十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学
专题07 解三角形
一、选择题
1.(2019·全国1·文T11)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知asin A-bsin B=4csin C,cos A=-14
,则b c
=( ) A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【解析】由已知及正弦定理,得a 2
-b 2
=4c 2
,
由余弦定理的推论,得-1
4
=cos A=b 2+c 2-a 22bc
,
∴c 2-4c 22bc =-14,∴-3c 2b =-14
,
∴b c =3
2
×4=6,故选A. 2.(2018·全国2·理T6文T7)在△ABC 中,cos C 2
=√55
,BC=1,AC=5,则AB=( )
A.4√2
B.√30
C.√29
D.2√5
【答案】A
【解析】∵cos C=2cos 2C
2
-1=-3
5
,∴AB 2=BC 2+AC 2
-2BC·ACcos C=1+25+2×1×5×35
=32.
∴AB=4√2.
3.(2018·全国3·理T 9文T 11)△ABC 的内角A,B,C 的对
边分别为a,b,c.若△ABC 的面积为a 2
+b 2-c 24
,则C=( )
A.π
2 B.π
3
C.π
4 D.π
6
【答案】C
【解析】由S=a 2
+b 2-c 24=12
absin C,得c 2=a 2+b 2-2absin C.又由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcos C,
∴sin C=cos C,即C=π
4.
4.(2017·山东·理T9)在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若△ABC 为锐角三角形,且满足sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,则下列等式成立的是( )
A.a=2b
B.b=2a
C.A=2B
D.B=2A 【答案】A
【解析】∵sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C, ∴sin B+2sin Bcos C=(sin Acos C+cos Asin C)+sin Acos C, ∴sin B+2sin Bcos C=sin B+sin Acos C, ∴2sin Bcos C=sin Acos C,
又△ABC 为锐角三角形,∴2sin B=sin A, 由正弦定理,得a=2b.故选A.
5.(2017·全国1·文T11)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知sin B+sin A(sin C-cos C)=0,a=2,c=√2,则C=( ) A.π
12 B.π
6
C.π
4
D.π
3
【答案】B
【解析】由题意结合三角形的内角和,可得sin(A+C)+sin A(sin C-cos C)=0,整理得sin Acos C+cos Asin C+sin Asin C-sin Acos C=0,则sin C(sin A+cos A)=0,因为sin C>0,所以sin A+cos A=0,即tan A=-1,因为A ∈(0,π),所以A=3π4
.由正弦定理a
sinA =c
sinC ,得
2sin 3π4
=√2
sinC ,即sin C=12
,所以C=π6
,故选B.
6.(2016·全国3·理T8)在△ABC 中,B=π
4,BC 边上的高等于13
BC,则cos A=( ) A.
3√10
10
B.
√10
10
C.-
√10
10
D.-
3√10
10
【答案】C
【解析】设BC 边上的高为AD,则BC=3AD. 结合题意知BD=AD,DC=2AD,
所以AC=√AD 2+DC 2=√5AD,AB=√2AD.
由余弦定理,得cos A=AB 2
+AC 2-BC 22AB ·AC
=22-2
2×√2AD×√5AD =-√1010
,故选C.
7.(2016·全国3·文T9)在△ABC 中,B=π
4,BC 边上的高等于1BC,则sin A=( ) A.310
B.√10
C.√55
D.3√10
【答案】D
【解析】记角A,B,C 的对边分别为a,b,c, 则由题意,得S △ABC =12a·a 3=1
2acsin B,
∴c=√2
3
a.∴b 2
=a 2
+(
√2
3
a)2
-2a·√2a 3·√2
2=5a 2
9
,即b=
√5a
3
.由正弦定理
a
=
b
,得sin A=asinB
b
=
a×√2
2
5a
3
=3√10
10.
故选D.
8.(2016·全国1·文T4)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知a=√5,c=2,cos A=23
,则b= ( ) A.√2 B.√3
C.2
D.3
【答案】D
【解析】由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A, 即5=b 2
+4-4b ×2
3,即3b 2
-8b-3=0, 又b>0,解得b=3,故选D.
9.(2016·天津·理T3)在△ABC 中,若AB=√13,BC=3,∠C=120°,则AC=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A
【解析】由余弦定理得13=9+AC 2+3AC,∴AC=1.故选A.
10.(2016·山东·文T8)△ABC 中,角A,B,C 的对边分别是a,b,c.已知b=c,a 2
=2b 2
(1-sin A),则A=( ) A.3π4
B.π
3
C.π
4
D.π
6
【答案】C
【解析】由余弦定理可得a 2
=b 2
+c 2
-2bccos A, 又因为b=c,
所以a 2=b 2+b 2-2b×b cos A=2b 2(1-cos A). 由已知a 2=2b 2(1-sin A),所以sin A=cos A. 因为A ∈(0,π),所以A=π
4.
11.(2015·广东·文T5)设△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.若a=2,c=2√3,cos A=√32且b b=( ) A.3 B.2√2 C.2 D.√3 【答案】C 【解析】由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得b2-6b+8=0,解得b=2或4.因为b 12.(2014·全国2·理T 4)钝角三角形ABC的面积是1 2 ,AB=1,BC=√2,则AC=() A.5 B.√5 C.2 D.1 【答案】B 【解析】由题意知S△ABC=1 2 AB·BC·sin B, 即1 2=1 2 ×1×√2sin B,解得sin B=√2 2 . 则B=45°或B=135°. 当B=45°时,AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=12+(√2)2-2×1×√2×√2 2 =1, 此时AC2+AB2=BC2,△ABC为直角三角形,不符合题意; 当B=135°时,AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=12+(√2)2-2×1×√2×(-√2 2 )=5,解得AC=√5,符合题意.故选B. 13.(2014·四川·文T8)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60 m,则河流的宽度BC等于( ) A.240(√3-1) m B.180(√2-1) m C.120(√3-1) m D.30(√3+1) m 【答案】C 【解析】如图,作AD⊥BC,垂足为D.由题意,得DC=60×tan 60°=60√3(m), DB=60×tan 15°=60×tan(45°-30°) =60×tan45°-tan30° °°=60× 1-√33 1+33 =(120-60√3) m.所以 BC=DC-DB=60√3-(120-60√3)=120√3-120=120(√3-1)(m),故选C. 14.(2013·全国1·文T10)已知锐角△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,23cos 2 A+cos 2A=0,a=7,c=6,则b=( ) A.10 B.9 C.8 D.5 【答案】D 【解析】由23cos 2 A+cos 2A=0,得cos 2 A=125 . ∴cos A=±15 . ∵A ∈(0,π 2),∴cos A=15 . ∵cos A=36+b 2 -492×6b ,∴b=5 或b=-135 (舍). 15.(2013·全国2·文T 4)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知b=2,B=π 6,C=π 4,则△ABC 的面积为( ) A.2√3+2 B.√3+1 C.2√3-2 D.√3-1 【答案】B 【解析】A=π-(B+C)=7π12 , 由正弦定理得a sinA = b sinB , 则 a=bsinA sinB = 2sin 7π 12sin π 6 =√6+√2, ∴S △ABC =1 2absin C=1 2×2×(√6+√2)×√22=√3+1. 二、填空题 1.(2019·全国2·理T15)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=π 3,则△ABC 的面积为___________. 【答案】6√3 【解析】∵b 2=a 2+c 2-2accos B, ∴(2c)2+c 2-2×2c×c×1 2 =62, 即3c 2=36,解得c=2√3或c=-2√3(舍去). ∴a=2c=4√3. ∴S △ABC =1 2acsin B=1 2×4√3×2√3×√32 =6√3. 2.(2019·全国2·文T15)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知bsin A+acos B=0,则B= . 【答案】3π4 【解析】由正弦定理,得sin Bsin A+sin Acos B=0.∵A ∈(0,π),B ∈(0,π),∴sin A ≠0,∴sin B+cos B=0,即tan B=-1,∴B=3π 4 . 3.(2019·浙江·T14)在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D 在线段AC 上.若∠BDC=45°,则 BD= ,cos ∠ABD= . 【解析】如图所示, 设CD=x,∠DBC=α,则AD=5-x,∠ABD=π 2-α,在△BDC 中,由正弦定理得3sin π4 =x sinα=3√2?sin α=3√2.在△ABD 中,由正弦定理得5-x sin(π2-α)=4 sin 3π4 =4√2?cos -4√2由sin 2α+cos 2α=x 2 18+(5-x )2 32 =1,解得x 1=-3 5(舍 去),x 2=21 5?BD= 12√2 5 .在△ABD 中,由正弦定理得0.8 sin∠ABD =4 sin(π-π4 )?sin ∠ABD=√210?cos ∠ABD=7√2 10. 4.(2018·浙江·T13)在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.若a=√7,b=2,A=60°,则sin B=___________,c=___________. 【答案】 √21 7 3 【解析】由正弦定理a sinA =b sinB , 可知sin B=√217 . ∵a=√7>b=2,∴B 为锐角. ∴cos B=√1-sin 2B = 2√7 7 . ∴cos C=-cos(A+B)=sin Asin B-cos Acos B=√7 . 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2abcos C=7+4-2×2×√7×√714 =7+4-2=9.∴c=3. 5.(2018·北京·文T 14)若△ABC 的面积为√34 (a 2+c 2-b 2),且∠C 为钝角,则∠B= ________;c a 的取值范围 是 . 【答案】π (2,+∞) 【解析】由余弦定理得cos B=a 2+c 2-b 2 2ac , ∴a 2+c 2-b 2=2accos B. 又∵S=√34 (a 2+c 2-b 2),∴12 acsin B=√34 ×2accos B, ∴tan B=√3,∴∠B=π 3.又∵∠C 为钝角, ∴∠C=2π3 -∠A>π2,∴0<∠A<π 6. 由正弦定理得c a = sin(2π3-∠A) sinA = √3 2cosA+1 2sinA sinA =12+√32·1tanA . ∵0 3 ,∴ 1tanA >√3, ∴c a >12 + √3 2 ×√3=2,即c a >2. 6.(2018·全国1·文T16)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知bsin C+csin B=4asin Bsin C,b 2+c 2-a 2=8,则△ABC 的 面积为 . 【答案】2√33 【解析】∵bsin C+csin B=4asin Bsin C, ∴sin Bsin C+sin Csin B=4sin Asin Bsin C. 又sin Bsin C>0,∴sin A=1 2 . 由余弦定理得cos A=b 2+c 2-a 2 2bc =82bc =4bc >0, ∴cos A=√3,bc=4=8√3, ∴S △ABC =1 2 bcsin A=12 ×8√33 ×12 =2√33 . 7.(2017·浙江·T14)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2.点D 为AB 延长线上一点,BD=2,连接CD,则△BDC 的面积 是 ,cos ∠BDC= . 【解析】依题意作出图形,如图所示,则sin ∠DBC=sin ∠ABC. 由题意知AB=AC=4,BC=BD=2, 则sin ∠ABC=√154 ,cos ∠ABC=14 . 所以S △BDC =1 2BC·BD·sin ∠DBC=12 ×2×2×√154 =√152 . 因为cos ∠DBC=-cos ∠ABC=-14 =BD 2+BC 2-CD 22BD ·BC =8-CD 28 ,所以CD=√10.由余弦定理,得cos ∠BDC=-2×2×√10 = √10 4 . 8.(2017·全国3·文T15)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知C=60°,b=√6,c=3,则A= . 【答案】75° 【解析】由正弦定理得b =c , 即 sin B=bsinC c = √6× √3 2 3 = √22 . 因为b 所以B=45°,故A=180°-B-C=75°. 9.(2017·全国2·文T 16)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若2bcos B=acos C+ccos A,则B= . 【答案】π 3 【解析】由题意和正弦定理,可得2sin Bcos B=sin Acos C+sin Ccos A=sin(A+C)=sin B,即cos B=12 .又因为B ∈(0,π),所以B=π 3. 10.(2016·全国2·理T13文T15)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若cos A=45 ,cos C=513 ,a=1,则b=___________. 【答案】2113 【解析】因为cos A=4,cos C= 513 ,且A,C 为△ABC 的内角,所以sin A=3,sin C= 12,sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=6365 . 又因为 a sinA = b sinB ,所以b= asinB sinA = 2113 . 11.(2016·北京·文T 13)在△ABC 中,A=2π 3,a=√3c,则b c = . 【答案】1 【解析】由正弦定理知sinA sinC =a c =√3,即sin C=sin 2π 3√3 =12,又a>c,可得C=π 6, ∴B=π-2π3 ?π 6=π 6,∴b=c,即b c =1. 12.(2015·全国1·理T16)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB的取值范围是. 【解析】如图. 作CE∥AD交AB于E,则∠CEB=75°,∠ECB=30°. 在△CBE中,由正弦定理得,EB=√6?√2. 延长CD交BA的延长线于F,则∠F=30°. 在△BCF中,由正弦定理得,BF=√6+√2, 所以AB的取值范围为(√6?√2,√6+√2). 13.(2015·重庆·理T13)在△ABC中,B=120°,AB=√2,A的角平分线AD=√3,则AC=___________. 【答案】√6 【解析】如图所示,在△ABD中,由正弦定理,得 AD sinB =AB sin∠ADB ,即√3 sin120° =√2 sin∠ADB , 所以sin∠ADB=√2 2 ,可得∠ADB=45°, 则∠BAD=∠DAC=15°. 所以∠ACB=30°,∠BAC=30°. 所以△BAC是等腰三角形,BC=AB=√2. 由余弦定理,得 AC=√AB2+BC2-2·AB·BC·cos120° =√(√2)2+(√2)2-2×√2×√2×(-1 2 )=√6. 14.(2015·湖北·理T13文T15)如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧一山顶D在西偏北30°的方向上,行驶600 m后到达B处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山的高度CD= m. 【答案】100 【解析】如图所示,由已知得∠BAC=30°,AB=600 m,∠EBC=75°,∠CBD=30°. 在△ABC中,∠ACB=∠EBC-∠BAC=45°, 由 BC sin∠BAC =AB sin∠ACB , 得 BC=AB ·sin∠BAC sin∠ACB = 600×1 2 2 2 =300√2(m). 在Rt △BCD 中,CD=BC·tan∠CBD =300√2×√33 =100√6(m). 15.(2015·福建·理T12)若锐角△ABC 的面积为10√3,且AB=5,AC=8,则BC 等于 . 【答案】7 【解析】由S △ABC =12|AB|·|AC|·sin A=1 2×5×8·sin A=10√3,得sin A=√32. ∵△ABC 为锐角三角形,∴A=60°. 由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2·AB·AC·cos 60°=25+64-2×5×8×12 =49,∴BC=7. 16.(2015·天津·理T13)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知△ABC 的面积为3√15,b-c=2,cos A=-14 ,则a 的值为 . 【答案】8 【解析】∵S △ABC =12 bcsin A=12 bc -cos 2A =12 bc×√15=3√15,∴bc=24.又b-c=2, ∴a 2 =b 2 +c 2 -2bccos A=(b-c)2 +2bc-2bc×(-1 4)=4+2×24+12 ×24=64. ∵a 为△ABC 的边,∴a=8. 17.(2015·安徽·文T12)在△ABC 中,AB=√6,∠A=75°,∠B=45°,则AC= . 【答案】2 【解析】∠C=60°,根据正弦定理,得 AB sinC = AC sinB ,所以AC=√22× √6 √3 2 =2. 18.(2015·福建·文T14)若△ABC 中,AC=√3,A=45°,C=75°,则BC=___________. 【答案】√2 【解析】B=60°,由正弦定理,得 √3 sin60° =BC sin45° ,得BC=√2. 19.(2015·重庆·文T13)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=2,cos C=?1 4 ,3sin A=2sin B,则c= . 【答案】4 【解析】由于3sin A=2sin B,根据正弦定理可得3a=2b, 又a=2,所以b=3. 由余弦定理可得c=√a2+b2-2abcosC=√22+32-2×2×3×(-1 4 )=4. 20.(2015·北京·理T 12)在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则sin2A sinC =. 【答案】1 【解析】在△ABC中,由正弦定理,得sin2A sinC =2sinAcosA sinC =2cos A· a c =2cos A×4 6 =4 3 cos A, 再根据余弦定理,得cos A=36+25-16 2×6×5=3 4 , 所以sin2A sinC =4 3 ×3 4 =1. 21.(2014·全国1·理T 16)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,则△ABC面积的最大值为. 【答案】√3 【解析】由正弦定理,可得(2+b)(a-b)=(c-b)·c. ∵a=2,∴a2-b2=c2-bc,即b2+c2-a2=bc. 由余弦定理,得cos A=b 2+c2 -a 2 2bc =1 2 . ∴sin A=√3 2 . 由b2+c2-bc=4,得b2+c2=4+bc. ∵b2+c2≥2bc,即4+bc≥2bc,∴bc≤4. ∴S△ABC=1 2 bc·sin A≤√3,即(S△ABC)max=√3. 22.(2014·全国1·理T16)如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°.已知山高BC=100 m,则山高MN=___________m. 【答案】150 【解析】在Rt △ABC 中,由于∠CAB=45°,BC=100 m, 所以AC=100√2 m.在△MAC 中,∠AMC=180°-75°-60°=45°,由正弦定理可得 AC sin∠AMC =MA sin∠MCA , 于是MA= 100√2×√3 2 √2 2 =100√3(m). 在Rt △MNA 中,∠MAN=60°,于是MN=MA·sin∠MAN=100√3× √3 2 =150(m),即山高MN=150 m. 23.(2011·全国·理T16)在△ABC 中,B=60°,AC=√3,则AB+2BC 的最大值为___________. 【答案】2√7 【解析】令AB=c,BC=a,则由正弦定理得a sinA =c sinC =AC sinB =√3 √3 2 =2,则c=2sin C,a=2sin A,且A+C=120°, AB+2BC=c+2a =2sin C+4sin A=2sin C+4sin(120°-C) =2sin C+4(√3 2cosC +1 2sinC)=4sin C+2√3cos C =2√7sin(C+φ)(其中tanφ=√3 2). 故当C+φ=90°时,AB+2BC 取最大值2√7. 24.(2011·全国·文T 15)△ABC 中,B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC 的面积为 . 【答案】 15√3 4 【解析】在△ABC 中,由余弦定理知AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B,即BC 2+5BC-24=0, 解得BC=3或BC=-8(舍去). S △ABC =12 ·AB·BC·sin 120°=12 ×5×3×√32 =15√34 . 25.(2010·全国·理T16)在△ABC 中,D 为边BC 上一点,BD=1 DC,∠ADB=120°,AD=2.若△ADC 的面积为3-√3,则∠BAC= . 【答案】60° 【解析】由S △ADC =12×2×DC×√3 2=3-√3,解得DC=2(√3-1), 则BD=√3-1,BC=3(√3-1). ∵在△ABD 中,AB 2=4+(√3-1)2-2×2×(√3-1)×cos 120°=6,∴AB=√6. 在△ACD 中,AC 2 =4+[2(√3-1)]2 -2×2×2(√3-1)×cos 60°=24-12√3,∴AC=√6(√3-1). 则cos ∠BAC=AB 2 +AC 2-BC 22AB ·AC = -√3-(-√3)2×6×6×31=1 2, ∴∠BAC=60°. 26.(2010·全国·文T16)在△ABC 中,D 为BC 边上一点,BC=3BD,AD=√2,∠ADB=135°.若AC=√2AB,则BD=___________. 【答案】2+√5 【解析】依据题意作出图形,如图,设AB=a,AC=√2a,BD=k,DC=2k,在三角形ABD 与三角形ADC 中由余弦定理,有 {a 2=k 2+2+2k ,2a 2=4k 2 +2-4k , 所以k 2-4k-1=0,所以k=2+√5. 三、计算题 1.(2019·全国1·理T17)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.设(sin B-sin C)2 =sin 2 A-sin Bsin C. (1)求A; (2)若√2a+b=2c,求sin C. 【解析】(1)由已知得sin 2 B+sin 2 C-sin 2 A=sin Bsin C, 故由正弦定理得b 2 +c 2 -a 2 =bc. 由余弦定理得 cos A=b 2 +c 2-a 2 2bc =12. 因为0° (2)由(1)知B=120°-C,由题设及正弦定理得√2sin A+sin(120°-C)=2sin C, 即 √6 2 + √3 2 cos C+12 sin C=2sin C, 可得cos(C+60°)=-√2 2 . 由于0° , 故sin C=sin(C+60°-60°) =sin(C+60°)cos 60°-cos(C+60°)sin 60° =√6+√24 . 2.(2019·全国3·T18)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知asin A+C 2 =bsin A. (1)求B; (2)若△ABC 为锐角三角形,且c=1,求△ABC 面积的取值范围. 【解析】(1)由题设及正弦定理得sin Asin A+C 2 =sin Bsin A. 因为sin A≠0,所以sin A+C 2 =sin B. 由A+B+C=180°,可得sin A+C 2=cos B 2 , 故cos B 2 =2sin B 2 cos B 2 . 因为cos B 2≠0,故sin B 2=1 2 ,因此B=60°. (2)由题设及(1)知△ABC 的面积S △ABC =√3a. 由正弦定理得a=csinA sinC =sin (120°-C )sinC = √3 2tanC +1 2 . 由于△ABC 为锐角三角形,故0° 2 . 因此,△ABC 面积的取值范围是( √3 8 ,√3 2). 3.(2019·天津·理T15文T16)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知b+c=2a,3csin B=4asin C. (1)求cos B 的值; (2)求sin (2B+π 6)的值. 【解析】(1)在△ABC 中,由正弦定理 b sinB =c sinC ,得bsin C=csin B,又由3csin B=4asin C,得3bsin C=4asin C,即3b=4a.又因为 b+c=2a,得到b=43a,c=2 3 a.由余弦定理可得 cos B=a 2+c 2-b 2 2ac = a 2+49a 2-16 9a 22·a ·2 3a =-14 . (2)由(1)可得sin B=√1-cos 2B =√154 ,从而sin 2B=2sin Bcos B=-√158 ,cos 2B=cos 2B-sin 2B=-78 ,故sin (2B+π ) =sin 2Bcos π6+cos 2Bsin π 6=-√158 ×√32 ?78 ×12 =-3√5+716 . 4.(2019·江苏·T15)在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c. (1)若a=3c,b=√2,cos B=23 ,求c 的值; (2)若 sinA a = cosB 2b ,求sin (B +π 2)的值. 【解析】(1)因为a=3c,b=√2,cos B=23 , 由余弦定理cos B=a 2+c 2-b 2 2ac , 得23 = (3c )2 +c 2 -(√2) 2 2×3c×c ,即c 2=13 .所以c=√33. (2)因为 sinA =cosB , 由正弦定理a = b , 得 cosB 2b =sinB b ,所以cos B=2sin B. 从而cos 2B=(2sin B)2, 即cos 2B=4(1-cos 2B),故cos 2B=45 . 因为sin B>0,所以cos B=2sin B>0, 从而cos B=2√55 .因此sin (B +π2)=cos B=2√55 . 5.(2018·全国1·理T17)在平面四边形ABCD 中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5. (1)求cos ∠ADB; (2)若DC=2√2 ,求BC. 【解析】(1)在△ABD 中,由正弦定理得BD sin∠A =AB sin∠ADB . 由题设知, 5sin45° =2 sin∠ADB ,所以sin ∠ADB=√2 5 . 由题设知,∠ADB<90°,所以cos ∠ADB=√1-225=√235 . (2)由题设及(1)知,cos ∠BDC=sin ∠ADB=√2 5 . 在△BCD 中,由余弦定理得BC 2=BD 2+DC 2 -2·BD·DC·cos∠BDC=25+8-2×5×2√2×√2 5 =25. 所以BC=5. 6.(2018·北京·理T15)在△ABC 中,a=7,b=8,cos B=-17 . (1)求∠A; (2)求AC 边上的高. 【解析】(1)在△ABC 中,∵cos B=-17 ,∴B ∈(π 2,π), ∴sin B=√1-cos 2B = 4√3 7. 由正弦定理,得a sinA =b sinB ?7 sinA = 4√37 , ∴sin A=√3 2 . ∵B ∈(π2,π),∴A ∈(0,π2),∴A=π 3. (2)在△ABC 中,sin C=sin(A+B)=sin Acos B+sin Bcos A=√3 2×(-17)+12×4√37= 3√3 14 . 如图所示,在△ABC 中,过点B 作BD ⊥AC 于点D. ∵sin C=h BC ,∴h=BC·sin C=7×3√314 =3√3 2, ∴AC 边上的高为3√3. 7.(2018·天津·理T15文T16)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知bsin A=acos (B -π 6). (1)求角B 的大小; (2)设a=2,c=3,求b 和sin(2A-B)的值. 【解析】(1)在△ABC 中,由正弦定理 a sinA = b sinB ,可得bsin A=asin B. 又由bsin A=acos (B -π 6),得asin B=acos (B -π 6), 即sin B=cos (B -π 6),可得tan B=√3.又因为B ∈(0,π),所以B=π 3. (2)在△ABC 中,由余弦定理及a=2,c=3,B=π 3,有b 2=a 2+c 2-2accos B=7,故b=√7. 由bsin A=acos (B -π6),可得sin A=√3 √7 .因为a 4√37 ,cos 2A=2cos 2 A-1=17. 所以,sin(2A-B)=sin 2Acos B-cos 2Asin B= 4√37 ×12?17×√3 2=3√3 14. 8.(2017·天津·理T15)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,已知a>b,a=5,c=6,sin B=35 . (1)求b 和sin A 的值; (2)求sin (2A +π 4)的值. 【解析】(1)在△ABC 中,因为a>b, 故由sin B=35 ,可得cos B=45 . 由已知及余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2accos B=13, 所以b=√13.由正弦定理 a sinA =b sinB ,得sin A= asinB b =3√13 13. 所以,b 的值为√13,sin A 的值为 3√13 13 . (2)由(1)及a , 所以sin 2A=2sin Acos A=12, cos 2A=1-2sin 2A=-5.故sin (2A +π 4)=sin 2Acos π 4+cos 2Asin π4 =7√226 . 9.(2017·天津·文T15)在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,已知asin A=4bsin B,ac=√5(a 2 -b 2 -c 2 ). (1)求cos A 的值; (2)求sin(2B-A)的值. 【解析】(1)由asin A=4bsin B,及a sinA =b sinB ,得a=2b. 由ac=√5(a 2 -b 2 -c 2 ),及余弦定理,得cos A=b 2 +c 2-a 2 2bc = -√ 5 5ac ac =-√55. (2)由(1),可得sin A=2√55 , 代入asin A=4bsin B,得sin B=asinA 4b =√55 . 由(1)知,A 为钝角, 所以cos B=√1-sin 2B =2√55 . 于是sin 2B=2sin Bcos B=4 5 , cos 2B=1-2sin 2 B=35 , 故sin(2B-A)=sin 2Bcos A-cos 2Bsin A=45×(-√55)?35×2√5 5=-2√55 . 10.(2017·全国1·理T 17)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知△ABC 的面积为a 2 3sinA . (1)求sin Bsin C; (2)若6cos Bcos C=1,a=3,求△ABC 的周长. 【解析】(1)由题设得12acsin B=a 23sinA ,即1 2 csin B=a 3sinA . 由正弦定理得12sin Csin B=sinA 3sinA . 故sin Bsin C=23 . (2)由题设及(1)得cos Bcos C-sin Bsin C=-12,即cos(B+C)=-12.所以B+C=2π3 ,故A=π . 由题设得1 2bcsin A=a 23sinA ,即bc=8. 由余弦定理得b 2+c 2-bc=9,即(b+c)2-3bc=9,得b+c=√33. 故△ABC 的周长为3+√33. 11.(2017·全国2·理T17)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知sin(A+C)=8sin 2B 2 . (1)求cos B; (2)若a+c=6,△ABC 的面积为2,求b. 【解析】(1)由题设及A+B+C=π,得sin B=8sin 2B 2 , 故sin B=4(1-cos B). 上式两边平方,整理得17cos 2 B-32cos B+15=0, 解得cos B=1(舍去),cos B=1517 . (2)由cos B=1517 得sin B=817 , 故S △ABC =12 acsin B=417ac. 又S △ABC =2,则ac=172 . 由余弦定理及a+c=6得 b 2=a 2+c 2-2accos B =(a+c)2-2ac(1+cos B) =36-2× 172×(1+1517 )=4. 所以b=2. 12.(2017·全国3·理T17)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知sin A+√3cos A=0,a=2√7,b=2. (1)求c; (2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC,求△ABD 的面积. 【解析】(1)由已知可得tan A=-√3,所以A=2π3 . 在△ABC 中,由余弦定理得28=4+c 2-4ccos 2π3 , 即c 2 +2c-24=0.解得c=-6(舍去),c=4. (2)由题设可得∠CAD=π 2, 所以∠BAD=∠BAC-∠CAD=π 6.故△ABD 面积与△ACD 面积的比值为12AB ·AD ·sin π6 12AC · AD =1. 又△ABC 的面积为12 ×4×2sin∠BAC=2√3,所以△ABD 的面积为√3. 13.(2017·北京·理T15)在△ABC 中,∠A=60°,c=37 a. (1)求sin C 的值; (2)若a=7,求△ABC 的面积. 【解析】(1)在△ABC 中,因为∠A=60°,c=37 a, 所以由正弦定理得sin C= csinA a =37×√32=3√3 14. (2)因为a=7,所以c=3 7 ×7=3. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bccos A 得72=b 2+32-2b×3×1,解得b=8或b=-5(舍). 所以△ABC 的面积S=12 bcsin A=12 ×8×3×√32 =6√3. 14.(2017·山东·文T17)在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知b=3,AB ????? ·AC ????? =-6,S △ABC =3,求A 和a. 【解析】因为AB ????? ·AC ????? =-6,所以bccos A=-6, 又S △ABC =3,所以bcsin A=6.