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【课堂新坐标】2015届高考数学新一轮复习 详细分类题库 考点18 解三角形应用举例(文、理)(含详解,13高考题)
考点18 解三角形应用举例,AB=,AD=3,则BD的长为 .
【解题指南】显然,sin∠BAC=cos∠BAD,用余弦定理.
【解析】sin∠BAC===cos∠BAD,
在△BAD中,BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos∠BAD=18+9-2××3×=3,
所以BD=.
【答案】
二、解答题
2.(2013·重庆高考理科·T20)在△中,内角、、的对边分别是、、,且.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)设,,求的值.
【解题指南】直接利用余弦定理可求出的值,由和差公式及的值通过化简可求出的值.
【解析】(Ⅰ)因为
由余弦定理有故.
(Ⅱ)由题意得
因此
①
因为,所以
因为即
解得
由①得,
解得或.
3. (2013·重庆高考文科·T18)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a2=b2+c2+ab.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)设a=,S为△ABC的面积,求S+3cosBcosC的最大值,并指出此时B的值.
【解题指南】直接利用余弦定理可求出的值,再利用正弦定理求解S+3cosBcosC的最大值,并指出此时的值.
【解析】(Ⅰ)由余弦定理得
又因为,所以
(Ⅱ)由(Ⅰ)得又有正弦定理及得
因此,
所以,当,即时, 取最大值
4. (2013·山东高考理科·T17)设△ABC的内角A,B,Ca,b,ca+c=6,b=2,cosB=.(1)求a,c可得到ac的关系式,再和已知a+c=6联立方程,可得a,c的值;(2)由知,需先求出sinA,sinB,cosA,cosB的值,可先利用同角三角函数基本关系式求出sinB,然后由正弦定理求出sinA,进而求得cosA,从而本题得解.
【解析】(1)由与余弦定理得,得
又a+c=6,b=2,cosB=,所以ac=9,解得a=3,c=3.
(2)在△ABC中,,
由正弦定理得.
因为a=c,所以A为锐角.
所以.
因此.
5.(2013·福建高考文科·T21)如图,在等腰直角中,, ,点在线段上.
(I)若,求的长;
(II)若点在线段上,且,问:当取何值时,的面积最小?并求出面积的最小值.
【解题指南】由等腰知,此时,可解;第(II)问,按“求什么设什么”列式求解,将面积表达式写出,利用三角函数计算公式求解。
【解析】(Ⅰ)在中,,,,
由余弦定理得,,得,解得或.
(Ⅱ)设,,在中,由正弦定理,得,
所以,
同理
故
因为,,所以当时,的最大值为,此时的面积取到最小值.即时,的面积的最小值为. ,.
(1)求索道AB的长.
(2)问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?
(3)为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?
【解题指南】(1)利用正弦定理确定出AB的长.(2)先设再建立时间t与甲、乙间距离d的函数关系式,利用关系式求最值.(3)利用条件“使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟”建立不等式求解.
【解析】(1)在△ABC中,因为cosA=,cosC=,所以sinA=,sinC=.
从而sinB=sin[π-(A+C)][
=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC
=,
由正弦定理=,得
AB=×sinC= =1040(m).
所以索道AB的长为1040m.
(2)假设乙出发t分钟后,甲、乙两游客距离为d,此时,甲行走了(100+50t)m,乙距离A处130tm,所以由余弦定理得d2=(100+50t)2+(130t)2-2×130t×(100+50t)×=200(37t2-70t+50),
因0≤t≤,即0≤t≤8,
故当t= (min)时,甲、乙两游客距离最短.
(3)由正弦定理=,得BC=×sinA==500(m).
乙从B出发时,甲已走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710m才能到达C.
设乙步行的速度为vm/min,由题意得-3≤ ≤3,解得
所以为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在[,] (单位:m/min)范围内.
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