- 正弦定理和余弦定理
- 共5329题
在△ABC中,A=,cosB=
.
(I)求cos C;
(II)设BC=,求AC和AB.
正确答案
(I)∵cosB=,B∈(0,π),
∴sinB==
,
∵C=π-(A+B),A=,
∴cosC=-cos(+B)=-
×
+
×
=
;
(II)根据正弦定理=
得:AC=
=
=3,
再根据余弦定理得:AB2=9+5-2×3××
=8,
则AB=2.
长沙市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示.经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域近似地为半径是R的圆面.该圆面的内接四边形ABCD是原棚户建筑用地,测量可知边界
AB=AD=4万米,BC=6万米,CD=2万米.
(1)请计算原棚户区建筑用地ABCD的面积及圆面的半径R的值;
(2)因地理条件的限制,边界AD、DC不能变更,而边界AB、BC可以调整,为了提高棚户区改造建筑用地的利用率,请在圆弧ABC上设计一点P;使得棚户区改造的新建筑用地
APCD的面积最大,并求最大值.
正确答案
解:(1)因为四边形ABCD内接于圆,
所以∠ABC+∠ADC=180°,连接AC,
由余弦定理:AC2=42+62﹣2×4×6×cos∠ABC=42+22﹣2×2×4cos∠ADC、
所以cos∠ABC=,
∵∠ABC∈(0,),
故∠ABC=60°.
S四边形ABCD=×4×6×sin60°+
×2×4×sin120°=8
(万平方米).
在△ABC中,由余弦定理:AC2=AB2+BC2﹣2AB·BCcos∠ABC=16+36﹣2×4×6×.
AC=2.
由正弦定理=
=2R,
∴2R==
=
,
∴R=(万米).
(2)∵S四边形APCD=S△ADC+S△APC,
又S△ADC=ADCDsin120°=2
,
设AP=x,CP=y.则S△APC=xysin60°=
xy.
又由余弦定理AC2=x2+y2﹣2xycos60°=x2+y2﹣xy=28.
∴x2+y2﹣xy≥2xy﹣xy=xy.
∴xy≤28,当且仅当x=y时取等号
∴S四边形APCD=2+
xy≤2
+
×28=9
,
∴最大面积为9万平方米.
在△ABC中,BC=2,AC=,AB=
+1。
(Ⅰ)求·
;
(Ⅱ)设△ABC的外心为O,若,求m、n的值。
正确答案
解:(Ⅰ)由余弦定理知,
∴·
=|
|·|
|cosA=
+1。
(Ⅱ)由,
知,
∴,
∵O为△ABC的外心,
∴·
=|
|·|
|cos∠BAO=
,
同理,·
=1,
即,
解得:m=,n=
。
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设S为△ABC的面积,满足S=(a2+b2-c2).
(Ⅰ)求角C的大小;
(Ⅱ)求sinA+sinB的最大值.
正确答案
(Ⅰ)由题意可知absinC=
×2abcosC.
所以tanC=.
因为0<C<π,
所以C=;
(Ⅱ)由已知sinA+sinB
=sinA+sin(π-C-A)
=sinA+sin(-A)
=sinA+cosA+
sinA=
sinA+
cosA=
sin(A+
)≤
.
当△ABC为正三角形时取等号,
所以sinA+sinB的最大值是.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且角B,A,C成等差数列.
(1)若a2﹣c2=b2﹣mbc,求实数m的值;
(2)若a=,求△ABC面积的最大值.
正确答案
解:(1)由角B,A,C成等差数列以及三角形内角和公式知A=60°.
又由a2﹣c2=b2﹣mbc可以变形得 =
.
再由余弦定理可得 cos A==
,
∴m=1.
(2)∵cos A==
,
∴bc=b2+c2﹣a22bc﹣a2,即bc
a2,
故S△ABC =sin A
×
=
,
∴△ABC面积的最大值为.
为测量某塔的高度,同学甲先在观察点C测得塔顶A在南偏西方向上,仰角为45°,然后沿南偏东40°方向前进30米到B点后,测得塔顶A仰角为30°,试根据同学甲测得的数据计算此塔AD的高度。(其中点A为塔顶,点D为塔顶A在地面上的射影,点B、C、D均在地面上,不考虑同学甲的身高)
正确答案
解:由题可设AD=x,则,
在△DBC中,∠BCD=120°,BC=30,
由余弦定理,得,
即:,
整理得:,
解得或
(舍),
所以,所求塔高为30米。
如图,甲船以每小时30海里的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行,当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B1处,此时两船相距20海里,当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B2处,此时两船相距10
海里,问乙船每小时航行多少海里?
正确答案
解:如图,连接A1B2,由已知A2B2=,
,
∴A1A2=A2B2,
又∠A1A2B2=180°-120°=60°,
∴△A1A2B2是等边三角形,
∴A1B2=A1A2=,
由已知,A1B1=20,∠B1A1B2=105°-60°=45°,
在△A1B2B1中,
由余弦定理,-2A1B1·A1B2·cos45°
,
∴B1B2=,
因此,乙船的速度的大小为(海里/小时),
所以,乙船每小时航行海里。
如图,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C三点进行测量,已知AB=50m,BC=120m,于A处测得水深AD=80m,于B处测得水深BE=200m,于C处测得水深CF=110m,求∠DEF的余弦值。
正确答案
解:作DM∥AC交BE于N,交CF于M,
∴,
,
,
在△DEF中,由余弦定理,得
。
如图,公园有一块边长为2的等边△ABC的边角地,现修成草坪,图中DE把草坪分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上.
(1)设AD=x,ED=y,求用x表示y的函数关系式;
(2)如果DE是灌溉水管,为节约成本,希望它最短,DE的位置应在哪里?请说明理由.
正确答案
解:(1)在△ADE中,y2=x2+AE2﹣2x●AE●cos60°y2=x2+AE2﹣xAE,①
又.②
②代入①得),
∴y=(1≤x≤2)
(2)如果DE是水管y=≥
,
当且仅当x2=,即x=
时“=”成立,
故DE∥BC且AD=时水管的长度最短。
在亚丁湾为我国商船护航的我国169武汉号驱逐舰和171海口号驱逐舰分别在海面上A,B两点处正常巡航,且海口号驱逐舰位于武汉号驱逐舰南偏东60°,相距50 海里;突然接到在我169武汉号驱逐舰正东海里的C处发现索马里海盗船正沿正北方向追击我商船的情报。
(1)求此时海盗船距离我海口号驱逐舰多远?
(2)169武汉号驱逐舰巡航速度为30海里/小时,171海口号驱逐舰巡航速度为25海里/小时,海盗船的速度为20海里/小时,问我两舰以适当的方向追击海盗船各需要多少时间可以追上海盗船?(结果保留两位小数,参考数据:)
正确答案
解:(1)由题意得: 在△ABC中,,
,
∴,
∴BC=50,
即此时海盗船距离我海口号驱逐舰50海里。
(2)设169武汉号驱逐舰以适当的方向追击海盗船需要m小时,171海口号驱逐舰以适当的方向追击海盗船需要n小时,
在△ACD中,,
∴,即
,
解得:,
在△BCD中,,
∴,
即,
化简,得,
解得:(负值不合题意,舍去),
∴,
所以,169武汉号驱逐舰以适当的方向追击海盗船需要3.57小时,171海口号驱逐舰以适当的方向追击海盗船需要3.88小时。
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