- 正弦定理和余弦定理
- 共5329题
已知△ABC中,向量=(-1,
),
=(cosA,sinA);且
•
=1.
(1)求角A;
(2)若角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=,求△ABC的面积的最大值.
正确答案
(1)•
=1=-cosA+
sinA,
所以 sin(A-)=
因为A 是三角形内角,所以A=
(2)三角形ABC的外接圆的半径为R,所以 2R==2,
S=bcsinA=
2R×2R×sinAsinBsinC
=[cos(B-C)-cos(B+C)]
=cos(B-C)+
当B=C时,S取得最大值,最大值是:
某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t小时与轮船相遇,
(Ⅰ)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少??
(Ⅱ)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大
小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)设相遇时小艇航行的距离为S海里,则
故当时,
,此时
,
即,小艇以海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.
(Ⅱ)设小艇与轮船在B处相遇,则v2t2=400+900t2-2·20·30t·cos(90°-30°),
故,
,
∴,
即,解得
,
又时,v=30,
故v=30时,t取得最小值,且最小值等于,
此时,在△OAB中,有OA=OB=AB=20,故可设计航行方案如下:
航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.
在△ABC中,,b,c分别为角A、B、C的对边,,=3,△ABC的面积为6,D为
△ABC内任一点,点D到三边距离之和为d。
(1)求角A的正弦值;
(2)求边b、c;
(3)求d的取值范围。
正确答案
解:(1),
∴,
即,
∴。
(2)∵,
∴bc=20,
由及bc=20,=3,
解得b=4,c=5或b=5,c= 4。
(3)设D到三边的距离分别为x、y、z,
则,
∴,
又x、y满足,
画出不等式表示的平面区域得,。
△ABC中,角A、B、C成等差数列.
①如果a,c是方程x2﹣8x+12=0两根,求b和三角形的面积.
②如果,求c+2a的最大值.
正确答案
解:①2B=A+C,A+B+C=π,
∴
∵a,c是方程x2﹣8x+12=0两根,
∴a+c=8,ac=12
由余弦定理有:b2=a2+c2﹣2accosB=(a+c)2﹣3ac=28,
∴
三角形面积
②由正弦定理:
∴c+2a=2sinC+4sinA=
=
=,其中
,
由于
∴
在△ABC中,角B为锐角,已知内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,向量,
,且向量
共线.
(1)求角B的大小;
(2)如果b=1,且,求a+c的值.
正确答案
解:(1)由向量,
共线有:2sin(A+C)[2
]=
cos2B,
∴tan2B=.
又 0<B<,
∴0<2B<π,
∴2B=,B=
.
(2)由,得
,
由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB,得
,
故.
在一个特定时段内,以点E为中心的7海里以内海域被设为警戒水域,点E正北55海里处有一个雷达观测站A。某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A北偏东45°且与点A相距40海里的位置B,经过40分钟又测得该船已行驶到点A北偏东45°+θ(其中sinθ=
,0°<θ<90°)且与点A相距10
海里的位置C。
(1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);
(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域,并说明理由。
正确答案
解:(1)如图,AB=40,AC=10
由于
所以cosθ=
由余弦定理得BC=
所以船的行驶速度为(海里/小时);
(2)如图所示,以A为原点建立平面直角坐标系,设点B、C的坐标分别是B(x1,y2),C(x1,y2),BC与x轴的交点为D
由题设有x1=y1=AB=40
x2=ACcos
y2=ACsin
所以过点B、C的直线l的斜率k=
直线的方程为y=2x-40
又点E(0,-55)到直线的距离d=
所以船会进入警戒水域。
在一个特定时段内,以点E为中心的7海里以内海域被设为警戒水域,点E正北55海里处有一个雷达观测站A,某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A北偏东45°且与点A相距40海里的位置B,经过40分钟又测得该船已行驶到点A北偏东45°+θ(其中且sinθ=
,0°<θ<90°)与点A相距10
海里的位置C。
(1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);
(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域?并说明理由。
正确答案
解:(1)如图,,
,
,
由于0°<θ<90°,
所以
由余弦定理得
所以船的行驶速度为(海里/小时);
(2)如图所示,以A为原点建立平面直角坐标系,设点B,C的坐标分别是 B(x1,y1),C(x2,y2),BC与x轴的交点为D
由题设有
所以过点B、C的直线l的斜率
直线l的方程为y=2x-40
又点E(0,-55)到直线l的距离
所以船会进入警戒水域。
在△ABC中,a=1,b=,B=60°,则c=______.
正确答案
∵a=1,b=,B=60°,
∴由余弦定理b2=a2+c2-2accosB得:()2=12+c2-c,
整理得:c2-c-6=0,即(c-3)(c+2)=0,
解得:c=3或c=-2(舍去),
则c=3.
故答案为:3
(1)已知△ABC三边a,b,c成等差数列,求B的范围;
(2)已知△ABC三边a,b,c成等比数列,求角B的取值范围.
正确答案
解:(1)∵△ABC的三边a,b,c成等差数列,
∴2b=a+c,
又cosB=,
∴消去b化简得:cosB=﹣
∴﹣
=
,
又B为三角形的内角,
∴B∈(0,];
(2)∵△ABC的三边a,b,c成等比数列,
∴b2=ac,
又cosB=,
∴消去b化简得:cosB=﹣
∴﹣
=
,
又B为三角形的内角,
∴B∈(0,].
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,连结A1B2,由已知
∴
又∠A1A2B2=180°-120°=60°,
∴△A1A2B2是等边三角形,
∴A1B2=A1A2=10
由已知,A1B1=20,∠B1A1B2=105°-60°=45°
在△A1B2B1中,由余弦定理
因此,乙船的速度的大小为
(海里/小时)
答:乙船每小时航行海里。
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