專題6.10 平面向量及其應(yīng)用全章十二大壓軸題型歸納(拔尖篇)(人教A版2019必修第二冊)【含答案解析】_第1頁
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文檔簡介

專題6.10平面向量及其應(yīng)用全章十二大壓軸題型歸納(拔尖篇)【人教A版(2019)】題型1題型1利用向量關(guān)系研究幾何圖形的性質(zhì)1.(23-24高一下·遼寧撫順·開學(xué)考試)若四邊形ABCD中BA=CD,AB→=ADA.平行四邊形 B.矩形C.梯形 D.正方形【解題思路】根據(jù)向量條件可判斷四邊形ABCD為正方形,據(jù)此判斷各選項.【解答過程】四邊形ABCD中BA=若同時滿足AB=最后AC=于是三項都滿足的四邊形為正方形,故A,B,D正確,C錯誤.故選:C.2.(24-25高一下·天津和平·階段練習(xí))如圖所示,四邊形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,則下列結(jié)論中不一定成立的是()A.AB=EF B.AB與C.BD與EH共線 D.CD【解題思路】利用菱形的性質(zhì)及向量的定義逐一判斷即可.【解答過程】∵四邊形ABCD,CEFG,CGHD是全等的菱形,∴∠DCG+∠GCE=180°,即∴AB=EF,CD=FG,AB//即AB=EF,CD=FG,對于C:若BD與EH共線,則必有∠BDC=∠HED,即∠GCE=2∠BDC=2∠HED,該條件不一定成立,如∠GCE=90°時,∠HED≠45°,故故選:C.3.(24-25高一下·全國·課后作業(yè))如圖,已知在四邊形ABCD中,M,N分別是BC,AD的中點,又AB=DC.求證:【解題思路】根據(jù)相等向量的定義、中點的定義、平行四邊形的判定定理和性質(zhì)定理,可以證明出CN=【解答過程】證明:由AB=DC可知AB=DC且所以四邊形ABCD為平行四邊形,從而AD=又M,N分別是BC,AD的中點,于是AN=所以AN=MC且AN//MC.所以四邊形AMCN是平行四邊形.從而CN=4.(24-25高一·全國·課后作業(yè))如圖,四邊形ABCD的對角線AC與BD交于點O,且AO=OC,BO=

【解題思路】由AO=OC,BO=OD可得【解答過程】因為四邊形ABCD的對角線AC與BD交于點O,且AO=OC,所以四邊形ABCD的對角線AC、BD互相平分,所以四邊形ABCD是平行四邊形.即證.題型2題型2向量共線定理及其應(yīng)用1.(23-24高一下·廣東深圳·期中)已知AB=a+5b,BC=?2A.B,C,D B.A,B,C C.A,C,D D.A,B,D【解題思路】A選項,設(shè)BC=mBD,則?2=2m8=10m【解答過程】A選項,BC=?2a+8令BC=mBD,則B選項,AB=a+5令A(yù)B=nBC,則C選項,AC=AD=令A(yù)C=tAD,則∴AC,ADD選項,AB=a+5故選:D.2.(23-24高一下·山東濰坊·期中)已知a,b是平面內(nèi)兩個不共線向量,AB=ma+2b,BC=3a?b,A,A.?23 B.23 C.【解題思路】利用共線向量定理列式計算即得.【解答過程】由A,B,C三點共線,得AB,BC共線,設(shè)AB=λBC,而AB=m則ma+2b=λ(3a?b),又所以m=?6.故選:C.3.(23-24高一下·全國·課堂例題)已知e1、e2是兩個不平行的向量,向量AB=3e1(1)求證:AC//(2)判斷A、C、D三點的位置關(guān)系.【解題思路】(1)求出AC,找到使AC=λCD成立的(2)根據(jù)AC//CD可知【解答過程】(1)證明:AC=因此AC//(2)由(1)知AC//CD,又AC,故A、C、D三點共線.4.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)如圖,在?ABCD中,E,H分別是AD,BC的中點,AF=2FB,G為DF與(1)記向量AB=a,AD=b,試以向量a,b為基底表示(2)若AC=mBE+nDF,求(3)求證:A,G,H三點共線.【解題思路】(1)根據(jù)向量的減法法則結(jié)合題意求解;(2)對AC=mBE+nDF結(jié)合(1)化簡用a,(3)設(shè)BG=λBE,DG=μDF,由AG=AB+BG,AG=【解答過程】(1)因為在?ABCD中,E,H分別是AD,BC的中點,AF=2所以BE=DF=(2)由(1)知BE=12所以AC=m因為AC=a+b,所以(3)AH=設(shè)BG=λBE,AG=又AG=所以23μ=1?λ1?μ=12∴AG=∴AG∥AH,即A,G,題型3題型3向量線性運算的幾何應(yīng)用1.(23-24高一下·山西·階段練習(xí))如圖,在正方形ABCD中,CE=2DE,EB和AC相交于點G,且F為AG上一點(不包括端點),若BF=λBE+μBA,則A.5+33 B.6+25 C.8+【解題思路】先確定G的位置,接著由BF=λBE+μ【解答過程】由題可設(shè)BG=xBE,x∈0,1則由題意得BG=x因為A、G、C三點共線,故x+2所以BG=所以BF=λ又A、G、F三點共線,所以53所以3λ當(dāng)且僅當(dāng)3μλ=5λ故3λ+1故選:B.2.(23-24高一下·云南昭通·期中)已知O為△ABC內(nèi)一點,且滿足OA+λOB+(λ?1)OC=0,若△OAB的面積與△OAC的面積的比值為A.34 B.43 C.1【解題思路】如圖,根據(jù)平面向量的線性運算可得2λOD=AC,則O在線段DE上,且λ=DEOD,設(shè)OD=1【解答過程】由OA+λOB+(λ?1)如圖,D,E分別是BC,AB的中點,

則2λOD所以O(shè)在線段DE上,且2λOD=AC=2DE,得λ=DEOD,設(shè)OD=1,則DE=λ,所以因為S△OABS△ABD=OE所以S△OAC=S△ABD,則故選:B.3.(23-24高一下·河南周口·階段練習(xí))如圖,在梯形ABCD中,|DA|=2,∠CDA=π3,CB=12

(1)若PE=34DA+(2)若|DC|=t,當(dāng)λ為何值時,【解題思路】(1)結(jié)合圖形,先證得四邊形ABCF是平行四邊形,利用向量的線性運算即可判斷點P在線段DC上的位置;(2)結(jié)合(1)中的結(jié)論,得到PE關(guān)于λ的表達式,進而利用向量數(shù)量積運算求模得到PE2關(guān)于λ的二次表達式,從而可求得|PE|【解答過程】(1)過C作CF//AB交AD于F,如圖,

因為CB=12則四邊形ABCF是平行四邊形,故DA=2BC=2AF,即F是AD的中點,所以BE=因為DP=λDC,所以所以PE=又因為PE=所以12?λ=1所以P在線段DC上靠近D點的四等分點處;(2)因為DP=λDC(λ≠0)所以PE=因為DC?DA=2tcos所以PE2所以當(dāng)12?λt=?34,即λ=所以|PE|的最小值為334.(24-25高一·全國·隨堂練習(xí))如圖,點D是△ABC中BC邊的中點,AB=a,

(1)試用a,b表示AD;(2)若點G是△ABC的重心,能否用a,b表示AG?(3)若點G是△ABC的重心,求GA+【解題思路】(1)利用三角形法則整理化簡即可;(2)利用三角形重心性質(zhì)及向量的線性運算化簡計算即可;(3)利用三角形重心性質(zhì)及三角形法則化簡計算即可.【解答過程】(1)因為點D是△ABC中BC邊的中點,且AB=a,所以AD=(2)因為點G是△ABC的重心,所以AG=23AD=2=1(3)因為點G是△ABC的重心且D是BC邊的中點,所以GB+又AG=23AD=2題型4題型4向量的夾角(夾角的余弦值)問題1.(23-24高一下·北京通州·期中)已知兩個單位向量a,b滿足2a+b=7,則aA.π6 B.π4 C.π3【解題思路】首先同平方求出a?【解答過程】2a+b即4+4a?b+1=7,解得又因為,所以.故選:C.2.(23-24高一下·湖北·期末)已知單位向量a,b互相垂直,若存在實數(shù)t,使得a+1?tb與1?ta+b的夾角為A.?1±22 B.?1±2 C.?1±【解題思路】根據(jù)向量數(shù)量積的運算律和定義,列等式,即可求解.【解答過程】因為a=1?t+1?t=2?2t,a+1?tb又a+1?tb與1?t所以2?2t=1+1?t2解得:t=?1±3故選:D.3.(23-24高一下·江蘇南京·期中)已知向量a與b滿足a=2,b=1,a與b的夾角為(1)當(dāng)k為何值時,3a(2)求向量a+3b與向量【解題思路】(1)根據(jù)向量垂直得數(shù)量積為0,即可根據(jù)數(shù)量積的運算律求解,(2)根據(jù)模長公式求解長度,即可由夾角公式求解.【解答過程】(1)∵3a+2∴3a+2∴12k?2k?3?2=0,解得∴當(dāng)k=?110時,(2)a+3a+3∴cos4.(23-24高一下·上海寶山·階段練習(xí))已知a=2,b=3,且(1)求2a+b(2)若向量a+kb與ka【解題思路】(1)先求出a?(2)由題意得a+kb?ka+b【解答過程】(1)設(shè)2a+b與?3因為a=2,b=3,且所以a?b=所以cos=?6a因為θ∈0,π,所以(2)因為向量a+kb與所以a+kb?ka由a+kb?所以2k+3+3k2+9k>0解得k<?11?856當(dāng)a+kb與ka因為a與b不共線,所以λk=1k=λ,解得k=1λ=1或當(dāng)λ=1時θ=0,當(dāng)λ=?1時,θ=π綜上,k∈?題型5題型5向量共線、垂直的坐標表示1.(23-24高一下·福建寧德·期中)已知平面向量a=1,m,b=n,2,c=2,4,若a//A.6 B.?6 C.2 D.?2【解題思路】由向量平行和垂直的坐標表示計算即可.【解答過程】因為a//所以1×4?2m=0?m=2,又b⊥所以2n+8=0?n=?4,所以m+n=?2,故選:D.2.(2024·四川宜賓·二模)已知向量a=1,2,b=3,1,向量c滿足A.?2,?1 B.2,?1 C.?2,1 D.2,1【解題思路】設(shè)出c=【解答過程】設(shè)c=x,y,則由c⊥a,得又a//c+b,得聯(lián)立x+2y=0y=2x+5,解得x=?2∴c故選:C.3.(23-24高一下·黑龍江哈爾濱·期中)已知平面向量a=(1)若a⊥a+(2)若a+b//c,求x,并求出向量【解題思路】(1)由a⊥a+b得a?a+(2)由a+b//c,解出x的值,得到b,由公式cosa【解答過程】(1)a+b=所以a?解得x=4,此時b=所以b=(2)a+b=所以3x+5=?3?3+x此時a=a?b=1×2+?3×所以cosa又因為a,所以向量a與b的夾角a,4.(23-24高一下·甘肅·期末)已知向量a=1,2,(1)若a⊥a?(2)若向量c=?3,?2,a∥b+【解題思路】(1)用向量垂直的坐標結(jié)論求出x,再用模公式求解即可;(2)用向量平行的坐標結(jié)論求出x,再用夾角的坐標公式求解即可;【解答過程】(1)因為a=1,2,b=由a⊥a?即?1×1+22?x=0,解得所以b=2,3(2)依題意得b+因為a∥b解得x=0,則b=a?b=2,a所以cosa所以a與b夾角的余弦值為55題型6題型6向量坐標運算的幾何應(yīng)用1.(23-24高一下·山西太原·期中)勒洛三角形是一種典型的定寬曲線,分別以等邊三角形每個頂點為圓心,以邊長為半徑,在另兩個頂點間作一段圓弧,三段圓弧圍成的曲邊三角形就是勒洛三角形.在如圖所示的勒洛三角形中,已知AB=2,點P在弧AC上,且∠PBC=30°,則PA?

A.6?43 B.23?4 C.2【解題思路】以B為原點,建立平面直角坐標系,利用坐標法求向量數(shù)量積.【解答過程】以B為原點,BC為x軸,點A在第一象限,建立如圖所示的平面直角坐標系,

則有B0,0,C2,0,A1,3,P為弧AC上的點且PA=PA?故選:A.2.(23-24高一下·青?!て谀┘艏埵且环N用剪刀或刻刀在紙上創(chuàng)造出各種形狀和圖案的傳統(tǒng)民間藝術(shù)形式,是中華民族傳統(tǒng)文化的瑰寶.如圖1,這是一個正八邊形的剪紙作品.如圖2,這是一個正八邊形,其中AB=4,P是這個八邊形上的任意一點,則AB?AP的取值范圍是(A.?16?82,16+82C.?16?82,82【解題思路】以點A為坐標原點,AB、AF所在直線分別為x、y軸建立平面直角坐標系,設(shè)點Px,y,可得?22≤x≤4+2【解答過程】正八邊形的每個內(nèi)角為6×180延長GH交直線AB于點M,延長DC交直線AB于點N,∠HAM=∠AHM=45°,則且AM=BN=AHcos以點A為坐標原點,AB、AF所在直線分別為x、y軸建立如下圖所示的平面直角坐標系,則A0,0、B4,0、M?2設(shè)點Px,y,則?22≤x≤4+22,所以,AP?故選:B.3.(24-25高一下·廣東中山·階段練習(xí))在直角梯形ABCD中,已知AB//CD,∠BAD=90°,AB=6,AD=CD=3,對角線AC交BD于點O,點M在(1)求AM?(2)若N為線段AC上任意一點,求AN?【解題思路】(1)以A為原點,AB、AD分別為x、y軸建立平面直角坐標系,根據(jù)題中條件求出點O、M的坐標,然后利用平面向量數(shù)量積的坐標運算可求得AM?(2)設(shè)AN=λAC,其中λ∈0,1,求出向量AN、MN【解答過程】(1)解:以A為原點,AB、AD分別為x、y軸建立平面直角坐標系,則A0,0、B6,0、C3,3因為AB//CD,AB=6,所以△ABO∽△CDO,所以O(shè)AOC=OB設(shè)Mm,0,則OM=m?2,?2因為OM⊥BD,所以O(shè)M?BD=?6所以M1,0,AM=1,0(2)解:由(1)知,AC=3,3,設(shè)AN=λ則MN=所以AN?因為λ∈0,1,故當(dāng)λ=1時,AN?MN當(dāng)λ=112時,AN?故AN?MN的取值范圍為4.(23-24高一下·河南·期末)如圖,已知平行四邊形ABCD的三個頂點B、C、D的坐標分別是(?1,3)、(3,4)、(2,2).(1)求頂點A的坐標;(2)在線段AD上是否存在一點E滿足AC⊥BE,若存在,求【解題思路】(1)利用AD=(2)設(shè)AE=λAD(0<λ<1)【解答過程】(1)設(shè)A(x,y),又B(?1,3)、C(3,4)、D(2,2),∴AD=(2?x,2?y),BC又四邊形ABCD是平行四邊形,所以AD=∴(2?x,2?y)=(4,1),即2?x=4,2?y=1,解得∴頂點A的坐標為(?2,1).(2)存在.由(1)可知,AC=(5,3),AD=(4,1),設(shè)AE=λAD(0<λ<1)又AC⊥BE,解得,λ=1123,即題型7題型7用向量解決夾角、線段的長度問題1.(2024·四川南充·三模)在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=2,AC=3,AM=2MC,AN=12AB,CN與BMA.55 B.C.?55 【解題思路】將三角形放到直角坐標系當(dāng)中,利用坐標法求向量夾角,即可求解.【解答過程】解:建立如圖直角坐標系,則B(0,2),N(0,1),C(3,0),M(2,0),得CN=(?3,1),所以cos∠BPN=故選:D.2.(23-24高一下·重慶沙坪壩·期中)在梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,|AB|=2,|BC|=2|ADA.72 B.4 C.92【解題思路】以B為原點,BC為x軸正方向,BA為y軸正方向建立平面直角坐標系,利用坐標法求解.【解答過程】如圖示,以B為原點,BC為x軸正方向,BA為y軸正方向建立平面直角坐標系.

則B0,0,A0,2,C2d,0所以PC=2d?p,0,所以PC+3所以|PC+3PD所以|PC故選:D.3.(23-24高一下·廣西河池·階段練習(xí))如圖,在△ABC中,已知AB=2,AC=5,∠BAC=60°,BC,AC邊上的兩條中線AM,BN

(1)求AM的長度;(2)求∠MPB的正弦值.【解題思路】(1)根據(jù)AM是中線,由AM=(2)易知∠MPB為向量AM,NB的夾角【解答過程】(1)解:因為AM是中線,所以AM=所以AM?則AM=(2)由圖象知:∠MPB為向量AM,NB的夾角因為NB=所以NB2=4?2?5?12+又AM?NB==1所以cos∠MPB=因為∠MPB∈0,所以sin∠MPB=4.(23-24高一下·廣東廣州·期中)如圖,在△ABC中,AB=3,AC=2,∠BAC=π3,D是BC邊的中點,CE⊥AB,AD與CE(1)求CE和AD的長度;(2)求cos∠CFD【解題思路】(1)利用三角函數(shù)定義即可求得CE的長;利用向量法即可求得AD的長度;(2)利用向量夾角的余弦公式即可求得cos∠CFD【解答過程】(1)∵CE是高,∴∠AEC=π2,在Rt△AEC中,所以CE=ACsin∵AD是中線,∴AD∴AD2=∴CE=3,AD=19∴EC=AC?另解:過D作DG//CE交BE于∵D是BC的中點,∴G是BE的中點,∴AE=EG=GB=1,EF是△AGD的中位線,DG是△BCE的中位線,∴EF=1cos∠CFD=題型8題型8向量與幾何最值問題1.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知正六邊形ABCDEF的邊長為4,圓O的圓心為該正六邊形的中心,圓O的半徑為2,圓O的直徑MN∥CD,點P在正六邊形的邊上運動,則PM?PN的最小值為(A.5 B.6 C.7 D.8【解題思路】根據(jù)PM?PN=【解答過程】如圖所示,由正六邊形的幾何性質(zhì)可知,△OAB,△OBC,△OCD,△ODE,△OEF,△OFA均是邊長為4的等邊三角形,當(dāng)點P位于正六邊形ABCDEF的頂點時,PO取最大值4,當(dāng)點P為正六邊形各邊的中點時,PO取最小值,即POmin所以PO∈所以PM?即PM?故選:D.2.(23-24高一下·北京·期中)如圖,邊長為4的正方形中心與單位圓圓心O重合,M,N分別在圓周上,正方形的四條邊上運動,則OM+ON的取值范圍是(

A.[1,22] B.[1,22+1] C.【解題思路】設(shè)OM的反向延長線與單位圓交于點P,得出OM+ON=【解答過程】如圖,OM的反向延長線與單位圓交于點P,則OM=?OM+所以O(shè)M+又由題意ON的最大值是22,最小值是2,而P因此PN的最大值是22+1,最小值是2?1=1,即所求值域是故選:B.

3.(23-24高一下·遼寧朝陽·期中)在△ABC中,CA=2,AB=3,∠BAC=2π3,D為BC(1)求AD?(2)若點P滿足CP=λCA,求PB?【解題思路】(1)將AD?BC化為AB和AC表示,利用AB和(2)用AB、AC表示PB?PC,求出PB?【解答過程】(1)因為D為BC的三等分點(靠近C點),所以CD=所以AD=AC+所以AD?BC=(=?13×9+(2)因為CP=λCA,所以因為PB=PC+所以PB?PC==λ|AB||AC|cos2所以當(dāng)λ=78時,PB?4.(23-24高一下·湖北武漢·期中)如圖是由兩個有一個公共邊的正六邊形構(gòu)成的平面圖形,其中正六邊形邊長為2.(1)設(shè)AG=xAB+y(2)若點P在OD邊上運動(包括端點),則求AO+2【解題思路】(1)根據(jù)向量的加減法運算,可得答案;(2)建立平面直角坐標系,求得相關(guān)各點坐標,表示出P點坐標(m,33m),0≤m≤【解答過程】(1)由題意得:兩個正六邊形全等,IG=則AG=故由AG=xAB+y(2)如圖,以O(shè)為坐標原點,F(xiàn)C為x軸,OI為y軸建立平面直角坐標系,則A(3,?3),B(23由于直線OD的方程為y=33x,故設(shè)P則BP=(m?2所以AO+2則AO+2由于0≤m≤3,此時函數(shù)y=故當(dāng)m=3時,y=所以AO+2題型9題型9\o"正、余弦定理判定三角形形狀"\t"/gzsx/zj168411/_blank"正、余弦定理判定三角形形狀1.(23-24高一下·天津·階段練習(xí))在△ABC中,已知asinAa2+A.直角三角形 B.等腰三角形C.等腰或直角三角形 D.等邊三角形【解題思路】利用余弦定理邊化角化簡等式,再利用二倍角的正弦及正弦函數(shù)性質(zhì)推理判斷即可.【解答過程】在△ABC中,由asinAa整理得sinAcosA=而0<2A<2π,0<2B<2π,0<2A+2B<2π所以A=B或A+B=π2,即故選:C.2.(24-25高二上·廣東潮州·開學(xué)考試)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若sinAk=sinBA.當(dāng)k=5時,△ABC是直角三角形 B.當(dāng)k=3時,△ABC是銳角三角形C.當(dāng)k=2時,△ABC是鈍角三角形 D.當(dāng)k=1時,△ABC是鈍角三角形【解題思路】由正弦定理化簡已知可得a:b:c=k:3:4,利用余弦定理,勾股定理,三角形兩邊之和大于第三邊等知識逐一分析各個選項即可得解.【解答過程】對于選項A,當(dāng)k=5時,sinA5=sinB3=顯然△ABC是直角三角形,故命題正確;對于選項B,當(dāng)k=3時,sinA3=sinB3=顯然△ABC是等腰三角形,a2說明∠C為銳角,故△ABC是銳角三角形,故命題正確;對于選項C,當(dāng)k=2時,sinA2=sinB3=可得a2+b2?對于選項D,當(dāng)k=1時,sinA1=sinB3=此時a+b=c,不等構(gòu)成三角形,故命題錯誤.故選:D.3.(23-24高一·上?!ふn堂例題)根據(jù)下列條件,分別判斷三角形ABC的形狀:(1)sinC+(2)tanA【解題思路】(1)利用誘導(dǎo)公式及和差角的正弦公式化簡即可得解.(2)利用正弦定理邊化角,再利用二倍角的正弦及誘導(dǎo)公式求解即得.【解答過程】(1)在△ABC中,C=π?(A+B),由得sin(A+B)+sin(B?A)=則sinB=sinA或cosA=0,而0<A<π所以△ABC是等腰三角形或直角三角形.(2)在△ABC中,由tanAtanB=a而sinA>0,因此sinAcos由0<A<π,0<B<π因此2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=所以△ABC是等腰三角形或直角三角形.4.(23-24高一下·浙江·期中)在△ABC中,設(shè)A,B,C所對的邊分別為a,b,c,已知sinA?(1)求角B的值;(2)若a:b=tanA:tan(3)若△ABC為銳角三角形,且c=2,求△ABC的面積S的取值范圍.【解題思路】(1)將角化邊進行化簡,然后結(jié)合余弦定理求解即可;(2)將邊化角,將正切變成正弦和余弦再進行化簡即可判斷;(3)根據(jù)條件表示a邊,再利用三角形的面積公式即可求解面積的取值范圍.【解答過程】(1)∵sinA?∴由正弦定理得a?bc即a?ba+b即a2即a2由余弦定理得cosB=∵0°<B<180°,∴B=60°;(2)∵a:b=∴sinA∴cosA=∴A=B,∴△ABC為等邊三角形.(3)因為A+C=120由正弦定理,得a=所以S=因為△ABC為銳角三角形,則30°從而tan?C∈所以S∈3題型10題型10\o"求三角形面積的最值或范圍"\t"/gzsx/zj168411/_blank"三角形面積的最值或范圍問題1.(23-24高二上·安徽亳州·期中)在△ABC中,設(shè)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,且c+bsinC=a?bsinA+sinBA.3 B.23 C.2 【解題思路】利用正弦定理將角化邊,再由余弦定理求出cosA,從而求出sinA,由重要不等式求出【解答過程】因為c+bsin由正弦定理可得c+bc=a?ba+b,即a所以cosA=b2+c又因為b2+c2?所以bc≤4,當(dāng)且僅當(dāng)b=c=2時取得等號,所以S△ABC即△ABC面積的最大值為3,當(dāng)且僅當(dāng)b=c=2時取得.故選:A.2.(23-24高一下·福建泉州·階段練習(xí))在銳角△ABC中,a、b、c分別是角A、B、C所對的邊,已知2a?c6=cosCcosB且A.0,43 B.43,93 C.【解題思路】首先利用正弦定理求出角B,再利用三角形面積公式結(jié)合正弦定理化邊為角,再根據(jù)三角恒等變換轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)求范圍即可.【解答過程】∵2a?c6=cosCcosB且根據(jù)正弦定理得,2sin即2sin整理得2sin∵A∈0,π2,∴sinA>0,∴2cos∵asin∴a=43sinA∴△ABC的面積S=∴S=123sinA32cosA+12sinA=1233∴π6<A<∴sin∴S=63故選:C.3.(23-24高一下·江蘇無錫·期中)從①asinA+B2=csin在△ABC中,三邊a,b,c分別是角A,B,C的對邊,若______.(1)求C;(2)若c=2,求△ABC的面積的最大值.【解題思路】(1)條件①,化簡得到cosC2=sinC=2選條件②,由正弦定理得到a2+b選條件③:化簡得到sinA=2sinA(2)由(1)和由余弦定理得4=a2+【解答過程】(1)解:若選條件①,由asin可得sinAsin(π因為A∈(0,π),所以sinA>0因為C2∈(0,π2),可得cosC2若選條件②,由sin2根據(jù)正弦定理得a2+b由余弦定理得cosC=因為C∈(0,π),所以若選條件③:由ccosB?2a?b即sinC因為sinA=sin(B+C)=又因為A∈(0,π),所以sinA>0因為C∈(0,π),所以(2)解:由(1)知:C=π3且又由余弦定理得c2即4=a當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,等號成立,所以ab≤4,則S△ABC=12ab4.(23-24高三上·湖南·階段練習(xí))如圖,在平面四邊形ABCD中,BC⊥CD,AB=BC=2,∠ABC=θ,120(1)若θ=120°,AD=6(2)若2CD?sinθ2【解題思路】(1)在△ABC中,先求出AC,再在△ACD利用正弦定理求出sin∠ADC(2)把四邊形ABCD的面積用題干中給出的變量θ進行表示,求解最值即可.【解答過程】(1)解:由已知∠ABC=120°,AB=BC=2所以AC2=A在△ACD中,因為BC⊥CD,∠BCA=30°,所以∠ACD=60由正弦定理得ADsin∠ACD=因為AD=6>AC=23,所以∠ACD>∠ADC,所以0°<∠ADC<(2)在△ABC中,由已知AB=BC=2,∠ABC=θ,120所以S△ABC由余弦定理AC2=A在△ACD中,因為∠ACD=90又2CD?sinθ所以S△ACD=1所以四邊形ABCD的面積Sθ因為120°≤θ<180°,所以60°≤θ?60故四邊形ABCD面積的最大值為23題型11題型11\o"二項式定理與數(shù)列求和"\t"/gzsx/zsd29551/_blank"求\o"求三角形中的邊長或周長的最值或范圍"\t"/gzsx/zj168411/_blank"三角形中的邊長或周長的最值或范圍1.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))銳角△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若cosCc+sinAtanCA.32,3 C.3,23 【解題思路】先根據(jù)正弦定理和條件化簡得到csinC=2【解答過程】因為cosCc+整理可得csinC=2又b=3,所以sinB=32,解得于是a+c=2=23因為三角形是銳角三角形,所以A∈π6,所以a+c的取值范圍是3,23故選:B.2.(23-24高一下·福建莆田·期中)在銳角三角形ABC中,已知a,b,c分別是角A,B,C的對邊,且3b=2asinB,a=3,則三角形A.3?3,33 B.3?3,33【解題思路】由正弦定理化簡已知可得sinA,再由A是銳角,得到A=π3【解答過程】因為3b=2a根據(jù)正弦定理得,3sin因為B為銳角,所以sinB所以3=2sinA,即sin所以A=π因為根據(jù)正弦定理asin所以b=2sin因為三角形周長為a+b+c=3又因為A=π3,所以所以a+b+c=3因為B∈0,π2所以B∈π即B+π6∈所以a+b+c∈3+故選:C.3.(23-24高一下·江蘇鹽城·階段練習(xí))已知銳角△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,????b,????c,向量m=((1)求角C的值;(2)若a=4,求b+c的取值范圍.【解題思路】(1)根據(jù)數(shù)量積的坐標表示,方法一:利用正弦定理和余弦定理角化邊可得;方法二:利用和差公式化簡即可得解.(2)方法一:利用正弦定理將b+c表示為關(guān)于角A的函數(shù),根據(jù)二倍角公式化簡,由正切函數(shù)的性質(zhì)可得;方法二:利用正弦定理將b表示為關(guān)于角A的函數(shù),利用正切函數(shù)性質(zhì)求出b的范圍,由余弦定理用b表示c,然后表示出b+c,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性可解.【解答過程】(1)因為m⊥所以m=2sin方法一:利用正弦定理角化邊得2asin又cosB=∴2asinC?a=0,則又△ABC為銳角三角形,故C=π方法二:由和差公式可得2sin又因為A∈0,π2又△ABC為銳角三角形,故C=π(2)由正弦定理得b=ac=a由于△ABC為銳角三角形,則A∈0,又0<C=5π6方法一:所以b+c=2=23而A2∈π∴1tanA2∈方法二:所以tanA>3,所以又b=23+2由余弦定理得c=a記fb易知fb在2所以f23<f所以b+c的取值范圍為2+234.(23-24高一下·河南商丘·階段練習(xí))設(shè)銳角三角形ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知2ccosB=a2?b(1)求a的值;(2)若D為BC的延長線上一點,且∠CAD=π6,求三角形【解題思路】(1)根據(jù)題意利用正弦定理結(jié)合三角恒等變換可得a=2cos(2)在△ACD中,可得DC=BC=b,AD=3b,在△ABC中,利用正弦定理結(jié)合三角函數(shù)可得【解答過程】(1)因為2ccos由正弦定理可得2sin則2sinCcos由正弦定理可得2bcosC=ba,即且C=π3,所以(2)在△ACD中,由題意可知:∠ACB=2π3可知DC=BC=b,由余弦定理可得AD2=A在△ABC中,由正弦定理asin可得b=a因為C=π3且△ABC為銳角三角形,則0<A<π則tanA>33,可得0<且三角形ACD周長為b+b+3所以三角形ACD周長的取值范圍為1+3題型12題型12距離、高度、角度測量問題1.(23-24高一下·浙江杭州·期末)如圖,計劃在兩個山頂M,N間架設(shè)一條索道.為測量M,N間的距離,施工單位測得以下數(shù)據(jù):兩個山頂?shù)暮0胃進C=1003m,NB=502m,在BC同一水平面上選一點A,在A處測得山頂M,N的仰角分別為60°和30°

A.100m B.506m C.100【解題思路】根據(jù)題意,在直角△ACM和直角△ABN中,分別求得AM=200和AN=1002,再在△AMN中,利用余弦定理,即可求解MN【解答過程】由題意,可得∠MAC=60且∠MCA=∠NBA=90在Rt△ACM中,可得AM=在Rt△ABN中,可得AN=在△AMN中,由余弦定理得MN2所以MN=1002故選:C.2.(23-24高一下·江蘇南京·期

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