余弦定理练习题及答案
一、选择题
1.(2014·昆明一模)已知△ABC中,内角A,B,C所对边分别为
π
a,b,c,若A=3,b=2acosB,c=1,则△ABC的面积等于( )
3
A.2 3C.6
3B.4 8
π
解析:由正弦定理得sinB=2sinAcosB,故tanB=2sinA=2sin3=2ππ
3,又B∈03,所以B3ABC是正三角形,所以S△ABC=
132sinA=4.
答案:B
2.(2015·广州综合测试)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别c
为a,b,c,若C=2B,则b为( )
A.2sinC C.2sinB
B.2cosB D.2cosC
sinC
解析:由于C=2B,故sinC=sin2B=2sinBcosB,所以sinB2cosB,csinC
由正弦定理可得bsinB=2cosB,故选B.
答案:B
3.(2014·东北三省二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别
c-bsinA
为a,b,c,且B=( )
c-asinC+sinB
πA.6 πC.3
πB.43πD.4
c-babca
解析:由sinA=2R,sinB=2RsinC=2Rc-ac+b1π
⇒c2-b2=ac-a2,所以a2+c2-b2=ac,即cosB=2,所以B3答案:C
4.(2015·烟台期末)在△ABC中,若lg(a+c)+lg(a-c)=lgb-1lgA=( ) b+c
A.90° C.120°
B.60° D.150°
解析:由题意可知lg(a+c)(a-c)=lgb(b+c), ∴(a+c)(a-c)=b(b+c), ∴b2+c2-a2=-bc, b2+c2-a21∴cosA2bc2. 又A∈(0,π),∴A=120°,选C. 答案:C
5.(2014·江西卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,2sin2B-sin2Ab,c.若3a=2b,则的值为( ) sinA
1
A.-9
1B.3
C.1
7D.22sin2B-sin2AsinB2b2
-1,因解析:由正弦定理可得2-1=2sinAsinAab3
为3a=2b,所以a=2
2sin2B-sin2A327
所以=2×2-12sinA
答案:D
6.(2014·石家庄一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足csinA=3acosC,则sinA+sinB的最大值是( )
A.1 C.3
2 D.3
解析:由csinA=3acosC,所以sinCsinA=3sinAcosC,即sinCπ2π
=3cosC,所以tanC=3,C=3,A=3-B,所以sinA+sinB=π2π
sin3B+sinB3sinB+6,
2πππ5π
∵0<B<36<B+66, ππ
∴当B+62
π
即B=3时,sinA+sinB3.故选C. 答案:C 二、填空题
7.(2014·福建卷)在△ABC中,A=60°,AC=2,BC3,则AB等于__________.
ACBC2解析:在△ABC中,根据正弦定理,得sinB=sinAsinB=
3
,解得sinB=1,因为B∈(0°,180°),所以B=90°,所以AB= sin60°22-32=1. 答案:1
8.(2014·湖北卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,π
c.已知A6,a=1,b3,则B=__________.
π5πabbsinA解析:由正弦定理sinAsinBsinB=a=2,又B∈66,
π2π
所以B=3或3.
π2π答案:33
1
9.(2014·北京卷)在△ABC中,a=1,b=2,cosC=4,则c=__________;sinA=__________.
1解析:根据余弦定理,c2=a2+b2-2abcosC=12+22-2×1×2×41
=4,故c=2,因为cosC=4sinC=
12151-4=4,于是,
151×4
asinC15
由正弦定理,sinA=c28(或:由a=1,b=2,c=2,22+22-127
得cosA==sinA=
2×2×28
答案:2
158
72151-8=8.
三、解答题
10.(2014·新课标全国卷Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
(1)求C和BD;
(2)求四边形ABCD的面积. 解析:(1)由题设及余弦定理得 BD2=BC2+CD2-2BC·CDcosC =13-12cosC, ①
BD2=AB2+DA2-2AB·DAcosA =5+4cosC. ②
1
由①,②得cosC=2,故C=60°,BD=7. (2)四边形ABCD的面积 11S=2AB·DAsinA+2·CDsinC 11
=21×2+23×2sin60°
=23.
11.(2014·天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,6
b,c.已知a-c=6,sinB=6sinC.
(1)求cosA的值; π(2)求cos2A-6的值.
bc
解析:(1)在△ABC中,由sinB=sinCsinB6sinC,可得b6
=6c.又由a-c=6b,有a=2c.
b2+c2-a26c2+c2-4c26
所以,cosA=2bc4.
26c2610
(2)在△ABC中,由cosA=4sinA=4.
115
于是,cos2A=2cos2A-1=-4sin2A=2sinA·cosA=4153πππ所以,cos2A-6=cos2A·cos6+sin2A·sin6=. 8
12.(2014·重庆卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+b+c=8.
5
(1)若a=2,b=2,求cosC的值;
9
(2)若sinAcos2sinBcos22sinC,且△ABC的面积S=2C,求a和b的值.
7
解析:(1)由题意可知:c=8-(a+b)=2由余弦定理得: a2+b2-c2
cosC=2ab52722+2-2
2
2B
2A
52×22
1=-5BA
(2)由sinAcos22sinBcos222sinC可得: 1+cosB1+cosA
sinA2+sinB22sinC,
化简得sinA+sinAcosB+sinB+sinBcosA=4sinC. 因为sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC, 所以sinA+sinB=3sinC. 由正弦定理可知:a+b=3c. 又因a+b+c=8,故a+b=6.
19
由于S=2sinC2C,所以ab=9,从而a2-6a+9=0,解得a=3,b=3.
余弦定理练习题及答案
一、选择题
1.(2014·昆明一模)已知△ABC中,内角A,B,C所对边分别为
π
a,b,c,若A=3,b=2acosB,c=1,则△ABC的面积等于( )
3
A.2 3C.6
3B.4 8
π
解析:由正弦定理得sinB=2sinAcosB,故tanB=2sinA=2sin3=2ππ
3,又B∈03,所以B3ABC是正三角形,所以S△ABC=
132sinA=4.
答案:B
2.(2015·广州综合测试)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别c
为a,b,c,若C=2B,则b为( )
A.2sinC C.2sinB
B.2cosB D.2cosC
sinC
解析:由于C=2B,故sinC=sin2B=2sinBcosB,所以sinB2cosB,csinC
由正弦定理可得bsinB=2cosB,故选B.
答案:B
3.(2014·东北三省二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别
c-bsinA
为a,b,c,且B=( )
c-asinC+sinB
πA.6 πC.3
πB.43πD.4
c-babca
解析:由sinA=2R,sinB=2RsinC=2Rc-ac+b1π
⇒c2-b2=ac-a2,所以a2+c2-b2=ac,即cosB=2,所以B3答案:C
4.(2015·烟台期末)在△ABC中,若lg(a+c)+lg(a-c)=lgb-1lgA=( ) b+c
A.90° C.120°
B.60° D.150°
解析:由题意可知lg(a+c)(a-c)=lgb(b+c), ∴(a+c)(a-c)=b(b+c), ∴b2+c2-a2=-bc, b2+c2-a21∴cosA2bc2. 又A∈(0,π),∴A=120°,选C. 答案:C
5.(2014·江西卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,2sin2B-sin2Ab,c.若3a=2b,则的值为( ) sinA
1
A.-9
1B.3
C.1
7D.22sin2B-sin2AsinB2b2
-1,因解析:由正弦定理可得2-1=2sinAsinAab3
为3a=2b,所以a=2
2sin2B-sin2A327
所以=2×2-12sinA
答案:D
6.(2014·石家庄一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足csinA=3acosC,则sinA+sinB的最大值是( )
A.1 C.3
2 D.3
解析:由csinA=3acosC,所以sinCsinA=3sinAcosC,即sinCπ2π
=3cosC,所以tanC=3,C=3,A=3-B,所以sinA+sinB=π2π
sin3B+sinB3sinB+6,
2πππ5π
∵0<B<36<B+66, ππ
∴当B+62
π
即B=3时,sinA+sinB3.故选C. 答案:C 二、填空题
7.(2014·福建卷)在△ABC中,A=60°,AC=2,BC3,则AB等于__________.
ACBC2解析:在△ABC中,根据正弦定理,得sinB=sinAsinB=
3
,解得sinB=1,因为B∈(0°,180°),所以B=90°,所以AB= sin60°22-32=1. 答案:1
8.(2014·湖北卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,π
c.已知A6,a=1,b3,则B=__________.
π5πabbsinA解析:由正弦定理sinAsinBsinB=a=2,又B∈66,
π2π
所以B=3或3.
π2π答案:33
1
9.(2014·北京卷)在△ABC中,a=1,b=2,cosC=4,则c=__________;sinA=__________.
1解析:根据余弦定理,c2=a2+b2-2abcosC=12+22-2×1×2×41
=4,故c=2,因为cosC=4sinC=
12151-4=4,于是,
151×4
asinC15
由正弦定理,sinA=c28(或:由a=1,b=2,c=2,22+22-127
得cosA==sinA=
2×2×28
答案:2
158
72151-8=8.
三、解答题
10.(2014·新课标全国卷Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
(1)求C和BD;
(2)求四边形ABCD的面积. 解析:(1)由题设及余弦定理得 BD2=BC2+CD2-2BC·CDcosC =13-12cosC, ①
BD2=AB2+DA2-2AB·DAcosA =5+4cosC. ②
1
由①,②得cosC=2,故C=60°,BD=7. (2)四边形ABCD的面积 11S=2AB·DAsinA+2·CDsinC 11
=21×2+23×2sin60°
=23.
11.(2014·天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,6
b,c.已知a-c=6,sinB=6sinC.
(1)求cosA的值; π(2)求cos2A-6的值.
bc
解析:(1)在△ABC中,由sinB=sinCsinB6sinC,可得b6
=6c.又由a-c=6b,有a=2c.
b2+c2-a26c2+c2-4c26
所以,cosA=2bc4.
26c2610
(2)在△ABC中,由cosA=4sinA=4.
115
于是,cos2A=2cos2A-1=-4sin2A=2sinA·cosA=4153πππ所以,cos2A-6=cos2A·cos6+sin2A·sin6=. 8
12.(2014·重庆卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+b+c=8.
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(1)若a=2,b=2,求cosC的值;
9
(2)若sinAcos2sinBcos22sinC,且△ABC的面积S=2C,求a和b的值.
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解析:(1)由题意可知:c=8-(a+b)=2由余弦定理得: a2+b2-c2
cosC=2ab52722+2-2
2
2B
2A
52×22
1=-5BA
(2)由sinAcos22sinBcos222sinC可得: 1+cosB1+cosA
sinA2+sinB22sinC,
化简得sinA+sinAcosB+sinB+sinBcosA=4sinC. 因为sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC, 所以sinA+sinB=3sinC. 由正弦定理可知:a+b=3c. 又因a+b+c=8,故a+b=6.
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由于S=2sinC2C,所以ab=9,从而a2-6a+9=0,解得a=3,b=3.