格物学 第六章 平面向量及其应用平面向量的拓展与综合

判断三角形的形状-平面向量的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-天津市等高二数学必修,平均正确率48.0%

2025-09-04
判断三角形的形状-平面向量的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题答案-天津市等高二数学必修,平均正确率48.0%
1、['判断三角形的形状', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正弦公式']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,三个内角分别是$$A, \ B, \ C,$$若$$\operatorname{t a n} B=\frac{\operatorname{c o s} ( C-B )} {\operatorname{s i n} A+\operatorname{s i n} ( C-B )},$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

B

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.等腰三角形

D.等腰直角三角形

2、['利用诱导公式化简', '判断三角形的形状', '两角和与差的余弦公式']

正确率40.0%在$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中,若$$2 \operatorname{s i n} A \cdot\operatorname{s i n} B=1+\operatorname{c o s} C$$,则$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的形状为$${{(}{)}}$$

A

A.等腰三角形

B.直角三角形

C.等边三角形

D.等腰直角三角形

3、['角α与π±α的三角函数值之间的关系', '判断三角形的形状', '两角和与差的正弦公式']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知$$2 \mathrm{s i n} A \mathrm{c o s} B \mathrm{=s i n} C$$,那么$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

A

A.等腰三角形

B.直角三角形

C.等腰直角三角形

D.正三角形

4、['正弦定理及其应用', '判断三角形的形状', '两条直线平行', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别是$$a, ~ b, ~ c$$,若直线$$b x+y \operatorname{c o s} A+\operatorname{s i n} B=0 5 a x+y \operatorname{c o s} B+\operatorname{c o s} B=0$$平行,则$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

D

A.等腰直角三角形

B.直角三角形

C.等腰或直角三角形

D.等腰三角形

5、['余弦定理及其应用', '判断三角形的形状']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{c}^{2}}$$$$= b c \mathrm{c o s} A+a c \mathrm{c o s} B+$$$$a b \mathrm{c o s} \, C,$$则此三角形必是(

B

A.等边三角形

B.直角三角形

C.等腰三角形

D.钝角三角形

6、['余弦定理及其应用', '判断三角形的形状']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\frac{1-\operatorname{c o s} A} {2}=\frac{c-b} {2 c} ( a, \, \, b, \, \, c$$分别为角$$A, ~ B, ~ C$$的对应边),则$${{△}{A}{B}{C}}$$的形状为(

C

A.正三角形

B.等腰直角三角形

C.直角三角形

D.等腰三角形

7、['向量坐标与向量的数量积', '判断三角形的形状', '空间向量的夹角']

正确率19.999999999999996%已知$${{△}}$$ $${{A}{B}{C}}$$顶点坐标分别为 $${{A}}$$$$(-1, 2, 3 )$$, $${{B}}$$$$( 2,-2, 3 )$$, $${{C}}$$$$( \frac{1} {2}, \frac{5} {2}, 3 )$$,则$${{△}}$$ $${{A}{B}{C}}$$的形状为$${{(}{)}}$$

C

A.等腰三角形

B.等边三角形

C.直角三角形

D.等腰直角三角形

8、['一元二次方程的解集', '判断三角形的形状', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率40.0%已知$${{P}}$$为双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, \, ( \cdot a > 0, \cdot b > 0 )$$右支上一点,$${{A}}$$为其左顶点,$$F ~ ( 4 \sqrt{3}, ~ 0 )$$为其右焦点,满足
$$| A F |=| P F |, \, \, \, \angle P F A=6 0^{\circ}$$,则点$${{F}}$$到$${{P}{A}}$$的距离为(

D

A.$$\frac{5 \sqrt{3}} {2}$$

B.$$\frac{7} {2}$$

C.$$\frac{7 \sqrt{3}} {2}$$

D.$$\frac{1 5} {2}$$

9、['数量积的运算律', '判断三角形的形状', '向量的线性运算']

正确率60.0%已知平面上四个互异的点$$A. ~ B. ~ C. ~ D$$满足:$$( \overrightarrow{A B}-\overrightarrow{A C} ) \cdot( 2 \overrightarrow{A D}-\overrightarrow{B D}-\overrightarrow{C D} )=0$$,则$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的形状一定是(

C

A.等边三角形

B.直角三角形

C.等腰三角形

D.钝角三角形

10、['正弦定理及其应用', '判断三角形的形状']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\operatorname{s i n}^{2} C=\operatorname{s i n}^{2} A+\operatorname{s i n}^{2} B$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$为$${{(}{)}}$$

A

A.直角三角形

B.等腰三角形

C.等边三角形

D.等腰直角三角形

1. 已知:$$\tan B = \frac{{\cos (C - B)}}{{\sin A + \sin (C - B)}}$$

利用正弦定理和三角恒等变换:

$$\sin A = \sin (180^\circ - (B + C)) = \sin (B + C)$$

代入得:$$\tan B = \frac{{\cos (C - B)}}{{\sin (B + C) + \sin (C - B)}}$$

分母和差化积:$$\sin (B + C) + \sin (C - B) = 2 \sin C \cos B$$

代入:$$\tan B = \frac{{\cos (C - B)}}{{2 \sin C \cos B}}$$

$$\frac{{\sin B}}{{\cos B}} = \frac{{\cos (C - B)}}{{2 \sin C \cos B}}$$

两边乘以$$\cos B$$:$$\sin B = \frac{{\cos (C - B)}}{{2 \sin C}}$$

$$2 \sin B \sin C = \cos (C - B)$$

右边展开:$$\cos (C - B) = \cos C \cos B + \sin C \sin B$$

代入:$$2 \sin B \sin C = \cos C \cos B + \sin C \sin B$$

移项:$$\sin B \sin C = \cos B \cos C$$

$$\tan B \tan C = 1$$

即$$B + C = 90^\circ$$,故$$A = 90^\circ$$

答案:B. 直角三角形

2. 已知:$$2 \sin A \sin B = 1 + \cos C$$

利用余弦定理和恒等式:

$$1 + \cos C = 2 \cos^2 \frac{C}{2}$$

左边积化和差:$$2 \sin A \sin B = \cos (A - B) - \cos (A + B)$$

由于$$A + B = 180^\circ - C$$,$$\cos (A + B) = -\cos C$$

代入:$$\cos (A - B) - (-\cos C) = \cos (A - B) + \cos C = 1 + \cos C$$

即$$\cos (A - B) = 1$$,故$$A = B$$

答案:A. 等腰三角形

3. 已知:$$2 \sin A \cos B = \sin C$$

利用正弦定理:$$\sin C = \sin (180^\circ - (A + B)) = \sin (A + B)$$

代入:$$2 \sin A \cos B = \sin (A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B$$

移项:$$\sin A \cos B - \cos A \sin B = 0$$

即$$\sin (A - B) = 0$$,故$$A = B$$

答案:A. 等腰三角形

4. 已知两直线平行:$$b x + y \cos A + \sin B = 0$$与$$5 a x + y \cos B + \cos B = 0$$

斜率相等:$$-\frac{b}{{\cos A}} = -\frac{{5a}}{{\cos B}}$$

即$$\frac{b}{{\cos A}} = \frac{{5a}}{{\cos B}}$$

由正弦定理:$$\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}}$$,代入:

$$\frac{{\sin B}}{{\cos A}} = \frac{{5 \sin A}}{{\cos B}}$$

$$\sin B \cos B = 5 \sin A \cos A$$

$$\sin 2B = 5 \sin 2A$$

可能$$A = B$$或$$2A + 2B = 180^\circ$$即$$A + B = 90^\circ$$

答案:C. 等腰或直角三角形

5. 已知:$$c^2 = b c \cos A + a c \cos B + a b \cos C$$

由余弦定理:$$b c \cos A = \frac{{b^2 + c^2 - a^2}}{2}$$,同理其他

代入右边:$$\frac{{b^2 + c^2 - a^2 + a^2 + c^2 - b^2 + a^2 + b^2 - c^2}}{2} = \frac{{a^2 + b^2 + c^2}}{2}$$

即$$c^2 = \frac{{a^2 + b^2 + c^2}}{2}$$

$$2c^2 = a^2 + b^2 + c^2$$

$$a^2 + b^2 = c^2$$

答案:B. 直角三角形

6. 已知:$$\frac{{1 - \cos A}}{2} = \frac{{c - b}}{{2c}}$$

左边为$$\sin^2 \frac{A}{2}$$,化简:

$$\sin^2 \frac{A}{2} = \frac{{c - b}}{{2c}}$$

由正弦定理:$$\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}}$$

代入并整理得:$$\sin^2 \frac{A}{2} = \frac{{\sin C - \sin B}}{{2 \sin C}}$$

右边和差化积:$$\frac{{2 \cos \frac{{B + C}}{2} \sin \frac{{C - B}}{2}}}{{2 \sin C}} = \frac{{\cos \frac{{B + C}}{2} \sin \frac{{C - B}}{2}}}{{\sin C}}$$

由于$$A + B + C = 180^\circ$$,$$\frac{{B + C}}{2} = 90^\circ - \frac{A}{2}$$,$$\cos \frac{{B + C}}{2} = \sin \frac{A}{2}$$

代入:$$\sin^2 \frac{A}{2} = \frac{{\sin \frac{A}{2} \sin \frac{{C - B}}{2}}}{{\sin C}}$$

若$$\sin \frac{A}{2} \neq 0$$,则$$\sin \frac{A}{2} = \frac{{\sin \frac{{C - B}}{2}}}{{\sin C}}$$

分析得$$B = C$$

答案:D. 等腰三角形

7. 点坐标:$$A(-1, 2, 3)$$,$$B(2, -2, 3)$$,$$C(\frac{1}{2}, \frac{5}{2}, 3)$$

计算距离:

$$AB = \sqrt{{(2 - (-1))^2 + (-2 - 2)^2 + (3 - 3)^2}} = \sqrt{{9 + 16 + 0}} = 5$$

$$AC = \sqrt{{(\frac{1}{2} - (-1))^2 + (\frac{5}{2} - 2)^2 + (3 - 3)^2}} = \sqrt{{(\frac{3}{2})^2 + (\frac{1}{2})^2}} = \sqrt{{\frac{9}{4} + \frac{1}{4}}} = \sqrt{{\frac{10}{4}}} = \frac{{\sqrt{10}}}{2}$$

$$BC = \sqrt{{(\frac{1}{2} - 2)^2 + (\frac{5}{2} - (-2))^2 + (3 - 3)^2}} = \sqrt{{(-\frac{3}{2})^2 + (\frac{9}{2})^2}} = \sqrt{{\frac{9}{4} + \frac{81}{4}}} = \sqrt{{\frac{90}{4}}} = \frac{{3\sqrt{10}}}{2}$$

检查:$$AC^2 + BC^2 = \frac{10}{4} + \frac{90}{4} = \frac{100}{4} = 25 = AB^2$$

答案:C. 直角三角形

8. 双曲线$$C: \frac{{x^2}}{{a^2}} - \frac{{y^2}}{{b^2}} = 1$$,右焦点$$F(4\sqrt{3}, 0)$$,左顶点$$A(-a, 0)$$

已知$$|AF| = |PF|$$,$$\angle PFA = 60^\circ$$

由双曲线性质,$$c = 4\sqrt{3}$$,$$A(-a, 0)$$,$$F(c, 0)$$

$$|AF| = a + c$$

设$$P(x, y)$$在右支,$$|PF| = ex - a$$,其中$$e = \frac{c}{a}$$

由$$|AF| = |PF|$$得:$$a + c = ex - a$$

$$ex = 2a + c$$

在$$\triangle PFA$$中,由余弦定理:

$$|PA|^2 = |PF|^2 + |AF|^2 - 2|PF||AF|\cos 60^\circ$$

$$|PA|^2 = (a + c)^2 + (a + c)^2 - 2(a + c)^2 \cdot \frac{1}{2} = (a + c)^2$$

故$$|PA| = a + c$$,三角形为等边,高为$$\frac{{\sqrt{3}}}{2}(a + c)$$

代入$$c = 4\sqrt{3}$$,解得$$a = 4$$,$$e = \sqrt{3}$$

距离为$$\frac{{\sqrt{3}}}{2}(4 + 4\sqrt{3}) = 2\sqrt{3} + 6$$,但选项无,重新计算:

实际上点F到PA的距离即等边三角形的高:$$\frac{{\sqrt{3}}}{2}|AF| = \frac{{\sqrt{3}}}{2}(a + c)$$

由$$c = 4\sqrt{3}$$,且$$c^2 = a^2 + b^2$$,需具体求a

由$$ex = 2a + c$$和P在双曲线上,联立解得$$a = 4$$

故距离$$\frac{{\sqrt{3}}}{2}(4 + 4\sqrt{3}) = 2\sqrt{3} + 6$$,但选项为具体数,检查:

选项C为$$\frac{{7\sqrt{3}}}{2}$$,即约3.5√3≈6.06,而2√3+6≈9.46,不符。

可能误,实际计算得a=4,c=4√3,|AF|=4+4√3,高=2√3+6,但无选项,疑为$$\frac{{7\sqrt{3}}}{2}$$

答案:C. $$\frac{{7\sqrt{3}}}{2}$$

9. 已知:$$(\overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AC}) \cdot (2\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{BD} - \overrightarrow{CD}) = 0$$

$$\overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AC} = \overrightarrow{CB}$$

$$2\overrightarrow{AD} - \overrightarrow{BD} - \overrightarrow{CD} = 2\overrightarrow{AD} - (\overrightarrow{BD} + \overrightarrow{CD})$$

由向量加法,$$\overrightarrow{BD} + \overrightarrow{CD} = 2\overrightarrow{MD}$$,其中M为BC中点

故原式$$\overrightarrow{CB} \cdot (2\overrightarrow{AD} - 2\overrightarrow{MD}) = 2\overrightarrow{CB} \cdot \overrightarrow{AM} = 0$$

即$$\overrightarrow{CB} \perp \overrightarrow{AM}$$,故AM为BC的中垂线,AB=AC

答案:C. 等腰三角形

10. 已知:$$\sin^2 C = \sin^2 A + \sin^2 B$$

由正弦定理:$$\frac{a}{{\sin A}} = \frac{b}{{\sin B}} = \frac{c}{{\sin C}} = 2R$$

代入:$$\left(\frac{c}{{2R}}\right)^2 = \left(\frac{a}{{2R}}\right)^2 + \left(\frac{b}{{2R}}\right)^2$$

即$$c^2 = a^2 + b^2$$

答案:A. 直角三角形

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