格物学 第六章 平面向量及其应用6.4 平面向量的应用

余弦定理及其应用-6.4 平面向量的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-新疆维吾尔自治区等高二数学必修,平均正确率46.0%

2025-07-23
余弦定理及其应用-6.4 平面向量的应用知识点专题进阶单选题自测题解析-新疆维吾尔自治区等高二数学必修,平均正确率46.0%
1、['余弦定理及其应用', '判断三角形的形状', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%在$${{△}{{A}{B}{C}}}$$中,角$$\mathbf{A}, \mathbf{B}, \mathbf{C}$$的对边分别为$$\mathbf{a, b, c,} \operatorname{c o s}^{2} \frac{\mathbf{A}} {2} \mathbf{=} \frac{\mathbf{b+c}} {2 \mathbf{c}},$$则$${{△}{{A}{B}{C}}}$$的形状一定是$${{(}{ { }}{)}}$$

D

A.正三角形

B.等腰三角形

C.等腰直角三角形

D.直角三角形

2、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%设$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的内角$$A, ~ B, ~ C$$所对边的长分别是$$a, ~ b, ~ c$$,且$$b=3, \, \, \, a=1, \, \, \, C=2 B$$,则$${{c}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${\sqrt {2}}$$

B.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

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

D.$${\sqrt {3}}$$

3、['余弦定理及其应用', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%在$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中,$$a^{2}=b^{2}+c^{2}+\sqrt{3} b c$$,则$$\angle A=( \textsubscript{\Lambda} )$$

D

A.$${{3}{0}^{0}}$$

B.$${{6}{0}^{0}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{0}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{0}}$$

4、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '向量减法的定义及运算法则', '向量的模', '数量积的性质', '向量的夹角']

正确率40.0%已知向量$$\to, ~ \to, ~ \to$$满足$$\vert\overrightarrow{a} \vert=1, \ \vert\overrightarrow{b} \vert=\sqrt{3}, \ \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=-\frac{3} {2}, \ \langle\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}, \ \overrightarrow{b}-\overrightarrow{c} \rangle=3 0^{\circ}$$,则$${{|}{{c}^{→}}{|}}$$的最大值等于

A

A.$${{2}{\sqrt {7}}}$$

B.$${\sqrt {7}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

5、['余弦定理及其应用', '点到直线的距离', '判断三角形的形状', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率40.0%若$$a, ~ b, ~ c$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$的三边,直线$$a x+b y+c=0$$与圆$$x^{2}+y^{2}=1$$相离,则$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

C

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.钝角三角形

D.等边三角形

6、['余弦定理及其应用', '异面直线所成的角']

正确率60.0%空间四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$${{A}{C}}$$与$${{B}{D}}$$成$${{6}{0}^{∘}}$$角,$$A C=8, \, \, \, B D=4, \, \, \, M, \, \, \, N$$分别为$$A B, ~ C D$$的中点,则线段$${{M}{N}}$$的长是$${【{】}}$$

C

A.$${{1}{2}}$$

B.$$2 0-8 \sqrt{3}$$

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

D.$${{4}}$$

7、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,内角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别是$$a, ~ b, ~ c$$,若$$a \operatorname{s i n} A=b \operatorname{s i n} B+( c-b ) \operatorname{s i n} C$$,则角$${{A}}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {4}$$

C.$$\frac{\pi} {3}$$

D.$$\frac{2 \pi} {3}$$

8、['余弦定理及其应用', '异面直线所成的角', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$\frac{1} {6}$$

B.$$\frac{1} {4}$$

C.$$\frac{1} {3}$$

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

9、['余弦定理及其应用', '双曲线的离心率', '点到直线的距离']

正确率40.0%设$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ($$$$a > 0, \quad b > 0$$)的左$${、}$$右焦点,$${{O}}$$是坐标原点.过$${{F}_{2}}$$作$${{C}}$$的一条渐近线的垂线,垂足为$${{P}}$$.若$$| P F_{1} |=\sqrt{6} \, | O P |$$,则$${{C}}$$的离心率为(

C

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

10、['余弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$2 \mathrm{s i n} \; \alpha-2 \mathrm{c o s} \; \alpha+2$$

B.$$\operatorname{s i n} \alpha-\sqrt{3} \mathrm{c o s} \alpha+3$$

C.$$3 \mathrm{s i n} \; \alpha-\sqrt{3} \mathrm{c o s} \; \alpha+1 3$$

D.$$2 \mathrm{s i n} \, \alpha-\operatorname{c o s} \, \alpha+1$$

1、解析:

由余弦半角公式,$$ \cos^2 \frac{A}{2} = \frac{1 + \cos A}{2} $$,结合题目条件得:

$$ \frac{1 + \cos A}{2} = \frac{b + c}{2c} $$

化简得:$$ \cos A = \frac{b}{c} $$

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

进一步化简得:$$ b^2 + c^2 - a^2 = 2b^2 $$,即 $$ c^2 = a^2 + b^2 $$

因此,$$ \triangle ABC $$ 为直角三角形,且 $$ C $$ 为直角。选 D。

2、解析:

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

已知 $$ C = 2B $$,则 $$ \sin C = \sin 2B = 2 \sin B \cos B $$

由 $$ a = 1 $$,$$ b = 3 $$,得 $$ \frac{1}{\sin A} = \frac{3}{\sin B} $$,即 $$ \sin A = \frac{\sin B}{3} $$

又 $$ A + B + C = \pi $$,即 $$ A + 3B = \pi $$,$$ A = \pi - 3B $$

代入得 $$ \sin(\pi - 3B) = \frac{\sin B}{3} $$,即 $$ \sin 3B = \frac{\sin B}{3} $$

利用三倍角公式,$$ 3 \sin B - 4 \sin^3 B = \frac{\sin B}{3} $$

化简得 $$ 9 - 12 \sin^2 B = 1 $$,即 $$ \sin^2 B = \frac{2}{3} $$

因此,$$ \cos B = \sqrt{1 - \sin^2 B} = \frac{\sqrt{3}}{3} $$

由正弦定理,$$ c = \frac{b \sin C}{\sin B} = \frac{3 \cdot 2 \sin B \cos B}{\sin B} = 6 \cos B = 2 \sqrt{3} $$

选 C。

3、解析:

由余弦定理,$$ a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A $$

题目给出 $$ a^2 = b^2 + c^2 + \sqrt{3} bc $$

对比得 $$ -2 \cos A = \sqrt{3} $$,即 $$ \cos A = -\frac{\sqrt{3}}{2} $$

因此,$$ A = 150^\circ $$。选 D。

4、解析:

设 $$ \overrightarrow{a} $$ 与 $$ \overrightarrow{b} $$ 的夹角为 $$ \theta $$,则 $$ \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = |\overrightarrow{a}| |\overrightarrow{b}| \cos \theta = -\frac{3}{2} $$

代入已知得 $$ \cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{2} $$,即 $$ \theta = 150^\circ $$

由题意,$$ \langle \overrightarrow{a} - \overrightarrow{c}, \overrightarrow{b} - \overrightarrow{c} \rangle = 30^\circ $$,利用向量几何性质,$$ |\overrightarrow{c}| $$ 的最大值为 $$ \sqrt{|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{b}|^2 - 2 |\overrightarrow{a}| |\overrightarrow{b}| \cos 120^\circ} = \sqrt{1 + 3 + 3} = \sqrt{7} $$

选 B。

5、解析:

直线 $$ ax + by + c = 0 $$ 与圆 $$ x^2 + y^2 = 1 $$ 相离,则距离 $$ \frac{|c|}{\sqrt{a^2 + b^2}} > 1 $$,即 $$ c^2 > a^2 + b^2 $$

由余弦定理,$$ \cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} < 0 $$,故 $$ C $$ 为钝角,$$ \triangle ABC $$ 为钝角三角形。选 C。

6、解析:

取 $$ AD $$ 中点 $$ E $$,连接 $$ ME $$ 和 $$ NE $$,则 $$ ME \parallel BD $$,$$ NE \parallel AC $$,且 $$ ME = 2 $$,$$ NE = 4 $$

由 $$ AC $$ 与 $$ BD $$ 成 $$ 60^\circ $$ 角,得 $$ \angle MEN = 60^\circ $$

由余弦定理,$$ MN = \sqrt{ME^2 + NE^2 - 2 \cdot ME \cdot NE \cdot \cos 60^\circ} = \sqrt{4 + 16 - 8} = 2 \sqrt{3} $$

选 C。

7、解析:

由正弦定理,将 $$ a \sin A = b \sin B + (c - b) \sin C $$ 转化为边长关系:

$$ a^2 = b^2 + (c - b)c $$,即 $$ a^2 = b^2 + c^2 - bc $$

由余弦定理,$$ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} = \frac{bc}{2bc} = \frac{1}{2} $$

因此,$$ A = \frac{\pi}{3} $$。选 C。

9、解析:

设渐近线为 $$ y = \frac{b}{a}x $$,过 $$ F_2(c, 0) $$ 的垂线方程为 $$ y = -\frac{a}{b}(x - c) $$

联立解得 $$ P \left( \frac{a^2}{c}, \frac{ab}{c} \right) $$

由 $$ |PF_1| = \sqrt{6} |OP| $$,代入坐标计算得:

$$ \sqrt{\left( \frac{a^2}{c} + c \right)^2 + \left( \frac{ab}{c} \right)^2} = \sqrt{6} \cdot \sqrt{\left( \frac{a^2}{c} \right)^2 + \left( \frac{ab}{c} \right)^2} $$

化简得 $$ c^2 = 3a^2 $$,即离心率 $$ e = \frac{c}{a} = \sqrt{3} $$。选 C。

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