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教师选题进阶自测题答案-湖南省等高二数学必修,平均正确率46.0%

2025-06-24
余弦定理及其应用-6.4 平面向量的应用知识点教师选题进阶自测题答案-湖南省等高二数学必修,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%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,内角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别为$$a, \, \, b, \, \, \, c, \, \, \, a=3, \, \, \, b=2 \sqrt{6}, \, \, \, B=2 A$$.则$${{c}}$$的值为(

C

A.$${{3}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{3}}$$或$${{5}}$$

D.$${{3}}$$或$${{4}}$$

3、['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%$${{△}{A}{B}{C}}$$中,是连续的三个自然数,且最大角是最小角的$${{2}}$$

B

A.$$- \frac{1} {8}$$

B.$$\frac{1} {8}$$

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

D.$$- \frac{1} {4}$$

4、['余弦定理及其应用', '立体几何中的折叠问题', '平面与平面垂直的性质定理', '立体几何中的实际应用']

正确率40.0%已知在矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$中$$. \; \, A B=2 B C=4, \; \, E$$为$${{A}{B}}$$的中点,沿着$${{D}{E}}$$将$${{△}{A}{D}{E}}$$翻折到$$\triangle P D E,$$使平面$${{P}{D}{E}{⊥}}$$平面$$E B C D,$$则$${{P}{C}}$$的长为(

A

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

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

C.$${{4}}$$

D.$${{6}}$$

5、['余弦定理及其应用']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$a^{2}=b^{2}+c^{2}-b c$$,则$${{A}}$$等于(

C

A.45°

B.120°

C.60°

D.30°

6、['余弦定理及其应用', '基本不等式的综合应用', '三角形的面积(公式)']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,若$$A=\frac{\pi} {3}$$,且$$2 b \operatorname{s i n} B+2 c \operatorname{s i n} C=b c+\sqrt{3} a$$.则$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积的最大值为(

C

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

B.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{3}} {4}$$

D.$$\frac{\sqrt{3}} {4}$$

7、['余弦定理及其应用', '双曲线的离心率', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%设$${{P}}$$是双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$上的点,$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是其焦点,且$$P F_{1} \perp P F_{2}$$,若$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积是$${{1}}$$,且$$a+b=3$$,则双曲线的离心率为(

C

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

B.$${\sqrt {5}}$$

C.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

8、['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,角$$A, ~ B, ~ C$$的对边分别是$$a, ~ b, ~ c$$,其中$${{b}}$$为最大边,若$$\operatorname{s i n}^{2} ( A+C ) < \operatorname{s i n}^{2} A+\operatorname{s i n}^{2} C,$$则角$${{B}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

D

A.$$( 0 \,, \, \frac{\pi} {2} )$$

B.$$( \frac{\pi} {6} \,, \, \frac{\pi} {2} )$$

C.$$( \frac{\pi} {6} \,, \, \frac{\pi} {3} )$$

D.$$( \frac{\pi} {3} \,, \, \frac{\pi} {2} )$$

9、['余弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)']

正确率60.0%已知$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的面积$$S=a^{2}-\left( b-c \right)^{2}$$,则的值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

10、['余弦定理及其应用']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,内角$$A, ~ B, ~ C$$的对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,若$$2 b \operatorname{c o s} C+c=2 a$$,且$$b=\sqrt{1 3}, \, \, \, c=3$$,则$${{a}{=}{(}}$$

D

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {6}}$$

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

D.$${{4}}$$

1. 由题意得 $$ \cos^2 \frac{A}{2} = \frac{b + c}{2c} $$,利用半角公式 $$ \cos^2 \frac{A}{2} = \frac{1 + \cos A}{2} $$,代入得 $$ \frac{1 + \cos A}{2} = \frac{b + c}{2c} $$,化简得 $$ \cos A = \frac{b}{c} $$。根据余弦定理 $$ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} $$,联立得 $$ \frac{b}{c} = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} $$,整理得 $$ a^2 + b^2 = c^2 $$,故 $$ \triangle ABC $$ 为直角三角形。选项 D 正确。

2. 由 $$ B = 2A $$ 及正弦定理得 $$ \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} $$,代入已知条件得 $$ \frac{3}{\sin A} = \frac{2\sqrt{6}}{\sin 2A} $$,利用倍角公式 $$ \sin 2A = 2 \sin A \cos A $$,化简得 $$ \cos A = \frac{\sqrt{6}}{3} $$。再根据余弦定理 $$ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} $$,代入数据解得 $$ c = 5 $$ 或 $$ c = 3 $$。选项 C 正确。

3. 设三边为 $$ n-1, n, n+1 $$,最小角为 $$ \alpha $$,最大角为 $$ 2\alpha $$。利用正弦定理得 $$ \frac{n-1}{\sin \alpha} = \frac{n+1}{\sin 2\alpha} $$,化简得 $$ \cos \alpha = \frac{n + 1}{2(n - 1)} $$。再根据余弦定理 $$ \cos \alpha = \frac{n^2 + (n+1)^2 - (n-1)^2}{2n(n+1)} $$,解得 $$ n = 5 $$。代入面积公式 $$ S = \frac{1}{2} \times 4 \times 5 \times \sin 2\alpha $$,计算得 $$ S = \frac{1}{8} $$。选项 B 正确。

4. 建立坐标系,设 $$ D(0,0) $$,$$ A(0,2) $$,$$ E(2,2) $$,$$ B(4,2) $$,$$ C(4,0) $$。折叠后 $$ P $$ 在平面 $$ PDE $$ 上,利用向量法求得 $$ P(1,1,\sqrt{2}) $$。计算 $$ PC = \sqrt{(4-1)^2 + (0-1)^2 + (0-\sqrt{2})^2} = 2\sqrt{3} $$。选项 A 正确。

5. 由余弦定理 $$ a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A $$,与题目条件 $$ a^2 = b^2 + c^2 - bc $$ 对比得 $$ \cos A = \frac{1}{2} $$,故 $$ A = 60^\circ $$。选项 C 正确。

6. 由正弦定理 $$ 2b \sin B + 2c \sin C = bc + \sqrt{3}a $$ 转化为 $$ 2R(b^2 + c^2) = bcR + \sqrt{3}aR $$,化简得 $$ b^2 + c^2 - bc = \sqrt{3}a $$。结合 $$ A = \frac{\pi}{3} $$ 及余弦定理,得 $$ a^2 = b^2 + c^2 - bc $$,故 $$ a^2 = \sqrt{3}a $$,解得 $$ a = \sqrt{3} $$。代入面积公式 $$ S = \frac{1}{2} bc \sin A $$,利用不等式 $$ bc \leq 4 $$ 得 $$ S \leq \frac{3\sqrt{3}}{4} $$。选项 C 正确。

7. 设双曲线焦点为 $$ F_1(-c,0) $$,$$ F_2(c,0) $$,点 $$ P(x,y) $$ 满足 $$ PF_1 \perp PF_2 $$,故 $$ (x+c)(x-c) + y^2 = 0 $$,即 $$ x^2 + y^2 = c^2 $$。又 $$ \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1 $$,联立解得 $$ x^2 = \frac{a^2(c^2 + b^2)}{c^2} $$,$$ y^2 = \frac{b^4}{c^2} $$。由面积 $$ \frac{1}{2} \times 2c \times |y| = 1 $$ 得 $$ |y| = \frac{1}{c} $$,代入得 $$ c^2 b^4 = b^4 $$,结合 $$ a + b = 3 $$ 及 $$ c^2 = a^2 + b^2 $$,解得离心率 $$ e = \frac{\sqrt{5}}{2} $$。选项 C 正确。

8. 由 $$ \sin^2(A+C) < \sin^2 A + \sin^2 C $$ 及 $$ A + C = \pi - B $$,得 $$ \sin^2 B < \sin^2 A + \sin^2 C $$。利用正弦定理转化为 $$ b^2 < a^2 + c^2 $$,结合余弦定理得 $$ \cos B > 0 $$,故 $$ B \in (0, \frac{\pi}{2}) $$。选项 A 正确。

9. 由面积公式 $$ S = \frac{1}{2} bc \sin A $$ 及题目条件 $$ S = a^2 - (b - c)^2 $$,联立得 $$ \frac{1}{2} bc \sin A = a^2 - b^2 - c^2 + 2bc $$。利用余弦定理 $$ a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A $$,代入化简得 $$ \sin A + 4 \cos A = 4 $$,解得 $$ \tan \frac{A}{2} = \frac{1}{4} $$,进一步得 $$ \sin A = \frac{8}{17} $$。代入面积公式得 $$ bc = 17 $$,故 $$ \frac{8}{17} bc = 8 $$。选项 C 正确。

10. 由题意 $$ 2b \cos C + c = 2a $$,结合余弦定理 $$ \cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} $$,代入化简得 $$ a^2 + b^2 - c^2 + c a = 2a^2 $$,整理得 $$ b^2 = a^2 + c^2 - a c $$。代入 $$ b = \sqrt{13} $$,$$ c = 3 $$,解得 $$ a = 4 $$ 或 $$ a = 1 $$。检验得 $$ a = 4 $$ 符合题意。选项 D 正确。

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