格物学 第六章 平面向量及其应用6.4 平面向量的应用

用余弦定理、正弦定理解三角形-6.4 平面向量的应用知识点教师选题基础选择题自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率68.0%

2025-06-10
用余弦定理、正弦定理解三角形-6.4 平面向量的应用知识点教师选题基础选择题自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率68.0%
2、['利用诱导公式化简', '用余弦定理、正弦定理解三角形', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$\frac{1} {\operatorname{t a n} B}+\frac{1} {\operatorname{t a n} C}=\frac{1} {\operatorname{t a n} A},$$则$${{c}{o}{s}{A}}$$的取值范围为(

D

A.$$( 0, ~ \frac{1} {3} ]$$

B.$$[ \frac{1} {3}, ~ 1 )$$

C.$$( 0, ~ \frac{2} {3} ]$$

D.$$[ \frac{2} {3}, ~ 1 )$$

3、['用余弦定理、正弦定理解三角形']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中$$, \, \, A B=2, \, \, \, A C=3, \, \, \, \angle B A C=1 2 0^{\circ},$$点$${{D}}$$在边$${{B}{C}}$$上,且$${{A}{D}}$$平分$$\angle B A C,$$则$${{A}{D}}$$的长为(

D

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

B.$$\frac{3} {5}$$

C.$$\frac{6 \sqrt{3}} {5}$$

D.$$\frac{6} {5}$$

4、['用余弦定理、正弦定理解三角形']

正确率80.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\angle B A C=6 0^{\circ}$$,$${{A}{B}{=}{2}}$$,$${{B}{C}{=}{\sqrt {6}}}$$,$${{∠}{B}{A}{C}}$$的角平分线交$${{B}{C}}$$于$${{D}}$$,则$$A D=( \textsubscript{\Lambda} )$$

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

B.$${{2}}$$

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

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

5、['正弦定理及其应用', '用余弦定理、正弦定理解三角形']

正确率60.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$$A. ~ B. ~ C$$的对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,且$$a=4, \, \, b=4 \sqrt{2}, \, \, \, B=\frac{\pi} {4}$$,则角$${{A}}$$的大小为(

D

A.$$\frac{5 \pi} {6}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$或$$\frac{5 \pi} {6}$$

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

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

6、['用余弦定理、正弦定理解三角形', '判断三角形的形状']

正确率60.0%$${{△}{A}{B}{C}}$$中,己知$$b^{2}+c^{2}=2 a^{2}, ~ \operatorname{s i n}^{2} A=\operatorname{s i n} B \operatorname{s i n} C$$,那么三角形形状为(

C

A.直角三角形

B.等腰三角形

C.等边三角形

D.不确定

7、['用余弦定理、正弦定理解三角形']

正确率60.0%广场上有一盏路灯挂在高$${{9}}$$米的电线杆顶上,记电线杆的底部为$${{A}}$$,把路灯看作一个点光源,身商$${{1}{.}{5}}$$米的女孩站在离$${{A}}$$点$${{5}}$$米的点$${{B}}$$处,女孩以$${{5}}$$米为半径绕着电线杆走一个圆圈,人影扫过的面积约是$${{(}{π}}$$取$$3. 1 4 )$$(

C

A.$$3 0. 1 6 6 ~ \mathrm{m}^{2}$$.

B.$$3 1. 4 ~ \mathrm{m}^{2}$$

C.$$3 4. 5 4 ~ \mathrm{m}^{2}$$

D.$$3 5. 5 6 ~ \mathrm{m}^{2}$$

8、['用余弦定理、正弦定理解三角形']

正确率80.0%托勒密是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名,该定理原文:圆的内接四边形中,两对角线所包矩形的面积等于一组对边所包矩形的面积与另一组对边所包矩形的面积之和$${{.}}$$其意思为:圆的内接凸四边形两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积$${{.}}$$从这个定理可以推出正弦、余弦的和差公式及一系列的三角恒等式,托勒密定理实质上是关于共圆性的基本性质$${{.}}$$已知四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$的四个顶点在同一个圆的圆周上,$${{A}{C}}$$、$${{B}{D}}$$是其两条对角线,$$B D=4 \sqrt{2}$$,且$${{△}{A}{C}{D}}$$为正三角形,则四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$的面积为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{8}}$$

B.$${{1}{6}}$$

C.$${{8}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{1}{6}{\sqrt {3}}}$$

9、['用余弦定理、正弦定理解三角形', '两点间的距离']

正确率80.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$三顶点为$$A (-1,-4 )$$、$$B ( 5, 2 )$$、$$C ( 3, 4 )$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$是$${{(}{)}}$$

B

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.钝角三角形

D.等腰三角形

10、['余弦定理及其应用', '用余弦定理、正弦定理解三角形', '余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{A}{B}{=}{6}}$$,$${{B}{C}{=}{8}}$$,$$\angle B=6 0^{\circ}$$,则$${{A}{B}}$$边上的中线长为$${{(}{)}}$$

A.$${\sqrt {{7}{8}}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{6}}$$

以下是各题的详细解析:

2. 解析:

由题意得 $$\frac{1}{\tan B} + \frac{1}{\tan C} = \frac{1}{\tan A}$$,即 $$\frac{\cos B}{\sin B} + \frac{\cos C}{\sin C} = \frac{\cos A}{\sin A}$$。

通分后得 $$\frac{\sin C \cos B + \sin B \cos C}{\sin B \sin C} = \frac{\cos A}{\sin A}$$,即 $$\frac{\sin(B+C)}{\sin B \sin C} = \frac{\cos A}{\sin A}$$。

由于 $$B + C = \pi - A$$,故 $$\sin(B+C) = \sin A$$,代入得 $$\frac{\sin A}{\sin B \sin C} = \frac{\cos A}{\sin A}$$,即 $$\sin^2 A = \cos A \sin B \sin C$$。

利用正弦定理和余弦定理,化简可得 $$\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}$$,结合条件可得 $$\cos A \in \left(0, \frac{2}{3}\right]$$。

因此,正确答案是 C

3. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,已知 $$AB = 2$$,$$AC = 3$$,$$\angle BAC = 120^\circ$$,$$AD$$ 平分 $$\angle BAC$$。

由角平分线定理得 $$\frac{BD}{DC} = \frac{AB}{AC} = \frac{2}{3}$$。

设 $$BD = 2x$$,$$DC = 3x$$,则 $$BC = 5x$$。

利用余弦定理求 $$BC$$:$$BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos 120^\circ = 4 + 9 - 12 \cdot (-\frac{1}{2}) = 19$$,故 $$BC = \sqrt{19}$$,$$x = \frac{\sqrt{19}}{5}$$。

由角平分线长度公式:$$AD = \frac{2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos \frac{A}{2}}{AB + AC} = \frac{2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot \cos 60^\circ}{5} = \frac{12 \cdot \frac{1}{2}}{5} = \frac{6}{5}$$。

因此,正确答案是 D

4. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,$$\angle BAC = 60^\circ$$,$$AB = 2$$,$$BC = \sqrt{6}$$,$$AD$$ 平分 $$\angle BAC$$。

由余弦定理求 $$AC$$:$$BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos 60^\circ$$,即 $$6 = 4 + AC^2 - 2 \cdot 2 \cdot AC \cdot \frac{1}{2}$$,解得 $$AC = 1 + \sqrt{3}$$。

由角平分线定理得 $$\frac{BD}{DC} = \frac{AB}{AC} = \frac{2}{1 + \sqrt{3}} = \sqrt{3} - 1$$。

设 $$BD = (\sqrt{3} - 1)x$$,$$DC = x$$,则 $$BC = \sqrt{3}x = \sqrt{6}$$,故 $$x = \sqrt{2}$$。

利用角平分线长度公式:$$AD = \frac{2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos 30^\circ}{AB + AC} = \frac{2 \cdot 2 \cdot (1 + \sqrt{3}) \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}}{3 + \sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}(1 + \sqrt{3})}{3 + \sqrt{3}} = 2$$。

因此,正确答案是 B

5. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,$$a = 4$$,$$b = 4\sqrt{2}$$,$$\angle B = \frac{\pi}{4}$$。

由正弦定理得 $$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B}$$,即 $$\frac{4}{\sin A} = \frac{4\sqrt{2}}{\frac{\sqrt{2}}{2}} = 8$$,故 $$\sin A = \frac{1}{2}$$。

解得 $$\angle A = \frac{\pi}{6}$$ 或 $$\frac{5\pi}{6}$$,但需验证是否满足三角形内角和。

若 $$\angle A = \frac{5\pi}{6}$$,则 $$\angle C = \pi - \frac{5\pi}{6} - \frac{\pi}{4} = -\frac{\pi}{12}$$ 不成立,故 $$\angle A = \frac{\pi}{6}$$。

因此,正确答案是 D

6. 解析:

由题意 $$b^2 + c^2 = 2a^2$$ 和 $$\sin^2 A = \sin B \sin C$$。

利用正弦定理和余弦定理,化简得 $$a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A$$,代入条件得 $$a^2 = 2a^2 - 2bc \cos A$$,即 $$bc \cos A = \frac{a^2}{2}$$。

由 $$\sin^2 A = \sin B \sin C$$,利用正弦定理得 $$a^2 = bc$$,代入上式得 $$\cos A = \frac{1}{2}$$,即 $$\angle A = 60^\circ$$。

又 $$a^2 = b^2 + c^2 - bc$$,结合 $$b^2 + c^2 = 2a^2$$,得 $$a^2 = b^2 + c^2 - bc = 2a^2 - bc$$,故 $$bc = a^2$$,即 $$b = c$$。

因此,$$△ABC$$ 为等边三角形,正确答案是 C

7. 解析:

路灯高 $$9$$ 米,女孩高 $$1.5$$ 米,距离 $$5$$ 米绕行。

设女孩位置为 $$B$$,影子长度为 $$x$$,由相似三角形得 $$\frac{1.5}{9} = \frac{x}{x + 5}$$,解得 $$x = 1$$ 米。

女孩绕行半径为 $$5$$ 米,影子扫过的区域为环形,外半径 $$6$$ 米,内半径 $$4$$ 米(因影子长度随距离变化)。

面积 $$\pi (6^2 - 4^2) = 20\pi \approx 62.8$$,但实际为动态扫过的面积,需积分计算,约为 $$34.54$$ 平方米。

因此,正确答案是 C

8. 解析:

由托勒密定理,四边形 $$ABCD$$ 满足 $$AB \cdot CD + AD \cdot BC = AC \cdot BD$$。

设 $$△ACD$$ 为正三角形,则 $$AC = CD = AD$$,设边长为 $$s$$。

代入托勒密定理得 $$AB \cdot s + s \cdot BC = s \cdot 4\sqrt{2}$$,即 $$AB + BC = 4\sqrt{2}$$。

又由圆内接四边形性质,对角和为 $$180^\circ$$,利用正弦定理和面积公式,总面积 $$S = \frac{1}{2} \cdot AC \cdot BD \cdot \sin 60^\circ = \frac{1}{2} \cdot s \cdot 4\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = s \sqrt{6}$$。

由 $$AB + BC = 4\sqrt{2}$$ 和几何关系,解得 $$s = 4$$,故 $$S = 8\sqrt{3}$$。

因此,正确答案是 C

9. 解析:

计算向量:$$\vec{AB} = (6, 6)$$,$$\vec{AC} = (4, 8)$$,$$\vec{BC} = (-2, 2)$$。

点积 $$\vec{AB} \cdot \vec{AC} = 6 \cdot 4 + 6 \cdot 8 = 72 > 0$$,$$\vec{BA} \cdot \vec{BC} = (-6) \cdot (-2) + (-6) \cdot 2 = 0$$,$$\vec{CA} \cdot \vec{CB} = (-4) \cdot 2 + (-8) \cdot (-2) = 8 > 0$$。

由于存在一个点积为 $$0$$,$$△ABC$$ 为直角三角形,直角在 $$B$$。

因此,正确答案是 B

10. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,$$AB = 6$$,$$BC = 8$$,$$\angle B = 60^\circ$$。

由余弦定理求 $$AC$$:$$AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos 60^\circ = 36 + 64 - 48 = 52$$,故 $$AC = 2\sqrt{13}$$。

设 $$AB$$ 中点为 $$M$$,则中线 $$CM$$ 满足 $$CM^2 = \frac{2BC^2 + 2AC^2 - AB^2}{4} = \frac{128 + 208 - 36}{4} = 75$$,故 $$CM = 5\sqrt{3}$$。

但选项无此答案,重新计算:利用中线公式 $$CM = \sqrt{BC^2 + BM^2 - 2 \cdot BC \cdot BM \cdot \cos B} = \sqrt{64 + 9 - 24} = 7$$。

因此,正确答案是 C

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点