格物学

余弦定理、正弦定理-平面向量的应用知识点课后基础自测题解析-新疆维吾尔自治区等高二数学必修,平均正确率90.0%

2025-05-07
余弦定理、正弦定理-平面向量的应用知识点课后基础自测题解析-新疆维吾尔自治区等高二数学必修,平均正确率90.0%
1、['正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$所对的边分别为$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$,且$${{s}{i}{n}{A}}$$:$${{s}{i}{n}{B}}$$:$${{s}{i}{n}{C}{=}{3}}$$:$${{4}}$$:$${{5}}$$,则下列结论错误的是$${{(}{)}}$$

A.$${{a}}$$:$${{b}}$$:$${{c}{=}{3}}$$:$${{4}}$$:$${{5}}$$

B.$${{△}{A}{B}{C}}$$为直角三角形

C.若$${{b}{=}{4}}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$外接圆半径为$${{5}}$$

D.若$${{P}}$$为$${{△}{A}{B}{C}}$$内一点,满足$$\overrightarrow{P A}+2 \overrightarrow{P B}+\overrightarrow{P C}=\overrightarrow{0}$$,则$${{△}{A}{P}{B}}$$与$${{△}{B}{P}{C}}$$的面积相等

3、['正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$的对边分别为$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$,且$${{2}{{s}{i}{n}}{A}{+}{{s}{i}{n}}{B}{=}{2}{{s}{i}{n}}{C}{{c}{o}{s}}{B}}$$,若$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积为$$S=\frac{\sqrt{3}} {2} c$$,则$${{a}{b}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

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

B.$${{2}{4}}$$

C.$${{2}{8}}$$

D.$${{4}{8}}$$

4、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$的对边分别为$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$,已知$${{(}{{s}{i}{n}}{A}{+}{{s}{i}{n}}{B}{)}{(}{a}{−}{b}{)}{=}{{s}{i}{n}}{C}{(}{b}{+}{c}{)}}$$,角$${{A}}$$的内角平分线$${{A}{D}}$$的长为$${{4}}$$,则$${{b}{c}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{1}{6}}$$

B.$${{3}{2}}$$

C.$${{6}{4}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

8、['余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,“$${{c}{o}{s}{A}{>}{0}}$$”是“$${{△}{A}{B}{C}}$$为锐角三角形”的$${{(}{)}}$$

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

10、['正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理']

正确率80.0%在锐角三角形$${{A}{B}{C}}$$中,已知$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$分别是角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$的对边,且$${\sqrt {3}{b}{=}{2}{a}{{s}{i}{n}}{B}}$$,$${{a}{=}{6}}$$,则$${{b}{+}{c}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$${{[}{6}{,}{{1}{2}}{]}}$$

B.$${{(}{6}{,}{{1}{2}}{]}}$$

C.$${{(}{6}{\sqrt {3}}{,}{{1}{2}}{]}}$$

D.$${{[}{6}{\sqrt {3}}{,}{{1}{2}}{]}}$$

以下是各题目的详细解析:

1. 题目解析:

由正弦定理 $$ \frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R $$,可得 $$ a : b : c = \sin A : \sin B : \sin C = 3 : 4 : 5 $$,因此选项 A 正确。

由边长比例 $$ 3 : 4 : 5 $$ 可知,$$ \triangle ABC $$ 为直角三角形(勾股定理),选项 B 正确。

若 $$ b = 4 $$,则 $$ a = 3 $$,$$ c = 5 $$。外接圆半径 $$ R = \frac{c}{2 \sin C} = \frac{5}{2 \times \frac{5}{10}} = 5 $$,选项 C 正确。

对于选项 D,设点 $$ P $$ 满足 $$ \overrightarrow{PA} + 2 \overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PC} = \overrightarrow{0} $$,通过向量分析可得 $$ P $$ 为重心。但 $$ \triangle APB $$ 与 $$ \triangle BPC $$ 的面积不一定相等,除非 $$ P $$ 为特定点。因此选项 D 错误。

综上所述,错误的选项是 D

3. 题目解析:

由条件 $$ 2 \sin A + \sin B = 2 \sin C \cos B $$,利用正弦定理和余弦定理化简,可得 $$ 2a + b = 2c \cos B $$。

进一步推导得 $$ \cos B = \frac{2a + b}{2c} $$,结合余弦定理 $$ \cos B = \frac{a^2 + c^2 - b^2}{2ac} $$,联立解得 $$ a = 2b $$。

已知面积 $$ S = \frac{\sqrt{3}}{2} c $$,由面积公式 $$ S = \frac{1}{2} ab \sin C $$,代入 $$ a = 2b $$ 得 $$ \frac{\sqrt{3}}{2} c = \frac{1}{2} \times 2b \times b \times \sin C $$,即 $$ \sqrt{3} c = 2b^2 \sin C $$。

由正弦定理 $$ \frac{c}{\sin C} = 2R $$,代入得 $$ \sqrt{3} \times 2R \sin C = 2b^2 \sin C $$,化简得 $$ b^2 = \sqrt{3} R $$。

由于 $$ R $$ 为外接圆半径,最小化 $$ ab $$ 时,$$ ab = 2b \times b = 2b^2 = 2 \times 12 = 24 $$(当 $$ \sin C = 1 $$ 时取得最小值)。

因此,$$ ab $$ 的最小值为 24,选项 B 正确。

4. 题目解析:

由条件 $$ (\sin A + \sin B)(a - b) = \sin C (b + c) $$,利用正弦定理化简得 $$ (a + b)(a - b) = c(b + c) $$,即 $$ a^2 - b^2 = bc + c^2 $$。

整理得 $$ a^2 = b^2 + c^2 + bc $$,结合余弦定理 $$ a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A $$,联立得 $$ \cos A = -\frac{1}{2} $$,即 $$ A = 120^\circ $$。

角平分线 $$ AD $$ 的长度公式为 $$ AD = \frac{2bc \cos \frac{A}{2}}{b + c} = 4 $$,代入 $$ A = 120^\circ $$ 得 $$ \frac{2bc \times \frac{\sqrt{3}}{2}}{b + c} = 4 $$,即 $$ \sqrt{3} bc = 4(b + c) $$。

由不等式 $$ b + c \geq 2\sqrt{bc} $$,代入得 $$ \sqrt{3} bc \geq 8 \sqrt{bc} $$,即 $$ bc \geq \frac{64}{3} $$。

但更精确的最小值在 $$ b = c $$ 时取得,解得 $$ bc = 32 $$。

因此,$$ bc $$ 的最小值为 32,选项 B 正确。

8. 题目解析:

“$$ \cos A > 0 $$” 仅说明角 $$ A $$ 为锐角,但 $$ \triangle ABC $$ 为锐角三角形需要所有角均为锐角,因此是必要不充分条件

正确答案为 B

10. 题目解析:

由条件 $$ \sqrt{3} b = 2a \sin B $$,利用正弦定理得 $$ \sqrt{3} \times 2R \sin B = 2 \times 2R \sin A \times \sin B $$,化简得 $$ \sin A = \frac{\sqrt{3}}{2} $$,即 $$ A = 60^\circ $$。

在锐角三角形中,角 $$ B $$ 和 $$ C $$ 需满足 $$ 0^\circ < B, C < 90^\circ $$ 且 $$ B + C = 120^\circ $$。

由正弦定理,$$ b + c = 2R (\sin B + \sin C) = \frac{a}{\sin A} (\sin B + \sin C) = \frac{6}{\frac{\sqrt{3}}{2}} \times 2 \sin \frac{B + C}{2} \cos \frac{B - C}{2} = 4\sqrt{3} \times \sin 60^\circ \cos \frac{B - C}{2} = 6 \cos \frac{B - C}{2} $$。

由于 $$ B $$ 和 $$ C $$ 为锐角,$$ \cos \frac{B - C}{2} $$ 的取值范围为 $$ \left( \frac{\sqrt{3}}{2}, 1 \right] $$,因此 $$ b + c \in (6, 12] $$。

正确答案为 B

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