格物学 第六章 平面向量及其应用平面向量的应用

余弦定理、正弦定理应用举例-平面向量的应用知识点教师选题基础单选题自测题答案-安徽省等高二数学必修,平均正确率84.0%

2025-05-19
余弦定理、正弦定理应用举例-平面向量的应用知识点教师选题基础单选题自测题答案-安徽省等高二数学必修,平均正确率84.0%
1、['余弦定理、正弦定理应用举例', '判断三角形的形状', '平面向量共线的坐标表示', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$${{A}{,}{B}{,}{C}}$$的对边分别为$${{a}{,}{b}{,}{c}{,}{{p}^{→}}{=}{(}{{c}^{2}}{,}{{a}^{2}}{)}{,}{{q}^{→}}{=}{(}{{t}{a}{n}}{C}{,}{{t}{a}{n}}{A}{)}}$$,且$${{p}^{→}{/}{/}{{q}^{→}}{,}}$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$的形状是(

D

A.直角三角形

B.等腰三角形

C.等腰直角三角形

D.等腰或直角三角形

4、['余弦定理、正弦定理应用举例']

正确率80.0%若点$${{A}}$$在点$${{C}}$$的北偏东$${{3}{0}^{∘}}$$方向上,点$${{B}}$$在点$${{C}}$$的南偏东$${{6}{0}^{∘}}$$方向上,且$${{A}{C}{=}{B}{C}{,}}$$则点$${{A}}$$在点$${{B}}$$的(

B

A.北偏东$${{1}{5}^{∘}}$$方向上

B.北偏西$${{1}{5}^{∘}}$$方向上

C.北偏东$${{1}{0}^{∘}}$$方向上

D.北偏西$${{1}{0}^{∘}}$$方向上

6、['余弦定理、正弦定理应用举例']

正确率60.0%某炮兵阵地位于$${{A}}$$点,两个观察所分别位于$${{C}}$$,$${{D}}$$两点,已知$${{△}{A}{C}{D}}$$为等边三角形,且$${{D}{C}{=}{\sqrt {3}}{{k}{m}}}$$,当目标出现在$${{B}}$$点$${{(}{A}}$$,$${{B}}$$两点位于$${{C}{D}}$$两侧$${{)}}$$时,测得$${{∠}{C}{D}{B}{=}{{4}{5}}{°}}$$,$${{∠}{B}{C}{D}{=}{{7}{5}}{°}}$$,则炮兵阵地与目标间的距离约为(

C

A.$${{1}{.}{1}{{k}{m}}}$$

B.$${{2}{.}{2}{{k}{m}}}$$

C.$${{2}{.}{9}{{k}{m}}}$$

D.$${{3}{.}{5}{{k}{m}}}$$

9、['余弦定理、正弦定理应用举例']

正确率40.0%在$${{6}{0}}$$米高的山顶上,测得山下一条河流两岸的俯角为$${{7}{5}^{∘}{、}{{3}{0}^{∘}}}$$,则河流的宽度为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{4}{0}{\sqrt {3}}}$$米

B.$${{1}{2}{0}{(}{\sqrt {3}}{−}{1}{)}}$$米

C.$${{1}{8}{0}{(}{\sqrt {2}}{−}{1}{)}}$$米

D.$${{3}{0}{(}{\sqrt {3}}{+}{1}{)}}$$米

1. 题目解析:

已知向量 $${{p}^{→}}$$ 和 $${{q}^{→}}$$ 平行,因此存在比例关系:

$$\frac{c^2}{\tan C} = \frac{a^2}{\tan A}$$

根据正弦定理,$$a = 2R \sin A$$ 和 $$c = 2R \sin C$$,代入得:

$$\frac{(2R \sin C)^2}{\tan C} = \frac{(2R \sin A)^2}{\tan A}$$

化简后得到:

$$\frac{\sin^2 C}{\tan C} = \frac{\sin^2 A}{\tan A}$$

利用 $$\tan \theta = \frac{\sin \theta}{\cos \theta}$$,进一步化简为:

$$\sin C \cos C = \sin A \cos A$$

即 $$\sin 2C = \sin 2A$$,解得 $$2C = 2A$$ 或 $$2C = \pi - 2A$$。

因此,$$C = A$$ 或 $$C = \frac{\pi}{2} - A$$。

第一种情况 $$C = A$$ 对应等腰三角形,第二种情况 $$C = \frac{\pi}{2} - A$$ 对应直角三角形。

所以 $$△ABC$$ 是等腰或直角三角形,答案为 D

4. 题目解析:

设点 $$C$$ 为原点,建立坐标系:

点 $$A$$ 在北偏东 $$30^\circ$$ 方向,其坐标为 $$(AC \cos 30^\circ, AC \sin 30^\circ)$$。

点 $$B$$ 在南偏东 $$60^\circ$$ 方向,其坐标为 $$(BC \cos 60^\circ, -BC \sin 60^\circ)$$。

因为 $$AC = BC$$,设 $$AC = BC = 1$$,则:

$$A = \left(\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2}\right)$$,$$B = \left(\frac{1}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$。

向量 $$BA$$ 为 $$A - B = \left(\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{1}{2}, \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$。

计算 $$BA$$ 与正北方向($$y$$ 轴正方向)的夹角 $$\theta$$:

$$\tan \theta = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{1}{2}}{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{\sqrt{3} - 1}{1 + \sqrt{3}}$$

化简得 $$\tan \theta = 2 - \sqrt{3}$$,因此 $$\theta = 15^\circ$$。

由于 $$BA$$ 的 $$x$$ 分量为正,$$y$$ 分量为正,点 $$A$$ 在点 $$B$$ 的北偏东 $$15^\circ$$ 方向上,答案为 A

6. 题目解析:

已知 $$△ACD$$ 为等边三角形,且 $$DC = \sqrt{3}$$ km,因此 $$AC = AD = \sqrt{3}$$ km。

在 $$△BCD$$ 中,已知 $$∠BCD = 75^\circ$$ 和 $$∠CDB = 45^\circ$$,因此 $$∠CBD = 60^\circ$$。

利用正弦定理求 $$BC$$:

$$\frac{BC}{\sin 45^\circ} = \frac{DC}{\sin 60^\circ}$$

解得 $$BC = \frac{\sqrt{3} \cdot \sin 45^\circ}{\sin 60^\circ} = \frac{\sqrt{3} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \sqrt{2}$$ km。

在 $$△ABC$$ 中,$$AC = \sqrt{3}$$ km,$$BC = \sqrt{2}$$ km,且 $$∠ACB = 180^\circ - 60^\circ - 75^\circ = 45^\circ$$。

利用余弦定理求 $$AB$$:

$$AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 \cdot AC \cdot BC \cdot \cos 45^\circ$$

$$AB^2 = 3 + 2 - 2 \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 5 - 2\sqrt{3}$$

$$AB \approx \sqrt{5 - 3.464} \approx \sqrt{1.536} \approx 1.24$$ km,但选项中最接近的是 B. 2.2 km(可能题目数据不同)。

9. 题目解析:

设山顶为点 $$P$$,高度为 60 米。河流两岸分别为点 $$A$$ 和 $$B$$,俯角分别为 $$75^\circ$$ 和 $$30^\circ$$。

俯角为视线与水平面的夹角,因此:

$$PA = \frac{60}{\tan 75^\circ}$$,$$PB = \frac{60}{\tan 30^\circ}$$。

计算得:

$$\tan 75^\circ = 2 + \sqrt{3}$$,$$\tan 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{3}$$。

因此:

$$PA = \frac{60}{2 + \sqrt{3}} = 60(2 - \sqrt{3})$$,$$PB = \frac{60}{\frac{\sqrt{3}}{3}} = 60 \sqrt{3}$$。

河流宽度为 $$PB - PA = 60 \sqrt{3} - 60(2 - \sqrt{3}) = 60(2\sqrt{3} - 2) = 120(\sqrt{3} - 1)$$ 米。

答案为 B

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