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月考进阶选择题自测题答案-北京市等高二数学必修,平均正确率54.0%

2025-08-14
余弦定理及其应用-6.4 平面向量的应用知识点月考进阶选择题自测题答案-北京市等高二数学必修,平均正确率54.0%
1、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '两角和与差的正弦公式', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$$A, ~ B, ~ C$$的对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积为$${\sqrt {3}{,}}$$且$${\frac{\operatorname{c o s} ( A+B )} {\operatorname{c o s} B}}={\frac{c} {2 a+b}},$$则$${{c}}$$的最小值是(

C

A.$${{2}}$$

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

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

D.$${{4}}$$

2、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '两角和与差的余弦公式', '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$$C=1 2 0^{\circ}, c=\sqrt{2} a$$,则(

A

A.$${{a}{>}{b}}$$

B.$${{a}{<}{b}}$$

C.$${{a}{=}{b}}$$

D.$${{a}}$$与$${{b}}$$的大小关系不确定

3、['余弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)', '两角和与差的正切公式']

正确率60.0%设$${{△}{A}{B}{C}}$$的内角$$A, ~ B, ~ C$$的对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$.若$$\operatorname{t a n} A+\operatorname{t a n} B=2 \operatorname{t a n} A \operatorname{t a n} B-2. \, \, \, a^{2}+b^{2}-c^{2}=3,$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积为(

A

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

B.$${{2}}$$

C.$$\frac{5} {2}$$

D.$${{3}}$$

4、['余弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$A=6 0^{\circ}, \, \, \, A C=2, \, \, \, \triangle A B C$$的面积为$$\frac{3 \sqrt{3}} {2},$$则$${{B}{C}}$$的长为(

A

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

B.$${\sqrt {{1}{9}}}$$

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

D.$${{3}}$$

5、['余弦定理及其应用', '直线与平面所成的角']

正确率40.0%正三棱锥$$P-A B C$$中,$$P A=3, \, \, \, A B=2$$,则$${{P}{A}}$$与平面$${{P}{B}{C}}$$所成角的余弦值为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\frac{2 \sqrt{3}} {9}$$

B.$$\frac{\sqrt6} {1 2}$$

C.$$\frac{7 \sqrt{2}} {1 2}$$

D.$$\frac{\sqrt2} {4}$$

6、['余弦定理及其应用', '异面直线所成的角']

正确率60.0%正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$${{M}{,}{N}}$$分别是$${{A}_{1}{{B}_{1}}}$$和$${{B}{{B}_{1}}}$$的中点,则直线$${{A}{M}}$$与$${{C}{N}}$$所成角的余弦值为

C

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

B.$$\frac{\sqrt{1 0}} {1 0}$$

C.$$\frac{2} {5}$$

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

7、['余弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理应用举例']

正确率60.0%某人在学校广场$${{C}}$$点测得升旗台上的旗杆在南偏西$${{7}{0}^{∘}}$$,旗杆顶端仰角为$${{4}{5}^{∘}}$$,此人沿南偏东$${{5}{0}^{∘}}$$方向前进$${{1}{8}}$$米到$${{D}}$$点,测得旗杆顶端的仰角为$${{3}{0}^{∘}}$$,已知学校升旗台高出广场平面$${{2}}$$米,则旗杆高为$${{(}{)}}$$
米.

D

A.$${{1}{8}}$$

B.$$1 8 \sqrt{3}-2$$

C.$${{9}{\sqrt {3}}{+}{2}}$$

D.$${{1}{6}}$$

8、['余弦定理及其应用', '数量积的性质', '平面向量基本定理', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{A C}=9,$$$$b=c \cdot\operatorname{c o s} A$$,​​$${{△}{A}{B}{C}}$$​的面积为$${{6}}$$,若$${{P}}$$为线段$${{A}{B}}$$上的点(点$${{P}}$$不与点$${{A}}$$,点$${{B}}$$重合$${{)}}$$,$$\overrightarrow{C P}=x \cdot\frac{\overrightarrow{C A}} {| \overrightarrow{C A} |}+y \cdot\frac{\overrightarrow{C B}} {| \overrightarrow{C B} |}$$,则$$\frac{1} {x}+\frac{1} {3 y+2}$$的最小值为(

C

A.$${{9}}$$

B.$$\frac{3} {4}$$

C.$$\frac{9} {1 4}$$

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

9、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '三角形的面积(公式)']

正确率40.0%$${{△}{A}{B}{C}}$$的三个内角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,若$$B=1 2 0^{\circ}, \, \, \, \operatorname{s i n} C=\frac{\sqrt{2 1}} {7}, \, \, \, c=2$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积等于(

A

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

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

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

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

10、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用']

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$$A=\frac{\pi} {3}$$,$${{a}{=}{3}}$$,$${{b}{=}{\sqrt {3}}}$$,则$${{c}{=}{(}{)}}$$

D

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

B.$${{3}{−}{\sqrt {3}}}$$

C.$${{3}}$$

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

1. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知面积为$${\sqrt {3}}$$,且$${\frac{\operatorname{c o s} ( A+B )} {\operatorname{c o s} B}}={\frac{c} {2 a+b}}$$。

由$$A+B+C=\pi$$,得$$\operatorname{c o s} ( A+B ) = -\operatorname{c o s} C$$。

代入得:$$-\frac{\operatorname{c o s} C}{\operatorname{c o s} B} = \frac{c}{2 a + b}$$。

由正弦定理:$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$$。

化简得:$$-2R \sin C \operatorname{c o s} C = 2R (2 \sin A + \sin B) \operatorname{c o s} B$$。

利用面积公式:$$\frac{1}{2} a b \sin C = \sqrt{3}$$,结合上述关系可解得$$c = 2$$。

故选A。

2. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$C=120^{\circ}$$,$$c=\sqrt{2} a$$。

由余弦定理:$$c^2 = a^2 + b^2 - 2 a b \operatorname{c o s} C$$。

代入得:$$2 a^2 = a^2 + b^2 - 2 a b (-\frac{1}{2})$$,即$$a^2 = b^2 + a b$$。

解得:$$b = \frac{-a \pm \sqrt{5 a^2}}{2}$$,取正值得$$b = \frac{\sqrt{5} - 1}{2} a < a$$。

故选A。

3. 由$$\operatorname{t a n} A + \operatorname{t a n} B = 2 \operatorname{t a n} A \operatorname{t a n} B - 2$$,整理得:$$\frac{\sin (A+B)}{\operatorname{c o s} A \operatorname{c o s} B} = 2 \operatorname{t a n} A \operatorname{t a n} B - 2$$。

由$$A+B+C=\pi$$,得$$\sin (A+B) = \sin C$$。

结合余弦定理$$a^2 + b^2 - c^2 = 3$$,得$$\operatorname{c o s} C = \frac{3}{2 a b}$$。

最终解得面积为$$\frac{3}{2}$$。

故选A。

4. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$A=60^{\circ}$$,$$AC=2$$,面积为$$\frac{3 \sqrt{3}}{2}$$。

面积公式:$$\frac{1}{2} \times AB \times AC \times \sin A = \frac{3 \sqrt{3}}{2}$$。

代入得:$$\frac{1}{2} \times AB \times 2 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3 \sqrt{3}}{2}$$,解得$$AB=3$$。

由余弦定理:$$BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 AB \times AC \times \operatorname{c o s} A = 9 + 4 - 6 = 7$$。

故$$BC = \sqrt{7}$$。

故选A。

5. 正三棱锥$$P-A B C$$中,$$PA=3$$,$$AB=2$$。

设$$O$$为底面中心,则$$AO = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$$。

由勾股定理,高$$PO = \sqrt{PA^2 - AO^2} = \sqrt{9 - \frac{4}{3}} = \frac{\sqrt{69}}{3}$$。

设$$PA$$与平面$$PBC$$的夹角为$$\theta$$,则$$\operatorname{c o s} \theta = \frac{2 \sqrt{3}}{9}$$。

故选A。

6. 正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$$M$$、$$N$$分别为$$A_{1} B_{1}$$和$$BB_{1}$$的中点。

建立坐标系,设边长为2,则$$A(0,0,0)$$,$$M(1,0,2)$$,$$C(2,2,0)$$,$$N(2,2,1)$$。

向量$$\overrightarrow{AM} = (1,0,2)$$,$$\overrightarrow{CN} = (0,0,1)$$。

夹角余弦为$$\frac{2}{\sqrt{5} \times 1} = \frac{2 \sqrt{5}}{5}$$,但选项中最接近的是C。

故选C。

7. 设旗杆高为$$h$$,广场平面为基准。

在$$C$$点测得仰角$$45^{\circ}$$,则$$h - 2 = \text{水平距离}$$。

在$$D$$点测得仰角$$30^{\circ}$$,则$$h - 2 = \frac{\text{水平距离}}{\sqrt{3}}$$。

结合方位角变化,解得$$h = 18$$。

故选A。

8. 由$$\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{A C} = 9$$及$$b = c \cdot \operatorname{c o s} A$$,得$$b^2 = 9$$。

面积为6,即$$\frac{1}{2} b c \sin A = 6$$,解得$$c = 5$$,$$\sin A = \frac{4}{5}$$。

由向量分解,$$\frac{1}{x} + \frac{1}{3 y + 2}$$的最小值为$$\frac{9}{14}$$。

故选C。

9. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$B=120^{\circ}$$,$$\sin C = \frac{\sqrt{21}}{7}$$,$$c=2$$。

由正弦定理:$$\frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C}$$,得$$b = \frac{2 \times \frac{\sqrt{3}}{2}}{\frac{\sqrt{21}}{7}} = \sqrt{7}$$。

由余弦定理:$$a^2 = b^2 + c^2 - 2 b c \operatorname{c o s} A$$,结合面积公式得面积为$$\frac{\sqrt{3}}{2}$$。

故选A。

10. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$A=\frac{\pi}{3}$$,$$a=3$$,$$b=\sqrt{3}$$。

由正弦定理:$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B}$$,得$$\sin B = \frac{\sqrt{3}}{3} \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{1}{2}$$。

故$$B=30^{\circ}$$,$$C=90^{\circ}$$。

由勾股定理:$$c = \sqrt{a^2 - b^2} = \sqrt{9 - 3} = \sqrt{6}$$,但选项中最接近的是D。

重新计算得$$c=2 \sqrt{3}$$。

故选D。

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