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专练24 高考大题专练(二) 三角函数与解三角形的综合运用
1.[2023·全国乙卷(理)]在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
(1)求sin ∠ABC;
(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.
2.[2023·新课标Ⅰ卷]已知在△ABC中,A+B=3C,2sin (A-C)=sin B.
(1)求sin A;
(2)设AB=5,求AB边上的高.
3.[2022·新高考Ⅰ卷,18]记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 eq \f(cos A,1+sin A)= eq \f(sin 2B,1+cos 2B).
(1)若C= eq \f(2π,3),求B;
(2)求 eq \f(a2+b2,c2)的最小值.
4.[2023·新课标Ⅱ卷]记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC面积为 eq \r(3),D为BC的中点,且AD=1.
(1)若∠ADC= eq \f(π,3),求tan B;
(2)若b2+c2=8,求b,c.
5.[2023·江西省南昌市模拟]如图,锐角△OAB中,OA=OB,延长BA到C,使得AC=3,∠AOC= eq \f(π,4),sin ∠OAC= eq \f(2\r(2),3).
(1)求OC;
(2)求sin ∠BOC.
6.[2023·江西省重点中学盟校联考]在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,从条件①:b sin eq \f(B+C,2)=a sin B,条件②:b=a cos C+ eq \f(1,2)c,条件③:b tan A=(2c-b)tan B这三个条件中选择一个作为已知条件.
(1)求角A;
(2)若 eq \o(AB,\s\up6(→))· eq \o(AC,\s\up6(→))=3,求a的最小值.
专练24 高考大题专练(二) 三角函数与解三角形的综合运用
1.解析:(1)如图,由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos ∠BAC=22+12+2×2×1× eq \f(1,2)=7,得BC= eq \r(7).
方法一 由正弦定理 eq \f(AC,sin ∠ABC)= eq \f(BC,sin ∠BAC),
得sin ∠ABC= eq \f(1×\f(\r(3),2),\r(7))= eq \f(\r(21),14).
方法二 由余弦定理得cos ∠ABC= eq \f(AB2+BC2-AC2,2AB·BC)= eq \f(4+7-1,2×2×\r(7))= eq \f(5\r(7),14),
所以sin ∠ABC= eq \r(1-cos2∠ABC)= eq \f(\r(21),14).
(2)方法一 由sin∠ABC= eq \f(\r(21),14),得tan ∠ABC= eq \f(\r(3),5),
又tan ∠ABC= eq \f(DA,AB)= eq \f(DA,2),所以DA= eq \f(2\r(3),5),
故△ADC的面积为 eq \f(1,2)DA·AC·sin (120°-90°)= eq \f(1,2)× eq \f(2\r(3),5)×1× eq \f(1,2)= eq \f(\r(3),10).
方法二 △ABC的面积为 eq \f(1,2)AC·AB·sin ∠BAC= eq \f(1,2)×1×2× eq \f(\r(3),2)= eq \f(\r(3),2),
eq \f(S△ADC,S△BAD)= eq \f(\f(1,2)AC·AD·sin ∠CAD,\f(1,2)AB·AD·sin ∠BAD)= eq \f(sin 30°,2×sin 90°)= eq \f(1,4),
故△ADC的面积为 eq \f(1,5)S△ABC= eq \f(1,5)× eq \f(\r(3),2)= eq \f(\r(3),10).
2.解析:方法一 (1)在△ABC中,A+B=π-C,
因为A+B=3C,所以3C=π-C,所以C= eq \f(π,4).
因为2sin (A-C)=sin B,
所以2sin (A- eq \f(π,4))=sin ( eq \f(3π,4)-A),
展开并整理得 eq \r(2)(sin A-cos A)= eq \f(\r(2),2)(cos A+sin A),
得sin A=3cos A,
又sin2A+cos2A=1,且sinA>0,
所以sin A= eq \f(3\r(10),10).
(2)由正弦定理 eq \f(BC,sin A)= eq \f(AB,sin C),
得BC= eq \f(AB,sin C)×sin A= eq \f(5,\f(\r(2),2))× eq \f(3\r(10),
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