余弦定理练习题
1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13
,那么AC 等于( ) A .6 B .2 6 C .3 6 D .4 6
2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( )
A. 3
B. 2
C. 5 D .2
3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( )
A .60°
B .45°
C .120°
D .150°
4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( )
A.π6
B.π3
C.π6或5π6
D.π3或2π3
5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( )
A .a
B .b
C .c
D .以上均不对
6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( )
A .锐角三角形
B .直角三角形
C .钝角三角形
D .由增加的长度决定 7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( )
A .2
B .-2
C .4
D .-4
8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( )
A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .2
9.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________.
10.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.
11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________.
12.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________.
13.在△ABC 中,a =32,cos C =13
,S △ABC =43,则b =________. 14.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.
15.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________.
17.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.
18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16
sin C ,求角C 的度数.
19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4
)的值.
20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.
余弦定理
1.解析:选A.由余弦定理,得
AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B
= 42+62-2×4×6×13
=6.
2.解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C
=22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30°
=2, ∴c = 2. 3.解析:选D.cos ∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32
, ∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°.
4.解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得
cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos B sin B
. 显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3. 5. 解析:选C.a ·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 2
2c
=c . 6. 解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2.
设增加的长度为m ,
则c +m >a +m ,c +m >b +m ,
又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2,
∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.
7.解析:选A.S △ABC =3=12
|AB →|·|AC →|·sin A =12
×4×1×sin A , ∴sin A =32
,又∵△ABC 为锐角三角形, ∴cos A =12
, ∴AB →·AC →=4×1×12
=2. 8.解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.
9. 解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3
. 在△ABD 中, AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B
= 1+4-2×1×2×12= 3. 答案: 3
10.解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,
∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.
设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0),
∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得
cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12
, 又C ∈(0°,180°),∴C =120°.
11. 解析:S =12ab sin C ,sin C =32
,∴C =60°或120°. ∴cos C =±12
,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=21或61,∴c =21或61.
答案:21或61
12.解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, 设a =2k (k >0),则b =3k ,c =4k ,
cos B =a 2+c 2-b 22ac = 2k 2+ 4k 2- 3k 22×2k ×4k =1116
, 同理可得:cos A =78,cos C =-14
, ∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4).
答案:14∶11∶(-4)
13.解析:∵cos C =13,∴sin C =223
. 又S △ABC =12
ab sin C =43, 即12·b ·32·223
=43, ∴b =2 3.
答案:2 3
14.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC
=49+25-362×7×5
=1935
, ∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos (π-B )
=7×5×(-1935
) =-19.
答案:-19
15.解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2
=12
ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°. 答案:45°
16.解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ),
则?
????
k 2+ k -1 2- k +1 2<0k +k -1>k +1?2<k <4, ∴k =3,故三边长分别为2,3,4,
∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78
. 答案:78
17. 解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1, ∴cos(π-C )=12,即cos C =-12. 又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,
∴a +b =23,ab =2.
∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C
=a 2+b 2-2ab (-12
) =a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab
=(23)2-2=10,
∴AB =10.
18.解:(1)由题意及正弦定理得
AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,
两式相减,得AB =1.
(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13
, 由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB 2
2AC ·BC
= AC +BC 2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC =12
, 所以C =60°.
19. 解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BC sin A
, 得AB =sin C sin A
BC =2BC =2 5. (2)在△ABC 中,根据余弦定理,得
cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =255
, 于是sin A =1-cos 2A =55
. 从而sin 2A =2sin A cos A =45
, cos 2A =cos 2 A -sin 2 A =35
. 所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210
.
20. 解:由正弦定理,得sin C sin B =c b
. 由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c 2b
. 又根据余弦定理,得
cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc
, 即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .
又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,
所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2,
所以b =c ,所以a =b =c ,
因此△ABC 为等边三角形.