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2021高考数学总复习 4-7解三角形应用举例基础巩固强化练习 新人教a版
1、4-7解三角形应用举例基础稳固强化1.已知两座灯塔A、B与C的距离都是a,灯塔A在C的北偏东20,灯塔B在C的南偏东40,则灯塔A与灯塔B的距离为( )A.a B.aC.aD.2a[答案] B[解析] 由余弦定理可知,AB2=a2+a2-2aacos120=3a2,得AB=a,应选B.2.为测量某塔AB的高度,在一幢与塔AB相距20m的楼顶D处测得塔顶A的仰角为30,测得塔基B的俯角为45,那么塔AB的高度是( )A.20mB.20mC.20(1+)mD.30m[答案] A[解析
2、] 如下图,四边形CBMD为正方形,而CB=20m,所以BM=20m.又在Rt△AMD中,DM=20m,∠ADM=30,∴AM=DMtan30=(m),∴AB=AM+MB=+20=20m.3.(2021东北三校模拟)一船向正北航行,观看正西方向有相距10nmile的两个灯塔恰好与它在一条直线上,连续航行半小时后,观看一灯塔在船的南60西,另一灯塔在船的南75西,则这艘船的速度是每小时( )A.5nmileB.5nmileC.10nmileD.10nmile[答案] C[解析] 如图,依题意有∠BA
3、C=60,∠BAD=75,所以∠CAD=∠CDA=15,从而CD=CA=10,在Rt△ABC中,求得AB=5,∴这艘船的速度是=10(nmile/h).4.一艘海轮从A处动身,以每小时40nmile的速度沿东偏南50方向直线航行,30min后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观看灯塔,其方向是东偏南20,在B处观看灯塔,其方向是北偏东65,那么B、C两点间的距离是( )A.10nmileB.10nmileC.20nmileD.20nmile[答案] A[解析] 如图,由条件可知△ABC中,∠BA
4、C=30,∠ABC=105,AB=20,∠ACB=45,由正弦定理得=,∴BC=10,应选A.5.(2021厦门质检)如下图,在坡度确定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15,向山顶前进100m到达B处,又测得C对于山坡的斜度为45,若CD=50m,山坡对于地平面的坡度为θ,则cosθ=( )A.B.2-C.-1D.[答案] C[解析] 在△ABC中,由正弦定理可知,BC===50(-),在△BCD中,sin∠BDC===-1.由题图知,cosθ=sin∠ADE=sin∠BD
5、C=-1.6.如图,海岸线上有相距5nmile的两座灯塔A,B,灯塔B位于灯塔A的正南方向.海上停靠着两艘轮船,甲船位于灯塔A的北偏西75方向,与A相距3nmile的D处;乙船位于灯塔B的北偏西60方向,与B相距5nmile的C处,则两艘轮船之间的距离为( )A.5nmileB.2nmileC.nmileD.3nmile[答案] C[解析] 连接AC,∠ABC=60,BC=AB=5,则AC=5.在△ACD中,AD=3,AC=5,∠DAC=45,由余弦定理得CD=.7.在地面上一点D测得一电视塔尖的仰
6、角为45,再向塔底方向前进100m,又测得塔尖的仰角为60,则此电视塔高约为________m.( )A.237B.227C.247D.257[答案] A[解析] 如图,∠D=45,∠ACB=60,DC=100,∠DAC=15,∵AC=,∴AB=ACsin60==≈237.∴选A.8.一船以每小时15km的速度向东航行,船在A处看到一个灯塔M在北偏东60方向,行驶4h后,船到达B处,看到这个灯塔在北偏东15方向,这时船与灯塔的距离为________km.[答案] 30[解析] 如图,依题意有AB=1
7、54=60,∠MAB=30,∠AMB=45,在三角形AMB中,由正弦定理得=,解得BM=30(km).9.(文)如图,在日本地震灾区的搜救现场,一条搜救狗从A处沿正北方向行进xm到达B处发觉一个生命迹象,然后向右转105,行进10m到达C处发觉另一生命迹象,这时它向右转135后连续前行回到动身点,那么x=________.[答案] [解析] 由题知,∠CBA=75,∠BCA=45,∴∠BAC=180-75-45=60,∴=,∴x=.(理)(2021洛阳部分重点中学教学检测)在O点测量到远处有一物体在做
8、匀速直线运动,开头时刻物体位于P点,一分钟后,其位置在Q点,且∠POQ=90,再过一分钟,该物体位于R点,且∠QOR=30,则tan∠OPQ的值为________.[答案] [解析] 由于物体做匀速直线运动,依据题意,PQ=QR,不妨设其长度为1.在Rt△POQ中,OQ=sin∠OPQ,OP=cos∠OPQ,在△OPR中,由正弦定理得=,在△ORQ中,=,两式两边同时相除得=tan∠OPQ=.10.(文)(2021广东江门市模拟)如图,一架飞机原打算从空中A处直飞相距680km的空中B处,为避开直飞途
9、中的雷雨云层,飞机在A处沿与原飞行方向成θ角的方向飞行,在中途C处转向与原方向线成45角的方向直飞到达B处.已知sinθ=.(1)求tanC;(2)求新的飞行路程比原路程多多少km.(参考数据:=1.414,=1.732)[解析] (1)由于sinθ=,θ是锐角,所以cosθ=,所以tanθ=,tanC=tan[π-(θ+45)]=-tan(θ+45)=-=-=-.(2)sinC=sin(θ+45)=,由正弦定理==得,AC=sin45=520,BC=200,新的飞行路程比原路程多AC+BC-AB=5
10、20+200-680=122.8(km).(理)某渔轮在航行中不幸遇险,发出呼救信号,我海军舰艇在A处获悉后,马上测出该渔轮在方位角为45、距离为10nmile的C处,并测得渔轮正沿方位角为105的方向,以9nmile/h的速度向小岛靠拢,我海军舰艇马上以21nmile/h的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔轮所需的时间.[分析] 此题中所涉及的路程在不断转变,但舰艇和渔轮相遇时所用时间相等,先设出所用时间t,找出等量关系,然后解三角形.[解析] 如下图,依据题意可知AC=10,∠ACB=120,设
11、舰艇靠近渔轮所需的时间为th,并在B处与渔轮相遇,则AB=21t,BC=9t,在△ABC中,依据余弦定理得AB2=AC2+BC2-2ACBCcos120,所以212t2=102+81t2+2109t,即36t2-9t-10=0,解得t=或t=-(舍去).所以舰艇靠近渔轮所需的时间为h.此时AB=14,BC=6.在△ABC中,依据正弦定理得=,所以sin∠CAB==,即∠CAB≈21.8或∠CAB≈158.2(舍去).即舰艇航行的方位角为45+21.8=66.8.所以舰艇以66.8的方位角航行,需h才能
12、靠近渔轮.力量拓展提升11.设F1、F2是双曲线-=1(a0,b0)的两个焦点,P在双曲线上,若=0,||||=2ac(c为半焦距),则双曲线的离心率为( )A.B.C.2D.[答案] D[解析] 由条件知,|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,依据双曲线定义得:4a2=(|PF1|-|PF2|)2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|=|F1F2|2-4ac=4c2-4ac,∴a2+ac-c2=0,∴1+e-e2=0,∵e1,∴e=.12.如图,在△ABC中,tan=,=0,(
13、+)=0,经过点B以A、H为两焦点的双曲线的离心率为( )A.B.-1C.+1D.[答案] A[解析] ∵=0,∴AH⊥BC,∵tan=,∴tanC===,又∵(+)=0,∴CA=CB,∴tanB=tan=cot=2=,设BH=x,则AH=2x,∴CH=x,AB=x,由条件知双曲线中2c=AH=2x,2a=AB-BH=(-1)x,∴e===,应选A.13.△ABC的周长是20,面积是10,A=60,则BC边的长等于________.[答案] 7[解析] 由已知得由③得b2+c2-a2=bc,结合①知
14、(20-a)2-2cb-a2=bc④又由②得bc=40,代入④得a=7.14.如下图,海中小岛A四周38nmile内有暗礁,一轮船正向南航行,在B处测得小岛A在船的南偏东30,航行30nmile后,在C处测得小岛在船的南偏东45.假如此船不转变航向,连续向南航行,有无触礁的危急?[解析] 在△ABC中,BC=30,B=30,∠ACB=135,∴∠BAC=15.由正弦定理知=,即=.AC==60cos15=60cos(45-30)=60(cos45cos30+sin45sin30)=15(+)(nmi
15、le).于是,A到BC所在直线的距离为:ACsin45=15(+)=15(+1)≈40.98(nmile).它大于38nmile,所以船连续向南航行,没有触礁的危急.15.(2021辽宁文,17)△ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,asinAsinB+bcos2A=a.(1)求;(2)若c2=b2+a2,求B.[解析] (1)由正弦定理得,sin2AsinB+sinBcos2A=sinA,即sinB(sin2A+cos2A)=sinA.故sinB=sinA,所以=.(2)由余弦定理知
16、c2=b2+a2,得cosB=.由(1)知b2=2a2,故c2=(2+)a2.可得cos2B=,又cosB0,故cosB=,所以B=45.16.货轮在海上自B点以40km/h的速度沿方位角(从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角)为140的方向航行,为了确定船位,船在B点观测灯塔A的方位角为110,航行半小时后,船到达C点,观测灯塔A的方位角是65,问货轮到达C点时,与灯塔A的距离.[解析] 在△ABC中,BC=400.5=20(km),∠ABC=140-110=30,∠ACB=65+(180-140
17、)=105,∠BAC=45,依据正弦定理,=,AC===10,货轮到达C点时与灯塔的距离是10km.1.(2021辽宁铁岭六校联考)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x)且在[-3,-2]上是减函数,α、β是锐角三角形的两个内角,则f(sinα)与f(cosβ)的大小关系是( )A.f(sinα)f(cosβ)B.f(sinα)f(cosβ)C.f(sinα)=f(cosβ)D.f(sinα)与f(cosβ)的大小关系不确定[答案] A[解析] ∵f(x+1)=-f(x),∴f(x+
18、2)=f(x),∴f(x)周期为2,∵f(x)在[-3,-2]上是减函数,∴f(x)在[-1,0]上是减函数,∵f(x)为偶函数,∴f(x)在[0,1]上是增函数,∵α、β是锐角三角形内角,∴α+βπ,∴α-β0,∴1sinαsin=cosβ0,∴f(sinα)f(cosβ).2.如图,为了解某海塔海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C三点进行测量.已知AB=50m,BC=120m,于A处测得水深AD=80m,于B处测得水深BE=200m,于C处测得水深CF=110m,则∠DEF的余弦值为____
19、____.[答案] [解析] 作DM∥AC交BE于N,交CF于M.DF===10,DE===130,EF===150.在△DEF中,由余弦定理,cos∠DEF===.3.(2021广东肇庆模拟)在△ABC中,B=,且=4,则△ABC的面积是________.[答案] 6[解析] 由已知得=accos=4,所以ac=8,所以△ABC的面积S=acsinB=8=6.4.(2021温州五校联考)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,已知点D是BC边的中点,且=(a2-ac),则角B=_____
20、___.[答案] 30[解析] ∵=(-)=-=a-accosB=a2-accosB,又=(a2-ac),∴cosB=,∴B=30.5.(2021茂名期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边长分别是a,b,c.(1)若c=2,C=,且△ABC的面积为,求a,b的值;(2)若sinC+sin(B-A)=sin2A,试推断△ABC的样子.[解析] (1)∵c=2,C=,∴由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC得a2+b2-ab=4.又∵△ABC的面积为,∴absinC=,∴ab=4.联立方程组解得a
21、=2,b=2.(2)由sinC+sin(B-A)=sin2A,得sin(A+B)+sin(B-A)=2sinAcosA,即2sinBcosA=2sinAcosA,∴cosA(sinA-sinB)=0,∴cosA=0或sinA-sinB=0,当cosA=0时,∵0Aπ,∴A=,△ABC为直角三角形;当sinA-sinB=0时,得sinB=sinA,由正弦定理得a=b,即△ABC为等腰三角形.∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.6.如图A、B是海面上位于东西方向相距5(3+)nmile的两个观测点,现位于
22、A点北偏东45,B点北偏西60的D点有一艘轮船发出求救信号,位于B点南偏西60且与B点相距20nmile的C点的救援船马上前往营救,其航行速度为30nmile/h,该救援船到达D点需要多长时间?[解析] 由题意知AB=5(3+)nmile,∠DBA=90-60=30,∠DAB=90-45=45,∴∠ADB=180-(45+30)=105,在△DAB中,由正弦定理得,=∴DB=====10(nmile).又∠DBC=∠DBA+∠ABC=30+(90-60)=60,BC=20(nmile),在△DBC中,
23、由余弦定理得,CD2=BD2+BC2-2BDBCcos∠DBC=300+1200-21020=900,∴CD=30(nmile),则需要的时间t==1(h).答:救援船到达D点需要1h.
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