题组层级快练(二十八)1.已知△ABC,a=5,b=15,∠A=30°,则c=()A.25B.5C.25或5D.均不正确答案C解析∵asinA=bsinB,∴sinB=bsinAa=155·sin30°=32.∵ba,∴B=60°或120°.若B=60°,C=90°,∴c=a2+b2=25.若B=120°,C=30°,∴a=c=5.2.(2014·江西文)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若3a=2b,则2sin2B-sin2Asin2A的值为()A.-19B.13C.1D.72答案D解析由正弦定理可得2sin2B-sin2Asin2A=2(sinBsinA)2-1=2(ba)2-1,因为3a=2b,所以ba=32,所以2sin2B-sin2Asin2A=2×(32)2-1=72.3.在△ABC中,AC=7,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于()A.32B.332C.3+62D.3+394答案B解析由余弦定理,得(7)2=22+AB2-2×2ABcos60°,即AB2-2AB-3=0,得AB=3.故BC边上的高是ABsin60°=332.选B.4.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c.若∠C=120°,c=2a,则()A.a>bB.a<bC.a=bD.a与b的大小关系不能确定答案A解析据题意由余弦定理可得a2+b2-2abcos120°=c2=(2a)2,化简整理得a2=b2+ab,变形得a2-b2=(a+b)(a-b)=ab0,故有a-b0,即ab.5.(2015·上海杨浦质量调研)设锐角△ABC的三内角A,B,C所对边的边长分别为a,b,c,且a=1,B=2A,则b的取值范围为()A.(2,3)B.(1,3)C.(2,2)D.(0,2)答案A解析由asinA=bsinB=bsin2A,得b=2cosA.π2A+B=3Aπ,从而π6Aπ3.又2Aπ2,所以Aπ4,所以π6Aπ4,22cosA32,所以2b3.6.(2015·江西七校一联)在△ABC中,若sin(A-B)=1+2cos(B+C)sin(A+C),则△ABC的形状一定是()A.等边三角形B.不含60°的等腰三角形C.钝角三角形D.直角三角形答案D解析sin(A-B)=1+2cos(B+C)sin(A+C)=1-2cosAsinB,∴sinAcosB-cosAsinB=1-2cosAsinB,∴sinAcosB+cosAsinB=1,即sin(A+B)=1,则有A+B=π2,故三角形为直角三角形.7.(2015·东北三校联考)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c-bc-a=sinAsinC+sinB,则B=()A.π6B.π4C.π3D.3π4答案C解析由sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R,代入整理得c-bc-a=ac+b⇒c2-b2=ac-a2,所以a2+c2-b2=ac,即cosB=12,所以B=π3,故答案为C.8.(2015·济宁一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足csinA=3acosC,则sinA+sinB的最大值是()A.1B.2C.3D.3答案C解析∵csinA=3acosC,∴sinCsinA=3sinAcosC.即sinC=3cosC.∴tanC=3,C=π3,A=2π3-B.∴sinA+sinB=sin(2π3-B)+sinB=3sin(B+π6).∵0B2π3,∴π6B+π65π6.∴当B+π6=π2,即B=π3时,sinA+sinB的最大值为3.故选C.9.(2014·新课标全国Ⅱ理)已知钝角三角形ABC的面积是12,AB=1,BC=2,则AC=()A.5B.5C.2D.1答案B解析由题意可得12AB·BC·sinB=12,又AB=1,BC=2,所以sinB=22,所以B=45°或B=135°.当B=45°时,由余弦定理可得AC=AB2+BC2-2AB·BC·cosB=1,此时AC=AB=1,BC=2,易得A=90°,与“钝角三角形”条件矛盾,舍去.所以B=135°.由余弦定理可得AC=AB2+BC2-2AB·BC·cosB=5.故选B.10.在△ABC中,若AB=3,AC=1,B=30°,则△ABC的面积为________.答案34或32解析如图所示,由正弦定理,得sinC=c·sinBb=32.而cb,∴C=60°或C=120°.∴A=90°或A=30°.∴S△ABC=12bcsinA=32或34.11.(2014·广东理)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则ab=________.答案2解析方法一:因为bcosC+ccosB=2b,所以b·a2+b2-c22ab+c·a2+c2-b22ac=2b.化简可得ab=2.方法二:因为bcosC+ccosB=2b,所以sinBcosC+sinCcosB=2sinB.故sin(B+C)=2sinB.故sinA=2sinB,则a=2b,即ab=2.12.(2014·天津理)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知b-c=14a,2sinB=3sinC,则cosA的值为________.答案-14解析由已知及正弦定理,得2b=3c.因为b-c=14a,不妨设b=3,c=2,所以a=4,所以cosA=b2+c2-a22bc=-14.13.(2015·河北唐山一模)在△ABC中,角A,B,C的对边a,b,c成等差数列,且A-C=90°,则cosB=________.答案34解析∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c.∴2sinB=sinA+sinC.∵A-C=90°,∴2sinB=sin(90°+C)+sinC.∴2sinB=cosC+sinC.∴2sinB=2sin(C+45°).①∵A+B+C=180°且A-C=90°,∴C=45°-B2,代入①式中,2sinB=2sin(90°-B2).∴2sinB=2cosB2.∴4sinB2cosB2=2cosB2.∴sinB2=24.∴cosB=1-2sin2B2=1-14=34.14.在△ABC中,B=60°,AC=3,则AB+2BC的最大值为________.答案27解析由正弦定理可得ABsinC=BCsinA=3sin60°=2,∴AB=2sinC,BC=2sinA,AB+2BC=2(sinC+2sinA)=2[sinC+2sin(120°-C)]=2(3cosC+2sinC)=27sin(C+φ)(其中cosφ=27,sinφ=37).∴当C+φ=90°,即C=90°-φ时,AB+2BC=27sin(C+φ)取得最大值27.15.对于△ABC,有如下命题:①若sin2A=sin2B,则△ABC为等腰三角形;②若sinA=cosB,则△ABC为直角三角形;③若sin2A+sin2B+cos2C1,则△ABC为钝角三角形.其中正确命题的序号是________.(把你认为所有正确的都填上)答案③解析①sin2A=sin2B,∴A=B⇒△ABC是等腰三角形,或2A+2B=π⇒A+B=π2,即△ABC是直角三角形.故①不对.②sinA=cosB,∴A-B=π2或A+B=π2.∴△ABC不一定是直角三角形.③sin2A+sin2B1-cos2C=sin2C,∴a2+b2c2.∴△ABC为钝角三角形.16.(2014·安徽文)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为2,求cosA与a的值.答案cosA=13,a=22或cosA=-13,a=23解析由三角形面积公式,得12×3×1·sinA=2.故sinA=223.因为sin2A+cos2A=1,所以cosA=±1-sin2A=±1-89=±13.①当cosA=13时,由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA=32+12-2×1×3×13=8.所以a=22.②当cosA=-13时,由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA=32+12-2×1×3×-13=12.所以a=23.17.(2015·湖北黄冈中学、黄石二中、鄂州高中三校联考)已知△ABC的三内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,向量m=(sinB,1-cosB)与向量n=(2,0)的夹角θ的余弦值为12.(1)求角B的大小;(2)若b=3,求a+c的取值范围.答案(1)23π(2)(3,2]解析(1)∵m=(sinB,1-cosB),n=(2,0),∴m·n=2sinB,|m|=sin2B+1-cosB2=2-2cosB=2|sinB2|.∵0Bπ,∴0B2π2.∴sinB20.∴|m|=2sinB2.又∵|n|=2,∴cosθ=m·n|m|·|n|=2sinB4sinB2=cosB2=12.∴B2=π3,∴B=23π.(2)由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos23π=a2+c2+ac=(a+c)2-ac≥(a+c)2-(a+c2)2=34(a+c)2,当且仅当a=c时,取等号.∴(a+c)2≤4,即a+c≤2.又a+cb=3,∴a+c∈(3,2].1.在△ABC中,B=30°,C=120°,则a∶b∶c=________.答案1∶1∶3解析∵a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC,∴a∶b∶c=sin30°∶sin30°∶sin120°.∴a∶b∶c=1∶1∶3.2.在△ABC中,若a=32,cosC=13,S△ABC=43,则b=________.答案23解析由cosC=13,得sinC=223.∴S△ABC=12absinC=12×32×b×223=43.∴b=23.3.(2013·山东理)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+c=6,b=2,cosB=79.(1)求a,c的值;(2)求sin(A-B)的值.答案(1)a=c=3(2)10227解析(1)由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,得b2=(a+c)2-2ac(1+cosB).又b=2,a+c=6,cosB=79,所以ac=9,解得a=3,c=3.(2)在△ABC中,sinB=1-cos2B=429,由正弦定理,得sinA=asinBb=223.因为a=c,所以A为锐角,所以cosA=1-sin2A=13.因此sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB=10227.4.(2012·安徽)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.(1)求角A的大小;(2)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.答案(1)π3(2)72解析(1)方法一:由题设知,2sinBcosA=sin(A+C)=sinB,因为sinB≠0,所以cosA=12.由于0Aπ,故A=π3.方法二:由题设可知,2b·b2+c2-a22bc=a·a2+b2-c22ab+c·b2+c2-a22bc,于是b2+c2-a2=bc,所以cosA=b2+c2-a22bc=12.由于0Aπ,故A=π3.(2)方法一:因为AD→2=(AB→+AC→2)2=14(AB→2+AC→2+2AB→·AC→)=14(1+4+2×1×2×cosπ3)=74,所以|AD→|=72,从而AD=72.方法二:因为a2=b2+c2-2bccosA=4+1-2×2×1×12=3,所以a2+c2=b2,B=π2.因为BD=32,AB=1,所以AD=1+34=72.5.(2013·新课标全国Ⅰ理)如图所示,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB=12,求PA;(2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.答案(1)72(2)34解析(1)由已知得∠PBC=60°,所以∠PBA=30°.在△PBA中,由余弦定理,得PA2=3+14-2×3×12cos30