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08高考数学第二轮复习平面向量

2014-5-11 0:12:51下载本试卷

08高考数学第二轮复习平面向量

一、本章知识结构:

二、高考要求

1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。2、掌握向量的加法和减法的运算法则及运算律。3、掌握实数与向量的积的运算法则及运算律,理解两个向量共线的充要条件。4、了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。6、掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用;掌握平移公式。7、掌握正、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形。8、通过解三角形的应用的教学,继续提高运用所学知识解决实际问题的能力。

三、热点分析

对本章内容的考查主要分以下三类:

1.以选择、填空题型考查本章的基本概念和性质.此类题一般难度不大,用以解决有关长度、夹角、垂直、判断多边形形状等问题.

2.以解答题考查圆锥曲线中的典型问题.此类题综合性比较强,难度大,以解析几何中的常规题为主.

3.向量在空间中的应用(在B类教材中).在空间坐标系下,通过向量的坐标的表示,运用计算的方法研究三维空间几何图形的性质.

  在复习过程中,抓住源于课本,高于课本的指导方针.本章考题大多数是课本的变式题,即源于课本.因此,掌握双基、精通课本是本章关键.分析近几年来的高考试题,有关平面向量部分突出考查了向量的基本运算。对于和解析几何相关的线段的定比分点和平移等交叉内容,作为学习解析几何的基本工具,在相关内容中会进行考查。本章的另一部分是解斜三角形,它是考查的重点。总而言之,平面向量这一章的学习应立足基础,强化运算,重视应用。考查的重点是基础知识和基本技能。

四、复习建议

由于本章知识分向量与解斜三角形两部分,所以应用本章知识解决的问题也分为两类:一类是根据向量的概念、定理、法则、公式对向量进行运算,并能运用向量知识解决平面几何中的一些计算和证明问题;另一类是运用正、余弦定理正确地解斜三角形,并能应用解斜三角形知识解决测量不可到达的两点间的距离问题。

在解决关于向量问题时,一是要善于运用向量的平移、伸缩、合成、分解等变换,正确地进行向量的各种运算,进一步加深对“向量”这一二维性的量的本质的认识,并体会用向量处理问题的优越性。二是向量的坐标运算体现了数与形互相转化和密切结合的思想,所以要通过向量法和坐标法的运用,进一步体会数形结合思想在解决数学问题上的作用。

在解决解斜三角形问题时,一方面要体会向量方法在解三角形方面的应用,另一方面要体会解斜三角形是重要的测量手段,通过学习提高解决实际问题的能力。

五、典型例题

平面向量

【例1】         在下列各命题中为真命题的是(  )

①若=(x1,y1)、=(x2,y2),则·=x1y1+x2y2

②若A(x1,y1)、B(x2,y2),则||=

③若=(x1,y1)、=(x2,y2),则·=0x1x2+y1y2=0

④若=(x1,y1)、=(x2,y2),则x1x2+y1y2=0

A、①②   B、②③   C、③④   D、①④

解:根据向量数量积的坐标表示;若=(x1,y1), =(x2,y2),则·=x1x2+y1y2,对照命题(1)的结论可知,它是一个假命题、

于是对照选择支的结论、可以排除(A)与(D),而在(B)与(C)中均含有(3)、故不必对(3)进行判定,它一定是正确的、对命题(2)而言,它就是两点间距离公式,故它是真命题,这样就以排除了(C),应选择(B)、

说明:对于命题(3)而言,由于·=0==x1x2+y1y2=0,故它是一个真命题、

而对于命题(4)来讲,x1x2+y1y2=0、但反过来,当x1x2+y1y2=0时,可以是x1=y1=0,即=,而我们的教科书并没有对零向量是否与其它向量垂直作出规定,因此x1x2+y1y2=0),所以命题(4)是个假命题、

【例2】         已知=(-,-1), =(1, ),那么的夹角θ=(  )

A、30°   B、60°   C、120°   D、150°

解:·=(-,-1)·(1,)=-2

|==2

|==2

∴cosθ===

【例3】         已知=(2,1), =(-1,3),若存在向量使得:·=4, ·=-9,试求向量的坐标、

解:=(x,y),则由·=4可得:

2x+y=4;又由·=-9可得:-x+3y=-9

于是有: 

由(1)+2(2)得7y=-14,∴y=-2,将它代入(1)可得:x=3

=(3,-2)、

说明:已知两向量可以求出它们的数量积·,但是反过来,若已知向量及数量积·,却不能确定

【例4】         求向量=(1,2)在向量=(2,-2)方向上的投影、

解:设向量的夹角θ、

有cosθ= ==-

方向上的投影=||cosθ=×(-)=-

【例5】         已知△ABC的顶点分别为A(2,1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高AD,求及点D的坐标、

解:设点D的坐标为(x,y)

∵AD是边BC上的高,

∴AD⊥BC,∴

又∵C、B、D三点共线,

=(x-2,y-1), =(-6,-3)

=(x-3,y-2)

解方程组,得x=,y=

∴点D的坐标为(),的坐标为(-)

【例6】         设向量满足:||=||=1,且+=(1,0),求

解:∵||=||=1,

∴可设=(cosα,sinα),  =(cosβ,sinβ)、

+=(cosα+cosβ,sinα+sinβ)=(1,0),

由(1)得:cosα=1-cosβ……(3)

由(2)得:sinα=-sinβ……(4)

∴cosα=1-cosβ=

∴sinα=±,sinβ=

【例7】         对于向量的集合A={=(x,y)|x2+y2≤1}中的任意两个向量与两个非负实数α、β;求证:向量α的大小不超过α+β、

证明:=(x1,y1), =(x2,y2)

根据已知条件有:x21+y21≤1,x22+y22≤1

又因为|α|=

=

其中x1x2+y1y2 ≤1

所以|α|≤=|α+β|=α+β

【例8】         已知梯形ABCD中,AB∥CD,∠CDA=∠DAB=90°,CD=DA=AB、

求证:AC⊥BC

证明:以A为原点,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系、如图,设AD=1

则A(0,0)、B(2,0)、C(1,1)、D(0,1)

=(-1,1), =(1,1)

·=-1×1+1×1=0

∴BC⊥AC、

【例9】         已知A(0,a),B(0,b),(0<a<b),在x轴的正半轴上求点C,使∠ACB最大,并求出最大值、

解,设C(x,0)(x>0)

=(-x,a), =(-x,b)

·=x2+ab、

cos∠ACB==

令t=x2+ab

故cos∠ACB=

=即t=2ab时,cos∠ACB最大值为

当C的坐标为(,0)时,∠ACB最大值为arccos

【例10】        如图,四边形ABCD是正方形,P是对角线BD上的一点,PECF是矩形,用向量法证明

(1)PA=EF  (2)PA⊥EF

证明:建立如图所示坐标系,设正方形边长为1,

|=λ,则A(0,1),P(λ,λ),E(1,λ),F(λ,0)

=(-λ,1-λ), =(λ-1,- λ)

(1)|2=(-λ)2+(1-λ)22λ+1

2=(λ-1)2+(-λ)22λ+1

∴|2=|2,故PA=EF

(2) ·=(-λ)(λ-1)+(1-λ)(-λ)=0

  ∴PA⊥EF、

【例11】        已知

①   求; 

②当k为何实数时,k平行, 平行时它们是同向还是反向?

解:①= (1,0) + 3(2,1) = ( 7,3) , ∴= =.

②k= k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1).

设k=λ(),即(k-2,-1)= λ(7,3),

 .

故k= 时, 它们反向平行.

【例12】        已知的夹角为,若向量垂直, 求k.

解:=2×1×=1.  

垂直,

∴()= ,

∴2  k = - 5.

【例13】        如果△ABC的三边a、b、c满足b2 + c 2 = 5a2,BE、CF分别为AC边与AB上的中线, 求证:BE⊥CF.

解:

, 即 BE⊥CF .

【例14】        是否存在4个平面向量,两两不共线,其中任何两个向量之和均与其余两个向量之和垂直?

解:如图所示,在正△ABC中,O为其内心,P为圆周上一点,

满足两两不共线,有

(+)·(+)

=(+++)·(++)

=(2++)·(2+)

=(2)·(2+)

=422

=422=0

有(+)与(+)垂直、

同理证其他情况、从而满足题意、故存在这样4个平面向量、

平面向量的综合应用

1.利用向量的坐标运算,解决两直线的夹角,判定两直线平行、垂直问题

【例1】          已知向量满足条件,求证:是正三角形

解:令O为坐标原点,可设

,即

 

 

两式平方和为

由此可知的最小正角为,即的夹角为

同理可得的夹角为的夹角为

这说明三点均匀分部在一个单位圆上,

所以为等腰三角形.

【例2】          求等腰直角三角形中两直角边上的中线所成的钝角的度数

解:如图,分别以等腰直角三角形的两直角边为轴、

轴建立直角坐标系,设,则

从而可求:,

=. 

.

2.利用向量的坐标运算,解决有关线段的长度问题

【例3】          已知,AD为中线,求证

证明:以B为坐标原点,以BC所在的直线为轴建立如图2直角坐标系,

.

=

从而

.

3.利用向量的坐标运算,用已知向量表示未知向量

【例4】          已知点

试用

解:以O为原点,OC,OB所在的直线为轴和轴建立如图3所示的坐标系.

由OA=2,,所以

易求,设

.

【例5】          如图,

表示

解:以O为坐标原点,以OA所在的直线为轴,建立如图所示的直角坐标系,则

.

4.利用向量的数量积解决两直线垂直问题

【例6】          如图,已知平行六面体ABCDA1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.

(1)求证:C1CBD.

(2)当的值为多少时,能使A1C⊥平面C1BD?请给出证明.

 (1)证明:设=a, =b,=c,依题意,a=b、中两两所成夹角为θ,于是=ab=c(ab)=c·ac·b=c·acosθc·bcosθ=0,∴C1CBD.

(2)解:若使A1C⊥平面C1BD,只须证A1CBDA1CDC1

=(a+b+c)·(ac)=a2+a·bb·cc2=a2c2+b·acosθb·c·cosθ=0,得

a=c时,A1CDC1,同理可证当a=c时,A1CBD

=1时,A1C⊥平面C1BD.

【例7】          如图,直三棱柱ABCA1B1C1,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,AA1=2,MN分别是A1B1A1A的中点.

(1)求的长;

(2)求cos<>的值;

(3)求证:A1BC1M.

解:(1)如图,以C为原点建立空间直角坐标系Oxyz.

依题意得:B(0,1,0),N(1,0,1)

=.

(2)解:依题意得:A1(1,0,2),C(0,0,0),B1(0,1,2).

==(0,1,2)

=1×0+(-1)×1+2×2=3

=

(3)证明:依题意得:C1(0,0,2),M()

A1BC1M.

5.利用向量的数量积解决有关距离的问题,距离问题包括点到点的距离,点的线的距离,点到面的距离,线到线的距离,线到面的距离,面到面的距离.

【例8】          求平面内两点间的距离公式

解:设点

 ,而

与点之间的距离为:

6.利用向量的数量积解决线与线的夹角及面与面的夹角问题.

【例9】          证明:

证明:在单位圆上任取两点,以为始边,以为终边的角分别为,则点坐标为点坐标为

则向量,它们的夹角为

,由向量夹角公式得:

,从而得证.

注:用同样的方法可证明

7.利用向量的数量积解决有关不等式、最值问题.

【例10】        证明柯西不等式

证明:令

(1)    当时,,结论显然成立;

(2)    当时,令的夹角,则

    . 又

 (当且仅当时等号成立)

 

 .(当且仅当时等号成立)

【例11】        的最值

解:原函数可变为

所以只须求的最值即可,

构造

那么.

.

【例12】        三角形ABC中,A(5,-1)、B(-1,7)、C(1,2),求:(1)BC边上的中线

AM的长;(2)∠CAB的平分线AD的长;(3)cosABC的值.

解:(1)点M的坐标为xM=

D点分的比为2.

xD=

(3)∠ABC的夹角,而=(6,8),=(2,-5).

解斜三角形

【例1】          已知△ABC的三个内角ABC满足A+C=2B.,求cos的值.

解法一:由题设条件知B=60°,A+C=120°.

α=,则AC=2α,可得A=60°+αC=60°-α

依题设条件有

整理得4cos2α+2cosα-3=0(M)

(2cosα)(2cosα+3)=0,∵2cosα+3≠0,

∴2cosα=0.从而得cos.

解法二:由题设条件知B=60°,A+C=120°

                                                     ①,把①式化为cosA+cosC=-2cosAcosC                                                   ②,

利用和差化积及积化和差公式,②式可化为

                              ③, 

将cos=cos60°=,cos(A+C)=-代入③式得:

                                                            ④

将cos(AC)=2cos2()-1代入 ④:4cos2()+2cos-3=0,(*),

【例2】          在海岛A上有一座海拔1千米的山,山顶设有一个观察站P,上午11时,测得一轮船在岛北30°东,俯角为60°的B处,到11时10分又测得该船在岛北60°西、俯角为30°的C处。

(1)求船的航行速度是每小时多少千米;

(2)又经过一段时间后,船到达海岛的正西方向的D处,问此时船距岛A有多远?

解:(1)在Rt△PAB中,∠APB=60° PA=1,∴AB= (千米)

在Rt△PAC中,∠APC=30°,∴AC= (千米)

在△ACB中,∠CAB=30°+60°=90°

(2)∠DAC=90°-60°=30°

sinDCA=sin(180°-∠ACB)=sinACB=

sinCDA=sin(∠ACB-30°)=sinACB·cos30°-cosACB·sin30°.

在△ACD中,据正弦定理得

答:此时船距岛A千米.

【例3】          已知△ABC的三内角ABC满足A+C=2B,设x=cosf(x)=cosB().

(1)试求函数f(x)的解析式及其定义域;

(2)判断其单调性,并加以证明;

(3)求这个函数的值域.

解:(1)∵A+C=2B,∴B=60°,A+C=120°

∵0°≤<60°,∴x=cos∈(,1

又4x2-3≠0,∴x,∴定义域为()∪(,1].

(2)设x1x2,∴f(x2)-f(x1)=

=,若x1x2∈(),则4x12-3<0,4x22-3<0,4x1x2+3>0,x1x2<0,∴f(x2)-f(x1)<0

f(x2)<f(x1),若x1x2∈(,1],则4x12-3>0.

4x22-3>0,4x1x2+3>0,x1x2<0,∴f(x2)-f(x1)<0.

f(x2)<f(x1),∴f(x)在(,)和(,1上都是减函数.

(3)由(2)知,f(x)<f()=-f(x)≥f(1)=2.

f(x)的值域为(-∞,-)∪[2,+∞.

【例4】          中,角所对的边分别为.若,求角

:由正弦定理,将已知等式中的边转化为角.可得

.

因为,故有

∴  .

又∵ ,

∴  ,

,可解得

【例5】         在△ABC中,已知.

(1)若任意交换的位置,的值是否会发生变化?试证明你的结论;

(2)求的最大值.

:(1)∵

      ∴ 任意交换的位置,的值不会发生变化.

      (2)

解法1:将看作是关于的二次函数.

.

所以,当,且取到最大值1时,也即时,取得最大值

解法2:用调整的方法, 也即对于每个固定的的值,去调整,求出取得最大值时所满足的条件.

对于,如果固定,则可将看作是关于的一次或常数函数.为了讨论其最大值,显然应该考虑的符号,并由此展开讨论.

,则,所以,,所以,

所以,只需考虑的情形.此时是关于的常数函数或单调递增的一次函数,因此,最大值必可在(即)时取得.所以,

等号当且仅当时取得.

六、专题练习

【平面向量练习】

一、选择题:

1、下列各式中正确的是( C )

  (1)(λ·a) ·b=λ·(a b)=a· (λb), (2)a·b=a·b,

  (3)(a ·bc=a · (b ·c),     (4)(a+b) · c= a·c+b·c

    A.(1)(3)    B.(2)(4)     C.(1)(4)     D.以上都不对.

2、在ΔABC中,若(+)·()=0,则ΔABC为( C  )

    A.正三角形      B.直角三角形     C.等腰三角形     D.无法确定

3、若a=b=ab,则ba+b的夹角为( A )

  A.30°            B.60°           C.150°         D.120°

4、已知a=1,b= ,且(a-b)和a垂直,则ab的夹角为( D  )

  A.60°            B.30°           C.135°         D.45°

5、若· + = 0,则ΔABC为( A )

    A.直角三角形    B.钝角三角形     C.锐角三角形   D.等腰直角三角形

6、设a= 4,b= 3, 夹角为60°, 则a+b等于( C )

    A.37            B.13            C.          D.  

7、己知a=1,b=2, ab的夹角为600,c =3a+b, d a-b ,若cd,则实数λ的值为( C  )

    A           B.            C.           D.  

8、设 a,b,c是平面内任意的非零向量且相互不共线,则( D  )

  ①(ab)c-(ca)b=0            ②ab< a-b   

  ③(bc)a-(ca)b不与c垂直        ④(3a+2b)(3a-2b)= 9a2-4b2

  其中真命题是                                                   (  )

    A.①②          B.②③          C.③④          D.②④

二、填空题:

9、已知e是单位向量,求满足aea·e=-18的向量a=__________.-18e

10、设a=(m+1)i-3j, b=i+(m-1)j, (a+b) ⊥(ab), 则m=________.-2

11、a=5, b=3,ab=7,则ab的夹角为__________. 120°

12、 ad=b关系为________. a⊥b

三、解答题:

13、已知 a=4,b=5,a+b= ,求:① a·b ;②(2ab) ·(a+3b)

解:①a+b2=(a+b2=a2+2ab+b2=a2+2a·b+b2

=. 

②(2ab)·(a+3b)=2a2+5a·b-3b2=2a2+5a·b-3b2

=2×42+5×(-10)-3×52=-93. 

14、四边形ABCD中,= a,  = b,= c,  = d,且a·b=b·c=c·d=d ·a,判断四边形ABCD是什么图形?

分析:在四边形ABCD中,a+b+c+d=0,这是一个隐含条件,

a+b=-(c+d),两边平方后,用a·b=b·c=d·c代入,

从四边形的边长与内角的情况来确定四边形的形状.

      解:∵a+b+c+d=0,∴a+b=-c+d),

∴(a+b2=(c+d2,即a2+2a·b+b2=c2+2c·d+d2

a·b=c·d,∴a2+b2=c2+d2……①

同理:a2+d2=b2+c2……②

①,②两式相减得:b2=d2a2=c2,即b=da=c.

ABCD为平行四边形. 

又∵a·b=b·c,即b·(a-c)=0,而a=-c

b·(2a)=0

a⊥b

∴四边形ABCD为矩形.

15、已知:a=5,b=4,且ab的夹角为60°,问当且仅当k为何值时,向量kaba+2b

垂直?

解:

.

【平面向量的综合应用练习】

一、选择题

1.设ABCD四点坐标依次是(-1,0),(0,2),(4,3),(3,1),则四边形ABCD为(  )

A.正方形                                                 B.矩形

C.菱形                                                  D.平行四边形

2.已知△ABC中,=a=ba·b<0,SABC=,a=3,b=5,则ab的夹角是(  )

A.30°                     B.-150°                C.150°                        D.30°或150°

二、填空题

3.将二次函数y=x2的图象按向量a平移后得到的图象与一次函数y=2x-5的图象只有一个公共点(3,1),则向量a=_________.

4.等腰△ABC和等腰Rt△ABD有公共的底边AB,它们所在的平面成60°角,若AB=16 cm,AC=17 cm,则CD=_________.

三、解答题

5.如图,在△ABC中,设=a =b =c, =λa,(0<λ<1), =μb(0<μ<1),试用向量ab表示c.

6.正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为a,侧棱长为a.

(1)建立适当的坐标系,并写出ABA1C1的坐标;

(2)求AC1与侧面ABB1A1所成的角.

7.已知两点M(-1,0),N(1,0),且点P使成公差小于零的等差数列.

(1)点P的轨迹是什么曲线?

(2)若点P坐标为(x0,y0),Q的夹角,求tanθ.

8.已知EFGH分别是空间四边形ABCD的边ABBCCDDA的中点.

(1)用向量法证明EFGH四点共面;

(2)用向量法证明:BD∥平面EFGH

(3)设MEGFH的交点,求证:对空间任一点O,有.参考答案

一、1.解析: =(1,2), =(1,2),∴=,∴,又线段AB与线段DC无公共点,∴ABDCAB=DC,∴ABCD是平行四边形,又= =(5,3),=,∴},∴ABCD不是菱形,更不是正方形;又=(4,1),

∴1·4+2·1=6≠0,∴不垂直于,∴ABCD也不是矩形,故选D.

答案:D

2.解析:∵·3·5sinα得sinα=,则α=30°或α=150°.

又∵a·b<0,∴α=150°.

答案:C

二、3.(2,0) 4.13 cm

三、5.解:∵共线,∴=m=m()=m(μba),

=+=a+m(μba)=(1-m)a+mμb                                            ①

共线,∴=n=n()=n(λab),

=+=b+n(λab)=nλa+(1-n)b                                                  

由①②,得(1-ma+μmb=λna+(1-n)b.

ab不共线,∴                                          ③

解方程组③得:m=代入①式得c=(1-m)a+mμb=λ(1-μ)a+μ(1-λ)b].

6.解:(1)以点A为坐标原点O,以AB所在直线为Oy轴,以AA1所在直线为Oz轴,以经过原点且与平面ABB1A1垂直的直线为Ox轴,建立空间直角坐标系.

由已知,得A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),C1(-a).

(2)取A1B1的中点M,于是有M(0,a),连AMMC1,有=(-a,0,0),

=(0,a,0),=(0,0a)

由于·=0,·=0,所以MC1⊥面ABB1A1,∴AC1AM所成的角就是AC1与侧面ABB1A1所成的角.

=

所以所成的角,即AC1与侧面ABB1A1所成的角为30°.

7.解:(1)设P(x,y),由M(-1,0),N(1,0)得, =-=(-1-x,-y), =(1-x,-y), =-=(2,0),∴·=2(1+x), ·=x2+y2-1, =2(1-x).于是,是公差小于零的等差数列,等价于

所以,点P的轨迹是以原点为圆心,为半径的右半圆.

(2)点P的坐标为(x0,y0)

8.证明:(1)连结BG,则

由共面向量定理的推论知:EFGH四点共面,(其中=

(2)因为.

所以EHBD,又EHEFGHBDEFGH

所以BD∥平面EFGH.

(3)连OMOAOBOCODOEOG

由(2)知,同理,所以EH*FG,所以EGFH交于一点M且被M平分,所以

.

【解斜三角形练习】

一、选择题

1.给出四个命题:(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+sin2C<2,则△ABC为钝角三角形;(4)若cos(AB)cos(BC)cos(CA)=1,则△ABC为正三角形.以上正确命题的个数是(  )

A.1                              B.2                C.3                     D.4

二、填空题

2.在△ABC中,已知ABC成等差数列,则的值为__________.

3.在△ABC中,A为最小角,C为最大角,已知cos(2A+C)=-,sinB=,则cos2(B+C)=__________.

三、解答题

4.已知圆内接四边形ABCD的边长分别为AB=2,BC=6,CD=DA=4,求四边形ABCD的面积.

5.如右图,在半径为R的圆桌的正中央上空挂一盏电灯,桌子边缘一点处的照度和灯光射到桌子边缘的光线与桌面的夹角θ的正弦成正比,角和这一点到光源的距离 r的平方成反比,即I=k·,其中 k是一个和灯光强度有关的常数,那么怎样选择电灯悬挂的高度h,才能使桌子边缘处最亮?

6.在△ABC中,abc分别为角ABC的对边,.

(1)求角A的度数;

(2)若a=b+c=3,求bc的值.

7.在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为abc,且ab、3c成等比数列,又∠A-∠C=,试求∠A、∠B、∠C的值.

8.在正三角形ABC的边ABAC上分别取DE两点,使沿线段DE折叠三角形时,顶点A正好落在边BC上,在这种情况下,若要使AD最小,求ADAB的值.

参考答案

一、1.解析:其中(3)(4)正确.

答案: B

二、2.解析:∵A+B+C=πA+C=2B

答案:

3.解析:∵A为最小角∴2A+C=A+A+CA+B+C=180°.

∵cos(2A+C)=-,∴sin(2A+C)=.

C为最大角,∴B为锐角,又sinB=.故cosB=.

即sin(A+C)=,cos(A+C)=-.

∵cos(B+C)=-cosA=-cos[(2A+C)-(A+C)]=-

∴cos2(B+C)=2cos2(B+C)-1=.

答案:

三、4.解:如图:连结BD,则有四边形ABCD的面积:

S=SABD+SCDB=·AB·ADsinA+·BC·CD·sinC

A+C=180°,∴sinA=sinC

S=(AB·AD+BC·CD)sinA=(2×4+6×4)sinA=16sinA

由余弦定理,在△ABD中,BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cosA=20-16cosA

在△CDB中,BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cosC=52-48cosC

∴20-16cosA=52-48cosC,∵cosC=-cosA

∴64cosA=-32,cosA=-,又0°<A<180°,∴A=120°故S=16sin120°=8.

5.解:R=rcosθ,由此得:

7.解:由ab、3c成等比数列,得:b2=3ac

∴sin2B=3sinC·sinA=3(-)[cos(A+C)-cos(AC)]

B=π-(A+C).∴sin2(A+C)=-[cos(A+C)-cos

即1-cos2(A+C)=-cos(A+C),解得cos(A+C)=-.

∵0<A+Cπ,∴A+C=π.又AC=A=πB=C=.

8.解:按题意,设折叠后A点落在边BC上改称P点,显然AP两点关于折线DE对称,又设∠BAP=θ,∴∠DPA=θ,∠BDP=2θ,再设AB=aAD=x,∴DP=x.在△ABC中,

APB=180°-∠ABP-∠BAP=120°-θ,

由正弦定理知:.∴BP=

在△PBD中,,

 

∵0°≤θ≤60°,∴60°≤60°+2θ≤180°,∴当60°+2θ=90°,即θ=15°时,

sin(60°+2θ)=1,此时x取得最小值a,即AD最小,

ADDB=2-3.