参考答案
一、1.解析:AB =(1,2),DC =(1,2),∴AB=DC,∴AB∥DC,又线段AB与线段DC
无公共点,∴AB∥DC且|AB|=|DC|,∴ABCD是平行四边形,又|AB|=5,AC =(5,3),|AC|=34,∴|AB|≠|AC},∴?ABCD不是菱形,更不是正方形;又BC=(4,1), ∴1·4+2·1=6≠0,∴AB不垂直于BC,∴ABCD也不是矩形,故选D. 答案:D 2.解析:∵15113·5sinα得sinα=,则α=30°或α=150°. ?·
242又∵a·b<0,∴α=150°. 答案:C
二、3.(2,0) 4.13 cm
三、5.解:∵BP与BE共线,∴BP=mBE=m(AE-AB)=m(μb-a), ∴AP=AB+BP=a+m(μb-a)=(1-m)a+mμb
①
又CP与CD共线,∴CP=nCD=n(AD-AC)=n(λa-b), ∴AP=AC+CP=b+n(λa-b)=nλa+(1-n)b 由①②,得(1-m)a+μmb=λna+(1-n)b.
②
?1?m??a??n?m?1?0∵a与b不共线,∴? 即??m?1?nn??m?1?0??解方程组③得:m=
③
1??1??1,n?代入①式得c=(1-m)a+mμb=[λ(1-μ)a+μ(1-λ)b]. 1???1???1???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(0,0,2a),C1(-
3aa,,222a).
3a,0,0), 2(2)取A1B1的中点M,于是有M(0,,2a),连AM,MC1,有MC1=(-
且AB=(0,a,0),AA1=(0,02a)
a2AB=0,MC1·由于MC1·面ABB1A1,∴AC1与AM所成的角就是AC1与侧AA1=0,所以MC1⊥
第 21 页 共 26 页
面ABB1A1所成的角. ∵AC1=(?3aaa,,2a),AM?(0,,2a), 222a29?AC1?AM?0??2a2?a
443212a232而|AC1|?a?a?2a?3a,|AM|??2a?a
444292a34?
323a?a2?cos?AC1,AM??所以AC1与AM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,PM =-MP=(-1-x,-y),PN??NP =(1-x,-y),MN =-NM=(2,0),∴MP·MN=2(1+x), PM·PN=x2+y2-1,NM?NP =2(1-x).于是,
MP?MN,PM?PN,NM?NP是公差小于零的等差数列,等价于
1?22?x2?y?3x?y?1?[2(1?x)?2(1?x)]? 即? 2?x?0???2(1?x)?2(1?x)?0所以,点P的轨迹是以原点为圆心,3为半径的右半圆. (2)点P的坐标为(x0,y0)
PM?PN?x0?y0?1?2,|PM|?|PN|?(1?x)2?y0?(1?x0)2?y0?(4?2x0)(4?2x0)?24?x0?cos??PM?PN|PM|?PN?14?x0222222
1??0?x0?3,??cos??1,0???,23?sin??1?cos2??1?1sin?2,?tan???3?x0?|y0| 2cos?4?x08.证明:(1)连结BG,则EG?EB?BG?EB?(BC?BD)?EB?BF?EH?EF?EH 由共面向量定理的推论知:E、F、G、H四点共面,(其中
121BD=EH) 2第 22 页 共 26 页
(2)因为EH?AH?AE?1111AD?AB?(AD?AB)?BD. 2222所以EH∥BD,又EH?面EFGH,BD?面EFGH 所以BD∥平面EFGH.
(3)连OM,OA,OB,OC,OD,OE,OG 由(2)知EH?11BD,同理FG?BD,所以EH?FG,EH22FG,所以EG、FH交于一点
M且被M平分,所以
OM?1111111(OE?OG)?OE?OG?[(OA?OB)]?[(OC?OD)]22222221?(OA?OB?OC?OD).4.
【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(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,则△ABC为正三角形.以上正确命题的个数是( ) A.1 二、填空题
B.2
C.3
D.4
ACAC?tan?3tantan的值为__________. 2222443.在△ABC中,A为最小角,C为最大角,已知cos(2A+C)=-,sinB=,则
352.在△ABC中,已知A、B、C成等差数列,则tancos2(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
sin?成正比,角和这一点到光源的距离 r的平方成反比,即I=k·2,
r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,a、b、c分别为角A、B、C的对边,4sin2B?C7?cos2A?. 22第 23 页 共 26 页
(1)求角A的度数;
(2)若a=3,b+c=3,求b和c的值.
7.在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a、b、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AB、AC上分别取D、E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AD∶AB的值.
?2,
参考答案
一、1.解析:其中(3)(4)正确. 答案: B
二、2.解析:∵A+B+C=π,A+C=2B,
?A?C?2?A?CACAC,tan()?3,tan?tan?3(1?tantan)322222
ACAC故tan?tan?3tantan?3.2222答案:3
3.解析:∵A为最小角∴2A+C=A+A+C<A+B+C=180°. ∵cos(2A+C)=-
43,∴sin(2A+C)=. 5543.故cosB=. 55∵C为最大角,∴B为锐角,又sinB=即sin(A+C)=
43,cos(A+C)=-. 5524, 25∵cos(B+C)=-cosA=-cos[(2A+C)-(A+C)]=-∴cos2(B+C)=2cos2(B+C)-1=答案:
527. 625527 62511·AB·ADsinA+·BC·CD·sinC 22三、4.解:如图:连结BD,则有四边形ABCD的面积: S=S△ABD+S△CDB=
∵A+C=180°,∴sinA=sinC 故S=
11(AB·AD+BC·CD)sinA=(2×4+6×4)sinA=16sinA 22第 24 页 共 26 页
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,
1,又0°<A<180°,∴A=120°故S=16sin120°=83. 21cos??5.解:R=rcosθ,由此得:?,0???,
rR2sin?sin??cos2?kI?k?2?k??2?(sin??cos2?)2rRRkk2 2I2?(2)2?2sin2??(1?sin2?)(1?sin2?)?(2)2?()33RR∴64cosA=-32,cosA=-
由此得I?k232?3,等号在sin??时成立,此时h?Rtan??R32R29B?C76.解:(1)由4sin2?cos2A?及A?B?C?180?,得:2272[1?cos(B?C)]?2cos2A?1?,4(1?cosA)?4cos2A?521即4cos2A?4cosA?1?0,?cosA?,2?0??A?180?,?A?60? b2?c2?a2(2)由余弦定理得:cosA?2bc1b2?c2?a21?cosA????(b?c)2?a2?3bc.22bc2?b?c?3?b?1?b?2将a?3,b?c?3代入上式得:bc?2 由?得:?或?.bc?2c?2c?1???7.解:由a、b、3c成等比数列,得:b2=3ac
1)[cos(A+C)-cos(A-C)] 23?∵B=π-(A+C).∴sin2(A+C)=-[cos(A+C)-cos]
2231即1-cos2(A+C)=-cos(A+C),解得cos(A+C)=-.
222?7??∵0<A+C<π,∴A+C=π.又A-C=∴A=π,B=,C=.
3212312∴sin2B=3sinC·sinA=3(-
8.解:按题意,设折叠后A点落在边BC上改称P点,显然A、P两点关于折线DE对称,又设∠BAP=θ,∴∠DPA=θ,∠BDP=2θ,再设AB=a,AD=x,∴DP=x.在△ABC中, ∠APB=180°-∠ABP-∠BAP=120°-θ,? 由正弦定理知:
asin?BPAB.∴BP= ?sin(120???)sinBAPsinAPB第 25 页 共 26 页
在△PBD中,
DPBPx?sin?asin?xsin2??,所以BP?,从而?,
sinDBPsinBDPsin60?sin(120???)sin60??x?asin??sin60?3a?.
sin2??sin(120???)2sin(60??2?)?3∵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
3a2?3?(23?3)a,即AD最小,
∴AD∶DB=23-3.
第 26 页 共 26 页