答案:A7.已知△ABC的内角A,B,C满足sin2A+sin(A-B+C)=sin(C-A-B)+,面积S满足1≤S≤2,记a,b,c分别为A,B,C所对的边,则下列不等式一定成立的是( )
A.bc(b+c)>8 B.ac(a+b)>16
C.6≤abc≤12 D.12≤abc≤24
解析:由题设得sin2A+sin(π-2B)=sin(2C-π)+⇒sin2A+sin2B+sin2C=⇒sin[2π-(2B+2C)]+sin2B+sin2C=⇒sin2B+sin2C-sin(2B+2C)=⇒sin2B(1-cos2C)+sin2C(1-cos2B)=⇒4sinBsinC(sinBcosC+cosBsinC)=⇒sinAsinBsinC=.由三角形面积公式S=absinC及正弦定理得S=×4R2sinAsinBsinC,∴R2=4S,又1≤S≤2,∴4≤R2≤8,∴bc(b+c)=abc×=8R3sinAsinBsinC×>R3恒成立,∴bc(b+c)>8.故选A.
答案:A
二、填空题
8.(2016·江西吉安期中)在△ABC中,D为BC边上一点,若△ABD是等边三角形,且AC=4,则△ADC的面积的最大值为__________.
解析:在△ACD中,cos∠ADC=
==-,整理得AD2+CD2=48-AD·DC≥2AD·DC,∴AD·DC≤16,当AD=CD时等号成立,
∴△ADC的面积S=AD·DC·sin∠ADC=AD·DC≤4,故答案为4.
答案:4
9.(2015·北京高考)在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则=__________.
解析:==·=×=1.
答案:1
10.在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则=__________.
解析:∵bcosC+ccosB=2b,由边角互化得sinBcosC+sinCcosB=2sinB,即sin(B+C)=2sinB,即sinA=2sinB,∴a=2b⇒=2.
答案:2
三、解答题
11.(2016·江西高安段考)如图,在等腰直角三角形OPQ中,∠POQ=90°,OP=2,点M在线段PQ上.
(1)若OM=,求PM的长;
(2)若点N在线段MQ上,且∠MON=30°,问:当∠POM取何值时,△OMN的面积最小?并求出面积的最小值.
解:(1)在△OPQ中,∠OPQ=45°,OM=,OP=2,由余弦定理得,OM2=OP2+PM2-2OP·PM·cos45°,得PM2-4PM+3=0,解得PM=1或PM=3.
(2)设∠POM=α,0°≤α≤60°,在△OMP中,由正弦定理,得=,所以OM==,同理ON=.
S△OMN=OM·ONsin∠MON
=
=
=.
∵0°≤α≤60°,30°≤2α+30°≤150°,∴当α=30°时,sin(2α+30°)的最大值为1,此时△OMN的面积取到最小值.即∠POM=30°时,△OMN的面积的最小值为8-4.
12.
如图,港口A在港口O的正东120海里处,小岛B在港口O的北偏东60°的方向,且在港口A北偏西30°的方向上.一艘科学考察船从港口O出发,沿北偏东30°的OD方向以20海里/小时的速度驶离港口O.一艘给养快艇从港口A以60海里/小时的速度驶向小岛B,在B岛转运补给物资后以相同的航速送往科考船.已知两船同时出发,补给装船时间为1小时.
(1)求给养快艇从港口A到小岛B的航行时间;
(2)给养快艇驶离港口A后,最少经过多少时间能和科考船相遇?
解:(1)由题意知,在△OAB中,OA=120,∠AOB=30°,∠OAB=60°.于是AB=60,而快艇的速度为60海里/小时,所以快艇从港口A到小岛B的航行时间为1小时.
(2)由(1)知,给养快艇从港口A驶离2小时后,从小岛B出发与科考船汇合.为使航行的时间最少,快艇从小岛B驶离后必须按直线方向航行,设t小时后恰与科考船在C处相遇.在△OAB中,OA=120,∠AOB=30°,∠OAB=60°,所以OB=60,而在△OCB中,BC=60t,OC=20(2+t),∠BOC=30°,由余弦定理,得BC2=OB2+OC2-2OB·OC·cos∠BOC,即(60t)2=(60)2+[20(2+t)]2-2×60×20(2+t)×,即8t2+5t-13=0,解得t=1或t=-(舍去).故t+2=3.即给养快艇驶离港口A后,最少经过3小时能和科考船相遇.