新編湘教版高考數(shù)學(xué)文一輪題庫 第3章第8節(jié)正弦定理和余弦定理的應(yīng)用

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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料 高考真題備選題庫 第3章 三角函數(shù)、解三角形 第8節(jié) 正弦定理和余弦定理的應(yīng)用 考點(diǎn) 解三角形在實際中的應(yīng)用 1．(2013江蘇，16分)如圖，游客從某旅游景區(qū)的景點(diǎn)A處下山至C處有兩種路徑．一種是從A沿直線步行到C，另一種是先從A沿索道乘纜車到B，然后從B沿直線步行到C.現(xiàn)有甲、乙兩位游客從A處下山，甲沿AC勻速步行，速度為50 m/min.在甲出發(fā)2 min后，乙從A乘纜車到B，在B處停留1 min后，再從B勻速步行到C.假設(shè)纜車勻速直線運(yùn)行的速度為130 m/min，山路AC長為1 260 m，經(jīng)測量，cos A＝，cos C＝. (1)求

2、索道AB的長； (2)問乙出發(fā)多少分鐘后，乙在纜車上與甲的距離最短？ (3)為使兩位游客在C處互相等待的時間不超過3分鐘，乙步行的速度應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)？ 解：本題考查正弦、余弦定理，二次函數(shù)的最值，兩角和的正弦公式，不等式的解法，意在考查考生閱讀審題建模的能力和解決實際問題的能力． (1)在△ABC中，因為cos A＝，cos C＝，所以 sin A＝，sin C＝. 從而sin B＝sin[π－(A＋C)]＝sin(A＋C)＝sin Acos C＋cos Asin C＝×＋×＝. 由正弦定理＝，得AB＝×sin C＝×＝1 040(m)． 所以索道AB的長為1 040 m.

3、 (2)假設(shè)乙出發(fā)t分鐘后，甲、乙兩游客距離為d，此時，甲行走了(100＋50t)m，乙距離A處130t m，所以由余弦定理得 d2＝(100＋50t)2＋(130t)2－2×130t×(100＋50t)×＝200(37t2－70t＋50)， 因0≤t≤，即0≤t≤8，故當(dāng)t＝(min)時，甲、乙兩游客距離最短． (3)由正弦定理＝，得BC＝×sin A＝×＝500(m)． 乙從B出發(fā)時，甲已走了50×(2＋8＋1)＝550(m)，還需走710 m才能到達(dá)C. 設(shè)乙步行的速度為v m/min，由題意得－3≤－≤3，解得≤v≤，所以為使兩位游客在C處互相等待的時間不超過3 min，乙

4、步行的速度應(yīng)控制在，(單位：m/min)范圍內(nèi)． 2．(2010福建，12分)某港口O要將一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的輪船上．在小艇出發(fā)時，輪船位于港口O北偏西30°且與該港口相距20海里的A處，并正以30海里/小時的航行速度沿正東方向勻速行駛．假設(shè)該小艇沿直線方向以v海里/小時的航行速度勻速行駛，經(jīng)過t小時與輪船相遇． (1)若希望相遇時小艇的航行距離最小，則小艇航行速度的大小應(yīng)為多少？ (2)假設(shè)小艇的最高航行速度只能達(dá)到30海里/小時，試設(shè)計航行方案(即確定航行方向和航行速度的大小)，使得小艇能以最短時間與輪船相遇，并說明理由． 解：法一：(1)設(shè)相遇時小艇航行的距離為S

5、海里，則 S＝＝ ＝ . 故當(dāng)t＝時，Smin＝10，此時v＝＝30. 即，小艇以30海里/小時的速度航行，相遇時小艇的航行距離最?。? (2)設(shè)小艇與輪船在B處相遇．則 v2t2＝400＋900t2－2·20·30t·cos(90°－30°)，故v2＝900－＋. ∵0

6、距離最小，又輪船沿正東方向勻速行駛，則小艇航行方向為正北方向． 設(shè)小艇與輪船在C處相遇．在Rt△OAC中，OC＝20cos 30°＝10，AC＝20sin 30°＝10. 又AC＝30t，OC＝vt. 此時，輪船航行時間t＝＝，v＝＝30. 即，小艇以30海里/小時的速度航行，相遇時小艇的航行距離最?。? (2)猜想v＝30時，小艇能以最短時間與輪船在D處相遇，此時AD＝DO＝30t. 又∠OAD＝60°，所以AD＝DO＝OA＝20，解得t＝. 據(jù)此可設(shè)計航行方案如下： 航行方向為北偏東30°，航行速度的大小為30海里/小時，這樣，小艇能以最短時間與輪船相遇． 證明如下： 如

7、圖，由(1)得OC＝10，AC＝10；故OC>AC，且對于線段AC上任意點(diǎn)P，有OP≥OC>AC.而小艇的最高航行速度只能達(dá)到30海里/小時，故小艇與輪船不可能在A，C之間(包含C)的任意位置相遇． 設(shè)∠COD＝θ(0°<θ<90°)，則在Rt△COD中，CD＝10tan θ，OD＝. 由于從出發(fā)到相遇，輪船與小艇所需要的時間分別為 t＝和t＝， 所以，＝. 由此可得，v＝. 又v≤30，故sin(θ＋30°)≥. 從而，30°≤θ<90°. 由于θ＝30°時，tanθ取得最小值，且最小值為. 于是，當(dāng)θ＝30°時，t＝取得最小值，且最小值為. 法三：(1)同法一或法二．

8、 (2)設(shè)小艇與輪船在B處相遇．依據(jù)題意得： v2t2＝400＋900t2－2·20·30t·cos(90°－30°)， (v2－900)t2＋600t－400＝0. (ⅰ)若0. (ⅱ)若v＝30，則t＝； 綜合(ⅰ)、(ⅱ)可知，當(dāng)v＝30時，t取最小值，且最小值等于. 此時，在△OAB中，OA＝OB＝AB＝20，故可設(shè)計航行方案如下： 航行方向為北偏東30°，航行速度為30海里/小時，小艇能以最短時間與輪船相遇．