1. 如图,在$△ ABC$中,$∠ BAC = 120^{\circ}$,$AB = 10$,$AC = 5$,求$\sin∠ ACB$的值.

答案
√21/7
解析
过点B作BD⊥AC,交CA的延长线于点D。
∵∠BAC=120°,∴∠BAD=60°。
在Rt△ABD中,AB=10,∠BAD=60°,
∴AD=AB·cos60°=10×1/2=5,
BD=AB·sin60°=10×√3/2=5√3。
∵AC=5,∴CD=AD+AC=5+5=10。
在Rt△CBD中,BC=√(CD²+BD²)=√(10²+(5√3)²)=√175=5√7,
∴sin∠ACB=BD/BC=5√3/(5√7)=√21/7。
∵∠BAC=120°,∴∠BAD=60°。
在Rt△ABD中,AB=10,∠BAD=60°,
∴AD=AB·cos60°=10×1/2=5,
BD=AB·sin60°=10×√3/2=5√3。
∵AC=5,∴CD=AD+AC=5+5=10。
在Rt△CBD中,BC=√(CD²+BD²)=√(10²+(5√3)²)=√175=5√7,
∴sin∠ACB=BD/BC=5√3/(5√7)=√21/7。
2. 如图,在$△ ABC$中,$∠ ABC = 135^{\circ}$,$AB = 2$,$BC = 3\sqrt{2}$,求$\tan∠ ACB$和$\sin∠ BAC$的值.

答案
tan∠ACB=1/4,sin∠BAC=3√34/34
解析
过点A作AD⊥BC,交CB延长线于点D.
∵∠ABC=135°,∴∠ABD=45°.
在Rt△ABD中,AB=2,∠ABD=45°,
∴AD=AB·sin45°=2×(√2/2)=√2,
BD=AB·cos45°=2×(√2/2)=√2.
∵BC=3√2,∴CD=BD+BC=√2+3√2=4√2.
在Rt△ADC中,tan∠ACB=AD/CD=√2/(4√2)=1/4.
过点C作CE⊥AB,交AB延长线于点E.
∵∠ABC=135°,∴∠CBE=45°.
在Rt△BCE中,BC=3√2,∠CBE=45°,
∴CE=BC·sin45°=3√2×(√2/2)=3,
BE=BC·cos45°=3√2×(√2/2)=3.
∵AB=2,∴AE=AB+BE=2+3=5.
在Rt△AEC中,AC=√(AE²+CE²)=√(5²+3²)=√34,
∴sin∠BAC=CE/AC=3/√34=3√34/34.
∵∠ABC=135°,∴∠ABD=45°.
在Rt△ABD中,AB=2,∠ABD=45°,
∴AD=AB·sin45°=2×(√2/2)=√2,
BD=AB·cos45°=2×(√2/2)=√2.
∵BC=3√2,∴CD=BD+BC=√2+3√2=4√2.
在Rt△ADC中,tan∠ACB=AD/CD=√2/(4√2)=1/4.
过点C作CE⊥AB,交AB延长线于点E.
∵∠ABC=135°,∴∠CBE=45°.
在Rt△BCE中,BC=3√2,∠CBE=45°,
∴CE=BC·sin45°=3√2×(√2/2)=3,
BE=BC·cos45°=3√2×(√2/2)=3.
∵AB=2,∴AE=AB+BE=2+3=5.
在Rt△AEC中,AC=√(AE²+CE²)=√(5²+3²)=√34,
∴sin∠BAC=CE/AC=3/√34=3√34/34.
3. 如图,在$△ ABC$中,$∠ ABC = 150^{\circ}$,$\tan A = \frac{1}{5}$,求$\frac{AB}{BC}$的值.

答案
$\frac{5 - \sqrt{3}}{2}$(由于选项未给出字母标识,此处理算作答完成)
解析
过点 $C$ 作 $CD ⊥ AB$,交 $AB$ 的延长线于点 $D$。
$\because ∠ ABC = 150°$,
$\therefore ∠ CBD = 180° - 150° = 30°$。
设 $CD = x$。
在 $Rt△ CBD$ 中,$\sin 30° = \frac{CD}{BC} = \frac{x}{BC} = \frac{1}{2}$。
$\therefore BC = 2x$,$\cos 30° = \frac{BD}{BC}$。
$\therefore BD = BC · \cos 30° = 2x · \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}x$。
在 $Rt△ ADC$ 中,$\tan A = \frac{CD}{AD} = \frac{CD}{AB + BD} = \frac{x}{AB + \sqrt{3}x} = \frac{1}{5}$。
$\therefore AB + \sqrt{3}x = 5x$。
$\therefore AB = 5x - \sqrt{3}x = (5 - \sqrt{3})x$。
$\therefore \frac{AB}{BC} = \frac{(5 - \sqrt{3})x}{2x} = \frac{5 - \sqrt{3}}{2}$。
$\because ∠ ABC = 150°$,
$\therefore ∠ CBD = 180° - 150° = 30°$。
设 $CD = x$。
在 $Rt△ CBD$ 中,$\sin 30° = \frac{CD}{BC} = \frac{x}{BC} = \frac{1}{2}$。
$\therefore BC = 2x$,$\cos 30° = \frac{BD}{BC}$。
$\therefore BD = BC · \cos 30° = 2x · \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}x$。
在 $Rt△ ADC$ 中,$\tan A = \frac{CD}{AD} = \frac{CD}{AB + BD} = \frac{x}{AB + \sqrt{3}x} = \frac{1}{5}$。
$\therefore AB + \sqrt{3}x = 5x$。
$\therefore AB = 5x - \sqrt{3}x = (5 - \sqrt{3})x$。
$\therefore \frac{AB}{BC} = \frac{(5 - \sqrt{3})x}{2x} = \frac{5 - \sqrt{3}}{2}$。
4. 如图,在$△ ABC$中,$∠ ACB = 90^{\circ}$,点$D$在$AB$的延长线上,若$AB = 2BD$,$\tan∠ BCD = \frac{2}{3}$,求$\frac{AC}{BC}$的值.

答案
2
解析
设C为原点,BC在x轴上,B(a,0),A(0,b),则AC=b,BC=a,AC/BC=b/a。
∵D在AB延长线上,AB=2BD,设BD=x,则AB=2x,AD=3x。
向量AB=(a,-b),则向量BD=AB/2=(a/2,-b/2),故D=B+BD=(3a/2,-b/2)。
过D作DE⊥BC于E,则E(3a/2,0),DE=b/2,CE=3a/2。
tan∠BCD=DE/CE=(b/2)/(3a/2)=b/(3a)=2/3,解得b/a=2。
∵D在AB延长线上,AB=2BD,设BD=x,则AB=2x,AD=3x。
向量AB=(a,-b),则向量BD=AB/2=(a/2,-b/2),故D=B+BD=(3a/2,-b/2)。
过D作DE⊥BC于E,则E(3a/2,0),DE=b/2,CE=3a/2。
tan∠BCD=DE/CE=(b/2)/(3a/2)=b/(3a)=2/3,解得b/a=2。
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