高一数学,求详细过程

2025-06-28 03:57:07
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回答1:

分析:(1)由条件求得∠BAC=60°-θ,∠CAD=30°+θ,∠ADC=90°-θ.△ACD中,利用正弦定理求得AC的值,在△ABC中,由正弦定理求得h的值.
(2)在△ABC中,由正弦定理求得BC的值,再根据 S=AB+BC=8
3
+16sin(2θ+60°).根据30°≤θ≤45°,利用正弦函数的定义域和值域求得S的最小值.
解答:解:(1)如图所示:由于∠ABC=120°,∠ACB=θ,∴∠BAC=60°-θ.
∵∠BAD=90°,∴∠CAD=90°-(60°-θ)=30°+θ.
∵∠ACD=60°,∴∠ADC=90°-θ.
△ACD中,由于AD=24,由正弦定理可得
AC
sin∠ADC
=
AD
sin∠ACD


AC
sin(90°−θ)
=
24
sin60°
,解得AC=16
3
cosθ.
在△ABC中,由正弦定理可得
AB
sin∠ACB

AC
sin∠ABC

即 
h
sinθ
=
16
3
cosθ
sin120°
,解得 h=16sin2θ.
(2)在△ABC中,由正弦定理可得
BC
sin∠BAC

AC
sin∠ABC
,即
BC
sin(60°−θ)
=
16
3
cosθ
sin120°

求得BC=32cosθsin(60°-θ)=8
3
+8
3
cos2θ-8sin2θ.
∴S=AB+BC=8
3
+8
3
cos2θ+8sin2θ=8
3
+16sin(2θ+60°).
∵30°≤θ≤45°,∴90°≤2θ+60°≤150°,
∴当 2θ+60°=150°,即θ=45°时,S取得最小值为(8
3
+8)米.