2018高三数学--解三角形知识点汇总和典型例题
2018届高考数学(理)热点题型:三角函数与解三角形(含答案)
三角函数与解三角形热点一 三角函数的图象和性质注意对基本三角函数y =sin x ,y =cos x 的图象与性质的理解与记忆,有关三角函数的五点作图、图象的平移、由图象求解析式、周期、单调区间、最值和奇偶性等问题的求解,通常先将给出的函数转化为y =Asin (ωx+φ)的形式,然后利用整体代换的方法求解.【例1】已知函数f(x)=sin x -23sin 2x 2. (1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值. (1)解 因为f(x)=sin x +3cos x - 3.=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3- 3. 所以f(x)的最小正周期为2π.(2)解 因为0≤x≤2π3, 所以π3≤x +π3≤π. 当x +π3=π,即x =2π3时,f(x)取得最小值. 所以f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=- 3. 【类题通法】求函数y =Asin (ωx+φ)+B 周期与最值的模板第一步:三角函数式的化简,一般化成y =Asin (ωx+φ)+h 或y =Acos (ωx+φ)+h 的形式;第二步:由T =2π|ω|求最小正周期; 第三步:确定f(x)的单调性;第四步:确定各单调区间端点处的函数值;第五步:明确规范地表达结论.【对点训练】 设函数f(x)=32-3sin 2ωx -sin ωxcos ωx (ω>0),且y =f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4. (1)求ω的值; (2)求f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值. 解 (1)f(x)=32-3sin 2ωx -sin ωxcos ωx =32-3·1-cos 2ωx 2-12sin 2ωx =32cos 2ωx -12sin 2ωx =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx-π3. 因为y =f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,故该函数的周期T =4×π4=π.又ω>0,所以2π2ω=π,因此ω=1. (2)由(1)知f(x)=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 设t =2x -π3,则函数f(x)可转化为y =-sin t. 当π≤x ≤3π2时,5π3≤t =2x -π3≤ 8π3, 如图所示,作出函数y =sin t 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π3,8π3 上的图象,由图象可知,当t∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π3,8π3时,sin t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1, 故-1≤-sin t ≤32,因此-1≤f(x)=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤32. 故f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1. 热点二 解三角形高考对解三角形的考查,以正弦定理、余弦定理的综合运用为主.其命题规律可以从以下两方面看:(1)从内容上看,主要考查正弦定理、余弦定理以及三角函数公式,一般是以三角形或其他平面图形为背景,结合三角形的边角关系考查学生利用三角函数公式处理问题的能力;(2)从命题角度看,主要是在三角恒等变换的基础上融合正弦定理、余弦定理,在知识的交汇处命题.【例2】在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且cos Aa+cos Bb=sin Cc.(1)证明:sin Asin B=sin C;(2)若b2+c2-a2=65bc,求tan B.(1)证明在△ABC中,根据正弦定理,可设asin A=bsin B=csin C=k(k>0).则a=ksin A,b=ksin B,c=ksin C.代入cos Aa+cos Bb=sin Cc中,有cos Aksin A+cos Bksin B=sin Cksin C,变形可得sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B). 在△ABC中,由A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,所以sin Asin B=sin C.(2)解由已知,b2+c2-a2=65bc,根据余弦定理,有cos A=b2+c2-a22bc=35.所以sin A=1-cos2A=45 .由(1)知,sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B,所以45sin B=45cos B+35sin B,故tan B=sin Bcos B=4.【类题通法】(1)①在等式中既有边长又有角的正余弦时,往往先联想正弦定理;②出现含有边长的平方及两边之积的等式,往往想到应用余弦定理.(2)正余弦定理与两角和(差)角公式的活用是求解该类问题的关键.【对点训练】四边形ABCD的内角A与C互补,且AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求角C的大小和线段BD的长度;(2)求四边形ABCD的面积.解(1)设BD=x,在△ABD中,由余弦定理,得cos A=1+4-x2 2×2×1,在△BCD中,由余弦定理,得cos C=9+4-x2 2×2×3,∵A+C=π,∴cos A+cos C=0.联立上式,解得x=7,cos C=1 2 .由于C∈(0,π).∴C=π3,BD=7.(2)∵A+C=π,C=π3,∴sin A=sin C=32.又四边形ABCD的面积SABCD =S△ABD+S△BCD=12AB·ADsin A+12CB·CDsin C=32×(1+3)=23,∴四边形ABCD的面积为2 3.热点三三角函数与平面向量结合三角函数、解三角形与平面向量的结合主要体现在以下两个方面:(1)以三角函数式作为向量的坐标,由两个向量共线、垂直、求模或求数量积获得三角函数解析式;(2)根据平面向量加法、减法的几何意义构造三角形,然后利用正、余弦定理解决问题.【例3】已知△ABC的三内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,向量m=(cos B,cos C),n=(2a+c,b),且m⊥n.(1)求角B的大小;(2)若b=3,求a+c的范围.解(1)∵m=(cos B,cos C),n=(2a+c,b),且m⊥n,∴(2a +c)cos B +bcos C =0,∴cos B(2sin A +sin C)+sin Bcos C =0,∴2cos Bsin A +cos Bsin C +sin Bcos C =0.即2cos Bsin A =-sin(B +C)=-sin A.∵A ∈(0,π),∴sin A ≠0,∴cos B =-12. ∵0<B <π,∴B =2π3. (2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2accos 23π=a 2+c 2+ac =(a +c)2-ac≥(a+c)2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +c 22=34(a +c)2,当且仅当a =c 时取等号.∴(a +c)2≤4,故a +c≤2.又a +c>b =3,∴a +c∈(3,2].即a +c 的取值范围是(3,2].【类题通法】向量是一种解决问题的工具,是一个载体,通常是用向量的数量积运算或性质转化成三角函数问题.【对点训练】 已知向量a =(m ,cos 2x),b =(sin 2x ,n),函数f(x)=a·b,且y =f(x)的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3和点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2. (1)求m ,n 的值;(2)将y =f(x)的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g(x)的图象,若y =g(x)图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g(x)的单调递增区间. 解 (1)由题意知f(x)=a·b=msin 2x +ncos 2x.因为y =f(x)的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3和⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧3=msin π6+ncos π6,-2=msin 4π3+ncos 4π3,即⎩⎪⎨⎪⎧3=12m +32n ,-2=-32m -12n ,解得⎩⎨⎧m =3,n =1. (2)由(1)知f(x)=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 由题意知g(x)=f(x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2φ+π6. 设y =g(x)的图象上符合题意的最高点为(x 0,2),由题意知x 20+1=1,所以x 0=0,即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).将其代入y =g(x)得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2φ+π6=1, 因为0<φ<π,所以φ=π6, 因此g(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos 2x. 由2kπ-π≤2x ≤2k π,k ∈Z 得k π-π2≤x ≤k π,k ∈Z. 所以函数y =g(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z.。
高三数学总复习专题6 解三角形(答案及解析)
高三数学总复习专题6 解三角形方法点拨1.对于解三角形中的简单的求边长、求角的题型,要求对正余弦定理熟悉以及对边角的互换灵活使用.2.解三角形的大题不仅需要对边与角的互换可以灵活使用,还要求对三角函数的恒等变换公式熟悉,涉及求面积、周长等的范围或最值问题时,一般考虑余弦定理结合基本不等式或利用正弦定理转化成三角函数求值域的问题. 3.若涉及三角形的中线问题则考虑使用向量进行处理.4.对于涉及角平分线的解三角形题型,一般可以考虑角平分线定理或列两个小三角形的面积等于大三角形的面积的方程进行处理.经典题汇编一、选择题.1.(江西省南昌市2021届高三一模)ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,满足a =45B =︒,75C =°,则b =( )A .2BC .D .2.(四川省达州市2021-2022学年高三一模)ABC 中,1cos 4A =,2AB =,4BC =,则BC 边上的高为( )A B C D 3.(安徽省池州市2021届高三一模)如图所示,在四边形ABCD 中,AC =AD =CD =7,∠ABC =120°,sin ∠BAC 且BD 为∠ABC 的平分线,则BD =( )A .6B .9C .D .84.(青海省海东市2021届高三一模)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知3a =cos sin A a B =,则ABC 面积的最大值是( )A .2B .4C .8D .165.(安徽省合肥市2020-2021学年高三一模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若sin 2sin 2sin cos a A c C b C A +=,则角A 的最大值为( ) A .6πB .4πC .3πD .23π 6.(多选)(广东省佛山市顺德区2022届高三一模)在ABC 中,A 、B 、C 所对的边为a 、b 、c ,设BC 边上的中点为M ,ABC 的面积为S ,其中a =2224b c +=,下列选项正确的是( )A .若3A π=,则S =B .S 的最大值为C .3AM =D .角A 的最小值为3π二、填空题.7.(宁夏中卫市2021届高三一模)如图,已知圆的半径为10,其内接三角形ABC 的内角A ,B 分别为60°和45°,现向圆内随机撒一粒豆子,则豆子落在三角形ABC 内的概率为_______.8.(广东省珠海市2021届高三一模)ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且满足()2cos cos tan tan B C B C +cos tan cos tan B B C C =+,则cos A 的最小值是___________.三、解答题.9.(四川省内江市高中2022届一模)在ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,满足2cos cos cos a A b C c B =+.(1)求A 的大小;(2)若a =ABC 的面积为ABC 的周长.10.(江西省赣州市2021届高三3月一模)在ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且sin 3c B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭. (1)求角C ;(2)设5BC =,7AB =,若延长CB 到D ,使cos 7ADC ∠=,求CD 的长. 11.(四川省成都市2020-2021学年高三一模)在ABC 中,点M 在边AC 上,3CM MA =,tan ABM ∠=tan BMC ∠= (1)求角A 的大小;(2)若BM =,求ABC 的面积.12.(广东省佛山市顺德区2022届高三一模)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,()sin sin sin A B C B -=-,角A 的角平分线交BC 于点D ,且3b =,5c =.(1)求角A 的大小; (2)求线段AD 的长.13.(福建省福州市2021届高三3月份一模)在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos cos a b c B b C +=-. (1)求角C 的大小;(2)设CD 是ABC 的角平分线,求证:111CA CB CD+=. 14.(河南省鹤壁市2021届高三一模)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin sin sin sin b C a A b B c C +=+.(1)求A ;(2)设D 是线段BC 的中点,若2c =,AD =a .15.(贵州省盘州市2021届高三一模)在ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且cos sin a B A =.(1)求B ; (2)已知23ACB π∠=,2AB =,延长BC 至D ,使得2CD BC =,求AD .16.(河南省郑州市2020-2021学年高三一模)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知45b c B ==∠=.(1)求边BC 的长﹔(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADB ∠=,求sin DAC ∠的值.17.(湖南省湘潭市2021-2022学年高三上学期一模)在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若40sin B c b -=.(1)求sin C 的值;(2)是否存在角A ,B (A B <),满足tan tan A B =若存在,求出A ,B 的值;若不存在,请说明理由.18.(广西柳州市2021届高三一模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()()22222cos b c b a c abc C --+=.(1)求角A 的大小;(2)若3ABC π∠=,D 为ABC 外一点,2BD =,1CD =,四边形ABDC 的面积是24+,求BDC ∠的大小.19.(江苏省苏州市八校2020-2021学年高三一模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知)()sin sin 1cos c os c A C c A C -=-. (1)求B 的值;(2)在①4ABC S =△,②4A π=,③2a c =这三个条件中任选一个,补充在下列问题中,并解决问题.若3b =,_______,求ABC 的周长.20.(湖南师范大学附属中学2021届高三一模)已知ABC 的内角A B C 、、所对的边分别是,,a b c ,在以下三个条件中任选一个:①22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-;②sin4A =;③sin sin 2B Cb a B +=.并解答以下问题: (1)若选___________(填序号),求A ∠的值;(2)在(1)的条件下,若(0)a b m m ==>,当ABC 有且只有一解时,求实数m 的范围及ABC 面积S 的最大值.21.(沭阳如东中学2021届高三一模)已知ABC 中,D 是AC 边的中点,且①3BA =;②BC =BD =60A ∠=︒.(1)求AC 的长;(2)BAC ∠的平分线交BC 于点E ,求AE 的长.上面问题的条件有多余,现请你在①,②,③,④中删去一个,并将剩下的三个作为条件解答这个问题,要求答案存在且唯一.你删去的条件是___________,请写出用剩余条件解答本题的过程.22.(江西省九江市2021届高三一模)ABC 中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,已知()cos 3sin cos b c A b A a C +=-. (1)求角A ;(2)若ABC 为锐角三角形,求bc 的取值范围.23.(福建省龙岩市2021届高三一模)在①sin 3cos c B b C =,②232cos sin 22cos 2C C C π⎛⎫--= ⎪⎝⎭,③sin ABC S CA CB C =⋅⋅△.三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足,2c =. (1)求角C ;(2)求ABC 周长的取值范围.24.(贵州省贵阳市2021届高三一模)如图所示,在平面四边形ABCD (A ,C 在线段BD 异侧)中,6BAD π∠=,2BCD π∠=,3AB =4AD =.(1)求BD 的长;(2)请从下面的三个问题中任选一个作答:(作答时用笔在答题卡上把所选题目对应题号的方框填涂)①求四边形ABCD 的面积的取值范围; ②求四边形ABCD 的周长的取值范围;③求四边形ABCD 的对角线AC 的长的取值范围.25.(江苏省南通市学科基地2021届高三一模)在①2sin sin 2sin cos A B C B -=,②()()()sin sin sin a c A C B a b +-=-,③()1sin sin sin 2ABC S c a A b B c C =+-△这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中并作答.问题:在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且___________. (1)求角C ;(2)若2c =,求2a b -的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.参考答案一、选择题. 1-5CCDBA 6.【答案】ABC【解析】对于A ,由余弦定理可得222122cos 24a b c bc A bc ==+-=-,得12bc =,故1sin 2S bc A ==,A 对;对于B ,由基本不等式可得22242b c bc =+≥,即12bc ≤,当且仅当b c ==由余弦定理可得22224126cos 22b c a A bc bc bc+--===,则11sin 22S bc A ====,B 对; 对于C ,AMB AMC π∠+∠=,则()cos cos cos AMB AMC AMC π∠=-∠=-∠,由余弦定理可得2224cos a AM c AMB AM a +-∠=⋅,2224cos a AM b AMC AM a+-∠=⋅, 所以,22222244a a AM c AM b AM a AM a+-+-=-⋅⋅,整理可得2222924b c a AM +=-=, 则3AM =,C 对;对于D ,由余弦定理可得2222212121cos 222b c a A bc bc b c +-==≥=+,当且仅当b c ==因为()0,A π∈且函数cos y x =在()0,π上单调递减,故03A π<≤,D 错,故选ABC . 二、填空题. 7. 【解析】在ABC 内,由正弦定理可得2sin sin BC AC R A B ==,即20sin 60sin 45BC AC==︒︒,解得BC=AC=故sin sin()sin(6045)sin60cos45cos60sin45C A B=+=︒+︒=︒︒+︒︒=,所以11sin3)22ABCS AC BC C=⋅⋅⋅=⨯=,又210100Sππ=⋅=圆,故豆子落在三角形ABC内的概率为)253100ABCSSπ==圆,故答案为34π+.8.【答案】12【解析】()sin sin2cos cos tan tan2cos coscos cosB CB C B C B CB C⎛⎫+=+⎪⎝⎭()2sin cos2sin cos2sin2sinB C C B B C A=+=+=,cos tan cos tan sin sinB BC C B C+=+,所以sin sin2sinB C A+=,由正弦定理得2b c a+=,由余弦定理得()22222222313112cos2284442b cb c b cb c a bcAbc bc bc bc+⎛⎫+- ⎪++-⎝⎭===-≥-=,当且仅当b c a==时取等号,此时3Aπ=,故答案为12.三、解答题.9.【答案】(1)3Aπ=;(2)10+【解析】(1)∵2cos cos cosa Ab Cc B=+,∴由正弦定理,得2sin cos sin cos sin cosA ABC C B=+,∴2sin cos sinA A A=,∵0A π<<,∴1cos 2A =,故3A π=.(2)由(1)知,3A π=,∵1sin 2ABCSbc A ==24bc =, ∵由余弦定理知2222cos a b c bc A =+-,∴2228b c bc +-=, 故()2100b c +=,∴10b c +=,故10a b c ++=+ ∴ABC的周长为10+10.【答案】(1)60C =︒;(2)10CD =. 【解析】(1)由正弦定理及条件得,1sin (sin )2C B B A =,即1sin (sin ))cos sin 2C B B B C B C B C +=+=+,整理得tan C =又C 为三角形内角,所以60C =︒.(2)在ABC 中,由余弦定理得225549AC AC +-=,解得8AC =,cos 7ADC ∠=,则sin 7ADC ∠==, ACD △中,1sin sin()sin cos cos sin 72CAD C D C D C D ∠=+=+=+= 由正弦定理得sin sin CD ACCAD ADC =∠∠147=, 所以10CD =. 11.【答案】(1)2π3A =;(2) 【解析】(1)∵tan BMC∠=,∴tan BMA∠=∵()() tan tanπtanA ABM BMA ABM BMA=-∠-∠=-∠+∠,∴tan tantan1tan tanABM BMAAABM BMA+∠+∠=-==-∠⋅∠∵0πA<<,∴2π3A=.(2)∵tan BMA∠=tan ABM∠=∴sin7BMA∠=,sin14ABM∠=.在ABM中,由正弦定理,得sin sinAB BMBMA A=∠,∴sinsinBM BMAABA⋅∠===∴ABM的面积11sin2214ABMS BM AB ABM=⋅⋅⋅∠==△.∵点M在边AC上,3CM MA=,∴ABC的面积4ABC ABMS S==△△12.【答案】(1)3Aπ=;(2)AD=.【解析】(1)在ABC中,()()sin sin sinC A B A Bπ=-+=+⎡⎤⎣⎦,因()sin sin sinA B C B-=-,则有sin cos cos sin sin cos cos sin sinA B A B A B A B B-=+-,即2cos sin sin 0A B B -=, 又sin 0B ≠,即有1cos 2A =, 而()0,A π∈,所以3A π=.(2)在ABC 中,由(1)知3A π=,因为AD 为角A 的角平分线,则有30BAD CAD ∠=∠=︒,由ABCABD ACD SSS=+得:11135sin 605sin 303sin 30222AD AD ⨯⨯⨯︒=⨯⨯⨯︒+⨯⨯⨯︒,解得AD =所以线段AD 的长为8. 13.【答案】(1)23C π=;(2)证明见解析. 【解析】(1)因为cos cos a b c B b C +=-, 由正弦定理得sin sin sin cos sin cos A B C B B C +=-, 因为sin()sin()sin B C A A π+=-=,所以sin()sin sin cos sin cos B C B C B B C ++=-,所以2sin cos sin 0B C B +=, 因为(0,)B π∈,所以sin 0B ≠,所以1cos 2C =-, 又(0,)C π∈,所以23C π=. (2)因为CD 是ABC 的角平分线,且23C π=,所以3ACD BCD π∠=∠=. 在ABC 中,ABC ACD BCD S S S =+△△△, 则由面积公式得1211sinsin sin 232323CA CB CA CD CD CB πππ⋅=⋅+⋅, 即CA CB CA CD CD CB ⋅=⋅+⋅, 两边同时除以CA CB CD ⋅⋅,得111CA CB CD+=.14.【答案】(1)3π;(2).【解析】(1)根据正弦定理,由sin sin sin sin b C a A b B c C +=+可得222bc a b c +=+, 即222bc b c a =+-,由余弦定理可得2221cos 22b c a A bc +-==, 因为A 为三角形内角,所以3A π=.(2)因为D 是线段BC 的中点,2c =,AD = 所以ADB ADC π∠+∠=,则cos cos 0ADB ADC ∠+∠=,所以222222022AD BD AB AD DC AC AD BD AD DC+-+-+=⋅⋅,即22221321344022a ab a a +-+-+=,整理得22244a b =-, 又22222cos 42a bc bc A b b =+-=+-,所以2242244b b b +-=-,解得6b =或8b =-(舍), 因此2224428a b =-=,所以a = 15.【答案】(1)6π;(2)2.【解析】(1)由cos sin a B A =及正弦定理,得sin cos sin A B B A =, 由0A π<<,得sin 0A >,所以cos B B =,即tan B =, 由0B π<<,得6B π=.(2)在ABC 中,由正弦定理,得sin sin AB ACACB B=∠,则2sinsin 62sin sin 3AB B AC ACB ππ∠=== 又2366BAC ACB B πππππ∠=-∠-∠=--=,6B π∠=,所以ABC为等腰三角形,从而3BC AC ==,23CD BC ==. 在ACD △中,233ACD ACB ππ∠π∠π=-=-=,由余弦定理,得2AD ===. 16.【答案】(1)3BC =;(2)25. 【解析】在ABC中,因为b =c =45B ∠=︒, 由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,得25222a a =+-⨯, 所以2230a a --=,解得3a =或1a =-(舍), 所以3BC =.(2)在ABC 中,由正弦定理sin sin b cB C=,得sin 45sin C =︒,所以sin 5C =, 在ADC 中,因为()5co 4c s os 180cos A D DB ADB A C -∠=-=∠=-∠, 所以ADC ∠为钝角.而180ADC C CAD ∠+∠+∠=,所以C ∠为锐角,故cos C ==因为4cos 5ADC ∠=-,所以3sin 5ADC ∠===, ())sin sin 180sin(DAC ADC C ADC C ∠=-∠-∠=∠+∠34sin cos cos sin 55ADC C ADC C =∠∠+∠∠=-=17.【答案】(1)4;(2)存在,4A π=,3B π=. 【解析】(1)因为40sin B c b -=,由正弦定理,得40sin sin sin C B B -=, 又因为02B π<<,所以sin 0B ≠,故sin C =(2)假设存在角A ,B (A B <),满足tan tan A B =由sin C =02C π<<,可得tan 2C =, 因为A B C π+=-,所以()tan 2A B +=- 由()tan 2tan tan ta tan 1n A BB A BA ++==--tan ta 1n A B +=由tan tan tan tan 1A B A B ⎧=⎪⎨+=+⎪⎩A B <,解得tan 1A =,tan B = 从而4A π=,3B π=,故存在4A π=,3B π=满足题意.18.【答案】(1)3A π=;(2)56π.【解析】(1)()()22222cos b c b a c abc C --+=,∴()()2222cos 2b c b c a a C bc-+-=,由余弦定理可得()2cos cos b c A a C -=,由正弦定理可得2sin cos sin cos sin cos B A C A A C -=,A B C π++=,∴()2sin cos sin cos cos sin sin sin B A C A C A C A B =+=+=,sin 0B ≠,∴1cos 2A =, 由()0,A π∈,则3A π=.(2)如图,在BCD 中,2BD =,1CD =,由余弦定理得:22212212cos 54cos BC D D =+-⨯⨯=-,3A B π==,∴3C π=,ABC ∆为等边三角形,∴21sin 23ABC S BC D π=⨯⨯=△, 1=sin sin2BDCSBD DC D D ⨯⨯⨯=,∴2sin 2sin 3ABDC S D D D π⎛⎫=+=+-= ⎪⎝⎭四边形, ∴sin()13D π-=, (0,)D π∈,即56D π=.19.【答案】(1)3π;(2)若选择①,ABC 的周长为9.若选择②,ABC 的周长为62+.若选择③,ABC 的周长为3.【解析】(1)因为)()sin sin 1cos c os c A C c A C -=-,利用正弦定理边化角可得)()n sin sin si sin 1cos cos B C A C C A C -=-, 因为(0,)C π∈,所以sin 0C ≠,n sin si 1cos cos B C A A C -=-,即cos cos sin sin 1A C C A B -+=,所以cos()1A C B +=, 又A B C π++=,则A C B π+=-, 所以cos()cos()cos A C B B π+=-=-,cos 1B B -=,即1sin()62B π-=,因为(0,)B π∈,则5(,)666B πππ-∈-,所以66B ππ-=或566B ππ-=(舍),解得3B π=. (2)若选择①,则1sin 2ABCSac B ==,所以9ac =, 又22222()21cos 222a c b a c ac b B ac ac +-+--===,且3b =,所以2()1891182a c +--=,解得6a c +=,所以ABC 的周长639=+=.若选择②:因为sin sin a b A B=,所以3sin sin b Aa B ===又22221cos 22a cb B ac +-===, 因为0c >,解得2c +=, 所以ABC的周长6322=+=. 若选择③:22222491cos 2222a cbc c B ac c c +-+-===⨯⨯, 因为0c >,解得c =2a c == 所以ABC的周长33=.20.【答案】(1)条件选择见解析;60A =;(2)({}2m ∈,max 4S =. 【解析】(1)若选①,由已知化简得222sin sin sin sin sin B C A B C +-=, 由正弦定理得222b c a bc +-=,由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==, 因为0180A ︒︒<<,所以60A =︒.若选②,由二倍角公式2cos12sin 24A A =-=,故21cos 2cos 122A A =-=, 因为0180A ︒︒<<,所以60A =︒.若选③,由题设及正弦定理得sin sinsin sin 2B CB A B +=, 因为0180A ︒︒<<,sin 0B ≠,所以sin sin 2B CA +=,由180A B C ++=,可得sin cos 22B C A +=,故cos 2sin cos 222A A A=,因为0902A ︒<<︒,cos 02A ≠,故1sin ,22A =26A π=,因此60A =︒.(2)由已知60A =︒,当ABC 有且只有一解时,sin a b A =或a b ≥,sin 3m π=0m >,故2m =或0m <≤({}2m ∴∈,①当2m =时,ABC 为直角三角形,B 为直角,2,2sin 60b a ==︒=1c =,所以111222S ac ==⋅=;②当0m <≤3,3a A π==,由余弦定理可得2222cos 2a b c bc A bc bc bc =+-≥-=,3bc ∴≤,当且仅当b c =时等号成立,∴三角形面积为11sin 322S bc A =≤⨯=,即ABC 面积的最大值max S =,综上,ABC 面积的最大值max 4S =.21.【答案】删去条件见解析;(1)2;(2)5. 【解析】删①.(1)设,AD CD x BA y ===,在ABD △中,由余弦定理可得227x y xy +-=, 在ABC 中,由余弦定理可得22427x y xy +-=,联立方程解得1,3x y ==,所以3,2BA AC ==. (2)设AE m =,则由ABEACEABCSSS+=,得1113sin 302sin 3032sin 60222m m ⨯︒+⨯︒=⨯⨯︒,解得m =. 删②,则在ABD △中,由余弦定理有2222cos BD AB AD AB AD A =+-⋅⋅, 即2796cos60AD AD =+-⋅︒,解得1AD =或2AD =, 则2AC =或4,有2解,不满足题意. 删③,在ABC 中,由余弦定理可得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅, 即2796cos60AC AC =+-⋅,解得1AC =或2,有2解,不满足题意. 删④.(1)设AD CD x ==,在ABD △中,由余弦定理有22222cos2BD AD AB ADB BD AD ∠+-===⋅,同理,在BCD △中,cosCDB ∠=,cos cos ADB CDB ∠∠=-,2=,解得1x =,2AC ∴=. (2)设AE m =,则由ABEACEABCSSS+=,得1113sin 302sin 3032sin 60222m m ⨯︒+⨯︒=⨯⨯︒,解得5m =. 22.【答案】(1)3π;(2)1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解析】(1)由正弦定理得(sin sin )cos sin sin cos B C A B A A C +=-,所以sin cos sin cos cos sin sin B A C A C A B A ++=,即sin cos sin()sin B A A C B A ++=,因为sin()sin A C B +=,所以sin cos sin sin B A B B A +=, 因为sin 0B >,所以cos 1A A +=, 所以1sin()62A π-=,因为(66A ππ-∈-,5)6π,所以66A ππ-=,所以3A π=. (2)1sin sin sin()122sin sin sin 2C Cb B A Cc C C C +====+, 因为ABC 为锐角三角形,所以02C π<<,232B C ππ=-<, 所以62C ππ<<,所以tan C >,所以112222tan C <+<,即b c 的取值范围是1,22⎛⎫⎪⎝⎭. 23.【答案】(1)条件性选择见解析,3C π=;(2)(4,6].【解析】(1)选①,sin cos c B C =,由正弦定理得sin sin cos C B B C =,因为sin 0B >,所以sin C C =,即tan C = 由C 为三角形内角得,3C π=.选②,232cos sin(2)2cos 2C C C π--=, 22cos cos 22cos C C C +=,整理得1cos 2C =, 由C 为三角形内角得3C π=.选③,sin cos sin ABC S CA CB C ba C C =⋅⋅=△,由三角形面积公式得1cos sin sin 2ab C C ab C =,故1cos 2C =, 由C 为三角形内角得,3C π=.(2)因为2c =,由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-,故24()3a b ab =+-, 所以22()4343()2a b a b ab ++=+≤+⨯,当且仅当a b =时取等号,解得4a b +≤,因为2a b c +>=,故24a b <+≤, ABC 周长a b c ++的取值范围(4,6].24.【答案】(1)2;(2)答案见解析.【解析】(1)在ABD 中,6BAD π∠=,AB =4AD =,2222cos 4BD AD AB AD AB BAD ∴=+-⋅⋅∠=,2BD ∴=.(2)由(1)知222AB BD AD +=,2ABD π∴∠=, 令CBD θ∠=,由2BCD π∠=,0,2πθ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭, 则2cos BC θ=,2sin CD θ=.若选①:112sin 2cos 2sin 222ABCD ABD BCD S S S θθθ∆∆=+=⨯⋅+⨯=+0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴由0sin 21θ<≤,可知四边形ABCD 的面积的取值范围是(+. 若选②:2sin 2cos 444ABCD C AB BC CD DA πθθθ⎛⎫=+++=++=++ ⎪⎝⎭,0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,sin 124πθ⎛⎫∴<+≤ ⎪⎝⎭,64ABCD C ∴+<≤,∴四边形ABCD 的周长的取值范围是(64⎤⎦+. 若选③:2222cos AC AB BC AB BC ABC =+-⋅⋅∠2124cos 22cos cos 2πθθθ⎛⎫=+-⨯⋅+ ⎪⎝⎭2cos 4cos 1222cos 214θθθθθ=⋅++=++2214θθ⎫=++⎪⎪⎭,令sinϕ=cos ϕ=,0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 则()2214AC θϕ=++, 又0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2ϕθϕπϕ∴<+<+,()sin 2113θϕ∴-<+≤,21214AC ∴<≤,1AC ∴<≤,∴四边形ABCD 的对角线AC 的长的取值范围是(1⎤⎦. 25.【答案】条件选择见解析;(1)3C π=;(2)()2,4-.【解析】(1)选择条件①: 解法一:因为2sin sin 2sin cos A B C B -=,所以()2sin sin 2sin cos B C B C B +-=,即2sin cos sin B C B =. 因为sin 0B ≠,所以1cos 2C =.又()0,C π∈,所以3C π=.解法二:因为2sin sin 2sin cos A B C B -=,所以222222a c b a b c ac+--=⋅, 即222c a b ab =+-,所以2221cos 222a b c ab C ab ab +-===. 又()0,C π∈,所以3C π=.选择条件②: 因为()()()sin sin sin a c A C B a b +-=-,所以()()()a c a c b a b +-=-,即222c a b ab =+-,所以2221cos 222a b c ab C ab ab +-===, 又()0,C π∈,所以3C π=.选择条件③: 因为()1sin sin sin 2ABC S c a A b B c C =+-△,所以()i 1sin s n s s 12i in 2n C A B C ab c a b c =+-,从而222ab a b c =+-,所以2221cos 222a b c ab C ab ab +-===, 又()0,C π∈,所以3C π=.(2)因为2c =,所以2sin 3sin 3c C π==,从而2sin sin 33333a b A B A A π⎛⎫-=-=-+ ⎪⎝⎭2cos 4sin 6A A A π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 因为203A π<<,所以662A πππ-<-<, 从而1sin 126A π⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭,所以2a b -的取值范围为()2,4-.。
2018年高考数学(理)一轮复习文档第三章三角函数、解三角形第2讲同角三角函数的基本关系与诱导公式Word版
第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:tan α=sin αcos α.2.六组诱导公式简记口诀:把角统一表示为k π2±α(k ∈Z )的形式,奇变偶不变,符号看象限.1.辨明三个易误点(1)“同角”有两层含义:一是“角相同”,二是代表“任意”一个使三角函数有意义的角.“同角”的概念与角的表达形式有关,如:sin 23α+cos 23α=1,sinα2cosα2=tan α2.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. (3)注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化. 2.三角函数求值与化简的三种常用方法(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4=….1.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-20π3=( ) A.12 B.32 C .-12D .-32C2.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin(π+α)等于( )A.35 B .-35C.45D .-45D 因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2, 所以cos α=35,所以sin α=45,所以sin(π+α)=-sin α=-45.3.若sin θcos θ=12,则tan θ+cos θsin θ的值是( )A .-2B .2C .±2D.12B tan θ+cos θsin θ=sin θcos θ+cos θsin θ=1cos θsin θ=2.4.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=________.由已知,θ在第三象限, 所以cos θ=-1-sin 2θ=-1-(-45)2=-35.-355.教材习题改编 已知tan θ=2,则sin θ·cos θ=________. sin θcos θ=sin θ·cos θsin 2θ+cos 2θ=tan θtan 2θ+1=222+1=25. 25同角三角函数的基本关系式(高频考点)同角三角函数的基本关系式的应用很广泛,也比较灵活.高考中常以选择题、填空题的形式出现.高考对同角三角函数基本关系式的考查主要有以下三个命题角度: (1)知弦求弦; (2)知弦求切; (3)知切求弦.(1)(2016·高考全国卷丙)若tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=( )A.6425 B.4825C .1D.1625(2)已知sin α+2cos α=3,则tan α=( ) A.22 B. 2 C .-22D .- 2【解析】 (1)法一:由tan α=sin αcos α=34,cos 2α+sin 2α=1,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=35,cos α=45或⎩⎪⎨⎪⎧sin α=-35,cos α=-45,则sin 2α=2sin αcos α=2425,则cos 2α+2sin 2α=1625+4825=6425. 法二:cos 2α+2sin 2α=cos 2α+4sin αcos αcos 2α+sin 2α=1+4tan α1+tan 2α=1+31+916=6425. (2)因为sin α+2cos α=3, 所以(sin α+2cos α)2=3,所以sin 2α+22sin αcos α+2cos 2α=3, 所以sin 2α+22sin αcos α+2cos 2αsin 2α+cos 2α=3,所以tan 2α+22tan α+2tan 2α+1=3, 所以2tan 2α-22tan α+1=0,所以tan α=22. 【答案】 (1)A (2)A同角三角函数关系式及变形公式的应用(1)利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.(2)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.角度一 知弦求弦1.(2017·雅安模拟)已知sin θ+cos θ=43,θ∈(0,π4),则sin θ-cos θ的值为( )A.23 B.13 C .-23D .-13C (sin θ+cos θ)2=169,所以1+2sin θcos θ=169,所以2sin θcos θ=79,由(sin θ-cos θ)2=1-2sin θ·cos θ=1-79=29,可得sin θ-cos θ=±23.又因为θ∈(0,π4),sin θ<cos θ,所以sin θ-cos θ=-23.角度二 知弦求切2.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则tan α=( )A.43 B.34 C .-34D .±34B 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=35,所以sin α=-35,显然α在第三象限,所以cos α=-45,故tan α=34.角度三 知切求弦3.若sin α=2sin β,tan α=3tan β,则cos α=________. 因为sin α=2sin β,① tan α=3tan β, tan 2α=9tan 2β.②由①2÷②得:9cos 2α=4cos 2β.③ 由①2+③得sin 2α+9cos 2α=4. 又sin 2α+cos 2α=1, 所以cos 2α=38,所以cos α=±64. ±64诱导公式的应用(1)sin(-1 200°)cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)=________.(2)已知cos α是方程3x 2-x -2=0的根,且α是第三象限角,则sin (-α+3π2)cos (3π2+α)tan 2(π-α)cos (π2+α)sin (π2-α)等于________.(3)已知cos(π6-α)=23,则sin(α-2π3)=________.【解析】 (1)原式=-sin 1 200°cos 1 290°-cos 1 020°·sin 1 050°=-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)-cos(2×360°+300°)sin(2×360°+330°)=-sin 120°cos 210°-cos 300°sin 330°=-sin(180°-60°)cos(180°+30°)-cos(360°-60°)·sin(360°-30°) =sin 60°cos 30°+cos 60°sin 30° =32×32+12×12=1. (2)因为方程3x 2-x -2=0的根为x 1=1,x 2=-23,由题知cos α=-23,所以sin α=-53,tan α=52. 所以原式=-cos αsin αtan 2α-sin αcos α=tan 2α=54.(3)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α+⎝ ⎛⎭⎪⎫α-2π3=-π2,所以α-2π3=-π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-2π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-23.【答案】 (1)1 (2)54 (3)-23(1)诱导公式用法的一般思路 ①化大角为小角.②角中含有加减π2的整数倍时,用公式去掉π2的整数倍.(2)常见的互余和互补的角①常见的互余的角:π3-α与π6+α;π3+α与π6-α;π4+α与π4-α等.②常见的互补的角:π3+θ与2π3-θ;π4+θ与3π4-θ等.(3)三角函数式化简的方向 ①切化弦,统一名. ②用诱导公式,统一角.③用因式分解将式子变形,化为最简.1.(2017·福建省毕业班质量检测)若sin(π2+α)=-35,且α∈(π2,π),则sin(π-2α)=( )A.2425 B.1225C .-1225D .-2425D 由sin(π2+α)=cos α=-35,且α∈(π2,π),得sin α=45,所以sin(π-2α)=sin 2α=2sin αcos α=-2425,选项D 正确.2.sin(-1 071°)si n 99°+sin(-171°)sin(-261°)=________. 原式=(-sin 1 071°)·sin 99°+sin 171°·sin 261°=-sin (3×360°-9°)sin(90°+9°)+sin(180°-9°)·sin(270°-9°)=sin 9°cos 9°-sin 9°cos 9°=0.故填0.3.已知cos(π+α)=-12,求sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)·cos (α+2n π)(n ∈Z ).因为cos(π+α)=-12,所以-cos α=-12,cos α=12.sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)cos (α+2n π)=sin (α+2n π+π)-sin αsin αcos α=sin (π+α)-sin αsin αcos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.——方程思想求解三角函数值已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ=________.【解析】 法一:因为sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=49169,所以sin θcos θ=-60169.由根与系数的关系,知sin θ,cos θ是方程x 2-713x -60169=0的两根,所以x 1=1213,x 2=-513.又sin θcos θ=-60169<0,所以sin θ>0,cos θ<0.所以sin θ=1213,cos θ=-513.所以tan θ=sin θcos θ=-125.法二:同法一,得sin θcos θ=-60169,所以sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=-60169. 齐次化切,得tan θtan 2 θ+1=-60169,即60tan 2θ+169tan θ+60=0, 解得tan θ=-125或tan θ=-512.又θ∈(0,π),sin θ+cos θ=713>0,sin θcos θ=-60169<0.所以θ∈(π2,3π4),所以tan θ=-125.【答案】 -125(1)本题利用方程思想法一:由sin θ+cos θ、sin θcos θ的值构造一元二次方程,把sin θ与cos θ看作此方程的两根,即可求出sin θ与cos θ的值,便可求解.法二:利用三角函数的基本关系转化为关于tan θ的一元二次方程求解.(2)所谓方程思想就是在解决问题时,用事先设定的未知数沟通问题中所涉及的各量间的等量关系,建立方程或方程组,求出未知数及各量的值,或者用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决.已知sin(3π-α)=-2sin(π2+α),则sin αcos α等于( )A .-25 B.25C.25或-25D .-15A 因为sin(3π-α)=sin(π-α)=-2sin(π2+α),所以sin α=-2cos α,所以tan α=-2,当α在第二象限时,⎩⎪⎨⎪⎧sin α=255cos α=-55,所以sin αcos α=-25;当α在第四象限时,⎩⎪⎨⎪⎧sin α=-255cos α=55,所以sin αcos α=-25,综上,sin αcosα=-25,故选A.1.tan(-233π)的值为( )A. 3 B .- 3 C.33D .-33A A tan(-233π)=tan(-8π+π3)=tan π3= 3.2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6D.π3D 因为sin(π+θ)=-3cos(2π-θ), 所以-sin θ=-3cos θ,所以tan θ= 3. 因为|θ|<π2,所以θ=π3.3.(2017·福建省毕业班质量检测)已知cos(α+π2)=13,则cos 2α的值等于( )A.79 B .-79C.89D .-89A 法一:因为cos(α+π2)=13,所以sin α=-13,所以cos α=±223,所以cos 2α=cos 2α-sin 2α=(±223)2-(-13)2=79,故选A.法二:因为cos(α+π2)=13,所以sin α=-13,所以cos 2α=1-2sin 2α=1-2×19=79,故选A.4.已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值为( )A .-15B .-25C.15D.25D 依题意得tan α+33-tan α=5,所以tan α=2.所以sin 2α-sin αcos α=sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-tan αtan 2α+1=22-222+1=25. 5.已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)+4,若f (2 016)=5,则f (2 017)的值是( )A .2B .3C .4D .5B 因为f (2 016)=5.所以a sin(2 016π+α)+b cos(2 016π+β)+4=5, 即a sin α+b cos β=1.所以f (2 017)=a sin(2 017π+α)+b cos(2 017π+β)+4=-a sin α-b cos β+4=-1+4=3.6.已知sin α+3cos α+1=0,则tan α的值为( ) A.43或34 B .-34或-43C.34或-43D .-43或不存在D 由sin α=-3cos α-1,可得(-3cos α-1)2+cos 2α=1,即5cos 2α+3cos α=0,解得cos α=-35或cos α=0,当cos α=0时,tan α的值不存在,当cos α=-35时,sin α=-3cos α-1=45,tan α=sin αcos α=-43,故选D.7.化简sin (π2+α)cos (π2-α)cos (π+α)+sin (π-α)cos (π2+α)sin (π+α)=________. 原式=cos αsin α-cos α+sin α(-sin α)-sin α=-sin α+sin α=0. 08.在△ABC 中,若tan A =23,则sin A =________. 因为tan A =23>0,所以A 为锐角,于是1+tan 2A =1+29=119=1cos 2A ,cos 2A =911,cos A =31111,sin A =tan A cos A =2211. 2211 9.sin 43π·cos 56π·tan(-43π)的值是________. 原式=sin(π+π3)·cos(π-π6)·tan(-π-π3) =(-sin π3)·(-cos π6)·(-tan π3) =(-32)×(-32)×(-3)=-334. -33410.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12+α=23,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-11π12=________. cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-11π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-α =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α, 而sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12+α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α=23, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-11π12=-23. -2311.已知sin θ=45,π2<θ<π. (1)求tan θ的值;(2)求sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ的值.(1)因为sin 2θ+cos 2θ=1,所以cos 2θ=925.又π2<θ<π,所以cos θ=-35.所以tan θ=sin θcos θ=-43.(2)由(1)知,sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2 θ=tan 2θ+2tan θ3tan 2θ+1=-857.12.已知α为第三象限角,f (α)=sin (α-π2)·cos (3π2+α)·tan (π-α)tan (-α-π)·sin (-α-π).(1)化简f (α);(2)若cos(α-3π2)=15,求f (α)的值.(1)f (α)=sin (α-π2)·cos (3π2+α)·tan (π-α)tan (-α-π)·sin (-α-π)=(-cos α)·sin α·(-tan α)(-tan α)· sin α=-cos α.(2)因为cos(α-3π2)=15,所以-sin α=15,从而sin α=-15.又α为第三象限角,所以cos α=-1-sin 2α=-265,所以f (α)=-cos α=265.13.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为() A .-32 B.32C .-34 D.34B 因为5π4<α<3π2,所以cos α<0,sin α<0且|cos α|<|sin α|,所以cos α-sin α>0.又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34, 所以cos α-sin α=32. 14.化简1-2sin 40°cos 40°cos 40°-1-sin 250°=________. 原式=sin 240°+cos 240°-2sin 40°cos 40°cos 40°-cos 50°=|sin 40°-cos 40°|sin 50°-sin 40° =|sin 40°-sin 50°|sin 50°-sin 40° =sin 50°-sin 40°si n 50°-sin 40° =1.115.已知在△ABC 中,sin A +cos A =15. (1)求sin A cos A 的值;(2)判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形;(3)求tan A 的值.(1)因为sin A +cos A =15,① 所以两边平方得1+2sin A cos A =125, 所以sin A cos A =-1225. (2)由sin A cos A =-1225<0,且0<A <π, 可知cos A <0,所以A 为钝角,所以△ABC 是钝角三角形.(3)因为(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =1+2425=4925, 又sin A >0,cos A <0,所以sin A -cos A >0,所以sin A -cos A =75,② 所以由①,②可得sin A =45,cos A =-35,所以tan A =sin A cos A =45-35=-43. 16.已知f (x )=cos 2(n π+x )·sin 2(n π-x )cos 2[(2n +1)π-x ](n ∈Z ). (1)化简f (x )的表达式; (2)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 016+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1 007π2 016的值. (1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z )时,f (x )=cos 2(2k π+x )·sin 2(2k π-x )cos 2[(2×2k +1)π-x ]=cos 2x ·sin 2(-x )cos 2(π-x )=cos 2x ·(-sin x )2(-cos x )2 =sin 2x (n =2k ,k ∈Z );当n 为奇数,即n =2k +1(k ∈Z )时,f (x )=cos 2[(2k +1)π+x ]·sin 2[(2k +1)π-x ]cos 2{[2×(2k +1)+1]π-x }=cos 2[2k π+(π+x )]·sin 2[2k π+(π-x )]cos 2[2×(2k +1)π+(π-x )]=cos 2(π+x )·sin 2(π-x )cos 2(π-x )=(-cos x )2sin 2x (-cos x )2 =sin 2x (n =2k +1,k ∈Z ).综上得f (x )=sin 2x . (2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 016+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1 007π2 016 =sin2π2 016+sin 21 007π2 016 =sin2π2 016+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π2 016 =sin2π2 016+cos 2π2 016=1.。
解三角形知识点总结
解三角形知识点总结高三数学知识点总结解三角形定义:一般地,高中历史,把三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素。
已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形。
主要方法:正弦定理、余弦定理。
解三角形常用方法:已知一边和两角解三角形:已知一边和两角设为b、A、B,解三角形的步骤:2.已知两边及其中一边的对角解三角形:已知三角形两边及其中一边的对角,求该三角形的其他边角时,首先必须判断是否有解,例如在中,已知,问题就无解。
如果有解,是一解,还是两解。
解得个数讨论见下表:3.已知两边及其夹角解三角形:已知两边及其夹角设为a,b,C,解三角形的步骤:4.已知三边解三角形:已知三边a,b,c,解三角形的步骤:①利用余弦定理求出一个角;②由正弦定理及A +B+C=,求其他两角.5.三角形形状的判定:判断三角形的形状,应围绕三角形的边角关系进行思考,主要看其是否是正三角形、等腰三角形、直角三角形、钝角三角形、锐角三角形,要特别注意等腰直角三角形与等腰三角形或直角三角形的区别,依据已知条件中的边角关系判断时,主要有如下两条途径:①利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;②利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数的恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B +C=这个结论,在以上两种解法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.6.解斜三角形应用题的一般思路:1准确理解题意,分清已知与所求,准确理解应用题中的有关名称、术语,如坡度、仰角、俯角、视角、象限角、方位角、方向角等;2根据题意画出图形;3将要求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识建立数学模型,然后正确求解,演算过程要算法简练,计算准确,最后作答,感谢您的阅读,祝您生活愉快。
解三角形、数列2018全国数学高考分类真题[含答案解析]
解三角形、数列2018年全国高考分类真题(含答案)一.选择题(共4小题)1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为,则C=()A.B.C.D.2.在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=()A.4 B. C. D.23.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4 4.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.12二.填空题(共4小题)5.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为.6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=,b=2,A=60°,则sinB=,c=.7.设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为.8.记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=.三.解答题(共9小题)9.在△ABC中,a=7,b=8,cosB=﹣.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.10.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P(﹣,﹣).(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.11.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsinA=acos(B ﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.12.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.13.设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).14.已知等比数列{a n}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{b n}满足b1=1,数列{(b n+1﹣b n)a n}的前n项和为2n2+n.(Ⅰ)求q的值;(Ⅱ)求数列{b n}的通项公式.15.设{a n}是等比数列,公比大于0,其前n项和为S n(n∈N*),{b n}是等差数列.已知a1=1,a3=a2+2,a4=b3+b5,a5=b4+2b6.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)设数列{S n}的前n项和为T n(n∈N*),(i)求T n;(ii)证明=﹣2(n∈N*).16.等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和.若S m=63,求m.17.记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.解三角形、数列2018年全国高考分类真题(含答案)参考答案与试题解析一.选择题(共4小题)1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为,则C=()A.B.C.D.【解答】解:∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.△ABC的面积为,==,∴S△ABC∴sinC==cosC,∵0<C<π,∴C=.故选:C.2.在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=()A.4 B. C. D.2【解答】解:在△ABC中,cos=,cosC=2×=﹣,BC=1,AC=5,则AB====4.故选:A.3.已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()A.a1<a3,a2<a4B.a1>a3,a2<a4C.a1<a3,a2>a4D.a1>a3,a2>a4【解答】解:a1,a2,a3,a4成等比数列,由等比数列的性质可知,奇数项符号相同,偶数项符号相同,a1>1,设公比为q,当q>0时,a1+a2+a3+a4>a1+a2+a3,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),不成立,即:a1>a3,a2>a4,a1<a3,a2<a4,不成立,排除A、D.当q=﹣1时,a1+a2+a3+a4=0,ln(a1+a2+a3)>0,等式不成立,所以q≠﹣1;当q<﹣1时,a1+a2+a3+a4<0,ln(a1+a2+a3)>0,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)不成立,当q∈(﹣1,0)时,a1>a3>0,a2<a4<0,并且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),能够成立,故选:B.4.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=()A.﹣12 B.﹣10 C.10 D.12【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,3S3=S2+S4,a1=2,∴=a1+a1+d+4a1+d,把a1=2,代入得d=﹣3∴a5=2+4×(﹣3)=﹣10.故选:B.二.填空题(共4小题)5.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为9.【解答】解:由题意得acsin120°=asin60°+csin60°,即ac=a+c,得+=1,得4a+c=(4a+c)(+)=++5≥2+5=4+5=9,当且仅当=,即c=2a时,取等号,故答案为:9.6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=,b=2,A=60°,则sinB=,c=3.【解答】解:∵在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.a=,b=2,A=60°,∴由正弦定理得:,即=,解得sinB==.由余弦定理得:cos60°=,解得c=3或c=﹣1(舍),∴sinB=,c=3.故答案为:,3.7.设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为a n=6n﹣3.【解答】解:∵{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,∴,解得a1=3,d=6,∴a n=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)×6=6n﹣3.∴{a n}的通项公式为a n=6n﹣3.故答案为:a n=6n﹣3.8.记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=﹣63.【解答】解:S n为数列{a n}的前n项和,S n=2a n+1,①当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=﹣1,=2a n﹣1+1,②,当n≥2时,S n﹣1由①﹣②可得a n=2a n﹣2a n﹣1,∴a n=2a n﹣1,∴{a n}是以﹣1为首项,以2为公比的等比数列,∴S6==﹣63,故答案为:﹣63三.解答题(共9小题)9.在△ABC中,a=7,b=8,cosB=﹣.(Ⅰ)求∠A;(Ⅱ)求AC边上的高.【解答】解:(Ⅰ)∵a<b,∴A<B,即A是锐角,∵cosB=﹣,∴sinB===,由正弦定理得=得sinA===,则A=.(Ⅱ)由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB,即64=49+c2+2×7×c×,即c2+2c﹣15=0,得(c﹣3)(c+5)=0,得c=3或c=﹣5(舍),则AC边上的高h=csinA=3×=.10.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P(﹣,﹣).(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.【解答】解:(Ⅰ)∵角α的顶点与原点O重合,始边与x轴非负半轴重合,终边过点P(﹣,﹣).∴x=﹣,y=,r=|OP|=,∴sin(α+π)=﹣sinα=;(Ⅱ)由x=﹣,y=,r=|OP|=1,得,,又由sin(α+β)=,得=,则cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=,或cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=.∴cosβ的值为或.11.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsinA=acos(B ﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,由正弦定理得,得bsinA=asinB,又bsinA=acos(B﹣).∴asinB=acos(B﹣),即sinB=cos(B﹣)=cosBcos+sinBsin=cosB+,∴tanB=,又B∈(0,π),∴B=.(Ⅱ)在△ABC中,a=2,c=3,B=,由余弦定理得b==,由bsinA=acos(B﹣),得sinA=,∵a<c,∴cosA=,∴sin2A=2sinAcosA=,cos2A=2cos2A﹣1=,∴sin(2A﹣B)=sin2AcosB﹣cos2AsinB==.12.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.∴由正弦定理得:=,即=,∴sin∠ADB==,∵AB<BD,∴∠ADB<∠A,∴cos∠ADB==.(2)∵∠ADC=90°,∴cos∠BDC=sin∠ADB=,∵DC=2,∴BC===5.13.设{a n}是首项为a1,公差为d的等差数列,{b n}是首项为b1,公比为q的等比数列.(1)设a1=0,b1=1,q=2,若|a n﹣b n|≤b1对n=1,2,3,4均成立,求d的取值范围;(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],证明:存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范围(用b1,m,q表示).【解答】解:(1)由题意可知|a n﹣b n|≤1对任意n=1,2,3,4均成立,∵a1=0,q=2,∴,解得.即≤d≤.证明:(2)∵a n=a1+(n﹣1)d,b n=b1•q n﹣1,若存在d∈R,使得|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,则|b1+(n﹣1)d﹣b1•q n﹣1|≤b1,(n=2,3,…,m+1),即b1≤d≤,(n=2,3,…,m+1),∵q∈(1,],∴则1<q n﹣1≤q m≤2,(n=2,3,…,m+1),∴b1≤0,>0,因此取d=0时,|a n﹣b n|≤b1对n=2,3,…,m+1均成立,下面讨论数列{}的最大值和数列{}的最小值,①当2≤n≤m时,﹣==,当1<q≤时,有q n≤q m≤2,从而n(q n﹣q n﹣1)﹣q n+2>0,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递增,故数列{}的最大值为.②设f(x)=2x(1﹣x),当x>0时,f′(x)=(ln2﹣1﹣xln2)2x<0,∴f(x)单调递减,从而f(x)<f(0)=1,当2≤n≤m时,=≤(1﹣)=f()<1,因此当2≤n≤m+1时,数列{}单调递递减,故数列{}的最小值为,∴d的取值范围是d∈[,].14.已知等比数列{a n}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列{b n}满足b1=1,数列{(b n+1﹣b n)a n}的前n项和为2n2+n.(Ⅰ)求q的值;(Ⅱ)求数列{b n}的通项公式.【解答】解:(Ⅰ)等比数列{a n}的公比q>1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项,可得2a4+4=a3+a5=28﹣a4,解得a4=8,由+8+8q=28,可得q=2(舍去),则q的值为2;(Ⅱ)设c n=(b n+1﹣b n)a n=(b n+1﹣b n)2n﹣1,可得n=1时,c1=2+1=3,n≥2时,可得c n=2n2+n﹣2(n﹣1)2﹣(n﹣1)=4n﹣1,上式对n=1也成立,则(b n﹣b n)a n=4n﹣1,+1﹣b n=(4n﹣1)•()n﹣1,即有b n+1可得b n=b1+(b2﹣b1)+(b3﹣b2)+…+(b n﹣b n﹣1)=1+3•()0+7•()1+…+(4n﹣5)•()n﹣2,b n=+3•()+7•()2+…+(4n﹣5)•()n﹣1,相减可得b n=+4[()+()2+…+()n﹣2]﹣(4n﹣5)•()n﹣1=+4•﹣(4n﹣5)•()n﹣1,化简可得b n=15﹣(4n+3)•()n﹣2.15.设{a n}是等比数列,公比大于0,其前n项和为S n(n∈N*),{b n}是等差数列.已知a1=1,a3=a2+2,a4=b3+b5,a5=b4+2b6.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)设数列{S n}的前n项和为T n(n∈N*),(i)求T n;(ii)证明=﹣2(n∈N*).【解答】(Ⅰ)解:设等比数列{a n}的公比为q,由a1=1,a3=a2+2,可得q2﹣q ﹣2=0.∵q>0,可得q=2.故.设等差数列{b n}的公差为d,由a4=b3+b5,得b1+3d=4,由a5=b4+2b6,得3b1+13d=16,∴b1=d=1.故b n=n;(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ),可得,故=;(ii)证明:∵==.∴==﹣2.16.等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和.若S m=63,求m.【解答】解:(1)∵等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.∴1×q4=4×(1×q2),解得q=±2,当q=2时,a n=2n﹣1,当q=﹣2时,a n=(﹣2)n﹣1,∴{a n}的通项公式为,a n=2n﹣1,或a n=(﹣2)n﹣1.(2)记S n为{a n}的前n项和.当a1=1,q=﹣2时,S n===,由S m=63,得S m==63,m∈N,无解;当a1=1,q=2时,S n===2n﹣1,由S m=63,得S m=2m﹣1=63,m∈N,解得m=6.17.记S n为等差数列{a n}的前n项和,已知a1=﹣7,S3=﹣15.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并求S n的最小值.【解答】解:(1)∵等差数列{a n}中,a1=﹣7,S3=﹣15,∴a1=﹣7,3a1+3d=﹣15,解得a1=﹣7,d=2,∴a n=﹣7+2(n﹣1)=2n﹣9;(2)∵a1=﹣7,d=2,a n=2n﹣9,∴S n===n2﹣8n=(n﹣4)2﹣16,∴当n=4时,前n项的和S n取得最小值为﹣16.。
2018年高考数学总复习 4.9 热点专题——三角函数与解三角形的热点问题演练提升同步测评 文 新人
4.9 热点专题——三角函数与解三角形的热点问题1.(2016·山东卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan B cos A. (1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值. 【解析】 (1)证明 由题意知2⎝⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B,化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B , 因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C . 从而sin A +sin B =2sin C . 由正弦定理得a +b =2c . (2)由(1)知c =a +b2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab=a 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 222ab=38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥12, 当且仅当a =b 时,等号成立. 故cos C 的最小值为12.2.(2016·邵阳模拟)如图,在△ABC 中,D 为AB 边上一点,DA =DC ,已知B =π4,BC =1.(1)若△ABC 是锐角三角形,DC =63,求角A 的大小; (2)若△BCD 的面积为16,求边AB 的长.【解析】 (1)在△BCD 中,B =π4,BC =1,DC =63,由正弦定理得,BC sin ∠BDC =CDsin B ,解得sin ∠BDC =1×2263=32,则∠BDC =π3或2π3.由△ABC 是锐角三角形,可得∠BDC =2π3.又由DA =DC ,得A =π3.(2)由于B =π4,BC =1,△BCD 的面积为16,则12·BC ·BD ·sin π4=16,解得BD =23. 由余弦定理得CD 2=BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos π4=1+29-2×23×22=59,故CD =53,则AB =AD +BD =CD +BD =5+23, 故边AB 的长为5+23. 3.(2016·郑州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知1tan A +1tan C =1sin B,且b =2,a >c . (1)求ac 的值; (2)若△ABC 的面积S =74,求a ,c 的值. 【解析】 (1)因为cos A sin A +cos C sin C =cos A sin C +cos C sin Asin A sin C=sin (A +C )sin A sin C =sin B sin A sin C,所以sin B sin A sin C =1sin B ,即sin 2B =sin A sinC .由正弦定理可得b 2=ac ,又b =2,所以ac =2.(2)S =12ac sin B =sin B =74,又ac =2且a >c ,所以a 2>ac =2,即a >2,又b =2,所以A >B ,故角B 一定为锐角,因此cos B =1-sin 2B =34.由余弦定理可知cos B =a 2+c 2-b 22ac =34,所以a 2+c 2=5,由ac =2且a >c ,解得a =2,c =1.4.(2016·天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a sin 2B = 3b sin A .(1)求B ;(2)若cos A =13,求sin C 的值.【解析】 (1)在△ABC 中,由a sin A =bsin B ,可得a sin B =b sin A , 又由a sin 2B =3b sin A ,得2a sin B cos B =3b sin A =3a sin B , 所以cos B =32,得B =π6. (2)由cos A =13,可得sin A =223,则sin C =sin[π-(A +B )]=sin(A +B )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=32sin A +12cos A =26+16. 5.(2016·淄博模拟)已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A .(1)若cos C =63,求证:2a -3c =0; (2)若B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,且cos(A -B )=45,求sin B 的值.【解析】 由sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A ,得32sin A +12cos A =2cos A ,即sin A =3cos A .因为A ∈(0,π),且cos A ≠0, 所以tan A =3,所以A =π3.(1)证明 因为sin 2C +cos 2C =1,cos C =63,C ∈(0,π), 所以sin C =33, 由正弦定理知a sin A =c sin C ,即a c =sin A sin C =3233=32,即2a -3c =0.(2)因为B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,所以A -B =π3-B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3, 因为sin 2(A -B )+cos 2(A -B )=1,所以sin(A -B )=35,所以sin B =sin[A -(A -B )]=sin A cos(A -B )-cos A sin(A -B )=43-310.6.(2016·四川)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos A a +cos Bb=sin C c.(1)证明:sin A sin B =sin C ; (2)若b 2+c 2-a 2=65bc ,求tan B .【解析】 (1)证明 根据正弦定理,可设a sin A =b sin B =csin C =k (k >0).则a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C .代入cos A a +cos B b =sin C c 中,有cos A k sin A +cos B k sin B =sin C k sin C ,变形可得sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B =sin(A +B ).在△ABC 中,由A +B +C =π,有sin(A +B )=sin(π-C )=sin C , 所以sin A sin B =sin C .(2)由已知,b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理,有cos A =b 2+c 2-a 22bc =35.所以sin A =1-cos 2A =45.由(1),sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以45sin B =45cos B +35sin B ,故tan B =sin B cos B=4.。
2018版高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形 4.3 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
2018版高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形 4.3 两角和与差的正弦、余弦和正切公式、二倍角公式真题演练集训 理 新人教A 版1.[2015·新课标全国卷Ⅰ]sin 20°cos 10°-cos 160°·sin 10°=( )A .-32 B.32 C .-12 D.12答案:D解析:sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°·cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D. 2.[2016·四川卷]cos 2π8-sin 2π8=________. 答案:22 解析:由二倍角公式,得cos 2 π8-sin 2 π8=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π8=22. 3.[2015·四川卷]sin 15°+sin 75°的值是________. 答案:62解析:sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin 15°+22cos 15° =2(sin 15°cos 45°+cos 15°sin 45°)=2sin 60°=2×32=62. 4.[2015·江苏卷]已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________. 答案:3解析:tan β=tan[(α+β)-α]=α+β-tan α1+α+βα=17--1+17-=3.课外拓展阅读三角恒等变换的综合问题1.三角恒等变换与三角函数性质的综合应用利用三角恒等变换先将三角函数式转化为y =A sin(ωx +φ)的形式,再求其周期、单调区间、最值等,一直是高考的热点.[典例1] [改编题]已知函数f (x )=2sin ωx -4sin 2ωx 2+2+a (其中ω>0,α∈R ),且f (x )的图象在y 轴右侧的第一个最高点的横坐标为2.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在区间[6,16]上的最大值为4,求a 的值.[解] (1)f (x )=2sin ωx -4sin 2ωx 2+2+a =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4+a , 由题意,知2ω+π4=π2,得ω=π8. 所以最小正周期T =2πω=16. (2)f (x )=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4+a , 因为x ∈[6,16],所以π8x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,9π4. 由图象可知(图略),当π8x +π4=9π4, 即当x =16时, f (x )的最大值,由22sin 9π4+a =4,得a =2. 2.三角恒等变换与三角形的综合三角恒等变换经常出现在解三角形中,与正弦定理、余弦定理相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等,是高考热点内容.根据所给条件解三角形时,主要有两种途径:(1)利用正弦定理把边的关系化成角,因为三个角之和等于π,可以根据此关系把未知量减少,再用三角恒等变换化简求解;(2)利用正弦、余弦定理把边的关系化成角的关系,再用三角恒等变换化简求解.[典例2] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a 2+b 2+2ab =c 2.(1)求C ;(2)设cos A cos B =325,α+A α+B cos 2α=25,求tan α的值.[解] (1)因为a 2+b 2+2ab =c 2, 由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-2ab 2ab =-22.故C =3π4. (2)由题意,得 αsin A -cos αcos A αsin B -cos αcos Bcos 2α=25, 因此(tan αsin A -cos A )(tan αsin B -cos B )=25, tan 2αsin A sin B -tan α(sin A cos B +cos A sin B )+cos A cos B =25, tan 2αsin A sin B -tan αsin(A +B )+cos A cos B =25.① 因为C =3π4,A +B =π4, 所以sin(A +B )=22. 因为cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B ,即325-sin A sin B =22, 解得sin A sin B =325-22=210. 由①得tan 2α-5tan α+4=0,解得tan α=1或tan α=4.3.三角恒等变换与向量的综合三角恒等变换与向量的综合问题是高考中经常出现的问题,一般以向量的坐标形式给出与三角函数有关的条件,并结合简单的向量运算,往往是两向量平行或垂直的计算,即令a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2,a ∥b ⇔x 1y 2=x 2y 1,a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0,把向量形式化为坐标运算后,接下来的运算仍然是三角函数的恒等变换以及三角函数、解三角形等知识的运用.[典例3] 已知△ABC 为锐角三角形,若向量p =(2-2sin A ,cos A +sin A )与向量q =(sin A -cos A,1+sin A ),是共线向量.(1)求角A ;(2)求函数y =2sin 2B +cos C -3B2的最大值. [思路分析] (1)向量共线→三角函数式――→化简得sin 2A 的值→得锐角A (2)化函数为A ωx +φ+b 的形式→根据B 的范围求最值 [解] (1)因为p ,q 共线,所以(2-2sin A )(1+sin A )=(cos A +sin A )(sin A -cos A ),则sin 2A =34. 又A 为锐角,所以sin A =32,则A =π3. (2)y =2sin 2B +cos C -3B2=2sin 2B +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π3-B -3B 2=2sin 2B +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2B =1-cos 2B +12cos 2B +32sin 2B =32sin 2B -12cos 2B +1 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π6+1. 因为B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以2B -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,5π6, 所以当2B -π6=π2时,函数y 取得最大值, 解得B =π3,y max =2.。
(新课改省份专用)高考数学一轮复习(第2课时)系统题型——解三角形及应用举例讲义
1.(2018·天津期末)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin C =sin 2B ,且b =2,c =3,则a 等于( )A.12 B.3 C .2D .2 3解析:选C 由sin C =sin 2B =2sin B cos B 及正、余弦定理得c =2b ·a 2+c 2-b 22ac ,代入数据得(2a +1)(a-2)=0,解得a =2,或a =-12(舍去),故选C.2.(2018·天津实验中学期中)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C =( )A.π3B.2π3C.3π4D.5π6解析:选B ∵3sin A =5sin B ,∴由正弦定理可得3a =5b ,即a =53b .∵b +c =2a ,∴c =73b ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =259b 2+b 2-499b 22×53b 2=-159103=-12.∵C ∈(0,π),∴C =2π3.故选B.3.(2018·北京高考)在△ABC 中,a =7,b =8,cos B =-17.(1)求∠A ;(2)求AC 边上的高.解:(1)在△ABC 中,因为cos B =-17,所以sin B =1-cos 2B =437.由正弦定理得sin A =a sin B b =32.由题设知π2<∠B <π,所以0<∠A <π2.所以∠A =π3.(2)在△ABC 中,因为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =32×⎝⎛⎭⎫-17+12×437=3314, 所以AC 边上的高为a sin C =7×3314=332.[方法技巧]用正、余弦定理求解三角形基本量的方法1.(2019·湖南师大附中月考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b cos C c cos B =1+cos 2C1+cos 2B,则△ABC 的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D 由已知1+cos 2C 1+cos 2B =2cos 2C 2cos 2B =cos 2C cos 2B =b cos C c cos B ,∴cos C cos B =b c 或cos C cos B =0,即C =90°或cos Ccos B =b c .由正弦定理,得b c =sin B sin C ,∴cos C cos B =sin B sin C ,即sin C cos C =sin B cos B ,即sin 2C =sin 2B ,∵B ,C 均为△ABC 的内角,∴2C =2B 或2C +2B =180°,∴B =C 或B +C =90°,∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.故选D.2.(2018·重庆六校联考)在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选A 已知等式变形得cos B +1=a c +1,即cos B =ac .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac ,代入得a 2+c 2-b 22ac =ac,整理得b 2+a 2=c 2,即C 为直角,则△ABC 为直角三角形. 3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =a c ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形解析:选C ∵sin A sin B =a c ,∴a b =ac ,∴b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,∴b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.∵A ∈(0,π),∴A =π3,∴△ABC 是等边三角形.[方法技巧]判定三角形形状的2种常用途径[典例] (2017·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin A +3cos A =0,a =27,b =2.(1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. [解] (1)由已知可得tan A =-3,所以A =2π3.在△ABC 中,由余弦定理得28=4+c 2-4c cos 2π3,即c 2+2c -24=0.解得c =4(负值舍去). (2)法一:由题可得∠BAD =π6,由余弦定理可得cos C =27,∴CD =7,∴AD =3,∴S △ABD =12×4×3×sin ∠DAB = 3.法二:由题设可得∠CAD =π2, 所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6.故△ABD 的面积与△ACD 的面积的比值为12AB ·AD ·sin π612AC ·AD =1.又△ABC 的面积为12×4×2×sin 2π3=23,所以△ABD 的面积为 3.[方法技巧] 求解与三角形面积有关的问题的步骤[针对训练]1.(2019·德化一中、永安一中、漳平一中三校联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a +b +c sin A +sin B +sin C=233,A =π3,b =1,则△ABC 的面积为( )A.32B.34C.12D.14解析:选B 由正弦定理可得a sin A =b sin B =a +b +c sin A +sin B +sin C =233,又A =π3,b =1,则a =1,B=π3,所以△ABC 是边长为1的正三角形,所以△ABC 的面积为12×12×32=34. 2.(2019·长沙、南昌高三第一次联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b sin B =a sin A +(c -a )·sin C .(1)求B ;(2)若3sin C =2sin A ,且△ABC 的面积为63,求b .解:(1)由b sin B =a sin A +(c -a )sin C 及正弦定理,得b 2=a 2+(c -a )c ,即a 2+c 2-b 2=ac . 由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =ac 2ac =12.因为B ∈(0,π),所以B =π3.(2)由(1)得B =π3,所以△ABC 的面积为12ac sin B =34ac =63,得ac =24.由3sin C =2sin A 及正弦定理,得3c =2a , 所以a =6,c =4.由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =36+16-24=28, 所以b =27.几何性质,也要灵活选择正弦定理、余弦定理、三角恒等变换公式.[典例] (2019·福州期末)已知菱形ABCD 的边长为2,∠DAB =60°.E 是边BC 上一点,线段DE 交AC 于点F .(1)若△CDE 的面积为32,求DE 的长; (2)若7CF =4DF ,求sin ∠DFC .[解] (1)依题意,得∠BCD =∠DAB =60°. 因为△CDE 的面积S =12CD ·CE ·sin ∠BCD =32,所以12×2CE ·32=32,解得CE =1.在△CDE 中,由余弦定理得DE =CD 2+CE 2-2CD ·CE cos ∠BCD =22+12-2×2×1×12= 3.(2)法一:依题意,得∠ACD =30°,∠BDC =60°, 设∠CDE =θ,则0°<θ<60°. 在△CDF 中,由正弦定理得CF sin θ=DFsin ∠ACD, 因为7CF =4DF ,所以sin θ=CF 2DF =27,所以cos θ=37, 所以sin ∠DFC =sin(30°+θ)=12×37+32×27=32114.法二:依题意,得∠ACD =30°,∠BDC =60°,设∠CDE =θ,则0°<θ<60°, 设CF =4x ,因为7CF =4DF ,则DF =7x ,在△CDF 中,由余弦定理,得DF 2=CD 2+CF 2-2CD ·CF cos ∠ACD , 即7x 2=4+16x 2-83x , 解得x =239,或x =233.又因为CF ≤12AC =3,所以x ≤34,所以x =239,所以DF =2219,在△CDF 中,由正弦定理得CD sin ∠DFC =DFsin ∠ACD,所以sin ∠DFC =2sin 30°2219=32114.[方法技巧]平面几何中解三角形问题的求解思路(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解; (2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.[提醒] 做题过程中,要用到平面几何中的一些知识点,如相似三角形的边角关系、平行四边形的一些性质,要把这些性质与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.[针对训练]1.(2019·皖西教学联盟期末)如图,在平面四边形ABCD 中,AB =1,BC =3,AC ⊥CD ,CD =3AC ,当∠ABC 变化时,对角线BD 的最大值为________.解析:设∠ABC =α,∠ACB =β,在△ ABC 中,由余弦定理得AC 2=4-23cos α. 由正弦定理得AB sin β=AC sin α,故sin β=sin α4-23cos α.又CD =3AC ,所以在△BCD 中,由余弦定理得BD 2=3+3(4-23cos α)-23×3×4-23cos α×cos ⎝⎛⎭⎫β+π2,即BD 2=15-63cos α+6sin α=15+12sin ⎝⎛⎭⎫α-π3.当α=5π6时,BD 取得最大值3 3.答案:3 32.(2019·晋城一模)如图,在锐角三角形ABC 中,sin ∠BAC =2425,sin ∠ABC =45,BC =6,点D 在边BC 上,且BD =2DC ,点E 在边AC 上,且BE ⊥AC ,BE 交AD 于点F .(1)求AC 的长;(2)求cos ∠DAC 及AF 的长.解:(1)在锐角三角形ABC 中,sin ∠BAC =2425,sin ∠ABC =45,BC =6,由正弦定理可得ACsin ∠ABC =BCsin ∠BAC ,所以AC =BC sin ∠ABC sin ∠BAC=6×452425=5.(2)由sin ∠BAC =2425,sin ∠ABC =45,可得cos ∠BAC =725,cos ∠ABC =35,所以cos C =-cos(∠BAC +∠ABC )=-cos ∠BAC cos ∠ABC +sin ∠BAC sin ∠ABC =-725×35+2425×45=35.因为BE ⊥AC ,所以CE =BC cos C =6×35=185,AE =AC -CE =75.在△ACD 中,AC =5,CD =13BC =2,cos C =35,由余弦定理可得AD =AC 2+DC 2-2AC ·DC cos C =25+4-12=17, 所以cos ∠DAC =AD 2+AC 2-CD 22AD ·AC =17+25-41017=191785.由BE ⊥AC ,得AF cos ∠DAC =AE , 所以AF =75191785=71719.[典例] 如图,某游轮在A 处看灯塔B 在A 的北偏东75°方向上,距离为126海里,灯塔C 在A 的北偏西30°方向上,距离为83海里,游轮由A 处向正北方向航行到D 处时再看灯塔B ,B 在南偏东60°方向上,则C 与D 的距离为( )A .20海里B .8 3 海里C .23 2 海里D .24海里[解析] 在△ABD 中,因为灯塔B 在A 的北偏东75°方向上,距离为126海里,货轮由A 处向正北方向航行到D 处时,再看灯塔B ,B 在南偏东60°方向上,所以B =180°-75°-60°=45°,由正弦定理AD sin B =ABsin ∠ADB, 可得AD =AB sin Bsin ∠ADB=126×2232=24海里.在△ACD 中,AD =24海里,AC =8 3 海里,∠CAD =30°,由余弦定理得CD 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC cos 30°=242+(83)2-2×24×83×32=192. 所以CD =8 3 海里.故选B. [答案] B [方法技巧]处理距离问题的策略(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接求解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理. [针对训练]1.如图,一位同学从P 1处观测塔顶B 及旗杆顶A ,得仰角分别为α和90°-α.后退l (单位:m)至点P 2处再观测塔顶B ,仰角变为原来的一半,设塔CB 和旗杆BA 都垂直于地面,且C ,P 1,P 2三点在同一条水平线上,则塔CB 的高为________m ;旗杆BA 的高为________m .(用含有l 和α的式子表示)解析:设BC =x m ,在Rt △BCP 1中,∠BP 1C =α,在Rt △P 2BC 中,∠P 2=α2,∵∠BP 1C =∠P 1BP 2+∠P 2,∴∠P 1BP 2=α2,即△P 1BP 2为等腰三角形,P 1B =P 1P 2=l , ∴BC =x =l sin α.在Rt △ACP 1中,AC CP 1=ACl cos α=tan(90°-α),∴AC =l cos 2αsin α,则AB =AC -BC =l cos 2αsin α-l sin α=l cos 2α-sin 2αsin α=l cos 2αsin α. 答案:l sin α l cos 2αsin α2.如图所示,当甲船位于A 处时获悉,在其正东方向相距20海里的B 处有一艘渔船遇险等待营救,甲船立即前往营救,同时把消息告知在甲船的南偏西30°相距10海里C 处的乙船,乙船立即朝北偏东θ+30°角的方向沿直线前往B 处营救,则sin θ的值为________.解析:如图,连接BC ,在△ABC 中,AC =10,AB =20,∠BAC =120°,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AB ·AC ·cos 120°=700,∴BC =107, 再由正弦定理,得BC sin ∠BAC =AB sin θ,∴sin θ=217.答案:217。
2018年高考数学三角函数解三角形与平面向量21两角和与差的正弦余弦和正切公式试题文
考点测试21 两角和与差的正弦、余弦和正切公式一、基础小题 1.sin20°cos20°cos50°=( )A .2 B.22 C. 2 D.12答案 D解析 原式=sin40°2cos50°=sin40°2sin40°=12.2.已知α是第二象限角,且sin(π+α)=-35,则tan2α的值为( )A.45 B .-83 C .-237 D .-247 答案 D解析 ∵α是第二象限角,且sin(π+α)=-35,∴sin α=35,cos α=-45,∴tan α=-34,于是tan2α=2tan α1-tan 2α=-247,故选D. 3.设tan α,tan β是方程x 2-3x +2=0的两根,则tan(α+β)的值为( ) A .-3 B .-1 C .1 D .3 答案 A解析 由题意可知tan α+tan β=3,tan α·tan β=2,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3,故选A.4.化简cos15°cos45°-cos75°sin45°的值为( ) A.12 B.32 C .-12 D .-32 答案 A解析 cos15°cos45°-cos75°sin45° =cos15°cos45°-sin15°sin45° =cos(15°+45°)=cos60°=12,故选A.5.下列各式中,值为32的是( ) A .2sin15°cos15° B .cos 215°-sin 215° C .2sin 215°-1 D .sin 215°+cos 215°答案 B解析 2sin15°cos15°=sin30°=12,cos 215°-sin 215°=cos30°=32,2sin 215°-1=-cos30°=-32,sin 215°+cos 215°=1.故选B. 6.设sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=13,则sin2θ=( )A .-79B .-19 C.19 D.79答案 A解析 sin2θ=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2θ=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132-1=-79.7.已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos(α-β)的值等于( )A .-12 B.12 C .-13 D.2327答案 D解析 ∵cos α=13,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α=223,∴sin2α=429,cos2α=-79.又cos(α+β)=-13,α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=223.∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-79×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+429×223=2327. 8.3-sin70°2-cos 210°=________. 答案 2 解析3-sin70°2-cos 210°=3-cos20°2-cos20°+12=-3-cos20°=2.二、高考小题9.[2016·全国卷Ⅱ]若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,则sin2α=( )A.725B.15 C .-15 D .-725 答案 D解析 解法一:sin2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=-725.故选D.解法二:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=22(cos α+sin α)=35⇒cos α+sin α=325⇒1+sin2α=1825,∴sin2α=-725.故选D.10.[2015·全国卷Ⅰ]sin20°cos10°-cos160°sin10°=( ) A .-32 B.32 C .-12 D.12答案 D解析 原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=sin30°=12,故选D.11.[2016·四川高考]cos 2π8-sin 2π8=________. 答案22解析 由二倍角公式易得cos2π8-sin 2π8=cos π4=22. 12.[2015·四川高考]sin15°+sin75°的值是________. 答案62解析 sin15°+sin75°=sin15°+cos15°=2sin(15°+45°)=2sin60°=62. 13.[2015·江苏高考]已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________.答案 3解析 tan β=tan[(α+β)-α]=α+β-tan α1+α+βα=17--1+17-=3.三、模拟小题14.[2017·河北唐山调研]sin47°cos17°+cos47°cos(90°+17°)=( ) A .-12 B.32 C.22 D.12答案 D解析 sin47°cos17°+cos47°cos(90°+17°)=sin47°cos17°+cos47°(-sin17°)=sin(47°-17°)=sin30°=12,故选D.15.[2017·合肥模拟]若sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,且α为第二象限角,则tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=( ) A .7 B.17 C .-7 D .-17答案 B解析 解法一:sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,即sin αcos βsin β-cos αsin 2β-cos αcos 2β-sin αsin βcos β=45,即cos α=-45.又α为第二象限角,∴tan α=-34,∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=1+tan α1-tan α=17,故选B. 解法二:sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,即-cos(α-β+β)=-cos α=45,即cos α=-45.又α为第二象限角,∴tan α=-34,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+tan α1-tan α=17,故选B.16.[2016·洛阳统考]函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4≤x ≤π2的最大值为( )A .2B .3C .2+ 3D .2- 3答案 B解析 依题意,f (x )=1-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x =sin2x -3cos2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1,当π4≤x ≤π2时,π6≤2x -π3≤2π3,12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1,此时f (x )的最大值是3,选B.17.[2017·江西九校联考]已知5sin2α=6cos α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则tan α2=( )A .-23 B.13 C.35 D.23答案 B解析 由题意知10sin αcos α=6cos α,又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α=35,cos α=45,tan α2=sin α2cos α2=2sin 2α22sin α2cosα2=1-cos αsin α=1-4535=13.18.[2017·长沙调研](1+tan17°)(1+tan28°)(1+tan27°)·(1+tan18°)的值是( )A .2B .4C .8D .16 答案 B解析 (1+tan17°)(1+tan28°)=1+tan17°+tan28°+tan17°tan28°,tan45°=tan17°+tan28°1-tan17°tan28°=1,∴1+tan17°+tan28°+tan17°tan28°=2,∴(1+tan17°)(1+tan28°)(1+tan27°)(1+ta n18°)=4,故选B.一、高考大题1.[2015·广东高考]已知tan α=2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4的值; (2)求sin2αsin 2α+sin αcos α-cos2α-1的值.解 (1)tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=2+11-2=-3.(2)原式=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α =2tan αtan 2α+tan α-2=2×222+2-2=1.2.[2014·江西高考]已知函数f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)为奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,其中a ∈R ,θ∈(0,π).(1)求a ,θ的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4=-25,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3的值. 解 (1)因为f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)是奇函数,而y 1=a +2cos 2x 为偶函数,所以y 2=cos(2x +θ)为奇函数,又θ∈(0,π),得θ=π2,所以f (x )=-sin2x ·(a +2cos 2x ),由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,得-(a +1)=0,即a =-1. (2)由(1)得f (x )=-12sin4x ,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4=-12sin α=-25,即sin α=45,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,从而cos α=-35,所以有sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin αcos π3+cos αsin π3=4-3310.二、模拟大题3.[2016·深圳模拟]已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=12.(1)求tan α的值; (2)求sin2α-cos 2α1+cos2α的值.解 (1)解法一:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=tan π4+tan α1-tan π4tan α=1+tan α1-tan α. 由tan ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=12,有1+tan α1-tan α=12.解得tan α=-13.解法二:tan α=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫π4+α-π4 =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-tan π41+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αtanπ4=12-11+12×1=-13.(2)解法一:sin2α-cos 2α1+cos2α=2sin αcos α-cos 2α1+2cos 2α-1=2sin α-cos α2cos α=tan α-12=-13-12=-56.解法二:由(1)知tan α=-13,得sin α=-13cos α.∴sin 2α=19cos 2α,1-cos 2α=19cos 2α.∴cos 2α=910.于是cos2α=2cos 2α-1=45,sin2α=2sin αcos α=-23cos 2α=-35.∴sin2α-cos 2α1+cos2α=-35-9101+45=-56.4.[2017·广西南宁质检]已知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1tan x sin 2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4. (1)若tan α=2,求f (α)的值; (2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,求f (x )的取值范围.解 (1)f (x )=(sin 2x +sin x cos x )+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=1-cos2x 2+12sin2x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=12+12(sin2x -cos2x )+cos2x =12(sin2x +cos2x )+12. 由tan α=2,得sin2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=45, cos2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2α1+tan 2α=-35, 所以,f (α)=12(sin2α+cos2α)+12=35.(2)由(1)得,f (x )=12(sin2x +cos2x )+12=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+12.由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,得5π12≤2x +π4≤54π. ∴-22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4≤1,0≤f (x )≤2+12,所以f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2+12.5.[2017·合肥质检]已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,求: (1)sin2α; (2)tan α-1tan α. 解 (1)cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-14,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12,又因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,故2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3,从而cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32,∴sin2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=12.(2)tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos2αsin2α=-2·-3212=2 3.(或者∴2α+π3=7π6,∴α=5π12,∴sin2α=sin 5π6=12,cos2α=cos 5π6=-32,∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-cos2α12sin2α=2 3.)6.[2017·江西八校联考]已知向量a =⎝ ⎛cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,f (x )=2a ·b -1.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域.解 (1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,5π6.因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π3上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减, 所以当x =π3时,f (x )取最大值1.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=-32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=12, ∴当x =-π12时,f (x )取最小值-32,所以函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.。
高考数学:解三角形(复习学案)
专题09 解三角形(一) 三角形中的求值问题1.例题【例1】设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2,c =23,cos A =32,且b <c ,则b =( )A . 3B .2C .2 2D .3【例2】在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若1a =,cos )cos 0A C C b A ++=,则角A =( )A .23π B .3π C .6π D .56π 【例3】在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,4a =,b =cos (2)cos c B a b C =-,则ABC ∆的面积为______.【例4】(2017·全国高考真题(理))△ABC 的内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、, 已知△ABC 的面积为23sin a A.(1)求sin sin B C ;(2)若6cos cos 1,3,B C a ==求△ABC 的周长.【例5】如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.2.巩固提升综合练习【练习1】(2019·全国高考真题)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3【练习2】(2018·全国高考真题)△ABC 的内角A , B , C 的对边分别为a , b , c ,已知bsinC +csinB =4asinBsinC ,b 2+c 2−a 2=8,则△ABC 的面积为________. 【练习3】 在ABC ∆中,已知AB 边上的中线1CM =,且1tan A ,1tan C ,1tan B成等差数列,则AB 的长为________.【练习4】在△ABC 中,已知AB =2,AC =5,tan ∠BAC =-3,则BC 边上的高等于( ) A .1 B .2 C . 3 D .2【练习5】已知圆内接四边形ABCD 的边长AB =2,BC =6,CD =DA =4,求四边形ABCD 的面积S .【练习6】 △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 已知c cos B =(3a -b )cos C . (1)求sin C 的值;(2)若c =26,b -a =2,求△ABC 的面积.(二)三角形中的最值或范围问题1.例题【例1】在△ABC中,已知c=2,若sin2A+sin2B-sin A sin B=sin2C,则a+b的取值范围为________.【例2】已知在锐角ABC∆中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2cos cosb Cc B=,则111tan tan tanA B C++的最小值为()A B C D.【例3】已知△ABC的外接圆半径为R,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a sin B cos C +32c sin C=2R,则△ABC面积的最大值为( )A.25B.45C.255D.125【例4】在ABC∆中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且cos Ccos cos cos2ab Ac A B+=,ABC∆,则ABC∆周长的最小值为______.2.巩固提升综合练习【练习1】 设锐角三角形ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,2a B A ==,则b 的取值范围为( )A .(0,4)B .(2,C .D .4)【练习2】 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bc =1,b +2c cos A =0,则当角B 取得最大值时,△ABC 的周长为( ) A .2+3 B .2+2 C .3D .3+2【练习3】已知ABC ∆1,且满足431tan tan A B+=,则边AC 的最小值为_______.【练习4】在ABC ∆中,23BAC π∠=,已知BC 边上的中线3AD =,则ABC ∆面积的最大值为__________.(三)解三角形的实际应用必备知识:实际测量中的有关名称、术语南偏西60°指以正南方向为始边,转向目标方向线形成的角1.例题【例1】在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A处(3-1)n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A 2 n mile的C处的缉私船奉命以10 3 n mile的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?【例2】如图,A,B两点在河的同侧,且A,B两点均不可到达,测出A,B的距离,测量者可以在河岸边选定两点C,D,测得CD=a,同时在C,D两点分别测得∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA=δ.在△ADC和△BDC中,由正弦定理分别计算出AC和BC,再在△ABC中,应用余弦定理计算出AB.若测得CD=32km,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,求A,B两点间的距离.【例3】某人在点C测得塔顶A在南偏西80°,仰角为45°,此人沿南偏东40°方向前进100米到D,测得塔顶A的仰角为30°,则塔高为____________米.2.巩固提升综合练习【练习1】甲船在A处,乙船在甲船正南方向距甲船20海里的B处,乙船以每小时10海里的速度向正北方向行驶,而甲船同时以每小时8海里的速度由A处向北偏西60°方向行驶,问经过多少小时后,甲、乙两船相距最近?【练习2】如图,一艘船自西向东匀速航行,上午10时到达一座灯塔P 的南偏西75°距塔68海里的M 处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处,则这艘船航行的速度为( )A.1762海里/时B .346海里/时 C.1722海里/时D .342海里/时【练习3】某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直弹射高度:A 、B 、C 三地位于同一水平面上,在C 处进行该仪器的垂直弹射,观测点A 、B 两地相距100米,∠BAC =60°,在A 地听到弹射声音的时间比在B 地晚217秒.在A 地测得该仪器弹至最高点H 时的仰角为30°,求该仪器的垂直弹射高度CH .(声音的传播速度为340米/秒)1.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等比数列,且a 2=c 2+ac -bc ,则cb sin B =( )A .32B .233C .33D .32.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =3,c =23,b sin A =a cos ⎪⎭⎫⎝⎛+6πB 则b =( ) A .1 B.2 C.3D.53.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =2,c =32,tan B =2tan A ,则△ABC 的面积为( ) A .2 B .3 C .32D .423.如图,在△ABC 中,∠C =π3,BC =4,点D 在边AC 上,AD =DB ,DE ⊥AB ,E 为垂足.若DE =22,则cos A 等于( ) A .223B .24C .64D .634.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若B =2A ,则2ba的取值范围是( ) A .(2,2) B .(2,6) C .(2,3)D .(6,4)5.在ΔABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =2,B =45°,若三角形有两解,则b 的取值范围是_______.6.已知a ,b ,c 是△ABC 中角A ,B ,C 的对边,a =4,b ∈(4,6),sin 2A =sin C ,则c 的取值范围为________.7.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成等比数列,cos(A -C )-cos B =12,延长BC至点D ,若BD =2,则△ACD 面积的最大值为________.8.(2019·高考全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =6,a =2c ,B =π3,则△ABC 的面积为________. 9.若满足3ABC π∠=, AC =3, ,BC m ABC =恰有一解,则实数m 的取值范围是______.10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,外接圆的半径为1,且tan A tan B =2c -bb ,则△ABC 面积的最大值为________.11.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2+c 2-b 2=ab cos A +a 2cos B . (1)求角B ;(2)若b =27,tan C =32,求△ABC 的面积.12.已知ABC ∆中,角A B C 、、的对边分别为a b c ,,,若cos sin a b C c B =+(Ⅰ)求B ;(Ⅰ)若2b = ,求ABC ∆面积的最大值。
2018年江苏高考第13题(三角形中最值)-2018年高考数学经典题分析及针对训练Word版含解析
2018年江苏高考第13题(三角形中最值)-2018年高考数学经典题分析及针对训练Word 版含解析一、典例分析,融合贯通典例1.【2018年江苏高考第13题】在ABC ∆中,角,,A B C 所对应的边分别为,,,a b c 120,ABC ABC o ∠=∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为__________. 解法一: 【答案】9如图,由题可知ABC BCD ABD S S S ∆∆∆=+,ABCD点评:本题考查三角形面积公式、利用基本不等式求最值,考查等价转化思想的应用以及分析问题、 解决问题的能力、运算求解能力,难度较大. 解法二:由面积得:111sin120sin 60sin 60222ac a c ︒=︒+︒ 化简得()011aa c ac c a a +=⇒=<<-()()14414155911a a c a a a a +=++=-++≥=-- 当且仅当()1411a a -=-,即3,32a c ==时取等号。
点评:在求最值中同样运用了均值不等式,同解法一比较,只是体现了消元思想和不同的拼凑途径。
均值不等式的运用特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足均值不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误. 解法三: 如图AC点评:解法对题目条件的切入点,选择在余弦定理和角平分线性质,从而建立关于,a c 方程,最终借助均值不等式求最值。
解法四:如图以B为坐标原点建立直角坐标系,则1((),(,0)22c D A C a -x由,,A D C 三点共线,可得:AD AC uuu ruu u rλ=,又1(,),(,)222222c c AD AC auuu r uu ur =+-=+-由向量共线得:1()())()222c c a +⋅=⋅+ 化简得:(1)(1)1a c ac a c +=⇒--= 由44(1)(1)5a c a c +=-+-+,则4(1)(1)224a c -+-≥≥⨯= 可得:44(1)(1)5459a c a c +=-+-+≥+=。
高考数学-解三角形-专题复习100题(含答案详解)
⾼考数学-解三⾓形-专题复习100题(含答案详解)⾼考数学-解三⾓形-专题复习100题(含答案详解)2018年⾼考数学解三⾓形专题复习100题1.如图在△ABC中,D是边AC上的点,且AB=AD,,BC=2BD.(1)求的值;(2)求sinC的值.2.△ABC中,⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知 .求sinA和c的值.3.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+cosA=0,a=2,b=2.(1)求c;(2)设D为BC边上⼀点,且AD AC,求△ABD的⾯积.4.在中,内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,.(1)若,求c的值;(2)若,求的⾯积.5.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,.(1)求c;(2)设为边上⼀点,且,求的⾯积.6.在△ABC中, =60°,c= a.(Ⅰ)求sinC的值;(Ⅱ)若a=7,求△ABC的⾯积.7.△ABC的三个内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,asin Asin B+bcos2A= a.(1)求;8.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为、、,且.(1)若,求的值;(2)若,求的值.9.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,且,延长线段到点,使得.(Ⅰ)求证:是直⾓;(Ⅱ)求的值.10.在△ABC中,内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求⾓A的值;(2)若的⾯积为,△ABC的周长为,求边长a.11.为绘制海底地貌图,测量海底两点C,D间的距离,海底探测仪沿⽔平⽅向在A,B两点进⾏测量,A,B,C,D在同⼀个铅垂平⾯内. 海底探测仪测得同时测得海⾥。
(1)求AD的长度;(2)求C,D之间的距离.12.在中,⾓A,B,C对边分别为a,b,c,⾓,且.(1)证明:;(2)若⾯积为1,求边c的长.13.在△ABC 中,边a,b,c分别是内⾓A,B,C所对的边,且满⾜,设B的最⼤值为B.0(Ⅰ)求B0的值;(Ⅱ)当B=B0,a=1,c=3,D为AC的中点时,求BD的长.14.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(Ⅰ)求⾓C;(Ⅱ)若c=,△ABC的⾯积为,求△ABC的周长.15.在中,⾓,,的对边分别是,,,已知,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ) 若⾓为锐⾓,求的值及的⾯积.16.在△ABC中,已知.(1)求的长;(2)求的值.17.△ABC的内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量与平⾏.(I)求A;(II)若,求△ABC的⾯积.18.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知的⾯积为.(1)求;(2)若,,求的周长.19.在△ABC中,⾓的对边分别为,且满⾜.(1)求⾓的值;(2)设,当取到最⼤值时,求⾓A.⾓C的值.20.在△ABC中,⾓的对边分别为a,b,c, ,c=,⼜△ABC的⾯积为,求:(1)⾓的⼤⼩;(2)的值.21.在△ABC中,⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos2﹣sinB?sinC=.(1)求A;(2)若a=4,求△ABC⾯积的最⼤值.22.在△ABC中,已知⾓A,B,C的对边分别是a,b,c,且.(I)求⾓C的⼤⼩;(II)如果,,求实数m的取值范围.23.已知向量=(2cosx,sinx),=(cosx,2cosx),函数f(x)=?﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)在锐⾓△ABC中,内⾓A.B、C的对边分别为a,b,c,tanB=,对任意满⾜条件的A,求fA.的取值范围.24.设△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为,且.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若,求C.25.在△ABC中,a、b、c分别为内⾓A.B、C的对边,且2sinAcosC=2sinB﹣sinC.(1)求∠A的⼤⼩;(2)在锐⾓△ABC中,a=,求c+b的取值范围.26.在ABC中,(I)求的⼤⼩(II)求的最⼤值27.设函数,其中向量,,.(Ⅰ)求的最⼩正周期与单调递减区间;(Ⅱ)在△ABC中,a、b、c分别是⾓A.B、C的对边,已知fA.=2,b=1,△ABC的⾯积为,求的值.28.△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(2a+b )sinA+(2b+a )sinB=2csinC .(Ⅰ)求C 的⼤⼩;(Ⅱ)若,求△ABC 周长的最⼤值.29.已知A .B 、C 是△ABC 的三内⾓,向量m=(-1,3),n=(cosA ,sinA),且m ·n=1.(1)求⾓A ;(2)若3)4tan(-=+B π,求tanC.30.在△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且C=,a=6.(Ⅰ)若c=14,求sinA 的值;(Ⅱ)若△ABC 的⾯积为3,求c 的值.31.在△ABC 中,a,b,c 分别为内⾓A,B,C 的对边,且(Ⅰ)求A 的⼤⼩;(Ⅱ)求的最⼤值.32.△ABC 的内⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cosC (acosB+bcosA )=c .(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若c=,△ABC 的⾯积为,求△ABC 的周长.33.在△ABC 中,⾓A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且。
高三数学 三角函数与解三角形多选题知识点-+典型题及答案
高三数学 三角函数与解三角形多选题知识点-+典型题及答案一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确; 当12x =时,函数sin y x =π取得最大值1,此时21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x ≤=,选项A 正确; 若()5f x x ≤,则32sin 555x x x x π≤-+,令()32555g x x x x =-+,则()()221510553210g x x x x x '=-+=-+>恒成立,则()g x 在R 上递增,又()00g =,所以当0x <时,()00g <;当0x >时,()0g x >; 作出sin x π和32555x x x -+的图象如图所示:由图象可知32sin 555x x x x π≤-+成立,即()5f x x ≤,选项B 正确;对于D 选项,若存在一点(),a b 使得()f x 关于点(),a b 对称,则()()2f a x f a x b -++=,通过分析发现()()f a x f a x -++不可能为常数,故选项D 错误. 故选:ABC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.2.已知2π-<θ2π<,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( ) A .﹣3 B .13C .13-D .12-【答案】CD 【分析】先由已知条件判断cos 0θ>,sin 0θ<,得到sin 1tan 0cos θθθ-<=<,对照四个选项得到正确答案. 【详解】∵sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),∴两边平方得:1+22sin cos =a θθ,∴21sin cos =02a θθ-<,∵22ππθ-<<,∴可得cos 0θ>,sin 0θ<,∴sin tan 0cos θθθ=<, 又sin θ+cos θ=a 0>,所以cos θ>﹣sin θ,所以sin tan 1cos θθθ=>-所以sin 1tan 0cos θθθ-<=<, 所以tan θ的值可能是13-,12-.故选:CD 【点睛】关键点点睛:求出tan θ的取值范围是本题解题关键.3.函数()sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()y f x =的图象可由函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位得到 B .函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称C .函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D .函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数 【答案】BCD 【分析】对四个选项,一一验证:对于选项A ,利用三角函数相位变化即可;对于选项B ,利用正弦函数的对称轴经过最高(低)点判断; 对于选项C ,利用正弦函数的对称中心直接判断; 对于选项D ,利用复合函数的单调性“同增异减”判断; 【详解】由题意,对于选项A ,函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位可得到()sin 2sin 2cos 242f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项A 错误;对于选项B ,sin 21884f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取到了最大值,所以函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称,所以选项B 正确;对于选项C ,08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫-⎪⎝⎭中心对称,所以选项C 正确;对于选项D ,函数2yx 在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,08x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,2442x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,,单调递增,所以函数2()y x f x =+在08π⎛⎫⎪⎝⎭,上为增函数,所以选项D 正确.故选:BCD. 【点睛】(1)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题;(2)求单调区间,最后的结论务必写成区间形式,不能写成集合或不等式.4.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在y 3C .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-,故()2cos 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈, 即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确; 由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.设M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭是该函数图象上的一个点,则下列说法正确的是( )A .该函数图象的一个对称中心是()7,0B .该函数图象的对称轴方程是132x k =-+,Z k ∈ C .()f x 在71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增D .()2cos 36x f x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】ABD 【分析】根据函数()f x 的基本性质求出函数()f x 的解析式,可判断D 选项的正误,利用余弦型函数的对称性可判断AB 选项的正误,利用余弦型函数的单调性可判断C 选项的正误. 【详解】因为M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,则函数()f x 的最小正周期为6T =,23T ππω∴==, 所以,()2sin 3x f x πϕ⎛⎫=+⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入函数()f x 的解析式,可得12sin 226f πϕ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则sin 16πϕ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.0ϕπ<<,5666πππϕ∴-<-<,则62ππϕ-=,23πϕ∴=,()22sin 2sin 2cos 3336236f x x x x πππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,D 选项正确;对于A 选项,()7572cos 2cos 0362f πππ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭,A 选项正确; 对于B 选项,由()36x k k Z πππ+=∈,解得()132x k k Z =-+∈, 所以,函数()f x 的图象的对称轴方程是132x k =-+,k Z ∈,B 选项正确;对于C 选项,当71,23x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,3618x ππππ-≤+≤,所以,函数()f x 在区间71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调,C 选项错误. 故选:ABD. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =或cos y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.6.如图,已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的图象与x 轴交于点A ,B ,若7OB OA =,图象的一个最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .4πϕ=-B .()f x 的最小正周期为4C .()f x 一个单调增区间为24,33⎛⎫-⎪⎝⎭D .()f x 图象的一个对称中心为5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】先利用7OB OA =设0OA x =,得到点A 处坐标,结合周期公式解得选项A 错误,再利用最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭解出0x 得到周期,求得解析式,并利用代入验证法判断单调区间和对称中心,即判断选项BCD 正确. 【详解】由7OB OA =,设0OA x =,则07OB x =,06AB x =,选项A 中,点A ()0,0x 处,()0sin 0x ωϕ+=,则00x ωϕ+=,即0x ϕω=-,0612262T x AB ϕπωω-==⋅==,解得6πϕ=-,A 错误; 选项B 中,依题意0004343D x x x x =+==,得013x =,故1,03A ⎛⎫⎪⎝⎭, 最小正周期414433T ⎛⎫=-=⎪⎝⎭,B 正确;选项C 中,由24T πω==,得2πω=,结合最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭,知43A =,即()4sin 326f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,当24,33x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,,2622x ππππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,故24,33⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 的一个单调增区间,C 正确;选项D 中,53x =-时()5454sin sin 0332363f πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯--=-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 正确.故选:BCD. 【点睛】 思路点睛:解决三角函数()sin y A ωx φ=+的图象性质,通常利用正弦函数的图象性质,采用整体代入法进行求解,或者带入验证.7.将函数cos 2y x =的图象上所有点向左平移6π个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则( ) A .()f x 的图象的对称轴方程为()62k x k Z ππ=-+∈ B .()f x 的图象的对称中心坐标为(),0212k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ C .()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭D .()f x 的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【答案】AC 【分析】首先根据图象平移求函数()y f x =的解析式,再根据整体代入的方法判断函数的对称性和单调区间. 【详解】cos 2y x =的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向下平移1个单位长度后得到()cos 213y f x x π⎛⎫==+- ⎪⎝⎭, 对于A ,令23x k ππ+=,解得,62k x k Z ππ=-+∈,函数的对称轴是,62k x k Z ππ=-+∈,故A 正确; 对于B ,令232x k πππ+=+,解得:,122k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心,1,122k k Z ππ⎛⎫+-∈ ⎪⎝⎭,故B 不正确; 对于C ,令2223k x k ππππ-+≤+≤,解得:236k x k ππ-+π≤≤-+π,所以函数的单调递增区间是2,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦,由于单点不具有单调性,所以()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭也正确,故C 正确;对于D ,令2223k x k ππππ≤+≤+,解得:63k x k ππππ-+≤≤+,所以函数单调递减区间是,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,故D 不正确.故选:AC 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.8.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若2C π>,则222sin sin sin C A B >+C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ 【答案】ABC 【分析】根据大角对大边,以及正弦定理,判断选项A ;利用余弦定理和正弦定理边角互化,判断选项B ;结合诱导公式,以及三角函数的单调性判断CD. 【详解】 A.A B >,a b ∴>,根据正弦定理sin sin a bA B=,可知sin sin A B >,故A 正确;B.2C π>,222cos 02a b c C ab +-∴=<,即222a b c +<,由正弦定理边角互化可知222sin sin sin C A B >+,故B 正确;C.当02A π<<时,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒+<,即2C π>,则ABC 为钝角三角形,若2A π>,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒>+成立,A 是钝角,当2A π=是,sin cos A B >,所以综上可知:若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形,故C 正确;D.A B A B ππ+<⇒<-,0,0A B πππ<<<-<,()cos cos cos A B B π∴>-=-,即cos cos 0A B +>,故D 不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题考查判断三角形的形状,关键知识点是正弦定理和余弦定理,判断三角形形状,以及诱导公式和三角函数的单调性.二、数列多选题9.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,且112n n n S a a +=⋅-,则( )A .12d =B .11a =C .数列{}n a 中可以取出无穷多项构成等比数列D .设(1)nn n b a =-⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2n T n =【答案】AC 【分析】利用已知条件可得11212n n n S a a +++=-与已知条件两式相减,结合{}n a 是等差数列,可求d的值即可判断选项A ,令1n =即可求1a 的值,可判断选项B ,分别计算{}n a 的通项即可判断选项C ,分别讨论两种情况下21212n n b b -+=,即可求2n T 可判断选项D. 【详解】 因为112n n n S a a +=-,所以11212n n n S a a +++=-,两式相减,得()11212n n n n n a a a a da ++++=-=,因为0d ≠,所以21d =,12d =,故选项 A 正确; 当1n =时,1111122a a a ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,易解得11a =或112a =-,故选项B 不正确; 由选项A 、B 可知,当112a =-,12d =时,()1111222n n a n =-+-⨯=-, {}n a 可取遍所有正整数,所以可取出无穷多项成等比数列,同理当()()1111122n a n n =+-⨯=+时也可以取出无穷多项成等比数列,故选项C 正确; 当()112n a n =+时,()221212n n b a n ==+,()212112112n n b a n n --=-=--+=-, 因为21221212n n n n b b a a --+=-+=, 所以()()()212342122n n n n T b b b b b b -=++++++=, 当12n n a =-时,2212112n n b a n n ==⨯-=-,2121213122n n n b a n ---⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以22131122n n b b n n -+=-+-=, 此时()()()22212223212n n n n n n T b b b b b b ---=++++++=, 所以2n T n ≠,故选项D 不正确.故选:AC.【点睛】方法点睛:数列求和的方法 (1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.10.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若981S =,713a =,3S ,1716S S -,k S 成等比数列,则( )A .2n S n =B .122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=C .11k =D .21n a n =- 【答案】ACD【分析】先根据题意求出等差数列的首项和公差,再根据等差数列的通项公式和求和公式求得,n n a S ,再由3S ,1716S S -,k S 成等比数列列出式子求解得出k 的值,再利用裂项相消法求和,得到122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,从而判断各项的正误. 【详解】依题意,95981S a ==,解得59a =;而713a =,故75275a a d -==-,则1541a a d =-=, 则21n a n =-,2n S n =,故D 、A 正确:因为3S ,1716S S -,k S 成等比数列,故()223171617k S S S S a =-=, 则22933k =,解得11k =,故C 正确; 而122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,故B 错误. 故选:ACD .【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下:(1)根据题意,求得通项公式,进而求得前n 项和;(2)根据三项成等比数列的条件,列出等式,求得k 的值;(3)利用裂项相消法,对12231011111a a a a a a ++⋅⋅⋅+求和; (4)对选项逐个判断正误,得到结果.。
解三角形常见题型及技巧
解三角形常见题型及技巧1.正弦定理 a sin A =b sin B =c sin C=2R 其中2R 为△ABC 外接圆直径。
变式1:a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C 。
变式2:sin 2a A R =,sin 2b B R =,sin 2c C R= 变式3:a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C 。
变式4:R CB A cb a C Ac a C B c b B A b a A a 2sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin =++++=++=++=++= 2.余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=a 2+c 2-2ac cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C 。
(边换角后)sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A 。
变式1:cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab。
变式2:a 2=(b +c )2-2b c (1+cos A )(题目已知b +c ,bc 或可求时常用) 3.解三角形(知道三个元素,且含有边)(1)已知三边a ,b ,c 或两边a ,b 及夹角C 都用余弦定理(2)已知两边a ,b 及一边对角A,一般先用正弦定理,求sin B ,sin B =b sin Aa 。
(3)已知一边a 及两角A ,B (或B ,C )用正弦定理(已知两角,第三角就可以求)。
4.三角形常用面积公式(1)S =12a ·h (2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A =abc 4R (3)S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径)5.在△ABC 中,常有以下结论: 1.∠A +∠B +∠C =π。
高三数学解三角形知识点
高三数学解三角形知识点在高三数学中,解三角形是一个重要的知识点。
解三角形的目的是根据已知条件求出三角形的各个边长和角度。
通过解三角形,我们可以更好地理解三角形的性质和关系,同时也为解决实际问题提供了基础。
一、三角形的基本定理解三角形的第一步是熟悉三角形的基本定理。
其中最重要的三个定理是正弦定理、余弦定理和正切定理。
1. 正弦定理:对于任意三角形ABC,设边长分别为a,b,c,而对应的角为A,B,C,则有以下公式成立:a/sinA=b/sinB=c/sinC2. 余弦定理:对于任意三角形ABC,设边长分别为a,b,c,而对应的角为A,B,C,则有以下公式成立:a^2=b^2+c^2-2bc*cosA3. 正切定理:对于任意三角形ABC,设边长分别为a,b,c,而对应的角为A,B,C,则有以下公式成立:tanA=(b-c)/(b+c)这三个基本定理是解三角形的基础,我们可以利用这些定理来解决各种不同类型的三角形问题。
二、特殊角度的解法在解三角形的过程中,我们会遇到一些特殊角度,如30度、45度和60度。
对于这些角度,我们可以使用特殊三角形的知识来求解。
1. 30度角:对于一个等边三角形,每个角都为60度,因此对于一个等边三角形ABC来说,如果角A为30度,那么边长关系为:AB=AC=BC。
2. 45度角:对于一个等腰直角三角形,其中一个角是45度,那么边长关系为:AB=AC=(1/√2)BC。
3. 60度角:对于一个等边三角形,每个角都为60度,因此对于一个等边三角形ABC来说,如果角A为60度,那么边长关系为:AB=AC=BC。
利用特殊三角形的知识,我们可以在解三角形的过程中更快速地得到结论。
三、解决实际问题解三角形的知识不仅可以帮助我们理解三角形的性质,还能帮助我们解决实际问题。
下面举几个例子来说明。
1. 高度问题: 在测量山的高度时,可以利用三角形的知识解决问题。
通过测量A点到山脚B点的距离和A点到山顶C点的高度,我们可以利用三角形的相似性定理,解算出山的高度。
数学高三解三角形知识点
数学高三解三角形知识点高三数学是高中数学的最后一个学年,也是最后一次系统学习数学的机会。
解三角形是数学高三中非常重要的一个知识点,它揭示了三角形的性质和关系,为日后深入研究几何学奠定了基础。
本文将从角度定量关系、边长定量关系和面积定量关系三个方面,探讨高三解三角形的知识点。
一、角度定量关系在解三角形中,角度是一个关键的概念。
首先,我们需要了解三角形的内角和外角关系。
在任意一个三角形中,三个内角的和等于180度。
这个性质被称为三角形内角和定理,可以用于解决一些角度的计算问题。
除此之外,我们还可以利用三角形的外角性质解决问题。
对于一个三角形的任意一个内角,它的外角等于它两个不相邻内角的和。
这个性质被称为三角形外角定理,可以帮助我们快速计算出某些角度的数值。
二、边长定量关系在解三角形中,边长是我们经常需要计算的一个要素。
通过利用三角形的各个边长之间的关系,我们可以解决一些与边长有关的问题。
首先,我们需要了解三角形中的边长关系。
在一个三角形中,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
这个性质被称为三角形边长关系定理,它帮助我们判断三条边能否构成一个三角形。
此外,我们还需要了解正弦定理和余弦定理。
正弦定理在解决非直角三角形的边长问题时非常有用。
它表达了一个三角形的边长与其对应的角度之间的关系。
余弦定理则可以用于解决含有多个边长和角度的复杂三角形。
它描述了一个三角形的边长之间和角度之间的复杂关系。
三、面积定量关系在解三角形中,面积是另一个需要计算的重要量。
通过利用三角形的底边和高,我们可以计算出三角形的面积。
对于一个三角形而言,它的底边与高之间的乘积等于它的面积的两倍。
这个性质被称为三角形面积定理,它帮助我们计算出三角形的面积。
另外,我们还需要掌握海伦公式。
海伦公式可以用于计算任意三角形的面积,而不仅仅局限于特殊的情况。
它利用三角形的三条边长来计算三角形的面积,是解决复杂三角形面积问题的重要工具。
综上所述,解三角形是高三数学的重要知识点之一。
高考大题专项二 高考中的三角函数与解三角形
题型四
随堂巩固
-11-
解 (1)在△ABD 中,由正弦定理得si���n������∠��������� = sin∠������������������������������. 由题设知,sin455° = sin∠2������������������,所以 sin∠ADB= 52.
由题设知,∠ADB<90°,所以 cos∠ADB=
又 BC=2 3,
故由正弦定理得 2
sin
3
3π 4
=
s���i���n������π6,∴BD=
6.
题型一
题型二
题型三
题型四
随堂巩固
-14-
题型三 利用正、余弦定理解四边形
例 3(2018 广东佛山二模,17)如图,在平面四边形 ABCD 中, AB= 2, BC= 3,AB⊥AD,AC⊥CD.
题型一
题型二
题型三
题型四
(2)由题意������12=(12AB×AD×sin A)2=8sin2A, ������22=(12CB×CD×sin C)2=4sin2C.
∴������12 + ������22=8sin2A+4sin2C=8(1-cos2A)+4(1-cos2C)
=12-8cos2A-4cos2C
π 6
,
2π 3
,
7π 6
,
5π 3
.
题型一
题型二
题型三
题型四
随堂巩固
-10-
题型二 利用正、余弦定理解三角形 例2(2018全国1,理17)在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°, ∠A=45°,AB=2,BD=5. (1)求cos∠ADB; (2)若DC=2 2,求BC.
高三数学复习 第四章 三角函数、解三角形 第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式夯基
本文2018届高三数学一轮复习第四章三角函数、解三角形第五节两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式夯基提能作业本文编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018届高三数学一轮复习第四章三角函数、解三角形第五节两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式夯基提能作业本文)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文第五节两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式A组基础题组1.已知sin=,—<α〈0,则cos的值是()A. B. C.— D。
12.已知cos=—,则cos x+cos=()A.-B.±C.-1D.±13。
已知sin=,cos 2α=,则sin α=()A。
B。
—C。
D。
—4。
(2016江西九校联考)已知锐角α,β满足sin α-cos α=,tan α+tan β+tan αtan β=,则α,β的大小关系是()A.α〈〈βB。
β〈<αC.<α<βD。
<β<α5。
已知cos θ=—,θ∈,则sin的值为.6.已知sin=,则cos的值是.7。
计算= 。
8。
已知α∈,tan α=,求tan 2α和sin的值.9.已知α∈,且sin+cos=.(1)求cos α的值;(2)若sin(α—β)=—,β∈,求cos β的值。
B组提升题组10.cos ·cos ·cos=( )A.-B.—C.D.11。
高考理科数学复习总结解三角形大题
1. (2020 全国Ⅱ理 18)AB C 中,s in 2A -s in 2B -s in 2C=s inBs inC.(1)求 A ;(2)若 BC=3,求 AB C 周长的最大值. 2【答案】(1) ;(2)3 2 3 .3 【解析】 【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出 cos A 的形式,进而求得 A ; 2(2)利用余弦定理可得到A C AB AC AB 9 ,利用基本不等式可求得 AC AB 的最大值,进而得到结果.【详解】(1)由正弦定理可得: BC 2 AC 2 AB 2 A C AB ,AC 2 AB 2 BC 2 1cos A ,2AC AB 22A0,A,3(2)由余弦定理得: BC 2 AC 2 AB 2 2A C AB cos A AC 2 AB 2 AC AB 9 , 2即AC ABAC AB 9 .2AC ABAC AB (当且仅当 AC AB 时取等号),22AC AB3 2229 AC AB AC A B AC ABAC AB ,2 4解得: AC AB 2 3 (当且仅当 AC AB 时取等号),ABC 周长 L AC AB BC 3 2 3 ,ABC 周长的最大值为3 2 3 .【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理角化边的应用、余弦定理的应用、 三角形周长最大值的求解问题;求解周长最大值的关键是能够在余弦定理构造的等式中, 结合基本不等式构造不等关系求得最值.2. (2019 全 国 Ⅰ 理 17) △ABC 的 内 角 A , B , C 的 对 边 分 别 为 a , b , c , 设(s in B s inC)2 s in 2 A s in Bs inC .(1)求 A ;2a b 2c (2)若 ,求 s inC .解:(1)由已知得s in2B s in 2C s in 2 A s in Bs inC ,故由正弦定理得b 2 c 2a bc .2 b 2 c a 2 21由余弦定理得 cos A .2bc 2因为 0A 180 ,所以 A 60.(2)由(1)知 B 120C ,由题设及正弦定理得 2 s in As in 120 C2sinC, 6 3 12cosC s inC 2s inC ,可得 cos C 6. 即2 2 222由于 0C 120 ,所以 s in C 60,故 2s inC s in C 6060s in C 6c o s 6c os C 6s i n 66 2. 43. (2019 全国Ⅲ理 18)△AB C 的内角 A 、B 、C 的对边分别为 a 、b 、c ,已知A Cas inbs in A . 2(1)求 B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且 c=1,求△ABC 面积的取值范围. AC解析(1)由题设及正弦定理得s in As ins in Bs in A . 2AC因为s in A 0 ,所以s ins in B . AC 2 B B B B由 A B C 180 ,可得s inc os ,故 cos 2s in cos . 2 2 2 2 2B B 1因为 cos0,故s in ,因此 B 60. 2 2 23(2)由题设及(1)知△ABC 的面积 S △ABCa . 4s in 120 Ccs in A s inC 3 1由正弦定理得a.s inC2tanC 2由于△AB C 为锐角三角形,故 0 A 90,0 C 90 ,由(1)知 A C 120 ,13 3所以30 C 90,故a 2 ,从而 . S △ABC 2 8 23 3 因此,△AB C 面积的取值范围是 , . 8 24. (2018 全国卷Ⅰ)在平面四边形 ABC D 中 ,A D C 90 ,A 45AB 2 BD 5,,.(1)求 cos ADB ; (2)若 D C 2 2 ,求 BC . B D AB【解析】(1)在△AB D 中,由正弦定理得. . s in A s in ADB5 2 2由题设知,,所以s in ADBs in 45 s in ADB 52 23由题设知, ADB 90,所以cos ADB 1. 25 52(2)由题设及(1)知, cos BD C s in ADB 在△BC D 中,由余弦定理得. 5B C 2 BD 2 DC 2 2 BD D C c os BD C2258 252 2所以 BC 5.25. 55. (2017 新课标Ⅰ) ABC 的内角 A , B ,C 的对边分别为 a ,b , c ,已知 ABC 的a2 面积为3sin A(1)求s in Bs inC ;(2)若 6 c os BcosC 1, a 3,求 ABC 的周长.1 a 21 a【解析】(1)由题设得 acs in B ,即 cs in B2 3sin A 2 3s in A1 s in A由正弦定理得 s inC sin B.2 3sin A2故s in Bs inC .31 2 (2)由题设及(1)得 cos (B C) cos B cosC s i n Bs inC6 3 122π π 所以 B C,故 A . 3 31 a2由题设得 bcs in A,即bc 8. 2 3sin A由余弦定理得b2c 2b c 9 ,即(b c ) 2 3bc 9,得b c 33 . 故△ABC 的周长为3 33 .6. (2017 新课标Ⅲ) AB C 的内角 A , B ,C 的对边分别为 a ,b , c ,已知s in A 3 c os A 0, a 2 7 ,b 2 . (1)求 c ;(2)设 D 为 BC 边上一点,且 A DAC ,求 ABD 的面积.2【解析】(1)由已知得 tan A 3 ,所以 A. 3 2 在 ABC 中,由余弦定理得 解得 c 6 (舍去), c 4 28 4 c 24ccos ,即 c 2 +2c 24=0 .3(2)有题设可得 CA D,所以BA D BAC CA D . 2 61 2AB AD s in6 故 ABD 面积与 AC D 面积的比值为 1. 1A C AD 21又 ABC 的面积为 42 s in BAC 2 3 ,所以 ABD 的面积为 3 .27. (2017 新课标Ⅱ) AB C 的内角 A , B ,C 的对边分别为 a ,b , c ,B已知sin(A C) 8s in (1)求 cos B2 .2(2)若 a c 6 , ABC 面积为 2,求b .B【解析】由题设及 AB C得s in B 8sin 2,故s in B 4(1 c os B) . 2上式两边平方,整理得17cos 2B 32 c os B 15 0 ,15解得 cos B 1(舍去), cos B. 1715 17 81 4(2)由 cos B 得s in B ,故 SABCac s inB ac . 17172 172又 S ABC 2,则 ac .由余弦定理及 ac 6得b 2 a 2c 2 2accos B (a c ) 2ac(1cos B)217 15) 4 .36 2 (12 17所以b 2 .8. (2016 年全国 I )△ABC 的内角 A ,B ,C 的对边分别为 a ,b ,c ,已知2cosC(acos B +bcos A) c .(I )求 C ;3 3(I I )若 c 7,△ABC 的面积为 ,求△ABC 的周长. 2【解析】(1) 2cosC acosB b cos Ac由正弦定理得: 2cosC s i n A cos B s in B c o s A s inC2cosC s i n A Bs inC∵ A B C π , A 、B 、C 0,π∴ s in A Bs inC 01∴ 2cosC 1, cosC 2∵ C0,ππ∴C .3⑵ 由余弦定理得: c 2 a 2b 2abc osC 2 127 a 2b 2ab2 2a b 3ab 71 3 3 32 S ab s inC ab2 4 ∴ ab 6 2∴ a b 18 7a b 5∴△ABC 周长为 a b c 5 7。
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2018高三数学--解三角形知识点汇总和典型例题
授课对象 授课教师
授课时间 3月17日 授课题目 解三角形复习总结 课 型 复习课
使用教具
人教版教材
教学目标 熟练掌握三角形六元素之间的关系,会解三角形
教学重点和难
点 灵活解斜三角形 参考教材
人教版必修5第一章
教学流程及授课详案
解三角形的必备知识和典型例题及详解
一、知识必备:
1.直角三角形中各元素间的关系:
在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2
+b 2
=c 2。
(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A +B =90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sin A =cos B =
c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =b
a。
2.斜三角形中各元素间的关系:
在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等
R C
c B b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径) (3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍
a 2=
b 2+
c 2-2bc cos A ; b 2=c 2+a 2-2ca cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C 。
3.三角形的面积公式: (1)∆S =
21ah a =21bh b =2
1
ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高);
(2)∆S =
21ab sin C =21bc sin A =2
1
ac sin B ; 4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型: (1)两类正弦定理解三角形的问题:
第1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角. 第2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角. (2)两类余弦定理解三角形的问题:
第1、已知三边求三角.
第2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角. 5.三角形中的三角变换
三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
(1)角的变换
因为在△ABC 中,A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC ;cos(A+B)=-cosC ;tan(A+B)=-tanC 。
2
sin 2cos ,2cos 2sin
C
B A
C B A =+=+; (2)判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式.
6.求解三角形应用题的一般步骤:
(1)分析:分析题意,弄清已知和所求;
(2)建模:将实际问题转化为数学问题,写出已知与所求,并画出示意图; (3)求解:正确运用正、余弦定理求解;
(4)检验:检验上述所求是否符合实际意义。
二、典例解析 题型1:正、余弦定理 例1.(1)在∆ABC 中,已知
032.0=A ,081.8=B ,42.9=a cm ,解三角形;
(2)在∆ABC 中,已知20=a cm ,28=b cm ,040=A ,解三角形(角度精确到0
1,边长精确到1cm )。
解:(1)根据三角形内角和定理,
0180()=-+C A B 000180(32.081.8)=-+066.2=;
根据正弦定理, 0
sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0=
=≈a B b cm A ; 根据正弦定理,0
sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0=
=≈a C c cm A
(2)根据正弦定理, 0
sin 28sin40sin 0.8999.20
==≈b A B a 因为0
0<B <0
180,所以0
64≈B ,或0
116.≈B
①当064≈B 时, 0
0000180
()180(4064)76=-+≈-+=C A B ,
sin 20sin7630().sin sin40==≈a C c cm A
②当0116≈B 时,
180()180(40116)24=-+≈-+=C A B ,0
sin 20sin2413().sin sin40=
=≈a C c cm A 点评:应用正弦定理时(1)应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形;(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器 题型2:三角形面积
例2.在∆ABC 中,sin cos A A +=2
2
,AC =2,3=AB ,求A tan 的值和∆ABC 的面积。
解法一:先解三角方程,求出角A 的值。
.
2
1
)45cos(,22)45cos(2cos sin =-∴=
-=+ A A A A
又0180
<<A , 4560,105.A A ∴-==
13
tan tan(4560)2313
A +∴=+=
=--- , .4
6
260sin 45cos 60cos 45sin )6045sin(105sin sin +=
+=+==
A
S AC AB A ABC ∆=
⨯=⨯⨯⨯+=+12122326434
26sin ()。
解法二:由sin cos A A +计算它的对偶关系式sin cos A A +的值。
sin cos A A +=
2
2
① 21(sin cos )2
12sin cos 20180,sin 0,cos 0.
1
(sin 2)
2
A A A A A A A A ∴+=∴=-
<<∴><=- 另解
2
3cos sin 21)cos (sin 2
=
-=-A A A A , ∴-=
sin cos A A 6
2
② ①+②得sin A =
+26
4。
①-②得cos A =
-26
4。
从而sin 264
tan 23cos 426
A A A +=
=⨯=---。
以下解法略去。
点评:本小题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识,着重数学考查运算能力,是一道三角的基础试题。
两种解法比较起来,你认为哪一种解法比较简单呢? 题型3:三角形中的三角恒等变换问题
例3.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a 、b 、c 成等比数列,
且a 2
-c 2
=ac -bc ,求∠A 的大小及
c
B
b sin 的值。
分析:因给出的是a 、b 、c 之间的等量关系,要求∠A ,需找∠A 与三边的关系,故可用
余弦定理。
由b 2
=ac 可变形为c b 2=a ,再用正弦定理可求c
B b sin 的值。