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解三角形(学案)

解三角形(学案)

第一章 解三角形(学案)1.已知△ABC 中,30A =,105C =,8b =,则等于( )A 4 B2. △ABC 中,45B =,60C =,1c =,则最短边的边长等于( )A 36 B 26 C 21 D 23 3.长为5、7、8的三角形的最大角与最小角之和为 ( )A 90°B 120°C 135°D 150°4.△ABCABC 一定是 ( )A 直角三角形B 钝角三角形C 等腰三角形D 等边三角形5.△ABC 中,60B =,2b ac =,则△ABC 一定是 ( )A 锐角三角形B 钝角三角形C 等腰三角形D 等边三角形6.△ABC 中,∠A=60°, a= 6 , b=4, 那么满足条件的△ABC ( )A 有 一个解B 有两个解C 无解D 不能确定 7. △ABC 中,8b =,16ABC S =,则A ∠等于 ( ) A o 30 B o 60 C o 30或o 150 D o 60或o 120 8.△ABC 中,若60A =,)A 2 B 21 C 3 D 23ABC ,C 的平分线CD 把三角形面积分成3:2两部分,则cos A =( )D 010.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为 ( )A 锐角三角形B 直角三角形C 钝角三角形D 由增加的长度决定11 在200米高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底的俯角分别为30°、60°,则塔高为( )C. 200米12 海上有A 、B 两个小岛相距10海里,从A 岛望C 岛和B 岛成60°视角,从B 岛望C 岛和A 岛成75°的视角,则B 、C 间的距离是 ( ) A.10 海里 B.5海里 海里 海里 13.在△ABC 中,如果sin :sin :sin 2:3:4A B C =,那么cos C 等于 。

14.在△ABC ,150c =,30B =,则边长a = 。

高三数学一轮复习精品学案3:4.6 正弦定理、余弦定理及解三角形

高三数学一轮复习精品学案3:4.6 正弦定理、余弦定理及解三角形

4.6 正弦定理、余弦定理及解三角形导学目标1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.主要考查有关定理的应用、三角恒等变换的能力、运算能力及转化的数学思想.解三角形常常作为解题工具用于立体几何中的计算或证明,或与三角函数联系在一起求距离、高度以及角度等问题,且多以应用题的形式出现.考点梳理1.正弦定理(1)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,即.其中R是三角形外接圆的半径.(2)正弦定理的其他形式:①a=2R sin A,b=,c=;②sin A=a2R,sin B=,sin C=;③a∶b∶c=______________________.2.余弦定理(1)余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a2=,b2=,c2=.若令C=90°,则c2=,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cos A=,cos B=,cos C =.若C为锐角,则cos C>0,即a2+b2______c2;若C为钝角,则cos C<0,即a2+b2______c2.故由a2+b2与c2值的大小比较,可以判断C为锐角、钝角或直角.(3)正、余弦定理的一个重要作用是实现边角____________,余弦定理亦可以写成sin2A=sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A ,类似地,sin 2B =____________;sin 2C =__________________.注意式中隐含条件A +B +C =π.3.解斜三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用____________定理.只有一解.(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用____________定理,可能有___________________.如在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如表:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a =b sin A b sin A <a <ba ≥ba >b解的个数① ② ③ ④(3)已知三边,用____________定理.有解时,只有一解. (4)已知两边及夹角,用____________定理,必有一解. 4.三角形中的常用公式或变式(1)三角形面积公式S △= = =____________=____________=____________.其中R ,r 分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A +B +C =π,则A =__________, A2=__________,从而sin A =____________, cos A =____________,tan A =____________; sin A 2=__________,cos A2=__________, tan A2=________.tan A +tan B +tan C =__________. (3)若三角形三边a ,b ,c 成等差数列,则2b =____________⇔2sin B =____________⇔2sin B 2=cos A -C 2⇔2cos A +C 2=cos A -C 2⇔tan A 2tan C 2=13.类型一 正弦定理的应用△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A -C =90°,a +c =2b ,求C .在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =π4,b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a .(1)求证:B -C =π2;(2)若a =2,求△ABC 的面积.类型二 余弦定理的应用在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c. (1)求B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( )A.43B .8-4 3C .1 D.23类型三 正、余弦定理的综合应用△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B . (1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B=79. (1)求a ,c 的值; (2)求sin(A -B )的值.类型四 判断三角形的形状在三角形ABC 中,若tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形ABC 的形状.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定类型五 解三角形应用举例某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20 n mile 的A 处,并以30 n mile/h 的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v n mile/h 的航行速度匀速行驶,经过t h 与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h ,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.如图,渔船甲位于岛屿A的南偏西60°方向的B处,且与岛屿A相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sinα的值.1.已知两边及其中一边的对角解三角形时,要注意解的情况,谨防漏解.2.在判断三角形的形状时,一般将已知条件中的边角关系利用正弦定理或余弦定理转化为角角关系(注意应用A+B+C=π这个结论)或边边关系,再用三角变换或代数式的恒等变形(如因式分解、配方等)求解,注意等式两边的公因式不要约掉,要移项提取公因式,否则有可能漏掉一种形状.3.要熟记一些常见结论,如三内角成等差数列,则必有一角为60°;若三内角的正弦值成等差数列,则三边也成等差数列;内角和定理与诱导公式结合产生的结论:sin A=sin(B+C),cos A=-cos(B+C),sin A2=cosB+C2,sin2A=-sin2(B+C),cos2A=cos2(B+C)等.4.应用正、余弦定理解斜三角形应用题的一般步骤:(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中到一个三角形中,建立一个解斜三角形的模型;(3)求解:利用正、余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)检验:检验上述所求得的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.5.正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量(如面积、外接圆、内切圆半径和面积等)提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.在△ABC 中,A >B 是sin A >sin B 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件在△ABC 中,已知b =6,c =10,B =30°,则解此三角形的结果有( ) A .无解 B .一解 C .两解D .一解或两解(2013·陕西)设△ABC 的内角A, B, C 所对的边分别为a, b, c, 若b cos C +c cos B =a sin A, 则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定(2012·陕西)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c=23,则b =________.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.答案考点梳理1.(1)a sin A =b sin B =csin C =2R(2)①2R sin B 2R sin C ②b 2R c2R③sin A ∶sin B ∶sin C2.(1)b 2+c 2-2bc cos A c 2+a 2-2ca cos B a 2+b 2-2ab cos C a 2+b 2(2)b 2+c 2-a 22bc c 2+a 2-b 22ca a 2+b 2-c 22ab > <(3)互化 sin 2C +sin 2A -2sin C sin A cos B sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C3.(1)正弦 (2)正弦 一解、两解或无解 ①一解 ②二解 ③一解 ④一解 (3)余弦 (4)余弦4.(1)12ab sin C 12bc sin A 12ac sin B abc 4R 12(a +b +c )r(2)π-(B +C ) π2-B +C 2sin(B +C ) -cos(B +C )-tan(B +C ) cos B +C 2 sin B +C21tanB +C 2tan A tan B tan C (3)a +c sin A +sin C解:由a +c =2b 及正弦定理可得sin A +sin C =2sin B .又由于A -C =90°,B =180°-(A +C ),故cos C +sin C =sin A +sin C =2sin(A +C )=2sin(90°+2C )=2sin2(45°+C ).∴2sin(45°+C )=22sin(45°+C )cos(45°+C ), 即cos(45°+C )=12.又∵0°<C <90°,∴45°+C =60°,C =15°.『评析』利用正弦定理将边边关系转化为角角关系,这是解此题的关键.解:(1)证明:对b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a 应用正弦定理得sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A ,即sin B ⎝⎛⎭⎫22sin C +22cos C -sin C⎝⎛⎭⎫22sin B +22cos B =22,整理得sin B cos C -sin C cos B =1,即sin ()B -C =1.由于B ,C ∈⎝⎛⎭⎫0,3π4,∴B -C =π2. (2)∵B +C =π-A =3π4,又由(1)知B -C =π2,∴B =5π8,C =π8.∵a =2,A =π4,∴由正弦定理知b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8.∴S △ABC =12bc sin A =12×2sin 5π8×2sin π8×22=2sin5π8sin π8=2cos π8sin π8=22sin π4=12.解:(1)由余弦定理知,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab ,将上式代入cos B cos C =-b2a +c 得a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b2a +c , 整理得a 2+c 2-b 2=-ac . ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵B 为三角形的内角,∴B =23π.(2)将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得13=42-2ac -2ac cos 23π,解得ac =3.∴S △ABC =12ac sin B =334.『评析』①根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键.②熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.解:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ,代入(a +b )2-c 2=4中得(a +b )2-(a 2+b 2-ab )=4,即3ab =4,∴ab =43.故选A .解:(1)由已知及正弦定理得sin A =sin B cos C +sin C sin B .① 又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac .由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立. 因此△ABC 面积的最大值为2+1.『评析』(1)化边为角与和角或差角公式的正向或反向多次联用是常用的技巧;(2)已知边及其对角求三角形面积最值是高考中考过多次的问题,既可用三角函数求最值,也可以用余弦定理化边后用不等式求最值.解:(1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=(a +c )2-2ac (1+cos B ),又a +c =6,b =2, cos B =79,所以ac =9,解得a =3,c =3.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =429, 由正弦定理得sin A =a sin B b =223.因为a =c ,所以A 为锐角, 所以cos A =1-sin 2A =13.因此sin(A -B )=sin A cos B -cos A sin B =10227.解法一:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2Asin 2B ,所以tan A tan B =sin 2A sin 2B,所以sin A cos B cos A sin B =sin 2A sin 2B,即sin2A =sin2B .所以2A =2B ,或2A +2B =π,因此A =B 或A +B =π2,从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.解法二:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2A sin 2B ,所以tan A tan B =sin 2A sin 2B ,所以cos B cos A =sin Asin B ,再由正、余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac b 2+c 2-a 22bc=ab,化简得(a 2-b 2)(c 2-a 2-b 2)=0,即a 2=b 2或c 2=a 2+b 2.从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.『评析』由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.解:在△ABC中,∵sin 2A +sin 2B <sin 2C ,∴由正弦定理知a 2+b 2<c 2.∴cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,即∠C 为钝角,△ABC 为钝角三角形.故选C .解法一:(1)设相遇时小艇航行的距离为S n mile ,则 S =900t 2+400-2·30t ·20·cos (90°-30°)=900t 2-600t +400=900⎝⎛⎭⎫t -132+300, 故当t =13时,S min =103,此时v =10313=30 3.即小艇以30 3 n mile/h 的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小. (2)设小艇与轮船在B 处相遇,则v 2t 2=400+900t 2-2·20·30t ·cos(90°-30°),故v 2=900-600t +400t 2.∵0<v ≤30,∴900-600t +400t 2≤900,即2t 2-3t≤0, 解得t ≥23.又t =23时,v =30.故v =30时,t 取得最小值,且最小值等于23. 此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =20,故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30 n mile/h ,小艇能以最短时间与轮船相遇.解法二:(1)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.设小艇与轮船在C 处相遇.在Rt △OAC 中,OC =20cos30°=103,AC =20sin30°=10.又AC =30t ,OC =vt ,此时,轮船航行时间t =1030=13,v =10313=30 3. 即小艇以30 3 n mile/h 的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)假设v =30时,小艇能以最短时间与轮船在D 处相遇,此时AD =DO =30t .又∠OAD =60°,所以AD =DO =OA =20,解得t =23. 据此可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度的大小为30 n mile/h.这样,小艇能以最短时间与轮船相遇. 证明如下:如图,由(1)得OC =103,AC =10,故OC >AC ,且对于线段AC 上任意点P ,有OP ≥OC >AC .而小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h ,故小艇与轮船不可能在A ,C 之间(包含C )的任意位置相遇.设∠COD =θ(0°<θ<90°),则在Rt △COD 中,CD =103tan θ,OD =103cos θ. 由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为t =10+103tan θ30和t =103v cos θ,所以10+103tan θ30=103v cos θ. 由此可得,v =153sin (θ+30°). 又v ≤30,故sin(θ+30°)≥32,从而,30°≤θ<90°. 由于θ=30°时,tan θ取得最小值,且最小值为33. 于是,当θ=30°时,t =10+103tan θ30取得最小值,且最小值为23. 『评析』①这是一道有关解三角形的实际应用题,解题的关键是把实际问题抽象成纯数学问题,根据题目提供的信息,找出三角形中的数量关系,然后利用正、余弦定理求解.②解三角形的方法在实际问题中,有广泛的应用.在物理学中,有关向量的计算也要用到解三角形的方法.近年的高考中我们发现以解三角形为背景的应用题开始成为热点问题之一.③不管是什么类型的三角应用问题,解决的关键都是充分理解题意,将问题中的语言叙述弄明白,画出帮助分析问题的草图,再将其归结为属于哪类可解的三角形.④本题用几何方法求解也较简便.解:(1)依题意,∠BAC =120°,AB =12,AC =10×2=20,在△ABC 中,由余弦定理知BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos ∠BAC =122+202-2×12×20×cos120°=784,BC =28.所以渔船甲的速度为v =282=14(海里/小时). (2)在△ABC 中,AB =12,∠BAC =120°,BC =28,∠BCA =α,由正弦定理得AB sin α=BC sin ∠BAC ,即12sin α=28sin120°,从而sin α=12sin120°28=3314.解:因为在同一三角形中,角大则边大,边大则正弦大,反之也成立,故是充要条件.故选C .解:由正弦定理知sin C =c ·sin B b =56,又由c >b >c sin B 知,C 有两解.也可依已知条件,画出△ABC ,由图知有两解.故选C .解:由已知和正弦定理可得sin B cos C +sin C cos B =sin A ·sin A ,即sin(B +C )=sin A sin A ,亦即sin A =sin A sin A .因为0<A <π,所以sin A =1,所以A =π2.所以三角形为直角三角形.故选B .解:由余弦定理知b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+()232-2×2×23×cos π6=4,b =2.故填2.解:∵sin B +cos B =2,∴2sin ⎝⎛⎭⎫B +π4=2,即sin ⎝⎛⎭⎫B +π4=1. 又∵B ∈(0,π),∴B +π4=π2,B =π4. 根据正弦定理a sin A =b sin B ,可得sin A =a sin B b =12. ∵a <b ,∴A <B .∴A =π6.故填π6.。

高考数学大一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.5 两角和与差及二倍角的三角函数 第1课时学案

高考数学大一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.5 两角和与差及二倍角的三角函数 第1课时学案

§4.5三角恒等变形最新考纲考情考向分析1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).三角恒等变换是三角变换的工具,主要考查利用两角和与差的三角函数公式、二倍角公式进行三角函数的化简与求值,重在考查化简、求值,公式的正用、逆用以及变式运用,可单独考查,也可与三角函数的图象和性质、向量等知识综合考查,加强转化与化归思想的应用意识.选择、填空、解答题均有可能出现,中低档难度.1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β(C(α-β))cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β(C(α+β))sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β(S(α-β))sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(S(α+β))tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β(T(α-β))tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T(α+β))2.二倍角公式sin 2α=2sin αcos α;cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;tan 2α=2tan α1-tan2α.知识拓展1.降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.2.升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α.3.辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( √ )(2)对任意角α都有1+sin α=⎝⎛⎭⎪⎫sin α2+cos α22.( √ )(3)y =3sin x +4cos x 的最大值是7.( × )(4)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tanαtan β),且对任意角α,β都成立.( × )题组二 教材改编2.若cos α=-45,α是第三象限的角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ) A .-210 B.210 C .-7210 D.7210答案 C解析 ∵α是第三象限角, ∴sin α=-1-cos 2α=-35,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-35×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×22=-7210. 3.sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°= . 答案22解析 sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin 77°cos 58° =(-cos 77°)·(-sin 58°)+sin 77°cos 58° =sin 58°cos 77°+cos 58°sin 77° =sin(58°+77°)=sin 135°=22. 4.tan 20°+tan 40°+3tan 20°tan 40°= . 答案3解析 ∵tan 60°=tan(20°+40°)=tan 20°+tan 40°1-tan 20°tan 40°,∴tan 20°+tan 40°=tan 60°(1-tan 20°tan 40°) =3-3tan 20°tan 40°,∴原式=3-3tan 20°tan 40°+3tan 20°tan 40°= 3. 题组三 易错自纠5.化简:cos 40°cos 25°·1-sin 40°= .答案2解析 原式=cos 40°cos 25°1-cos 50°=cos 40°cos 25°·2sin 25°=cos 40°22sin 50°= 2. 6.(2018·昆明模拟)若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β= .答案 17解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=12-131+12×13=17.7.(2018·烟台模拟)已知θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,则tan 2θ= .答案 -247解析 方法一 sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,得sin θ-cos θ=15,① θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,①平方得2sin θcos θ=2425,可求得sin θ+cos θ=75,∴sin θ=45,cos θ=35,∴tan θ=43,tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-247. 方法二 ∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=7210,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=17=tan θ-11+tan θ,∴tan θ=43. 故tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-247.第1课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式题型一 和差公式的直接应用1.(2018·青岛调研)已知sin α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,tan(π-β)=12,则tan(α-β)的值为( )A .-211 B.211 C.112 D .-112答案 A解析 ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴tan α=-34,又tan β=-12,∴tan(α-β)=tan α-tan β1+tan α·tan β=-34+121+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=-211.2.(2017·山西太原五中模拟)已知角α为锐角,若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=13,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3等于( ) A.26+16B.3-28 C.3+28D.23-16答案 A解析 由于角α为锐角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=13, 则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=223,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6-π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6cos π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6sin π6=223×32+13×12=26+16, 故选A.3.计算sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°的值为 . 答案 12解析sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°=sin 70°sin 20°co s 310°=cos 20°sin 20°cos 50°=12sin 40°sin 40°=12.思维升华 (1)使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征. (2)使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.题型二 和差公式的灵活应用命题点1 角的变换典例 (1)设α,β都是锐角,且cos α=55,sin(α+β)=35,则cos β= . 答案2525解析 依题意得sin α=1-cos 2α=255, 因为sin(α+β)=35<sin α且α+β>α,所以α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos(α+β)=-45. 于是cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α =-45×55+35×255=2525.(2)(2017·泰安模拟)已知cos(75°+α)=13,则cos(30°-2α)的值为 .答案 79解析 cos(75°+α)=sin(15°-α)=13,∴cos(30°-2α)=1-2sin 2(15°-α)=1-29=79.命题点2 三角函数式的变换典例 (1)化简:(1+sin θ+cos θ)⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ (0<θ<π);(2)求值:1+cos 20°2sin 20°-sin 10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan 5°-tan 5°.解 (1)由θ∈(0,π),得0<θ2<π2,∴cos θ2>0,∴2+2cos θ=4cos2θ2=2cos θ2. 又(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2 =⎝⎛⎭⎪⎫2sin θ2cos θ2+2cos 2θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=2cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ2-cos 2θ2=-2cos θ2cos θ.故原式=-2cos θ2cos θ2cosθ2=-cos θ.(2)原式=2cos 210°2×2sin 10°cos 10°-s in 10°⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 5°sin 5°-sin 5°cos 5°=cos 10°2sin 10°-sin 10°·cos 25°-sin 25°sin 5°cos 5° =cos 10°2sin 10°-sin 10°·cos 10°12sin 10° =cos 10°2sin 10°-2cos 10°=cos 10°-2sin 20°2sin 10° =cos 10°-2sin (30°-10°)2sin 10°=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°2sin 10°=3sin 10°2sin 10°=32.引申探究化简:(1+sin θ-cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22-2cos θ(0<θ<π).解 ∵0<θ2<π2,∴2-2cos θ=2sin θ2,又1+sin θ-cos θ=2sin θ2cos θ2+2sin 2θ2=2sin θ2⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2+cos θ2∴原式=2sin θ2⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2+cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22sinθ2=-cos θ.思维升华 (1)解决三角函数的求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.①当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式;②当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系. (2)常见的配角技巧:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β等.跟踪训练 (1)(2017·豫北名校联考)计算:cos 10°-3cos (-100°)1-sin 10°= .(用数字作答)答案 2解析cos 10°-3cos (-100°)1-sin 10°=cos 10°+3cos 80°1-cos 80°=cos 10°+3sin 10°2·sin 40°=2sin (10°+30°)2·sin 40°= 2.(2)(2017·南充模拟)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且cos α=17,cos(α+β)=-1114,则sin β= . 答案32解析 由已知可得sin α=437,sin(α+β)=5314, ∴sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)·cos α-cos(α+β)sin α=5314×17-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1114×437=32.用联系的观点进行三角变形典例 (1)设α为锐角,若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12 的值为 .(2)(1+tan 17°)·(1+tan 28°)的值为 . (3)已知sin α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos 2α2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4= .思想方法指导 三角变形的关键是找到条件和结论中的角和式子结构之间的联系.变形中可以通过适当地拆角、凑角或对式子整体变形达到目的.解析 (1)∵α为锐角且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45>0, ∴α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2,∴s in⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π4=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π4-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-22⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-1 =2×35×45-22⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452-1=12225-7250=17250.(2)原式=1+tan 17°+tan 28°+tan 17°·tan 28° =1+tan 45°(1-tan 17°·tan 28°)+tan 17°·tan 28° =1+1=2. (3)cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=cos 2α-sin 2α2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin α+22cos α=cos α-sin α,∵sin α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos α=-45,∴原式=-75.答案 (1)17250 (2)2 (3)-751.(2017·山西五校联考)若cos θ=23,θ为第四象限角,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4的值为( )A.2+106 B.22+106 C.2-106D.22-106答案 B解析 由cos θ=23,θ为第四象限角,得sin θ=-53, 故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=22(cos θ-sin θ)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫23+53=22+106.故选B. 2.(2018·成都模拟)若sin α=45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-22cos α等于( )A.225B .-225C.425D .-425答案 A解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-22cos α=sin αcos π4+cos αsin π4-22cos α=45×22=225. 3.(2017·西安检测)已知α是第二象限角,且tan α=-13,则sin 2α等于( )A .-31010B.31010 C .-35D.35答案 C解析 因为α是第二象限角,且tan α=-13,所以sin α=1010,cos α=-31010, 所以sin 2α=2sin αcos α=2×1010×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010=-35, 故选C.4.(2017·河南洛阳一模)设a =cos 50°cos 127°+cos 40°sin 127°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b答案 D 解析 a =sin 40°cos 127°+cos 40°sin 127°=sin(40°+127°)=sin 167°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°)=22sin 56°-22cos 56° =sin(56°-45°)=sin 11°,c =cos 239°-sin 239°cos 239°sin 239°+cos 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°, ∵sin 13°>sin 12°>sin 11°,∴a >c >b .5.已知sin α=35且α为第二象限角,则tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4等于( ) A .-195 B .-519 C .-3117 D .-1731答案 D解析 由题意得cos α=-45,则sin 2α=-2425, cos 2α=2cos 2α-1=725. ∴tan 2α=-247, ∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan 2α+tan π41-tan 2αtan π4=-247+11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-247×1 =-1731. 6.已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ) A.16B.13C.12D.23 答案 A解析 因为cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=1+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π42 =1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π22=1-sin 2α2, 所以cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=1-sin 2α2=1-232=16,故选A. 7.(2018·新疆乌鲁木齐一诊)2cos 10°-sin 20°sin 70°的值是( ) A.12B.32C. 3D. 2答案 C解析 原式=2cos (30°-20°)-sin 20°sin 70°=2(cos 30°·cos 20°+sin 30°·sin 20°)-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3. 8.已知锐角α,β满足sin α-cos α=16,tan α+tan β+3tan αtan β=3,则α,β的大小关系是( )A .α<π4<β B .β<π4<α C.π4<α<β D.π4<β<α 答案 B解析 ∵α为锐角,sin α-cos α=16>0,∴π4<α<π2. 又tan α+tan β+3tan αtan β=3,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=3, ∴α+β=π3,又α>π4,∴β<π4<α.9.(2017·江苏)若tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=16,则tan α= . 答案 75解析 方法一 ∵tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-tan π41+tan αtan π4=tan α-11+tan α=16, ∴6tan α-6=1+tan α(tan α≠-1),∴tan α=75. 方法二 tan α=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α-π4+π4 =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+tan π41-tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4tan π4=16+11-16=75. 10.(2018·河南八市质检)化简:2tan (45°-α)1-tan 2(45°-α)·sin αcos αcos 2α-sin 2α= . 答案 12解析 原式=tan(90°-2α)·12sin 2αcos 2α=sin (90°-2α)cos (90°-2α)·12·sin 2αcos 2α=cos 2αsin 2α·12·sin 2αcos 2α=12. 11.已知sin α+cos α=13,则sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α= . 答案 1718解析 由sin α+cos α=13,两边平方得1+sin 2α=19, 解得sin 2α=-89,所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α2 =1-sin 2α2=1+892=1718. 12.(2018·吉林模拟)已知sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,β是第三象限角,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫β+5π4= . 答案 7210解析 依题意可将已知条件变形为sin[(α-β)-α]=-sin β=35,sin β=-35. 又β是第三象限角,所以cos β=-45. 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+5π4=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫β+π4 =-sin βcos π4-cos βsin π4=35×22+45×22=7210.13.(2017·河北衡水中学调研)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A .-118 B.118 C .-1718 D.1718答案 C解析 由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-α可得 3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α), 又由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π可知cos α-sin α≠0, 于是3(cos α+sin α)=22, 所以1+2sin α·cos α=118,故sin 2α=-1718.故选C. 14.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=14,则sin 4θ+cos 4θ的值为 . 答案 58解析 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ =⎝ ⎛⎭⎪⎫22cos θ-22sin θ⎝ ⎛⎭⎪⎫22cos θ+22sin θ =12(cos 2θ-sin 2θ)=12cos 2θ=14. 所以cos 2θ=12. 故sin 4θ+cos 4θ=⎝⎛⎭⎪⎫1-cos 2θ22+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+cos 2θ22 =116+916=58.15.(2017·武汉调研)设α,β∈[0,π],且满足sin αcos β-cos αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为 .答案 [-1,1]解析 由sin αcos β-cos αsin β=1,得sin(α-β)=1,又α,β∈[0,π],∴α-β=π2, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤α≤π,0≤β=α-π2≤π,即π2≤α≤π, ∴sin(2α-β)+sin(α-2β)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α-α+π2+sin(α-2α+π) =cos α+sin α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4. ∵π2≤α≤π,∴3π4≤α+π4≤5π4, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4≤1, 即取值范围为[-1,1].16.(2017·合肥模拟)已知函数f (x )=(2cos 2x -1)·sin 2x +12cos 4x . (1)求f (x )的最小正周期及递减区间;(2)若α∈(0,π),且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4-π8=22,求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3 的值. 解 (1)f (x )=(2cos 2x -1)sin 2x +12cos 4x =cos 2x sin 2x +12cos 4x =12(sin 4x +cos 4x )=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4, ∴f (x )的最小正周期T =π2. 令2k π+π2≤4x +π4≤2k π+3π2,k ∈Z , 得k π2+π16≤x ≤k π2+5π16,k ∈Z .∴f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2+π16,k π2+5π16,k ∈Z . (2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4-π8=22,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1. ∵α∈(0,π),-π4<α-π4<3π4, ∴α-π4=π2,故α=3π4. 因此tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=tan 3π4+tan π31-tan 3π4tan π3=-1+31+3=2- 3.。

高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 第一节 任意角、弧度制及任意角的三角函数学案 文(含解

高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 第一节 任意角、弧度制及任意角的三角函数学案 文(含解

第一节 任意角、弧度制及任意角的三角函数2019考纲考题考情1.角的有关概念(1)从运动的角度看,角可分为正角、负角和零角。

(2)从终边位置来看,角可分为象限角与轴线角。

(3)若β与α是终边相同的角,则β用α表示为β=2k π+α,k ∈Z 。

2.弧度与角度的互化 (1)1弧度的角长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角。

(2)角α的弧度数如果半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,那么角α的弧度数的绝对值是|α|=l r。

(3)角度与弧度的换算①1°=π180rad ;②1 rad = ⎛⎪⎫180π°。

(4)弧长、扇形面积的公式设扇形的弧长为l ,圆心角大小为α(rad),半径为r ,则l =|α|r ,扇形的面积为S =12lr =12|α|·r 2。

3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0)。

(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示。

正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是点(1,0)。

如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线,余弦线和正切线。

1.区分两个概念(1)第一象限角未必是锐角,但锐角一定是第一象限角。

(2)不相等的角未必终边不相同,终边相同的角也未必相等。

2.一个口诀三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦。

3.三角函数定义的推广设点P (x ,y )是角α终边上任意一点且不与原点重合,r =|OP |,则sin α=y r,cos α=x r ,tan α=y x。

一、走进教材1.(必修4P 10A 组T 7改编)角-225°=________弧度,这个角在第________象限。

答案 -5π4二2.(必修4P 15练习T 2改编)设角θ的终边经过点P (4,-3),那么2cos θ-sin θ=________。

数学一轮复习第四章三角函数解三角形4.2同角三角函数的基本关系及诱导公式学案理

数学一轮复习第四章三角函数解三角形4.2同角三角函数的基本关系及诱导公式学案理

4。

2同角三角函数的基本关系及诱导公式必备知识预案自诊知识梳理1。

同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin2α+cos2α=。

(2)商数关系:sinαcosα=(α≠π2+kπ,k∈Z)。

2.三角函数的诱导公式公式一二三四五六角2kπ+α(k∈Z)π+α-απ-απ2-απ2+α正弦sin α余弦cos α正切tan α续表公式一二三四五六口诀函数名不变,符号看象限函数名改变,符号看象限1。

特殊角的三角函数值2.同角三角函数基本关系式的常用变形(1)(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α;(2)sin α=tan αcos αα≠π2+kπ,k∈Z;(3)sin2α=sin2αsin2α+cos2α=tan2αtan2α+1;(4)cos 2α=cos 2αsin 2α+cos 2α=1tan 2α+1。

考点自诊1.判断下列结论是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。

(1)对任意的角α,β有sin 2α+cos 2β=1。

( ) (2)若α∈R ,则tan α=sinαcosα恒成立.( )(3)sin (π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角。

( )(4)若cos(n π—θ)=13(n ∈Z ),则cos θ=13.( )2。

(2020河北衡水中学模拟一,理3)已知cos α-π2=-2√55,α∈π,3π2,则tan α=( )A 。

2B 。

32C.1D.123。

(2020河北唐山模拟,理4)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的正半轴重合,终边上一点A (2sin α,3)(sin α≠0),则cos α=( )A.12B 。

-12C 。

√32D.-√324。

函数f (x )=15sin x+π3+cos x —π6的最大值为( ) A.65B.1C.35D.15关键能力学案突破考点同角三角函数基本关系式的应用【例1】(1)若tan(α-π)=12,则sin 2α+1cos 2α-sin 2α=( )A。

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 3.6 正弦定理和余弦定理学案 文

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 3.6 正弦定理和余弦定理学案 文

3.6 正弦定理和余弦定理[知识梳理]1.正弦定理、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则2.在△ABC中,已知a,b和A时,三角形解的情况3.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高).(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).4.在△ABC 中,常有的结论 (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边. [诊断自测] 1.概念思辨(1)在三角形中,已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形.( )(2)在△ABC 中,a sin A =a +b -csin A +sin B -sin C.( )(3)若a ,b ,c 是△ABC 的三边,当b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形;当b 2+c 2-a 2=0时,△ABC 为直角三角形;当b 2+c 2-a 2<0时,△ABC 为钝角三角形.( )(4)在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则此三角形是钝角三角形.( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 2.教材衍化(1)(必修A5P 10A 组T 4)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin2Asin C =________.答案 1解析 由正弦定理得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =4∶5∶6,又由余弦定理知cos A =b 2+c 2-a 22bc =25+36-162×5×6=34,所以sin2A sin C =2sin A cos A sin C =2×46×34=1. (2)(必修A5P 20A 组T 11)若锐角△ABC 的面积为103,且AB =5,AC =8,则BC 等于________.答案 7解析 因为△ABC 的面积S △ABC =12AB ·AC sin A ,所以103=12×5×8sin A ,解得sin A =32,因为角A 为锐角,所以cos A =12.根据余弦定理,得BC 2=52+82-2×5×8cos A =52+82-2×5×8×12=49,所以BC =7.3.小题热身(1)(2016·天津高考)在△ABC 中,若AB =13,BC =3,∠C = 120°,则AC =( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 A解析 在△ABC 中,设A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则由c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得13=9+b 2-2×3b ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,即b 2+3b -4=0,解得b =1(负值舍去),即AC =1.故选A.(2)(2016·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C=513,a =1,则b =________. 答案2113解析 由已知可得sin A =35,sin C =1213,则sin B =sin(A +C )=35×513+45×1213=6365,再由正弦定理可得a sin A =bsin B ⇒b =1×636535=2113.题型1 利用正、余弦定理解三角形典例1 (2018·郑州预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b 3cos B=asin A,则cos B =( )A .-12 B.12 C .-32 D.32边角互化法.答案 B解析 由正弦定理知sin B3cos B =sin A sin A=1,即tan B =3,由B ∈(0,π),所以B =π3,所以cos B =cos π3=12.故选B.典例2 (2018·重庆期末)在△ABC 中,已知AB =43,AC =4,∠B =30°,则△ABC 的面积是( )A .4 3B .8 3C .43或8 3 D. 3注意本题的多解性.答案 C解析 在△ABC 中,由余弦定理可得AC 2=42=(43)2+BC 2-2×43BC cos30°, 解得BC =4或BC =8.当BC =4时,AC =BC ,∠B =∠A =30°,△ABC 为等腰三角形,∠C =120°, △ABC 的面积为12AB ·BC sin B =12×43×4×12=4 3.当BC =8时,△ABC 的面积为12AB ·BC sin B =12×43×8×12=8 3.故选C.方法技巧正、余弦定理在解三角形中的应用技巧1.已知两边和一边的对角或已知两角和一边都能用正弦定理解三角形,正弦定理的形式多样,其中a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C 能够实现边角互化.见典例1.2.已知两边和它们的夹角、已知两边和一边的对角或已知三边都能直接运用余弦定理解三角形.见典例2.3.已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.见典例2.冲关针对训练1.(2017·河西五市联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(b -a )sin A =(b -c )·(sin B +sin C ),则角C 等于( )A.π3 B.π6 C.π4 D.2π3答案 A解析 由题意,得(b -a )a =(b -c )(b +c ),∴ab =a 2+b 2-c 2,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =π3.故选A.2.(2018·山东师大附中模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知cos2A =-13,c =3,sin A =6sin C .(1)求a 的值;(2)若角A 为锐角,求b 的值及△ABC 的面积.解 (1)在△ABC 中,c =3,sin A =6sin C ,由正弦定理a sin A =csin C ,得a =6c =6×3=3 2.(2)由cos2A =1-2sin 2A =-13得,sin 2A =23,由0<A <π2,得sin A =63,则cos A =1-sin 2A =33. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 化简,得b 2-2b -15=0, 解得b =5(b =-3舍去).所以S △ABC =12bc sin A =12×5×3×63=522.题型2 利用正、余弦定理判断三角形的形状典例 (2017·陕西模拟)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定用边角互化法.答案 B解析 ∵b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin(B +C )=sin 2A ,即sin A =sin 2A .又sin A >0,∴sin A =1,∴A =π2,故△ABC 为直角三角形.故选B.[条件探究1] 将本典例条件变为“若2sin A cos B =sin C ”,那么△ABC 一定是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形D .等边三角形答案 B解析 解法一:由已知得2sin A cos B =sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,即sin(A -B )=0,因为-π<A -B <π,所以A =B .故选B. 解法二:由正弦定理得2a cos B =c ,由余弦定理得2a ·a 2+c 2-b 22ac=c ⇒a 2=b 2⇒a =b .故选B.[条件探究2] 将本典例条件变为“若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13”,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形 答案 C解析 在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13, ∴a ∶b ∶c =5∶11∶13,故设a =5k ,b =11k ,c =13k (k >0),由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =25k 2+121k 2-169k 22×5×11k 2=-23110<0, 又∵C ∈(0,π),∴C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴△ABC 为钝角三角形.故选C.[条件探究3] 将本典例条件变为“若b cos B +c cos C =a cos A ”,试判断三角形的形状. 解 由已知得b ·a 2+c 2-b 22ac +c ·a 2+b 2-c 22ab =a ·b 2+c 2-a 22bc,∴b 2(a 2+c 2-b 2)+c 2(a 2+b 2-c 2)=a 2(b 2+c 2-a 2). ∴(a 2+c 2-b 2)(b 2+a 2-c 2)=0.∴a 2+c 2=b 2或b 2+a 2=c 2,即B =π2或C =π2.∴△ABC 为直角三角形. 方法技巧判定三角形形状的两种常用途径提醒:“角化边”后要注意用因式分解、配方等方法得出边的相应关系;“边化角”后要注意用三角恒等变换公式、三角形内角和定理及诱导公式推出角的关系.冲关针对训练在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2a sin A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C.(1)求角A的大小;(2)若sin B+sin C=3,试判断△ABC的形状.解(1)由2a sin A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C及正弦定理,得2a2=(2b-c)b+(2c -b)c,即bc=b2+c2-a2,∴cos A=b2+c2-a22bc=12,A∈(0,π),∴A=60°.(2)∵A+B+C=180°,∴B+C=180°-60°=120°.由sin B+sin C=3,得sin B+sin(120°-B)=3,∴sin B+sin120°cos B-cos120°sin B= 3.∴32sin B+32cos B=3,即sin(B+30°)=1.∵0°<B<120°,∴30°<B+30°<150°.∴B+30°=90°,即B=60°.∴A=B=C=60°,∴△ABC为等边三角形.题型3 与三角形有关的最值角度1 与三角形边长有关的最值典例(2017·杏花岭区模拟)已知锐角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=b cos C+33c sin B.(1)求B;(2)若b=2,求ac的最大值.本题采用转化法.解(1)在△ABC中,∵a=b cos C+33c sin B,∴sin A=sin B cos C+33sin C sin B,∴sin A =sin(B +C )=sin B cos C +33sin C sin B , 化为cos B sin C =33sin C sin B ,sin C ≠0, 可得tan B =3,B ∈(0,π),∴B =π3.(2)由正弦定理得b sin B =2R =43,令y =ac =2R sin A ·2R sin C =163sin A sin C=163sin A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =83sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+43. ∵0<A <π2,0<2π3-A <π2,∴π6<A <π2.故π6<2A -π6<5π6,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A -π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1,∴y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤83,4.∴ac 的最大值为4.角度2 与三角形内角有关的最值典例 (2017·庄河市期末)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,设f (x )=a 2x 2-(a 2-b 2)x -4c 2.(1)若f (1)=0,且B -C =π3,求角C 的大小;(2)若f (2)=0,求角C 的取值范围.本题采用放缩法.解 (1)由f (1)=0,得a 2-a 2+b 2-4c 2=0, ∴b =2c ,又由正弦定理,得sin B =2sin C , ∵B -C =π3,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+C =2sin C , 整理得3sin C =cos C ,∴tan C =33. ∵角C 是三角形的内角,∴C =π6.(2)∵f (2)=0,∴4a 2-2a 2+2b 2-4c 2=0, 即a 2+b 2-2c 2=0,由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12(当且仅当a =b 时取等号).又∵余弦函数在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上递减,C 是锐角, ∴0<C ≤π3.方法技巧求与三角形中边角有关的量的取值范围时,主要是利用已知条件和有关定理,将所求的量用三角形的某个内角或某条边表示出来,结合三角形边角的取值范围、函数值域的求法求解范围即可.冲关针对训练(2018·绵阳检测)已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫3sin x 4,1,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x 4,cos 2x4,记f (x )=m ·n .(1)若f (x )=1,求cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-x 的值;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且满足(2a -c )cos B =b cos C ,求函数f (A )的取值范围.解 (1)f (x )=m ·n =3sin x 4cos x4+cos 2x4=32sin x 2+12cos x 2+12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+12. 因为f (x )=1,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=-12.(2)因为(2a -c )cos B =b cos C ,由正弦定理得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C , 所以2sin A cos B -sin C cos B =sin B cos C , 所以2sin A cos B =sin(B +C ),因为A +B +C =π,所以sin(B +C )=sin A ,且sin A ≠0, 所以cos B =12,B =π3,所以0<A <2π3,所以π6<A 2+π6<π2,12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+π6<1, 又因为f (x )=m ·n =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+12,所以f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+π6+12,故函数f (A )的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.1.(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12 B.π6 C.π4 D.π3答案 B解析 因为a =2,c =2, 所以由正弦定理可知,2sin A =2sin C ,故sin A =2sin C . 又B =π-(A +C ), 故sin B +sin A (sin C -cos C ) =sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C=sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =(sin A +cos A )sin C =0.又C 为△ABC 的内角, 故sin C ≠0,则sin A +cos A =0,即tan A =-1. 又A ∈(0,π),所以A =3π4.从而sin C =12sin A =22×22=12. 由A =3π4知C 为锐角,故C =π6.故选B.2.(2018·南阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =________.答案π6解析 由正弦定理,得sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B ,即sin B sin(A +C )=12sin B ,因为sin B ≠0,所以sin B =12,所以B =π6或5π6,又因为a >b ,故B =π6.3.(2018·沈阳模拟)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(a -b )(sin A +sin B )=(c -b )·si n C .若a =3,则b 2+c 2的取值范围是________.答案 5<b 2+c 2≤6解析 由正弦定理可得,(a -b )·(a +b )=(c -b )·c ,即b 2+c 2-a 2=bc ,cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又A ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴A =π3.∵b sin B =c sin C =3sinπ3=2, ∴b 2+c 2=4(sin 2B +sin 2C )=4[sin 2B +sin 2(A +B )]=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos2B 2+1-cos2(A +B )2=3sin2B -cos2B +4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6+4. ∵△ABC 是锐角三角形,且A =π3,∴B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2,即2B -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,5π6,∴12<sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π6≤1,∴5<b 2+c 2≤6.4.(2015·全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sinC . (1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积. 解 (1)由题设及正弦定理可得b 2=2ac . 又a =b ,可得b =2c ,a =2c .由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =14.(2)由(1)知b 2=2ac .因为B =90°,由勾股定理得a 2+c 2=b 2. 故a 2+c 2=2ac ,得c =a = 2. 所以△ABC的面积为1.[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.(2017·长沙模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =13,b =3,A =60°,则边c =( )A .1B .2C .4D .6 答案 C解析 a 2=c 2+b 2-2cb cos A ⇒13=c 2+9-6c cos60°,即c 2-3c -4=0,解得c =4或c=-1(舍去).故选C.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c .若∠C =120°,c =2a ,则( ) A .a >b B .a <b C .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定 答案 A解析 据题意由余弦定理可得a 2+b 2-2ab cos120°=c 2=(2a )2,化简整理得a 2=b 2+ab ,变形得a 2-b 2=(a +b )(a -b )=ab >0,故有a -b >0,即a >b .故选A.3.(2017·湖南长郡中学六模)若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2b sin2A =a sin B ,且c =2b ,则ab等于( )A .2B .3 C. 2 D. 3 答案 A解析 由2b sin2A =a sin B ,得4b sin A cos A =a sin B ,由正弦定理得4sin B sin A cos A =sin A sin B ,∵sin A ≠0,且sin B ≠0,∴cos A =14,由余弦定理得a 2=b 2+4b 2-b 2,∴a 2=4b 2,∴a b=2.故选A.4.(2017·衡水中学调研)在△ABC 中,三边之比a ∶b ∶c =2∶3∶4,则sin A -2sin Bsin2C =( )A .1B .2C .-2 D.12答案 B解析 不妨设a =2,b =3,c =4,故cos C =4+9-162×2×3=-14,故sin A -2sin B sin2C =a -2b2c cos C =2-68×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=2.故选B.5.在△ABC 中,A ,B ,C 是三角形的三个内角,a ,b ,c 是三个内角对应的三边,已知b 2+c 2=a 2+bc .若sin B sin C =34,△ABC 的形状( )A .等边三角形B .不含60°的等腰三角形C .钝角三角形D .直角三角形答案 A解析 在△ABC 中,由余弦定理,可得cos A =b 2+c 2-a 22bc,由已知,得b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =12.∵0<A <π,故A =π3.∵A +B +C =π,A =π3,∴C =2π3-B .由sin B sin C =34,得sin B sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =34.即sin B ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3cos B -cos 2π3sin B =34.32sin B cos B +12sin 2B =34, 34sin2B +14(1-cos2B )=34, 32sin2B -12cos2B =1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6=1.又∵-π6<2B -π6<7π6,∴2B -π6=π2,即B =π3.∴C =π3,也就是△ABC 为等边三角形.故选A.6.(2014·江西高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932 C.332 D .3 3答案 C解析 c 2=(a -b )2+6,即c 2=a 2+b 2-2ab +6.① ∵C =π3,∴由余弦定理得c 2=a 2+b 2-ab ,②由①和②得ab =6,∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.故选C.7.(2018·上海杨浦质量调研)设锐角△ABC 的三内角A ,B ,C 所对边的边长分别为a ,b ,c ,且a =1,B =2A ,则b 的取值范围为( )A .(2,3)B .(1,3)C .(2,2)D .(0,2) 答案 A解析 由a sin A =b sin B =bsin2A ,得b =2cos A .π2<A +B =3A <π,从而π6<A <π3. 又2A <π2,所以A <π4,所以π6<A <π4,22<cos A <32,所以2<b < 3.故选A.8.(2014·全国卷Ⅱ)钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5 B. 5 C .2 D .1 答案 B解析 S △ABC =12AB ·BC sin B =12×1×2sin B =12,∴sin B =22,∴B =45°或135°.若B=45°,则由余弦定理得AC =1,∴△ABC 为直角三角形,不符合题意,因此B =135°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2-2×1×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=5,∴AC = 5.故选B.9.(2018·辽宁五校第一次联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若直线bx +y cos A +cos B =0与ax +y cos B +cos A =0平行,则△ABC 一定是( )A .锐角三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰或者直角三角形 答案 C解析 由两直线平行可得b cos B -a cos A =0,由正弦定理可知sin B cos B -sin A cos A =0,即12sin2A =12sin2B ,又A ,B ∈(0,π),且A +B ∈(0,π),所以2A =2B 或2A +2B =π,即A =B 或A +B =π2.若A =B ,则a =b ,cos A =cos B ,此时两直线重合,不符合题意,舍去,故A +B =π2,则△ABC 是直角三角形.故选C.10.(2017·武昌调研)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2b sin C ,则tan A +tan B +tan C 的最小值是( )A .4B .3 3C .8D .6 3 答案 C解析 a =2b sin C ⇒sin A =2sin B sin C ⇒sin(B +C )=2sin B sin C ⇒tan B +tan C =2tan B tan C ,又根据三角形中的三角恒等式tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C (注:tan A =tan(π-B -C )=-tan(B +C )=-tan B +tan C 1-tan B tan C ,即tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C )⇒tan B tan C =tan Atan A -2,∴tan A tan B tan C =tan A ·tan A tan A -2=m 2m -2(tan A =m ),令m -2=t ⇒(t +2)2t =t +4t +4≥8,当且仅当t =4t,即t =2,tan A =4时,取等号.故选C.二、填空题11.(2015·重庆高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C=-14,3sin A =2sin B ,则c =________.答案 4解析 由3sin A =2sin B 及正弦定理,得3a =2b ,所以b =32a =3.由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab ,得-14=22+32-c22×2×3,解得c =4. 12.(2018·河北唐山一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成等差数列,且A -C =90°,则cos B =________.答案 34解析 ∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c . ∴2sin B =sin A +sin C .∵A -C =90°,∴2sin B =sin(90°+C )+sin C . ∴2sin B =cos C +sin C . ∴2sin B =2sin(C +45°).①∵A +B +C =180°且A -C =90°,∴C =45°-B2,代入①式中,2sin B =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫90°-B 2.∴2sin B =2cos B 2.∴4sin B 2cos B 2=2cos B2.∴sin B 2=24.∴cos B =1-2sin 2B 2=1-14=34. 13.(2018·沈阳监测)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,则S 的最大值为________.答案 8解析 由题意得4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得2bc sin A =-2bc cos A +2bc ,即sin A +cos A =1,2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4=1,又0<A <π,∴π4<A +π4<5π4,∴A +π4=3π4,∴A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc ,当且仅当b =c 时取“=”,∴bc ≤16, ∴S 的最大值为8.14.(2017·浙江高考)已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连接CD ,则△BDC 的面积是________,cos ∠BDC =________.答案152104解析 依题意作出图形,如图所示,则sin ∠DBC =sin ∠ABC .由题意知AB =AC =4,BC =BD =2, 则cos ∠ABC =14,sin ∠ABC =154.所以S △BDC =12BC ·BD ·sin∠DBC=12×2×2×154=152. 因为cos ∠DBC =-cos ∠ABC =-14=BD 2+BC 2-CD 22BD ·BC=8-CD28,所以CD =10.由余弦定理,得cos ∠BDC =4+10-42×2×10=104. B 级三、解答题15.(2018·郑州质检)已知△ABC 的外接圆直径为433,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,C =60°.(1)求a +b +csin A +sin B +sin C的值;(2)若a +b =ab ,求△ABC 的面积.解 (1)因为a sin A =b sin B =c sin C =2R =433,所以a =433sin A ,b =433sin B ,c =433sin C .所以a +b +c sin A +sin B +sin C =433(sin A +sin B +sin C )sin A +sin B +sin C =433.(2)由c =433sin C ,得c =433×32=2,c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,即4=a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab ,又a +b =ab ,所以(ab )2-3ab -4=0,解得ab =4或ab =-1(舍去), 所以S △ABC =12ab sin C =12×4×32= 3.16.(2017·湖北四校联考)已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足sin 2A +sin A sinB -6sin 2B =0.(1)求a b的值;(2)若cos C =34,求sin B 的值.解 (1)因为sin 2A +sin A sinB -6sin 2B =0,sin B ≠0, 所以⎝⎛⎭⎪⎫sin A sin B 2+sin A sin B-6=0,得sin A sin B =2或sin A sin B =-3(舍去).由正弦定理得a b =sin Asin B=2.(2)由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =34.①将ab=2,即a =2b 代入①, 得5b 2-c 2=3b 2,得c =2b .由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac,得cos B =(2b )2+(2b )2-b 22×2b ×2b =528,则sin B =1-cos 2B =148. 17.(2018·海淀区模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .满足2a cos C +c cos A =b .(1)求角C 的大小;(2)求sin A cos B +sin B 的最大值. 解 (1)由正弦定理及2a cos C +c cos A =b , 得2sin A cos C +sin C cos A =sin B . 在△ABC 中,A +B +C =π,∴A +C =π-B ,即sin(A +C )=sin B .∴2sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )+sin A cos C =sin B +sin A cos C =sin B , ∴sin A cos C =0,又∵0<A <π,0<C <π,∴sin A >0. ∴cos C =0,∴C =π2.(2)由(1)得C =π2,∴A +B =π2,即A =π2-B .∵sin A cos B +sin B =cos 2B +sin B =-sin 2B +sin B +1=-⎝⎛⎭⎪⎫sin B -122+54.∵0<B <π2,∴当sin B =12,即B =π6时,sin A cos B +sin B 取得最大值54.18.已知等腰三角形ABC 满足AB =AC ,3BC =2AB ,点D 为BC 边上一点且AD =BD . (1)求tan ∠ADB 的值; (2)若CD =33,求S △ABC . 解 (1)如图,设AB =AC =a ,AD =BD =b ,由3BC =2AB 得,BC =233a .在△ABC 中,由余弦定理得,cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC22AB ·BC=a 2+⎝⎛⎭⎪⎫23a 32-a 22a ·233a=33, ∴∠ABC 是锐角,则sin ∠ABC =1-cos 2∠ABC =63. 在△ABD 中,由余弦定理AD 2=AB 2+BD 2-2AB ·BD cos ∠ABD ,得b 2=a 2+b 2-233ab ,解得a =233b .由正弦定理AD sin ∠ABD =ABsin ∠ADB , 得b63=a sin ∠ADB,解得sin ∠ADB =223,又2b 2>a 2,∴∠ADB 为锐角,∴cos ∠ADB =1-sin 2∠ADB =13,tan ∠ADB =2 2.(2)由已知可得3⎝ ⎛⎭⎪⎫b +33=2a ,① 由(1)可知a =233b ,②联立①②得a =2,b = 3.过A 作AH ⊥BC 于H ,则H 为BC 的中点,易求得DH =33. 则tan ∠ADB =AH33=2 2.∴AH =263,∴S △ABC =12×433×263=423.。

高考数学:解三角形(复习学案)

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。

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 3.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数学案 文

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 3.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数学案 文

3.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数[知识梳理]1.任意角的概念(1)定义:角可以看成平面内的一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的分类(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.(4)相关结论①象限角②轴线角2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)公式3.任意角的三角函数[诊断自测] 1.概念思辨(1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.( )(2)一弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角的大小,它是角的一种度量单位.( )(3)α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则tan α>α>sin α.( )(4)α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ 2.教材衍化(1)(必修A4P 9T 5)直径为4的圆中,36°的圆心角所对的弧长是( ) A.4π5 B.2π5 C.π3 D.π2答案 B解析 ∵36°=36×π180 rad =π5 rad ,∴36°的圆心角所对的弧长为l =π5×2=2π5.故选B.(2)(必修A4P 21T 9)设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案 B解析 由θ在第三象限,所以2k π+π<θ<2k π+3π2(k ∈Z ),所以k π+π2<θ2<k π+3π4(k ∈Z ).又cos θ2≤0,故选B. 3.小题热身(1)(2017·石家庄模拟)已知角α的终边在直线y =-x 上,且cos α<0,则tan α=________.答案 -1解析 如图,由题意知,角α的终边在第二象限,在其上任取一点P (x ,y ),则y =-x ,由三角函数的定义得tan α=y x =-xx=-1.(2)(2018·黄浦模拟)如图,已知扇形OAB 和OA 1B 1,A 1为OA 的中点,若扇形OA 1B 1的面积为1,则扇形OAB 的面积为________.答案 4解析 设∠AOB =α,则S 扇形OA 1B 1=12OA 21·α=1,S 扇形OAB =12OA 2·α,OA =2OA 1,∴S 扇形OAB =12·(2OA 1)2·α=4.题型1 象限角及终边相同的角典例1设集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N = ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z,判断两集合的关系( ) A .M =N B .M N C .N MD .M ∩N =∅将描述法表示的集合变为列举法表示.答案 B解析 由于M =⎩⎪⎨⎪⎧x ⎪⎪⎪ x =k2·180°+45°,k ∈Z } ={…,-45°,45°,135°,225°,…},N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…},显然有M N .典例2 已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α终边相同,则y =sin θ|sin θ|+|cos θ|cos θ+tan θ|tan θ|的值为________.找α的终边,利用终边定号法.答案 -1解析 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同角的概念知,α的终边在第四象限,又θ与α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.因此,y =-1+1-1=-1.方法技巧象限角的两种判断方法1.图象法:在平面直角坐标系中,作出已知角并根据象限角的定义直接判断已知角是第几象限角.2.转化法:先将已知角化为k ·360°+α(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式,即找出与已知角终边相同的角α,再由角α终边所在的象限判断已知角是第几象限角.提醒:注意“顺转减,逆转加”的应用,如角α的终边逆时针旋转180°可得角α+180°的终边,类推可知α+k ·180°(k ∈Z )表示终边落在角α的终边所在直线上的角.冲关针对训练1.(2017·潍坊模拟)集合{|αk π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z}中的角所表示的范围(阴影部分)是( )答案 C解析 当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π4≤α≤2n π+π2, 此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样.故选C.2.若sin θ2=45,且sin θ<0,则θ所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案 C解析 ∵sin θ<0,∴2sin θ2cos θ2<0.又∵sin θ2=45,∴cos θ2<0.故θ2在第二象限,且2k π+π2<θ2<2k π+34π(k ∈Z ). ∴4k π+π<θ<4k π+32π,∴θ在第三象限.故选C.题型2 弧度制及扇形面积公式的应用典例 已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l . (1)若α=60°,R =10 cm ,求扇形的弧长l ;(2)已知扇形的周长为10 cm ,面积是4 cm 2,求扇形的圆心角;(3)若扇形周长为20 cm ,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?利用方程组法、二次函数求最值.解 (1)α=60°=π3 rad ,∴l =α ·R =π3×10=10π3 (cm).(2)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 2R +R α=10,12α·R 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧R =1,α=8(舍去),⎩⎪⎨⎪⎧R =4,α=12.故扇形圆心角为12.(3)由已知得,l +2R =20,所以S =12lR =12(20-2R )R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以当R =5时,S 取得最大值25,此时l =10,α=2.[条件探究] 将典例中的第(3)问推广为“若扇形的周长是一定值C (C >0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?”解 扇形周长C =2R +l =2R +αR , ∴R =C2+α,∴S 扇=12α·R 2=12α·⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2+α2=C 2α2·14+4α+α2=C 22·14α+4+α≤C 216. 当且仅当α2=4,即α=2时,扇形面积有最大值C 216.方法技巧应用弧度制解决问题的方法1.利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.见典例(1). 2.求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题,利用配方法使问题得到解决.见典例(3).3.在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形. 提醒:弧度制下l =|α|·r ,S =12lr ,此时α为弧度.在角度制下,弧长l =n πr180,扇形面积S =n πr 2360,此时n 为角度,它们之间有着必然的联系.冲关针对训练(2018·大连模拟)一个半径为R 的扇形,它的周长为4R ,则这个扇形所含弓形的面积是( )A.R 22B.12R 2sin1·cos1 C.12R 2(2-sin1·cos1) D .R 2(1-sin1·cos1)答案 D解析 设圆心角为θ,由题知2R +R ·θ=4R ,得θ=2, 所以S 弓=S 扇-S三角形=12×2R ·R -12R 2·sin2=R 2-12R 2·sin2=R 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12sin2=R 2(1-sin1·cos1).故选D.题型3 任意角三角函数的定义及应用角度1 利用三角函数定义求值典例 已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的非负半轴.若角α终边经过点P (-3,y ),且sin α=34y (y ≠0),则判断角α所在的象限,并求cos α和tan α的值.定义法.解 依题意,P 到原点O 的距离为 |PO |= (-3)2+y 2,∴sin α=y r=y3+y2=34y . ∵y ≠0,∴9+3y 2=16,∴y 2=73,∴y =±213.∴点P 在第二或第三象限. 当P 在第二象限时,y =213,cos α=x r =-34,tan α=-73. 当P 在第三象限时,y =-213,cos α=x r =-34,tan α=73. 角度2 利用三角函数线比较大小,解不等式典例 sin1,cos1,tan1的大小关系是( ) A .sin1>cos1>tan1 B .sin1>tan1>cos1 C .tan1>sin1>cos1D .tan1>cos1>sin1单位圆定义法.答案 C解析 作单位圆,作出锐角1弧度的正弦线BP ,余弦线OB ,正切线AT ,可得tan1>sin1>cos1.故选C.方法技巧三角函数定义问题的常见类型及解题策略1.已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.2.利用单位圆解三角不等式的步骤 (1)确定区域的边界(注意边界的虚实); (2)确定区域; (3)写出解集.3.三角函数值的符号及角的位置的判断.已知一角的三角函数值(sin α,cos α,tan α)中任意两个的符号,可分别确定出角终边所在的可能位置,二者的交集即为该角的终边位置.注意终边在坐标轴上的特殊情况.提醒:若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同).冲关针对训练1.设π2<x <3π4,a =sin x ,b =cos x ,c =tan x ,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .b <c <aD .b <a <c 答案 B解析 ∵π2<x <3π4,∴22<sin x <1,-22<cos x <0,tan x <-1. ∴c <b <a .故选B.2.(2017·兴庆区校级期中)已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x >0),且cos α=36x, 求sin α+1tan α的值. 解 角α的终边经过点P (x ,-2)(x >0) ∵r =x 2+2,∵cos α=x r =36x , 可得x =10. 则r =2 3.sin α=y r =-223=-66,tan α=y x =-210=-55.那么sin α+1tan α=-66-5=-6+656.1.(2017·商丘期末)已知点P (-3,y )为角β的终边上的一点,且sin β=1313,则y 的值为( )A .±12 B.12 C .-12 D .±2答案 B解析 由题意可得:|OP |=y 2+3,所以sin β=y y 2+3=1313,所以y =±12,又因为sin β=1313,所以y >0,所以y =12.故选B. 2.(2018·东莞月考)角β的终边上有一点P (-m ,m ),其中m ≠0,则sin β+cos β的值为( )A. 2 B .- 2 C .0 D.2或- 2 答案 C解析 角β的终边上有一点P (-m ,m ),其中m ≠0, ∴r =|OP |=2|m |, 当m >0时,cos β=-m2|m |=-22,sin β=m2|m |=22,∴sin β+cos β=0; 当m <0时,cos β=-m2|m |=22,sin β=m 2|m |=-22,∴sin β+cos β=0.综上,sin β+cos β的值为0.故选C.3.(2017·连云港质检)已知角α的终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为( )A.5π6 B.2π3 C.5π4 D.11π6答案 D解析 ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3,cos 2π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12,∴角α为第四象限角,且sin α=-12,cos α=32.∴角α的最小正值为11π6.故选D. 4.(2017·河南八市联考)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴非负半轴重合,点P (-4m,3m )(m >0)是角α终边上的一点,则2sin α+cos α=________.答案 25解析 ∵|OP |= (-4m )2+(3m )2=5|m |=5m (m >0), ∴sin α=3m 5m =35,cos α=-4m 5m =-45,∴2sin α+cos α=2×35-45=25.[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案 C解析 ①中-3π4是第三象限角,故①错.②中4π3=π+π3,从而4π3是第三象限角,故②正确.③中-400°=-360°-40°,从而③正确.④中-315°=-360°+45°,从而④正确.故选C.2.sin2·cos3·tan4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0 D .不存在答案 A解析 ∵π2<2<3<π<4<3π2,∴sin2>0,cos3<0,tan4>0.∴sin2·cos3·tan4<0.故选A.3.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1 B .4 C .1或4 D .2或4答案 C解析 设此扇形的半径为r ,弧长是l ,则⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =6,12rl =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.故选C.4.若π4<θ<π2,则下列不等式成立的是( )A .sin θ>cos θ>tan θB .cos θ>tan θ>sin θC .sin θ>tan θ>cos θD .tan θ>sin θ>cos θ答案 D解析 ∵π4<θ<π2,∴tan θ>1,sin θ-cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4.∵π4<θ<π2,∴0<θ-π4<π4,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4>0,∴sin θ>cos θ.故选D.5.在△ABC 中,若sin A ·cos B ·tan C <0,则△ABC 的形状是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .不能确定答案 B解析 ∵△ABC 中每个角都在(0,π)内,∴sin A >0. ∵sin A ·cos B ·tan C <0,∴cos B ·tan C <0. 若B ,C 同为锐角,则cos B ·tan C >0. ∴B ,C 中必定有一个钝角. ∴△ABC 是钝角三角形.故选B.6.(2018·永昌县期末)已知角α的终边经过点(3a,4a )(a ≠0),则sin α+cos α的值为( )A.75 B .-75 C .±75 D .±34 答案 C解析 ∵角α的终边经过点(3a,4a )(a ≠0),当a >0时,r =5a ,sin α=y r =45,cos α=x r =35,sin α+cos α=75; 当a <0时,r =|5a |=-5a ,sin α=y r =-45,cos α=x r =-35,sin α+cos α=-75.综上可得,sin α+cos α=±75.故选C.7.已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是( ) A .若α,β是第一象限的角,则cos α>cos β B .若α,β是第二象限的角,则tan α>tan βC .若α,β是第三象限的角,则cos α>cos βD .若α,β是第四象限的角,则tan α>tan β 答案 D解析 由三角函数线可知,选D.8.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( ) A .2 B .sin2 C.2sin1 D .2sin1答案 C解析 如图,∠AOB =2弧度,过O 点作OC ⊥AB 于C ,并延长OC 交弧AB 于D .则∠AOD =∠BOD =1弧度,且AC =12AB =1,在Rt △AOC 中,AO =ACsin ∠AOC =1sin1,即r =1sin1,从而弧AB 的长为l =|α|·r =2sin1.故选C. 9.若α是第三象限角,则下列各式中不成立的是( ) A .sin α+cos α<0 B .tan α-sin α<0 C .cos α-tan α<0 D .tan αsin α<0 答案 B解析 ∵α是第三象限角,∴sin α<0,cos α<0,tan α>0,则可排除A ,C ,D.故选B.10.(2018·江西模拟)已知角α的终边经过点(m ,3m ),若α= 7π3,则m 的值为( ) A .27 B.127 C .9 D.19答案 B解析 角α的终边经过点(m ,3m ),若α=7π3,则tan 7π3=tan π3=3=3mm=m- 16,则m =127.故选B.二、填空题11.(2017·广州模拟)若角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且 sin θ=24m ,则cos θ的值为________. 答案 -64解析 点P (-3,m )是角θ终边上一点,由三角函数定义可知sin θ=m3+m2.又sin θ=24m , ∴m3+m2=24m . 又m ≠0,∴m 2=5,∴cos θ=-33+m2=-64. 12.(2018·济南校级期末)已知1|sin α|=-1sin α,且lg cos α有意义,则α所在象限为第________象限.答案 四解析 由1|sin α|=-1sin α可知,sin α<0,∴α是第三或第四象限角或终边在y 轴的非正半轴上的角. 由lg cos α有意义可知cos α>0,∴α是第一或第四象限角或终边在x 轴的非负半轴上的角,综上可知角α是第四象限角.13.若角α的终边在直线y =-3x 上,则10sin α+3cos α=________.答案 0解析 设角α终边上任一点为P (k ,-3k )(k ≠0),则r =x 2+y 2=k 2+(-3k 2)=10|k |.当k >0时,r =10k . ∴sin α=-3k 10k =-310,1cos α=10kk =10.∴10sin α+3cos α=-310+310=0.当k <0时,r =-10k .∴sin α=-3k -10k =310,1cos α=-10kk =-10.∴10sin α+3cos α=310-310=0.综上,10sin α+3cos α=0.14.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正方向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP →的坐标为________.答案 (2-sin2,1-cos2)解析 因为圆心由(0,1)平移到了(2,1),所以在此过程中P 点所经过的弧长为2,其所对圆心角为2.如图所示,过P 点作x 轴的垂线,垂足为A ,圆心为C ,与x 轴相切于点B ,过C 作PA 的垂线,垂足为D ,则∠PCD =2-π2,|PD |=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2=-cos2,|CD |=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2=sin2,所以P 点坐标为(2-sin2,1-cos2), 即OP →的坐标为(2-sin2,1-cos2).三、解答题15.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB . 解 设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α, (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6,∴α=l r =23或α=lr=6.(2)∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =12r (8-2r )=r (4-r )=-(r -2)2+4≤4,当且仅当r =2,即α=lr=2时,扇形面积取得最大值4. ∴弦长AB =2sin1×2=4sin1. 16.已知sin α<0,tan α>0. (1)求α角的集合; (2)求α2终边所在的象限;(3)试判断tan α2sin α2cos α2的符号.解 (1)由sin α<0,知α在第三、四象限或y 轴的负半轴上; 由tan α>0,知α在第一、三象限,故α角在第三象限,其集合为{α⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z .(2)由2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,故α2终边在第二、四象限. (3)当α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0,cos α2<0,所以tan α2sin α2cos α2取正号;当α2在第四象限时,tan α2<0,sin α2<0,cos α2>0,所以tan α2sin α2cos α2也取正号.因此,tan α2sin α2cos α2取正号.。

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§1.1 正弦定理2014 高考导航考纲展示备考指南1.利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积 掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些 问题是高考考查的热点.简单的三角形度量问题 .2.常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等 .复习过程一、课前准备试验 :固定ABC的边CB及 B ,使边AC绕着顶点C 转动.思考 :C 的大小与它的对边AB 的长度之间有怎样的数量关系?显然,边 AB 的长度随着其对角C 的大小的增大而.能否用一个等式把这种关系精确地表示出来?二、新课导学 ※ 学习探究探究 1:在初中, 我们已学过如何解直角三角形, 下面就首先来探讨直 角三角形中,角与边的等式关系 . 如图,在 Rt ABC 中,设 BC=a , AC=b , AB =c , 根据锐角三角函数中正弦函数的定义,有asin A ,bsin B ,又 sin C 1c , ccc从而在直角三角形 ABC 中,a bc .sin A sin Bsin C探究 2:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:当 ABC 是锐角三角形时,设边 AB 上的高是 CD ,根据任意角三角函数的定义,有 CD= asin B bsin A ,则 a bsin A ,sin B同理可得c b,sin C sin B从而a b c.sin A sin B sin C类似可推出,当 ABC 是钝角三角形时,以上关系式仍然成立.请你试试导.新知 :正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的的比相等,即a bc .sin Asin Bsin C试试 :(1)在 ABC 中,一定成立的等式是( ).A . asin A bsin BB . acosA bcosBC . a sin B b sin AD . a cosB b cosA(2)已知△ ABC 中, a = 4, b =8,∠ A = 30°,则∠ B 等于.[理解定理 ](1)正弦定理说明同一三角形中,边与其对角的正弦成正比,且比例系数为同一正数,即存在正数 k 使 a k sin A ,, c k sinC ;(2) a b cc bac.sin A sin B 等价于,sin B ,sin C sin Csin A sin C(3)正弦定理的基本作用为:①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如a bsin A ;b .sin B②已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值, 如 sin Aasin B ; sinC . b(4)一般地,已知三角形的某些边和角,求其它的边和角的过程叫作 解三角形 .※ 典型例题例 1. 在ABC 中,已知 A 45 , B 60 , a 42cm ,解三角形.变式 :在 ABC 中,已知 B 45 , C 60 , a 12cm ,解三角形.例 2. 在ABC中, c6, A 45 , a2,求 b和 B, C .变式:在ABC中, b3, B 60 ,c1, 求a 和A, C .三、总结提升※ 学习小结1. 正弦定理:a b c sin A sin B sin C2.正弦定理的证明方法:①三角函数的定义,还有②等积法,③外接圆法,④向量法 .3.应用正弦定理解三角形:①已知两角和一边;②已知两边和其中一边的对角.※ 知识拓展a b c2R ,其中2R为外接圆直径. sin A sin B sin C学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测 (时量: 5 分钟 满分: 10 分) 计分 :1. 在 ABC 中,若cos A b,则 ABC 是() .cos B aA .等腰三角形B .等腰三角形或直角三角形C .直角三角形D .等边三角形2. 已知△ ABC 中, A ∶ B ∶ C = 1∶1∶ 4, 则 a ∶ b ∶ c 等于() . A .1∶1∶4B . 1∶1∶2C . 1∶1∶3D .2∶2∶ 33. 在△ ABC 中,若 A. A B C. A ≥Bsin B. D.A sinB ,则 A 与 B 的大小关系为(A BA 、B 的大小关系不能确定) .4. 已知 ABC 中, sin A :sin B :sin C 1: 2:3 ,则 a :b :c = .5. 已知 ABC 中,A 60 , a 3 ,则a b c =.sin A sin B sin C课后作业1. 已知△ ABC 中, AB = 6,∠ A = 30°,∠ B = 120 ,解此三角形.2. 已知△ ABC 中, sinA ∶ sinB ∶sinC = k ∶ (k + 1)∶ 2k (k ≠0) ,求实数 k 的取值范围为.§1.2余弦定理2014 高考导航考纲展示备考指南1.利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些问题是高考考查的热点.简单的三角形度量问题 . 2.常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等 .复习过程一、课前准备复习 1 :在一个三角形中,各和它所对角的的相等,即= =.复习 2:在△ ABC 中,已知c10 ,A=45,C=30,解此三角形.思考:已知两边及夹角,如何解此三角形呢?二、新课导学※ 探究新知问题:在ABC 中, AB 、 BC 、 CA 的长分别为c、a、 b .∵ AC , C∴AC AC b aA c B同理可得:a2 b 2 c2 2 b cco s ,Ac2 a2 b2 2abcos C .新知:余弦定理:三角形中任何一边的等于其他两边的的和减去这两边与它们的夹角的的积的两倍.思考:这个式子中有几个量?从方程的角度看已知其中三个量,可以求出第四个量,能否由三边求出一角?从余弦定理,又可得到以下推论:cos A b 2 c2 a2 ,,2bc.[理解定理 ]2 2 2(1)若 C= 90 ,则 cosC ,这时 c a b由此可知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例.(2)余弦定理及其推论的基本作用为:①已知三角形的任意两边及它们的夹角就可以求出第三边;②已知三角形的三条边就可以求出其它角.试试:(1)△ ABC 中, a 3 3 ,c 2 ,B 150 ,求 b .(2)△ ABC 中,a 2 ,b 2 , c 3 1,求A.※ 典型例题例 1. 在△ ABC 中,已知 a 3 , b 2 , B 45 ,求 A,C 和 c .变式:在△ ABC 中,若 AB= 5 , AC= 5,且 cosC=9,则 BC= ________.10例 2. 在△ ABC 中,已知三边长 a 3 , b 4 ,c37,求三角形的最大内角.变式:在ABC 中,若 a 2 b 2c2bc ,求角 A.三、总结提升※ 学习小结1.余弦定理是任何三角形中边角之间存在的共同规律,勾股定理是余弦定理的特例;2.余弦定理的应用范围:①已知三边,求三角;② 已知两边及它们的夹角,求第三边.※知识拓展在△ ABC 中,若 a2 b2 c2 ,则角 C 是直角;2 2 2,则角 C 是钝角;若 a b c若 a2 b2 c2 ,则角 C 是锐角.学习评价※ 自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量: 5 分钟满分: 10 分)计分:1. 已知 a= 3 , c= 2,B= 150°,则边 b 的长为().A. 34B. 34C.2222 2D.22. 已知三角形的三边长分别为3、 5、7,则最大角为() .A. 60 B. 75 C.120D.1503. 已知锐角三角形的边长分别为2、 3、 x,则 x 的取值范围是() .A . 5 x 13 B. 13 < x< 5C. 2< x< 5 D . 5 < x<54. 在△ ABC 中, | AB |= 3,| AC |= 2, AB 与 AC 的夹角为60°,则 | AB - AC |= ________.5. 在△ ABC 中,已知三边a、 b、 c 满足b2 a2 c2 ab ,则∠C等于.课后作业1.在△ ABC 中,已知 a= 7, b=8, cosC=13,求最大角的余弦值.142. 在△ ABC 中, AB= 5, BC= 7, AC= 8,求 AB BC 的值 .§1.3 正弦定理和余弦定理(练习)2014 高考导航考纲展示备考指南1.利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些问题是高考考查的热点.简单的三角形度量问题 . 2.常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等 .复习过程一、课前准备复习 1:在解三角形时已知三边求角,用定理;已知两边和夹角,求第三边,用定理;已知两角和一边,用定理.复习 2:在△ ABC 中,已知A=,a=25 2 , b= 50 2 ,解此三角形.6二、新课导学※ 学习探究探究:在△ ABC 中,已知下列条件,解三角形.①A=, a=25, b= 50 2 ; 6②A=, a=50 6, b= 50 2 ;63③A=,a=50,b=502 .6思考:解的个数情况为何会发生变化?新知:用如下图示分析解的情况( A 为锐角时).已知边 a,b 和 AC C C Cb b b b aa a a aA A AAH B B1 H B2 H Ba<CH=bsinA a=CH=bsinA CH=bsinA<a<b a b仅有一个解无解仅有一个解有两个解试试:1.用图示分析( A 为直角时)解的情况?2.用图示分析( A 为钝角时)解的情况?※ 典型例题例 1. 在ABC 中,已知a80 , b 100 , A 45 ,试判断此三角形的解的情况.变式:在ABC 中,若a 1 ,c 1 , C 40 ,则符合题意的 b 的值有_____个.2例2. 在ABC 中,A 60 , b 1 , c 2 ,求 a b c 的值.sin A sin B sin C变式:在ABC 中,若a 55, b 16 ,且1absin C 220 3 ,求角 C.2三、总结提升※ 学习小结1.已知三角形两边及其夹角(用余弦定理解决);2.已知三角形三边问题(用余弦定理解决);3.已知三角形两角和一边问题(用正弦定理解决);4.已知三角形两边和其中一边的对角问题(既可用正弦定理,也可用余弦定理,可能有一解、两解和无解三种情况).※ 知识拓展在ABC 中,已知 a,b, A ,讨论三角形解的情况能有且只有一解;否则无解;②当 A 为锐角时,如果 a ≥ b ,那么只有一解;如果 a b ,那么可以分下面三种情况来讨论:(1)若a b sinA ,则有两解;(2)若a b sinA ,则只有一解;:①当A 为钝角或直角时,必须 a b 才(3)若a bsin A ,则无解.学习评价※ 自我评价你完成本节导学案的情况为().A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※当堂检测(时量: 5 分钟满分: 10 分)计分:1. 已知 a、b 为△ ABC 的边, A、B 分别是 a、b 的对角,且sin A2 ,则 ab的值 =(). sin B 3 bA. 1B. 2C.4D. 53 3 3 32. 已知在△ ABC 中, sinA∶ sinB∶ sinC= 3∶5∶ 7,那么这个三角形的最大角是() .A .135°B. 90°C.120° D. 150°3. 如果将直角三角形三边增加同样的长度,则新三角形形状为() .A .锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.由增加长度决定4. 在△ ABC 中, sinA:sinB:sinC=4:5:6 ,则 cosB=.5. 已知△ ABC 中,b cosC c cosB ,试判断△ABC的形状.课后作业1. 在 ABC 中, a xcm ,b 2cm,B 45,如果利用正弦定理解三角形有两解,求 x 的取值范围.2. 在ABC 中,其三边分别为a、 b、 c,且满足1absin C a 2 b2 c2 ,求角 C.2 4。

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