2011高考数学一轮复习精品题集之解三角形
高考数学(理)总复习:解三角形(解析版)

高考数学(理)总复习:解三角形题型一 利用正、余弦定理解三角形 【题型要点解析】关于解三角形问题,一般要用到三角形的内角和定理,正、余弦定理及有关三角形的性质,常见的三角变换方法和原则都适用,同时要注意“三统一”,即“统一角、统一函数、统一结构”,这是使问题获得解决的突破口.【例1】△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin(A +C )=8sin 2B2,(1)求cos B ;(2)若a +c =6,△ABC 的面积为2,求b .【解析】 (1)由题设及A +B +C =π,sin B =8sin 2B2,故sin B =4(1-cos B ).上式两边平方,整理得17cos 2B -32cos B +15=0, 解得cos B =1(舍去),cos B =1517.(2)由cos B =1517得sin B =817,故S △ABC =12ac sin B =417ac .又S △ABC =2,则ac =172.由余弦定理及a +c =6得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac (1+cos B )=36-2×172×⎪⎭⎫ ⎝⎛+17151 =4.所以b =2.题组训练一 利用正、余弦定理解三角形1.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =2,S △ABC=2,则b 的值为( )A.3B.322 C .2 2D .2 3【解析】 ∵在锐角△ABC 中,sin A =223,S △ABC =2,∴cos A =1-sin 2A =13,12bc sin A =12bc ·223=2,∴bc =3①,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴(b +c )2=a 2+2bc (1+cos A )=4+6×⎪⎭⎫⎝⎛+311=12, ∴b +c =23②.由①②得b =c =3,故选A. 【答案】 A2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin A sin B +sin B sin C +cos 2B =1.若C =2π3,则ab=________.【解析】 ∵sin A sin B +sin B sin C +cos 2B =1,∴sin A sin B +sin B sin C =2sin 2B . 由正弦定理可得ab +bc =2b 2,即a +c =2b ,∴c =2b -a ,∵C =2π3,由余弦定理可得(2b -a )2=a 2+b 2-2ab cos 2π3,可得5a =3b ,∴a b =35. 【答案】 353.已知△ABC 是斜三角形,内角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c .若c sin A =3a cos C .(1)求角C ;(2)若c =21,且sin C +sin(B -A )=5sin 2A ,求△ABC 的面积.【解析】 (1)根据a sin A =c sin C,可得c sin A =a sin C , 又∵c sin A =3a cos C ,∴a sin C =3a cos C , ∴sin C =3cos C ,∴tan C =sin Ccos C =3,∵C ∈(0,π),∴C =π3.(2)∵sin C +sin(B -A )=5sin 2A ,sin C =sin (A +B ), ∴sin (A +B )+sin (B -A )=5sin 2A , ∴2sin B cos A =2×5sin A cos A . ∵△ABC 为斜三角形, ∴cos A ≠0,∴sin B =5sin A . 由正弦定理可知b =5a ,① ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴21=a 2+b 2-2ab ×12=a 2+b 2-ab ,②由①②解得a =1,b =5,∴S △ABC =12ab sin C =12×1×5×32=534.题型二 正、余弦定理的实际应用 【题型要点解析】应用解三角形知识解决实际问题一般分为下列四步:(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词术语,如坡度、仰角、俯角、视角、方位角等;(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;(3)将所求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正确求解;(4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.【例2】某学校的平面示意图如图中的五边形区域ABCDE ,其中三角形区域ABE 为生活区,四边形区域BCDE 为教学区,AB ,BC ,CD ,DE ,EA ,BE .为学校的主要道路(不考虑宽度).∠BCD =∠CDE =2π3,∠BAE =π3,DE =3BC =3CD =910km.(1)求道路BE 的长度;(2)求生活区△ABE 面积的最大值.【解析】 (1)如图,连接BD ,在△BCD 中,BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos ∠BCD =27100,∴BD =3310km.∵BC =CD ,∴∠CDB =∠CBD =π-2π32=π6,又∠CDE =2π3,∴∠BDE =π2.∴在Rt △BDE 中, BE =BD 2+DE 2=335(km). 故道路BE 的长度为335km.(2)设∠ABE =α,∵∠BAE =π3,∴∠AEB =2π3-α.在△ABE 中,易得AB sin ∠AEB =BE sin ∠BAE =335sinπ3=65,∴AB =65sin ⎪⎭⎫⎝⎛-απ32,AE =65sin α.∴S △ABE =12AB ·AE sin π3=9325sin ⎪⎭⎫⎝⎛-απ32·sin α =9325⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-4162sin 21πα≤9325⎪⎭⎫ ⎝⎛+4121 =273100(km 2). ∵0<α<2π3,∴-π6<2α-π6<7π6.∴当2α-π6=π2,即α=π3时,S △ABE 取得最大值,最大值为273100km 2,故生活区△ABE面积的最大值为273100km 2题组训练二 正、余弦定理的实际应用1.如图,为了估测某塔的高度,在同一水平面的A ,B 两点处进行测量,在点A 处测得塔顶C 在西偏北20°的方向上,仰角为60°;在点B 处测得塔顶C 在东偏北40°的方向上,仰角为30°.若A ,B 两点相距130 m ,则塔的高度CD =________m.【解析】设CD =h ,则AD =h3,BD =3h ,在△ADB 中,∠ADB =180°-20°-40°=120°,∴由余弦定理AB 2=BD 2+AD 2-2BD ·AD ·cos 120°,可得1302=3h 2+h 23-2×3h ×h 3×⎪⎭⎫⎝⎛-21,解得h =1039,故塔的高度为1039 m.【答案】 10392.如图,在第一条海防警戒线上的点A ,B ,C 处各有一个水声监测点,B ,C 两点到A 的距离分别为20千米和50千米,某时刻,B 收到发自静止目标P 的一个声波信号,8秒后A ,C 同时接收到该声波信号,已知声波在水中的传播速度是1.5千米/秒.(1)设A 到P 的距离为x 千米,用x 表示B ,C 到P 的距离,并求x 的值;(2)求P 到海防警戒线AC 的距离. 【解析】 (1)依题意,有P A =PC =x , PB =x -1.5×8=x -12. 在△P AB 中,AB =20, cos ∠P AB =P A 2+AB 2-PB 22P A ·AB=x 2+202-(x -12)22x ·20=3x +325x ,同理,在△P AC 中,AC =50,cos ∠P AC =P A 2+AC 2-PC 22P A ·AC =x 2+502-x 22x ·50=25x .∵cos ∠P AB =cos ∠P AC , ∴3x +325x =25x,解得x =31. (2)作PD ⊥AC 于点D ,在△ADP 中,由cos ∠P AD =2531,得sin ∠P AD =1-cos 2∠P AD =42131, ∴PD =P A sin ∠P AD =31×42131=421.故静止目标P 到海防警戒线AC 的距离为421千米. 题型三 三角函数与解三角形问题 【题型要点】解三角形与三角函数的综合题,其中,解决与三角恒等变换有关的问题,优先考虑角与角之间的关系;解决与三角形有关的问题,优先考虑正弦、余弦定理.【例3】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足sin A -sin C b =sin A -sin Ba +c .(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若cos A =17,求cos(2A -C )的值.【解析】 (Ⅰ)由sin A -sin C b =sin A -sin B a +c 及正弦定理得a -c b =a -ba +c ,∴a 2-c 2=ab -b 2,整理得a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又0<C <π,所以C =π3.(Ⅱ)由cos A =17知A 为锐角,又sin 2A +cos 2A =1,所以sin A =1-cos 2A =437,故cos2A=2cos 2A -1=-4749,sin2A =2sin A cos A =2×437×17=8349,所以cos(2A -C )=cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-32πA =cos2A cos π3+sin2A sin π3=-4749×12+8349×32=-2398.题组训练三 三角函数与解三角形问题已知函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx +cos 2x . (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,已知f (A )=32,a =2,B =π3,求△ABC 的面积.【解析】 (1)f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx +cos 2x =sin 2x cos π6+cos 2x sin π6+cos 2x=32sin 2x +32cos 2x =3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 2cos 232sin 21 =3sin ⎪⎭⎫⎝⎛+32πx . 令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π⇒-5π12+k π≤x +π3≤π12+k π,k ∈Z .f (x )的单调递增区间为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-ππππk k 12,125,k ∈Z .(2)由f (A )=32,sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+32πA =12, 又0<A <2π3,π3<2A +π3<5π3,因为2A +π3=5π6,解得:A =π4.由正弦定理a sin A =bsin B ,得b =6,又由A =π4,B =π3可得:sin C =6+24.故S △ABC =12ab sin C =3+32.题型四 转化与化归思想在解三角形中的应用 【题型要点】利用正弦、余弦定理解三角形的模型示意图如下:【例4】 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积. 【解析】 (1)证明:a cos 2C 2+c cos 2A2=a ·1+cos C 2+c ·1+cos A 2=32b ,即a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b . ①由正弦定理得:sin A +sin A cos C +sin C +cos A sin C =3sin B , ② 即sin A +sin C +sin(A +C )=3sin B , ∴sin A +sin C =2sinB.由正弦定理得,a +c =2b , ③ 故a ,b ,c 成等差数列.(2)由∠B =60°,b =4及余弦定理得: 42=a 2+c 2-2ac cos 60°,∴(a +c )2-3ac =16, 又由(1)知a +c =2b ,代入上式得4b 2-3ac =16. 又b =4,所以ac =16, ④∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12ac sin 60°=4 3.题组训练四 转化与化归思想在解三角形中的应用 如图,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =7.(1)求cos ∠CAD 的值;(2)若cos ∠BAD =-714,sin ∠CBA =216,求BC 的长.【解析】 (1)在△ADC 中,由余弦定理,得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD =7+1-427=277. (2)设∠BAC =α,则α=∠BAD -∠CAD . 因为cos ∠CAD =277,cos ∠BAD =-714,所以sin ∠CAD =1-cos 2∠CAD =217,sin ∠BAD =1-cos 2∠BAD =32114. 于是sin ∠BAC =sin (∠BAD -∠CAD )=sin ∠BAD cos ∠CAD -cos ∠BAD ·sin ∠CAD =32114×277-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1417×217=32. 在△ABC 中,由正弦定理得,BC =AC ·sin ∠BACsin ∠CBA=7×32216=3. 【专题训练】 一、选择题1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且b 2=a 2+bc ,A =π6,则内角C 等于( )A.π6 B.π4 C.3π4D.π4或3π4【解析】 在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即a 2-b 2=c 2-2bc cos A ,由已知,得a 2-b 2=-bc ,则c 2-2bc cos π6=-bc ,即c =(3-1)b ,由正弦定理,得sin C=(3-1)sin B =(3-1)sin ⎪⎭⎫⎝⎛-C 65π, 化简,得sin C -cos C =0,解得C =π4,故选B.【答案】 B2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =2,c =22,且C =π4,则△ABC 的面积为( )A.3+1B.3-1 C .4 D .2【解析】 法一 由余弦定理可得(22)2=22+a 2-2×2×a cos π4,即a 2-22a -4=0,解得a =2+6或a =2-6(舍去),△ABC 的面积S =12ab sin C =12×2×(2+6)sin π4=12×2×22×(6+2)=3+1,选A.法二 由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =12,又c >b ,且B ∈(0,π),所以B =π6,所以A =7π12,所以△ABC 的面积S =12bc sin A =12×2×22sin 7π12=12×2×22×6+24=3+1.【答案】 A3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于( )A.34B.43C .-43D .-34【解析】 因为2S =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab ,则结合面积公式与余弦定理,得ab sin C =2ab cos C +2ab ,即sin C -2cos C =2,所以(sin C -2cos C )2=4,sin 2C -4sin C cos C +4cos 2C sin 2C +cos 2C =4,所以tan 2C -4tan C +4tan 2C +1=4,解得tan C =-43或tan C =0(舍去),故选C.【答案】 C4.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.24 C.64D.63【解析】 依题意得:BD =AD =DE sin A =22sin A ,∠BDC =∠ABD +∠A =2∠A .在△BCD 中, BC sin ∠BDC =BD sin C ,则4sin 2A =22sin A ×23=423sin A ,即42sin A cos A =423sin A,由此解得cos A =64,选C.【答案】 C5.如图所示,为测一建筑物的高度,在地面上选取A ,B 两点,从A ,B 两点分别测得建筑物顶端的仰角为30°,45°,且A ,B 两点间的距离为60 m ,则该建筑物的高度为( )A .(30+303) mB .(30+153) mC .(15+303) mD .(15+153) m【解析】 设建筑物高度为h ,则h tan 30°-h tan 45°=60,即(3-1)h =60,所以建筑物的高度为h =(30+303)m.【答案】 A6.在三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若20aBC →+15bCA →+12cAB →=0,则三角形ABC 中最小角的正弦值等于( )A.45B.34C.35D.74【解析】 ∵20aBC →+15bCA →+12cAB →=0,∴20a (AC →-AB →)+15bCA →+12cAB →=0, ∴(20a -15b )AC →+(12c -20a )AB →=0.∵AC →与AB →不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧20a -15b =0,12c -20a =0⇒⎩⎨⎧b =43a ,c =53a ,∴三角形ABC 中最小角为角A , ∴cos A =b 2+c 2-a22bc =169a 2+259a 2-a 22×43×53a 2=45,∴sin A =35,故选C. 【答案】 C 二、填空题7.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若(a +b -c )(a +b +c )=ab ,c =3,当ab 取得最大值时,S △ABC =________.【解析】 因为(a +b -c )(a +b +c )=ab ,a 2+b 2-c 2=-ab ,所以cos C =-12,所以sinC =32,由余弦定理得(3)2=a 2+b 2+ab ≥3ab ,即ab ≤1,当且仅当a =b =1时等号成立.所以S △ABC =34. 【答案】348.已知△ABC 中,AB =1,sin A +sin B =2sin C ,S △ABC =316sin C ,则cos C =________. 【解析】 ∵sin A +sin B =2sin C ,由正弦定理可得a +b =2c .∵S △ABC =316sin C ,∴12ab sin C =316sin C ,sin C ≠0,化为ab =38.由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-2ab-2ab cos C ,∴1=(2)2-2×38(1+cos C ),解得cos C =13.【答案】139.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )·sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.【解析】 由正弦定理得(2+b )(a -b )=(c -b )c , 即(a +b )·(a -b )=(c -b )c ,即b 2+c 2-a 2=bc , 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又A ∈(0,π),所以A =π3,又b 2+c 2-a 2=bc ≥2bc -4,即bc ≤4,故S △ABC =12bc sin A ≤12×4×32=3,当且仅当b =c =2时,等号成立,则△ABC 面积的最大值为 3. 【答案】310.如图,△ABC 中,AB =4,BC =2,∠ABC =∠D =60°,若△ADC 是锐角三角形,则DA +DC 的取值范围是________.【解析】 在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =12,即AC =2 3.设∠ACD =θ(30°<θ<90°),则在△ADC 中,由正弦定理得23sin 60°=DA sin θ=DCsin (120°-θ),则DA +DC =4[sin θ+sin(120°-θ)]=4⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+θθcos 23sin 23=43sin(θ+30°),而60°<θ+30°<120°,43sin 60°<DA +DC ≤43sin 90°,即6<DA +DC ≤4 3.【答案】 (6,43] 三、解答题11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35. (1)求b 和sin A 的值;(2)求sin ⎪⎭⎫⎝⎛+42πA 的值. 【解析】 (1)在△ABC 中,因为a >b ,故由sin B =35,可得cos B =45.由已知及余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13,所以b =13.由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin A =a sin B b =31313.所以b 的值为13,sin A 的值为31313.(2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin 2A =2sin A cos A =1213,cos 2A =1-2sin 2A =-513.故sin ⎪⎭⎫⎝⎛+42πA =sin 2A cos π4+cos 2A sin π4=7226. 12.如图,在四边形ABCD 中,∠DAB =π3,AD ∶AB =2∶3,BD =7,AB ⊥BC .(1)求sin ∠ABD 的值;(2)若∠BCD =2π3,求CD 的长.【解析】(1)∵AD ∶AB =2∶3,∴可设AD =2k ,AB =3k .又BD =7,∠DAB =π3,∴由余弦定理,得(7)2=(3k )2+(2k )2-2×3k ×2k cos π3,解得k =1,∴AD =2,AB =3,sin ∠ABD =AD sin ∠DABBD=2×327=217.(2)∵AB ⊥BC ,∴cos ∠DBC =sin ∠ABD =217,∴sin ∠DBC =277,∴BD sin ∠BCD =CDsin ∠DBC,∴CD=7×27732=433.。
高考数学一轮总复习 第三章 三角函数与解三角形 第5讲 两角和与差及二倍角的三角函数公式名师课件 文

正弦
sin2α=__2_s_i_n_α_c_o_sα___
ห้องสมุดไป่ตู้余弦
cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1= 1-2sin2α
正切 3.降次公式
tan2α=
2 tan 1 tan2
简写形式 S2α C2α
T2α
cos2α=1+c2os2α;sin2α=1-c2os2α.
4.辅助角公式
π 2
,,π2
则选正弦函数.
【互动探究】
2.已知 α,β 为锐角,且 cosα=
110,cosβ=
1 ,为了求 5
α+β的值,要先求 sin(α+β) 或 cos(α+β),你认为选
3π
__c_o_s(_α_+__β_)___更好.最后求得α+β=______4_.
难点突破 ⊙三角函数公式的综合应用
asinx+bcosx= a2+b2sin(x+φ). 其中 cosφ= a2a+b2,sinφ= a2b+b2, tanφ=ba,角 φ 称为辅助角.
1.下列各式的值为14的是( D )
A.2cos21π2-1
B.1-2sin275°
C.1-2tatann2222.25.°5°
D.sin15°cos15°
三角函数 正弦 余弦
正切
两角差
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
tan(α-β)=
tanα-tanβ 1+tanαtanβ
简写形式 Sα+β Cα+β
Tα+β
简写形式 Sα-β Cα-β Tα-β
2.二倍角的三角函数
三角函数
高考数学一轮总复习第四章三角函数与解三角形 3三角恒等变换第2课时三角恒等变换的综合应用课件

sin cos − cos sin = 0,即sin − = 0.因为B, ∈ 0, π ,所以 = .故
△ 为等腰三角形.故选B.
【点拨】利用三角恒等变换判断三角形的形状,主要是考虑三角形内角和为180∘ ,
结合诱导公式与和、差、倍角公式进行推断.
变式4 在△ 中,若sin − = sin ,则△ 是(
又sin =
10
= − ,所以cos
10
5
2 5
,所以cos =
.
5
5
− =
所以sin = sin [ − − ]
= sin cos − − cos sin −
=
5
3 10
×
5
10
π
4
−
2 5
×
5
所以 = .故选C.
−
10
10
=
2
.
2
3 10
.
10
= + − = − + 等.②变名,通过变换函数名称达到减少函数种类的
目的,其方法通常有“切化弦”“升幂与降幂”等.③变式,根据式子的结构特征进行变形,
使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其方法通常有“常值代换”(如1 =
π
tan ,
4
1 = sin 2 + cos 2 )“逆用变换公式”“通分约分”“分解与组合”“配方与平方”等.其中角
+ =
4
− .
5
3
5
于是sin = sin [ + − ] = sin + cos − cos( + )sin = ×
高考总复习一轮数学精品课件 第5章 三角函数、解三角形 第2节 同角三角函数基本关系式与诱导公式

3
tan
(2)(2024·四川绵阳诊断测试)已知
4
A.±
5
3
B.5
3
解析 由 tan α=4,α∈[0,π],知
16
2
于是 cos α= .
25
4
又 cos α>0,所以 cos α= .
5
3
tan α=4,α∈[0,π],则 cos α 的值为(
4
4
C.
D.5
5
π
α∈(0,2),sin
3
α=4cos
______
-tan α
______
sin α
______
-cos α
-tanα
______
______
cos α
cos α
______
______
sin α
-sin α
—
—
函数名改变,符号看象限
微思考诱导公式可简记为:奇变偶不变,符号看象限.如何理解这里的
“奇”“偶”“变”“不变”?
提示
π
“奇”“偶”指的是“k· +α(k∈Z)”中的
考向1 “知一求二”问题
例 1(1)(2024·河北石家庄模拟)已知 α 是第二象限角,若 sin
α=( B )
A.√2
B.-√2
√2
C.
2
√6
α= 3 ,则
√2
D.2
解析 ∵α 是第二象限角,
6
sin
√6 2 √3
2
∴cos α=- 1-sin =- 1-( 3 ) =- 3 ,故 tan α=cos = 3 =-√2.
联立①②,得 sin
高考数学一轮总复习第四章三角函数与解三角形 6正弦定理余弦定理课件

(1)证明: .
(2)若,,求 的周长.
解:(1)证明:因为 ,所以 .所以 .所以,即,所以 .(2)因为,所以由(1)得 .由余弦定理,得 ,则,所以 .故 ,所以.所以的周长为 .
考点二 判断三角形的形状
例3 对于 ,有如下命题:①若,则 为等腰三角形;②若,则 为直角三角形;③若,则 为钝角三角形.其中所有正确命题的序号是____.
A. B. C. D.
√
解:对于A,由正弦定理,有,原式仅当 时成立,故A错误.对于B,因为,故,原式仅当 时成立,故B错误.对于C,,由余弦定理 ,得,原式仅当 时成立,故C错误.对于D,由正弦定理,可得,即 ,故D正确.故选D.
2.在中,角,,的对边分别为,,,已知,, ,则角 ( )
第四章 三角函数与解三角形
4.6 正弦定理、余弦定理
掌握余弦定理、正弦定理,并能用它们解决简单的实际问题.
【教材梳理】
1.正弦定理、余弦定理 在中,若角,,所对的边分别是,,,为 外接圆的半径,则
类别
正弦定理
余弦定理
文字语言
在一个三角形中,各边和它所对角的_______的比相等
考点四 与三角形面积有关的问题
例5 (2023年全国甲卷)记的内角,,的对边分别为,,,已知
(1)求 ;
(2)若,求 的面积.
解:(1)因为 ,所以,解得 .(2)由正弦定理,可得 ,即 ,即 .因为,所以 .又 ,所以 .故的面积为 .
【点拨】三角形面积计算问题要选用恰当公式,其中 等公式比较常用,可以根据正弦定理和余弦定理进行边角互化.
A. B. C. D.
2011届高三数学一轮复习精品课件:解三角形应用举例

课堂互动讲练
考点三 测量角度
测量角度问题也就是通过解三角 形求角问题, 形求角问题,求角问题可以转化为求 该角的函数值; 该角的函数值;如果是用余弦定理求 得该角的余弦,该角容易确定, 得该角的余弦,该角容易确定,如果 用正弦定理求得该角的正弦, 用正弦定理求得该角的正弦,就需要 讨论解的情况了. 讨论解的情况了.
课堂互动讲练
结合题意 思路点拨】 【思路点拨】 画出图形 在底面三角形 中借助余弦定 理列方程 用山高h表示 用山高 表示 底面三角形未 知边长度
解方程 求出高h 求出高
课堂互动讲练
【解】 画出示意图
课堂互动练
设山高 PQ=h,则△APQ、△ BPQ 均 = , 、 为直角三角形, 为直角三角形, 在图① 在图 ①中 , PAQ=30°, PBQ=45°. ∠ = , ∠ = 1 ∴AQ = PQ = 3 h , BQ = tan30° 1 PQ = h. tan45° 在图② 在图 ②中,∠ AQB=57°+78°= 135°, = + = , AB= 2500, = ,
三基能力强化
1.两座灯塔A和B与海岸观察站 .两座灯塔 和 与海岸观察站 C的距离相等,灯塔 在观察站北偏东 的距离相等, 的距离相等 灯塔A在观察站北偏东 40°,灯塔 在观察站南偏东 °, 在观察站南偏东60° ° 灯塔B在观察站南偏东 则灯塔A在灯塔 的( 则灯塔 在灯塔B的 ) 在灯塔 A.北偏东 ° .北偏东10° B.北偏西 ° .北偏西10° C.南偏东 ° .南偏东10° D.南偏西 ° .南偏西10° 答案:B 答案:
速度追截走私船.此时, 速度追截走私船.此时,走私船正以 10 n mile/h的速度从 处向北偏东 ° 的速度从B处向北偏东 的速度从 处向北偏东30° 方向逃窜, 方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最 快追上走私船? 快追上走私船?
高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形 4

高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形4.5 三角函数的图象与性质考试要求 1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上的性质.知识梳理1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图(1)在正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)在余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域 R R {x | x ≠k π ⎭⎬⎫+π2 值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性奇函数偶函数奇函数递增区间⎣⎡ 2k π-π2,⎦⎤2k π+π2[2k π-π,2k π]⎝⎛ k π-π2,⎭⎫k π+π2递减区间⎣⎡ 2k π+π2,⎦⎤2k π+3π2[2k π,2k π+π]对称中心 (k π,0) ⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴方程 x =k π+π2x =k π常用结论1.对称性与周期性(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是12个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期. 2.奇偶性若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则(1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z ).(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ). 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( × ) (2)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( × ) (3)y =sin|x |是偶函数.( √ )(4)若非零实数T 是函数f (x )的周期,则kT (k 是非零整数)也是函数f (x )的周期.( √ ) 教材改编题1.若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( )A .T =π,A =1B .T =2π,A =1C .T =π,A =2D .T =2π,A =2 答案 A2.函数f (x )=-2tan ⎝⎛⎭⎫2x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠π6B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠-π12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π+π6k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π2+π6k ∈Z答案 D解析 由2x +π6≠k π+π2,k ∈Z ,得x ≠k π2+π6,k ∈Z .3.函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递减区间是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z 解析 因为y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,求得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .题型一 三角函数的定义域和值域例1 (1)函数y =1tan x -1的定义域为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z 解析 要使函数有意义, 则⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z .(2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1解析 设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x ·cos x ,sin x cos x =1-t 22, 且-2≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1,t ∈[-2,2]. 当t =1时,y max =1; 当t =-2时,y min =-1+222. ∴函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1.教师备选1.函数y =sin x -cos x 的定义域为________.答案 ⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ) 解析 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象, 如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 2.函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 答案 1解析 由题意可得 f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴cos x ∈[0,1]. ∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )取最大值为1. 思维升华 (1)三角函数定义域的求法求三角函数的定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数的图象来求解. (2)三角函数值域的不同求法①把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域. ②把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域. ③利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域.跟踪训练1 (1)(2021·北京)函数f (x )=cos x -cos 2x ,试判断函数的奇偶性及最大值( ) A .奇函数,最大值为2 B .偶函数,最大值为2 C .奇函数,最大值为98D .偶函数,最大值为98答案 D 解析 由题意,f (-x )=cos (-x )-cos (-2x ) =cos x -cos 2x =f (x ), 所以该函数为偶函数,又f (x )=cos x -cos 2x =-2cos 2x +cos x +1=-2⎝⎛⎭⎫cos x -142+98, 所以当cos x =14时,f (x )取最大值98.(2)函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 解析 ∵函数y =lg(sin 2x )+9-x 2,∴应满足⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <π2+k π,-3≤x ≤3,其中k ∈Z ,∴-3≤x <-π2或0<x <π2,∴函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2.题型二 三角函数的周期性、奇偶性、对称性例2 (1)(2019·全国Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2上单调递增的是( ) A .f (x )=|cos 2x | B .f (x )=|sin 2x |答案 A解析 A 中,函数f (x )=|cos 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递增,故A 正确;B 中,函数f (x )=|sin 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递减,故B 不正确;C 中,函数f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π,故C 不正确;D 中,f (x )=sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,-sin x ,x <0,由正弦函数图象知,在x ≥0和x <0时,f (x )均以2π为周期,但在整个定义域上f (x )不是周期函数,故D 不正确.(2)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1,φ∈(0,π),且f (x )为偶函数,则φ=________,f (x )图象的对称中心为________. 答案5π6 ⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z 解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1为偶函数,则-π3+φ=k π+π2,k ∈Z , 即φ=5π6+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=5π6.∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+1=3cos 2x +1, 由2x =π2+k π,k ∈Z 得x =π4+k π2,k ∈Z ,∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z . 教师备选1.下列函数中,是周期函数的为( ) A .y =sin|x |B .y =cos|x |答案 B解析 ∵cos|x |=cos x ,∴y =cos|x |是周期函数.其余函数均不是周期函数. 2.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ,φ∈(0,π),若f (x )为奇函数,则φ=________. 答案 π3解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ为奇函数, 则-π3+φ=k π,k ∈Z ,即φ=π3+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=π3.思维升华 (1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx 的形式.(2)周期的计算方法:利用函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(ω>0)的周期为2πω,函数y =A tan(ωx +φ)(ω>0)的周期为πω求解.跟踪训练2 (1)(2021·全国乙卷)函数f (x )=sin x 3+cos x3最小正周期和最大值分别是( )A .3π和 2B .3π和2C .6π和 2D .6π和2答案 C解析 因为函数f (x )=sin x 3+cos x3=2⎝⎛⎭⎫22sin x 3+22cos x 3=2⎝⎛⎭⎫sin x 3cos π4+cos x 3sin π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π4,所以函数f (x )的最小正周期T =2π13=6π,最大值为 2.(2)已知f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数,且当x =3时,f (x )取得最小值-3,当ω取得最小正数时,f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022)的值为( ) A.32 B .-6-3 3 C .1 D .-1答案 B解析 ∵f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数, ∴φ=π2+k π,k ∈Z ,则φ=π2,则f (x )=-A sin ωx .当x =3时,f (x )取得最小值-3, 故A =3,sin 3ω=1, ∴3ω=π2+2k π,k ∈Z .∴ω的最小正数为π6,∴f (x )=-3sin π6x ,∴f (x )的周期为12,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (12)=0, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022) =168×0+f (1)+f (2)+…+f (6) =-6-3 3.(3)(2022·郑州模拟)设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34,则下列叙述正确的是( ) A .f (x )的最小正周期为2π B .f (x )的图象关于直线x =π12对称 C .f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54 D .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,0对称 答案 C解析 对于A ,f (x )的最小正周期为2π2=π,故A 错误;对于B ,∵sin ⎝⎛⎭⎫2×π12-π3=-12≠±1, 故B 错误;对于C ,当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,5π3, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-1,32, ∴2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34∈⎣⎡⎦⎤-54,3+34, ∴f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54,故C 正确; 对于D ,∵f ⎝⎛⎭⎫2π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2×2π3-π3+34=34, ∴f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,34对称,故D 错误. 题型三 三角函数的单调性 命题点1 求三角函数的单调区间例3 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调递减区间为________.答案 ⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) 解析 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3 =sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫2x -π3 =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z . 故所求函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). 延伸探究 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3在[0,π]上的单调递减区间为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π 解析 令A =⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z , B =[0,π],∴A ∩B =⎣⎡⎦⎤0,5π12∪⎣⎡⎦⎤11π12,π, ∴f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π. 命题点2 根据单调性求参数例4 (1)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.答案 32解析 ∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2, 即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 单调递增; 当π2≤ωx ≤3π2, 即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 单调递减. 由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增, 在⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,知π2ω=π3, ∴ω=32. (2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤12,54解析 由π2<x <π,ω>0, 得ωπ2+π4<ωx +π4<ωπ+π4, 因为y =sin x 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2,k ∈Z , 所以⎩⎨⎧ ωπ2+π4≥π2+2k π,ωπ+π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得4k +12≤ω≤2k +54,k ∈Z . 又由4k +12-⎝⎛⎭⎫2k +54≤0,k ∈Z , 且2k +54>0,k ∈Z , 解得k =0,所以ω∈⎣⎡⎦⎤12,54.教师备选(2022·定远县育才学校月考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( ) A .11 B .9 C .7 D .1答案 B解析 因为x =-π4为f (x )的零点, x =π4为y =f (x )图象的对称轴, 所以2n +14·T =π2(n ∈N ), 即2n +14·2πω=π2(n ∈N ), 所以ω=2n +1(n ∈N ),即ω为正奇数.因为f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则5π36-π18=π12≤T 2, 即T =2πω≥π6, 解得ω≤12.当ω=11时,-11π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=-π4,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫11x -π4. 当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,11x -π4∈⎝⎛⎭⎫13π36,46π36, 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上不单调,不满足题意;当ω=9时,-9π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=π4, 此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫9x +π4. 当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,9x +π4∈⎝⎛⎭⎫3π4,3π2, 此时f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调递减,符合题意.故ω的最大值为9.思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.跟踪训练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)下列区间中,函数f (x )=7sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π2 B.⎝⎛⎭⎫π2,π C.⎝⎛⎭⎫π,3π2 D.⎝⎛⎭⎫3π2,2π答案 A解析 令-π2+2k π≤x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+2k π≤x ≤2π3+2k π,k ∈Z .取k =0,则-π3≤x ≤2π3.因为⎝⎛⎭⎫0,π2⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以区间⎝⎛⎭⎫0,π2是函数f (x )的单调递增区间. (2)(2022·开封模拟)已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3 (ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增,则ω的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,12 B.⎣⎡⎦⎤12,1 C.⎝⎛⎦⎤13,23D.⎣⎡⎦⎤23,2答案 A解析 当-π6<x <π3时, -πω6+π3<ωx +π3<πω3+π3, 当x =0时,ωx +π3=π3. 因为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增, 所以⎩⎨⎧ -πω6+π3≥-π2,πω3+π3≤π2,解得ω≤12, 因为ω>0,所以ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12. 课时精练1.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤-π2,π2 B .[0,π]C.⎣⎡⎦⎤π,3π2 D.⎣⎡⎦⎤3π2,2π 答案 D 解析 将y =cos x 的图象位于x 轴下方的部分关于x 轴对称向上翻折,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.2.函数f (x )=2sin π2x -1的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤π3+4k π,5π3+4k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤π6+4k π,5π6+4k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤16+4k ,56+4k (k ∈Z ) 答案 B解析 由题意,得2sin π2x -1≥0, π2x ∈⎣⎡⎦⎤π6+2k π,5π6+2k π(k ∈Z ), 则x ∈⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ). 3.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12是( ) A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为2π的非奇非偶函数D .最小正周期为π的非奇非偶函数答案 D解析 由题意可得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12 =sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x +5π12-π2 =sin 2⎝⎛⎭⎫x +5π12, ∴f (x )=12-12cos ⎝⎛⎭⎫2x +5π6, 故f (x )的最小正周期T =2π2=π,由函数奇偶性的定义易知,f (x )为非奇非偶函数. 4.函数f (x )=sin x +x cos x +x 2在[-π,π]的图象大致为( )答案 D解析 由f (-x )=sin -x +-x cos -x +-x2 =-sin x -x cos x +x 2=-f (x ),得f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,排除A ; 又f ⎝⎛⎭⎫π2=1+π2⎝⎛⎭⎫π22=4+2ππ2>1, f (π)=π-1+π2>0,排除B ,C. 5.关于函数f (x )=sin 2x -cos 2x ,下列命题中为假命题的是( )A .函数y =f (x )的周期为πB .直线x =π4是y =f (x )图象的一条对称轴 C .点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心D .y =f (x )的最大值为 2答案 B解析 因为f (x )=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 所以f (x )的最大值为2,故D 为真命题;因为ω=2,故T =2π2=π,故A 为真命题; 当x =π4时,2x -π4=π4,终边不在y 轴上,故直线x =π4不是y =f (x )图象的一条对称轴, 故B 为假命题;当x =π8时,2x -π4=0,终边落在x 轴上, 故点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心,故C 为真命题.6.(2022·广州市培正中学月考)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |,下列叙述正确的是( )A .f (x )是奇函数B .f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递增C .f (x )的最大值为2D .f (x )在[-π,π]上有4个零点答案 C解析 f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x ),f (x )是偶函数,A 错误;当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x ,单调递减,B 错误;f (x )=sin|x |+|sin x |≤1+1=2,且f ⎝⎛⎭⎫π2=2,C 正确;在[-π,π]上,当-π<x <0时,f (x )=sin(-x )+(-sin x )=-2sin x >0,当0<x <π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x >0,f (x )的零点只有π,0,-π共三个,D 错误.7.写出一个周期为π的偶函数f (x )=________.(答案不唯一) 答案 cos 2x8.(2022·上外浦东附中检测)若在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1,则实数k 的取值范围是________.答案 0≤k <1解析 函数f (x )=cos 2x +3sin 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6时, f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递增; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,π2时,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递减, f (0)=2sin π6=1, f ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π2=2, f ⎝⎛⎭⎫π2=2sin 7π6=-1,所以在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1, 则1≤k +1<2,所以0≤k <1.9.已知函数f (x )=4sin ωx sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-1(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω及f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )图象的对称中心.解 (1)f (x )=4sin ωx ⎝⎛⎭⎫12sin ωx +32cos ωx -1 =2sin 2ωx +23sin ωx cos ωx -1 =1-cos 2ωx +3sin 2ωx -1 =3sin 2ωx -cos 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6. ∵最小正周期为π,∴2π2ω=π, ∴ω=1,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z , 解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π (k ∈Z ).(2)令2x -π6=k π,k ∈Z , 解得x =π12+k π2,k ∈Z ,∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π12+k π2,0,k ∈Z .10.(2021·浙江)设函数f (x )=sin x +cos x (x ∈R ).(1)求函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期; (2)求函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值. 解 (1)因为f (x )=sin x +cos x ,所以f ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2+cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 =cos x -sin x ,所以y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22=(cos x -sin x )2 =1-sin 2x .所以函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期T =2π2=π. (2)f ⎝⎛⎭⎫x -π4=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x ,所以y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x (sin x +cos x ) =2(sin x cos x +sin 2x ) =2⎝⎛⎭⎫12sin 2x -12cos 2x +12 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+22. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以当2x -π4=π2,即x =3π8时, 函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上取得最大值,且y max =1+22.11.(2022·苏州模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,则下列结论不正确的是( ) A .x =-π6是函数f (x )的一个零点 B .函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增 C .函数f (x )的图象关于直线x =π12对称 D .函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3是偶函数 答案 D解析 对于A 选项,因为f ⎝⎛⎭⎫-π6=sin 0=0, 故x =-π6是函数f (x )的一个零点,A 对; 对于B 选项,当-5π12≤x ≤π12时, -π2≤2x +π3≤π2, 所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增,B 对; 对于C 选项,因为对称轴满足2x +π3=π2+k π,k ∈Z , 解得x =π12+k π2,k ∈Z ,当k =0时,x =π12,C 对; 对于D 选项,令g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 则g ⎝⎛⎭⎫π6=0,g ⎝⎛⎭⎫-π6=sin ⎝⎛⎭⎫-2π3≠0, 故函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3不是偶函数,D 错. 12.(2022·厦门模拟)已知函数f (x )=cos 2⎝⎛⎭⎫x -π6-cos 2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )的最大值为3-12B .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫7π6,0对称C .f (x )的图象的对称轴方程为x =5π12+k π2(k ∈Z ) D .f (x )在[0,2π]上有2个零点答案 C解析 f (x )=1+cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32-cos 2x =12+12⎝⎛⎭⎫12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =34sin 2x -34cos 2x +12=32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12, 则f (x )的最大值为1+32,A 错误; 易知f (x )图象的对称中心的纵坐标为12, B 错误;令2x -π3=π2+k π(k ∈Z ), 得x =5π12+k π2(k ∈Z ), 此即f (x )图象的对称轴方程,C 正确;由f (x )=32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12=0, 得sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33, 当x ∈[0,2π]时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3, 作出函数y =sin x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3的图象,如图所示.所以方程sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33在[0,2π]上有4个不同的实根, 即f (x )在[0,2π]上有4个零点,D 错误.13.(2022·绵阳中学实验学校模拟)已知sin x +cos y =14,则sin x -sin 2y 的最大值为______. 答案 916解析 ∵sin x +cos y =14,sin x ∈[-1,1], ∴sin x =14-cos y ∈[-1,1], ∴cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,54, 即cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1, ∵sin x -sin 2y =14-cos y -(1-cos 2y ) =cos 2y -cos y -34=⎝⎛⎭⎫cos y -122-1, 又cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1,利用二次函数的性质知,当cos y =-34时, (sin x -sin 2y )max =⎝⎛⎭⎫-34-122-1=916. 14.(2022·苏州八校联盟检测)已知f (x )=sin x +cos x ,若y =f (x +θ)是偶函数,则cos θ=________.答案 ±22解析 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4, 所以f (x +θ)=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π4, 又因为y =f (x +θ)是偶函数,所以θ+π4=π2+k π,k ∈Z , 即θ=π4+k π,k ∈Z , 所以cos θ=cos ⎝⎛⎭⎫π4+k π=±22.15.(2022·江西九江一中模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0),若方程f (x )=0在[0,2π]上有且仅有6个根,则实数ω的值可能为( )A .2B .3C .4D .5答案 B解析 令f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3=0, 则ωx +π3=k π,k ∈Z , 所以x =-π3ω+k πω,k ∈Z , 所以当x ≥0时,函数f (x )的第一个零点为x 1=-π3ω+πω=2π3ω,第六个零点为x 6=-π3ω+6πω=17π3ω,第七个零点为x 7=-π3ω+7πω=20π3ω, 因为方程f (x )=0在[0,2π]上有且仅有6个根等价于函数y =f (x )在[0,2π]上有且仅有6个零点,所以17π3ω≤2π<20π3ω, 所以176≤ω<103. 16.已知f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若函数y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点x 1,x 2. ①求m 的取值范围;②求sin(x 1+x 2)的值.解 (1)f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12=1-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π42+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2-12 =12-24cos 2x +24sin 2x +22cos 2x -12=24sin 2x +24cos 2x =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 结合正弦函数的图象与性质, 可得当-π2+2k π≤2x +π4≤π2+2k π(k ∈Z ), 即-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z )时,函数单调递增, ∴函数y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-3π8+k π,π8+k π(k ∈Z ). (2)①令t =2x +π4,当x ∈⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8时,t ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π,12sin t ∈⎣⎡⎦⎤-14,12, ∴y =⎪⎪⎪⎪12sin t ∈⎣⎡⎦⎤0,12(如图).∴要使y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点,m 的取值范围为14<m <12或m =0. ②设t 1,t 2是函数y =⎪⎪⎪⎪12sin t -m 的两个零点⎝⎛⎭⎫即t 1=2x 1+π4,t 2=2x 2+π4, 由正弦函数图象性质可知t 1+t 2=π,即2x 1+π4+2x 2+π4=π. ∴x 1+x 2=π4,∴sin(x 1+x 2)=22.。
高考数学一轮总复习教学课件第四章 三角函数、解三角形第一课时 余弦定理和正弦定理

,
= =c=csin C,
判断三角形形状的两种途径
[针对训练] (2020·全国Ⅱ卷)△ABC的内角A,B,C的对边分别为
2
a,b,c,已知 cos (+A)+cos A=.
(1)求A;
2
(1)解:由已知得 sin A+cos A=,
2
即 cos A-cos A+=0,
sin B=2× = ,
2
由余弦定理 a =b +c -2bccos A,
2
2
得 2= +c -2× c· ,即 2c -2c-3=0,解得 c=
+
综上,b= ,c=
+
.
或 c=
-
(舍去).
(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下
所以 sin B=
×
=
=
.
- = ,
(3)求sin(2A-B)的值.
解:(3)因为 cos A=- ,所以 <A<π,故 0<B< ,又 sin A=
2sin Acos A=2×
(-
,所以 c;
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况
项目
A为锐角
A为钝角或直角
图形
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解三角形必修5 第1章解三角形§1.1正弦定理、余弦定理重难点:理解正、余弦定理的证明,并能解决一些简单的三角形度量问题.考纲要求: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.经典例题:半径为R的圆外接于△ABC,且2R(sin2A-sin2C)=(a-b)sin B.(1)求角C;(2)求△ABC面积的最大值.当堂练习:1.在△ABC中,已知a=5 2 , c=10, A=30°, 则∠B= ( )(A) 105° (B) 60° (C) 15° (D) 105°或15°2在△ABC中,若a=2, b=2 2 , c= 6 + 2 ,则∠A的度数是 ( )(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 75°3.在△ABC中,已知三边a、b、c 满足(a+b+c)·(a+b-c)=3ab, 则∠C=( )(A) 15° (B) 30° (C) 45° (D) 60°4.边长为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°5.在△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6.在平行四边形ABCD中,AC= 3 BD, 那么锐角A的最大值为 ( )(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 75°7. 在△ABC中,若==,则△ABC的形状是 ( )(A) 等腰三角形 (B) 等边三角形 (C) 直角三角形 (D) 等腰直角三角形8.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9.在△ABC中,若a=50,b=25 6 , A=45°则B= .10.若平行四边形两条邻边的长度分别是4 6 cm和4 3 cm,它们的夹角是45°,则这个平行四边形的两条对角线的长度分别为 .11.在等腰三角形ABC中,已知sinA∶sinB=1∶2,底边BC=10,则△ABC的周长是。
12.在△ABC中,若∠B=30°, AB=2 3 , AC=2, 则△ABC的面积是 .13.在锐角三角形中,边a、b是方程x2-2 3 x+2=0的两根,角A、B满足2sin(A+B)- 3 =0,求角C的度数,边c的长度及△ABC的面积。
14.在△ABC 中,已知边c=10, 又知cosA cosB =b a =43 ,求a 、b 及△ABC 的内切圆的半径。
15.已知在四边形ABCD 中,BC =a ,DC=2a ,四个角A 、B 、C 、D 度数的比为3∶7∶4∶10,求AB 的长。
16.在△ABC 中,已知角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,边c=72 ,且tanA+tanB=3 tanA ·tanB- 3 ,又△ABC 的面积为S △ABC =332,求a+b 的值。
必修5 第1章 解三角形§1.2正弦定理、余弦定理及其应用考纲要求:①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.1. 有一长为1公里的斜坡,它的倾斜角为20°,现要将倾斜角改为10°,则坡底要伸长 ( )A. 1公里B. sin10°公里C. cos10°公里D. cos20°公里2. 已知三角形的三边长分别为x 2+x +1,x 2-1和2x +1(x >1),则最大角为 ( ) A. 150° B. 120° C. 60° D. 75° 3.在△ABC 中,,那么△ABC 一定是 ( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形4.在△ABC 中,一定成立的等式是 ( ) A.asinA=bsinB B.acosA=bcosBC.asinB=bsinAD.acosB=bcosA 5.在△ABC 中,A 为锐角,lg b +lg()=lgsin A =-lg, 则△ABC 为( )A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 等腰直角三角形 6.在△ABC 中,,则△ABC 的面积为 ( )A.B.C. D. 1 7.若则△ABC 为( )A .等边三角形B .等腰三角形C.有一个内角为30°的直角三角形D.有一个内角为30°的等腰三角形8.边长为5、7、8的三角形的最大角与最小角之和的()A. 90°B. 120°C. 135°D. 150°9.在△ABC中,根据下列条件解三角形,则其中有两个解的是()A.b = 10,A = 45°,B = 70° B.a = 60,c = 48,B = 100°C.a = 7,b = 5,A = 80° D.a = 14,b = 16,A = 45°10.在三角形ABC中,已知A,b=1,其面积为,则为( )A. B. C. D.11.某人站在山顶向下看一列车队向山脚驶来,他看见第一辆车与第二辆车的俯角差等于他看见第二辆车与第三辆车的俯角差,则第一辆车与第二辆车的距离与第二辆车与第三辆车的距离之间的关系为() A. B.C. D. 不能确定大小12.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()A. 米B. 米C. 200米D. 200米13. 在△ABC中,若,,,则.14. 在△ABC中,B=1350,C=150,a=5,则此三角形的最大边长为 .15. 在锐角△ABC中,已知,则的取值范围是.16. 在△ABC中,已知AB=4,AC=7,BC边的中线,那么BC= .17. 已知锐角三角形的三边长分别为2、3、,则的取值范围是.18. 在△ABC中,已知,,则其最长边与最短边的比为.19.为了测量上海东方明珠的高度,某人站在A处测得塔尖的仰角为,前进38.5m后,到达B处测得塔尖的仰角为.试计算东方明珠塔的高度(精确到1m).20.在中,已知,判定的形状.21.在△ABC中,最大角A为最小角C的2倍,且三边a、b、c为三个连续整数,求a、b、c的值.22.在△ABC中,若,试求的值.23.如图,已知的半径为1,点C在直径AB的延长线上,BC=1,点P是上半圆上的一个动点,以PC为边作正三角形PCD,且点D与圆心分别在PC两侧.(1)若,试将四边形OPDC的面积y表示成的函数;(2)求四边形OPDC面积的最大值.参考答案第1章解三角形§1.1正弦定理、余弦定理经典例题:解:(1)∵∵2R(sin2A-sin2C)=(a-b)sin B∴2R[()2-()2]=(a-b)·∴a2-c2=ab-b2∴∴cos C=,∴C=30°(2)∵S=ab sin C=·2R sin A·2R sin B·sin C=R2sin A sin B=-[cos(A+B)-cos(A-B)]=[cos(A-B)+cos C]=[cos(A-B)+]当cos(A-B)=1时,S有最大值.,当堂练习:1.D;2.A;3.D;4.B;5.C;6.C;7.B;8.A;9. 60°或120°; 10. 415 cm和4 3 cm; 11.50;12. 2 3 或 3 ;13、解:由2sin(A+B)- 3 =0,得sin(A+B)=32, ∵△ABC 为锐角三角形 ∴A+B=120°, C=60°, 又∵a 、b 是方程x 2-2 3 x+2=0的两根,∴a+b=2 3 ,a ·b=2, ∴c 2=a 2+b 2-2a ·bcosC=(a+b)2-3ab=12-6=6, ∴c= 6 , S △ABC =12 absinC=12 ×2×32 =32.14.解:由cosA cosB =b a ,sinB sinA =b a ,可得 cosA cosB =sinBsinA ,变形为sinAcosA=sinBcosB∴sin2A=sin2B, 又∵a ≠b, ∴2A=π-2B, ∴A+B=. ∴△ABC 为直角三角形.由a 2+b 2=102和b a =43 ,解得a=6, b=8, ∴内切圆的半径为r=a+b-c 2 =6+8-102 =215、解:设四个角A 、B 、C 、D 的度数分别为3x 、7x 、4x 、10x ,根据四边形的内角和有3x+7x+4x+10x=360°.解得 x=15° ∴A=45°, B=105°, C=60°, D=150° 连结BD ,得两个三角形△BCD 和△ABD 在△BCD 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+DC 2-2BC ·DC ·cosC=a 2+4a 2-2a ·2a ·12=3a 2,∴BD= 3 a.这时DC 2=BD 2+BC 2,可得△BCD 是以DC 为斜边的直角三角形.∴∠CDB=30°, 于是∠ADB=120°在△ABD 中,由正弦定理有AB= ===∴AB 的长为16、解:由tanA+tanB= 3 tanA ·tanB - 3 可得=- 3 ,即tan(A+B)=- 3∴tan(π-C)= - 3 , ∴-tanC=- 3 , ∴tanC= 3 ∵C ∈(0, π), ∴C=又△ABC 的面积为S △ABC =332 ,∴12 absinC=332 即12 ab ×32 =332, ∴ab=6又由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2abcosC ∴(72 )2= a 2+b 2-2abcos ∴(72 )2= a 2+b 2-ab=(a+b)2-3ab∴(a+b)2=1214 , ∵a+b>0, ∴a+b=112又,解之m=2或m=而2和不满足上式. 故这样的m不存在.§1.2正弦定理、余弦定理及其应用1.A;2.B;3.D;4.C;5.D;6.C;7.B;8.B;9.D; 10.B; 11.C; 12.A;13. 14.15. 16.9 17. 18.19.468m 20.等腰三角形或直角三角形 21.a=6,b=5,c=422. 23. (1) (2)2+。