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- 2021-06-30 发布
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第9课时 三角函数的综合应用(对应学生用书(文)、(理)70 72页)
理解和掌握同角三角函数的基本关系式、三角函数的图象和性质、两角和与差的正弦余弦与正切公式、二倍角公式及正弦定理和余弦定理,并能运用它们解决有关三角函数的综合问题.
1. C级考点:两角和与差的正弦、余弦和正切公式.
2. B级考点:(1) 同角三角函数的基本关系式;
(2) 二倍角公式;
(3) 三角函数的图象和性质;
(4) 正弦定理和余弦定理.
1. (必修5P11习题6改编)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中A=120°,b=1,且△ABC的面积为,则c=__________.
答案:4
解析:S△ABC=bcsin 120°=,即c×=,∴ c=4.
2. 函数y=sin x·cos x·cos 2x的最小正周期为_________.
答案:
解析:y=sin 2x·cos 2x=sin 4x,最小正周期为T==.
3. (必修5P11习题5改编)在△ABC中,若==,则△ABC的形状是__________.
答案:等腰直角三角形
解析:由==及正弦定理得,tan B=tan C=1,且B,C是三角形的内角,所以B=C=,A=,故△ABC是等腰直角三角形.
4. △ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且acos C,bcos B,ccos A成等差数列,则角B等于________.
答案:60°
解析:由题意得acos C+ccos A=2bcos B,由正弦定理得sin Acos C+sin Ccos A=2sin Bcos B,sin(A+C)=2sin Bcos B,即sin B=2sin Bcos B,得cos B=.又0°<B<180°,所以B=60°.
5. 函数y=cos 2x-2cos x的值域是__________.
答案:
解析:y=cos 2x-2cos x=2cos2x-2cos x-1=2(cos x-)2-.因为cos x∈[-1,1],所以y∈.
1. 同角三角函数的基本关系式
sin2α+cos2α=1,tan α=.
2. 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β,cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β,tan(α±β)=.
3. 二倍角公式:sin 2α=2sin αcos α,cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,tan 2α=.
4. 三角函数的图象和性质
5. 正弦定理和余弦定理
(1) 正弦定理:===2R(R为三角形外接圆的半径).
(2) 余弦定理:a2=b2+c2-2bccos A,cos A=.
[备课札记]
, 1 三角函数与解三角形)
, 1) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(x)=2sin(x-A)cos x+sin(B+C)(x∈R),函数f(x)的图象关于点对称.
(1) 当x∈时,求函数f(x)的值域;
(2) 若a=7,且sin B+sin C=,求△ABC的面积.
解:(1) f(x)=2sin(x-A)cos x+sin(B+C)
=2(sin xcos A-cos xsin A)cos x+sin A
=2sin xcos Acos x-2cos2xsin A+sin A
=sin 2xcos A-cos 2xsin A=sin(2x-A),
因为函数f(x)的图象关于点对称,所以f=0,
即sin=0.
又A∈(0,π),则A=,则f(x)=sin.
由于x∈,则2x-∈,即-0,则cos A=>0.
∵ 0.
因此角A的取值范围是.
3. (2017·苏州调研)已知△ABC中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量m=(2sin B,-),n=(cos 2B,2cos2-1),且m∥n.
(1) 求锐角B的大小;
(2) 如果b=2,求S△ABC的最大值.
解:(1) ∵ m∥n,
∴ 2sin B=-cos 2B,
∴ sin 2B=-cos 2B,即tan 2B=-.
∵ B为锐角,∴ 2B∈(0,π),∴ 2B=,∴ B=.
(2) ∵ B=,b=2,
∴ 由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得a2+c2-ac-4=0.
又a2+c2≥2ac,代入上式,得ac≤4,当且仅当a=c=2时等号成立.
故S△ABC=acsin B=ac≤,当且仅当a=c=2时等号成立,即S△ABC的最大值为.
4. 已知函数f(x)=2sin2(x+)-cos 2x,x∈,设x=α时f(x)取到最大值.
(1) 求f(x)的最大值及α的值;
(2) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A=α-,且sin Bsin C=sin2A,判断△ABC的形状.
解:(1) 由题意可得
f(x)=-cos 2x
=1+sin 2x-cos 2x=1+2sin.
又x∈,∴ ≤2x-≤,
故当2x-=,即x=α=时,f(x)max=3.
(2) 由(1)知A=α-=,
又sin Bsin C=sin2A,∴ bc=a2.
∵ a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2-bc,
∴ b2+c2-bc=bc,即(b-c)2=0,故b=c.
∴ △ABC是等边三角形.
5. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.
(1) 求证:sin Asin B=sin C;
(2) 若b2+c2-a2=bc,求tan B.
(1) 证明:根据正弦定理,可设=== ( >0),
则a= sin A,b= sin B,c= sin C.
代入+=,得
+=,可变形得
sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B).
在△ABC中,由A+B+C=π,
得sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,
所以sin Asin B=sin C.
(2) 解:由已知,b2+c2-a2=bc,
根据余弦定理,有cos A==.
所以sin A==.
由(1)得sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B,
所以sin B=cos B+sin B,
故tan B==4.
1. 三角变换的基本策略是化异为同,即将函数名称、角、次数等化异为同.
2. 对于函数y=Asin(ωx+φ)+B,常用“五点法”画图象,运用整体思想研究性质.
3. 求三角函数的单调区间、周期,及判断函数的奇偶性,要注意化归思想的运用,通过恒等变换转化为基本三角函数类型,注意变形前后的等价性.
4. 解三角函数的综合题时应注意:
(1) 与已知基本函数对应求解,即将ωx+φ视为一个整体X.
(2) 将已知三角函数化为同一个角的一种三角函数,如y=Asin(ωx+φ)+B或y=asin 2x+bsin x+c.
(3) 换元方法在解题中的运用.