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- 2021-06-30 发布
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专题07 三角变换及解三角形
2017年高考数学(文)备考学易黄金易错点
1.若tanα=,则cos2α+2sin2α等于( )
A.B.C.1D.
答案 A
解析 tanα=,则cos2α+2sin2α=
==.
2.在△ABC中,若AB=,BC=3,∠C=120°,则AC等于( )
A.1B.2C.3D.4
答案 A
解析 由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cosC,即13=AC2+9-2AC×3×cos120°,化简得AC2+3AC-4=0,解得AC=1或AC=-4(舍去).故选A.
3.方程3sinx=1+cos2x在区间0,2π]上的解为__________.
答案 ,
解析 3sinx=2-2sin2x,即2sin2x+3sinx-2=0,
∴(2sinx-1)(sinx+2)=0,∴sinx=,∴x=,.
4.在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是________.
答案 8
解析 在△ABC中,A+B+C=π,
sinA=sinπ-(B+C)]=sin(B+C),
由已知,sinA=2sinBsinC,
∴sin(B+C)=2sinBsinC.
∴sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,
A,B,C全为锐角,两边同时除以cosBcosC得:
tanB+tanC=2tanBtanC.
又tanA=-tan(B+C)=-=.
∴tanA(tanBtanC-1)=tanB+tanC.
则tanAtanBtanC-tanA=tanB+tanC,
∴tanAtanBtanC=tanA+tanB+tanC=tanA+
2tanBtanC≥2,
∴≥2,
∴tanAtanBtanC≥8.
5.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cosA=,sinB=cosC,并且a=,则△ABC的面积为________.
答案
6.若α∈(0,),则的最大值为________.
答案
解析 ∵α∈(0,),
∴==且tanα>0,
∴=≤=(当且仅当tanα=2时等号成立),故的最大值为.
7.如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧一山顶D在西偏北30°的方向上,行驶600m后到达B处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山的高度CD=________m.
答案 100
解析 在△ABC中,AB=600,∠BAC=30°,∠ACB=75°-30°=45°,由正弦定理得=,即=,所以BC=300.在Rt△BCD中,∠CBD=30°,CD=BCtan∠CBD=300·tan30°=100.
8.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(a+b)(sinA-sinB)=(c-b)·sinC,则△ABC面积的最大值为________.
答案
解析 ∵==,a=2,
又(a+b)(sinA-sinB)=(c-b)·sinC,
可化为(a+b)(a-b)=(c-b)·c,
∴a2-b2=c2-bc,∴b2+c2-a2=bc.
∴===cosA,∴A=60°.
∵△ABC中,4=a2=b2+c2-2bc·cos60°
=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc(“=”当且仅当b=c时取得),
∴S△ABC=·bc·sinA≤×4×=.
9.已知函数f(x)=sinωx·cosωx-cos2ωx(ω>0)的最小正周期为.
(1)求ω的值;
(2)在△ABC中,sinB,sinA,sinC成等比数列,求此时f(A)的值域.
(2)由(1)知f(x)=sin(3x-)-,
易得f(A)=sin(3A-)-.
因为sinB,sinA,sinC成等比数列,
所以sin2A=sinBsinC,
所以a2=bc,
所以cosA==≥
=(当且仅当b=c时取等号),
因为00,
所以α+为锐角,sin(α+)=,
则sin(2α+)=2sin(α+)cos(α+)=2××=.
又cos(2α-)=sin(2α+),
所以cos(2α-)=.
【变式探究】(1)已知sin=,cos2α=,则sinα等于( )
A.B.-C.-D.
(2)-等于( )
A.4 B.2
C.-2 D.-4
答案 (1)D (2)D
解析 (1)由sin=,
得sinαcos-cosαsin=,
即sinα-cosα=,①
又cos2α=,所以cos2α-sin2α=,
即(cosα+sinα)·(cosα-sinα)=,
因此cosα+sinα=-.②
由①②得sinα=,故选D.
(2)-=-
==
==-4,
故选D.
【名师点睛】
(1)三角变换的关键在于对两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角公式,三角恒等变换公式的熟记和灵活应用,要善于观察各个角之间的联系,发现题目所给条件与恒等变换公式的联系,公式的使用过程要注意正确性,要特别注意公式中的符号和函数名的变换,防止出现张冠李戴的情况.(2)求角问题要注意角的范围,要根据已知条件将所求角的范围尽量缩小,避免产生增解.
【锦囊妙计,战胜自我】
1.三角求值“三大类型”
“给角求值”、“给值求值”、“给值求角”.
2.三角函数恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等;
(2)项的分拆与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等;
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次;
(4)弦、切互化:一般是切化弦.
易错起源2、正弦定理、余弦定理
例2、(1)(2016·课标全国丙)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则cosA等于( )
A.B.C.-D.-
(2)(2015·北京)在△ABC中,a=3,b=,A=,则B=________.
答案 (1)C (2)
(2)由正弦定理得sinB===,
因为A为钝角,所以B=.
【变式探究】如图,在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍.
(1)求;
(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.
解 (1)S△ABD=AB·ADsin∠BAD,
S△ADC=AC·ADsin∠CAD.
因为S△ABD=2S△ADC,
∠BAD=∠CAD,
所以AB=2AC.
由正弦定理可得
==.
(2)因为S△ABD∶S△ADC=BD∶DC,所以BD=.
在△ABD和△ADC中,由余弦定理知
AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠ADB,
AC2=AD2+DC2-2AD·DCcos∠ADC.
故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6,
由(1)知AB=2AC,所以AC=1.
【名师点睛】
关于解三角形问题,一般要用到三角形的内角和定理,正弦、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.
【锦囊妙计,战胜自我】
1.正弦定理:在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).变形:a=2RsinA,sinA=,a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC等.
2.余弦定理:在△ABC中,
a2=b2+c2-2bccosA;
变形:b2+c2-a2=2bccosA,cosA=.
易错起源3、解三角形与三角函数的综合问题
例3 (2015·山东)设f(x)=sinxcosx-cos2.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若f=0,a=1,求△ABC面积的最大值.
解 (1)由题意知f(x)=-
=-=sin2x-.
由-+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,
可得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z;
由+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,
可得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间是
(k∈Z);
单调递减区间是(k∈Z).
【变式探究】已知函数f(x)=cos2x+2sinxcosx-sin2x.
(1)求f(x)的最小正周期和值域;
(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若f()=2且a2=bc,试判断△ABC的形状.
解 (1)f(x)=cos2x+2sinxcosx-sin2x
=sin2x+cos2x
=2sin(2x+),
所以T=π,f(x)∈-2,2].
(2)因为f()=2sin(A+)=2,
所以sin(A+)=1.
因为00,∴cosA=.
又∵0°