(新高考)2021届高考二轮复习专题六 三角函数与解三角形 学生版
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三角函数与解三角形一、单选题1.(2021·云南昆明市·高三(文))东寺塔与西寺塔为“昆明八景”之一,两塔一西一东,遥遥相对,已有1100多年历史.东寺塔基座为正方形,塔身有13级,塔顶四角立有四只铜皮做成的鸟,俗称金鸡,所以也有“金鸡塔”之称.如图,在A 点测得:塔在北偏东30°的点D 处,塔顶C 的仰角为30°,且B 点在北偏东60°.AB 相距80(单位:m ),在B 点测得塔在北偏西60°,则塔的高度CD 约为( )mA .69B .40C .35D .23【答案】B 【分析】根据题意构造四面体C -ABD ,再运用线面位置关系及三角形相关知识求解出相应的线段长即可. 【详解】如图,根据题意,图中CD ⊥平面ABD ,30CAD ∠=︒,30,60,80BAD ABD AB ∠=︒∠=︒=ABD 中,30,60BAD ABD ∠=︒∠=︒, 90ADB ∴∠=︒cos 80?cos30AD AB BAD ∴=∠=︒=又CD ⊥平面ABD ,ACD ∴是直角三角形Rt ACD中,30,90,CAD ADC AD ∠=︒∠=︒=·tan 3040CD AD ∴=︒==,选项B 正确,选项ACD 错误 故选:B.2.(2021·山东枣庄八中高一期中)《数书九章》是中国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,全书十八卷共八十一个问题,分为九类,每类九个问题,《数书九章》中记录了秦九昭的许多创造性成就,其中在卷五“三斜求积"中提出了已知三角形三边a ,b ,c 求面积的公式,这与古希腊的海伦公式完全等价,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实,一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即S =现在有周长为10+ABC满足sin :sin :sin 2:A B C =,则用以上给出的公式求得ABC 的面积为( ) A.B.C.D .12【答案】A 【分析】利用正弦定理结合三角形的周长可求得ABC 的三边边长,利用题中公式可求得ABC 的面积. 【详解】由题意结合正弦定理可得:::sin :sin :sin 2:a b c A B C ==ABC周长为10+10a b c ++=+4a ∴=,6b =,c =所以S == 故选:A.3.(2021·安徽淮北一中高一月考)“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形(如图),若大、小正方形的面积分别为25和1,直角三角形中较大的锐角为θ,则cos2θ等于( )A .725B .725-C .925D .925-【答案】B 【分析】根据题意可得出1sin cos 5θθ-=,平方可得24sin 225θ=,即可求出.【详解】因为大正方形的面积为25,小正方形的面积为1,所以大正方形的边长为5,小正方形的边长为1, 所以5sin 5cos 1θθ-=,即1sin cos 5θθ-=,两边平方得11sin 225θ-=,即24sin 225θ=. 因为θ是直角三角形中较大的锐角,所以42ππθ<<,所以22πθπ<<,所以7cos 225θ==-. 故选:B.4.(2021·蚌埠铁路中学高三开学考试(文))勒洛三角形是一种特殊三角形,指分别以正三角形的三个顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形.勒洛三角形的特点是:在任何方向上都有相同的宽度,即能在距离等于其圆弧半径(等于正三角形的边长)的两条平行线间自由转动,并且始终保持与两直线都接触.机械加工业上利用这个性质,把钻头的横截面做成勒洛三角形的形状,就能在零件上钻出正方形的孔来.如在勒洛三角形ABC 内随机选取一点,则该点位于正三角形ABC 内的概率为( )AB C D 【答案】A 【分析】由题意可得曲边三角形的面积为一个扇形加两个拱形的面积,或者3个扇形面积减去2个三角形的面积,然后由几何概型的概率公式求出概率. 【详解】解:由题意可得正三角形的边长为半径的三段圆弧组成的曲边三角形的面积S 曲=S 扇形CAB +2S 拱=123π⋅⋅22+2(S 扇形﹣S △ABC )=23π⋅3﹣2⋅22=2π﹣三角形ABC 的面积S △ABC 22所以由几何概型的概率公式可得:所求概率=ABCS S ∆曲 故选:A .5.(2021·江苏高一期中)公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图方法,发现了“黄金分割”.“黄金分割”是工艺美术、建筑、摄影等许多艺术门类中审美的要素之一,它表现了恰到好处的和谐,0.618≈,这一比值也可以表示为2sin18m =︒,若228m n +=,=( ) A.2 B .4 C .D .【答案】C 【分析】由题知28cos 18n =,再根据二倍角公式化简整理即可得答案. 【详解】解:因为2sin18m =︒,228m n +=, 所以2228288sin 188cos 18n m =-=-=,2sin1822cos1822sin 3622cos54cos54⨯===故选:C6.(2021·贵州贵阳·高三开学考试(文))水车(如图1),又称孔明车,是我国最古老的农业灌溉工具,主要利用水流的动力灌溉农作物,是先人们在征服世界的过程中创造出来的高超劳动技艺,是珍贵的历史文化遗产,相传为汉灵帝时毕岚造出雏形,经三国时孔明改造完善后在蜀国推广使用,隋唐时广泛用于农业灌溉,有1700余年历史.下图2是一个水车的示意图,它的直径为3m ,其中心(即圆心)O 距水面0.75m .如果水车每4min 逆时针转3圈,在水车轮边缘上取一点P ,我们知道在水车匀速转动时,P 点距水面的高度h(单位:m )是一个变量,它是时间t (单位:s )的函数.为了方便,不妨从P 点位于水车与水面交点Q 时开始记时()0t =,则我们可以建立函数关系式()()sin h t A t k ωϕ=++(其中0A >,0>ω,2πϕ<)来反映h 随t 变化的周期规律.下面关于函数()h t 的描述,正确的是( )A .最小正周期为80πB .一个单调递减区间为[]30,70C .()y h t =的最小正周期为40D .图像的一条对称轴方程为403t =- 【答案】D 【分析】首先求得()33sin 24064h t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,[)0,t ∈+∞,然后结合选项由三角函数的图象和性质判断即可.【详解】依题意可知,水车转动的角速度32(rad /s)46040ππω⨯==⨯, 3324A k +=+,3324A k -+=-+,解得32A =,34k =,由()330sin sin 024h A k ϕϕ=+=+=得1sin 2ϕ=-,又2πϕ<,则6πϕ=-,所以()33sin 24064h t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,[)0,t ∈+∞.对于选项A :函数()h t 的最小正周期为2=8040ππ,故A 错误;对于选项B :当[]30,70t ∈时,719,4061212t ππππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,因为3719,21212πππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 所以函数()h t 在[]30,70上不具有单调性,故B 错误; 对于选项C :()()353340sin 02642h h π=+=≠,所以C 错误;对于选项D :40333sin 32244h π⎛⎫⎛⎫-=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(最小值),所以D 正确.故选:D.7.(2021·江苏南京市·高一期中)托勒密(C .Ptolemy ,约90-168),古希腊人,是天文学家、地理学家、地图学家、数学家,所著《天文集》第一卷中载有弦表.在弦表基础上,后人制作了正弦和余弦表(部分如下图所示),该表便于查出0°~90°间许多角的正弦值和余弦值,避免了冗长的计算.例如,依据该表,角2°12′的正弦值为0.0384,角30°0′的正弦值为0.5000,则角34°36′的正弦值为( )A .0.0017B .0.0454C .0.5678D .0.5736【答案】C 【分析】先看左边列找34︒,再往右找对第一行的36'即可. 【详解】由题意查表可得3436︒'的正弦值为0.5678. 故选:C .8.(2021·江苏镇江·高一期中)今年是伟大、光荣、正确的中国共产党成立100周年.“红星闪闪放光彩”,正五角星是一个非常优美的几何图形,庄严美丽的国旗和国徽上的大五角星是中国共产党的象征,如图为一个正五角星图形,由一个正五边形的五条对角线连结而成,已知C ,D 为AB 的两个黄金分割点,即AC BD AB AB =.则cos DEC ∠=( )ABCD【答案】A 【分析】根据图形和已知条件表示出,,CE DE CD ,然后用余弦定理求解即可 【详解】由正五角星的对称性知:BC CE DE AD ===, 不妨设BC CE DE AD x ====,则CD AC AD =-, 又AC BC AC AD AB +=+=,AB AC ==则AC AD AC +=,所以AD =,AC AD AD ==,CD AC AD x x =-=-=22222224cos 122x DE CE CDDEC DE CEx +-∠===⨯ 故选:A二、多选题9.(2021·河北唐山·高三开学考试)声音是由物体振动产生的波,每一个音都是由纯音合成的.已知纯音的数学模型是函数sin y A t ω=.我们平常听到的乐音是许多音的结合,称为复合音.若一个复合音的数学模型是函数()1sin sin 22f x x x =+,则( )A .()f x 的最大值为32B .2π为()f x 的最小正周期C .π2x =为()y f x =曲线的对称轴 D .()π,0为曲线()y f x =的对称中心【答案】BD 【分析】分析函数sin y x =与1sin 22y x =不能同时取得最大值可判断A ;由sin y x =的最小正周期是2π,1sin 22y x=的最小正周期是2ππ2=可判断B ;计算ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是否成立可判断C ;计算()()2π0f x f x +-=是否成立可判断D ;进而可得正确选项. 【详解】对于A :若()f x 的最大值为32,则sin y x =与1sin 22y x =同时取得最大值,当sin y x =取得最大值1时,cos 0x =,可得1sin 2sin cos 02y x x x ===取不到12,若1sin 22y x =取得最大值12时,sin 21x =,此时()ππZ 4x k k =+∈,而πsin sin π4y x k ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭1,所以sin y x =与1sin 22y x =不可能同时取得最大值,故选项A 不正确;对于B :因为sin y x =的最小正周期是2π,1sin 22y x =的最小正周期是2ππ2=, 且()()()()112πsin 2πsin 22πsin sin 222f x x x x x f x +=+++=+=,()()()()11πsin πsin 2πsin sin 222f x x x x x f x +=+++=-+≠所以2π为()f x 的最小正周期,故选项B 正确;对于C :ππ1π1sin sin 2cos sin 222222f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,ππ1π1sin sin 2cos sin 222222f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不恒成立,即ππ22f x f x ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以π2x =不是曲线()y f x =的对称轴,故选项C 不正确;对于D :()()()112πsin 2πsin 22πsin sin 222f x x x x x -=-+-=--,所以()()2π0f x f x +-=对于任意的x 恒成立,所以()π,0为曲线()y f x =的对称中心,故选项D 正确; 故选:BD.10.(2021·江苏)由倍角公式2cos 22cos 1x x =-,可知cos2x 可以表示为cos x 的二次多项式.一般地,存在一个n (n *∈N )次多项式()12012n n n n n P t a t a ta t a --=+++⋅⋅⋅+(012,,,n a a a a ⋅⋅⋅∈R ),使得()cos cos n nx P x =,这些多项式()n P t 称为切比雪夫(P .L .Tschebyscheff )多项式.运用探究切比雪夫多项式的方法可得( )A .()3343P t t t =-+ B .()424881P t t t =-+C .sin18︒=D .cos18︒=【答案】BC 【分析】通过求cos3,cos 4,cos5x x x ,来判断出正确选项. 【详解】()cos3cos 2cos2cos sin 2sin =+=-x x x x x x x()222cos 1cos 2sin cos x x x x =-- ()()222cos 1cos 21cos cos x x x x =--- 34cos 3cos x x =-,所以()3343P t t t =-,A 错误.()()222222cos 4cos 22cos 2sin 22cos 14sin cos x x x x x x x =⋅=-=--()42224cos 4cos 141cos cos x x x x =-+--428cos 8cos 1x x =-+,所以()424881P t t t =-+,B 正确.()cos5cos 4cos4cos sin 4sin x x x x x x x =+=- ()428cos 8cos 1cos 2sin 2cos2sin x x x x x x =-+- ()53228cos 8cos cos 4sin 2cos 1cos x x x x x x =-+--()()53228cos 8cos cos 41cos 2cos 1cos x x x x x x =-+--- 5316cos 20cos 5cos x x x =-+.所以()53cos90cos 51816cos 1820cos 185cos180︒=⨯︒=︒-︒+︒=,由于cos180︒≠,所以4216cos 1820cos 1850︒-︒+=,由于cos18cos30︒>︒,所以223cos 18cos 304︒>︒=,所以由4216cos 1820cos 1850︒-︒+=解得2cos 18︒=,所以sin18︒=,C正确. 2=≠⎝⎭,所以D 错误. 故选:BC 【点睛】三角函数化简求值问题,关键是根据题意,利用三角恒等变换的公式进行化简.11.(2021·全国)海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮汐.早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近船坞;卸货后,在落潮时返回海洋.一艘货船的吃水深度(船底到水面的距离)为4m.安全条例规定至少要有2.25m 的安全间隙(船底到海底的距离),下表给出了某港口在某季节每天几个时刻的水深.若选用一个三角函数()f x 来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系,则下列说法中正确的有( ) A .() 2.5cos 56x x f π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .() 2.5sin 56f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .该货船在2:00至4:00期间可以进港D .该货船在13:00至17:00期间可以进港 【答案】BCD 【分析】依据题中所给表格,写出()f x 的表达式而判断选项A ,B ;再根据船进港的条件列出不等式,求解即可判断选项C ,D. 【详解】依据表格中数据知,可设函数为()sin f x A x k ω=+,由已知数据求得 2.5A =,5k =,周期12T =,所以26T ππω==﹐ 所以有() 2.5sin 56f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,选项A 错误;选项B 正确; 由于船进港水深至少要6.25,所以 2. 5sin 5 6.256x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥,得1sin 62x π⎛⎫⎪⎝⎭≥, 又024046x x ππ≤≤⇒≤≤,则有5666x πππ≤≤或1317666x πππ≤≤,从而有1 5 x ≤≤或1317x ≤≤,选项C ,D 都正确. 故选:BCD 【点睛】解三角不等式sin()(||1)x m m ωϕ+≥<关键在于:找准不等式中的函数值m 所对角; 长为一个周期的区间内相位x ωϕ+所在范围.12.(2020·全国高三月考)斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD AB BC ⎛= ⎝⎭中作正方形ABFE ,以F 为圆心,AB 长为半径作弧BE ;然后在黄金矩形CDEF 中作正方形DEHG ,以H 为圆心,DE 长为半径作弧EG ;;如此继续下去,这些弧就连接成了斐波那契螺线.记弧BE ,EG ,GI 的长度分别为l ,m ,n ,则下列结论正确的是( )A .l m n =+B .2m l n =⋅C .2m l n =+D .111m l n=+ 【答案】AB 【分析】设1AB =,则2BC =,再由14圆弧分别求得l ,m ,n ,然后再逐项判断.【详解】不妨设1AB =,则2BC =,所以121)4l π=⨯⨯=.因为3ED =所以12(34m π=⨯⨯=.同理可得124)4n π=⨯⨯=所以l m n =+,2m l n =⋅,2m l n ≠+,111m l n≠+,所以A ,B 正确,C ,D 错误. 故选:AB三、填空题13.(2021·安徽高三开学考试(理))正割(secant )及余割(cosecant )这两个符号是荷兰数学家基拉德在《三角学》中首先使用,后经欧拉采用得以通行.在三角中,定义正割1sec cos αα=,余割1csc sin αα=.已知0t >,且22sec csc 16x t x +≥对任意的实数,2k x x k Z π⎛⎫≠∈ ⎪⎝⎭均成立,则t 的最小值为__________. 【答案】9 【分析】根据正余割的定义,得到和为1,结合基本不等式1的代入即可求解 【详解】 由题得:22111sec csc x x+=, 所以()22222211sec csc sec csc 16sec csc x t x x t x x x ⎛⎫+=++≥ ⎪⎝⎭即:2222csc sec 11sec csc t x xt x x t ≥+++++116t ++5-3,所以9t ≥故答案为:914.(2021·江苏仪征中学高一月考)赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,赵爽在为《周髀算经》,作序时,介绍了“勾股圆方图”,亦称为“赵爽弦图”.可类似地构造如图所示的图形,由三个全等的三角形与中间的一个小等边三角形拼成一个大的等边三角形,设2DF FA =,若AB =ABD △的面积为____________.【答案】【分析】设BD x =,可得出3AD x =,23ADB π∠=,利用余弦定理求出x 的值,再利用三角形的面积公式可求得ABD △的面积. 【详解】设BD x =,则3AD x =,因为DEF 为等边三角形,则3ADE π∠=,故23ADB π∠=, 在ABD △中,由余弦定理得()222252323cos3AB x x x x π==+-⨯⨯⨯,解得2x =,故6AD =,2BD =,因此,ABD △的面积为1226sin23ABD S π=⨯⨯⨯=△故答案为:15.(2021·安徽阜阳·高一期末)筒车是一种水利灌溉工具(如图1所示),筒车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动,筒车转轮的中心为O ,筒车的半径为r ,筒车转动的周期为24s ,如图2所示,盛水桶M在0P 处距水面的距离为0h .4s 后盛水桶M 在1P 处距水面的距离为1h ,若10h h -=,则直线0OP 与水面的夹角为______.【答案】π12【分析】根据题意构建平面几何模型,在借助三角函数求解答案. 【详解】如图,过O 作直线l 与水面平行,过0P 作0P A l ⊥于A ,过1P 作1PB l ⊥于B . 设0AOP α∠=,1BOP β∠=,则,4π2π243βα-=⨯=,π3βα∴=+由图知,0sin P A r α=,1sin PB r β=,0101sin sin P A h h PB r r r βα--=-==,所以πsin sin 3αα⎛⎫+-= ⎪⎝⎭πsin 3α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则ππ34α-=-,即π12α=.故答案为:π12. 16.(2021·广东深圳·高三)著名的费马问题是法国数学家皮埃尔德费马(1601-1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当ABC 的三个内角均小于120︒时,则使得120APB BPC CPA ∠=∠=∠=︒的点P 即为费马点.已知点P 为ABC 的费马点,且AC BC ⊥,若||||||PA PB PC λ+=,则实数λ的最小值为_________.【答案】2 【分析】根据题意120APB BPC CPA ∠=∠=∠=︒,不妨设PCB α∠=,故,,326CBP ACP CAP πππααα∠=-∠=-∠=-,进而得,63ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以在BCP 和ACP △中,由正弦定理得sin sin 3BP PC απα=⎛⎫- ⎪⎝⎭,sin 2sin 6PA PC παπα⎛⎫- ⎪⎝⎭=⎛⎫- ⎪⎝⎭,故sin sin 2sin sin 36πααλππαα⎛⎫- ⎪⎝⎭=+⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,在结合三角恒等变换化简整理求函数最值即可.【详解】根据题意, 点P 为ABC 的费马点,ABC 的三个内角均小于120︒, 所以120APB BPC CPA ∠=∠=∠=︒,设PCB α∠=,所以在BCP 和ACP △中,,,3236CBP ACP CAP ACP ππππααα∠=-∠=-∠=-∠=-,且均为锐角,所以,63ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以由正弦定理得:sin sin 3BPPC παα=⎛⎫- ⎪⎝⎭,sin sin 26PA PCππαα=⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以sin sin 3BP PC απα=⎛⎫- ⎪⎝⎭,sin 2sin 6PA PC παπα⎛⎫- ⎪⎝⎭=⎛⎫- ⎪⎝⎭, 因为||||||PA PB PC λ+=所以sin cos sin sin cos sin 2sin sin 36πααααααλππαα⎛⎛⎫- - ⎪⎝⎭=+==⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11==,因为,63ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以22,33ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以(2sin 20,2α,)12,⎡∈+∞⎣故实数λ的最小值为2.故答案为:2【点睛】本题考查数学文化背景下的解三角形,三角恒等变换解决三角函数取值范围问题,考查运算求解能力,数学建模能力,化归转化思想,是难题.本题解题的关键在于根据题目背景,通过设PCB α∠=,进而建立解三角形的模型,再根据正弦定理及三角恒等变换化简求最值即可.四、解答题17.(2021·海安市南莫中学高一期中)下图所示的毕达格拉斯树画是由图(i )利用几何画板或者动态几何画板Geogebra 做出来的图片,其中四边形ABCD ,AEFG ,PQBE 都是正方形.如果改变图(i )中EAB ∠的大小会得到更多不同的“树形”.(1)在图(i )中,21AB ,AE ==,且AE AB ⊥,求AQ ;(2)在图(ii )中,21AB ,AE ==,设(0)EAB θθπ∠=<<,求AQ 的最大值.【答案】(1(2)9. 【分析】(1)由已知条件结合诱导公式求得cos ABQ ∠,在ABQ △中,利用余弦定理,即可求解;(2)由已知条件结合余弦定理,求得BE ,再利用正弦定理、余弦定理及三角函数的性质,即可求解. 【详解】(1)当AE AB ⊥时,BE BQ ==则()cos cos2ABQ ABE π∠=+∠sin AE ABE BE =-∠=-=在ABQ △中,由余弦定理可得2222cos 45413AQ AB BQ AB BQ ABQ =+-⋅∠=++=,所以AQ =(2)在ABE △中,由余弦定理知,2222cos 54cos BE AB AE AB AE θθ⋅=-⋅=+-,所以BE BQ ==在ABE △中,由正弦定理知sin sin AE BEABE θ=∠,可得sin ABE ∠=在ABQ △中,由余弦定理可得2222cos()2AQ AB BQ AB BQ ABE π=+-⋅⋅+∠454cos 4θ=+-+4(sin cos )994πθθθ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭,所以当3(0,)4πθπ=∈时,AQ 的取最大值9.答:(1)AQ =(2)AQ 的最大值为9.18.(2021·昆明·云南师大附中高一期中)仰望星空,时有流星划过天际,令我们感叹生命的短暂,又深深震撼我们凡俗的心灵.流星是什么?从古至今,人们作过无数种猜测.古希腊亚里士多德说,那是地球上的蒸发物,近代有人进一步认为,那是地球上磷火升空后的燃烧现象.10世纪波斯著名数学家、天文学家阿尔·库希设计出一种方案,通过两个观测者异地同时观察同一颗流星,来测定其发射点的高度.如图,假设地球是一个标准的球体,O 为地球的球心,AB 为地平线,有两个观测者在地球上的A ,B 两地同时观测到一颗流星S ,观测的仰角分别为SAD α∠=,SBD β∠=,其中,90DAO DBO ∠=∠=︒,为了方便计算,我们考虑一种理想状态,假设两个观测者在地球上的A ,B 两点测得30α=︒,15β=︒,地球半径为R 公里,两个观测者的距离3RAB π=. 1.73 1.5≈)(1)求流星S 发射点近似高度ES ;(2)在古希腊,科学不发达,人们看到流星以为这是地球水分蒸发后凝结的固体,已知对流层高度大约在18公里左右,若地球半径6370R ≈公里,请你据此判断该流星S 是地球蒸发物还是“天外来客”?并说明理由.【答案】(1)0.5ES R =公里;(2)该流星不是地球蒸发物,而是“天外来客”,理由见解析. 【分析】(1)由已知条件在ASB △中利用正弦定理求出1)AS R =,在SAC 中再利用余弦定理求出OS ,从而可得ES OS R =-;(2)由(1)求出的值可得流星S 发射点近似高度为3185公里,远远大于对流层最高近似高度18公里,从而可得结论 【详解】 (1)因为3AB R π=,则60AOB ∠=︒,所以AOB 为等边角形,所以AB R =.又因为90DAO DBO ∠=∠=︒,所以30∠=∠=︒DAB DBA ,所以30∠=∠=︒DAB DBA ,所以60SAB ∠=︒,45SBA ∠=︒,75ASB ∠=︒.在ASB △中,由正弦定理:sin 75sin 45AB AS =︒︒,得()sin 4530sin 45R AS ︒=︒+︒, 解得1)AS R =,在SAC 中,由余弦定理:2222222212cos 1)1)(42OS SA OA SA OA SAO R R R R ⎛⎫=+-⋅∠=+-⨯-= ⎪⎝⎭.所以 1.5OS R =≈≈,所以0.5ES OS R R =-=公里.(2)0.53185ES R ≈≈公里,所以流星S 发射点近似高度为3185公里,远远大于对流层最高近似高度18公里,所以该流星不是地球蒸发物,而是“天外来客”.(言之有理即可).19.(2021·奉新县第一中学高一月考)重庆是我国著名的“火炉”城市之一,如图,重庆某避暑山庄O 为吸引游客,准备在门前两条小路OA 和OB 之间修建一处弓形花园,使之有着类似“冰淇淋”般的凉爽感,已知π6AOB ∠=,弓形花园的弦长AB =M ,π6MAB MBA ∠=∠=,设OBA θ∠=.(1)将OA 、OB 用含有θ的关系式表示出来;(2)该山庄准备在M 点处修建喷泉,为获取更好的观景视野,如何设计OA 、OB 的长度,才使得喷泉M 与山庄O 的距离的值最大?【答案】(1)OA θ=,6OB πθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)当OA OB =OM 取最大值4+ 【分析】(1)本题可通过正弦定理得出OA θ=、6OB πθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)本题首先可根据题意得出2AM BM ==,然后通过余弦定理得出2222cos 6OM OB BM OB BM πθ⎛⎫=+-⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭,通过转化得出222283OM πθ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,最后通过50,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭以及正弦函数的性质即可求出最值.【详解】(1)因为sin sin sin OA OB AB OAB AOBθ==∠∠,π6AOB ∠=,AB =所以56OAB πθ∠=-,OA θ=,566OB ππθθ⎛⎫⎛⎫=-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(2)因为AB =π6MAB MBA ∠=∠=,所以2AM BM ==, 在OMB △中,由余弦定理易知2222cos 6OM OB BM OB BM πθ⎛⎫=+-⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭,即2248sin 4cos 666OM πππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭248sin 2428224cos 22286333ππππθθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-+=-+-++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭122sin 2282283233πππθθθ⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++++=-++⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎦,因为50,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以2272,333πππθ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,2sin 23πθ⎡⎛⎫+∈-⎢⎪⎝⎭⎣⎭, 当2sin 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即512πθ=时, 2OM 取最大值28+OM 取最大值4+此时51264OA πππ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭ 512643OB ππππ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故当OA OB =时,OM 取最大值4+ 【点睛】关键点点睛:本题考查解三角形的实际应用,考查正弦定理与余弦定理的应用,考查三角恒等变换,考查根据正弦函数的性质求最值,考查化归与转化思想,体现了综合性,是难题.20.(2021·江苏省镇江中学)古希腊数学家普洛克拉斯曾说:“哪里有数学,哪里就有美,哪里就有发现……”,对称美是数学美的一个重要组成部分,比如圆,正多边形……,请解决以下问题:(1)魏晋时期,我国古代数学家刘徽在《九章算术注》中提出了割圆术:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”,割圆术可以视为将一个圆内接正n 边形等分成n 个等腰三角形(如图所示),当n 变得很大时,等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积,运用割圆术的思想,求sin3︒的近似值(结果保留π).(2)正n 边形的边长为a ,内切圆的半径为r ,外接圆的半径为R ,求证:2tan2a R r nπ+=.【答案】(1)60π;(2)详见解析.【分析】(1)将一个单位圆分成120个扇形,每个扇形的圆心角为3︒,再根据120个等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积求解;(2)设O 为内切圆的圆心,OA ,OB 分别为外接圆和内切圆的半径R ,r ,易知 1,2AB a nπθ==,然后在Rt OAB 中,利用三角函数的定义求得R ,r ,利用三角恒等变换证明.【详解】(1)将一个单位圆分成120个扇形,每个扇形的圆心角为3︒, 因为这120个等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积, 所以11211sin 32π⨯⨯⨯⨯≈ sin 360π≈;(2)设O 为内切圆的圆心,OA ,OB 分别为外接圆和内切圆的半径R ,r ,则,OA R OB r ==, 如图所示:所以1,2AB a nπθ==, 在Rt OAB 中,sin AB OAθ=,即12sin an Rπ=,所以2sin a R n π=, cos OB OA θ=,即cos r n Rπ=,所以coscos 2sin a n r R n nπππ==, 所以1cos cos2sin 2sin 2sina a a n n R r n n nπππππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+=+=, 22cos 24sincos2tan222a a nnnnππππ==.21.(2021·上海徐汇·高一期末)主动降噪耳机工作的原理是:先通过微型麦克风采集周国的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的声波来抵消噪声(如图所示).已知某噪声的声波曲线f(x)=Asin (2π3x +φ)(A >0,0≤φ<π),其中的振幅为2,且经过点(1,-2)(1)求该噪声声波曲线的解析式f(x)以及降噪芯片生成的降噪声波曲线的解析式g(x); (2)证明:g(x)+g(x +1)+g(x +2)为定值. 【答案】(1)f(x)=2sin (2π3x +5π6), g(x)=−2sin (2π3x +5π6);(2)证明见解析.【分析】(1)首先根据振幅为2求出A ,将点(1,-2)代入解析式即可解得; (2)由(1),结合诱导公式和两角和差的余弦公式化简即可证明.【详解】(1)∵振幅为2,A >0,∴A =2,f(x)=2sin (2π3x +φ),将点(1,-2)代入得:−2=2sin (2π3+φ)⇒sin (2π3+φ)=−1,∵0≤φ<π,∴2π3+φ∈[2π3,5π3),∴2π3+φ=3π2⇒φ=5π6,∴f(x)=2sin (2π3x +5π6),易知g(x)与f(x)关于x 轴对称,所以g(x)=−2sin (2π3x +5π6).(2)由(1)g(x)=−2sin (2π3x +5π6)=−2sin (2π3x +π3+π2)=−2cos (2π3x +π3)g(x)+g(x +1)+g(x +2)=−2cos (2π3x +π3)−2cos (2π3x +π)−2cos (2π3x +2π3+π)=−2cos (2π3x +π3)+2cos2π3x +2cos (2π3x +2π3)=−2(cos2π3x ⋅12−sin2π3x ⋅√32)+2cos2π3x +2[cos2π3x ⋅(−12)−sin2π3x ⋅√32]=0.即定值为0.22.(2021·合肥市第六中学高一期末)合肥逍遥津公园是三国古战场,也是合肥最重要的文化和城市地标,是休闲游乐场,更是几代合肥人美好记忆的承载地.2020年8月启动改造升级工作,欲对该公园内一个平面凸四边形ABCD 的区域进行改造,如图所示,其中4DC a =米,2DA a =米,ABC 为正三角形.改造后BCD △将作为人们旅游观光、休闲娱乐的区域,ABD △将作为对三国历史文化的介绍区域.(1)当3ADC π∠=时,求旅游观光、休闲娱乐的区域BCD △的面积;(2)求旅游观光、休闲娱乐的区域BCD △的面积的最大值.【答案】(1)()22m ;(2)(()224m a +.【分析】(1)由余弦定理求得AC ,再由正弦定理求得ACD ∠,求出BC BC ⊥,易得面积;(2)不妨设ADC θ∠=,ACD α∠=,用余弦定理表示出2AC ,用正弦定理表示出sin α,再用余弦定理表示出cos α,然后表示出BCD △的面积,利用两角和的正弦公式展开代入2sin ,cos ,AC αα,再利用两角差的正弦公式化简,然后利用正弦函数性质得最大值. 【详解】解析:(1)2222cos3AC AD DC AD DC π=+-⋅⋅,∴AC =,又sin sin3ACADACD π=∠,∴1sin 2ACD ∠=,易知ACD ∠是锐角,所以6π∠=ACD ,∴2BCD π∠=,()2214m 2BCD S a =⨯⨯=△,(2)不妨设ADC θ∠=,ACD α∠=,于是由余弦定理得()222016cos AC a θ=-①,22sin sin sin sin AC a a ACθαθα=⇒=②, 22222124168cos cos 8AC a a AC a aAC a a aAC+=+-⋅⇒=③, ∴14sin 23BCDS a AC πα⎛⎫=⨯⨯⋅+ ⎪⎝⎭△2(sin cos cos sin )33a AC ππαα=⋅+2222sin 128a AC a AC AC AC θ⎡⎤+=⋅⎢⎥⎣⎦((2222sin 4sin 43a a a πθθθ⎛⎛⎫=-+=-++ ⎪ ⎝⎝≤⎭,当且仅当5 326πππθθ-=⇒=时取等号,∴BCD S △最大值为(()224m a +.【点睛】本题考查解三角形的应用,解题关键是选用一个角为参数,然后把其他量表示为参数的三角函数,这里注意正弦定理和余弦定理的应用,然后利用三角函数恒等变换公式化简变形,最后利用正弦函数性质求得最值.。
《向量与解三角形》一、单选题1.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)在ABC 中,已知120B =︒,AC =2AB =,则BC =( )A .1B C D .3二、多选题2.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)已知O 为坐标原点,点()1cos ,sin P αα,()2cos ,sin P ββ-,()()()3cos ,sin P αβαβ++,1,0A ,则( ) A .12OP OP =B .12AP AP =C .312OA OP OP OP ⋅=⋅ D .123OA OP OP OP ⋅=⋅ 三、填空题3.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,60B =︒,223a c ac +=,则b =________.4.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知向量()()2,5,,4a b λ==,若//a b ,则λ=_________.5.(2021年全国高考乙卷数学(理)试题)已知向量()()1,3,3,4a b ==,若()a b b λ-⊥,则λ=__________.6.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)若向量,a b 满足3,5,1a a b a b =-=⋅=,则b =_________.7.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)已知向量()()3,1,1,0,a b c a kb ===+.若a c ⊥,则k =________.四、解答题8.(2021年全国新高考Ⅰ卷数学试题)记ABC 是内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2b ac =,点D 在边AC 上,sin sin BD ABC a C ∠=.(1)证明:BD b =;(2)若2AD DC =,求cos ABC ∠.。
一、选择题1.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,则函数f(x)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2sin x 1-2 cos x 的图象的一条对称轴是( )A.π2B.π4C .πD .0答案:B2.在△ABC 中,若sin2A +sin2B <sin2C ,则△ABC 的形状是( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .不能确定解析:先由正弦定理将角关系化为边的关系得:a 2+b 2<c 2,再由余弦定理可求得角C 的余弦值为负,所以角C 为钝角.故选A.答案:A3.(xx·浙江卷)已知函数f(x)=Acos (ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=π2”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:先判断由f(x)是奇函数能否推出φ=π2,再判断由φ=π2能否推出f(x)是奇函数.若f(x)是奇函数,则f(0)=0,所以cos φ=0,所以φ=π2+k π(k∈Z),故φ=π2不成立;若φ=π2,则f(x)=Acos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π2=-Asin (ωx),f(x)是奇函数.所以f(x)是奇函数是φ=π2的必要不充分条件.答案:B4.若△ABC 的内角A 满足sin 2A =23,则sin A +cos A 等于( )A.153 B .-53C.53 D .-53解析:∵sin 2A =23,∴2sin Acos A =23,即sin A 、cos A 同号.∴A 为锐角,∴sin A +cos A =(sin A +cos A )2=1+sin 2A =1+23=53=153. 答案:A5. 若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α=( )A .-34 B.34C .-43 D.43解析:先由条件等式sin α+cos αsin α-cos α=12,左边分子分母同除以cos α,得tan α+1tan α-1=12,解得tan α=-3,又由于tan 2α=2tan α1-tan2 α=34.故选B.答案:B6.C 是曲线y =1-x2(x≤0)上一点,CD 垂直于y 轴,D 是垂足,点A 坐标是(-1,0).设∠CAO=θ(其中O 表示原点),将AC +CD 表示成关于θ的函数f(θ),则f (θ)=( )A .2cos θ-cos 2θB .cos θ+sin θC .2cos θ(1+cos θ)D .2sin θ+cos θ-2解析:依题意,画出图形.△CAO 是等腰三角形,∴∠DCO=∠COA=π-2θ. 在Rt △COD 中,CD =CO·cos ∠DCO =cos(π-2θ)=-cos 2θ, 过O 作OH⊥AC 于点H ,则 CA =2AH =2OAcos θ=2cos θ.∴f(θ)=AC +CD =2cos θ-cos 2θ.故选A. 答案:A二、填空题7. (xx·湖北卷)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知A =π6,a =1,b =3,则B =________.解析:依题意,由正弦定理知1sinπ6=3sin B ,所以sin B =32,由于0<B <π,所以B =π3或2π3. 答案:π3或2π38.若函数f(x)=(1+3tan x)cos x ,0≤x ≤π2,则f(x)的最大值为________.解析:因为f(x)=(1+3tan x)cos x =cos x +3sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,当x =π3时,函数取得最大值为2.答案:2三、解答题9.已知0<α<π2<β<π,tan α2=12,cos (β-α)=210. (1)求sin α的值; (2)求β的值.解析:(1)∵tan α2=12,∴sin α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2·α2=2sin α2 cos α2 =2sinα2cos α2sin2 α2+cos2 α2=2tan α21+tan2 α2=2×121+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=45.(2)∵0<α<π2,sin α=45,∴cos α=35. 又0<α<π2<β<π,∴0<β-α<π.由cos(β-α)=210,得sin(β-α)=7210. ∴sin β=sin[(β-α)+α]=sin(β-α)cos α+cos(β-α)sin α =7210×35+210×45=25250=22.由π2<β<π得β=34π.⎝⎛⎭⎪⎫或求cos β=-22,得β=34π10. (xx·安徽卷) 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,△ABC 的面积为2,求cos A 与a 的值.可以解出cos A =±13,对cos A 进行分类讨论,通过余弦定理即可求出a 的值.解析:由三角形面积公式,得12×3×1·sin A =2,故sin A =223.∵sin2A +cos2A =1,∴cos A =±1-sin2A =±1-89=±13.当cos A =13时,由余弦定理得,a2=b2+c2-2bccos A =9+1-2×3×1×13=8,所以a =2 2.当cos A =-13时,由余弦定理得,a2+b2-2bccos A =9+1+2×3×1×13=12,所以a =2 3.11. (xx·江西卷)已知函数f(x)=(a +2cos2x)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.解析:(1)因为函数f(x)=(a +2cos2x)cos(2x +θ)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),即(a +2cos2x )·cos(-2x +θ)=-(a +2cos2x)cos(2x +θ),因为x ∈R ,所以cos(-2x +θ)=-cos(2x +θ),cos 2xcos θ=0,cos θ=0.又θ∈(0,π),所以θ=π2.因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a +2cos2π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2=0,a =-1.因此a =-1,θ=π2. (2)由(1)得:f(x)=(-1+2cos2x)cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos 2x(-sin 2x)=-12sin 4x ,所以由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4=-25,得-12sin α=-25,sin α=45,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-35,因此sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=sin αcos π3+sin π3cosα=4-3310.F1r W-q28211 6E33 渳37225 9169 酩20705 50E1 僡22575 582F 堯o35439 8A6F 詯25532 63BC 掼h。
二轮大题专练6—三角函数与解三角形(综合练习二)1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)若a,b,c成等差数列,求cos B的值;(2)是否存在△ABC满足B为直角?若存在,求sin A的值;若不存在,请说明理由.2.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a cos C﹣c sin A=b.(1)求A;(2)若c=2,且BC边上的中线长为,求b.3.设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣<φ<)最小正周期为2π,且f(x)的图象过坐标原点.(1)求ω、φ的值;(2)在△ABC中,若2f2(B)+3f2(C)=2f(A)•f(B)•f(C)+f2(4),且三边a、b、c所对的角依次为A、B、C,试求的值.4.已知在△ABC中,sin(A+B)=1+2sin2.(1)求角C的大小;(2)若∠BAC与∠ABC的内角平分线交于点Ⅰ,△ABC的外接圆半径为2,求△ABI周长的最大值.5.已知f(x)=cos2x﹣1+sin x cos x,x∈R.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c cos B+b cos C=1且f(A)=0,求△ABC的面积的最大值.6.已知函数的最小值为﹣2,其图象经过点(0,﹣1),且图象上相邻的最高点与最低点的横坐标之差的绝对值为.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若关于x的方程f(x)﹣k=0在上有且仅有两个实数根x1,x2,求实数k的取值范围,并求出x1+x2的值.7.已知函数21()sin sin()cos ()6122f x x x x ππ=++--. (1)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间;(2)已知锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且3(),32B f b ==,求cos cos a B b C -的取值范围.8.已知函数f (x )=4cos ωx sin (ωx +φ)﹣1(0<φ<π,ω>0)的图象关于直线对称,且两相邻对称中心之间的距离为. (Ⅰ)求函数y =f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)若x ∈[0,π]时,函数g (x )=f (x )﹣b 有两个不同的零点x 1,x 2,求b 的取值范围及x 1+x 2的值.二轮大题专练6—三角函数与解三角形(综合练习二)答案1.解:(1)若a ,b ,c 成等差数列,所以a +c =2b ,由于.所以cos B ==,由于,所以.(2)假设B为直角,则sin B=1,sin C=cos A,由于,根据正弦定理(sin A+sin C)sin B=,即sin A+cos A=,上式两边平方得:,所以(9sin2A+5)(4sin2A﹣5)=0,由于0<sin2A≤1,所以9sin2A+5>0,4sin2A﹣5<0,与(9sin2A+5)(4sin2A﹣5)=0矛盾,故不存在△ABC满足B为直角.2.解:(1)因为a cos C﹣c sin A=b,由正弦定理可得sin A cos C﹣sin C sin A=sin B,因为B=π﹣A﹣C,所以sin A cos C﹣sin C sin A=sin A cos C+cos A sin C,可得﹣sin C sin A=cos A sin C,因为sin C≠0,所以sin A=﹣cos A,可得tan A=﹣,又因为A∈(0,π),可得A=.(2)由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bc cos A=b2+4+2b,①又在△ABC中,cos B==,设BC的中点为D,在△ABD中,cos B==,可得=,可得a2+4﹣2b2=0,②由①②可得b2﹣2b﹣8=0,解得b=4.3.解:(1)依题意,得,ω=1.故f(x)=sin(x+φ).因为f(x)的图象过坐标原点,所以f(0)=0,即sinφ=0,∵﹣<φ<,∴φ=0.(2)由(1)知f(x)=sin x,因为2f2(B)+3f2(C)=2f(A)•f(B)•f(C)+f2(4),所以2sin2B+3sin2C=2sin A sin B sin C+sin2A,由正弦定理可得:2b2+3c2=2sin A•bc+a2,又a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴=,又,∴sin A﹣cos A=,且b=,∴A=.∴==.4.解:(1)∵sin(A+B)=1+2sin2,且A+B+C=π,∴sin C=1+1﹣cos C=2﹣cos C,即sin C+cos C=2,∴2sin(C+)=2.∵C∈(0,π),∴C+∈(,),∴C+=,即C=.(2)∵△ABC的外接圆半径为2,∴由正弦定理知,==2×2=4,∴AB=,∵∠ACB=,∴∠ABC+∠BAC=,∵∠BAC与∠ABC的内角平分线交于点Ⅰ,∴∠ABI+∠BAI=,∴∠AIB=,设∠ABI=θ,则∠BAI=﹣θ,且0<θ<,在△ABI中,由正弦定理得,====4,∴BI=4sin(﹣θ),AI=4sinθ,∴△ABI的周长为2+4sin(﹣θ)+4sinθ=2+4(cosθ﹣sinθ)+4sinθ=2+2cosθ+2sinθ=4sin(θ+)+2,∵0<θ<,∴<θ+<,∴当θ+=,即时,△ABI的周长取得最大值,为4+2,故△ABI的周长的最大值为4+2.5.解:(1)f(x)=cos2x﹣1+sin x cos x=cos2x﹣+sin2x=sin(2x+)﹣,令2x+∈[+2kπ,+2kπ],k∈Z,则x∈[+kπ,+kπ],k∈Z,∴f(x)的单调递增区间为[+kπ,+kπ],k∈Z.(2)∵f(A)=sin(2A+)﹣=0,∴sin(2A+)=,∵A∈(0,π),∴A=,∵c cos B+b cos C=1,∴c•+b•=1,即a2=a,∵a≠0,∴a=1,由正弦定理知,====,∴b=sin B,c=sin C,∴bc=sin B sin C=sin B sin(+B)=sin B(cos B+sin B)=sin2B﹣cos2B+=sin(2B﹣)+,∵B∈(0,),∴2B﹣∈(﹣,),sin(2B﹣)∈(,1],∴bc≤1,∴△ABC的面积S=bc sin A≤×1×sin=,故△ABC的面积的最大值为.6.解:(Ⅰ)由题意,得A=2,.∴T=π,.∴f(x)=2sin(2x+φ).又函数f(x)的图象经过点(0,﹣1),则2sinφ=﹣1.由,得.∴.(Ⅱ)由题意,关于x的方程f(x)﹣k=0在上有且仅有两个实数根x1,x2,即函数y=f(x)与y=k的图象在上有且仅有两个交点.由(Ⅰ)知.令,则y=2sin t.∵,∴.则y∈[﹣2,2].其函数图象如图所示.由图可知,实数k的取值范围为.①当k ∈[1,2)时,t 1,t 2,关于对称,则. 解得.②当时,t 1,t 2关于对称,则. 解得.综上,实数k 的取值范围为,x 1+x 2的值为或.7.解:(1)由题意可得21()sin sin()cos ()6122f x x x x ππ=++-- 311sin (cos )cos(2)226x x x x π++- 3(1cos2)131sin 2sin 244x x x x -=++ 13sin 22x =+, 所以函数()f x 的最小正周期22T ππ==, 令322222k x k ππππ++,k Z ∈,解得344k x k ππππ++,k Z ∈, 故函数()f x 的单调递减区间为[4k ππ+,3]4k ππ+,k Z ∈.(2)由(1)知133()sin 22B f B =+=,解得3sin B =, 因为(0,)2B π∈,所以3B π=, 由正弦定理可知32sin sin sin 3a b c A B C ====,则2sin a A =,2sin c C =, 所以3331cos cos 3cos sin 3cos()sin 3cos()sin cos sin cos sin cos()233226a a B b C C A A A A A A A A A A ππππ-=-=---=++=+-=-=+,在锐角ABC ∆中,可得230,202A C A C πππ+=⎧⎪<<⎪⎨⎪<<⎪⎩可得62A ππ<<, 因此2363A πππ<+<,则1cos()(62A π+∈-,1)2, 故cos cos a B b C -的取值范围为1(2-,1)2. 8.解:(Ⅰ)f (x )=4cos ωx sin (ωx +φ)﹣1=4cos ωx (sin ωx cos φ+cos ωx sin φ)﹣1=4sin ωx cos ωx cos φ+4cos 2ωx sin φ﹣1=2sin2ωx cos φ+2(1+cos2ωx )sin φ﹣1=2sin2ωx cos φ+2cos2ωx sin φ+2sin φ﹣1=2sin (2ωx +φ)+2sin φ﹣1,因为两相邻对称中心之间的距离为,所以函数f (x )的周期为π,则,所以ω=1,则f(x)=2sin(2x+φ)+2sinφ﹣1,又f(x)的图象关于直线对称,所以有φ=,解得φ=,因为0<φ<π,所以φ=,故,令,解得,所以函数y=f(x)的单调递增区间为;(Ⅱ)当x∈[0,π]时,函数g(x)=f(x)﹣b有两个不同的零点x1,x2,即当x∈[0,π]时,方程=有两个不同的根x1,x2,令t=,则t∈,所以方程sin t=在上有两个不同的根t1,t2,作出函数的图象如图所示,①当,即1<b<2时,y=与y=sin t有两个交点,则t1+t2=,即,解得;②当,即﹣2<b<0时,y=与y=sin t有两个交点,则t1+t2=,即,解得;综上可得,当﹣2<b<0时,;当1<b<2时,.。
热点06 三角函数与解三角形【命题形式】新高考环境下,三角函数与解三角形依然会作为一个热点参与到高考试题中,其中对应的题目的分布特点与命题规律分析可以看出,三角试题每年都考。
1、题目分布:"一大一小",或"三小",或"二小"("小"指选择题或填空题,"大"指解答题),解答题以简单题或中档题为主,选择题或填空题比较灵活,有简单题,有中档题,也有对学生能力和素养要求较高的题。
2、考察的知识内容:(1)三角函数的概念;(2)同角三角函数基本关系式与诱导公式及其综合应用;(3)三角函数的图像和性质及综合应用;(4)三角恒等变换及其综合应用;(5)利用正、余弦定理求解三角形;(6)与三角形面积有关的问题;(7)判断三角形的形状;(8)正余弦定理的应用。
3、新题型的考察:(1)以数学文化和实际为背景的题型;(2)多选题的题型;(3)多条件的解答题题型。
4、与其它知识交汇的考察:(1)与函数、导数的结合;(2)与平面向量的结合;(3)与不等式的结合;(4)与几何的结合。
【满分技巧】1、夯实基础,全面系统复习,深刻理解知识本质从三角函数的定义出发,利用同角三角函数关系式、诱导公式进行简单的三角函数化简、求值,结合三角函数的图像,准确掌握三角函数的单调性、奇偶性、周期性、最值、对称性等性质,并能正确地描述三角函数图像的变换规律。
要重视对三角函数图像和性质的深入研究,三角函数,是高考考查知识的重要载体,是三角函数的基础。
“五点法”画正弦函数图像是求解三角函数中的参数及正确理解图像变换的关键,因此复习时应精选典型例题(选择题、填空题、解答题)加以训练和巩固,把解决问题的方法技巧进行归纳、整理,达到举一反三、触类旁通。
2、切实掌握两角差的余弦公式的推导及其相应公式的变换规律以两角差的余弦公式为基础,掌握两角和与两角差的正余弦公式、正切公式、二倍角公式,特别是用一种三角函数表示二倍角的余弦,掌握公式的正用、逆用、变形应用,迅速正确应用这些公式进行化简、求值与证明,即以两角差的余弦公式为基础.推出三角恒等变换的相应公式,掌握公式的来龙去脉。
1.高考对三角函数的考查主要在于三角函数的定义、图象和性质、三角恒等变换,主要考查三角函数图象的变换、三角函数的性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值),三角恒等变换通常还与解三角交汇命题.2.解三角形的考查主要在具体面积、角的大小、面积与周长的最值或范围的考查,本部分要求对三角恒等变换公式熟悉.一、三角函数1.公式(1)扇形的弧长和面积公式如果半径为r 的圆的圆心角α所对的弧的长为l ,那么角α的弧度数的绝对值是l rα=.相关公式:①l =|α|r②21122S lr r α==(2)诱导公式:正弦余弦正切α+k ⋅2πsin αcos αtan αα+π―sin α―cos αtan α―α―sin αcos α―tan απ―αsin α―cos α―tan α2πα+cos α―sin α2πα-cos αsin α32πα+―cos αsin α32πα-―cos α―sin α(3)同角三角函数关系式:sin 2α+cos 2α=1,sin tan cos ααα=(4)两角和与差的三角函数:sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin βsin(α―β)=sin αcos β―cos αsin βcos(α+β)=cos αcos β―sin αsin βcos(α―β)=cos αcos β+sin αsin βtan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-tan tan tan()1tan tan αβαβαβ--=+(5)二倍角公式:sin 22sin cos ααα=2222cos 2cos sin 12sin 2cos 1ααααα=-=-=-22tan tan 21tan ααα=-(6)降幂公式:21cos 2sin 2αα-=,21cos 2cos 2αα+=2.三角函数性质性质y =sin x ,x ∈Ry =cos x ,x ∈R奇偶性奇函数偶函数单调性在区间()2,222k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z 上是增函数,在区间()32,222k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z 上是减函数在区间[―π+2kπ,2kπ](k ∈Z )上是增函数,在区间[2kπ,π+2kπ](k ∈Z )上是减函数最值在()22x k k ππ=+∈Z 时,y max ;在()22x k k ππ=-∈Z 时,y min在x =2kπ(k ∈Z )时,y max ;在x =2kπ+π(k ∈Z )时,y min对称中心(kπ,0)(k ∈Z )(),02k k ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭Z 对称轴()2x k k ππ=+∈Z x =kπ(k ∈Z )正切函数的性质图象特点定义域为{|,}2x x k k ππ≠+∈Z 图象与直线2x k k ππ=+∈Z ,没有交点最小正周期为π在区间,22k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭Z ,上图象完全一样在,22k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭Z ,内是增函数图象在,22k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭Z ,内是上升的对称中心为,02k k π⎛⎫∈⎪⎝⎭Z ,图象关于点,02k k π⎛⎫∈⎪⎝⎭Z ,成中心对称3.函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换(1)φ对函数y =sin(x +φ)的图象的影响(2)ω(ω>0)对y =sin(ωx +φ)的图象的影响(3)A(A >0)对y =A sin(ωx +φ)的图象的影响4.函数y =A sin(ωx +φ)的性质(1)函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)中参数的物理意义(2)函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的有关性质二、解三角形1.正余弦定理定理正弦定理余弦定理内容(为外接圆半径);;变形形式,,;,,;;;;2.利用正弦、余弦定理解三角形(1)已知两角一边,用正弦定理,只有一解.(2)已知两边及一边的对角,用正弦定理,有解的情况可分为几种情况.在中,已知,和角时,解得情况如下:为锐角为钝角或直角直角图形关系式解的个数一解两解一解一解上表中为锐角时,,无解.为钝角或直角时,,均无解.(3)已知三边,用余弦定理,有解时,只有一解.(4)已知两边及夹角,用余弦定理,必有一解.3.三角形中常用的面积公式(1)(表示边上的高);(2);(3)(为三角形的内切圆半径).4.解三角形应用题的一般步骤一、选择题.1.在平面直角坐标系xOy 中,α为第四象限角,角α的终边与单位圆O 交于点P (x 0,y 0),若cos 356πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则x 0=( )ABCD【答案】C【解析】∵,02πα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,∴,636πππα⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,又3cos 65πα⎛⎫+=< ⎪⎝⎭,所以,063ππα⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以4sin 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,∴0cos cos cos cos sin sin 666666x ππππππαααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦341552=-⨯=,故选C .【点评】本题容易忽视6πα+的范围,而导致sin 6πα⎛⎫+⎪⎝⎭出错.2.已知 tan 2θ―4tan θ+1=0,则2cos 4πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .12B .13C .14D .15【答案】C(70分钟)经典训练题【解析】由 tan 2θ―4tan θ+1=0,可得1tan 4tan θθ+=,所以sin cos 4cos sin θθθθ+=,即22sin cos 4cos sin θθθθ+=⋅,即1cos sin 4θθ⋅=,211cos 2121sin 212sin cos 124cos 422224πθπθθθθ⎛⎫++-⨯⎪--⎛⎫⎝⎭+===== ⎪⎝⎭,故选C .【点评】本题考查同角三角函数的关系、降幂公式、二倍角公式,解答本题的关键是由条件有1tan 4tan θθ+=,从而可得1cos sin 4θθ⋅=,由21cos 21sin 22cos 422πθπθθ⎛⎫++ ⎪-⎛⎫⎝⎭+== ⎪⎝⎭12sin cos 2θθ-=可解,属于中档题.3.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),(0,2πωϕ><的部分图象如图所示,f (x )的图象过,14A π⎛⎫⎪⎝⎭,5,14B π⎛⎫- ⎪⎝⎭两点,将f (x )的图象向左平移712π个单位得到g (x )的图象,则函数g (x )在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为()A .―2B .2C .―3D .―1【答案】A【解析】由图象知,5244T πππ=-=,∴T =2π,则1ω=,∴f (x )=2sin(x +φ),将点,14A π⎛⎫⎪⎝⎭的坐标代入得,2sin 14πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即1sin 42πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,又2πϕ<,∴12πϕ=-,则()2sin 12f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,将f (x )的图象向左平移712π个单位得到函数()72sin 2sin 2cos 12122g x x x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴g (x )在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为32cos 4π=,故选A .【点评】本题主要考了三角函数图象,以及三角函数的性质和三角函数图象的变换,属于中档题.4.已知a 、b 、c 分别是△ABC 的内角A 、B 、C 的对边,若sin cos sin CA B<,则ΔABC 的形状为( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形【答案】A【解析】因为在三角形中,sin cos sin CA B<变形为sin C <sin B cos A ,由内角和定理可得sin(A +B)<cos A sin B ,化简可得:sin A cos B <0,∴cos B <0,所以2B π>,所以三角形为钝角三角形,故选A .【点评】本题考查了解三角形,主要是公式的变形是解题的关键,属于较为基础题.5.(多选)已知函数f(x)=3sin x +sin 3x ,则( )A .f(x)是奇函数B .f(x)是周期函数且最小正周期为2πC .f(x)的值域是[―4,4]D .当x ∈(0,π)时,f(x)>0【答案】ABD【解析】A .f (―x )=3sin(―x )+sin(―3x )=―3sin x ―sin 3x =―f (x ),故f(x)是奇函数,故A 正确;B .因为y =sin x 的最小正周期是2π,y =sin 3x 的最小正周期为23π,二者的“最小公倍数”是2π,故2π是f(x)的最小正周期,故B 正确;C .分析f(x)的最大值,因为3sin x ≤3,sin 3x ≤1,所以f(x)≤4,等号成立的条件是sin x =1和sin 3x =1同时成立,而当sin x =1,即()22x k k ππ=+∈Z 时,()3362x k k ππ=+∈Z ,sin 3x =―1,故C 错误;D .展开整理可得()2()3sin sin cos 2cos sin 2sin 4cos 2f x x x x x x x x =++=+,易知当x ∈(0,π)时,f(x)>0,故D 正确,故选ABD .【点评】正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域关于原点对称是函数()f x 为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)()()f x f x -=-或()()f x f x -=是定义域上的恒等式.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称,反之也成立.利用这一性质可简化一些函数图象的画法,也可以利用它去判断函数的奇偶性.二、解答题.6.已知m =(2sin x ,sin x ―cos x ),n =(3cos x ,sin x +cos x ),函数f(x)=m ⋅n .求函数f(x)的最大值以及取最大值时x 的取值集合.【答案】f(x)的最大值为2,,3x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z .【解析】()()()cos sin cos sin cos f x x x x x x x =⋅=+-+m n2cos 22sin 26x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以函数f(x)的最大值为2,当2262x k πππ-=+,即,3x k k ππ=+∈Z 取得,即集合为,3x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z .【点评】本题与向量的坐标运算结合,考查三角函数的最值,属于基础题.7.已知函数2()cos 222x x x f x =+-.(1)求函数f(x)在区间[0,π]上的值域;(2)若方程f(ωx)=3(ω>0)在区间[0,π]上至少有两个不同的解,求ω的取值范围.【答案】(1)[―2,2];(2)5,12⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【解析】(1)()2cos 2sin(2224x x x f x x x x π=+-==+,令4U x π=+,∵x ∈[0,π],5,44U ππ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦,由y =sin U 的图象知,sin U ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即sin 4x π⎡⎤⎛⎫+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,2sin 24x π⎛⎫⎡⎤∴+∈ ⎪⎣⎦⎝⎭,所以函数f(x)的值域为[―2,2].(2)()2sin()(0)4f x x πωωω=+>,∵f(ωx)=3,2sin(4x πω∴+=,即sin()4x πω+=,∵x ∈[0,π],,444x πππωωπ⎡⎤∴+∈+⎢⎥⎣⎦,且()243x k k ππωπ+=+∈Z 或()2243x k k ππωπ+=+∈Z ,由于方程f(ωx)=3(ω>0)在区间[0,π]上至少有两个不同的解,所以243ππωπ+≥,解得512ω≥,所以ω的取值范围为5,12⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.【点评】考查三角函数的值域时,常用的方法:(1)将函数化简整理为f(x)=A sin(ωx +φ),再利用三角函数性质求值域;(2)利用导数研究三角函数的单调区间,从而求出函数的最值.8.已知函数f(x)=3sin x cos x +cos 2x +1.(1)求f(x)的最小正周期和值域;(2)若对任意x ∈R ,2()()20f x k f x -⋅-≤的恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】(1)最小正周期π,值域为15,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)1710k ≥.【解析】(1)f(x)=3sin x cos x +cos 2x +1cos 21133212cos 2sin 222262x x x x x π+⎛⎫=++=++=++ ⎪⎝⎭,∴f(x)的为最小正周期22T ππ==,值域为()15,22f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(2)记f(x)=t ,则15,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,由f 2(x)―k ⋅f(x)―2≤0恒成立,知t 2―kt ―2≤0恒成立,即kt ≥t 2―2恒成立,∵t >0,∴222t k t t t-≥=-.∵()2g t t t =-在15,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时单调递增,max 5541722510g g ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,∴k 的取值范围是1710k ≥.【点评】本题主要考查了三角函数的恒等变换的应用,正弦函数的性质,考查了函数思想,属于中档题.9.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,且3(sin B +sin C )2―3sin 2(B +C)=8sin B sin C .(1)求cos A 的值;(2)若△ABC 的面积为,求a +b +c 的最小值.【答案】(1)13;(2)4+.【解析】(1)由3(sin B +sin C )2―3sin 2(B +C)=8sin B sin C ,∵A +B +C =π,所以228(sin sin )sin sin sin 3B C A B C +=+,由正弦定理可得228()3b c a bc +=+,则22223b c a bc +-=,由余弦定理可得2221cos 23b c a A bc +-==.(2)由1cos 3A =,得sin A =,∵1sin 2ABC S bc A ==△,∴bc =12,由22223b c a bc +-=,得222224216333a b c bc bc bc bc =+-≥-==,∴a ≥4,当且仅当b =c =23时,等号成立.又b +c ≥2bc =43,当且仅当b =c =23时,等号成立.∴a +b +c ≥4+43,当且仅当b =c =23时,等号成立.即a +b +c 的最小值为4+.【点评】求解三角形中有关边长、角、面积的最值(范围)问题时,常利用正弦定理、余弦定理与三角形面积公式,建立a +b ,ab ,a 2+b 2之间的等量关系与不等关系,然后利用函数或基本不等式求解.10.设函数f(x)=12cos 2x ―43sin x cos x ―5.(1)求f(x)的最小正周期和值域;(2)在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c .若f(A)=―5,a =3,求△ABC 周长的取值范围.【答案】(1)π,[―43+1,43+1](2)(3+3,33].【解析】(1)f (x )=12cos 2x ―43sin x cos x ―5=12cos 2x ―23sin 2x ―56cos 221216x x x π⎛⎫=-+=++ ⎪⎝⎭,T π∴=,值域为[―43+1,43+1].(2)由f(A)=―5,可得212cos cos A A A =,因为三角形为锐角△ABCsin A A =,即tan A =,3A π=,由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==,得2sin b B =,22sin 2sin()3c C B π==-,所以212sin sin()2(sin sin )32a b c B B B B B π⎡⎤++=++-=++⎢⎥⎣⎦32(sin ))26B B B π==++,因为△ABC 为锐角三角形,所以02B π<<,02C π<<,即022032B B πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62B ππ<<,所以2363B πππ<+<sin(16B π<+≤,即36B π+<+≤,所以周长的取值范围为区间(3+3,33].【点评】在解三角形的周长范围时,将a +b +c 转化为含一个角的三角函数问题,利用三角函数的值域,求周长的取值范围,是常用解法.11.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a +b )(sin A ―sin B )=(b +c )sin C .(1)求角A 的大小;(2)若点D 是BC 的中点,且AD =2,求△ABC 的面积的最大值.【答案】(1)23π;(2)23.【解析】(1)由题意得(a +b)(a ―b)=(b +c)c ,∴b 2+c 2―a 2=―bc ,1cos 2A ∴=-,()0,A π∈,23A π∴=.(2)1()2AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r ,()()2222211244AD AB AC AB AC AB AC AB AC =++⋅=+-⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,()1224AB AC AB AC ∴≥⋅-⋅,当且仅当AB =AC 时,等号成立,∴AB ⋅AC ≤8,11sin120822S AB AC =⋅︒≤⨯=故△ABC 的面积的最大值是23.【点评】用三角形中线向量进行转化是解题关键.12.如图,在△ABC 中,AB =2AC ,∠BAC 的角平分线交BC 于点D .(1)求ABD ADCS S △△的值;(2)若AC =1,BD =2,求AD 的长.【答案】(1)2;(2)1.【解析】(1)∵AD 为∠BAC 的角平分线,∴∠BAD =∠CAD ,即sin ∠BAD =sin ∠CAD,∴1sin 21sin 2ABDADC AB AD B AB AD S S AC AD A ACC D ⋅∠∠==⋅V V ,又∵AB =2AC ,∴2ABD ADC S S =△△.(2)由(1)知2ABD ADC S AB S AC ==△△,而1212ABDADC BC h S BC S CDCD h ⋅==⋅△△,2AB BD AC CD ∴==且AC =1,BD =2,∴2AB =,CD =∵∠BAD =∠CAD ,∴cos ∠BAD =cos ∠CAD ,在△ABD 中,22222422cos 2224AB AD BD AD AD BAD AB AD AD AD+-+-+∠===⋅⨯⨯,在△ACD 中,2222211122cos 2212AD AD AC AD CD CAD AC AD AD AD +-++-∠===⋅⨯⨯,∴2212242AD AD AD AD ++=,∴AD =1.【点评】本题考查三角形面积公式和余弦定理的应用,解题的关键在于对角平分线的性质的理解和运用,考查解题和运用能力.13.在ΔABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且(a +b +c)(a +b ―c)=3ab .(1)求角C 的值;(2)若c =2,且ΔABC 为锐角三角形,求a +b 的取值范围.【答案】(1)3C π=;(2)(23,4].【解析】(1)由题意知(a +b +c)(a +b ―c)=3ab ,∴222a b c ab +-=,由余弦定理可知,222cos 122a b c C ab +-==,又∵C ∈(0,π),∴3C π=.(2)由正弦定理可知,2sin sin sin 3a b A B π===a A =,b B =,∴)2sin sin sin sin 3a b A B A A π⎡⎤⎛⎫+=+=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦2cos 4sin 6A A A π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,又∵ΔABC 为锐角三角形,∴022032A B A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<=-<⎪⎩,则2363A πππ<+<,所以4sin 46A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭,综上a +b 的取值范围为(23,4].【点评】本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值.利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题.一、选择题.1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则“b cos A ―c <0”,是“△ABC 为锐角三角形”的( )条件.A .充分必要B .充分不必要C .必要不充分D .既不充分也不必要【答案】C高频易错题即sin(A +B)=sin A cos B +sin B cos A >sin B cos A ,∴sin A cos B >0,因为sin A >0,∴cos B >0,所以B 为锐角.当B 为锐角时,△ABC 不一定为锐角三角形;当△ABC 为锐角三角形时,B 一定为锐角,所以“b cos A ―c <0”是“△ABC 为锐角三角形”的必要非充分条件,故选C .【点评】判断充分必要条件,一般有三种方法:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法.我们要根据实际情况灵活选择方法,本题选择的是定义法判断充分必要条件.二、填空题.2.设锐角三角形ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =2,B =2A ,则b 的取值范围为___________.【答案】(22,23)【解析】由sin2sin b a A A=,得4cos b A =,由0290045A A ︒<<︒⇒︒<<︒,01803903060A A ︒<︒-<︒⇒︒<<︒,故3045cos A A ︒<<︒⇒<<cos A <<b =4cos A ∈(22,23).【点评】该题考查的是有关解三角形的问题,涉及到的知识点有正弦定理,以及锐角三角形的条件,属于简单题目.三、解答题.3.已知a >0,函数()2sin(2)26f x a x a b π=-+++,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,―5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设()2g x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.【答案】(1)2a =,5b =-;(2)递增区间为,6k k k πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z ,;递减区间为,63k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z ,.【解析】(1)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则1sin(2),162x π⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以[]2sin(2)2,6a x a a π-+∈-,所以f (x )∈[b ,3a +b],又因为―5≤f (x )≤1,可得531b a b =-⎧⎨+=⎩,解得2a =,5b =-.(2)由(1)得()4sin(2)16f x x π=-+-,则()74sin(214sin(21266g x f x x x πππ⎛⎫=+=-+-=+- ⎪⎝⎭,又由lg g (x )>0,可得g (x )>1,所以4sin(2116x π+->,即1sin(2)62x π+>,所以5222666k x k k πππππ+<+<+∈Z ,,当222662k x k k πππππ+<+≤+∈Z ,时,解得6k x k k πππ<≤+∈Z ,,此时函数g (x )单调递增,即g (x )的递增区间为,6k k k πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z ,;当5222266k x k k πππππ+<+<+∈Z 时,解得63k x k k ππππ+<<+∈Z ,,此时函数g (x )单调递减,即g (x )的递减区间为,63k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z ,.【点评】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中根据三角函数的性质,求得函数的解析式,熟练应用三角函数的性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力.一、选择题.1.如图所示,扇形OQP 的半径为2,圆心角为3π,C 是扇形弧上的动点,四边形ABCD 是扇形的内接矩形,则S ABCD 的最大值是()AB.CD .23【答案】A【解析】如图,记∠COP =α,在Rt △OPC 中,2cos OB α=,2sin BC α=,在Rt △OAD中,OA DA BC α===,所以2cos AB OB OA αα=-=,设矩形ABCD 的面积为S,(2cos )2sin S AB BC ααα=⋅=⋅精准预测题24sin cos 2sin 22ααααα==+-)6πα=+,由03πα<<,所以当262ππα+=,即6πα=时,S =,故选A .【点评】本题考查在实际问题中建立三角函数模型,求解问题的关键是根据图形建立起三角模型,将三角模型用所学的恒等式变换公式进行求解.2.已知函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,现将()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,则g (x )的解析式为( )A .221124x y +=B .sin 3y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .2sin 43y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .2sin 3y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭【答案】C【解析】将()y f x =的图象向左平移12π个单位得2sin 22sin 21263y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到()2sin 43y g x x π⎛⎫==+⎪⎝⎭,故选C .【点评】在三角函数平移变换中,y =sin ωx 向左平移ϕ个单位得到的函数解析式为y =sin[ω(x +φ)]=sin(ωx +ωφ),而不是y =sin(ωx +),考查运算求解能力,是基础题.3.(多选)如图是函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><的部分图象,则下列说法正确的是( )A .ω=2B .,06π⎛⎫-⎪⎝⎭是函数,f (x )的一个对称中心C .23πϕ=D .函数f (x )在区间4,5ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上是减函数【答案】ACD【解析】由题知,A =2,函数f (x )的最小正周期11521212T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,所以22T πω==,故A 正确;因为1111112sin 22sin 212126f πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以11262k ππϕπ+=+,k ∈Z ,解得423k πϕπ=-,k ∈Z ,又|φ|<π,所以23πϕ=,故C 正确;函数()22sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,因为22sin 22sin 06633f ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+==≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以,06π⎛⎫-⎪⎝⎭不是函数f (x )的一个对称中心,故B 错误;令23222232m x m πππππ+≤+≤+,m ∈Z ,得51212m x mx πππ-≤≤+,m ∈Z ,当m =―1时,1371212x ππ-≤≤-,因为4137,,51212ππππ⎡⎤⎡⎤--⊆--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数f (x )在区间4,5ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上是减函数,故D 正确,故选ACD .【点评】已知()(sin 0,0)()f x A x A ωϕω+>>=的部分图象求其解析式时,A 比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)由2Tπω=,即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标0x ,则令00x ωϕ+=(或0x ωϕπ+=),即可求出φ.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.二、解答题.4.已知函数f(x)=cos(ωx)(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值及函数()()0,42g x x f x x ππ⎛⎫⎡⎤=--∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,的值域;(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对应的边长分别为a ,b ,c ,若0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()12f A =-,△ABC 的面积为33,b ―c =2,求a 的值.【答案】(1)ω=2,值域为[―1,2];(2)4.【解析】(1)因为函数f(x)=cos(ωx)的最小正周期为π,由2T ππω==,2ω=,又因为ω>0,所以ω=2.此时f(x)=cos 2x ,则得()2cos 24g x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,即g(x)=3sin 2x ―cos 2x ,即()2sin 26g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,52,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,[]2sin 21,26x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以所求函数的值域为[―1,2].(2)由题意得1cos 22A =-,因为0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则得2A ∈(0,π),所以223A π=,解得3A π=,因为△ABC 的面积为33,则得1sin 2bc A =,即1sin 23bc π=,即bc =12.又因为b ―c =2,由余弦定理,得a =b 2+c 2―2bc cos A =b 2+c 2―bc =(b ―c )2+bc =22+12=4,所以a =4.【点评】本题考查求三角函数的值域,考查余弦定理解三角形,以及三角形面积公式.三角函数问题中,首先需利用诱导公式、二倍角公式、两角和与差的正弦(余弦)公式化函数为一个角的一个三角函数形式(主要是f(x)=A sin(ωx +ϕ)+k 形式),然后利用正弦函数性质确定求解.5.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a sin(A +B ―C )=c sin(B +C ).(1)求角C 的大小;(2)若2a +b =8,且△ABC 的面积为23,求△ABC 的周长.【答案】(1)3C π=;(2)6+23.【解析】(1)∵a sin(A +B ―C)=c sin(B +C),∴sin A sin(π―2C)=sin C sin A ,∴2sin A sin C cos C =sin C sin A ,∵sin A sin C ≠0,1cos 2C ∴=,0C π<<,3C π∴=.(2)由题意可得12=∴ab =8,∵2a +b =8联立可得,a =2,b =4,由余弦定理可得,c 2=12,c =23,此时周长为6+23.【点评】本题主要考查了三角形的内角和诱导公式在三角化简中的应用,还考查了三角形的面积公式及余弦定理,属于基础题.6.如图,矩形ABCD 是某个历史文物展览厅的俯视图,点E 在AB 上,在梯形DEBC 区域内部展示文物,DE 是玻璃幕墙,游客只能在△ADE 区域内参观.在AE 上点P 处安装一可旋转的监控摄像头,∠MPN 为监控角,其中M 、N 在线段DE (含端点)上,且点M 在点N 的右下方.经测量得知:AD =6米,AE =6米,AP =2米,4MPN π∠=.记∠EPM =θ(弧度),监控摄像头的可视区域△PMN 的面积为S 平方米.(1)分别求线段PM 、PN 关于θ的函数关系式,并写出θ的取值范围;(2)求S 的最小值.【答案】(1)4sin cos PM θθ=+,PN =,30arctan 34πθ≤≤-;(2)8(2―1)平方米.【解析】(1)在△PME 中,∠EPM =θ,4PE AE AP =-=米,4PEM π∠=,34PME πθ∠=-,由正弦定理得sin sin PM PEPEM PME=∠∠,所以sin 4sin sin cos PE PEM PM PME θθ⨯∠===∠+;同理在PNE △中,由正弦定理得sin sin PN PEPEN PNE=∠∠,所以sin sin PE PEN PN PNE ⨯∠===∠当M 与E 重合时,θ=0;当N 与D 重合时,tan ∠APD =3,即∠APD =arctan 3,3πarctan 3arctan 344πθπ=--=-,所以30arctan 34πθ≤≤-.(2)△PMN 的面积214sin 2cos sin cos S PM PN MPN θθθ=⨯⨯∠=+481cos 21sin 2cos 21sin 222θθθθ===++++,因为30arctan 34πθ≤≤-,所以当242ππθ+=,即30,arctan 384ππθ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦时,S)81=-,所以可视区域△PMN 面积的最小值为8(2―1)平方米.【点评】本题考查解三角形的应用.掌握三角函数的性质是解题关键.解题方法是利用正弦定理或余弦定理求出三角形的边长,面积,利用三角函数的恒等变换化函数为基本三角函数形式,然后由正弦函数性质求最值.7.在ΔABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .(1)若23cos 2A +cos 2A =0,且△ABC 为锐角三角形,a =7,c =6,求b 的值;(2)若a =3,3A π=,求b +c 的取值范围.【答案】(1)5b =;(2)b +c ∈(3,23].【解析】(1)22223cos cos 223cos 2cos 10A A A A +=+-=Q ,∴21cos 25A =,又∵A 为锐角,1cos 5A =,而a 2=b 2+c 2―2bc cos A ,即2121305b b --=,解得b =5或135b =-(舍去),∴b =5.(2)由正弦定理可得()22sin sin 2sin sin 36b c B C B B B ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+=+-=+⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,203B π<<Q ,∴5666B πππ<+<,∴1sin 126B π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭,∴b +c ∈(3,23].【点评】本题考查三角函数的恒等变换,三角形的正弦定理和余弦定理的运用,以及运算能力,属于中档题.。
2021年高考数学二轮复习 攻略六 三角综合题解答题在高考数学试题中占整个试题分数的半壁江山,试题已由单纯的知识叠加型转化为知识、方法和能力的综合型,尤其是创新能力型试题.且试题具有明显的区分度,前3~4题一般难度中等,最后两题多为把关题.从近几年的高考试题分析来看,题目的设计一般是三角函数或解三角形、立体几何、应用问题(一般以概率和统计为主)、数列、解析几何和函数与导数几个方面.对于考生来说,想要得到高分,必须争取在前3~4个解答题上不丢分或少失分,那就需要考生在做题时计算准确、推理严谨、书写规范、步骤清晰,从而可解决“会而不对,对而不全”的“老大难”问题.下面从两个专题进行讲述.一、三角综合题《考试大纲》对三角函数的要求有三处:其一是三角函数基础知识部分,理解任意角三角函数的定义、能推导诱导公式、能画出三角函数的图象、理解正弦函数余弦函数的性质、理解同角三角函数的基本关系式.其二是三角变换,能导出两角差的正弦、余弦、正切公式,能导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式.其三是解三角形,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;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.三角部分解答题是每年高考的必考题目,考查主要有两种形式:一是求较为复杂的三角函数表达式的某些性质、图象的变换、值域或者最值;二是三角形中有关边角的问题.高考试卷中将这两种形式合二为一,这很可能会是今后命题的趋势.试题呈现以下特点:(1)利用三角函数公式(同角三角函数基本关系式、诱导公式、两角和与差的三角函数等)求值;(2)通过升、降幂等恒等变形,将所给三角函数化为只含一种函数名称的三角函数(一般化为y =A sin(ωx +φ)+k (A ≠0,ω≠0)),然后再研究三角函数的性质,如单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值等.(3)利用正、余弦定理及恒等变换解三角形(也包括利用三角形求解与测量、航海有关的实际问题);(4)利用向量的工具作用,与向量结合在一起命制综合题,体现了在知识交汇点处命题的指导思想.这类问题求解时,首先利用向量的运算,将向量式转化为代数式,再进行有关的三角恒等变换.【例1】 (xx·山东济南一模)已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6+1(ω>0)的最小正周期是π.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π8上的最大值和最小值. 审题(1)切入点:利用三角恒等变换进行求解.关注点:求单调区间时注明k ∈Z .(2)切入点:利用(1)题化简的函数最简式求解.关注点:从x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π8起开始进行区间转化,求出2x -π6的范围,最后结合图象求出f (x )的最大值和最小值.解题【解】 (1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6+1 =23sin ωx ·cos ωx -2cos 2ωx +1=3sin 2ωx -cos 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π6, 最小正周期是2π2ω=π, 所以ω=1,从而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 ). 所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6+k π,π3+k π(k ∈Z ). (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π8时,⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12, f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6-22,2, 所以f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π8上的最大值和最小值分别为2,6-22. 阅读现场评分细则第(1)问得分点及说明得分点:①化简f (x )得到2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π6得3分; ②由已知周期求出ω=1后再代入得2分;③由已知单调递增区间求出f (x )的单调递增区间得2分,总结写成区间得1分.说明:①化简为2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π6,就得3分,若不正确再看上几步公式运用是否正确适当给出1分或2分;②求出正确的单调递增区间并用区间最后归纳,就得3分.此时漏掉k ∈Z 或最后不用区间归纳,各扣1分.若有的同学此时也求出单调递减区间不扣分.第(2)问得分点及说明得分点:①求出2x -π6的正确区间得1分;②求出f (x )的范围⎣⎢⎡⎦⎥⎤6-22,2得2分; ③求出f (x )max =2,f (x )min =6-22得1分; 说明①没有求时2x -π6的区间,以下不得分; ②求出f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π8的范围和最值得3分,没有求时不得分.若两步结合性质直接求最值,最后正确得3分.满分规则规则1得步骤分:是得分点的步骤,有则给分,无则没分如第(1)问中,由f (x )化简得到2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6得3分,由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π得到-π6+k π≤x ≤π3+k π(k ∈Z )得2分; 第(2)问中,由π8≤x ≤3π8得到π12≤2x -π6≤7π12得1分. 规则2得关键分:解题过程的关键点,有则给分,无则没分如第(1)问中,求出ω=1得2分,说明k ∈Z 不丢分,忘记k ∈Z 要扣分;如第(2)问中,求出f (x )的范围后得到f (x )的最大或最小值得1分.规则3得计算分:解题过程中计算准确,是得满分的根本保证如第(1)问和第(2)问中化简过程,只有计算准确才得分.规则4定理、公式运用得分:评分细则针对解题中用到的定理、公式给分如第(1)问中,应用变换公式;运用A sin(ωx +φ)的单调递增区间公式等都是得分的关键.阅读心得阅卷速度以秒计,规范答题少丢分高考阅卷是按步骤、按得分点给分的,题目的评分标准制定得非常细,评阅是分步骤,踩“点”给分的.对于关键的步骤,关键的得分点,有则给分,无则没分.所以考场答题应注意哪些步骤是可省的,哪些是不可省的,哪些是可要的,哪些是不可要的,尽量按得分点、按步骤书写.变题1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a >c .已知BA →·BC →=2,cos B=13,b =3.求: (1)a 和c 的值;(2)cos(B -C )的值.【解】 (1)由BA →·BC →=2得c ·a cos B =2,又cos B =13,所以ac =6. 由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B .又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解{ ac =6a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2.因a >c ,所以a =3,c =2.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B = 1-132=223, 由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429.因a=b>c,所以C是锐角,因此cos C=1-sin2C=1-4292=79.于是cos(B-C)=cos B cos C+sin B sin C=13×79+223×429=2327.26436 6744 杄6*25096 6208 戈38407 9607 阇220185 4ED9 仙30454 76F6 盶29477 7325 猥40277 9D55 鵕39831 9B97 鮗=20547 5043 偃)。
三角函数、解三角形[学生用书P84] 年份卷别具体考查内容及命题位置2016
甲卷
已知三角函数图象求解析式·T3
利用诱导公式、二倍角公式求最值·T11
利用正弦定理解三角形·T15
乙卷
利用余弦定理解三角形·T4
三角函数的图象变换与性质·T6
同角三角函数的关系、诱导公式·T14
丙卷
三角恒等变换求值问题·T6
解三角形、三角形的面积公式·T9
三角函数的图象变换·T14
2015
Ⅰ卷
三角函数的图象与性质·T8
正、余弦定理及三角形的面积公式·T17
Ⅱ卷正弦定理及三角形的内角和定理·T17
2014
Ⅰ卷
三角函数的符号·T2
三角函数的周期·T7
三角形中的测量问题(解三角形)、正弦定理·T16
Ⅱ卷
两角和与差的正弦公式、正弦函数的最值·T14
余弦定理、三角形的面积公式·T17
,
,
,
[命题分析]
1.高考对此部分内容考查重点仍是三角函数的定义、图象与性质、求值与解三角形.三角函数的图象与性质的考查中,以图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值等作为热点内容,并且往往与三角变换公式相互联系,有时也与平面向量或不等式内容交汇.
2.高考对此部分的考查一般以“二小”或“一大”的命题形式出现,小题一般出现在第4~11或14~16题位置上,而解答题一般出现在第17题位置上.
题示参数真题呈现考题溯源。
三角函数与解三角形
高考第一轮复习 第二节 三角恒等变换
1高考引航
2必备知识
3关键能力
高考引航
cos αcos β-sin αsin β
sin αcos β-cos αsin β
答案知识清单
必备知识
2cos2α-11-2sin2α
答案
答案基础训练解析B B
答案解析
-1A
题型归纳
题型一 三角函数的化简与求值问题解析
关键能力
点拨:公式的逆用和变形应用能开拓思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力,只有熟悉了公式的逆用和变形应用后,才能真正掌握公式的应用
.
答案解析
D
题型二 角的变换
答案
解析
答案
解析
题型三 三角恒等变换的简单应用
解析
点拨:利用三角恒等变换把函数式变成f(x)=A sin(ωx+φ)+B(A≠0,ω>0)的形式是解决此类问题的关键.
解析
方法突破
方法 利用三角函数的“三变”进行化简与求值
答案
解析
谢谢观赏。
1.高考对三角函数的考查主要在于三角函数的定义、图象和性质、三角恒等变换,主要考查三角函数图象的变换、三角函数的性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值),三角恒等变换通常还与解三角交汇命题.
2.解三角形的考查主要在具体面积、角的大小、面积与周长的最值或范围的考查,本部分要求对三角恒等变换公式熟悉.
一、三角函数 1.公式
(1)扇形的弧长和面积公式
如果半径为r 的圆的圆心角α所对的弧的长为l ,那么角α的弧度数的绝对值是l
r
α=. 相关公式:①l =|α|r ②211
22
S lr r α== (2)诱导公式:
正弦 余弦 正切 α+k ⋅2π sin α cos α tan α α+π −sin α −cos α tan α −α −sin α cos α −tan α π−α
sin α −cos α −tan α
2
π
α+ cos α −sin α
2
π
α-
cos α
sin α
命题趋势
考点清单
专题 6 ××
三角函数与解三角形
(3)同角三角函数关系式: sin 2α+cos 2α=1,sin tan cos α
αα
=
(4)两角和与差的三角函数: sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β sin(α−β)=sin αcos β−cos αsin β cos(α+β)=cos αcos β−sin αsin β cos(α−β)=cos αcos β+sin αsin β
tan tan tan()1tan tan αβ
αβαβ++=
-
tan tan tan()1tan tan αβ
αβαβ
--=
+
(5)二倍角公式:
sin 22sin cos ααα=
2222cos 2cos sin 12sin 2cos 1ααααα=-=-=-
2
2tan tan 21tan α
αα
=
- (6)降幂公式:
21cos 2sin 2αα-=
,21cos 2cos 2
α
α+= 2.三角函数性质。