不等式与解三角形大题
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三角形不等式的应用根据两点之间线段最短导出了三角形任意两边之和大于第三边,我们把这个关系叫做三角形不等式.这一定理在证明一些结构特别的不等式中有广泛应用.下面我们举几个例子来说明这个定理的应用.类型一:证明形如a b c +>型的不等式例1、已知x y z 、、证明:作角∠120AOB =,∠120BOC =,则∠120AOC =,设x y z OA OB OC ===、、,由余弦定理:==又OA OB OC,+>所以原不等式成立.例2、已知x y z 、、证明:在空间直角坐标系中,取A(,0,0)B 0,0)C 00)x y z 、(,、(,,,则BC C A ==又AB BC C,A +>所以原不等式成立.类型二:证明形如a b c d ++>型的不等式例3、已知x y z 、、y z).++证明:以x y z ++为边作正方形,).BC CD AB x y z =++≥++DAx yzx y z类型三:证明形如a b c d e +++>型的不等式例4、设01,01x y <<<<求证:≥证明:左边即表示动点(,)P x y 到四个定点(0,0),(1,0),(1,1),(0,1)O A B C 的距离之和. 另由题设知,P 在边长为1的正方形OABC 的内部.由()()OP BP CP AP OB AC +++≥+=.应当注意,有些不等式从表面上看很难用三角形不等式来证明,似乎只能用代数方法证明,但是如果仔细分析,也可能用上三角形不等式,一般说来,用三角形不等式证明要比代数方法简单的多,但是其构造的难度也很大,需要一些很技巧的变形,例如配方变形法,凑两点间距离公式等.例5、已知正数x y 、满足1x y +=, 2.≥分析:用代数法可以使用分析法,并随时利用1x y +=这个条件进行化简.证明:2,只要证22224,x y y ++++≥x即证22224,x y y ++++x即证22224,x y y ++++≥x即证22[()2]x y xy x y +-+++注意到1x y +=,即证2[12]14,xy -++即证14,xy +即证224(4()52)1816(),xy xy xy xy -+≥++即证287,xy -≥-1,4xy ≤而21(),24x y xy +≤=故14xy ≤成立. 所以原不等式成立.如果用几何法,开始要用消元法,中间利用两点间距离公式配凑,最后也用到了三角形不等式:证明:左边===设(,0)P x ,1(,)44A ,3(,44B ,则|||)PA PB =+左边,1(4A 关于x 轴的对称点为11(,4A , 由对称及三角形不等式知1||||||PA PB A B +≥,当P 为1A B 与x 轴交点时取等号.1A B ==2.≥左边即原不等式成立比较两种解法,可以看出利用三角形不等式证明运算量较小,但是思考的难度是很大的. 但是,我们仔细思考可以发现,编拟这些题目时,命题者大都是从几何的角度入手.因此,我们在这里研究一下几何的证明方法,对于走进命题人的思维是很有好处的,希望同学们在解题过程中多进行一些数形结合方面的思考.下面的练习可以利用三角形不等式来证明或求解:1、求y =.(答案:5)2、已知a b ≠,求证:||.a b <-3、 求证:01≤<.4、已知x y z 、、为正数,求证:(1>(2)|<。
专题集训·作业(九)一、选择题1.平行六面体的各棱长均为4,在其顶点P 所在的三条棱上分别取P A =1,PB =2,PC =3,则棱锥P -ABC 的体积是平行六面体的体积的( )A.164 B.364 C.132 D.332答案 A解析 由已知可将平行六面体模型化为正方体,则有V 正方体=64,V P -ABC =13×12×1×2×3=1,故选A.2.(2014·合肥一中模拟)e ,π分别是自然对数的底数和圆周率,则下列不等式不成立的是( )A .log πe +(log e π)2>2B .log πe +log e π>1C .e e -e>e π-πD .(e +π)3<4(e 3+π3)答案 C解析 设f (x )=e x -x (x >0),则f ′(x )=e x -1,当x >0时,f ′(x )>0,即f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以f (π)>f (e),即e π-π>e e -e.3.(2014·鄂西示范性学校联考)命题“∀x ∈R ,x 2-3x +2≥0”的否定是( )A .∃x 0∈R ,x 20-3x 0+2<0B .∃x 0∈R ,x 20-3x 0+2>0C .∃x 0∈R ,x 20-3x 0+2≤0D .∃x 0∈R ,x 20-3x 0+2≥0 答案 A解析 求全称命题的否定时,需要先把全称量词改写为存在量词,再对结论进行否定,所以原命题的否定为“∃x 0∈R ,x 20-3x 0+2<0”.4.(2014·襄阳五校联考)已知双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),离心率为2,F 1,F 2分别是它的左、右焦点,A 是它的右顶点,过F 1作一条斜率为k (k ≠0)的直线与双曲线交于两个点M ,N ,则∠MAN =( )A .30°B .45°C .60°D .90°答案 D解析 由离心率为2,可得c =2a ,b 2=3a 2,则双曲线方程为3x 2-y 2=3a 2.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),因直线MN 的斜率不为零,则可设其方程为x =my -2a ,与双曲线方程联立得(3m 2-1)y 2-12amy +9a 2=0,从而有3m 2-1≠0,y 1+y 2=12am 3m 2-1,且y 1y 2=9a 23m 2-1.则AM →·AN→=(x 1-a )(x 2-a )+y 1y 2=(my 1-3a )(my 2-3a )+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2-3am (y 1+y 2)+9a 2=9a 2(m 2+1)3m -1-36a 2m23m -1+9a 2=0,故选D. 5.某几何体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图均是腰长为1的等腰直角三角形,则该几何体的外接球体积为( )A.32π B.3π C .23π D .33π答案 A解析 由正视图和侧视图均是腰长为1的等腰直角三角形,可得该几体体是一个四棱锥(如图所示),底面BCDE 是边长为1的正方形,侧棱AE ⊥底面BCDE ,所以根据球与四棱锥的对称性知,外接球的直径是AC .根据勾股定理知AC=1+1+1=3,所以外接球半径为32,于是该几何体的外接球体积V =43π×(32)3=32π.故选A.6.已知对于任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于0,则x 的取值范围是( )A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <2或x >2答案 B解析 将f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 看作是a 的一次函数,记为g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4.当a ∈[-1,1]时恒有g (a )>0,只需满足条件⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)>0,g (-1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x +2>0,x 2-5x +6>0,解之得x <1或x >3. 7.已知在正三棱锥S -ABC 中,E 是侧棱SC 的中点,且SA ⊥BE ,则SB 与底面ABC 所成角的余弦值为( )A.12B.23C.23D.63答案 D解析 如图所示,在正三棱锥S -ABC 中,作SO ⊥平面ABC ,连接AO ,则O 是△ABC 的中心,所以SO ⊥BC ,AO ⊥BC .由此可得BC ⊥平面SAO ,所以SA ⊥BC .又SA ⊥BE ,所以SA ⊥平面SBC ,故正三棱锥S -ABC 的各侧面全等且均是等腰直角三角形.连接OB ,则∠SBO 为SB 与底面ABC 所成的角.设SA =a ,则AB =2a ,BO =63a ,所以cos ∠SBO =63.8.定义在R 上的可导函数f (x ),当x ∈(1,+∞)时,f (x )+f ′(x )<xf ′(x )恒成立,若a =f (2),b =12f (3),c =(2+1)f (2),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <a <bB .b <c <aC .a <c <bD .c <b <a答案 A解析 设g (x )=f (x )x -1,则g ′(x )=f ′(x )(x -1)-f (x )(x -1)2.由于f (x )+f ′(x )<xf ′(x ),即f ′(x )(x -1)-f (x )>0,因此g (x )=f (x )x -1在(1,+∞)上为增函数,故c <a <b .9.过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点A 作直线l ,使l 与直线AB ,AD ,AA 1所成的角都相等,这样的直线l 可以作( )A .1条B .2条C .3条D .4条答案 D解析 本题考查了空间直线与直线所成角问题,考查空间想象能力.显然正方体的对角线AC 1与棱AB ,AD ,AA 1所成的角都相等,将该正方体以A 为坐标原点,AB ,AD ,AA 1分别为坐标轴建立空间直角坐标系,则可以得到8个象限,其中在平面ABCD 上方的四个象限内的每一个象限内均有一条与AC 1相似的对角线与此三条棱成等角,即这样的直线l 有4条,故应选D.10.(2014·芜湖三校一模)已知f (x )是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的a ,b ∈R ,满足f (ab )=af (b )+bf (a ),f (2)=2.若b n =f (2n )2n (n ∈N *),则数列{b n }的通项公式为( )A .nB .n -1C .2nD .2n -1答案 A解析 ∵f (ab )=af (b )+bf (a ),f (2)=2,∴f (2n +1)=2f (2n )+2n f (2)=2f (2n )+2n +1.∵b n =f (2n )2n (n ∈N *),又f (2n +1)2n +1=f (2n)2n +1,即b n +1-b n =1,∴{b n }成等差数列,且b 1=f (2)2=1,∴b n =b 1+(n -1)×1=1+n -1=n ,n ∈N *.11.(2014·孝感市质检)若函数f (x )=x -1+1e x (a ∈R ,e 为自然对数的底数)的图像与直线l :y =kx -1没有公共点,则实数k 的最大值为( )A .0B .1C .-1 D.1e答案 B解析 令g (x )=f (x )-(kx -1)=(1-k )x +1e x ,则直线l :y =kx -1与曲线y =f (x )没有公共点,等价于方程g (x )=0在R 上没有实数解.假设k >1,此时g (0)=1>0.g (1k -1)=-1+1e 1k -1<0.又函数g (x )的图像是连续的,由零点存在性定理,可知g (x )=0在R 上至少有一个解,与方程g (x )=0在R 上没有实数解矛盾,故k ≤1.又k =1时,g (x )=1e x >0,易知方程g (x )=0在R 上没有实数解.所以实数k 的最大值为1.12.(2014·武汉部分学校调研)椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1,A 2,若点P 在C 上且直线P A 2斜率的取值范围是[-2,-1],则直线P A 1斜率的取值范围是( )A .[12,34] B .[38,34] C .[12,1] D .[34,1]答案 B解析 椭圆的左顶点为A 1(-2,0),右顶点为A 2(2,0),设点P (x 0,y 0),则x 204+y 203=1,得y 20x 20-4=-34.而kP A 2=y 0x 0-2,kP A 1=y 0x 0+2,所以kP A 2·kP A 1=y 20x 20-4=-34.又kP A 2∈[-2,-1],所以kP A 1∈[38,34].二、填空题13.已知函数f (x )=3x +sin x +1,若f (t )=2,则f (-t )=________. 答案 0解析 由于g (x )=3x +sin x 为奇函数,且f (t )=3t +sin t +1=2,所以3t +sin t =1,则f (-t )=g (-t )+1=-1+1=0.14.(2014·皖西四校联考)若正数x ,y 满足2x +3y -3=0,则x +2yxy 的最小值为________.答案 7+433解析 由2x +3y -3=0,得1=2x +3y 3.于是x +2y xy =1y +2x =(1y +2x )·2x +3y 3=13(7+2x y +6y x )≥13×(7+43)=7+433,当且仅当⎩⎨⎧2x y =6y x,2x +3y -3=0,即x =6-33,y =23-3时,等号成立.故最小值为7+433.15.已知函数g (x )是R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是________.答案 (-2,1)解析 方法一 由题意可知,当x ≥0时,g (x )=-g (-x )=-[-ln(1+x )]=ln(1+x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,ln (1+x ),x >0.当x ≤-2时,由f (2-x 2)>f (x ),得(2-x 2)3>x 3,因为f (x )=x 3在R 上为增函数,所以有2-x 2>x ,解得-2<x <1,即-2<x ≤- 2.当-2<x ≤0时,由f (2-x 2)>f (x ),得ln(1+2-x 2)>x 3,即-2<x ≤0.当0<x <2时,由f (2-x 2)>f (x ),得ln(1+2-x 2)>ln(1+x ),所以有2-x 2>x ,解得-2<x <1,即0<x <1.当x ≥2时,由f (2-x 2)>f (x ),得(2-x 2)3>ln(1+x ),无解.综上得-2<x <1.方法二 同上得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,ln (1+x ),x >0.易知f (x )在R 上是增函数,由f (2-x 2)>f (x ),得2-x 2>x ,即x 2+x -2<0,∴-2<x <1.16.已知F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为双曲线左支上一点,若|PF 2|2|PF 1|的最小值为8a ,则该双曲线的离心率e 的取值范围是________.答案 (1,3]解析 ∵P 为双曲线左支上一点,∴|PF 2|-|PF 1|=2a .∴|PF 2|=|PF 1|+2a .∴|PF 2|2|PF 1|=(|PF 1|+2a )2|PF 1|=|PF 1|+4a 2|PF 1|+4a ≥8a ,当且仅当4a 2|PF 1|=|PF 1|,即|PF 1|=2a 时取等号,故|PF 2|=4a .当点P 在x 轴上时,|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|,即2a +4a =2c ,此时e =3;当点P 不在x 轴上时,在△PF 1F 2中,|PF 1|+|PF 2|>|F 1F 2|,即2a +4a >2c ,此时e <3,∴e ≤3.又e >1,于是1<e ≤3.。
不等式解三角形数列高考试题精选一.选择题(共6小题)1.设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则()A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z2.若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是()A.a+<<log2(a+b))B.<log2(a+b)<a+C.a+<log2(a+b)<D.log2(a+b))<a+<3.已知x,y∈R,且x>y>0,则()A.﹣>0 B.sinx﹣siny>0 C.()x﹣()y<0 D.lnx+lny>0 4.已知a,b>0且a≠1,b≠1,若log a b>1,则()A.(a﹣1)(b﹣1)<0 B.(a﹣1)(a﹣b)>0 C.(b﹣1)(b﹣a)<0 D.(b ﹣1)(b﹣a)>05.若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c6.设f(x)=lnx,0<a<b,若p=f(),q=f(),r=(f(a)+f(b)),则下列关系式中正确的是()A.q=r<p B.p=r<q C.q=r>p D.p=r>q二.选择题(共1小题)7.2﹣3,,log25三个数中最大数的是.三.填空题(共9小题)8.若直线=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为.9.若a,b∈R,ab>0,则的最小值为.10.设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为.11.已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2﹣4x,则不等式f(x)>x 的解集用区间表示为.12.在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和,若S n=126,则n=.13.设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcosB=acosC+ccosA,则B=.15.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A=.16.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣,则a的值为.四.解答题(共24小题)17.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.19.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sinC的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.20.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2acosB.(1)证明:A=2B;(2)若cosB=,求cosC的值.21.已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2B=2sinAsinC.(Ⅰ)若a=b,求cosB;(Ⅱ)设B=90°,且a=,求△ABC的面积.22.△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.23.设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,a=btanA,且B为钝角.(Ⅰ)证明:B﹣A=;(Ⅱ)求sinA+sinC的取值范围.24.△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,BD=2DC(Ⅰ)求.(Ⅱ)若∠BAC=60°,求∠B.25.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA.(Ⅰ)证明:sinB=cosA;(Ⅱ)若sinC﹣sinAcosB=,且B为钝角,求A,B,C.26.在△ABC中,∠A=,AB=6,AC=3,点D在BC边上,AD=BD,求AD 的长.27.已知A、B、C为△ABC的内角,tanA,tanB是关于方程x2+px﹣p+1=0(p ∈R)两个实根.(Ⅰ)求C的大小(Ⅱ)若AB=3,AC=,求p的值.28.△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=3,cosA=,B=A+.(Ⅰ)求b的值;(Ⅱ)求△ABC的面积.29.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a﹣c=b,sinB=sinC,(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)求cos(2A﹣)的值.30.在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则=.31.记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=﹣6.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列.32.设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n ﹣1)a n =2n .(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列{}的前n 项和.33.已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)求和:b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1.34.已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }通项公式;(2){b n } 为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列的前n 项和T n .35.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.36.已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b n}的前n项和(n∈N*).37.已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N+),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b2n﹣1}的前n项和(n∈N+).38.已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=,a n b n+1+b n+1=nb n.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{b n}的前n项和.39.设数列{a n}的前n项和为S n,已知S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*.(Ⅰ)求通项公式a n;(Ⅱ)求数列{|a n﹣n﹣2|}的前n项和.40.已知a,b,c,d为实数,且a2+b2=4,c2+d2=16,证明ac+bd≤8.不等式解三角形数列高考试题精选参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则()A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 【解答】解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴3y=,2x=,5z=.∵==,>=.∴>lg>>0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴==>1,可得2x>3y,==>1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.2.若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是()A.a+<<log2(a+b))B.<log2(a+b)<a+C.a+<log2(a+b)<D.log2(a+b))<a+<【解答】解:∵a>b>0,且ab=1,∴可取a=2,b=.则=4,==,log2(a+b)==∈(1,2),∴<log2(a+b)<a+.故选:B.3.已知x,y∈R,且x>y>0,则()A.﹣>0 B.sinx﹣siny>0 C.()x﹣()y<0 D.lnx+lny>0【解答】解:∵x,y∈R,且x>y>0,则,sinx与siny的大小关系不确定,<,即﹣<0,lnx+lny与0的大小关系不确定.故选:C.4.已知a,b>0且a≠1,b≠1,若log a b>1,则()A.(a﹣1)(b﹣1)<0 B.(a﹣1)(a﹣b)>0 C.(b﹣1)(b﹣a)<0 D.(b ﹣1)(b﹣a)>0【解答】解:若a>1,则由log a b>1得log a b>log a a,即b>a>1,此时b﹣a>0,b>1,即(b﹣1)(b﹣a)>0,若0<a<1,则由log a b>1得log a b>log a a,即b<a<1,此时b﹣a<0,b<1,即(b﹣1)(b﹣a)>0,综上(b﹣1)(b﹣a)>0,故选:D.5.若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c【解答】解:∵a>b>1,0<c<1,∴函数f(x)=x c在(0,+∞)上为增函数,故a c>b c,故A错误;函数f(x)=x c﹣1在(0,+∞)上为减函数,故a c﹣1<b c﹣1,故ba c<ab c,即ab c >ba c;故B错误;log a c<0,且log b c<0,log a b<1,即=<1,即log a c>log b c.故D错误;0<﹣log a c<﹣log b c,故﹣blog a c<﹣alog b c,即blog a c>alog b c,即alog b c<blog a c,故C正确;故选:C6.设f(x)=lnx,0<a<b,若p=f(),q=f(),r=(f(a)+f(b)),则下列关系式中正确的是()A.q=r<p B.p=r<q C.q=r>p D.p=r>q【解答】解:由题意可得若p=f()=ln()=lnab=(lna+lnb),q=f()=ln()≥ln()=p,r=(f(a)+f(b))=(lna+lnb),∴p=r<q,故选:B二.选择题(共1小题)7.2﹣3,,log25三个数中最大数的是log25.【解答】解:由于0<2﹣3<1,1<<2,log25>log24=2,则三个数中最大的数为log25.故答案为:log25.三.填空题(共9小题)8.若直线=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为8.【解答】解:直线=1(a>0,b>0)过点(1,2),则+=1,由2a+b=(2a+b)×(+)=2+++2=4++≥4+2=4+4=8,当且仅当=,即a=,b=1时,取等号,∴2a+b的最小值为8,故答案为:8.9.若a,b∈R,ab>0,则的最小值为4.【解答】解:【解法一】a,b∈R,ab>0,∴≥==4ab+≥2=4,当且仅当,即,即a=,b=或a=﹣,b=﹣时取“=”;∴上式的最小值为4.【解法二】a,b∈R,ab>0,∴=+++≥4=4,当且仅当,即,即a=,b=或a=﹣,b=﹣时取“=”;∴上式的最小值为4.故答案为:4.10.设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为﹣5.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.11.已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2﹣4x,则不等式f(x)>x 的解集用区间表示为(﹣5,0)∪(5,﹢∞).【解答】解:作出f(x)=x2﹣4x(x>0)的图象,如图所示,∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴利用奇函数图象关于原点对称作出x<0的图象,不等式f(x)>x表示函数y=f(x)图象在y=x上方,∵f(x)图象与y=x图象交于P(5,5),Q(﹣5,﹣5),则由图象可得不等式f(x)>x的解集为(﹣5,0)∪(5,+∞).故答案为:(﹣5,0)∪(5,+∞)12.在数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n,S n为{a n}的前n项和,若S n=126,则n=6.=2a n,【解答】解:∵a n+1∴,∵a1=2,∴数列{a n}是a1=2为首项,以2为公比的等比数列,∴S n===2n+1﹣2=126,∴2n+1=128,∴n+1=7,∴n=6.故答案为:613.设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=﹣1,a n+1=S n+1S n,则S n=﹣.【解答】解:∵a n=S n+1S n,+1﹣S n=S n+1S n,∴S n+1∴﹣=1,又∵a1=﹣1,即=﹣1,∴数列{}是以首项是﹣1、公差为﹣1的等差数列,∴=﹣n,∴S n=﹣,故答案为:﹣.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcosB=acosC+ccosA,则B=.【解答】解:∵2bcosB=acosC+ccosA,由正弦定理可得,2cosBsinB=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB,∵sinB≠0,∴cosB=,∵0<B<π,∴B=,故答案为:15.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A=75°.【解答】解:根据正弦定理可得=,C=60°,b=,c=3,∴sinB==,∵b<c,∴B=45°,∴A=180°﹣B﹣C=180°﹣45°﹣60°=75°,故答案为:75°.16.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣,则a的值为8.【解答】解:∵A∈(0,π),∴sinA==.==bc=,化为bc=24,∵S△ABC又b﹣c=2,解得b=6,c=4.由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA=36+16﹣48×=64.解得a=8.故答案为:8.四.解答题(共24小题)17.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2.(1)求cosB;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.【解答】解:(1)sin(A+C)=8sin2,∴sinB=4(1﹣cosB),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,∴cosB=;(2)由(1)可知sinB=,=ac•sinB=2,∵S△ABC∴ac=,∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2××=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2.18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.=acsinB=,【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC∴3csinBsinA=2a,由正弦定理可得3sinCsinBsinA=2sinA,∵sinA≠0,∴sinBsinC=;(2)∵6cosBcosC=1,∴cosBcosC=,∴cosBcosC﹣sinBsinC=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cosA=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R==2,∴sinBsinC=•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bccosA,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.19.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sinC的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.【解答】解:(1)∠A=60°,c=a,由正弦定理可得sinC=sinA=×=,(2)a=7,则c=3,∴C<A,由(1)可得cosC=,∴sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=×+×=,=acsinB=×7×3×=6.∴S△ABC20.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2acosB.(1)证明:A=2B;(2)若cosB=,求cosC的值.【解答】(1)证明:∵b+c=2acosB,∴sinB+sinC=2sinAcosB,∵sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,∴sinB=sinAcosB﹣cosAsinB=sin(A﹣B),由A,B∈(0,π),∴0<A﹣B<π,∴B=A﹣B,或B=π﹣(A﹣B),化为A=2B,或A=π(舍去).∴A=2B.(II)解:cosB=,∴sinB==.cosA=cos2B=2cos2B﹣1=,sinA==.∴cosC=﹣cos(A+B)=﹣cosAcosB+sinAsinB=+×=.21.已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2B=2sinAsinC.(Ⅰ)若a=b,求cosB;(Ⅱ)设B=90°,且a=,求△ABC的面积.【解答】解:(I)∵sin2B=2sinAsinC,由正弦定理可得:>0,代入可得(bk)2=2ak•ck,∴b2=2ac,∵a=b,∴a=2c,由余弦定理可得:cosB===.(II)由(I)可得:b2=2ac,∵B=90°,且a=,∴a2+c2=b2=2ac,解得a=c=.∴S==1.△ABC22.△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.【解答】解:(1)如图,过A作AE⊥BC于E,∵==2∴BD=2DC,∵AD平分∠BAC∴∠BAD=∠DAC在△ABD中,=,∴sin∠B=在△ADC中,=,∴sin∠C=;∴==.…6分(2)由(1)知,BD=2DC=2×=.过D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,∵AD平分∠BAC,∴DM=DN,∴==2,∴AB=2AC,令AC=x,则AB=2x,∵∠BAD=∠DAC,∴cos∠BAD=cos∠DAC,∴由余弦定理可得:=,∴x=1,∴AC=1,∴BD的长为,AC的长为1.23.设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,a=btanA,且B为钝角.(Ⅰ)证明:B﹣A=;(Ⅱ)求sinA+sinC的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由a=btanA和正弦定理可得==,∴sinB=cosA,即sinB=sin(+A)又B为钝角,∴+A∈(,π),∴B=+A,∴B﹣A=;(Ⅱ)由(Ⅰ)知C=π﹣(A+B)=π﹣(A++A)=﹣2A>0,∴A∈(0,),∴sinA+sinC=sinA+sin(﹣2A)=sinA+cos2A=sinA+1﹣2sin2A=﹣2(sinA﹣)2+,∵A∈(0,),∴0<sinA<,∴由二次函数可知<﹣2(sinA﹣)2+≤∴sinA+sinC的取值范围为(,]24.△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,BD=2DC(Ⅰ)求.(Ⅱ)若∠BAC=60°,求∠B.【解答】解:(Ⅰ)如图,由正弦定理得:,∵AD平分∠BAC,BD=2DC,∴;(Ⅱ)∵∠C=180°﹣(∠BAC+∠B),∠BAC=60°,∴,由(Ⅰ)知2sin∠B=sin∠C,∴tan∠B=,即∠B=30°.25.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA.(Ⅰ)证明:sinB=cosA;(Ⅱ)若sinC﹣sinAcosB=,且B为钝角,求A,B,C.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a=btanA.∴=tanA,∵由正弦定理:,又tanA=,∴=,∵sinA≠0,∴sinB=cosA.得证.(Ⅱ)∵sinC=sin[π﹣(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,∴sinC﹣sinAcosB=cosAsinB=,由(1)sinB=cosA,∴sin2B=,∵0<B<π,∴sinB=,∵B为钝角,∴B=,又∵cosA=sinB=,∴A=,∴C=π﹣A﹣B=,综上,A=C=,B=.26.在△ABC中,∠A=,AB=6,AC=3,点D在BC边上,AD=BD,求AD 的长.【解答】解:∵∠A=,AB=6,AC=3,∴在△ABC中,由余弦定理可得:BC2=AB2+AC2﹣2AB•ACcos∠BAC=90.∴BC=3…4分∵在△ABC中,由正弦定理可得:,∴sinB=,∴cosB=…8分∵过点D作AB的垂线DE,垂足为E,由AD=BD得:cos∠DAE=cosB,∴Rt△ADE中,AD===…12分27.已知A、B、C为△ABC的内角,tanA,tanB是关于方程x2+px﹣p+1=0(p ∈R)两个实根.(Ⅰ)求C的大小(Ⅱ)若AB=3,AC=,求p的值.【解答】解:(Ⅰ)由已知,方程x2+px﹣p+1=0的判别式:△=(p)2﹣4(﹣p+1)=3p2+4p﹣4≥0,所以p≤﹣2,或p≥.由韦达定理,有tanA+tanB=﹣p,tanAtanB=1﹣p.所以,1﹣tanAtanB=1﹣(1﹣p)=p≠0,从而tan(A+B)==﹣=﹣.所以tanC=﹣tan(A+B)=,所以C=60°.(Ⅱ)由正弦定理,可得sinB===,解得B=45°,或B=135°(舍去).于是,A=180°﹣B﹣C=75°.则tanA=tan75°=tan(45°+30°)===2+.所以p=﹣(tanA+tanB)=﹣(2+)=﹣1﹣.28.△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=3,cosA=,B=A+.(Ⅰ)求b的值;(Ⅱ)求△ABC的面积.【解答】解:(Ⅰ)∵cosA=,∴sinA==,∵B=A+.∴sinB=sin(A+)=cosA=,由正弦定理知=,∴b=•sinB=×=3.(Ⅱ)∵sinB=,B=A+>∴cosB=﹣=﹣,sinC=sin(π﹣A﹣B)=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=×(﹣)+×=,∴S=a•b•sinC=×3×3×=.29.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a﹣c=b,sinB=sinC,(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)求cos (2A ﹣)的值.【解答】解:(Ⅰ)将sinB=sinC ,利用正弦定理化简得:b=c ,代入a ﹣c=b ,得:a ﹣c=c ,即a=2c ,∴cosA===;(Ⅱ)∵cosA=,A 为三角形内角, ∴sinA==,∴cos2A=2cos 2A ﹣1=﹣,sin2A=2sinAcosA=,则cos (2A ﹣)=cos2Acos+sin2Asin=﹣×+×=.30.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知bcosC +ccosB=2b ,则= 2 .【解答】解:将bcosC +ccosB=2b ,利用正弦定理化简得:sinBcosC +sinCcosB=2sinB , 即sin (B +C )=2sinB , ∵sin (B +C )=sinA , ∴sinA=2sinB ,利用正弦定理化简得:a=2b , 则=2. 故答案为:231.记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=﹣6. (1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列. 【解答】解:(1)设等比数列{a n }首项为a 1,公比为q , 则a 3=S 3﹣S 2=﹣6﹣2=﹣8,则a 1==,a 2==,由a1+a2=2,+=2,整理得:q2+4q+4=0,解得:q=﹣2,则a1=﹣2,a n=(﹣2)(﹣2)n﹣1=(﹣2)n,∴{a n}的通项公式a n=(﹣2)n;(2)由(1)可知:S n===﹣(2+(﹣2)n+1),则S n+1=﹣(2+(﹣2)n+2),S n+2=﹣(2+(﹣2)n+3),由S n+1+S n+2=﹣(2+(﹣2)n+2)﹣(2+(﹣2)n+3)=﹣[4+(﹣2)×(﹣2)n+1+(﹣2)2×+(﹣2)n+1],=﹣[4+2(﹣2)n+1]=2×[﹣(2+(﹣2)n+1)],=2S n,即S n+1+S n+2=2S n,∴S n+1,S n,S n+2成等差数列.32.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)a n﹣1=2(n﹣1).∴(2n﹣1)a n=2.∴a n=.当n=1时,a1=2,上式也成立.∴a n=.(2)==﹣.∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=.33.已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n.﹣1【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,}是等比数列,公比为3,首项为1.{b2n﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.34.已知{a n}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.(1)求数列{a n}通项公式;=b n b n+1,求数列(2){b n}为各项非零的等差数列,其前n项和为S n,已知S2n+1的前n项和T n.【解答】解:(1)记正项等比数列{a n}的公比为q,因为a1+a2=6,a1a2=a3,所以(1+q)a1=6,q=q2a1,解得:a1=q=2,所以a n=2n;(2)因为{b n}为各项非零的等差数列,所以S2n=(2n+1)b n+1,+1=b n b n+1,又因为S2n+1所以b n=2n+1,=,所以T n=3•+5•+…+(2n+1)•,T n=3•+5•+…+(2n﹣1)•+(2n+1)•,两式相减得:T n=3•+2(++…+)﹣(2n+1)•,即T n=3•+(+++…+)﹣(2n+1)•,即T n=3+1++++…+)﹣(2n+1)•=3+﹣(2n+1)•=5﹣.35.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),则{b n}的通项公式为b n=2n﹣1,n∈N*;(2)b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.36.已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b n}的前n项和(n∈N*).【解答】(Ⅰ)解:设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由已知b2+b3=12,得,而b1=2,所以q2+q﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8.由S11=11b4,可得a1+5d=16,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n﹣2.所以,{a n}的通项公式为a n=3n﹣2,{b n}的通项公式为.(Ⅱ)解:设数列{a2n b n}的前n项和为T n,由a2n=6n﹣2,有,,上述两式相减,得=.得.所以,数列{a2n b n}的前n项和为(3n﹣4)2n+2+16.37.已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N+),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b2n﹣1}的前n项和(n∈N+).【解答】解:(I)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q+q2﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,b n=2n.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8①.由S11=11b4,可得a1+5d=16②,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n﹣2.所以,数列{a n}的通项公式为a n=3n﹣2,数列{b n}的通项公式为b n=2n.(II)设数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为T n,由a2n=6n﹣2,b2n﹣1=4n,有a2n b2n﹣1=(3n﹣1)4n,故T n=2×4+5×42+8×43+…+(3n﹣1)4n,4T n=2×42+5×43+8×44+…+(3n﹣1)4n+1,上述两式相减,得﹣3T n=2×4+3×42+3×43+…+3×4n﹣(3n﹣1)4n+1==﹣(3n﹣2)4n+1﹣8得T n=.所以,数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为.38.已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=,a n b n+1+b n+1=nb n.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{b n}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)∵a n b n+1+b n+1=nb n.当n=1时,a1b2+b2=b1.∵b1=1,b2=,∴a1=2,又∵{a n}是公差为3的等差数列,∴a n=3n﹣1,(Ⅱ)由(I)知:(3n﹣1)b n+1+b n+1=nb n.即3b n+1=b n.即数列{b n}是以1为首项,以为公比的等比数列,∴{b n}的前n项和S n==(1﹣3﹣n)=﹣.39.设数列{a n}的前n项和为S n,已知S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*.(Ⅰ)求通项公式a n;(Ⅱ)求数列{|a n﹣n﹣2|}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)∵S2=4,a n+1=2S n+1,n∈N*.∴a1+a2=4,a2=2S1+1=2a1+1,解得a1=1,a2=3,=2S n+1,a n=2S n﹣1+1,当n≥2时,a n+1两式相减得a n﹣a n=2(S n﹣S n﹣1)=2a n,+1=3a n,当n=1时,a1=1,a2=3,即a n+1=3a n,满足a n+1∴=3,则数列{a n}是公比q=3的等比数列,则通项公式a n=3n﹣1.(Ⅱ)a n﹣n﹣2=3n﹣1﹣n﹣2,设b n=|a n﹣n﹣2|=|3n﹣1﹣n﹣2|,则b1=|30﹣1﹣2|=2,b2=|3﹣2﹣2|=1,当n≥3时,3n﹣1﹣n﹣2>0,则b n=|a n﹣n﹣2|=3n﹣1﹣n﹣2,此时数列{|a n﹣n﹣2|}的前n项和T n=3+﹣=,则T n==.40.已知a,b,c,d为实数,且a2+b2=4,c2+d2=16,证明ac+bd≤8.【解答】证明:∵a2+b2=4,c2+d2=16,令a=2cosα,b=2sinα,c=4cosβ,d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64,当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.。
本讲主要复习了必修(5)数列、解三角形、不等式等三部分知识要点和考点。
在利用这些知识点解决问题时注重函数的思想、数与形结合的思想、方程的数学思想、分类讨论的数学思想、等价转化的数学思想及配方法、特值法、分离参数法等数学思想方法的应用。
考点一:数列、不等式、解三角形等基础知识的考查例1、在下列命题中,把正确命题的序号填在题后的横线上。
(1)当三角形的各角的余切成等差数列时,各角所对边的平方成等差数列(2)已知不等式①②x2-6x+8<0 ③2x2-9x+m<0若同时满足①②的x值也满足③,则m9.(3)一个等差数列和一个等比数列,其首项是相等的正数,若其第(2n+1)项是相等的,则这两个数列的第(n+1)项也是相等的。
(4)方程有解时a的取值范围是在上述命题中正确命题的序号是。
分析:(1)设三个角A,B,C所对的边分别是a,b,c.由已知条件得:2cotB=cotA+cotC然后化为正、余弦。
通分再利用正、余弦定理可证:2b2=a2+c2.(2)可用特值法:先求不等式①②解集的交集。
再对m取特值验证。
也可利用二次函数的图像解决。
(3)利用等差、等比数列的通项公式表示这两个数列的第(n+1)项,然后比较大小。
或取特值验证。
(4)分离参数法:把a分离出来,用表示a,再用均值不等式求解。
解析:(1)由已知得:2cotB=cotA+cotC.利用正、余弦定理可证:2b2=a2+c2.故命题(1)是正确的。
(2)不等式①②的交集是(2,3),取m=0时,不等式化为:显然当2<x<3时,不等式成立。
故命题(2)错误另解:利用二次函数图像求解:设f(x)=2x2-9x+m,如图由已知得:(3)设数列分别是等差数列、等比数列。
首项分别是>0公差和公比分别是d、q,取n=2,q=2,由已知:即:,故==-=故,故命题(3)错误。
(4)由方程得:-(4+a)=.故此命题错误。
考点二:不等式与数列的综合应用的考查例2、已知数列{a}是首项a1>0,q>-1且q≠1的等比数列,设数列{b}的通项为b=a-ka(n∈N),数列{a}、{b}的前n项和分别为S,T.如果T>kS对一切自然数n都成立,求实数k的取值范围.分析:由探寻T和S的关系入手谋求解题思路。
必修5解三角形数列不等式【选择题】1.设,,a b c R ∈,且a b >,则 ( )A .ac bc >B .11a b<C .33a b >D .22a b >⒉ 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,834S a =,72a =-,则5a =( )A .6-B .4-C .2-D .2 3.在△ABC 中,若222sin sin sin A B C +<,则△ABC 的形状为( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .不能确定 ⒋ 若点(,)x y 位于曲线y x = 与2y =所围成的封闭区域, 则2x y -的最小值为( )A .-2B .-6C .0D .25.在等比数列{}n a 中,若2nn a =,则7a 与9a 的等比中项为( )A .8aB .8a -C .8a ±D .前3个选项都不对6.关于x 的不等式2260x ax a --<(0a >)的解集为12(,)x x ,且2110x x -=,则a =( )A .2B .5C .52D .32⒎ 已知正项等比数列{}n a 满足2014201320122a a a =+14a =,则116()m n+的最小值为( )A .23B .2C .4D .6 8.△ABC 的内角,,A B C 的所对的边,,a b c 成等比数列,且公比为q ,则sinCsin q A+的取值范围为()A .()0,+∞B .(1,2C .()1,+∞D .)1A .2015-B .2014-C .2014D .2015【填空题】11.若数列}{n a 中,762++-=n n a n ,则其前n项和n S 取最大值时,=n __________.12.在ABC ∆中,060,B AC ∠== ,则3AB BC +的最大值为 . 13.已知关于x 的不等式()()2440ax a x --->的解集为A ,且A 中共含有n 个整数,则当n 最小时实数a 的值为 .14.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若1sin cos ,24sin CB A==,且ABC S ∆=,则______.b =15.对于正项数列{}n a ,定义122n nnH a a na =++⋅⋅⋅+为{}n a 的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为n nH =,则数列{}n a 的通项公式为n a =__________。
一、不等式的解法:1.一元一次不等式:Ⅰ、(0)ax b a >≠:⑴若0a >,则 ;⑵若0a <,则 ;Ⅱ、(0)ax b a <≠:⑴若0a >,则 ;⑵若0a <,则 ;2.一元二次不等式:0a >时的解集与∆有关 (数形结合:二次函数、方程、不等式联系)3. 高次不等式:数轴标根 步骤:正化,求根,标轴,穿线(奇穿偶不穿),定解.4.分式不等式的解法:通解变形为整式不等式; ⑴()0()f x g x >⇔;⑵()0()f x g x <⇔; ⑶()0()f xg x ≥⇔ ;⑷()0()f xg x ≤⇔;5.解含有参数的不等式:解含参数的不等式时,首先应注意考察是否需要进行分类讨论.如果遇到下述情况则一般需要讨论: ①不等式两端乘除一个含参数的式子时,则需讨论这个式子的正、负、零性.②在求解过程中,需要使用指数函数、对数函数的单调性时,则需对它们的底数进行讨论.③在解含有字母的一元二次不等式时,需要考虑相应的二次函数的开口方向,对应的一元二次方程根的状况(有时要分析△),比较两个根的大小,设根为12,x x (或更多)但含参数,要分12x x >、12x x =、12x x <讨论。
例:解关于x 的不等式: 2(1)10ax a x -++< ()R a ∈)例:实系数方程2()20f x x ax b =++=的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,则21b a --∈;22(1)(2)a b -+- ∈ ;3a b +- ∈二、不等式的性质 (几个重要不等式) (1)0,0||,2≥≥∈a a R a 则若 (2))2||2(2,2222ab ab baab ba Rb a ≥≥+≥+∈+或则、若(当仅当a=b 时取等号)(3)如果a ,b 都是正数,那么.2a b +(当仅当a=b 时取等号)极值定理:若,,,,x y R x y S xy P +∈+==则:○1如果P 是定值, 那么当x=y 时,S 的值最小; ②如果S 是定值, 那么当x =y 时,P 的值最大.利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.常用的方法为:拆、凑、平方;例1:设12,,,x a a y 成等差数列,12,,,x b b y 成等比数列,则21212()a a b b +的取值范围是___ 。
小题专练·作业(十四)一、选择题1.(2014·福建)在下列向量组中,可以把向量a =(3,2)表示出来的是( )A .e 1=(0,0),e 2=(1,2)B .e 1=(-1,2),e 2=(5,-2)C .e 1=(3,5),e 2=(6,10)D .e 1=(2,-3),e 2=(-2,3) 答案 B解析 根据平面向量基本定理理解.由题意知,A 选项中e 1=0,C ,D 选项中两向量均共线,都不符合基底条件,故选B(事实上,a =(3,2)=2e 1+e 2).2.(2014·合肥质检)在△ABC 中,已知2a cos B =c ,sin A sin B ·(2-cos C )=sin 2C 2+12,则△ABC 为( )A .等边三角形B .等腰直角三角形C .锐角非等边三角形D .钝角三角形答案 B解析 由2a cos B =c ,得2a ·a 2+c 2-b 22ac =c .所以a 2=b 2,所以a =b .因为sin A sin B (2-cos C )=sin 2C2+12,所以2sin A ·sin B ·(2-cos C )-2+1-2sin 2C2=0,所以2sin A sin B (2-cos C )-2+cos C =0,所以(2-cos C )(2sin A sin B -1)=0.因为cos C ≠2,所以sin A sin B =12.因为a =b ,所以sin 2A =12,所以A =B =π4,所以△ABC 是等腰直角三角形,故选B.3.(2014·广州综合检测)若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为( )A .(-2,2)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-∞,-2]∪[2,+∞)D .[-2,2]答案 D解析 依题意x 2+ax +1≥0对x ∈R 恒成立,∴Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2.4.(2014·安徽示范性高中测试)已知D 是△ABC 中BC 边上的点,AB =22,AC =4,∠C =30°,∠BAC >∠B ,则满足AD =5的点D 的个数为( )A .1B .2C .3D .0 答案 B解析 方法一 在△ABC 中,由正弦定理,得sin ∠B =AC ·sin ∠C AB =4×sin30°22=22,所以∠B =45°或∠B =135°.又∠BAC >∠B ,所以∠B =45°.若AD =5,则在△ABD 中,由余弦定理,得AD 2=AB 2+BD 2-2AB ·BD ·cos ∠B ,即5=8+BD 2-2·22BD ·cos45°,解得BD =1或BD =3,所以满足条件的点D 的个数为2.方法二 在△ABC 中,由正弦定理,得sin ∠B =AC ·sin ∠CAB =4×sin30°22=22,所以∠B =45°或∠B =135°.又∠BAC >∠B ,所以∠B =45°.过A 作AE ⊥BC ,垂足为E ,在Rt △ACE 中,因为AC =4,∠C =30°,所以AE =2.又AD =5,则AB >AD >AE ,所以满足条件的点D 的个数为2.5.(2014·潍坊期末考试)已知不等式x +2x +1<0的解集为{x |a <x <b },点A (a ,b )在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则2m +1n 的最小值为( )A .4 2B .8C .9D .12答案 C解析 易知不等式x +2x +1<0的解集为(-2,-1),所以a =-2,b=-1,2m +n =1,2m +1n =(2m +n )(2m +1n )=5+2m n +2nm ≥5+4=9(当且仅当m =n =13时取等号),所以2m +1n 的最小值为9.6.(2014·浙江)设θ为两个非零向量a ,b 的夹角,已知对任意实数t ,|b +t a |的最小值为1.( )A .若θ确定,则|a |唯一确定B .若θ确定,则|b |唯一确定C .若|a |确定,则θ唯一确定D .若|b |确定,则θ唯一确定 答案 B解析 先求出向量的模,再通过函数最值求解. |b +t a |2=b 2+2a·b ·t +t 2a 2 =|a |2t 2+2|a|·|b |cos θ·t +|b |2. 因为|b +t a |min =1,所以4|a|2·|b |2-4|a|2·|b |2cos 2θ4|a |2=|b |2(1-cos 2θ)=1.所以|b |2sin 2θ=1,所以|b |sin θ=1,即|b |=1sin θ.即θ确定,|b |唯一确定.7.(2014·皖南八校联考)设A (a,1),B (2,b ),C (4,5)为坐标平面上三点(其中a ,b ∈R ),O 为坐标原点,若OA →与OB →在OC →方向上的投影相同,则实数a 与b 满足的关系式为( )A .4a -5b =3B .5a -4b =3C .4a +5b =14D .5a +4b =12答案 A解析 因为OA →与OB →在OC →方向上的投影相同,所以|OA →|cos 〈OA →,OC →〉=|OB →|cos 〈OB →,OC →〉,所以OA →·OC →=OB →·OC →.因为A (a,1),B (2,b ),C (4,5),所以(a,1)·(4,5)=(2,b )·(4,5),化简得4a -5b =3.8.(2014·武汉模拟)已知△ABC 的内角A ,C 满足sin Csin A =cos(A +C ),则tan C 的最大值为( )A. 2B.24C.22D.33 答案 B解析 因为sin Csin A =cos(A +C ),所以sin C =sin A cos(A +C ),即sin[(A +C )-A ]=sin A cos(A +C ),整理得sin(A +C )·cos A =2sin A ·cos(A +C ),则tan(A +C )=2tan A .因为sin Csin A =cos(A +C )>0.所以A 为锐角,则tan A >0.又tan C =tan[(A +C )-A ]=tan (A +C )-tan A 1+tan (A +C )tan A =tan A1+2tan 2A=11tan A +2tan A≤121tan A ·2tan A =24,当且仅当1tan A =2tan A 时等号成立,所以tan C 的最大值为24.9.(2014·江西五校联考)在棱长均为1的正四棱锥P -ABCD 中,点E 是BC 的中点,动点M 在四棱锥表面上运动,并且总保持ME →·AC →=0,则动点M 的轨迹的长度总和为( )A .2+ 2B .2+22 C .1+22 D .2答案 C 解析连接AC ,BD ,设其交点为O ,连接PO ,得AC ⊥BD ,AC ⊥PO ,所以AC ⊥平面PBD .过E 作与平面PBD 平行的平面EFG ,由ME →·AC →=0,得M 在平面EFG 内,则点M 的轨迹的长度总和等于三角形PBD 周长的一半.因为BD =2,PB =PD =1,所以三角形PBD 的周长为2+2,所以动点M 的轨迹的长度总和为1+22,故选C.10.(2014·福建)要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是( )A .80元B .120元C .160元D .240元答案 C解析 设底面矩形的一条边长是x m ,总造价是y 元,把y 与x 的函数关系式表示出来,再利用均值(基本)不等式求最小值.由题意知,体积V =4 m 3,高h =1 m ,所以底面积S =4 m 2,设底面矩形的一条边长是x m ,则另一条边长是4x m .又设总造价是y 元,则y =20×4+10×⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8x ≥80+202x ·8x =160,当且仅当2x=8x ,即x =2时取得等号.11.(2014·江南十校联考)在△ABC 中,AB =5,AC =6,cos A =15,O 是△ABC 的内心,若OP →=xOB →+yOC →,其中x ,y ∈[0,1],则动点P 的轨迹所覆盖图形的面积为( )A.1063B.1463 C .4 3 D .6 2答案 B解析 根据向量加法的平行四边形法则得动点P 的轨迹是以OB ,OC 为邻边的平行四边形,其面积为△BOC 面积的2倍.在△ABC 中,由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得BC =7.设△ABC 的内切圆的半径为r ,则12bc sin A =12(a +b +c )r ,解得r =263,所以S △BOC =12×BC ×r =12×7×263=763,故动点P 的轨迹所覆盖图形的面积为2S △BOC =1463,故选B.12.(2014·江西二校联合测试)已知圆C :(x -2)2+y 2=4,圆M :(x -2-5cos θ)2+(y -5sin θ)2=1(θ∈R ),过圆M 上任意一点P 作圆C 的两条切线PE ,PF ,切点分别为E ,F ,则PE →·PF →的最小值是( )A .5B .6C .10D .12答案 B解析 圆C :(x -2)2+y 2=4的圆心C (2,0),半径为2;圆M :(x -2-5cos θ)2+(y -5sin θ)2=1(θ∈R )的圆心M (2+5cos θ,5sin θ),半径为1.所以|CM |=(5cos θ)2+(5sin θ)2=5,圆M 上任意一点P 到点C 的距离的取值范围为4≤|PC |≤6,设|PE |2=|PF |2=t ,因为t =|PC |2-4,所以12≤t ≤32.因为cos ∠EPF =cos2∠FPC =2cos 2∠FPC -1=2t t +4-1=t -4t +4=1-8t +4,所以PE →·PF →=|PE ||PF |cos ∠EPF =|PE |2·(1-8t +4)=t (1-8t +4)=t +32t +4-8,设y =t +32t +4-8(12≤t ≤32),因为y ′=1-32(t +4)2≥1-32(12+4)2=78>0,所以函数y =t +32t +4-8在[12,32]上为增函数,所以y ≥12+3212+4-8=6,即PE →·PF →的最小值是6,故选B.二、填空题13.(2014·山东)在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为________.答案 16解析 由向量知识求出|AB →||AC →|的值,代入三角形面积公式求解. 已知A =π6,由题意得|AB →||AC →|cos π6=tan π6,|AB →||AC →|=23,所以△ABC 的面积S =12|AB →||AC →|sin π6=12×23×12=16.14.(2014·天津)已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =3BE ,DC =λDF .若AE →·AF →=1,则λ的值为________.答案 2解析 根据条件把向量AF →,AE →用向量AB →,AD →表示出来,然后根据向量数量积公式求解.AE →·AF →=(AB →+BE →)·(AD →+DF →)=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →+13BC →·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AD →+1λDC →=AB →·AD →+1λAB →·DC →+13BC →·AD →+13λBC →·DC →=2×2×cos120°+1λ×2×2+13×2×2+13λ×2×2×cos120°=-2+4λ+43-23λ=103λ-23,又∵AE →·AF →=1,∴103λ-23=1,∴λ=2.15.(2014·齐鲁名校联考)定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足f (x )+f (y )=f (xy ),且当x >1时,f (x )<0,若不等式f (x 2+y 2)≤f (xy )+f (a )对任意x ,y ∈(0,+∞)恒成立,则实数a 的取值范围是________.答案 (0,2]解析 ∵f (x 2+y 2)≤f (xy )+f (a ),∴f (x 2+y 2)≤f (a xy ).设0<x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2x 1×x 1)-f (x 1)=f (x 2x 1).∵x 2x 1>1,∴f (x 2x 1)<0,则函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,即x 2+y 2≥a xy ,∴a ≤x 2+y 2xy .而x 2+y2xy≥2,∴a ≤2,∴0<a ≤ 2.16.(2014·江苏灌云期中)已知不等式x 2-2x -3<0的整数解构成等差数列{a n }的前三项,则数列{a n }的第四项为________.答案 3或-1解析 ∵x 2-2x -3<0,∴-1<x <3,∴a 1=0,a 2=1,a 3=2,a 4=3或a 1=2,a 2=1,a 3=0,a 4=-1.17.(2014·浙江)如图,某人在垂直于水平地面ABC 的墙面前的点A 处进行射击训练.已知点A 到墙面的距离为AB ,某目标点P 沿墙面上的射线CM 移动,此人为了准确瞄准目标点P ,需计算由点A 观察点P 的仰角θ的大小.若AB =15 m ,AC =25 m ,∠BCM =30°,则tan θ的最大值是________.(仰角θ为直线AP 与平面ABC 所成角)答案539解析 先利用解三角形知识求解,再利用确定函数最值的方法确定最值.如图,过点P 作PO ⊥BC 于点O ,连接AO ,则∠P AO =θ. 设CO =x m ,则OP =33x m.在Rt △ABC 中,AB =15 m ,AC =25 m , 所以BC =20 m .所以cos ∠BCA =45. 所以AO =625+x 2-2×25x ×45=x 2-40 x +625 m.所以tan θ=33xx 2-40x +625=331-40x +625x 2=33⎝ ⎛⎭⎪⎫25x -452+925.当25x =45,即x =1254时,tan θ取得最大值为3335=539.18.(2014·四川)设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|P A |·|PB |的最大值是________.答案 5解析 求出定点A ,B 的坐标,并注意已知两直线互相垂直. ∵直线x +my =0与mx -y -m +3=0分别过定点A ,B , ∴A (0,0),B (1,3).当点P 与点A (或B )重合时,|P A |·|PB |为零;当点P 与点A ,B 均不重合时,∵P 为直线x +my =0与mx -y -m +3=0的交点,且易知此两直线垂直,∴△APB 为直角三角形,∴|AP |2+|BP |2=|AB |2=10.∴|P A |·|PB |≤|P A |2+|PB |22=102=5,当且仅当|P A |=|PB |时,上式等号成立.19.(2014·合肥质量检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则下列命题正确的是________.(写出所有正确命题的编号)①b a cos C <1-c a cos B ;②△ABC 的面积为S △ABC =12AB →·BC →·tan A ;③若a cos A =c cos C ,则△ABC 一定为等腰三角形;④若A 是△ABC 中的最大角,则△ABC 为钝角三角形的充要条件是-1<sin A +cos A <1;⑤若A =π3,a =3,则b 的最大值为2.答案 ④⑤解析 设R 为△ABC 的外接圆的半径,对于①,将b =2R sin B ,a =2R sin A ,c =2R sin C 代入b a cos C <1-c a cos B 中,可得sin B cos C +sin C cos B <sin A ,即sin(B +C )<sin A ,可得sin A <sin A ,所以①错.对于②,由于△ABC 的面积为S △ABC =12|AB →|·|AC →|·sin A ,此时A 可以取π2,而在S △ABC =12AB →·AC →·tan A 中A 取不到π2,所以②错.对于③,将a =2R sin A ,c =2R sin C 代入a cos A =c cos C 中,得sin A cos A =sin C cos C ⇒sin2A =sin2C ,故A =C 或A +C =π2,所以△ABC 不一定是等腰三角形,所以③错.对于④,必要性:因为△ABC 是钝角三角形且A 为最大角,即π2<A <π,所以0<sin A <1,-1<cos A <0,所以-1<sin A +cos A <1;充分性:因为-1<sin A +cos A <1,所以|sin A +cos A |<1,平方得sin2A <0,故π<2A <2π,即π2<A <π,所以A 为钝角,即△ABC 是钝角三角形,所以④对.对于⑤,由正弦定理,得3sin π3=b sin B ⇒b =2sin B ,当B =π2时,b max =2,所以⑤对.20.(2014·安徽)已知两个不相等的非零向量a ,b ,两组向量x 1,x 2,x 3,x 4,x 5和y 1,y 2,y 3,y 4,y 5均由2个a 和3个b 排列而成,记S =x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3+x 4·y 4+x 5·y 5,S min 表示S 所有可能取值中的最小值,则下列命题正确的是________.(写出所有正确命题的编号)①S 有5个不同的值;②若a ⊥b ,则S min 与|a |无关;③若a ∥b ,则S min 与|b |无关;④若|b |>4|a |,则S min >0;⑤若|b |=2|a|,S min =8|a|2,则a 与b 的夹角为π4. 答案 ②④解析 根据分类讨论思想及向量数量积定义求解.∵x i ,y i (i =1,2,3,4,5)均由2个a 和3个b 排列而成, ∴S = i =15x i y i 可能情况有以下三种:(1)S =2a 2+3b 2;(2)S =a 2+2a·b +2b 2;(3)S =4a·b +b 2.∵2a 2+3b 2-(a 2+2a·b +2b 2)=a 2+b 2-2a·b =a 2+b 2-2|a||b|cos θ≥0,a 2+2a·b +2b 2-4a·b -b 2=a 2+b 2-2a·b ≥0,∴S 的最小值为S min =b 2+4a·b.因此S 最多有3个不同的值,故①不正确.当a ⊥b 时,S 的最小值为S min =b 2与|a|无关,故②正确.当a ∥b 时,S 的最小值为S min =b 2+4|a||b|或S min =b 2-4|a||b|与|b |有关,故③不正确.当|b |>4|a|时,S min =b 2+4|a||b|cos θ≥b 2-4|a||b|=|b|(|b |-4|a |)>0.故④正确.当|b |=2|a|时,由S min =b 2+4a·b =8|a |2,知4a·b =4a 2,即a·b =a 2,∴|a||b|cos θ=a 2,∴cos θ=12,∴θ=π3,故⑤不正确.因此正确命题的编号为②④.。
【2】不等式含参问题、三角形的综合考点一:根据不等式的解集情况求参数例1、若关于x的一元一次不等式组有三个整数解,则m的取值范围是.变式1:若关于x的一元一次不等式组的解集为x>3,那么a的取值范围是.变式2:关于x的不等式组的解集中至少有5个整数解,则正数a的最小值是.考点二:“新定义”在不等式中应用求参数例2、新定义:对非负数x“四舍五入“到个位的值记为<x>,即当n为非负数时,若n﹣≤x<n+,则<x>=n.例如<0>=<0.49>=0,<0.5>=<1.49>=1,<2>=2,<3.5>=<4.23>=4,…试回答下列问题:(1)填空:①<9.6>=;②如果<x>=2,实数x的取值范围是.(2)若关于x的不等式组的整数解恰有4个,求<m>的值;(3)求满足<x>=x的所有非负实数x的值.变式1:.阅读下列材料解答问题:新定义:对非负数x“四舍五入”到个位的值记为<x>,即:当n为非负整数时,如果n﹣≤x<n+,则<x>=n;反之,当n为非负整数时,如果<x>=n,则n﹣≤x<n+.例如:<0.1>=<0.49>=0,<1.51>=<2.48>=2,<3>=3,<4.5>=<5.25>=5,…试解决下列问题:(1)①<π+2.4>=(π为圆周率);②如果<x﹣1>=2,则数x的取值范围为;(2)求出满足<x>=x﹣1的x的取值范围.变式2:若一元一次方程的解也是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程.例如:方程2x﹣6=0的解为x=3,不等式组的解集为2<x<5,因为2<3<5,所以方程2x﹣6=0为不等式组的关联方程.(1)在方程①5x﹣3=0,②x﹣3=0中,不等式组的关联方程是.(填序号);(2)若不等式组的一个关联方程的根是整数,则这个关联方程可以是.(写出一个即可);(3)若方程x=2与x=3都是关于x的不等式组的关联方程,求m的取值范围.考点三:与三角形有关的性质及计算1例3、已知等腰三角形的一腰上的高与底边的夹角为40度,那么它的顶角为.变式1:已知等腰三角形的一个内角为50°,则顶角为度.变式2:等腰三角形中有一个内角是70°,则另外两个内角的度数分别为.变式3:如图,在底边BC为2,腰AB为2的等腰三角形ABC中,DE垂直平分AB于点D,交BC于点E,则△ACE的周长.变式4:如图,△ABC中,D是AB的中点,DE⊥AB,∠ACE+∠BCE=180°,EF⊥AC交AC 于F,AC=12,BC=8,则AF=.变式5:如图,△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D点,DE⊥AB于点E,BF⊥AC于点F,DE =3cm,则BF=cm.变式6:如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AC=26,BD=24,M、N分别是AC、BD的中点,则线段MN的长为.考点四:与三角形有关的最值问题例4、如图,已知点P是∠AOB角平分线上的一点,∠AOB=60°,PD⊥OA,M是OP的中点,DM=4cm,如果点C是OB上一个动点,则PC的最小值为cm.例5、如图,在锐角三角形ABC中,AB=4,△ABC的面积为10,BD平分∠ABC,若M、N 分别是BD、BC上的动点,则CM+MN的最小值为.例6、如图,点P是∠AOB内任意一点,OP=5cm,点M和点N分别是射线OA和射线OB 上的动点,∠AOB=30°,则△PMN周长的最小值=.变式1:如图,P是∠AOB的角平分线上的一点,∠AOB=60°,PD⊥OA,M是OP的中点,点C是OB上的一个动点,若PC的最小值为3cm,则MD的长度为cm.变式2:如图,点M是∠AOB平分线上一点,∠AOB=60°,ME⊥OA于E,OE=,如果P是OB上一动点,则线段MP的取值范围是.变式3:如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OB、OA上的动点,点P为∠AOB内一点,且OP=8,则△PMN的周长的最小值=.变式4:如图,在四边形ABCD中,∠DAB=130°,∠D=∠B=90°,点M,N分别是CD,BC上两个动点,当△AMN的周长最小时,∠AMN+∠ANM的度数为.变式5:如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,点A、C分别在x轴、y轴上,当点A在x轴上运动时,点C随之在y轴上运动,在运动过程中,点B到原点的最大距离是.考点五:与三角形有关的证明及计算例7、(1)如图1,已知△ABC,以AB,AC为边向△ABC外做等边△ABD和等边△ACE,连接BE,CD,求证:BE=CD;(2)如图2,已知△ABC,以AB,AC为边向外作正方形ABFD和正方形ACGE,连接BE,CD,BE与CD有什么数量关系?简单说明理由;(3)运用(1)、(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,要测量池塘两岸相对的两点B,E的距离,已经测得∠ABC=45°,∠CAE=90°,AB=BC=60米,AC=AE,求BE的长.变式1:(1)问题发现:如图1,△ABC和△DCE均为等边三角形,当△DCA应转至点A,D,E在同一直线上,连接BE,易证△BCE≌△ACD,则①∠BEC=;②线段AD,BE之间的数量关系;(2)拓展研究:如图2,△ACB和△DCE均为等腰三角形,且∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,若AE=12,DE=7,求AB的长度;(3)如图3,P为等边三角形ABC内一点,且∠APC=150°,∠APD=30°,AP=4,CP =3,DP=7,求BD的长.变式2:如图1,在等边△ABC 中,线段AM 为BC 边上的中线,动点D 在直线AM (点D 与点A 重合除外)上时,以CD 为一边且在CD 的下方作等边△CDE ,连接BE . (1)判断AD 与BE 是否相等,请说明理由;(2)如图2,若AB =8,点P 、Q 两点在直线BE 上且CP =CQ =5,试求PQ 的长;(3)在第(2)小题的条件下,当点D 在线段AM 的延长线(或反向延长线)上时.判断PQ 的长是否为定值,若是请直接写出PQ 的长;若不是请简单说明理由.考点五:一次函数综合 如图,直线l 1的解析表达式为112y x =+,且l 1与x 轴交于点D ,直线l 2经过点A 4,0)(、B (1,5)-,直线l 1与l 2交于点C . (1)求直线l 2的函数关系式; (2)求△ADC 的面积;(3)在直线l 2上是否存在一点P ,使得△CDP 的面积为6?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
客观题专练四 不等式、平面向量、解三角形一、选择题 (共12小题,每题5分。
每道题只有一个正确选项。
)1.(2016·全国Ⅰ理,1)设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B 等于( ) A.⎝⎛⎭⎫-3,-32 B.⎝⎛⎭⎫-3,32 C.⎝⎛⎭⎫1,32 D.⎝⎛⎭⎫32,32.(2016·全国Ⅰ理,8)若a >b >1,0<c <1,则( )A .a c <b cB .ab c <ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c3.(2016·全国Ⅲ,1)设集合S ={x |(x -2)(x -3)≥0},T ={x |x >0},则S ∩T 等于( ) A .[2,3] B .(-∞,2]∪[3,+∞) C .[3,+∞) D .(0,2]∪[3,+∞)4.(2016·全国Ⅲ,3)已知向量BA →=⎝⎛⎫12,32,BC →=⎝⎛⎫32,12,则∠ABC 等于( )A .30°B .45°C .60°D .120°5.(2016·全国Ⅲ,6)已知a =243,b =425,c =2513,则( )A .b <a <cB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b6.(2016·全国Ⅲ,8)在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则cos A 等于( )A.31010B.1010 C .-1010 D .-310107.(2016·四川)设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q 的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件8.(2016·山东)已知非零向量m ,n 满足4|m |=3|n |,cos 〈m ,n 〉=13.若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( ) A .4 B .-4 C.94 D .-949.(2016·天津)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF →·BC →的值为( ) A .-58 B.18 C.14 D.11810.(2015课标全国Ⅰ,理7)设D 为△ABC 所在平面内一点,=3 ,则( ) A =-BCD11. (2014课标全国Ⅰ,理1)已知集合A={|},B=,则=( ) .[-2,-1] .[-1,2) .[-1,1] .[1,2)12.(2013课标全国Ⅰ,理12)设△A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,△A n B n C n 的面积为S n ,n=1,2,3,….若b 1>c 1,b 1+c 1=2a 1,a n+1=a n ,b n+1=,c n+1=,则( ).A .{S n }为递减数列B .{S n }为递增数列C .{S 2n-1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D .{S 2n-1}为递减数列,{S 2n }为递增数列二、填空题(共4道小题,每题5分,请将正确的结果填到横线上。
专题4-4 三角函数与解三角形大题综合归类目录一、热点题型归纳【题型一】三角函数求解析式:“识图”................................................................................................. 1 【题型二】图像与性质1:单调性与值域................................................................................................ 3 【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型 ................................................................................ 4 【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数 ................................................................................ 5 【题型五】图像与性质4:零点与对称轴................................................................................................ 6 【题型六】解三角形1:面积与周长常规................................................................................................ 8 【题型七】解三角形2:计算角度与函数值 ............................................................................................ 9 【题型八】解三角形3:求面积范围(最值) ...................................................................................... 10 【题型九】解三角形4:周长最值 ......................................................................................................... 11 【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型 ...................................................................... 11 【题型十一】解三角形6:最值范围综合.............................................................................................. 12 二、真题再现 ............................................................................................................................................ 12 三、模拟测试 .. (14)【题型一】三角函数求解析式:“识图”【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)函数()sin(π),R f x A x x ϕ=+∈(其中π0,02A ϕ>≤≤)部分图象如图所示,1(,)3P A 是该图象的最高点,M ,N 是图象与x 轴的交点.(1)求()f x 的最小正周期及ϕ的值;(2)若π4PMN PNM ∠+∠=,求A 的值.1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,求函数()g x ≥.2.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x ;(2)若2f α⎛⎫= ⎪⎝⎭()0,πα∈,求cos2α的值.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()sin ,0,0,2f x A x x R A ωϕωϕπ⎛⎫=+∈>>< ⎪⎝⎭部分图象如图所示.(1)求()f x 的最小正周期及解析式; (2)将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位长度得到函数()y g x =的图象,求函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【题型二】图像与性质1:单调性与值域【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)已知函数()21cos cos 2f x x x x =⋅-. (1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在区间[0,2π]上的最值.【变式演练】1.(2022·湖北·高三开学考试)已知函数2()sin cos sin sin 44f x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若[0,]x π∈,求出()f x 的单调递减区间.2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)已知函数()sin 2cos 22sin cos .36f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的最小正周期及对称轴方程;(2)将函数()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,求()y g x =在[0,2π]上的单调递减区间.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()()2sin cos cos 04f x x x x ππωωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(1)求()f x 图象的对称轴方程;(2)将()f x 的图象向左平移6π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)在①sin α=①2tan 40αα-=这两个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.已知角a 是第一象限角,且___________. (1)求tan α的值;(2)3)cos()cos(3)2πααπαπ+++-的值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【变式演练】1.(2022·北京·二模)已知函数2()cos cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件①:函数()f x 的最小正周期为π;条件①:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件①:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin cos 0,0f x a x x a ωωω=>>.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数()f x 存在且唯一确定.条件①:π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;条件①:()f x 为偶函数;条件①:()f x 的最大值为1;条件①:()f x 图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2. 注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.(1)求()f x 的解析式;(2)设()()22cos 1g x f x x ω=-+,求函数()g x 在()0,π上的单调递增区间.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()2sin cos f x a x x x x =∈R ,若__________.条件①:0a >,且()f x 在x ∈R 时的最大值为1条件①:6f π⎛⎫= ⎪⎝⎭请写出你选择的条件,并求函数()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.注:如果选择条件①和条件①分别解答,按第一个解答计分.【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()π2sin()3f x x =+.(1)若不等式()3f x m -≤对任意ππ[,]63x ∈-恒成立,求整数m 的最大值;(2)若函数()π()2g x f x =-,将函数()g x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平移12π个单位,得到函数()y h x =的图象,若关于x 的方程()102h x k -=在π5π[,]1212x ∈-上有2个不同实数解,求实数k 的取值范围.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =,()f x m n =⋅,其中0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)求函数()f x 的单调增区间; (2)将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上各点横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),再向下平移1个单位得到()g x 的图象,若()g x m =在5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有2个解,求m 的取值范围.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)先将函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度,再将所得图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到()g x 的图象.(i )若0m >,当[0,]x m ∈时,()g x 的值域为[2],求实数m 的取值范围;(ii )若不等式2()(21)()10g x t g x t -+--≤对任意的,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.3.(2022·全国·高三专题练习)已知:函数()2sin cos f x x x x =. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间;(3)若函数()()g x f x k =-在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的零点,写出实数k 的取值范围.(只写结论)【题型五】图像与性质4:零点与对称轴【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()4cos cos 1(0)3f x x x πωωω⎛⎫=⋅-- ⎪>⎝⎭的部分图像如图所示,若288AB BC π⋅=-,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()y f x m =-在130,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上有且仅有三个不同的零点1x ,2x ,3x ,(123x x x <<),求实数m 的取值范围,并求出123 cos (2)x x x ++的值.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象.当130,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()0g x a -=恰有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求实数a 的取值范围和1232x x x ++的值.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,若方程()0g x m -=在70,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求m 的取值范围及()123tan 2x x x ++的值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知数2()2sin 1(0)6212x f x x πωπωω⎛⎫⎛⎫=+++-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的相邻两对称轴间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()g x 的值域;(3)对于第(2)问中的函数()g x ,记方程4()3g x =在4,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的根从小到大依次为12,,n x x x ,若m =1231222n n x x x x x -+++++,试求n 与m 的值.【题型六】解三角形1:面积与周长常规【典例分析】(2022·安徽·高三开学考试)在ABC 中,点,M N 分别在线段,BC BA 上,且,BM CM ACN BCN =∠=∠,3,22AB AM AC ===.(1)求BM 的长;(2)求BCN △的面积.【变式演练】1.(2022·北京·高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,,sin2sin =a b c C C . (1)求C ∠;(2)若1b =,且ABCABC 的周长.2.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高三阶段练习)已知ABC 的三个内角,,A B C 所对的边分别为a ,b ,c ,)tan tan tan tan 1+=B C B C . (1)求角A 的大小;(2)若1a =,21)0c b -=,求ABC 的面积.3.(2022·云南昆明·高三开学考试)已知ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin cos 0B b A -=. (1)求A ;(2)若c =a =ABC 的面积.【题型七】解三角形2:计算角度与函数值【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ==-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值.【变式演练】1.(2021·天津静海·高三阶段练习)已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足()()2sin 2sin 2sin a b A b a B c C -+-=. (1)求角C 的大小;(2)若c =4a b +=,求ABC 的面积.(3)若cos =A ,求()sin 2A C -的值.2.(2022·北京市第二十二中学高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c ,周长为1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.3.(2022·青海玉树·高三阶段练习(文))在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ABC 的面积)222S a c b =+-. (1)求角B 的大小;(2)若2a c =,求sin C .【题型八】解三角形3:求面积范围(最值)【典例分析】(2022·云南·昆明一中高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,且222sin sin sin sin A B C B C -=. (1)求A ;(2)若a =ABC 面积的最大值.【变式演练】1.(2022·河南·高三开学考试(文))已知,,a b c 分别为ABC 的内角,,A B C 所对的边,且()()sin sin sin sin a c b A C B c B +--+=(1)求角A 的大小;(2)若a =ABC 面积的最大值.2.(2022·湖南·麻阳苗族自治县第一中学高三开学考试)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知ABC 的外接圆半径R =tan tan B C +=.(1)求B 和b 的值;(2)求ABC 面积的最大值.3.(2021·江苏·矿大附中高三阶段练习)ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin cos sin (2cos )A B B A =-.(1)若b c +,求A ;(2)若2a =,求ABC 的面积的最大值.【题型九】解三角形4:周长最值【典例分析】(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin sin A B C A B +-=. (1)求角C 的大小;(2)若ABCABC 周长的取值范围.【变式演练】1.(2022·广东·深圳外国语学校高三阶段练习)已知ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若()2cos cos 0a c B b C --=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,求a c +的最大值.2.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)在锐角ABC 中,角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,从条件①:3sin cos tan 4A A A =,条件①12=,条件①:2cos cos cos a A b C c B -=这三个条件中选择一个作为已知条件. (1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC 周长的取值范围.3.(2022·广东·高三开学考试)已知锐角ABC 中,角A 、B 、C 所对边为a 、b 、c ,= (1)求角A ;(2)若4a =,求b c +的取值范围.【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型【典例分析】(2022·四川成都·模拟预测(理))①ABC 中,角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,tan tan 2tan tan A AB C bc,cos cos 1b C c B +=.(1)求角A 及边a ; (2)求2b c +的最大值.【变式演练】1.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos2B C B C A -=+. (1)求角A 的大小;(2)若a =2b c +的最大值.2..(2022·辽宁·抚顺市第二中学三模)在①()()222sin 2sin B c a C b c a b -=+-,①23cos cos cos 24A C A C --=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中,问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =_______. (1)求角B ﹔(2)求2a c -的范围.【题型十一】解三角形6:最值范围综合【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)记ABC 内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知tan tan 2tan tan tan B CB A A=-.(1)求证:2222b c a +=;(2)求2abc 的取值范围.【变式演练】1.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已cos sin B b C =+. (1)求C 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形且c =22a b +的取值范围.2.(2022·湖南湘潭·高三开学考试)设ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A 为钝角,且tan bB a =.(1)探究A 与B 的关系并证明你的结论; (2)求cos cos cos A B C ++的取值范围.1.(2022·天津·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值. 2.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知12313S S S B -+==.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C =,求b . 3.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ; (2)证明:2222a b c =+4.(·浙江·高考真题(理))已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c 1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.5.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B=++.(1)若23C π=,求B ;(2)求222a b c +的最小值.6.(2020·山东·高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭在根据表中数据,求:(1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.7.(山东·高考真题)已知函数()2sin 2y x ϕ=+,x ∈R ,π02ϕ<<,函数的部分图象如下图,求(1)函数的最小正周期T 及ϕ的值: (2)函数的单调递增区间.8.(2021·天津·高考真题)在ABC ,角 ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin :sin :sin 2A B C =b =(I )求a 的值; (II )求cos C 的值;(III )求sin 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.9.(2021·全国·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+.. (1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.10.(2021·北京·高考真题)在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B ;(2)再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,求BC 边上中线的长.条件①:c =;条件①:ABC 的周长为4+条件①:ABC11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中.3sin cos 64A A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求角A ;(2)若8AC =,点D 是线段BC 的中点,DE AC ⊥于点E ,且DE =CE 的长.1.(2022·浙江省杭州学军中学模拟预测)已知函数()()sin y f x A x B ωϕ==++(其中A ,ω,ϕ,B 均为常数,且0A >,0>ω,ϕπ<)的部分图像如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)若5()126g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,求()g x 的值域.2.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(sin a x =,(1,cos )b x =.(1)若a b ⊥,求sin 2x 的值;(2)令()f x a b =⋅,把函数()f x 的图像上每一点的横坐标都缩短为原来的一半(纵坐标不变),再把所得的图像沿x 轴向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图像,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使()f x 的解析式唯一确定. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()6g x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求()g x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值.条件①:()f x 的最小正周期为π;条件①:()00f =;条件①:()f x 图象的一条对称轴为4x π=. 注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()()3,sin 26f x x x a a a g x x π⎛⎫=--+∈=+ ⎪⎝⎭R .(1)若()f x 为奇函数,求实数a 的值;(2)若对任意[]10,1x ∈,总存在20,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()12f x g x =成立,求实数a 的取值范围.5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 216f x x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)若()()()12f x f x f x ≤≤,12min 2x x π-=,求()f x 的对称中心;(2)已知05ω<<,函数()f x 图象向右平移6π个单位得到函数()g x 的图象,3x π=是()g x 的一个零点,若函数()g x 在[],m n (m ,n R ∈且m n <)上恰好有10个零点,求n m -的最小值; 6、(2022·安徽·高三开学考试)记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且23,2b c B C ==.(1)求cos C ;(2)若5a =,求c .7.(2022·广西·模拟预测(文))设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos 2sin c b A b A -=. (1)证明:()sin 2sin sin A B B A -=; (2)若3A B =,求B 的值.8.(2022·全国·高三专题练习)在①2cos cos c b B a A -=;①sin cos 2AA =;()sin a C C =,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若__________.(填条件序号) (1)求角A 的大小;(2)若3a =,求ABC 面积的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.9.(2021·福建省华安县第一中学高三期中)在①π1cos cos 32B B ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,①sin (sin sin )sin a A c C A b B +-=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中.问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =______________. (1)求角B ;(2)求a c +的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 10.(2022·山东烟台·三模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos cos 2cos b a A C c A =+. (1)求角A ;(2)若4a =,求2c b -的取值范围.11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,点D 在边BC 上,3AB =,2AC =. (1)若AD 是BAC ∠的角平分线,求:BD DC ;(2)若AD 是边BC 上的中线,且AD =,求BC .12.(2022·全国·模拟预测(文))在①3cos210cos 10A A +-=,①sin cos A A -=①tan 2A =三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.如果多选,则按第一个解答给分. 已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且______ (1)求cos A ;(2)sin sin B C 的最大值.。
基本不等式和三角函数练习一、选择题1.63)a -≤≤的最大值为 ( ) A.9 B.29 C.3 D. 223 2.设正实数x,y,z 满足x 2-3xy+4y 2-z =0.则当xyz取得最大值时,212x y z +-的最大值为( ) A.0 B.1 C.94D.3 3.设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,则当zxy取得最大值时, 2x y z +-的最大值为( )A.0B.98C.2D.944.若2x +2y =1,则x+y 的取值范围是 ( )A .[]0,2B .[]2,0-C .[)2,-+∞D .(],2-∞-8.若正数,a b 满足1a b +=,则11a b +--的最小值为 ( )A .4B .6C .9D .1610.已知log 2a +log 2b ≥1,则3a +9b 的最小值为__________.11.若实数x 、y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是__________.12. 已知正实数,x y 满足ln ln 0x y +=,且22(2)4k x y x y +≤+恒成立,则k 的最大值是________. 13.设a + b = 2, b >0, 则1||2||a a b+的最小值为 .14.设a + b = 2, b >0, 则当a = 时, 1||2||a a b+取得最小值.15. 设b a ,为正实数,则ba bb a a +++2的最小值为 。
16.在锐角△ABC 中,已知内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,向量m =(2sin(A +C ),3),n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos2B ,2cos 2B 2-1,且向量m 、n 共线.(1)求角B 的大小; (2)如果b =1,求△ABC 的面积S △ABC 的最大值.17、在,,ABC a b c ∆中,分别为内角A,B,C 的对边.已知:)()22sin sin sin ,A C a b B ABC -=-∆的外(1)求角C 和边c ;(2)求ABC ∆的面积S 的最大值并判断取得最大值时三角形的形状.18、在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c.已知24sin 4sin sin 22A B A B -+=+(I )求角C 的大小; (2)若c =ABC ∆面积的最大值基本不等式和三角函数练习一、选择题1. 63)a -≤≤的最大值为 ( ) A.9 B.29 C.3 D.223 【解析】选B. 当6-=a 或3=a 时, 0)6)(3(=+-a a ,当36<<-a 时,29263)6)(3(=++-≤+-a a a a ,当且仅当,63+=-a a 即23=a 时取等号.2.设正实数x,y,z 满足x 2-3xy+4y 2-z =0.则当xyz取得最大值时,212x y z +-的最大值为( ) A.0 B.1 C.94D.3 【解析】选B. 由22340x xy y z -+-=,得2234z x xy y =-+. 所以2214343xy xy x y z x xy y y x ==-++-1≤=,当且仅当4x y y x =,即2x y =时取等号此时22y z =, 1)(max =zxy.xy y y z y x 2122212-+=-+)211(2)11(2y y x y -=-=211122412y y ⎛⎫+- ⎪⎪≤= ⎪⎪⎝⎭. 3.设正实数z y x ,,满足04322=-+-z y xy x ,则当zxy取得最大值时, 2x y z +-的最大值为( )A.0B.98C.2D.94【解析】 选C. 由22340x xy y z -+-=,得2234z x xy y =-+.所以1342344322=-⋅≥-+=+-=xyy x x y y x xy y xy x xy z ,当且仅当4x y y x =, 即2x y =时取等号此时22y z =,所以()222222242222222=⎪⎭⎫⎝⎛-+≤-=-=-+=-+y y y y y y y y y z y x ,当且仅当y=2-y 时取等号.4.若2x +2y =1,则x+y 的取值范围是 ( )A .[]0,2B .[]2,0-C .[)2,-+∞D .(],2-∞-【解析】选D. 2x +2y =1,所以2x+y ≤14,即2x+y ≤2-2,所以x+y ≤-2.8.若正数,a b 满足1a b +=,则11a b +--的最小值为 ( ) A .4 B .6 C .9 D .16时取等号,又2x +1y =1,此时x =4,y =2.∴(x +2y )min =8,要使x +2y >m 2+2m 恒成立,只需(x +2y )min >m 2+2m 成立,即8>m 2+2m ,解得-4<m <2.答案:D二、填空题10.已知log 2a +log 2b ≥1,则3a +9b 的最小值为__________.解析:log 2a +log 2b =log 2(ab ).∵log 2a +log 2b ≥1,∴ab ≥2且a >0,b >0.3a +9b =3a +32b ≥23a ·32b =23a +2b ≥2322ab≥232×2=18,当且仅当a =2b ,即a =2,b =1时等号成立.∴3a +9b 的最小值为18.答案:1811.若实数x 、y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是__________.解析:∵xy ≤14(x +y )2,∴1=x 2+y 2+xy =(x +y )2-xy ≥(x +y )2-14(x +y )2=34(x +y )2,∴(x +y )2≤43,∴-233≤x +y ≤233,当x =y =33时,x +y 取得最大值233.答案:23312. 已知正实数,x y 满足ln ln 0x y +=,且22(2)4k x y x y +≤+恒成立,则k 的最大值是________.213.设a + b = 2, b >0, 则1||2||a a b+的最小值为 .【解题指南】将1||2||a a b+中的1由a + b 代换,再由均值不等式求解.【解析】因为a + b = 2, b >0,所以1||||||2||4||4||4||++=+=++a ab a a b a a b a b a a b||214||4||4||≥+⨯=+a b a a a a b a ,当且仅当||4||=b a a b 时等号成立,此时2=-a ,或23=a , 若2=-a ,则314||4+=a a ,若23=a ,则51.4||4+=a a 所以1||2||a a b +的最小值为3.4【答案】3414.设a + b = 2, b >0, 则当a = 时, 1||2||a a b+取得最小值.【解题指南】将1||2||a a b+中的1由a + b 代换,再由均值不等式求解.【解析】因为a + b = 2, b >0,所以1||||||2||4||4||4||++=+=++a ab a a b a a b a b a a b||214||4||4||≥+⨯=+a b a a a a b a ,当且仅当||4||=b a a b 时等号成立,此时2=-a ,或23=a ,若2=-a ,则314||4+=a a ,若23=a ,则51.4||4+=a a 所以1||2||a a b +取最小值时,2=-a . 【答案】-215. 设b a ,为正实数,则ba bb a a +++2的最小值为 。
与不等式相关的三角最值问题不等式是解决最值问题的重要方法,有关三角最值问题是高考的热点和难点,解决此例题:(2016·江苏卷)在锐角三角形ABC中,若sin A=2sin B sin C,则tan A tan B tan C的最小值是________________.变式1(2018·浙江模拟)若△ABC的内角满足sin A+2sin B=2sin C,求cos C的最小值.变式2(2018·盐城三模)设△ABC的面积为2,若角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,则a2+2b2+3c2的最小值为________________.串讲1在△ABC中,BC=2,AC=1,以AB为边作等腰直角三角形ABD(B为直角顶点,C,D两点在直线AB的两侧),当∠C变化时,线段CD长的最大值为________________.串讲2在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知点(a,b)在直线x(sin A -sin B)+y sin B=c sin C上.(1)求角C的大小;(2)若△ABC为锐角三角形且满足mtan C=1tan A+1tan B,求实数m的最小值.(2018·镇江期末)如图,准备在墙上钉一个支架,支架由两直杆AC与BD焊接而成,焊接点D把杆AC分成AD,CD两段,其中两固定点A,B间距离为1米,AB与杆AC的夹角为60°,杆AC长为1米,若制作AD段的成本为a元/米,制作CD段的成本是2a元/米,制作杆BD是4a元/米.设∠ADB=α,则制作整个支架的总成本记为S元.(1)求S关于α的函数表达式,并求出α的取值范围;(2)问AD段多长时,S最小?(2018·扬州期末)如图,射线OA 和OB 均为笔直的公路,扇形OPQ 区域(含边界)是一蔬菜种植园,其中P ,Q 分别在射线OA 和OB 上.经测量得,扇形OPQ 的圆心角(即∠POQ)为2π3,半径为1千米.为了方便菜农经营,打算在扇形OPQ 区域外修建一条公路MN ,分别与射线OA ,OB 交于M ,N 两点,并要求MN 与扇形弧PQ 相切于点S ,设∠POS =α(单位:弧度),假设所有公路的宽度均忽略不计.(1)试将公路MN 的长度表示为α的函数,并写出α的取值范围; (2)试确定α的值,使得公路MN 的长度最小,并求出其最小值.答案:(1)MN =tan α+tan ⎝⎛⎭⎫2π3-α=3(tan 2α+1)3tan α-1,其中π6<α<π2; (2)当α=π3时,MN 长度的最小值为23千米.解析:(1)因为MN 与扇形弧PQ 相切于点S ,所以OS ⊥MN.在Rt △OSM 中,因为OS =1,∠MOS =α,所以SM =tan α,在Rt △OSN 中,∠NOS =2π3-α,所以SN =tan ⎝⎛⎭⎫2π3-α, 所以MN =tan α+tan ⎝⎛⎭⎫2π3-α=3(tan 2α+1)3tan α-1,4分其中π6<α<π2.6分(2)因为π6<α<π2,所以3tan α-1>0,令t =3tan α-1>0,则tan α=33(t +1),所以MN =33·⎝⎛⎭⎫t +4t+2,8分 由基本不等式得MN ≥33·⎝⎛⎭⎫2t ×4t +2=23,10分 当且仅当t =4t即t =2时取“=”.12分当时tan α=3,由于π6<α<π2,故α=π3.13分答:(1)MN =tan α+tan ⎝⎛⎭⎫2π3-α=3(tan 2α+1)3tan α-1,其中π6<α<π2. (2)当α=π3时,MN 长度的最小值为23千米.14分例题1 答案:8.解析:由sin A =sin (π-A)=sin (B +C)=sin B cos C +cos B sin C ,sin A =2sin B sin C ,可得sin Bcos C +cos B sin C =2sin B sin C.由三角形ABC 为锐角三角形,则cos B >0,cos C >0,可得tan B +tan C =2tan B tan C.又tan A =-tan (π-A)= -tan (B +C)=-tan B +tan C1-tan B tan C,则tan A tan B tan C =tan A +tan B +tan C =tan A +2tan B tan C ,由A ,B ,C 为锐角可得tan A >0,tan B >0,tan C >0,所以tan A tan B tan C =tan A +2tan B tan C ≥22tan A tan B tan C ,即tan A tan B tan C ≥8,当且仅当tan A =2tan B tan C ,即tan B =2+2,tan C =2-2,tan A =4(或tan B ,tan C 互换)时取到等号,因此tan A tan B tan C 最小值为8.变式联想变式1 答案:6-24. 解析:设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则由正弦定理得a +2b =2c ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +2b 222ab=34a 2+12b 2-22ab 2ab ≥234a 2×12b 2-22ab 2ab=6-24,当且仅当34a 2=12b 2时,即a b =23时等号成立,所以cos C 的最小值为6-24. 变式2 答案:811.解析:由S =12bc sin A ,得bc =4sin A .又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,所以a 2+2b 2+3c 2=3b 2+4c 2-2bc cos A ≥23b 2·4c 2-2bc cos A =bc ()43-2cos A =8(23-cos A )sin A.令f(A)=8(23-cos A )sin A,A ∈(0,π),f ′(A) =8(1-23cos A )sin 2A ,令f′(A)=0,解得cos A =123,sin A =1123,由单调性可知此时 f(A)取得最小值为811. 当且仅当3b =2c 且cos A =123时取等号,则a 2+2b 2+3c 2的最小值为811.串讲激活串讲1 答案:3. 解析:设∠CBA =α,AB =BD =a ,则在△BCD 中,由余弦定理可知CD 2=2+a 2+22sin α,在三角形ABC 中,由余弦定理可知cos α=a 2+122a,可得sin α=-a 4+6a 2-122a ,所以CD 2=2+a 2+-a 4+6a 2-1,令t =2+a 2,则CD 2=t + -t 2+10t -17=t + -(t -5)2+8≤2·(t -5)2+[-(t -5)2+8]+5=9,当(t -5)2=4时等号成立.∴CD 的最大值为3. 串讲2答案:(1)π3;(2)2.解析:(1)由条件可知a(sin A -sin B)+b sin B =c sin C ,由正弦定理可得a 2+b 2-c 2=ab ,又由余弦定理知cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,C ∈(0,π),在△ABC 中可得C =π3. (2)由m tan C =1tan A +1tan B ,可得m =⎝⎛⎭⎫1tan A +1tan B tan C , 即m =sin Ccos C⎝⎛⎭⎫cos A sin A +cos B sin B =sin C cos C ×cos A sin B +cos B sin A sin A sin B =sin C cos C×sin C sin A sin B .由正、余弦定理可得m min =c 2ab ×1cos C =2c 2ab = 2(a 2+b 2-ab )ab=2⎝⎛⎭⎫b a +ab -1≥2,当且仅当a =b 时,等号成立,所以实数m 的最小值为2.新题在线答案:(1)S =a ⎝⎛⎭⎪⎫43-3cos α2sin α+32,α∈⎝⎛⎭⎫π3,2π3; (2)AD =5+510时,S 最小. 解析:(1)在△ABD 中,由正弦定理得1sin α=BD sin π3=AD sin ⎝⎛⎭⎫2π3-α,所以BD =32sin α,AD =3cos α2sin α+12, 则S =a ⎝⎛⎭⎪⎫3cos α2sin α+12+ 2a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫3cos α2sin α+12+4a ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α=a ⎝⎛⎭⎪⎫43-3cos α2sin α+32,由题意得α∈⎝⎛⎭⎫π3,2π3. (2)令S′=3a·1-4cos αsin 2α=0.设cos α0=14.所以当cos α=14时,S +12=5+510.。
专题4-4 解三角形大题归类目录一、热点题型归纳【题型一】巧用“拆”面积法解决角平分线题型 ................................................................................... 1 【题型二】角平分线的扩展结论 .............................................................................................................. 4 【题型三】中线的处理方法 ...................................................................................................................... 6 【题型四】三角形高的类型 .................................................................................................................... 10 【题型五】三角形内心 ............................................................................................................................ 11 【题型六】外接圆 .................................................................................................................................... 14 【题型七】双三角形 ................................................................................................................................ 16 【题型八】四边形 .................................................................................................................................... 18 【题型九】四边形图形最值 .................................................................................................................... 20 二、真题再现 ............................................................................................................................................ 22 三、模拟检测 .. (29)【题型一】巧用“拆”面积法解决角平分线题型【典例分析】(2022·湖北·高三开学考试)在ABC 中,2AB AC =,点D 在BC 边上,AD 平分BAC ∠.(1)若cos ACB ∠=,求cos BAC ∠;(2)若AD AC =,且ABC BC 的长.【答案】【分析】(1)在ABC 中,利用正弦定理可得sin ABC ∠=,从而可得cos ABC ∠=,再由()cos cos CAB ABC ACB ∠∠∠=-+,展开即可求解;(2)利用三角形的面积公式可得111sin sin sin 2222AC AD AB AD AB AC θθθ⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅,从而解得3cos 4θ=,根据三角形的面积求出24b =,再由余弦定理即可求解.(1)由cos ACB ∠=,得sin ACB ∠=,在ABC 中,由正弦定理可得sin AB ACABC =∠,又2AB AC =,所以sin ABC ∠=AB AC >,故cos ABC ∠=所以()()cos cos cos CAB ABC ACB ABC ACB ∠π∠∠∠∠=--=-+,即cos sin sin cos cos CAB ABC ACB ABC ACB ∠∠∠∠∠=-,所以cos CAB ∠==(2)由已知,设22AB AC t ==,所以AD AC t ==,另设CAD θ∠=.由ABC ACD ABD S S S =+△△△,可得1112sin2sin 2sin 222t t t t t t θθθ⋅⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅⋅,所以12sin cos sin sin 2θθθθ⋅=+,因为sin 0θ≠,所以3cos 4θ=,所以21cos22cos 18θθ=-=,又02,sin2θπθ<<==,又212sin22ABC S t t θ==⋅⋅⋅=,所以24t =,所以222299422cos241822BC t t t t t θ=+-⋅⋅⋅==⨯=,所以BC =【提分秘籍】基本规律角平分线“拆”面积法:ABC ACD ABDS S S =+△△△1.(2022·湖北·高三开学考试)已知ABC 的角,,A B C 的对边分别为 ,,a b c ,且sin (cos cos )sin sin sin A c B b C c B c C b B +-=+, (1)求角A ;(2)若AD 平分BAC ∠交线段BC 于点D ,且2,2AD BD CD ==,求ABC 的周长.【答案】(1)23A π=(2)9+【分析】(1)先利用余弦定理化简cos cos c B b C +,然后代入已知式子中利用正弦定理统一成边的形式,再利用余弦定理可求出角A ,(2)由ABCBADCAD SSS=+结合AD 平分BAC ∠,23A π=可得22bc b c =+,作AE BC ⊥于E ,则由ABD ACDS S 结合已知条件可得2cb=,解方程组可求得,b c ,再利用余弦定理可求出a ,从而可求出三角形的周长.(1)由余弦定理得222222cos cos 22a c b a b c c B b C c b a ac ab+-+-+=⨯+⨯= 所以sin (cos cos )sin sin sin A c B b C c B c C b B +-=+可化为sin sin sin sin a A c B c C b B -=+ 再由正弦定理,得222a cb c b -=+,得222c b a bc +-=-,所以2221cos 22b c a A bc +-==-.因为(0,)A π∈, 所以23A π= (2)因为AD 平分BAC ∠,所以3BAD CAD π∠=∠=.由1211sin sin sin 232323ABCBADCADSSSb c c AD b AD πππ=+⇒⋅=⋅+⋅, 得22bc b c =+.作AE BC ⊥于E ,则11sin 232211sin 232ABD ACD c AD BD AES c BD S b DCb AD CD AE ππ⋅⋅==⇒==⋅⋅. 由222bc b cc b =+⎧⎨=⎩,解得6,3,c b =⎧⎨=⎩由余弦定理,得2222cos 63a b c bc A ,所以37a故ABC 的周长为937+2.(2022·江苏·盐城中学高三开学考试)在①()()()sin sin sin sin A C a b c B C -=-+,①()2222cos 2a b c a c B a+--=,①()sin cos 6a B C B b π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭这三个条件中选一个,补充在下面问题中,并解答.已知ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且__________. (1)求B(2)若b =ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且BD =,求ABC 的面积. 【答案】(1)=3B π【分析】(1)若选条件①,先用正弦定理将角转化为边的关系,再利用余弦定理即可;若选条件①,先用余弦定理将边转化为角的关系,再利用正弦定理即可;若选条件①,先用三角形的内角之和为π,再利用正弦定理即可;(2)利用角平分线的性质得到ABC ABD BCD S S S =+△△△,结合余弦定理和三角形的面积公式即可 (1)选择条件①:根据正弦定理,可得:()()()a c a b c b c -=-+可得:222a c b ac +-=根据余弦定理,可得:2221cos 22a cb B ac +-==()0,,=3B B ππ∈∴ 选择条件①:根据余弦定理,可得:2cos (2)cos =cos 2ab Ca c Bb C a-=根据正弦定理,可得:(2sin sin )cos sin cos A C B B C -=整理可得:2sin cos sin()sin A B B C A =+= 。
不等式与三角形的组合练习本试卷总分100分,标准答题时间120分钟一选择题(本题共9小题,共计23分)1:根据不等式的性质,把x-3<8,化成x>a或x<a的形式()(2.0分)A. x>11B. x<11C. x=11D. 无法确定2:如果a-b>0,则a()b(2.0分)A. >B. <C. ≥D. ≥3:若2a<8,则a()4(2.0分)A. >B. <C. ≥D. ≤4:在ΔABC中,∠A+∠B=100°,∠C=2∠B,则∠A、∠B、∠C的度数为( )(2.0分)A. 20°、60°、100°B. 50°、50°、80°C. 60°、40°、80°D. 30°、60°、90°5:不等式2x>4的解为()(3.0分)A. x=2B. x=3C. x>2D. x>36:若a-b<0,则下列各式中一定正确的是()(3.0分)A. a>bB. ab>0C. a/b<0D. -a>-b7:当x( )时,代数式2-5x的值不小于零(3.0分)A. x≥2B. x≤5C.D.8:若方程组的解为x,y且2<k<4,则x-y的取值范围()(3.0分)A. 0<x-y<B. -3<x-y<-1C. 0<x-y<1D. -1<x-y<19:下列各对不等式中,解集不相同的一对是()(3.0分)A. (3-x)/2<(4+2x)/7与-7(x-3)<2(4+2x)B. (1-x)/2<(x+9)/3与3(x-1)<-2(x+9)C. (2+x)/2≥(2x-1)/3与3(2+x)≥2(2x-1)D. x/2+3/4>1/4-x与3x>-1二填空题(本题共10小题,共计20分)10:(1)已知x<a的解集中的最大整数为3,则a的取值范围是___;(2)已知x>a的解集中最小整数为-2,则a的取值范围是___;(2.0分) 注:2009年北京西城11:如图,直线a∥b,则∠A=__度。
高中数学基本不等式问题求解十例一、基本不等式的基础形式1.222a b ab +≥,其中,a b R ∈,当且仅当a b =时等号成立。
2.a b +≥[),0,a b ∈+∞,当且仅当a b =时等号成立。
3.常考不等式:22221122a b a b ab ++⎛⎫≥≥≥ ⎪⎝⎭+,其中(),0,a b ∈+∞,当且仅当a b =时等号成立。
二、常见问题及其处理办法 问题1:基本不等式与最值 解题思路:(1)积定和最小:若ab 是定值,那么当且仅当a b =时,()min a b +=。
其中[),0,a b ∈+∞ (2)和定积最大:若a b +是定值,那么当且仅当a b =时,()2max 2a b ab +⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中,a b R ∈。
例题1:若实数,a b 满足221a b +=,则a b +的最大值是 .解析:很明显,和为定,当且仅当1a b ==-时取等号。
变式:函数1(0,1)x y aa a -=>≠的图象恒过定点A ,若点在直线1mx ny +=上,则mn 的最大值为______。
解析:由题意可得函数图像恒过定点()1,1A ,将点()1,1A 代入直线方程1mx ny +=中可得1m n +=,明12m n ==时取等号。
例题2:已知函数()2122xx f x +=+,则()f x 取最小值时对应的x 的值为__________.解析:很明显,积为定,根据积定和最小法则可得,当且仅当21212x x x +=⇒=-时取等号。
变式:已知2x >-,则12x x ++的最小值为 。
解析:由题意可得()120,212x x x +>+⨯=+,明显,积为定,根据和定积最大法则可得:122112x x x x +=⇒+=⇒=-+时取等号,此时可 例题3:若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.解析:解法1:故而可得分式的解法2:问题2:“1”的代换例题4:若两个正实数x 、y 满足141x y += ,且不等式234y x m m +-<有解,则实数m 的取值范围是 。
用不等式(组)解三角形的边角问题湖北 王东青三角形边角的不等问题,经常要用不等式(组)来解决,下面举例说明. 例1 ABC △中,三边长为5,12,23x -,周长为奇数,求整数x 的值及周长的最大值.解:由三角形的三边关系的性质可知:512235*********x x x +>-⎧⎪+->⎨⎪+->⎩, ①, ②. ③ 解这个不等式组,得553x -<<-. 故整数x 的值为432---,,.当4x =-时,23x -最大,最大值为14,此时周长取最大值,最大值为31. 评注:由于此题中51223x -,,的大小关系不确定,应考虑任何两边之和大于第三边,所以用不等式组确定x 的取值范围,细心的读者会注意到512<,又因为23x -应大于0,故不等式③是多余的.例2 三角形的三个内角分别为αβγ,,.且αβγ>≥,2αγ=,则β的取值范围是______.解:依题意,得2180αγαβγαβγ=⎧⎪=︒⎨⎪>⎩, ①++, ②≥. ③ 由①、②,得1601203γβαβ2=︒-=︒-3,. 所以2120603βββ1︒->︒-3≥. 解得7245β︒>︒≥.所以4572β︒<︒≤.评注:先根据三角形的内角和的性质及已知条件,用含β的式子来表示αγ,,再建立关于β的不等式组.例3 在ABC △中,三个内角的度数均为整数,且A B C <<∠∠∠,47C A =∠∠,求B ∠的度数.解:设C x ∠=︒,则47A x =︒∠,180-180B A C x x x 411∠=︒-∠∠=︒-︒-︒=180︒-︒77. 由A B C ∠<∠<∠,得41118077x x x <-<. 解得7084x <<. 因为47x 为整数,所以77x =,求得59B ∠=︒. 评注:设C x ∠=︒,先把A B ∠∠,用含x 的式子来表示,再建立关于x 的不等式组,求出x 的取值范围,然后利用整数的性质确定B ∠的值.例4 ABC △的三个内角A B C ,,满足35A B >,32C B ≤,则这个三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定解:由3532A B C B >⎧⎨⎩,≤得353233A B B B B C >=++≥, 所以A B C >+.又180A B C ++=︒,所以180A A >︒-,即90A >︒,故选C .评注:不等式之间的转换不易把握,解此题的关键是推出A B C >+,我们还可以这样推导:5332A B B C >,≥,故5332A C >⨯,即52A C >,所以25C A <,又35B A <,故2355BC A A +<+,即B C A +<.。
2013-2014学年度第二学期解三角形和不等式的大题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、选择题(题型注释)
第II 卷(非选择题)
请点击修改第II 卷的文字说明
二、填空题(题型注释)
(1,求)(x f 的取值范围;
(2)设△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知A 为锐角,2=b ,3=c ,求)cos(B A -的值.
【答案】21m n =⋅-. (1(2,求b 的大小.
【答案】(1)()f x 递减区间是2
3.已知函数f(x)x ∈[1,+∞).
(1)当a =4时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意x ∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a 的取值范围. 【答案】(1)6(2)()3,-+∞
4.(1)已知y =4x -2
(2)已知x>0,y>01,求x +y 的最小值. 【答案】(1)y max =1.(2)最小值为16
5.某营养师要为某个儿童预订午餐和晚餐.已知一个单位的午餐含12个单位的碳水化合物、6个单位的蛋白质和6个单位的维生素C ;一个单位的晚餐含8个单位的碳水化合物、6个单位的蛋白质和10个单位的维生素C.另外,该儿童这两餐需要的营养中至少含64个单位的碳水化合物、42个单位的蛋白质和54个单位的维生素C.
如果一个单位的午餐、晚餐的费用分别是2.5元和4元,那么要满足上述的营养要求,并且花费最少,应当为该儿童分别预订多少个单位的午餐和晚餐? 【答案】4个单位的午餐和3个单位的晚餐,
6.设z =2x +y ,式中变量满足下列条件:4335251x y x y x ≤⎧⎪
≤⎨⎪≥⎩
--,+,,求z 的最大值和最小值.
【答案】12 3
7.在△ABC 中,a =3,b =
B =2∠A. (1)求cosA 的值; (2)求c 的值. 【答案】(1
2)5. 8.在△ABC 中,内角C B A 、、的对边分别为c b a 、、,已知cos sin a b C c B =+.(Ⅰ)
求B ;
(Ⅱ)若2=
b ,求△ABC 面积的最大值. 【答案】
9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c,
且 (1
的值;
(
2)若
求bc 的最大值. 【答案】(1(2
10.△ABC 中,BC =7,AB =3 (1)求AC ; (2)求∠A . 【答案】(1)5 (2)
120-=∠A
三个内角,他们的对边分别为a
、b 、c ,且
(1)求
A;
(2
的值,并求ABC ∆的面积。
【答案】(1212.在ABC ∆中,(1)求sin A 的值;
(2求ABC ∆的面积.
【答案】(1
(2
13.在△ABC 中,角A B C ,,的对边分别为,,a b c ,(Ⅰ)求角B 的大小;
,求△ABC 的面积.
(214.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,(Ⅰ)求A ;
(Ⅱ)若2a =,ABC ∆的面积为;求,b c 。
【答案】(1)6015.在ABC ∆中,(1)求A sin 的值; (2)求CA CB ∙的值.
【答案】(1216.在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别是,,a b c ,且 222
b c a bc +=+.
(1)求∠A 的大小;
(2,3b c +=,求b 和c 的值.
【答案】(12)1,2b c == 或 2,1b c ==.
17.若不等式0252>-+x ax 的解集是
(1) 求a 的值;
(2) 【答案】(118.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,2C A =,(1)求cos ,cos B C 的值;
(2)若27
BA BC ⋅=
,求边AC 的长. 5
19的对边分别是,,a b c 且满足(2)cos cos a c B b C -= 求角B 的大小;
(2)若ABC ∆的面积为为,求a c +的值;
【答案】 ⑵a +c
20.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足3AB AC ⋅=.
(1)求ABC ∆的面积; (2)若1c =,求
【答案】(1
(221.(本小题满分10分)
已知0a >,解关于x 的不等式)1)(1(--x ax <0
a =11
22(1(2)若3a =,sin 2sin B C =,求ABC S ∆.
【答案】(I II 23.(本题满分12分)
已知不等式02>++c bx x 的解集为}12|{<>x x x 或 (1)求b 和c 的值; (2)求不等式012≤++bx cx 的解集.
【答案】(1) 3,2b c =-= (2) 24.在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边为c b a ,,,已知(1)求B 的值;
(2)若ABC ∆的面积为,求b a ,的值 【答案】(1) 30=B (2)⎩
⎨
⎧==24
b a 或25.(本小题满分12分)
已知2()2f x x bx c =++,不等式()0f x <的解集是()0,5,
(Ⅰ) 求()f x 的解析式;
(Ⅱ) 若对于任意[1,1]x ∈-,不等式()2f x t +≤恒成立,求t 的取值范围. 【答案】(1)2()210f x x x =-(2)10t ≤-。