第二轮专题复习-向量与三角函数数列不等式的综合
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七大专题,融会贯通高中数学作者:来源:《学生导报·高中版》2017年第03期通常情况下,高三数学需进行三轮复习,第一轮复习需以高考大纲为指导,以数学课本为基础,熟悉每个所学知识点。
第二轮复习阶段是对第一阶段的巩固与强化,更侧重于知识的融会贯通,各个知识点的衔接。
根据高考对知识点的考查,我们可以归类为七大专题。
专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点。
函数的性质:着重掌握函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性。
这些性质通常会综合起来一起考查,并且有时会考查具体函数的这些性质,有时会考查抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考查等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,有时候考查三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考查三角函数与解三角形、向量的综合性問题,当然正弦、余弦定理是很好的工具。
向量可以很好地实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,主要考查建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离、线面角、二面角等。
另外,需要掌握棱锥、棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥、四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱、长方体。
2012年中考复习二轮材料函数、方程、不等式综合应用专题一、专题诠释函数思想就是用联系和变化的观点看待或提出数学对象之间的数量关系。
函数是贯穿在中学数学中的一条主线;函数思想方法主要包括建立函数模型解决问题的意识,函数概念、性质、图象的灵活应用等。
函数、方程、不等式的结合,是函数某一变量值一定或在某一范围下的方程或不等式,体现了一般到特殊的观念。
也体现了函数图像与方程、不等式的内在联系,在初中阶段,应该深刻认识函数、方程、不等式三部分之间的内在联系,并把这种内在联系作为学生学习的基本指导思想,这也是初中阶段数学最为重要的内容之一。
而新课程标准中把这个联系提到了十分明朗、鲜明的程度。
因此,第二轮中考复习,对这部分内容应予以重视。
这一专题,往往以计算为主线,侧重决策问题,或综合各种几何知识命题,近年全国各地中考试卷中占有相当的分量。
这类问题的主要特点是包含知识点多、覆盖面广、逻辑关系复杂、解法灵活。
考查方式偏重于考查考生分析问题、探究问题、综合应用数学知识解决实际问题的能力,要求学生熟练掌握三角形、四边形、三角函数、圆等几何知识,较熟练地应用转化思想、方程思想、分类讨论思想、数形结合思想等常见的数学思想。
解题时必须在充分利用几何图形的性质及题设的基础上挖掘几何图形中隐含的数量关系和位置关系,在复杂的“背景”下辨认、分解基本图形,或通过添加辅助线补全或构造基本图形,并善于联想所学知识,突破思维障碍,合理运用方程等各种数学思想才能解决。
二、解题策略和解法精讲函数与方程、函数与不等式密不可分,紧密联系。
利用kx+b=0或ax2+bx+c=0可以求函数与x轴的交点坐标问题,利用Δ与0的关系可以判定二次函数与x轴的交点个数等。
等式与不等式是两种不同的数量关系,但在一定条件下又是可以转化的,如一元二次方程有实数根,可得不等式Δ≥0等。
一次函数及其图像与一元一次方程及一元一次不等式有着密切的关系,函数y=ax+b(a≠0,a,b为常数)中,函数的值等于0时自变量x的值就是一元一次方程ax+b=0(a≠0)的解,所对应的坐标(-b/a,0)是直线y=ax+b与x轴的交点坐标,反过来也成立;•直线y=ax+b在x轴的上方,也就是函数的值大于零,x的值是不等式ax+b>0(a≠0)的解;在x轴的下方也就是函数的值小于零,x的值是不等式ax+b<0(a≠0)的解.一般地,每个二元一次方程组,都对应着两个一次函数,于是也就是对应着两条直线,从“数”的角度看,解方程相当于考虑自变量为何值时两个函数的值相等,以及这两函数值是何值;从形的角度考虑,解方程组相当于确定两条直线的交点坐标。
第2讲 三角恒等变换与解三角形[考情考向分析] 正弦定理、余弦定理以及解三角形问题是高考的必考内容,主要考查:1.边和角的计算.2.三角形形状的判断.3.面积的计算.4.和三角函数的图象、性质有关的参数的范围问题.热点一 三角恒等变换1.三角求值“三大类型”“给角求值”“给值求值”“给值求角”.2.三角函数恒等变换“四大策略”(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin 2θ+cos 2θ=tan 45°等.(2)项的拆分与角的配凑:如sin 2α+2cos 2α=(sin 2α+cos 2α)+cos 2α,α=(α-β)+β等.(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.(4)弦、切互化:一般是切化弦.例1 (1)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=45,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α等于( ) A.2325 B .-2325 C.725 D .-725答案 D解析 ∵cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=45, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫α+π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=45, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-725. (2)已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则β等于( ) A.5π12 B.π3 C.π4 D.π6答案 C解析 因为α,β均为锐角,所以-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010,所以cos(α-β)=31010. 又sin α=55,所以cos α=255, 所以sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=55×31010-255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=22. 所以β=π4. 思维升华 (1)三角变换的关键在于对两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角公式,三角恒等变换公式的熟记和灵活应用,要善于观察各个角之间的联系,发现题目所给条件与恒等变换公式的联系,公式的使用过程要注意正确性,要特别注意公式中的符号和函数名的变换,防止出现“张冠李戴”的情况.(2)求角问题要注意角的范围,要根据已知条件将所求角的范围尽量缩小,避免产生增解. 跟踪演练1 (1)已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α=________. 答案 23-4解析 ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+7π6, ∴-sin α=-3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,∴sin α=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=3sin αcos π6+3cos αsin π6 =332sin α+32cos α, ∴tan α=32-33, 又tan π12=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π4=tan π3-tan π41+tan π3tan π4=3-11+3=2-3, ∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+α=tan π12+tan α1-tan π12tan α =()2-3+32-331-()2-3×32-33=23-4. (2)若2cos 2θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=3sin 2θ,则sin 2θ等于( ) A.13 B .-23 C.23 D .-13答案 B解析 由题意得2cos 2θcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=2(cos 2θ-sin 2θ)22(cos θ-sin θ)=2(cos θ+sin θ)=3sin 2θ,将上式两边分别平方,得4+4sin 2θ=3sin 22θ,即3sin 22θ-4sin 2θ-4=0, 解得sin 2θ=-23或sin 2θ=2(舍去), 所以sin 2θ=-23. 热点二 正弦定理、余弦定理1.正弦定理:在△ABC 中,a sin A =b sin B =csin C =2R (R 为△ABC 的外接圆半径).变形:a=2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ,a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C 等.2.余弦定理:在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos A . 变形:b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,cos A =b 2+c 2-a 22bc . 例2 (2017·全国Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin A +3cos A =0,a =27,b =2.(1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积.解 (1)由已知可得tan A =-3,所以A =2π3. 在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即28=4+c 2-4c ·cos 2π3, 即c 2+2c -24=0,解得c =-6(舍去)或c =4.所以c =4.(2)由题设可得∠CAD =π2, 所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6. 故△ABD 的面积与△ACD 的面积的比值为12AB ·AD ·sin π612AC ·AD =1. 又△ABC 的面积为12×4×2sin∠BAC =23, 所以△ABD 的面积为 3.思维升华 关于解三角形问题,一般要用到三角形的内角和定理,正弦、余弦定理及有关三角形的性质,常见的三角变换方法和原则都适用,同时要注意“三统一”,即“统一角、统一函数、统一结构”,这是使问题获得解决的突破口.跟踪演练2 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知B =60°,c =8.(1)若点M ,N 是线段BC 的两个三等分点,BM =13BC ,AN BM=23,求AM 的值; (2)若b =12,求△ABC 的面积.解 (1)由题意得M ,N 是线段BC 的两个三等分点,设BM =x ,则BN =2x ,AN =23x ,又B =60°,AB =8,在△ABN 中,由余弦定理得12x 2=64+4x 2-2×8×2x cos 60°,解得x =2(负值舍去),则BM =2.在△ABM 中,由余弦定理,得AB 2+BM 2-2AB ·BM ·cos B =AM 2, AM =82+22-2×8×2×12=52=213.(2)在△ABC 中,由正弦定理b sin B =csin C , 得sin C =c sin B b =8×3212=33. 又b >c ,所以B >C ,则C 为锐角,所以cos C =63. 则sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =32×63+12×33=32+36, 所以△ABC 的面积S =12bc sin A =48×32+36=242+8 3. 热点三 解三角形与三角函数的综合问题解三角形与三角函数的综合是近几年高考的热点,主要考查三角形的基本量,三角形的面积或判断三角形的形状.例 3 (2018·天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B ,可得 b sin A =a sin B .又由b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,得a sin B =a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B -π6,即sin B =cos ⎝⎛⎭⎪⎫B -π6,所以tan B = 3. 又因为B ∈(0,π),所以B =π3. (2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3, 得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7.由b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B -π6,可得sin A =217 . 因为a <c ,所以cos A =277. 因此sin 2A =2sin A cos A =437, cos 2A =2cos 2A -1=17. 所以sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314. 思维升华 解三角形与三角函数的综合题,要优先考虑角的范围和角之间的关系;对最值或范围问题,可以转化为三角函数的值域来求解.跟踪演练3 已知函数f (x )=2cos 2x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6-2x -1(x ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知f (A )=12,若b +c =2a ,且AB →·AC →=6,求a 的值.解 (1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6-2x +2cos 2x -1 =-12cos 2x +32sin 2x +cos 2x =12cos 2x +32sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π. 由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ), 可解得k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ). (2)由f (A )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6=12,可得 2A +π6=π6+2k π或2A +π6=5π6+2k π(k ∈Z ). ∵A ∈(0,π),∴A =π3, ∵AB →·AC →=bc cos A =12bc =6, ∴bc =12,又∵2a =b +c ,∴cos A =12=(b +c )2-a 22bc -1=4a 2-a 224-1=a 28-1, ∴a =2 3.真题体验1.(2017·山东改编)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 为锐角三角形,且满足sin B (1+2cos C )=2sin A cos C +cos A sin C ,则下列等式成立的是______.(填序号)①a =2b; ②b =2a; ③A =2B; ④B =2A .答案 ①解析 ∵等式右边=sin A cos C +(sin A cos C +cos A sin C )=sin A cos C +sin(A +C )=sin A cos C +sin B ,等式左边=sin B +2sin B cos C ,∴sin B +2sin B cos C =sin A cos C +sin B .由cos C >0,得sin A =2sin B .根据正弦定理,得a =2b .2.(2018·全国Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.答案 -12解析 ∵sin α+cos β=1,①cos α+sin β=0,②∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12, ∴sin(α+β)=-12. 3.(2018·全国Ⅲ改编)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =________.答案 π4解析 ∵S =12ab sin C =a 2+b 2-c 24=2ab cos C 4=12ab cos C , ∴sin C =cos C ,即tan C =1.又∵C ∈(0,π),∴C =π4. 4.(2018·全国Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin C +c sin B =4a sin B sin C ,b 2+c 2-a 2=8,则△ABC 的面积为________.答案 233解析 ∵b sin C +c sin B =4a sin B sin C ,∴由正弦定理得sin B sin C +sin C sin B =4sin A sin B sin C .又sin B sin C >0,∴sin A =12. 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =82bc =4bc>0, ∴cos A =32,bc =4cos A =833, ∴S △ABC =12bc sin A =12×833×12=233. 押题预测1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C ,并且a =2,则△ABC 的面积为________.押题依据 三角形的面积求法较多,而在解三角形中主要利用正弦、余弦定理求解,此题很好地体现了综合性考查的目的,也是高考的重点.答案 52 解析 因为0<A <π,cos A =23, 所以sin A =1-cos 2A =53. 又由5cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =53cos C +23sin C 知,cos C >0, 并结合sin 2C +cos 2C =1,得sin C =56,cos C =16 . 于是sin B =5cos C =56 .由a =2及正弦定理a sin A =csin C,得c = 3. 故△ABC 的面积S =12ac sin B =52. 2.设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-23sin x cos x (x ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期及f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值; (2)将函数f (x )的图象向右平移π12个单位长度,得到函数g (x )的图象,试求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值.押题依据 三角函数是高考的热点问题,是解答题的重要考查题型.利用三角恒等变换将函数转化为“一角一函数”的形式是解决此类问题的关键,换元法与整体代换法是最基本的解决方法.考查重点是三角函数的图象与性质,有时会与解三角形问题进行综合考查.解 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6-23sin x cos x =32sin 2x +12cos 2x -3sin 2x =12cos 2x -32sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 所以函数f (x )的最小正周期T =2π2=π, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+π3=-32.(2)g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π3= cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6. 所以当2x +π6=π,即x =5π12时,g (x )取得最小值, 此时g (x )min =-1.3.已知f (x )=sin(ωx +φ) ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2满足f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=-f (x ),若其图象向左平移π6个单位长度后得到的函数为奇函数.(1)求f (x )的解析式;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(2c -a )cos B =b cos A ,求f (A )的取值范围.押题依据 三角函数是高考考查的重点,是解答题的常考题型,常与解三角形相结合,此题很好地体现了综合性,是高考中的热点.解 (1)∵f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=-f (x ), ∴f (x +π)=-f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=f (x ), ∴T =π,∴ω=2,则f (x )的图象向左平移π6个单位长度后得到的函数为g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ,而g (x )为奇函数,则有π3+φ=k π,k ∈Z ,而|φ|<π2,则有φ=-π3, 从而f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. (2)∵(2c -a )cos B =b cos A ,由正弦定理得2sin C cos B =sin(A +B )=sin C ,又C ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin C ≠0, ∴cos B =12,∴B =π3. ∵△ABC 是锐角三角形,C =2π3-A <π2, ∴π6<A <π2,∴0<2A -π3<2π3,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π3∈(0,1], ∴f (A )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A -π3∈(0,1].A 组 专题通关1.(2018·全国Ⅲ)若sin α=13,则cos 2α等于( )A.89B.79 C .-79 D .-89 答案 B解析 ∵sin α=13,∴cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=79.2.tan 70°+tan 50°-3tan 70°tan 50°的值为( ) A. 3 B.33 C .-33D .- 3 答案 D解析 因为tan 120°=tan 70°+tan 50°1-tan 70°tan 50°=-3,即tan 70°+tan 50°-3tan 70°tan 50°=- 3.3.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A =bc,则该三角形为( ) A .等腰三角形 B .等腰直角三角形 C .等边三角形 D .直角三角形答案 D解析 由cos A =b c ,即b 2+c 2-a 22bc =bc,化简得c 2=a 2+b 2, 所以△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-3bc ,sin C =2cos B ,则( )A .A =π3B .B =π4 C .c =3b D .c =2a答案 D解析 在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又a 2=b 2+c 2-3bc ,所以cos A =32, 又A ∈(0,π),所以A =π6,则sin C =2cos B =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-C=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 5π6cos C +sin 5π6sin C=-3cos C +sin C ,则cos C =0,又C ∈(0,π),所以C =π2,所以B =π3,在△ABC 中,由正弦定理得a sin π6=b sin π3=csinπ2,化简得c =233b =2a .综上所述,选D.5.已知α为锐角,则2tan α+3tan 2α的最小值为( )A .1B .2 C. 2 D. 3 答案 D解析 方法一 由tan 2α有意义,α为锐角可得α≠45°, ∵α为锐角,∴tan α>0,∴2tan α+3tan 2α=2tan α+3(1-tan 2α)2tan α=12⎝ ⎛⎭⎪⎫tan α+3tan α≥12×2tan α·3tan α=3,当且仅当tan α=3tan α,即tan α=3,α=π3时等号成立.故选D.方法二 ∵α为锐角,∴sin α>0,cos α>0, ∴2tan α+3tan 2α=2sin αcos α+3cos 2αsin 2α=4sin 2α+3cos 2α2sin αcos α=sin 2α+3cos 2α2sin αcos α=12⎝ ⎛⎭⎪⎫sin αcos α+3cos αsin α≥12×2sin αcos α·3cos αsin α=3,当且仅当sin αcos α=3cos αsin α,即α=π3时等号成立.故选D.6.(2018·浙江省台州中学统考)已知sin α=12+cos α且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin 2α=________,cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4的值为__________.答案 34 -142解析 由sin α=12+cos α,得sin α-cos α=12,①两边平方得(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-sin 2α=14,则sin 2α=34.因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α>0,cos α>0,则sin α+cos α=(sin α+cos α)2=1+sin 2α=72,② 联立①②解得cos α=7-14, 则cos 2α=2cos 2α-1=-74, 又由sin α-cos α=12得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=12, 则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=24, 所以cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-7424=-142.7.(2018·杭州模拟)设△ABC 内切圆与外接圆的半径分别为r 与R ,且sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos C =________;当BC =1时,△ABC 的面积为________. 答案 -14 31516解析 ∵sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, ∴由正弦定理得a ∶b ∶c =2∶3∶4.令a =2t ,b =3t ,c =4t , 则cos C =4t 2+9t 2-16t 212t 2=-14, ∴sin C =154. 当BC =1时,AC =32,∴S △ABC =12×1×32×154=31516.8.(2018·温州市适应性测试)在△ABC 中,AD 为边BC 上的中线,AB =1,AD =5,B =45°,则sin∠ADC =________,AC =________. 答案210113解析 在△ABD 中,由正弦定理得AB sin∠ADB =ADsin B,则sin∠ADB =AB sin B AD =1×225=210,则sin∠ADC =sin(π-∠ADB )=sin∠ADB =210. 在△ABD 中,由余弦定理得AD 2=AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B ,即52=12+BD 2-2BD cos 45°,解得BD =42(舍负),则BC =2BD =82, 在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B=12+(82)2-2×1×82cos 45°=113, 所以AC =113.9.(2018·浙江)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45.(1)求sin(α+π)的值;(2)若角β满足sin(α+β)=513,求cos β的值.解 (1)由角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45,得sin α=-45.所以sin(α+π)=-sin α=45.(2)由角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45,得cos α=-35.由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213.由β=(α+β)-α,得cos β=cos[(α+β)-α] =cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α, 所以cos β=-5665或cos β=1665.10.(2018·浙江省重点中学联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知2b cos C =2a -3c . (1)求B 的大小;(2)若CA →+CB →=2CM →,且|CM →|=1,求△ABC 面积的最大值. 解 (1)由2b cos C =2a -3c 及正弦定理, 得2sin B cos C =2sin A -3sin C , 即2sin B cos C =2sin(B +C )-3sin C , ∴2sin C cos B =3sin C ,∵C ∈(0,π),∴sin C ≠0,∴cos B =32, 又B ∈(0,π),∴B =π6.(2)由条件知,M 为AB 的中点, ∴在△BCM 中,由余弦定理可得cos B =BM 2+BC 2-12BM ·BC =32,∴BM 2+BC 2=1+3BM ·BC ≥2BM ·BC ,∴BM ·BC ≤2+3,当且仅当BM =BC 时等号成立. 又S △ABC =12BC ·BA sin π6=12BC ·BM ≤1+32,∴△ABC 面积的最大值是1+32. B 组 能力提高11.已知2sin θ=1-cos θ,则tan θ等于( )A .-43或0B.43或0 C .-43D.43答案 A解析 因为2sin θ=1-cos θ,所以4sin θ2cos θ2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2sin 2θ2=2sin 2θ2,解得sin θ2=0或2cos θ2=sin θ2,即tan θ2=0或2,又tan θ=2tanθ21-tan2θ2,当tan θ2=0时,tan θ=0;当tan θ2=2时,tan θ=-43.12.在锐角△ABC 中,角A 所对的边为a ,△ABC 的面积S =a 24,给出以下结论:①sin A =2sin B sin C ; ②tan B +tan C =2tan B tan C ;③tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C ; ④tan A tan B tan C 有最小值8. 其中正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 D解析 由S =a 24=12ab sin C ,得a =2b sin C ,又a sin A =bsin B,得sin A =2sin B sin C ,故①正确; 由sin A =2sin B sin C ,得sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =2sin B sin C , 两边同时除以cos B cos C ,可得tan B +tan C =2tan B tan C ,故②正确; 因为tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B ,且tan(A +B )=tan(π-C )=-tan C ,所以tan A +tan B 1-tan A tan B=-tan C ,整理移项得tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C , 故③正确;由tan B +tan C =2tan B tan C , tan A =-tan(B +C )=tan B +tan Ctan B tan C -1,且tan A ,tan B ,tan C 都是正数,得tan A tan B tan C =tan B +tan Ctan B tan C -1·tan B tan C=2tan B tan C tan B tan C -1·tan B tan C =2(tan B tan C )2tan B tan C -1, 设m =tan B tan C -1,则m >0, tan A tan B tan C =2(m +1)2m=2⎝⎛⎭⎪⎫m +1m +4≥4+4m ·1m=8,当且仅当m =tan B tan C -1=1, 即tan B tan C =2时取“=”,此时tan B tan C =2,tan B +tan C =4,tan A =4, 所以tan A tan B tan C 的最小值是8,故④正确,故选D. 13.(2018·北京)若△ABC 的面积为34(a 2+c 2-b 2),且∠C 为钝角,则∠B =________;c a的取值范围是________. 答案π3(2,+∞) 解析 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac,∴a 2+c 2-b 2=2ac cos B .又∵S =34(a 2+c 2-b 2), ∴12ac sin B =34×2ac cos B ,∴tan B =3, 又∠B ∈(0,π),∴∠B =π3.又∵∠C 为钝角,∴∠C =2π3-∠A >π2,∴0<∠A <π6.由正弦定理得c a =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-∠A sin A=32cos A +12sin A sin A =12+32·1tan A .∵0<tan A <33,∴1tan A>3, ∴c a >12+32×3=2,即ca>2. ∴c a的取值范围是(2,+∞).14.如图,在△ABC 中,D 为边BC 上一点,AD =6,BD =3,DC =2.(1)如图1,若AD ⊥BC ,求∠BAC 的大小; (2)如图2,若∠ABC =π4,求△ADC 的面积.解 (1)设∠BAD =α,∠DAC =β. 因为AD ⊥BC ,AD =6,BD =3,DC =2, 所以tan α=12,tan β=13,所以tan∠BAC =tan(α+β) =tan α+tan β1-tan αtan β=12+131-12×13=1. 又∠BAC ∈(0,π),所以∠BAC =π4.(2)设∠BAD =α.在△ABD 中,∠ABC =π4,AD =6,BD =3.由正弦定理得AD sinπ4=BD sin α,解得sin α=24.因为AD >BD ,所以α为锐角,从而cos α=1-sin 2α=144. 因此sin∠ADC =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=sin αcos π4+cos αsin π4 =22⎝ ⎛⎭⎪⎫24+144=1+74. 所以△ADC 的面积S =12×AD ×DC ·sin∠ADC=12×6×2×1+74=32(1+7).。
第19讲 向量与三角、不等式等知识综合应用常熟市中学 蔡祖才一、高考要求平面向量与三角函数、不等式等知识的综合应用是高考的主要考查内容之一.掌握向量的几何表示、向量的加法与减法和实数与向量的积,掌握平面向量的坐标运算、平面向量的数量积极其几何意义,掌握向量垂直的条件,并且能熟练运用,掌握平移公式.注重等价转化、分类讨论等数学思想的渗透. 二、考点解读考查平面向量数量积的计算方法、三角公式、三角函数的性质及图像的基本知识,考查推理和运算能力.考查平面向量的概念和计算,三角函数的恒等变换及其图象变换的基本技能,着重考查数学运算能力.平面向量与三角函数结合是高考命题的一个新的亮点之一. 三、课前训练1.把曲线y cos x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位,再沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线方程是 ( )(A)(1-y )sin x +2y -3=0 (B)(y -1)sin x +2y -3=0 (C)(y +1)sin x +2y +1=0 (D) -(y +1)sin x +2y +1=02.函数y =sin x 的图象按向量a =(32π-,2)平移后与函数g (x )的图象重合,则g (x )的函数表达式是 ( ) (A )cos x -2 (B )-cos x -2 (C )cos x +2 (D )-cos x +23.已知向量a = (1,sin θ),b = (1,cos θ),则 | a - b | 的最大值为.4.如图,函数y =2sin(πx+φ),x ∈R,(其中0≤φ≤2π)的图象与y 轴交于点(0,1). 设P 是图象上的最高点,M 、N 是图象与x 轴的交点,则PM PN u u u u r u u u r与的夹角余弦值为 .四、典型例题例1 已知a =(3sin ωx ,cos ωx ),b =(cos ωx ,cos ωx )(ω>0),记函数f (x )= a · b ,且f (x )的最小正周期是π,则ω= ( )(A) ω=1 (B) ω=2 (C) 21=ω ( D) 32=ω 例2 在△OAB 中,O 为坐标原点,]2,0(),1,(sin ),cos ,1(πθθθ∈B A ,则△OAB 的面积达到最大值时,=θ ( )(A)6π (B) 4π (C) 3π (D) 2π例3 设向量a r =(sin x ,cos x ),b r =(cos x ,cos x ),x ∈R ,函数f(x)=a r ·(a r +b r).使不等式f (x )≥23成立的x 的取值集合为 .例4 在△ABC 中,O 为中线AM 上的一个动点,若AM =2,则()OA OB OC ⋅u u u r u u u r u u u r+的最小值是 .例5 已知函数f (x )=a +b sin2x +c cos2x 的图象经过点A (0,1),B (4π,1),且当x ∈[0, 4π]时,f (x )取得最大值22-1.(Ⅰ)求f (x )的解析式;(Ⅱ)是否存在向量m ,使得将f (x )的图象按向量m 平移后可以得到一个奇函数的图象?若存在,求出满足条件的一个m ;若不存在,说明理由.例6 已知向量m =(cos ,sin )θθ和n =sin ,cos ),(,2)θθθππ∈,且| m + n |=,5求cos()28θπ+的值.第19讲 向量与三角、不等式等知识综合应用 过关练习1.已知i r ,j r 为互相垂直的单位向量,2a i j =-r r r ,b i j λ=+r r r ,且||||a b r r与的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )(A )),21(+∞ (B ))21,2()2,(-⋃--∞ (C )),32()32,2(+∞⋃- (D ))21,(-∞2.在直角坐标系中,O 是原点,OQ =(-2+cos θ,-2+sin θ) (θ∈R),动点P 在直线x =3上运动,若从动点P 向Q 点的轨迹引切线,则所引切线长的最小值为 ( )(A ) 4 (B ) 5 (C ) 26 (D )263.已知||2||0a b =≠r r ,且关于x 的方程2||0x a x a b ++⋅=r r r 有实根,则a r 与b r 的夹角的取值范围是 ( )(A )[0,6π] (B )[,]3ππ (C )2[,]33ππ (D )[,]6ππ 4.设(0,0)O ,(1,0)A ,(0,1)B ,点P 是线段AB 上的一个动点,AP AB λ=u u u r u u u r,若OP AB PA PB ⋅≥⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则实数λ的取值范围是 ( )(A )112λ≤≤ (B )11λ-≤≤(C )1122λ≤≤+ (D )1122λ-≤≤+ 5. 已知向量a r =(cos α,sin α),b r =(cos β,sin β),且a b ≠±r r ,那么a b +r r 与a b-r r的夹角的大小是 .6. 已知向量].2,0[),2sin ,2(cos ),23sin,23(cos π∈-==x x x x x 且若||2)(x f +-⋅=λ的最小值为32-,则λ的值为 .7.已知A 、B 、C 是ABC ∆三内角,向量(m =-u r(cos ,sin ),n A A =r 且 1.m n ⋅=u r r(Ⅰ)求角A ; (Ⅱ)若221sin 23cos sin BB B+=--,求tanC . 8.设函数f (x )=a b ⋅r r ,其中向量a r =(2cos x ,1),b r=(cos x ,3sin2x ),x ∈R .(Ⅰ)若f(x)=1-3且x ∈[-3π,3π],求x ; (Ⅱ)若函数y =2sin2x 的图象按向量c r =(m ,n )(|m |<2π)平移后得到函数y =f (x )的图象,求实数m 、n 的值.第19讲 向量与三角、不等式等知识综合应用 参考答案课前训练部分1.C2.D3.4.1517典型例题部分例1 A例2 1111sin cos (1cos )(1sin )222ABC S θθθθ∆=----- 当2θπ=即2πθ=时,面积最大.例3 3,88x k x k k Z ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭例4 如图,OM OA OC OB OA -≥-=⋅⋅=+⋅2)(=.222-=⋅- 即)(+⋅的最小值为:-2.例5 (Ⅰ)由题意知⎩⎨⎧=+=+,1,1b a c a ∴b =c =1-a , ∴f (x )=a +2(1-a )sin(2x +4π).∵x∈[0,4π], ∴2x +4π∈[4π,4π3].当1-a >0时,由a +2(1-a )=22-1, 解得a =-1; 当1-a <0时, a +2(1-a )·22=22-1,无解; 当1-a =0时,a =22-1,相矛盾. 综上可知a =-1. ∴f (x )=-1+22sin(2x +4π). (Ⅱ)∵g (x )=22sin2x 是奇函数,将g (x )的图象向左平移8π个单位,再向下平移一个单位就可以得到f (x )的图象. 因此,将f (x )的图象向右平移8π个单位,再向上平移一个单位就可以得到奇函数g(x )=22sin2x 的图象.故m u r =(8π,1)是满足条件的一个向量.例6 (cos sin sin )m n θθθθ+=-++u r rm n +=u r r由已知m n +=u r r ,得7cos()425πθ+=又2cos()2cos ()1428πθπθ+=+- 过关练习部分1.B2.C3.B4.B 5、2π6. 217(Ⅰ)∵1m n ⋅=u r r∴(()cos ,sin 1A A -⋅= cos 1A A -=12sin cos 12A A ⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭, 1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ∵50,666A A ππππ<<-<-<∴66A ππ-= ∴3A π= (Ⅱ)由题知2212sin cos 3cos sin B B B B+=--,整理得22sin sin cos 2cos 0B B B B --= ∴cos 0B ≠ ∴2tan tan 20B B --= ∴tan 2B =或tan 1B =-而tan 1B =-使22cos sin 0B B -=,舍去 ∴tan 2B =8.(Ⅰ)依题设可知,函数的解析式为f (x )=a b ⋅r r =2cos 2x +3sin2x =1+2sin(2x +6π).由1+2sin(2x +6π)=1-3,可得三角方程sin(2 x +6π)=-23.∵-3π≤x ≤3π,∴-2π≤2x +6π≤65π,∴2x +6π=-3π,即x =-4π. (Ⅱ)函数y =2sin2x 的图象按向量c r=(m ,n )平移后得到函数y =2sin2(x -m )+n 的图象,即函数y =f(x)的图象.由(1)得 f(x)=2sin2(x +12π)+1. ∵|m |<2π,∴12m π=-, 1.n =。
专题能力提升练七三角恒等变换与解三角形(45分钟80分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.cos15°-4sin215°cos15°=()A. B. C.1D.【解析】选D.cos 15°-4sin215°cos 15°=cos 15°-2sin 15°×2sin 15°cos 15°=cos 15°-2sin 15°sin 30°=cos 15°-sin 15°=2cos(15°+30°)=.2.(2018·永州二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若+=2a,则△ABC是()A.等边三角形B.锐角三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形【解析】选 C.因为+=2a,所以由正弦定理可得,+=2sinA≥2=2,所以sin A=1,当=时,“=”成立,所以A=,b=c,所以△ABC是等腰直角三角形.3.(2018·全国卷Ⅱ)在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB= ( )A.4B.C.D.2【解析】选A.cos C=2cos2-1=2×-1=-,在△ABC中,由余弦定理AB2=CA2+CB2-2CA·CB·cos C,得AB2=25+1-2×1×5×=32,所以AB=4.4.若向量a=,向量b=(1,sin22.5°),则a·b=( )A.2B.-2C.D.-【解析】选A.由题得a·b=tan67.5°+=tan 67.5°+=tan 67.5°-tan 22.5°=tan 67.5°-==2×=2×=2.【加固训练】(2018·会宁一中一模)已知x为锐角,=,则a的取值X围为( ) A.[-2,2] B.(1,)C.(1,2]D.(1,2)【解析】选C.由=,可得:a=sin x+cos x=2sin,又x∈,所以x+∈,所以a的取值X围为(1,2].5.在锐角△ABC中,A=2B,则的取值X围是( )A.(-1,3)B.(1,3)C.(,)D.(1,2)【解析】选D.====3-4sin2B.因为△ABC是锐角三角形,所以得<B<⇒sin2B∈.所以=3-4sin2B∈(1,2).6.(2018·全国卷Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为,则C= ()A. B. C. D.【解析】选C.由题意S△ABC=absin C=,即sin C=,由余弦定理可知sin C=cos C,即tan C=1,又C∈(0,π),所以C=.【加固训练】(2018·某某一模) 已知△ABC中,sinA,sinB,sinC成等比数列,则的取值X围是( )A. B.C.(-1,]D.【解析】选 B.由已知可知sin2B=sin A·sin C,即b2=ac,cos B==≥=,即0<B≤,sin B+cos B=sin∈(1,],原式==,设t=sin B+cos B,即原式==t-(1<t≤),函数是增函数,当t=1时,函数等于0,当t=时,函数等于,所以原式的取值X围是.二、填空题(每小题5分,共10分)7.(2018·全国卷Ⅱ)已知tan=,则tanα=________.【解析】因为tan=tan=,所以=,解得tan α=.答案:【加固训练】(2018·某某市一模) 已知cos=,则sin2α=________.【解析】sin 2α=sin=-cos2=1-2cos2=1-2×=-.答案:-8.为了竖起一块广告牌,要制造三角形支架,如图,要求∠ACB=60°,BC的长度大于1米,且AC 比AB长0.5米,为了稳定广告牌,要求AC越短越好,则AC最短为________.【解题指南】首先根据余弦定理找出边BC与AC之间的关系,用边BC表示出边AC,结合函数知识即可求解.【解析】由题意设BC=x(x>1)米,AC=t(t>0)米,依题设AB=AC-0.5=(t-0.5)米,在△ABC中,由余弦定理得:AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos 60°,即(t-0.5)2=t2+x2-tx,化简并整理得:t=(x>1),即t=x-1++2,因为x>1,故t=x-1++2≥2+,当且仅当x=1+时取等号,此时取最小值2+. 答案:2+三、解答题(每小题10分,共40分)9.(2018·全国卷Ⅰ)在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB.(2)若DC=2,求BC.【解析】(1)在△ABD中,由正弦定理得=.由题设知,=,所以sin∠ADB=.由题意知,∠ADB<90°,所以cos∠ADB==.(2)由题意及(1)知,cos∠BDC=sin∠ADB=.在△BCD中,由余弦定理得BC2=BD2+DC2-2·BD·DC·cos∠BDC=25+8-2×5×2×=25. 所以BC=5.10.如图,在△ABC中,AB=2,cosB=,点D在线段BC上.(1)若∠ADC=,求AD的长.(2)若BD=2DC,△ACD的面积为,求的值.【解题指南】(1)首先利用同角三角函数间的基本关系求得sin B的值,然后利用正弦定理即可求得AD的长.(2)首先利用三角形面积间的关系求得S△ABC,然后利用三角形面积公式结合余弦定理即可求得的值.【解析】(1)在三角形中,因为cos B=,所以sin B=,在△ABD中,由正弦定理得=,又AB=2,∠ADB=,sin B=.所以AD=.(2)因为BD=2DC,所以S△ABD=2S△ADC,S△ABC=3S△ADC,又S△ADC=,所以S△ABC=4,因为S△ABC=AB·BCsin∠ABC,所以BC=6,因为S△ABD=AB·ADsin∠BAD,S△ADC=AC·ADsin∠CAD,S△ABD=2S△ADC,所以=2·,在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos∠ABC.所以AC=4,所以=2·=4.11.已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x-1(x∈R).(1)求函数f(x)的最小正周期及在区间上的最大值和最小值.(2)若f(x0)=,x0∈,求cos2x0的值.【解析】(1)f(x)=2sin xcos x+2cos2x-1=(2sin xcos x)+(2cos2x-1)=sin 2x+cos 2x=2sin,所以函数f(x)的最小正周期为π;因为x∈,所以2x+∈,sin∈,所以函数f(x)=2sin在区间上的最大值为2,最小值为-1.(2)由(1)可知f(x0)=2sin,又因为f(x0)=,所以sin=,由x0∈,得2x0+∈,从而cos=-=-,所以cos 2x0=cos=cos cos +sin sin =12.在△ABC中,D是边BC上的点,AB=AD=,cos∠BAD=.(1)求sinB.(2)若AC=4,求△ADC的面积.【解题指南】(1)直接利用余弦定理和正弦定理求出结果.(2)利用(1)的结论和余弦定理求出三角形的面积.【解析】(1)在△ABD中,BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos∠BAD=7+7-2×××=12,得BD=2.由cos∠BAD=,得sin∠BAD=,在△ABD中,由正弦定理得=,所以sin B=×=.(2)因为sin B=,B是锐角,所以cos B=,设BC=x,在△ABC中,AB2+BC2-2AB·BC·cos B=AC2,即7+x2-2·x··=16,化简得:x2-2x-9=0,解得x=3或x=-(舍去),则CD=BC-BD=3-2=,由∠ADC和∠ADB互补,得sin∠ADC=sin∠ADB=sin B=,所以△ADC的面积S=·AD·DC·sin∠ADC=×××=.【加固训练】(2018·某某二模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为acsin2B.(1)求sinB的值.(2)若c=5,3sin2C=5sin2B·sin2A,且BC的中点为D,求△ABD的周长.【解析】(1)由S△ABC=acsinB=acsin2B,得sin B=2sin B·cos B,因为0<B<π,所以sin B>0,故cos B=,又sin2B+cos2B=1,所以sin B=.(2)由(1)和3sin2C=5sin2B·sin2A得16sin2C=25sin2A,由正弦定理得16c2=25a2,因为c=5,所以a=4,BD=a=2,在△ABD中,由余弦定理得:AD2=c2+BD2-2c·BD·cos B=52+22-2×5×2×=24,所以AD=2.所以△ABD的周长为c+BD+AD=7+2.(建议用时:50分钟)1.(2018·某某一模)南宋数学家秦九韶早在《数书九章》中就独立创造了已知三角形三边求其面积的公式:“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之,以四约之,为实,一为从隅,开方得积.”(即:S=,c>b>a),并举例“问沙田一段,有三斜(边),其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里,欲知为田几何?”则该三角形田面积为( )A.82平方里B.83平方里C.84平方里D.85平方里【解析】选C.由题意可得:a=13,b=14,c=15代入:S===84,则该三角形田面积为84平方里.2.已知△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2sin=1,且a=2,则△ABC 的面积的最大值为( )A. B. C. D.2【解析】选B.sin=,-=,A=,由于a=2为定值,由余弦定理得4=b2+c2-2bccos ,即4=b2+c2+bc.根据基本不等式得4=b2+c2+bc≥2bc+bc=3bc,即bc≤,当且仅当b=c时,等号成立.S△=bcsin A≤··=.3.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,sinAcosB-(c-cosA)·sinB=0,则边b=________.【解析】由sin Acos B-(c-cos A)·sin B=0,得sin Acos B+cos Asin B=csin B,所以sin C=csin B,即=sin B,由正弦定理=,故b==1.答案:14.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,设△ABC的面积为S,若3a2=2b2+c2,则的最大值为________.【解析】因为3a2=2b2+c2,所以3a2=3b2-b2+3c2-2c2,所以b2+2c2=3(b2+c2-a2)=6bccos A,所以==tan A.由题得a2=,所以 cos A===≥=,所以tan A=≤=,当且仅当b=c时取等号.所以的最大值为.答案:【加固训练】(2018·某某中学模拟)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=,(b2+c2-3)tanA=bc,2cos2=(-1)cosC,则△ABC的面积等于________.【解析】条件(b2+c2-3)tan A=bc即为(b2+c2-a2)tan A=bc,由余弦定理得2bccos Atan A=bc,所以得sin A=,又A为锐角,所以A=.又2cos2=1+cos(A+B)=1-cos C=(-1)cos C,所以cos C=,得C=,故B=.在△ABC中,由正弦定理得=,所以c===.故△ABC的面积S=acsin B=×××sin =.答案:5.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(b-c)2=a2-bc.(1)求sinA.(2)若a=2,且sinB,sinA,sinC成等差数列,求△ABC的面积.【解析】(1)由(b-c)2=a2-bc,得b2+c2-a2=bc,即=,由余弦定理得cos A=,因为0<A<π,所以sin A=.(2)由sin B,sin A,sin C成等差数列,得sin B+sin C=2sin A,由正弦定理得b+c=2a=4,所以16=(b+c)2,所以16=b2+c2+2bc.由(1)得16=a2+bc,所以16=4+bc,解得bc=,所以S△ABC=bcsin A=××=.6.(2018·某某一模)△ABC的内角为A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=+.(1)求sin(A+B)+sinAcosA+cos(A-B)的最大值.(2)若b=,当△ABC的面积最大时,求△ABC的周长.【解题指南】(1)先根据正弦定理将边角关系转化为角的关系,再根据三角公式转化为二次函数求解.(2)根据余弦定理利用基本不等式求解.【解析】(1)由=+得:=,a=bcos C+csin B,即sin A=sin Bcos C+sin Csin B,所以cos B=sin B,B=;由sin(A+B)+sin Acos A+cos(A-B)=(sin A+cos A)+sin Acos A,令t=sin A+cos A,原式=t2+t-,当且仅当A=时,上式取最大值,最大值为.(2)S=acsin B=ac,b2=a2+c2-2accos B,即2=a2+c2-ac≥(2-)ac,ac≤2+,当且仅当a=c=等号成立;S max=,周长L=a+b+c=2+.7.(2018·某某二模) 如图,在平面四边形ABCD中,AB=2,AC=2,∠ADC= ∠CAB=90°,设∠DAC=θ.(1)若θ=60°,求BD 的长度;(2)若∠ADB=30°,求tanθ.【解题指南】(1)在△ABD中,利用余弦定理直接求出BD.(2)在△ABD中,写出正弦定理再化简即得解.【解析】(1)由题意可知,AD=1.在△ABD中,∠DAB=150°,AB=2,AD=1,由余弦定理可知,BD2=(2)2+12-2×2×1×=19,BD=.(2)由题意可知,AD=2cos θ,∠ABD=60°-θ,在△ABD中,由正弦定理可知,=,所以=4,所以tan θ=.。
高三数学二轮复习重点高三数学第二轮重点复习内容专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:着重掌握函数的单调性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质通常会综合起来一起考察,并且有时会考察具体函数的这些性质,有时会考察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了了解,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立,或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考察等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有涉及,有时候考察三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,当然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量可以很好得实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出现在选择,填空题中。
大题中的立体几何主要考察建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
另外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的位置关系应以证明垂直为重点,当然常考察的方法为间接证明。
专题五:解析几何。
高考数学第二轮专题复习三角函数教案一、本章知识结构:应用一.理解任意角的概念、弧度的意义、正确进行弧度与角度的换算;掌握任意角三角函数的定义、会利用单位圆中的三角函数线表示正弦、余弦、正切。
二.掌握三角函数公式的运用〔即同角三角函数基本关系、诱导公式、和差及倍角公式〕三.能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
四.会用单位圆中的三角函数线画出正弦函数、正切函数的图线、并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象、会用“五点法〞画出正弦函数、余弦函数及Y=Asin(ωχ+φ)的简图、理解A、ω、 的物理意义。
五.会由三角函数值求角,并会用符号arcsinx arccosx arctanx表示角。
三、热点分析1.近几年高考对三角变换的考查要求有所降低,而对本章的内容的考查有逐步加强的趋势,主要表现在对三角函数的图象与性质的考查上有所加强.2.对本章内容一般以选择、填空题形式进行考查,且难度不大,从1993年至2002年考查的内容看,大致可分为四类问题〔1〕与三角函数单调性有关的问题;〔2〕与三角函数图象有关的问题;〔3〕应用同角变换和诱导公式,求三角函数值及化简和等式证明的问题;〔4〕与周期有关的问题3.基本的解题规律为:观察差异〔或角,或函数,或运算〕,寻找联系〔借助于熟知的公式、方法或技巧〕,分析综合〔由因导果或执果索因〕,实现转化.解题规律:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为角求解;在最值问题和周期问题中,解题思路是合理运用基本公式将表达式转化为由一个三角函数表达的形式求解.4.立足课本、抓好基础.从前面表达可知,我们已经看到近几年高考已逐步抛弃了对复杂三角变换和特殊技巧的考查,而重点转移到对三角函数的图象与性质的考查,对基础知识和基本技能的考查上来,所以在复习中首先要打好基础.在考查利用三角公式进行恒等变形的同时,也直接考查了三角函数的性质及图象的变换,可见高考在降低对三角函数恒等变形的要求下,加强了对三角函数性质和图象的考查力度.四、复习建议本章内容由于公式多,且习题变换灵活等特点,建议同学们复习本章时应注意以下几点:(1)首先对现有公式自己推导一遍,通过公式推导了解它们的内在联系从而培养逻辑推理能力。
高中数学专题复习《函数不等式三角向量数列算法等大综合问题》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!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 评卷人得分 一、选择题1.(汇编辽宁)若直线02=+-c y x 按向量)1,1(-=a 平移后与圆522=+y x 相切,则c 的值为( )A .8或-2B .6或-4C .4或-6D .2或-82. 在△ABC 中,若sinB 、cos 、sinC 成等比数列,则此三角形一定为( ) A .直角三角形 B.等腰三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:易知cos 2=sinB·sinC,∴1+cosA=2sinBsinC, 即1-cos(B+C)=2sinBsinC,即1-cosBcosC+sinBsinC=2sinBsinC.∴1-cosBcosC=sinB sinC.∴cos(B -C)=1.∵0<B <π,0<C <π,∴-π<B-C <π.∴B-C=0,B=C.∴△ABC 为等腰三角形.故选B.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题3.已知集合定义函数且点若AABC 的内切圆圆心为且则下列结论正确的有____▲ .(填上你认为正确的命题的序号)①必是等腰三角形;② 必是直角三角形;③满足条件的实数有3个;④满足条件的函数有l2个.4.已知直线l 过点P (2,1),且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积的最小值为 ▲ .5. 设x x x f sin cos )(-=,把)(x f 的图象向右单位平移m (m>0)个单位后,图象恰好为函数)(x f y '-=的图象,则m 的最小值为________.6. 设函数()11()21x f x x x =++, A 0为坐标原点,A n 为函数y =f (x )图象上横坐标为*()n n ∈N的点,向量11nn k k k A A -==∑a ,向量i =(1,0),设n θ为向量n a 与向量i 的夹角,则满足15tan 3n k k θ=<∑ 的最大整数n 是 ▲ . 评卷人得分 三、解答题7.为稳定房价,某地政府决定建造一批保障房供给社会.计划用 1 600万元购得一块土地,在该土地上建造10幢楼房的住宅小区,每幢楼的楼层数相同,且每层建筑面积均为 1 000平方米,每平方米的建筑费用与楼层有关,第x 层楼房每平方米的建筑费用为(kx+800)元(其中k 为常数) .经测算,若每幢楼为5层,则该小区每平方米的平均综合费用为1 270元.(每平方米平均综合费用=购地费用+所有建筑费用所有建筑面积). (1)求k 的值;(2)问要使该小区楼房每平方米的平均综合费用最低,应将这10幢楼房建成多少层?此时每平方米的平均综合费用为多少元?(本小题满分14分)8.已知向量()()3sin cos 12x x ==-,,,a b . (1)当a // b 时,求cos2x 的值;(2)设函数()()f x =+⋅a b b ,问:由函数sin y x =的图象经过怎样的变换可得函数()y f x =的图象?9.已知向量()()sin ,cos ,1,2θθ==-a b ,且⋅=0a b ,(1)求tan θ的值;(2)求函数()()2cos tan sin f x x x x R θ=+∈,的值域.10.已知ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 所对的边,且2b ac =,向量()()cos ,1m A C =-和()1,cos n B =满足32m n ⋅=. (1)求sin sin A C 的值;(2)求证:ABC ∆为等边三角形.11.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量)sin ,2cos 2(C C m -=,)sin 2,2(cos C C n =,且.n m ⊥ (1)求角C 的大小;(2)若2222c b a +=,求A tan 的值.12.已知向量)cos ,sin (),0)(sin ,cos (ββλαλαλ-=≠=OB OA ,其中O 为坐标原点.(I)若6πβ-=a ,求向量OA 与OB 的夹角;(II)若||2||OB OA ≥对任意实数βα,都成立,求实数λ的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除评卷人得分 一、选择题1.A2.B第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题3.①③④4.45.2π 6.3; 评卷人得分 三、解答题7.(1)如果每幢楼为5层,那么所有建筑面积为10×1 000×5平方米,所有建筑费用为[(k +800)+(2k +800)+(3 k +800)+(4k+800)+(5k +800)]×1 000×10,所以,…………3分1 270=16 000 000+[(k +800)+(2k +800)+(3k +800)+(4k+800)+(5k +800)]×1 000×1010×1 000×5,解之得:k =50.……………………………………………………6分(2)设小区每幢为n(n ∈N*)层时,每平方米平均综合费用为f (n),由题设可知 f (n) =16 000 000+[(50 +800)+(100 +800)+…+(50n +800)]×1 000×10 10×1 000×n=1 600n +25n+825≥2 1 600×25+825=1 225(元). ……………10分 当且仅当1 600n =25n ,即n =8时等号成立.………………………12分答:该小区每幢建8层时,每平方米平均综合费用最低,此时每平方米平均综合费用为1 225元.……………………………14分8.9.(1)tan 2;(2)θ=[-2,2]10.解:(1)由32⋅=m n 得,3cos()cos 2A C B -+=, ----------------------------2分又B =π-(A +C ),得cos(A -C )-cos(A +C )=32, -------------------------4分 即cos A cos C +sin A sin C -(cos A cos C -sin A sin C )=32,所以sin A sin C =34. ---------6分(2)由b 2=ac 及正弦定理得2sin sin sin B A C =,故23sin 4B =. -------------8分 于是231cos 144B =-=,所以 1cos 2B =或12-.因为cos B =32-cos(A -C )>0, 所以 1cos 2B =,故π3B =. --------------11分 由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即222b a c ac =+-, 又b 2=ac ,所以22ac a c ac =+-, 得a =c . 因为π3B =,所以三角形ABC 为等边三角形. --------------------- 14分 11. (1)3π (2)33-12.解:(I)当0>λ时,向量OA 与OB 的夹角为3π; 当0<λ时,向量OA 与OB 的夹角为32π. (II) ||2||OB AB ≥对任意实数βα,恒成立,即 4)cos sin ()sin cos (22≥-++βαλβαλ对任意的βα,恒成立,即4)sin(212≥-++αβλλ对任意的βα,恒成立,所以⎩⎨⎧≥+->41202λλλ, 或⎩⎨⎧≥++<41202λλλ, 解得3≥λ或3-≤λ.故所求实数λ的取值范围是),3[]3,(+∞--∞ .。
高三数学第二轮数学专题复习全套教案目标为高三学生提供一套完整的数学专题复教案,帮助他们加深对数学知识的理解和掌握,为高考做好准备。
复内容1. 函数与方程- 函数的概念和性质- 一次函数和二次函数的图像、性质及应用- 方程的根与解的判定- 一元一次方程组和一元二次方程的求解方法- 函数方程的解法和应用2. 三角函数- 三角函数的概念和性质- 常用三角函数的图像、性质及应用- 三角函数的基本关系式和恒等变换- 解三角函数方程和不等式的方法3. 数列与数学归纳法- 数列的概念和性质- 等差数列和等比数列的推导和应用- 数学归纳法的基本原理和应用- 常见数列问题的解法4. 三角比例和相似- 三角比例的性质和应用- 直角三角形和一般三角形的相似性质- 解三角形的基本方法和应用- 四边形的性质和计算教学安排1. 每个教题讲解时长约为30分钟,包括概念讲解和示例演练。
2. 每个专题分为3节课,共计9节课。
3. 每节课后设置10道练题,供学生完成并检查答案。
4. 每周安排一次模拟考试,让学生检验自己的研究成果。
教案编写原则1. 教案内容简明扼要,重点突出,不涉及复杂的法律问题。
2. 尽可能使用清晰简单的语言,避免使用过多的专业术语。
3. 引用的内容必须能够得到确认,并标明出处。
4. 鼓励学生积极参与讨论和解决问题,培养他们的思考能力和解决问题的能力。
结语这份高三数学第二轮数学专题复全套教案旨在帮助学生复数学知识,强化概念和技巧的掌握。
教案内容简明扼要,注重培养学生的思考能力和解决问题的能力。
希望学生能够利用这份教案,全面提升数学水平,为高考取得好成绩做好准备。
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高中数学专题复习
《函数不等式三角向量数列算法等大综合问题》单元
过关检测
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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 评卷人
得分 一、选择题
1.函数cos(2)26y x π
=+-的图象F 按向量a 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),
y f x =当()y f x =为奇函数时,向量a 可以等于( )
.(,2)6A π
-- .(,2)6B π- .(,2)6C π- .(,2)6D π
(汇编湖北理) 2.(汇编江西理)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若1O a B =200OA a OC +,且A 、
B 、
C 三点共线(该直线不过原点O ),则S 200=( A )
A .100 B. 101 C.200 D.201
第II 卷(非选择题)。
第二轮专题复习-向量与三角函数数列不等式的综合
【高考热点】。
向量的应用十分广泛,集数形于一身,与其它知识的亲和力强,从近几年外省高考试题可以看出,对向量的考查力度日趋加强。
【课前预习】
1.(05北京卷理3文4)若||1,||2,a b c a b ===+ ,且c a ⊥ ,则向量a 与b 的夹角为
( )(A )30° (B )60° (C )120° (D )150°
2.(05全国卷一文11)点O 是三角形ABC 所在平面内的一点,满足
⋅=⋅=⋅,则点O 是△ABC 的( )
A .三个内角的角平分线的交点
B .三条边的垂直平分线的交点
C .三条中线的交点
D .三条高的交点
3.(05全国卷一理15)
△ABC 的外接圆的圆心为O ,两条边上的高的交点为H ,)(m ++=,则
实数m= .
4.(2005年全国高考试卷二 理8文9)已知点A ,(0,0)B ,C .设BAC ∠的
一平分线AE 与BC 相交于E ,那么有BC CE l = ,其中l 等于( )
5.(05全国卷三(四川理)(必修+选修II) 理14)已知向量()12OA k = ,,()45OB = ,,
()10OC k =- ,,且A 、B 、C 三点共线,则k =
(A) 2 (B) 1
2 (C) 3- (D) 1
3
- 6.(05湖北卷.理13文3)已知向量||).,5(),2,2(k +=-=若不超过5,则k 的
取值范围是 [-6,2] .
7.(05重庆卷.理4)已知A (3,1),B (6,1),C (4,3),D 为线段BC 的中点,则向量与的夹角为
( C ) A .54arccos
2-π
B .54arccos
C .)54arccos(-
D .-)5
4arccos(- 8.(05湖北卷.文4)设向量a =(-1,2),b=(2,-1),则(a ·b )(a +b )等于( B )
A .(1,1)
B .(-4,-4)
C .-4
D .(-2,-2)
【典型例题】
例1 已知平面向量).2
3,21(),1,3(=-= (1) 证明⊥;
(2) 若存在不同时为零的实数k 和t ,使t k t +-=-+=,)3(2,且⊥,试求函
数关系)(t f k =;
(3) 对于(2)中的结论,讨论关于t 的方程0)(=-k t f 的解的情况。
例2 。
已知向量a = (sin 2x , cos 2x ),b = (sin 2x , 1),f (x ) = 8 a ·b .
(1)求f (x )的最小正周期、最大值和最小值;
(2)函数y = f (x )的图象能否经过平移后,得到函数y = sin4x 的图象,若能,求出平移向量
m ;若不能,则说明理由.
例3.(05湖北卷)已知向量a = (x 2, x + 1),b = (1 – x , t ). 若函数f (x ) = a ·b 在区间(–1, 1)上是增
函数,求t 的取值范围.
例4 。
已知向量a = (1, 1),b = (1, 0),c 满足a ·c = 0且|a | = |c |,b ·c >0.
(1)求向量c ;
(2)若映射f :(x , y )→(x ′, y ′) = x a + y c ;
①求映射f 下(1, 2)的原象;
②若将(x , y )看作点的坐标,问是否存在直线l 使得直线上的任一点在映射f 的作用下的点仍在该直线上,若存在,求出直线l 的方程,否则说明理由.
例5 。
设{a n }为首项是–10,公差是2的等差数列,{b n }为首项是21-,公差是2
1的等差数列,O 是原点,向量)1,1(),1,1(=-=OB OA ,点列{P n }满足OB b OA a OP n n n ⋅+⋅=(n ∈N *).
(1)证明:P 1,P 2,…,P n 共线;
(2)若点P k (k ∈N *)表示点列{P n }中处于第一象限的点,求k 的值.
【本课小结】
【课后作业】
1.(04福建·理工17文史17,12分)
设函数f(x)=a ·b ,其中向量a =(2cos x ,1),b =(cos x ,
3sin2x ),x ∈R. (Ⅰ)若f(x)=1-3且x ∈[-3π,3
π],求x ; (Ⅱ)若函数y=2sin2x 的图象按向量c=(m ,n)(|m|<
2π)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m 、n 的值.
2 。
(05全国III 卷)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a ,b ,c 成等比数列,且43cos =
B .(1)求cot A + cot
C 的值;(2)设23=⋅,求a + c 的值.
3.(12分)已知C B A ∠∠∠、、为ABC ∆的三个内角,
且()22cos 2sin 32cos 2sin ,22+--+=B A B A B A f .
(1)当()B A f ,取得最小值时,求C ∠的度数;
(2)当2π=
+B A 时,将函数()B A f ,按向量P 平移后得到函数()A A f 2cos 2=, 求向量.
4.(12分).已知A 、B 、C 是△ABC 的三个内角, 向量4
23),2cos ,2sin 25(=-+=a B A B A a . (1)求证:tan A ·tan B 为定值;
(2)求tan C 的最大值.
18(12分)已知向量a =(cos 23x ,sin 23x ),b =(2
sin 2cos x x -,),且x ∈[0,
2
π
].若f (x )=a ·b -2λ|a +b |的最小值是23-,求λ的值.。