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文档介绍
2018届二轮复习 三角恒等变换与解三角形 学案(全国通用)
专题07 三角恒等变换与解三角形 和差角公式、二倍角公式是高考的热点,常与三角函数式的求值、化简交汇命题.既有选择题、填空题,又有解答题,难度适中,主要考查公式的灵活运用及三角恒等变换能力. 1.和差角公式 (1)cos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβ; (2)sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ; (3)tan(α±β)=. 2.倍角公式 (1)sin2α=2sinαcosα; (2)cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α; (3)tan2α=. 3.半角公式 (1)sin=±; (2)cos=±; (3)tan=±; (4)tan==. 4.正弦定理 ===2R(2R为△ABC外接圆的直径). 5.余弦定理 a2=b2+c2-2bccosA, b2=a2+c2-2accosB, c2=a2+b2-2abcosC. 6.面积公式 S△ABC=bcsinA=acsinB=absinC. 7.解三角形 (1)已知两角及一边,利用正弦定理求解; (2)已知两边及一边的对角,利用正弦定理或余弦定理求解,解的情况可能不唯一,需讨论; (3)已知两边及其夹角,利用余弦定理求解; (4)已知三边,利用余弦定理求解. 8.“变”是解决三角问题的主题,变角、变名、变表达形式、变换次数等比比皆是,强化变换意识,抓住万变不离其宗——即公式不变,方法不变,要通过分析、归类把握其规律. 考点一 三角函数概念,同角关系及诱导公式 例1、【2017北京,理12】在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称.若,=___________. 【答案】 【变式探究】 (1)(2016·高考全国乙卷)已知θ是第四象限角,且sin=,则tan=________. 解析:基本法:将θ-转化为-. 由题意知sin=,θ是第四象限角,所以 cos>0,所以cos==. tan=tan=- =-=-=-. 答案:- 速解法:由题意知θ+为第一象限角,设θ+=α, ∴θ=α-, ∴tan=tan=-tan. 如图,不妨设在Rt△ACB中,∠A=α,由sin α=可得, BC=3,AB=5,AC=4, ∴∠B=-α,∴tan B=, ∴tan B=-. 答案:- (2)若tan α>0,则( ) A.sin α>0 B.cos α>0 C.sin 2α>0 D.cos 2α>0 答案:C 考点二 三角函数的求值与化简 例2、(1)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A.- B. C.- D. 解析:基本法:原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=,故选D. 速解法:从题目形式上看应是sin(α+β)公式的展开式. 又∵20°+10°=30°,故猜想为sin 30°=. 答案:D (2)设α∈,β∈,且tan α=,则( ) A.3α-β= B.3α+β= C.2α-β= D.2α+β= 速解法一:∵tan =, 由tan α=知,α、β应为2倍角关系,A、B项中有3α,不合题意,C项中有2α-β=. 把β=2α-代入 = ==tan α,题设成立.故选C. 速解法二:==tan ∴tan α=tan 又∵α∈,β∈,∴∈, ∴+∈,∴α=+, ∴2α=+β,∴2α-β=.故选C. 答案:C 考点三 解三角形 例3、(2016·天津,3,易)在△ABC中,若AB=,BC=3,∠C=120°,则AC=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式探究】(2016·课标Ⅲ,8,易)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则cos A=( ) A. B. C.- D.- 答案:C 解析:如图,作AD⊥BC于D. 设AD=1,∵B=,∴BD=1. 又∵AD=BC,∴CD=2, ∴AC=,AB=, ∴sin α=,cos α=,sin β=, cos β=, ∴cos A=cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =×-×=-. 考点四 正、余弦定理的应用 例 4、【2017课标II,理17】的内角所对的边分别为,已知, (1)求; (2)若,的面积为,求。 【答案】(1); (2) b=2 (2)由,故 又 由余弦定理 及得 所以b=2. 【变式探究】(1)在△ABC中,B=120°,AB=,A的角平分线AD=,则AC=________. (2)在△ABC中,∠A=,AB=6,AC=3,点D在BC边上,AD=BD,求AD的长. 【解析】 (1)如图,在△ABD中,由正弦定理, 得=,∴sin∠ADB=. ∴∠ADB=45°,∴∠BAD=180°-45°-120°=15°. ∴∠BAC=30°,∠C=30°, ∴BC=AB=. 在△ABC中,由正弦定理, 得=,∴AC=. (2)设△ABC的内角∠BAC,B,C所对边的长分别是a,b,c, 由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos∠BAC =(3)2+62-2×3×6×cos =18+36-(-36)=90, 所以a=3. 【举一反三】如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B,D为两岛上的两座灯塔的塔顶.测量船于水面A处测得B点和D点仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.试探究图中B,D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离(计算结果精确到0.01 km,≈1.414,≈2.449). 解:在△ACD中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=30°, 所以CD=AC=0.1. 又∠BCD=180°-60°-60°=60°, 故CB是△CAD底边AD的中垂线, 所以BD=BA. 在△ABC中,=, 即AB=, 又sin 15°=sin(60°-45°) =sin 60°cos 45°-cos 60°sin 45° =×-×=, 所以AB==, 因此,BD=≈0.33(km). 故B,D的距离约为0.33 km. 1.【2017山东,理9】在中,角,,的对边分别为,,.若为锐角三角形,且满足,则下列等式成立的是 (A) (B) (C) (D) 【答案】A 【解析】 所以,选A. 2.【2017北京,理12】在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y轴对称.若,=___________. 【答案】 3.【2017浙江,14】已知△ABC,AB=AC=4,BC=2. 点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是______,cos∠BDC=_______. 【答案】 4.【2017课标II,理17】的内角所对的边分别为,已知, (1)求; (2)若,的面积为,求。 【答案】(1); (2) b=2 【解析】b=2(1)由题设及,故 上式两边平方,整理得 解得 (2)由,故 又 由余弦定理 及得 所以b=2. 1.【2016高考新课标2理数】若,则( ) (A) (B) (C) (D) 【答案】D 2.【2016高考新课标3理数】若 ,则( ) (A) (B) (C) 1 (D) 【答案】A 【解析】 由,得或,所以,故选A. 3.【2016年高考四川理数】= . 【答案】 【解析】由二倍角公式得 1.【2016高考新课标3理数】在中,,边上的高等于,则( ) (A) (B) (C) (D) 【答案】C 【解析】设边上的高为,则,所以,.由余弦定理,知,故选C. 2.【2016高考新课标2理数】的内角的对边分别为,若,,,则 . 【答案】 【解析】因为,且为三角形的内角,所以, ,又因为,所以 . 3.【2016高考天津理数】在△ABC中,若,BC=3, ,则AC= ( ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 【答案】A 【解析】由余弦定理得,选A. 4.【2016高考江苏卷】在锐角三角形中,若,则的最小值是 ▲ . 【答案】8. 1.【2016年高考四川理数】(本小题满分12分) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且. (I)证明:; (II)若,求. 【答案】(Ⅰ)证明详见解析;(Ⅱ)4. 【解析】 Ⅰ)根据正弦定理,可设===k(k>0). 则a=ksin A,b=ksin B,c=ksin C. 代入+=中,有 +=,变形可得 sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B). 在△ABC中,由A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π–C)=sin C, 所以sin Asin B=sin C. 2.【2016高考浙江理数】(本题满分14分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c. 已知b+c=2a cos B. (I)证明:A=2B; (II)若△ABC的面积,求角A的大小. 【答案】(I)证明见解析;(II)或. 【解析】 (Ⅰ)由正弦定理得, 故, 于是. 又,,故,所以或, 因此(舍去)或, 所以,. 3.【2016高考山东理数】(本小题满分12分) 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 (Ⅰ)证明:a+b=2c; (Ⅱ)求cosC的最小值. 【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ) 【解析】 (Ⅰ)由题意知, 化简得, 即. 因为, 所以. 从而. 由正弦定理得. (Ⅱ)由(Ⅰ)知, 所以 , 当且仅当时,等号成立. 故 的最小值为. 【2015高考四川,理12】 . 【答案】. 【2015高考浙江,理11】函数的最小正周期是 ,单调递减区间是 . 【答案】,,. 【解析】,故最小正周期为,单调递减区间为 ,. 【2015高考天津,理15】(本小题满分13分)已知函数, (I)求最小正周期; (II)求在区间上的最大值和最小值. 【答案】(I); (II) ,. 【解析】(I) 由已知,有 . 所以的最小正周期. (II)因为在区间上是减函数,在区间上是增函数, ,所以在区间上的最大值为,最小值为. 【2015高考重庆,理18】 已知函数 (1)求的最小正周期和最大值; (2)讨论在上的单调性. 【答案】(1)最小正周期为,最大值为;(2)在上单调递增;在上单调递减. (2)当时,有,从而 当时,即时,单调递增, 当时,即时,单调递减, 综上可知,在上单调递增;在上单调递减. 【2015高考上海,理14】在锐角三角形中,,为边上的点,与的面积分别为和.过作于,于,则 . 【答案】 【2015高考广东,理11】设的内角,,的对边分别为,,,若, ,,则 . 【答案】. 【解析】因为且,所以或,又,所以,,又,由正弦定理得即解得,故应填入. 【2015高考湖北,理12】函数的零点个数为 . 【答案】2 【解析】因为 所以函数的零点个数为函数与图象的交点的个数, 函数与图象如图,由图知,两函数图象有2个交点, 所以函数有2个零点. 【2015高考湖北,理13】如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到处时测得公路北侧一山顶D在西偏北的方向上,行驶600m后到达处,测得此山顶在西偏北的方向上,仰角为,则此山的高度 m. 【答案】 【2015高考重庆,理13】在ABC中,B=,AB=,A的角平分线AD=,则AC=_______. 【答案】 【解析】由正弦定理得,即,解得,,从而,所以,. 【2015高考福建,理12】若锐角的面积为 ,且 ,则 等于________. 【答案】7 【解析】由已知得的面积为,所以,,所以.由余弦定理得,. 【2015高考新课标2,理17】(本题满分12分) 中,是上的点,平分,面积是面积的2倍. (Ⅰ) 求; (Ⅱ)若,,求和的长. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【2015高考浙江,理16】在中,内角,,所对的边分别为,, ,已知,=. (1)求的值; (2)若的面积为7,求的值. 【答案】(1);(2). 【解析】 (1)由及正弦定理得, ∴,又由,即,得, 解得;(2)由,得,, 又∵,∴,由正弦定理得, 又∵,,∴,故. 【2015高考安徽,理16】在中,,点D在边上,,求的长. 【答案】 【解析】如图, 【2015高考陕西,理17】(本小题满分12分)的内角,,所对的边分别为,,.向量与平行. (I)求; (II)若,求的面积. 【答案】(I);(II). 故的面积为. 解法二:由正弦定理,得, 从而, 又由,知,所以. 故 所以的面积为. 1. 【2014高考江苏卷第14题】 若的内角满足,则的最小值是 . 【答案】 【考点】正弦定理与余弦定理. 2. 【2014全国1高考理第16题】已知分别为三个内角的对边,,且,则面积的最大值为____________. 【答案】 【解析】由,且,故,又根据正弦定理,得,化简得,,故,所以,又,故. 【考点定位】正弦定理和余弦定理、三角形的面积公式. 3. 【2014全国2高考理第4题】钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC= ,则AC=( ) A. 5 B. C. 2 D. 1 【答案】B 【解析】由面积公式得:,解得,所以或,当时, 由余弦定理得:=1,所以,又因为AB=1,BC=,所以此时为等腰直角三角形,不合题意,舍去;所以,由余弦定理得:=5,所以,故选B. 【考点定位】余弦定理及三角形的面积公式、解三角形 4. 【2014山东高考理第12题】在中,已知,当时,的面积为________. 【答案】 【考点定位】 三角形的面积. 5. 【2014高考广东卷理第12题】在中,角、、所对应的边分别为、 、,已知,则 . 【答案】. 【解析】,由边角互化得, 即,即,所以. 【考点定位】正弦定理中的边角互化思想的应用以及两角和的三角函数, 6. 【2014全国1高考理第8题】设且则( ) (A) (B) (C) (D) 【答案】C 【解析】由已知得,,去分母得,,所以 ,,又因为, ,所以,即,选C. 【考点定位】和角的正弦公式、同角三角函数基本关系式、诱导公式. 7. 【2014高考福建卷第12题】在中,,则的面积等于_________. 【答案】 【解析】由正弦定理可得.所以的面积等于. 【考点定位】正弦定理、三角形的面积. 8. 【2014江西高考理第4题】在中,内角A,B,C所对应的边分别为,若则的面积( ) A.3 B. C. D. 【答案】C 【考点定位】余弦定理 9. 【2014四川高考理第13题】如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为,,此时气球的高是,则河流的宽度BC约等于 .(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:,,,,) 【答案】60 【解析】 ,,. 【考点定位】解三角形. 10. 【2014浙江高考理第17题】如图,某人在垂直于水平地面的墙面前的点处进行射击训练.已知点到墙面的距离为,某目标点沿墙面的射击线移动,此人为了准确瞄准目标点,需计算由点观察点的仰角的大小.若则的最大值 . 【答案】 【考点定位】解三角形,求最值. 11.【2014重庆高考理第10题】 已知的内角,面积满足 所对的边,则下列不等式一定成立的是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【考点定位】两角和与差的三角函数、正弦定理、三角形的面积公式. 12. 【2014天津高考理第12题】在中,内角所对的边分别是.已知,,则的值为_______. 【答案】. 【解析】∵代入得,由余弦定理得. 【考点定位】正弦定理、余弦定理的推论. 13. 【2014大纲高考理第3题】设则 ( ) A. B. C. D. 【答案】C. 【解析】故选C. 【考点定位】三角函数基本关系式 14. 【2014高考安徽卷第16题】(本小题满分12分)设的内角所对边的长分别是,且 (1)求的值; (2)求的值. 【答案】(1);(2). 【考点定位】正、余弦定理、三角函数恒等变形. 15. 【2014高考北京理第15题】如图,在中,,点在边上,且,. (1)求; (2)求,的长. 【答案】(1);(2)7. 【考点定位】同角三角函数的关系,两个角的差的正弦公式,正弦定理与余弦定理. 16. 【2014高考福建理第16题】已知函数. (1) 若,且,求的值; (2) 求函数的最小正周期及单调递增区间. 【答案】(1) ;(2) , 【考点定位】1.三角函数的性质.2.三角的恒等变形. 17. 【2014高考广东理第16题】已知函数,,且 . (1)求的值; (2)若,,求. 【答案】(1);(2). 【解析】(1), 所以,; (2) , , ,,则, . 【考点定位】本题考查诱导公式、同角三角函数的基本关系以及两角和的三角函数 18. 【2014高考湖北理第17题】某实验室一天的温度(单位:)随时间(单位:)的变化近似满足函数关系; . (1)求实验室这一天的最大温差; (2)若要求实验室温度不高于11,则在哪段时间实验室需要降温? 【答案】(1)4;(2)在10时至18时实验室需要降温. (2)依题意,当时实验室需要降温. 由(1)得, 所以,即, 又,因此,即, 故在10时至18时实验室需要降温. 【考点定位】两个角的和的正弦公式、三角不等式的解法. 19. 【2014高考湖南理第18题】如图5,在平面四边形中,. (1)求的值; (2)若,,求的长. 【答案】(1) (2) 【考点定位】三角形正余弦定理、正余弦之间的关系与和差角公式 20. 【2014高考江苏第15题】已知. (1)求的值; (2)求的值. 【答案】(1);(2). 【考点】三角函数的基本关系式、二倍角公式、两角和与差的正弦、余弦公式. 21. 【2014高考辽宁理第17题】在中,内角A,B,C的对边a,b,c,且,已知,,,求: (1)a和c的值; (2)的值. 【答案】(1)a=3,c=2;(2). 【解析】(1)由得,,又,所以ac=6. 由余弦定理,得. 又b=3,所以. 解,得a=2,c=3或a=3,c=2. 因为a>c,∴ a=3,c=2. 【考点定位】解三角形、三角恒等变换. 22. 【2014高考山东卷第16题】已知向量,,设函数,且的图象过点和点. (Ⅰ)求的值; (Ⅱ)将的图象向左平移()个单位后得到函数的图象.若的图象上各最高点到点的距离的最小值为1,求的单调增区间. 【答案】(I). (II)函数的单调递增区间为. 【解析】 (1)由题意知:. 因为的图象过点和, 所以, 即, 解得. 【考点定位】平面向量的数量积,三角函数的化简,三角函数的图象和性质. 23. 【2014高考四川第16题】已知函数. (1)求的单调递增区间; (2)若是第二象限角,,求的值. 【答案】(1);(2),. 【解析】 (1); (2)由题设得:, 即,. 若,则, 若,则. 【考点定位】三角函数的性质、三角恒等变换三角函数的求值. 24.【2014高考浙江理第18题】在中,内角所对的边分别为.已知, (I)求角的大小; (II)若,求的面积. 【答案】(1);(2). (2)由,,得,由,得,从而,故 ,所以的面积为 . 【考点定位】诱导公式,、两角和与差的三角函数公式、二倍角公式、正弦定理、余弦定理、三角形面积公式 25.【2014高考重庆理科第17题】已知函数的图像关于直线对称,且图像上相邻两个最高点的距离为. (I)求和的值; (II)若,求的值. 【答案】(1);(2) (2)由(1)得 所以. 由得 所以 因此 = 【考点定位】诱导公式、同角三角函数的基本关系、两角和与差的三角函数公式、三角函数的图象和性质. 1.已知2sin 2α=1+cos 2α,则tan 2α=( ) A.- B. C.-或0 D.或0 解析:基本法:∵, ∴或 ∴tan 2α=0或tan 2α=. 答案:D 2.若tan α=2tan,则=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 3.已知tan β=,sin(α+β)=,其中α,β∈(0,π),则sin α的值为( )(导学号 55460112) A. B. C. D.或 解析:依题意得sinβ=,cos β=.注意到sin(α+β)=查看更多
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