高考数学(文)二轮专题复习篇教案:专题三 三角函数、解三角形、平面向量 第二讲 解三角形

2
tan 45°=1,sin2α+cos2α=1 等.
变式训练 1 (1)若 0<α<π2,-π2<β<0,cos4π+α=13,cosπ4-β2= 33,则 cosα+β2等于( )
3 A. 3
B.-
3 3
53 C. 9
D.-
6 9
(2)已知 sin α=12+cos α,且 α∈0,π2,则sincoαs-2απ4的值为________.
第二讲 三角变换与解三角形
1. 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β.
(2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. (3)tan(α±β)=1t∓antaαn±αttaannββ.
2. 二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2α=2sin αcos α.
(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α. (3)tan 2α=1-2tatnanα2α.
3. 三角恒等变换的基本思路
(1)“化异为同”,“切化弦”,“1”的代换是三角恒等变换的常用技巧.
“化异为同”是指“化异名为同名”,“化异次为同次”,“化异角为同角”.
a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
5. 余弦定理
a2=b2+c2-2bccos A,b2=a2+c2-2accos B,
c2=a2+b2-2abcos C. 推论:cos A=b2+2cb2c-a2,cos B=a2+2ca2c-b2, cos C=a2+2ba2b-c2.
6. 面积公式 S△ABC=12bcsin A=12acsin B=12absin C.
()
2. (2013·辽宁)在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c.若 asin Bcos C+csin Bcos
A=12b,且 a>b,则 B 的大小为
()
π
π


A.6
B.3
C. 3
D. 6
3. (2013·陕西)设△ABC 的内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,若 bcos C+ccos B=asin
题型二 解三角形
例 2 (1)△ABC 的三个内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,asin Asin B+bcos2A= 2
a. (1)求ba; (2)若 c2=b2+ 3a2,求 B. 审题破题 (1)利用正弦定理,化去角 B 的三角函数,再化简求值;(2)由条件结构特征, 联想到余弦定理,求 cos B 的值,进而求出角 B. 反思归纳 关于解三角形问题,一般要用到三角形的内角和定理,正、余弦定理及有关
B,则角 C=________.
题型一 三角恒等变换
例 1 (1)若 α∈0,π2,且 sin2α+cos 2α=14,则 tan α 的值等于
()
2 A. 2
3 B. 3
C. 2
D. 3
(2)已知 α,β ∈34π,π,sin(α+β)=-35,sinβ-π4=1132,则 cosα+π4=________.
若 a2 b2 2014c2 ,则 2 tan A tan B 的值为(
)
tan C(tan A tan B)
A、0
B 、1
C 、 2013
D 、 2014
例 三( 1)在 锐角△ ABC 中,三 个内角 A, B, C 所对 的边分 别为 a , b , c , 若
ac sin C (a2 c2 b2)sin B ,
A,则△ABC 的形状为
()
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.不确定
4. (2012·广东)在△ABC 中,若∠A=60°,∠B=45°,BC=3 2,则 AC 等于( )
A.4 3
B.2 3
C. 3
3 D. 2
5. (2013·安徽)设△ABC 的内角 A,B,C 所对边的长分别为 a,b,c.若 b+c=2a,3sin A=5sin
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.
例 二 ( 2 ) 已 知 (1 sin2 ) sin sin cos cos (cos cos 0) , 设
tan x, tan y,
记 y f (x) .
7. 三角形中的常用结论
(1)三角形内角和定理:A+B+C=π.
(2)A>B>C⇔a>b>c⇔sin A>sin B>sin C.
(3)a=bcos C+ccos B.
1
1. (2013·浙江)已知 α∈R,sin α+2cos α= 210,则 tan 2α 等于
4 A.3
3 B.4
C.-34
D.-43
(1) 若 C ,求 A 的大小。 4
(2) 若三角形为非等腰三角形,求 c 的取值范围。 b
例三(2) 在△ABC 中,已知 a,b,c 分别为角 A,B,C 的对边.若向量 m=(a,cosA),
(2)角的变换是三角变换的核心,如 β=(α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β)等.
4. 正弦定理
a sin
A=sinb
B=sinc
C=2R(2R
为△ABC
外接圆的直径).
变形:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C. sin A=2aR,sin B=2bR,sin C=2cR.
(3)
的值是( )
审题破题 (1)利用同角三角函数关系式先求 sin α 或 cos α,再求 tan α;(2)注意角之间的
关系α+4π=(α+β)-β-π4.
反思归纳 (1)公式应用技巧:①直接应用公式,包括公式的正用、逆用和变形用;②常 用切化弦、异名化同名、异角化同角等. (2)化简常用技巧:①注意特殊角的三角函数与特殊值的互化;②注意利用角与角之间的 隐含关系,如 2α=(α+β)+(α-β),θ=(θ-φ)+φ 等;③注意利用“1”的恒等变形,如
(Ⅰ) 求f (x) 的解析表达式;
(Ⅱ)若 角是一个三角形的最小内角,试求函数 f x 的值域.
变式训练 2(1) 如图,在四边形 ABCD 中,已知 AD⊥CD,AD=10,AB=14,∠BDA =60°,∠BCD=135°,则 BC 的长为 ——.
A.8 C.14
B.9 D.8
3C 的对边,
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文科数学二轮复习专题三角函数解三角形平面向量

文科数学二轮复习专题三角函数解三角形平面向量

专题一:三角函数、解三角形、平面向量【例题讲解】要点1:三角函数的概念、同角诱导公式的简单应用例1:如图,以Ox 为始边作角α与β(παβ<<<0) ,它们终边分别与单位圆相交于点P 、Q ,已知点P 的坐标为(53-,54) (1)求αααtan 112cos 2sin +++的值; (2)若OP ·0=OQ ,求)sin(βα+。

解:(1)由三角函数定义得53cos -=α,54sin =α∴原式αααααααααααα22cos 2cos cos sin )cos (sin cos 2cos sin 1cos 2cos sin 2=++=++=2=·(53-)2=2518 (2)OP ·0=OQ ,∴2πβα=-∴2παβ-=,∴53cos )2sin(sin =-=-=απαϖ54sin )2cos(cos ==-=απαβ ∴βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+25753)53(5454=⋅-+⋅=要点2:函数y=Asin(ωx+φ)的解析式、图象性质问题例2:已知函数()sin 2f x x =,()cos(2)6g x x π=-,直线x t =(t R ∈)与函数()f x 、()g x 的图象分别交于M 、N 两点.(1)当4t π=时,求||MN 的值; (2)求||MN 在[0,]2t π∈时的最大值.【解析】(1))cos(2)|4|||si 26n(4MN πππ⨯-⨯+=. …… 2分23|1cos |32π=-=. ……5分 (2)332cos(2)||sin 2cos 2|62||2|sin t t t MN t π=-+=-. ……8分 3|sin(2)|6t π=-. ……11分 ∵[0,]2t π∈,26[,]66t ππππ∈---, ……13分 ∴||MN 的最大值为3. ……15分要点3:三角变换及求值例3:已知向量)2,1(),cos ,(sin -==n A A m ,且0=⋅n m(Ⅰ)求tan A 的值;(Ⅱ)求函数()cos 2tan sin (f x x A x x =+∈R )的值域解析:(Ⅰ)由题意得m ·n=sinA-2cosA=0,因为cosA ≠0,所以tanA=2.(Ⅱ)由(Ⅰ)知tanA=2得2213()cos 22sin 12sin 2sin 2(sin ).22f x x x x x x =+=-+=--+因为x ∈R,所以[]sin 1,1x ∈-.当1sin 2x =时,f(x)有最大值32,当sinx=-1时,f(x)有最小值-3所以所求函数f(x)的值域是33,.2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦要点4:正、余弦定理的应用例4:在△ABC 中,a, b, c 分别为内角A, B, C 的对边,且2sin (2)sin (2)sin .a A a c B c b C =+++ (Ⅰ)求A 的大小; (Ⅱ)求sin sin B C +的最大值.【命题立意】考查了正弦定理,余弦定理,考查了三角函数的恒等变换,三角函数的最值。

高三数学二轮复习 专题三第二讲 三角变换与解三角形教案 理

高三数学二轮复习 专题三第二讲 三角变换与解三角形教案 理

第二讲 三角变换与解三角形研热点(聚焦突破)类型一 三角变换及求值1.常值代换:特别是“1”的代换,1=sin 2θ+cos 2θ=tan 45°等.2.项的分拆与角的配凑:如sin 2α+2cos 2α=(sin 2α+cos 2α)+cos 2α;α=(α-β)+β,β=α+β2-α-β2;α可视为α2的倍角;π4±α可视为(π2±2α)的半角等.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.5.公式的变形应用:如sin α=cos αtan α,sin 2α=1-cos 2α2,cos 2α=1+cos 2α2,tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β),1±sin α=(sin α2±cos α2)2等. 6.角的合成及三角函数名的统一a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+φ),(tan φ=ba).[例1] (2012年高考广东卷)已知函数f (x )=2cos (ωx +π6)(其中ω>0,x ∈R)的最小正周期为10π.(1)求ω的值;(2)设α,β∈[0,π2],f (5α+53π)=-65,f (5β-56π)=1617,求cos (α+β)的值.[解析] (1)由T =2πω=10π得ω=15.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧f (5α+53π)=-65,f (5β-56π)=1617,得⎩⎪⎨⎪⎧2cos [15(5α+53π)+π6]=-65,2cos [15(5β-56π)+π6]=1617,整理得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=35,cos β=817.∵α,β∈[0,π2],∴cos α= 1-sin 2α=45,sin β= 1-cos 2β=1517.∴cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45×817-35×1517=-1385.跟踪训练(2012年高考江苏卷)设α为锐角,若cos (α+π6)=45,则sin (2α+π12)的值为________.解析:化2α+π12为2(α+π6)-π4是关键.∵α为锐角且cos (α+π6)=45,∴sin (α+π6)=35.∴sin (2α+π12)=sin [2(α+π6)-π4]=sin 2(α+π6)cos π4-cos 2(α+π6)sin π4=2sin (α+π6)cos (α+π6)-22[2cos 2(α+π6)-1]=2×35×45-22[2×(45)2-1]=12225-7250=17250. 答案:17250类型二 正、余弦定理的应用 1.正弦定理的变式(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; (2)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C . 2.余弦定理的变式a 2+c 2-b 2=2ac cos B (注意整体变形).3.面积公式S Δ=12ab sin C ,S Δ=abc4R(R 为外接圆半径);S Δ=12r (a +b +c )(r 为内切圆半径).[例2] (2012年高考浙江卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =a cos B . (1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值.[解析] (1)由b sin A =3a cos B 及正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =3cos B .所以tan B =3,得B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C ,得c =2a .由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得 9=a 2+c 2-ac , 所以a =3,c =2 3.跟踪训练1.(2012年西安模拟)已知△ABC 中,a =1,b =2,B =45°,则角A 的大小为( ) A .150° B .90° C .60° D .30°解析:根据正弦定理得1sin A =2sin 45°,∴sin A =12.∵a <b ,∴A <B ,∴A =30°,故选D. 答案:D2.(2012年济南模拟)在△ABC 中,AC u u u r ·AB u u u r =|AC u u u r -AB u u u r|=3,则△ABC 面积的最大值为( )A.21B.3214C.212D .321解析:设角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,∵AC u u u r ·AB u u u r =|AC u u u r -AB u u u r|=3,∴b cos A =a =3.又cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥1-92bc =1-3cos A2,∴cos A ≥25,∴0<sin A ≤215,∴△ABC 的面积S =12bc sin A =32tan A ≤32×212=3214,故△ABC 面积的最大值为3214.答案:B类型三 解三角形的实际应用1.注意理解有关术语:视角、仰角、俯角、方位角、坡度等. 2.常见的类型:距离、高度、航海问题.[例3] (2012年石家庄模拟)已知岛A 南偏西38°方向,距岛A 3海里的B 处有一艘缉私艇.岛A 处的一艘走私船正以10海里/小时的速度向岛北偏西22°方向行驶,问缉私艇朝何方向以多大速度行驶,恰好用0.5小时能截住该走私船?(参考数据:sin 38°=5314,sin 22°=3314.)[解析] 如图,设缉私艇在C 处截住走私船,D 为岛A 正南方向上一点,缉私艇的速度为每小时x 海里,则BC =0.5x ,AC =5,依题意,∠BAC =180°-38°-22°=120°, 由余弦定理可得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 120°,所以BC 2=49,BC =0.5x =7,解得x =14.又由正弦定理得sin ∠ABC =AC ·sin ∠BAC BC=5×327=5314, 所以∠ABC =38°,又∠BAD =38°,所以BC ∥AD ,故缉私艇以每小时14海里的速度向正北方向行驶,恰好用0.5小时截住该走私船.跟踪训练如图,在某平原地区一条河的彼岸有一建筑物,现在需要测量其高度AB .由于雨季河宽水急不能涉水,只能在此岸测量.现有的测量器材只有测角仪和皮尺.现在选定了一条水平基线HG ,使得H 、G 、B 三点在同一条直线上.请你设计一种测量方法测出建筑物的高度,并说明理由.(测角仪的高为h )解析:如图,测出∠ACE 的度数,测出∠ADE 的度数,测量出HG 的长度,即可计算出建筑物的高度AB .理由如下:设∠ACE =α,∠ADE =β,HG =s .在△ADC 中,由正弦定理得 AC sin β=DCsin (α-β), 所以AC =DC sin βsin (α-β).在直角三角形AEC 中,AE =AC sin α=DC sin β sin αsin (α-β).所以,建筑物的高AB =EB +AE =h +s ·sin β sin αsin (α-β).析典题(预测高考)高考真题【真题】 (2012年高考江苏卷)在△ABC 中,已知AB u u u r ·AC u u u r =3BA u u u r ·BC uuur .(1)求证:tan B =3tan A ; (2)若cos C =55,求A 的值.【解析】 (1)证明:因为AB u u u r ·AC u u u r =3BA u u u r ·BC uuur ,所以AB ·AC ·cos A =3BA ·BC ·cos B , 即AC ·cos A =3BC ·cos B .由正弦定理知 AC sin B =BCsin A, 从而sin B cos A =3sin A cos B .又因为0<A +B <π,所以cos A >0,cos B >0, 所以tan B =3tan A . (2)因为cos C =55,0<C <π, 所以sin C =1-cos 2C =255, 从而tan C =2,于是tan[π-(A +B )]=2, 即tan(A +B )=-2, 亦即tan A +tan B 1-tan A tan B =-2.由(1)得4tan A1-3tan 2A =-2,解得tan A =1或tan A =-13.因为cos A >0,所以tan A =1,A =π4.【名师点睛】 本题主要考查平面向量的数量积、三角函数的基本关系式、两角和的正切公式、解三角形等知识,本题(1)解决的关键是利用正弦定理,化AC cos A =3BC cos B 为角的关系.(2)中注意判断A 为锐角,否则会增解.考情展望高考对三角交换与解三角形的考查,各种题型都有,难度中档偏下,主要考查一是将三角函数图象性质与三角变换相结合.二是将三角变换与解三角形相结合,三是解三角形的实际应用问题,有时涉及平面向量.名师押题【押题】已知向量m =(cos B 2,12)与向量n =(12,cos B2)共线,其中A ,B ,C 是△ABC 的三个内角.(1)求角B 的大小;(2)求2sin 2A +cos (C -A )的取值范围.【解析】 (1)因为向量m =(cos B 2,12)与向量n =(12,cos B 2)共线,所以cos B 2cos B 2=14,即cos B2=±12,又0<B <π,所以cos B 2=12,所以B 2=π3,即B =2π3.(2)由(1)知A +C =π3,所以C =π3-A ,所以2sin 2A +cos (C -A ) =2sin 2A +cos (π3-2A )=1-cos 2A +12cos 2A +32sin 2A=1+sin (2A -π6),因为0<A <π3,所以-π6<2A -π6<π2,所以sin (2A -π6)∈(-12,1),所以1+sin (2A -π6)∈(12,2),故2sin 2A +cos (C -A )的取值范围是(12,2).。

2020年高考数学(文)二轮专项复习专题03 三角函数与解三角形含答案

2020年高考数学(文)二轮专项复习专题03 三角函数与解三角形含答案

专题03 三角函数与解三角形§3-1 三角函数的概念【知识要点】1.角扩充到任意角:通过旋转和弧度制使得三角函数成为以实数为自变量的函数.2.弧度rad 以及度与弧度的互化:οοο3.57)π180(rad 1,π180;≈===r l α. 3.三角函数的定义:在平面直角坐标系中,任意角α 的顶点在原点,始边在x 轴正半轴上,终边上任意一点P (x ,y ),|OP |=r (r ≠0),则;cos ;sin r x r y ==αα⋅=xy αtan5.三角函数线:正弦线,余弦线OM ,正切线6.同角三角函数基本关系式:⋅==+αααααcos sin tan ,1cos sin 22 7.诱导公式:任意角α 的三角函数与角ααα±±-2π,π,等的三角函数之间的关系,可以统一为“k ·2π±α ”形式,记忆规律为“将α 看作锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”.【复习要求】1.会用弧度表示角的大小,能进行弧度制与角度制的互化;会表示终边相同的角;会象限角的表示方法. 2.根据三角函数定义,熟练掌握三角函数在各个象限中的符号,牢记特殊角的三角函数值, 3.会根据三角函数定义,求任意角的三个三角函数值. 4.理解并熟练掌握同角三角函数关系式和诱导公式. 【例题分析】例1 (1)已知角α 的终边经过点A (-1,-2),求sin α ,cos α ,tan α 的值;(2)设角α 的终边上一点),3(y P -,且1312sin =α,求y 的值和tan α . 解:(1)5||==OA r ,所以.2tan ,55cos ,55252sin ==-==-=-==x y r x r y ααα(2),13123sin ,3||22=+=+==y y y OP r α 得⎪⎩⎪⎨⎧=+>13123022y y y ,解得.3236tan ,6-=-===x y y α 【评析】利用三角函数的定义求某一角三角函数值应熟练掌握,同时应关注其中变量的符号.例2 (1)判断下列各式的符号:①sin330°cos(-260°)tan225° ②sin(-3)cos4 (2)已知cos θ <0且tan θ <0,那么角θ 是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角 (3)已知α 是第二象限角,求角αα2,2的终边所处的位置.解:如图3-1-1,图3-1-2(1)①330°是第四象限角,sin330°<0;-260°是第二象限角,cos(-260°)<0;225°是第三象限角,tan225°>0;所以sin330°cos(-260°)tan225°>0.②-3是第三象限角,sin(-3)<0;5是第四象限角,cos5>0,所以sin(-3)cos5<0或:-3≈-3×57.3°=-171.9°,为第三象限角;5≈5×57.3°=286.5°,是第四象限角【评析】角的终边所处的象限可以通过在坐标系中逆时针、顺时针两个方向旋转进行判断,图3-1-1,图3-1-2两个坐标系应予以重视.(2)cos θ <0,所以角θ 终边在第二或第三象限或在x 轴负半轴上tan θ <0,所以角θ 终边在第二或第四象限中,所以角θ 终边在第二象限中,选B.【评析】角的终边在各个象限中时角的函数值的符号应熟练掌握,(3)分析:容易误认为2α是第一象限角,其错误原因为认为第二象限角的范围是),π,2π(α 是第二象限角,所以2k π+2π<α <2k π+π,(k ∈Z ),所以,2ππ2π4ππ+<<+k k )(Z ∈k 如下图3-1-3,可得2α是第一象限或第三象限角,又4k π+π<2α <4k π+2π,2α 是第三象限或第四象限角或终边落在y 轴负半轴的角.【评析】处理角的象限问题常用方法(1)利用旋转成角,结合图3-1-1,图3-1-2,从角度制和弧度制两个角度处理; (2)遇到弧度制问题也可以由)π180(rad 1=°≈57.3°化为角度处理; (3)在考虑角的终边位置时,应注意考虑终边在坐标轴上的情况. (4)对于象限角和轴上角的表示方法应很熟练. 如第一象限角:)(,2ππ2π2Z ∈+<<k k k α,注意防止2π0<<α的错误写法.例3 (1)已知tan α =3,且α 为第三象限角,求sin α ,cos α 的值; (2)已知31cos -=α,求sin α +tan α 的值;(3)已知tan α =-2,求值:①ααααcos sin cos sin 2-+;②sin 2α +sin α cos α .解:(1)因为α 为第三象限角,所以sin α <0,cos α <0⎪⎩⎪⎨⎧=+=1cos sin 3cos sin 22αααα,得到.1010cos 10103sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=αα (2)因为031cos <-=α,且不等于-1,所以α 为第二或第三象限角, 当α 为第二象限角时,sin α >0,,22cos sin tan ,322cos 1sin 2-===-=ααααα 所以⋅-=+324tan sin αα 当α 为第三象限角时,sin α <0,,22cos sin tan ,322cos 1sin 2==-=--=ααααα 所以⋅=+324tan sin αα综上所述:当α 为第二象限角时,324tan sin -=+αα,当α 为第三象限角时,⋅=+324tan sin αα 【评析】已知一个角的某一个三角函数值,求其余的三角函数值的步骤:(1)先定所给角的范围:根据所给角的函数值的符号进行判断(2)利用同角三角函数的基本关系式,求其余的三角函数值(注意所求函数值的符号) (3)当角的范围不确定时,应对角的范围进行分类讨论(3)(法一):因为tan α =-2,所以.cos 2sin ,2cos sin αααα-=-= ①原式1cos 3cos 3cos cos 2cos cos 4=--=--+-=αααααα,②原式=(-2cos α )2+(-2cos α )cos α =2cos 2α , 因为⎩⎨⎧=+-=1cos sin cos 2sin 22αααα,得到51cos 2=α,所以⋅=+52cos sin sin 2ααα (法二):①原式,112141tan 1tan 21cos sin 1cos sin 2=--+-=-+=-+=αααααα②原式⋅=+-=++=++=5214241tan tan tan cos sin cos sin sin 22222αααααααα 【评析】已知一个角的正切值,求含正弦、余弦的齐次式的值:(1)可以利用αααcos sin tan =将切化弦,使得问题得以解决; (2)1的灵活运用,也可以利用sin 2α +cos 2α =1,αααcos sin tan =,将弦化为切.例4 求值:(1)tan2010°=______; (2))6π19sin(-=______; (3)⋅+---+-)2πcos()π3sin()2π3sin()πcos()π2sin(ααααα解:(1)tan2010°=tan(1800°+210°)=tan210°=tan(180°+30°)=3330tan =ο (2)216πsin )6ππsin()6ππ3sin(619πsin )6π19sin(==+-=+-=-=-或:216πsin )6ππsin()6ππ3sin()6π19sin(==--=--=-【评析】“将α 看做锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”,6π2π26ππ-⨯-=--,可以看出是2π的-2倍(偶数倍),借助图3-1-2看出6ππ--为第二象限角,正弦值为正.(3)原式)2πcos()πsin()]2π(πsin[)cos (sin ααααα---+--=⋅⋅⋅⋅-=-=--=αααααααααsin 1sin cos cos sin sin )2πsin(cos ·sin【分析】αα-⨯=-2π32π3,将α 看做锐角,借助图3-1-2看出α-2π3为第三象限角,正弦值为负,2π的3倍(奇数倍),改变函数名,变为余弦,所以可得ααcos )2π3sin(-=-,同理可得ααsin )2πcos(=+-,所以原式αααααααcsc sin 1sin sin cos )cos (sin -=-=---=⋅⋅⋅.【评析】诱导公式重在理解它的本质规律,对于“将α 看做锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”要灵活运用,否则容易陷入公式的包围,给诱导公式的应用带来麻烦.例5 已知角α 的终边经过点)5πsin ,5πcos (-,则α 的值为( ) A .5π- B .5π4 C )(,π5πZ ∈+-k k D .)(,π25π4Z ∈+k k解:因为05πsin ,05πcos >>,所以点)5πsin ,5πcos (-在第二象限中,由三角函数定义得,5πtan 5πcos 5πsin tan -=-==x y α,因为角α 的终边在第二象限, 所以)π25π4tan(5π4tan )5ππtan(tan k +==-=α,所以,)(,π25π4Z ∈+=k k α,选D .例6 化简下列各式:(1)若θ 为第四象限角,化简θθ2sin 1tan - (2)化简θθ2tan 1cos +(3)化简)4πcos(4sin 21--解:(1)原式=|cos |cos sin |cos |tan cos tan 2θθθθθθθ===, 因为θ 为第四象限角,所以cos θ >0,原式=θθθθsin cos cos sin ==⋅,(2)原式=⋅==+=+=|cos |cos cos 1cos cos sin cos cos cos sin 1cos 222222θθθθθθθθθθθ当θ 为第二、三象限角或终边在x 轴负半轴上时,cos θ <0,所以原式1cos cos -=-=θθ,当θ 为第一、四象限角或终边在x 轴正半轴上时,cos θ >0,所以原式1cos cos ==θθ.(3)原式|4cos 4sin |)4cos 4(sin 4cos 4sin 212+=+=+=.4弧度属于第三象限角,所以sin4<0,cos4<0, 所以原式=-(sin4+cos4)=-sin4-cos4.【评析】利用同角三角函数关系式化简的基本原则和方法:(1)函数名称有弦有切:切化弦;(2)分式化简:分式化整式;(3)根式化简:无理化有理(被开方式凑平方),运用||2x x =,注意对符号的分析讨论;(4)注意公式(sin α ±cos α )2=1±2sin α cos α =1±sin2α 的应用.例7 扇形的周长为定值L ,问它的圆心角θ (0<θ <π)取何值时,扇形的面积S 最大?并求出最大值. 解:设扇形的半径为)20(Lr r <<,则周长L =r ·θ +2r (0<θ <π) 所以44214421)2(2121ππ2,22222222++=++=+==⋅=+=θθθθθθθθθθL L L r r S L r . 因为844244=+⨯≥++θθθθ,当且仅当θθ4=,即θ =2∈(0,π)时等号成立.此时16812122L L S =⨯≤,所以,当θ =2时,S 的最大值为162L .练习3-1一、选择题1.已知32cos -=α,角α 终边上一点P (-2,t ),则t 的值为( ) A .5 B .5± C .55 D .55±2.“tan α =1”是“Z ∈+=k k ,4ππ2α”的( )A .充分而不必要条件B .必要不而充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.已知点P (sin α -cos α ,tan α )在第一象限,则在[0,2π]上角α 的取值范围是( )A .)4π5,π()4π3,2π(Y B .)4π5,π()2π,4π(YC .)2π3,4π5()4π3,2π(YD .)π,4π3()2π,4π(Y4.化简=+οο170cos 10sin 21( ) A .sin10°+cos10° B .sin10°-cos10° C .cos10°-sin10°D .-sin10°-cos10°二、填空题5.已知角α ,β 满足关系2π0;<<<βα,则α -β 的取值范围是______. 6.扇形的周长为16,圆心角为2弧度,则扇形的面积为______.7.若2π3π,sin <<=ααm ,则tan(π-α )=______. 8.已知:2π4π,81cos sin <<=ααα,则cos α -sin α =______.三、解答题9.已知tan α =-2,且cos(π+α )<0,求(1)sin α +cos α 的值 (2)θθ2cos sin 22--的值10.已知21tan =α,求值: (1)ααααcos sin cos 2sin -+; (2)cos 2α -2sin α cos α .11.化简ααααααααtan 1tan cos sin ]π)1cos[(]π)1sin[()πcos()πsin(2+++++++-⋅k k k k§3-2 三角变换【知识要点】1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式sin(α +β )=sin α cos β +cos α sin β ;sin(α -β )=sin α cos β -cos α sin β ; cos(α +β )=cos α cos β -sin α sin β ;cos(α -β )=cos α cos β +sin α sin β ;⋅+-=--+=+βαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(;tan tan 1tan tan )tan(2.正弦、余弦、正切的二倍角公式sin2α =2sin α cos α :cos2α =cos 2α -sin 2α =1-2sin 2α =2cos 2α -1;⋅-=ααα2tan 1tan 22tan 【复习要求】1.牢记两角和、差、倍的正弦、余弦、正切公式,并熟练应用; 2.掌握三角变换的通法和一般规律; 3.熟练掌握三角函数求值问题. 【例题分析】例1 (1)求值sin75°=______;(2)设54sin ),π,2π(=∈αα,则=+)4πcos(α______; (3)已知角2α的终边经过点(-1,-2),则)4πtan(+α的值为______;(4)求值=+-οο15tan 115tan 1______.解:(1)=︒︒+︒︒=︒+︒=︒30sin 45cos 30cos 45sin )3045sin(75sin 222322+⨯21⨯426+=. (2)因为53cos ,54sin ),π,2π(-==∈ααα所以, 1027)5453(22sin 22cos 22)4πcos(-=--=-=+ααα(3)由三角函数定义得,342tan 12tan2tan ,22tan2-=-==αααα, 所以71tan 1tan 1tan 4πtan 14πtantan )4πtan(-=-+=-+=+ααααα. (4)3330tan )1545tan(15tan 45tan 115tan 45tan 15tan 115tan 1=︒=︒-︒=︒︒+︒-︒=︒+︒-⋅==-=+-=+-3330tan )1545tan(15tan 45tan 115tan 45tan 15tan 115tan 1οοοοοοοοo【评析】两角的和、差、二倍等基本三角公式应该熟练掌握,灵活运用,这是处理三角问题尤其是三角变换的基础和核心.注意αααtan 1tan 1)4πtan(-+=+和αααtan 1tan 1)4πtan(+-=-运用. 例2 求值: (1)=-12πsin 12πcos3______; (2)cos43°cos77°+sin43°cos167°=______; (3)=++οοο37tan 23tan 337tan 23tan o______. 解:(1)原式)12πsin 3πcos 12πcos 3π(sin 2)12πsin 2112πcos 23(2-=-= 24πsin 2)12π3πsin(2==-=.【评析】辅助角公式:,cos ),sin(cos sin 2222ba a xb a x b x a +=++=+ϕϕ⋅+=22sin b a b ϕ应熟练掌握,另外本题还可变形为=-)12πsin 2112πcos 23(2 -12πcos 6π(cos 2.24πcos 2)12π6πcos(2)12πsin 6πsin ==+=(2)分析所给的角有如下关系:77°+43°=120°,167°=90°+77°,原式=cos43°cos77°+sin43°cos(90°+77°)=cos43°cos77°-sin43°sin77°=cos(43°+77°)=cos120°=⋅-21 (3)分析所给的角有如下关系:37°+23°=60°,函数名均为正切,而且出现两角正切的和tan a +tan β 与两角正切的积tan α tan β ,所有均指向公式⋅-+=+βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(∵,337tan 23tan 137tan 23tan )3723tan(60tan =︒︒-︒+︒=+=οοο∴,37tan 23tan 3337tan 23tan οοοο-=+∴337tan 23tan 337tan 23tan =++οοοo .【评析】三角变换的一般规律:看角的关系、看函数名称、看运算结构.以上题目是给角求值问题,应首看角的关系:先从所给角的关系入手,观察所给角的和、差、倍是否为特殊角,然后看包含的函数名称,以及所给三角式的结构,结合三角公式,找到题目的突破口.公式βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+的变形tan α+tan β =tan(α +β )(1-tan α tan β )应予以灵活运用.例3 41)tan(,52)tan(=-=+βαβα,则tan2α =______; (2)已知1312)4πsin(,53)sin(),π,4π3(,=--=+∈ββαβα,求)4πcos(+α的值.解:(1)分析所给的两个已知角α +β ,α -β 和所求的角2α 之间有关系(α +β )+(α -β )=2α ,=-++=)]()tan[(2tan ββa a a 1813415214152)tan()tan(1)tan()tan(=⨯-+=-+--++βαβαβαβα,(2)∵)π,4π3(,∈βα,∴)43,2π(4π),π2,23π(π∈-∈+ββα,又∵53)sin(-=+βα,∴54)cos(=+βα;∵1312)4πsin(=-β,∴135)4πcos(-=-β.)4πsin()sin()4πcos()cos()]4π()cos[()4πcos(-++-+=--+=+ββαββαββαα65561312)53()135(54-=⨯-+-⨯=. 【评析】此类题目重在考察所给已知角与所求角之间的运算关系,主要是指看两角之间的和、差、倍的关系,如αββαααββα2)(,4π)4π()(,+-=+=--+++=)(βα)(βα-等,找到它们的关系可以简化运算,同时在求三角函数值时应关注函数值的符号.例4 如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α ,β ,它们的终边分别与单位圆相交于A ,B 两点,已知A ,B 的横坐标分别为552,102.(Ⅰ)求tan(α +β )的值; (Ⅱ)求α +2β 的值.解:由三角函数定义可得552cos ,102cos ==βα, 又因为α ,β 为锐角,所以55sin ,1027sin ==βα,因此tan α =7,21tan =β (Ⅰ)3tan tan 1tan tan )tan(-=-+=+βαβαβα;(Ⅱ) 34tan 1tan 22tan 2=-=βββ,所以12tan tan 12tan tan )2tan(-=-+=+βαβαβα, ∵α ,β 为锐角,∴4π32,2π320=+∴<+<βαβα 【评析】将三角函数的定义、两角和的正切、二倍角的正切公式结合在一起进行考查,要求基础知识掌握牢固,灵活运用;根据三角函数值求角,注意所求角的取值范围.例5 化简(1)12cos2sin22sin 22cos 2-+αααα;(2).2sin 3)4πcos()4πcos(2x x x +-+解:(1)原式⋅+-=--=--=-=)4πsin(2sin cos cos sin sin cos cos sin 2cos 22αααααααααα (2)法一:原式x x x x x 2sin 3)sin 22cos 22)(sin 22cos 22(2++-= x x x 2sin 3sin cos 22+-=⋅+=+=+=)6π2sin(2)2sin 232cos 21(22sin 32cos x x x x x法二:,2π)4π()4π(=--+x x 原式x x x 2sin 3)4πcos()]4π(2πcos[2+--+=x x x x x 2sin 3)2π2sin(2sin 3)4πcos()4πsin(2+--=+---=⋅+=+=)6π2sin(22sin 32cos x x x【评析】在进行三角变换时,应从三个角度:角的关系、函数的名称、所给运算式的结构全面入手,注意二倍角的变式(降幂升角)和辅助角公式的应用,此类变换是处理三角问题的基础.例6 (1)已知α 为第二象限角,且415sin =α,求12cos 2sin )4πsin(+++ααα的值. (2)已知323cos sin 32cos 62-=-x x x ,求sin2x 的值. 解:(1)因为α 为第二象限角,且415sin =α,所以41cos -=α, 原式.2cos 42)cos (sin cos 2)cos (sin 221)1cos 2(cos sin 2)cos (sin 222-==++=+-++=ααααααααααα 【评析】此类题目为给值求值问题,从分析已知和所求的三角式关系入手,如角的关系,另一个特征是往往先对所求的三角式进行整理化简,可降低运算量.(2)因为32sin 32cos 32sin 322cos 16+-=-+⋅x x x x3233)6π2cos(323)2sin 212cos 23(32-=++=+-=x x x 所以0)6π2sin(,1)6π2cos(=+-=+x x 216πsin )6π2cos(6πcos )6π2sin(]6π)6π2sin[(2sin =+-+=-+=x x x x【评析】在进行三角变换时,应从三个角度:角的关系、函数的名称、所给运算式的结构全面入手,注意二倍角的变式(降幂升角)22cos 1sin ,22cos 1cos 22αααα-=+=和辅助角公式的应用,此类变换是处理三角问题的基础,因为处理三角函数图象性质问题时往往先进行三角变换.练习3-2一、选择题1.已知53sin ),π,2π(=∈αα,则)4πtan(+α等于( ) A .71 B .7 C .71-D .-72.cos24°cos54°-sin24°cos144°=( ) A .23-B .21 C .23 D .21-3.=-o30sin 1( ) A .sin15°-cos15° B .sin15°+cos15° C .-sin15°-cos15° D .cos15°-sin15°4.若22)4πsin(2cos -=-αα,则cos α +sin α 的值为( )A .27-B .21-C .21 D .27 二、填空题 5.若53)2πsin(=+θ,则cos2θ =______. 6.=-οο10cos 310sin 1______.7.若53)cos(,51)cos(=-=+βαβα,则tan α tan β =______. 8.已知31tan -=α,则=+-ααα2cos 1cos 2sin 2______. 三、解答题 9.证明⋅=++2tan cos 1cos .2cos 12sin ααααα10.已知α 为第四象限角,且54sin -=α,求ααcos )4π2sin(21--的值.11.已知α 为第三象限角,且33cos sin =-αα. (1)求sin α +cos α 的值;(2)求αααααcos 82cos 112cos2sin82sin 522-++的值.§3-3 三角函数【知识要点】12.三角函数图象是研究三角函数的有效工具,应熟练掌握三角函数的基本作图方法.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y =A sin(ω x +ϕ)(A >0,ω >0)的简图.3.三角函数是描述周期函数的重要函数模型,通过三角函数体会函数的周期性.函数y =A sin(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||π2ω=T ;y =A tan(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||πω=T .同时应明确三角函数与周期函数是两个不同的概念,带三角函数符号的函数不一定是周期函数,周期函数不一定带三角函数符号.【复习要求】1.掌握三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象性质:定义域、值域(最值)、单调性、周期性、奇偶性、对称性等.2.会用五点法画出函数y =sin x ,y =cos x ,y =A sin(ω x +ϕ)(A >0,ω >0)的简图,掌握图象的变换方法,并能解决相关图象性质的问题.3.本节内容应与三角恒等变换相结合,通过变换,整理出三角函数的解析式,注意使用换元法,转化为最基本的三个三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x ,结合三角函数图象,综合考察三角函数性质 【例题分析】例1 求下列函数的定义域(1)xxy cos 2cos 1+=;(2)x y 2sin =.解:(1)cos x ≠0,定义域为},2ππ|{Z ∈+≠k k x x (2)sin2x ≥0,由正弦函数y =sin x 图象(或利用在各象限中和轴上角的正弦函数值的符号可得终边在第一二象限,x 轴,y 轴正半轴上) 可得2k π≤2x ≤2k π+π, 定义域为},2πππ|{Z ∈+≤≤k k x k x例2 求下列函数的最小正周期 (1))23πsin(x y -=;(2))4π2πtan(+=x y ;x y 2cos )3(2=; (4)y =2sin 2x +2sin x cos x ;(5)y =|sin x |.解:(1)π|2|π2=-=T .(2)22ππ==T .(3)214cos 2124cos 1+=+=x x y ,所以2π=T .(4)1)4π2sin(212cos 2sin 2sin 22cos 12+-=+-=+-⨯=x x x x x y ,所以T =π.(5)y =|sin x |的图象为下图,可得,T =π.【评析】(1)求三角函数的周期时,通常利用二倍角公式(降幂升角)和辅助角公式先将函数解析式进行化简,然后用||π2ω=T (正余弦)或||πω=T (正切)求最小正周期. (2)对于含绝对值的三角函数周期问题,可通过函数图象来解决周期问题.例3 (1)已知函数f (x )=(1+cos2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为2π的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 (2)若函数f (x )=2sin(2x +ϕ)为R 上的奇函数,则ϕ=______. (3)函数)2π2π(lncos <<-=x x y 的图象( )解:(1),,44cos 12sin 21)cos sin 2(21sin cos 2)(2222R ∈-====x xx x x x x x f 周期为2π,偶函数,选D (2)f (x )为奇函数,f (-x )=-f (x ),所以2sin(-2x +ϕ)=-2sin(2x +ϕ)对x ∈R 恒成立,即sin ϕcos2x -cos ϕsin2x =-sin2x cos ϕ-cos2x sin ϕ, 所以2sin ϕcos2x =0对x ∈R 恒成立,即sin ϕ=0,所以ϕ=k π,k ∈Z .【评析】三角函数的奇偶性问题可以通过奇偶性定义以及与诱导公式结合加以解决.如在本题(2)中除了使用奇偶性的定义之外,还可以从公式sin(x +π)=-sin x ,sin(x +2π)=sin x 得到当ϕ=2k π+π或ϕ=2k π+π,k ∈Z ,即ϕ=k π,k ∈Z 时,f (x )=2sin(2x +ϕ)可以化为f (x )=sin x 或f (x )=-sin x ,f (x )为奇函数.(3)分析:首先考虑奇偶性,f (-x )=lncos(-x )=lncos x =f (x ),为偶函数,排除掉B ,D 选项 考虑(0,2π)上的函数值,因为0<cos x <1,所以lncos x <0,应选A 【评析】处理函数图象,多从函数的定义域,值域,奇偶性,单调性等方面综合考虑.例4 求下列函数的单调增区间(1))3π21cos(-=x y ;(2) ]0,π[),6π2sin(2-∈+=x x y ; (3) x x y 2sin 32cos -=;(4))23πsin(2x y -=解:(1)y =cos x 的增区间为[2k π+π,2k π+2π],k ∈Z ,由π2π23π21ππ2+≤-≤+k x k 可得3π14π43π8π4+≤≤+k x k )3π21cos(-=x y 的增区间为Z ∈++k k k ],3π14π4,3π8π4[,(2)先求出函数)6π2sin(2+=x y 的增区间Z ∈+-k k k ],6ππ,3ππ[然后与区间[-π,0]取交集得到该函数的增区间为]6π5,π[--和]0,3π[-,(3))3π2cos(2)2sin 232cos 21(2+=-=x x x y ,转化为问题(1),增区间为 Z ∈++k k k ],6π5π,3ππ[(4)原函数变为)3π2sin(2--=x y ,需求函数)3π2sin(-=x y 的减区间, 2π3π23π22ππ2+≤-≤+k x k ,得12π11π12π5π+≤≤+k x k , )23πsin(2x y -=的增区间为.],12π11π,12π5π[Z ∈++k k k【评析】处理形如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,(ω <0)的函数单调性时,可以利用诱导公式将x 的分数化正,然后再求相应的单调区间.求三角函数单调区间的一般方法:(1)利用三角变换将解析式化为只含有一个函数的解析式,利用换元法转化到基本三角函数的单调性问题. (2)对于给定区间上的单调性问题,可采用问题(2)中的方法,求出所有的单调增区间,然后与给定的区间取交集即可.例5 求下列函数的值域(1)函数1)6π21cos(2++-=x y 的最大值以及此时x 的取值集合(2))3π2,6π(,sin 2-∈=x x y (3) )3π,2π(),3π2cos(2-∈+=x x y (4)y =cos2x -2sin x解:(1)当Z ∈+=+k k x ,ππ26π21时,1)6π21cos(-=+x ,函数的最大值为3,此时x 的取值集合为},3π5π4|{Z ∈+=k k x x(2)结合正弦函数图象得:当)3π2,6π(-∈x 时,1sin 21≤<-x该函数的值域为(-1,2](3)分析:利用换元法,转化为题(2)的形式.)6π,3π(),3π2cos(2-∈+=x x y ,,3π23π23π),6π,3π(<+<-∴-∈x x Θ设3π2+=x t ,则原函数变为3π23π,cos 2<<-=t t y ,结合余弦函数图象得:1cos 21≤<-t ,所以函数的值域为(-1,2].(4)y =-2sin 2x -2sin x +1,设t =sin x ,则函数变为y =-2t 2-2t +1,t ∈[-1,1], 因为⋅++-=23)21(22t y 结合二次函数图象得,当t =1时,函数最小值为-3,当21-=t 时,函数最大值为23,所以函数的值域为].23,3[-【评析】处理三角函数值域(最值)的常用方法: (1)转化为只含有一个三角函数名的形式,如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,y =A cos(ω x +ϕ)+k ,y =A tan(ω x +ϕ)+k 等,利用换元法,结合三角函数图象进行处理. (2)转化为二次型:如A sin 2x +B sin x +C ,A cos 2x +B cos x +C 形式,结合一元二次函数的图象性质求值域. 例6 函数y =sin(ω x +ϕ)的图象(部分)如图所示,则ω 和ϕ的取值是( )A .3π,1==ϕω B .3π,1-==ϕω C .6π,21==ϕω D .6π,21-==ϕω解:π)3π(3π24=--=T ,即ωπ2π4==T ,所以21=ω, 当3π-=x 时,0])3π(21sin[=+-⨯ω,所以Z ∈+=k k ,6ππω,选C例7 (1)将函数x y 21sin =的图象如何变换可得到函数)6π21sin(+=x y 的图象(2)已知函数y =sin x 的图象,将它怎样变换,可得到函数)3π2sin(2-=x y 的图象解:(1)x y 21sin =−−−−−−−−→−个单位图象向左平移3π)6π21sin()3π(21sin +=+=x x y (2)法一:y =sin x −−−−−−−−→−个单位图象向右平移3π)3πsin(-=x y −−−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,)3π2sin(-=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y法二:y =sin x −−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,x y 2sin = −−−−−−−−→−个单位图象向右平移6π)6π(2sin -=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y【评析】由y =sin x 的图象变换为y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的图象时,特别要注意伸缩变换和横向平移的先后顺序不同,其横向平移过程中左右平移的距离不同.例8 (1)函数)3π21sin(2-=x y 的一条对称轴方程为( ) A .3π4-=x B .6π5-=x C .3π-=x D .3π2=x (2)函数)3π2cos(-=x y 的对称轴方程和对称中心的坐标解:(1)法一:)3π21sin(2-=x y 的对称轴为Z ∈+=-k k x ,2ππ3π21, 即Z ∈+=k k x ,3π5π2,当k =-1时,3π-=x ,选C法二:将四个选项依次代入)3π21sin(2-=x y 中,寻找使得函数取得最小值或最大值的选项当3π-=x 时,22πsin 2)3π6πsin(2-=-=--=y ,选C (2) )3π2cos(-=x y 的对称轴为Z ∈=-k k x ,π3π2,即Z ∈+=k k x ,6π2π对称中心:,,2ππ3π2Z ∈+=-k k x 此时Z ∈+=k k x ,12π52π所以对称中心的坐标为Z ∈+k k ),0,12π52π(【评析】正余弦函数的对称轴经过它的函数图象的最高点或最低点,对称中心是正余弦函数图象与x 轴的交点,处理选择题时可以灵活运用.例9 已知函数)0(),2πsin(sin 3,sin )(2>++=ωωωωx x x x f 的最小正周期为π. (1)求ω 的值. (2)求f (x )在区间]3π2,0[上的值域. (3)画出函数y =2f (x )-1在一个周期[0,π]上的简图.(4)若直线y =a 与(3)中图象有2个不同的交点,求实数a 的取值范围. 解:(1)x x xx f ωωωcos sin 322cos 1)(+-=21)6π2sin(212cos 21sin 23+-=+-=x x x ωωω 因为函数f (x )的最小正周期为π,且ω >0,所以π2π2=ω,解得ω =1 (2)由(1)得21)6π2sin()(+-=x x f ,因为3π20≤≤x ,所以6π76π26π≤-≤-x ,结合正弦函数图象,得1)6π2sin(21≤-≤-x因此2321)6π2sin(0≤+-≤x ,即f (x )的取值范围为]23,0[(3)由(1)得)6π2sin(21)(2-=-=x x f y(4)由图象可得,-2<a <2且a ≠-1.【评析】本节内容应与三角恒等变换相结合,利用降幂升角公式和辅助角公式等三角公式化简三角函数解析式,整理、变形为只含有一个函数名的解析式,如y =A sin(ω x +ϕ)(ω >0)或y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的形式,利用换元法,结合y =sin x 、y =cos x 的图象,再研究它的各种性质,如求函数的周期,单调性,值域等问题,这是处理三角函数问题的基本方法.练习3-3一、选择题1.设函数),2π2sin()(-=x x f x ∈R ,则f (x )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为2π的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 2.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动3π个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( ) A .R ∈-=x x y ),3π2sin( B .R ∈+=x x y ),6π2sin(C .R ∈+=x x y ),3π2sin(D .R ∈+=x x y ),32π2sin(3.函数)3π2sin(+=x y 的图象( )A .关于点(3π,0)对称B .关于直线4π=x 对称C .关于点(4π,0)对称D .关于直线3π=x 对称4.函数y =tan x +sin x -|tan x -sin x |在区间)2π3,2π(内的图象大致是( )二、填空题5.函数)2πsin(sin 3)(x x x f ++=的最大值是______. 6.函数)]1(2πcos[)2πcos(-=x x y 的最小正周期为______.7.函数)2π0,0)(sin(<<>+=ϕωϕωx y 的图象的一部分如图所示,则该函数的解析式为y =______.8.函数y =cos2x +cos x 的值域为______. 三、解答题9.已知函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1,x ∈R . (Ⅰ)求函数f (x )的对称轴的方程; (Ⅱ)求函数f (x )的单调减区间. 10.已知函数.34sin 324cos 4sin2)(2+-=xx x x f (Ⅰ)求函数f (x )的最小正周期及最值; (Ⅱ)令)3π()(+=x f x g ,判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由.11.已知R ∈>++=a a x x x x f ,0(,cos sin 32cos 2)(2ωωωω,a 为常数),且满足条件f (x 1)=f (x 2)=0的|x 1-x 2|的最小值为2π. (Ⅰ)求ω 的值; (Ⅱ)若f (x )在]3π,6π[-上的最大值与最小值之和为3,求a 的值.§3-4 解三角形【知识要点】1.三角形内角和为A +B +C =πA CB -=+π,2π222=++C B A ,注意与诱导公式相结合的问题. 2.正弦定理和余弦定理正弦定理:r CcB b A a 2sin sin sin ===,(r 为△ABC 外接圆的半径). 余弦定理:abc b a C ac b c a B bc a c b A 2cos ;2cos ;2cos 222222222-+=-+=-+=&. a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=a 2+c 2-2ac cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C .3.在解三角形中注意三角形面积公式的运用:21=∆ABC S ×底×高.21=∆ABC S ab sin .sin 21sin 21B ac A bc C == 4.解三角形中注意进行“边角转化”,往往结合三角变换处理问题.【复习要求】1.会正确运用正余弦定理进行边角的相互转化;2.会熟练运用正弦定理和余弦定理解决三角形中的求角,求边,求面积问题. 【例题分析】例1 (1)在△ABC 中,3=a ,b =1,B =30°,则角A 等于( )A .60°B .30°C .120°D .60°或120° (2)△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a 、b 、c ,满足等式(a +b )2=ab +c 2,则角C 的大小为______. (3)在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =5∶7∶8,则∠B 的大小是______. (4)在△ABC 中,若31tan =A ,C =150°,BC =1,则AB =______. 解:(1)∵,23sin ,30sin 1sin 3,sin sin =∴=∴=A A B b A a ο又∵a >b ,∴A >B =30°,∴A =60°或120°,(2)∵(a +b )2=ab +c 2,∴a 2+b 2-c 2=-ab ,∴,120,2122cos 222ο=∴-=-=-+=C ab ab ab c b a C (3)∵CcB b A a sin sin sin ==,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶7∶8. ∴a ∶b ∶c =5∶7∶8,∴21852*******cos 222=⨯⨯-+=-+=ac b c a B ,∴B =60°. (4)分析:已知条件为两角和一条对边,求另一条对边,考虑使用正弦定理,借助于31tan =A 求sin A 210,150sin 10101,sin sin ,1010sin ,31tan =∴=∴==∴=AB AB B AC A BC A A οΘΘ. 【评析】对于正弦定理和余弦定理应熟练掌握,应清楚它们各自的使用条件,做到合理地选择定理解决问题.例2 (1)在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则△ABC 一定是( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形 D .等腰三角形或直角三角形 (2)在△ABC 中,2sin B ·sin C =1+cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形解:(1)法一:BbA a sin sin =Θ,a cos A =b cos B , ∴sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B ,∵2A ,2B ∈(0,2π),∴2A =2B 或2A +2B =π,∴A =B 或2π=+B A ,选D . 法二:∵a cos A =b cos B ,∴acb c a b bc a c b a 2)(2)(222222-+=-+,整理得(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0.所以:a =b 或a 2+b 2=c 2,选D .(2)∵2sin B ·sin C =1+cos A ,cos(B +C )=cos(π-A )=-cos A , ∴2sin B ·sin C =1-(cos B cos C -sin B sin C ), ∴cos B cos C +sin B ·sin C =1, ∴cos(B -C )=1,∵B ,C ∈(0,π),∴B -C ∈(-π,π), ∴B -C =0,∴B =C ,选C .【评析】判断三角形形状,可以从两个角度考虑(1)多通过正弦定理将边的关系转化为角的关系,进而判断三角形形状,(2)多通过余弦定理将角的关系转化为边的关系,进而判断三角形形状,通常情况下,以将边的关系转化为角的关系为主要方向,特别需要关注三角形内角和结合诱导公式带给我们的角的之间的转化.例3 已知△ABC 的周长为12+,且sin A +sin B =2sin C (1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为C sin 61,求角C 的度数. 解:(1)由题意及正弦定理,得⎪⎩⎪⎨⎧=++=++ABAC BC AC BC AB 212,解得AB =1. (2)由△ABC 的面积C C AC BC S sin 61sin 21=⋅=,得31=⋅AC BC ,因为2=+AC BC ,所以(BC +AC )2=BC 2+AC 2+2AC ·BC =2,可得3422=+AC BC ,由余弦定理,得212cos 222=-+=⋅BC AC AB BC AC C , 所以C =60°.例4 在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边长分别为a 、b 、c ,设a 、b 、c 满足条件b 2+c 2-bc =a 2和b c =321+,求∠A 和tan B 的值. 解(1)由已知和余弦定理得212cos 222=-+=bc a c b A ,所以∠A =60°. (2)分析:所给的条件是边的关系,所求的问题为角,可考虑将利用正弦定理将边的关系转化为角的关系.在△ABC 中,sin C =sin(A +B )=sin(60°+B ),因为BBB B B BC b c sin sin 60cos cos 60sin sin )60sin(sin sin οοο+⋅=+==.32121tan 123+=+=B所以⋅=21tan B 【评析】体现了将已知条件(边321+==b c )向所求问题(角tan B →sin a ,cos α )转化,充分利用了正弦定理和三角形内角关系实现转化过程.例5 在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,3π=C . (Ⅰ)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(Ⅱ)若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,求△ABC 的面积.解:(Ⅰ)由余弦定理abc b a C 2cos 222-+=及已知条件得,a 2+b 2-ab =4,又因为△ABC 的面积等于3,所以3sin 21=C ab ,得ab =4.联立方程组⎩⎨⎧==-+,4,422ab ab b a 解得a =2,b =2.(Ⅱ)由题意得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A ,(sin B cos A +cos B sin A )+(sin B cos A -cos B sin A )=4sin A cos A , 即sin B cos A =2sin A cos A , 当cos A =0时,332,334,6π,2π====b a B A ,当cos A ≠0时,得sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎩⎨⎧==-+,2,422a b ab b a 解得334,332==b a . 所以△ABC 的面积332sin 21==C ab S .【评析】以上两例题主要考查利用正弦定理、余弦定理来确定三角形边、角关系等基础知识和基本运算能力.以及三角形面积公式B ac A bc C ab S ABC sin 21sin 21sin 21===∆的运用.同时应注意从题目中提炼未知与已知的关系,合理选择定理公式,综合运用正弦定理和余弦定理实现边角之间的转化.例6 如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,现测得∠BCD =α ,∠BDC =β ,CD =s ,并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ ,求塔高AB .解:在△BCD 中,∠CBD =π-α -β . 由正弦定理得.sin sin CBDCDBDC BC ∠=∠所以)sin(sin sin sin βαβ+=∠∠=⋅s CBD BDC CD BC .在Rt △ABC 中,⋅+=∠=⋅)sin(sin tan tan βαβθs ACB BC AB例7 已知在△ABC 中,sin A (sin B +cos B )-sin C =0,sin B +cos2C =0,求角A ,B ,C 的大小. 解:sin A sin B +sin A cos B -sin(A +B )=0,sin A sin B +sin A cos B -(sin A cos B +cos A sin B )=0, sin A sin B -cos A sin B =sin B (sin A -cos A )=0, 因为sin B ≠0,所以sin A -cos A =0,所以tan A =1,4π=A ,可得BC +=4π3, 所以02sin sin )22π3cos(sin )4π3(2cos sin =+=++=++B B B B B B ,sin B +2sin B cos B =0,因为sin B ≠0,所以12π,3π2,21cos ==-=C B B .【评析】考查了三角形中角的相互转化关系,同时兼顾了两角和、二倍角、诱导公式等综合应用.练习3-4一、选择题1.在△ABC 中,若A ∶B ∶C =1∶2∶3,则a ∶b ∶c =( ) A .1∶2∶3B .2:3:1C .1∶4∶9D .3:2:12.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,3,3π==a A ,b =1,则c =( ) A .1B .2C .13-D .33.△ABC 中,若a =2b cos C ,则△ABC 的形状一定为( ) A .等边三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形4.△ABC 的三内角A ,B ,C 的对边边长分别为a ,b ,c ,若b a 25=,A =2B ,则cos B =( ) A .35B .45 C .55 D .65二、填空题5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =1,3π,3==C c ,则A =______. 6.在△ABC 中,角ABC 的对边分别为a 、b 、c ,若ac B b c a 3tan )(222=-+,则角B 的值为______.7.设△ABC 的内角6π=A ,则2sinB cosC -sin(B -C )的值为______. 8.在三角形ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若b cos C =(2a -c )cos B ,则∠B 的大小为______. 三、解答题9.在△ABC 中,53tan ,41tan ==B A . (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若AB 的边长为17,求边BC 的边长.10.如图,某住宅小区的平面图呈扇形AOC .小区的两个出入口设置在点A 及点C 处,小区里有两条笔直的小路AD ,DC ,且拐弯处的转角为120°.已知某人从C 沿CD 走到D 用了10分钟,从D 沿DA 走到A 用了6分钟.若此人步行的速度为每分钟50米. 求该扇形的半径OA 的长(精确到1米).11.在三角形ABC 中,5522cos ,4π,2===B C a ,求三角形ABC 的面积S .专题03 三角函数与解三角形参考答案练习3-1一、选择题:1.B 2.B 3.B 4.C 二、填空题 5.)0,2π(-6.16 7.21mm - 8.23- 三、解答题9.解:(1)⋅-=+=-=>55cos sin ,55cos ,552sin ,0cos ααααα (2)原式=222)sin 1(sin sin 21cos 1sin 21θθθθθ-=+-=-+-=⋅+=-=-=5521sin 1|sin 1|θθ 10.解:(1)原式51tan 2tan -=-+=αα(2)原式.0tan 1tan 212=+-=αα11.解:当k 为偶数时,原式.0cos sin cos sin 1cos sin 1cos sin .cos sin )cos (sin cos sin 22=+-=++---=αααααααααααααα 当k 为奇数时,原式01cos sin )cos (sin =+-=αααα,综上所述,原式=0.练习3-2一、选择题1.A 2.C 3.D 4.C 二、填空题 5257-6.4 7.21 8.65- 三、解答题 9.解:左边=====2tan 2cos 22cos2sin22cos2sin 2cos 2cos cos 2cos sin 22222.ααααααααααα右边.10.解:原式)sin (cos 2cos 1cos 2cos sin 21cos )2cos 2(sin 12ααααααααα-=-+-=--=, 因为α 为第四象限角,且54sin -=α,所以53cos =α, 所以原式514=. 11.解:(1)由a a a a cos sin 21)cos (sin 2-=-=31可得32cos sin 2=αα, 所以a a a a cos sin 21)cos (sin 2+=+=35,因为α 为第三象限角,所以sin α <0,cos α <0,sin α +cos α <0,所以315cos sin -=+αα. (2)原式αααααααααcos cos 3sin 4cos )12cos 2(3sin 4cos 82cos 6sin 4522+=-+=-++=3tan 4+=α,因为51tan 1tan cos sin cos sin -=-+=-+αααααα,所以2531515tan -=+-=α, 所以原式.52932534-=+-⨯= 练习3-3一、选择题1.B 2.C 3.A 4.D 二、填空题5.2 6.2 7.)3π2sin(+=x y 8.]2,89[- 三、解答题9.解:x x x x x x f 2cos 2sin 1cos 2cos sin 2)(2-=+-==)4π2sin(2-x . (1)Z ∈+=-k k x ,2ππ4π2,对称轴方程为Z ∈+=k k x ,8π32π, (2)Z ∈+≤-≤+k k x k ,2π3π24π22ππ2,即Z ∈+≤≤+k k x k ,8π7π8π3π,f (x )的单调减区间为Z ∈++k k k ],8π7π,8π3π[.10.解:(I)∵⋅+=+=-+=)3π2sin(22cos 32sin )4sin 21(32sin )(2x x x x x x f∴f (x )的最小正周期.π421π2==T当1)3π2sin(-=+x 时,f (x )取得最小值-2;当1)3π2sin(=+x 时,f (x )取得最大值2.(Ⅱ)由(I)知⋅+=+=)3π()().3π2sin(2)(x f x g x x f 又⋅=+=++=∴2cos 2)2π2sin(2]3π)3π(21sin[2)(xx x x g).(2cos 2)2cos(2)(x g xx x g ==-=-Θ∴函数g (x )是偶函数.11.解:(1)12cos 2sin 32sin 322cos 12)(+++=+++⨯=a x x a x xx f ωωωω,1)6π2sin(2+++=a x ω由满足条件f (x 1)=f (x 2)=0的|x 1-x 2|的最小值为2π,可得的最小正周期为π,所以ω =1.。

高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案

高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案

第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A=45,cos C=513,a=1,则b= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【解析】因为cos A=45,cos C=513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A=35,sin C=1213,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。

高考数学第二轮专题复习三角函数教案

高考数学第二轮专题复习三角函数教案

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。

高考数学二轮复习专题 三角函数与平面向量教学案

高考数学二轮复习专题 三角函数与平面向量教学案

专题1.3 三角函数与平面向量【考情动态】考点最新考纲5年统计1.同角三角函数基本关系式理解同角三角函数的基本关系2013浙江理62015浙江理162016浙江文162017浙江142.诱导公式掌握正弦、余弦、正切的诱导公式2015浙江理162016浙江文163.简单的三角恒等变换①掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式,掌握正弦、余弦、正切二倍角的公式.②掌握简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明.2013浙江文6;理6;2014浙江文4,18;理4,18;2015浙江文11,16;理11;2016浙江文11;理10,16;2017浙江14,18.4.三角函数的图象和性质理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质,了解三角函数的周期性.2013浙江文3;2015浙江文11,理11;2016浙江文3,理5;2017浙江18.5.函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用了解函数 y=A sin (ωx+φ) 的物理意义,掌握 y=A sin (ωx+φ) 的图象,了解参数 A,ω,φ对函数图象变化的影响.2013浙江文6理4;2014浙江文4,理4;2016浙江文11,理10.6.正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理及其应用2013浙江文18;2014浙江文18;理10,18;2015浙江文16;理16;2016浙江文16;理16;2017浙江14.7.平面向量的实际背景及基本概念理解平面向量及几何意义,理解零向量、向量的模、单位向量、向量相等、平行向量、向量夹角的概念。

2013·浙江理7;2014•浙江文22;2015•浙江理15;2016•浙江文理15; 8. 向量的线性运算掌握向量加法、减法、数乘的概念,并理解其几何意义。

2013·浙江7;2015•浙江文13, 理.15; 2016•浙江文理15;9.平面向量的基本定理及坐标表示1.理解平面向量的基本定理及其意义,会用平面向量基本定理解决简单问题。

高考数学二轮复习 专题三 三角函数、平面向量 第二讲 三角恒等变换与解三角形学案 理-人教版高三全册

第二讲 三角恒等变换与解三角形考点一 三角恒等变换与求值1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. (2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. (3)tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin2α=2sin αcos α.(2)cos2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. (3)tan2α=2tan α1-tan 2α. 3.辅助角公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a . [对点训练]1.(2018·山西长治二模)已知sin α=1010,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π6的值为( )A.43-310 B.43+310 C.4-3310D.33-410[解析] ∵sin α=1010,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos α=31010,sin2α=2sin αcos α=2×1010×31010=610=35,cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫10102=1-15=45,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π6=45×32-35×12=43-310.故选A. [答案] A2.(2018·河南濮阳一模)设0°<α<90°,若sin(75°+2α)=-35,则sin(15°+α)·sin(75°-α)=( )A.110 B.220 C .-110 D .-220[解析] 因为0°<α<90°,所以75°<75°+2α<255°.又因为sin(75°+2α)=-35<0,所以180°<75°+2α<255°,角75°+2α为第三象限角,所以cos(75°+2α)=-45.所以sin(15°+α)·sin(75°-α)=sin(15°+α)·cos(15°+α)=12sin(30°+2α)=12sin[(75°+2α)-45°]=12[sin(75°+2α)·cos45°-cos(75°+2α)·sin45°]=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×22+45×22=220,故选B.[答案] B3.(2018·豫北名校联考)计算: cos10°-3cos (-100°)1-sin10°=________.(用数字作答)[解析]cos10°-3cos (-100°)1-sin10°=cos10°+3cos80°1-cos80°=cos10°+3sin10°2·sin40°=2sin (10°+30°)2·sin40°= 2.[答案]24.(2018·河南六市联考)已知cos α=17,cos(α-β)=1314,若0<β<α<π2,则β=________.[解析] 由cos α=17,0<α<π2,得sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫172=437,由0<β<α<π2,得0<α-β<π2.又cos(α-β)=1314,∴sin(α-β)=1-cos 2(α-β)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13142=3314.由β=α-(α-β)得cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=17×1314+437×3314=12.∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴β=π3. [答案]π3[快速审题] (1)看到三角函数求值,想到已知角与未知角间的和、差、倍的关系,想到公式求解.(2)看到三角函数的平方,想到用二倍角公式降幂.(1)三角恒等变换的三原则①一看“角”,这是最重要的一环,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理拆分,从而正确使用公式,如2题.②二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”.③三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我们找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”等.(2)解决条件求值应关注的三点①分析已知角和未知角之间的关系,正确地用已知角来表示未知角. ②正确地运用有关公式将所求角的三角函数值用已知角的三角函数值来表示. ③求解三角函数中给值求角的问题时,要根据已知求这个角的某种三角函数值,然后结合角的取值范围,求出角的大小,如4题.考点二 解三角形1.正弦定理asin A=b sin B =csin C=2R (2R 为△ABC 外接圆的直径).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 .2.余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B , c 2=a 2+b 2-2ab cos C .推论:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.变形:b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,a 2+c 2-b 2=2ac cos B ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C . 3.面积公式S △ABC =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .角度1:利用正弦、余弦定理判断三角形的形状[解析] 由cos B =1-2sin 2B2得sin 2B 2=1-cos B2,∴c -a 2c =1-cos B 2,即cos B =ac. 解法一:由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =a c,即a 2+c 2-b 2=2a 2,∴a 2+b 2=c 2.∴△ABC 为直角三角形,又无法判断两直角边是否相等,故选A.解法二:由正弦定理得cos B =sin Asin C ,又sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C ,∴cos B sin C =sin B cos C +cos B sin C ,即sin B cos C =0,又sin B ≠0,∴cos C =0,又角C 为三角形的内角,∴C =π2,∴△ABC 为直角三角形,又无法判断两直角边是否相等,故选A.[答案] A角度2:利用正弦、余弦定理进行边角计算[解] (1)由2cos A cos C (tan A tan C -1)=1, 得2(sin A sin C -cos A cos C )=1, 即cos(A +C )=-12,∴cos B =-cos(A +C )=12,又0<B <π,∴B =π3.(2)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,∴(a +c )2-2ac -b 22ac =12,又a +c =332,b =3,∴274-2ac -3=ac ,即ac =54, ∴S △ABC =12ac sin B =12×54×32=5316.[探究追问1] 若本例第(2)问条件变为“若b =3,S △ABC =332”,试求a +c 的值.[解] 由已知S △ABC =12ac sin B =332,∴12ac ×32=332,则ac =6.由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-3ac , 所以(a +c )2=b 2+3ac =21,所以a +c =21.[探究追问2] 在本例条件下,若b =3,求△ABC 面积的最大值. [解] 由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac ,则3=a 2+c 2-ac ≥2ac -ac ,所以ac ≤3(当且仅当a =c =3时取等号). 所以S △ABC =12ac sin B ≤12×3×sin π3=334.故△ABC 面积的最大值为334.利用正、余弦定理解三角形应注意的3点(1)利用正、余弦定理解三角形时,涉及边与角的余弦的积时,常用正弦定理将边化为角,涉及边的平方时,一般用余弦定理.(2)涉及边a ,b ,c 的齐次式时,常用正弦定理转化为角的正弦值,再利用三角公式进行变形.(3)涉及正、余弦定理与三角形面积综合问题,求三角形面积时用S =12ab sin C 形式的面积公式.[对点训练]1.[角度1]在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形[解析] 因为(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ), 所以b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]=a 2[sin(A +B )- sin(A -B )].所以a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .解法一:由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B ,所以sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B .又sin A ·sin B ≠0,所以sin A cos A =sin B cos B , 所以sin2A =sin2B .在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π, 所以2A =2B 或2A =π-2B , 所以A =B 或A +B =π2.所以△ABC 为等腰或直角三角形. 解法二:由正弦定理、余弦定理得:a 2b b 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac,所以a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2), 所以(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, 所以a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0, 即a =b 或a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为等腰或直角三角形. [答案] C2.[角度2](2018·河南、河北重点中学第三次联考)如图,在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知c =4,b =2,2c cos C =b ,D ,E 分别为线段BC 上的点,且BD =CD ,∠BAE =∠CAE .(1)求线段AD 的长; (2)求△ADE 的面积.[解] (1)因为c =4,b =2,2c cos C =b ,所以cos C =b 2c =14.由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+4-164a =14,所以a =4,即BC =4. 在△ACD 中,CD =2,AC =2,所以AD 2=AC 2+CD 2-2AC ·CD ·cos∠ACD =6,所以AD = 6. (2)因为AE 是∠BAC 的平分线,所以S △ABE S △ACE =12AB ·AE ·sin∠BAE12AC ·AE ·sin∠CAE =AB AC=2,又S △ABE S △ACE =BE EC ,所以BEEC=2, 所以CE =13BC =43,DE =2-43=23.又因为cos C =14,所以sin C =1-cos 2C =154.所以S △ADE =12×DE ×AC ×sin C =156.考点三 正、余弦定理的实际应用1.实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.2.实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.[对点训练]1.(2018·广东省五校协作体高三一诊)如图所示,在一个坡度一定的山坡AC 的顶上有一高度为25 m 的建筑物CD ,为了测量该山坡相对于水平地面的坡角θ,在山坡的A 处测得∠DAC =15°,沿山坡前进50 m 到达B 处,又测得∠DBC =45°,根据以上数据可得cos θ=________.[解析] 由∠DAC =15°,∠DBC =45°可得∠BDA =30°,∠DBA =135°,∠BDC =90°-(15°+θ)-30°=45°-θ,由内角和定理可得∠DCB =180°-(45°-θ)-45°=90°+θ,根据正弦定理可得50sin30°=DBsin15°,即DB =100sin15°=100×sin(45°-30°)=252(3-1),又25sin45°=252(3-1)sin (90°+θ),即25sin45°=252(3-1)cos θ,得到cos θ=3-1.[答案]3-12.(2018·福州综合质量检测)如图,小明同学在山顶A 处观测到一辆汽车在一条水平的公路上沿直线匀速行驶,小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°,且∠BAC =135°.若山高AD =100 m ,汽车从B 点到C 点历时14 s ,则这辆汽车的速度约为________m/s.(精确到0.1)参考数据:2≈1.414,5≈2.236.[解析] 因为小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°,所以∠BAD =60°,∠CAD =45°.设这辆汽车的速度为v m/s ,则BC =14v m , 在Rt △ADB 中,AB =AD cos ∠BAD =ADcos60°=200 m. 在Rt △ADC 中,AC =ADcos ∠CAD =100cos45°=100 2 m.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB ·cos∠BAC ,所以(14v )2=(1002)2+2002-2×1002×200×cos135°,解得v =50107≈22.6,所以这辆汽车的速度约为22.6 m/s.[答案] 22.6[快速审题] 看到三角函数的实际应用问题,想到各类角的概念,想到确定一个解斜三角形的数学模型.解三角形实际问题的4步骤1.(2018·全国卷Ⅲ)若sin α=13,则cos2α=( )A.89B.79 C .-79 D .-89[解析] 由sin α=13,得cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=1-29=79.故选B.[答案] B2.(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a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2 B.π3 C.π4 D.π6[解析] 根据余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,因为S △ABC =a 2+b 2-c 24,所以S △ABC =2ab cos C 4,又S △ABC =12ab sin C ,所以tan C =1,因为C ∈(0,π),所以C =π4.故选C. [答案] C3.(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.[解析] 由sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,两式平方相加,得2+2sin αcos β+2cos αsin β=1,整理得 sin(α+β)=-12.[答案] -124.(2018·天津卷)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,可得tan B= 3.又因为B ∈(0,π),可得B =π3.(2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有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 =37.因为a <c ,故cos A =27. 因此sin2A =2sin A cos A =437,cos2A =2cos 2A -1=17.所以,sin(2A -B )=sin2A ·cos B-cos2A sin B =437×12-17×32=3314.1.高考对此部分的考查一般以“二小”或“一大”的命题形式出现.2.若无解答题,一般在选择题或填空题各有一题,主要考查三角恒等变换、解三角形,难度一般,一般出现在第4~9或第13~15题位置上.3.若以解答题命题形式出现,主要考查三角函数与解三角形的综合问题,一般出现在解答题第17题位置上,难度中等.热点课题8 解三角形中的范围问题[感悟体验](2018·河南豫北联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且3a cos C =(2b -3c )cos A .(1)求角A 的大小; (2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π2-B -2sin 2C 2的取值范围.[解] (1)由正弦定理将原等式化为3sin A cos C =2sin B cos A -3sin C cos A , 从而可得,3sin(A +C )=2sin B cos A , 即3sin B =2sin B cos A .又B 为三角形的内角,所以sin B ≠0, 于是cos A =32. 又A 为三角形的内角,因此A =π6.(2)cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π2-B -2sin 2C 2=sin B +cos C -1 =sin B +cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-B -1=sin B +cos 5π6cos B +sin 5π6sin B -1=32sin B -32cos B -1 =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫B -π6-1,由A =π6可知,B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,5π6,所以B -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,2π3,从而sin ⎝⎛⎭⎪⎫B -π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1,因此,3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6-1∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-3+22,3-1, 故cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π2-B -2sin 2C 2的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-3+22,3-1.专题跟踪训练(十五)一、选择题1.(2018·广东七校联考)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+cos α=-33,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=( )A .-223 B.223 C .-13 D.13[解析] 由sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+cos α=-33,得32sin α+12cos α+cos α=-33,即32sin α+32cos α=-33,亦即3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-33,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=-13, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-13,故选C.[答案] C2.(2018·贵阳监测)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α的值是( ) A.79 B.13 C .-13 D .-79[解析] ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=79,∴cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-79.[答案] D3.(2018·湖北武汉模拟)在△ABC 中,a =2,b =3,B =π3,则A 等于( ) A.π6 B.π4 C.3π4 D.π4或3π4[解析] 由正弦定理得a sin A =b sin B ,所以sin A =a sin B b =2×si nπ33=22,所以A =π4或3π4.又a <b ,所以A <B ,所以A =π4. [答案] B4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且B =2C,2b cos C -2c cos B =a ,则角A 的大小为( )A.π2 B.π3 C.π4 D.π6[解析] 由正弦定理得2sin B cos C -2sin C cos B =sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C ,sin B cos C =3sin C cos B ,sin2C cos C =3sin C cos2C,2cos 2C =3(cos 2C -sin 2C ),tan 2C=13,∵B =2C ,∴C 为锐角,∴tan C =33,C =π6,B =π3,A =π2,故选A. [答案] A5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是内角A 、B 、C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23,则b =( ) A .14 B .6 C.14 D. 6[解析] b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,b =6,故选D.[答案] D6.(2018·山东日照二模)如图所示,在平面四边形ABCD 中,AB =1,BC =2,△ACD 为正三角形,则△BCD 面积的最大值为( )A .23+2 B.3+12C.32+2 D.3+1[解析] 在△ABC 中,设∠ABC =α,∠ACB =β,由余弦定理得:AC 2=12+22-2×1×2cos α,∵△ACD 为正三角形,∴CD 2=AC 2=5-4cos α,S △BCD =12·2·CD ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+β=CD ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+β=32CD ·cos β+12CD ·sin β,在△ABC 中,由正弦定理得:1sin β=AC sin α,∴AC ·sin β=sin α,∴CD ·sin β=sin α,∴(CD ·cos β)2=CD 2(1-sin 2β)=CD 2-sin 2α=5-4cos α-sin 2α=(2-cos α)2,∵β<∠BAC ,∴β为锐角,CD ·cos β=2-cos α,∴S △BCD =32CD ·cos β+12CD ·sin β=32·(2-cos α)+12sin α=3+sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3,当α=5π6时,(S △BCD )max =3+1.[答案] D 二、填空题7.(2018·长春二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2a sin A =(2sin B +sin C )b +(2c +b )sin C ,则A =________.[解析] 由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc .由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =-12,又A 为三角形的内角,故A =120°.[答案] 120°8.计算:4cos50°-tan40°=________. [解析] 4cos50°-tan40°=4sin40°-sin40°cos40°=4cos40°sin40°-sin40°cos40°=2sin80°-sin40°cos40°=2sin (120°-40°)-sin40°cos40°=3cos40°+sin40°-sin40°cos40°=3cos40°cos40°= 3.[答案]39.(2018·安徽合肥一模)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A +a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为________.[解析] 已知b cos A +a cos B =2,由正弦定理可得2R sin B cos A +2R sin A cos B =2(R 为△ABC 的外接圆半径).利用两角和的正弦公式得2R sin(A +B )=2,则2R sin C =2,因为cos C=223,所以sin C =13,所以R =3.故△ABC 的外接圆面积为9π.[答案] 9π 三、解答题10.(2018·江苏卷)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos2α的值; (2)求tan(α-β)的值.[解] (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α.因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925,所以cos2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π), 又因为cos(α+β)=-55, 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,因此tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以tan2α=2tan α1-tan 2α=-247. 因此tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan2α-tan (α+β)1+tan2αtan (α+β)=-211.11.(2018·河北保定三模)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且满足⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cos B =b cos A .(1)若sin A =25,a +b =10,求a ;(2)若b =35,a =5,求△ABC 的面积S .[解] ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫54c -a cos B =b cos A , ∴由正弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫54sin C -sin A ·cos B =sin B cos A ,即有54sin C cos B =sin A cos B +cos A sin B ,则54sin C ·cos B =sin C .∵sin C >0,∴cos B =45.(1)由cos B =45,得sin B =35,∵sin A =25,∴a b =sin A sin B =23.又∵a +b =10,∴a =4.(2)∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,b =35,a =5,∴45=25+c 2-8c ,即c 2-8c -20=0,解得c =10或c =-2(舍去),∴S =12ac sin B =15.12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan Bcos A .(1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值. [解] (1)证明:由题意知2⎝⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B,化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B . 因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C . 从而sin A +sin B =2sin C . 由正弦定理得a +b =2c . (2)由(1)知c =a +b2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab=a 2+b 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +b 222ab=38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥12, 当且仅当a =b 时,等号成立. 故cos C 的最小值为12.。

XX届高考数学备考复习三角函数、三角变换、解三角形、平面向量教案

XX届高考数学备考复习三角函数、三角变换、解三角形、平面向量教案本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址专题二:三角函数、三角变换、解三角形、平面向量阶段质量评估(二)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,总分60分).已知向量均为单位向量,若它们的夹角是60°,则等于()A.B.c.D.42.已知为第三象限角,则所在的象限是()A.第一或第二象限B.第二或第三象限c.第一或第三象限D.第二或第四象限3.函数的最小正周期T=()(A)2π(B)π(c)(D)4.()A.B.c.D.5.在中,,则()(A)(B)(c)(D)6.平行四边形ABcD中,Ac为一条对角线,若=(2,4),=(1,3),则&#8226;等于()A.6B.8c.-8D.-67.函数是()A.最小正周期为的奇函数B.最小正周期为的偶函数c.最小正周期为的奇函数D.最小正周期为的偶函数8.设数,则下列结论正确的是()A.的图象关于点对称B.的图象关于直线对称c.把的图象向右平移个单位,得到一个奇函数的图象D.的最小正周期为上为增函数9.已知中,的对边分别为,,,则()A.2B.4+c.4—D.0.在直角中,是斜边上的高,则下列等式不成立的是()A.B.c.D.1.已知平面内任一点o满足则“”是“点P在直线AB 上”的()A.必要但不充分条件B.充分但不必要条件c.充要条件D.既不充分也不必要条件2.将函数的图象向左平移m个单位(m&gt;0),若所得图象对应的函数为偶函数,则m的最小值是()A.B.c.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,总分16分)3.设向量,若向量与向量共线,则实数=。

4.已知=2,则的值为.5.在锐角中,则的值等于,的取值范围为.6.在ABc中,已知,且,则ABc的形状是。

三、解答题(本大题共6小题,总分74分)7.已知函数.(Ⅰ)求函数的最大值;(II)求函数的零点的集合。

【K12学习】XX届高考数学三角函数、三角变换、解三角形、平面向量备考复习教案

XX届高考数学三角函数、三角变换、解三角形、平面向量备考复习教案专题二:三角函数、三角变换、解三角形、平面向量【备考策略】根据近几年高考命题特点和规律,复习本专题时要注意以下几方面:.掌握三角函数的概念、图象与性质;熟练掌握同角公式、诱导公式、和角与差角、二倍角公式,且会推导掌握它们之间的内在联系。

掌握正弦、余弦定理,平面向量及有关的概念,向量的数量积以及坐标形式的运算。

.熟练掌握解决以下问题的思想方法本专题试题以选择题、填空题、解答题的形式出现,因此复习中要重视选择、填空题的一些特殊方法,如数形结合法、函数法、代入检验法、特殊值法、待定系数法、排除法等。

另外对有些具体问题还要掌握和运用一些基本结论。

.特别关注与三角函数的图象与性质有关的选择、填空题;向量、解三角形以及三角函数的图象与性质等知识交汇点命题;与测量、距离、角度有关的解三角形问题。

讲三角函数的图象与性质【最新考纲透析】.了解任意角、弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化。

.理解任意角三角函数的定义。

.能利用单位圆中的三角函数线推导出的正弦、余弦、正切的诱导公式,能画出y=sinx,y=cosx,y=tanx的图象,了解三角函数的周期性。

.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,]的性质,理解正切函数在区间的单调性。

.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,sinx/cosx=tanx..了解函数y=Asin的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响。

.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题。

【核心要点突破】要点考向1:三角函数的概念、同角诱导公式的简单应用考情聚焦:1.三角函数的定义、同角三角函数的关系及诱导公式的简单应用,在近几年高考中时常出现。

.该类问题出题背景选择面广,易形成知识交汇题。

.多以选择题、填空题的形式出现,属于中、低档题。

考向链接:1.三角函数的定义是求三角函数值的基本依据,如果已知角终边上的点,则利用三角函数的定义,可求该角的正弦、余弦、正切值。

福建省福清市高考数学二轮复习专题三三角函数、解三角形及平面向量第二讲平面向量课件

所以 = + =(1+cos θ,sin θ),
· =cos θ×(1+cos θ)+sin2θ
18
=cos θ+cos2θ+sin2θ= .
所以 cos
所以 cos
13
5
12
θ= .所以 sin θ= .
13
13
π
π
π
- =cos cos θ+sin sin
3
3
3
θ=
第二十一页,共23页。
③了解向量线性运算的性质及其几何(jǐ hé)意义.
(3)平面向量的基本定理及坐标表示
①了解平面向量的基本定理及其意义.
②掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.
③会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.
④理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
第二页,共23页。
(4)平面向量的数量积
①理解平面向量数量积的含义及其物理意义.
围是(
)
A.[-1- 2, 2-1]
C.
1
2
1
2
2, + 2
B.
1
- 2
1
2,2
+ 2
D.[1- 2,1+ 2]
第十八页,共23页。
1
2
解析:因为||=| |=||=1,所以可将△BCD 化为圆 O:x2+y2=1 的内
接等边三角形,如图.
所以 · =( − )· = · − ·=||·||cos
|a+b|=1,则 a 与 b 夹角为(
)
π
π


A. B. C. D.
3
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