高考专题 三角恒等变换与解三角形(押题专练)高考理数二轮复习精品资料含答案

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整理高考数学(理科)二轮复习专题 三角变换与解三角形(含答案)

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考点16 正弦定理和余弦定理1.选择题1. (2014·新课标全国卷Ⅱ高考理科数学·T4)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=( )A.5B.C.2D.1【解题提示】利用三角形面积公式求得角B,然后结合条件,利用余弦定理,求得AC.【解析】选B.因为S△ABC=acsinB=·sinB=,所以sinB=,所以B=或.当B=时,经计算△ABC为等腰直角三角形,不符合题意,舍去.1.所以B=,使用余弦定理,b2=a2+c2-2accosB,解得b=.故选B.二、填空题2. (2014·湖北高考文科·T13)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知A=,a=1,b=,则B=.【解析】依题意,由正弦定理知=,得出sinB=.由于0<B<π,所以B=或.答案:或【误区警示】由于解题过程中无法判断B是锐角还是钝角,所以由sinB=得到两个结果:B=或.本题的易错点是漏掉其中一个.3.(2014·广东高考理科)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则=.【解析】方法一:由正弦定理bcosC+ccosB=2b,即sinBcosC+sinCcosB=2sinB,即sin(B+C)=2sinB,sin(π-A)=2sinB,有sinA=2sinB,再由正弦定理得a=2b,=2.方法二:如图,作AD⊥BC于点D,则a=BC=BD+DC=ccosB+bcosC=2b,即=2.答案:2【创新提示】熟用三角形射影定理可迅速得解.4.(2014·福建高考文科·T14)14.在中,,则等于_________【解题指南】直接应用余弦定理求解。

高三数学《三角恒等变换与解三角形》专题复习题含答案

高三数学《三角恒等变换与解三角形》专题复习题含答案

《三角恒等变换与解三角形》专题复习题含答案一、选择题1.已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,2sin2α=cos2α+1,则sin α=( ) A .15 B .55 C .33 D .2552.若tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=-3,则sin2α-cos 2α=( ) A .35 B .-25 C .-1 D .33.已知3sin x +cos x =22,则cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=( ) A .12 B .24 C .23 D .34答案 B4.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若2cos B =ac ,则该三角形一定是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形5.已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则log 5⎝⎛⎭⎫tan αtan β2等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5 6.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么它的顶角的余弦值为( )A .518B .34C .32D .787.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等比数列,且a 2=c 2+ac -bc ,则cb sin B =( ) A .32 B .233 C .33D . 3 8.设锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,B =2A ,则b 的取值范围为( )A .(0.4)B .(2.23)C .(22,23)D .(22,4) 9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,A =60°,a =43,b =4,则B =( )A .B =30°或B =150° B .B =150°C .B =30°D .B =60°或B =150°10.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知ab sin C =20sin B ,a 2+c 2=41,且8cos B =1,则b =( )A .6B .4 2C .3 5D .711.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,已知C =45°,c =2,a =x ,若满足条件的三角形有两个,则x 的取值范围是( )A .2<x <1B .2<x <2C .1<x <2D .1<x < 2 12.若sin2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,则α+β的值是( ) A .7π4 B .9π4 C .5π4或7π4 D .5π4或9π4二、填空题13.已知sin10°+m cos10°=-2cos40°,则m =________.14.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为m =2sin18°.若m 2+n =4,则m +nsin63°=________.15.已知点(3,a )和(2a .4)分别在角β和角β-45°的终边上,则实数a 的值是________. 16.在△ABC 中,a ,b ,c 为∠A ,∠B ,∠C 的对边,a ,b ,c 成等比数列,a +c =3,cos B =34,则AB →·BC →=________. 三、解答题17.已知△ABC 中,A =π4,cos B =35,AC =8.(1)求△ABC 的面积;(2)求AB 边上的中线CD 的长.18.在△ABC 中,AB =23,AC =3,AD 为△ABC 的内角平分线,AD =2.(1)求BDDC的值;(2)求角A 的大小.19.在△ABC 中,3sin A =2sin B ,tan C =2 2.(1)证明:△ABC 为等腰三角形;(2)若△ABC 的面积为22,D 为AC 边上一点,且BD =3CD ,求线段CD 的长.20.如图所示,锐角△ABC 中,AC =52,点D 在线段BC 上,且CD =32,△ACD 的面积为66,延长BA 至E ,使得EC ⊥BC .(1)求AD 的值;(2)若sin ∠BEC =23,求AE 的值.三角恒等变换与解三角形专题复习题含答案参考答案: 一、选择题 1、答案 B解析 由2sin2α=cos2α+1,得4sin αcos α=2cos 2α.又∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴tan α=12,∴sin α=55.故选B. 2、答案 A解析 因为tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=-3⇒tan α+tanπ41-tan α·tanπ4=-3⇒tan α=2,所以sin2α-cos 2α=sin2α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan α-11+tan 2α=35,故选A.3、答案 B解析 由3sin x +cos x =22,得2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6=22,所以cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6=24,故选B. 4、答案 A解析 由2cos B =ac 得2×a 2+c 2-b 22ac =a c ,即c 2=b 2,∴b =c ,∴△ABC 为等腰三角形,故选A.5、答案 C解析 因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cos αsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=5,所以log5⎝⎛⎭⎫tan αtan β2=log552=4.故选C.6、答案 D解析 根据题意可设此三角形的三边长分别为2t .2t ,t ,由余弦定理得它的顶角的余弦值为222(2)(2)(2)(2)t t t t t t+-⨯⨯=78. 7、答案 B解析 由a ,b ,c 成等比数列得b 2=ac ,则有a 2=c 2+b 2-bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc2bc=12,故A =π3,对于b 2=ac , sin 2B =sin A sin C =32·sin C ,c b sin B =sin C sin 2B =sin C 32sin C =233. 8、答案 C解析 ∵a =2,B =2A ,∴0<2A <π2,A +B =3A ,∴π2<3A <π,∴π6<A <π3,又0<A <π4,∴22<cos A <32,由正弦定理得b a =12b =2cos A ,即b =4cos A ,∴22<4cos A <23,则b 的取值范围为(22,23),故选C. 9、答案 C解析 ∵A =60°,a =43,b =4,∴sin B =b sin A a =4×sin60°43=12,∵a >b ,∴B <60°,∴B =30°,故选C. 10、答案 A解析 因为ab sin C =20sin B ,所以由正弦定理得abc =20b ,所以ac =20,又因为a 2+c 2=41,cos B =18,所以由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =41-2×20×18=36,所以b =6. 11、答案 B解析 在△ABC 中,由正弦定理得a sin A =c sin C ,即x sin A =2sin45°,可得sin A =12x ,由题意得当A ∈⎝⎛⎭⎫0,3π4时,满足条件的△ABC 有两个,所以22<12x <1,解得2<x <2,则a 的取值范围是(2,2),故选B. 12、答案 A解析 因为α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,所以2α∈⎣⎡⎦⎤π2,2π,又sin2α=55,所以2α∈⎣⎡⎦⎤π2,π,α∈⎣⎡⎦⎤π4,π2, 所以cos2α=-255.又β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,所以β-α∈⎣⎡⎦⎤π2,5π4,故cos(β-α)=-31010, 所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos2αcos(β-α)-sin2αsin(β-α)=-255×⎝⎛⎭⎫-31010-55×1010=22,又α+β∈⎣⎡⎦⎤5π4,2π,故α+β=7π4,选A. 二、填空题 13、答案 - 3解析 由sin10°+m cos10°=-2cos40°得sin10°+m cos10°=-2cos(10°+30°)=-2⎣⎡⎦⎤32cos10°-12sin10°,所以m =- 3.14、答案 2 2解析 因为m =2sin18°,m 2+n =4,所以n =4-m 2=4-4sin 218°=4cos 218°,所以m +n sin63°=2sin18°+2cos18°sin63°=sin(1845)sin 63+=2 2.15、答案 6解析 由题得tan β=a 3,tan(β-45°)=tan β-11+tan β=a3-11+a 3=42a ,所以a 2-5a -6=0,解得a =6或-1,当a =-1时,两个点分别在第四象限和第二象限,不符合题意,舍去,所以a =6. 16、答案 -32解析 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac .又因为a +c =3,cos B =34.根据余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B ,所以ac =32-2ac -32ac ,解得ac =2,所以AB →·BC →=c ·a cos(π-B )=-ac cos B =-2×34=-32.三、解答题17、解 (1)∵cos B =35,且B ∈(0,π),∴sin B =1-cos 2B =45,∴sin C =sin(π-A -B )=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =22×35+22×45=7210,在△ABC 中,由正弦定理,得AC sin B =AB sin C ,即845=AB7210,解得AB =7 2.∴△ABC 的面积为S =12AB ·AC ·sin A =12×72×8×22=28.(2)解法一:在△ACD 中,AD =722,∴由余弦定理得CD 2=82+⎝⎛⎭⎫7222-2×8×722×22=652,∴CD =1302.解法二:∵cos B =35<22,∴B >π4,∵A =π4,∴C 为锐角,故cos C =1-sin 2C =210∵CA →+CB →=2CD →,∴4|CD →|2=(CA →+CB →)2=|CA →|2+2CA →·CB →+|CB →|2=64+2×8×52×210+50=130,∴CD =1302. 18、解 (1)在△ABD 中,由正弦定理,得BD sin A 2=ABsin ∠ADB ,在△ACD 中,由正弦定理,得CD sin A 2=ACsin ∠ADC ,∵sin ∠ADB =sin ∠ADC ,AC =3,AB =23,∴BD DC =ABAC=2. (2)在△ABD 中,由余弦定理,得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A 2=16-83×cos A2,在△ACD 中,由余弦定理,得CD 2=AC 2+AD 2-2AC ·AD cos A 2=7-43cos A2,所以16-83cosA27-43cosA2=4,解得cos A 2=32,又A 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴A 2=π6,即A =π3. 19、解 (1)证明:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b ,∵tan C =22,∴cos C =13,设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-2a ×3a2cos C =b 2,即b =c ,则△ABC 为等腰三角形.(2)∵tan C =22,∴sin C =223,则△ABC 的面积S =12ab sin C =12×32a 2×223=22,解得a =2.设CD =x ,则BD =3x ,由余弦定理可得(3x )2=x 2+22-4x ×13,解得x =-1+7312(负根舍去),从而线段CD 的长为-1+7312.20、解 (1)在△ACD 中,S △ACD =12AC ·CD sin ∠ACD =12×52×32×sin ∠ACD =66,所以sin ∠ACD =265,因为0°<∠ACD <90°,所以cos ∠ACD =1-⎝⎛⎭⎫2652=15. 由余弦定理得,AD 2=CD 2+CA 2-2·CD ·CA ·cos ∠ACD =56,得AD =214. (2)因为EC ⊥BC ,所以sin ∠ACE =sin(90°-∠ACD )=cos ∠ACD =15.在△AEC 中,由正弦定理得,AE sin ∠ACE =AC sin ∠AEC,即AE 15=5223,所以AE =322。

高三理科数学二轮复习专题能力提升训练:三角恒等变换与解三角形(含答案解析).pdf

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训练 三角恒等变换与解三角形 一、选择题(每小题5分,共25分) 1.已知α,β都是锐角,若sin α=,sin β=,则α+β=( ). A. B. C.和 D.-和- 2.已知sin α-cos α=,α(0,π),则tan α=( ). A.-1 B.- C. D.1 3.在ABC中,a=4,b=,5cos(B+C)+3=0,则角B的大小为( ). A. B. C. D.π 4.ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若<cos A,则ABC为( ). A.钝角三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.等边三角形 5.若ABC的内角A,B,C所对的边a,b,c满足(a+b)2-c2=4,且C=60°,则a+b的最小值为( ). A. . C. D. 二、填空题(每小题5分,共15分) 6.在ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=2,B=,sin C=,则c=________;a=________.7.在ABC中,sin2C=sin Asin B+sin2B,a=2b,则角C=________. 8.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知4sin2-cos 2C=,且a+b=5,c=,则ABC的面积为________.三、解答题(本题共3小题,共35分) 9.(11分)已知函数f(x)=2sin, xR. (1)求f的值; (2)设α,β,f=,f(3β+2π)=,求cos(α+β)的值. 10.(12分)在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且2sin2-cos 2A=. (1)求角A的度数; (2)若a=,b+c=3(b>c),求b和c的值. 11.(12分)如图,某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直弹射高度:在C处进行该仪器的垂直弹射,观测点A、B两地相距100米,BAC=60°,在A地听到弹射声音的时间比B地晚秒.A地测得该仪器在C处时的俯角为15°,A地测得最高点H的仰角为30°,求该仪器的垂直弹射高度CH.(声音的传播速度为340米/秒)1.A [因为α、β都为锐角,所以cos α==,cos β==.所以cos(α+β)=cos α·cos β-sin α·sin β=,所以α+β=,故选A.] 2.A [利用辅助角公式求出α,再求其正切值.由sin α-cosα=sin=,α(0,π),解得α=,所以tanα=tan=-1.] 3.A [由5 cos(B+C)+3=0,得cos A=,则sin A=, =,sin B=.又a>b,B必为锐角,所以B=.] 4.A [依题意,得<cos A,sin C<sin Bcos A,所以sin(A+B)<sin Bcos A,即sin Bcos A+cos BsinA-sin Bcos A<0,所以cos Bsin A<0.又sin A>0,于是有cos B<0,B为钝角,ABC是钝角三角形,选A.] 5.D [由余弦定理可得:c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab=(a+b)2-4,所以有ab=≤2,解得a+b≥.] 6.解析 利用正弦定理可知:c==2,b2=a2+c2-2accos B,a2-4a-12=0,a=6. 答案:2 6 7.解析 由正弦定理知,c2=ab+b2,所以cos C=====,所以C=. 答案 8.解析 因为4sin2-cos 2C=, 所以2[1-cos(A+B)]-2cos2C+1=, 2+2cos C-2cos2C+1=, cos2C-cos C+=0,解得cos C=. 根据余弦定理有cos C==,ab=a2+b2-7, 3ab=a2+b2+2ab-7=(a+b)2-7=25-7=18, ab=6. 所以S=absin C=×6×=. 答案 9.解 (1)由题设知:f=2sin=2sin=. (2)由题设知:=f=2sin α, =f(3β+2π)=2sin=2cos β, 即sin α=,cos β=.又α,β,cos α=,sin β=,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsinβ=×-×=. 10.解 (1)由2sin2-cos 2A=及A+B+C=180°, 得2[1-cos (B+C)]-2cos2A+1=, 4(1+cos A)-4cos2A=5. 4cos2A-4cos A+1=0.cos A=. ∵0°<A<180°,A=60°. (2)由余弦定理,得cos A=.∵cos A=,=.∴(b+c)2-a2=3bc.将a=,b+c=3代入上式得bc=2. 由及b>c,得 11.解 由题意,设|AC|=x,则|BC|=x-×340=x-40, 在ABC内,由余弦定理:|BC|2=|BA|2+|CA|2-2|BA|·|CA|·cosBAC,即(x-40)2=x2+10 000-100x,解得x=420. 在ACH中,|AC|=420,CAH=30°+15°=45°,CHA=90°-30°=60°,由正弦定理:=,可得|CH|=|AC|·=140. 答:该仪器的垂直弹射高度CH为140米.。

高三二轮复习(理数) 第二讲 三角恒等变换与解三角形(教案)(Word版,含答案)

高三二轮复习(理数) 第二讲 三角恒等变换与解三角形(教案)(Word版,含答案)

第二讲 三角恒等变换与解三角形[考情分析]三角变换及解三角形是高考考查的热点,然而单独考查三角变换的题目较少,题目往往以解三角形为背景,在应用正弦定理、余弦定理的同时,经常应用三角变换进行化简,综合性比较强,但难度不大.1.(2016·高考全国卷Ⅲ)若tan α=34,则cos 2 α+2sin 2α=( )A.6425 B.4825 C .1D.1625解析:利用同角三角函数的基本关系式求解.因为tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=cos 2 α+4sin αcos αsin 2 α+cos 2 α=1+4tan αtan 2 α+1=1+4×34⎝⎛⎭⎫342+1=6425.故选A.答案:A2.(2016·高考全国卷Ⅰ)已知θ是第四象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=35,则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=________. 解析:将θ-π4转化为⎝⎛⎭⎫θ+π4-π2. 由题意知sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=35,θ是第四象限角,所以cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4>0,所以cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4= 1-sin 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=45. tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4-π2=-1tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-4535=-43.答案:-433.(2016·高考全国卷Ⅱ)△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 =________.解析:先求出sin A ,sin C 的值,进而求出sin B 的值,再利用正弦定理求b 的值. 因为A ,C 为△ABC 的内角,且cos A =45,cos C =513,所以sin A =35,sin C =1213,所以sin B =sin(π-A -C )=sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =35×513+45×1213=6365.又a =1,所以由正弦定理得b =a sin B sin A =sin B sin A =6365×53=2113.答案:21134.(2015·高考全国卷Ⅰ)在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是________.解析:如图所示,延长BA 与CD 相交于点E ,过点C 作CF ∥AD 交AB 于点F ,则BF <AB <BE .在等腰三角形CFB 中,∠FCB =30°,CF =BC =2, ∴BF =22+22-2×2×2cos 30°=6- 2.在等腰三角形ECB 中,∠CEB =30°,∠ECB =75°,BE =CE ,BC =2,BE sin 75°=2sin 30°,∴BE =212×6+24=6+ 2.∴6-2<AB <6+ 2. 答案:(6-2,6+2)5.(2017·高考全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 解析:(1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a3sin A. 由正弦定理得12sin C sin B=sin A 3sin A.故sin B sin C =23.(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3.由题设得12bc sin A =a 23sin A,即bc =8.由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9,得b +c =33. 故△ABC 的周长为3+33.三角恒等变换[方法结论]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)项的分拆与角的配凑: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.[题组突破]1.若tan α=-22,且α是第四象限角,则cos 2(α-π2)+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=( ) A .-23B.23C .-13D.13通解:因为α是第四象限角,tan α=-22,故sin αcos α=-22,由sin 2 α+cos 2 α=1可得cos 2 α=23,cos α=63,sin α=-33.cos 2⎝⎛⎫α-π2+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=sin 2 α+sin αcos α+22cos 2 α=13+⎝⎛⎭⎫-33×63+23=13,故选D. 优解:因为α是第四象限角,tan α=-22,故cos 2(α-π2)+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=sin 2 α+sin αcos α+22cos 2 α=sin 2 α+sin αcos α+22cos 2 αsin 2 α+cos 2 α=tan 2 α+tan α+22tan 2 α+1=1232=13,故选D.答案:D2.(2017·蚌埠模拟)已知sin 2α-2=2cos 2α,则sin 2α+sin 2α=________.解析:由sin 2α-2=2cos 2α得sin 2α=2+2cos 2α,即2sin αcos α=4 cos 2α,即cos α=0或tan α=2.当cos α=0时,sin 2α+sin 2α=1;当tan α=2时,sin 2α+sin 2α=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α+2tan αtan 2α+1=85.综上,sin 2α+sin 2α=1或85.答案:1或853.(2017·合肥检测)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解析:(1)cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·sin ⎝⎛⎭⎫π6+α= 12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12, 因为α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,所以2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3, 所以cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32. 所以sin 2α=sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3=12. (2)由(1)知tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2 α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×⎝⎛⎭⎫-3212=2 3.[误区警示]三角函数求值问题易出错的是忽视角的范围,导致结果增解.解三角形[方法结论]正、余弦定理、三角形面积公式(1)a sin A =b sin B =csin C =a +b +c sin A +sin B +sin C =2R (R 为△ABC 外接圆的半径). 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 .(2)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)S △ABC =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .[典例](1)(2017·广州模拟)如图,在△ABC 中,点D 在边AB 上,CD ⊥BC ,AC =53,CD =5,BD =2AD . ①求AD 的长;②求△ABC 的面积.解析:①在△ABC 中,因为BD =2AD ,设AD =x (x >0), 则BD =2x .在△BCD 中,因为CD ⊥BC ,CD =5,BD =2x , 所以cos ∠CDB =CD BD =52x.在△ACD 中,因为AD =x ,CD =5,AC =53, 则cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22×AD ×CD=x 2+52-(53)22×x ×5.因为∠CDB +∠ADC =π, 所以cos ∠ADC =-cos ∠CDB , 即x 2+52-(53)22×x ×5=-52x .解得x =5. 所以AD 的长为5.②由①求得AB =3x =15,BC =4x 2-25=5 3. 所以cos ∠CBD =BC BD =32,从而sin ∠CBD =12.所以S △ABC =12×AB ×BC ×sin ∠CBA =12×15×53×12=7534.(2)某航模兴趣小组的同学,为了测定在湖面上航模航行的速度,采用如下方法:在岸边设置两个观察点A ,B ,且AB 长为80米,当航模在C 处时,测得∠ABC =105°和∠BAC =30°,经过20秒后,航模直线航行到D 处,测得∠BAD =90°和∠ABD =45°.请你根据以上条件求出航模的速度.(答案保留根号)解析:在△ABD 中,∵∠BAD =90°,∠ABD =45°,∴∠ADB =45°,∴AD =AB =80,∴BD =80 2. 在△ABC 中,BC sin 30°=AB sin 45°,∴BC =AB sin 30°sin 45°=80×1222=40 2.在△DBC 中,DC 2=DB 2+BC 2-2DB ·BC cos 60° =(802)2+(402)2-2×802×402×12=9 600.∴DC =406,航模的速度v =40620=26米/秒. [类题通法]等价转化思想在解三角形中的应用利用正、余弦定理解三角形关键利用定理进行边角互化.即利用正弦定理、余弦定理等工具合理地选择“边”往“角”化,还是“角”往“边”化.若想“边”往“角”化,常利用“a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ”;若想“角”往“边”化,常利用sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ,cos C =a 2+b 2-c 22ab等.[演练冲关]1.(2017·合肥模拟)已知△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( ) A .4π B .8π C .9πD .36π解析:c =b cos A +a cos B =2,由cos C =223得sin C =13,再由正弦定理可得2R =csin C =6,所以△ABC的外接圆面积为πR 2=9π,故选C. 答案:C2.(2017·武汉调研)如图,据气象部门预报,在距离某码头南偏东45°方向600 km 处的热带风暴中心正以20 km/h 的速度向正北方向移动,距风暴中心450 km 以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时间为( )A .14 hB .15 hC .16 hD .17 h解析:记现在热带风暴中心的位置为点A ,t 小时后热带风暴中心到达B 点位置,在△OAB 中,OA =600,AB =20t ,∠OAB =45°,根据余弦定理得6002+400t 2-2×20t ×600×22≤4502,即4t 2-1202t +1 575≤0,解得302-152≤t ≤302+152,所以Δt =302+152-302-152=15(h),故选B.答案:B3.(2017·海口模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(a -3b )·cos C =c (3cos B -cos A ). (1)求sin Bsin A的值; (2)若c =7a ,求角C 的大小.解析:(1)由正弦定理得,(sin A -3sin B )·cos C =sin C ·(3cos B -cos A ), ∴sin A cos C +cos A sin C =3sin C cos B +3cos C sin B , 即sin(A +C )=3sin(C +B ),即sin B =3sin A , ∴sin Bsin A=3. (2)由(1)知b =3a ,∵c =7a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-7a 22×a ×3a =3a 26a 2=12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.解三角形与其他知识的交汇问题解三角形问题一直是近几年高考的重点,主要考查以斜三角形为背景求三角形的基本量、面积或判断三角形的形状,解三角形与平面向量、不等式、三角函数性质、三角恒等变换交汇命题成为高考的热点. [典例](1)在△ABC 中,AC →·AB →=|AC →-AB →|=3,则△ABC 面积的最大值为( ) A.21 B.3214C.212D .321解析:设角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , ∵AC →·AB →=|AC →-AB →|=3, ∴bc cos A =a =3.又cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥1-92bc =1-3cos A 2,∴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(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos 2B -C 2-sin B ·sin C =2-24.①求角A ;②若a =4,求△ABC 面积的最大值. 解析:①由cos 2B -C 2-sin B ·sin C =2-24,得cos (B -C )2-sin B ·sin C =-24, ∴cos(B +C )=-22, ∴cos A =22(0<A <π),∴A =π4. ②由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得16=b 2+c 2-2bc ≥(2-2)bc ,当且仅当b =c 时取等号,即bc ≤8(2+2).∴S △ABC =12bc sin A =24bc ≤4(2+1),即△ABC 面积的最大值为4(2+1). [类题通法]化归与转化能力思想是求解三角与其他知识交汇问题的核心,分析交汇知识点,利用其间的联系可找出突破口,从而解决问题.[演练冲关]1.(2017·台州模拟)已知实数x 0,x 0+π2是函数f (x )=2cos 2ωx +sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6(ω>0)的相邻的两个零点. (1)求ω的值;(2)设a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,若f (A )=32且b tan B +c tan C =2atan A ,试判断△ABC的形状,并说明理由. 答案:(1)ω=1 (2)等边三角形2.(2017·沈阳模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,求S 的最大值.解析:由题意得:4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得:2bc sin A =-2bc cos A +2bc ,即sin A +cos A =1,2sin(A +π4)=1,又0<A <π,∴π4<A +π4<5π4,∴A +π4=3π4,∴A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc ,当且仅当b=c 时取“=”,∴bc ≤16,∴S 的最大值为8.3.(2017·贵阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,若b 2+c 2-a 2=bc .(1)求角A 的大小;(2)若a =3,求BC 边上的中线AM 的最大值. 解析:(1)由b 2+c 2-a 2=bc , 得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,又0<A <π,∴A =π3.(2)∵AM 是BC 边上的中线,∴在△ABM 中,AM 2+34-2AM ·32·cos ∠AMB =c 2,①在△ACM 中,AM 2+34-2AM ·32·cos ∠AMC =b 2,②又∠AMB =π-∠AMC ,∴cos ∠AMB =-cos ∠AMC ,即cos ∠AMB +cos ∠AMC =0, ①+②得AM 2=b 2+c 22-34.又a =3,∴b 2+c 2-3=bc ≤b 2+c 22,∴b 2+c 2≤6,∴AM 2=b 2+c 22-34≤94,即AM ≤32,∴BC 边上的中线AM 的最大值为32.。

2020年高考数学(文科)二轮复习押题特训专题07 三角恒等变换与解三角形(含答案解析)

2020年高考数学(文科)二轮复习押题特训专题07  三角恒等变换与解三角形(含答案解析)

2020年高考数学(文科)二轮复习押题特训专题07 三角恒等变换与解三角形1.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则sin αcos α=( )A .-34 B .-310 C .-43 D.43【解析】B2.已知向量a =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=( )A .-34 B .-14 C.34D.14 【解析】选B.∵a ⊥b , ∴a·b =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+4cos α- 3=23sin α+6cos α- 3 =43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-3=0, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=14.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-14.3.在△ABC 中,若3cos 2A -B 2+5sin 2A +B2=4,则ta n A ·tan B =( ) A .4 B.14 C .-4D .-14【解析】选B.由条件得3×cos A -B +12+5×cos C +12=4,即3cos(A -B )+5cos C =0,所以3cos(A -B )-5cos(A +B )=0,所以3cos A cos B +3sin A sin B -5cos A cos B +5sin A sin B =0,即cos A cos B =4sin A sin B ,所以tan A ·tan B =sin A sin B cos A cos B =14.4.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α的值是( )A.79 B.13 C .-13D .-79【解析】选D.cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α-1=2×19-1=-79. 5.已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若A =π3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的面积等于( )A.32B.34C.36D.38【解析】选B.由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3,又A =π3,所以△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34.6.已知△ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a cos C +32c =b ,若a =1,3c -2b =1,则角B 为( )A.π4B.π6C.π3D.π12【解析】B7.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为334,a =3,B =π3,则b =________.【答案】7【解析】由题意可得S =12ac sin B ,解得c =1,由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-3=7,故b =7.8.已知tan(3π-x )=2,则2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x=________.【答案】-3【解析】∵tan(3π-x )=tan(π-x )=-t an x =2,故tan x =-2.所以2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x=cos x -sin x sin x +cos x =1-tan xtan x +1=-3.9.已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,则sin α+cos α的值为________. 【答案】36565+β)sin(α-β)=-35×1213+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×513=-5665,所以(sin α+cos α)2=1+sin 2α=1-5665=965. 因为π2<α<3π4,所以sin α+cos α>0,所以sin α+cos α=36565.10.已知函数f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)为奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,其中a ∈R ,θ∈(0,π).(1)求a ,θ的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4=-25,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3的值. 解:(1)因为f (x )=(a +2cos 2x )cos(2x +θ)是奇函数,而y 1=a +2cos 2x 为偶函数, 所以y 2=cos(2x +θ)为奇函数, 由θ∈(0,π),得θ=π2, 所以f (x )=-sin 2x ·(a +2cos 2x ), 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0得-(a +1)=0,即a =-1.(2)由(1)得f (x )=-12sin 4x ,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4=-12sin α=-25,即sin α=45,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,从而cos α=-35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin αcos π3+cos αsin π3=45×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×32=4-3310. 11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a -c =66b ,sin B =6sin C .(1)求cos A 的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6的值.12.如图所示,在四边形ABCD 中,∠D =2∠B ,且AD =1, CD =3,cos B =33. (1)求△ACD 的面积; (2)若BC =23,求AB 的长.解:(1)因为∠D =2∠B ,cos B =33, 所以cos D =cos 2B =2cos 2B -1=-13. 因为D ∈(0,π),。

专题07 三角恒等变换与解三角形(押题专练)-2018年高考理数二轮复习精品资料(解析版)

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1.已知sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=15,那么cos α=( ) A .-25 B .-15C.15D.25解析:选C.sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=15. 2.若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β=( ) A.17 B.16C.57D.563.设cos(-80°)=k ,那么tan 100°=( )A.1-k 2k B .-1-k 2kC.k 1-k 2 D .-k 1-k 2解析:选B.sin 80°=1-cos 280°=1-cos 2-80°=1-k 2,所以tan 100°=-tan 80°=-sin 80°cos 80°=-1-k 2k,故选B. 4.已知sin α+cos α=2,α∈(0,π),则tan α=( )A .-1B .-22C.22 D .1 解析:选D.法一:由sin α+cos α=2得(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=2,即2sin αcos α=1,又因为α∈(0,π),则当cos α=0时,sin α=1,不符合题意,所以cos α≠0,所以2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=1,解得tan α=1,故选D.法二:由sin α+cos α=2得:2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=2,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=1,∵0<α<π, ∴π4<α<5π4, ∴α+π4=π2,即α=π4故tan α=1,故选D.5.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则sin αcos α=( ) A .-34 B .-310C .-43 D.436.若θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,sin 2θ=45,则tan θ=( ) A.43 B.34C .2 D.12解析:选C.法一:∵sin 2θ=2sin θcos θ=45,且sin 2θ+cos 2θ=1,θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,∴sin θ+cos θ=355, sin θ-cos θ=55, ∴sin θ=255,cos θ=55,∴tan θ=2,故选C. 法二:由θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2知tan θ≥1,∴sin 2θ=45,∴2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=45 ∴2tan θtan 2θ+1=45解得tan θ=12(舍)或tan θ=2. 学科.网 7.在△ABC 中,若3cos 2A -B 2+5sin 2A +B 2=4,则tan A ·tan B 等于( ) A .4 B.14C .-4D .-148.已知α为第二象限角,sin α=35,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π6的值等于( ) A.4+3310 B.4-3310C.33-410D.-4-3310解析:选A.∵α为第二象限角,sin α=35,所以cos α=-45,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=35×32-⎝⎛⎭⎫-45×12=4+3310,故选A.9.若α是第四象限角,tan ⎝⎛⎭⎫π3+α=-512,则cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=( ) A.15 B .-15C.513 D .-513解析:选D.由题意知,sin ⎝⎛⎭⎫π3+α=-513,cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3+α=sin ⎝⎛⎭⎫π3+α=-513. 10.已知sin ⎝⎛⎭⎫π6-α=13,则cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π3+α的值是( ) A.79 B.13C .-13D .-79解析:选D.cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π3+α=2cos 2⎝⎛⎭⎫π3+α-1 =2sin 2⎝⎛⎭⎫π6-α-1=2×19-1=-79.11.已知α满足sin α=12,那么sin ⎝⎛⎭⎫π4+α·sin ⎝⎛⎭⎫π4-α的值为( ) A.14 B .-14C.12 D .-12解析:选A.原式=sin ⎝⎛⎭⎫π4+αcos ⎝⎛⎭⎫π4+α =12sin ⎝⎛⎭⎫π2+2α=12cos 2α=12(1-2sin 2α)=14,故选A. 12.已知向量a =⎝⎛⎭⎫sin ⎝⎛⎭⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝⎛⎭⎫α+4π3=( ) A .-34 B .-14 C.34 D.1413. 已知tan(3π-x )=2,则2cos 2x 2-sin x -1sin x +cos x=________. 解析:tan(3π-x )=tan(π-x )=-tan x =2,故tan x =-2.故2cos 2x 2-sin x -1sin x +cos x =cos x -sin x sin x +cos x =1-tan x tan x +1=-3.答案:-314.若tan θ=2,则2sin 2θ-3sin θcos θ=________.解析:法一:原式=cos 2θ(2tan 2θ-3tan θ)=11+tan 2θ(2tan 2θ-3tan θ)=11+22×(2×22-3×2)=25. 法二:原式=2sin 2θ-3sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=2tan 2θ-3tan θtan 2θ+1=2×22-3×222+1=25. 答案:2515.已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=17,则sin α+cos α=________. 解析:依题意,1+tan α1-tan α=17,解得tan α=-34=sin αcos α,因为sin 2α+cos 2α=1且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,解得sin α=35,cos α=-45,故sin α+cos α=35-45=-15. 答案:-15 16.已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,则sin α+cos α的值为________.答案:3656517.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3,g (x )=2sin 2x 2. (1)若α是第一象限角,且f (α)=335,求g (α)的值; (2)求使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合.解:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=32sin x -12cos x +12cos x +32sin x =3sin x , g (x )=2sin 2x 2=1-cos x . (1)由f (α)=335得sin α=35. 又α是第一象限角,所以cos α>0.从而g (α)=1-cos α=1-1-sin 2α=1-45=15. (2)f (x )≥g (x )等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1.于是sin ⎝⎛⎭⎫x +π6≥12. 从而2k π+π6≤x +π6≤2k π+5π6,k ∈Z ,即2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z . 故使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z . 18.设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝⎛⎭⎫x +π4.(1)求f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝⎛⎭⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.(2)由f ⎝⎛⎭⎫A 2=sin A -12=0,得 sin A =12. 由题意知A 为锐角,所以cos A =32. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得1+3bc =b 2+c 2≥2bc ,即bc ≤2+3,当且仅当b =c 时等号成立.因此12bc sin A ≤2+34. 所以△ABC 面积的最大值为2+34.。

人教版高考数学二轮专题复习题:三角恒等变换与解三角形含解析附参考答案

A. B.-
C. D.-
解析据已知可得cos =sin2α
=-cos2 =- =- .
答案D
3.(2014·河北衡水一模)已知sin +sinα=- ,- <α<0,则cos 等于()
A.- B.-
C. D.
解析∵sin +sinα=- ,- <α<0,
∴ sinα+ cosα=- ,
∴ sinα+ cosα=- .
由余弦定理得cosA= = = =- .
答案-
9.(2014·四川卷)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67°,30°,此时气球的高是46 m,则河流的宽度BC约等于________m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80, ≈1.73)
A. B.
C. D.
解析由sinA= ,sinB= ,sinC= ,代入整理得 = ⇒c2-b2=ac-a2,所以a2+c2-b2=ac,即cosB= ,所以B= ,故答案为C.
答案C
二、填空题
7.设θ为第二象限角,若tan = ,则sinθ+cosθ=________.
解析tan = = ,解得tanθ=- ,又θ为第二象限角,得sinθ= ,cosθ=- ,所以sinθ+cosθ=- .
答案-
8.(2014·天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b-c= a,2sinB=3sinC,则cosA的值为________.
解析由正弦定理得到边b,c的关系,代入余弦定理的变式求解即可.
由2sinB=3sinC及正弦定理得2b=3c,即b= c.

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(三角恒等变换)练习(附答案)

2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(三角恒等变换)练习一、基础小题练透篇1.[2023ꞏ西南名校联考]tan 1°+tan 44°1-tan 1°tan 44°=( ) A .1 B .-1 C .2 D .-22.[2023ꞏ黑龙江省齐齐哈尔市期中]已知tan ⎝⎛α-π4 =-14 ,则tan 2α=( ) A .37 B .-37 C .158 D .-15163.已知cos α=13 ,cos (α+β)=-13 ,且α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,则cos (α-β)的值等于( ) A .-12 B .12 C .-13 D .23274.[2023ꞏ山东省菏泽市高三上学期期中]已知cos ⎝⎛⎭⎫π3-α =35 ,则sin ⎝⎛⎭⎫2α-π6 =( ) A .2425 B .-2425 C .725 D .-7255.[2023ꞏ湖北省联考]在平面直角坐标系xOy 中,角α的顶点为O ,始边为x 轴的非负半轴,若点P (-1,2)是角α终边上的一点,则tan (π-2α)等于( )A .-34B .-43C .34D .436.[2023ꞏ陕西省宝鸡市、汉中市部分校联考]已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π6 =13 ,则cos ⎝⎛⎭⎫2α+2π3 =( )A .79B .-79C .429D .-429二、 能力小题提升篇1.[2023ꞏ广东省佛山市模拟]sin 40°(tan 10°-3 )=( ) A .2 B .-2 C .1 D .-12.[2023ꞏ江苏省无锡市高三期中]已知cos ⎝⎛⎭⎫π4+θ =45 ,17π12 <θ<7π4 ,则1-tan θ2sin 2θ+sin 2θ的值为( )A .10021 B .-10021 C .7528 D .-75283.[2023ꞏ福建省测试]已知θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,且cos 2θsin ⎝⎛⎭⎫θ-π4 =-725 ,则tan 2θ=( ) A .724 B .247 C .±724 D .±2474.已知函数f (x )=23 sin x cos x +sin 2x -cos 2x ,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫512π,0 对称 B .f (x )在⎣⎡⎦⎤π4,π2 上的值域为[3 ,2]C .若f (x 1)=f (x 2)=2,则x 1-x 2=2k π,k ∈ZD .将f (x )的图象向右平移π6 个单位得g (x )=-2cos2x 的图象5.[2023ꞏ山东省烟台市模拟]已知cos (α-π6 )=35 ,则sin ⎝⎛⎭⎫5π6-2α =________.6.[2023ꞏ福建省福州第八中学质检]若α是锐角,且cos ⎝⎛⎭⎫α+π4 =-35 ,则sin α=________.三、 高考小题重现篇1.[2021ꞏ山东卷]若tan θ=-2,则sin θ()1+sin 2θsin θ+cos θ=( )A .-65 B. -25 C .25 D. 652.[2021ꞏ全国乙卷]cos 2π12 -cos 25π12 =( )A .12B .33C .22D .323.[2021ꞏ全国甲卷]若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,tan2α=cos α2-sin α,则tan α=( ) A .1515 B .55 C .53 D .1534.[2020ꞏ全国卷Ⅰ]已知α∈(0,π),且3cos 2α-8cos α=5,则sin α=( )A .5B .23C .13D .55.[2020ꞏ浙江卷]已知tan θ=2,则cos 2θ=__________,tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4 =________. 6.[2020ꞏ江苏卷]已知sin 2⎝⎛⎭⎫π4+α =23,则sin2α的值是________.四、 经典大题强化篇1.化简求值.(1)2cos 4α-2cos 2α+122tan ⎝⎛⎭⎫π4-αsin 2⎝⎛⎭⎫π4+α ; (2)[2sin50°+sin 10°(1+3 tan 10°)]ꞏ2sin 280° .2.已知函数f (x )=2cos 2ωx -1+23 sin ωx cos ωx (0<ω<1),直线x =π3 是函数f (x )的图象的一条对称轴.(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)已知函数y =g (x )的图象是由y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移2π3 个单位长度得到的,若g ⎝⎛⎭⎫2α+π3 =65 ,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2 ,求sin α的值.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:A答案解析:tan 1°+tan 44°1-tan 1°tan 44°=tan 45°=1.2.答案:C答案解析:∵2α=2⎝⎛⎭⎪⎫α-π4 +π2 , ∴tan 2α=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+π2 =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+π2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫α-π4+π2=-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π4sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4 =-1tan 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4 =-12tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π41-tan 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π4-12tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4 =158 .故选C.3.答案:D答案解析:因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,2α∈(0,π),cos α=13 ,所以cos 2α=2cos 2α-1=-79 ,sin2α=1-cos 22α =429 .而α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,所以α+β∈(0,π),所以sin (α+β)=1-cos 2(α+β) =223.所以cos (α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos (α+β)+sin 2αsin (α+β)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-79 ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13 +429 ×223 =2327. 4.答案:D答案解析:因为2α-π6 +2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =π2 ,所以2α-π6 =π2 -2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α , 则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π6 =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫35 2 -1=-725 . 故选D. 5.答案:B答案解析:由题意,得tan α=-2,从而tan (π-2α)=-tan 2α=-2tan α1-tan 2α=-2×(-2)1-(-2)2 =-43 .6.答案:B答案解析:因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6 =13, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3 =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6 =1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6 =79 , 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+2π3 =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3+π =-79 .故选B.二 能力小题提升篇1.答案:D答案解析:sin 40°·(tan 10°-3 )=sin 40°·⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 10°cos 10°-3=sin 40°·sin 10°-3cos 10°cos 10°=sin 40°·2(12sin 10°-32cos 10°)cos 10°=sin 40°·2(cos 60°·sin 10°-sin 60°·cos 10°)cos 10°=sin 40°·2sin (10°-60°)cos 10° =sin 40°·-2sin 50°cos 10°=-2sin 40°·cos 40°cos 10° =-sin 80°cos 10°=-1.2.答案:A答案解析:因为1712 π<θ<74 π,5π3 <θ+π4 <2π,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ <0, 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ =45 ,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ =-35 所以,sin θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ-π4 =-35 ×22 -45 ×22 =-7210 , cos θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ-π4 =45 ×22 -35 ×22 =210 ,tan θ=-7,所以,1-tan θ2sin 2θ+2sin θcos θ =()1-tan θ()sin 2θ+cos 2θ2sin 2θ+2sin θcos θ =()1-tan θ()tan 2θ+12tan 2θ+2tan θ =8×5098-14 =10021 . 故选A. 3.答案:D答案解析:cos 2θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4 =cos 2θ-sin 2θ22(sin θ-cos θ) =-2 (cos θ+sin θ)=-725, 故cos θ+sin θ=75 ,又因为θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2 ,且cos 2θ+sin 2θ=1.故cos θ=35 ,sin θ=45 或cos θ=45 ,sin θ=35 ,则tan θ=43 或34 ,故tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ =±247. 4.答案:D答案解析:f (x )=23 sin x cos x +sin 2x -cos 2x =3 sin2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6 ,令x =512 π,则2x -π6 =23 π,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12 =3 ≠0,故A 项错误; 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2 时,2x -π6 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6 ,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6 ∈[1,2],故B项错误,因为f (x )的周期T =2π2=π,所以若f (x 1)=f (x 2)=2,则x 1-x 2=k π,k ∈Z ,故C 项错误,将f(x )的图象向右平移π6 个单位得g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6 =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2 =-2cos 2x 的图象,故D 项正确.5.答案:-725答案解析:由诱导公式可知,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π3-2α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π3 , 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6 =35 , 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3 =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6 -1=-725 .6.答案:7210答案解析:因为α是锐角,所以α+π4 ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4 ,又cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =-35 <0,所以α+π4 ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4 ,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 = 1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=45 , 所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 cos π4 -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 sin π4 =45 ×22 -22 ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35 =7210 .三 高考小题重现篇1.答案:C答案解析:将式子进行齐次化处理得:sin θ()1+sin 2θsin θ+cos θ =sin θ()sin 2θ+cos 2θ+2sin θcos θsin θ+cos θ=sin θ()sin θ+cos θ =sin θ()sin θ+cos θsin 2θ+cos 2θ =tan 2θ+tan θ1+tan 2θ=4-21+4 =25. 2.答案:D答案解析:通解 因为cos 5π12 =sin (π2 -5π12 )=sin π12,所以cos2π12 -cos 25π12 =cos 2π12 -sin 2π12 =cos (2×π12 )=cos π6 =32. 优解 设cos 2π12 -cos 25π12 =a ,sin 2π12 -sin 25π12 =b ,则a +b =(cos 2π12 +sin 2π12 )-(cos 25π12 +sin 25π12 )=1-1=0 ①,a -b =(cos 2π12 -sin 2π12 )-(cos 25π12 -sin 25π12 )=cos (2×π12 )-cos (2×5π12 )=cos π6 -cos 5π6 =2cos π6=3 ②,所以根据①+②可得2a =3 ,即a =32 ,即cos 2π12 -cos 25π12 =32. 光速解 因为cos π12=6+24 ,cos 5π12 =6-24 , 所以cos2π12 -cos 25π12 =(6+24 )2-(6-24 )2=32. 3.答案:A答案解析:因为tan2α=sin 2αcos 2α =2sin αcos α1-2sin 2α ,且tan 2α=cos α2-sin α ,所以2sin αcos α1-2sin 2α =cos α2-sin α ,解得sin α=14 .因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,所以cos α=154 ,tan α=sin αcos α =1515 . 4.答案:A答案解析:由3cos 2α-8cos α=5,得3cos 2α-4cos α-4=0,所以cos α=-23或cos α=2(舍去),因为α∈(0,π),所以sin α=53. 5.答案:-35 13答案解析:方法一 因为tan θ=2,所以sin θ=2cos θ,由sin 2θ+cos 2θ=1可知,sin 2θ=45 ,cos 2θ=15 ,所以cos2θ=cos 2θ-sin 2θ=15 -45 =-35 ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4 =tan θ-11+tan θ =2-11+2 =13. 方法二 因为tan θ=2,所以cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ =1-41+4 =-35 ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4 =tan θ-11+tan θ =2-11+2 =13 . 6.答案:13答案解析:因为sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α =23,所以1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α2 =23 ,1+sin 2α2 =23 ,得sin 2α=13.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)原式=12(4cos 4α-4cos 2α+1)2×sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α·cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=(2cos 2α-1)24sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =cos 22α2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α =cos 22α2cos2α =12 cos 2α. (2)原式=[2sin 50°+sin 10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3×sin 10°cos 10° ]·2 sin 80°=⎣⎢⎡⎦⎥⎤2sin 50°+sin 10°(cos 10°+3sin 10°)cos 10° ·2 sin 80°=2sin 50°cos 10°+2sin 10°sin 40°cos 10°·2 sin 80°=2(sin 50°cos 10°+cos 50°sin 10°)cos 10°·2 sin 80°=2sin 60°cos 10°·2 cos 10°=6 . 2.答案解析:(1)f (x )=cos 2ωx +3 sin 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6 , 由于直线x =π3 是函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6 的图象的一条对称轴, 所以2π3 ω+π6 =k π+π2 (k ∈Z ),解得ω=32 k +12(k ∈Z ),又0<ω<1,所以ω=12 ,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6 .由2k π-π2 ≤x +π6 ≤2k π+π2 (k ∈Z ),得2k π-2π3 ≤x ≤2k π+π3(k ∈Z ),所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-2π3,2k π+π3 (k ∈Z ). (2)由题意可得g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3+π6 ,即g (x )=2cos x2,由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3 =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3 =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6 =65 ,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6 =35 , 又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2 ,故π6 <α+π6 <2π3 ,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6 =45 , 所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π6 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6 cos π6 -cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6 sin π6 =45 ×32 -35 ×12 =43-310 .。

高考数学二轮复习恒等变换与解三角形复习题及答案解析

专题限时集训(二) 恒等变换与解三角形[专题通关练] (建议用时:30分钟)1.在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知c =5,b =3,A =2π3,则sin Asin C =( )A.75 B.57 C.37D.73A [由余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得a =7,由正弦定理:sin A sin C =a c =75.故选A.]2.在△ABC 中,cos B =14,b =2,sin C =2sin A ,则△ABC 的面积等于( )A.14B.12C.32D.154D [由sin C =2sin A 及正弦定理得c =2a . 在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 所以22=a 2+4a 2-4a 2×14=4a 2,解得a =1,所以c =2.又sin B =1-cos 2B =154, 所以S △ABC =12ac sin B =12×1×2×154=154.故选D.]3.(2019·唐山市一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =2,b =3,c =4,设AB 边上的高为h ,则h =( )A.152 B.112 C.3154D.3158D [∵a =2,b =3,c =4,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+16-42×3×4=2124=78,则sin A =1-cos 2A =1-4964=1564=158,则h =AC sin A =b sin A =3×158=3158,故选D.] 4.(2019·全国卷Ⅱ)已知α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( )A.15 B.55 C.33D.255B [由2sin 2α=cos 2α+1,得4sin αcos α=1-2sin 2α+1,即2sin αcos α=1-sin 2α.因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos α=1-sin 2α,所以2sin α1-sin 2α=1-sin 2α,解得sin α=55,故选B.] 5.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知b c cos C +b acos A =1,则cos B 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 D [因为b c cos C +b a cos A =1,得b c ×a 2+b 2-c 22ab +b a ×c 2+b 2-a 22bc =2b 22ac =1,所以b 2=ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥ac 2ac =12,当且仅当a =c 取等号,且B 为三角形内角,所以12≤cos B <1.故选D.]6.[易错题]在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则这个三角形的形状为________. 等腰三角形或直角三角形 [由正弦定理,得sin A cos A =sin B cos B , 即sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形.]7.(2019·大庆市高三第二次模拟)已知α,β为锐角,且(1-3tan α)(1-3tan β)=4,则α+β=________.2π3[将(1-3tan α)(1-3tan β)=4展开得-3(tan α+tan β)=3(1-tan α·tan β),即tan α+tan β1-tan α·tan β=tan(α+β)=-3,由于α,β为锐角,0<α+β<π,故α+β=2π3.]8.某高一学习小组为测出一绿化区域的面积,进行了一些测量工作,最后将此绿化区域近似地看成如图所示的四边形,测得的数据如图所示,AB =2 km ,BC =1 km ,∠BAD =45°,∠B =60°,∠BCD =105°,则该绿化区域的面积是________km 2.6-34[如图,连接AC ,由余弦定理可知AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =3(km),故∠ACB =90°,∠CAB=30°,∠DAC =∠DCA =15°,∠ADC =150°.由正弦定理得,AC sin∠ADC =AD sin∠DCA ,即AD =AC ×sin∠DCAsin∠ADC=3×6-2412=32-62(km),故S 四边形ABCD =S △ABC +S △ADC =12×1×3+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32-622×12=6-34(km 2).][能力提升练] (建议用时:20分钟)9.已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则log5⎝ ⎛⎭⎪⎫tan αtan β2等于( )A .2B .3C .4D .5C [因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cos αsin β=13,所以sin αcosβ=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=5,所以log5⎝ ⎛⎭⎪⎫tan αtan β2=log 552=4.故选C.]10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =3,c =23,b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6,则b =( )A .1 B. 2 C. 3D. 5C [因为b sin A =a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6,展开得b sin A =32a cos B -12a sin B ,由正弦定理化简得sin B sin A =32sin A cos B -12sin A sin B ,整理得3sin B =cos B , 即tan B =33,而三角形中0<B <π,所以B =π6. 由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,代入得b 2=32+(23)2-2×3×23cos π6,解得b =3,所以选C.]11.(2018·聊城模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1010,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3=________.4-3310 [由题意可得,cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π22=110,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π2=-sin 2θ=-45,即sin 2θ=45.因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1010>0,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以0<θ<π4,2θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,根据同角三角函数基本关系式,可得cos 2θ=35,由两角差的正弦公式,可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π3=sin 2θcos π3-cos 2θsin π3 =45×12-35×32=4-3310.] 12.(2019·潍坊市一模)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,点D 为AC 的中点,已知2sin2A +B2-3sin C =1,a =3,b =4.(1)求角C 的大小和BD 的长;(2)设∠ACB 的角平分线交BD 于E ,求△CED 的面积. [解](1)由题意可得:3sin C +1-2sin 2A +B2=0,∴3sin C +cos(A +B )=0, 又A +B =π-C ,∴3sin C -cos C =0,可得tan C =33,∵C ∈(0,π),∴C =π6,∴在△BCD 中,由余弦定理可得:BD 2=3+4-2×3×2×cos π6=1,解得BD =1.(2)由(1)可知BD 2+BC 2=4=CD 2, ∴∠DBC =π2,∴S △DBC =12BD ·BC =32,∵CE 是∠BCD 的角平分线, ∴∠BCE =∠DCE ,在△CEB 和△CED 中,S △BCE =12BC ·CE ·sin∠BCE ,S △CED =12CD ·CE ·sin∠DCE ,可得:S △BC E S △C E D =BC CD =32,∴S △BCE =32S △CED , ∴代入S △BCE +S △CED =S △BCD =32,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32S △CED =32,∴S △CED =32+3=3(2-3)=23-3.题号 内容 押题依据 1 三角恒等变换恒等变换求值2平面向量、正(余)弦定理解决面积问题,不等式求最值平面向量、不等式与三角函数的交汇【押题1】 已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+α=5,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-α=________,sin 2α=________. 35 -725 [∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=35, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π4-α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=35,sin 2α=-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2=-1+2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=-1+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352=-725.]【押题2】 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知c =52b . (1)若C =2B ,求cos B 的值;(2)若AB →·AC →=CA →·CB →,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4的值.[解](1)因为c =52b ,则由正弦定理,得sin C =52sin B . 又C =2B ,所以sin 2B =52sin B ,即4sin B cos B =5sin B . 又B 是△ABC 的内角,所以sin B >0,故cos B =54. (2)因为AB →·AC →=CA →·CB →,所以cb cos A =ba cos C ,则由余弦定理,得b 2+c 2-a 2=b 2+a 2-c 2,得a =c .从而cos B =a 2+c 2-b 22ac=c 2+c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫25c 22c2=35, 又0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =45.从而cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=cos B cos π4-sin B sin π4=35×22-45×22=-210.。

高考数学(理科)二轮复习【专题2】三角变换与解三角形(含答案)

第2讲 三角变换与解三角形考情解读 (1)高考中常考查三角恒等变换有关公式的变形使用,常和同角三角函数的关系或诱导公式结合.(2)利用正弦定理或余弦定理解三角形或判断三角形的形状、求值等,经常和三角恒等变换结合进行综合考查.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)sin 2α=2sin αcos α.(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.(3)tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.三角恒等式的证明方法(1)从等式的一边推导变形到另一边,一般是化繁为简. (2)等式的两边同时变形为同一个式子. (3)将式子变形后再证明.4.正弦定理 a sin A =b sin B =c sin 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 . 5.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 .6.面积公式S △ABC =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .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. (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.热点一 三角变换例1 (1)已知sin(α+π3)+sin α=-435,-π2<α<0,则cos(α+2π3)等于( )A .-45B .-35C.45D.35(2)(2014·课标全国Ⅰ)设α∈(0,π2),β∈(0,π2),且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .2α-β=π2C .3α+β=π2D .2α+β=π2思维启迪 (1)利用和角公式化简已知式子,和cos(α+23π)进行比较.(2)先对已知式子进行变形,得三角函数值的式子,再利用范围探求角的关系. 答案 (1)C (2)B解析 (1)∵sin(α+π3)+sin α=-435,-π2<α<0,∴32sin α+32cos α=-435, ∴32sin α+12cos α=-45, ∴cos(α+2π3)=cos αcos 2π3-sin αsin 2π3=-12cos α-32sin α=45.(2)由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+cos αsin β,∴sin(α-β)=cos α=sin(π2-α).∵α∈(0,π2),β∈(0,π2),∴α-β∈(-π2,π2),π2-α∈(0,π2),∴由sin(α-β)=sin(π2-α),得α-β=π2-α,∴2α-β=π2.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.设函数f (x )=cos(2x +π3)+sin 2x .(1)求函数f (x )的最小正周期和最大值;(2)若θ是第二象限角,且f (θ2)=0,求cos 2θ1+cos 2θ-sin 2θ的值.解 (1)f (x )=cos(2x +π3)+sin 2x =cos 2x cos π3-sin 2x sin π3+1-cos 2x 2=12-32sin 2x .所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π,最大值为1+32.(2)因为f (θ2)=0,所以12-32sin θ=0,即sin θ=33,又θ是第二象限角,所以cos θ=-1-sin 2θ=-63. 所以cos 2θ1+cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θ2cos 2θ-2sin θcos θ=(cos θ+sin θ)(cos θ-sin θ)2cos θ(cos θ-sin θ)=cos θ+sin θ2cos θ=-63+332×(-63)=6-326=2-24.热点二 解三角形例2 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,满足a =2sin A ,cos B cos C +2a c +bc =0.(1)求边c 的大小;(2)求△ABC 面积的最大值.思维启迪 (1)将cos B cos C +2a c +bc=0中的边化成角,然后利用和差公式求cos C ,进而求c .(2)只需求ab 的最大值,可利用cos C =a 2+b 2-c 22ab和基本不等式求解.解 (1)∵cos B cos C +2a c +bc =0,∴c cos B +2a cos C +b cos C =0,∴sin C cos B +sin B cos C +2sin A cos C =0, ∴sin A +2sin A cos C =0, ∵sin A ≠0,∴cos C =-12,∵C ∈(0,π)∴C =2π3,∴c =a sin A·sin C = 3.(2)∵cos C =-12=a 2+b 2-32ab ,∴a 2+b 2+ab =3,∴3ab ≤3,即ab ≤1. ∴S △ABC =12ab sin C ≤34.∴△ABC 面积最大值为34.思维升华 三角形问题的求解一般是从两个角度,即从“角”或从“边”进行转化突破,实现“边”或“角”的统一,问题便可突破. 几种常见变形:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(2)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,其中R 为△ABC 外接圆的半径; (3)sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C .(1)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba 等于( )A. 2 B .2 2 C. 3 D .2 3(2)(2014·江西)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932C.332 D .3 3 答案 (1)A (2)C解析 (1)因为a sin A sin B +b cos 2A =2a ,由正弦定理得sin 2A sin B +sin B cos 2A =2sin A ,即sin B =2sin A , 即sin B sin A =2,b a =sin B sin A= 2. (2)∵c 2=(a -b )2+6,∴c 2=a 2+b 2-2ab +6.①∵C =π3,∴c 2=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab .②由①②得ab =6.∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.热点三 正、余弦定理的实际应用例3 (2013·江苏)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50 m/min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130 m/min ,山路AC 长为1 260 m ,经测量cos A =1213,cos C =35.(1)求索道AB 的长;(2)问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内? 思维启迪 (1)直接求sin B ,利用正弦定理求AB .(2)利用余弦定理和函数思想,将甲乙距离表示为乙出发后时间t 的函数.解 (1)在△ABC 中,因为cos A =1213,cos C =35,所以sin A =513,sin C =45.从而sin B =sin [π-(A +C )]=sin(A +C ) =sin A cos C +cos A sin C=513×35+1213×45=6365. 由正弦定理AB sin C =ACsin B,得AB =AC sin B ×sin C =1 2606365×45=1 040(m).所以索道AB 的长为1 040 m.(2)假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t )m ,乙距离A 处130t m ,所以由余弦定理得d 2=(100+50t )2+(130t )2-2×130t ×(100+50t )×1213=200(37t 2-70t +50),由于0≤t ≤1 040130,即0≤t ≤8,故当t =3537min 时,甲、乙两游客距离最短.(3)由正弦定理BC sin A =ACsin B ,得BC =AC sin B ×sin A =1 2606365×513=500(m).乙从B 出发时,甲已走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710 m 才能到达C .设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得1 25043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3 min ,乙步行的速度应控制在⎣⎡⎦⎤1 25043,62514(单位:m/min)范围内.思维升华 求解三角形的实际问题,首先要准确理解题意,分清已知与所求,关注应用题中的有关专业名词、术语,如方位角、俯角等;其次根据题意画出其示意图,示意图起着关键的作用;再次将要求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正、余弦定理等有关知识建立数学模型,从而正确求解,演算过程要简练,计算要准确;最后作答.如图,中国渔民在中国南海黄岩岛附近捕鱼作业,中国海监船在A 地侦察发现,在南偏东60°方向的B 地,有一艘某国军舰正以每小时13海里的速度向正西方向的C 地行驶,企图抓捕正在C 地捕鱼的中国渔民.此时,C 地位于中国海监船的南偏东45°方向的10海里处,中国海监船以每小时30海里的速度赶往C 地救援我国渔民,能不能及时赶到?(2≈1.41,3≈1.73,6≈2.45)解 过点A 作AD ⊥BC ,交BC 的延长线于点D .因为∠CAD =45°,AC =10海里,所以△ACD 是等腰直角三角形.所以AD =CD =22AC =22×10=52(海里).在Rt △ABD 中,因为∠DAB =60°,所以BD =AD ×tan 60°=52×3=56(海里). 所以BC =BD -CD =(56-52)(海里).因为中国海监船以每小时30海里的速度航行,某国军舰正以每小时13海里的速度航行,所以中国海监船到达C 点所用的时间t 1=AC 30=1030=13(小时),某国军舰到达C 点所用的时间t 2=BC 13=5×(6-2)13≈5×(2.45-1.41)13=0.4(小时). 因为13<0.4,所以中国海监船能及时赶到.1.求解恒等变换问题的基本思路一角二名三结构,即用化归转化思想“去异求同”的过程,具体分析如下:(1)首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变换形式,角的变换是三角函数变换的核心.(2)其次看函数名称之间的关系,通常“切化弦”. (3)再次观察代数式的结构特点. 2.解三角形的两个关键点(1)正、余弦定理是实现三角形中边角互化的依据,注意定理的灵活变形,如a =2R sin A ,sin A =a2R (其中2R 为三角形外接圆的直径),a 2+b 2-c 2=2ab cos C 等,灵活根据条件求解三角形中的边与角.(2)三角形的有关性质在解三角形问题中起着重要的作用,如利用“三角形的内角和等于π”和诱导公式可得到sin(A +B )=sin C ,sin A +B 2=cos C2等,利用“大边对大角”可以解决解三角形中的增解问题等.3.利用正弦定理、余弦定理解决实际问题的关键是如何将实际问题转化为数学问题,抽象出三角形模型.真题感悟1.(2013·浙江)已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α等于( ) A.43 B.34 C .-34 D .-43 答案 C解析 ∵sin α+2cos α=102, ∴sin 2α+4sin α·cos α+4cos 2α=52.用降幂公式化简得:4sin 2α=-3cos 2α,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=-34.故选C.2.(2014·江苏)若△ABC 的内角满足sin A +2sin B =2sin C ,则cos C 的最小值是________. 答案 6-24解析 由sin A +2sin B =2sin C ,结合正弦定理得a +2b =2c .由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab=a 2+b 2-(a +2b )242ab =34a 2+12b 2-2ab 22ab≥2⎝⎛⎭⎫34a 2⎝⎛⎭⎫12b 2-2ab 22ab =6-24,故6-24≤cos C <1,且3a 2=2b 2时取“=”.故cos C 的最小值为6-24.押题精练1.在△ABC 中,已知tan A +B2=sin C ,给出以下四个结论: ①tan Atan B=1;②1<sin A +sin B ≤2;③sin 2A +cos 2B =1;④cos 2A +cos 2B =sin 2C . 其中一定正确的是( )A .①③B .②③C .①④D .②④ 答案 D解析 依题意,tan A +B2=sinA +B 2cos A +B 2=2sin A +B 2cos A +B22cos2A +B 2=sin (A +B )1+cos (A +B )=sin C 1+cos (A +B )=sin C . ∵sin C ≠0,∴1+cos(A +B )=1,cos(A +B )=0.∵0<A +B <π,∴A +B =π2,即△ABC 是以角C 为直角的直角三角形.对于①,由tan Atan B=1,得tan A =tan B ,即A =B ,不一定成立,故①不正确;对于②,∵A +B =π2,∴sin A +sin B =sin A +cos A =2sin(A +π4),∴1<sin A +sin B ≤2,故②正确; 对于③,∵A +B =π2,∴sin 2A +cos 2B =sin 2A +sin 2A =2sin 2A ,其值不确定,故③不正确;对于④,∵A +B =π2,∴cos 2A +cos 2B =cos 2A +sin 2A =1=sin 2C ,故④正确.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,q =(2a,1),p =(2b -c ,cos C ),且q ∥p . (1)求sin A 的值;(2)求三角函数式-2cos 2C1+tan C+1的取值范围.解 (1)∵q =(2a,1),p =(2b -c ,cos C )且q ∥p ,∴2b -c =2a cos C , 由正弦定理得2sin A cos C =2sin B -sin C ,又sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C , ∴12sin C =cos A sin C . ∵sin C ≠0,∴cos A =12,又∵0<A <π,∴A =π3,∴sin A =32.(2)原式=-2cos 2C 1+tan C+1=1-2(cos 2C -sin 2C )1+sin C cos C=1-2cos 2C +2sin C cos C =sin 2C -cos 2C =2sin(2C -π4),∵0<C <23π,∴-π4<2C -π4<1312π,∴-22<sin(2C -π4)≤1,∴-1<2sin(2C -π4)≤2,即三角函数式-2cos 2C1+tan C+1的取值范围为(-1,2].(推荐时间:60分钟)一、选择题1.(2014·浙江)为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象( )A .向右平移π4个单位B .向左平移π4个单位C .向右平移π12个单位D .向左平移π12个单位答案 C解析 因为y =sin 3x +cos 3x =2sin(3x +π4)=2sin[3(x +π12)],又y =2cos 3x =2sin(3x +π2)=2sin[3(x +π6)],所以应由y =2cos 3x 的图象向右平移π12个单位得到.2.已知α∈(π2,π),sin(α+π4)=35,则cos α等于( )A .-210 B.7210C .-210或7210D .-7210答案 A解析 ∵α∈(π2,π),∴α+π4∈(34π,54π),∵sin(α+π4)=35,∴cos(α+π4)=-45,∴cos α=cos(α+π4-π4)=cos(α+π4)cos π4+sin(α+π4)sin π4=-45×22+35×22=-210.3.在△ABC 中,若sin C sin A =3,b 2-a 2=52ac ,则cos B 的值为( )A.13B.12C.15D.14 答案 D解析 由正弦定理:c a =sin C sin A=3,由余弦定理:cos B =a 2+c 2-b 22ac =c 2-52ac2ac =12×c a -54=32-54=14.4.(2013·陕西)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin 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 .不确定答案 B解析 由b cos C +c cos B =a sin A ,得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,即sin(B +C )=sin 2A ,所以sin A =1,由0<A <π,得A =π2,所以△ABC 为直角三角形. 5.已知tan β=43,sin(α+β)=513,其中α,β∈(0,π),则sin α的值为( ) A.6365 B.3365C.1365D.6365或3365答案 A解析 依题意得sin β=45,cos β=35.注意到sin(α+β)=513<sin β,因此有α+β>π2(否则,若α+β≤π2,则有0<β<α+β≤π2,0<sin β<sin(α+β),这与“sin(α+β)<sin β”矛盾),则cos(α+β)=-1213,sin α=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=6365. 6.已知△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且tan B =2-3a 2-b 2+c2,BC →·BA →=12,则tan B 等于( )A.32B.3-1 C .2 D .2- 3答案 D解析 由题意得,BC →·BA →=|BC →|·|BA →|cos B=ac cos B =12,即cos B =12ac, 由余弦定理, 得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12ac⇒a 2+c 2-b 2=1, 所以tan B =2-3a 2-b 2+c 2=2-3,故选D. 二、填空题7.已知tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎫α-π4=________. 答案 -255解析 由tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+11-tan α=12, 得tan α=-13. 又-π2<α<0,可得sin α=-1010.故2sin 2α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎫α-π4=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α) =22sin α=-255. 8.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知a 2-c 2=2b ,且sin A cos C =3cos A sin C ,则b =________.答案 4解析 由sin A cos C =3cos A sin C 得:a 2R ·a 2+b 2-c 22ab =3·b 2+c 2-a 22bc ·c 2R , ∴a 2+b 2-c 2=3(b 2+c 2-a 2),a 2-c 2=b 22, 解方程组:⎩⎪⎨⎪⎧a 2-c 2=2b a 2-c 2=b 22,∴b =4. 9.已知0<α<π2<β<π,cos(β-π4)=13,sin(α+β)=45,则cos(α+π4)=________. 答案 82-315解析 因为0<α<π2<β<π, 所以π4<β-π4<3π4,π2<α+β<3π2. 所以sin(β-π4)>0,cos(α+β)<0. 因为cos(β-π4)=13,sin(α+β)=45, 所以sin(β-π4)=223,cos(α+β)=-35. 所以cos(α+π4)=cos[(α+β)-(β-π4)] =cos(α+β)cos(β-π4)+sin(α+β)sin(β-π4) =-35×13+45×223=82-315. 10.如图,嵩山上原有一条笔直的山路BC ,现在又新架设了一条索道AC ,小李在山脚B 处看索道AC ,发现张角∠ABC =120°;从B 处攀登400米到达D 处,回头看索道AC ,发现张角∠ADC =150°;从D 处再攀登800米方到达C 处,则索道AC 的长为________米.答案 40013解析 如题图,在△ABD 中,BD =400米,∠ABD =120°.因为∠ADC =150°,所以∠ADB =30°.所以∠DAB =180°-120°-30°=30°.由正弦定理,可得BD sin ∠DAB =AD sin ∠ABD. 所以400sin 30°=AD sin 120°,得AD =4003(米). 在△ADC 中,DC =800米,∠ADC =150°,由余弦定理,可得AC 2=AD 2+CD 2-2×AD ×CD ×cos ∠ADC=(4003)2+8002-2×4003×800×cos 150°=4002×13,解得AC =40013(米).故索道AC 的长为40013米.三、解答题11.(2014·安徽)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B .(1)求a 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎫A +π4的值. 解 (1)因为A =2B ,所以sin A =sin 2B =2sin B cos B .由正、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 22ac. 因为b =3,c =1,所以a 2=12,a =2 3.(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-13. 由于0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =1-19=223. 故sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=sin A cos π4+cos A sin π4=223×22+⎝⎛⎭⎫-13×22=4-26. 12.已知函数f (x )=4cos ωx ·sin(ωx -π6)+1(ω>0)的最小正周期是π. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )在[π8,3π8]上的最大值和最小值. 解 (1)f (x )=4cos ωx ·sin(ωx -π6)+1 =23sin ωx cos ωx -2cos 2ωx +1=3sin 2ωx -cos 2ωx =2sin(2ωx -π6). 最小正周期是2π2ω=π,所以,ω=1, 从而f (x )=2sin(2x -π6). 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z . 解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z . 所以函数f (x )的单调递增区间为[-π6+k π,π3+k π](k ∈Z ).(2)当x ∈[π8,3π8]时,2x -π6∈[π12,7π12], f (x )=2sin(2x -π6)∈[6-22,2], 所以f (x )在[π8,3π8]上的最大值和最小值分别为2,6-22. 13.已知角A 、B 、C 是△ABC 的三个内角,若向量m =(1-cos(A +B ),cos A -B 2),n =(58,cos A -B 2),且m ·n =98. (1)求tan A tan B 的值;(2)求ab sin C a 2+b 2-c 2的最大值. 解 (1)m ·n =58-58cos(A +B )+cos 2A -B 2=98-18cos A cos B +98sin A sin B =98, ∴cos A cos B =9sin A sin B 得tan A tan B =19. (2)tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B =98(tan A +tan B )≥98·2tan A tan B =34. (∵tan A tan B =19>0, ∴A ,B 均是锐角,即其正切值均为正)ab sin C a 2+b 2-c 2=sin C 2cos C =12tan C =-12tan(A +B )≤-38, 所求最大值为-38.。

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1.已知sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=1
5,那么cos α=( )
A .-25
B .-1
5 C.15 D.25
解析:选C.sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=15.
2.若tan α=13,tan(α+β)=1
2,则tan β=( ) A.17 B.16 C.57 D.56
3.设cos(-80°)=k ,那么tan 100°=( ) A.1-k 2k B .-1-k 2k C.
k 1-k 2 D .-k
1-k 2
解析:选B.sin 80°=1-cos 280° =1-cos 2

=1-k 2
,所以tan 100°=-tan 80°=-sin 80°
cos 80°=-1-k 2k ,故选
B.
4.已知sin α+cos α=2,α∈(0,π),则tan α=( ) A .-1 B .-22 C.2
2 D .1
解析:选D.法一:由sin α+cos α=2得(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=2,即2sin αcos α=1,又因为α∈(0,π),则当cos α=0时,sin α=1,不符合题意,所以cos α≠0,所以2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α
tan 2α+1
=1,解得tan α=1,故选D. 法二:由sin α+cos α=2得:
2sin ⎝
⎛⎭
⎫α+π4=2,即sin ⎝
⎛⎭
⎫α+π4=1,∵0<α<π,
∴π4<α<5π
4, ∴α+π4=π2,即α=π4 故tan α=1,故选D.
5.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则sin αcos α=( )
A .-34
B .-310
C .-43 D.43
6.若θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,sin 2θ=45,则tan θ=( )
A.43
B.3
4 C .2 D.1
2
解析:选C.法一:∵sin 2θ=2sin θcos θ=45,且sin 2θ+cos 2θ=1,θ∈⎣⎡⎦
⎤π4,π2,∴sin θ
+cos θ=35
5,
sin θ-cos θ=5
5,
∴sin θ=255,cos θ=5
5,∴tan θ=2,故选C.
法二:由θ∈⎣⎡⎦
⎤π4,π2知tan θ≥1, ∴sin 2θ=45,∴2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=4
5

2tan θtan 2
θ+1
=45解得tan θ=1
2(舍)或tan θ=2. 7.在△ABC 中,若3cos 2A -B 2+5sin 2A +B
2=4,则tan A ·tan B 等于( ) A .4 B.14 C .-4 D .-1
4
8.已知α为第二象限角,sin α=35,则sin ⎝⎛⎭
⎫α-π6的值等于( )
A.4+3310
B.4-33
10 C.33-410 D.-4-3310
解析:选A.∵α为第二象限角,sin α=35,所以cos α=-45,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=35×32-⎝⎛⎭⎫-45
×12=4+33
10,故选A.
9.若α是第四象限角,tan ⎝⎛⎭⎫π3+α=-512,则cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=( )
A.15 B .-1
5 C.513 D .-513
解析:选D.由题意知,sin ⎝⎛⎭⎫π3+α=-513,cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=cos ⎣⎡⎦
⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3+α=sin ⎝⎛⎭⎫π3+α=-513.
10.已知sin ⎝⎛⎭⎫π6-α=13,则cos ⎣⎡⎦
⎤2⎝⎛⎭⎫π3+α的值是( )
A.79
B.1
3
C .-13
D .-79
解析:选D.cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π3+α=2cos 2⎝⎛⎭
⎫π3+α-1 =2sin 2⎝⎛⎭
⎫π6-α-1=2×19-1=-79.
11.已知α满足sin α=12,那么sin ⎝⎛⎭⎫π4+α·sin ⎝⎛⎭
⎫π4
-α的值为( ) A.14 B .-14 C.12 D .-12
解析:选A.原式=sin ⎝⎛⎭⎫π4+αcos ⎝⎛⎭
⎫π4+α =12sin ⎝⎛⎭
⎫π2+2α=1
2cos 2α=12(1-2sin 2α)=14,故选A.
12.已知向量a =⎝⎛⎭
⎫sin ⎝
⎛⎭
⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝
⎛⎭
⎫α+4π3=( )
A .-34
B .-1
4 C.34 D.14
13. 已知tan(3π-x )=2,则2cos 2x
2-sin x -1
sin x +cos x
=________.
解析:tan(3π-x )=tan(π-x )=-tan x =2,故tan x =-2.故2cos 2x
2-sin x -1
sin x +cos x =
cos x -sin x
sin x +cos x =1-tan x
tan x +1
=-3. 答案:-3
14.若tan θ=2,则2sin 2θ-3sin θcos θ=________.
解析:法一:原式=cos 2θ(2tan 2θ-3tan θ)=11+tan 2θ(2tan 2θ-3tan θ)=11+22×(2×22
-3×2)=25.
法二:原式=2sin 2θ-3sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=2tan 2θ-3tan θtan 2θ+1=2×22-3×222+1=2
5.
答案:2
5
15.已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan ⎝⎛⎭
⎫α+π4=1
7,则sin α+cos α=________.
解析:依题意,1+tan α1-tan α=17,解得tan α=-34=sin αcos α,因为sin 2α+cos 2α=1且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,
解得sin α=35,cos α=-45,故sin α+cos α=35-45=-1
5.
答案:-1
5
16.已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-3
5,则sin α+cos α的值为________.
答案:36565
17.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3,g (x )=2sin 2x 2. (1)若α是第一象限角,且f (α)=
33
5
,求g (α)的值; (2)求使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合.
解:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3=32sin x -12cos x +12cos x +3
2sin x =3sin x , g (x )=2sin 2x
2=1-cos x .
(1)由f (α)=335得sin α=3
5.
又α是第一象限角,所以cos α>0.
从而g (α)=1-cos α=1-1-sin 2α=1-45=1
5
.
(2)f (x )≥g (x )等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1. 于是sin ⎝⎛⎭⎫x +π6≥12
. 从而2k π+π6≤x +π6≤2k π+5π6,k ∈Z ,即2k π≤x ≤2k π+2π
3,k ∈Z .
故使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合 为⎩
⎨⎧x ⎪
⎪⎭
⎬⎫2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z . 18.设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝⎛⎭⎫x +π
4. (1)求f (x )的单调区间;
(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝⎛⎭⎫
A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.
(2)由f ⎝⎛⎭⎫A 2=sin A -12=0,得 sin A =12
.
由题意知A 为锐角,所以cos A =
32
. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得1+3bc =b 2+c 2≥2bc ,
即bc ≤2+3,当且仅当b =c 时等号成立.
因此1
2bc sin A ≤2+34.
所以△ABC 面积的最大值为2+3
4
.。

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