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专题05-三角函数与解三角形-2019高考数学(理)热点题型
大师大大丰富嘎嘎
三角函数与解三角形
热点一 解三角形
高考对解三角形的考查,以正弦定理、余弦定理的综合应用为主.其命题规律可以从以下两方面看:(1)从内容上看,主要考查正弦定理、余弦定理以及三角函数公式,一般是以三角形或其他平面图形为背景,结合三角形的边角关系考查学生利用三角函数公式处理问题的能力;(2)从命题角度看,主要是在三角恒等变换的基础上融合正弦定理、余弦定理,在知识的交汇处命题.
【例1】(满分12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为.
(1)求sin Bsin C;
(2)若6cos Bcos C=1,a=3,求△ABC的周长.
教材探源 本题第(1)问源于教材必修5P20B组1且相似度极高,本题第(2)问在第(1)问的基础上进行拓展,考查正弦定理、余弦定理的应用.
由正弦定理得sin2A=sin Bsin Csin2A,4分 (得分点3)
因为sin A≠0,所以sin Bsin C=.5分 (得分点4)
(2)由(1)得sin Bsin C=,cos Bcos C=.
因为A+B+C=π,
所以cos A=cos(π-B-C)=-cos(B+C)
=sin Bsin C-cos Bcos C=,7分 (得分点5)
又A∈(0,π),所以A=,sin A=,cos A=,8分 (得分点6)
由余弦定理得a2=b2+c2-bc=9, ①9分 (得分点7)
由正弦定理得b=·sin B,c=·sin C,
所以bc=·sin Bsin C=8, ②10分 (得分点8)
由①②得:b+c=,11分 (得分点9)
所以a+b+c=3+,即△ABC周长为3+.12分 (得分点10)
得分要点
❶得步骤分:抓住得分点的解题步骤,“步步为赢”.在第(1)问中,写出面积公式,用正弦定理求出结果.第(2)问中,诱导公式→恒等变换→余弦定理→正弦定理→得出结果.
❷得关键分:(1)面积公式,(2)诱导公式,(3)恒等变换,(4)正弦定理,(5)余弦定理都是不可少的过程,有则给分,无则没分.
❸得计算分:解题过程中的计算准确是得满分的根本保证,如(得分点5),(得分点6),(得分点9),(得分点10).
【类题通法】利用正弦定理、余弦定理解三角形的步骤
第一步:找条件:寻找三角形中已知的边和角,确定转化方向.
第二步:定工具:根据已知条件和转化方向,选择使用的定理和公式,实施边角之间的转化.
第三步:求结果:根据前两步分析,代入求值得出结果.
第四步:再反思:转化过程中要注意转化的方向,审视结果的合理性.
【对点训练】 △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=0,a=2,b=2.
(1)求c;
(2)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.
(2)由题设可得∠CAD=,所以∠BAD=∠BAC-∠CAD=.
故△ABD与△ACD面积的比值为=1.
又△ABC的面积为×4×2sin∠BAC=2,
所以△ABD的面积为.
热点二 三角函数的图象和性质
注意对基本三角函数y=sin x,y=cos x的图象与性质的理解与记忆,有关三角函数的五点作图、图象的平移、由图象求解析式、周期、单调区间、最值和奇偶性等问题的求解,通常先将给出的函数转化为y=Asin(ωx+φ)的形式,然后利用整体代换的方法求解.
【例2】已知函数f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数y=f(x)图象的对称轴方程;
(2)讨论函数f(x)在上的单调性.
【类题通法】三角函数的图象与性质是高考考查的重点,通常先将三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,然后将t=ωx+φ视为一个整体,结合y=sin t的图象求解.
【对点训练】设函数f(x)=sin+sin,其中0<ω<3,已知f =0.
(1)求ω;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.
解 (1)因为f(x)=sin+sin,
所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx
=sin ωx-cos ωx=
=sin.
由题设知f =0,
所以-=kπ,k∈Z,
故ω=6k+2,k∈Z.
又0<ω<3,所以ω=2.
(2)由(1)得f(x)=sin,
所以g(x)=sin=sin.
因为x∈,所以x-∈,
当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.
热点三 三角函数与平面向量结合
三角函数、解三角形与平面向量的结合主要体现在以下两个方面:(1)以三角函数式作为向量的坐标,由两个向量共线、垂直、求模或求数量积获得三角函数解析式;(2)根据平面向量加法、减法的几何意义构造三角形,然后利用正、余弦定理解决问题.
【例3】在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,向量m=,n=(cos C,cos A),且n·m=bcos B.
(1)求角B的值;
(2)若cos=sin A,且|m|=,求△ABC的面积.
(2)C=π-A-B=-A,cos=sin A⇒cos=sin A⇒cos A=
sin A⇒tan A=.
∵0<A<π⇒A=,∴C=π--=.
在Rt△ABC中,∵a=csin=c,
又|m|=,即a2+c2=20,
∴a=2,c=4,b==2,
△ABC的面积S=×2×2=2.
【类题通法】向量是一种解决问题的工具,是一个载体,通常是用向量的数量积运算或性质转化成三角函数问题.
【对点训练】已知函数f(x)=a·b,其中a=(2cos x,-sin 2x),b=(cos x,1),x∈R.
(1)求函数y=f(x)的单调递减区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=-1,a=,且向量m=(3,sin B)与n=(2,sin C)共线,求边长b和c的值.
(2)∵f(A)=1+2cos=-1,
∴cos=-1,又<2A+<,
∴2A+=π,即A=.
∵a=,∴由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-3bc=7.①
∵向量m=(3,sin B)与n=(2,sin C)共线,
∴2sin B=3sin C,由正弦定理得2b=3c,②
由①②得b=3,c=2.
予少家汉东,汉东僻陋无学者,吾家又贫无藏书。州南有大姓李氏者,其于尧辅颇好学。予为儿童时,多游其家,见有弊筐贮故书在壁间,发而视之,得唐《昌黎先生文集》六卷,脱落颠倒无次序,因乞李氏以归。读之,见其言深厚而雄博,然予犹少,未能悉究其义.徒见其浩然无涯,若可爱。
是时天下学者杨、刘之作,号为时文,能者取科第,擅名声,以夸荣当世,未尝有道韩文者。予亦方举进士,以礼部诗赋为事。年十有七试于州,为有司所黜。因取所藏韩氏之文复阅之,则喟然叹曰:学者当至于是而止尔!因怪时人之不道,而顾己亦未暇学,徒时时独念于予心,以谓方从进士干禄以养亲,苟得禄矣,当尽力于斯文,以偿其素志。
天热迎头痛击
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