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1、高考數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí) 三角函數(shù)式在解三角形中的應(yīng)用
高考要求
三角形中的三角函數(shù)關(guān)系是歷年高考的重點內(nèi)容之一,本節(jié)主要幫助考生深刻理解正、余弦定理,掌握解斜三角形的方法和技巧
重難點歸納
(1)運用方程觀點結(jié)合恒等變形方法巧解三角形;
(2)熟練地進行邊角和已知關(guān)系式的等價轉(zhuǎn)化;
(3)能熟練運用三角形基礎(chǔ)知識,正、余弦定理及面積公式與三角函數(shù)公式配合,通過等價轉(zhuǎn)化或構(gòu)建方程解答三角形的綜合問題,注意隱含條件的挖掘
典型題例示范講解
例1在海島A上有一座海拔1千米的山,山頂設(shè)有一個觀察站P,上午11時,測得一輪船在島北30°東,俯角為30°的B處,到11時10分又測
2、得該船在島北60°西、俯角為60°的C處。
(1)求船的航行速度是每小時多少千米;
(2)又經(jīng)過一段時間后,船到達(dá)海島的正西方向的D處,問此時船距島A有多遠(yuǎn)?
命題意圖 本題主要考查三角形基礎(chǔ)知識,以及學(xué)生的識圖能力和綜合運用三角知識解決實際問題的能力
知識依托 主要利用三角形的三角關(guān)系,關(guān)鍵找準(zhǔn)方位角,合理利用邊角關(guān)系
錯解分析 考生對方位角識別不準(zhǔn),計算易出錯
技巧與方法 主要依據(jù)三角形中的邊角關(guān)系并且運用正弦定理來解決問題
解 (1)在Rt△PAB中,∠APB=60° PA=1,∴AB= (千米)
在Rt△PAC中,∠APC=30°,∴AC= (
3、千米)
在△ACB中,∠CAB=30°+60°=90°
(2)∠DAC=90°-60°=30°
sinDCA=sin(180°-∠ACB)=sinACB=
sinCDA=sin(∠ACB-30°)=sinACB·cos30°-cosACB·sin30°
在△ACD中,據(jù)正弦定理得,
∴
答 此時船距島A為千米
例2已知△ABC的三內(nèi)角A、B、C滿足A+C=2B,設(shè)x=cos,f(x)=cosB()
(1)試求函數(shù)f(x)的解析式及其定義域;
(2)判斷其單調(diào)性,并加以證明;
(3)求這個函數(shù)的值域
命題意圖 本題主要考查考生運用三角知識解決綜
4、合問題的能力,并且考查考生對基礎(chǔ)知識的靈活運用的程度和考生的運算能力
知識依托 主要依據(jù)三角函數(shù)的有關(guān)公式和性質(zhì)以及函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)去解決問題
錯解分析 考生對三角函數(shù)中有關(guān)公式的靈活運用是難點,并且不易想到運用函數(shù)的單調(diào)性去求函數(shù)的值域問題
技巧與方法 本題的關(guān)鍵是運用三角函數(shù)的有關(guān)公式求出f(x)的解析式,公式主要是和差化積和積化和差公式 在求定義域時要注意||的范圍
解 (1)∵A+C=2B,∴B=60°,A+C=120°
∵0°≤||<60°,∴x=cos∈(,1
又4x2-3≠0,∴x≠,∴定義域為(,)∪(,1]
(2)設(shè)x1<x2,
5、
∴f(x2)-f(x1)==,
若x1,x2∈(),則4x12-3<0,4x22-3<0,4x1x2+3>0,x1-x2<0,∴f(x2)-f(x1)<0
即f(x2)<f(x1),若x1,x2∈(,1],則4x12-3>0
4x22-3>0,4x1x2+3>0,x1-x2<0,∴f(x2)-f(x1)<0
即f(x2)<f(x1),∴f(x)在(,)和(,1上都是減函數(shù)
(3)由(2)知,f(x)<f()=-或f(x)≥f(1)=2
故f(x)的值域為(-∞,-)∪[2,+∞
例3已知△ABC的三個內(nèi)角A、B、C滿足A+C=2B
,求cos的值
6、
解法一 由題設(shè)條件知B=60°,A+C=120°
設(shè)α=,則A-C=2α,可得A=60°+α,C=60°-α,
依題設(shè)條件有
整理得4cos2α+2cosα-3=0(M)
(2cosα-)(2cosα+3)=0,∵2cosα+3≠0,
∴2cosα-=0 從而得cos
解法二 由題設(shè)條件知B=60°,A+C=120°
①,
把①式化為cosA+cosC=-2cosAcosC ②,
利用和差化積及積化和差公式,②式可化為
③,
將cos=cos60°=,cos(A+C)=-代入③式得
?、?/p>
7、
將cos(A-C)=2cos2()-1代入 ④
4cos2()+2cos-3=0,(*),
學(xué)生鞏固練習(xí)
1 給出四個命題 (1)若sin2A=sin2B,則△ABC為等腰三角形;(2)若sinA=cosB,則△ABC為直角三角形;(3)若sin2A+sin2B+sin2C<2,則△ABC為鈍角三角形;(4)若cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,則△ABC為正三角形 以上正確命題的個數(shù)是( )
A 1 B 2 C 3 D 4
2 在△ABC中,已知A、B、C成等差數(shù)列,則的值為__________
8、
3 在△ABC中,A為最小角,C為最大角,已知cos(2A+C)=-,sinB=,則cos2(B+C)=__________
4 已知圓內(nèi)接四邊形ABCD的邊長分別為AB=2,BC=6,CD=DA=4,求四邊形ABCD的面積
5 如右圖,在半徑為R的圓桌的正中央上空掛一盞電燈,桌子邊緣一點處的照度和燈光射到桌子邊緣的光線與桌面的夾角θ的正弦成正比,角和這一點到光源的距離 r的平方成反比,即I=k·,其中 k是一個和燈光強度有關(guān)的常數(shù),那么怎樣選擇電燈懸掛的高度h,才能使桌子邊緣處最亮?
6 在△ABC中,a、b、c分別為角A、B、C的對邊,
(1)求角A的度數(shù);
9、
(2)若a=,b+c=3,求b和c的值
7 在△ABC中,∠A、∠B、∠C所對的邊分別為a、b、c,且a、b、3c成等比數(shù)列,又∠A-∠C=,試求∠A、∠B、∠C的值
8 在正三角形ABC的邊AB、AC上分別取D、E兩點,使沿線段DE折疊三角形時,頂點A正好落在邊BC上,在這種情況下,若要使AD最小,求AD∶AB的值
參考答案
1 解析 其中(3)(4)正確
答案 B
2 解析 ∵A+B+C=π,A+C=2B,
答案
3 解析 ∵A為最小角∴2A+C=A+A+C<A+B+C=180°
∵cos(2A+C)=-,∴sin(
10、2A+C)=
∵C為最大角,∴B為銳角,又sinB= 故cosB=
即sin(A+C)=,cos(A+C)=-
∵cos(B+C)=-cosA=-cos[(2A+C)-(A+C)]=-,
∴cos2(B+C)=2cos2(B+C)-1=
答案
4 解 如圖 連結(jié)BD,則有四邊形ABCD的面積
S=S△ABD+S△CDB=·AB·ADsinA+·BC·CD·sinC
∵A+C=180°,∴sinA=sinC
故S=(AB·AD+BC·CD)sinA=(2×4+6×4)sinA=16sinA
由余弦定理,在△ABD中,BD2=AB2+AD2-2A
11、B·AD·cosA=20-16cosA
在△CDB中,BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cosC=52-48cosC
∴20-16cosA=52-48cosC,∵cosC=-cosA,
∴64cosA=-32,cosA=-,
又0°<A<180°,∴A=120°故S=16sin120°=8
5 解 R=rcosθ,由此得 ,
7 解 由a、b、3c成等比數(shù)列,得 b2=3ac
∴sin2B=3sinC·sinA=3(-)[cos(A+C)-cos(A-C)]
∵B=π-(A+C) ∴sin2(A+C)=-[cos(A+C)-cos]
即1-cos
12、2(A+C)=-cos(A+C),解得cos(A+C)=-
∵0<A+C<π,∴A+C=π 又A-C=∴A=π,B=,C=
8 解 按題意,設(shè)折疊后A點落在邊BC上改稱P點,顯然A、P兩點關(guān)于折線DE對稱,又設(shè)∠BAP=θ,∴∠DPA=θ,∠BDP=2θ,
再設(shè)AB=a,AD=x,∴DP=x 在△ABC中,
∠APB=180°-∠ABP-∠BAP=120°-θ,
由正弦定理知 ∴BP=
在△PBD中,
,
∵0°≤θ≤60°,∴60°≤60°+2θ≤180°,
∴當(dāng)60°+2θ=90°,即θ=15°時,
sin(60°+2θ)=1,此時x取得最小值a,即AD最小,
∴AD∶DB=2-3
課前后備注