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第30讲 高考题中的解答题一(三角函数)
一、解三角形综合问题
(一) 利用正弦、余弦定理解三角形
(1)解三角形在高考中的考查主要是利用正、余弦定理求三角形的边、角、面积等基本计算,或将两个
定理与三角恒等变换相结合解三角形.
(2)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.
[典例] 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S,且b(a-b+c)(sin A+sin B+
sin C)=6S.
(1)求角B的大小;
(2)若a=b+1,c=b-2,求cos A,cos C的值.
方法技巧
(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=absin C形式的面积公式.
针对训练
1.(2022·全国乙卷)记△ABC的内角 A,B,C的对边分别为 a,b,c,已知 sin Csin(A-B)=sin
Bsin(C-A).
(1)若A=2B,求C;
(2)证明:2a2=b2+c2.2.在锐角△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,已知锐角△ABC同时满足下列四个条件中
的三个:
①A=;②sin C=;③a=;④c=4.
(1)请指出这三个条件,并说明理由;
(2)求△ABC的面积.
(二) 与多边形有关的解三角形问题
[典例] 如图,四边形ABCD的内角B+D=π,AB=6,DA=2, BC=CD,
且AC=2.
(1)求B;
(2)若点P是线段AB上的一点,PC=2,求PA的值.
[关键点拨]
(1)设BC=CD=x>0,在△ABC,△ACD中分别利用余弦定理可得出关于x,
cos B的方程组,解出cos B的值,结合角B的取值范围可求得角B的值;
切入点
(2)利用正弦定理可求得∠BPC的正弦值,再利用勾股定理求出PB,即可求
得PA的长
隐藏点 B+D=π⇒cos D=cos(π-B)=-cos B在余弦定理中的应用方法技巧
平面几何中解三角形问题的求解思路
(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解.
(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.
针对训练
(2022·济宁二模)如图,在梯形 ABCD 中,AB∥CD,AD·sin D= 2CD·sin
B.
(1)求证:BC=2CD;
(2)若AD=BC=2,∠ADC=120°,求梯形ABCD的面积.
命题点(三) 解三角形中的最值与范围问题
(1)解三角形中的最值与范围问题主要是求平面图形(一般为三角形或四边形)的面积、周长、边长等的
最值或范围.
(2)解题的关键在于根据题目条件恰当的表示目标函数,并选择适当的工具:三角函数的有界性,基
本不等式、二次函数等.
[典例] (2022·枣庄一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且bsin=asin B.求:
(1)A;
(2)的取值范围.
切入点 正确分析已知三角等式中的边角关系,合理选择边化角或角化边
隐藏点 由(1)中得到的角A的值及A+B+C=π求出角B的范围,从而求出的范围
障碍点 不能利用三角恒等变换把表示成某个角的三角函数值方法技巧
三角形中的最值与范围问题主要有两种解决方法
(1)利用基本不等式求得最大值或最小值;
(2)将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式,结合角的范围确定所求式的范围.
针对训练
1.(2022·全国甲卷)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当取得最小
值时,BD=________.
2.(2022·济宁一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,asin B-bcos A=b.
(1)求角A的大小;
(2)若a=2,求△ABC面积的最大值.
命题点(四) 正、余弦定理的实际应用
[典例] 如图,某景区有景点A,B,C,D,经测量得,BC=6 km, ∠ ABC =
120°,sin∠BAC=,∠ACD=60°,CD=AC,则AD=________km.现计 划从景点 B
处起始建造一条栈道BM,并在M处修建观景台.为获得最佳观景效果, 要求观景台
对景点A,D的视角∠AMD=120°.为了节约修建成本,栈道BM长度的最 小 值 为__________km.
切入点 把所求边放入三角形中求解
求解第二空时设△AMD的外心为O,连接OC交AD于点O,利用正弦定理
1
迁移点 求出外接圆的半径,根据圆外一点到圆上距离的最小值为点到圆心距离减去
半径求解
方法技巧
解三角形实际应用问题的步骤
针对训练
1.已知平面四边形 满足 , , , .设 ,
.
(1)当 时,求四边形 的面积;(2)求 的值(用 表示);
(3)若 ,求 关于 的函数表达式,并求出 的最小值.
2.如图,在 中,已知 ,点 、 在射线 运动(不含端点,且 ),点 在射线
上且 ,且 .
(1)若 ,求 长;
(2)当 、 在射线 运动时,设 ,记 的面积为 ,求 的解析式,并求出
的最小值.3.已知函数 .
(1)求 的最小正周期及 在区间 上的最大值
(2)在锐角 中,f( )= ,且a= ,求b+c取值范围.
4.在 中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足 .
(1)求B;
(2)若 的周长为6, ,求 的面积.
5.在平面直角坐标系 中, 是坐标原点,锐角 的终边 与单位圆的交点坐标为 ,
射线 绕点 按逆时针方向旋转 弧度后交单位圆于点 ,点 的纵坐标 关于 的函数为 .(1)求函数 的解析式,并求 的值;
(2)若 , ,求 的值.
.
6.在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形
存在,求其面积;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在 ,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 , ,
_________?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.7.已知 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 .
(1)求角A的大小;
(2)若 ,D为BC的中点,求线段AD长度的最大值.
8.已知函数 , .
(1)求函数 的最小正周期;
(2)求函数 的单调递增区间;
(3)求函数f(x)在区间 上的最大值和最小值.
9.已知函数 .
(1)求函数 的单调递增区间;(2)将 的图象向左平移 个单位,得到 的图象,求 的值域.
10. 中, .
(1)求角 .
(2)若 为锐角三角形,求 的取值范围.