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【高考考纲解读】
高考对本内容的考查主要有:
(1)两角和(差)的正弦、余弦及正切是C级要求,二倍角的正弦、余弦及正切是B级要求,应用时要适当选择公式,灵活应用.
(2)正弦定理、余弦定理及其应用,要求是B级,能够应用定理实现三角形中边和角的转化,以及应用定理解决实际问题.
试题类型一般是填空题,同时在解答题中与三角函数、向量等综合考查,构成中档题.
【重点、难点剖析】
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)=.
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=.
3.正弦定理
===2R(2R为△ABC外接圆的直径).
变形:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C.
sin A=,sin B=,sin C=.
a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
4.余弦定理
a2=b2+c2-2bccos A,b2=a2+c2-2accos B,
c2=a2+b2-2abcos C.
推论:cos A=,cos B=,
cos C=.
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5.三角形面积公式
S△ABC=bcsin A=acsin B=absin C.
6.三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.如1=cos2θ+sin2θ=tan 45°等.
“化异为同”是指“化异名为同名”,“化异次为同次”,“化异角为同角”.
(2)角的变换是三角变换的核心,如β=(α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β),=-等.
7.解三角形的四种类型及求解方法
(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.
8.利用解三角形的知识解决实际问题的思路
把实际问题中的要素归入到一个或几个相互关联的三角形中,通过解这样的三角形即可求出实际问题的答案.注意要检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,从而得出正确结果.
【题型示例】
题型1、三角变换及应用
【例1】【2017山东,文7】函数 最小正周期为
A. B. C. D.
【答案】C
【变式探究】(1)(2016·高考全国乙卷)已知θ是第四象限角,且sin=,则tan=________.
解析:基本法:将θ-转化为-.
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由题意知sin=,θ是第四象限角,所以
cos>0,所以cos==.
tan=tan=-
=-=-=-.
答案:-
速解法:由题意知θ+为第一象限角,设θ+=α,
∴θ=α-,
∴tan=tan=-tan.
如图,不妨设在Rt△ACB中,∠A=α,由sin α=可得,
BC=3,AB=5,AC=4,
∴∠B=-α,∴tan B=,
∴tan B=-.
答案:-
(2)若tan α>0,则( )
A.sin α>0 B.cos α>0
C.sin 2α>0 D.cos 2α>0
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答案:C
【举一反三】 (2015·新课标全国Ⅰ,2)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( )
A.- B. C.- D.
解析 sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin 30°=.
答案 D
【变式探究】(2015·四川,12)sin 15°+sin 75°的值是________.
解析 sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=sin(15°+45°)=sin 60°=.
答案
【举一反三】(2015·江苏,8)已知tan α=-2,tan(α+β)=,则tan β的值为________.
答案 3
【感悟提升】
(1)此类问题的着眼点是“一角、二名、三结构”,即一看角的差异,二看名称的差异,三看结构形式的差异,然后多角度使用三角公式求解.
(2)对于三角函数中角的求值问题,关键在于“变角”,将“目标角”变换成“已知角”.若角所在象限没有确定,则应分情况讨论,要注意三角公式的正用、逆用、变形运用,掌握其结构特征,还要注意拆角、拼角等技巧的运用.
(3)求三角函数的化简求值问题的一般思路:“五遇六想一引”,即遇正切,想化弦;遇多元,想消元;遇差异,想联系;遇高次,想降次;遇特角,想求值;想消元,引辅角.
【变式探究】(2015·广东,11)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sin B=,C=,则b=________.
解析 因为sin B=且B∈(0,π),所以B=或B=.又C=,所以B=,A=π-B-C=.又a=,由正弦定理得=,即=,解得b=1.
答案 1
考点2、正、余弦定理的应用
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【例2】【2017课标3,文15】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知C=60°,b=,c=3,则A=_________.
【答案】75°
【解析】由题意:,即 ,结合 可得 ,则.
【变式探究】【2016高考山东文数】
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
(Ⅰ)证明:a+b=2c;
(Ⅱ)求cosC的最小值.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
所以 ,
当且仅当时,等号成立.
故 的最小值为.
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【举一反三】 (2015·福建,12)若锐角△ABC的面积为10,且AB=5,AC=8,则BC等于________.
解析 S=AB·AC·sin A,∴sin A=,在锐角三角形中A=,由余弦定理得BC==7.
答案 7
【变式探究】(2015·广东,11)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sin B=,C=,则b=________.
解析 因为sin B=且B∈(0,π),所以B=或B=.又C=,所以B=,A=π-B-C=.又a=,由正弦定理得=,即=,解得b=1.
答案 1
【举一反三】(1)(2014·福建)在△ABC中,∠A=60°,AC=4,BC=2,则△ABC的面积等于________.
(2)(2014·湖南)如图,在平面四边形ABCD中,AD=1,CD=2,AC=.
①求cos∠CAD的值;
②若cos∠BAD=-,sin∠CBA=,求BC的长.
【命题意图】(1)本题主要考查正弦定理等基础知识,意在考查考生的数形结合能力、转化和化归能力、运算求解能力.
(2)本题以平面四边形为载体,考查余弦定理、正弦定理和三角函数的化简求值,第一问可利用余弦定理直接求解,第二问需综合运用两角差的正弦公式和正弦定理.
【答案】(1)2
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所以△ABC的面积S△ABC=·AB·BC=2.
(2)①如题图,在△ADC中,由余弦定理,得
cos∠CAD=.
故由题设知,cos∠CAD==.
②如题图,设∠BAC=α,则α=∠BAD-∠CAD.
因为cos∠CAD=,cos∠BAD=-,
所以sin∠CAD=
==.
sin∠BAD=
==.
于是sin α=sin(∠BAD-∠CAD)
=sin∠BADcos∠CAD-cos∠BADsin∠CAD
=×-×=.
在△ABC中,由正弦定理,得=.
故BC===3.
【变式探究】△ABC的面积是30,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos A=.
(1)求A·A;
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(2)若c-b=1,求a的值.
所以A·A=bccos A=156×=144.
(2)由(1)知bc=156,
又cos A=,c-b=1,
在△ABC中,由余弦定理,得
a2=b2+c2-2bccos A=(c-b)2+2bc(1-cos A)
=1+2×156×
=25,
所以a=5。
【规律方法】 求解此类问题,一要注意从问题的不断转化中寻求解题的突破口,如求A·A,需要求出bc,由三角形的面积及cos A,可求出sin A,二要注意求解本题第(2)问时,应该结合第(1)问中的结论.
题型三、解三角形的应用
【例3】【2017课标1,文11】△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c。已知,a=2,c=,则C=
A. B. C. D.
【答案】B
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【变式探究】【2016高考山东文数】(本小题满分12分)
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
(Ⅰ)证明:a+b=2c;
(Ⅱ)求cosC的最小值.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)
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【举一反三】(2015·新课标全国Ⅱ,17)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍.
(1)求;
(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.
解 (1)S△ABD=AB·ADsin∠BAD,
S△ADC=AC·ADsin∠CAD.
因为S△ABD=2S△ADC,∠BAD=∠CAD,所以AB=2AC.
由正弦定理可得==.
(2)因为S△ABD∶S△ADC=BD∶DC,所以BD=.在△ABD和△ADC中,由余弦定理知
AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠ADB,
AC2=AD2+DC2-2AD·DCcos∠ADC.
故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6,
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由(1)知AB=2AC,所以AC=1.
【变式探究】(2015·浙江,16)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知A=,b2-a2=c2.
(1)求tan C的值;
(2)若△ABC的面积为3,求b的值.
【举一反三】 (2015·陕西,17)△ABC的内角A,B,C 所对的边分别为a ,b,c.向量m=(a,b)与n=(cos A,sin B)平行.
(1)求A;
(2)若a=,b=2,求△ABC的面积.
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