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文档简介
第2讲三角恒等变换与解三角形(新高考专用)目录目录【真题自测】 2【考点突破】 3【考点一】三角恒等变换 3【考点二】正弦定理、余弦定理及综合应用 5【考点三】解三角形的实际应用 7【专题精练】 9考情分析:1.三角恒等变换主要考查化简、求值,解三角形主要考查求边长、角度、面积等,三角恒等变换作为工具,将三角函数与三角形相结合考查求解最值、范围问题.2.三角恒等变换以选择题、填空题为主,解三角形以解答题为主,中等难度.真题自测真题自测一、单选题1.(2024·全国·高考真题)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2024·全国·高考真题)在中,内角所对的边分别为,若,,则(
)A. B. C. D.3.(2023·全国·高考真题)已知,则(
).A. B. C. D.4.(2023·全国·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(
)A.1 B. C. D.5.(2023·全国·高考真题)已知为锐角,,则(
).A.3−58 B. C. D.6.(2023·全国·高考真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则(
)A. B. C. D.7.(2023·全国·高考真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为(
)A. B. C. D.二、填空题8.(2023·全国·高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则.三、解答题9.(2024·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A.(2)若,,求的周长.10.(2023·全国·高考真题)已知在中,.(1)求;(2)设,求边上的高.11.(2023·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.(1)求;(2)若,求面积.12.(2023·全国·高考真题)在中,已知,,.(1)求;(2)若D为BC上一点,且,求的面积.考点突破考点突破【考点一】三角恒等变换一、单选题1.(2023·江苏·三模)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2024·湖北武汉·二模)若,则(
)A. B. C. D.二、多选题3.(2024·新疆喀什·三模)已知函数,则下列说法正确的是(
)A.B.函数的最小正周期为C.是函数图象的一条对称轴D.函数的图象可由的图象向右平移个单位长度得到4.(2024·云南昆明·一模)已知函数,则(
)A.y=fxB.y=fx的图象关于点对称C.y=fx在上单调递增D.直线是y=fx图象的一条对称轴三、填空题5.(23-24高三上·浙江宁波·期末)在中,角的对边分别为,已知.则角.6.(2024·吉林白山·一模)化简.核心梳理:1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ;(2)cos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβ;(3)tan(α±β)=eq\f(tanα±tanβ,1∓tanαtanβ).2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)sin2α=2sinαcosα;(2)cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;(3)tan2α=eq\f(2tanα,1-tan2α).2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:三角恒等变换的“4大策略”(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等.(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.(3)降幂与升幂:正用二倍角公式升幂,逆用二倍角公式降幂.(4)弦、切互化:一般是切化弦.【考点二】正弦定理、余弦定理及综合应用一、单选题1.(2024·广东江门·一模)在中,,,则角A的大小为(
)A. B.或 C. D.或2.(2023·广东茂名·一模)蒙古包是蒙古族牧民居住的一种房子,建造和搬迁都很方便,适于牧业生产和游牧生活,蒙古包下半部分近似一个圆柱,高为2m;上半部分近似一个与下半部分同底的圆锥,其母线长为m,轴截面(过圆锥旋转轴的截面)是面积为的等腰钝角三角形,则该蒙古包的体积约为(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二上·浙江·期末)在中,角、、所对的边分别为、、,且,,,下面说法正确的是(
)A.B.C.是锐角三角形D.的最大内角是最小内角的倍4.(23-24高一下·江苏南京·期中)对于有如下命题,其中正确的是(
)A.若,则为钝角三角形B.若,则的面积为C.在锐角中,不等式恒成立D.若且有两解,则的取值范围是三、填空题5.(2023·浙江宁波·模拟预测)已知椭圆,、分别是其左,右焦点,P为椭圆C上非长轴端点的任意一点,D是x轴上一点,使得平分.过点D作、的垂线,垂足分别为A、B.则的最大值是.6.(23-24高二上·广东汕头·期中)如图,圆锥底面半径为,母线PA=2,点B为PA的中点,一只蚂蚁从A点出发,沿圆锥侧面绕行一周,到达B点,其最短路线长度为,其中下坡路段长为.
四、解答题7.(2024·广东湛江·一模)已知在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A;(2)若外接圆的直径为,求的取值范围.8.(23-24高三下·山东济南·开学考试)在中,内角,,的对边分别为,,.已知.(1)求;(2)若,且边上的高为,求的周长.9.(2024·北京东城·一模)在中,.(1)求;(2)若为边的中点,且,求的值.核心梳理:1.正弦定理:在△ABC中,eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB)=eq\f(c,sinC)=2R(R为△ABC的外接圆半径).变形:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,sinA=eq\f(a,2R),sinB=eq\f(b,2R),sinC=eq\f(c,2R),a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC等.2.余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bccosA.变形:b2+c2-a2=2bccosA,cosA=eq\f(b2+c2-a2,2bc).3.三角形的面积公式:S=eq\f(1,2)absinC=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(1,2)bcsinA.2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:解三角形中常见的求最值与范围问题的解题策略(1)利用余弦定理,找三角形三边之间的关系,利用基本不等式将a+b与ab相互转化求最值范围.(2)利用正弦定理,将边化成角的正弦,利用三角恒等变换进行化简;利用三角函数的性质求最值、范围.【考点三】解三角形的实际应用一、单选题1.(22-23高一下·辽宁沈阳·期中)在中,若,则的形状是(
)A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形2.(2024·广东梅州·一模)已知是锐角三角形,角,,所对的边分别为,,,为的面积,,则的取值范围为(
)A. B.C. D.二、多选题3.(2024·河南·模拟预测)已知的内角所对的边分别为,若,且,则下列结论正确的是(
)A.的三边一定构成等差数列B.的三边一定构成等比数列C.面积的最大值为D.周长的最大值为4.(2024·江西新余·模拟预测)将锐角三角形置于平面直角坐标系中,,为轴上方一点,设中的对边分别为且,则的外心纵坐标可能落在以下(
)区间内.A. B. C. D.三、填空题5.(2024·福建漳州·模拟预测)如图,某城市有一条公路从正西方向通过路口后转向西北方向,围绕道路打造了一个半径为的扇形景区,现要修一条与扇形景区相切的观光道,则的最小值为.6.(2021·宁夏石嘴山·三模)某校数学建模社团对校外一座山的高度h(单位:)进行测量,方案如下:如图,社团同学朝山沿直线行进,在前后相距a米两处分别观测山顶的仰角和(),多次测量相关数据取平均值后代入数学模型求解山高,这个社团利用到的数学模型;多次测量取平均值是中学物理测量中常用的减小误差的方法之一,对物理量进行n次测量,其误差近似满足,为使误差在的概率不小于0.9973,至少要测量次.参考数据:若占,则.核心梳理:解三角形应用题的常考类型(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:解三角形实际问题的步骤专题精练专题精练一、单选题1.(2023·江苏南通·一模)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2022·北京·高考真题)已知函数,则(
)A.在上单调递减 B.在上单调递增C.在上单调递减 D.在上单调递增3.(2023·河南·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.若是函数的一个极值点,则的值为(
)A. B. C. D.4.(2023·湖北武汉·二模)已知,则(
)A. B. C. D.5.(22-23高一下·重庆沙坪坝·阶段练习)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,若角A的内角平分线AD的长为3,则的最小值为(
)A.12 B.24 C.27 D.366.(2023·青海·模拟预测)在中,内角A,B,C所对应的边分别是a,b,c,若的面积是,则(
)A. B. C. D.7.(22-23高三·湖南娄底·阶段练习)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的外接圆的面积为(
)A. B. C. D.8.(21-22高一下·河南安阳·阶段练习)某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”,在坡脚A处测得,沿土坡向坡顶前进后到达D处,测得.已知旗杆,土坡对于地平面的坡角为,则(
)A. B. C. D.二、多选题9.(2023·广东广州·一模)已知函数的图像关于直线对称,则(
)A.函数的图像关于点对称B.函数在有且仅有2个极值点C.若,则的最小值为D.若,则10.(2023·湖南·一模)已知函数,则(
)A.的图象关于直线轴对称B.的图象关于点中心对称C.的所有零点为D.是以为周期的函数11.(2021·湖南衡阳·模拟预测)已知函数,则(
)A.在上有两个零点B.在上单调递增C.在的最大值是1D.的图像可由向右移动得到三、填空题12.(22-23高三下·福建南平·阶段练习)已知为锐角,,则.13.(2023·江苏·三模)如图,在△ABC所在平面内,分别以AB,BC为边向外作正方形ABEF和正方形BCHG.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S.已知,且asinA+csinC=4asinCsinB,则FH=.14.(2024·广东·一模)中,角A,B,C对边分别为a,b,c,且,D为边AB上一点,CD平分,,则.四、解答题15.(2021·天津·高考真题)在,角所对的边分别为,已知,.(I)求a的值;(II)求的值;(III)求的值.16.(2024·河北·一模)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.(1)求角C的大小;(2)若,,求的面积.17.(23-24高三上·河南信阳·阶段练习)在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.(1)求角C;(2)求的取值范围.18.(2023·广东广州·二模)记的内角、、的对边分别为、、,已知.(1)求;(2)若点在边上,且,,求.19.(2023·江苏南通·一模)在中,的对边分别为.(1)若,求的值;(2)若的平分线交于点,求长度的取值范围.
第2讲三角恒等变换与解三角形(新高考专用)目录目录【真题自测】 2【考点突破】 13【考点一】三角恒等变换 13【考点二】正弦定理、余弦定理及综合应用 16【考点三】解三角形的实际应用 25【专题精练】 31考情分析:1.三角恒等变换主要考查化简、求值,解三角形主要考查求边长、角度、面积等,三角恒等变换作为工具,将三角函数与三角形相结合考查求解最值、范围问题.2.三角恒等变换以选择题、填空题为主,解三角形以解答题为主,中等难度.真题自测真题自测一、单选题1.(2024·全国·高考真题)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2024·全国·高考真题)在中,内角所对的边分别为,若,,则(
)A. B. C. D.3.(2023·全国·高考真题)已知,则(
).A. B. C. D.4.(2023·全国·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则(
)A.1 B. C. D.5.(2023·全国·高考真题)已知为锐角,,则(
).A.3−58 B. C. D.6.(2023·全国·高考真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则(
)A. B. C. D.7.(2023·全国·高考真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为(
)A. B. C. D.二、填空题8.(2023·全国·高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则.三、解答题9.(2024·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A.(2)若,,求的周长.10.(2023·全国·高考真题)已知在中,.(1)求;(2)设,求边上的高.11.(2023·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.(1)求;(2)若,求面积.12.(2023·全国·高考真题)在中,已知,,.(1)求;(2)若D为BC上一点,且,求的面积.参考答案:题号1234567答案BCBBDCC1.B【分析】先将弦化切求得,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为,所以,,所以,故选:B.2.C【分析】利用正弦定理得,再利用余弦定理有,由正弦定理得到的值,最后代入计算即可.【详解】因为,则由正弦定理得.由余弦定理可得:,即:,根据正弦定理得,所以,因为为三角形内角,则,则.故选:C.3.B【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出,再利用二倍角的余弦公式计算作答.【详解】因为,而,因此,则,所以.故选:B【点睛】方法点睛:三角函数求值的类型及方法(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看较难,但非特殊角与特殊角总有一定关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合三角函数公式转化为特殊角的三角函数.(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.(3)“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角,有时要压缩角的取值范围.4.B【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,因为,则,可得,则,,即为钝角,所以;法二:圆的圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,连接,可得,则,因为且,则,即,解得,即为钝角,则,且为锐角,所以;方法三:圆的圆心,半径,若切线斜率不存在,则切线方程为x=0,则圆心到切点的距离,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为,即,则,整理得,且设两切线斜率分别为,则,可得,所以,即,可得,则,且,则,解得.故选:B.
5.D【分析】根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.【详解】因为cosα=1−2sin2解得:3−58故选:D.6.C【分析】首先利用正弦定理边化角,然后结合诱导公式和两角和的正弦公式求得的值,最后利用三角形内角和定理可得的值.【详解】由题意结合正弦定理可得,即,整理可得,由于,故,据此可得,则.故选:C.7.C【分析】法一:利用全等三角形的证明方法依次证得,,从而得到,再在中利用余弦定理求得,从而求得,由此在中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解;法二:先在中利用余弦定理求得,,从而求得,再利用空间向量的数量积运算与余弦定理得到关于的方程组,从而求得,由此在中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解.【详解】法一:连结交于,连结,则为的中点,如图,因为底面为正方形,,所以,则,又,,所以,则,又,,所以,则,在中,,则由余弦定理可得,故,则,故在中,,所以,又,所以,所以的面积为.法二:连结交于,连结,则为的中点,如图,因为底面为正方形,,所以,在中,,则由余弦定理可得,故,所以,则,不妨记,因为,所以,即,则,整理得①,又在中,,即,则②,两式相加得,故,故在中,,所以,又,所以,所以的面积为.故选:C.8.【分析】方法一:利用余弦定理求出,再根据等面积法求出;方法二:利用余弦定理求出,再根据正弦定理求出,即可根据三角形的特征求出.【详解】如图所示:记,方法一:由余弦定理可得,,因为,解得:,由可得,,解得:.故答案为:.方法二:由余弦定理可得,,因为,解得:,由正弦定理可得,,解得:,,因为,所以,,又,所以,即.故答案为:.【点睛】本题压轴相对比较简单,既可以利用三角形的面积公式解决角平分线问题,也可以用角平分定义结合正弦定理、余弦定理求解,知识技能考查常规.9.(1)(2)【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)由可得,即,由于,故,解得方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)由,又,消去得到:,解得,又,故方法三:利用极值点求解设,则,显然时,,注意到,,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,即,即,又,故方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)设,由题意,,根据向量的数量积公式,,则,此时,即同向共线,根据向量共线条件,,又,故方法五:利用万能公式求解设,根据万能公式,,整理可得,,解得,根据二倍角公式,,又,故(2)由题设条件和正弦定理,又,则,进而,得到,于是,,由正弦定理可得,,即,解得,故的周长为10.(1)(2)6【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.【详解】(1),,即,又,,,,即,所以,.(2)由(1)知,,由=sinA由正弦定理,,可得,,.11.(1)(2)【分析】(1)根据余弦定理即可解出;(2)由(1)可知,只需求出即可得到三角形面积,对等式恒等变换,即可解出.【详解】(1)因为,所以,解得:.(2)由正弦定理可得,变形可得:,即,而,所以,又,所以,故的面积为.12.(1);(2).【分析】(1)首先由余弦定理求得边长的值为,然后由余弦定理可得,最后由同角三角函数基本关系可得;(2)由题意可得,则,据此即可求得的面积.【详解】(1)由余弦定理可得:,则,,.(2)由三角形面积公式可得,则.考点突破考点突破【考点一】三角恒等变换一、单选题1.(2023·江苏·三模)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2024·湖北武汉·二模)若,则(
)A. B. C. D.二、多选题3.(2024·新疆喀什·三模)已知函数,则下列说法正确的是(
)A.B.函数的最小正周期为C.是函数图象的一条对称轴D.函数的图象可由的图象向右平移个单位长度得到4.(2024·云南昆明·一模)已知函数,则(
)A.y=fxB.y=fx的图象关于点对称C.y=fx在上单调递增D.直线是y=fx图象的一条对称轴三、填空题5.(23-24高三上·浙江宁波·期末)在中,角的对边分别为,已知.则角.6.(2024·吉林白山·一模)化简.参考答案:题号1234答案AAACDAC1.A【分析】利用和差角公式展开,得到,即可得到,再利用两角差的余弦公式计算可得.【详解】因为,所以,所以,所以,所以.故选:A.2.A【分析】由倍角余弦公式及诱导公式求目标式的值.【详解】,.故选:A3.ACD【分析】A由降幂公式,辅助角公式可得答案;B由周期计算公式可得答案;C将代入由A选项所得化简式中可得答案;D由函数图象平移知识可得答案.【详解】A选项,,故A正确;B选项,由A选项结合周期计算公式可知最小正周期为,故B错误;C选项,将代入,在此时得最大值,故是函数图象的一条对称轴,故C正确;D选项,的图象向右平移个单位得,故D正确.故选:ACD4.AC【分析】化简得,分析y=fx的最大值,对称中心,对称轴,单调性判断各个选项.【详解】,对A:y=fx对B:因为,所以不是y=fx的对称中心,故B错误;对C:当时,,而在上为增函数,故y=fx在上单调递增,故C正确;对D:,所以直线不是y=fx图象的一条对称轴,故D错误;故选:AC5.【分析】利用正弦定理及二倍角公式化简计算即可.【详解】由正弦定理及二倍角公式得:,因为在中,,,即,即,因为在中,,所以,所以.故答案为:.6.2【分析】运用降幂公式将化成,整理后再用诱导公式将化成,化简即得.【详解】.故答案为:2.核心梳理:1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ;(2)cos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβ;(3)tan(α±β)=eq\f(tanα±tanβ,1∓tanαtanβ).2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)sin2α=2sinαcosα;(2)cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;(3)tan2α=eq\f(2tanα,1-tan2α).2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:三角恒等变换的“4大策略”(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等.(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.(3)降幂与升幂:正用二倍角公式升幂,逆用二倍角公式降幂.(4)弦、切互化:一般是切化弦.【考点二】正弦定理、余弦定理及综合应用一、单选题1.(2024·广东江门·一模)在中,,,则角A的大小为(
)A. B.或 C. D.或2.(2023·广东茂名·一模)蒙古包是蒙古族牧民居住的一种房子,建造和搬迁都很方便,适于牧业生产和游牧生活,蒙古包下半部分近似一个圆柱,高为2m;上半部分近似一个与下半部分同底的圆锥,其母线长为m,轴截面(过圆锥旋转轴的截面)是面积为的等腰钝角三角形,则该蒙古包的体积约为(
)A. B. C. D.二、多选题3.(23-24高二上·浙江·期末)在中,角、、所对的边分别为、、,且,,,下面说法正确的是(
)A.B.C.是锐角三角形D.的最大内角是最小内角的倍4.(23-24高一下·江苏南京·期中)对于有如下命题,其中正确的是(
)A.若,则为钝角三角形B.若,则的面积为C.在锐角中,不等式恒成立D.若且有两解,则的取值范围是三、填空题5.(2023·浙江宁波·模拟预测)已知椭圆,、分别是其左,右焦点,P为椭圆C上非长轴端点的任意一点,D是x轴上一点,使得平分.过点D作、的垂线,垂足分别为A、B.则的最大值是.6.(23-24高二上·广东汕头·期中)如图,圆锥底面半径为,母线PA=2,点B为PA的中点,一只蚂蚁从A点出发,沿圆锥侧面绕行一周,到达B点,其最短路线长度为,其中下坡路段长为.
四、解答题7.(2024·广东湛江·一模)已知在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A;(2)若外接圆的直径为,求的取值范围.8.(23-24高三下·山东济南·开学考试)在中,内角,,的对边分别为,,.已知.(1)求;(2)若,且边上的高为,求的周长.9.(2024·北京东城·一模)在中,.(1)求;(2)若为边的中点,且,求的值.参考答案:题号1234答案DCACACD1.D【分析】利用正弦定理求得角C,根据三角形内角和,即可求得答案.【详解】由题意知中,,,故,即,由于,故,则或,故A的大小为或,故选:D2.C【分析】根据题意求圆锥的高和底面半径,再结合锥体、柱体体积运算求解.【详解】如图所示为该圆锥轴截面,设顶角为,因为其轴截面(过圆锥旋转轴的截面)是腰长为,面积为的等腰三角形,所以,解得,则或(舍去),由得,,则上半部分的体积为,下半部分体积为,故蒙古包的体积为.故选:C.3.AC【分析】利用正弦定理可判断A选项;利用余弦定理可判断BC选项;利用二倍角的余弦公式可判断D选项.【详解】对于A,由正弦定理可得,A对;对于B,由余弦定理可得,,,所以,,B错;对于C,因为,则为最大角,又因为,则为锐角,故为锐角三角形,C对;对于D,由题意知,为最小角,则,因为,则,则,D错.故选:AC.4.ACD【分析】根据正弦定理和余弦定理边角互化判断AB,利用锐角三角形角的关系结合诱导公式判断C,结合图象,根据边角的关系与解的数量判断D.【详解】选项A:中,若,即,所以由正弦定理得,又由余弦定理得,所以,为钝角三角形,A说法正确;选项B:中,若,则由正弦定理得,解得,所以或,所以或,的面积或,B说法错误;选项C:因为是锐角三角形,所以,所以,又,所以,则,又因为在单调递增,所以,C说法正确;选项D:如图所示,若有两解,则,解得,D说法正确;故选:ACD5./0.1875【分析】利用三角形面积公式、余弦定理,结合椭圆的定义得,再利用均值不等式求解作答.【详解】设,依题意,,,由,得,即,,椭圆中,,在中,由余弦定理得,即有,则,因此,当且仅当时取等号,所以的最大值是.故答案为:6.【分析】将圆锥侧面沿母线PA剪开并展开成扇形,过P作AB的垂线,垂足为M,最短路线即为扇形中的直线段AB,利用余弦定理求出即可;当蚂蚁从M点爬行到B点的过程中,它与点P的距离越来越大,故MB为下坡路段,求出即可.【详解】如图,将圆锥侧面沿母线PA剪开并展开成扇形,易知该扇形半径为2,弧长为,故圆心角∠APB=,最短路线即为扇形中的直线段AB,由余弦定理易知AB==,cos∠PBA==;过P作AB的垂线,垂足为M,当蚂蚁从A点爬行到M点的过程中,它与点P的距离越来越小,故AM为上坡路段,当蚂蚁从M点爬行到B点的过程中,它与点P的距离越来越大,故MB为下坡路段,下坡路段长MB=PB・cos∠PBA=.故答案为:,.
7.(1)(2)【分析】(1)由两角和与差的余弦公式、正弦定理化简已知式即可得出答案;(2)由正弦定理可得,由两角差的正弦公式和辅助角公式可得,再由三角函数的性质求解即可.【详解】(1)由可得:,所以,所以,,,由正弦定理可得,因为,所以,所以,因为,所以.(2)由正弦定理可得,所以,故,又,所以,所以,又,所以,所以,所以的取值范围为.8.(1)(2)【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式及诱导公式得到,最后由正弦定理将角化边;(2)由余弦定理得到,利用面积公式求出,即可得到、,从而得解.【详解】(1)因为,由正弦定理可得,所以,即,所以,由正弦定理得,即;(2)由题意得,,由余弦定理得,解得(负值舍去),因为边上的高为,所以,则,所以,,故的周长.9.(1);(2).【分析】(1)由正弦定理可得,结合三角和为及诱导公式可得,即可得答案;(2)在中,由正弦定理可求得,从而可得,在中,利用余弦定理求解即可.【详解】(1)解:因为,由正弦定理可得,即,,又因为,所以,解得,又因为,所以;(2)解:因为为边的中点,,所以,设,在中,由正弦定理可得,即,解得,又因为,所以,
在中,,在中,,由余弦定理可得:,所以,即.核心梳理:1.正弦定理:在△ABC中,eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB)=eq\f(c,sinC)=2R(R为△ABC的外接圆半径).变形:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,sinA=eq\f(a,2R),sinB=eq\f(b,2R),sinC=eq\f(c,2R),a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC等.2.余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bccosA.变形:b2+c2-a2=2bccosA,cosA=eq\f(b2+c2-a2,2bc).3.三角形的面积公式:S=eq\f(1,2)absinC=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(1,2)bcsinA.2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:解三角形中常见的求最值与范围问题的解题策略(1)利用余弦定理,找三角形三边之间的关系,利用基本不等式将a+b与ab相互转化求最值范围.(2)利用正弦定理,将边化成角的正弦,利用三角恒等变换进行化简;利用三角函数的性质求最值、范围.【考点三】解三角形的实际应用一、单选题1.(22-23高一下·辽宁沈阳·期中)在中,若,则的形状是(
)A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形2.(2024·广东梅州·一模)已知是锐角三角形,角,,所对的边分别为,,,为的面积,,则的取值范围为(
)A. B.C. D.二、多选题3.(2024·河南·模拟预测)已知的内角所对的边分别为,若,且,则下列结论正确的是(
)A.的三边一定构成等差数列B.的三边一定构成等比数列C.面积的最大值为D.周长的最大值为4.(2024·江西新余·模拟预测)将锐角三角形置于平面直角坐标系中,,为轴上方一点,设中的对边分别为且,则的外心纵坐标可能落在以下(
)区间内.A. B. C. D.三、填空题5.(2024·福建漳州·模拟预测)如图,某城市有一条公路从正西方向通过路口后转向西北方向,围绕道路打造了一个半径为的扇形景区,现要修一条与扇形景区相切的观光道,则的最小值为.6.(2021·宁夏石嘴山·三模)某校数学建模社团对校外一座山的高度h(单位:)进行测量,方案如下:如图,社团同学朝山沿直线行进,在前后相距a米两处分别观测山顶的仰角和(),多次测量相关数据取平均值后代入数学模型求解山高,这个社团利用到的数学模型;多次测量取平均值是中学物理测量中常用的减小误差的方法之一,对物理量进行n次测量,其误差近似满足,为使误差在的概率不小于0.9973,至少要测量次.参考数据:若占,则.参考答案:题号1234答案DABCBD1.D【分析】利用余弦定理将化简为,从而可求解.【详解】由,得,化简得,当时,即,则为直角三角形;当时,得,则为等腰三角形;综上:为等腰或直角三角形,故D正确.故选:D.2.A【分析】先求得,利用正弦定理以及三角恒等变换的知识化简,利用三角函数值域的求法求得正确答案.【详解】依题意,,,由解得.,由于三角形是锐角三角形,所以,所以,所以,所以,所以.故选:A3.BC【分析】根据三角恒等变换可得,即可结合中项的性质判断AB,结合余弦定理以及基本不等式即可求解CD.【详解】在中,由,得.所以,所以,所以.又,所以,所以.由正弦定理得,即成等比数列.取适合题意,但此时三边不构成等差数列,A错误,正确.由及余弦定理得(时取等号).因为.所以.所以.又,所以,所以的面积,C正确.由及,可得,即,所以.因为,所以,所以,D错误.故选:BC.4.BD【分析】利用余弦定理求得,然后可得,利用二次函数性质求出的范围,结合已知可得,结合平方关系和正弦定理求出半径范围,即可求纵坐标范围.【详解】由题知,,,由余弦定理得,又,解得,同理:,所以,所以,由二次函数性质可得,即,又,所以,因为为锐角,所以,即外接圆半径为,则,即,由外心定义可知,的外心在轴上,记的外心纵坐标为,则,因为与和交集非空,与和交集为空间,所以BD正确,AC错误.故选:BD5.【分析】在中,利用余弦定理结合基本不等式可得,利用正弦定理可得,利用三角函数的有界性建立不等式,即可求解.【详解】如图,设切点为,连接.由题意得,设,在中,,当且仅当时取等号.设,则,所以,故(当且仅当时取等号),所以,解得,所以的最小值为.故答案为:.6.(也可以写成)72【分析】再中由正弦定理可得,在中求解即可;由正态分布的3原则建立不等式求解即可.【详解】(1)在中,,,在中,.(结果还可以是)(2)由于,因此,所以,故至少要测量72次.故答案为:(也可以写成);72【点睛】关键点点睛:在解决正态分布问题中,需要理解原则,学会利用原则求解相关问题,属于中档题.核心梳理:解三角形应用题的常考类型(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.2单+2多+2填+2解(有的加)0.85-0.65规律方法:解三角形实际问题的步骤专题精练专题精练一、单选题1.(2023·江苏南通·一模)已知,则(
)A. B. C. D.2.(2022·北京·高考真题)已知函数,则(
)A.在上单调递减 B.在上单调递增C.在上单调递减 D.在上单调递增3.(2023·河南·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.若是函数的一个极值点,则的值为(
)A. B. C. D.4.(2023·湖北武汉·二模)已知,则(
)A. B. C. D.5.(22-23高一下·重庆沙坪坝·阶段练习)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,若角A的内角平分线AD的长为3,则的最小值为(
)A.12 B.24 C.27 D.366.(2023·青海·模拟预测)在中,内角A,B,C所对应的边分别是a,b,c,若的面积是,则(
)A. B. C. D.7.(22-23高三·湖南娄底·阶段练习)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的外接圆的面积为(
)A. B. C. D.8.(21-22高一下·河南安阳·阶段练习)某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”,在坡脚A处测得,沿土坡向坡顶前进后到达D处,测得.已知旗杆,土坡对于地平面的坡角为,则(
)A. B. C. D.二、多选题9.(2023·广东广州·一模)已知函数的图像关于直线对称,则(
)A.函数的图像关于点对称B.函数在有且仅有2个极值点C.若,则的最小值为D.若,则10.(2023·湖南·一模)已知函数,则(
)A.的图象关于直线轴对称B.的图象关于点中心对称C.的所有零点为D.是以为周期的函数11.(2021·湖南衡阳·模拟预测)已知函数,则(
)A.在上有两个零点B.在上单调递增C.在的最大值是1D.的图像可由向右移动得到三、填空题12.(22-23高三下·福建南平·阶段练习)已知为锐角,,则.13.(2023·江苏·三模)如图,在△ABC所在平面内,分别以AB,BC为边向外作正方形ABEF和正方形BCHG.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S.已知,且asinA+csinC=4asinCsinB,则FH=.14.(2024·广东·一模)中,角A,B,C对边分别为a,b,c,且,D为边AB上一点,CD平分,,则.四、解答题15.(2021·天津·高考真题)在,角所对的边分别为,已知,.(I)求a的值;(II)求的值;(III)求的值.16.(2024·河北·一模)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.(1)求角C的大小;(2)若,,求的面积.17.(23-24高三上·河南信阳·阶段练习)在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.(1)求角C;(2)求的取值范围.18.(2023·广东广州·二模)记的内角、、的对边分别为、、,已知.(1)求;(2)若点在边上,且,,求.19.(2023·江苏南通·一模)在中,的对边分别为.(1)若,求的值;(2)若的平分线交于点,求长度的取值范围.参考答案:题号12345678910答案BCADAABDABDAC题号11答案AB1.B【分析】根据三角恒等变换公式求解.【详解】所以,所以故选:B.2.C【分析】化简得出,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.【详解】因为.对于A选项,当时,,则在上单调递增,A错;对于B选项,当时,,则在上不单调,B错;对于C选项,当时,,则在上单调递减,C对;对于D选项,当时,,则在上不单调,D错.故选:C.3.A【分析】利用二倍角公式和两角差的公式得到,利用平移变换得到,再根据是函数的一个极值点,即当时,函数取得最值求解.【详解】由,化简得,所以.又是函数的一个极值点,所以当时,函数取得最值,所以,解得.因为,所以.故选:A.4.D【分析】根据角的变换,结合三角函数恒等变换,即可求解.【详解】.故选:D5.A【分析】先利用正弦定理化角为边,再结合余弦定理可求得,再利用等面积法结合基本不等式即可得解.【详解】因为,所以,即,所以,又因,所以,由,得,所以,则,当且仅当,即时,取等号,所以的最小值为.故选:A.6.A【分析】根据正余弦定理及面积公式化简计算即可.【详解】由余弦定理可得:由条件及正弦定理可得:,所以,则.故选:A7.B【分析】根据二倍角公式将化简得到,利用余弦定理和正弦定理将化简可得,进而求出结果.【详解】因为,所以,所以,即,又,所以,所以,所以.因为,由余弦定理得,即,又,所以
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