
1.三角恒等變換主要考查化簡、求值,解三角形主要考查求邊長、角度、面積等,三角恒等變換作為工具,將三角函數(shù)與三角形相結(jié)合考查求解最值、范圍問題.
2.三角恒等變換以選擇題、填空題為主,解三角形以解答題為主,中等難度.
考點一 三角恒等變換
核心提煉
1.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式
(1)sin(α±β)=sin αcs β±cs αsin β;
(2)cs(α±β)=cs αcs β?sin αsin β;
(3)tan(α±β)=eq \f(tan α±tan β,1?tan αtan β).
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2α=2sin αcs α;
(2)cs 2α=cs2α﹣sin2α=2cs2α﹣1=1﹣2sin2α;
(3)tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α).
例1 (1)若sin(α+β)+cs(α+β)=2eq \r(2)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4)))sin β,則( )
A.tan(α﹣β)=1 B.tan(α+β)=1 C.tan(α﹣β)=﹣1 D.tan(α+β)=﹣1
答案為:C
解析:由題意得sin αcs β+cs αsin β+cs αcs β﹣sin αsin β=2eq \r(2)×eq \f(\r(2),2)(cs α﹣sin α)sin β,整理,得sin αcs β﹣cs αsin β+cs αcs β+sin αsin β=0,即sin(α﹣β)+cs(α﹣β)=0,所以tan(α﹣β)=﹣1.
(2)若α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),tan 2α=eq \f(cs α,2-sin α),則tan α等于( )
A.eq \f(\r(15),15) B.eq \f(\r(5),5) C.eq \f(\r(5),3) D.eq \f(\r(15),3)
答案為:A
解析:方法一 因為tan 2α=eq \f(sin 2α,cs 2α)=eq \f(2sin αcs α,1-2sin2α),且tan 2α=eq \f(cs α,2-sin α),
所以eq \f(2sin αcs α,1-2sin2α)=eq \f(cs α,2-sin α),解得sin α=eq \f(1,4).因為α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
所以cs α=eq \f(\r(15),4),tan α=eq \f(sin α,cs α)=eq \f(\r(15),15).
方法二 因為tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)=eq \f(\f(2sin α,cs α),1-\f(sin2α,cs2α))=eq \f(2sin αcs α,cs2α-sin2α)=eq \f(2sin αcs α,1-2sin2α),
且tan 2α=eq \f(cs α,2-sin α),所以eq \f(2sin αcs α,1-2sin2α)=eq \f(cs α,2-sin α),解得sin α=eq \f(1,4).
因為α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以cs α=eq \f(\r(15),4),tan α=eq \f(sin α,cs α)=eq \f(\r(15),15).
規(guī)律方法 三角恒等變換的“4大策略”
(1)常值代換:特別是“1”的代換,1=sin2θ+cs2θ=tan 45°等;
(2)項的拆分與角的配湊:如sin2α+2cs2α=(sin2α+cs2α)+cs2α,α=(α﹣β)+β等;
(3)降冪與升冪:正用二倍角公式升冪,逆用二倍角公式降冪;
(4)弦、切互化:一般是切化弦.
跟蹤演練1 (1)(多選)已知sin θcs θ+eq \r(3)cs2θ=cs θ+eq \f(\r(3),2),θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),則θ等于( )
A.eq \f(π,3) B.eq \f(π,6) C.eq \f(π,12) D.eq \f(π,18)
答案為:BD
解析:sin θcs θ+eq \r(3)cs2θ=eq \f(1,2)sin 2θ+eq \r(3)×eq \f(1+cs 2θ,2)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,6)))+eq \f(\r(3),2)=cs θ+eq \f(\r(3),2),
故cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2θ-\f(π,6)))=cs θ,所以2θ﹣eq \f(π,6)=θ+2kπ或2θ﹣eq \f(π,6)=﹣θ+2kπ(k∈Z),
故θ=eq \f(π,6)+2kπ或θ=eq \f(π,18)+eq \f(2kπ,3)(k∈Z).又θ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以θ=eq \f(π,6)或eq \f(π,18).
(2)已知函數(shù)f(x)=sin x﹣2cs x,設(shè)當x=θ時,f(x)取得最大值,則cs θ=________.
答案為:﹣eq \f(2\r(5),5)
解析:f(x)=sin x﹣2cs x=eq \r(5)sin(x﹣φ),其中cs φ=eq \f(\r(5),5),sin φ=eq \f(2\r(5),5),
則f(θ)=eq \r(5)sin(θ﹣φ)=eq \r(5),因此θ﹣φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,
則cs θ=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(φ+\f(π,2)+2kπ))=﹣sin φ=﹣eq \f(2\r(5),5).
考點二 正弦定理、余弦定理
核心提煉
1.正弦定理:在△ABC中,eq \f(a,sin A)=eq \f(b,sin B)=eq \f(c,sin C)=2R(R為△ABC的外接圓半徑).
變形:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C,sin A=eq \f(a,2R),sin B=eq \f(b,2R),sin C=eq \f(c,2R),a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
2.余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2﹣2bccs A.
變形:b2+c2﹣a2=2bccs A,cs A=eq \f(b2+c2-a2,2bc).
3.三角形的面積公式:S=eq \f(1,2)absin C=eq \f(1,2)acsin B=eq \f(1,2)bcsin A.
例2 (1)若△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,已知bsin 2A=asin B,且c=2b,則eq \f(a,b)等于( )
A.3 B.eq \f(1,3) C.eq \f(\r(3),3) D.eq \r(3)
答案為:D
解析:因為bsin 2A=asin B,所以2bsin Acs A=asin B,
利用正弦定理可得2abcs A=ab,所以cs A=eq \f(1,2),又c=2b,
所以cs A=eq \f(b2+c2-a2,2bc)=eq \f(b2+4b2-a2,4b2)=eq \f(1,2),解得eq \f(a,b)=eq \r(3).
(2)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知sin Csin(A﹣B)=sin Bsin(C﹣A).
①證明:2a2=b2+c2;
②若a=5,cs A=eq \f(25,31),求△ABC的周長.
①證明 方法一 由sin Csin(A﹣B)=sin Bsin(C﹣A),
可得sin Csin Acs B﹣sin Ccs Asin B=sin Bsin Ccs A﹣sin Bcs Csin A,
結(jié)合正弦定理eq \f(a,sin A)=eq \f(b,sin B)=eq \f(c,sin C),可得accs B﹣bccs A=bccs A﹣abcs C,
即accs B+abcs C=2bccs A(*).
由余弦定理可得accs B=eq \f(a2+c2-b2,2),abcs C=eq \f(a2+b2-c2,2),2bccs A=b2+c2﹣a2,
將上述三式代入(*)式整理,得2a2=b2+c2.
方法二 因為A+B+C=π,所以sin Csin(A﹣B)=sin(A+B)sin(A﹣B)
=sin2Acs2B﹣cs2Asin2B
=sin2A(1﹣sin2B)﹣(1﹣sin2A)sin2B=sin2A﹣sin2B,
同理有sin Bsin(C﹣A)=sin(C+A)sin(C﹣A)=sin2C﹣sin2A.
又sin Csin(A﹣B)=sin Bsin(C﹣A),
所以sin2A﹣sin2B=sin2C﹣sin2A,即2sin2A=sin2B+sin2C,
故由正弦定理可得2a2=b2+c2.
②解 由①及a2=b2+c2﹣2bccs A得,a2=2bccs A,所以2bc=31.
因為b2+c2=2a2=50,所以(b+c)2=b2+c2+2bc=81,得b+c=9,
所以△ABC的周長l=a+b+c=14.
規(guī)律方法 正、余弦定理的適用條件
(1)“已知兩角和一邊”或“已知兩邊和其中一邊的對角”應(yīng)采用正弦定理.
(2)“已知兩邊和這兩邊的夾角”或“已知三角形的三邊”應(yīng)采用余弦定理.
注意:應(yīng)用定理要注意“三統(tǒng)一”,即“統(tǒng)一角、統(tǒng)一函數(shù)、統(tǒng)一結(jié)構(gòu)”.
跟蹤演練2 (1)在△ABC中,若cs C=eq \f(7,9),bcs A+acs B=2,則△ABC外接圓的面積為( )
A.eq \f(49π,8) B.eq \f(81π,8) C.eq \f(81π,49) D.eq \f(81π,32)
答案為:D
解析:根據(jù)正弦定理可知b=2Rsin B,a=2Rsin A,
得2Rsin Bcs A+2Rsin Acs B=2Rsin(A+B)=2,
因為sin(A+B)=sin(π﹣C)=sin C=eq \r(1-cs2C)=eq \f(4\r(2),9),所以R=eq \f(9\r(2),8),
所以△ABC外接圓的面積S=πR2=eq \f(81π,32).
(2)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且eq \f(tan A,tan B)=eq \f(2c-b,b).
①求角A的大??;
②若a=2,求△ABC面積的最大值及此時邊b,c的值.
解 ①在△ABC中,由正弦定理得,c=2Rsin C,b=2Rsin B,
則eq \f(tan A,tan B)=eq \f(2c,b)﹣1=eq \f(2sin C,sin B)﹣1,eq \f(tan A,tan B)+1=eq \f(2sin C,sin B),
化簡得cs Asin B+sin Acs B=2sin Ccs A.即sin(A+B)=2sin Ccs A,
∵A+B=π﹣C,∴sin(A+B)=sin C≠0,∴cs A=eq \f(1,2),
∵0sin B
B.在銳角△ABC中,不等式sin A>cs B恒成立
C.在△ABC中,若acs A=bcs B,則△ABC是等腰直角三角形
D.在△ABC中,若B=eq \f(π,3),b2=ac,則△ABC必是等邊三角形
答案為:ABD
解析:對于A,由A>B,可得a>b,利用正弦定理可得sin A>sin B,正確;
對于B,在銳角△ABC中,A,B∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),∵A+B>eq \f(π,2),∴eq \f(π,2)>A>eq \f(π,2)﹣B>0,
∴sin A>sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-B))=cs B,因此不等式sin A>cs B恒成立,正確;
對于C,在△ABC中,acs A=bcs B,利用正弦定理可得sin Acs A=sin Bcs B,
∴sin 2A=sin 2B,∵A,B∈(0,π),∴2A=2B或2A=π﹣2B,
∴A=B或A+B=eq \f(π,2),∴△ABC是等腰三角形或直角三角形,錯誤;
對于D,由于B=eq \f(π,3),b2=ac,由余弦定理可得b2=ac=a2+c2﹣ac,
可得(a﹣c)2=0,解得a=c,則A=C=B=eq \f(π,3),∴△ABC必是等邊三角形,正確.
8.函數(shù)f(x)=sin x(sin x+cs x)﹣eq \f(1,2),若f(x0)=eq \f(3\r(2),10),x0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3))),下列結(jié)論正確的是( )
A.f(x)=eq \f(\r(2),2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))) B.直線x=eq \f(π,4)是f(x)圖象的一條對稱軸
C.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))上的最小值為﹣eq \f(\r(2),2) D.cs 2x0=eq \f(\r(2),10)
答案為:AD
解析:f(x)=sin2x+sin xcs x﹣eq \f(1,2)=eq \f(1-cs 2x,2)+eq \f(1,2)sin 2x﹣eq \f(1,2)=eq \f(1,2)(sin 2x﹣cs 2x)
=eq \f(\r(2),2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))),故A正確;
當x=eq \f(π,4)時,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2),∴x=eq \f(π,4)不是f(x)的對稱軸,故B錯誤;
當x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))時,2x﹣eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(5π,12))),∴f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))上單調(diào)遞增,∴f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))上無最小值,故C錯誤;
∵f(x0)=eq \f(3\r(2),10),∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x0-\f(π,4)))=eq \f(3,5),又2x0﹣eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(5π,12))),∴cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x0-\f(π,4)))=eq \f(4,5),
∴cs 2x0=cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x0-\f(π,4)))+\f(π,4)))=eq \f(\r(2),2)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x0-\f(π,4)))-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x0-\f(π,4)))))=eq \f(\r(2),10),故D正確.
三、填空題
9.若sin α=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6))),則tan 2α的值為________.
答案為:eq \r(3)
解析:由sin α=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6))),可得sin α=cs αcs eq \f(π,6)﹣sin αsin eq \f(π,6)=eq \f(\r(3),2)cs α﹣eq \f(1,2)sin α,則tan α=eq \f(\r(3),3),
tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)=eq \f(2×\f(\r(3),3),1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),3)))2)=eq \r(3).
10.已知sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-α))=eq \f(1,4),則sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-2α))=________.
答案為:﹣eq \f(7,8)
解析:sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-2α))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-α))-\f(π,2)))=﹣cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-α))))=﹣eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1-2sin2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-α))))=﹣eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,8)))=﹣eq \f(7,8).
11.如圖,某直徑為5eq \r(5)海里的圓形海域上有四個小島,已知小島B與小島C相距5海里,cs∠BAD=﹣eq \f(4,5).則小島B與小島D之間的距離為________海里;小島B,C,D所形成的三角形海域BCD的面積為________平方海里.
答案為:3eq \r(5) 15
解析:由圓的內(nèi)接四邊形對角互補,得cs∠BCD=cs(π﹣∠BAD)=﹣cs∠BAD=eq \f(4,5)>0,
又∠BCD為銳角,所以sin∠BCD=eq \r(1-cs2∠BCD)=eq \f(3,5),
在△BCD中,由正弦定理得eq \f(BD,sin∠BCD)=eq \f(BD,\f(3,5))=5eq \r(5),則BD=3eq \r(5)(海里).
在△BCD中,由余弦定理得(3eq \r(5))2=CD2+52﹣2×CD×5×eq \f(4,5),整理得CD2﹣8CD﹣20=0,
解得CD=10(負根舍去).所以S△BCD=eq \f(1,2)×10×5×eq \f(3,5)=15(平方海里).
12.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,a=2,cs 2C=cs 2A+4sin2B,則△ABC面積的最大值為________.
答案為:eq \f(2,3)
解析:由cs 2C=cs 2A+4sin2B得,1﹣2sin2C=1﹣2sin2A+4sin2B,
即sin2A=sin2C+2sin2B,由正弦定理得a2=c2+2b2=4,
由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccs A=4,∴c2+2b2=b2+c2﹣2bccs A,即cs A=﹣eq \f(b,2c)0,∴tan B=eq \r(3),∵B∈(0,π),∴B=eq \f(π,3).
(2)在△ABC中,由(1)及b=2eq \r(3),得eq \f(b,sin B)=eq \f(a,sin A)=eq \f(c,sin C)=eq \f(2\r(3),\f(\r(3),2))=4,
故a=4sin A,c=4sin C,
2a﹣c=8sin A﹣4sin C=8sin A﹣4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)-A))=8sin A﹣2eq \r(3)cs A﹣2sin A
=6sin A﹣2eq \r(3)cs A=4eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A-\f(π,6))),
∵0
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案6.2《圓錐曲線的方程與性質(zhì)》(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案62《圓錐曲線的方程與性質(zhì)》原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案62《圓錐曲線的方程與性質(zhì)》原卷版pdf、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案62《圓錐曲線的方程與性質(zhì)》教師版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案62《圓錐曲線的方程與性質(zhì)》教師版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共42頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案6.1《直線與圓》(2份打包,原卷版+教師版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案61《直線與圓》原卷版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案61《直線與圓》原卷版pdf、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案61《直線與圓》教師版doc、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)考點突破學(xué)案61《直線與圓》教師版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共43頁, 歡迎下載使用。
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