内容正文:
第三讲 三角函数与解三角形的综合问题
授课提示:对应学生用书第11页
1.(2021·新高考全国Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC上,BDsin∠ABC=asin C.
(1)证明:BD=b;
(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.
解析:(1)证明:在△ABC中,由BDsin∠ABC=asin C及正弦定理可得BD·b=a·c,又b2=ac,所以BD·b=b2,故BD=b.
(2)由AD=2DC得AD=b,DC=,
在△ABD中,cos A===,
在△ABC中,cos A==.
故=,化简得3c2-11b2+6a2=0,
又b2=ac,
所以3c2-11ac+6a2=0,即(c-3a)(3c-2a)=0,
所以c=3a或c=a.
当c=3a时,b2=ac=3a2,所以b=a,
此时a+b<c,故a,b,c构不成三角形;
当c=a时,b2=ac=a2,所以b=a,
此时a,b,c可以构成三角形,
故c=a,b=a,所以在△ABC中,cos∠ABC===.
2.(2020·新高考全国卷Ⅰ)在①ac=,②csin A=3,③c=b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c的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin A=sin B,C=,________?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解析:方案一:选条件①.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,
由此可得b=c.
由①ac=,解得a=,b=c=1.
因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c=1.
方案二:选条件②.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,
由此可得b=c,B=C=,A=.
由②csin A=3,所以c=b=2,a=6.
因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c=2.
方法三:选条件③.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c.
由③c=b,与b=c矛盾.
因此,选条件③时问题中的三角形不存在.
3.(2021·新高考全国Ⅱ卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,且满足b=a+1,c=a+2.
(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求a;若不存在,说明理由.
解析:(1)2sin C=3sin A⇒2c=3a,∵c=a+2,∴2(a+2)=3a,∴a=4,∴b=a+1=5,c=a+2=6,∴cos A===,∴sin A==,
∴S△ABC=bcsin A=×5×6×=.
(2)由于c>b>a,故要使△ABC为钝角三角形,只能是C为钝角.
cos C=<0⇒a2+b2<c2⇒a2+(a+1)2<(a+2)2⇒a2-2a-3<0⇒-1<a<3,又a>0,∴a∈(0,3).
考虑构成△ABC的条件,可得a+b>c⇒a+(a+1)>a+2⇒a>1.
综上,a∈(1,3).又a为正整数,∴a=2,∴存在a=2,使得△ABC为钝角三角形.
[把脉考情]
考什么
1.三角函数的图象、性质与三角变换的综合题.
2.三角形中基本量的计算(涉及最值、范围问题).
3.解三角形在平面图形中的应用.
新动向
1. 在解答题中会继续考查利用正、余弦定理求解三角形边、角、面积问题,常涉及最值、范围问题.
2.注意在平面四边形中考查解三角形应用.
授课提示:对应学生用书第12页
题型一 三角函数的图象与性质的综合问题 合作探究
[典例] (12分)已知函数,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,,得到函数g(x)的图象.
(1)求g(x)的解析式;
(2)求g(x).
[学审题]
条件信息
想到方法
注意什么
信息❶和差公式及降幂公式
利用三角恒等变换化f(x)为Asin(ωx+φ)结构
(1)化简f(x)时,注意变换准确
(2)把握准平移变换规律,这一点易出错
(3)整体代入思想,转化与化归思想在解题过程中的应用
信息❷图象平移变换
三角函数图象平移变换规律
信息❸求g(x)在给定区间上的单调区间及值域
整体代换ωx+φ研究单调性及值域
[规范解答] (1)f(x)=sin+4cos2x
=+2(1+cos 2x)
=sin 2x-cos 2x+2cos 2x+2
=sin 2x+cos 2x+2=sin+2,4分
将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到函数
g(x)=