内容正文:
第二讲 三角变换与解三角形
[对应学生用书P18]
1.(2022·新高考全国卷Ⅱ)若sin(α+β)+cos(α+β)=2cossin β,则( )
A.tan(α-β)=1 B.tan(α+β)=1
C.tan(α-β)=-1 D.tan(α+β)=-1
解析 由题意得sin αcos β+sin βcos α+cos αcos β-sin αsin β=2×(cos α-sin α)sin β,整理,得sin αcos β-sin βcos α+cos αcos β+sin αsin β=0,即sin(α-β)+cos(α-β)=0,所以tan(α-β)=-1,故选C.
答案 C
2.(2022·新高考全国卷Ⅱ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3,已知S1-S2+S3=,sin B=.
(1)求△ABC的面积;
(2)若sin Asin C=,求b.
解 (1)∵边长为a的正三角形的面积为a2,
∴S1-S2+S3=(a2-b2+c2)=,
又a2-b2+c2=2accos B,
所以accos B=1,
由sin B=得cos B=,∴ac==,
故S△ABC=acsin B=××=.
(2)由正弦定理得:=·===,
故b=sin B=.
3.(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 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=,结合a=b,b=c,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②c sin 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.
方案三: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.
1.三角函数的化简与求值是高考的命题重点,其中关键是运用倍角公式、两角和与差公式进行恒等变换, “角”的变换是三角恒等变换的核心.
2.正、余弦定理及应用是高考的必考内容,主要考查边、角、面积的计算及有关的范围问题,常与三角恒等变换交汇融合,解答题常处于第一题位置,注重基础知识、基本能力的考查.
3.三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.
考点一 三角恒等变换及求值
(1)(2022·贵阳市第一学期监测考试 )若tan=-,则cos 2α等于( )
A. B.
C. D.-3
(2)已知sin α=,sin(α-β)=-,α,β均为锐角,则β等于( )
A. B.
C. D.
[解析] (1)解法一 由tan===-,解得tan α=,
所以sin α=±,所以cos 2α=1-2sin2α=.故选A.
解法二 令β=α-,则α=+β,tan β=-,所以cos 2α=cos=-sin 2β=-=-=.故选A.
(2)由α,β为锐角,则-<α-β<,
由sin(α-β)=-,得cos(α-β)=,
又sin α=,所以cos α=,
所以sin β=sin[α-(α-β)]
=sin αcos(α-β)-cos αsin (α-β)
=×-×=.
所以β=.
[答案] (1)A (2)C
[方法与警示] 三角函数恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan 45°等.
(2)项的分拆与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
(4)弦、切互化:一般是切化弦.
【警示】 求角问题要注意角的范围,要根据已知条件用已知的角表示待求的角,特别要将所求角的范围尽量缩小,避免产生增解.
1.黄金分割比是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,黄金分割数的近似值为0.618,这一数值也可表示为a=2sin 18°,若a2+b=4,则=( )
A. B.2
C. D.4