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大题专项练(一) 三角函数及解三角形
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(新)高考二轮复习·数学
1.(2022·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(1)证明:因为sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A),
所以sin C(sin Acos B-cos Asin B)=sin B(sin Ccos A-cos Csin A),即sin Csin Acos B+cos Csin Asin B=sin Bsin Ccos A+cos Asin Bsin C,则sin Asin(B+C)=2cos Asin Bsin C,即sin2A=2cos Asin Bsin C,
由正弦定理可得a2=2bccos A,
所以由余弦定理可得a2=2bc·,
所以a2=b2+c2-a2,即2a2=b2+c2.
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(新)高考二轮复习·数学
(2)若a=5,cos A=,求△ABC的周长.
(2)解:因为a=5,所以由(1)知b2+c2=50,由余弦定理可得cos A=,即=,所以2bc=31,
所以(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,即b+c=9,
所以△ABC的周长为a+b+c=5+9=14.
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2.(2022·浙江卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知4a=c,cos C=.
(1)求sin A的值;
解:(1)依题意,在△ABC中,∵cos C=,∴sin C==.
由4a=c,结合正弦定理可得4sin A=sin C,
∴sin A=sin C=×=.
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(2)若b=11,求△ABC的面积.
解:(2)由(1)可知,sin C=>0,cos C=>0,a=c,∴A<C<,cos A==.
在△ABC中,sin B=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C,
∴b=a+c=11.
结合4a=c,可求得a=5.
∴△ABC的面积S=absin C=×5×11×=22.
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3.(2022·上海模拟)已知函数f(x)=Msin(ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
解:(1)由图象可知,函数f(x)的最小正周期T=2×=π,∴ω==2.
∵点在函数f(x)的图象上,
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∴Msin=0,即sin=0.
又∵0<φ<,则<+φ<,从而+φ=π,即φ=.
又点(0,1)在函数f(x)的图象上,
∴由Msin=1,得M=2.
此时f(x)=2sin,则f(x)在x=附近单调递增,合乎题意,
∴函数f(x)的解析式为f(x)=2sin.
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(2)在∠A为锐角的△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f=,b+c=2+3,且△ABC的面积为3,求a的值.
解:(2)∵f=2sin=,
∴sin=,∵sin=sin=sincos+cossin=,
cos=cos=coscos-sinsin=,
又A∈,则<A+<,
∴A+=或,可得A=或,
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(新)高考二轮复习·数学
当A=时,∵S△ABC=bcsin A=bc=3,可得bc=6.
又∵b+c=2+3,∴a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-2bc-2bccos A,
解得a=;
当A=时,∵S△ABC=bcsin A=bc=3,可得bc=6-6,
∵b+c=2+3,∴a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-2bc-2bccos A,
解得a=.
∴a=或a=.
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4.(2022·青海西宁模拟)在①a=6;②a=8;③a=12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cos A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,面积为S,且a2+b2-c2=4S,c=5, ?
解:由题意可知在△ABC中,
因为a2+b2-c2=4S,且S=absin C,
所以=sin C,
由余弦定理可知=cos C,
所以cos C=sin C.
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因为C∈(0,π),所以C=.
若选①a=6,由正弦定理=,
解得sin A=sin C=×=,
在△ABC中,因为c>a,所以C>A,
又因为C=,则角A只有一解,且A∈,
所以cos A===.
若选②a=8,由正弦定理=,
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(新)高考二轮复习·数学
解得sin A=sin C=×=,
在△A