内容正文:
第二讲 三角恒等变换与解三角形(小题)
考点一
三角恒等变换
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=tan45°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.
1.(2021·全国乙卷文)cos2-cos2=( D )
A. B.
C. D.
解析:因为+=,
所以cos=cos (-)=sin ,
所以cos2-cos2=cos2-sin2=cos(2×)=cos =.
2.(2022·福建漳州一模)已知=,则sin(α-)=( C )
A. B.-
C.- D.
解析:由=,
得=,
所以sin (α-)=-.
3.(2022·湖北恩施期末)已知tan α=,tan β=-,且α,β∈(0,π),则2α-β=( C )
A. B.-
C.- D.-或
解析:因tan α=,tan β=-,
则tan 2α===,
tan(2α-β)===1,
因α,β∈(0,π),tan α>0,tan β<0,
则0<α<,<β<π,
又tan 2α>0,有0<2α<,于是得-π<2α-β<0,
因此2α-β=-.
4.(2022·江苏徐州模拟)古希腊的数学家毕达哥拉斯通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割率,黄金分割率的值也可以用2sin 18°表示.若实数n满足4sin218°+n2=4,则=( A )
A. B.
C. D.
解析:根据题中的条件可得
=
==
===.
三角函数式的化简方法及基本思路
(1)化简方法
弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂或升幂,“1”的代换,辅助角公式等.
(2)化简基本思路
“一角二名三结构”,即:
一看“角”,这是最重要的一环,通过角之间的差别与联系,把角进行合理地拆分,从而正确使用公式;
二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”,关于sin αcos α的齐次分式化切等;
三看“结构特征”,分析结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”,“遇根式化被开方式为完全平方式”等.
考点二
解三角形
正、余弦定理、三角形面积公式
(1)====2R(R为△ABC外接圆的半径).
变形:a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;
sin A=,sin B=,sin C=;
a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
(2)a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.
推论:cos A=,cos B=,
cos C=.
变形:b2+c2-a2=2bc cos A,a2+c2-b2=2ac cos B,
a2+b2-c2=2ab cos C.
(3)S△ABC=ab sin C=ac sin B=bc sin A.
1.(2021·全国甲卷)在△ABC中,已知B=120°,AC=,AB=2,则BC=( D )
A.1 B.
C. D.3
解析:由余弦定理得,
cos 120°=.
化简得,BC2+2BC-15=0,
解得BC=3或BC=-5(舍去).
2.(2022·江苏南京模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c cos B=a,则这个三角形的形状为( A )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.锐角三角形 D.等腰或直角三角形
解析:因为c cos B=a,
所以由余弦定理可得c·=a,
即a2+c2-b2=2a2,所以c2=a2+b2,
所以三角形的形状为直角三角形.
3.(2021·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为,B=60°,a2+c2=3ac,则b=__2__.
解析:由题意,得S△ABC=ac sin B=,
即ac·=,解得ac=4.
由余弦定理得,b2=a2+c2-2ac cos B=3ac-2ac·=8,解得b=2(负值已舍去).
4.(2022·湖南雅礼中学模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其中A=60°,B=45°,若将六个和△ABC全等的三角形围成如图的正六边形,设其面积为S1,设阴影部分面积为S2,则=__6+3__.
解析:因为A=60°,B=45°,则C=75°,
所以sin C=sin 75°=sin (45°+30°)
=sin 45°cos 30°+cos 45°sin 30°=,
面积比为相似