内容正文:
小题考法(二) 三角恒等变换、解三角形
三角恒等变换
1.(2023·新课标Ⅰ卷)已知sin(α-β)=,cos αsin β=,则cos(2α+2β)=( )
A. B.
C.- D.-
解析:选B 因为所以sin αcos β=,所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=+=,所以cos(2α+2β)=1-2sin2(α+β)=1-2×2=,故选B.
2.(2023·新课标Ⅱ卷)已知α为锐角,cos α=,则sin =( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由题意,cos α==1-2sin2,得sin2===2.又α为锐角,所以sin>0.所以sin=,故选D.
3.已知sin+cos α=,则sin=( )
A. B.
C.- D.-
解析:选D sin+cos α=,∴sin αcos-cos αsin+cos α=sin α+cos α=,∴cos=,∴sin=sin=cos 2=2cos2-1=2×2-1=-.
4.(2022·新课标Ⅱ卷)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:选C 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.
5.已知β∈,sin β=,若3sin(α+2β)=sin α,则tan(α+β)=________.
解析:因为β∈,sin β=,sin2β+cos2β=1,解得cos β=-,所以tan β=-,sin 2β=-,cos 2β=.又3sin(α+2β)=3sin αcos 2β+3cos αsin 2β=3××sin α+3××cos α=sin α-cos α=sin α,所以sin α=cos α,tan α=.
所以tan(α+β)===.
答案:
[提分技巧]
三角恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan 45°等.
(2)项的拆分与角的配凑: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.
利用正、余弦定理解三角形
[讲评提能]
[例1] (1)(2023·济宁二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若AB边上的高为2c,A=,则cos C=( )
A. B.
C. D.
(2)(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若acos B-bcos A=c,且C=,则B=( )
A. B.
C. D.
[解析] (1)如图,AB边上的高为CD,因为A=,所以AD=2c,2c=bsin,所以BD=c,b=2c.在Rt△BDC中,由勾股定理可得BC==c.在△ABC中,由余弦定理可得cos∠ACB==.
(2)因为acos B-bcos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-sin Bcos A=sin C=sin(B+A),则2sin Bcos A=0.在△ABC中,sin B≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π--=,故选C.
[答案] (1)B (2)C
[提分技巧]
正、余弦定理的适用条件
(1)“已知两角和一边”或“已知两边和其中一边的对角”应采用正弦定理.
(2)“已知两边和这两边的夹角”或“已知三角形的三边”应采用余弦定理.
[提醒] 应用定理要注意“三统一”,即“统一角、统一函数、统一结构”.
[过关训练]
1.在△ABC中,角A, B, C所对的边分别为a, b, c,若2bsin A=a,则B=( )
A. B.或
C. D.或
解析:选D 因为在△ABC中,2bsin A=a,所以2sin Bsin A=sin A,因为sin A≠0,所以sin B=,又B∈(0,π),所以B=或B=.故选D.
2.(2022·全国甲卷)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当取得最小值时,BD=________.
解析:设BD=k(k>0),则CD=2k.根据题意作出大致图形,如图.在△ABD中,由余弦定理得AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠