内容正文:
一、命题“宽度”上——注重横向多元拓展
■关联点:解三角形+三角函数+数列
1.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若a,b,c成等比数列,则角B的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 因为a,b,c成等比数列,所以b2=ac.所以cos B==≥=,当且仅当a=c时取等号.由于在△ABC中,B∈(0,π),且y=cos B在(0,π)上为减函数,所以角B的取值范围是.
■关联点:三角函数+数列+集合
2.(2023·全国乙卷)已知等差数列{an}的公差为,集合S={cos an|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )
A.-1 B.- C.0 D.
解析:选B 依题意等差数列{an}中,an=n+,显然函数y=cos的周期为3,要使集合S中只有两个元素可利用对称性取值,取a1=-,则cos a1=,cos a2=cos=,cos a3=cos=-1,所以S=,ab=-,故选B.
■关联点:平面向量+三角恒等变换+三角函数
3.已知向量m=(2cos2x,),n=(1,sin 2x),设函数f(x)=m·n,则下列关于函数y=f(x)的性质的描述正确的是( )
A.关于直线x=对称 B.关于点对称
C.周期为2π D.在上是增函数
解析:选D 因为向量m=(2cos2x,),n=(1,sin 2x),所以f(x)=m·n=2cos2x+sin 2x=1+cos 2x+sin 2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin+1.把x=代入f(x)得f=+1,没有取得最值,所以A不成立.把x=代入f(x)得f=1,所以B不成立.由于周期T==π,所以C不成立.因为x∈,2x+∈,又⊆,所以f(x)在上是增函数,所以D成立.
■关联点:平面向量+椭圆的性质+圆的性质
4.已知向量b,c和单位向量a满足|a-b|=2|b|,|c-a|+|c+a|=4,则b·c的最大值为( )
A. B. C.2 D.
解析:选C 设a=(1,0),b=(x,y),由|a-b|=2|b|可得(x-1)2+y2=4(x2+y2),化简可得3x2+3y2+2x-1=0,即2+y2=.设c=(x0,y0),则由|c-a|+|c+a|=4,可得+=4,故点(x0,y0)的轨迹为以(-1,0),(1,0)为焦点,2a=4的椭圆,其方程为+=1.设b,c的夹角为θ,则b·c=|b||c|cos θ.由圆与椭圆的性质可得,|b|≤+=1,|c|≤2,cos θ≤1,三者可同时取等号.故当b,c同向且方向与x轴正方向相反时,b·c取得最大值2.故选C.
二、命题“深度”上——强化纵向高次延伸
■延伸链:正弦定理―→三角形面积公式―→边角关系―→余弦定理
1.如图,在△ABC所在平面内,分别以AB,BC为边向外作正方形ABEF和正方形BCHG.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知S=,且asin A+csin C=4asin Csin B,则FH=( )
A.2 B.
C.3 D.4
解析:选C 由题意,在△ABC中,S=,asin A+csin C=4asin Csin B,
由正弦定理==,S=acsin B=,得a2+c2=4acsin B=6.
连接BF,BH,FH,如图所示,在△BFH中,由余弦定理,得 FH2=FB2+HB2-2FB·HB·cos∠FBH.又∠FBH=-B,∴FH2=FB2+HB2-2FB·HB·cos=2(c2+a2)+4acsin B=18.∴FH=3.
■延伸链:辅助角公式统一角―→T=求ω―→单调性求最值
2.已知函数f(x)=sin2ωx+sin ωxsin-(ω>0)的最小正周期为π,则f(x)在区间上的值域为( )
A. B. C. D.
解析:选C f(x)=sin2ωx+sin ωxsin-=-cos 2ωx+sin ωxcos ωx=sin 2ωx-cos 2ωx=sin,因为T=π,所以=π,得ω=1,所以f(x)=sin,因为x∈,所以2x-∈,所以当2x-=,即x=时,f(x)max=1,当2x-=,即x=时,f(x)min=-.故选C.
■延伸链:正弦定理―→三角函数和差公式―→辅助角公式―→三角函数的性质―→求最值
3.已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足(2b-c)cos A=acos C. 若a=3,则△ABC周长的最大值为________.
解析:结合正弦定理,由(2b-c)cos A=acos C,得(2sin B-sin C)cos A=sin Acos C,整理得2sin Bcos A=sin(A+C)=sin B,又sin B>0,所以cos