2020年高考数学(文)重难点专练02 三角函数与解三角形(解析版)

温柔似野鬼°
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2020年08月16日 09:00
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重难点02 三角函数与解三角形
【高考考试趋势】 新高考环境下, 三角函数与解三角形依然会作为一个重点参与到高考试
题中,其中对应的题目的分布特点与命题规律分析 可以看出,三角试题每年都考,而且文理有
别,或一大一小或三小或二小小指选择题或填空题,大指解答 题),解答题以简单题
或中档题为主,选择题或填空题比较灵活,有简单题,有中档题,也有对学生能力 和素养要求较
高的题.三角函数的图象与性质是高考考查的重点及热点内.
备考时要熟练掌握三角函数的图象与性质、三角恒等变换公式 及正、余弦定理,在此
基础上掌握一些三 角恒变换的技巧,如角的变换,函数名称的变换等,此外,还要注意题目
中隐含的各种限制条件,选择合 理的解决方法,灵活实现问题的转化
鉴于新课标核心素养的要求,三角函数与解三角形在实际背景下的 应用也将是一个考试
试点.考点主要集中在三角函数图像及其性质的应用,三角函数恒等变换,以及正弦 余弦定
理的应用.本专题在以往高考常见的题型上,根据新课标的要求,精选了部分预测题型,并
对相应的题型的解法做了相应的题目分析以及解题指导,希望你在学习完本专题以后能够对
三角函数以 及解三角形的题型以及解答技巧有一定的提升.
【知识点分析以及满分技巧】
三角 函数与解三角形:从返几年高考情况来看,高考对本部分内容的考查主要有,1.
三解恒等变换与三角函 数的图象、性质相结合;2.三角恒等变换与解三角形相结合;3.平面
向量、不等式、数列与三角函数 和解三角形相结合,难度一般不大,属中档题型.
三角函数图形的性质以及应用:对于选择题类型特 别是对称中心,对称轴等问题选项中
特殊点的带入简单方便,正确率比较高.总额和性的问题一般采用换 元法转化成最基本的函
数问题去解答.
对于三角函数有关恒等变换的题目应注重公式的变形.
解三角形类型的大题中,重点是角边转化, 但是要注意两边必须同时转化,对于对应的面
积的最大值问题以及周长的最值问题一般转化成基本不等式 去求,但是在用基本不等式的时
候应注意不等式等号成立的条件.

【常见题型限时检测】(建议用时:35分钟)


1
.(
20 19·
湖北高考模拟(文))把函数
y
sin(
x

3
)
的图象上各点的横坐标缩短到原来


1
(纵坐标不变) ,再将图象向左平移个单位长度,则所得图象(



2
4
A
.在
(


,)
上单调递增

66
B
.关于
(

12
,0)
对称

C
.最小正周期为
4


【答案】
A
【解析】

【分析】

D
.关于
y
轴对称

利用三角函数的平移伸缩变换得到新的 函数,然后利用正弦函数的单调性、周期性、以及
对称性,检验即可得到答案.

【详解】


ysin

x



3




图象上各点的横坐标缩短到原 来的
1
(纵坐标不变)
.
2
得到函数
ysin

2x


3


的图象,再将图象向左平移< br>
个单位长度,

4




< br>



ysin2x
ysin2x
得到 函数

的图象
.




,即
6
43





显然函数是非奇非偶函数, 最小正周期为

,排除选项
C,D



2x< br>
6
k


kZ

,得
x

12

k




kZ

,不关于

12
,0

对称,排除选项
B

2




2
2k
2x

6


2
2k


kZ

,得


3
k

x

6
k


kZ



所得函数在





,

上单调递增,故
A
正确
.
36



故选:
A
【名师点睛】

本题考查函数
y

Asin

ωx+φ
)的图象变换规律 ,考查正弦函数的单调性、周期性、以及
对称性,属于基础题.

2
.(2019·
山东高考模拟(文))将函数
f
(
x
)
< br>2sin

2
x




6

的图像向右平移

个单位长
6
度,再把图象上所有 点的横坐标伸长到原来的
2
倍(纵坐标不变)得到函数
g(x)
的图
象,则下列说法正确的是(



A
.函数
g(x)
的最大值为
31
B
.函数
g(x)
的最小正周期为


C
.函数< br>g(x)
的图象关于直线
x

3
对称
D
. 函数
g(x)
在区间



2


,
上单调递增


63

【答案】
D
【解析】

【分析】

根据平移变换和伸缩变换的原则可求得
g

x

的解析式,依次判断
g

x

的最值、最小
正周期、对称轴和单调性,可求得正确结果
.
【详解】

函数
f

x

向右平移










个单位长度得:
2sin

2

x



2sin

2x


6
6
6

6





横坐标伸长到原 来的
2
倍得:
g

x

2sin
x




6

g

x< br>
最大值为
2
,可知
A
错误;

g

x

最小正周期为
2

,可知
B
错误;

x

3
时,
x

6


6
,则
x

3
不是
g
x

的对称轴,可知
C
错误;




2


x,
x


63

时,

6
本题正确选项:
D

【名师点睛】






0,

,此时
g

x

单调递增,可知
D
正确
.

2

本题考查三角函数平移变换和伸缩变换、正弦型函数的单 调性、对称性、值域和最小正
周期的求解问题,关键是能够明确图象变换的基本原则,同时采用整体对应 的方式来判
断正弦型函数的性质
.
3
.(
2019·
安徽 高三月考(文))
ABC
三内角
A,B,C
的对边分别为
a,b, c
,


ab



cos2Aco s2B

的(



A
.充分不必要条件

C
.充要条件

【答案】
C
【解析】

试题分析:在三角形中,
cos2 Acos2B
等价为
12sin
2
A12sin
2
B
,即

ab
,由正弦定理
sinAsinB

B
.必要不充分条件

D
.即不充分也不必要条件

ab

,得
sinAsinB
.充分性成立.若
sinAsinBsinAsinB
,则正弦定理
ab

,得
ab
, 必要性成立.所以,

ab

sinAsinB


sinAsinB

的充要条件.即
ab

co s2Acos2B
成立的充要条件,故选
C

考点:必要条件、充分条件与 充要条件的判断.

4
.(
2019·
湖南师大附中高考模拟(文) )一艘海轮从
A
处出发,以每小时
40
海里的速度


3 0
分钟后到达
B
处,沿东偏南
50
海里方向直线航行,在
C
处有一座灯塔,海轮在
A

观察灯塔,其方向是东偏南
20,在
B
处观察灯塔,其方向是北偏东
65
,那么
B

C
两点间的距离是(



A

102
海里

【答案】
A
【解析】

,

,

B

103
海里
C

202
海里
D

203
海里
如图,在中,
;由正弦定理得,得
,

B

C
两点
间的距离是
10n mile



考点:解三角形.

5
.(
2019·
广东高考模拟(文) )在
VABC
中,
AB2

C
π
,则
AC3BC
的最大

6
值为
(

)

A

47

【答案】
A
B

37
C

27
D

7


【解析】

【分析】利用正弦定理 得出
VABC
的外接圆直径,并利用正弦定理化边为角,利用三角

形内角和 关系以及两角差正弦公式、配角公式化简,最后利用正弦函数性质可得出答案.
【详解】
VABC
中,
AB2

C
AB
π
4

,则
2R
sinC
6



AC 3BC4sinB43sinA4sin

A

43sinA2 cosA63sinA47sin

Aθ


6
< br>
,其中
sinθ
7321

,sinθ,
14 14
由于
0A
故选:
A



π< br>4π

0θ
所以
0Aθ
,所以最大值为
4 7


623
【名师点睛】


本题考查正弦定理 以及两角差正弦公式、配角公式,考查基本分析计算能力,属于中等题.
二、填空题
6
.(
2019·
黑龙江高三月考(文))若
sin


π

1







,则
cos

2



______



6

3

3

【答案】

【解析】

【分析】

7

9
利用角















的关系 ,建立函数值的关系求解
.

6

3

2
【详解】


已知
sin


π

1

π< br>
π

π




,且










,则

6

3

6

3
2
7

π

π

1



π

cos




si n





,故
cos

2


2cos
2




1 


9

3

6

3
3

3

【名师点睛】

给值求值的关键是找准角与角之间的关系,再利用已知的函数求解未知的函数值
.
7
.(
2019·
湖南师大附中高考模拟(文))
ABC
的内角A,B,C
的对边分别为
a,b,c
,已

3

acosCccosA

b,B60
,则
A
的大小为__________


【答案】
75

【解析】


3

acosCccosA
b
,根据正弦定理得
3

sinAcosCsinCcosA

sinB
,即
3sin

AC


3


2
1

sin

AC

,?AC30


26
又因为
AC180B120


所以
2A150,A75


故答案为
75


8
.(
2019·
江 西高考模拟(文))设
f(x)sin2x3cos2x
,将
f(x)
的 图像向右平移



0)

个单位长度,得到
g (x)
的图像,若
g(x)
是偶函数,则

的最小值为
__ ______

【答案】
5


12
【解析】


【分析】

先化简函数f(x),
再求出
g(x)2sin(2x2


k
赋值即得解
.
【详解】


3
)
,由题得


12

k

,kZ
,给< br>2
f(x)sin2x3cos2x2sin(2x)


3


0)

f(x)
的图像向右平移

个单位长度得到
g(x)2sin(2x2


因为函数
g(x )
是偶函数,



3
)


所 以
2



3


2
k
,



12

k



0)

,kZ

2
所以

min

5


12
故答案为
5


12
【名师点睛】

本题主要考查三角恒等变换和图像的变换,考查三角函数的图像和性质,意在考查学生
对这些知 识的理解掌握水平和分析推理能力
.
9
.(
2019·
广东高考模 拟(文))在
△ABC
中,角
A,B,C
所对的边分别为
a,b,c

ABC120

ABC
的平分线交
AC
于点
D
,且
BD1
,则
4ac
的最小值为
__ ______


【答案】
9
【解析】

分析:先根据三角形面积公式得条件、再利用基本不等式求最值
.
详解:由题意可知 ,
S
△ABC
S
△ABD
S
△BCD
,
由角平分线性质和三角形面积公式得


11111
acsin120a1 sin60c1sin60
,化简得
acac,1
,因此
222ac
11c4ac4a
4ac(4ac)()5529,
acacac
当且仅当
c2a3
时取等号,则
4ac< br>的最小值为
9
.
【名师点睛】:在利用基本不等式求最值时,要特别注意
拆、拼、凑

等技巧,使其满足


”(
不 等式的另一边必须为定值
)



”(


基本不等式中


”(
即条件要求中字母为正数
)
号取得的条件
)
的条件才能应用,否则会出现错误
.

三、解答题
10

B

C
的对边分别为
a,b,c
,(
2019·
山东济南外国语学校高考模拟(文))
ABC< br>的内角
A

已知

a2c

cosBb cosA0
.

I
)求
B


II
)若
b3,ABC
的周长为
323,求ABC
的面 积
.
【答案】(


B
【解析】

【分析】

2

(Ⅰ)
S
△ABC

33

4
3

Ⅰ< br>)直接利用正弦定理和三角函数关系式的恒等变换,求出
B
的值;



)利用余弦定理和三角形的面积公式求出结果.

【详解】




Q

a2c

cosBbcosA0
,


sinA2sinC

cosBsinBcosA0



sin AcosBsinBcosA

2sinCcosB0
,
sin

AB

2cosBsinC0


Qsin

AB

sinC
.
1
cosB
,
2
2
Q0B

,B

.
3(Ⅰ)
由余弦定理得
9ac2ac


22

1




2

a
2
c
2
ac9,

ac

ac9
,< br>
2
Qabc323,b3,ac23


ac3


11333
.
acsinB3< br>2224
S
VABC

【名师点睛】

本题考查的 知识要点:正弦定理和余弦定理的应用,三角函数关系式的恒等变换,三角
形面积公式的应用.

11
.(
2017·
辽宁鞍山一中高考模拟(文))已知
a

b

c
分别为
ABC
三个内角
A
,< br>B
,
C

的对边,
c3asinCccosA
.
(Ⅰ)

A


(Ⅰ)

a
=2

ABC
的面积为
3
,求
b

c
.


【答案】
(1)
A
【解析】

【详解】


3
(2)
bc
=2
(Ⅰ)

c3asinCccosA
及正弦定理得

3sinAsinCcosAsinCsinC

由于
sinC0,所以
sin

A




1



6

2

0A

,故
A

3
.
(Ⅰ)
ABC
的面 积
S
=
1
bcsinA
=
3
,

bc
=4


2

a
2
b
2< br>c
2
2bccosA

c
2
b
2=8
,解得
bc
=2
12
.(
2019·
绥阳县绥阳中学高考模拟(文))在
ABC
中,角
A,B,C
所对的边分别 为
a,b,c

bcosA(2ca)cosB
.

1
)求角
B
的大小;


2
) 若
b6

ABC
的面积为
23
,求
ABC< br>的周长
.
【答案】(
1

B
【解析】

2

;(
2

2116
.
3
【分析】(
1
)根据正弦定理与两角和正弦公式可得
cosB
1

,从而得到角
B
的大小;
2

2
)利用面积公式可 得
ac8
,结合余弦定理可得
ac211
从而得到
ABC< br>的周


.


【详解】

解:(1
)由正弦定理可得
sinBcosA

2sinCsinA
cosB



sin

AB

2sinCcosBsinC
.
又角
C

ABC
的内角,所以
sinC0
,所以
cosB

B
0,


,所以
B
1
.
2
2

.
3

2
)由
S
ABC

13
acsinBac23
,得
ac8
.
24
2

b
2
a
2
c
2
ac

ac

ac36


所 以
ac211
,所以
ABC
的周长为
2116
.
【名师点睛】


1
)在三角形中根据已知条件求未知的边或角时, 要灵活选择正弦、余弦定理进行边角
之间的转化,以达到求解的目的.


2
)求角的大小时,在得到角的某一个三角函数值后,还要根据角的范围才能确定角的
大小,这点 容易被忽视,解题时要注意.

13
.(
2019·
广东高考模拟( 文))已知
a,b,c
分别为
△ABC
内角
A,B,C
的对 边,
cosC
c2b


2a


)求
A




)已知点
D

BC
边上,
DC2BD2

A C3
,求
AD


【答案】(


A
【解析】

2




1
3


【分析】

1


)由余弦定理 化简已知可得
b
2
c
2
a
2
bc
,可求得
cosA
,结合范围
2
A(0,

)
,可求
A
的值.



)由已知可求得
BC3
,由余弦定理求得
c
的值,可求
cosC
的值,在
VADC
中,
由余弦定理可得
AD
的值.

【详解】
c2ba
2
b
2
c
2
解:(

)∵
cosC



2a2ab
∴整理可得:
b
2
c
2
a
2
bc


b
2
c
2
a
2
bc1

cosA 


2bc2bc2

A(0,

)



A
2



3


)∵
A
2


DC2BD2

bAC3
,可得:
aBC3


3

1

2
93c23c
∴由余弦定理
a bc2bccosA
,可得



,可得:

2

222
c
2
3c60


∴解得:
c3

(负值舍去),


a2
b
2
c
2
9333

cosC< br>,


2ab2
233

VADC
中 ,由余弦定理可得:
ADAC
2
CD
2
2ACCDcos C
34232
3
1


2
【名师点睛】

本题主要考查了余弦定理及方程思想,还考查了计算能力及转化能力,属于中档题
.
14
.(
2019·
安徽合肥一中高考模拟(文))在

ABC
中,
a,b,c







A,B,C






,且
sinBsinCsin

AC

.

1
)求角
A



2
)若
a3
,求
b2c
的最大值
.
【答案】(
1

A
【解析】

【分析】


1
)利用
sinBsin(AC)
展开代入已知条件,化简得
cosA
求得
A

3
;(
2

221
.
1
,再根据
0A


2

3



2
)用角
B
这一变量来表示< br>b2c
,转化成研究
23(2sinB3cosB)
的最大值
.
【详解】


1
)因为
sinBsinCsin

AC

,所以
sin

AC

 sinCsin

AC



所以
sinAc osCcosAsinCsinCsinAcosCcosAsinCcosA
1


2


因为
0A

,所以
A

3
.

2
)由(
1
)得
C
2

B


3
3bc
abc
 

sinB
2

2R
,所以由正弦定理,

sinsin(B)
sinAsinBsinC
33
所以
b23 sinB,c23sin(
2

B)


3
2

B)23(2sinB3cosB)

3所以
b2c23sinB43sin(
221sin(B

)
,其中
tan


3

,

( 0,)


22

B(0,
2

)
,存在
B
使得
B


,所以
si n(B

)
的最大值为
1


3
2
所以
b2c
的最大值为
221
.
【名师点睛】

本题考查三角恒等换、正弦定理及三角函数的最值等知识,考查逻辑推 理和运算求解能
力,解题过程中要特别注意,求最值的方法,即引入变量
B
,构造关于 变量
B
的函数,
接着

研究函数的值域,从而得到目标式子的最值
.
15

D
是 直角
VABC
斜边
BC
上一点,
AC3DC



2019·
内蒙古高考模拟(文))如图,

(

)


BAD60
o
,求

ADC
的大小;

(

)

BD2DC
,且
AB6
,求
AD
的长.


【答案】
(

)120(

)2

【解析】

【分析】

o
3
(

)
由已知可求

DAC30
o
,在
V

ADC
中,由正弦定理可得
sin

ADC
2
即可解得< br>
ADC120
o

(

)
由已知在VABC
中,由勾股定理可得
DC1

6AD44ADcosθ


2
BD2

AC3
,令

ADBθ
,由余弦定理

3AD12ADcosθ
,即可


2
解得
AD


值.

【详解】

(

)Q

BAD60
o


BAC90
o




DAC30
o



VADC
中,由正弦定理可得:
DCAC



sin

DACsin

ADC
sin

ADC
AC3


sin

DAC
DC2


ADC120
o

60
o




BAD60
o



ADC 120
o

(

)QBD2DC


BC3DC



VABC
中,由勾股定理可得:BC
2
AB
2
AC
2
,可得:
9DC2
63DC
2


DC1
,< br>BD2

AC3




ADBθ
,由余弦定理:


VADB中,
AB
2
AD
2
BD
2
2ADBD cosθ



VADC
中,
ACADCD2A DCDcos

πθ



222
6A D44ADcosθ


2
可得:

3AD12 ADcosθ




2

解得:
AD< br>2
2
,可得:
AD2

【名师点睛】

本题主要考查了正弦定理,余弦定理,勾股定理在解三角形中的应用,考查了计算能力
和转化思想,属于 中档题.

16
.(
2019·
福建高考模拟(文))已知函数f(x)3sin(x)sin(
3

x)cos
2
x 1


2
(1)
求函数
f(x)
的递增区间;

(2)< br>若
ABC
的角
A,B,C
所对的边分别为
a,b,c
,角
A
的平分线交
BC

D

f(A)
3

AD2BD2
,求
cosC


2【答案】(
1
)递增区间为
[k



,k< br>
]

kZ
;(
2

cosC
63

62
.
4
【解析】

分析:(
1
)利用三角恒等变换化简函数
f

x

的解析式,再利 用正弦函数的单调性,
求得函数
f

x

的递增区间;

2
)在
ABC
中,利用正弦定理求得
sinB< br>的值,可得
B
的值,再利用两角和的余弦


公式,求得
c osCcos

AB

的值
.
详解:
(1 )

f

x

3sin

x

sin


3


x

c os
2
x1


2

3sinxcosx sin
2
x
31cos2x

sin2x
22


1

sin

2x




6

2


2k


2
2x

6
2k


2

kZ



k



6
xk



3

kZ


∴函数
f

x

的递增区间为

k





6
,k



3



kZ
.
(2)

f

A




13


3

,∴
sin

2A


,∴
sin

2A

1

< br>6

226

2


0A

,∴


6
2A

6

11



6

2A

6


2
,∴
A

3



AD
平分
BAC
,∴
BAD

6



AD2BD2
,又由

22
BDAD
2


正弦定理得:,∴,


sinB
,∴
sinB
sin
sinBADsinB
2
6

0B
2





C


B=
,∴;∴





34

34



1232
62



cosCcos
∴.




22

224

34


【名师点睛】:本题主要考查三角恒等变换,正弦函数的单调性,正弦定 理、两角和的
余弦公式的应用,属于中档题
.

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