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)
武汉地震局-南平中考成绩查询
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
的
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】
将
ysin
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
ysin
2x
3
的图象,再将图象向左平移<
br>
个单位长度,
4
<
br>
ysin2x
ysin2x
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
;
令
2x<
br>
6
k
kZ
,得
x
12
k
kZ
,不关于
12
,0
对称,排除选项
B
;
2
令
2
2k
2x
6
2
2k
kZ
,得
3
k
x
6
k
kZ
,
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
31
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
当
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
,
则
“
ab
”
是
“
cos2Aco
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
Acos2B
等价为
12sin
2
A12sin
2
B
,即
若
ab
,由正弦定理
sinAsinB
.
B
.必要不充分条件
D
.即不充分也不必要条件
ab
,得
sinAsinB
.充分性成立.若
sinAsinBsinAsinB
,则正弦定理
ab
,得
ab
,
必要性成立.所以,
“
ab
”
sinAsinB
是“
sinAsinB
”
的充要条件.即
ab
是
co
s2Acos2B
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
处
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】
,
,
则
B
.
103
海里
C
.
202
海里
D
.
203
海里
如图,在中,
;由正弦定理得,得
,
即
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,
AB2
,
C
π
,则
AC3BC
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,
AB2
,
C
AB
π
4,
,则
2R
sinC
6
5π
AC
3BC4sinB43sinA4sin
A
43sinA2
cosA63sinA47sin
Aθ
6
<
br>
,其中
sinθ
7321
,sinθ,
14
14
由于
0A
故选:
A
.
5π
π<
br>4π
,
0θ
所以
0Aθ
,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
2π
,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
2π
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
知
3
acosCccosA
b,B60
,则
A
的大小为__________
.
【答案】
75
【解析】
由
3
acosCccosA
b
,根据正弦定理得
3
sinAcosCsinCcosA
sinB
,即
3sin
AC
3
,
2
1
sin
AC
,?AC30
,
26
又因为
AC180B120
,
所以
2A150,A75
,
故答案为
75
.
8
.(
2019·
江
西高考模拟(文))设
f(x)sin2x3cos2x
,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(2x2
k
赋值即得解
.
【详解】
3
)
,由题得
12
k
,kZ
,给<
br>2
f(x)sin2x3cos2x2sin(2x)
,
3
(
0)
将
f(x)
的图像向右平移
个单位长度得到
g(x)2sin(2x2
因为函数
g(x
)
是偶函数,
3
)
,
所
以
2
3
2
k
,
12
k
(
0)
,kZ
,
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
,
ABC120
,
ABC
的平分线交
AC
于点
D
,且
BD1
,则
4ac
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
acsin120a1
sin60c1sin60
,化简得
acac,1
,因此
222ac
11c4ac4a
4ac(4ac)()5529,
acacac
当且仅当
c2a3
时取等号,则
4ac<
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
“
定
”(
不
等式的另一边必须为定值
)
、
“
等
”(
等
基本不等式中
“
正
”(
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
a2c
cosBb
cosA0
.
(
I
)求
B
;
(II
)若
b3,ABC
的周长为
323,求ABC
的面
积
.
【答案】(
Ⅰ
)
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;
(
Ⅰ
)利用余弦定理和三角形的面积公式求出结果.
【详解】
(
Ⅰ
)
Q
a2c
cosBbcosA0
,
sinA2sinC
cosBsinBcosA0
,
sin
AcosBsinBcosA
2sinCcosB0
,
sin
AB
2cosBsinC0
,
Qsin
AB
sinC
.
1
cosB
,
2
2
Q0B
,B
.
3(Ⅰ)
由余弦定理得
9ac2ac
22
1
,
2
a
2
c
2
ac9,
ac
ac9
,<
br>
2
Qabc323,b3,ac23
,
ac3
,
11333
.
acsinB3<
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,
c3asinCccosA
.
(Ⅰ)
求
A
;
(Ⅰ)
若
a
=2
,
ABC
的面积为
3
,求
b
,
c
.
【答案】
(1)
A
【解析】
【详解】
3
(2)
bc
=2
(Ⅰ)
由
c3asinCccosA
及正弦定理得
3sinAsinCcosAsinCsinC
由于
sinC0,所以
sin
A
1
,
6
2
又
0A
,故
A
3
.
(Ⅰ)
ABC
的面
积
S
=
1
bcsinA
=
3
,
故
bc
=4
,
2
而
a
2
b
2<
br>c
2
2bccosA
故
c
2
b
2=8
,解得
bc
=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(2ca)cosB
.
(
1
)求角
B
的大小;
(
2
)
若
b6
,
ABC
的面积为
23
,求
ABC<
br>的周长
.
【答案】(
1
)
B
【解析】
2
;(
2
)
2116
.
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
ac8
,结合余弦定理可得
ac211
从而得到
ABC<
br>的周
,
长
.
【详解】
解:(1
)由正弦定理可得
sinBcosA
2sinCsinA
cosB
,
即
sin
AB
2sinCcosBsinC
.
又角
C
为
ABC
的内角,所以
sinC0
,所以
cosB
又
B
0,
,所以
B
1
.
2
2
.
3
(
2
)由
S
ABC
13
acsinBac23
,得
ac8
.
24
2
又
b
2
a
2
c
2
ac
ac
ac36
,
所
以
ac211
,所以
ABC
的周长为
2116
.
【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
c2b
.
2a
(
Ⅰ
)求
A
;
(
Ⅰ
)已知点
D
在
BC
边上,
DC2BD2
,
A
C3
,求
AD
.
【答案】(
Ⅰ
)
A
【解析】
2
(
Ⅰ
)
1
3
【分析】
1
(
Ⅰ
)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.
(
Ⅰ
)由已知可求得
BC3
,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】
c2ba
2
b
2
c
2
解:(
Ⅰ
)∵
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
(
Ⅰ
)∵
A
2
,
DC2BD2
,
bAC3
,可得:
aBC3
,
3
1
2
93c23c
∴由余弦定理
a
bc2bccosA
,可得
,可得:
2
222
c
2
3c60
,
∴解得:
c3
(负值舍去),
a2
b
2
c
2
9333
∴
cosC<
br>,
2ab2
233
∴
VADC
中
,由余弦定理可得:
ADAC
2
CD
2
2ACCDcos
C
34232
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
分
别
为
角
A,B,C
的
对
边
,且
sinBsinCsin
AC
.
(
1
)求角
A
;
(
2
)若
a3
,求
b2c
的最大值
.
【答案】(
1
)
A
【解析】
【分析】
(
1
)利用
sinBsin(AC)
展开代入已知条件,化简得
cosA
求得
A
3
;(
2
)
221
.
1
,再根据
0A
,
2
3
;
(
2
)用角
B
这一变量来表示<
br>b2c
,转化成研究
23(2sinB3cosB)
的最大值
.
【详解】
(
1
)因为
sinBsinCsin
AC
,所以
sin
AC
sinCsin
AC
,
所以
sinAc
osCcosAsinCsinCsinAcosCcosAsinCcosA
1
,
2
因为
0A
,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
b23
sinB,c23sin(
2
B)
,
3
2
B)23(2sinB3cosB)
3所以
b2c23sinB43sin(
221sin(B
)
,其中
tan
3
,
(
0,)
,
22
由
B(0,
2
)
,存在
B
使得
B
,所以
si
n(B
)
的最大值为
1
,
3
2
所以
b2c
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,
AC3DC
.
(
2019·
内蒙古高考模拟(文))如图,
(
Ⅰ
)
若
BAD60
o
,求
ADC
的大小;
(
Ⅰ
)
若
BD2DC
,且
AB6
,求
AD
的长.
【答案】
(
Ⅰ
)120(
Ⅰ
)2
【解析】
【分析】
o
3
(
Ⅰ
)
由已知可求
DAC30
o
,在
V
,
ADC
中,由正弦定理可得
sin
ADC
2
即可解得<
br>
ADC120
o
.
(
Ⅰ
)
由已知在VABC
中,由勾股定理可得
DC1
,
6AD44ADcosθ
2
BD2
,
AC3
,令
ADBθ
,由余弦定理
3AD12ADcosθ
,即可
2
解得
AD
的
值.
【详解】
(
Ⅰ
)Q
BAD60
o
,
BAC90
o
,
DAC30
o
,
在
VADC
中,由正弦定理可得:
DCAC
,
sin
DACsin
ADC
sin
ADC
AC3
,
sin
DAC
DC2
ADC120
o
或
60
o
,
又
BAD60
o
,
ADC
120
o
(
Ⅰ
)QBD2DC
,
BC3DC
,
在
VABC
中,由勾股定理可得:BC
2
AB
2
AC
2
,可得:
9DC2
63DC
2
,
DC1
,<
br>BD2
,
AC3
,
令
ADBθ
,由余弦定理:
在
VADB中,
AB
2
AD
2
BD
2
2ADBD
cosθ
,
在
VADC
中,
ACADCD2A
DCDcos
πθ
,
222
6A
D44ADcosθ
2
可得:
3AD12
ADcosθ
,
2
解得:
AD<
br>2
2
,可得:
AD2
【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
于
D
,
f(A)
3
,
AD2BD2
,求
cosC
.
2【答案】(
1
)递增区间为
[k
,k<
br>
]
,
kZ
;(
2
)
cosC
63
62
.
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
osCcos
AB
的值
.
详解:
(1
)
∵
f
x
3sin
x
sin
3
x
c
os
2
x1
2
3sinxcosx
sin
2
x
31cos2x
sin2x
22
1
sin
2x
,
6
2
令
2k
2
2x
6
2k
2
,
kZ
,
∴
k
6
xk
3
,
kZ
,
∴函数
f
x
的递增区间为
k
6
,k
3
,
kZ
.
(2)
∵
f
A
13
3
,∴
sin
2A
,∴
sin
2A
1
,
<
br>6
226
2
又
0A
,∴
6
2A
6
11
,
6
∴
2A
6
2
,∴
A
3
,
又
AD
平分
BAC
,∴
BAD
6
,
又
AD2BD2
,又由
22
BDAD
2
正弦定理得:,∴,
sinB
,∴
sinB
sin
sinBADsinB
2
6
又
0B
2
C
B=
,∴;∴
,
34
34
1232
62
cosCcos
∴.
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
.