高考数学(理)重难点专练02《三角函数与解三角形》(解析版)

绝世美人儿
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2020年08月16日 11:01
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银杏树的资料-中秋节的作文500字




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



1
.(
2019·
吉林高考模拟(理))已知函数
f(x)cos(

x

)(

0)
的最小正周期为
π
,且
f


xR

f(x)





A





恒成 立,若函数
yf(x)

[0,a]
上单调递减,则
a
的 最大值是

3

π

6
B

π

3
C



3
D



6
【答案】
B
【解析】

【分析】先由最小正周期,求出

,再由对
x R

f

x

f





恒成立,得到
3



fxcos2 x

2k

,kZ
,进而可得

< br>,求出其单调递减区间,即可得出结
3

3


果< br>.
【详解】

因为函数
f

x

cos


x


的最小正周期为

,所以


2


2


< br>

x
fxf
又对任意的,都使得





3

所以函数
f

x


x

3
上取得最小值,则
2




2k


kZ


3




3
2k

,kZ


所以
f

x

cos

2x







3


3
k

,kZ




2k

2x

3
< br>
2k

,kZ
,解得
k

x
6



yfx
.
则函数



0,
3

上单调递减,故
a
的最大值是
3

2



故选
B
【名师点睛】

本题考查三角函数的图象及其性质,考查运算求解能力
. < br>2
.(
2020·
云南高三月考(理))
ABC
的三个内角
A

B

C
所对的边分别为
a

b

c


B120

sinC
2 1

c2
,则
ABC
的面积等于(



7
3

4
A

3

2
B

23
C

D

3

【答案】
A
【解析】

【分析】

先通过已知求出
sinB,cosB ,cosC
,进而根据
sinAsin(BC)
求出
sinA
, 再利用正
弦定理求出
b
,则利用面积公式可求出
ABC
的面积.< br>
【详解】

解:
QB120


sinB
31
,cosB


22
21

C
为锐角,

7
27


7

sinC
cosC
sinAsin(BC)sinBcosCcosBsinC


327

1

2121







2714

2

7
3



由正弦定理得
bc



sinBsinC
b
c23
sinB7


sinC
21
2
7
11213


bcs inA72
22142
S
V
ABC

故选:< br>A


【名师点睛】

本题考查正弦定理解三角形,以及求三 角形的面积,关键是对公式的灵活应用,缺什么,
求什么即可,是基础题.

3
.(
2019·
山东高考模拟(理))函数
ysin2x3cos2x
的图象可由
y2cos2x
的图
象如何变换得到
( )
A
.向左平移

12
个单位
B
.向右平移

12
个单位

C
.向左平移
【答案】
B
【解析】

【分析】


个单位

6
D
.向右平移

个单位

6
由题意化简 得
ysin2x3cos2x2cos[2(x
图象经过平移后可得到所求答案.
【详解】

由题意得

12
)]
,然后再把 函数
y2cos2x

ysin2x3cos2x2sin(2x)2c os[(2x)]2cos(2x)

3236
4




2cos(2x)2cos[2(x)]


612
所以将 函数
y2cos2x
的图象向右平移
函数
ysin2x3cos2x< br>的图象.

故选
B


【名师点睛】

在进行三角函数图象的变换时要注意以下几点:①变换的方向,即由谁变换到谁;②变换
< br>前后三角函数名是否相同;③变换量的大小.特别注意在横方向上的变换只是对变量
x

言的,当
x
的系数不是
1
时要转化为系数为
1
的情 况求解.



12
个单位可得到函数
y2cos[2 (x

12
)]
,即
4
.(
2019·
辽宁高考模拟(理))已知
cos





< br>
1


sin2


,则
 





6

36

7

9
D


A


8

9
B

8

9
C

7

9
【答案】
C
【解析】

【分析】



cos2


根据二倍角公式求得

,再利 用诱导公式求得结果
.
3

【详解】


< br>1




27

cos
< br>




cos

2



2cos
2




1 1

6

33

6

99









< br>
7

cos

2


cos


2





sin

2





3

6

2

6

9



5





7

sin< br>
2





6

9

本题正确选项:
C

【名师点睛】

本题考查二倍角公式、诱导公式的应用,关键是能够利用诱导公式将所 求角与已知角联系
起来
.
5
.(
2019·
辽宁高三月考 (理))已知
VABC
的面积为
22,AB1,cos
A3
,
BC


23




A

37

【答案】
C
【解析】

【分析】

利用二倍角公式及平方关系求得
cosA,sinA
,由 面积公式求出
AC6
,再由余弦定理

求解即可

【详解】

B

39
C

41
D

43

因为
cos
面积为
A3A122
,cosA2cos
2
1
,
sinA1cos
2
A,QVABC

23233
1
ABgACgsinA22,

AB1
,
所以
AC6
,
由余弦定理< br>,

,
2
BC
2
AB
2
AC< br>2
2ABgACgcosA41
,
BC41

故选:
C
【名师点睛】

6



本题考查正余弦定理,考查面积公式,意在考查计算能力,是基础题
.
二、填空题
6
.(
2019·
江西新余一中高考模拟(理))已知平面四边形
A BCD
中,
ABC
2


3
AC219
2AB3BC

AD2BD

BCD
的面积为
23

BD
______.
【答案】
23

【解析】

【分析】

由题意,根据余弦定理先求解出
AB
的长度;设

DBCθ,
则∠
DBA

弦定理建 立方程组即可求解
BD
的长度.

【详解】



DBCθ,

0θ
2


θ
,利用 余
3
2


,BD=x,

AD=2x


3
在△
ABC
中,由余弦定理可得:
AC
2
BC
2
+AB
2

2BC•AB•cos

ABC=4
19
,又
2AB3BC,ABC
sinθ3


x
2

1
,∴
AB=6,BC =4
,又
S
V
BCD
BD
n
BCsinθ
=
23
,

32
在△
ABD
中,由余弦定理可 得:
AD
2

BD
2
+AB
2

2BD•AB•cos(
2


θ)


3
x
2
6x
2
6
2
2
2
计算得到x62xcosθ0,

cos
θ

,由
sin θ
+
cosθ
=1
,即
()
+
2x2x
2
2

1
3
2
2
4
-16
2
+48=0
0θ
=1=124>-,
所以
x
2
=12
,,解得,解得或,又,
cosθ
()
xx
x
32
x
x=
23
,
7



故答案为
23
.

【名师点睛】

本题考查了正余弦定理的应用和计算能力.属于中档题.

7
.(
2 019·
安徽高考模拟(理))在锐角
ABC
中,
BC2
sinBsinC2sinA
,则中
线
AD
长的取值范围是
_______;

13

3,

【答案】



2

【解析】

【分析】

本道题运用向量方法 ,计算
AD
的长度,同时结合锐角三角形这一条件,计算
bc
的范围,
即可
.
【详解】


ABc,ACb

B Ca2
,对
sinBsinC2sinA
运用正弦定理,得到

8



bc2a4
,解得
c4b
,结合该三角形为锐角三角形,得到不等式组


b
2
c
2
b
2


4b

2
4

2
35

22
2
c44b4b
b

,解得,故
bcb

4b

b4b
,结合二次

22

2
2
2
b4c

4b



uuuv
1
uuuvuu uv
15
bc4ADABAC
函数性质,得到,运用向量得到,
< br>42

uuuv
1
uuuv
2
uuuv
2
uuuvuuuv
1
22
b
2
c
2
4

所以
ADABAC2ABACcos

bc2b c
222bc
uuuv
11
22
2b2c4284bc
,结合
bc
的范围,代入,得到
AD
的范围为
22

13



3,


2

【名师点睛】

本道题考查了向量的加法运算,考查了锐角三 角形判定定理,考查了二次函数的性质,关
键将模长联系向量方法计算,难度偏难
.
8
.(
2019·
浙江高考模拟)在锐角
ABC
中,内角
A,B,C
所对的边分别是
a,b,c

c2

A
3
,则
asinC
__________

ab
的取值范围是
__________


【答案】
3

【解析】

【分析】


31,423


由正弦定理可得
asin C
的值
.
由正弦定理可以把
ab
表示为角
C
的函 数,由锐角三角形
得出角
C
的取值范围,进而可得
ab
的取值范围
.
【详解】

9



由正弦定理,可得
ac
π

,则
asinCcsinA2sin3
.
sinAsinC3
2sin

C

abc
cs inA3

由,可得
a

csinB

3







sinAsin BsinC
sinCsinC
b
sinC

sinC
所以

23cos
2
ab
33cosCsinC
3
1cosC

C
2
sinC

sinC< br>1
sinC
1
2sin
CC
1
3
C
.
2
cos
2
tan
2

△ABC
是锐角三角形,可得
0C
π
2ππ
π
2
0
3
C
2
,则
6
C
π
2< br>,

所以
π
12
C
π
4
23tan
C
2
1
.
所以
13ab1
3
23
=423
.
【名师点睛】

本题考查正弦定理,综合运用三角恒等变换知识是解题关键
.
三、解答题
9
.(
2019·
天津高考模拟(理))在
△ ABC
中,
A,B,C
对应的边为
a,b,c
.
已知
acosC
1
2
cb
.


)求
A




)若
b4,c6
,求
cosB

cos

A2B

的值
.
【答案】(


A
π
11
3




14

【解析】

【分析】

10





)先根 据正弦定理化边为角,再根据两角和正弦公式化简得结果,(

)根据余弦定
理求a
,代入条件求得
sinB
2
3
,解得
cosB< br>,最后根据两角和余弦定理得结果
.
7
7
【详解】



)解:由条件
acosC
11
cb
,得
sinAsinCsinCsinB
,又由
22
1
sinBsin
AC

,得
sinAcosCsinCsinAcosCco sAsinC
.
2
1
π
,故
A
.
2
3
π


3

sinC0
, 得
cosA


)解:在
VABC
中,由余弦定理及b4,c6,A

a
2
b
2
c
2< br>2bccosA
,故
a27
.
2
3
cosB
.

bsinAasinB

sinB
,因为
ba
,故
7
7
1
43
2

cos2B2cosB1
.
7
7
11
.
14
因此
sin2B2sinBc osB
所以
cos

A2B

cosAcos2B sinAsin2B
【名师点睛】

解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就 需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转
化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的
.
10
.(
2019·
广东高考模拟(理))在
△ABC
中 ,角
A、B、C
所对的边分别为
a、b、c

2bsinCcosA asinA2csinB



1
)证明:
△ABC
为等腰三角形;


2
)若
D

BC
边上的点,
BD2DC
,且< br>ADB2ACD

a3
,求
b
的值.

11



【答案】(
1
)证明见解析;(
2

b
【解析】

【分析】

3


(1)
根据已有等式
2bsinCcosAasi nA2csinB
,利用正弦定理作角化边,可得
2bccosAa
2
 2cb
,最后再由余弦定理把所有角都化为边的等式得
b
2
c
2< br>a
2
2bca
2
2bc
;最后,根据等式可化简出< br>bc
,故可证
VABC
为等腰三
2bc
角形
.
(2)



BD2

DC1
ADB2ACDACDDAC,
可得
ACDDAC

然后,就可以根据角的相等关系,根据余弦定理或相似关系列出等式进行求解即可
.
【详解】


1

Q2bsinCcosAasinA 2csinB
,由正弦定理得:
2bccosAa
2
2cb
,< br>
b
2
c
2
a
2
由余弦定理得:
2bca
2
2bc


2bc
化简得:
b
2
c
2
2bc
,
所以

bc

0

bc



VABC
为等腰三角形.


2
)如图,

2

12



由已知得
BD2

DC1


QADB2ACDACDDAC,

ACDDAC


ADCD1



QcosADBcosADC


AD
2
BD
2
AB
2
AD
2

CD
2< br>AC
2
2ADBD

2ADCD


1
2
2
2
c
2
1
2
1
2

221

b
2
211



2b
2
c
2
9
,由(
1
) 可知
bc
,得
b3


解法二:取
BC
的中点
E
,连接
AE
.由(
1
)知
ABAC, AEBC

由已知得
EC
3
2
,DC1,ED< br>1
2



QADB2ACDACDDAC,

ACDDAC


2
AEAD
2
D E
2
1


1

3


2



2
2
2
bACAE
2
EC
2



3



3


2






2


3





13



解法三:由已知可得
CD
1
a1
,由(
1
)知,
ABAC,BC

3

QDACADBC2CCC


VCAB∽VCDA



CBCA3b

,即



CACDb1
b3


【名师点睛】

本题考 查解三角形的问题,(
1
)题的关键就是利用正弦定理和余弦定理作角化边的转化,
( 2)
题的难点在于根据已有关系化简出相应的等式关系求解,难度属于一般题
.
r< br>
1

r
11
.(
2019·
江西高三月考 (理))已知向量
a

cosx,1

,b

3sinx,

,函数
2

r
r
r
f

x

aba2



(< br>1
)求函数
f

x

的最小正周期及单调递增区间;


2
)在
ABC
中,三内角
A,B,C
的对边分别为
a,b,c
,已知函数
f

x

的 图像经过点
uuuruuur

1

A,
b,a,c
,成等差数列,且
ABAC9
,求
a
的值.

< br>2


【答案】(
1



< br>k

,k




kZ

2

a32

36

【解析】

【分析】




1
)利用向量的数量积和二倍 角公式化简
f

x


f

x

sin

2x
与单调性;



< br>


,故可求其周期
6

14




2
)根据图像过

A,

1

1
fA
得到,故可求得
A
的大小,再 根据数量积得到
bc



2

2
乘积 ,最后结合余弦定理和
bc2a
构建关于
a
的方程即可.

【详解】

rrrr
2
rr
13

< br>(
1

f

x

aba2aa b2cos2xsin2xsin

2x



226


最小正周期:
T
2





2

2k



22x

6
2k



2
,
kZ


k

xk
kZ



36


k
,k


fx

kZ


所以

的单调递增区间为

36


2
)由
f

A

sin

2A




1

5


2A 2k

或2k


kZ


可得:

6

2
666
所以
A
< br>3


又因为
b,a,c
成等差数列,所以
2abc

uuu ruuur
1

ABACbccosAbc9,bc18

2
2
1

bc

a2bc
4 a
2
a
2
a
2
cosA11,a32


22bc3612
2
12
.(
2017·四川高考模拟(理))若函数
f

x

=Asin
(< br>ϖx+φ
)(
A

0


0,
的部分图象如图所示.


I
)设
x
∈(
0


2




2
)

6


)且
f

α

=
,求
sin 2a
的值;

3
5
15




II
)若
x

[
< br>5

1212
,
]

g

x
=2λf

x

+cos

4x

3


)的最大值为,求实数
λ
的值.
3
2

【答案】(
1

1
433

2


2
10
【解析】

试题分析:(

)由函数的图象 求出最值和周期,可得
A,

,进而求出

值,可得函数
的 解析式,再利用和差公式进行求解;;(

)分类讨论满足条件的实数

的值 ,综合
讨论结果,可得答案
.
试题解析:(

)由图得,
A=2


,解得
T=π


于是由
T=
,得
ω=2


∵,即,

∴,即,
k

Z
,又,故,

∴.

由已知,即,

因为

,所以,

16



∴.


=
=
=




)由(

)知,

=
=
=



x
∈,于是
0≤≤



0≤≤1


①当
λ

0
时 ,当且仅当
=0
时,
g

x
)取得最大值
1
,与已知不符.
②当
0≤λ≤1
时,当且仅当

时,
g

x
)取得最大值

2
+1


由已知得

2
+1=
,解得
λ=

< br>③当
λ

1
时,当且仅当
=1
时,
g

x
)取得最大值


1


由已知得


1=
,解得
λ=
,矛盾.

综上所述,
λ=


【名师点睛】


17



:由三角函数的图象求函数
y Asin(

x

)k
的解析式的一般思路:先利用最高点和
最低点的纵坐标列出关于
A,k
的方程组求得值
A,k
,利用相邻零 点间的距离、相邻对称
轴间的距离、零点和对称轴间的距离求出

值,再代入最高点或 最低点的坐标求出


.
13
.(
2019·
山 东高三期中)△
ABC
中,角
A

B

C
对边分别是
a

b

c
,满足
2
u
AB
uur

u
AC
uur
a
2
( bc)
2




)求角
A
的大小;



) 求
23cos
2
C
2
sin(
4

3< br>B)
的最大值,并求取得最大值时角
B

C
的大小.
【答案】
(1)

(2).
【解析】

【详解】



)由
2
u
AB
u ur

u
AC
uur
a
2
(bc)
2
已知
2bccosAa
2
b
2
c
2
2bc

·
由余弦定理
a
2
b
2
c
2
2bccosA

4bccosA2bc
,∴
cosA
1
2



0A

,∴
A
2

3




)∵A
2

3
,∴
B


3
C

0C
3
.
23cos
2
C
2
sin(
4

3
B)23
1cosC
2
sin(


3
B)32sin(C
3
)



0C

3
,∴

3
C

3

2

3


∴当
C

3


2

23cos2
C4


2
sin(
3
B)
取 最大值
32
,解得
BC
6

18



14
.(
2019·
安徽高考模拟(理 ))在
ABC
中,
a,b,c
分别为角
A,B,C
的对边 ,且有
cos
2
AcosAcos

CB

 sinBsinC



)求角
A




)若
ABC
的内切圆面积为

,当
ABAC
的值最小时,求
ABC
的面积.

uuuvuuuv
【答 案】(



;(


33

3
【解析】

【分析】



)利用两角 和差余弦公式可将已知等式化简为
2cosAsinBsinCsinCsinB
,从
而求得
cosA
1
;结合
A

0,


可求得结果;(

)根据内切圆面积可知内切圆半径
2

1
,由内切圆特点及切线长相等的性质可得到
bca23
,代入余弦定理中可 得到
bc

bc
的关系,利用基本不等式可构造不等式求得
bc 12
,从而得到当
bc
时,
uuuvuuuv
ABAC
取得最小值,将
bc12
代入三角形面积公式即可求得结果
.
【详解】




Q
cosAcosAcos< br>
CB

cosA


cos
BC

cos

CB




2
cosA

cosBcosCsinBsinCcosCcosB sinCsinB

2cosAsinBsinC

2cosAsinBsinCsinCsinB

QB,C

0,



sinCsinB0

cosA
1

2
QA

0,



A


3
19





)由余弦定理得:
a
2
b
2
c
2
2bccosAb
2
c
2
bc

由题意可知:
ABC
的内切圆半径为
1

如图,设圆I
为三角形
ABC
的内切圆,
D

E
为切点< br>

可得:
AI2

ADAE3

bca23

bc23

2
b
2
c
2
bc


化简得
433bc4
bc

8bc
(当且仅当
bc
时取等号)
bc12

bc
4

3
uuuvuuuv
1

bc23

 bc12
,即
ABACbccosAbc

6,
< br>,

2
当且仅当
bc
时,
ABAC
的最 小值为
6

uuuvuuuv
此时三角形
ABC
的面积:< br>S
11

bcsinA12sin33

223
【名师点睛】

本题考查解三角形的相关知识,涉及到利用两角和差余 弦公式化简求值、根据三角函数值
求角、余弦定理的应用、三角形中最值问题的求解等知识;解题关键是 能够灵活应用三角
形内切圆的性质构造出三边之间的关系,代入余弦定理中,利用基本不等式求得两边之 积
的最值
.
20

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