第2讲 三角恒等变换与解三角形
[做真题]
题型一 三角恒等变换
π
0,?,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( ) 1.(2019·高考全国卷Ⅱ)已知α∈??2?1
A.
5C.
3 3
B.5 5
25D.
5
解析:选B.由2sin 2α=cos 2α+1,得4sin αcos α=1-2 sin2α+1,即2sin αcos α=1-sin2α.π
0,?,所以cos α=因为α∈??2?故选B.
12.(2018·高考全国卷Ⅲ)若sin α=,则cos 2α=( )
38
A.
97C.-
9
解析:选B.cos 2α=1-2sin2α 1?7
=1-2×??3?=9.
π?33.(2016·高考全国卷Ⅱ)若cos??4-α?=5,则sin 2α=( ) 7A.
25
1B. 5
2
1-sin2α,所以2sin α1-sin2α=1-sin2 α,解得sin α=
5,5
7B. 98D.-
9
1C.-
57D.-
25
πππ23
-α?=coscos α+sin sin α=(sin α+cos α)=,所以sin α+解析:选D.因为cos??4?442532187
cos α=,所以1+sin 2α=,所以sin 2α=-,故选D.
52525
题型二 三角形中的边角计算问题
C51.(2018·高考全国卷Ⅱ)在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=( )
25A.42 C.29
B.30 D.25
C5C35?2?2解析:选A.因为cos =,所以cos C=2cos-1=2×-1=-.于是,在△ABC
2525?5?3
-?=32,所以AB中,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos C=52+12-2×5×1×??5?=42.故选A.
4
2.(2016·高考全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos A=,cos
55
C=,a=1,则b=________.
13
45
解析:因为cos A=,cos C=,
513312
所以sin A=,sin C=,
513
63
sin B=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=,
65baasin B63521
由正弦定理=,得b==×=.
sin Bsin Asin A6531321
答案:
13
3.(2019·高考全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设(sin B-sin C)2
=sin2A-sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若2a+b=2c,求sin C.
解:(1)由已知得sin2B+sin2C-sin2A=sin Bsin C,故由正弦定理得b2+c2-a2=bc. b2+c2-a21由余弦定理得cos A==. 2bc2
因为0°<A<180°,所以A=60°.
(2)由(1)知B=120°-C,由题设及正弦定理得2sin A+sin(120°-C)=2sin C,即12cos C+sin C=2sin C,可得cos(C+60°)=-. 22
由于0°<C<120°,所以sin(C+60°)=故sin C=sin(C+60°-60°)
=sin(C+60°)cos 60°-cos(C+60°)sin 60° 6+2=.
4
题型三 与三角形面积有关的问题
1.(2018·高考全国卷Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积a2+b2-c2
为,则C=( )
4
πA.
2πC.
4
πB. 3πD.
62, 2
63+22
a2+b2-c2a2+b2-c21
解析:选C.根据题意及三角形的面积公式知absin C=,所以sin C=
242abπ
=cos C,所以在△ABC中,C=.
4
2.(2019·高考全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,π
B=,则△ABC的面积为________.
3
π
解析:法一:因为a=2c,b=6,B=,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得62=
3π11
(2c)2+c2-2×2c×ccos ,得c=23,所以a=43,所以△ABC的面积S=acsin B=×43
322π
×23×sin =63. 3
π
法二:因为a=2c,b=6,B=,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得62=(2c)2+
3ππ
c2-2×2c×ccos ,得c=23,所以a=43,所以a2=b2+c2,所以A=,所以△ABC的
321
面积S=×23×6=63.
2
答案:63
3.(2019·高考全国卷Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asin bsin A.
(1)求B;
(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围. 解:(1)由题设及正弦定理得 A+Csin Asin=sin Bsin A.
2
A+C
因为sin A≠0,所以sin=sin B.
2
A+CBBBB
由A+B+C=180°,可得sin=cos,故cos=2sincos. 22222BB1
因为cos≠0,故sin=,因此B=60°.
222(2)由题设及(1)知△ABC的面积S△ABC=3
a. 4
A+C
=2
-C)csin Asin(120°31
由正弦定理得a===+. sin Csin C2tan C2由于△ABC为锐角三角形,故0° 133 所以30° 282因此,△ABC面积的取值范围是? 33? . ,2??8 [明考情] 1.高考对此部分的考查一般以“二小”或“一大”的命题形式出现. 2.若无解答题,一般在选择题或填空题各有一题,主要考查三角恒等变换、解三角形,难度一般,一般出现在第4~9题或第13~15题位置上. 3.若以解答题形式出现,主要考查三角函数与解三角形的综合问题,一般出现在解答题第17题位置上,难度中等. 三角恒等变换与求值 [考法全练] 1.(2019·高考全国卷Ⅰ)tan 255°=( ) A.-2-3 C.2-3 B.-2+3 D.2+3 解析:选D.由正切函数的周期性可知,tan 255°=tan(180°+75°)=tan 75°=tan(30°+45°)3+13==2+3,故选D. 31- 3 π4 -α?=,则sin 2α=( ) 2.(一题多解)(2019·福建五校第二次联考)已知cos??4?51 A. 5 1B.- 5