易错点05 三角函数与解三角形
—备战2021年高考数学一轮复习易错题
【典例分析】
例1 (2020年普通高等学校招生全国统一考试数学)下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
πA. sin(x?)
35πcos(?2x)
6【答案】BC 【解析】 【分析】
B. sin(π?2x) 3πC. cos(2x?)
6D.
首先利用周期确定?的值,然后确定?的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果.
【详解】由函数图像可知:
2?2?T2??????,则????2,所以不选A, 2362T?2?5?3???y??1?5?当时,2?????2k??k?Z?, 6?x?31222122解得:??2k????k?Z?,
3即函数的解析式为:
2????????????y?sin?2x???2k???sin?2x????cos?2x???sin??2x?.
362?6??????3?而cos?2x?故选:BC.
????5???cos(?2x) ?6?6
【点睛】已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法: (1)由ω=
2?即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零T点”横坐标x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.
例2 (2020年普通高等学校招生全国统一考试数学) 某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O为圆孔及轮廓圆弧AB所在圆的圆心,A是圆弧AB与直线AG的切点,B是圆弧AB与直线BC的切点,四边形DEFG为矩形,BC⊥DG,垂足为C,tan∠ODC=
3,BH∥DG,EF=12 cm,DE=2 cm,A到直线DE和EF的距离均为7 5cm,圆孔半径为1 cm,则图中阴影部分的面积为________cm2.
【答案】4?【解析】 【分析】
5? 2利用tan?ODC?3求出圆弧AB所在圆的半径,结合扇形的面积公式求出扇形AOB的面5积,求出直角△OAH的面积,阴影部分的面积可通过两者的面积之和减去半个单位圆的面积求得.
【详解】设OB?OA?r,由题意AM?AN?7,EF?12,所以NF?5, 因为AP?5,所以?AGP?45?,
因为BH//DG,所以?AHO?45?,
因为AG与圆弧AB相切于A点,所以OA?AG, 即△OAH为等腰直角三角形; 在直角△OQD中,OQ?5?2,2,rDQ?7?r 22因为tan?ODC?OQ3?,所以21?32r?25?52r, DQ522解得r?22;
等腰直角△OAH的面积为S1?1?22?22?4; 213?扇形AOB的面积S2???2224??2?3?,
所以阴影部分的面积为S1?S2?15???4?. 22故答案为:4?5?. 2
【点睛】本题主要考查三角函数在实际中应用,把阴影部分合理分割是求解的关键,以劳动实习为背景,体现了五育并举的育人方针.
例3 (2020年普通高等学校招生全国统一考试数学)在①ac?3,②csinA?3,③
c?3b这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c的
值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sinA3sinB,
C??6,________?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】详见解析 【解析】 【分析】
解法一:由题意结合所给的条件,利用正弦定理角化边,得到a,b的比例关系,根据比例关系,设出长度长度,由余弦定理得到c的长度,根据选择的条件进行分析判断和求解. 解法二:利用诱导公式和两角和的三角函数公式求得tanA的值,得到角A,B,C的值,然后根据选择的条件进行分析判断和求解. 【详解】解法一: 由sinA3sinB可得:
a?3, b不妨设a?3m,b?m?m?0?,
则:c2?a2?b2?2abcosC?3m2?m2?2?3m?m?选择条件①的解析:
据此可得:ac?3m?m?3m2?3,?m?1,此时c?m?1. 选择条件②的解析:
3?m2,即c?m. 2b2?c2?a2m2?m2?3m21据此可得:cosA?, ???22bc2m231?3,此时:
则:sinA?1??csinA?m??3,则:c?m?23. ????22?2?选择条件③的解析: 可得
2cm??1,c?b, bm3b矛盾,则问题中的三角形不存在.
与条件c?解法二:∵sinA?3sinB,C??6,B????A?C?,
∴sinA?3sin?A?C??3sin?A??????, 6?sinA?3sin?A?C??3sinA?31?3cosA? , 22∴sinA??3cosA,∴tanA??3,∴A?2??,∴B?C?, 363,∴c=1;
若选①,ac?3,∵a?3b?3c,∴3c2?若选②,csinA?3,则若选③,与条件c?3c?3,c?23; 23b矛盾.
【点睛】在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.
【易错警示】
易错点1 角的概念不清
例1 若?、?为第三象限角,且???,则( )
A.cos??cos? B.cos??cos? C.cos??cos? D.以上都不对 【错解】A
【错因】角的概念不清,误将象限角看成类似(?,3?)区间角. 2【正解】如取??2??7?4?,??,可知A不对.用排除法,可知应选D. 63易错点2 忽视对角终边位置的讨论致误 例2 若?的终边所在直线经过点P(cos3?3?,sin),则sin?? . 44