第2講 三角恆等變換與解三角形

2021-02-18 播南數學

第2講 三角恆等變換與解三角形

高考定位 1.三角函數的化簡與求值是高考的命題熱點,其中關鍵是利用兩角和與差、二倍角的正弦、餘弦、正切公式等進行恆等變換,「角」的變換是三角恆等變換的核心;2.正弦定理與餘弦定理以及解三角形問題是高考的必考內容,主要考查邊、角、面積的計算及有關的範圍問題.

真 題 感 悟

 1.(2019·全國Ⅱ卷)已知α∈(0,π/2),2sin 2α=cos 2α+1,則sin α=(  )

解析 由2sin 2α=cos 2α+1,得4sin αcos α=2cos2α.

則2sin α=cos α,代入sin2α+cos2α=1,解得sin2α=15,

又α∈(0,π/2),所以sin α=5)/5.

答案 B

2.(2018·全國Ⅱ卷)在△ABC中,BC=1,AC=5,則AB=(  )

3.(2018·全國Ⅰ卷)在平面四邊形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.

  (1)求cos∠ADB;

考 點 整 合

1.三角函數公式

(1)兩角和與差的正弦、餘弦、正切公式:

sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β;

cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;

tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.

(2)二倍角公式:sin 2α=2sin αcos α,cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.

(3)輔助角公式:asin x+bcos x=a2+b2sin(x+φ),其中tan φ=ba.

2.正弦定理、餘弦定理、三角形面積公式

(1)正弦定理

在△ABC中,a/sin A=b/sin B=c/sin C=2R(R為△ABC的外接圓半徑);

變形:a=2Rsin A,sin A=a/2R,

a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.

(2)餘弦定理

在△ABC中,a2=b2+c2-2bccos A;

變形:b2+c2-a2=2bccos A,

(3)三角形面積公式

S△ABC=1/2absin C=1/2bcsin A=1/2acsin B.

熱點一 三角恆等變換及應用

探究提高 1.三角恆等變換的基本思路:找差異,化同角(名),化簡求值.三角變換的關鍵在於對兩角和與差的正弦、餘弦、正切公式,二倍角公式,三角恆等變換公式的熟記和靈活應用,要善於觀察各個角之間的聯繫,發現題目所給條件與恆等變換公式的聯繫.

2.求解三角函數中給值求角的問題時,要根據已知求這個角的某種三角函數值,然後結合角的取值範圍,求出角的大小.求解時,儘量縮小角的取值範圍,避免產生增解.

熱點二 正弦定理與餘弦定理

角度1 利用正(餘)弦定理進行邊角計算

【例2-1】 (2019·鄭州調研)已知在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且asin B-bcos A=0.

(1)求角A的大小.

探究提高 1.高考的熱點是利用正弦定理、餘弦定理求三角形的邊、角、面積等基本計算,或將兩個定理與三角恆等變換相結合綜合解三角形.

2.關於解三角形問題,一般要用到三角形的內角和定理,正、餘弦定理及有關三角形的性質,常見的三角變換方法和原則都適用,同時要注意「三統一」,即「統一角、統一函數、統一結構」,這是使問題獲得解決的突破口.

角度2 正、餘弦定理的實際應用

【例2-2】 如圖,小明在山頂A處觀測到一輛汽車在一條水平的公路上沿直線勻速行駛,小明在A處測得公路上B,C兩點的俯角分別為30°,45°,且∠BAC=135°.若山高AD=100 m,汽車從B點到C點歷時14 s,則這輛汽車的速度約為

探究提高 1.實際問題經抽象概括後,若已知量與未知量全部集中在一個三角形中,可用正弦定理或餘弦定理求解.

2.實際問題經抽象概括後,若已知量與未知量涉及兩個或兩個以上的三角形,這時需作出這些三角形,先解夠條件的三角形,然後逐步求解其他三角形,有時需設出未知量,從幾個三角形中列出方程(組),解方程(組)得出所要求的解.

【訓練3】 某氣象儀器研究所按以下方案測試一種「彈射型」氣象觀測儀器的垂直彈射高度:在C處(點C在水平地面下方,O為CH與水平地面ABO的交點)進行該儀器的垂直彈射,水平地面上兩個觀察點A,B兩地相距100米,∠BAC=60°,其中A到C的距離比B到C的距離遠40米.A地測得該儀器在C處的俯角為∠OAC=15°,A地測得最高點H的仰角為∠HAO=30°,則該儀器的垂直彈射高度CH為(  )

答案 B

熱點三 與解三角形相關的交匯問題

探究提高 1.該題求解的關鍵是利用向量的知識將條件「脫去向量外衣」,轉化為三角函數的相關知識進行求解.

2.與解三角形有關的交匯問題的關注點

(1)根據條件恰當選擇正弦、餘弦定理完成邊角互化.

(2)結合三角形內角和定理、面積公式等,靈活運用三角恆等變換公式.

【訓練4】 (2019·天津卷)在△ABC中,內角A,B,C所對的邊分別為a,b,c.已知b+c=2a,3csin B=4asin C.

(1)求cos B的值;

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