1、三角函数与解三角形热点问题 三年真题考情核心热点真题印证核心素养三角函数的图象与性质2019全国,11;2019北京,9;2019全国,12,2019天津,7;2018全国,10;2018全国,16;2018全国,15;2017浙江,18;2017山东,16;2017全国,14直观想象、逻辑推理三角恒等变换2019全国,10;2019浙江,18;2018浙江,18;2018江苏,16;2018全国,15;2018全国,4;2017全国,17;2017山东,9逻辑推理、数学运算解三角形2019全国,17;2019全国,18;2019北京,15;2019江苏,15;2018全国,17;2018北京
2、,15;2018天津,15;2017全国,17逻辑推理、数学运算 热点聚焦突破教材链接高考三角函数的图象与性质教材探究(必修4P147复习参考题A组第9题、第10题)题目9已知函数y(sin xcos x)22cos2x.(1)求它的递减区间;(2)求它的最大值和最小值.题目10已知函数f(x)cos4x2sin xcos xsin4 x.(1)求f(x)的最小正周期;(2)当x时,求f(x)的最小值及取得最小值时x的集合.试题评析两个题目主要涉及三角恒等变换和三角函数的性质,题目求解的关键在于运用二倍角公式及两角和公式化为yAsin(x)k的形式,然后利用三角函数的性质求解.【教材拓展】 已
3、知函数f(x)4tan xsincos.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间上的单调性.解(1)f(x)的定义域为x|xk,kZ,f(x)4tan xcos xcos4sin xcos4sin x2sin xcos x2sin2xsin 2xcos 2x2sin.所以f(x)的最小正周期T.(2)由2k2x2k(kZ),得kxk(kZ).设A,B,易知AB.所以当x时,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.探究提高1.将f(x)变形为f(x)2sin是求解的关键,(1)利用商数关系统一函数名称;(2)活用和、差、倍角公式化成一复角的三角函数.2.把“x”视为一个
4、整体,借助复合函数性质求yAsin(x)B的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.【链接高考】 (2019浙江卷)设函数f(x)sin x,xR.(1)已知0,2),函数f(x)是偶函数,求的值;(2)求函数y的值域.解(1)因为f(x)sin(x)是偶函数,所以,对任意实数x都有sin(x)sin(x),即sin xcos cos xsin sin xcos cos xsin ,故2sin xcos 0,所以cos 0.又0,2),因此或.(2)ysin2sin211cos.由于xR,知cos1,1,因此,所求函数的值域为.教你如何审题三角函数与平面向量【例题】 (2020湘赣十四校联考)已知
5、向量m(sin x,1),n(,cos x),且函数f(x)mn.(1)若x,且f(x),求sin x的值;(2)在锐角三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a,ABC的面积为,且fbsin C,求ABC的周长.审题路线自主解答解(1)f(x)mn(sin x,1)(,cos x)sin xcos x2sin.f(x),sin.又x,x,cos.sin xsin.(2)fbsin C,2sin Absin C,即6sin Absin C.由正弦定理可知6abc.又a,bc6.由已知ABC的面积等于bcsin A,sin A.又A,A.由余弦定理,得b2c22bccos Aa2
6、7,故b2c213,(bc)225,bc5,ABC的周长为abc5.探究提高1.破解平面向量与“三角”相交汇题的常用方法是“化简转化法”,即先利用三角公式对三角函数式进行“化简”;然后把以向量共线、向量垂直、向量的数量积运算等形式出现的条件转化为三角函数式;再活用正、余弦定理对边、角进行互化.2.这种问题求解的难点一般不是向量的运算,而是三角函数性质、恒等变换及正、余弦定理的应用,只不过它们披了向量的“外衣”.【尝试训练】 (2020郑州质检)在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若向量m,n,mn.(1)求tan Atan B的值;(2)求的最小值.解(1)由题意可得mncos2
7、cos2,即cos(AB)cos(AB)0,展开可得cos Acos B9sin Asin B,所以tan Atan B.(2)由余弦定理可得c2a2b22abcos C,所以tan Ctan(AB)(tan Atan B)2,当且仅当tan Atan B时等号成立.所以的最小值为.满分答题示范解三角形【例题】 (12分)(2019全国卷)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin Bsin C)2sin2Asin Bsin C.(1)求A;(2)若ab2c,求sin C.规范解答解(1)由已知得sin2Bsin2Csin2Asin Bsin C,故由正弦定理得b2c2a2bc.
8、用正弦定理化角为边2由余弦定理得cos A.用余弦定理化边为角4因为0A180,所以A60.5(2)由(1)知B120C,由题设及正弦定理得sin Asin(120C)2sin C,6即cos Csin C2sin C,可得cos(C60),两角和余弦公式的逆用8因为0C120,所以sin(C60),同角基本关系式的应用10故sin Csin(C6060)sin(C60)cos 60cos(C60)sin 60.两角差正弦公式的应用12高考状元满分心得写全得步骤分:对于解题过程中得分点的步骤有则给分,无则没分,所以得分点步骤一定要写全,如第(1)问中只要写出0A180就有分,没写就扣1分,第(
9、2)问中0C120也是如此.写明得关键分:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在答题时要写清得分关键点,如第(1)问中由正弦定理得b2c2a2bc,由余弦定理得cos A,第(2)问中cos(C60)等.保证正确得计算分:解题过程中计算准确,是得满分的根本保证,如cos Csin C2sin C化简如果出现错误,本题第(2)问最多得1分.构建模板利用正弦、余弦定理,对条件式进行边角互化 由三角函数值及角的范围求角 由正弦、余弦定理及条件式实现三角恒等变换求出中间值 利用已知角与未知角的关系求三角函数值 检验易错易混,规范解题步骤得出结论【规范训练】 (2019天津卷)在ABC中,内
10、角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bc2a,3csin B4asin C.(1)求cos B的值;(2)求sin的值.解(1)在ABC中,由正弦定理,得bsin Ccsin B.又由3csin B4asin C,得3bsin C4asin C,即3b4a.因为bc2a,所以ba,ca.由余弦定理可得cos B.(2)由(1)可得sin B,从而sin 2B2sin Bcos B,cos 2Bcos2Bsin2B,故sinsin 2Bcos cos 2Bsin . 热点跟踪训练1.(2019北京卷)在ABC中,a3,bc2,cos B.(1)求b,c的值;(2)求sin(BC)的值.解(
11、1)由余弦定理b2a2c22accos B,得b232c223c.因为bc2,所以(c2)232c223c,解得c5,所以b7.(2)由cos B得sin B.由正弦定理得sin Csin B.在ABC中,角B是钝角,所以角C为锐角,所以cos C.所以sin(BC)sin Bcos Ccos Bsin C.2.(2019青岛二中二模)已知a,b,c分别为ABC三个内角A,B,C的对边,且满足asin Bbcos A0,a4.(1)求A的大小;(2)(一题多解)若D是BC的中点,AD3,求ABC的面积.解(1)asin Bbcos A0,由正弦定理,得sin Asin Bsin Bcos A0
12、.因为B(0,),所以sin B0,所以sin Acos A0,所以tan A.又A(0,),所以A.(2)法一在ABC中,a2b2c22bccos BACb2c2bc,即b2c216bc.在ABD中,cos ADB.在ACD中,cos ADC.又因为ADBADC,所以cos ADBcos ADC0,即0,所以b2c226,则16bc26,所以bc10.所以SABCbcsin BAC10.法二由(1)得cos BAC,则,所以b2c2bc16.因为(),则2(222)(c2bcb2)9,即b2c2bc36.,得2bc20,所以bc10.所以SABCbcsin BAC10.法三因为()()()(
13、)22945,所以|cos BACbc5,即bc10,所以SABCbcsin BAC10.3.已知函数f(x)ab,其中a(2cos x,sin 2x),b(cos x,1),xR.(1)求函数yf(x)的单调递减区间;(2)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)1,a,且向量m(3,sin B)与n(2,sin C)共线,求边长b和c的值.解(1)f(x)2cos2xsin 2x1cos 2xsin 2x12cos,令2k2x2k(kZ),解得kxk(kZ),函数yf(x)的单调递减区间为(kZ).(2)f(A)12cos1,cos1,又2A,2A,即A.a,由余弦定理
14、得a2b2c22bccos A(bc)23bc7.向量m(3,sin B)与n(2,sin C)共线,2sin B3sin C,由正弦定理得2b3c,由得b3,c2.4.已知函数f(x)cos x(cos xsin x).(1)求f(x)的最小值;(2)在ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(C)1,SABC,c,求ABC的周长.解(1)f(x)cos x(cos xsin x)cos2xsin xcos xsin 2xsin.当sin1时,f(x)取得最小值.(2)f(C)sin1,sin,C(0,),2C,2C,C.SABCabsin C,ab3.又(ab)22abcos
15、72ab,(ab)216,即ab4,abc4,故ABC的周长为4.5.(2020福州质检)在RtABC中,ACB90,点D,E分别在边AB,BC上,CD5,CE3,且EDC的面积为3.(1)求边DE的长;(2)若AD3,求sin A的值.解(1)如图,在ECD中,SEDCCECDsin DCE35sin DCE3,所以sin DCE,因为0DCE90,所以cos DCE.所以DE2CE2CD22CDCEcos DCE92523528,所以DE2.(2)因为ACB90,所以sin ACDsin(90DCE)cos DCE,在ADC中,由正弦定理得,即,所以sin A.6.(2020昆明诊断)已知
16、a,b,c分别是ABC内角A,B,C的对边,且满足(abc)(sin Bsin Csin A)bsin C.(1)求角A的大小;(2)设a,S为ABC的面积,求Scos Bcos C的最大值.解(1)(abc)(sin Bsin Csin A)bsin C,根据正弦定理,知(abc)(bca)bc,即b2c2a2bc.由余弦定理,得cos A.又A(0,),所以A.(2)根据a,A及正弦定理得2,b2sin B,c2sin C.Sbcsin A2sin B2sin Csin Bsin C.Scos Bcos Csin Bsin Ccos Bcos Ccos(BC).故当BC时,Scos Bcos C取得最大值.