数学

2015高考数学二轮三角恒等变换与解三角形专题复习题(带答案)

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高考专题训练(七) 三角恒等变换与解三角形
A级——基 础巩固组
一、选择题
1.已知sin2α=-2425,α∈-π4,0,则sinα+cosα=(  )
A.-15   B.15
C.-75   D.75
解析 ∵α∈-π4,0,∴cosα>0>sinα且cosα>|sinα|,则sinα+cosα=1+sin2α= 1-2425=15.
答案 B
2.若sinπ4+α=13,则cosπ2-2α等于(  )
A.429   B.-429
C.79  D.-79
解析 据已知可得cosπ2-2α=sin2α
=-cos2π4+α=-1-2sin2π4+α=-79.
答案 D
3.(2014•河北衡水一模)已知sinα+π3+sinα=-435,-π2<α<0,则cosα+2π3等于(  )
A.-45   B.-35xkb1.com
C.45  D.35
解析 ∵sinα+π3+sinα=-435,-π2<α<0,
∴32sinα+32cosα=-435,
∴32sinα+12cosα=-45.
∴cosα+2π3=cosαcos2π3-sinαsin2π3=-12cosα-32sinα=45.
答案 C
4.(2014•江西卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若c2=(a-b)2+6,C=π3,则△ABC的面积是(  )
A.3   B.932
C.332   D.33
解析 ∵c2=(a-b)2+6,
∴c2=a2+b 2-2ab+6.①
∵C=π3,∴c2=a2+b2-2abcosπ3=a2+b2-ab.②
由①②得-ab+6=0,即ab=6.
∴S△ABC=12absinC=12×6×32=332.
答案 C
5.(2014•江西七校联考)在△ABC中,若sin(A-B)=1+2cos(B+C)sin(A+C),则△ABC的形状一定是(  )
A.等边三 角形   B.不含60°的等腰三角形
C.钝角三角形   D.直角三角形
解析  sin(A-B)=1+2cos(B+C)sin(A+C)=1-2cosAsinB,∴sinAcosB-cosAsinB=1-2cosA•sinB,∴sinAcosB+cosAsinB=1,即sin(A+B)=1,
则有A+B=π2,故三角形为直角三角形.
答案 D
6.(2014•东北三省二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c-bc-a=sinAsinC+sinB,则B=(  )
A.π6  B.π4
C.π3   D.3π4
解析 由sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R,代入整理得c-bc-a=ac+b⇒c2-b2=ac-a2,所以a2+c2-b2=ac,即cosB=12,所以B= π3,故答案为C.
答案 C
二、填空题
7.设θ为第二象限角,若ta nθ+π4=12,则sinθ+cosθ=________.
解析 tanθ+π4=1+tanθ1-tanθ=12,解得tanθ=-13,又θ为第二象限角,得sinθ=1010,cosθ=-31010,所以sinθ+cosθ=-105.
答案 -105
8.(2014•天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b-c=14a,2sinB=3si nC,则cosA的值为________.
解析 由正弦定理得到边b,c的关系,代入余弦定理的变式求解即可.[来源:学#科#网Z#X#X#K]
由2sinB=3sinC及正弦定理得2b=3c,即b=32c.
又b-c=14a,∴12c=14a,即a=2c.
由余弦定理得cosA=b2+c2-a22bc=94c2+c2-4c22×32c2=-34c23c2=-14.
答案 -14
9.(2014•四川卷)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46 m,则河流的宽度BC约等于________m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,3≈1.73)
 
解析 根据图中给出的数据构造适当的三角形求解.
根据已知的图形可得AB=46sin67°.在△ABC中,∠BCA=30°,∠BAC=37°,由正弦定理,得ABsin30°=BCsin37°,所以BC≈2×460.92×0.60=60(m).
答案 60
三、解答题
10.(2014•广东卷)已知函数f(x)=Asinx+π4,x∈R,且f512π=32.
(1)求A的值;
(2)若f(θ)+f(-θ)=32,θ∈0,π2,求f34π-θ.
解 (1)f5π12=Asin5π12+π4=Asin2π3=32,
∴A=32•23=3.
(2)由(1)得:f(x)=3sinx+π4,
∴f(θ)+f(-θ)=3sinθ+π4+3sin-θ+π4
=3sinθcosπ4+cosθsinπ4+
3sin-θcosπ4+cos-θsinπ4
=23cosθs inπ4=6cosθ=32w    
∴cosθ=64,又∵θ∈0,π2,∴sinθ=104.
∴f3π4-θ=3sin3π4-θ+π4= 3sin(π-θ)=3sinθ=3×104=304.
11.(2014•辽宁卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a >c.已知BA→•BC→=2,cosB=13,b=3.求:
(1)a和c的值;
(2)cos(B-C)的值.
解 (1)由BA→•BC→=2,得c•acosB=2,
又cosB=13,所以ac=6.
由余弦定理,得a2+c2=b2+2accosB.
又b=3,所以a2+c2=9+2×2=13.
解ac=6a2+c2=13,得a=2,c=3或a=3,c=2.
因a>c,所以a=3,c=2.
(2)在△ABC中,sinB=1-cos2B= 1-132=223,
由正弦定理,得sinC=cbsinB=23•223=429.
因a=b>c,所以C为锐角,因此cosC=1-sin2C= 1-4292=79.
于是cos(B-C)=cosBcosC+sinBsinC
=13•79+223•429=2327.
B级——能力提高组
1.(2014•重庆卷)已知△ABC的内角A,B, C满足sin2A+sin(A-B+C)=sin(C-A-B)+12,面积S满足1≤S≤2,记a,b,c分别为A,B,C所对的边, 则下列不等式一定成立的是(  )
A.bc(b+c)>8   B.ab(a+b)>162
C.6≤abc≤12   D.12≤abc≤24
解析 由sin2A+sin(A -B+C)=sin(C-A-B)+12,
得sin2A+sin[A-(B-C)]+sin[A+(B-C)]=12,
所以sin2A+2sinAcos(B-C)=12.
所以2sinA[cosA+cos(B-C)]=12,
所以2sinA[cos(π-(B+C)+cos(B-C)]=12,
所以2sinA[-cos(B+C)+cos(B-C)]=12,
即得sinAsinBsinC=18.
根据三角形面积公式S=12absinC,①
S=12acsinB,②
S=12bcsinA,③
因为1≤S≤2,所以1≤S3≤8.将①②③式相乘得1≤S3=18a2b2c2sinAsinBsinC≤8,即64≤a2b2c2≤512,所以8≤abc≤162,故排除C,D选项,而根据三角形两边之和大于第三边,故b+c>a,得bc(b+c)>8一定成立,而a+b>c,ab(a+b)也大于8,而不一定大于162,故选A.
答案 A
2.(2014•课标全国卷Ⅰ)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC,则△ABC面积的最大值为________.
解析 由正弦定理 ,可得(2+b)(a-b)=(c-b)•c.
∵a=2,∴a2-b2=c2-bc,即b2+c2-a2=bc.
由余弦定理,得cosA=b2+c2-a22bc=12.
∴sinA=32.由b2+c2-bc=4,得b2+c2=4+bc.
∵b2+c2≥2bc,即4+bc≥2bc,∴bc≤4.
∴S△ABC=12bc•sinA≤3,即(S△ABC)max=3.
答案 3
3.(2014•河北唐山统考)在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且4sin2B+C2-cos2A=72.
(1)求角A的大小;
(2)若BC边上高为1,求△ABC面积的最小值.
解 (1)因为A+B+C=π,
所以sinB+C2=sinπ-A2=cosA2,
所以由已知得4cos2A2-cos2A=72,
变形得2(1+cosA)-(2cos2A-1)=72,w
整理得(2cosA-1)2=0,解得cosA=12.
因为A是三角形的内角,所以A=π3.
(2)△ABC的面积S=12bcsinA=12×1sinC×1sinB×32=34sinBsinC.
设y=4sinBsinC,
则y=4sinBsin2π3-B=23sinBcosB+2sin2B=3sin2B+1-cos2B=2sin2B-π6+1.
因为0<B<π2,0<2π3-B<π2,
所以π6<B<π2,从而π6<2B-π6<5π6,
故当2B-π6=π2,即B=π3时,S的最小值为33. 

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