解答题分类特训(一) 三角函数与解三角形
(建议用时:40分钟)
2π
1.(2019·辽宁丹东质量测试)如图,在四边形ABCD中,B=,AB=3,△ABC的面
333积为.
4
(1)求AC;
π
(2)若BC⊥CD,D=,求AD.
4
1332π
解析 (1)由AB·BC·sin B=,B=,AB=3,得BC=3.所以由余弦定理可以得到
243AC2=AB2+CB2-2AB·CB·cos
2π
=9,即AC=3. 3
2ππ
(2)由(1)知AB=BC=3,AC=3,且B=,所以∠ACB=,因为BC⊥CD,所以∠ACD
36πACAD36
=.在△ACD中,由正弦定理得=,所以AD=. 3sin Dsin∠ACD2
2.已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acos C-c=2b. (1)求角A的大小;
(2)若c=2,角B的平分线BD=3,求a.
解析 (1)因为2acos C-c=2b,所以2sin Acos C-sin C=2sin B=2sin(A+C)=2sin Acos C+2cos Asin C,
所以-sin C=2cos Asin C, 1因为sin C≠0,所以cos A=-,
22π
又A∈(0,π),所以A=.
3
ABBD
(2)在△ABD中,由正弦定理得=,
sin∠ADBsin AABsin A2
所以sin∠ADB==.
BD2
2ππ
又∠ADB∈(0,π),A=,所以∠ADB=,
34ππ
所以∠ABC=,∠ACB=,b=c=2,
66
2π
由余弦定理得a2=c2+b2-2cbcos A=(2)2+(2)2-2×2×2cos=6,所以a=6.
33.(2019·山东德州联考)已知函数f(x)=sin ωxcos ωx+3cos2ωx-
3
(ω>0)的最小正周2
π3
期为π,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到函数y=
62g(x)的图象.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
A?(2)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若g??2?=0,a=1,求△ABC面积的最大值.
解析 (1)由题意得,f(x)=sin ωxcos ωx+3cos2ωx-13
=sin 2ωx+(2cos2ωx-1) 2213
=sin 2ωx+cos 2ωx 22
3 2
π
2ωx+?(ω>0), =sin?3??由它的最小正周期为
2π
=π,得ω=1, 2ω
π2x+?, 所以f(x)=sin?3??
πππ5ππ
由2kπ-≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
23212125ππ
kπ-,kπ+?,k∈Z. 故函数f(x)的单调递增区间是?1212??
π3
(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度,得到函数y=g(x)
62πA3333
x-?-=sin 2x-的图象.由题意可得g??=sin A-=0,即sin A=,又A=f??6?2?2?222π是锐角,所以A=.
3
π
因为a=1,由余弦定理得1=b2+c2-2bccos ,
3所以1=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc, 所以bc≤1,当且仅当b=c时,等号成立. 13
所以△ABC的面积S△ABC=bcsin A≤,
24故△ABC面积的最大值为
3. 4
4.(2019·四川绵阳模拟)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2asin A=(2b+c)sin B+(2c+b)sin C.
(1)求A的大小;
(2)若sin B+sin C=1,试判断△ABC的形状.
解析 (1)由已知,结合正弦定理,得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc. 又由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A, 1所以bc=-2bccos A,即cos A=-. 22π
由于A为△ABC的内角,所以A=. 3
(2)由已知2asin A=(2b+c)sin B+(2c+b)sin C及正弦定理,得2sin2A=(2sin B+sin C)sin B+(2sin C+sin B)sin C,
2π3即sin2A=sin2B+sin2C+sin Bsin C=sin2=.
34
又由sin B+sin C=1,得sin2B+sin2C+2sin Bsin C=1,
1
所以sin Bsin C=,结合sin B+sin C=1,
41
解得sin B=sin C=. 2
ππ
因为B+C=π-A=,所以B=C=,
36所以△ABC是等腰三角形.
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