2020浙江省高考数学考点针对性训练---三角函数及解三角形一、热点知识点汇编:1、三角函数特殊角函数值2、三角函数的图象与性质π3、同角三角函数公式 sin 2α+ cos 2α= 1 ααcos tan = 4、二倍角的三角函数公式sin2α= 2sinαcosα cos2α=2cos 2α-1 = 1-2 sin 2α= cos 2α- sin 2α22tan tan21tan ααα=- 5、降幂公式 21cos2cos 2αα+=21cos2sin 2αα-=6、升幂公式 1±sin2α= (sinα±cosα)21 + cos2α=2 cos 2α 1- cos2α= 2 sin 2α7、两角和差的三角函数公式cos (α-β) = cosαcosβ+sinαsinβ cos (α+β) = cosαcosβ-sinαsinβ sin (α+β) = sinαcosβ+cosαsinβ sin (α-β) = sinαcosβ-cosαsinβ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=- ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+8、两角和差正弦公式的变形(合一变形)()sin cos a b αααϕ+=+ (其中tan baϕ=) 特殊地:sin cos )sin 2sin()cos 2sin()436πππααααααααα±=±=±±=±9、三角函数的诱导公式 “奇变偶不变,符号看象限。
”10、函数sin()y A x ωϕ=+中,振幅:A 周期:2T πω=初相:ϕ11、正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===(R 为ΔABC 外接圆半径) a : b : c = sin A : sin B : sin C12、余弦定理:a 2 = b 2 + c 2 – 2bc •cos A , b 2 = a 2 + c 2 – 2a c •cos B ,c 2 = a 2 + b 2 – 2 a b •cos C222cos 2b c a A bc +-=, 222cos 2a c b B ac +-= , 222cos 2a b c C ab+-= 13、面积公式:S =21ab sin C = 21bc sin A = 21ac sin B二、专题集训:1、(2017·浙江高考)已知函数f(x)=sin2 x -cos2 x -23sin xcos x(x ∈R). (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3的值;(2)求f(x)的最小正周期及单调递增区间. [解] (1)由sin 2π3=32,cos 2π3=-12,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫322-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-23×32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=2.(2)由cos 2x =cos2 x -sin2 x 与sin 2x =2sin xcos x 得f(x)=-cos 2x -3sin 2x =-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f(x)的最小正周期是π.由正弦函数的性质得π2+2kπ≤2x +π6≤3π2+2kπ,k ∈Z , 解得π6+kπ≤x≤2π3+kπ,k ∈Z ,所以f(x)的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6+kπ,2π3+kπ(k ∈Z).2、已知函数f (x )=23sin x cos x -2cos 2x -1,x ∈R . (1)求函数f (x )的最小正周期和最小值;(2)在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知c =3,f (C )=0,sin B =2sin A ,求a ,b 的值.解 (1)f (x )=3sin 2x -2cos 2x -1=3sin 2x -(cos 2x +1)-1=3sin 2x -cos 2x -2 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-2,所以函数f (x )的最小正周期T =2π2=π,最小值为-4. (2)因为f (C )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π6-2=0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π6=1,又C ∈(0,π),知-π6<2C -π6<116π,所以2C -π6=π2,得C =π3. 因为sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+4a 2-2a 2=3a 2,又c =3,所以a =1,b =2.3、已知函数f(x)=4tan x·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3. (1)求f(x)的定义域与最小正周期; (2)讨论f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.[解](1)f(x)的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x≠π2+kπ,k ∈Z.f(x)=4tan xcos xcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3-3=4sin xcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3-3=4sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x -3=2sin xcos x +23sin2x -3=sin 2x +3(1-cos 2x)-3=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以f(x)的最小正周期T =2π2=π.(2)令z =2x -π3,则函数y =2sin z 的单调增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2kπ,π2+2kπ,k ∈Z. 由-π2+2kπ≤2x -π3≤π2+2kπ, 得-π12+kπ≤x≤5π12+kπ,k ∈Z.设A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4,B =x -π12+kπ≤x≤5π12+kπ,k ∈Z ,易知A∩B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4.所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,-π12上单调递减.4、已知函数f (x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-2sin x cos x .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求证:当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )≥-12.(1)解 f (x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-2sin x cos x=32cos 2x +32sin 2x -sin 2x =12sin 2x +32cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)证明 由(1)知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4,∴2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6, ∴当2x +π3=-π6,即x =-π4时,f (x )取得最小值-12. ∴f (x )≥-12成立.5、已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =3,sin B -sin Asin C =b -c a +b. (1)求角A 的大小; (2)求b +c 的取值范围. 解 (1)由sin B -sin A sin C =b -ca +b 及正弦定理得(b -a )(b +a )=(b -c )c ,所以a 2=b 2+c 2-bc cos A =12,则A =π3. (2)因为a =3,A =π3,所以a sin A =b sin B =c sin C =3sin π3=2,则b +c =2(sin B +sin C )=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=23cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3,因为△ABC 为锐角三角形,所以B 的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2,则B -π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π6,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π3的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤32,1,所以b +c ∈(3,23].6、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a +1a =4cos C ,b =1. (1)若sin C =217,求a ,c ;(2)若△ABC 是直角三角形,求△ABC 的面积.[解] (1)∵sin C =217,∴cos2C =1-sin2C =47,cos C =27.∵4cos C =a +1a , ∴87=a +1a ,解得a =7或a =77.又1a +a =4cos C =4×a2+b2-c22ab =4×a2+1-c22a ,∴a2+1=2(a2+1-c2),即2c2=a2+1.∴当a =7时,c =2; 当a =17时,c =27.(2)由(1)可知2c2=a2+1.又△ABC 为直角三角形,C 不可能为直角. ①若角A 为直角,则a2=b2+c2=c2+1,∴2c2-1=c2+1, ∴c =2,a =3,∴S =12bc =12×1×2=22.②若角B 为直角,则b2=a2+c2,a2+c2=1.∴2c2=a2+1=(1-c2)+1,∴c2=23,a2=13,即c =63,a =33,∴S =12ac =12×63×33=26.7、设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,其中0<ω<3,已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0.(1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4上的最小值.解 (1)因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3. 由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z ,故ω=6k +2,k ∈Z .又0<ω<3,所以ω=2. (2)由(1)得f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.8、已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,且满足acos A =c2-cos C.(1)若b =4,求a ;(2)若c =3,△ABC 的面积为3,求证:3sin C +4cos C =5. (1)解 由a cos A =c 2-cos C 得sin A cos A =sin C 2-cos C. ∴2sin A =sin A cos C +sin C cos A =sin B ,即2a =b . ∵b =4,∴a =2.(2)证明 ∵△ABC 的面积为3,又由(1)知b =2a , ∴12ab sin C =a 2sin C =3.①∵c =3,∴a 2+4a 2-4a 2cos C =9,② 由①②消去a 2得3sin C =5-4cos C , 即3sin C +4cos C =5.9、已知函数f (x )=sin 2x -cos 2x +23sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若在△ABC 中f (A )+f (B )=0,∠C =π6,求ab 的值.解 (1)f (x )=sin 2x -cos 2x +23sin x cos x =-cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)由f (A )+f (B )=0得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-2A =0. 整理得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π3=0,又由A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,56π得2A -π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,43π,∴2A -π3=0或2A -π3=π,解得A =π6或A =23π, ∴由正弦定理a b =sin A sin B =33或 3.10、已知向量a =⎝ ⎛cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x ,⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x ,b =(-sin x, 3sin x ),f (x )=a ·b .(1)求函数f (x )的最小正周期及f (x )的最大值;(2)在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=1,a =23,求三角形ABC 面积的最大值.解 (1)∵a =(-sin x ,cos x ),b =(-sin x ,3sin x ), 则f (x )=a ·b =sin 2x +3sin x cos x=12(1-cos 2x )+32sin 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+12,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π, 当2x -π6=π2+2k π,k ∈Z ,即x =π3+k π(k ∈Z )时,f (x )取最大值是32. (2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6+12=1, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6=12,∴A =π3.∵a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴12=b 2+c 2-bc ,∴b 2+c 2=12+bc ≥2bc ,∴bc ≤12(当且仅当b =c =23时等号成立).∴S =12bc sin A =34bc ≤3 3.∴当三角形ABC 为等边三角形时面积取最大值是3 3.11、设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)求f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.解 (1)由题意知f (x )=sin 2x2-1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π22=sin 2x 2-1-sin 2x 2=sin 2x -12. 由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π,k ∈Z, 可得-π4+k π≤x ≤π4+k π,k ∈Z ; 由π2+2k π≤2x ≤3π2+2k π,k ∈Z, 可得π4+k π≤x ≤3π4+k π,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+k π,π4+k π(k ∈Z );单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4+k π,3π4+k π(k ∈Z ).(2)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=sin A -12=0,得sin A =12,由题意知A 为锐角,所以cos A =32. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得1+3bc =b 2+c 2≥2bc ,即bc ≤2+3,且当b =c 时等号成立.因此12bc sin A ≤2+34.所以△ABC 面积的最大值为2+34.12、(浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b +c =2acos B. (1)证明:A =2B ;(2)若△ABC 的面积S =a24,求角A 的大小.[解] (1)证明:由正弦定理得sin B +sin C =2sin Acos B , 故2sin Acos B =sin B +sin(A +B) =sin B +sin Acos B +cos Asin B , 于是sin B =sin(A -B).又A ,B ∈(0,π),故0<A -B<π, 所以B =π-(A -B)或B =A -B ,因此A =π(舍去)或A =2B ,所以A =2B.(2)由S=a24得12absin C=a24,故有sin Bsin C=12sin A=12sin 2B=sin Bcos B.因为sin B≠0,所以sin C=cos B.又B,C∈(0,π),所以C=π2±B.当B+C=π2时,A=π2;当C-B=π2时,A=π4.综上,A=π2或A=π4.13、△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且acos B+bcos(B+C)=0.①证明:△ABC为等腰三角形;②若2(b2+c2-a2)=bc,求cos B+cos C的值.[解]①证明:∵acos B+bcos (B+C)=0,∴由正弦定理得sin Acos B+sin Bcos(π-A)=0,即sin Acos B-sin Bcos A=0,∴sin(A-B)=0,∴A-B=kπ,k∈Z.∵A,B是△ABC的两内角,∴A-B=0,即A=B,∴△ABC是等腰三角形.②由2(b2+c2-a2)=bc,得b2+c2-a22bc=14,由余弦定理得cos A=1 4,cos C=cos(π-2A)=-cos 2A=1-2cos2 A=7 8.∵A=B,∴cos B=cos A=1 4,∴cos B+cos C=14+78=98.14、在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且cos Aa+cos Bb=sin Cc.(1)证明:sin Asin B=sin C;(2)若b2+c2-a2=65bc,求tan B.[解](1)证明:根据正弦定理,可设asin A=bsin B=csin C=k(k>0).则a=ksin A,b=ksin B,c=ksin C,代入cos Aa+cos Bb=sin Cc中,有cos A ksin A+cos Bksin B=sin Cksin C,即sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B).在△ABC中,由A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,所以sin Asin B=sin C.(2)由已知,b2+c2-a2=65bc ,根据余弦定理,有cos A =b2+c2-a22bc =35,所以sin A =1-cos2A =45.由(1)知sin Asin B =sin Acos B +cos Asin B ,所以45sin B =45cos B +35 sin B ,故tan B =sin Bcos B =4.15、在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知a≠b ,c =3,cos2A -cos2B =3sin Acos A -3sin Bcos B. (1)求角C 的大小;(2)若sin A =45,求△ABC 的面积.[解] (1)由题意得1+cos 2A 2-1+cos 2B 2=32sin 2A -32sin 2B ,即32sin 2A -12cos 2A =32sin 2B -12cos 2B ,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6.由a≠b ,得A≠B.又A +B ∈(0,π),得2A -π6+2B -π6=π,即A +B =2π3,所以C =π3.。