2019高考數(shù)學(xué) 突破三角函數(shù)與解三角形問(wèn)題中的套路 專題05 三角函數(shù)與解三角形的綜合應(yīng)用學(xué)案 理.doc

專題05 三角函數(shù)與解三角形的綜合應(yīng)用知識(shí)必備一、三角函數(shù)、解三角形、三角恒等變換的綜合及其應(yīng)用1三角函數(shù)的綜合應(yīng)用（1）函數(shù)，的定義域均為；函數(shù)的定義域均為.（2）函數(shù)，的最大值為，最小值為；函數(shù)的值域?yàn)?（3）函數(shù)，的最小正周期為；函數(shù)的最小正周期為（4）對(duì)于，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)為奇函數(shù)，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)為偶函數(shù)；對(duì)于，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)為奇函數(shù)，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)為偶函數(shù)；對(duì)于，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)為奇函數(shù) （5）函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間由不等式來(lái)確定，單調(diào)遞減區(qū)間由不等式來(lái)確定；函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間由不等式來(lái)確定，單調(diào)遞減區(qū)間由不等式來(lái)確定；函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間由不等式來(lái)確定【注】函數(shù)，（有可能為負(fù)數(shù)）的單調(diào)區(qū)間：先利用誘導(dǎo)公式把化為正數(shù)后再求解（6）函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為，對(duì)稱中心為；函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為，對(duì)稱中心為；函數(shù)圖象的對(duì)稱中心為.【注】函數(shù)，的圖象與軸的交點(diǎn)都為對(duì)稱中心，過(guò)最高點(diǎn)或最低點(diǎn)且垂直于軸的直線都為對(duì)稱軸. 函數(shù)的圖象與軸的交點(diǎn)和漸近線與軸的交點(diǎn)都為對(duì)稱中心，無(wú)對(duì)稱軸.2三角恒等變換與三角函數(shù)的圖象及性質(zhì)相結(jié)合的綜合問(wèn)題（1）利用三角恒等變換及輔助角公式把三角函數(shù)關(guān)系式轉(zhuǎn)化成y=Asin(x)t或y=Acos(x)t的形式（2）利用公式求周期（3）根據(jù)自變量的范圍確定x的范圍，根據(jù)相應(yīng)的正弦曲線或余弦曲線求值域或最值，另外求最值時(shí)，根據(jù)所給關(guān)系式的特點(diǎn)，也可換元轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的最值（4）根據(jù)正、余弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間列不等式求函數(shù)y=Asin(x)t或y=Acos(x)t的單調(diào)區(qū)間3三角恒等變換與向量相結(jié)合的綜合問(wèn)題三角恒等變換與向量的綜合問(wèn)題是高考經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，一般以向量的坐標(biāo)形式給出與三角函數(shù)有關(guān)的條件，并結(jié)合簡(jiǎn)單的向量運(yùn)算，往往是兩向量平行或垂直的計(jì)算，即令a=(x1，y1)，b=(x2，y2)，則ab=x1x2y1y2，abx1y2=x2y1，abx1x2y1y2=0，把向量形式化為坐標(biāo)運(yùn)算后，接下來(lái)的運(yùn)算仍然是三角函數(shù)的恒等變換以及三角函數(shù)、解三角形等知識(shí)的運(yùn)用.4三角恒等變換與解三角形相結(jié)合的綜合問(wèn)題（1）利用正弦定理把邊的關(guān)系化成角，因?yàn)槿齻€(gè)角之和等于，可以根據(jù)此關(guān)系把未知量減少，再用三角恒等變換化簡(jiǎn)求解；（2）利用正、余弦定理把邊的關(guān)系化成角的關(guān)系再用三角恒等變換化簡(jiǎn)求解【注】此類題中的角是在三角形中，每個(gè)角范圍限制在(0，)內(nèi)，如果是銳角三角形，則需要限制各個(gè)角均在內(nèi)角的范圍在解題中至關(guān)重要，做題時(shí)要特別注意.5三角形中的綜合問(wèn)題（1）解三角形的應(yīng)用中要注意與基本不等式的結(jié)合，以此考查三角形中有關(guān)邊、角的范圍問(wèn)題.利用正弦定理、余弦定理與三角形的面積公式，建立如“”之間的等量關(guān)系與不等關(guān)系，通過(guò)基本不等式考查相關(guān)范圍問(wèn)題.（2）注意與三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的綜合考查，將兩者結(jié)合起來(lái)，既考查解三角形問(wèn)題，也注重對(duì)三角函數(shù)的化簡(jiǎn)、計(jì)算及考查相關(guān)性質(zhì)等.（3）正、余弦定理也可能結(jié)合平面向量及不等式考查面積的最值或求面積，此時(shí)注意應(yīng)用平面向量的數(shù)量積或基本不等式進(jìn)行求解.6三角函數(shù)圖象、性質(zhì)與其他知識(shí)的綜合問(wèn)題常先通過(guò)三角恒等變換、平面向量的有關(guān)知識(shí)化簡(jiǎn)函數(shù)解析式為y=Asin(x)B的形式，再結(jié)合正弦函數(shù)y=sinx的性質(zhì)研究其相關(guān)性質(zhì)，若涉及解三角形，則結(jié)合解三角形的相關(guān)知識(shí)求解二、解三角形的實(shí)際應(yīng)用1測(cè)量中的術(shù)語(yǔ)（1）仰角和俯角在視線和水平線所成的角中，視線在水平線上方的角叫仰角，在水平線下方的角叫俯角(如圖)（2）方位角從指北方向順時(shí)針轉(zhuǎn)到目標(biāo)方向線的水平角，如B點(diǎn)的方位角為(如圖)（3）方向角相對(duì)于某一正方向的水平角.北偏東，即由指北方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到達(dá)目標(biāo)方向(如圖)；北偏西，即由指北方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到達(dá)目標(biāo)方向；南偏西等其他方向角類似（4）坡角與坡度坡角：坡面與水平面所成的二面角的度數(shù)(如圖，角為坡角)；坡度：坡面的鉛直高度與水平長(zhǎng)度之比(如圖，i為坡度)坡度又稱為坡比2解三角形實(shí)際應(yīng)用題的步驟核心考點(diǎn)考點(diǎn)一 三角函數(shù)、解三角形、三角恒等變換的綜合及其應(yīng)用【例1】（三種三角函數(shù)間的綜合）已知函數(shù)和函數(shù)在區(qū)間上的圖象交于，三點(diǎn)，則的面積是A BC D【答案】C【例2】（三角函數(shù)性質(zhì)的綜合）已知函數(shù)的最小正周期為，的圖象向左平移個(gè)單位后所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為偶函數(shù)，則的最大值為A BC1 D2【答案】A【解析】因?yàn)楹瘮?shù)的最小正周期為，所以，且其圖象向左平移個(gè)單位后得到的為偶函數(shù)，則，又因?yàn)?，所以，則.故選A【例3】（三角函數(shù)型圖象問(wèn)題）函數(shù)的圖象大致為A BC D【答案】C 【解析】為偶函數(shù)，則圖象關(guān)于軸對(duì)稱，排除A、D，把代入得，故圖象過(guò)點(diǎn)，C選項(xiàng)適合，故選C【例4】（三角函數(shù)與平面幾何的綜合）已知函數(shù)（1）若，把函數(shù)的圖象的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的倍，縱坐標(biāo)不變，再向右平移個(gè)單位后得到函數(shù)的圖象，求在區(qū)間上的值域；（2）若函數(shù)的圖象上有如圖所示的三點(diǎn)，且滿足，求的值【解析】（2）由圖知點(diǎn)是函數(shù)圖象的最高點(diǎn)，設(shè)，函數(shù)的最小正周期為，則，所以，因?yàn)?，所以，解得，故【?】（三角函數(shù)與解三角形的綜合）已知.（1）求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間；（2）中，角的對(duì)邊分別為，若，且，的面積，求.【解析】（1）. 由（），解得（）.故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為（）.（2）由，即，得. 所以（），解得（）. 因?yàn)?，所?由已知的面積，解得. 由余弦定理可得. 所以. 【例6】（三角恒等變換與解三角形的綜合）已知中，分別為角所對(duì)的邊，且，則的面積為A B C D【答案】C 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查兩角和的正切公式的變形和應(yīng)用，考查利用余弦定理解三角形，考查三角形面積的求法.本題主要條件是，這是兩角和的正切公式的變形，由此可得到的弧度數(shù)，再利用余弦定理聯(lián)立，可求得各邊的長(zhǎng)度，進(jìn)而求得面積的值.考點(diǎn)二 三角與其他問(wèn)題的綜合【例7】（解三角形與向量的綜合）已知在中，角的對(duì)邊分別為，向量，且（1）求角的大??；（2）若，求的面積【解析】（1）由已知得，由倍角公式和降冪公式得（2）由余弦定理得解得或當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，綜上所述，或備考指南三角形的正弦定理與余弦定理在教材中是利用向量知識(shí)來(lái)推導(dǎo)的,說(shuō)明正弦定理、余這定理與向量有著密切的聯(lián)系，解三角形與向量的綜合主要體現(xiàn)為以三角形的角對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)值為向量的坐標(biāo),要求根據(jù)向量的關(guān)系解答相關(guān)的問(wèn)題.【例8】（三角函數(shù)與向量、函數(shù)與方程的綜合）已知向量，設(shè)函數(shù)（1）若函數(shù)的圖象關(guān)于直線對(duì)稱，且時(shí)，求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間；（2）在（1）的條件下，當(dāng)時(shí)，函數(shù)有且只有一個(gè)零點(diǎn)，求實(shí)數(shù)的取值范圍.【解析】.（2）由（1）知，即時(shí)，函數(shù)單調(diào)遞增；，即時(shí)，函數(shù)單調(diào)遞減又，當(dāng)或時(shí)有且只有一個(gè)零點(diǎn)即或，所以滿足條件的備考指南（1）在解決已知三角函數(shù)的圖象關(guān)于某條直線（或某點(diǎn)）對(duì)稱的問(wèn)題時(shí)，常用的解決方法是將橫坐標(biāo)代入原式中，讓其等于正弦函數(shù)的對(duì)稱軸（或?qū)ΨQ中心），即（或），再解出參數(shù)即可；（2）在解決已知函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)求參數(shù)，或者討論函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問(wèn)題時(shí)，常用分離參數(shù)的方法，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為，畫出的圖象，通過(guò)對(duì)直線進(jìn)行上下平移，從而得到參數(shù)的取值范圍或零點(diǎn)個(gè)數(shù)的不同情況.【例9】（三角函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的綜合）已知函數(shù)對(duì)任意的滿足(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù))，則下列不等式成立的是A BC D【答案】A【解析】令，由對(duì)任意的滿足可得，所以函數(shù)在上為增函數(shù)，所以，即，所以，故選A考點(diǎn)三 平面幾何中的解三角形問(wèn)題【例10】ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,.（1）求B的大??；（2）若,且AC邊上的中線長(zhǎng)為,求ABC的面積.【解析】（1）由ABC中可得,因?yàn)?所以,即,即,因?yàn)?所以,.（2）由得, ,在ABC中, ,取中點(diǎn),連接.因?yàn)?所以在CBD中,=,所以,把代入,化簡(jiǎn)得,解得,或（舍去）,所以.所以ABC的面積.備考指南幾何中的長(zhǎng)度、角度的計(jì)算通常轉(zhuǎn)化為三角形中邊長(zhǎng)和角的計(jì)算，這樣就可以利用正、余弦定理解決問(wèn)題.解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是構(gòu)造三角形，把已知和所求的量盡量放在同一個(gè)三角形中.考點(diǎn)四 三角函數(shù)的應(yīng)用問(wèn)題【例11】（解三角形的應(yīng)用）某觀察站與兩燈塔，的距離分別為米和米，測(cè)得燈塔在觀察站北偏西，燈塔在觀察站北偏東，則兩燈塔，間的距離為A米B米C米D米【答案】C 【解析】依題意，作出示意圖（圖略），因?yàn)?，所以由余弦定理可得：，故選C【例12】（三角函數(shù)、解三角形的應(yīng)用）如圖，某小區(qū)準(zhǔn)備將閑置的一直角三角形地塊開發(fā)成公共綠地，圖中.設(shè)計(jì)時(shí)要求綠地部分（如圖中陰影部分所示）有公共綠地走道，且兩邊是兩個(gè)關(guān)于走道對(duì)稱的三角形（和）.現(xiàn)考慮綠地最大化原則，要求點(diǎn)與點(diǎn)均不重合，落在邊上且不與端點(diǎn)重合，設(shè).（1）若，求此時(shí)公共綠地的面積；（2）為方便小區(qū)居民的行走，設(shè)計(jì)時(shí)要求的長(zhǎng)度最短，求此時(shí)綠地公共走道的長(zhǎng)度.【解析】（1）由圖得：，又，公共綠地的面積.（2）由圖得：且，在中，由正弦定理可得:，記，又，時(shí)，取最大，最短，則此時(shí).備考指南解答三角函數(shù)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的一般步驟1閱讀理解材料:三角函數(shù)應(yīng)用題的語(yǔ)言形式多為文字語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言并用.閱讀理解時(shí)要讀懂題目所反映的實(shí)際問(wèn)題的背景,領(lǐng)悟其中的數(shù)學(xué)本質(zhì),把題目中出現(xiàn)的邊角關(guān)系和三角形聯(lián)系起來(lái),確定以什么樣的三角形(直角三角形、斜三角形)為模型,用哪些定理(勾股定理、正弦定理、余弦定理)或邊角關(guān)系,列出等量或不等量關(guān)系2建立變量關(guān)系:根據(jù)上面的分析,把實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)習(xí)題,建立變量關(guān)系,這一步一般是通過(guò)解直角三角形或解斜三角形實(shí)現(xiàn)的,要充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想、圖形語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言并用的思維方法.3討論變量性質(zhì):根據(jù)(2)中建立的變量關(guān)系,結(jié)合題目的要求,與學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)對(duì)照,討論變量的有關(guān)性質(zhì),從而得到所求問(wèn)題的理論值.4作出結(jié)論:根據(jù)(3)中得到的理論值,按題目要求作出相應(yīng)的結(jié)論.能力突破1已知命題：函數(shù)圖象的一條對(duì)稱軸是；命題，則下列命題中的真命題為A BC D【答案】B2已知函數(shù)（且）和函數(shù)，若與兩圖象只有3個(gè)交點(diǎn)，則的取值范圍是A B C D【答案】D【解析】作出函數(shù)與的圖象如圖所示，當(dāng)時(shí)，與兩圖象只有3個(gè)交點(diǎn)，可得，當(dāng)時(shí)，與兩圖象只有3個(gè)交點(diǎn)，可得，所以的取值范圍是，故選D3存在實(shí)數(shù)，使得圓面恰好覆蓋函數(shù)圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)共三個(gè)，則正數(shù)的取值范圍是_【答案】【解析】由題意，知函數(shù)圖象的最高點(diǎn)或最低一定在直線上，則由，得又由題意，得，解得正數(shù)的取值范圍為4在ABC中，角A, B, C所對(duì)的邊分別為a, b, c，已知，（1）求的值；（2）設(shè)D為AC的中點(diǎn)，若BD的長(zhǎng)為，求ABC的面積 【解析】（1）由得，即，故，從而，與都是銳角，則. ，即. (2)由（1），得， 設(shè)，在中，由余弦定理得，解得，則.5已知函數(shù)的部分圖象如圖所示.（1）求函數(shù)的解析式，并寫出的最小正周期；（2）令，若在內(nèi)，方程有且僅有兩解，求的取值范圍.【解析】（1）由圖象可知：，又，.又點(diǎn)在圖象上，又，.，最小正周期.（2），原方程可化為，則.，令，則，作出及的圖象，當(dāng)或時(shí)，兩圖象在內(nèi)有且僅有一解，即方程在內(nèi)有且僅有兩解，此時(shí)的取值范圍為.高考通關(guān)1（2018新課標(biāo)理）函數(shù)在的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為_【答案】【解析】，由題可知，或，解得,或，故有3個(gè)零點(diǎn).2（2017浙江）已知ABC，AB=AC=4，BC=2點(diǎn)D為AB延長(zhǎng)線上一點(diǎn)，BD=2，連結(jié)CD，則BDC的面積是_，cosBDC=_【答案】【解析】取BC中點(diǎn)E，由題意：，ABE中，解得或（舍去）綜上可得，BCD的面積為，3（2017江蘇）已知向量（1）若ab，求的值；（2）記，求的最大值和最小值以及對(duì)應(yīng)的的值【解析】（1）因?yàn)椋琣b，所以若，則，與矛盾，故于是又，所以4（2018新課標(biāo)理）在平面四邊形中，.（1）求；（2）若，求.【解析】（1）在中，由正弦定理得.由題設(shè)知，所以.由題設(shè)知，所以.（2）由題設(shè)及（1）知，.在中，由余弦定理得.所以.5（2018北京理）在ABC中，a=7，b=8，cosB=（1）求A；（2）求AC邊上的高【解析】（1）在ABC中，cosB=，B（，），sinB=由正弦定理得=，sinA=B（，），A（0，），A=（2）在ABC中，sinC=sin（A+B）=sinAcosB+sinBcosA=如圖所示，在ABC中，sinC=，h=，AC邊上的高為你都掌握了嗎？ 有哪些問(wèn)題？整理一下！