5、os 2(B+C)=2cos2(B+C)-1=.
答案:
已知<β<α<,cos(α-β)=,sin(α+β)=-.
(1)用α+β,α-β表示2α;(2)求sin 2α,cos 2α的值.
[解] (1)2α=(α-β)+(α+β).
(2)因?yàn)?β<α<,
所以0<α-β<,π<α+β<.
又因?yàn)閏os(α-β)=,sin(α+β)=-,
所以sin(α-β)==,cos(α+β)=-=-.
所以sin 2α=sin[(α-β)+(α+β)]
=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β)
=×+×=-,
cos 2α=cos[
6、(α-β)+(α+β)]
=cos(α-β)cos(α+β)-sin(α-β)sin(α+β)
=×-×=-.
三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)、求值,常從角的差異入手,尋求條件與結(jié)論之間的關(guān)系,通過(guò)三角恒等變換消除差異,使問(wèn)題獲解.
已知sin=,則sin+sin2的值為_(kāi)_______.
解析:sin+sin2=sin +sin2=sin+sin2=.
答案:
(2012·南通第一次調(diào)研)在斜三角形ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c.
(1)若2sin Acos C=sin B,求的值;
(2)若sin(2A+B)=3sin B,求的值.
[解] (1)由
7、正弦定理得=.
從而2sin Acos C=sin B可化為2acos C=b.
由余弦定理得2a×=b.
整理得a=c,即=1.
(2)在斜三角形ABC中,A+B+C=π,
所以sin(2A+B)=3sin B可化為sin[π+(A-C)]=3sin[π-(A+C)],
即-sin(A-C)=3sin(A+C).
故-sin Acos C+cos Asin C=3(sin Acos C+cos Asin C).
整理得4sin Acos C=-2cos Asin C,
因?yàn)椤鰽BC是斜三角形,所以cos Acos C≠0,
所以=-.
解三角形常用的工具是正弦定理和
8、余弦定理,要熟悉它們的使用的條件,合理選用.解三角形常與三角恒等變換、三角求值綜合考查,要注意三角形中角的限制條件.
在△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,若1+=,則角A的大小為_(kāi)_______.
解析:由1+=,得=,
即cos A=,故A=.
答案:
(2012·安徽高考)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊為a,b,c;則下列命題正確的是________.
①若ab>c2,則C<;
②若a+b>2c,則C<;
③若a3+b3=c3,則C<;
④若(a+b)c<2ab,則C>;
⑤若(a2+b2)c2<2a2b2,則C>.
[解析]?、賏
9、b>c2?cos C=>=?C<;
②a+b>2c?cos C=>≥?C<;
③當(dāng)C≥時(shí),c2≥a2+b2?c3≥a2c+b2c>a3+b3與a3+b3=c3矛盾;
④取a=b=2,c=1滿足(a+b)c<2ab得C<;
⑤取a=b=2,c=1滿足(a2+b2)c2<2a2b2得C<.
[答案]?、佗冖?
利用正、余弦定理可實(shí)現(xiàn)三角形中的邊角轉(zhuǎn)化,常用方法是:①化邊為角結(jié)合內(nèi)角和定理求解;②化角為邊結(jié)合勾股定理、三邊關(guān)系求解.
在△ABC中,sin A=,判斷這個(gè)三角形的形狀.
解:應(yīng)用正弦定理、余弦定理,可得a=,所以b(a2-b2)+c(a2-c2)=bc(b+c
10、).
所以(b+c)a2=(b3+c3)+bc(b+c).
所以a2=b2-bc+c2+bc.所以a2=b2+c2.
所以△ABC是直角三角形.
(1)在三角化簡(jiǎn)、求值、證明中,表達(dá)式往往出現(xiàn)較多的相異角,可根據(jù)角與角之間的和差、倍半、互補(bǔ)、互余的關(guān)系,運(yùn)用角的變換,溝通條件與結(jié)論中的角,使問(wèn)題獲解.如角的變形:
15°=45°-30°=60°-45°=,α=(α+β)-β=-,2α=(α+β)+(α-β)=-.
特別地,+α與-α為互余角,它們之間可以互相轉(zhuǎn)化,在三角變形中使用頻率高.
(2)兩定理的形式、內(nèi)容、證法及變形應(yīng)用必須引起足夠的
11、重視,通過(guò)向量的數(shù)量積把三角形和三角函數(shù)聯(lián)系起來(lái),用向量方法證明兩定理,突出了向量的工具性,是向量知識(shí)應(yīng)用的實(shí)例.另外,利用正弦定理解三角形時(shí)可能出現(xiàn)一解、兩解或無(wú)解的情況,這時(shí)應(yīng)結(jié)合“三角形中大邊對(duì)大角”定理及幾何作圖來(lái)幫助理解.
1.(2012·連云港調(diào)研)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,若a2=b2+bc,sin C=2sin B,則A=________.
解析:由sin C=2sin B,得c=2b.又a2=b2+bc,所以cos A====,所以A=.
答案:
2.設(shè)α∈,β∈,cos=,sin=,則sin(α+β)=________.
解析:α
12、∈,α-∈,
又cos=,
∴sin=.∵β∈,∴+β∈,sin=,∴cos=-.
∴sin(α+β)=sin
=-cos
=-cos·cos+sin·sin=-×+×=.
即sin(α+β)=.
答案:
3.已知sin α=,α∈,tan(π-β)=,則tan(α-2β)=________.
解析:∵sin α=,α∈,∴cos α=-.
則tan α=-.由tan(π-β)=,可得tan β=-,
tan 2β===-.
tan(α-2β)===.
答案:
4.如圖,l1、l2、l3是同一平面內(nèi)的三條平行直線,l1與l2間的距離是1,l2與l3間的距離是2,正三
13、角形ABC的三頂點(diǎn)分別在l1、l2、l3上,則△ABC的邊長(zhǎng)是________.
解析:因?yàn)閘1、l2、l3是同一平面內(nèi)的三條平行直線,l1與l2間的距離是1,l2與l3間的距離是2,所以過(guò)A作l2的垂線,交l2、l3分別于點(diǎn)D、E,如圖,則∠BAD=∠BAC+∠CAE,即∠BAD=60°+∠CAE,記正三角形ABC的邊長(zhǎng)為a,兩邊取余弦得=cos 60°·cos ∠CAE-sin 60°sin ∠CAE,即=×-×整理得,=1,解之得,a=.
答案:
5.已知α∈,β∈(0,π),且tan(α-β)=,tan β=-,則2α-β的值是________.
解析:tan α=tan[(α
14、-β)+β]==,tan(2α-β)==1.
∵tan β=-,∴β∈,
∴2α-β∈.
∴2α-β=-.
答案:-
6.在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)邊,如果a,b,c成等差數(shù)列,B=30°,△ABC的面積為,那么b=________.
解析:∵2b=a+c,∴a2+c2=(a+c)2-2ac=4b2-2ac.在△ABC中,B=30°,△ABC的面積,所以acsin B=,即ac=6,于是a2+c2=4b2-12,由余弦定理得cos B==,即=,解得b2=4+2,于是b=1+.
答案:1+
7.△ABC中,A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,tan C=,s
15、in(B-A)=cos C.則B=________.
解析:因?yàn)閠an C=,即=,
所以sin Ccos A+sin Ccos B=cos Csin A+cos Csin B,
即sin Ccos A-cos Csin A=cos Csin B-sin Ccos B,
得sin(C-A)=sin(B-C),
所以C-A=B-C或C-A=π-(B-C)(不成立).
即2C=A+B,得C=,所以B+A=.
又因?yàn)閟in(B-A)=cos C=,
則B-A=或B-A=(舍去),
得A=,B=.
答案:
8.已知圓內(nèi)接四邊形ABCD的邊長(zhǎng)分別為AB=2,BC=6,CD=DA=4
16、,則四邊形ABCD的面積為_(kāi)_______.
解析:如圖:連結(jié)BD,則有四邊形ABCD的面積
S=S△ABD+S△CDB=·AB·ADsin A+·BC·CD·sin C.
∵A+C=180°,∴sin A=sin C.
故S=(AB·AD+BC·CD)sin A=(2×4+6×4)·sin A=16sin A.
由余弦定理,在△ABD中,BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos A=20-16cos A,
在△CDB中,BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cos C=52-48cos C,
∴20-16cos A=52-48cos C.∵cos C=-cos A,
∴6
17、4cos A=-32,cos A=-.
又0°
18、,
所以BP=,從而=,
∴x==.
∵0°≤θ≤60°,∴60°≤60°+2θ≤180°.
∴當(dāng)60°+2θ=90°,即θ=15°時(shí),sin(60°+2θ)=1,
此時(shí)x取得最小值=(2-3)a,即AD最小,
∴AD∶DB=2-3.
答案:2-3
10.(2012·江蘇高考)設(shè)α為銳角,若cos=,則sin的值為_(kāi)_______.
解析:因?yàn)棣翞殇J角,cos=,所以sin=,sin 2=,cos 2=,所以sin=sin=×=.
答案:
11.已知△ABC的三個(gè)內(nèi)角A、B、C滿足A+C=2B.
+=-,求cos的值.
解:由題設(shè)條件知B=60°,A+C=120°
19、設(shè)α=,則A-C=2α,可得A=60°+α,C=60°-α,
所以+=+
=+
==,
依題設(shè)條件有=,
又cos B=,∴=-2.
整理得4cos2α+2cosα-3=0,
即(2cos α-)(2cos α+3)=0.
∵2cos α+3≠0,
∴2cos α-=0.從而得cos=.
12.(2012·蘇錫調(diào)研)如圖,在四邊形ABCD中,已知AB=13,AC=10,AD=5,CD=,·=50.
(1)求cos ∠BAC的值;
(2)求sin ∠CAD的值;
(3)求△BAD的面積.
解:(1)因?yàn)椤ぃ絴 || |cos ∠BAC,
所以cos ∠BAC===.
(2)在△ADC中,AC=10,AD=5,CD=,
由余弦定理得cos∠CAD===.
因?yàn)椤螩AD∈(0,π),
所以sin ∠CAD= = =.
(3)由(1)知,cos ∠BAC==.
因?yàn)椤螧AC∈(0,π),
所以sin ∠BAC=
= =.
從而sin ∠BAD=sin(∠BAC+∠CAD)
=sin ∠BAC·cos ∠CAD+cos ∠BACsin ∠CAD
=×+×=.
所以S△BAD=AB·AD·sin ∠BAD=×13×5×=28.