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1、(通用版)2022年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題檢測(九)三角恒等變換與解三角形 理(普通生,含解析)
一、選擇題
1.(2019屆高三·益陽、湘潭調(diào)研)已知sin α=,則cos(π+2α)=( )
A. B.-
C. D.-
解析:選D ∵sin α=,∴cos 2α=1-2sin2α=1-=,∴cos(π+2α)=-cos 2α=-,故選D.
2.(2018·全國卷Ⅲ)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若△ABC的面積為,則C=( )
A. B.
C. D.
解析:選C ∵S=absin C===abcos C,
∴sin C
2、=cos C,即tan C=1.
∵C∈(0,π),∴C=.故選C.
3.若0<α<<β<π,cos α=,sin(α+β)=-,則cos β=( )
A.- B.
C.- D.±
解析:選C cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,
因為α+β∈,所以cos(α+β)<0,
則cos(α+β)=-,
因為α∈,所以sin α>0,
所以sin α=,cos β=×+×=-.
4.若α,β∈,sin α=,cos=,則β-α=( )
A. B.
C. D.
解析:選B 由sin α
3、=,及α∈,得
cos α=,由cos=sin β=,
及β∈,得cos β=,
所以sin(β-α)=sin βcos α-cos βsin α=×-×=.
又因為β-α∈,所以β-α=.
5.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若0,∴
4、cos B<0,
5、n β=cos β,∴sin β=,cos β=,∴sin α=,cos α=,
∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=0,∴α+β=,
∴BC2=AB2+AC2,∴(2.5v)2=1502+2002,解得v=100,故選C.
二、填空題
7.(2018·全國卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,則sin(α+β)=________.
解析:∵sin α+cos β=1,①
cos α+sin β=0,②
∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,
∴sin αcos β+cos α
6、sin β=-,
∴sin(α+β)=-.
答案:-
8.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若a2=3b2+3c2-2bcsin A,則C等于________.
解析:由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
所以b2+c2-2bccos A=3b2+3c2-2bcsin A,
即sin A-cos A=,2sin=≥2,因此b=c,A-=?A=,
所以C==.
答案:
9.(2018·長春質(zhì)檢)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若其面積S=b2sin A,角A的平分線AD交BC于點D,AD=,a=,則b=________.
解析:
7、由面積公式S=bcsin A=b2sin A,可得c=2b,即=2.由a=,并結(jié)合角平分線定理可得,BD=,CD=, 在△ABC中,由余弦定理得cos B=,在△ABD中, cos B=,即=,化簡得b2=1,解得b=1.
答案:1
三、解答題
10.(2018·全國卷Ⅰ)在平面四邊形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.
(1)求cos ∠ADB;
(2)若DC=2,求BC.
解:(1)在△ABD中,由正弦定理得=,
即=,所以sin ∠ADB=.
由題設(shè)知,∠ADB<90°,
所以cos ∠ADB= =.
(2)由題設(shè)及(1)知
8、,cos ∠BDC=sin ∠ADB=.
在△BCD中,由余弦定理得
BC2=BD2+DC2-2BD·DC·cos ∠BDC
=25+8-2×5×2×=25,
所以BC=5.
11.(2018·昆明調(diào)研)在△ABC中,AC=2,BC=6,∠ACB=150°.
(1)求AB的長;
(2)延長BC至D,使∠ADC=45°,求△ACD的面積.
解:(1)由余弦定理AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB,
得AB2=12+36-2×2×6cos 150°=84,
所以AB=2.
(2)因為∠ACB=150°,∠ADC=45°,
所以∠CAD=150°-45°=105
9、°,
由正弦定理=,得CD=,又sin 105°=sin(60°+45°)=sin 60°·cos 45°+cos 60°·sin 45°=,所以CD=3+,
又∠ACD=180°-∠ACB=30°,所以S△ACD=AC·CD·sin∠ACD=×2×(3+)×=(+1).
12.已知函數(shù)f(x)=2sin xcos x+2cos2x-.
(1)求函數(shù)y=f(x)的最小正周期和單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)已知△ABC的三個內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,其中a=7,若銳角A滿足f=,且sin B+sin C=,求bc的值.
解:(1)f(x)=2sin xcos x+2cos2x-=
10、sin 2x+cos 2x=2sin,
因此f(x)的最小正周期為T==π.
由2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為(k∈Z).
(2)由f=2sin=2sin A=,且A為銳角,所以A=.
由正弦定理可得2R===,
sin B+sin C==,
則b+c=×=13,
所以cos A===,
所以bc=40.
B組——大題專攻補短練
1.(2018·天津五區(qū)縣聯(lián)考)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且 8 sin2-2cos 2C=7.
(1)求tan C的值;
11、(2)若c=,sin B=2sin A,求a,b的值.
解:(1)在△ABC中,因為A+B+C=π,
所以=-,則sin=cos.
由8sin2-2cos 2C=7,得8cos2-2cos 2C=7,
所以4(1+cos C)-2(2cos2C-1)=7,
即(2cos C-1)2=0,所以cos C=.
因為0<C<π,所以C=,
于是tan C=tan=.
(2)由sin B=2sin A,得b=2a.①
又c=,由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos ,
即a2+b2-ab=3.②
聯(lián)立①②,解得a=1,b=2.
2.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別是a
12、,b,c,滿足a2+c2-b2+2bccos A-4c=0,且ccos A=b(1-cos C).
(1)求c的值及判斷△ABC的形狀;
(2)若C=,求△ABC的面積.
解:(1)由a2+c2-b2+2bccos A-4c=0及正弦定理得
a2+c2-b2+2bc·-4c=0,
整理,得c=2.
由ccos A=b(1-cos C)及正弦定理,得
sin Ccos A=sin B(1-cos C),
即sin B=sin Ccos A+sin Bcos C=
sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C,
所以sin Bcos C=sin Acos C,
13、
故cos C=0或sin A=sin B.
當(dāng)cos C=0時,C=,故△ABC為直角三角形;
當(dāng)sin A=sin B時,A=B,故△ABC為等腰三角形.
(2)由(1)知c=2,A=B,則a=b,
因為C=,所以由余弦定理,得
4=a2+a2-2a2cos ,解得a2=8+4,
所以△ABC的面積S=a2sin=2+.
3.已知△ABC的三個內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且△ABC的面積為S= accos B.
(1)若c=2a,求角A,B,C的大??;
(2)若a=2,且≤A≤,求邊c的取值范圍.
解:由已知及三角形面積公式得
S=acsin B=acc
14、os B,
化簡得sin B=cos B,
即tan B=,又0
15、A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知sin A+cos A=0,a=2,b=2.
(1)求c的值;
(2)設(shè)D為BC邊上一點,且AD⊥AC,求△ABD的面積.
解:(1)因為sin A+cos A=0,
所以sin A=-cos A,
所以tan A=-.
因為A∈(0,π),所以A=.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
代入a=2,b=2得c2+2c-24=0,
解得c=4或c=-6(舍去),
所以c=4.
(2)由(1)知c=4.
因為c2=a2+b2-2abcos C,
所以16=28+4-2×2×2×cos C,
所以cos C=,所以sin C=,
所以tan C=.
在Rt△CAD中,tan C=,
所以=,即AD=.
即S△ADC=×2×=,
由(1)知S△ABC=bcsin A=×2×4×=2,
所以S△ABD=S△ABC-S△ADC=2-=.