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文檔簡介
PAGE高考大題規(guī)范解答系列(二)——三角函數(shù)考點一三角函數(shù)的綜合問題例1已知向量a=(eq\r(2)sin2x,eq\r(2)cos2x),b=(cosθ,sinθ)(|θ|<eq\f(π,2)),若f(x)=a·b,且函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=eq\f(π,6)對稱.(1)求函數(shù)f(x)的解析式,并求f(x)的單調遞減區(qū)間;(2)在△ABC中,角A、B、C的對邊分別為a、b、c,若f(A)=eq\r(2),且b=5,c=2eq\r(3),求△ABC外接圓的面積.[分析](1)看到求f(x)的解析式,想到對a·b進行化簡;看到求f(x)的單調減區(qū)間,想到y(tǒng)=sinx的單調減區(qū)間;(2)看到求△ABC外接圓的面積,想到求半徑r和正弦定理.[標準答案]——規(guī)范答題步步得分(1)f(x)=a·b=eq\r(2)sin2xcosθ+eq\r(2)cos2xsinθ=eq\r(2)sin(2x+θ), 2分eq\x(得分點①)∵函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=eq\f(π,6)對稱,∴2×eq\f(π,6)+θ=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,∴θ=kπ+eq\f(π,6),k∈Z,又|θ|<eq\f(π,2),∴θ=eq\f(π,6).∴f(x)=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))). 4分eq\x(得分點②)由2kπ+eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,6)≤2kπ+eq\f(3π,2),k∈Z,得kπ+eq\f(π,6)≤x≤kπ+eq\f(2π,3),k∈Z.∴f(x)的單調遞減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,6),kπ+\f(2π,3))),k∈Z. 6分eq\x(得分點③)(2)∵f(A)=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2A+\f(π,6)))=eq\r(2),∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2A+\f(π,6)))=1.∵A∈(0,π),∴2A+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(13π,6))),∴2A+eq\f(π,6)=eq\f(π,2),∴A=eq\f(π,6). 8分eq\x(得分點④)在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=25+12-2×5×2eq\r(3)coseq\f(π,6)=7,∴a=eq\r(7). 10分eq\x(得分點⑤)由正弦定理得eq\f(a,sinA)=2R=eq\f(\r(7),\f(1,2))=2eq\r(7),∴R=eq\r(7),∴△ABC外接圓的面積S=πR2=7π. 12分eq\x(得分點⑥)[評分細則]①正確化簡求出f(x)的解析式得2分.②正確利用三角函數(shù)的對稱軸求對θ的值,得2分.③正確利用y=sinx的單調減區(qū)間,求出f(x)的減區(qū)間,得2分.④正確利用特別角的三角函數(shù)值求對角A,得2分.⑤正確利用余弦定理求對a的值,得2分.⑥正確利用正弦定理求對半徑r和圓的面積得2分.[名師點評]1.核心素養(yǎng):三角函數(shù)問題是高考的必考問題,三角求值與求三角函數(shù)的最值、周期、單調區(qū)間是高考的常見題型;本題型重點考查敏捷運用三角公式進行三角變換的實力,以及“數(shù)學運算”素養(yǎng)的達成度.2.解題技巧:(1)要擅長抓解題關鍵點,解題步驟中明顯呈現(xiàn)得分點,如本題f(x)=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))必需求對.(2)要清楚呈現(xiàn)求角A的過程以及用正、余弦定理求出外接圓半徑r.〔變式訓練1〕(2024·石家莊模擬)已知向量a=(sinx,cosx),b=(eq\r(3)cosx,cosx),f(x)=a·b.(1)求函數(shù)f(x)=a·b的最小正周期;(2)在△ABC中,BC=eq\r(7),sinB=3sinC,若f(A)=1,求△ABC的周長.[解析](1)f(x)=eq\r(3)sinxcosx+cos2x=eq\f(\r(3),2)sin2x+eq\f(1,2)cos2x+eq\f(1,2),f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+eq\f(1,2),所以f(x)的最小正周期T=eq\f(2π,2)=π.(2)由題意可得sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2A+\f(π,6)))=eq\f(1,2),又0<A<π,所以eq\f(π,6)<2A+eq\f(π,6)<eq\f(13π,6),所以2A+eq\f(π,6)=eq\f(5π,6),故A=eq\f(π,3).設角A,B,C的對邊分別為a,b,c,則a2=b2+c2-2bccosA.所以a2=b2+c2-bc=7,又sinB=3sinC,所以b=3c故7=9c2+c2-3c2,解得所以b=3,△ABC的周長為4+eq\r(7).考點二解三角形問題例2(2024·山東省青島市高三模擬檢測)△ABC的內角A、B、C的對邊分別為a、b、c,已知bcosA+eq\f(\r(3),3)a=c.(1)求cosB;(2)如圖,D為△ABC外一點,若在平面四邊形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=1,CD=3,BC=eq\r(6),求AB的長.[分析](1)看到求cosB想到在三角形中利用邊化為三角函數(shù)求解.(2)看到求AB的長想到將AB置于三角形ABC中,利用余弦定理求解.[標準答案]——規(guī)范答題步步得分(1)在△ABC中,由正弦定理得sinBcosA+eq\f(\r(3),3)sinA=sinC, 2分eq\x(得分點①)又C=π-(A+B),所以sinBcosA+eq\f(\r(3),3)sinA=sin(A+B),故sinBcosA+eq\f(\r(3),3)sinA=sinAcosB+cosAsinB, 4分eq\x(得分點②)所以sinAcosB=eq\f(\r(3),3)sinA,又A∈(0,π),所以sinA≠0,故cosB=eq\f(\r(3),3). 6分eq\x(得分點③)(2)∵∠D=2∠B,∴cosD=2cos2B-1=-eq\f(1,3), 7分eq\x(得分點④)又在△ACD中,AD=1,CD=3,∴由余弦定理可得AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cosD=1+9-2×3×(-eq\f(1,3))=12,∴AC=2eq\r(3), 9分eq\x(得分點⑤)在△ABC中,BC=eq\r(6),AC=2eq\r(3),cosB=eq\f(\r(3),3),∴由余弦定理可得AC2=AB2+BC2-2AB·BCcosB,即12=AB2+6-2·AB×eq\r(6)×eq\f(\r(3),3),解得AB=3eq\r(2).故AB的長為3eq\r(2). 12分eq\x(得分點⑥)[評分細則]①正確利用正弦定理化邊為三角函數(shù),得2分.②正確利用兩角和與差的正弦公式,得2分.③正確化角求對cosB,得2分.④正確利用倍角公式求對cosD,得1分.⑤正確利用余弦定理求對AC,得2分.⑥正確利用余弦定理求對AB,得2分.[名師點評]1.核心素養(yǎng):解三角形問題是高考的必考問題,解三角形與三角函數(shù)的結合是高考的常見題型;本題型重點考查敏捷運用公式并通過“數(shù)學運算”解決問題的實力.2.解題技巧:要擅長抓解題關鍵點,解題步驟中明顯呈現(xiàn)得分點,如本題(1)中正弦定理eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB)=eq\f(c,sinC)=2R;(2)中利用余弦定理分別在△ADC和△ABC中求出AC、AB.〔變式訓練2〕(2024·全國Ⅱ,17)△ABC的內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+A))+cosA=eq\f(5,4).(1)求A;(2)若b-c=eq\f(\r(3),3)a,證明:△ABC是直角三角形.[解析]本題考查誘導公式、同角三角函數(shù)的基本關系、正弦定理.(1)解:由已知得sin2A+cosA=eq\f(5,4),即cos2A-cosA+eq\f(1,4)=0.所以eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cosA-\f(1,2)))2=0,cosA=eq\f(1,2).由于0<A<π,故A=eq\f(π,3).(2)證明:由正弦定理及已知條件可得sinB-sinC=eq\f(\r(3),3)sinA.由(1)知B+C=eq\f(2π,3),所以sinB-sineq\b\lc\(\rc\)(\a\v
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