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1、2022年高考數(shù)學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專題三 三角函數(shù) 3.2 三角變換與解三角形練習(xí)
1.(2018·全國卷Ⅱ)在△ABC中,cos =,BC=1,AC=5,則AB=( )
A.4 B.
C. D.2
解析: ∵cos =,
∴cos C=2cos2 -1=2×2-1=-.
在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos C=52+12-2×5×1×=32,
∴AB==4.
故選A.
答案: A
2.(2018·山東菏澤2月聯(lián)考)已知α∈,sin=,則tan(π+2α)=( )
A. B.±
C.± D.
解析: ∵α∈,sin=,∴c
2、os α=,sin α=-,由同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系知tan α==-2.∴tan(π+2α)=tan 2α===,故選A.
答案: A
3.已知△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對邊長分別為a,b,c,若A=,b=2acos B,c=1,則△ABC的面積等于( )
A. B.
C. D.
解析: 由正弦定理得sin B=2sin Acos B,
故tan B=2sin A=2sin =,又B∈(0,π),所以B=,
又A==B,則△ABC是正三角形,
所以S△ABC=bcsin A=×1×1×=.
答案: B
4.若α∈,且3cos 2α=4sin,則sin 2α的值為(
3、 )
A. B.-
C.- D.
解析: 3(cos2α-sin2α)=2(cos α-sin α),因?yàn)棣痢?,所以cos α-sin α≠0,所以3(cos α+sin α)=2,即cos α+sin α=,兩邊平方可得1+sin 2α=?sin 2α=-.
答案: C
5.(2018·南昌市第一次模擬測試卷)已知臺風(fēng)中心位于城市A東偏北α(α為銳角)的150千米處,以v千米/時(shí)沿正西方向快速移動,2.5小時(shí)后到達(dá)距城市A西偏北β(β為銳角)的200千米處,若cos α=cos β,則v=( )
A.60 B.80
C.100 D.125
解析: 如圖,臺風(fēng)中心為
4、B,2.5小時(shí)后到達(dá)點(diǎn)C,則在△ABC中,ABsin α=ACsin β,即sin α=sin β,又cos α=cos β.∴sin2α+cos2α=sin2β+cos2β=1=sin2β+cos2β,∴sin 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.
答案: C
6.化簡:=________.
解析: ===4sin α.
答案: 4sin α
7.在△ABC中,a=
5、4,b=5,c=6,則=________.
解析:?。剑健ぃ健ぃ?.
答案: 1
8.(2018·開封市高三定位考試)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,btan B+btan A=2ctan B,且a=5,△ABC的面積為2,則b+c的值為________.
解析: 由正弦定理及btan B+btan A=2ctan B,得sin B·+sin B·=2sin C·,即cos Asin B+sin Acos B=2sin Ccos A,亦即sin(A+B)=2sin Ccos A,故sin C=2sin Ccos A.因?yàn)閟in C≠0,所以cos A=,所以A=.由面
6、積公式,知S△ABC=bcsin A=2,所以bc=8.由余弦定理,知a2=b2+c2-2bccos A=(b+c)2-3bc,代入可得b+c=7.
答案: 7
9.(2018·浙江卷)已知角α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,它的終邊過點(diǎn)P.
(1)求sin(α+π)的值;
(2)若角β滿足sin(α+β)=,求cos β的值.
解析: (1)由角α的終邊過點(diǎn)P,
得sin α=-.
所以sin(α+π)=-sin α=.
(2)由角α的終邊過點(diǎn)P,
得cos α=-,
由sin(α+β)=,得cos(α+β)=±.
由β=(α+β)-α,
得cos β=
7、cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,
所以cos β=-或cos β=.
10.(2018·北京卷)在△ABC中,a=7,b=8,cos B=-.
(1)求∠A;
(2)求AC邊上的高.
解析: (1)在△ABC中,因?yàn)閏os B=-,
所以sin B==.
由正弦定理得sin A==.
由題設(shè)知<∠B<π,所以0<∠A<.
所以∠A=.
(2)在△ABC中,
因?yàn)閟in C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=,
所以AC邊上的高為asin C=7×=.
B級
1.(2018·河南濮陽一模)已知△ABC中,sin A,
8、sin B,sin C成等比數(shù)列,則的取值范圍是( )
A. B.
C.(-1,) D.
解析: 由sin A,sin B,sin C成等比數(shù)列,知a,b,c,成等比數(shù)列,即b2=ac,∴cos B===-≥2-=,當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí)等號成立,可知B∈,設(shè)y==,設(shè)sin B+cos B=t,則2sin Bcos B=t2-1.
由于t=sin B+cos B=sin,B∈,所以t∈(1,],故y====t-,t∈(1,],因?yàn)閥=t-在t∈(1,]上是增函數(shù),所以y∈.故選B.
答案: B
2.(2018·石家莊質(zhì)量檢測(一))如圖,平面四邊形ABCD的對角線的交點(diǎn)位于四邊形
9、的內(nèi)部,AB=1,BC=,AC=CD,AC⊥CD,當(dāng)∠ABC變化時(shí),對角線BD的最大值為________.
解析: 設(shè)∠ABC=θ,θ∈(0,π),則由余弦定理得AC2=3-2cos θ,由正弦定理得=,得sin ∠ACB=.在△DCB中,由余弦定理可得,BD2=CD2+2-2CDcos=AC2+2+2ACsin∠ACB=3-2cos θ+2+2AC×=5+2(sin θ-cos θ)=5+4sin,當(dāng)θ=時(shí),max=1,∴BD=9,∴BDmax=3.
答案: 3
3.已知向量a=,b=(-sin x,sin x),f(x)=a·b.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期及f(x)的最
10、大值;
(2)在銳角△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若f=1,a=2,求△ABC面積的最大值.
解析: (1)易得a=(-sin x,cos x),
則f(x)=a·b=sin2x+sin xcos x
=-cos 2x+sin 2x
=sin+,
所以f(x)的最小正周期T==π,
當(dāng)2x-=+2kπ,k∈Z時(shí),
即x=+kπ(k∈Z)時(shí),f(x)取最大值是.
(2)因?yàn)閒=sin+=1,
所以sin=?A=.
因?yàn)閍2=b2+c2-2bccos A,
所以12=b2+c2-bc,
所以b2+c2=bc+12≥2bc,
所以bc≤12(當(dāng)且僅當(dāng)b=
11、c時(shí)等號成立),
所以S=bcsin A=bc≤3.
所以當(dāng)△ABC為等邊三角形時(shí)面積取最大值是3.
4.如圖,在一條海防警戒線上的點(diǎn)A、B、C處各有一個(gè)水聲檢測點(diǎn),B、C兩點(diǎn)到A的距離分別為20千米和50千米,某時(shí)刻B收到發(fā)自靜止目標(biāo)P的一個(gè)聲波信號,8秒后A、B同時(shí)接收到該聲波信號,已知聲波在水中的傳播速度是1.5千米/秒.
(1)設(shè)A到P的距離為x千米,用x表示B、C到P的距離,并求出x的值;
(2)求P到海防警戒線AC的距離.
解析: (1)依題意,有PA=PC=x,PB=x-1.5×8=x-12.
在△PAB中,AB=20,cos ∠PAB===,
同理,在△PAC中,AC=50,cos ∠PAC===.
∵cos ∠PAB=cos ∠PAC,∴=,
解得x=31.
(2)作PD⊥AC于點(diǎn)D,在△ADP中,
由cos ∠PAD=,
得sin∠PAD==,
∴PD=PAsin∠PAD=31×=4.
故靜止目標(biāo)P到海防警戒線AC的距離為4千米.