《2020年高考數(shù)學一輪總復習 三角函數(shù)、三角形、平面向量 專題11 解三角形的技巧與解題規(guī)律(2) 文(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高考數(shù)學一輪總復習 三角函數(shù)、三角形、平面向量 專題11 解三角形的技巧與解題規(guī)律(2) 文(含解析)(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題11解三角形的技巧與解題規(guī)律(2)
一、本專題要特別小心:
1.解三角形時的分類討論(銳角鈍角之分)
2. 三角形與三角函數(shù)的綜合
3. 正余弦定理及三角形中的射影定理的應用
4.三角形中的中線問題
5.三角形中的角平分性問題
6.多個三角形問題
7.三角形的綜合
二.【學習目標】
掌握三角形形狀的判斷方法;三角形有關(guān)三角函數(shù)求值,能證明與三角形內(nèi)角有關(guān)的三角恒等式
三.【方法總結(jié)】三角形中的三角函數(shù)主要涉及三角形的邊角轉(zhuǎn)化,三角形形狀判斷,三角形內(nèi)三角函數(shù)求值及三角恒等式證明等.以正弦、余弦定理為知識框架,以三角形為主要依托,結(jié)合實際問題考查應用.要注意根據(jù)條件的
2、特點靈活運用正弦定理或余弦定理.一般考慮從兩個方向進行變形,一個方向是邊,走代數(shù)變形之路,通常是正弦定理、余弦定理結(jié)合使用;另一個方向是角,走三角變形之路,主要是利用正弦定理
四.【題型方法】
(一)四邊形中的三角形
例1. 如圖,在四邊形中,,.已知,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若,且,求的長.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)
【解析】(Ⅰ)在中,由正弦定理,得.
因為,
所以
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,
因為,
所以.
在中,由余弦定理,
得.
因為
所以,
即,
解得或.
又,則.
練習1. 在平面四邊形中,內(nèi)角B
3、與D互補.,..
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求四邊形的面積。
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)
【解析】(Ⅰ),
即
即,
故
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,,
,
四邊形的面積
(二)三角形與數(shù)列的綜合
例2.已知a,b,c分別是內(nèi)角A,B,C的對邊.角A,B,C成等差數(shù)列,,,成等比數(shù)列.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若,求的周長.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)的周長為。
【解析】(Ⅰ)角A,B,C成等差數(shù)列
,即
成等比數(shù)列.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,即
由余弦定理可得:
化簡得,即
因此的周長為。
練習1.已知中,角的對邊分別為.
(1)若依次成等
4、差數(shù)列,且公差為2,求的值;
(2)若的外接圓面積為,求周長的最大值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)依次成等差數(shù)列,且公差為
,
,由余弦定理得:
整理得:,解得:或
又,則
(2)設(shè),外接圓的半徑為,則,解得:
由正弦定理可得:
可得:,,
的周長
又
當,即:時,取得最大值
(三)角的范圍問題陷阱
例3. 的內(nèi)角的對邊分別為,已知.
(1)求;
(2)若為銳角三角形,且,求面積的取值范圍.
【答案】(1) ;(2).
【解析】(1)根據(jù)題意,由正弦定理得,因為,故,消去得。
,因為故或者,而根據(jù)題意,故不
5、成立,所以,又因為,代入得,所以.
(2)因為是銳角三角形,由(1)知,得到,
故,解得.
又應用正弦定理,,
由三角形面積公式有:
.
又因,故,
故.
故的取值范圍是
練習1. 已知中,分別為角的邊,且,且
(1)求角的大??;
(2)求的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)
因此
(2)
,
因為
因此
練習2.在中,角所對的邊分別是,且
(1)求證: 為直角三角形;
(2),求的取值范圍.
【答案】(1)見詳解;(2).
【解析】(1)因為,所以,
即,
因為角為三角形內(nèi)角,所以角,故,即角,為直角,
所以為直角三角形;
6、
(2)因為,
所以,令,
由(1)可知,所以,
所以,
因此在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增;
故,,又,
所以.
故的取值范圍.
(四)邊的范圍陷阱
例4. 已知的內(nèi)角,,的對邊分別為,,,,,.
(1)求內(nèi)角的大?。?
(2)求的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1),,
,
即,
由余弦定理得,,
由正弦定理得,即
,
,即,
變形得,解得,
,∴.
(2),,∴由余弦定理得,
化簡得,,
,
,
,
,,
,當且僅當時等號成立,
∴的最大值為.
練習1. 已知的內(nèi)角、、的對邊分別為、、,滿足且.
(1)求角
7、;
(2)求周長L的最大值.
【答案】(1)(2)9
【解析】:(1),由正弦定理得
,
即,
又,
所以,又,得
(2)在中,由余弦定理得,
所以,
即,所以,
當時,的周長L最大值為9.
練習2. 在中,、、分別是角、、的對邊,且.
(1)求角的值;
(2)若,且為銳角三角形,求的取值范圍.
【答案】(1) .(2) .
【解析】(1)由題意知,∴,
由余弦定理可知,,
又∵,∴.
(2)由正弦定理可知,,即
∴
,
又∵為銳角三角形,∴,即,
則,所以,
綜上的取值范圍為.
練習3.在銳角中,內(nèi)角、、的對邊分別為,中線,滿足.
(1)求
8、;
(2)若,求周長的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)由余弦定理可得:
,
即:
由已知得:
即
又為銳角三角形
(2)由正弦定理得:
,
則的周長為:
為銳角三角形且
即的周長
練習4. 已知的內(nèi)角的對邊分別為,且.
(1)求角的大??;
(2)若為銳角三角形,且,求的取值范圍.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由題意及正弦定理得,,
所以,
因為,所以,
所以,故.
(2)由正弦定理得,,所以,,
所以
,
由得,
9、
所以,故,
所以的取值范圍為.
(五)實際問題中解三角形
例5. 如圖,A,B兩點相距2千米,.甲從A點以v千米/小時的速度沿AC方向勻速直線行駛,同一時刻乙出發(fā),經(jīng)過小時與甲相遇.
(1)若v = 12千米/小時,乙從B處出發(fā)勻速直線追趕,為保證在15分鐘內(nèi)(含15分鐘)能與甲相遇,試求乙速度的最小值;
(2)若乙先從A處沿射線AB方向以千米/小時勻速行進 (<<)小時后,再以8千米/小時的速度追趕甲,試求甲在能與乙相遇的條件下v的最大值.
【答案】(1)6.(2)。
【解析】(1)設(shè)乙速度為x千米/小時,
由題意可知,
整理得.
由于,所以
所
10、以,當即t=時,x2取得最小值36,
即x最小值為6.
答:乙速度的最小值為6千米/小時.
(2)由題意知[8(t-m)]2=(16m)2+(vt)2-2×16m ×vt cos30°,
兩邊同除以t2得:
設(shè),
則有192k2+(128-16v)k+v2-64=0,其中k∈(0,1),
即關(guān)于k的方程在(0,1)上有解,
則必有,解得,
當時,可得,因此v為最大值為.
答:甲的最大速度為千米/小時.
練習1. 國家邊防安全條例規(guī)定:當外輪與我國海岸線的距離小于或等于海里時,就會被警告.如圖,設(shè),是海岸線上距離海里的兩個觀察站,滿足,一艘外輪在點滿足,.
11、(1),滿足什么關(guān)系時,就該向外輪發(fā)出警告令其退出我國海域?
(2)當時,間處于什么范圍內(nèi)可以避免使外輪進入被警告區(qū)域?
【答案】(1)(2)
【解析】(1)設(shè)外輪到我國海岸線的距離為海里,
在中,,
由正弦定理得,所以,
在中,,
當,即時,就該向外輪發(fā)出警告,令其退出我國海域.
(2)當時,
,
要使不被警告,則,即,
解得,所以,
即,又因為,所以.
當時可以避免使外輪進入被警告區(qū)域.
(六)三角形與向量數(shù)列的綜合問題
例6. 設(shè)的三內(nèi)角、、的對邊長分別為、、,已知、、成等比數(shù)列,且.
(I)求角的大?。?
(Ⅱ)設(shè)向量,,當取最小值時,判斷
12、的形狀.
【答案】(I);(Ⅱ)為銳角三角形.
【解析】(I)因為、、成等比數(shù)列,則.由正弦定理得.
又,所以·因為,則.
因為,所以或.
又,則,當且僅當a=c等號成立,即故.
(Ⅱ)因為,
所以.所以當時,取得最小值.此時,于是.
又,從而為銳角三角形.
練習1. .已知,設(shè).
(1)求的最小正周期;
(2)在△ABC中,已知A為銳角,,BC=4,AB=3,求的值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)
所以 ,的最小正周期為
(2)因為,所以,由正弦定理得:
, =
練習2. 已知在中,角,,成等差數(shù)列,且.
(1)求角,,的大
13、??;
(2)設(shè)數(shù)列滿足,前項和為,若,求的值.
【答案】(1);; (2) 或.
【解析】(1)由已知角,,成等差數(shù)列,可得,又,所以,又由,所以,所以,
所以為直角三角形,;
(2)
所以,由
.
解得,所以,所以或.
練習3.已知中,,,邊上一點滿足,.
(I)證明:為的內(nèi)角平分線;
(Ⅱ)若,求.
【答案】(Ⅰ)見解析.(Ⅱ).
【解析】(I)因為
所以,
又因為,,所以,
所以為的內(nèi)角平分線.
(方法二:提示:根據(jù)向量加法的平行四邊形法則,結(jié)合菱形對角線平分內(nèi)角可以證得)
(Ⅱ)中,,中,,
∵,,,
∴,
中,,
中,,
∴,.
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