高考三角函数
1.特殊角的三角函数值: sin0= 0 cos0= 1 tan0= 0 tan30=0000sin30=01 23233 sin45=02222 sin60=032 sin90=1 cos90=0 tan90无意义000cos30=0cos45= 0 cos60=tan60=001 23 tan45=1 002.角度制与弧度制的互化:3602, 1800,
90 000 0 30 0450 60 01200 1350 1500 180 0270 0360 0 6 4 3 223 34 56 32 2 3.弧长及扇形面积公式 弧长公式:l1.r 扇形面积公式:S=l.r
2----是圆心角且为弧度制。 r-----是扇形半径
4.任意角的三角函数
设是一个任意角,它的终边上一点p(x,y), r=(1)正弦sin=
x2y2=
yr 余弦cos=
x 正切tanryx(2)各象限的符号:
y y
+
x — + O — +
+ y — + O + —
+
O — —
x
sin cos tan
5.同角三角函数的基本关系:
(1)平方关系:sin2+ cos2=1。(2)商数关系: (6.诱导公式:
sincos=tan
2k,kz)
1sin2ksin,cos2kcos,tan2ktank. 2sinsin,coscos,tantan. 3sinsin,coscos,tantan. 4sinsin,coscos,tantan.
口诀:函数名称不变,符号看象限.
5sincos,cossin. 22cos26sin,cossin. 2口诀:正弦与余弦互换,符号看象限. 7正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质
8、三角函数公式: 倍角公式 两角和与差的三角函数关系 sin()=sin·coscos·sin cos()=cos·cossin·sin 2sin2=2sin·cos cos2=cos2-sin2 降幂公式: 升幂公式 : 2-1 =2cos1cos221+cos=2cos cos 2tantan22tan() =1-2sin1cos221tantan21-cos=2sin sin 222tan tan2 29.正弦定理 : 1tanabc2R.
sinAsinBsinC余弦定理:
a2b2c22bccosA; b2c2a22cacosB; c2a2b22abcosC.
111三角形面积定理.SabsinCbcsinAcasinB.
2221.直角三角形中各元素间的关系:
如图,在△ABC中,C=90°,AB=c,AC=b,BC=a。 (1)三边之间的关系:a2+b2=c2。(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A+B=90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sinA=cosB=
ab,cosA=sinB=cc,tanA=
a。 b2.斜三角形中各元素间的关系:
在△ABC中,A、B、C为其内角,a、b、c分别表示A、B、C的对边。 (1)三角形内角和:A+B+C=π。
(2)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等
abc2R。
sinAsinBsinC(R为外接圆半径)
(3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍
a2=b2+c2-2bccosA;b2=c2+a2-2cacosB;c2=a2+b2-2abcosC。 3.三角形的面积公式:
111aha=bhb=chc(ha、hb、hc分别表示a、b、c上的高); 222111(2)△=absinC=bcsinA=acsinB;
222(1)△=
4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)
求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.解三角形的问题一般可分为下面两种情形:若给出的三角形是直角三角形,则称为解直角三角形;若给出的三角形是斜三角形,则称为解斜三角形
解斜三角形的主要依据是:
设△ABC的三边为a、b、c,对应的三个角为A、B、C。 (1)角与角关系:A+B+C = π;
(2)边与边关系:a + b > c,b + c > a,c + a > b,a-b < c,b-c < a,c-a > b; (3)边与角关系:
正弦定理
abc; 2R(R为外接圆半径)
sinAsinBsinC余弦定理 c2 = a2+b2-2bccosC,b2 = a2+c2-2accosB,a2 = b2+c2-2bccosA;
b2c2a2sinAa它们的变形形式有:a = 2R sinA,。 ,cosA2bcsinBb5.三角形中的三角变换
三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。 (1)角的变换
因为在△ABC中,A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC。
sinABCABCcos,cossin; 2222四.【典例解析】 题型1:正、余弦定理
(2009岳阳一中第四次月考).已知△
ABC中,ABa,ACb,ab0,SABC
015,4a3,b5,则BAC
A..
( ) 或150
030 B .150 C.150 D. 30答案 C
例1.(1)在ABC中,已知1cm)。
A32.00,B81.80,a42.9cm,解三角形;
00(2)在ABC中,已知a20cm,b28cm,A40,解三角形(角度精确到1,边长精确到
解析:(1)根据三角形内角和定理,
C1800(AB)1800(32.0081.80)66.20;
根据正弦定理,
asinB42.9sin81.80b80.1(cm); 0sinAsin32.0根据正弦定理,
asinC42.9sin66.20c74.1(cm).
sinAsin32.00(2)根据正弦定理,
bsinA28sin400 sinB0.8999.
a200000因为0<B<180,所以B64,或B116.
①当B64时, C18000(AB)1800(400640)760,
asinC20sin760c30(cm).
sinAsin400②当B116时,
0asinC20sin240 C180(AB)180(40116)24,c13(cm). 0sinAsin4000000点评:应用正弦定理时(1)应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形;(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器
例2.(1)在ABC中,已知a23,c62,B600,求b及A;
(2)在ABC中,已知a134.6cm,b87.8cm,c161.7cm,解三角形 解析:(1)∵b=(22a2c22accosB
3)2(62)2223(62)cos450 62)243(31)
=12(=8 ∴b22.
求A可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理:
b2c2a2(22)2(62)2(23)21, 解法一:∵cosA2bc2222(62)解法二:∵sinA∴
A600.
a23sinBsin450, b22
又∵∴
62>2.41.43.8,23<21.83.6,∴a<c,即00<A<900,
A600.
(2)由余弦定理的推论得:
b2c2a287.82161.72134.62cosA0.5543, 2bc287.8161.7A56020;
c2a2b2134.62161.7287.82cosB 0.8398, 2ca2134.6161.7B32053;
90047. C1800(AB)1800(5602032053)点评:应用余弦定理时解法二应注意确定A的取值范围。 题型2:三角形面积
例3.在ABC中,sin面积。
解法一:先解三角方程,求出角A的值。
AcosA22,AC2,AB3,求tanA的值和ABC的
sinAcosA2cos(A45)
cos(A45)又01.22,2
A180, A4560,A105.
tanAtan(4560)1323, 1326. 4 sinAsin105sin(4560)sin45cos60cos45sin60 SABC11263ACABsinA23(26)。 2244 解法二:由sinAcosA计算它的对偶关系式sinAcosA的值。 sinAcosA22 ①
(sinAcosA)2 2sin121
20A180,sinA0,cosA0.AcosA2 (sinAcosA)12sinAcosA3, 2 sinAcosA62 ②
① + ② 得
sinA26。 4264。
① - ② 得
cosA从而
tanAsinA26423。
cosA426以下解法略去。
点评:本小题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识,着重数学考查运算能力,是一道三角的基础试题。两种解法比较起来,你认为哪一种解法比较简单呢? 例4.(2009湖南卷文)在锐角ABC中,BC1,B2A,则
AC
的值等于 ,
cosA
AC的取值范围为 .
答案 2(2,3)
解析 设A,B2.由正弦定理得
ACBCACAC,12.
sin2sin2coscos由锐角ABC得0290045,
又01803903060,故304523cos22,
AC2cos(2,3).
例5.(2009浙江理)(本题满分14分)在ABC中,角
A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足
cosA2525,
ABAC3.
(I)求ABC的面积; (II)若bc6,求a的值. 解 (1)因为cosA2525,cosA2cos2A341,sinA,又由ABAC3 255得bccosA3,bc5,SABC1bcsinA2 21或b1,c5,由余弦定理得
(2)对于bc5,又bc6,b5,ca2b2c22bccosA20,a25
例6.(2009全国卷Ⅰ理)在ABC中,内角A、B、C的对边长分别为a、b、c,已知a且sinAcosC2c22b,
3cosAsinC, 求b
2分析::此题事实上比较简单,但考生反应不知从何入手.对已知条件(1)a侧是一次的,学生总感觉用余弦定理不好处理,而对已知条件(2)
c22b左侧是二次的右
sinAcosC3cosAsinC,过多
的关注两角和与差的正弦公式,甚至有的学生还想用现在已经不再考的积化和差,导致找不到突破口而失分.
解法一:在ABC中
sinAcosC3cosAsinC,则由正弦定理及余弦定理
a2b2c2b2c2a23c,化简并整理得:2(a2c2)b2.又由已知有:a2ab2bca2c22b4bb2.解得b4或b0(舍).
解法二:由余弦定理得:
a2c2b22bccosA.又a2c22b,b0.
①
所以b2ccosA2 又sinAcosC3cosAsinC,sinAcosCcosAsinC4cosAsinC
sin(AC)4cosAsinC,即sinB4cosAsinC
由正弦定理得sinBbsinC,故b4ccosA c ②
由①,②解得b4.
评析:从08年高考考纲中就明确提出要加强对正余弦定理的考查.在备考中应注意总结、提高自己对问题的分析和解决能力及对知识的灵活运用能力.另外提醒:两纲中明确不再考的知识和方法了解就行,不必强化训练
题型4:三角形中求值问题
例7.ABC的三个内角为并求出这个最大值。
解析:由A+B+C=π,得
B+CπAB+CA
= -,所以有cos =sin。 22222
A、B、C,求当A为何值时,cosA2cosBC2取得最大值,
cosA+2cos
B+CAAAA13
=cosA+2sin =1-2sin2 + 2sin=-2(sin - )2+ ; 2222222
πA1B+C3
当sin = ,即A= 时, cosA+2cos取得最大值为。
22322
点评:运用三角恒等式简化三角因式最终转化为关于一个角的三角函数的形式,通过三角函数的性质求得结果。
例8.(2009浙江文)(本题满分14分)在ABC中,角
A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足
cosA2525,
ABAC3.
(I)求ABC的面积; (II)若c1,求a的值. 解(Ⅰ)cosA2cos2A252312()1 255又
A(0,),sinA1cos2A43,而AB.ACAB.AC.cosAbc3,所55以bc5,所以ABC的面积为:(Ⅱ)由(Ⅰ)知bc5,而c所以a114bcsinA52 2251,所以b5
b2c22bccosA2512325
点评:本小题主要考察三角函数概念、同角三角函数的关系、两角和与差的三角函数的公式以及倍角公式,考察应用、分析和计算能力 题型5:三角形中的三角恒等变换问题
例9.在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边长,已知a、b、c成等比数列,且a2-c2=ac-bc,求∠A的大小及
bsinB的值。 c分析:因给出的是a、b、c之间的等量关系,要求∠A,需找∠A与三边的关系,故可用余弦定理。由b2=ac
b2bsinB可变形为=a,再用正弦定理可求的值。
cc解法一:∵a、b、c成等比数列,∴b2=ac。 又a2-c2=ac-bc,∴b2+c2-a2=bc。
b2c2a2bc1在△ABC中,由余弦定理得:cosA===,∴∠A=60°。
2bc2bc2bsinA在△ABC中,由正弦定理得sinB=,∵b2=ac,∠A=60°,
a3bsinBb2sin60∴=sin60°=。 2cac解法二:在△ABC中, 由面积公式得
11bcsinA=acsinB。 22∵b2=ac,∠A=60°,∴bcsinA=b2sinB。 ∴
3bsinB=sinA=。
2c评述:解三角形时,找三边一角之间的关系常用余弦定理,找两边两角之间的关系常用正弦定理。 例10.在△ABC中,已知A、B、C成等差数列,求tanACACtan3tantan的值。 2222解析:因为A、B、C成等差数列,又A+B+C=180°,所以A+C=120°, 从而
ACAC3.由两角和的正切公式, =60°,故tan
22ACtan223。
得
AC1tantan22tan所以tanACACtan33tantan, 2222
tanACACtan3tantan3。 2222点评:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为已知角求解,同时结合三角变换公式的逆用。 题型6:正、余弦定理判断三角形形状
例11.在△ABC中,若2cosBsinA=sinC,则△ABC的形状一定是( ) A.等腰直角三角形 C.等腰三角形 答案:C
解析:2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B)又∵2sinAcosB=sinC, ∴sin(A-B)=0,∴A=B
点评:本题考查了三角形的基本性质,要求通过观察、分析、判断明确解题思路和变形方向,通畅解题途径
例12.(2009四川卷文)在ABC中,A、B为锐角,角
B.直角三角形 D.等边三角形
A、B、C所对的边分别为a、b、c,且
sinA(I)求
510,sinB510
AB的值;
21,求a、b、c的值。
510,sinB510
(II)若ab解(I)∵
A、B为锐角,sinA∴
cosA1sin2A25310,cosB1sin2B 510253105102. 5105102cos(AB)cosAcosBsinAsinB∵ ∴
0AB
AB4
(II)由(I)知C34,∴
sinC22
由
abc得
sinAsinBsinC
5a10b2c,即a2b,c5b
又∵ ∴ ∴
ab21 2bb21 ∴ b1
a2,c5
21.(2009四川卷文)在ABC中,A、B为锐角,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且
sinA(I)求
510,sinB510
AB的值;
21,求a、b、c的值。
510,sinB510
(II)若ab解(I)∵
A、B为锐角,sinA∴
cosA1sin2A25310,cosB1sin2B 510253105102. 5105102cos(AB)cosAcosBsinAsinB∵ ∴
0AB
AB4
(II)由(I)知C34,∴
sinC22
由
abc得
sinAsinBsinC5a10b2c,即a2b,c5b
又∵ ∴
ab21 2bb21 ∴ b1
∴
点评:三角函数有着广泛的应用,本题就是一个典型的范例。通过引入角度,将图形的语言转化为三角的符号语言,再通过局部的换元,又将问题转化为我们熟知的函数f(t)t4,这些解题思维的拐
a2,c5
t点,你能否很快的想到呢?
五.【思维总结】
1.解斜三角形的常规思维方法是:
(1)已知两角和一边(如A、B、C),由A+B+C = π求C,由正弦定理求a、b; (2)已知两边和夹角(如a、b、c),应用余弦定理求c边;再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C = π,求另一角;
(3)已知两边和其中一边的对角(如a、b、A),应用正弦定理求B,由A+B+C = π求C,再由正弦定理或余弦定理求c边,要注意解可能有多种情况;
(4)已知三边a、b、c,应余弦定理求A、B,再由A+B+C = π,求角C。 2.三角形内切圆的半径:rabc斜2S,特别地,r直2abc;
3.三角学中的射影定理:在△ABC 中,bacosCccosA,… 4.两内角与其正弦值:在△ABC 中,作图来帮助理解”。
ABsinAsinB,…
5.解三角形问题可能出现一解、两解或无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何
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