第2讲三角变换与解三角形【高考真题感悟】(2011·山东)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cosA-2cosCcosB=2c-ab.(1)求sinCsinA的值;(2)若cosB=14,△ABC的周长为5,求b的长.解(1)由正弦定理,可设asinA=bsinB=csinC=k,则2c-ab=2ksinC-ksinAksinB=2sinC-sinAsinB,所以cosA-2cosCcosB=2sinC-sinAsinB,即(cosA-2cosC)sinB=(2sinC-sinA)cosB,化简可得sin(A+B)=2sin(B+C).又A+B+C=π,所以sinC=2sinA.因此sinCsinA=2.(2)由sinCsinA=2,得c=2a.由余弦定理及cosB=14,得b2=a2+c2-2accosB=a2+4a2-4a2×14=4a2.所以b=2a.又a+b+c=5,所以a=1,因此b=2.考题分析本题考查了正弦定理、余弦定理、三角恒等变换等基础知识.考查了考生的运算能力,以及运用知识综合分析、解决问题的能力.题目典型常规、难度适中.易错提醒(1)注意化归思想的应用、即将题中的条件都转化为角的关系或都转化为边的关系.(2)不能正确进行三角恒等变换.(3)易忽略隐含条件:三角形内角和为π.主干知识梳理1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ.(2)cos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβ.(3)tan(α±β)=tanα±tanβ1∓tanαtanβ.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)sin2α=2sinαcosα.(2)cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.(3)tan2α=2tanα1-tan2α.3.三角恒等式的证明方法(1)从等式的一边推导变形到另一边,一般是化繁为简.(2)等式的两边同时变形为同一个式子.(3)将式子变形后再证明.4.正弦定理asinA=bsinB=csinC=2R(2R为△ABC外接圆的直径).变形:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC.sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R.a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC.5.余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.推论:cosA=b2+c2-a22bc,cosB=a2+c2-b22ac,cosC=a2+b2-c22ab.变形:b2+c2-a2=2bccosA,a2+c2-b2=2accosB,a2+b2-c2=2abcosC.6.面积公式S△ABC=12bcsinA=12acsinB=12absinC.7.解三角形(1)已知两角及一边,利用正弦定理求解.(2)已知两边及一边的对角,利用正弦定理或余弦定理求解,解的情况可能不唯一.(3)已知两边及其夹角,利用余弦定理求解.(4)已知三边,利用余弦定理求解.热点分类突破题型一三角变换及求值例1(1)已知0βπ2απ,且cos(α-β2)=-19,sin(α2-β)=23,求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tanβ=-17,求2α-β的值.思维启迪(1)(α-β2)-(α2-β)=α+β2;(2)α=(α-β)+β,2α-β=α+(α-β).解(1)∵0βπ2απ,∴-π4α2-βπ2,π4α-β2π,∴cos(α2-β)=1-sin2(α2-β)=53,sin(α-β2)=1-cos2(α-β2)=459,∴cosα+β2=cos[(α-β2)-(α2-β)]=cos(α-β2)cos(α2-β)+sin(α-β2)sin(α2-β)=(-19)×53+459×23=7527,∴cos(α+β)=2cos2α+β2-1=2×49×5729-1=-239729.(2)tanα=tan[(α-β)+β]=tan(α-β)+tanβ1-tan(α-β)tanβ=12-171+12×17=13,tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=tanα+tan(α-β)1-tanαtan(α-β)=13+121-13×12=1.∵tanα=130,∴0απ2,∴02απ.又tan2α=2tanα1-tan2α=340,∴02απ2.∵tanβ=-170,∴π2βπ,∴-π2α-β0.∴2α-β=-3π4.探究提高(1)注意角的变换,(α-β2)-(α2-β)=α+β2;(2)先由tanα=tan[(α-β)+β],求出tanα的值,再求tan2α的值,这样能缩小角2α的取值范围;(3)善于观察条件中的角与欲求式中角的内在联系,整体运用条件中角的函数值可使问题简化.题型二正、余弦定理例2(2011·大纲全国)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,asinA+csinC-2asinC=bsinB.(1)求B;(2)若A=75°,b=2,求a,c.解(1)由正弦定理得a2+c2-2ac=b2,由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB,故cosB=22.又B为三角形的内角,因此B=45°.(2)sinA=sin(30°+45°)=sin30°cos45°+cos30°sin45°=2+64.故a=bsinAsinB=2+62=1+3,c=bsinCsinB=2×sin60°sin45°=6.探究提高正、余弦定理与三角函数恒等变换综合考查是高考的一个方向.本题突破的关键是先根据三角变换化简,再利用正、余弦定理求解.规律方法总结1.证明三角恒等式的常用方法(1)从一边开始证它等于另一边,一般由繁到简.(2)证明左右两边都等于同一个式子(或值).(3)运用分析法,证明其等式成立.2.三角恒等变形的基本思路(1)“化异为同”,“切化弦”,“1”的代换是三角恒等变换的常用技巧.“化异为同”是指“化异名为同名”,“化异次为同次”,“化异角为同角”.(2)角的变换是三角变换的核心,如β=(α+β)-α,2α=(α+β)+(α-β)等.3.已知两边及其一边的对角,判断三角形解的情况以已知a,b,A为例(1)当A为直角或钝角时,若ab,则有一解;若a≤b,则无解.(2)当A为锐角时,如下表:absinAa=bsinAbsinAaba≥b无解一解两解一解4.三角形中的常用结论(1)三角形内角和定理:A+B+C=π.(2)ABC⇔abc⇔sinAsinBsinC.(3)a=bcosC+ccosB.5.在△ABC中,三边分别为a,b,c(abc)(1)若a2+b2c2,则△ABC为锐角三角形.(2)若a2+b2=c2,则△ABC为直角三角形.(3)若a2+b2c2,则△ABC为钝角三角形.名师押题我来做1.已知cosπ4-α=1213,π4-α是第一象限角,则sinπ2-2αsinπ4+α的值是________.押题依据同角三角函数的基本关系式,诱导公式及倍角公式都是高考的热点,本题题点设置恰当,难度适中,体现了对基础和能力的双重考查,故押此题.押题级别★★★★★解析∵π4-α是第一象限角,∴sinπ4-α=513,于是sinπ2-2αsinπ4+α=sin2π4-αcosπ4-α=2sinπ4-α=1013.答案10132.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,已知2sinA=3cosA.(1)若a2-c2=b2-mbc,求实数m的值;(2)若a=3,求△ABC面积的最大值.押题依据本题将三角函数、余弦定理及基本不等式巧妙地结合在一起,突出了对重点知识的重点考查.体现了高考题在知识的交汇处出题的理念,故押此题.押题级别★★★★★解(1)∵2sinA=3cosA,∴2sin2A=3cosA,即2cos2A+3cosA-2=0,解得cosA=12或-2(舍去),又0Aπ,∴A=π3.由余弦定理,知b2+c2-a2=2bccosA.又a2-c2=b2-mbc,可得cosA=m2,∴m=1.(2)由余弦定理及a=3,A=π3,可得3=b2+c2-bc,再由基本不等式b2+c2≥2bc,∴bc≤3,∴S△ABC=12bcsinA=12bcsinπ3=34bc≤334,故△ABC面积的最大值为334.返回