1课时达标训练(四)三角函数A组——大题保分练1.(2019·如皋中学模拟)在△ABC中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c.(1)若a=3,c=5,B=2A,求b的值;(2)若acosC+12c=b,cosC+π6=13,求sinB的值.解:(1)由B=2A得sinB=sin2A=2sinAcosA,由正弦定理和余弦定理可得b=2a·b2+c2-a22bc.将a=3,c=5代入,得b=26.(2)由acosC+12c=b及正弦定理得,sinAcosC+12sinC=sinB,又sinB=sin(A+C),所以sin(A+C)=sinAcosC+12sinC,即sinAcosC+cosAsinC=sinAcosC+12sinC,所以cosAsinC=12sinC,因为sinC≠0,所以cosA=12,又0<A<π,所以A=π3.则0<C<2π3,所以π6<C+π6<5π6.因为cosC+π6=13,所以sinC+π6=1-cos2C+π6=223.所以sinB=sin(A+C)=sinC+π3=sinC+π6+π6=sinC+π6cosπ6+cosC+π6sinπ6=26+16.2.(2019·淮阴中学模拟)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)其中ω,φ为常数,且ω>0,-π2<φ<π2的图象上相邻两个对称轴之间的距离为π,且函数图象过点2π3,-2.(1)求函数f(x)的解析式;2(2)若f(α)=23(α为锐角),求sinπ3-2α的值.解:(1)由于函数f(x)=2cos(ωx+φ)的图象上相邻两个对称轴之间的距离为π,所以T2=π,即T=2π.又ω>0,故ω=2πT=1,所以f(x)=2cos(x+φ).因为函数图象过点2π3,-2,所以f2π3=2cos2π3+φ=-2,所以cos2π3+φ=-1,所以2π3+φ=π+2kπ,k∈Z,即φ=π3+2kπ,k∈Z,又-π2<φ<π2,所以φ=π3,所以f(x)=2cosx+π3.(2)由f(α)=23,得cosα+π3=13.因为α为锐角,cosα+π3>0,所以0<α+π3<π2,所以sinα+π3=1-cos2α+π3=223,所以sinπ3-2α=sinπ-π3-2α=sin2α+2π3=sin2α+π3=2sinα+π3cosα+π3=2×223×13=429.3.(2019·盐城中学)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,sinAsinCcosB=ksin2B(k∈R).(1)若k=12,且b2=23ac,求sinB+π4的值;(2)若k=1,求cos2B的最小值.解:(1)由k=12得sinAsinCcosB=12sin2B.在△ABC中,由asinA=bsinB=csinC得accosB=12b2,因为b2=23ac,3所以cosB=13,又0<B<π,所以sinB=1-cos2B=223,所以sinB+π4=sinBcosπ4+cosBsinπ4=4+26.(2)当k=1时,sinAsinCcosB=sin2B.由正、余弦定理得ac·a2+c2-b22ac=b2,化简得a2+c2=3b2,所以cosB=b2ac=a2+c23ac≥2ac3ac=23.所以cos2B=2cos2B-1≥2×232-1=-19,当且仅当a=c时,cos2B的最小值为-19.4.在平面直角坐标系xOy中,若角α,β的顶点都为坐标原点O,始边为x轴的非负半轴,角α的终边经过点P12,cos2θ,角β的终边经过点Q(sin2θ,-1),且OP―→·OQ―→=-12.(1)求cos2θ的值;(2)求tan(α+β)的值.解:(1)由OP―→·OQ―→=-12,得12sin2θ-cos2θ=-12,∴sin2θ=2cos2θ-1,即1-cos2θ2=cos2θ,解得cos2θ=13.(2)由(1),知sin2θ=1-cos2θ2=13,则cos2θ=23,得P12,23,Q13,-1,∴tanα=43,tanβ=-3,故tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=43-31-43×(-3)=-13.B组——大题增分练41.(2019·南通等七市三模)在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,a(sinA-sinB)=(c-b)(sinB+sinC).(1)求角C的值;(2)若a=4b,求sinB的值.解:(1)由a(sinA-sinB)=(c-b)(sinB+sinC)及正弦定理asinA=bsinB=csinC,得a(a-b)=(c-b)(b+c),即a2+b2-c2=ab.由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,得cosC=12.又0<C<π,所以C=π3.(2)法一:由a=4b及a2+b2-c2=ab,得c2=16b2+b2-4b2=13b2,即c=13b.由正弦定理csinC=bsinB,得13b32=bsinB,所以sinB=3926.法二:由a=4b及正弦定理asinA=bsinB,得sinA=4sinB.由A+B+C=π,得sin(B+C)=4sinB,因为C=π3,所以12sinB+32cosB=4sinB,即7sinB=3cosB.又sin2B+cos2B=1,所以sin2B=352,因为在△ABC中,sinB>0,所以sinB=3926.2.已知向量a=sinx,34,b=(cosx,-1).(1)当a∥b时,求cos2x-sin2x的值;(2)设函数f(x)=2(a+b)·b.已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=3,b=2,sinB=63,求f(x)+4cos2A+π6x∈0,π3的取值范围.解:(1)∵a∥b,∴34cosx+sinx=0,∴tanx=-34.5∴cos2x-sin2x=cos2x-2sinxcosxsin2x+cos2x=1-2tanx1+tan2x=85.(2)f(x)=2(a+b)·b=2sin2x+π4+32.由正弦定理,得asinA=bsinB,可得sinA=22,∴A=π4.∴f(x)+4cos2A+π6=2sin2x+π4-12.∵x∈0,π3,∴2x+π4∈π4,11π12.∴32-1≤f(x)+4cos2A+π6≤2-12.∴f(x)+4cos2A+π6的取值范围为32-1,2-12.3.(2019·南师附中、淮阴中学四月联考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=8,cosB=-55,C=π4.(1)求a;(2)求cos2A+π4的值.解:(1)因为cosB=-55,B∈(0,π),所以sinB=1-cos2B=1--552=255.在△ABC中,sinA=sin[π-(B+C)]=sin(B+C)=sinB+π4=sinBcosπ4+cosBsinπ4=255×22+-55×22=1010.由正弦定理得a=b·sinAsinB=8×1010255=22.(2)在△ABC中,cosA=cos[π-(B+C)]=-cosB+π4=-cosBcosπ4+sinBsinπ4=55×22+255×22=31010.6cos2A=2cos2A-1=2×310102-1=45,sin2A=2sinAcosA=2×1010×31010=35,因此cos2A+π4=cos2Acosπ4-sin2Asinπ4=45×22-35×22=210.4.如图所示,角θ的始边OA落在x轴的非负半轴上,其始边、终边分别与单位圆交于点A,C,θ∈0,π2,△AOB为正三角形.(1)若点C的坐标为35,45,求cos∠BOC;(2)记f(θ)=BC2,求函数f(θ)的解析式和值域.解:(1)因为点C的坐标为35,45,根据三角函数的定义,得sin∠COA=45,cos∠COA=35.因为△AOB为正三角形,所以∠AOB=π3.所以cos∠BOC=cos∠COA+π3=cos∠COAcosπ3-sin∠COAsinπ3=35×12-45×32=3-4310.(2)因为∠AOC=θ0θπ2,所以∠BOC=π3+θ.在△BOC中,OB=OC=1,由余弦定理,可得f(θ)=BC2=OC2+OB2-2OC·OB·cos∠BOC=12+12-2×1×1×cosθ+π3=2-2cosθ+π3.因为0θπ2,所以π3θ+π35π6.所以-32cosθ+π312.所以12-2cosθ+π32+3.所以函数f(θ)的值域为(1,2+3).