第2讲三角函数题型2解答题规范踩点多得分[考情分析]高考中,三角函数的核心考点是三角函数的图象和性质与解三角形.高考在该部分一般有两个试题,如果在解答题部分没有涉及到正、余弦定理的考查,会有一个与正、余弦定理有关的小题;如果在解答题中涉及到了正、余弦定理,可能还会有一个和解答题相互补充的三角函数图象、性质、恒等变换的小题.1热点题型分析PARTONE热点1三角函数的图象和性质三角函数的单调性及周期性的求法:(1)三角函数单调性的求法求形如y=Asin(ωx+φ)[或y=Acos(ωx+φ)](A,ω,φ为常数,A≠0,ω0)的单调性的一般思路是令ωx+φ=z,则y=Asinz(或y=Acosz),然后由复合函数的单调性求解.(2)三角函数周期性的求法函数y=Asin(ωx+φ)[或y=Acos(ωx+φ)]的最小正周期T=2π|ω|.应特别注意y=|Asin(ωx+φ)|的最小正周期为T=π|ω|.(2019·浙江高考)设函数f(x)=sinx,x∈R.(1)已知θ∈[0,2π),函数f(x+θ)是偶函数,求θ的值;(2)求函数y=fx+π122+fx+π42的值域.解(1)因为f(x+θ)=sin(x+θ)是偶函数,所以对任意实数x都有sin(x+θ)=sin(-x+θ),即sinxcosθ+cosxsinθ=-sinxcosθ+cosxsinθ,故2sinxcosθ=0,所以cosθ=0.又θ∈[0,2π),因此θ=π2或θ=3π2.(2)y=fx+π122+fx+π42=sin2x+π12+sin2x+π4=1-cos2x+π62+1-cos2x+π22=1-1232cos2x-32sin2x=1-32cos2x+π3.因此,所求函数的值域是1-32,1+32.求三角函数的值域,一般可化为y=Asin(ωx+φ)+k或y=Acos(ωx+φ)+k的形式,在转化的过程中经常要用到诱导公式、两角差(和)正(余)弦公式、二倍角公式、辅助角公式等.1.(2017·江苏高考)已知向量a=(cosx,sinx),b=(3,-3),x∈[0,π].(1)若a∥b,求x的值;(2)记f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.解(1)因为a=(cosx,sinx),b=(3,-3),a∥b,所以-3cosx=3sinx.若cosx=0,则sinx=0,与sin2x+cos2x=1矛盾,故cosx≠0.于是tanx=-33.又x∈[0,π],所以x=5π6.(2)f(x)=a·b=(cosx,sinx)·(3,-3)=3cosx-3sinx=23cosx+π6.因为x∈[0,π],所以x+π6∈π6,7π6,从而-1≤cosx+π6≤32.于是,当x+π6=π6,即x=0时,f(x)取到最大值3;当x+π6=π,即x=5π6时,f(x)取到最小值-23.2.如图,已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)A0,ω0,|φ|π2在一个周期内的图象经过Bπ6,0,C2π3,0,D5π12,2三点.(1)写出A,ω,φ的值;(2)若α∈5π12,2π3,且f(α)=1,求cos2α的值.解(1)由题意,知A=2,ω=2,φ=-π3.(2)由(1),得f(x)=2sin2x-π3.因为f(α)=1,所以sin2α-π3=12.因为α∈5π12,2π3,所以2α-π3∈π2,π.则2α-π3=5π6,所以2α=7π6,则cos2α=cos7π6=-32.热点2解三角形解三角形的一般方法:(1)已知两角和一边,如已知A,B和c,由A+B+C=π求C,由正弦定理求a,b.(2)已知两边和这两边的夹角,如已知a,b和C,应先用余弦定理求c,再应用正弦定理求较短边所对的角,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,如已知a,b和A,应先用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多种情况.(4)已知三边a,b,c,可应用余弦定理求A,B,C.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sinB-sinC)2=sin2A-sinBsinC.(1)求A;(2)若2a+b=2c,求sinC.解(1)由已知得sin2B+sin2C-sin2A=sinBsinC,故由正弦定理得b2+c2-a2=bc.由余弦定理得cosA=b2+c2-a22bc=12.因为0°A180°,所以A=60°.(2)由(1)知B=120°-C,由题设及正弦定理得2sinA+sin(120°-C)=2sinC,即62+32cosC+12sinC=2sinC,可得cos(C+60°)=-22.因为0°C120°,所以sin(C+60°)=22,故sinC=sin(C+60°-60°)=sin(C+60°)cos60°-cos(C+60°)sin60°=6+24.解三角形问题主要利用三角形的内角和定理,正、余弦定理、三角形的面积公式、同角三角函数关系等知识解题,解题时要灵活利用三角形的边角关系进行“边化角”“角化边”,另外要注意a+c,ac,a2+c2三者的关系.1.(2019·全国卷Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知asinA+C2=bsinA.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.解(1)由题设及正弦定理得sinAsinA+C2=sinBsinA.因为sinA≠0,所以sinA+C2=sinB.由A+B+C=180°,可得sinA+C2=cosB2,故cosB2=2sinB2cosB2.因为cosB2≠0,所以sinB2=12,所以B2=30°,所以B=60°.(2)由题设及(1)知△ABC的面积S△ABC=34a.由(1)知A+C=120°,由正弦定理得a=csinAsinC=sin120°-CsinC=32tanC+12.由于△ABC为锐角三角形,故0°A90°,0°C90°.结合A+C=120°,得30°C90°,所以12a2,从而38S△ABC32.因此,△ABC面积的取值范围是38,32.2.(2018·天津高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsinA=acosB-π6.(1)求角B的大小;(2)设a=2,c=3,求b和sin(2A-B)的值.解(1)在△ABC中,由正弦定理asinA=bsinB,可得bsinA=asinB,又由bsinA=acosB-π6,得asinB=acosB-π6,即sinB=cosB-π6,可得tanB=3.又因为B∈(0,π),可得B=π3.(2)在△ABC中,由余弦定理及a=2,c=3,B=π3,有b2=a2+c2-2accosB=7,故b=7.由bsinA=acosB-π6,可得sinA=37.因为ac,故cosA=27.因此sin2A=2sinAcosA=437,cos2A=2cos2A-1=17.所以,sin(2A-B)=sin2AcosB-cos2AsinB=437×12-17×32=3314.2专题作业PARTTWO1.(2019·北京高考)在△ABC中,a=3,b-c=2,cosB=-12.(1)求b,c的值;(2)求sin(B+C)的值.解(1)由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,得b2=32+c2-2×3×c×-12.因为b=c+2,所以(c+2)2=32+c2-2×3×c×-12.解得c=5.所以b=7.(2)由cosB=-12,得sinB=32.由正弦定理,得sinA=absinB=3314.在△ABC中,B+C=π-A,所以sin(B+C)=sinA=3314.2.已知函数f(x)=2cos2xsinxcosx+1-1.(1)求f(x)的定义域及最小正周期;(2)求f(x)的单调递减区间.解(1)由cosx≠0,得x≠π2+kπ(k∈Z),所以f(x)的定义域为xx≠π2+kπ,k∈Z.因为f(x)=2sinxcosx+1·cos2x-1=2sinxcosx+2cos2x-1=sin2x+cos2x=2sin2x+π4.所以f(x)的最小正周期为T=2π2=π.(2)由π2+2kπ≤2x+π4≤3π2+2kπ,得π8+kπ≤x≤5π8+kπ,所以f(x)的单调递减区间为π8+kπ,π2+kπ,π2+kπ,5π8+kπ(k∈Z).3.(2019·天津高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b+c=2a,3csinB=4asinC.(1)求cosB的值;(2)求sin2B+π6的值.解(1)在△ABC中,由正弦定理bsinB=csinC,得bsinC=csinB.由3csinB=4asinC,得3bsinC=4asinC,即3b=4a.因为b+c=2a,所以b=43a,c=23a.由余弦定理可得cosB=a2+c2-b22ac=a2+49a2-169a22·a·23a=-14.(2)由(1)可得sinB=1-cos2B=154,从而sin2B=2sinBcosB=-158,cos2B=cos2B-sin2B=-78,故sin2B+π6=sin2Bcosπ6+cos2Bsinπ6=-158×32-78×12=-35+716.4.(2018·北京高考)在△ABC中,a=7,b=8,cosB=-17.(1)求角A;(2)求AC边上的高.解(1)在△ABC中,∵cosB=-17,∴B∈π2,π,∴sinB=1-cos2B=437.由正弦定理,得asinA=bsinB⇒7sinA=8437,∴sinA=32.∵B∈π2,π,∴A∈0,π2,∴∠A=π3.(2)在△ABC中,∵sinC=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA=32×-17+437×12=3314.如图所示,在△ABC中,∵sinC=hBC,∴h=BC·sinC=7×3314=332,∴AC边上的高为332.本课结束