APP下载

几道高考三角形试题的分析探究

2018-11-07河南省洛阳市第一高级中学肖赵丽

关键词:余弦定理正弦内角

■河南省洛阳市第一高级中学 肖赵丽

在高三复习中,同学们要不断研究高考真题,掌握高考考查的重点内容和方法,才能探求命题人的本意,进而总结试题的规律。本文通过对近年高考三角形试题的分析,来领悟高考中一些规律性的东西。

对于三角形问题,主要考查正弦定理、余弦定理、面积公式,同时兼顾考查三角恒等变换,三角函数的求值、化简等。

例1(20 17年新课标Ⅱ卷理17题)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,

(1)求cosB。

(2)若a+c=6,△ABC面积为2,求b。

分析:第(1)问利用三角形内角和定理及倍角公式,结合同角三角函数的基本关系式sin2B+cos2B=1即可解答;第(2)问结合第(1)问及面积公式求出a c的值,再利用余弦定理即可解决。

上式两边平方,整理得17cos2B-32cosB+15=0。

所以b=2。

点评:对于第(1)问,要从结构特征观察出解题方向;对于第(2)问,求出a c=之后,原本可以结合a+c=6,解出a,c,再由余弦定理b2=a2+c2-2a ccosB求出b,但这个方程组不易解,所以利用b2=a2+c2-2a ccosB=(a+c)2-2a c(1+cosB)把a+c=6整体代入即可求解,从而减少了运算量。

例2(20 16年全国Ⅰ卷理17题)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c。

(1)求C。

分析:第(1)问先由正弦定理入手,再结合两角和的正弦公式及内角和定理,解出cosC=,从而求解;第(2)问给出了边c,而第(1)问求出的正是其对角C,所以可结合余弦定理,再结合面积公式即可求解。

解析:(1)由2cosC(acosB+bcosA)=c,结合正弦定理得2cosC(sinA·cosB+sinB·cosA)=sinC。

所以2cosC·sin(A+B)=sinC。

因为A+B+C=π,A,B,C∈(0,π),所以sin(A+B)=sinC>0。

所以(a+b)2-3a b=7,可得(a+b)2-18=7,故a+b=5。

点评:第(1)问在两边约去sinC时,要根据角的范围指出sinC≠0;第(2)问由面积公式求出a b=6,再结合余弦定理得出另一个方程7=a2+b2-a b,二者联立即可求出a,b,从而求出周长,但若利用余弦定理的变形c2=a2+b2-2a b·cosC=(a+b)2-2a b-2a bcosC,则可以直接求出a+b,从而更快捷地求出周长。

例3(20 13年新课标Ⅱ卷理17题)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB。

(1)求B。

(2)若b=2,求△ABC面积的最大值。

分析:第(1)问先用正弦定理,再根据式子结构特征,利用内角和定理及诱导公式,得出sinA=sin(B+C),从而整理即可求解;第(2)问中知道了边b,结合角B,可利用余弦定理及基本不等式求出a c的最大值,再结合面积公式求解。

解析:(1)因为a=bcosC+csinB,所以由正弦定理可得:

sinA=sinBcosC+sinCsinB。

所以sin(B+C)=sinBcosC+sinC·sinB,即cosBsinC=sinCsinB。

(2)由余弦定理可得b2=a2+c2-2a ccos,即4=a2+c2-2a c。由不等式

得a2+c2≥2a c,当且仅当a=c时取等号,所以4≥(2-2)a c,解得a c≤4+22,即,即△ABC面积的最大值为

点评:第(1)问与例2正好相反,例2中是逆用两角和的正弦公式sinA·cosB+sinB·cosA=sinC,而本题是把sinA换成sin(B+C)再展开整理;第(2)问和例2类似,都是知道了一条边及其对角,再利用余弦定理进行求解。

例4(20 12年新课标卷)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且acosC+3asinC-b-c=0。

(1)求A。

(2)若a=2,△ABC的面积为 3,求b,c。

分析:第(1)问先用正弦定理,再根据结构特点,将sinB换成sin(A+C),展开后利用辅助角公式得出关于角A的方程求解;第(2)问利用面积公式和余弦定理即可求解。

a2=b2+c2-2b ccosA⇔b+c=4。

由以上两式解得b=c=2。

点评:本题与例2类似,只不过例2的第(2)问是求周长,本题是求两条边长,但实质上是一样的。

规律总结:由上面四道高考试题,可以看出它们都有一个规律,即第一问都是求角,主要利用正弦定理把已知条件进行变形,同时要观察式子的结构特征,充分利用内角和定理,两角和与差的公式进行恒等变形,得出所求角的一个三角函数值,进而求解。而第二问则是给出了上一问所求的角的对边,或其两边的关系,然后利用余弦定理、面积公式进行求解,在求解中要注意余弦定理的变形,结合整体代换,从而可以减少运算量。

在20 17年新课标Ⅰ卷17题中,第二问的考查就体现了上面的规律。

例5 (20 17年新课标Ⅰ卷17题)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,

(1)求sinBsinC。

(2)若6 cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长。

由余弦定理得b2+c2-b c=9,即(b+

点评:本题第(2)问结合两角和的余弦公式求出角A,又知其对边长,所以利用余弦定理及面积公式即可求解。

编者注:总之,高考试题是高三进行复习的最好的载体,本文只是抛砖引玉,希望同学们能从高考试题中总结规律,指导复习方向。

猜你喜欢

余弦定理正弦内角
正弦、余弦定理的应用
使用正弦、余弦定理时的易错点分析
三角与数列试题精选
三角形分割问题
利用正弦定理解决拓展问题
巧用余弦定理解答数学题
正余弦定理在生活中的运用
正余弦定理在生活中的运用
多边形内外角问题的巧解
倍角三角形的几个性质 