2024版新教材高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章三角函數(shù)與解三角形第5節(jié)函數(shù)y=Asinωx+φ的圖像及簡單應(yīng)用學(xué)案含解析新人教B版202305182162_第1頁
2024版新教材高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章三角函數(shù)與解三角形第5節(jié)函數(shù)y=Asinωx+φ的圖像及簡單應(yīng)用學(xué)案含解析新人教B版202305182162_第2頁
2024版新教材高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章三角函數(shù)與解三角形第5節(jié)函數(shù)y=Asinωx+φ的圖像及簡單應(yīng)用學(xué)案含解析新人教B版202305182162_第3頁
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2024版新教材高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章三角函數(shù)與解三角形第5節(jié)函數(shù)y=Asinωx+φ的圖像及簡單應(yīng)用學(xué)案含解析新人教B版202305182162第5節(jié)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像及簡單應(yīng)用一、教材概念·結(jié)論·性質(zhì)重現(xiàn)1.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的有關(guān)概念y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)振幅周期頻率相位初相AT=eq\f(2π,ω)f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)ωx+φφ2.用“五點(diǎn)法”畫函數(shù)y=Asin(ωx+φ)一個(gè)周期內(nèi)的簡圖用“五點(diǎn)法”畫函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一個(gè)周期內(nèi)的簡圖時(shí),要找五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如下表所示:ωx+φ0eq\f(π,2)πeq\f(3π,2)2πx-eq\f(φ,ω)eq\f(π,2ω)-eq\f(φ,ω)eq\f(π-φ,ω)eq\f(3π,2ω)-eq\f(φ,ω)eq\f(2π-φ,ω)y=Asin(ωx+φ)0A0-A0用“五點(diǎn)法”作圖時(shí),相鄰兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的橫坐標(biāo)之間的距離都是周期的eq\f(1,4).3.由函數(shù)y=sinx的圖像通過變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖像的兩種方法先平移變換(左右平移)再周期變換(伸縮變換),左右平移的量是|φ|個(gè)單位長度,而先周期變換(伸縮變換)再平移變換(左右平移),左右平移的量是eq\f(|φ|,ω)個(gè)單位長度.4.明確以下兩個(gè)關(guān)系(1)函數(shù)的周期與圖像的對稱性之間的關(guān)系.①正弦曲線或余弦曲線相鄰兩對稱中心、相鄰兩對稱軸之間的距離是eq\f(1,2)周期,相鄰的對稱中心與對稱軸之間的距離是eq\f(1,4)周期;②正切曲線相鄰兩對稱中心之間的距離是eq\f(1,2)周期.(2)對稱軸(對稱中心)與函數(shù)值的關(guān)系.在判斷對稱軸或?qū)ΨQ中心時(shí),用以下結(jié)論可快速解題:設(shè)y=f(x)=Asin(ωx+φ),g(x)=Acos(ωx+φ),x=x0是對稱軸方程?f(x0)=±A,g(x0)=±A;(x0,0)是對稱中心?f(x0)=0,g(x0)=0.二、基本技能·思想·活動體驗(yàn)1.判斷下列說法的正誤,對的打“√”,錯(cuò)的打“×”.(1)將y=sin2x的圖像向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到y(tǒng)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖像.(×)(2)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A≠0)的最大值為A,最小值為-A.(×)(3)若函數(shù)y=Asin(ωx+φ)為偶函數(shù),則φ=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z).(√)(4)函數(shù)y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為T,那么函數(shù)圖像的兩個(gè)相鄰對稱中心之間的距離為eq\f(T,2).(√)2.已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)x+φ))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的圖像經(jīng)過點(diǎn)(0,1),則該函數(shù)的最小正周期T和初相φ分別為()A.6,eq\f(π,6) B.6,eq\f(π,3)C.6π,eq\f(π,6) D.6π,eq\f(π,3)A解析:由已知得2sinφ=1,所以sinφ=eq\f(1,2).又|φ|<eq\f(π,2),故φ=eq\f(π,6).因此f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)x+\f(π,6))),且T=eq\f(2π,\f(π,3))=6.3.為了得到y(tǒng)=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,8)))的圖像,只要把y=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))的圖像上所有點(diǎn)的()A.縱坐標(biāo)伸長到原來的3倍,橫坐標(biāo)不變B.橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍,縱坐標(biāo)不變C.縱坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,3),橫坐標(biāo)不變D.橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,3),縱坐標(biāo)不變D解析:y=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))圖像上的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,3),縱坐標(biāo)不變,可得到y(tǒng)=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,8)))的圖像.4.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ為常數(shù),A>0,ω>0)在閉區(qū)間[-π,0]上的圖像如圖所示,則ω=________.3解析:觀察函數(shù)圖像可得周期T=eq\f(2π,3),故T=eq\f(2π,3)=eq\f(2π,ω),所以ω=3.考點(diǎn)1由圖像確定y=Asinωx+φ的解析式——基礎(chǔ)性1.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b在一個(gè)周期內(nèi)的圖像如圖eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2))),則函數(shù)的解析式為()A.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,3)))+1B.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)))+1C.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))+1D.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))+1D解析:結(jié)合函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b在一個(gè)周期內(nèi)的圖像,可得A=eq\f(3--1,2)=2,b=1,eq\f(1,2)×eq\f(2π,ω)=eq\f(2π,3)-eq\f(π,6),所以ω=2.再根據(jù)五點(diǎn)法作圖可得2×eq\f(π,6)+φ=0,解得φ=-eq\f(π,3),故函數(shù)的解析式為y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))+1.故選D.2.已知函數(shù)f(x)=Atan(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2),ω>0)),y=f(x)的部分圖像如圖,則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,24)))=()A.2+eq\r(3) B.eq\r(3)C.eq\f(\r(3),3) D.2-eq\r(3)B解析:由圖像可知,T=2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,8)-\f(π,8)))=eq\f(π,2),所以ω=2,所以f(x)=Atan(2x+φ).因?yàn)楹瘮?shù)過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),0)),所以0=Ataneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)+φ)).又|φ|<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,4).又f(0)=1,所以Ataneq\f(π,4)=1,解得A=1,所以f(x)=taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),所以feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,24)))=taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)+\f(π,4)))=taneq\f(π,3)=eq\r(3).3.函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)的部分圖像如圖所示,則f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(1,4),kπ+\f(3,4))),k∈ZB.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(1,4),2kπ+\f(3,4))),k∈ZC.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k-\f(1,4),k+\f(3,4))),k∈ZD.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2k-\f(1,4),2k+\f(3,4))),k∈ZD解析:由圖像知,周期T=2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,4)-\f(1,4)))=2,所以eq\f(2π,ω)=2,所以ω=π.由π×eq\f(1,4)+φ=eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,得φ=eq\f(π,4)+2kπ,k∈Z.不妨取φ=eq\f(π,4),所以f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πx+\f(π,4))).由2kπ<πx+eq\f(π,4)<2kπ+π,k∈Z,得2k-eq\f(1,4)<x<2k+eq\f(3,4),k∈Z,所以f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2k-\f(1,4),2k+\f(3,4))),k∈Z.故選D.由圖像確定函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的解析式的步驟(1)求A,B,確定函數(shù)的最大值M和最小值m,則A=eq\f(M-m,2),B=eq\f(M+m,2).(2)求ω,確定函數(shù)的周期T,則ω=eq\f(2π,T).(3)求φ,常用方法有:①代入法:把圖像上的一個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)代入(此時(shí)要注意該點(diǎn)在遞增區(qū)間上還是在遞減區(qū)間上)或把圖像的最高點(diǎn)(最低點(diǎn))的坐標(biāo)代入.②五點(diǎn)法:確定φ值時(shí),往往以尋找“五點(diǎn)法”中的特殊點(diǎn)作為突破口.考點(diǎn)2函數(shù)y=Asinωx+φ的圖像變換——綜合性將函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖像向右平移eq\f(1,4)個(gè)周期后,所得圖像對應(yīng)的函數(shù)解析式為()A.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))B.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))C.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))D.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))D解析:由函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))得周期T=eq\f(2π,2)=π.將函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖像向右平移eq\f(1,4)個(gè)周期,即為函數(shù)f(x)的圖像向右平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度,得y=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+\f(π,6)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))).本例條件不變,將函數(shù)f(x)的圖像平移后所得圖像再向右平移θ(θ>0)個(gè)單位長度,可得函數(shù)g(x)的圖像.若y=g(x)的圖像關(guān)于y軸對稱,則θ的最小值為________.eq\f(π,12)解析:由y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))得g(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-2θ-\f(π,3))).又y=g(x)的圖像關(guān)于y軸對稱,則-2θ-eq\f(π,3)=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,所以θ=-eq\f(kπ,2)-eq\f(5π,12).又θ>0,所以k<-eq\f(5,6),即當(dāng)k=-1時(shí),θmin=eq\f(π,12).三角函數(shù)圖像平移變換問題的關(guān)鍵及解題策略(1)確定函數(shù)y=sinx經(jīng)過平移變換后圖像對應(yīng)的解析式,關(guān)鍵是明確左右平移的方向,即按“左加右減”的原則進(jìn)行.(2)已知兩個(gè)函數(shù)解析式判斷其圖像間的平移關(guān)系時(shí),首先要將解析式化為同名三角函數(shù)形式,然后再確定平移方向和單位.1.(2020·威海一模)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的最小正周期為π,且其圖像向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度得到函數(shù)g(x)=cosωx的圖像,則φ=()A.eq\f(π,6) B.eq\f(π,3)C.eq\f(2π,3) D.eq\f(5π,6)D解析:因?yàn)閒(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期為π,所以eq\f(2π,ω)=π,ω=2.將f(x)的圖像向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到g(x)=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+φ))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+φ-\f(π,3)))=cos2x的圖像,所以φ-eq\f(π,3)=eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,即φ=eq\f(5π,6)+2kπ,k∈Z.因?yàn)椋?lt;φ<π,所以φ=eq\f(5π,6).故選D.2.(2020·天津卷)已知函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))).給出下列結(jié)論:①f(x)的最小正周期為2π;②feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))是f(x)的最大值;③把函數(shù)y=sinx的圖像上所有點(diǎn)向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,可得到函數(shù)y=f(x)的圖像.其中所有正確結(jié)論的序號是()A.①B.①③C.②③D.①②③B解析:因?yàn)閒(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),所以周期T=eq\f(2π,ω)=2π,故①正確;feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+\f(π,3)))=sineq\f(5π,6)=eq\f(1,2)≠1,故②不正確;將函數(shù)y=sinx的圖像上所有點(diǎn)向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到y(tǒng)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的圖像,故③正確.故選B.3.若ω>0,將函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))的圖像向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度后與函數(shù)y=sinωx的圖像重合,則ω的最小值為________.eq\f(5,2)解析:將函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))的圖像向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(ωπ,3)+\f(π,3)))的圖像.因?yàn)樗煤瘮?shù)圖像與函數(shù)y=sinωx的圖像重合,所以-eq\f(ωπ,3)+eq\f(π,3)=eq\f(3π,2)+2kπ(k∈Z),解得ω=-eq\f(7,2)-6k(k∈Z).因?yàn)棣兀?,所以當(dāng)k=-1時(shí),ω取得最小值eq\f(5,2).考點(diǎn)3三角函數(shù)模型及其應(yīng)用——應(yīng)用性某港口某天0時(shí)至24時(shí)的水深y(單位:米)隨時(shí)間x(單位:時(shí))的變化曲線近似滿足如下函數(shù)模型:y=0.5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωπx+\f(π,6)))+3.24(ω>0).若該港口在該天0時(shí)至24時(shí)內(nèi),有且只有3個(gè)時(shí)刻水深為3米,則該港口該天水最深的時(shí)刻不可能為()A.16時(shí) B.17時(shí)C.18時(shí) D.19時(shí)D解析:由題意知,x=0時(shí),y=0.5sineq\f(π,6)+3.24=3.49.由五點(diǎn)法作圖知,如果當(dāng)x=16時(shí),函數(shù)取得最小值,則16ωπ+eq\f(π,6)=eq\f(5π,2),得ω=eq\f(7,48),此時(shí)函數(shù)y=0.5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,48)x+\f(π,6)))+3.24,函數(shù)的周期為T=eq\f(2π,\f(7π,48))=eq\f(96,7)≈14.該港口在該天0時(shí)至24時(shí)內(nèi),有且只有2個(gè)時(shí)刻水深為3米.如果當(dāng)x=19時(shí),函數(shù)取得最小值,則19ωπ+eq\f(π,6)=eq\f(5π,2),得ω=eq\f(7,57).此時(shí)函數(shù)y=0.5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,57)x+\f(π,6)))+3.24,函數(shù)的周期為T=eq\f(2π,\f(7π,57))=eq\f(114,7),x=24時(shí),y=0.5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,57)×24+\f(π,6)))+3.24>3,如圖:該港口在該天0時(shí)至24時(shí)內(nèi),有且只有2個(gè)時(shí)刻的水深為3米,不滿足題意.故選D.三角函數(shù)模型在實(shí)際應(yīng)用中的兩種類型(1)已知函數(shù)模型,利用三角函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)解決問題,其關(guān)鍵是準(zhǔn)確理解自變量的意義及自變量與函數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系.(2)把實(shí)際問題抽象轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,建立三角函數(shù)模型,再利用三角函數(shù)的有關(guān)知識解決問題,其關(guān)鍵是建模.1.據(jù)市場調(diào)查,某種商品一年內(nèi)每件出廠價(jià)在7000元的基礎(chǔ)上,按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)+Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的模型波動(x為月份).已知3月份達(dá)到最高價(jià)9000元,9月份價(jià)格最低為5000元,則7月份的出廠價(jià)格為________元.6000解析:作出函數(shù)簡圖.由題意知,A=2000,B=7000,T=2×(9-3)=12,所以ω=eq\f(2π,T)=eq\f(π,6).將(3,9000)看成函數(shù)圖像的第二個(gè)特殊點(diǎn),則有eq\f(π,6)×3+φ=eq\f(π,2),所以φ=0,故f(x)=2000sineq\f(π,6)x+7000(1≤x≤12,x∈N*).所以f(7)=2000×sineq\f(7π,6)+7000=6000.故7月份的出廠價(jià)格為6000元.2.某城市一年中12個(gè)月的平均氣溫與月份的關(guān)系可近似地用三角函數(shù)y=a+Acoseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6)x-6))(x=1,2,3,…,12)來表示.已知6月份的平均氣溫最高,為28℃,12月份的平均氣溫最低,為18℃,則10月份的平均氣溫為________℃.20.5解析:依題意知,a=eq\f(28+18,2)=23,A=eq\f(28-18,2)=5,所以y=23+5coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6)x-6)).當(dāng)x=10時(shí),y=23+5coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)×4))=20.5.考點(diǎn)4三角函數(shù)圖像與性質(zhì)的綜合問題——綜合性已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖像如圖所示.若f(0)=eq\r(3),且eq\o(AB,\s\up6(→))·eq\o(BC,\s\up6(→))=eq\f(π2,8)-8,B,C分別為最高點(diǎn)與最低點(diǎn).(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)若將f(x)的圖像向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖像,求函數(shù)g(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最大值和最小值.解:(1)由f(0)=eq\r(3),得2sinφ=eq\r(3),即sinφ=eq\f(\r(3),2).又因?yàn)閨φ|<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,3).由題意知,eq\o(AB,\s\up6(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)T,2)),eq\o(BC,\s\up6(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)T,-4)),則eq\o(AB,\s\up6(→))·eq\o(BC,\s\up6(→))=eq\f(T2,8)-8=eq\f(π2,8)-8,所以T=π.故ω=2,所以f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).由-eq\f(π,2)+2kπ≤2x+eq\f(π,3)≤eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,解得-eq\f(5π,12)+kπ≤x≤eq\f(π,12)+kπ,k∈Z,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)+kπ,\f(π,12)+kπ)),k∈Z.(2)由題意將f(x)的圖像向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖像,所以g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))+\f(π,3)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))).因?yàn)閤∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以2x+eq\f(2π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),\f(5π,3))),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(\r(3),2))).所以,當(dāng)2x+eq\f(2π,3)=eq\f(2π,3),即x=0時(shí),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))=eq\f(\r(3),2),g(x)取得最大值eq\r(3);當(dāng)2x+eq\f(2π,3)=eq\f(3π,2),即x=eq\f(5π,12)時(shí),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))=-1,g(x)取得最小值-2.三角函數(shù)圖像和性質(zhì)綜合問題的解題策略(1)圖像變換問題先根據(jù)和差角公式、倍角公式把函數(shù)表達(dá)式變?yōu)檎倚秃瘮?shù)y=Asin(ωx+φ)+t或余弦型函數(shù)y=Acos(ωx+φ)+t的形式,再進(jìn)行圖像變換.(2)函數(shù)性質(zhì)問題求函數(shù)周期、最值、單調(diào)區(qū)間的方法步驟:①利用公式T=eq\f(2π,ω)(ω>0)求周期;②根據(jù)自變量的取值范圍確定ωx+φ的取值范圍,根據(jù)相應(yīng)的正弦曲線或余弦曲線求值域或最值.1.(2020·泰安模擬)函數(shù)g(x)=sinωx(ω>0)向左平移eq\f(π,5ω)個(gè)單位長度得到函數(shù)f(x),已知f(x)在[0,2π]上有且只有5個(gè)零點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()A.f(x)的圖像關(guān)于直線x=eq\f(π,2)對稱B.f(x)在(0,2π)上只有3個(gè)極大值點(diǎn),f(x)在(0,2π)上只有2個(gè)極小值點(diǎn)C.f(x)在(0,2π)上單調(diào)遞增D.ω的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,5),\f(29,10)))D解析:函數(shù)g(x)=sinωx(ω>0)向左平移eq\f(π,5ω)個(gè)單位長度得到函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,5)))的圖像.已知f(x)在[0,2π]上有且只有5個(gè)零點(diǎn),當(dāng)x∈[0,2π]時(shí),ωx+eq\f(π,5)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,5),2ωπ+\f(π,5))),所以2ωπ+eq\f(π,5)∈[5π,6π),所以ω∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,5),\f(29,10))).故D正確.因此只有滿足ωx+eq\f(π,5)=eq\f(π,2),eq\f(5π,2),eq\f(9π,2)的x是f(x)在(0,2π)上的極大值點(diǎn),共3個(gè);只有滿足ωx+eq\f(π,5)=eq\f(3π,2),eq\f(7π,2)的x是f(x)在(0,2π)上的極小值點(diǎn),但當(dāng)ω接近eq\f(29,10)時(shí),ωx+eq\f(π,5)=eq\f(11π,2)<6π,也是一個(gè)極小值點(diǎn),這時(shí)有3個(gè)極小值點(diǎn),故B不正確.當(dāng)x=eq\f(π,2)時(shí),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)ω+\f(π,5))),又因?yàn)棣亍蔱q\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(12,5),\f(29,10))),所以eq\f(π,2)ω+eq\f(π,5)∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,5),\f(33π,20))),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))不一定能取到最小值或最大值,所以x=eq\f(π,2)不一定為對稱軸,故A不正確.如果函數(shù)f(x)在(0,2π)上單調(diào)遞增,這與f(x)在[0,2π]上有且只有5個(gè)零點(diǎn)矛盾,故C不正確.故選D.2.已知函數(shù)f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))-sin(x+π).(1)求f(x)的最小正周期;(2)若將f(x)的圖像向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖像,求函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值和最小值.解:(1)f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))·coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))-sin(x+π)=eq\r(3)cosx+sinx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),于是T=2π.(2)由已知得g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))).因?yàn)閤∈[0,π],所以x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)),所以g(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))∈[-1,2].故函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值為2,最小值為-1.將函數(shù)y=eq\r(3)cosx+sinx(x∈R)的圖像向左平移m(m>0)個(gè)單位長度后,所得到的圖像關(guān)于y軸對稱,則m的最小值是()A.eq\f(π,12) B.eq\f(π,6)C.eq\f(π,3) D.eq\f(5π,6)[四字程序]讀想算思求m的最小值1.解析式如何變形?2.平移變換的規(guī)則是什么?3.圖像關(guān)于y軸對稱說明了什么?1.三角恒等變換;2.圖像的對稱軸方程轉(zhuǎn)化與化歸向左平移,圖像關(guān)于y軸對稱1.輔助角公式;2.左加右減;3.在x=0處取得最值y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))或y=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))1.平移變換前后,解析式之間的關(guān)系;2.正弦(或余弦)型函數(shù)圖像的對稱性思路參考:構(gòu)造正弦型函數(shù)的解析式.B解析:y=eq\r(3)cosx+sinx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),函數(shù)的圖像向左平移m(m>0)個(gè)單位長度,得y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+m+\f(π,3))).由x+m+eq\f(π,3)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),得函數(shù)y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+m+\f(π,3)))的圖像的對稱軸為x=eq\f(π,6)-m+kπ(k∈Z).因?yàn)樗玫膱D像關(guān)于y軸對稱,所以eq\f(π,6)-m+kπ=0(k∈Z),即m=kπ+eq\f(π,6)(k∈Z),則m的最小值為eq\f(π,6).思路參考:構(gòu)造余弦型函數(shù)的解析式.B解析:y=eq\r(3)cosx+sinx=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6))),向左平移m(m>0)個(gè)單位長度得到y(tǒng)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+m-\f(π,6))).因?yàn)榇撕瘮?shù)圖像關(guān)于y軸對稱,所以y=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+m-\f(π,6)))為偶函數(shù),易知m的最小值為eq\f(π,6).思路參考:根據(jù)圖像對稱軸與函數(shù)最值的關(guān)系.B解析:由解法1,得y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+m+\f(π,3))).因?yàn)樗玫膱D像關(guān)于y軸對稱,可得f(0)=±2,進(jìn)而sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m+\f(π,3)))=±1,易知m的最小值為eq\f(π,6).思路參考:利用函數(shù)圖像.B解析:y=eq\r(3)cosx+sinx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),可得此函數(shù)圖像的對稱軸為x=kπ+eq\f(π,6)(k∈Z),可知離y軸最近的對稱軸為x=eq\f(π,6)和x=-eq\f(5π,6).由圖像向左平移m(m>0)個(gè)單位長度后關(guān)于y軸對稱,易知m的最小值為eq\f(π,6).1.本題考查三角恒等變換、三角函數(shù)的圖像和性質(zhì),基本解題方法是依據(jù)在對稱軸處函數(shù)值或函數(shù)的奇偶性列方程或利用圖像.重在對基礎(chǔ)知識的考查,淡化特殊技巧,強(qiáng)調(diào)通解通法.2.基于課程標(biāo)準(zhǔn),解答本題一般需要提升運(yùn)算求解能力、邏輯推理能力,體現(xiàn)邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng).3.基于高考數(shù)學(xué)評價(jià)體系,本題涉及三角恒等變換、三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)等知識,滲透了轉(zhuǎn)化與化歸思想方法,有一定的綜合性,屬于中低檔難度題.將函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的圖像向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度后,所得函數(shù)g(x)的圖像關(guān)于原點(diǎn)對稱,則函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))的最大值為()A.0 B.eq\f(1,2)C.eq\f(\r(3),2) D.1D解析:將函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的圖像向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度后,可得函數(shù)g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)+φ))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的圖像.根據(jù)所得圖像關(guān)于原點(diǎn)對稱,可得eq\f(2π,3)+φ=kπ,k∈Z.因?yàn)閨φ|<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,3),f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上,2x+eq\f(π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(4π,3))),故當(dāng)2x+eq\f(π,3)=eq\f(π,2)時(shí),f(x)取得最大值為1.第6節(jié)正弦定理與余弦定理一、教材概念·結(jié)論·性質(zhì)重現(xiàn)1.正弦定理在一個(gè)三角形中,各邊的長和它所對角的正弦的比相等,即eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB)=eq\f(c,sinC)=2R,其中R是三角形外接圓的半徑.正弦定理的變形公式:(1)a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC.(2)sinA=eq\f(a,2R),sinB=eq\f(b,2R),sinC=eq\f(c,2R).(3)a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC.若已知兩邊和其中一邊的對角,解三角形時(shí),可用正弦定理.在根據(jù)另一邊所對角的正弦值,確定角的值時(shí),要注意避免增根或漏解,常用的基本方法就是結(jié)合“大邊對大角,大角對大邊”及三角形內(nèi)角和定理去考慮問題.2.余弦定理三角形任何一邊的平方,等于其他兩邊的平方和減去這兩邊與它們夾角余弦的積的2倍.即a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.余弦定理的推論:cosA=eq\f(b2+c2-a2,2bc),cosB=eq\f(a2+c2-b2,2ac),cosC=eq\f(a2+b2-c2,2ab).3.三角形的面積公式(1)S=eq\f(1,2)ah(h表示邊a上的高).(2)S=eq\f(1,2)bcsinA=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(1,2)absinC.(3)S=eq\f(1,2)r(a+b+c)(r為三角形的內(nèi)切圓半徑).4.常用結(jié)論在△ABC中,常用以下結(jié)論:(1)∠A+∠B+∠C=π.(2)在三角形中大邊對大角,大角對大邊.(3)任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊.(4)sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC;sineq\f(A+B,2)=coseq\f(C,2);coseq\f(A+B,2)=sineq\f(C,2).(5)tanA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC.(6)A>B?a>b?sinA>sinB?cosA<cosB.二、基本技能·思想·活動體驗(yàn)1.判斷下列說法的正誤,對的打“√”,錯(cuò)的打“×”.(1)在三角形中,已知兩角和一邊或已知兩邊和一角都能解三角形.(√)(2)在△ABC中,eq\f(a,sinA)=eq\f(a+b+c,sinA+sinB+sinC).(√)(3)在△ABC中,a2+b2>c2是△ABC為銳角三角形的必要不充分條件.(√)(4)在△ABC中,若sinAsinB<cosAcosB,則此三角形是鈍角三角形.(√)2.△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知a=eq\r(5),c=2,cosA=eq\f(2,3),則b=()A.eq\r(2) B.eq\r(3)C.2 D.3D解析:由余弦定理,得4+b2-2×2bcosA=5,整理得3b2-8b-3=0,解得b=3或b=-eq\f(1,3)(舍去).故選D.3.在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對邊.若a=2bcosC,則此三角形一定是()A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰三角形或直角三角形C解析:在△ABC中,因?yàn)閏osC=eq\f(a2+b2-c2,2ab),所以a=2bcosC=2b·eq\f(a2+b2-c2,2ab),所以a2=a2+b2-c2,所以b=c,所以此三角形一定是等腰三角形.4.在△ABC中,a=3,b=5,sinA=eq\f(1,3),則sinB=()A.eq\f(1,5) B.eq\f(5,9)C.eq\f(\r(5),3) D.1B解析:根據(jù)正弦定理eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB),有eq\f(3,\f(1,3))=eq\f(5,sinB),得sinB=eq\f(5,9).故選B.5.已知a,b,c分別為△ABC三個(gè)內(nèi)角A,B,C的對邊,a=2,A=45°.若三角形有兩解,則邊b的取值范圍是________.(2,2eq\r(2))解析:如圖,△ABC有兩解的充要條件是bsin45°<2<b,解得2<b<2eq\r(2).故b的取值范圍是(2,2eq\r(2)).考點(diǎn)1利用正弦定理、余弦定理解三角形——基礎(chǔ)性1.(2020·全國卷Ⅲ)在△ABC中,cosC=eq\f(2,3),AC=4,BC=3,則cosB=()A.eq\f(1,9) B.eq\f(1,3)C.eq\f(1,2) D.eq\f(2,3)A解析:由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cosC=42+32-2×4×3×eq\f(2,3)=9,所以AB=3.又由余弦定理可知cosB=eq\f(AB2+BC2-AC2,2AB·BC)=eq\f(32+32-42,2×3×3)=eq\f(1,9).2.(2019·全國卷Ⅰ)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知asinA-bsinB=4csinC,cosA=-eq\f(1,4),則eq\f(b,c)=()A.6 B.5C.4 D.3A解析:因?yàn)閍sinA-bsinB=4c·sinC,所以由正弦定理得a2-b2=4c2,即a2=4c2+b2.由余弦定理得cosA=eq\f(b2+c2-a2,2bc)=eq\f(b2+c2-4c2+b2,2bc)=eq\f(-3c2,2bc)=-eq\f(1,4),所以eq\f(b,c)=6.3.△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知C=60°,b=eq\r(6),c=3,則A=________.75°解析:由正弦定理,得sinB=eq\f(bsinC,c)=eq\f(\r(6)sin60°,3)=eq\f(\r(2),2).因?yàn)?°<B<180°,且b<c,所以B<C,故B=45°,所以A=180°-60°-45°=75°.4.(2019·全國卷Ⅱ)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知bsinA+acosB=0,則B=________.eq\f(3π,4)解析:因?yàn)閎sinA+acosB=0,所以eq\f(a,sinA)=eq\f(b,-cosB).由正弦定理eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB),得-cosB=sinB,所以tanB=-1.又B∈(0,π),所以B=eq\f(3π,4).利用正、余弦定理解三角形的策略(1)已知三角形的兩邊和其中一邊的對角解三角形,可用正弦定理,也可用余弦定理.用正弦定理時(shí),需判斷其解的個(gè)數(shù);用余弦定理時(shí),可根據(jù)一元二次方程根的情況判斷解的個(gè)數(shù).(2)三角形解的個(gè)數(shù)的判斷:已知兩角和一邊,該三角形是確定的,其解是唯一的;已知兩邊和一邊的對角,該三角形具有不唯一性,通常根據(jù)三角函數(shù)值的有界性和大邊對大角進(jìn)行判斷.結(jié)合圖像求解較為直觀易解.考點(diǎn)2判斷三角形的形狀——應(yīng)用性設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c.若bcosC+ccosB=asinA,則△ABC的形狀為()A.銳角三角形 B.直角三角形C.鈍角三角形 D.不確定B解析:因?yàn)閎cosC+ccosB=asinA,由正弦定理得sinBcosC+sinC·cosB=sin2A,所以sin(B+C)=sin2A,即sinA=sin2A.又sinA>0,所以sinA=1,所以A=eq\f(π,2),故△ABC為直角三角形.若本例條件變?yōu)閑q\f(a,b)=eq\f(cosB,cosA),判斷△ABC的形狀.解:由eq\f(a,b)=eq\f(cosB,cosA),得eq\f(sinA,sinB)=eq\f(cosB,cosA),所以sinAcosA=cosBsinB,所以sin2A=sin2B.因?yàn)锳,B為△ABC的內(nèi)角,所以2A=2B或2A=π-2B,所以A=B或A+B=eq\f(π,2),所以△ABC為等腰三角形或直角三角形.1.判斷三角形形狀的常用途徑2.判斷三角形的形狀的注意點(diǎn)在判斷三角形的形狀時(shí),一定要注意三角形的解是否唯一,并注重挖掘隱含條件.另外,在變形過程中,要注意角A,B,C的范圍對三角函數(shù)值的影響.在等式變形時(shí),一般兩邊不要約去公因式,應(yīng)移項(xiàng)提取公因式,以免漏解.1.在△ABC中,eq\f(c-a,2c)=sin2eq\f(B,2)(a,b,c分別為角A,B,C的對邊),則△ABC的形狀為()A.直角三角形B.等邊三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形A解析:由cosB=1-2sin2eq\f(B,2)得sin2eq\f(B,2)=eq\f(1-cosB,2),所以eq\f(c-a,2c)=eq\f(1-cosB,2),即cosB=eq\f(a,c).(方法一)由余弦定理得cosB=eq\f(a2+c2-b2,2ac)=eq\f(a,c),即a2+c2-b2=2a2,所以a2+b2=c2.所以△ABC為直角三角形.又無法判斷兩直角邊是否相等.故選A.(方法二)由正弦定理得cosB=eq\f(sinA,sinC),又sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosB·sinC,所以cosBsinC=sinBcosC+cosB·sinC,即sinBcosC=0.又sinB≠0,所以cosC=0.又角C為三角形的內(nèi)角,所以C=eq\f(π,2),所以△ABC為直角三角形.又因?yàn)闊o法判斷兩直角邊是否相等.故選A.2.給出下列命題:①若tanAtanB>1,則△ABC一定是鈍角三角形;②若sin2A+sin2B=sin2C,則△ABC一定是直角三角形;③若cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,則△ABC一定是等邊三角形.其中正確命題的序號為________.②③解析:①因?yàn)閠anAtanB>1,且A,B為三角形內(nèi)角,所以tanA>0,tanB>0,所以A,B均為銳角.又因?yàn)椋璽anC=tan(A+B)=eq\f(tanA+tanB,1-tanA·tanB)<0,所以tanC>0,所以C為銳角,所以△ABC不是鈍角三角形,故①錯(cuò)誤.②由正弦定理及條件,得a2+b2=c2,所以△ABC一定為直角三角形,故②正確.③由cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1及A,B,C為三角形內(nèi)角,可得cos(A-B)=cos(B-C)=cos(C-A)=1,所以A=B=C.故③正確.考點(diǎn)3三角形的面積——綜合性(2020·廣東化州二模)在△ABC中,三個(gè)內(nèi)角A,B,C所對的邊為a,b,c.若S△ABC=2eq\r(3),a+b=6,eq\f(acosB+bcosA,c)=2cosC,則c=()A.2eq\r(7) B.2eq\r(3)C.4 D.3eq\r(3)B解析:因?yàn)閑q\f(acosB+bcosA,c)=eq\f(sinAcosB+sinBcosA,sinC)=eq\f(sinA+B,sinA+B)=1,所以2cosC=1,所以C=60°.若S△ABC=2eq\r(3),則eq\f(1,2)absinC=2eq\r(3),所以ab=8.因?yàn)閍+b=6,所以c2=a2+b2-2ab·cosC=(a+b)2-2ab-ab=(a+b)2-3ab=62-3×8=12,所以c=2eq\r(3).故選B.(2020·全國卷Ⅰ)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知B=150°.(1)若a=eq\r(3)c,b=2eq\r(7),求△ABC的面積;(2)若sinA+eq\r(3)sinC=eq\f(\r(2),2),求C.解:(1)由余弦定理得a2+c2-2accosB=b2,將a=eq\r(3)c,b=2eq\r(7),B=150°代入,可得(eq\r(3)c)2+c2-2×eq\r(3)c×ccos150°=(2eq\r(7))2,整理得7c2=28,解得c=2.所以a=2eq\r(3).所以S△ABC=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(1,2)×2eq\r(3)×2×eq\f(1,2)=eq\r(3).(2)因?yàn)锳+B+C=π,所以sinA=sin(B+C).又因?yàn)閟inA+eq\r(3)sinC=eq\f(\r(2),2),所以sin(B+C)+eq\r(3)sinC=eq\f(\r(2),2),所以sinBcosC+cosBsinC+eq\r(3)sinC=eq\f(\r(2),2).將B=150°代入,整理得eq\f(1,2)cosC+eq\f(\r(3),2)sinC=eq\f(\r(2),2),即sin(C+30°)=eq\f(\r(2),2).因?yàn)锽=150°,所以0°<C<30°,即0°<C+30°<60°,所以C+30°=45°,解得C=15°.求解三角形面積問題的方法技巧(1)若三角形中已知一個(gè)角(角的大小或該角的正、余弦值),結(jié)合題意求解這個(gè)角的兩邊或該角的兩邊之積,代入公式求面積.(2)若已知三角形的三邊,可先求其中一個(gè)角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面積.總之,結(jié)合圖形恰當(dāng)選擇面積公式是解題的關(guān)鍵.1.(2019·全國卷Ⅱ)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.若b=6,a=2c,B=eq\f(π,3),則△ABC的面積為________.6eq\r(3)解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB.又因?yàn)閎=6,a=2c,B=eq\f(π,3),所以36=4c2+c2-2×2c2×eq\f(1,2),所以c=2eq\r(3),a=4eq\r(3),所以S△ABC=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(1,2)×4eq\r(3)×2eq\r(3)×eq\f(\r(3),2)=6eq\r(3).2.(2020·全國卷Ⅰ)如圖,在三棱錐P–ABC的平面展開圖中,AC=1,AB=AD=eq\r(3),AB⊥AC,AB⊥AD,∠CAE=30°,則cos∠FCB=________.-eq\f(1,4)解析:AB⊥AC,AB=eq\r(3),AC=1,由勾股定理得BC=eq\r(AB2+AC2)=2.同理得BD=eq\r(6),所以BF=BD=eq\r(6),在△ACE中,AC=1,AE=AD=eq\r(3),∠CAE=30°,由余弦定理得CE2=AC2+AE2-2AC·AEcos30°=1+3-2×1×eq\r(3)×eq\f(\r(3),2)=1,所以CF=CE=1,在△BCF中,BC=2,BF=eq\r(6),CF=1,由余弦定理得cos∠FCB=eq\f(CF2+BC2-BF2,2CF·BC)=eq\f(1+4-6,2×1×2)=-eq\f(1,4).3.(2020·菏澤高三聯(lián)考)在①B=eq\f(π,3),②a=2,③bcosA+acosB=eq\r(3)+1這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中,并解決相應(yīng)問題.已知在銳角△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,△ABC的面積為S.若4S=b2+c2-a2,b=eq\r(6),且________,求△ABC的面積S的大小.解:因?yàn)?S=b2+c2-a2,cosA=eq\f(b2+c2-a2,2bc),S=eq\f(1,2)bcsinA.所以2bcsinA=2bccosA.顯然cosA≠0,所以tanA=1.又A∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以A=eq\f(π,4).若選①,B=eq\f(π,3),由eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB),得a=eq\f(bsinA,sinB)=eq\f(\r(6)×\f(\r(2),2),\f(\r(3),2))=2.又sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=eq\f(\r(6)+\r(2),4),所以S=eq\f(1,2)absinC=eq\f(1,2)×2×eq\r(6)×eq\f(\r(6)+\r(2),4)=eq\f(3+\r(3),2).若選②,a=2,由eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB),得sinB=eq\f(bsinA,a)=eq\f(\r(6)×\f(\r(2),2),2)=eq\f(\r(3),2).因?yàn)锽∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以cosB=eq\f(1,2).又sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=eq\f(\r(6)+\r(2),4),所以S=eq\f(1,2)absinC=eq\f(1,2)×2×eq\r(6)×eq\f(\r(6)+\r(2),4)=eq\f(3+\r(3),2).若選③,bcosA+acosB=eq\r(3)+1,所以acosB=1,即a·eq\f(a2+c2-6,2ac)=1,所以a2=6+2c-c2.又a2=6+c2-2eq\r(6)c×eq\f(\r(2),2)=6+c2-2eq\r(3)c,所以6+2c-c2=6+c2-2eq\r(3)c,解得c=eq\r(3)+1.所以S=eq\f(1,2)bcsinA=eq\f(1,2)×eq\r(6)×(eq\r(3)+1)×sineq\f(π,4)=eq\f(3+\r(3),2).已知△ABC的三邊長分別為a,b,c,滿足a2+b2+2c2=8,則三角形ABC面積的最大值為()A.eq\f(\r(5),5) B.eq\f(2\r(5),5)C.eq\f(3\r(5),5) D.eq\f(\r(5),3)[四字程序]讀想算思△ABC面積的最大值1.面積的表達(dá)式;2.以誰為變量?用適當(dāng)?shù)淖兞勘硎維轉(zhuǎn)化與化歸a2+b2+2c2=81.S=eq\f(1,2)ah;2.S=eq\f(1,2)absinC;3.邊作變量;4.角作變量;5.海倫公式S2=eq\f(1,4)a2b2·(1-cos2C);S≤eq\f(2si

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