发布时间 : 星期四 文章2020年高考理科数学一轮总复习:正弦定理和余弦定理教师版更新完毕开始阅读d9467e51d05abe23482fb4daa58da0116d171f1e
31cos A+22sin A131==+
sin A22·tan A. 31
∵0<tan A<3,∴tan A >3, c13c
∴a>2+2×3=2,即a>2.
π
答案:3 (2,+∞)
数学运算——求三角形中最值问题的学科素养
求解三角形问题中最值问题成为一个亮点,综合性强,考查了学生综合运用知识的能力和数学运算、逻辑推理的学科素养. 一、求角的三角函数值的最值
[例1] 若△ABC的内角满足sin A+2sin B=2sin C,则cos C的最小值是________. 解析:由sin A+2sin B=2sin C,结合正弦定理可得a+2b=2c,所以 a2+b2-c23a2+2b26-22cos C==-≥,
2ab8ab44故cos C的最小值是
6- 2
4
6-24.
答案:
点评:本题主要考查正弦定理、余弦定理以及不等式的知识,求解本题的关键是利用正弦定理将角转化为边,然后再利用余弦定理将cos C表示出来. 二、求边的最值
[例2] 在△ABC中,B=60°,AC=3,则AB+2BC的最大值为________. BCABAC3
解析:因为sin A=sin C=sin B=sin 60°,所以AB=2sin C,BC=2sin A,因此AB+2BC=2sin C+4sin A ?2π?
=2sin?3-A?+4sin A
??
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=5sin A+3cos A=27sin(A+φ),
2π
因为φ∈(0,2π),A∈(0,3),所以AB+2BC的最大值为27. 答案:2 7
点评:本题主要考查正弦定理、三角形内角和定理以及辅助角公式;解此类问题的关键是能理解题目给定的含义并转化到三角形中,利用正弦定理、余弦定理求解.
三、求三角函数式的最值
[例3] 在△ABC中,a2+c2=b2+2ac. (1)求∠B的大小;
(2)求2cos A+cos C的最大值.
a2+c2-b22ac2
解析:(1)由余弦定理和已知条件可得cos B===
2ac2ac2,
π
又因为0<∠B<π,所以∠B=4.
3π
(2)由(1)∠A+∠C=4,
3π
所以2cos A+cos C=2 cos A+cos(4-A)
22
=2 cos A-2cos A+2sin A 22π=2cos A+2sin A=cos(A-4).
3ππ
因为0<∠A<4,所以,当∠A=4时,2cos A+cos C取得最大值1.
点评:本题主要考查了余弦定理、三角形内角和定理、辅助角公式以及三角函数的最值;解此类问题的关键是熟练地运用余弦定理、两角差的余弦公式以及辅助角公式.
四、求三角形面积的最值
1
[例4] 若函数f(x)=sin 2x-2且在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,
A
c,若f(2)=0,a=1,求△ABC面积的最大值.
A113
解析:由f(2)=sin A-2=0得sin A=2,根据题意可知A为锐角,所以cos A=2.
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3
把a=1,cos A=2代入a2=b2+c2-2bccos A得1=b2+c2-3bc,则有1+3bc=b2+c2≥2bc,即bc≤2+3,当且仅当b=c时等号成立. 1
因为sin A=2,所以
1111
S△ABC=2bcsin A=2bc×2=4bc, 又bc≤2+3,所以S△ABC≤
2+34. 2+34. 所以,△ABC的面积的最大值为
点评:关键是根据A的余弦值及余弦定理变形确定出bc的最大值.为此用余弦定理,结合基本不等式解决. 五、求三角形周长的最值
[例5] 在△ABC中,cos C是方程2x2-3x-2=0的一根. (1)求角C;
(2)当a+b=10时,求△ABC周长的最小值.
1
解析:(1)由2x2-3x-2=0得x1=2,x2=-2,又cos C是方程2x2-3x-2=0的12π
一个根,所以cos C=-2,因此C=3.
2π1
(2)由C=3和余弦定理可得c2=a2+b2-2ab·(-2)=(a+b)2-ab,所以c2=100-a(10-a)=(a-5)2+75,
当a=5时,c最小且c=75=53,此时a+b+c=10+53. 所以,△ABC的周长的最小值为10+53.
点评:本题主要考查了余弦定理、一元二次方程的根;求解本题(1)的关键是结合三角函数的有界性得到cos C的值,求解本题(2)的关键是由余弦定理结合a+b=10,将c转化为a的表达式,进而配方.
课时规范练
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sin Acos B
1.在△ABC中,若a=b,则B的值为( ) A.30° C.60°
B.45° D.90°
sin Acos B
解析:由正弦定理知,sin A=sin B,∴sin B=cos B,∴B=45°. 答案:B
22.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=5,c=2,cos A=3,则b=( ) A.2 C.2
B.3 D.3
解析:由余弦定理,得4+b2-2×2bcos A=5,整理得3b2-8b-3=0,解得1
b=3或b=-3(舍去),故选D. 答案:D
3.已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,23cos2A+cos 2A=0,a=7,c=6,则b=( ) A.10 C.8
B.9 D.5
1
解析:化简23cos2A+cos 2A=0,得23cos2A+2cos2A-1=0,解得cos A=5.由余弦定理,知a2=b2+c2-2bccos A,代入数据,解方程,得b=5. 答案:D
4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若asin A+bsin B B.直角三角形 D.不确定 222 a+b-c 解析:根据正弦定理可得a2+b2 是钝角.即△ABC是钝角三角形. 答案:C π 5.(2019·长沙模拟)在△ABC中,A=4,b2 sin C=42sin B,则△ABC的面积为 第 12 页 共 14 页