专题06
三角函数及解三角形-2022年高考真题和模拟题数学分类汇编解析版
专题
06
三角函数
三角形
2022
年高
考真题
模拟
数学
分类
汇编
解析
专题06 三角函数及解三角形
1.【2022年全国甲卷】将函数f(x)=sinωx+π3(ω>0)的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则ω的最小值是( )
A.16 B.14 C.13 D.12
【答案】C
【解析】
【分析】
先由平移求出曲线C的解析式,再结合对称性得ωπ2+π3=π2+kπ,k∈Z,即可求出ω的最小值.
【详解】
由题意知:曲线C为y=sinωx+π2+π3=sin(ωx+ωπ2+π3),又C关于y轴对称,则ωπ2+π3=π2+kπ,k∈Z,
解得ω=13+2k,k∈Z,又ω>0,故当k=0时,ω的最小值为13.
故选:C.
2.【2022年全国甲卷】沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,AB是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是的AB中点,D在AB上,CD⊥AB.“会圆术”给出AB的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+CD2OA.当OA=2,∠AOB=60°时,s=( )
A.11−332 B.11−432 C.9−332 D.9−432
【答案】B
【解析】
【分析】
连接OC,分别求出AB,OC,CD,再根据题中公式即可得出答案.
【详解】
解:如图,连接OC,
因为C是AB的中点,
所以OC⊥AB,
又CD⊥AB,所以O,C,D三点共线,
即OD=OA=OB=2,
又∠AOB=60°,
所以AB=OA=OB=2,
则OC=3,故CD=2−3,
所以s=AB+CD2OA=2+2−322=11−432.
故选:B.
3.【2022年全国甲卷】设函数f(x)=sinωx+π3在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( )
A.53,136 B.53,196 C.136,83 D.136,196
【答案】C
【解析】
【分析】
由x的取值范围得到ωx+π3的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.
【详解】
解:依题意可得ω>0,因为x∈0,π,所以ωx+π3∈π3,ωπ+π3,
要使函数在区间0,π恰有三个极值点、两个零点,又y=sinx,x∈π3,3π的图象如下所示:
则5π2<ωπ+π3≤3π,解得136<ω≤83,即ω∈136,83.
故选:C.
4.【2022年全国乙卷】函数fx=cosx+x+1sinx+1在区间0,2π的最小值、最大值分别为( )
A.−π2,π2 B.−3π2,π2 C.−π2,π2+2 D.−3π2,π2+2
【答案】D
【解析】
【分析】
利用导数求得fx的单调区间,从而判断出fx在区间0,2π上的最小值和最大值.
【详解】
f'x=−sinx+sinx+x+1cosx=x+1cosx,
所以fx在区间0,π2和3π2,2π上f'x>0,即fx单调递增;
在区间π2,3π2上f'x<0,即fx单调递减,
又f0=f2π=2,fπ2=π2+2,f3π2=−3π2+1+1=−3π2,
所以fx在区间0,2π上的最小值为−3π2,最大值为π2+2.
故选:D
5.【2022年新高考1卷】记函数f(x)=sin(ωx+π4)+b(ω>0)的最小正周期为T.若2π3<T<π,且y=f(x)的图象关于点(3π2,2)中心对称,则f(π2)=( )
A.1 B.32 C.52 D.3
【答案】A
【解析】
【分析】
由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.
【详解】
由函数的最小正周期T满足2π3<T<π,得2π3<2πω<π,解得2<ω<3,
又因为函数图象关于点(3π2,2)对称,所以3π2ω+π4=kπ,k∈Z,且b=2,
所以ω=−16+23k,k∈Z,所以ω=52,f(x)=sin(52x+π4)+2,
所以f(π2)=sin(54π+π4)+2=1.
故选:A
6.【2022年新高考2卷】若sin(α+β)+cos(α+β)=22cosα+π4sinβ,则( )
A.tan(α−β)=1 B.tan(α+β)=1
C.tan(α−β)=−1 D.tan(α+β)=−1
【答案】C
【解析】
【分析】
由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.
【详解】
由已知得:sinαcosβ+cosαsinβ+cosαcosβ−sinαsinβ=2(cosα−sinα)sinβ,
即:sinαcosβ−cosαsinβ+cosαcosβ+sinαsinβ=0,
即:sinα−β+cosα−β=0,
所以tanα−β=−1,
故选:C
7.【2022年北京】已知函数f(x)=cos2x−sin2x,则( )
A.f(x)在−π2,−π6上单调递减 B.f(x)在−π4,π12上单调递增
C.f(x)在0,π3上单调递减 D.f(x)在π4,7π12上单调递增
【答案】C
【解析】
【分析】
化简得出fx=cos2x,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.
【详解】
因为fx=cos2x−sin2x=cos2x.
对于A选项,当−π2<x<−π6时,−π<2x<−π3,则fx在−π2,−π6上单调递增,A错;
对于B选项,当−π4<x<π12时,−π2<2x<π6,则fx在−π4,π12上不单调,B错;
对于C选项,当0<x<π3时,0<2x<2π3,则fx在0,π3上单调递减,C对;
对于D选项,当π4<x<7π12时,π2<2x<7π6,则fx在π4,7π12上不单调,D错.
故选:C.
8.【2022年浙江】设x∈R,则“sinx=1”是“cosx=0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
由三角函数的性质结合充分条件、必要条件的定义即可得解.
【详解】
因为sin2x+cos2x=1可得:
当sinx=1时,cosx=0,充分性成立;
当cosx=0时,sinx=±1,必要性不成立;
所以当x∈R,sinx=1是cosx=0的充分不必要条件.
故选:A.
9.【2022年浙江】为了得到函数y=2sin3x的图象,只要把函数y=2sin3x+π5图象上所有的点( )
A.向左平移π5个单位长度 B.向右平移π5个单位长度
C.向左平移π15个单位长度 D.向右平移π15个单位长度
【答案】D
【解析】
【分析】
根据三角函数图象的变换法则即可求出.
【详解】
因为y=2sin3x=2sin3x−π15+π5,所以把函数y=2sin3x+π5图象上的所有点向右平移π15个单位长度即可得到函数y=2sin3x的图象.
故选:D.
10.【2022年新高考2卷】(多选)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点2π3,0中心对称,则( )
A.f(x)在区间0,5π12单调递减
B.f(x)在区间−π12,11π12有两个极值点
C.直线x=7π6是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y=32−x是曲线y=f(x)的切线
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.
【详解】
由题意得:f2π3=sin4π3+φ=0,所以4π3+φ=kπ,k∈Z,
即φ=−4π3+kπ,k∈Z,
又0<φ<π,所以k=2时,φ=2π3,故f(x)=sin2x+2π3.
对A,当x∈0,5π12时,2x+2π3∈2π3,3π2,由正弦函数y=sinu图象知y=f(x)在0,5π12上是单调递减;
对B,当x∈−π12,11π12时,2x+2π3∈π2,5π2,由正弦函数y=sinu图象知y=f(x)只有1个极值点,由2x+2π3=3π2,解得x=5π12,即x=5π12为函数的唯一极值点;
对C,当x=7π6时,2x+2π3=3π,f(7π6)=0,直线x=7π6不是对称轴;
对D,由y'=2cos2x+2π3=−1得:cos2x+2π3=−12,
解得2x+2π3=2π3+2kπ或2x+2π3=4π3+2kπ,k∈Z,
从而得:x=kπ或x=π3+kπ,k∈Z,
所以函数y=f(x)在点0,32处的切线斜率为k=y'x=0=2cos2π3=−1,
切线方程为:y−32=−(x−0)即y=32−x.
故选:AD.
11.【2022年全国甲卷】已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当ACAB取得最小值时,BD=________.
【答案】3−1##−1+3
【解析】
【分析】
设CD=2BD=2m>0,利用余弦定理表示出AC2AB2后,结合基本不等式即可得解.
【详解】
设CD=2BD=2m>0,
则在△ABD中,AB2=BD2+AD2−2BD⋅ADcos∠ADB=m2+4+2m,
在△ACD中,AC2=CD2+AD2−2CD⋅ADcos∠ADC=4m2+4−4m,
所以AC2AB2=4m2+4−4mm2+4+2m=4(m2+4+2m)−12(1+m)m2+4+2m=4−12(m+1)+3m+1
≥4−122(m+1)⋅3m+1=4−23,
当且仅当m+1=3m+1即m=3−1时,等号成立,
所以当ACAB取最小值时,m=3−1.
故答案为:3−1.
12.【2022年全国乙卷】记函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T,若f(T)=32,x=π9为f(x)的零点,则ω的最小值为____________.
【答案】3
【解析】
【分析】
首先表示出T,根据fT=32求出φ,再根据x=π9为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解;
【详解】
解: 因为fx=cosωx+φ,(ω>0,0<φ<π)
所以最小正周期T=2πω,因为fT=cosω⋅2πω+φ=cos2π+φ=cosφ=32,
又0<φ<π,所以φ=π6,即fx=cosωx+π6,
又x=π9为fx的零点,所以π9ω+π6=π2+kπ,k∈Z,解得ω=3+9k,k∈Z,
因为ω>0,所以当k=0时ωmin=3;
故答案为:3
13.【2022年北京】若函数f(x)=Asinx−3cosx的一个零点为π3,则A=________;f(π12)=________.
【答案】 1 −2
【解析】
【分析】
先代入零点,求得A的值,再将函数化简为f(x)=2sin(x−π3),代入自变量x=π12,计算即可.
【详解】
∵f(π3)=32A−32=0,∴A=1
∴f(x)=sinx−3cosx=2sin(x−π3)
f(π12)=2sin(π12−π3)=−2sinπ4=−2
故答案为:1,−2
14.【2022年浙江】我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是S=14c2a2−c2+a2−b222,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角形的三边a=2,b=3,c=2,则该三角形的面积S=___________.
【答案】234.
【解析】
【分析】
根据题中所给的公式代值解出.
【详解】
因为S=14c2a2−c2+a2−b222,所以S=144×2−4+2−322=234.
故答案为:234.
15.【2022年浙江】若3sinα−sinβ=10,α+β=π2,则sinα=__________,cos2β=_________.
【答案】 31010 45
【解析】
【分析】
先通过诱导公式变形,得到α的同角等式关系,再利用辅助角公式化简成正弦型函数方程,可求出α,接下来再求β.
【详解】
α+β=π2,∴sinβ=cosα,即3sinα−cosα=10,
即1031010sinα−1010cosα=10,令sinθ=1010,cosθ=31010,
则10sinα−θ=10,∴α−θ=π2+2kπ,k∈Z,即α=θ+π2+2kπ,
∴sinα=sinθ+π2+2kπ=cosθ=31010 ,
则cos2β=2cos2β−1=2sin2α−1=45.
故答案为:31010;45.
16.【2022年全国乙卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知sinCsinA−B=sinBsinC−A.
(1)若A=2B,求C;
(2)证明:2a2=b2+c2
【答案】(1)5π8;
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据题意可得,sinC=sinC−A,再结合三角形内角和定理即可解出;
(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sinCsinAcosB−cosAsinB=sinBsinCcosA−cosCsinA,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.
(1)
由A=2B,sinCsinA−B=sinBsinC−A可得,sinCsinB=sinBsinC−A,而0<B<π2,所以sinB∈0,1,即有sinC=sinC−A>0,而0<C<π,0<C−A<π,显然C≠C−A,所以,C+C−A=π,而A=2B,A+B+C=π,所以C=5π8.
(2)
由sinCsinA−B=sinBsinC−A可得,
sinCsinAcosB−cosAsinB=sinBsinCcosA−cosCsinA,再由正弦定理可得,
accosB−bccosA=bccosA−abcosC,然后根据余弦定理可知,
12a2+c2−b2−12b2+c2−a2=12b2+c2−a2−12a2+b2−c2,化简得:
2a2=b2+c2,故原等式成立.
17.【2022年全国乙卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(2)若a=5,cosA=2531,求△ABC的周长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【解析】
【分析】
(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;
(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc,从而可求得b+c,即可得解.
(1)
证明:因为sinCsinA−B=sinBsinC−A,
所以sinCsinAcosB−sinCsinBcosA=sinBsinCcosA−sinBsinAcosC,
所以ac⋅a2+c2−b22ac−2bc⋅b2+c2−a22bc=−ab⋅a2+b2−c22ab,
即a2+c2−b22−b2+c2−a2=−a2+b2−c22,
所以2a2=b2+c2;
(2)
解:因为a=5,cosA=2531,
由(1)得b2+c2=50,
由余弦定理可得a2=b2+c2−2bccosA,
则50−5031bc=25,
所以bc=312,
故b+c2=b2+c2+2bc=50+31=81,
所以b+c=9,
所以△ABC的周长为a+b+c=14.
18.【2022年新高考1卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosA1+sinA=sin2B1+cos2B.
(1)若C=2π3,求B;
(2)求a2+b2c2的最小值.
【答案】(1)π6;
(2)42−5.
【解析】
【分析】
(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cosA1+sinA=sin2B1+cos2B化成cosA+B=sinB,再结合0<B<π2,即可求出;
(2)由(1)知,C=π2+B,A=π2−2B,再利用正弦定理以及二倍角公式将a2+b2c2化成4cos2B+2cos2B−5,然后利用基本不等式即可解出.
(1)
因为cosA1+sinA=sin2B1+cos2B=2sinBcosB2cos2B=sinBcosB,即sinB=cosAcosB−sinAsinB=cosA+B=−cosC=12,
而0<B<π2,所以B=π6;
(2)
由(1)知,sinB=−cosC>0,所以π2<C<π,0<B<π2,
而sinB=−cosC=sinC−π2,
所以C=π2+B,即有A=π2−2B.
所以a2+b2c2=sin2A+sin2Bsin2C=cos22B+1−cos2Bcos2B
=2cos2B−12+1−cos2Bcos2B=4cos2B+2cos2B−5≥28−5=42−5.
当且仅当cos2B=22时取等号,所以a2+b2c2的最小值为42−5.
19.【2022年新高考2卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3,已知S1−S2+S3=32,sinB=13.
(1)求△ABC的面积;
(2)若sinAsinC=23,求b.
【答案】(1)28
(2)12
【解析】
【分析】
(1)先表示出S1,S2,S3,再由S1−S2+S3=32求得a2+c2−b2=2,结合余弦定理及平方关系求得ac,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得b2sin2B=acsinAsinC,即可求解.
(1)
由题意得S1=12⋅a2⋅32=34a2,S2=34b2,S3=34c2,则S1−S2+S3=34a2−34b2+34c2=32,
即a2+c2−b2=2,由余弦定理得cosB=a2+c2−b22ac,整理得accosB=1,则cosB>0,又sinB=13,
则cosB=1−132=223,ac=1cosB=324,则S△ABC=12acsinB=28;
(2)
由正弦定理得:bsinB=asinA=csinC,则b2sin2B=asinA⋅csinC=acsinAsinC=32423=94,则bsinB=32,b=32sinB=12.
20.【2022年北京】在△ABC中,sin2C=3sinC.
(1)求∠C;
(2)若b=6,且△ABC的面积为63,求△ABC的周长.
【答案】(1)π6
(2)6+63
【解析】
【分析】
(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cosC的值,结合角C的取值范围可求得角C的值;
(2)利用三角形的面积公式可求得a的值,由余弦定理可求得c的值,即可求得△ABC的周长.
(1)
解:因为C∈0,π,则sinC>0,由已知可得3sinC=2sinCcosC,
可得cosC=32,因此,C=π6.
(2)
解:由三角形的面积公式可得S△ABC=12absinC=32a=63,解得a=43.
由余弦定理可得c2=a2+b2−2abcosC=48+36−2×43×6×32=12,∴c=23,
所以,△ABC的周长为a+b+c=63+6.
21.【2022年浙江】在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知4a=5c,cosC=35.
(1)求sinA的值;
(2)若b=11,求△ABC的面积.
【答案】(1)55;
(2)22.
【解析】
【分析】
(1)先由平方关系求出sinC,再根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理的推论cosC=a2+b2−c22ab以及4a=5c可解出a,即可由三角形面积公式S=12absinC求出面积.
(1)
由于cosC=35, 0<C<π,则sinC=45.因为4a=5c,
由正弦定理知4sinA=5sinC,则sinA=54sinC=55.
(2)
因为4a=5c,由余弦定理,得cosC=a2+b2−c22ab=a2+121−165a222a=11−a252a=35,
即a2+6a−55=0,解得a=5,而sinC=45,b=11,
所以△ABC的面积S=12absinC=12×5×11×45=22.
1.(2022·宁夏·银川一中模拟预测(文))已知点在角的终边上,且,则角的大小为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据给定条件,确定角的范围,再利用三角函数定义求解作答.
【详解】
依题意,点在第二象限,又,则,而,
所以.
故选:B
2.(2022·安徽省舒城中学三模(理))将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若在上为增函数,则最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据平移法则求出函数的解析式,进而求出的含有数0的单调区间,再借助集合的包含关系即可解出.
【详解】
依题意,,由,得:,于是得的一个单调递增区间是,因在上为增函数,因此,,即有,解得,即最大值为.
故选:A.
3.(2022·甘肃·武威第六中学模拟预测(理))已知函数,直线为图象的一条对称轴,则下列说法正确的是( )
A. B.在区间单调递减
C.在区间上的最大值为2 D.为偶函数,则
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知得,由可求得,可判断A选项,由此有;对于B,由得,由正弦函数的单调性可判断;对于C,由得,由此得在区间上的最大值为;对于D,,由,解得.
【详解】
解:因为函数,直线为图象的一条对称轴,
所以,所以,
又,所以,故A不正确;
所以,
对于B,当时,,所以在区间单调递增,故B不正确;
对于C,当时,,在区间上的最大值为,故C不正确;
对于D,若为偶函数,则,
所以,解得,故D正确,
故选:D.
4.(2022·全国·模拟预测)已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据待求式的结构,求解即可.
【详解】
解:因为
=-.
,
;
,,
所以,
故.
故选:D.
5.(2022·全国·模拟预测(文))已知函数的一个对称中心为,在区间上不单调,则的最小正整数值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意可得,所以,,由在区间上不单调可得在区间上有解,所以,在区间上有解,最终可得,,取值即可得解.
【详解】
由函数的一个对称中心为,
可得,
所以,,
,,
,
由在区间上不单调,
所以在区间上有解,
所以,在区间上有解,
所以,
所以,,
又,所以,
所以,
当时,,
此时的最小正整数为.
故选:B
6.(2022·河南省杞县高中模拟预测(理))已知,若,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题中所给的角的范围以及三角函数值,可以确定,通过凑角,利用和角正弦求得,从而求得,根据角的范围确定符号,开方即可得结果.
【详解】
因为,所以,
又,所以,
所以,
所以,
所以,
又,.
故选:B.
7.(2022·全国·模拟预测(理))函数的图象按以下次序变换:①横坐标变为原来的;②向左平移个单位长度;③向上平移一个单位长度;④纵坐标变为原来的2倍,得到的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据三角函数图象变换的性质逆推求解即可
【详解】
由题意,④纵坐标变为原来的2倍,得到的图象,故④变换前为;③向上平移一个单位长度,故③变换前为;②向左平移个单位长度,故②变换前为;①横坐标变为原来的,故①变换前为,故的解析式为
故选:A
8.(2022·黑龙江·哈九中三模(文))已知函数的部分图象如图所示,且.将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向上平移一个单位长度,得到的图象.若,,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据函数图象求得,再根据图象变换可得的解析式,结合,,,求得的值,可得答案.
【详解】
设的最小正周期为T,则由图可知,得,则,所以,
又由题图可知图象的一个对称中心为点,
故,,故,,
因为,所以,所以.
又因为,
故,
所以;
将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向上平移一个单位长度,
得到的图象;
因为,所以 同时令取得最大值3,
由,可得,,
又,要求的最大值,故令,得;
令,得,所以的最大值为,
故选:C.
9.(2022·全国·模拟预测)为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】
【分析】
根据图像平移的规律,算出答案即可.
【详解】
由题意,由于函数,
观察发现可由函数向左平移个单位长度,得到函数的图象,
故选:A.
10.(2022·贵州·贵阳一中模拟预测(文))如图是函数的图像的一部分,则要得到该函数的图像,只需要将函数的图像( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】
【分析】
先由图像求得,再由辅助角公式化简,最后由三角函数的平移变换即可求解.
【详解】
由题图知:,又,,
解得,又,
将向左平移得.
故选:A.
11.(2022·青海西宁·二模(文))在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在,它的内角A,,的对边分别为,,,面积为S,且,,________?
【答案】答案不唯一,具体见解析
【解析】
【分析】
根据题干条件及余弦定理、面积公式,可求得角C的值,若选①,根据正弦定理,可求得的值,根据大边对大角原则,可得角A只有一解,根据同角三角函数关系,可求得的值;若选②,根据正弦定理,可求得的值,根据大边对大角原则,可得角A有两解,根据同角三角函数关系,可求得的值;若选③,根据正弦定理,可求得的值,因为,则三角形无解.
【详解】
由题意可知在中,
因为,且,
所以,
由余弦定理可知,
所以
因为,
所以;
若选①,由正弦定理可得,
解得,
在中,因为,所以,
又因为,则角A只有一解,且,
所以.
若选②,由正弦定理可得,
解得,
在中,因为,所以,
又因为,则角A有两解,
所以.
若选③,由正弦定理可得,
解得,
因为,
所以无解,即三角形不存在.
12.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))在△中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若D为边中点,且,求a的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用三角恒等变形及正弦定理即可求解;
(2)利用余弦定理及基本不等式即可求解.
(1)
∵,∴,即.
由正弦定理得.
∵,∴.
∵,∴,
又∵, ∴,∴;
(2)
∵D为边中点,∴,即,
∵,∴,∴,
∴,即, 当且仅当时取等号,
∵,
∴,即.
故a的最小值为.
13.(2022·山东聊城·三模)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B;
(2)若b=4,求周长的最大值.
【答案】(1);
(2)12.
【解析】
【分析】
(1)利用差角的余弦公式,结合正弦定理,化简计算作答.
(2)利用余弦定理,结合均值不等式求出a+c的最大值
(1)
因为,则,
在中,由正弦定理得,,而,即,
整理得,即,又,解得,
所以.
(2)
在中,由余弦定理得:,即,
而,于是得,当且仅当a=c=4时取“=”,
因此,当a=c=4时,a+c取最大值8,从而a+b+c取最大值12,
所以周长的最大值为12.
14.(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(理))在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为4,求BC边上的高.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)由余弦定理化简可得答案;(2)由三角形的面积公式可得b值,由余弦定理可得a值,结合面积公式可得高.
(1)
,即.
,
,
.
又,.
(2)
,.
故由余弦定理可知.
而,
解得,所以BC边上的高为.
15.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(理))在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.,.请再从条件①:,;条件②:,.这两个条件中选择一个作为已知,求:
(1)的值;
(2)c和面积S的值.
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)条件选择见解析,,
【解析】
【分析】
(1)若选①,由已知条件可得,得或,由于,则可得,进而可求出,若选②,由已知条件可得,得或,由于,则可得,进而可求出,
(2)若选①,由正弦定理得,由得,再由余弦定理得,则,求得,然后利用三角形面积公式可求得结果,若选②,由正弦定理结合三角函数恒等变换公式可得,从而可得,则,然后利用三角形面积公式可求得结果,
(1)
若选①:,,
在中,,即,
而,故或,
则或,
∵,故,
∴;
若选②:,
在中,,即,
而,故或,则或,
由,得:,∴;
(2)
若选①:,,
由正弦定理得:,,则,
由知:,
故,
则,
∴,;
若选②:,
由正弦定理得:,∵
∴,即,,
∵,故,则,
∴
∴由余弦定理得,,得,
∴.