专题一
三角函数、解三角形与平面向量
一 知识要点整合
·三角函数的图像与性质·
·三角恒等变换·
·解三角形·
·平面向量·
二 典型例题
(3)
例5
例6.
例7..
例8.
例9.
例10.
三 精编
试题
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14.
15.
16.
17.
18(本题满分12分).
19.(本题满分12分)
20. (本题满分12分)
21. (本题满分12分)
22. (本题满分12分)
23. (本题满分12分)
已知
,
,
?
(1)求
的单调递减区间?
(2)若函数
与
关于直线
对称,求当
时,
的最大值?
24. (本题满分12分)
已知
的内角A. B.C所对边分别为a、b、c,设向量
,
,且
.
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)求
的最大值.
25. (本题满分12分)
甲船由A岛出发向北偏东45°的方向作匀速直线航行,速度为15
海里/小时,在甲船从A岛出发的同时,乙船从A岛正南40海里的B岛出发,朝北偏东
的方向作匀速直线航行,速度为10
海里/小时.(如图所示)
(Ⅰ)求出发后3小时两船相距多少海里?
(Ⅱ)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里?
【解析】:以A为原点,BA所在直线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系.
设在t时刻甲、乙两船分别在P(x1, y1) Q (x2,y2).
(I)令
,P、Q两点的坐标分别为(45,45),(30,20)
.
即两船出发后3小时时,相距
锂
(II)由(I)的解法过程易知:
∴当且仅当t=4时,|PQ|的最小值为20
即两船出发4小时时,相距20
海里为两船最近距离.
26. (本题满分12分)
在锐角
中,已知内角A. B.C所对的边分别为a、b、c,且
(tanA-tanB)=1+tanA·tan B.
(1)若a2-ab=c2-b2,求A. B.C的大小;
(2)已知向量
=(sinA,cosA),
=(cosB,sinB),求|3
-2
|的取值范围.
【解析】
27. (本题满分12分)
如图,某住宅小区的平面图呈扇形AO C.小区的两个出入口设置在点A及点C处,小区里有两条笔直的小路
,且拐弯处的转角为
.已知某人从
沿
走到
用了10分钟,从
沿
走到
用了6分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,求该扇形的半径
的长(精确到1米).
【解析】解法一:设该扇形的半径为r米. 由题意,得
CD=500(米),DA=300(米),∠CDO=
在
中,
即
解得
(米)
解法二:连接AC,作OH⊥AC,交AC于H
由题意,得CD=500(米),AD=300(米),
∴ AC=700(米)
在直角
∴
(米)
28. (本题满分12分)
已知角
的顶点在原点,始边与
轴的正半轴重合,终边经过点
.
(1)求
的值;
(2)定义行列式运算
,求行列式
的值;
(3)若函数
(
),
求函数
的最大值,并指出取到最大值时x的值
【解析】:(1)∵ 角
终边经过点
,
∴
.
(2)
,
.
.
(3)
(
),
∴函数
(
),
∴
, 此时
.
29. (本题满分12分)
已知函数
,
.
(1)求
的最大值和最小值;
(2)
在
上恒成立,求实数
的取值范围.
【解析】(Ⅰ)
.
又
,
,
即
,
.
(Ⅱ)
,
,
且
,
,即
的取值范围是
.
30. (本题满分12分)
如图,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C三点进行测量,已知
,
,于A处测得水深
,于B处测得水深
,于C处测得水深
,求∠DEF的余弦值?
【解析】:作
交BE于N,交CF于M.
,
,
在
中,由余弦定理,
31(本题满分12分)
在
中,已知内角A. B.C所对的边分别为a、b、c,向量
,
,且
?
(I)求锐角B的大小;
(II)如果
,求
的面积
的最大值?
【解析】:(1)
2sinB(2cos2
-1)=-
cos2B
2sinBcosB=-
cos2B tan2B=-
∵0<2B<π,∴2B=
,∴锐角B=
(2)由tan2B=-
B=
或
①当B=
时,已知b=2,由余弦定理,得:
4=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac(当且仅当a=c=2时等号成立)
∵△ABC的面积S△ABC=
acsinB=
ac≤
∴△ABC的面积最大值为
②当B=
时,已知b=2,由余弦定理,得:
4=a2+c2+
ac≥2ac+
ac=(2+
)ac(当且仅当a=c=
-
时等号成立)
∴ac≤4(2-
)
∵△ABC的面积S△ABC=
acsinB=
ac≤ 2-
∴△ABC的面积最大值为2-
32. (本题满分12分)
设锐角
的内角
的对边分别为
,
.
(Ⅰ)求
的大小;
(Ⅱ)求
的取值范围.
【解析】:(Ⅰ)由
,根据正弦定理得
,所以
,
由
为锐角三角形得
.
(Ⅱ)
.
33(本题满分12分)
在
中,角A. B.C的对边分别为a、b、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C.
(Ⅰ)求角B的大小;
20070316
(Ⅱ)设
且
的最大值是5,求k的值.
【解析】:(I)∵(2a-c)cosB=bcosC,
∴(2sinA-sinC)cosB=sinBcos C.
即2sinAcosB=sinBcosC+sinCcosB
=sin(B+C)
∵A+B+C=π,∴2sinAcosB=sinA.
∵0
1,∴t=1时,
取最大值.
依题意得,-2+4k+1=5,∴k=
.
34 (本题满分12分)
在
中,角
所对的边分别为
,
.
I.试判断△
的形状;
II.若△
的周长为16,求面积的最大值.
【解析】:I.
,所以此三角形为直角三角形.
II.
,
当且仅当
时取等号,
此时面积的最大值为
.
35. (本题满分12分)
在
中,已知内角
,边
.设内角
,周长为
.
(1)求函数
的解析式和定义域;(2)求函数
的最大值.
解析:(1)
的内角和
,由
得
.应用正弦定理,知
,
.因为
,
所以
,
(2)因为
,
所以,当
,即
时,
取得最大值
.
36. (本题满分12分)
已知
的面积为
,且满足0≤
≤
,设
和
的夹角为
.(
)求
的取值范围;
(
)求函数
的最大值与最小值.
解析:(Ⅰ)设
中角
的对边分别为
,
则由
,
,可得
,
.
(Ⅱ)
.
,
,
.
即当
时,
;当
时,
.
37. (本题满分12分)
如图,甲船以每小时
海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向匀速直线航行,当甲船位于
处时,乙船位于甲船的北偏西
方向的
处,此时两船相距
海里,当甲船航行
分钟到达
处时,乙船航行到甲船的北偏西
方向的
处,此时两船相距
海里,问乙船每小时航行多少海里?
解析:如图,连结
,
,
,
是等边三角形,
,在
中,由余弦定理得
,
因此乙船的速度的大小为
答:乙船每小时航行
海里.