2023届高考数学一轮复习计划 边角互化--解三角形的金钥匙 学案

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2023届高考数学一轮复习计划 边角互化--解三角形的金钥匙 学案

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[真题展示]
(2021·新高考Ⅱ卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边长为a,b,c,b=a+1,c=a+2.
(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
[解] (1)由2sin C=3sin A及正弦定理可得2c=3a.
结合b=a+1,c=a+2,解得a=4,b=5,c=6.
在△ABC中,由余弦定理得cos C===,所以sin C==,
所以S△ABC=absin C=×4×5×=.
(2)设存在正整数a满足条件,由已知c>b>a,所以C为钝角.
所以cos C=<0 a2+b2<c2 a2+(a+1)2<(a+2)2 (a+1)(a-3)<0,
因为a为正整数,所以a=1,2.
当a=1时,b=2,c=3,不能构成三角形,舍去.
当a=2时,b=3,c=4,满足条件.
综上,当a=2时,△ABC为钝角三角形.
 (2020·全国Ⅱ卷)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos2+cos A=.
(1)求A;
(2)若b-c=a,证明:△ABC是直角三角形.
[解] (1)由已知得sin2A+cos A=,即cos2A-cos A+=0.
所以2=0,cos A=.由于0(2)证明:由正弦定理及已知条件可得sin B-sin C=sin A.
由(1)知B+C=,所以sin B-sin
=sin .
即sin B-cos B=,sin=.
由于0[试题分析] 两个题目主要涉及应用正、余弦定理解三角形,题目求解的关键在于边角互化及两个定理的运用,边角互化就是解三角形的金钥匙,(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正、余弦定理是转化的桥梁.
[考题溯源与解法探究]
(必修第二册第54页习题22题)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且acos C+asin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,则△ABC的面积为,求b,c.
本题不仅是教科书的练习题,也是2012年新课标的高考真题,高考题来源于教材.应用边角互化时无论使用哪种互化,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种情形的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.
[高考还可这样考]
 在①cos C(acos B+bcos A)=csin C;②asin =csin A;③(sin B-sin A)2=sin2C-sin Bsin A这三个条件中任选一个,补充在下面问题中.
已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,当________时,求sin A·sin B的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:若选①,由正弦定理,得cos C(sin Acos B+sin Bcos A)=sin Csin C,
即cos Csin(A+B)=sin Csin C,
∵sin C≠0,∴tan C=,
∵C∈(0,π),∴C=.∴A+B=,
∴sin A·sin B=sin A·sin
=sin A·
=sin A·cos A+sin2A
=sin 2A+(1-cos 2A)
=sin+,
∵A∈,∴2A-∈,
∴当A=时,sin A·sin B取得最大值为.
若选②,由正弦定理,得sin Asin =sin Csin A,
∵sin A≠0,∴cos =sin C=2sin cos ,
∵cos ≠0,∴sin =,
∵C∈(0,π),∴C=.
下同选①.
若选③,由正弦定理得(b-a)2=c2-ba,
即a2+b2-c2=ba,∴cos C===,
∵C∈(0,π),∴C=.
下同选①.

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