《(江蘇專版)2018年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第2部分 八大難點(diǎn)突破 難點(diǎn)1 與三角變換、平面向量綜合的三角形問(wèn)題學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專版)2018年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第2部分 八大難點(diǎn)突破 難點(diǎn)1 與三角變換、平面向量綜合的三角形問(wèn)題學(xué)案(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
難點(diǎn)一 與三角變換、平面向量綜合的三角形問(wèn)題
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第62頁(yè))
高考數(shù)學(xué)命題注重知識(shí)的整體性和綜合性,重視在知識(shí)的交匯處考察,對(duì)三角形問(wèn)題的考察重點(diǎn)在于三角變換、向量綜合,它們之間互相聯(lián)系、互相交叉,不僅考察三角變換,同時(shí)深化了向量的運(yùn)算,體現(xiàn)了向量的工具作用,試題綜合性較高,所以要求學(xué)生有綜合處理問(wèn)題的能力,縱觀最近幾年高考,試題難度不大,但是如果某一知識(shí)點(diǎn)掌握不到位,必會(huì)影響到整個(gè)解題過(guò)程 ,本文從以下幾個(gè)方面闡述解題思路,以達(dá)到拋磚引玉的目的.
1.向量運(yùn)算與三角形問(wèn)題的綜合運(yùn)用
解答這類題,首先向量的基本概念和運(yùn)算必須熟練,要很好的掌握正弦定理、余弦定理的應(yīng)用條件,
2、其次要注意把題目中的向量用三角中邊和角表示,體現(xiàn)向量的工具作用.
【例1】 (鎮(zhèn)江市2017屆高三上學(xué)期期末)已知向量m=(cos α,-1),
n=(2,sin α),其中α∈,且m⊥n.
(1)求cos 2α的值;
(2)若sin(α-β)=,且β∈,求角β的值.
[解] 法一(1)由m⊥n得,2cos α-sin α=0,sin α=2cos α,
代入cos2α+sin2α=1,得5cos2α=1,
且α∈,
則cos α=,sin α=,
則cos 2α=2cos2α-1=2×2-1=-.
(2)由α∈,β∈得,α-β∈.
因sin(α-β)=,則cos
3、(α-β)=.
則sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)
=×-×=,
因β∈,則β=.
法二(1)由m⊥n得,2cos α-sin α=0,tan α=2,
故cos 2α=cos2α-sin2α====-.
(2)由(1)知,2cos α-sin α=0,
且cos2α+sin2α=1,α∈,β∈,
則sin α=,cos α=,
由α∈,β∈得,α-β∈.
因sin(α-β)=,則cos(α-β)=.
則sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)
=×-×=,
4、
因β∈,則β=.
2.三角函數(shù)與三角形問(wèn)題的結(jié)合
三角函數(shù)的起源是三角形,所以經(jīng)常會(huì)聯(lián)系到三角形,這類型題是在三角形這個(gè)載體上的三角變換,第一:既然是三角形問(wèn)題,就會(huì)用到三角形內(nèi)角和定理和正、余弦定理以及相關(guān)三角形理論,及時(shí)邊角轉(zhuǎn)換,可以幫助發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決思路;第二:它也是一種三角變換,只不過(guò)角的范圍縮小了,因此常見(jiàn)的三角變換方法和原則都是適用的.
【例2】 (2017·江蘇省無(wú)錫市高考數(shù)學(xué)一模)在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)邊.若acos B=3,bcos A=1,且A-B=.
(1)求邊c的長(zhǎng);
(2)求角B的大小.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):56394089】
[解]
5、(1)∵acos B=3,bcos A=1,∴a×=3,b×=1,
化為:a2+c2-b2=6c,b2+c2-a2=2c.
相加可得:2c2=8c,解得c=4.
(2)由(1)可得:a2-b2=8.
由正弦定理可得:==,
又A-B=,∴A=B+,C=π-(A+B)=π-,可得sin C=sin.
∴a=,b=.
∴16sin2-16sin2B=8sin2,
∴1-cos-(1-cos 2B)=sin2,即cos 2B-cos=sin2,
∴-2sinsin=sin2,
∴sin=0或sin=1,B∈.
解得:B=.
3.三角變換、向量、三角形問(wèn)題的綜合
高考會(huì)將幾方
6、面結(jié)合起來(lái)命題,三角函數(shù)主要考察它的圖象、常見(jiàn)性質(zhì);三角形主要考察正弦定理、余弦定理以及有關(guān)的三角形性質(zhì);向量主要考察向量的運(yùn)算、向量的模、向量的夾角、向量的垂直以及向量的共線,體現(xiàn)向量的工具作用,三角變換主要考察求值、化簡(jiǎn)、變形.
【例3】 (揚(yáng)州市2017屆高三上學(xué)期期中)在△ABC中,AB=6,AC=3,·=-18.
(1)求BC的長(zhǎng);
(2)求tan 2B的值.
[解] (1)因?yàn)椤ぃ紸B×AC×cos A=-18,且AB=6,AC=3,
BC=
==3.
(2)法一:在△ABC中,AB=6,AC=3,BC=3,
cos B===,
又B∈(0,π),所以sin B=
7、=,
所以tan B==,
所以tan 2B===.
法二:由AB=6,AC=3,·=AB×AC×cos A=-18可得cos A=-,
又A∈(0,π),所以A=.
在△ABC中,=,所以sin B===,
又B∈,所以cos B==,所以tan B==,
所以tan 2B===.
4.實(shí)際應(yīng)用中的三角形問(wèn)題
在實(shí)際生活中往往會(huì)遇到關(guān)于距離、角度、高度的測(cè)量問(wèn)題,可以借助平面圖形,將上述量放在一個(gè)三角形中,借助解三角形知識(shí)達(dá)到解決問(wèn)題的目的.
【例4】 (2017·江蘇省淮安市高考數(shù)學(xué)二模)一緝私艇巡航至距領(lǐng)海邊界線l(一條南北方向的直線)3.8海里的A處,發(fā)現(xiàn)在其北偏東
8、30°方向相距4海里的B處有一走私船正欲逃跑,緝私艇立即追擊,已知緝私艇的最大航速是走私船最大航速的3倍,假設(shè)緝私艇和走私船均按直線方向以最大航速航行.
圖1
(1)若走私船沿正東方向逃離,試確定緝私艇的追擊方向,使得用最短時(shí)間在領(lǐng)海內(nèi)攔截成功;(參考數(shù)據(jù):sin 17°≈,≈5.744 6)
(2)問(wèn):無(wú)論走私船沿何方向逃跑,緝私艇是否總能在領(lǐng)海內(nèi)成功攔截?并說(shuō)明理由.
[解] (1)設(shè)緝私艇在C處與走私船相遇(如圖),則AC=3BC.
△ABC中,由正弦定理可得sin∠BAC==,
∴∠BAC=17°,
∴緝私艇應(yīng)向北偏東47°方向追擊,
△ABC中,由余弦定理可得
9、cos 120°=,∴BC≈1.686 15.
B到邊界線l的距離為3.8-4sin 30°=1.8,
∵1.686 15<1.8,
∴能用最短時(shí)間在領(lǐng)海內(nèi)攔截成功.
(2)以A為原點(diǎn),建立如圖所示的坐標(biāo)系,則B(2,2),設(shè)緝私艇在P(x,y)處與走私船相遇,則PA=3PB,
即x2+y2=9[(x-2)2+(y-2)2],即2+2=,
∴P的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,
∵圓心到邊界線l:x=3.8的距離為1.55,大于圓的半徑,
∴無(wú)論走私船沿何方向逃跑,緝私艇總能在領(lǐng)海內(nèi)成功攔截.
5.綜合上述幾個(gè)方面的闡述,解三角形問(wèn)題不是孤立的,而是跟其他相關(guān)知識(shí)緊密聯(lián)系在一
10、起,通過(guò)向量的工具作用,將條件集中到三角形中,然后利用三角恒等變換、正弦定理和余弦定理及其相關(guān)知識(shí)解題,是常見(jiàn)的解題思路,為此,熟練掌握向量的基本概念和向量的運(yùn)算,熟練進(jìn)行三角變換和熟練運(yùn)用正弦定理以及余弦定理是解題的關(guān)鍵.
6.向量與三角形問(wèn)題的結(jié)合
向量具有“雙重身份”,既可以像數(shù)一樣滿足“運(yùn)算性質(zhì)”進(jìn)行代數(shù)形式的運(yùn)算,又可以利用它的幾何意義進(jìn)行幾何形式的變換,同時(shí)向量加、減法的幾何運(yùn)算遵循三角形法則和平行四邊形法則,這為向量和三角形問(wèn)題的結(jié)合,提供了很好的幾何背景.
6.1 向量與三角形談“心”
內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓圓心 ):三角形三條內(nèi)角平分線的交點(diǎn);
外心(三角形外接圓的圓心
11、):三角形各邊中垂線的交點(diǎn);
垂心:三角形各邊上高的交點(diǎn);
重心:三角形各邊中線的交點(diǎn),
用向量形式可表示為如下形式:
若P是△ABC內(nèi)的一點(diǎn),
?P是△ABC的內(nèi)心;
若D、E兩點(diǎn)分別是△ABC的邊BC、CA上的中點(diǎn),且
?P是△ABC的外心;
若++=0,則G是△ABC的重心;
若P是△ABC所在平面內(nèi)的一點(diǎn),且·=·=·,則P是△ABC的垂心.
【例5】 (2017·江蘇省泰州市高考數(shù)學(xué)一模)在△ABC中,若·+2·=·,則的值為_(kāi)_______.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):56394090】
[解析] 在△ABC中,設(shè)三條邊分別為a、b、c,三角分別為A、B、C,
由·+2
12、·=·,
得ac·cos B+2bc·cos A=ba·cos C,
由余弦定理得:(a2+c2-b2)+(b2+c2-a2)=(b2+a2-c2),
化簡(jiǎn)得=2,∴=,由正弦定理得==.
故答案為:.
[答案]
6.2 判斷三角形形狀
三角形的邊可以看做向量的模長(zhǎng),三角形的內(nèi)角可以看做向量的夾角,所以可利用向量的數(shù)量積和夾角公式或者其他線性運(yùn)算,結(jié)合平面幾何知識(shí)來(lái)判斷三角形的形狀
【例6】 △ABC的三個(gè)內(nèi)角A、B、C成等差數(shù)列,(+)·=0,則△ABC一定是________三角形.
[解析] △ABC的三個(gè)內(nèi)角A、B、C成等差數(shù)列,則有2B=A+C,所以B=,設(shè)D是AC邊的中點(diǎn),
則+=2,所以2·=0,⊥,所以△ABC一定是等邊三角形.
[答案] 等邊
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