2016浙江精彩题选——三角函数
1.(2016宁波十校16).(本题满分14分)在ABC △中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,且向量(54,4)m a c b =-与向量(cos ,cos )n C B =共线.(Ⅰ)求cos B ;
(Ⅱ)若5b c a c ==<,,且2AD DC =,求BD 的长度. 解:(Ⅰ)
(45,5)m a c b =-与(cos ,cos )n C B =共线,
54cos 5sin 4sin 4cos 4sin a c C A C
b B B
--∴
==
4sin cos 4cos sin 5sin cos B C B C A B ∴+= 4sin()4sin 5sin cos B C A A B ∴+==
在三角形ABC △中,sin 0A ≠
4
cos 5
B ∴=
……………………………………………………7分
(Ⅱ)5b c a c ==<,且4
cos 5
B =
2222cos a c ac B b ∴+-=即24
2525105
a a ∴+-??=
解得35a a ==或(舍)……………………………………………9分
2AD DC =12
33
BD BA BC ∴=+
2222214121412
2c 2cos 99339933
BD BA BC BA BC a a c B ∴=++???=++????
将3a =和5c =代入得:2
109
9
BD =
=
3
BD ∴……………………………………………14分 2.(2016嘉兴二模16)(本题满分14分)
在△ABC 中,设边c b a ,,所对的角为C B A ,,,且C B A ,,都不是直角,22cos cos )8(b a B ac A bc -=+-.
(Ⅰ)若5=+c b ,求c b ,的值;
(Ⅱ)若5=a ,求△ABC 面积的最大值.
解:(Ⅰ)222
2222222)8(b a ac
b c a ac bc a c b bc -=-+?+-+?-
222
222222222
282b a b c a bc a c b a c b -=-++-+?--+
0282
222
2
2
=-+?--+bc
a c
b a
c b , ∵△ABC 不是直角三角形,∴04=-bc
故4=bc ,又∵5=+c b ,解得???==41c b 或?
??==14
c b
(Ⅱ)∵5=a ,由余弦定理可得
A A bc bc A bc c b cos 88cos 22cos 2522-=-≥-+=,所以8
3
cos ≥
A , 所以855
sin ≤
A ,所以4
55sin 21≤=?A bc S ABC . 所以△ABC 面积的最大值是455,当8
3
cos =A 时取到.
3.(2016衢州二模 16)(本题满分14
分)已知2
()cos cos f x x x x =?+. (Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间;
(Ⅱ)在锐角△ABC 的三个角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()1f C =,
求222
a b c ab
++的取值范围.
解:(I
)2()cos cos f x x x x =?+
∴ ()2sin(2)6
f x x π=+
Q 222262k x k πππππ-≤+≤+ ∴36
k x k ππ
ππ-≤≤+
∴函数()f x 的单调递增区间,,36Z k k k ππππ?
?-+∈???
?
(II )Q ()1f C = ∴()2sin(2)1
6f C C π
=+=
∴2266C k πππ+=+或52266C k πππ+=+ k ∈Z
∴3
C π
=
由余弦定理得:222
c a b ab =+-
∴222222()12()1
a b c a b b a ab ab a b +++=-=+- Q △ABC 为锐角三角形 ∴02
2032
{
A A π
ππ
<<<
-<∴
6
2,
A π
π
<<
由正弦定理得:2
sin()
sin 113,2sin sin 2tan 22A b B a A A A π-??=
==+∈ ???
∴[)2223,4a b c ab
++∈
点评:注意题中的锐角这个条件
4.(2016五校联考二16)(本小题满分15分)如图,四边形ABCD ,
60DAB ∠=,,CD AD CB AB ⊥⊥。(Ⅰ)若22CB CD ==,求ABC
?的面积;(Ⅱ)若3CB CD +=,求AC 的最小值。
(Ⅰ)∵,,,A B C D 四点共圆,∴0120DCB ∠=
22202cos1207BD BC CD CD CB =+-=,即BD =
所以0
sin 603
BD AC =
=,故AB ==
153
26
ABC S AB BC ?=
=
7分 法二:如图,延长AD 、BC 相交于E ,从图形上看最快。
(Ⅱ)设0,0BC x CD y =>=>,则3x y +=
()2
222BD x y xy x y xy =++=+-
()()2
2
12744x y x y BD ≥+-
+=?≥
∴
03sin 60BD AC BD =
=≥
当3
2
BC CD ==时取到。 15分
5.(2016新高考研究联盟16)在?ABC 中,内角A 、B 、C 的所对的边分别是a 、b 、c ,已知cosC=
1
4
,
2221
2
a b c =+.(Ⅰ)求sin(A-B)的值;(Ⅱ)若
求a 和b.
解:
sin(A-B)=
8
,a=3,b=2 分析:法一:22222
13cos 422a b c b a C ab ab
+--===,32b a ∴=,3sin 2sin B A =,找到关
系,可求
法二:222222sin sin sin()sin cos cos sin 22a C a c b b c a b C
A B A B A B c ac bc c
+-+--=-=?-? 222
sin (22)
2C a b c
-= 法三:2
2
2
2
2
2
sin()sin sin 22a c b b c a
A B A B ac bc +-+--=?
-?=223122sin sin 22c c A B ac bc
?-? 法四:
(Ⅱ)2222
51102
a b a b ab ?=+??=+-??
6.(2016样卷题)在ABC ?中,内角A B C ,,所对的边分别是a b c ,,.已知cos cos a B b A =,边BC 上的中线长为4.
(Ⅰ) 若π
6
A =
,求c ; (Ⅱ) 求ABC ?面积的最大值. 解:(Ⅰ) 由cos cos a B b A =及正弦定理得
sin cos sin cos A B B A =, .........1分
所以
sin()0A B -=, 故
π
6
B A ==
, .........3分
所以c =,由余弦定理得
22π
16()2cos 226
a a c c =+-?,
解得
c =
.........6分 (Ⅱ) 由A B =知2cos c a A =,及2216()2cos 22
a a
c c A =+-?,解得
2264
18cos a A
=
+. .........8分
所以ABC ?的面积
22164sin cos sin 2sin 9cos A A
S ac A A A
=
=
+. .........10分
由基本不等式得
32
3
S ≤
,.........13分
当且仅当sin 3cos A A =时,等号成立.
所以ABC ?面积的最大值为
32
3
. .........14分 法二:(强力运算法)设θ=∠==C x CD x CA ,2
1
,, 则,θθsin 2
1
sin 212122x x x S ABC =????
=?, 又由余弦定理,得2
2
1645cos x
x -=θ 4
2
222)1645
(12
1sin 21x x x x S ABC --==
?θ=22
2364)9320(16921??
? ??+--x 3
32
36421=
?≤
法三:(学生最爱法),如图建系,设)0,2(c A -
,)0,2(c B ,),0(h C ,则)2
,4(h
c D ,则2432416916||222
h c h c AD ??≥+== 364≤
∴ch 3
3221≤=∴?ch S ABC
法四:(切割法),如图,G 为ABC ?的重心,则3
8
=
GA ,设θ=∠GAC , θθsin )cos 38(382166????==∴??AGO
ABC S S 3
32
2sin 332≤
?θ 当4
π
θ=时取等号。
法五:(最本质方法),由||2||CD CA =可知,C 的轨迹为阿波罗尼斯圆,圆心在直线
AD
上,半径为
3
8
,则
B
A
B
A
B
3
32
3842122=
???≤=∴??ADC ABC S S
7.已知在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边为,c b a 、、c b 3=其中
(Ⅰ)若31
cos =
A ,求sin C 的值;
(Ⅱ)若AD 是A 的角平分线,且AD kAC =,求k 的取值范围.