liuxh0130
典例1(2010·遼寧高考)在△abc中a,b,c分別為內角a,b,c
的對邊,且2asina=(2b+c)sinb+(2c+b)sinc.
(1)求a的大小;
(2)若sinb+sinc=1,試判斷△abc的形狀.
解:(1)由已知,根據正弦定理得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,
即a2=b2+c2+bc.
由餘弦定理得a2=b2+c2-2bccosa,
故cosa=-,又a∈(0,π),故a=120°.
(2)由(1)得sin2a=sin2b+sin2c+sinbsinc.
又sinb+sinc=1,得sinb=sinc=.
因為0°<b<90°,0°<c<90°,故b=c.
所以△abc是等腰的鈍角三角形.
典例2在銳角中,角、、所對的邊分別為、、.且.
(1)求角的大小及角的取值範圍;
(2)若,求的取值範圍.
解析:(1)由得即
得,故.
又因是銳角三角形,故即得
故.(2)由,得依得
於是依得知當時,即時,取得最大值.
當時,即時,取得最小值.
故所求的取值範圍是.
典例3在△abc中,內角a,b,c對邊的邊長分別是a,b,c,已知c=2,c=.
(1)若△abc的面積等於,求a,b;
(2)若sinc+sin(b-a)=2sin2a,求△abc的面積.
解:(1)由餘弦定理及已知條件,得a2+b2-ab=4.
又因為△abc的面積等於,
所以absinc=,得ab=4.
聯立方程組解得
(2)由題意,得sin(b+a)+sin(b-a)=4sinacosa,
即sinbcosa=2sinacosa.
當cosa=0,即a=時,b=,a=,b=;
當cosa≠0時,得sinb=2sina,由正弦定理,得b=2a.
聯立方程組解得
所以△abc的面積s=absinc=.
典例4(2012·武漢4月調考)在△abc中,角a、b、c的對邊分別為a、b、c,已知b=60°.
(ⅰ)若cos(b+c)=-,求cosc的值;
(ⅱ)若a=5,·=5,求△abc的面積.
解:(ⅰ)在△abc中,由cos(b+c)=-,得
sin(b+c)===,
∴cosc=cos[(b+c)-b]=cos(b+c) cosb+sin(b+c) sinb
=-×+×=.
(ⅱ)由·=5,得||·||cos(180°-c)=5,
即abcosc=-5,
又a=5,∴bcosc=-1, ①
由正弦定理=,得=,
∴=,即bcosc+bsinc=5, ②
將①代入②,得bsinc=6,
故△abc的面積為s=absinc=×5×6=15.
[例1] 已知tan(+α)=2,tanβ=.
(1)求tanα的值;
(2)求的值.
(1)法一:∵tan(+α)=2,
∴=2.∴=2.
∴tanα=.
∵tan(+α)=2,
∴tanα=tan[(+α)-]
===.
(2) ===
=tan(β-α)===.
[例2]如圖,在平面直角座標系xoy中,以ox軸為始邊作兩個銳角α、β,它們的終邊分別與單位圓相交於a,b兩點,已知a,b兩點的橫座標分別為,.
(1)求tan(α+β)的值;
(2)求α+2β的值.
解:由條件得cosα=,cosβ=.
∵α,β為銳角,∴sinα==,
sinβ==.
∴tanα=7,tanβ=.
(1)tan(α+β)===-3.
(2)tan(α+2β)=tan
==-1.
∵α,β為銳角,∴0<α+2β<,
∴α+2β=.
[例3]某港口o要將一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的輪船上,在小艇出發時,輪船位於港口o北偏西30°且與該港口相距20海浬的a處,並正以30海浬/小時的航行速度沿正東方向勻速行駛.假設該小艇沿直線方向以v海浬/小時的航行速度勻速行駛,經過t小時與輪船相遇.
(1)若希望相遇時小艇的航行距離最小,則小艇航行速度的大小應為多少?
(2)為保證小艇在30分鐘內(含30分鐘)能與輪船相遇,試確定小艇航行速度的最小值.
解:(1)設相遇時小艇的航行距離為s海浬,則s==
=,故當t=時,smin=10,v==30.
即小艇以30 海浬/小時的速度航行,相遇時小艇的航行距離最小.
(2)設小艇與輪船在b處相遇,如圖所示.
由題意可得:(vt)2=202+(30t)2-2·20·30t·cos
(90°-30°),化簡得:
v2=-+900=400(-)2+675.
由於0<t≤,即≥2,所以當=2時,v取得最小值10,即小艇航行速度的最小值為10 海浬/小時.
[變式3]:題目條件不變,問是否存在v,使得小艇以v海浬/小時的航行速度行駛,總能有兩種不同的航行方向與輪船相遇?若存在,試確定v的取值範圍;若不存在,請說明理由.
解:由(2)知v2=-+900,設=u(u>0),
於是400u2-600u+900-v2=0.(*)
小艇總能有兩種不同的航行方向與輪船相遇,等價於方程(*)應有兩個不等正根,即:
解得15<v<30.
所以v的取值範圍是(15,30).
[例4]若=2 011,則+tan2
[解析] +tan2α=+
====2 011.
[例5]已知向量a=(cosx,sinx),b=(,),若a·b=,
且(1)試求cos(x-)和tan(x-)的值;
(2)求的值.
解:(1)∵a·b=,∴ cosx+sinx=,
即cos(x-)=.
∵∴sin(x-)=,∴tan(x-)=.
(2)sin2x=cos(2x-)=2cos2(x-)-1=.
又∵tan(x-)==,
∴tan(x+)==-,
∴=sin2x·tan(x+)
=×(-)=-.
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