三角函数与平面向量
[回归教材]
1.由sin
α±cos
α符号判断α的位置
(1)sin
α-cos
α>0?α终边在直线y=x上方(特殊地,当α在第二象限时有sin
α-cos
α>1);
(2)sin
α+cos
α>0?α终边在直线y=-x上方(特殊地,当α在第一象限时有sin
α+cos
α>1).
2.正弦、余弦定理及其变形
定理
正弦定理
余弦定理
内容
===2R(R为△ABC外接圆的半径)
a2=b2+c2-2bccos
A;b2=a2+c2-2accos
B;c2=a2+b2-2abcos
C
变形
(1)a=2Rsin
A,b=2Rsin
B,c=2Rsin
C;(2)sin
A=,sin
B=,sin
C=;(3)a∶b∶c=sin
A∶sin
B∶sin
C;(4)asin
B=bsin
A,bsin
C=csin
B,asin
C=csin
A;(5)==2R
cos
A=;cos
B=;cos
C=
3.三角形中的常见结论
(1)A+B+C=π.
(2)大边对大角,大角对大边.
(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(4)有关三角形内角的三角函数关系式:sin(A+B)=sin
C,cos(A+B)=-cos
C,tan(A+B)=-tan
C,sin=cos
,cos=sin
.
(5)在斜△ABC中,tan
A+tan
B+tan
C=tan
Atan
B·tan
C.
(6)设a,b,c分别为△ABC中角A,B,C的对边,则
①若a2+b2=c2,则C=;②若a2+b2>c2,则C<;③若a2+b2<c2,则C>.
4.三点共线的判定
A,B,C三点共线?,共线;
向量,,中三个终点A,B,C共线?存在实数α,β使得=α+β,且α+β=1.
5.中点坐标和三角形的重心坐标
(1)P1,P2的坐标为(x1,y1),(x2,y2),=?P为P1P2的中点,中点P的坐标为.
(2)三角形的重心坐标公式:△ABC的三个顶点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则△ABC的重心坐标是.
6.三角形“四心”向量形式的充要条件
设O为△ABC所在平面上一点,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,则
(1)O为△ABC的外心?||=||=||=;
(2)O为△ABC的重心?++=0;
(3)O为△ABC的垂心?·=·=·;
(4)O为△ABC的内心?a+b+c=0.
【易错提醒】
1.在求三角函数的值域(或最值)时,不要忽略x的取值范围.
2.求y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,要注意ω,A的符号.ω<0时,应先利用诱导公式将x的系数转化为正数后再求解;在书写单调区间时,不能弧度和角度混用,需加2kπ时,不要忘掉k∈Z,所求区间一般为闭区间.
3.对三角函数的给值求角问题,应选择该角所在范围内是单调函数,这样,由三角函数值才可以唯一确定角,若角的范围是,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围是,选正弦较好.
4.利用正弦定理解三角形时,注意解的个数讨论,可能有一解、两解或无解.在△ABC中,A>B?sin
A>sin
B.
5.当a·b=0时,不一定得到a⊥b,当a⊥b时,a·b=0;a·b=c·b,不能得到a=c,消去律不成立;(a·b)·c与a·(b·c)不一定相等;(a·b)·c与c平行,而a·(b·c)与a平行.
6.两向量夹角的范围为[0,π],向量的夹角为锐角与向量的数量积大于0不等价.
[保温训练]
1.已知函数f
(x)=cos-cos
2x,若要得到一个奇函数的图象,则可以将函数f
(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
C [f
(x)=cos-cos
2x=cos-cos
2x=sin
2x-cos
2x=2sin=2sin,所以将f
(x)的图象向左平移个单位长度可得到奇函数y=2sin
2x的图象.故选C.]
2.已知sin(π+α)=-,则tan=________.
±2 [∵sin(π+α)=-,∴sin
α=,则cos
α=±,∴tan===±2.]
3.已知向量a=(-1,2),b=(2,m),c=(7,1),若a∥b,则b·c=________.
10 [∵向量a=(-1,2),b=(2,m),a∥b,
∴-m-2×2=0,解得m=-4,
∴b=(2,-4).
∵c=(7,1),∴b·c=2×7-4×1=10.]
4.已知△ABC中,三内角A,B,C对应的三边分别为a,b,c,若a=2,sin
C=2sin
B且sin
Acos
B+sin
Asin
B=sin
C+sin
B,则c=________.
[sin
Acos
B+sin
Asin
B=sin
C+sin
B可化为sin
Acos
B+sin
Asin
B=sin
Acos
B+cos
Asin
B+sin
B,即sin=,∴A=.又sin
C=2sin
B,即sin
Acos
B+cos
Asin
B=2sin
B,即cos
B+sin
B=2sin
B,则tan
B=,∴B=,则C=,c==.]
5.在△ABC中,已知·=,||=3,||=3,M,N分别是BC边上的三等分点,则·=________.
[不妨设=+,=+,
所以·=·=2+·+2=(2+2)+·=×(32+32)+×=.]
6.[一题两空]已知a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边,(3b-a)cos
C=ccos
A,c是a,b的等比中项,且△ABC的面积为3,则ab=________,a+b=________.
9 [∵(3b-a)cos
C=ccos
A,∴根据正弦定理可得3sin
Bcos
C=sin
Acos
C+sin
Ccos
A=sin(A+C)=sin
B.
又∵sin
B≠0,∴cos
C=,则C为锐角,∴sin
C=.
由△ABC的面积为3,可得absin
C=3,∴ab=9.
由c是a,b的等比中项可得c2=ab,由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcos
C,∴(a+b)2=ab=33,∴a+b=.]
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