中档大题分类练(一)三角函数、解三角形(建议用时:60分钟)1.已知m=,n=,设函数f(x)=m·n.(1)求函数f(x)的单调增区间;(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a,b,c成等比数列,求f(B)的取值范围.[解](1)f(x)=m·n=·=sin+,令2kπ-≤+≤2kπ+,则4kπ-≤x≤4kπ+,k∈Z,所以函数f(x)单调递增区间为,k∈Z.(2)由b2=ac可知cosB==≥=(当且仅当a=c时取等号),所以0<B≤,<+≤,1<f(B)≤,综上f(B)的取值范围为.2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且acosC=(2b-c)cosA.(1)求角A的大小;(2)若a=2,求△ABC面积的最大值.[解](1)由正弦定理可得:sinAcosC=2sinBcosA-sinCcosA,从而可得:sin(A+C)=2sinBcosA,即sinB=2sinBcosA,又B为三角形内角,所以sinB≠0,于是cosA=,又A为三角形内角,所以A=.(2)由余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA得:4=b2+c2-2bc≥2bc-bc,所以bc≤4(2+),所以S=bcsinA≤2+,△ABC面积最大值为2+.3.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a-c=b,sinB=sinC.(1)求cosA的值;(2)求cos的值.[解](1)在△ABC中,由=,及sinB=sinC,可得b=c.由a-c=b,得a=2c.所以cosA===.(2)在△ABC中,由cosA=,可得sinA=.于是cos2A=2cos2A-1=-,sin2A=2sinA·cosA=.所以cos=cos2A·cos+sin2A·sin=.4.如图54所示,在四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=1,CD=3,cosB=.图54(1)求△ACD的面积;(2)若BC=2,求AB的长.[解](1)因为∠D=2∠B,cosB=,所以cosD=cos2B=2cos2B-1=-.因为D∈(0,π),所以sinD==.因为AD=1,CD=3,所以△ACD的面积S=AD·CD·sinD=×1×3×=.(2)在△ACD中,AC2=AD2+DC2-2AD·DC·cosD=12,所以AC=2.因为BC=2,=,所以====,所以AB=4.(教师备选)1.已知f(x)=4sinxcosx+2cos2x-1,x∈.(1)求f(x)的值域;(2)若CD为△ABC的中线,已知AC=f(x)max,BC=f(x)min,cos∠BCA=,求CD的长.[解](1)f(x)=4sinxcosx+2cos2x-1,化简得f(x)=2sin2x+2cos2x-1=4sin2x+-1.因为x∈,所以2x+∈,当2x+=时,sin取得最大值1,当2x+=或2x+=时,sin取得最小值,所以sin∈,4sin-1∈[1,3],所以f(x)的值域为[1,3].(2)法一:因为AC=f(x)max,BC=f(x)min,由(1)知,AC=3,BC=1,又因为cos∠BCA=,根据余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos∠BCA=8,所以AB=2.因为AC2=AB2+BC2,所以△ABC为直角三角形,B为直角.故在Rt△ABC中,BC=1,BD=,所以CD==.法二:由(1)知|CA|=3,|CB|=1,CD=(CA+CB),所以CD2=(CA2+CB2+2CA·CB)==3,所以|CD|=.2.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA,且B为钝角.(1)证明:B-A=;(2)求sinA+sinC的取值范围.[解](1)证明:由a=btanA及正弦定理,得==,所以sinB=cosA,即sinB=sin.又B为钝角,因此+A∈,故B=+A,即B-A=.(2)由(1)知,C=π-(A+B)=π-=-2A>0,所以A∈.于是sinA+sinC=sinA+sin=sinA+cos2A=-2sin2A+sinA+1=-22+.因为0<A<,所以0<sinA<,因此<-22+≤.由此可知sinA+sinC的取值范围是.