本题导读
本题考查余弦定理、三角恒等变换(两角和与差的余弦公式、辅助角公式)。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。
📌【题干】
Question
(2016年北京卷(理)) 在 中,.
(1)求 的大小;
(2)求 的最大值.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(求角):已知条件涉及三边平方关系,直接联想余弦定理 。将已知式变形代入即可求出 ,进而确定 。
- 第二问(求最值):
- 消元:利用 且已知 ,得 。
- 展开:代入待求式 ,利用两角和与差的余弦公式展开。
- 合并:使用辅助角公式 化为单一名弦函数。
- 定界:根据 的取值范围()确定正弦型函数的最值。
✅【答案】
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(1)∠𝐵=π4.(2)√2cos𝐴+cos𝐶的最大值为1.
✍【详细解析】
Abstract
解:
(1)在 中,由余弦定理得 。 因为 , 所以 。 代入得 。 由于 , 所以 。
(2)由(1)知 ,即 。 。
因为 , 所以 。 当 ,即 时, 取得最大值 。 所以 的最大值为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 公式选择:看到三边关系优先考虑余弦定理;看到两角之和为定值优先考虑消元。
- 范围控制:在三角形中求函数最值,必须考虑内角范围约束,否则极易在边界点出错。
- 本题化简后的结果 非常简洁,这是北京卷一贯的风格。如果在化简过程中得到复杂的系数,应反思是否有计算失误。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:若题目改为求 的最大值,方法是否一致?
- 知识关联:本题考查了三角变换的核心功底,与 2017 年浙江卷第 18 题(三角函数性质)在逻辑上有异曲同工之妙。
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