- 两角和与差的三角函数及三角恒等变换
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已知函数,
,动直线x=t分别与函数y=f(x)、y=g(x)的图象分别交于点A(t,f(t))、B(t,g(t)),在点A处作函数y=f(x)的图象的切线,记为直线l1,在点B处作函数y=g(x)的图象的切线,记为直线l2.
(Ⅰ)证明:不论t取何实数值,直线l1与l2恒相交;
(Ⅱ)若直线l1与l2相交于点P,试求点P到直线AB的距离;
(Ⅲ)当t<0时,试讨论△PAB何时为锐角三角形?直角三角形?钝角三角形?
正确答案
解:(Ⅰ),
,
∴直线l1的斜率,直线l2的斜率
,
令k1=k2,得,此方程没有实数解,∴不论t取何实数值,直线l1与l2恒相交.
(Ⅱ)直线l1的方程为:y=f(t)+g(t)(x-t),…①
直线l2的方程为:y=g(t)+f(t)(x-t),…②
由①、②得:(g(t)-f(t))(x-t-1)=0.
∵,∴x-t=1,又∵直线AB方程为x=t,直线AB垂直x轴,∴点P到直线AB的距离为1.
(Ⅲ)由(Ⅱ)可求得P(t+1,2et),
①∵,
,
∴,
∵t<0,e2t<1,∴,
又∵,
∴cos∠B>0,∠B恒为锐角.
②∵,
,
∴,
∴不论t取何值,∠A恒为锐角.
③∵,
,∴
.
令,得(e2t)2+e2t-1>0,
,
,
.
又∵,∴cos∠P>0,∠P为锐角.
令,得
,
,
此时,cos∠P=0,∠P为直角;
令,得(e2t)2+e2t-1<0,
,
,
,此时,cos∠P<0,∠P为钝角.
综合①②③得:当时,△PAB为钝角三角形;
当时,△PAB为直角三角形;
当时,△PAB为锐角三角形.
解析
解:(Ⅰ),
,
∴直线l1的斜率,直线l2的斜率
,
令k1=k2,得,此方程没有实数解,∴不论t取何实数值,直线l1与l2恒相交.
(Ⅱ)直线l1的方程为:y=f(t)+g(t)(x-t),…①
直线l2的方程为:y=g(t)+f(t)(x-t),…②
由①、②得:(g(t)-f(t))(x-t-1)=0.
∵,∴x-t=1,又∵直线AB方程为x=t,直线AB垂直x轴,∴点P到直线AB的距离为1.
(Ⅲ)由(Ⅱ)可求得P(t+1,2et),
①∵,
,
∴,
∵t<0,e2t<1,∴,
又∵,
∴cos∠B>0,∠B恒为锐角.
②∵,
,
∴,
∴不论t取何值,∠A恒为锐角.
③∵,
,∴
.
令,得(e2t)2+e2t-1>0,
,
,
.
又∵,∴cos∠P>0,∠P为锐角.
令,得
,
,
此时,cos∠P=0,∠P为直角;
令,得(e2t)2+e2t-1<0,
,
,
,此时,cos∠P<0,∠P为钝角.
综合①②③得:当时,△PAB为钝角三角形;
当时,△PAB为直角三角形;
当时,△PAB为锐角三角形.
在△ABC中,sin2A+sin2B+sin2C=2sinAsinBsinC,则△ABC的形状是( )
正确答案
解析
解:∵sin2A+sin2B+sin2C=2sinAsinBsinC,
由正弦定理可得:,
由余弦定理可得:a2+b2-c2=2abcosC,
∴sin2C+cos2C=+
=1,
化为(a2-b2)2+(b2-c2)2+(a2-c2)2=0,
∴a=b=c.
∴△ABC是正三角形.
故选:D.
在△ABC中,若acosA+bcosB=ccosC,则△ABC的形状是什么?
正确答案
解:△ABC的形状是直角三角形,理由如下:
在△ABC中,若acosA+bcosB=ccosC,且=
=
,
则sinAcosA+sinBcosB=sinCcosC,
∴sin2A+sin2B=sin2C,
∴2sin(A+B)cos(A-B)=2sinCcosC,又sin(A+B)=sinC,
∴cos(A-B)=cosC,
∴A-B=C或B-A=C,即A=B+C,或B=A+C.
再根据A+B+C=π,可得A=或B=
,
则△ABC的形状是直角三角形.
解析
解:△ABC的形状是直角三角形,理由如下:
在△ABC中,若acosA+bcosB=ccosC,且=
=
,
则sinAcosA+sinBcosB=sinCcosC,
∴sin2A+sin2B=sin2C,
∴2sin(A+B)cos(A-B)=2sinCcosC,又sin(A+B)=sinC,
∴cos(A-B)=cosC,
∴A-B=C或B-A=C,即A=B+C,或B=A+C.
再根据A+B+C=π,可得A=或B=
,
则△ABC的形状是直角三角形.
在△ABC中,若,则△ABC是( )
正确答案
解析
解:把正弦定理代入已知的等式可得 sinB+sinC=sin A(cosB+cos C),
∴2sincos
=2sin
cos
(2cos
cos
).由于cos
≠0,
∴sin=sin
cos
•2cos
,∴2
=1,
∴cos=
,∴
=
,B+C=
,∴A=
.
故选:C.
已知,则
的值为( )
正确答案
解析
解:由题意可得=tan[(α+β)-(α-
)]=
=
=1,
故选B.
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