最新数学三角函数与解三角形解答题100题(教师版)
2024年高考数学真题分类汇编05:三角函数与解三角形

三、填空题
11.(2024·全国)已知 为第一象限角, 为第三象限角,tan tan 4 ,tan tan 2 1,
则 sin( )
.
12.(2024·全国)函数 f x sin x 3 cos x 在 0, π 上的最大值是
.
13.(2024·北京)已知
π 6
,
π 3
,且α与β的终边关于原点对称,则
10.(2024·全国)对于函数 f (x) sin 2x 和 g(x) sin(2x π ) ,下列说法正确的有( ) 4
A. f (x) 与 g(x) 有相同的零点
B. f (x) 与 g(x) 有相同的最大值
C. f (x) 与 g(x) 有相同的最小正周期 D. f (x) 与 g(x) 的图像有相同的对称轴
的最小正周期为
π
.则函数在
π 12
,
π 6
的最小值是( )
A. 3
2
B. 3 2
C.0
D. 3 2
9.(2024·上海)下列函数 f x 的最小正周期是 2π 的是( )
A. sinx cosx C. sin2x cos2x
B. sinxcosx D. sin2x cos2x
二、多选题
cos
的最大值
为
.
四、解答题 14.(2024·全国)记 ABC 内角 A、B、C 的对边分别为 a,b,c,已知 sinC 2 cos B , a2 b2 c2 2 ab (1)求 B; (2)若 ABC 的面积为 3 3 ,求 c.
15.(2024·全国)记 ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 sin A 3 cos A 2 . (1)求 A. (2)若 a 2 , 2bsin C csin 2B ,求 ABC 的周长. 16.(2024·北京)在△ABC 中, a 7 ,A 为钝角, sin 2B 3 b cos B.
三角函数、解三角形——2024届高考数学试题分类汇编(解析版)

2024高考复习·真题分类系列2024高考试题分类集萃·三角函数、解三角形
微专题总述:三角函数的图像与性质
【扎马步】2023高考三角函数的图像与性质方面主要考察“卡根法”的运用,是最为基础的表现
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,加强图像考察与其他知识点如几何、函数的结合,对称思想的隐含
微专题总述:正弦定理与余弦定理的应用
【扎马步】2023高考解三角形小题部分紧抓“教考衔接”基础不放,充分考察正余弦定理的运用
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,在考察正余弦定理时与角平分线定理结合(初中未涉及此定理)
微专题总述:解三角形综合问题
【扎马步】2023高考解三角形大题部分仍然与前几年保持一直模式,结构不良题型日益增多,但方向不变,均是化为“一角一函数”模式是达到的最终目的,考察考生基本计算与化简能力
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,如新高考卷中出现的数形结合可加快解题速度,利用初中平面几何方法快速求出对应参量在近几年高考题中频繁出现,可见初高中结合的紧密 2023年新课标全国Ⅰ卷数学
16.已知在ABC 中,
()3,2sin sin A B C A C B +=−=. (1)求sin A ;
(2)设5AB =,求AB 边上的高.
2023高考试题分类集萃·三角函数、解三角形参考答案
2。
2022年高考数学真题:三角函数与解三角形(解析版)

第3讲三角函数与解三角形一、单选题1.(2022·全国·高考真题(理))双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 的两支交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ,则C 的离心率为()AB .32C .132D .172【答案】C 【解析】【分析】依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G ,可判断N 在双曲线的右支,设12F NF ,21F F N ,即可求出sin ,sin ,cos ,在21F F N 中由12sin sin F F N 求出12sin F F N ,再由正弦定理求出1NF ,2NF ,最后根据双曲线的定义得到23b a ,即可得解;【详解】解:依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G ,所以1OG NF ,因为123cos 05F NF,所以N 在双曲线的右支,所以OG a ,1OF c ,1GF b ,设12F NF ,21F F N ,由123cos 5F NF,即3cos 5 ,则4sin 5=,sin a c ,cos b c ,在21F F N 中,12sin sin sin F F N 4334sin cos cos sin 555b a a bc c c,由正弦定理得211225sin sin sin 2NF NF c c F F N ,所以112553434sin 2252c c a b a b NF F F N c,2555sin 222c c a a NF c 又12345422222a b a b aNF NF a,所以23b a ,即32b a ,所以双曲线的离心率132c e a故选:C2.(2022·全国·高考真题)若sin()cos()sin 4,则()A . tan 1B . tan 1C . tan 1D . tan 1【答案】C 【解析】【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】由已知得:sin cos cos sin cos cos sin sin 2cos sin sin ,即:sin cos cos sin cos cos sin sin 0 ,即: sin cos 0 ,所以 tan 1 ,故选:C3.(2022·全国·高考真题)记函数()sin (0)4f x x b的最小正周期为T .若23T ,且()y f x 的图象关于点3,22中心对称,则2f()A .1B .32C .52D .3【答案】A【解析】【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T 满足23T ,得223,解得23 ,又因为函数图象关于点3,22对称,所以3,24k k Z ,且2b ,所以12,63k k Z ,所以52 ,5()sin 224f x x ,所以5sin 21244f .故选:A4.(2022·全国·高考真题(理))设函数π()sin 3f x x在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则 的取值范围是()A .513,36B .519,36C .138,63D .1319,66【答案】C 【解析】【分析】由x 的取值范围得到3x的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0 ,因为 0,x ,所以,333x,要使函数在区间 0, 恰有三个极值点、两个零点,又sin y x ,,33x的图象如下所示:则5323 ,解得13863 ,即138,63.故选:C .5.(2022·全国·高考真题(理))沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图, AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是的AB 中点,D 在 AB 上,CD AB .“会圆术”给出 AB 的弧长的近似值s 的计算公式:2CD s AB OA.当2,60OA AOB 时,s ()A .112B .112C D .92【答案】B 【解析】【分析】连接OC ,分别求出,,AB OC CD ,再根据题中公式即可得出答案.【详解】解:如图,连接OC ,因为C 是AB 的中点,所以OC AB ,又CD AB ,所以,,O C D 三点共线,即2OD OA OB ,又60AOB ,所以2AB OA OB ,则OC 2CD所以22211222CD s AB OA.故选:B.6.(2022·全国·高考真题(理))函数 33cos x xy x 在区间ππ,22的图象大致为()A .B .C .D .【答案】A 【解析】【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令33cos ,,22x xf x x x,则 33cos 33cos x x x xf x x x f x ,所以 f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x时,330,cos 0x x x ,所以 0f x ,排除C.故选:A.7.(2022·全国·高考真题(文))将函数π()sin (0)3f x x的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则 的最小值是()A .16B .14C .13D .12【答案】C 【解析】【分析】先由平移求出曲线C 的解析式,再结合对称性得,232k kZ ,即可求出 的最小值.【详解】由题意知:曲线C 为sin sin()2323y x x,又C 关于y 轴对称,则,232k kZ ,解得12,3k kZ ,又0 ,故当0k 时, 的最小值为13.故选:C.二、填空题8.(2022·全国·高考真题(理))记函数 cos (0,0π)f x x 的最小正周期为T ,若3()2f T ,9x 为()f x 的零点,则 的最小值为____________.【答案】3【解析】【分析】首先表示出T ,根据f T ,再根据π9x 为函数的零点,即可求出 的取值,从而得解;【详解】解:因为 cos f x x ,(0 ,0π )所以最小正周期2πT,因为 2π3cos cos 2πcos 2f T,又0π ,所以π6 ,即 πcos 6f x x,又π9x为 f x 的零点,所以ππππ,Z 962k k ,解得39,Z k k ,因为0 ,所以当0k 时min 3 ;故答案为:39.(2022·全国·高考真题(理))已知ABC 中,点D 在边BC 上,120,2,2ADB AD CD BD .当ACAB取得最小值时,BD ________.1## 【解析】【分析】设220CD BD m ,利用余弦定理表示出22AC AB 后,结合基本不等式即可得解.【详解】设220CD BD m ,则在ABD △中,22222cos 42AB BD AD BD AD ADB m m ,在ACD △中,22222cos 444AC CD AD CD AD ADC m m ,所以 2222224421214441243424211m m m AC m m AB m m m mm m44 当且仅当311mm 即1m 时,等号成立,所以当ACAB取最小值时,1m .1.三、解答题10.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知1233123S S S B .(1)求ABC 的面积;(2)若2sin sin 3A C ,求b .【答案】(2)12【解析】【分析】(1)先表示出123,,S S S ,再由123S S S 2222a c b ,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得22sin sin sin b acB A C,即可求解.(1)由题意得22221231,,2S a a S b S c ,则2221234442S S S a b c,即2222a c b ,由余弦定理得222cos 2a c b B ac ,整理得cos 1ac B ,则cos 0B ,又1sin 3B ,则cos B ,1cos ac B 1sin 2ABC S ac B (2)由正弦定理得:sin sin sin b a cB AC ,则223294sin sin sin sin sin 423b ac ac B A C A C,则3sin 2b B ,31sin 22b B .11.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B.(1)若23C,求B ;(2)求222a b c的最小值.【答案】(1)π6;(2)5.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cos sin 21sin 1cos2A BA B化成cos sin A B B ,再结合π02B,即可求出;(2)由(1)知,π2C B ,π22A B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将222a b c 化成2224cos 5cos B B,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为2cos sin 22sin cos sin 1sin 1cos 22cos cos A B B B BA B B B,即1sin cos cos sin sin cos cos 2B A B A B A B C,而π02B ,所以π6B ;(2)由(1)知,sin cos 0B C ,所以πππ,022C B ,而πsin cos sin 2B C C,所以π2C B,即有π22A B .所以222222222sin sin cos 21cos sin cos a b A B B B c C B2222222cos 11cos 24cos 555cos cos B BB BB.当且仅当2cos 2B 时取等号,所以222a b c的最小值为5.12.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知 sin sin sin sin C A B B C A .(1)若2A B ,求C ;(2)证明:2222a b c 【答案】(1)5π8;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得, sin sin C C A ,再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由2A B , sin sin sin sin C A B B C A 可得, sin sin sin sin C B B C A ,而π02B,所以 sin 0,1B ,即有 sin sin 0C C A ,而0π,0πC C A ,显然C C A ,所以,πC C A ,而2A B ,πA B C ,所以5π8C .(2)由 sin sin sin sin C A B B C A 可得,sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C ,然后根据余弦定理可知,22222222222211112222a c b b c a b c a a b c ,化简得:2222a b c ,故原等式成立.27.(2022·全国·高考真题(理))记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A .(1)证明:2222a b c ;(2)若255,cos 31a A ,求ABC 的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc ,从而可求得b c ,即可得解.(1)证明:因为 sin sin sin sin C A B B C A ,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C ,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab,即22222222222a c b a b c b c a ,所以2222a b c ;(2)解:因为255,cos 31a A ,由(1)得2250bc ,由余弦定理可得2222cos a b c bc A ,则50502531bc ,所以312bc,故 2222503181b c b c bc ,所以9b c ,所以ABC 的周长为14a b c .。
高中数学复习:三角函数及解三角形解答题

高中数学复习:三角函数及解三角形解答题△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A -sinB sinC .(1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .规范解答 (1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sin B sin C ,故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc . 2′用正弦定理化角为边 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12. 4′ 用余弦定理化边为角因为0°<A <180°,所以A =60°.5′(2)由(1)知B =120°-C , 由题设及正弦定理得2sin A +sin(120°-C )=2sin C ,6′ 即62+32cos C +12sin C =2sin C , 可得cos(C +60°)=-22, 8′ 两角和余弦公式的逆用因为0°<C <120°,所以sin(C +60°)=22, 10′ 同角基本关系式的应用故sin C =sin(C +60°-60°)=sin(C +60°)cos 60°-cos(C +60°)sin 60°=6+24. 12′ 两角差正弦公式的应用[满分心得]写全得步骤分:对于解题过程中得分点的步骤有则给分,无则没分,所以得分点步骤一定要写全,如第(1)问中只要写出0°<A <180°就有分,没写就扣1分,第(2)问中0°<C <120°也是如此.写明得关键分:对于解题过程中的关键点,有则给分,无则没分,所以在答题时要写清得分关键点,如第(1)问中由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,第(2)问中cos(C +60°)=-22等. 保证正确得计算分:解题过程中计算准确,是得满分的根本保证,如62+ 32cos C +12sin C =2sin C 化简如果出现错误,本题第(2)问最多得1分. [满分体验]在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知2b sin A -3a =0.(1)求角B 的大小;(2)求cos A +cos B +cos C 的取值范围.解 (1)由正弦定理,得2sin B sin A =3sin A ,又在△ABC 中,sin A >0,故sin B =32,由题意得B =π3. (2)由A +B +C =π,得C =2π3-A . 由△ABC 是锐角三角形,得A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2 . 由cos C =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =-12cos A +32sin A ,得 cos A +cos B +cos C =32sin A +12cos A +12 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+12∈⎝ ⎛⎦⎥⎤3+12,32. 故cos A +cos B +cos C 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤3+12,32.。
三角函数与解三角形练习题

三角函数及解三角形练习题一.解答题(共16小题)1.在△ABC中,3sinA+4cosB=6,4sinB+3cosA=1,求C的大小.2.已知3sinθtanθ=8,且0<θ<π.(Ⅰ)求cosθ;(Ⅱ)求函数f(x)=6cosxcos(x﹣θ)在[0,]上的值域.3.已知是函数f(x)=2cos2x+asin2x+1的一个零点.(Ⅰ)数a的值;(Ⅱ)求f(x)的单调递增区间.4.已知函数f(x)=sin(2x+)+sin2x.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)若函数g(x)对任意x∈R,有g(x)=f(x+),求函数g(x)在[﹣,]上的值域.5.已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.6.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ<)的图象关于直线x=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(Ⅰ)求ω和φ的值;(Ⅱ)若f()=(<α<),求cos(α+)的值.7.已知向量=(cosx,sinx),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若∥,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.8.已知函数的部分图象如图所示.(1)求函数f(x)的解析式;(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若(2a﹣c)cosB=bcosC,求的取值围.9.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<)的部分图象如图所示,M 为最高点,该图象与y轴交于点F(0,),与x轴交于点B,C,且△MBC的面积为π.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若f(α﹣)=,求cos2α的值.10.已知函数.(Ⅰ)求f(x)的最大值及相应的x值;(Ⅱ)设函数,如图,点P,M,N分别是函数y=g(x)图象的零值点、最高点和最低点,求cos∠MPN的值.11.设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f ()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.12.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2(tanA+tanB)=+.(Ⅰ)证明:a+b=2c;(Ⅱ)求cosC的最小值.13.如图,A、B、C、D为平面四边形ABCD的四个角.(Ⅰ)证明:tan=;(Ⅱ)若A+C=180°,AB=6,BC=3,CD=4,AD=5,求tan+tan+tan+tan的值.14.已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x.(Ⅰ)求f(x)的最小周期和最小值;(Ⅱ)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.当x∈时,求g(x)的值域.15.已知函数f(x)=sin(﹣x)sinx﹣cos2x.(I)求f(x)的最小正周期和最大值;(II)讨论f(x)在[,]上的单调性.16.已知函数f(x)=sin(3x+).(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.17.设f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.18.已知函数f(x)=sin(x﹣)+cos(x﹣),g(x)=2sin2.(Ⅰ)若α是第一象限角,且f(α)=,求g(α)的值;(Ⅱ)求使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合.19.已知向量=(m,cos2x),=(sin2x,n),函数f(x)=•,且y=f(x)的图象过点(,)和点(,﹣2).(Ⅰ)求m,n的值;(Ⅱ)将y=f(x)的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y=g(x)的图象,若y=g(x)图象上的最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y=g (x)的单调递增区间.三角函数及解三角形练习题参考答案与试题解析一.解答题(共16小题)1.(2017•模拟)在△ABC中,3sinA+4cosB=6,4sinB+3cosA=1,求C的大小.【分析】对已知式平方,化简,求出sin(A+B)=,确定A+B的值,利用三角形的角和求出C的大小.【解答】解:两边平方(3sinA+4cosB)2=36得9sin2A+16cos2B+24sinAcosB=36 ①(4sinB+3cosA)2=1得16sin2B+9cos2A+24sinBcosA=1 ②①+②得:(9sin2A+9cos2A)+(16cos2B+16sin2B)+24sinAcosB+24sinBcosA=37 即 9+16+24sin(A+B)=37所以sin(A+B)=,所以A+B=或者若A+B=,则cosA>3cosA>3>1,则4sinB+3cosA>1 这是不可能的所以A+B=因为A+B+C=180°所以 C=【点评】本题考查同角三角函数基本关系的运用,考查计算能力,是基础题.2.(2017•模拟)已知3sinθtanθ=8,且0<θ<π.(Ⅰ)求cosθ;(Ⅱ)求函数f(x)=6cosxcos(x﹣θ)在[0,]上的值域.【分析】(Ⅰ)利用同角三角函数的基本关系求得cosθ的值.(Ⅱ)利用三角恒等变换化简函数f(x)的解析式,再利用余弦函数的定义域和值域,求得函数在[0,]上的值域.【解答】解:(Ⅰ)∵3sinθtanθ=3=8,且0<θ<π,∴cosθ>0,θ为锐角.∴=8,求得cosθ=,或cosθ=﹣3(舍去),∴sinθ=,综上可得,cosθ=.(Ⅱ)函数f(x)=6cosxcos(x﹣θ)=6cosx•(cosx•+sinx•)=2cos2x+4sinxcosx=cos2x+1+2sin2x=3(cos2x+sin2x)=3cos(2x﹣θ),在[0,]上,2x﹣θ∈[﹣θ,﹣θ],f(x)在此区间上先增后减,当2x﹣θ=0时,函数f(x)取得最大值为3,当2x﹣θ=﹣θ时,函数f(x)取得最小值为3cos(﹣θ)=3cosθ=1,故函数在[0,]上的值域为[1,3].【点评】本题主要考查三角恒等变换,余弦函数的定义域和值域,属于基础题.3.(2017•海淀区一模)已知是函数f(x)=2cos2x+asin2x+1的一个零点.(Ⅰ)数a的值;(Ⅱ)求f(x)的单调递增区间.【分析】(Ⅰ)利用函数的零点的定义,求得实数a的值.(Ⅱ)利用三角恒等变化化简函数的解析式,再利用正弦函数的单调性求得f(x)的单调递增区间.【解答】解:(Ⅰ)由题意可知,即,即,解得.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得==,函数y=sinx的递增区间为,k∈Z.由,k∈Z,得,k∈Z,所以,f(x)的单调递增区间为,k∈Z.【点评】本题主要考查函数的零点的定义,三角恒等变换、正弦函数的单调性,属于中档题.4.(2017•三模)已知函数f(x)=sin(2x+)+sin2x.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)若函数g(x)对任意x∈R,有g(x)=f(x+),求函数g(x)在[﹣,]上的值域.【分析】(1)利用两角和的正弦函数公式及二倍角公式化简函数f(x),再由周期公式计算得答案;(2)由已知条件求出g(x)=sin(2x+)+,当x∈[﹣,]时,则2x+∈,由正弦函数的值域进一步求出函数g(x)在[﹣,]上的值域.【解答】解:(1)f(x)=sin(2x+)+sin2x==sin2x+cos2x+sin2x=sin2x+=sin2x+1﹣=sin2x+,∴f(x)的最小正周期T=;(2)∵函数g(x)对任意x∈R,有g(x)=f(x+),∴g(x)=sin2(x+)+=sin(2x+)+,当x∈[﹣,]时,则2x+∈,则≤sin(2x+)≤1,即×≤g(x),解得≤g(x)≤1.综上所述,函数g(x)在[﹣,]上的值域为:[,1].【点评】本题考查了三角函数的周期性及其求法,考查了函数值域的求法,是中档题.5.(2016•)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【分析】(1)利用倍角公式结合两角和的正弦化积,再由周期公式列式求得ω的值;(2)直接由相位在正弦函数的增区间求解x的取值围得f(x)的单调递增区间.【解答】解:(1)f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx==.由T=,得ω=1;(2)由(1)得,f(x)=.再由,得.∴f(x)的单调递增区间为[](k∈Z).【点评】本题考查y=Asin(ωx+φ)型函数的图象和性质,考查了两角和的正弦,属中档题.6.(2014•)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ<)的图象关于直线x=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(Ⅰ)求ω和φ的值;(Ⅱ)若f()=(<α<),求cos(α+)的值.【分析】(Ⅰ)由题意可得函数f(x)的最小正周期为π 求得ω=2.再根据图象关于直线x=对称,结合﹣≤φ<可得φ 的值.(Ⅱ)由条件求得sin(α﹣)=.再根据α﹣的围求得cos(α﹣)的值,再根据cos(α+)=sinα=sin[(α﹣)+],利用两角和的正弦公式计算求得结果.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得函数f(x)的最小正周期为π,∴=π,∴ω=2.再根据图象关于直线x=对称,可得 2×+φ=kπ+,k∈z.结合﹣≤φ<可得φ=﹣.(Ⅱ)∵f()=(<α<),∴sin(α﹣)=,∴sin(α﹣)=.再根据 0<α﹣<,∴cos(α﹣)==,∴cos(α+)=sinα=sin[(α﹣)+]=sin(α﹣)cos+cos(α﹣)sin=+=.【点评】本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求函数的解析式,两角和差的三角公式、的应用,属于中档题.7.(2017•)已知向量=(cosx,sinx),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若∥,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【分析】(1)根据向量的平行即可得到tanx=﹣,问题得以解决,(2)根据向量的数量积和两角和余弦公式和余弦函数的性质即可求出【解答】解:(1)∵=(cosx,sinx),=(3,﹣),∥,∴﹣cosx=3sinx,∴tanx=﹣,∵x∈[0,π],∴x=,(2)f(x)==3cosx﹣sinx=2(cosx﹣sinx)=2cos(x+),∵x∈[0,π],∴x+∈[,],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时,f(x)有最大值,最大值3,当x=时,f(x)有最小值,最小值﹣2.【点评】本题考查了向量的平行和向量的数量积以及三角函数的化简和三角函数的性质,属于基础题8.(2017•一模)已知函数的部分图象如图所示.(1)求函数f(x)的解析式;(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若(2a﹣c)cosB=bcosC,求的取值围.【分析】(1)根据图象求出A,ω 和φ,即可求函数f(x)的解析式;(2)利用正弦定理化简,求出B,根据三角角定理可得A的围,利用函数解析式之间的关系即可得到结论【解答】解:(1)由图象知A=1,,∴ω=2,∴f(x)=sin(2x+φ)∵图象过(),将点代入解析式得,∵,∴故得函数.(2)由(2a﹣c)cosB=bcosC,根据正弦定理,得:(2sinA﹣sinC)cosB=sinBcosC∴2sinAcosB=sin(B+C),∴2sinAcosB=sinA.∵A∈(0,π),∴sinA≠0,∴cosB=,即B=∴A+C=,即那么:,故得.【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,根据图象求出函数的解析式是解决本题的关键.同时考查了正弦定理的运用化简.利用三角函数的有界限求围,属于中档题.9.(2017•模拟)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<)的部分图象如图所示,M为最高点,该图象与y轴交于点F(0,),与x轴交于点B,C,且△MBC的面积为π.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)若f(α﹣)=,求c os2α的值.=×2×|BC|=|BC|=π可求得其周期T=2π=,【分析】(Ⅰ)依题意,由S△MBC解得ω=1,再由f(0)=2sinφ=,可求得φ,从而可求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)由f(α﹣)=2sinα=,可求得sinα,再利用二倍角的余弦即可求得cos2α的值.=×2×|BC|=|BC|=π,【解答】解:(Ⅰ)因为S△MBC所以周期T=2π=,解得ω=1,由f(0)=2sinφ=,得sinφ=,因为0<φ<,所以φ=,所以f(x)=2sin(x+);(Ⅱ)由f(α﹣)=2sinα=,得sinα=,所以cos2α=1﹣2sin2α=.【点评】本题考查由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,求得ω与φ是关键,考查二倍角的余弦公式的应用,属于中档题.10.(2017•延庆县一模)已知函数.(Ⅰ)求f(x)的最大值及相应的x值;(Ⅱ)设函数,如图,点P,M,N分别是函数y=g(x)图象的零值点、最高点和最低点,求cos∠MPN的值.【分析】(Ⅰ)化简函数(x)为正弦型函数,利用正弦函数的图象与性质求出它的最大值以及此时对应的x值;(Ⅱ)化简函数g(x),过D作MD⊥x轴于D,根据三角函数的对称性求出∠PMN=90°,再求cos∠MPN的值.【解答】解:(Ⅰ)函数=sin2x+cos2x﹣sin2x…(1分)==;…(3分)=1,…(4分)∴f(x)的最大值为f(x)max此时,…(5分)解得;…(6分)(Ⅱ)函数=sin[2(x)+]=sin(x+),…(7分)过D作MD⊥x轴于D,如图所示;∵PD=DM=1,∴∠PMN=90°,…(9分)计算PM=,MN=2PM=2,PN==,…(11分)∴.…(13分)【点评】本题考查了三角函数的化简与运算问题,也考查了三角函数的计算问题,是综合题.11.(2017•)设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.【分析】(Ⅰ)利用三角恒等变换化函数f(x)为正弦型函数,根据f()=0求出ω的值;(Ⅱ)写出f(x)解析式,利用平移法则写出g(x)的解析式,求出x∈[﹣,]时g(x)的最小值.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣)=sinωxcos﹣cosωxsin﹣sin(﹣ωx)=sinωx﹣cosωx=sin(ωx﹣),又f()=sin(ω﹣)=0,∴ω﹣=kπ,k∈Z,解得ω=6k+2,又0<ω<3,∴ω=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=sin(2x﹣),将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(x﹣)的图象;再将得到的图象向左平移个单位,得到y=sin(x+﹣)的图象,∴函数y=g(x)=sin(x﹣);当x∈[﹣,]时,x﹣∈[﹣,],∴sin(x﹣)∈[﹣,1],∴当x=﹣时,g(x)取得最小值是﹣×=﹣.【点评】本题考查了三角恒等变换与正弦型函数在闭区间上的最值问题,是中档题.12.(2016•)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2(tanA+tanB)=+.(Ⅰ)证明:a+b=2c;(Ⅱ)求cosC的最小值.【分析】(Ⅰ)由切化弦公式,带入并整理可得2(sinAcosB+cosAsinB)=sinA+cosB,这样根据两角和的正弦公式即可得到sinA+sinB=2sinC,从而根据正弦定理便可得出a+b=2c;(Ⅱ)根据a+b=2c,两边平方便可得出a2+b2+2ab=4c2,从而得出a2+b2=4c2﹣2ab,并由不等式a2+b2≥2ab得出c2≥ab,也就得到了,这样由余弦定理便可得出,从而得出cosC的围,进而便可得出cosC的最小值.【解答】解:(Ⅰ)证明:由得:;∴两边同乘以cosAcosB得,2(sinAcosB+cosAsinB)=sinA+sinB;∴2sin(A+B)=sinA+sinB;即sinA+sinB=2sinC(1);根据正弦定理,;∴,带入(1)得:;∴a+b=2c;(Ⅱ)a+b=2c;∴(a+b)2=a2+b2+2ab=4c2;∴a2+b2=4c2﹣2ab,且4c2≥4ab,当且仅当a=b时取等号;又a,b>0;∴;∴由余弦定理,=;∴cosC的最小值为.【点评】考查切化弦公式,两角和的正弦公式,三角形的角和为π,以及三角函数的诱导公式,正余弦定理,不等式a2+b2≥2ab的应用,不等式的性质.13.(2015•)如图,A、B、C、D为平面四边形ABCD的四个角.(Ⅰ)证明:tan=;(Ⅱ)若A+C=180°,AB=6,BC=3,CD=4,AD=5,求tan+tan+tan+tan的值.【分析】(Ⅰ)直接利用切化弦以及二倍角公式化简证明即可.(Ⅱ)通过A+C=180°,得C=180°﹣A,D=180°﹣B,利用(Ⅰ)化简tan+tan+tan+tan=,连结BD,在△ABD中,利用余弦定理求出sinA,连结AC,求出sinB,然后求解即可.【解答】证明:(Ⅰ)tan===.等式成立.(Ⅱ)由A+C=180°,得C=180°﹣A,D=180°﹣B,由(Ⅰ)可知:tan+tan+tan+tan==,连结BD,在△ABD中,有BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcosA,AB=6,BC=3,CD=4,AD=5,在△BCD中,有BD2=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC,所以AB2+AD2﹣2AB•ADcosA=BC2+CD2﹣2BC•CDcosC,则:cosA===.于是sinA==,连结AC,同理可得:cosB===,于是sinB==.所以tan+tan+tan+tan===.【点评】本题考查二倍角公式、诱导公式、余弦定理.简单的三角恒等变换,考查函数与方程的思想,转化与化归思想的应用.14.(2015•)已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x.(Ⅰ)求f(x)的最小周期和最小值;(Ⅱ)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.当x∈时,求g(x)的值域.【分析】(Ⅰ)由三角函数中的恒等变换应用化简函数解析式可得f(x)=sin(2x ﹣)﹣,从而可求最小周期和最小值;(Ⅱ)由函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换可得g(x)=sin(x﹣)﹣,由x∈[,π]时,可得x﹣的围,即可求得g(x)的值域.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=sin2x﹣cos2x=sin2x﹣(1+cos2x)=sin (2x﹣)﹣,∴f(x)的最小周期T==π,最小值为:﹣1﹣=﹣.(Ⅱ)由条件可知:g(x)=sin(x﹣)﹣当x∈[,π]时,有x﹣∈[,],从而sin(x﹣)的值域为[,1],那么sin(x﹣)﹣的值域为:[,],故g(x)在区间[,π]上的值域是[,].【点评】本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,属于基本知识的考查.15.(2015•)已知函数f(x)=sin(﹣x)sinx﹣cos2x.(I)求f(x)的最小正周期和最大值;(II)讨论f(x)在[,]上的单调性.【分析】(Ⅰ)由条件利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性和最值求得f(x)的最小正周期和最大值.(Ⅱ)根据2x﹣∈[0,π],利用正弦函数的单调性,分类讨论求得f(x)在上的单调性.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(﹣x)sinx﹣x=cosxsinx﹣(1+cos2x)=sin2x﹣cos2x﹣=sin(2x﹣)﹣,故函数的周期为=π,最大值为1﹣.(Ⅱ)当x∈时,2x﹣∈[0,π],故当0≤2x﹣≤时,即x∈[,]时,f(x)为增函数;当≤2x﹣≤π时,即x∈[,]时,f(x)为减函数.【点评】本题主要考查三角恒等变换,正弦函数的周期性和最值,正弦函数的单调性,属于中档题.16.(2014•)已知函数f(x)=sin(3x+).(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f()=cos(α+)cos2α,求cosα﹣sinα的值.【分析】(1)令2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,k∈z,求得x的围,可得函数的增区间.(2)由函数的解析式可得 f()=sin(α+),又f()=cos(α+)cos2α,可得sin(α+)=cos(α+)cos2α,化简可得(cosα﹣sinα)2=.再由α是第二象限角,cosα﹣sinα<0,从而求得cosα﹣sinα 的值.【解答】解:(1)∵函数f(x)=sin(3x+),令2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,k∈Z,求得﹣≤x≤+,故函数的增区间为[﹣,+],k ∈Z.(2)由函数的解析式可得 f()=sin(α+),又f()=cos(α+)cos2α,∴sin(α+)=cos(α+)cos2α,即sin(α+)=cos(α+)(cos2α﹣sin2α),∴sinαcos+cosαsin=(cosαcos﹣sinαsin)(cosα﹣sinα)(cosα+sinα)即(sinα+cosα)=•(cosα﹣sinα)2(cosα+sinα),又∵α是第二象限角,∴cosα﹣sinα<0,当sinα+cosα=0时,tanα=﹣1,sinα=,cosα=﹣,此时cosα﹣sinα=﹣.当sinα+cosα≠0时,此时cosα﹣s inα=﹣.综上所述:cosα﹣sinα=﹣或﹣.【点评】本题主要考查正弦函数的单调性,三角函数的恒等变换,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
解三角形中的范围与最值问题(教师版)

一、与三角函数有关的范围与最值 1、在 ABC 中, a2 c2 b2 2ac . (1)求 B 的大小; (2)求 2 cos A cosC 的最大值.
【解答】解:(1)在 ABC 中, a2 c2 b2 2ac .
a2 c2 b2 2ac .
cos B a2 c2 b2 2ac 2 ,
1 1 3 cos(2A )1 3 ,
6
即 2sin2 A cos( A C) (1, 1 3] .(12 分)
4、在锐角 ABC 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c .已知 2bsin A 3a 0 . (1)求角 B 的大小; (2)求 cos A cos B cosC 的取值范围. 【解答】解:(1) 2bsin A 3a ,
2bc
2bc
2
A 为三角形的内角, A 5 ;
6
(2)由(1)得 sin A 1 ,由正弦定理得: b a sin B , c sin A a sin C 及 a 3 得:
2
sin A
S 1 bc sin A 1a sin B a sin C 3sin B sin C ,
2
2 sin A
sin A sin C 的取值范围为 ( 2 , 9]
28
3、在锐角三角形 ABC 中,角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,且 a cosC , b cos B , c cos A 成等差数 列.
(1)求角 B 的大小;
(2)求 2sin2 A cos(A C) 的取值范围.
2
3
(2)由(1)得: C 2 A , B , ABC 为锐角三角形,
3
数学数学三角函数与解三角形多选题试题附解析

数学数学三角函数与解三角形多选题试题附解析一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()(|sin |cos )(sin cos )f x x x x x =-+,x ∈R ,则( )A .()f x 在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减B .()f x 是周期为2π的函数C .()f x 有对称轴D .函数()f x 在(0,2)π上有3个零点【答案】BD 【分析】先判断出()f x 是周期为2π的函数,再在给定的范围上研究()f x 的单调性和零点,从而可判断BCD 的正误,再利用反证法可判断C 不正确. 【详解】因为[][]()(2)|sin(2)|cos(2)(sin(2)cos(2))f x x x x x f x πππππ+=+-+⋅+++=, 故()f x 是周期为2π的函数,故B 正确. 当0,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,22()sin cos cos 2f x x x x =-=-, 因为220,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,而cos y u =-在20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭为增函数, 故()cos2f x x =-在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭为增函数,故A 错误.由(sin cos )(sin cos )002x x x x x π⎧-+=⎨<<⎩可得4x π=或34x π=或74x π=,故D 正确.若()f x 的图象有对称轴x a =,因为()f x 的周期为2π,故可设[)0,2a π∈, 则()()2f x f a x =-对任意的x ∈R 恒成立,所以()()02f f a =即1(|sin 2|cos 2)(sin 2cos 2)a a a a -=-+①, 也有222f f a ππ⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即1(|cos 2|sin 2)(cos 2sin 2)a a a a =--+②, 也有222f f a ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即1(|cos 2|sin 2)(cos 2sin 2)a a a a -=+-③, 由②③可得cos 2sin 20cos 2sin 2cos 2sin 2a a a a a a -≠⎧⎨+=-⎩, 故sin 20a =,由①②可得cos21a =-,故π2a或32a π=.若π2a,则21116222f π⎛⎛⎛⎫-=-+=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,而2711162226f f ππ⎛⎛⎛⎫⎛⎫=-=-+≠- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 若32a π=,则21911162226f f ππ⎛⎛⎛⎫⎛⎫=+-=-+≠-⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭这与()()2f x f a x =-对任意的x ∈R 恒成立矛盾, 故D 不成立. 故选:BD. 【点睛】方法点睛:与三角函数相关的函数性质的研究,应该依据一定次序,比如先研究函数的奇偶性或周期性,再根据前者把函数的研究限制在一定的范围内进行讨论.2.ABC 中,2BC =,BC 边上的中线2AD =,则下列说法正确的有( ) A .AB AC →→⋅为定值B .2210AC AB += C .co 415s A << D .BAD ∠的最大值为30【答案】ABD 【分析】A 利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B 根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C 利用余弦定理及基本不等式求出cos A 范围即可,D 根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD ∠的最小值即可. 【详解】 对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误;对于D ,2222213cos 4442c c BAD c c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠,所以(0,)2BAD π∠∈,又cos 2BAD ∠≥,所以BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.3.已知函数()f x 的定义域为D ,若对于任意()()()a b c D f a f b f c ∈,,,,,分别为某个三角形的边长,则称()f x 为“三角形函数”,其中为“三角形函数”的函数是( ) A .()4sin f x x =- B .()22sin 10cos 13f x x x =-++C .()tan 2x f x = D .()sin 20,34f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】AD 【分析】结合三角形的性质有:两边之差小于第三边,得若()f x 为 “三角形函数”则()()()max min min f x f x f x <-恒成立,即()()max min 2f x f x <恒成立即可,根据条件求出函数的最大值和最小值,进行判断即可. 【详解】解:①()4sin f x x =-,则()max 415f x =+=,()min 413f x =-= 则()()max min 2f x f x <恒成立,则A 满足条件②()22532cos 10cos 112cos 22f x x x x ⎛⎫=++=+= ⎪⎝⎭当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0cos 1x ≤≤∴当cos 0x =时,函数()f x 取得最小值()min 11f x =,当cos 1x =时,函数()f x 取得最大值,()max 23f x =则()()max min 2f x f x <不恒成立,则B 不满足条件 ③()()()tan ,00,2xf x =∈-∞⋃+∞,则不满足条件()()max min 2f x f x <恒成立,故C 不是④()sin 23f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,52,336x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,则()max sin12f x π=+=+()min 51sin62f x π=+=+则()min 21f x =+,则()()max min 2f x f x <恒成立,故D 满足条件 故选AD 【点睛】本题考查了三角形的性质及“三角形函数”的概念,根据条件转化为()()max min 2f x f x <恒成立是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度.4.已知2π-<θ2π<,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( ) A .﹣3 B .13C .13-D .12-【答案】CD 【分析】先由已知条件判断cos 0θ>,sin 0θ<,得到sin 1tan 0cos θθθ-<=<,对照四个选项得到正确答案. 【详解】∵sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),∴两边平方得:1+22sin cos =a θθ,∴21sin cos =02a θθ-<,∵22ππθ-<<,∴可得cos 0θ>,sin 0θ<,∴sin tan 0cos θθθ=<, 又sin θ+cos θ=a 0>,所以cos θ>﹣sin θ,所以sin tan 1cos θθθ=>- 所以sin 1tan 0cos θθθ-<=<, 所以tan θ的值可能是13-,12-.故选:CD 【点睛】关键点点睛:求出tan θ的取值范围是本题解题关键.5.已知函数()()cos 2f x A x b ϕ=++(0A >,0ϕπ<<)的部分图像如图所示,则( )A .2A =B .点7,112π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图像的一个对称中心 C .6π=ϕ D .直线3x π=是()f x 图像的一条对称轴【答案】ABD 【分析】由图知函数最大值为3,最小值为1-,且函数图像与y 轴的交点为()0,2,进而待定系数得()2cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再整体换元讨论B,D 选项即可.【详解】因为0A >,所以31A b A b +=⎧⎨-+=-⎩,解得21A b =⎧⎨=⎩,故A 正确;()02cos 12f ϕ=+=,则1cos 2ϕ=.又0ϕπ<<,所以3πϕ=,故C 错误;()2cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,令23x k ππ+=,k ∈Z ,解得62πk πx =-+,k ∈Z , 所以()f x 图像的对称轴方程为62πk πx =-+, 令1k =,则3x π=,D 正确;令232x k πππ+=+,k ∈Z ,解得122k x ππ=+,k ∈Z , 令1k =,则712x π=且7112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故B 正确. 故选:ABD【点睛】本题考查三角函数图像求解析式,三角函数的对称轴,对称中心等,考查运算求解能力,是中档题.解题的过程中,需要注意形如()()sin 0y A x B A ωϕ=++>,()()cos 0y A x B A ωϕ=++>,max min ,y A B y A B =+=-+,ϕ的求解通常采用待定系数法求解.6.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.7.将函数cos 2y x =的图象上所有点向左平移6π个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则( ) A .()f x 的图象的对称轴方程为()62k x k Z ππ=-+∈ B .()f x 的图象的对称中心坐标为(),0212k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ C .()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭D .()f x 的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【答案】AC 【分析】首先根据图象平移求函数()y f x =的解析式,再根据整体代入的方法判断函数的对称性和单调区间. 【详解】cos 2y x =的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向下平移1个单位长度后得到()cos 213y f x x π⎛⎫==+- ⎪⎝⎭, 对于A ,令23x k ππ+=,解得,62k x k Z ππ=-+∈,函数的对称轴是,62k x k Z ππ=-+∈,故A 正确; 对于B ,令232x k πππ+=+,解得:,122k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心,1,122k k Z ππ⎛⎫+-∈ ⎪⎝⎭,故B 不正确; 对于C ,令2223k x k ππππ-+≤+≤,解得:236k x k ππ-+π≤≤-+π,所以函数的单调递增区间是2,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦,由于单点不具有单调性,所以()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭也正确,故C 正确;对于D ,令2223k x k ππππ≤+≤+,解得:63k x k ππππ-+≤≤+,所以函数单调递减区间是,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,故D 不正确. 故选:AC 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.8.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()(::5:)4:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( )A .::7:5:3sinA sinB sinC = B .0AB AC ⋅>C .若6c =,则ABC 的面积是D .若8+=b c ,则ABC 的外接圆半径是3【答案】ACD 【分析】先利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,进而得到3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,利用正弦定理可判定选项A ;利用向量的数量积公式可判断选项B ;利用余弦定理和三角形的面积公式可判定选项C ;利用余弦定理和正弦定理可判断选项D. 【详解】依题意,设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=, 所以 3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,由正弦定理得:::::7:5:3sinA sinB sinC a b c ==, 故选项A 正确;222222cos 22b c a b c a AB AC bc A bc bc +-+-⋅==⨯=222222.5 1.5 3.515028k k +-==-<,故选项B 不正确;若6c =,则4k =, 所以14,10a b ==,所以222106141cos 21062A +-==-⨯⨯,所以sin A =,故ABC 的面积是:11sin 61022bc A =⨯⨯= 故选项C 正确;若8+=b c ,则2k =, 所以7,5,3a b c ===,所以2225371cos 2532A +-==-⨯⨯,所以sin 2A =, 则利用正弦定理得:ABC 的外接圆半径是:12sin a A ⨯=, 故选项D 正确; 故选:ACD. 【点睛】关键点睛:本题主要考查正余弦定理以及三角形面积公式. 利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,再利用正余弦定理以及三角形面积公式求解是解决本题的关键.二、数列多选题9.已知数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,*n N ∈, n S 是数列1 n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,则下列结论中正确的是( )A .()21121n nS n a -=-⋅ B .212n n S S =C .2311222n n n S S ≥-+ D .212n n S S ≥+【答案】CD 【分析】根据数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,得到1223+++=+n n a a n ,两式相减得:22n n a a +-=,然后利用等差数列的定义求得数列{} n a 的通项公式,再逐项判断.【详解】因为数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,*n N ∈, 所以1223+++=+n n a a n , 两式相减得:22n n a a +-=,所以奇数项为1,3,5,7,….的等差数列; 偶数项为2,4,6,8,10,….的等差数列; 所以数列{} n a 的通项公式是n a n =, A. 令2n =时, 311111236S =++=,而 ()1322122⨯-⋅=,故错误; B. 令1n =时, 213122S =+=,而 11122S =,故错误;C. 当1n =时, 213122S =+=,而 31132222-+=,成立,当2n ≥时,211111...23521n n S S n =++++--,因为221n n >-,所以11212n n >-,所以111111311...1 (352148222)n n n ++++>++++=--,故正确; D. 因为21111...1232n n S S n n n n-=+++++++,令()1111...1232f n n n n n=+++++++,因为()111111()021*******f n f n n n n n n +-=+-=->+++++,所以()f n 得到递增,所以()()112f n f ≥=,故正确;故选:CD 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,等比数列的前n 项和公式以及数列的单调性和放缩法的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于较难题.10.设数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,1121,n n n S S S n++==,且212n n n n a b a a ++=,则下列结论正确的是( ) A .20202020a =B .()12n n n S +=C .()112n b n n =-+D .1334n T n ≤-< 【答案】ABD【分析】可由累乘法求得n S 的通项公式,再由()12n n n S +=得出n a n =,代入212n n n n a b a a ++=中可得()112n b n n =++.由裂项相消法求出n T ,利用数列的单调性证明1334n T n ≤-<. 【详解】 由题意得,12n n S n S n++=, ∴当2n ≥时,121121112n n n n n S S S n n S S S S S n n ---+=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅--()13112n n +⋅=,且当1n =时也成立, ∴ ()12n n n S +=,易得n a n =,∴ 20202020a =,故,A B 正确; ∴ ()()()211111112222n n b n n n n n n +⎛⎫==+=+- ⎪+++⎝⎭, ∴11111111111111112324351122212n T n n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫=+-+-+-++-+-=++-- ⎪ ⎪-++++⎝⎭⎝⎭3111342124n n n n ⎛⎫=+-+<+ ⎪++⎝⎭, 又n T n -随着n 的增加而增加,∴1113n T n T -≥-=,∴1334n T n ≤-<,C 错误,D 正确, 故选:ABD.【点睛】使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.。
三角函数练习题100题(Word版,含解析)

三角函数习题100题练兵(1-20题为三角函数的基本概念及基本公式,包括同角三角函数关系,诱导公式等,21-40题三角函数的图象与性质,41-55题为三角恒等变形,56-70为三角函数基本关系及角度制与弧度制等,包括象限角弧长与扇形面积公式等,71-90题为三角函数的综合应用,91-100为高考真题。
其中1-55为选择题,56-70为填空题,71-100为解答题。
)1.函数且的图象恒过点,且点在角的终边上,则A. B. C. D.【解答】解:函数且的图象恒过定点,角的终边经过点,,,.故选B2.已知角的终边上有一点,则A. B. C. D.【解答】解:角的终边上有一点,,则.故选C.3.若,且,则角的终边位于A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解答】解:,则角的终边位于一二象限,由,角的终边位于二四象限,角的终边位于第二象限.故选择.4.已知是第二象限角,为其终边上一点且,则的值A. B. C. D.【解答】解:是第二象限角,为其终边上一点且,,解得,,.故选A.5.已知角的终边过点,且,则的值为A. B. C. D.【解答】解:由题意,角的终边过点,可得,,,所以,解得,故选A.6.若点在角的终边上,则A. B. C. D.【解析】解:点在角的终边上,,则,,.故选B.7.在平面直角坐标系中,,点位于第一象限,且与轴的正半轴的夹角为,则向量的坐标是A. B. C. D.【解答】解:设,则,,故故选C.8.的大小关系为A. B. C. D.【解答】解:,,,,.故选C.9.已知角的终边上有一点,则的值为A. B. C. D.【解答】解:根据三角函数的定义可知,根据诱导公式和同角三角函数关系式可知,故选A.10.已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,若角的终边过点,,且,则A. B. C. D.【解答】解:因为角的终边过点,所以是第一象限角,所以,,因为,,所以为第一象限角,,所以,所以,故选:.11.若角的终边经过点,则A. B. C. D.【解答】解:由题意,,,因为的正负不确定,则正负不确定.故选C.12.下列结论中错误的是A.B.若是第二象限角,则为第一象限或第三象限角C.若角的终边过点,则D.若扇形的周长为,半径为,则其圆心角的大小为弧度【解答】解:.,故A正确;B.因为为第二象限角,,所以,当为偶数时,为第一象限的角,当为奇数时,为第三象限角,故B正确;C.当时,,此时,故C错误;D.若扇形的周长为,半径为,则弧长为,其圆心角的大小为弧度,故正确.故选C.13.我国古代数学家赵爽利用弦图巧妙地证明了勾股定理,弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形如图如果内部小正方形的内切圆面积为,外部大正方形的外接圆半径为,直角三角形中较大的锐角为,那么A. B. C. D.【解答】解:因为内部小正方形的内切圆面积为,所以内部小正方形的内切圆的半径为,所以内部小正方形的边长为,外部大正方形的外接圆半径为,所以大正方形的边长为,设大直角三角形中长直角边为,斜边为,则,则,所以,所以大直角三角形中短直角边为,所以,,则.故选D.14.己知是第四象限角,化简为A. B. C. D.【解答】解:是第四象限角,故,又,,则.故选B.15.函数的最小正周期为A. B. C. D.【解答】解:,所以的最小正周期.故选C.16.函数的值域是A. B. C. D.【解答】解:,令,,则,,由二次函数的性质可得函数在上单调递减,在上单调递增,当时取的最小值,其最小值为,当时取得最大值,其最大值为.故函数的值域为.故选B.17.已知,,且,,则A. B. C. D.【解答】解:由题可知,,,所以,所以,又,所以,所以,当时,.因为,所以,不符合题意,当时,同理可得,故选:.18.已知,则的值为A. B. C. D.【解答】解:因为,所以,所以,所以,所以.故选A.19.在中,角、、的对边分别是、、,若,则的最小值为A. B. C. D.【解答】解:,由正弦定理化简得:,整理得:,,;则.当且仅当时等号成立,可得的最小值为.故选:.20.若的内角满足,则的值为.A. B. C. D.【解答】解:因为为的内角,且,所以为锐角,所以.所以,所以,即.所以.故选A.21.已知函数给出下列结论:①的最小正周期为;②是的最大值;③把函数的图象上的所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象.其中所有正确结论的序号是A.①B.①③C.②③D.①②③【解答】解:因为,①由周期公式可得,的最小正周期,故①正确;②,不是的最大值,故②错误;③根据函数图象的平移法则可得,函数的图象上的所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象,故③正确.故选:.22.将函数的图象先向右平移个单位长度,再将该图象上各点的横坐标缩短到原来的一半纵坐标不变,然后将所得图象上各点的纵坐标伸长到原来的倍横坐标不变,得函数的图象,则解析式是A. B.C. D.【解答】解:由题意函数的图象上各点向右平移个单位长度,得到新函数解析式为,再把所得函数的图象上各点横坐标缩短为原来的一半,得到新函数解析式为,再把所得函数的图象上各点纵坐标伸长为原来的倍,得到新函数解析式为.故选A.23.如图函数的图象与轴交于点,在轴右侧距轴最近的最高点,则不等式的解集是A.,B.,C.,D.,【解答】解:由在轴右边到轴最近的最高点坐标为,可得.再根据的图象与轴交于点,可得,结合,.由五点法作图可得,求得,不等式,即,,,求得,,故选:.24.函数的图像的一条对称轴是A. B. C. D.【解答】解:令,解得,函数图象的对称轴方程为,时,得为函数图象的一条对称轴.故选C25.已知函数,若相邻两个极值点的距离为,且当时,取得最小值,将的图象向左平移个单位,得到一个偶函数图象,则满足题意的的最小正值为A. B. C. D.【解答】解:函数,所以,,相邻两个极值点的横坐标之差为,所以,所以,又,所以,当时,取得最小值,所以,,而,所以,所以,将的图象向左平移个单位得为偶函数,所以,,即.所以的最小正值为.故选A.26.函数的定义域为A. B.C. D.【解答】解:根据对数的真数大于零,得,可知:当时,,故函数的定义域为.故选A.27.设函数若是偶函数,则A. B. C. D.【解答】解:,因为为偶函数,所以当时,则,,所以,,又,所以.故选B.28.函数的部分图像如图所示,则A. B. C. D.【解答】解:由题意,因为,所以,,由时,可得,所以,结合选项可得函数解析式为.故选A.29.已知函数,给出下列命题:①,都有成立;②存在常数恒有成立;③的最大值为;④在上是增函数.以上命题中正确的为A.①②③④B.②③C.①②③D.①②④【解答】解:对于①,,,①正确;对于②,,由,即存在常数恒有成立,②正确;对于③,,令,,则设,,令,得,可知函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,且,,则的最大值为,③错误;对于④,当时,,所以在上为增函数,④正确.综上知,正确的命题序号是①②④.故选:.30.已知,,直线和是函数图象的两条相邻的对称轴,则A. B. C. D.【解答】解:由题意得最小正周期,,即,直线是图象的对称轴,,又,,故选A.31.已知函数向左平移半个周期得的图象,若在上的值域为,则的取值范围是A. B. C. D.【解答】解:函数向左平移半个周期得的图象,由,可得,由于在上的值域为,即函数的最小值为,最大值为,则,得.综上,的取值范围是.故选D.32.若,则实数的取值范围是A. B. C. D.解:,,,.,,.33.如图,过点的直线与函数的图象交于,两点,则等于A. B. C. D.【解答】解:过点的直线与函数的图象交于,两点,根据三角函数的对称性得出;,,,,.是的中点,,.故选B.34.已知函数,若函数恰有个零点,,,,且,为实数,则的取值范围为A. B. C. D.解:画出函数的图象,如图:结合图象可知要使函数有个零点,则,因为,所以,所以,因为,所以,且,可设,其中,所以,所以,所以的取值范围是.故选A.35.函数的部分图象如图所示,现将此图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则函数的解析式为A. B. C. D.【解答】解:根据函数的部分图象,则:,,所以:,解得:,当时,,即:解得:,,因为,当时,,故:,现将函数图象上的所有点向左平移个单位长度得到:函数的图象.故选C.36.已知曲线:,:,则下面结论正确的是A.把上各点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线B.把上各点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C.把上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线D.把上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线【解答】解:把上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象,即曲线,故选D.37.设,则函数的取值范围是A. B. C. D.【解答】解:,因为,所以,所以故选A.38.人的心脏跳动时,血压在增加或减少.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数为标准值设某人的血压满足函数式,其中为血压单位:,为时间单位:,则下列说法正确的是A.收缩压和舒张压均高于相应的标准值B.收缩压和舒张压均低于相应的标准值C.收缩压高于标准值、舒张压低于标准值D.收缩压低于标准值、舒张压高于标准值【解答】解:某人的血压满足函数式,其中为血压单位:,为时间单位:则此人收缩压;舒张压,所以此人的收缩压高于标准值、舒张压低于标准值.故选C.39.设函数,下述四个结论:①的图象的一条对称轴方程为;②是奇函数;③将的图象向左平移个单位长度可得到函数的图象;④在区间上单调递增.其中所有正确结论的编号是A.①②B.②③C.①③D.②③④【解答】解:由题意.对①,的对称轴为,即,故是的对称轴故①正确;对②,,故为偶函数,故②错误;对③,将的图象向左平移个单位长度得到故③正确;对④,当时,,因为是的减区间,故④错误.综上可得①③正确.故选C.40.如图,某港口一天时到时的水深变化曲线近似满足函数,据此可知,这段时间水深单位:的最大值为A. B. C. D.【解答】解:由图象知.因为,所以,解得,所以这段时间水深的最大值是.故选C.41.若,且,则等于A. B. C. D.【解答】解:,,则,又,,则.故选:.42.若,则A. B. C. D.【解答】解:,且,,,两边同时平方得,解得或舍去,,故选B.43.,,则的值为.A. B. C. D.【解答】解:,,,,.故选:.44.若,均为锐角,,,则A. B. C.或 D.【解答】解:为锐角,,,且,,且,,,.45.在中,已知,那么的内角,之间的关系是A. B. C. D.关系不确定【解答】解:由正弦定理,即,所以,即,所以,则,所以.故选B.46.设,,则A. B. C. D.【解答】解:根据二倍角公式可得,解得,由,可得,所以,故选A.47.设,,且,则下列结论中正确的是A. B. C. D.【解答】解:,因为,所以.故选A.48.已知是锐角,若,则A. B. C. D.【解答】解:已知是锐角,,若,,则.故选A.49.化简的值等于A. B. C. D.【解答】解:,,.故选A.50.已知,,则的值为A. B. C. D.【解答】解:,,由得..故选B.51.已知函数,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是A. B. C. D.【解答】解:函数,由函数在上单调递减,且,得解得,又,,实数的取值范围是.故选A.52.函数的最大值为A. B. C. D.【解答】解:函数,其中,函数的最大值为,故选C.53.计算:等于A. B. C. D.【解答】解:,,.故选A.54.在中,角,,的对边分别为,,,已知,,则的值为A. B. C. D.【解答】解:,,即,即,,由正弦定理可得,又,所以由余弦定理可得,故选D.55.函数取最大值时,A. B. C. D.【解答】解:,其中由确定.由与得.若,则,,,此时.所以,最大值时,,,.故选.56.已知点在第一象限,且在区间内,那么的取值范围是___________.【解答】解:由题意可知,,,借助于三角函数线可得角的取值范围为.故答案为.57.已知角的终边经过点,则实数的值是【解答】解:设,由于正切函数周期为,则,又终边经过点,所以,解得,故答案为.58.在平面直角坐标系中,角的顶点是,始边是轴的非负半轴,,若点是角终边上的一点,则的值是____.【解答】解:因为点是角终边上的一点,所以,由,,则在第一象限,又,所以.故答案为.59.已知,,则____________.【解答】解:,,,,.故答案为.60.已知角的终边与单位圆交于点,则的值为__________.【解答】解:由题意可得,则.故答案为.61.若扇形的圆心角为,半径为,则扇形的面积为__________.【解答】解:因为,所以扇形面积公式.故答案为.62.如果一扇形的弧长变为原来的倍,半径变为原来的一半,则该扇形的面积为原扇形面积的________.【解答】解:由于,若,,则.63.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示,为圆孔及轮廓圆弧所在圆的圆心,是圆弧与直线的切点,是圆弧与直线的切点,四边形为矩形,,垂足为,,到直线和的距离均为,圆孔半径为,则图中阴影部分的面积为___________.【解答】解:设上面的大圆弧的半径为,连接,过作交于,交于,交于,过作于,记扇形的面积为,由题中的长度关系易知,同理,又,可得为等腰直角三角形,可得,,,,,解得,,故答案为.64.已知相互啮合的两个齿轮,大轮有齿,小轮有齿.当小轮转动两周时,大轮转动的角度为______________写正数值:如果小轮的转速为转分,大轮的半径为,则大轮周上一点每秒转过的弧长为______________.【解答】解:因为大轮有齿,小轮有齿,当小轮转动两周时,大轮转动的角为,如果小轮的转速为转分,则每秒的转速为转秒,由于大轮的半径为,那么大轮周上一点每转过的弧长是.故答案为.65.终边在直线上的所有角的集合是____________.【解答】解:由终边相同的角的定义,终边落在射线的角的集合为,终边落在射线的角的集合为:,终边落在直线的角的集合为:.故答案为.66.已知直四棱柱的棱长均为,以为球心,为半径的球面与侧面的交线长为________.【解答】解:如图:取的中点为,的中点为,的中点为,因为,直四棱柱的棱长均为,所以为等边三角形,所以,,又四棱柱为直四棱柱,所以平面,所以,因为,所以侧面,设为侧面与球面的交线上的点,则,因为球的半径为,,所以,所以侧面与球面的交线上的点到的距离为,因为,所以侧面与球面的交线是扇形的弧,因为,所以,所以根据弧长公式可得.故答案为.67.用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内的角的集合是_________________________.【解答】解:由题意,得与终边相同的角可表示为,与终边相同的角可表示为,故角的集合是,故答案为.68.给出下列命题:第二象限角大于第一象限角三角形的内角是第一象限角或第二象限角不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关若,则与的终边相同若,则是第二或第三象限的角.其中正确的命题是填序号【解答】解:①是第二象限角,是第一象限角,但,①错误;②三角形内角有的直角,但它不是象限角,不属于任何象限,②错误;③角的度量是角所在扇形中它所对的弧长与相应半径的比值,与扇形半径无关,③正确④与的正弦值相等,但它们终边关于轴对称,④错误;⑤余弦值小于零,的终边在第二或第三象限或非正半轴上,⑤错误.故答案为③69.已知扇形的圆心角为,周长为,则扇形的面积为______ .解:设扇形的半径为,圆心角为,弧长,此扇形的周长为,,解得:,则扇形的面积为.故答案为.70.地球的北纬线中国段被誉为中国最美风景走廊,东起舟山东经,西至普兰东经,“英雄城市”武汉东经也在其中,假设地球是一个半径为的标准球体,某旅行者从武汉出发,以离普兰不远的冷布岗日峰东经为目的地,沿纬度线前行,则该行程的路程为__________用含的代数式表示【解答】解:地球半径为,所以北纬的纬度圈半径为,因为武汉和冷布岗日峰的经度分别为东经和东经,相差,即,所以两地在北纬的纬线长是.故答案为.71.如图,在平面直角坐标系中,以轴正半轴为始边的锐角的终边与单位圆交于点,且点的纵坐标是.求的值;若以轴正半轴为始边的钝角的终边与单位圆交于点,且点的横坐标为,求的值.【参考答案】解:因为锐角的终边与单位圆交于点,且点的纵坐标是,所以由任意角的三角函数的定义可知.从而.,.因为钝角的终边与单位圆交于点,且点的横坐标是,所以,从而.于是.因为为锐角,为钝角,所以,从而.72.如图,有一块扇形草地,已知半径为,,现要在其中圈出一块矩形场地作为儿童乐园使用,其中点、在弧上,且线段平行于线段若点为弧的一个三等分点,求矩形的面积;当在何处时,矩形的面积最大?最大值为多少?【参考答案】解:如图,作于点,交线段于点,连接、,,,,,,设,则,,,,,,即时,,此时在弧的四等分点处.73.如图,圆的半径为,,为圆上的两个定点,且,为优弧的中点,设,在右侧为优弧不含端点上的两个不同的动点,且,记,四边形的面积为.求关于的函数关系;求的最大值及此时的大小.解:如下图所示:圆的半径为,,为圆上的两个定点,且,,到的距离,若,则,到的距离,故令则,,的图象是开口朝上,且以直线为对称的抛物线,故当,即时,取最大值.74.如图,在中,,,为,,所对的边,于,且.求证:;若,求的值.【参考答案】证明:,,,,,在直角三角形中,,在直角三角形中,,则,即,,,由此即得证.解:,,,则,由知,,故的值为.75.已知角的终边经过点.求的值;求的值.【参考答案】解:Ⅰ因为角终边经过点,设,,则,所以,,..Ⅱ.76.已知向量,.当时,求的值;若,且,求的值.【参考答案】解:首先,.当时,.由知,.因为,得,所以.所以.77.如图,在平面直角坐标系中,以轴为始边做两个锐角,它们的终边分别与单位圆相交于、两点,已知、的横坐标分别为求的值;求的值.【参考答案】解:由已知得,,,因为为锐角,故,从而,同理可得,因此,,所以,,又,,,得.78.已知化简若是第二象限角,且,求的值.【参考答案】解:.是第二象限角,且,,是第二象限角,.79.如图,某市拟在长为的道路的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段,该曲线段为函数的图象,且图象的最高点为;赛道的后一部分为折线段,为保证参赛运动员的安全,限定.求,的值和,两点间的距离;应如何设计,才能使折线段最长?【参考答案】解:因为图象的最高点为,所以,由图象知的最小正周期,又,所以,所以,所以,,故,两点间的距离为,综上,的值为,的值为,,两点间的距离为;在中,设,因为,故,由正弦定理得,所以,.设折线段的长度为,则,所以的最大值是,此时的值为.故当时,折线段最长.80.已知函数.Ⅰ求的最小正周期;Ⅱ求在区间上的最大值和最小值.【参考答案】解:Ⅰ,所以的最小正周期为.Ⅱ因为,所以.于是,当,即时,取得最大值;当,即时,取得最小值.81.已知函数求函数的最小正周期;若函数对任意,有,求函数在上的值域.【参考答案】解:,的最小正周期;函数对任意,有,,当时,则,则,即,解得.综上所述,函数在上的值域为:.82.已知向量,.当时,求的值;设函数,且,求的最大值以及对应的的值.【参考答案】解:因为,所以,因为否则与矛盾,所以,所以;,因为,所以,所以当,即时,函数的最大值为.83.已知函数.求的值;从①;②这两个条件中任选一个,作为题目的已知条件,求函数在上的最小值,并直接写出函数的一个周期.【参考答案】解:Ⅰ由函数,则;Ⅱ选择条件①,则的一个周期为;由;,因为,所以;所以,所以;当,即时,在取得最小值为.选择条件②,则的一个周期为;由;因为,所以;所以当,即时,在取得最小值为.,,84.已知函数.求函数的最小正周期和单调递增区间;若存在满足,求实数的取值范围.【参考答案】解:,函数的最小正周期.由,得,的单调递增区间为.当时,可得:,令.所以若存在,满足,则实数的取值范围为.85.已知函数.求函数的单调减区间;将函数的图象向左平移个单位,再将所得的图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,求在上的值域.【参考答案】解:函数,当,解得:,因此,函数的单调减区间为;将函数的图象向左平移个单位,得的图象,再将所得的图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,,,故的值域为.86.函数的部分图象如图所示.求的解析式;设,求函数在上的最大值,并确定此时的值.【参考答案】解:由图知,,则,,,,,,,,的解析式为;由可知:,,,,当即时,.87.已知函数的一系列对应值如下表:根据表格提供的数据求函数的一个解析式.根据的结果,若函数周期为,当时,方程恰有两个不同的解,求实数的取值范围.【参考答案】解:设的最小正周期为,则,由,得.又由解得令,即,解得,.函数的最小正周期为,且,.令.,,的图像如图.在上有两个不同的解时,,方程在时恰有两个不同的解,则,即实数的取值范围是.88.已知函数的部分图象如图所示.求函数的解析式;求函数在区间上的最大值和最小值.【参考答案】解:由题意可知,,,得,解得.,即,,,所以,故;当时,,得;当时,即有时,函数取得最小值;当时,即有时,函数取得最大值.故,;89.已知函数.求的值;当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.【参考答案】解:Ⅰ,.Ⅱ,..由不等式恒成立,得,解得.实数的取值范围为.90.设函数,.已知,函数是偶函数,求的值;求函数的值域.【参考答案】解:由,得,为偶函数,,,或,,,,,函数的值域为:.高考真题91.(2016山东)设.求的单调递增区间;把的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍纵坐标不变,再把得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求的值.【参考答案】解:由,由,得,所以的单调递增区间是.由知,把的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍纵坐标不变,得到的图象,再把得到的图象向左平移个单位,得到的图象,即.所以.92.(2020安徽)在平面四边形中,,,,.求;若,求.解:,,,.由正弦定理得:,即,,,,.,,,.93.(2105重庆)已知函数求的最小正周期和最大值;讨论在上的单调性.【参考答案】解:.所以的最小正周期,当时,最大值为.当时,有,从而时,即时,单调递增,时,即时,单调递减,综上所述,单调增区间为,单调减区间为94.(2020上海)已知.求的值求的值.【解答】解:原式原式.95.(2017山东)设函数,其中,已知.Ⅰ求;Ⅱ将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的倍纵坐标不变,再将得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求在上的最小值.解:Ⅰ函数,又,,,解得,又,Ⅱ由Ⅰ知,,,将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的倍纵坐标不变,得到函数的图象;再将得到的图象向左平移个单位,得到的图象,函数当时,,,当时,取得最小值是.96(2019上海)已知等差数列的公差,数列满足,集合.若,求集合;若,求使得集合恰好有两个元素;若集合恰好有三个元素:,是不超过的正整数,求的所有可能的值.【参考答案】解:等差数列的公差,数列满足,集合.当,集合,数列满足,集合恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列的终边落在轴的正负半轴上时,集合恰好有两个元素,此时,②终边落在上,要使得集合恰好有两个元素,可以使,的终边关于轴对称,如图,,此时,综上,或者.①当时,,数列为常数列,仅有个元素,显然不符合条件;②当时,,,数列的周期为,中有个元素,显然不符合条件;③当时,,集合,情况满足,符合题意.④当时,,,,,或者,,当时,集合,符合条件.⑤当时,,,,,或者,,因为,取,,集合满足题意.⑥当时,,,所以,,或者,,,取,,,满足题意.⑦当时,,,所以,,或者,,,故取,,,,当时,如果对应着个正弦值,故必有一个正弦值对应着个点,必然存在,有,,,,,不符合条件.当时,如果对应着个正弦值,故必有一个正弦值对应着个点,必然存在,有,,不是整数,不符合条件.当时,如果对应着个正弦值,故必有一个正弦值对应着个点,必然存在,有或者,,或者,此时,均不是整数,不符合题意.综上,,,,.97.(2017全国)已知集合是满足下列性质的函数的全体:存在非零常数,对任意,有成立.函数是否属于集合?说明理由;设函数,且的图象与的图象有公共点,证明:;若函数,求实数的取值范围.【参考答案】解:对于非零常数,,.因为对任意,不能恒成立,所以;因为函数且的图象与函数的图象有公共点,所以方程组:有解,消去得,显然不是方程的解,所以存在非零常数,使.于是对于有故;当时,,显然.当时,因为,所以存在非零常数,对任意,有成立,即.因为,且,所以,,。
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最新数学三角函数与解三角形解答题100题一、解答题1.(2020·山西高三期末(理))在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且()sin cos 2sin sin cos B A C A B =-.(1)求B ;(2)若5b =,且AC 边上的中线长为3,求ABC ∆的面积. 【答案】(1)3π;(22.(2018·江苏高三期末(理))已知ABC ∆中,a ,b ,c 分别为三个内角A ,B ,Csin cos +C c B c =, (1)求角B ; (2)若2b ac =,求11tan tan A C +的值. 【答案】(1)3B π=;. 3.(2020·广东高一期末)已知02πα<<,且513sin α=. ()1求tan α的值; ()2求()222222sin sin sin cos sin απααπαα--⎛⎫++ ⎪⎝⎭的值. 【答案】(1)512;(2)7174.(2020·广东高三期末(理))在ABC n 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin sin sin c B A a b B C-=+-. (1)求角A ; (2)若3,cos a B ==,求ABC n 的面积. 【答案】(1)60A ︒=;(2)ABC S =△5.(2017·江苏高考模拟)已知向量),1m x =-r,()2sin ,cos n x x =r.(1)当3x π=时,求m n ⋅r r的值;(2)若0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且12m n ⋅=-r r,求cos2x 的值. 【答案】(1)12(2)66.(2016·安徽高一期末)若函数2cos 2sin y x p x q =++有最大值9,最小值6,求实数,p q 的值. 【答案】,.7.(2017·广西南宁三中高一期末(理))已知向量a r=(cos 32x ,sin32x),b r =(-sin2x ,-cos 2x ),其中x ∈[2π,π]. (1)若|a r +b r|x 的值;(2)函数f(x)=a r ·b r +|a r +b r |2,若()c f x >恒成立,求实数c 的取值范围.【答案】(1)712π或1112π;(2)()5,+∞. 8.(2020·四川高一期末)已知()()()()3sin cos 2cos 2cos sin 2f ππαπαααπαπα⎛⎫--- ⎪⎝⎭=⎛⎫--- ⎪⎝⎭. (1)化简()fα;(2)若α是第三象限角,且()1sin 5απ-=,求()f α的值. 【答案】(1)()cos f αα=-;(2)5. 9.(2019·上海市南洋模范中学高一期末)已知小岛A 的周围38海里内有暗礁,船正向南航行,在B 处测得小岛A 在船的南偏东30°,航行30海里后在C 处测得小岛A 在船的南偏东45°,如果此船不改变航向,继续向南航行,问有无触礁的危险?【答案】继续向南航行无触礁的危险. 10.(2011·辽宁高一期末(理))已知函数22()3sin cos 2sin 0)122f x x x x x πωωωωω⎛⎫=+-+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π(1)求()f x 的递增区间(2)在∆ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知1,()1a b f A ===求C ∠的大小【答案】(1)5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)712C π=或12π. 11.(2019·福建高二期末(理))在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,cos sin B b A =.(1)求角B 的大小;(2)AD 是BC 边上的中线,若AD AB ⊥,2AB =,求AC 的长.【答案】(1)3π(2)12.(2020·浙江高二期末)如图,在四棱锥P −ABCD 中,底面ABCD 为梯形,AD//BC ,AB =BC =CD =1,DA =2,DP ⊥平面ABP ,O,M 分别是AD,PB 的中点. (Ⅰ)求证:PD//平面OCM ;(Ⅱ)若AP 与平面PBD 所成的角为60∘,求线段PB 的长. 【答案】(Ⅰ)见解析; (Ⅱ)PB =√33. 13.(2019·吉林长春市实验中学高一期末)已知函数sin(),(0))4(f x x πωω=+<的最小正周期为π.(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)说明如何由函数sin y x =的图象经过变换得到函数()f x 的图象. 【答案】(1)3[,]()88k k k ππππ-+∈Z (2)详见解析14.(2014·浙江高考模拟(理))已知函数()f x x ω=(0,0)A ω>>的部分图像如图所示.P 、Q 分别是图像上的一个最高点和最低点,R 为图像与x 轴的交点,且四边形OQRP 为矩形.(Ⅰ)求()f x 的解析式; (Ⅱ)将()y f x =的图像向右平移12个单位长度后,得到函数()y g x =的图像.已知35(,)22α∈,()g α=,求()f α的值.【答案】(1)()3sin2f x x π=;(2).15.(2019·湖南高一期末)已知α,,2πβπ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,且3cos 5α=-(Ⅰ)求tan 4πα⎛⎫-⎪⎝⎭的值; (Ⅱ)若()3sin 5αβ-=,求sin β的值. 【答案】(Ⅰ) 7-;(Ⅱ) 116.(2019·上海市嘉定区第二中学高二期末)已知a b vv、是两个不平行的向量,()()cos sin cos sin a b ααββ==v v,,,. (1)求证:()()a b a b +⊥-v vv v ;(2)若3•4445a b πππαβ⎛⎫∈-== ⎪⎝⎭v v ,,,,求sin 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值 【答案】(1)见详解 (2)45-17.(2019·安徽亳州二中高二期末(理))某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.(1)sin 213°+cos 217°-sin13°cos17° (2)sin 215°+cos 215°-sin15°cos15° (3)sin 218°+cos 212°-sin18°cos12° (4)sin 2(-18°)+cos 248°- sin 2(-18°)cos 248° (5)sin 2(-25°)+cos 255°- sin 2(-25°)cos 255° Ⅰ 试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数Ⅱ 根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广位三角恒等式,并证明你的结论 【答案】见解析【考点定位】本题主要考察同角函数关系、两角和与差的三角函数公式、二倍角公式,考查运算能力、特殊与一般思想、化归与转化思想 18.(2020·内蒙古高一期末)已知函数()()()()()3ππsin πcos 2cos sin 222sin 2πcos πx x x x f x x x ⎛⎫⎛⎫-++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-+.(1)化简()f x ; (2)若tan 4α=,求()fα的值.【答案】(1)22sin 2cos 2sin cos x xx x+⋅;(2)94.19.(2018·江苏高一期末)已知3sin 5α=-,3,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.(1)求sin 4πα⎛⎫+⎪⎝⎭的值; (2)求cos 24πα⎛⎫-⎪⎝⎭的值. 【答案】(1)10-;(2)50. 20.(2020·广东高三期末(理))在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对应边分别为a ,b ,c ,已知22A B C =≠,且2222sin a c b ac C +=+.(1)求A ;(2)若ABC ∆的面积为2,求a . 【答案】(1)4A π=(2)a =21.(2020·河南高二期末(理))在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知()223a b c ab +=+.(1)求C 的值; (2)若ABC ∆的面积为2,c =a 、b 的值. 【答案】(1)3C π=;(2)23a b =⎧⎨=⎩或32a b =⎧⎨=⎩.22.(2018·吉林高考模拟(理))已知函数()22cos 2sin cos 3f x x x x π⎛⎫=-+-+ ⎪⎝⎭(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和单调递增区间; (Ⅱ)若存在,123t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦满足()()20f t t m ⎡⎤-->⎣⎦,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)(),k Z 63T k k πππππ⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦,单调递增区间为(2)(),1-∞-23.(2018·上海高二期末)如图1,点A 为半径为2千米的圆形海岛的最东端,点B 为最北端,在点A 的正东4千米C 处停泊着一艘缉私艇,某刻,发现在B 处有一小船正以速度v (千米/小时)向正北方向行驶,已知缉私艇的速度为3v (千米/小时) . (1)为了在最短的时间内拦截小船检查,缉私艇应向什么方向行驶? (精确到1o ) (2)海岛上有一快艇要为缉私艇送去给养,问选择海岛边缘的哪一点M 出发才能行程最短? (如图2建立坐标系, 用坐标表示点M 的位置)【答案】(1)缉私艇应向西偏北36.8o 的方向行驶;(2)68,55⎛⎫ ⎪⎝⎭M24.(2020·河北高一期末)在平面直角坐标系xOy中,已知向量22m ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭r,(),n sin cos αα=r ,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.(1)若m n ⊥r r,求tan α的值;(2)若m r 与n r的夹角为3π,求α的值. 【答案】(1)tan 1α=;(2)512πα=25.(2020·河南高二期末(文))在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,且(2)cos cos a c B b C -=. (1)求角B 的大小; (2)若,24A a π==,求△ABC 的面积.【答案】(1)3B π=.(2)32+. 26.(2018·北京高一期末)已知向量()sin ,1a x =v,()1,b k =v ,()f x a b =⋅v v .(Ⅰ)若关于x 的方程()1f x =有解,求实数k 的取值范围; (Ⅱ)若()13f k α=+且()0,απ∈,求tan α.【答案】(1) []0,2 (2) tan α=27.(2017·河南高一期末)已知函数())cos cos f x x x x =+,x ∈R .(1)求函数()f x 的最大值; (2)若324f θ⎛⎫=⎪⎝⎭,R θ∈,求3f πθ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)()max 13122f x =+=;(2)11.828.(2015·四川高考模拟(理))已知向量p r=(2sin x ),q r=(-sin x,2sinx ),函数f (x )=p r ·q r(1)求f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且f (C )=1,c =1,ab =且a>b ,求a ,b 的值.【答案】(1)f (x )的单调增区间是[,]()36k k k Z ππππ-+∈.(2)a =2,b29.(2020·云南昆明一中高三期末(理))在ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,,cos 3a b c A B C ==. (1)求tan C ;(2)若ABC V ,求b .【答案】(1;(2)b .30.(2019·天津高三期末(文))在ABC V 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =πC 3=. ()1若2sinA 3sinB =,求a ,b ;()2若cosB =,求sin2A 的值.【答案】(1)?a 3=,b 2=. ; (2 31.(2019·玉溪市民族中学高一期末) 已知函数()2sin(2)6f x x π=-。