高考真题:三角函数及解三角形综合
高考数学专题复习:三角函数与解三角形测试题及详解

高考数学专题复习:三角函数与解三角形第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。
)1.(2011·宁夏银川一中检测)y =(sin x +cos x )2-1是( ) A .最小正周期为2π的偶函数 B .最小正周期为2π的奇函数 C .最小正周期为π的偶函数 D .最小正周期为π的奇函数[答案] D[解析] y =(sin x +cos x )2-1=2sin x cos x =sin2x ,所以函数y =(sin x +cos x )2-1是最小正周期为π的奇函数.2.(2011·宁夏银川月考、山东聊城一中期末)把函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移π6个单位,再将图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)所得的图象解析式为y =sin x ,则( )A .ω=2,φ=π6B .ω=2,φ=-π3C .ω=12,φ=π6D .ω=12,φ=π12[答案] B[分析] 函数y =sin(ωx +φ)经过上述变换得到函数y =sin x ,把函数y =sin x 的图象经过上述变换的逆变换即可得到函数y =sin(ωx +φ)的图象.[解析] 把y =sin x 图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍得到的函数解析式是y =sin2x ,再把这个函数图象向右平移π6个单位,得到的函数图象的解析式是y =sin2⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,与已知函数比较得ω=2,φ=-π3. [点评] 本题考查三角函数图象的变换,试题设计成逆向考查的方式更能考查出考生的分析解决问题的灵活性,本题也可以根据比较系数的方法求解,根据已知的变换方法,经过两次变换后函数y =sin(ωx +φ)被变换成y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx 2+ωπ6+φ比较系数也可以得到问题的答案.3.(2011·辽宁沈阳二中阶段检测)若函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0)的最小正周期为1,则它的图像的一个对称中心为( )A.⎝⎛⎭⎫-π8,0 B.⎝⎛⎭⎫π8,0C .(0,0) D.⎝⎛⎭⎫-π4,0 [答案] A[分析] 把函数化为一个角的一种三角函数,根据函数的最小正周期求出ω的值,根据对称中心是函数图象与x 轴的交点进行检验或直接令f (x )=0求解.[解析] f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4,这个函数的最小正周期是2πω,令2πω=1,解得ω=2,故函数f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,把选项代入检验知点⎝⎛⎭⎫-π8,0为其一个对称中心.[点评] 函数y =A sin(ωx +φ)的图象的对称中心,就是函数图象与x 轴的交点. 4.(2011·江西南昌市调研)已知函数y =A sin(ωx +φ)+m (A >0,ω>0)的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则符合条件的函数解析式是( )A .y =4sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+2 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3+2 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6+2 [答案] D[解析] 由最大值为4,最小值为0得⎩⎪⎨⎪⎧ A +m =4-A +m =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧A =2m =2, 又因为正周期为π2,∴2πω=π2,∴ω=4,∴函数为y =2sin(4x +φ)+2,∵直线x =π3为其对称轴,∴4×π3+φ=π2+k π,k ∈Z ,∴φ=k π-5π6,取k =1知φ=π6,故选D.5.(文)(2011·北京朝阳区期末)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,只要将函数y =sin2x 的图象( )A .向左平移π4个单位B .向右平移π4个单位C .向右平移π8个单位D .向左平移π8个单位[答案] C[解析] y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=sin2⎝⎛⎭⎫x -π8,故只要将y =sin2x 的图象向右平移π8个单位即可.因此选C.(理)(2011·东北育才期末)已知a =(cos x ,sin x ),b =(sin x ,cos x ),记f (x )=a ·b ,要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图像,只需将函数y =f (x )的图像( )A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度[答案] C[解析] f (x )=a ·b =cos x sin x +sin x cos x =sin2x ,y =cos 2x -sin 2x =cos2x =sin ⎝⎛⎭⎫π2+2x =sin2⎝⎛⎭⎫x +π4,可将f (x )的图象向左平移π4个单位长度得到,故选C. 6.(文)(2011·北京西城区期末)已知△ABC 中,a =1,b =2,B =45°,则角A 等于( ) A .150° B .90° C .60° D .30°[答案] D[解析] 根据正弦定理得1sin A =2sin45°,∴sin A =12,∵a <b ,∴A 为锐角,∴A =30°,故选D.(理)(2011·福州期末)黑板上有一道解答正确的解三角形的习题,一位同学不小心把其中一部分擦去了,现在只能看到:在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知a =2,……,解得b = 6.根据以上信息,你认为下面哪个选项可以作为这个习题的其余已知..条件..( ) A .A =30°,B =45° B .c =1,cos C =13C .B =60°,c =3D .C =75°,A =45° [答案] D[分析] 可将选项的条件逐个代入验证. [解析] ∵2sin30°≠6sin45°,∴A 错;∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =4+6-146≠13,∴B 错;∵a 2+c 2-b 22ac =4+9-612=712≠cos60°,∴C 错,故选D.7.(文)(2011·黄冈市期末)已知函数y =A sin(ωx +φ)+b 的一部分图象如图所示,如图A >0,ω>0,|φ|<π2,则( )A .φ=-π6B .φ=-π3[答案] D[解析] 由图可知⎩⎪⎨⎪⎧ A +b =4-A +b =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧A =2b =2, 又T 4=5π12-π6=π4,∴T =π,∴ω=2, ∴y =2sin(2x +φ)+2,将⎝⎛⎭⎫5π12,2代入得sin ⎝⎛⎭⎫5π6+φ=0,结合选项知选D. (理)(2011·蚌埠二中质检)函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如右图所表示,A 、B 分别为最高与最低点,并且两点间的距离为22,则该函数的一条对称轴为( )A .x =2πB .x =π2C .x =1D .x =2[答案] C[解析] ∵函数y =cos(ωx +φ)为奇函数,0<φ<π,∴φ=π2,∴函数为y =-sin ωx ,又ω>0,相邻的最高点与最低点A 、B 之间距离为22,∴ω=π2,∴y =-sin π2x ,其对称轴方程为π2x=k π+π2,即x =2k +1(k ∈Z ),令k =0得x =1,故选C.8.(文)(2011·安徽百校联考)已知cos ⎝⎛⎭⎫3π2-φ=32,且|φ|<π2,则tan φ等于( ) A .-33B.33C. 3 D .- 3[答案] D[解析] 由cos ⎝⎛⎭⎫3π2-φ=32得,sin φ=-32, 又|φ|<π2,∴cos φ=12,∴tan φ=- 3.(理)(2011·山东日照调研)已知cos α=-45且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4等于( )C.17 D .7[答案] C[解析] ∵cos α=-45,π2≤α≤π,∴sin α=35,∴tan α=-34,∴tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tan π41-tan α·tan π4=-34+11-⎝⎛⎭⎫-34×1=17,故选C. 9.(2011·巢湖质检)如图是函数y =sin(ωx +φ)的图象的一部分,A ,B 是图象上的一个最高点和一个最低点,O 为坐标原点,则OA →·OB →的值为( )A.12π B.19π2+1 C.19π2-1 D.13π2-1 [答案] C[解析] 由图知T 4=5π12-π6=π4,∴T =π,∴ω=2,∴y =sin(2x +φ),将点⎝⎛⎭⎫-π12,0的坐标代入得sin ⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0, ∴φ=π6,∴A ⎝⎛⎭⎫π6,1,B ⎝⎛⎭⎫2π3,-1,∴OA →·OB →=π29-1,故选C. 10.(2011·潍坊一中期末)已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π3,π4]上的最大值是2,则ω的最小值等于( )A.23B.32 C .2 D .3[答案] C[解析] 由条件知f ⎝⎛⎭⎫π4=2sin π4ω=2,∴ω=8k +2,∵ω>0,∴ω最小值为2. 11.(文)(2011·烟台调研)已知tan α=2,则2sin 2α+1sin2α=( )A.53 B .-134C.135D.134[答案] D[解析] ∵tan α=2,∴2sin 2α+1sin2α=3sin 2α+cos 2α2sin αcos α=3tan 2α+12tan α=134.(理)(2011·四川广元诊断)tan10°+tan50°+tan120°tan10°·tan50°的值应是( )A .-1B .1C .- 3 D. 3 [答案] C [解析]原式=tan (10°+50°)(1-tan10°tan50°)-tan60°tan10°tan50°=3-3tan10°tan50°-3tan10°tan50°=- 3.12.(2011·温州八校期末)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,设命题p :a sin B =b sin C =csin A,命题q :△ABC 是等边三角形,那么命题p 是命题q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件[答案] C[解析] ∵a sin B =b sin C =csin A ,∴由正弦定理得sin A sin B =sin B sin C =sin Csin A,∴sin A =sin B =sin C ,即a =b =c ,∴p ⇔q ,故选C.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上) 13.(文)(2011·山东日照调研)在△ABC 中,若a =b =1,c =3,则∠C =________. [答案]2π3[解析] cos C =a 2+b 2-c 22ab =1+1-32=-12,∴C =2π3.(理)(2011·四川资阳模拟)在△ABC 中,∠A =π3,BC =3,AB =6,则∠C =________.[答案] π4[解析] 由正弦定理得3sin π3=6sin C ,∴sin C =22,∵AB <BC ,∴C <A ,∴C =π4.14.(2011·山东潍坊一中期末)若tan α=2,tan(β-α)=3,则tan(β-2α)的值为________. [答案] 17[解析] tan(β-2α)=tan[(β-α)-α] =tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)·tan α=3-21+3×2=17.15.(2011·安徽百校论坛联考)已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-m 在x ∈[0,π2]上有两个不同的零点,则m 的取值范围是________.[答案] [-1,2][解析] f (x )在[0,π2]上有两个不同零点,即方程f (x )=0在[0,π2]上有两个不同实数解,∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,x ∈[0,π2]与y =m 有两个不同交点, ∵0≤x ≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6,∴-12≤sin(2x -π6)≤1,∴-1≤y ≤2,∴-1≤m ≤2.16.(2011·四川广元诊断)对于函数f (x )=2cos 2x +2sin x cos x -1(x ∈R )给出下列命题:①f (x )的最小正周期为2π;②f (x )在区间[π2,5π8]上是减函数;③直线x =π8是f (x )的图像的一条对称轴;④f (x )的图像可以由函数y =2sin2x 的图像向左平移π4而得到.其中正确命题的序号是________(把你认为正确的都填上).[答案] ②③[解析] f (x )=cos2x +sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,最小正周期T =π;由2k π+π2≤2x +π4≤2k π+3π2(k ∈Z )得k π+π8≤x ≤k π+5π8,故f (x )在区间[π2,5π8]上是减函数;当x =π8时,2x +π4=π2,∴x =π8是f (x )的图象的一条对轴称;y =2sin2x 的图象向左平移π4个单位得到的图象对应函数为y =2sin2⎝⎛⎭⎫x +π4,即y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2,因此只有②③正确. 三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)(2011·烟台调研)向量m =(a +1,sin x ),n =(1,4cos(x +π6)),设函数g (x )=m ·n (a ∈R ,且a 为常数).(1)若a 为任意实数,求g (x )的最小正周期;(2)若g (x )在[0,π3)上的最大值与最小值之和为7,求a 的值.[解析] g (x )=m ·n =a +1+4sin x cos(x +π6)=3sin2x -2sin 2x +a +1 =3sin2x +cos2x +a =2sin(2x +π6)+a(1)g (x )=2sin(2x +π6)+a ,T =π.(2)∵0≤x <π3,∴π6≤2x +π6<5π6当2x +π6=π2,即x =π6时,y max =2+a .当2x +π6=π6,即x =0时,y min =1+a ,故a +1+2+a =7,即a =2.18.(本小题满分12分)(2011·四川资阳模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)在x =π6取得最大值2,方程f (x )=0的两个根为x 1、x 2,且|x 1-x 2|的最小值为π.(1)求f (x );(2)将函数y =f (x )图象上各点的横坐标压缩到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在[-π4,π4]上的值域.[解析] (1)由题意A =2,函数f (x )最小正周期为2π,即2πω=2π,∴ω=1.从而f (x )=2sin(x +φ),∵f ⎝⎛⎭⎫π6=2,∴sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=1,则π6+φ=π2+2k π,即φ=π3+2k π, ∵0<φ<π,∴φ=π3.故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. (2)可知g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 当x ∈[-π4,π4]时,2x +π3∈[-π6,5π6],则sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3∈[-12,1],故函数g (x )的值域是[-1,2].19.(本小题满分12分)(2011·山西太原调研)在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知a +b =5,c =7,且4sin 2A +B 2-cos2C =72.(1)求角C 的大小; (2)求△ABC 的面积.[解析] (1)∵A +B +C =180°,4sin 2A +B 2-cos2C =72.∴4cos 2C 2-cos2C =72,∴4·1+cos C 2-(2cos 2C -1)=72,∴4cos 2C -4cos C +1=0,解得cos C =12,∵0°<C <180°,∴C =60°. (2)∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴7=(a +b )2-3ab ,解得ab =6. ∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.20.(本小题满分12分)(2011·辽宁大连联考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若f ⎝⎛⎭⎫α2=45,0<α<π3,求cos α的值. [解析] (1)由图象知A =1f (x )的最小正周期T =4×⎝⎛⎭⎫5π12-π6=π,故ω=2πT =2 将点⎝⎛⎭⎫π6,1代入f (x )的解析式得sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=1, 又|φ|<π2,∴φ=π6故函数f (x )的解析式为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 (2)f ⎝⎛⎭⎫α2=45,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45,又0<α<π3,∴π6<α+π6<π2,∴cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=35. 又cos α=[(α+π6)-π6]=cos ⎝⎛⎭⎫α+π6cos π6+sin ⎝⎛⎭⎫α+π6sin π6=33+410. 21.(本小题满分12分)(文)(2011·浙江宁波八校联考)A 、B 是单位圆O 上的动点,且A 、B 分别在第一、二象限,C 是圆O与x 轴正半轴的交点,△AOB 为等腰直角三角形.记∠AOC =α.(1)若A 点的坐标为⎝⎛⎭⎫35,45,求sin 2α+sin2αcos 2α+cos2α的值; (2)求|BC |2的取值范围. [解析] (1)∵tan α=4535=43,∴原式=tan 2α+2tan α2-tan 2α=20.(2)A (cos α,sin α),B (cos(α+π2),sin(α+π2)),且C (1,0)|BC |2=[cos(α+π2)-1]2+sin 2(α+π2)=2+2sin α而A ,B 分别在第一、二象限,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴|BC |2的取值范围是(2,4).(理)(2011·华安、连城、永安、漳平、龙海、泉港六校联考)A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,且其对边分别为a 、b 、c ,若m =⎝⎛⎭⎫-cos A 2,sin A 2,n =⎝⎛⎭⎫cos A 2,sin A 2,且m ·n =12. (1)求角A 的大小;(2)若a =23,三角形面积S =3,求b +c 的值. [解析] (1)m ·n =-cos 2A 2+sin 2A 2=-cos A =12,∴cos A =-12,∵A ∈(0°,180°),∴A =120°.(2)S △ABC =12bc sin120°= 3含详解答案 ∴bc =4,又∵a 2=b 2+c 2-2bc cos120°=b 2+c 2+bc =(b +c )2-bc =12,∴b +c =4.22.(本小题满分12分)(2011·黑龙江哈六中期末)在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3. (1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,求△ABC 的面积.[解析] (1)由余弦定理及已知条件得,a 2+b 2-ab =4,又因为△ABC 的面积等于3,所以12ab sin C =3,得ab =4.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2. (2)由题意得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A ,即sin B cos A =2sin A cos A ,当cos A =0时,A =π2,B =π6,a =433,b =233, 当cos A ≠0时,得sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a , 解得a =233,b =433. 所以△ABC 的面积S =12ab sin C =233.。
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
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高三数学三角函数综合试题答案及解析

高三数学三角函数综合试题答案及解析1.已知函数,则的值为 .【答案】.【解析】∵,两边求导,∴,令,得,∴,∴,即.【考点】导数的运用.2.已知函数.(1)求的最小正周期和最小值;(2)若,且,求的值.【答案】(1),;(2).【解析】(1)首先根据二倍角公式进行化简,并将函数的解析式化为的形式,然后利用最小正周期公式,最小值为,可得结果;(2)将代入,化简,利用得到三角函数值,根据,得到的值.此题考察三角函数的化简求值,属于基础题.试题解析:(1)解:, 4分,,所以的最小正周期为,最小值为. 8分(2)解:,所以, 11分因为,,所以,因此的值为. 13分【考点】1.三角函数的化简;2.三角函数的求值.3.函数的值域为.【答案】【解析】令,则.【考点】1、三角函数;2、二次函数;3、换元法.4.已知,,则x= .(结果用反三角函数表示)【答案】【解析】本题关键是注意反三角函数值的取值范围,适当利用诱导公式,,,而,故,即.【考点】反正弦函数.5.已知函数.(Ⅰ)求的单调减区间;(Ⅱ)求在区间上最大值和最小值.【答案】(Ⅰ)函数的单调减区间是:;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)将降次化一,化为的形式,然后利用正弦函数的单调区间,即可求得其单调递增区间.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,又的范围为,由此可得的范围,进而求得的范围.试题解析:.函数的单调减区间是:.的范围为,所以,所以即:【考点】1、三角恒等变换;2、三角函数的单调区间及范围.6.如图,两座建筑物的底部都在同一个水平面上,且均与水平面垂直,它们的高度分别是9和15,从建筑物的顶部看建筑物的视角.⑴求的长度;⑵在线段上取一点点与点不重合),从点看这两座建筑物的视角分别为问点在何处时,最小?【答案】⑴;⑵当为时,取得最小值.【解析】⑴根据题中图形和条件不难想到作,垂足为,则可题中所有条件集中到两个直角三角形中,由,而在中,再由两角和的正切公式即可求出的值,又,可求出的值;⑵由题意易得在两直角三角形中,可得,再由两角和的正切公式可求出的表达式,由函数的特征,可通过导数求出函数的单调性和最值,进而求出的最小值,即可确定出的最小值.试题解析:⑴作,垂足为,则,,设,则 2分,化简得,解之得,或(舍)答:的长度为. 6分⑵设,则,. 8分设,,令,因为,得,当时,,是减函数;当时,,是增函数,所以,当时,取得最小值,即取得最小值, 12分因为恒成立,所以,所以,,因为在上是增函数,所以当时,取得最小值.答:当为时,取得最小值. 14分【考点】1.两角和差的正切公式;2.直角三角形中正切的表示;3.导数在函数中的运用7.已知以角为钝角的的三角形内角的对边分别为、、,,且与垂直.(1)求角的大小;(2)求的取值范围【答案】(1);(2).【解析】(1)观察要求的结论,易知要列出的边角之间的关系,题中只有与垂直提供的等量关系是,即,这正是我们需要的边角关系.因为要求角,故把等式中的边化为角,我们用正弦定理,,,代入上述等式得,得出,从而可求出角;(2)要求的范围,式子中有两个角不太好计算,可以先把两个角化为一个角,由(1),从而,再所其化为一个三角函数(这是解三角函数问题常用方法),下面只要注意这个范围即可.试题解析:1)∵垂直,∴(2分)由正弦定理得(4分)∵,∴,(6分)又∵∠B是钝角,∴∠B(7分)(2)(3分)由(1)知A∈(0,),, (4分),(6分)∴的取值范围是(7分)【考点】(1)向量的垂直,正弦定理;(2)三角函数的值域.8.已知向量,,(Ⅰ)若,求的值;(Ⅱ)在中,角的对边分别是,且满足,求函数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查两角和与差的正弦公式、二倍角公式、余弦定理、三角函数的值域等基础知识,考查运用三角公式进行三角变换的能力和基本的运算能力.第一问,利用向量的数量积将坐标代入得表达式,利用倍角公式、两角和的正弦公式化简表达式,因为,所以得到,而所求中的角是的2倍,利用二倍角公式计算;第二问,利用余弦定理将已知转化,得到,得到,得到角的范围,代入到中求值域.试题解析:(Ⅰ)∵,而,∴,∴,(Ⅱ)∵,∴,即,∴,又∵,∴,又∵,∴,∴.【考点】1.向量的数量积;2.倍角公式;3.两角和与差的正弦公式;4.余弦公式;5.三角函数的值域.9.若,且,则 ( )A.B.C.D.【答案】B.【解析】,故选B.【考点】1.三角函数诱导公式;2.三角函数平方关系.10.在△ABC中,角均为锐角,且,则△ABC的形状是()A.锐角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.钝角三角形【答案】D.【解析】又角均为锐角,则且中,,故选D.【考点】1.诱导公式;2.正弦函数的单调性.11.已知函数为常数).(Ⅰ)求函数的最小正周期;(Ⅱ)若时,的最小值为,求a的值.【答案】(Ⅰ)的最小正周期;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)求函数的最小正周期,由函数为常数),通过三角恒等变化,把它转化为一个角的一个三角函数,从而可求函数的最小正周期;(Ⅱ)利用三角函数的图像,及,可求出的最小值,让最小值等于,可求出a的值.试题解析:(Ⅰ)∴的最小正周期(Ⅱ)时,时,取得最小值【考点】三角函数的性质.12.已知函数.(1)求函数的最小正周期;(2)求函数在区间上的函数值的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)函数.通过二倍角的逆运算将单角升为二倍角,再化为一个三角函数的形式,从而求出函数的周期.(2)x的范围是所以正弦函数在是递增的.所以f(x)的范围是本题考查三角函数的单调性,最值,三角函数的化一公式,涉及二倍角的逆运算等.三角函数的问题要关注角度的变化,角度统一,二次式化为一次的,三角函数名称相互转化.切化弦,弦化切等数学思想.试题解析:(1) 4分6分故的最小正周期为 8分(2)当时, 10分故所求的值域为 12分【考点】1.三角函数的化一公式.2.二倍角公式.3.函数的单调性最值问题.13.下列命题中:函数的最小值是;②在中,若,则是等腰或直角三角形;③如果正实数满足,则;④如果是可导函数,则是函数在处取到极值的必要不充分条件.其中正确的命题是_____________.【答案】②③④.【解析】当,等号成立时当且仅当“即”,显然不成立,则命题①不正确;在中,若,则或,则是等腰或直角三角形,故②正确;由,因为正实数,满足,所以,故③正确;如果是可导函数,若函数在处取到极值,则,当,,但函数在处无极值,则是函数在处取到极值的必要不充分条件,故④正确.【考点】基本不等式、三角函数性质、不等式及导数的性质.14.已知向量,函数.(1)求函数的最小正周期;(2)已知分别为内角、、的对边, 其中为锐角,且,求和的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据题意,再利用二倍角公式及辅助角公式将化简为;(2)将代入,得,因为,所以,再利用余弦定理,解出,最后根据三角形面积公式求出. 试题解析:(1)由题意所以.由(1),因为,所以,解得.又余弦定理,所以,解得,所以.【考点】1.三角函数恒等变形;2.三角函数周期;3.余弦定理及三角形面积公式.15.已知,,其中,若函数,且函数的图象与直线y=2两相邻公共点间的距离为.(l)求的值;(2)在△ABC中,以a,b,c(分别是角A,B,C的对边,且,求△ABC周长的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)先根据,结合二倍角公式以及和角公式化简,求得,函数最大值是,那么函数的图像与直线两相邻公共点间的距离正好是一个周期,然后根据求解的值;(2)先将代入函数的解析式得到:,由已知条件以及,结合三角函数的图像与性质可以解得,所以,由正弦定理得,那么的周长可以表示为:,由差角公式以及和角公式将此式化简整理得,,结合角的取值以及三角函数的图像与性质可得.试题解析:(1), 3分∵,∴函数的周期,∵函数的图象与直线两相邻公共点间的距离为.∴,解得. 4分(2)由(Ⅰ)可知,,∵,∴,即,又∵,∴,∴,解得. 7分由正弦定理得:,所以周长为:, 10分,所以三角形周长的取值范围是. 12分【考点】1.和角公式;2.差角公式;3.二倍角公式;4.三角函数的图像与性质;5.正弦定理16.已知向量,(Ⅰ)当时,求的值;(Ⅱ)求函数在上的值域.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)本小题主要利用向量平行的坐标运算得到,然后解出,再利用二倍角正切公式可得;(Ⅱ)本小题首先化简函数解析式,然后根据三角函数的图像与性质,得到三角函数的取值范围,进而求值域;试题解析:(Ⅰ),, 2分即,, 4分6分(Ⅱ)=10分,12分,即 14分【考点】1.平行向量;2.三角函数的图像与性质.17.已知 .【答案】【解析】.【考点】1.两角差的正切公式;2.三角函数的拆角方法.18.已知∈(,),sin=,则tan()等于()A.-7B.-C.7D.【答案】A.【解析】由题意,则.【考点】三角函数运算.19.在中,的对边分别为且成等差数列.(1)求B的值;(2)求的范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)对于三角形问题中的边角混合的式子,可以利用正弦定理和余弦定理边角转化,或边化角转化为三角函数问题,或角化边转化为代数问题来处理,该题由等差中项列式,再利用正弦定理边化角为,,又根据三角形内角的关系,得,进而求;(2)由(1)得,可得,代入所求式中,化为自变量为的函数解析式,再化为,然后根据的范围,确定的范围,进而结合的图象确定的范围,进而求的范围.试题解析:(1)成等差数列,∴,由正弦定理得,,代入得,,即:,,又在中,,∵,∴;(2)∵,∴,∴===,∵,∴,∴,∴的取值范围是.【考点】1、等差中项;2、正弦定理;3、型函数的值域.20.取得最小值a时,此时x的值为b,则取得最大值时,的值等于________。
高考数学三角函数试题及解析

三角函数与解三角形一.选择题1.(2014•广西)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣2.(2014•广西)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()A.B.C.D.3.(2014•河南)若tanα>0,则()A.sinα>0 B.cosα>0 C.sin2α>0 D.cos2α>04.(2014•河南)在函数①y=cos丨2x丨,②y=丨cosx丨,③y=cos(2x+)④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④ D.①③5.(2014•四川)为了得到函数y=sin(x+1)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点()A.向左平行移动1个单位长度 B.向右平行移动1个单位长度C.向左平行移动π个单位长度 D.向右平行移动π个单位长度6.(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x+)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π7.(2014•辽宁)将函数y=3sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数()A.在区间[,]上单调递减B.在区间[,]上单调递增C.在区间[﹣,]上单调递减D.在区间[﹣,]上单调递增8.(2014•江西)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若3a=2b,则的值为()A.﹣B.C.1 D.9.(2014•福建)将函数y=sinx的图象向左平移个单位,得到函数y=f(x)的函数图象,则下列说法正确的是()A.y=f(x)是奇函数 B.y=f(x)的周期为πC.y=f(x)的图象关于直线x=对称D.y=f(x)的图象关于点(﹣,0)对称10.(2014•安徽)若将函数f(x)=sin2x+cos2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是()A.B.C.D.二.填空题11.函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为_________ .12.(2014•重庆)将函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ<)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sinx的图象,则f()= _________ .13.(2014•上海)方程sinx+cosx=1在闭区间[0,2π]上的所有解的和等于_________ .14.(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(1,﹣cosθ),若•=0,则tanθ= _________ .15.(2014•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为_________ .16.(2014•湖北)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=,a=1,b=,则B= _________ .17.(2014•福建)在△ABC中,A=60°,AC=2,BC=,则AB等于_________ .18.(2014•北京)在△ABC中,a=1,b=2,cosC=,则c= _________ ;sinA= _________ .三.解答题19.(2014•广西)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B.20.(2014•重庆)在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a+b+c=8.(Ⅰ)若a=2,b=,求cosC的值;(Ⅱ)若sinAcos2+sinBcos2=2sinC,且△ABC的面积S=sinC,求a和b的值.21.(2014•天津)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,(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)求cos(2A﹣)的值.22.(2014•四川)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.23.(2014•江西)已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中a∈R,θ∈(0,π).(1)求a,θ的值;(2)若f()=﹣,α∈(,π),求sin(α+)的值.24.(2014•湖南)如图,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=,EA=2,∠ADC=,∠BEC=.(Ⅰ)求sin∠CED的值;(Ⅱ)求BE的长.25.已知函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=.(1)求A的值;(2)若f(θ)﹣f(﹣θ)=,θ∈(0,),求f(﹣θ).26.(2014•安徽)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cosA与a的值.三角函数与解三角形一.选择题1.(2014•广西)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣考点:任意角的三角函数的定义专题:三角函数的求值.分析:由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.解答:解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5.∴cosα===﹣,故选:D.点评:本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.2.(2014•广西)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()A.B.C.D.考点:异面直线及其所成的角专题:空间角.分析:由E为AB的中点,可取AD中点F,连接EF,则∠CEF为异面直线CE与BD所成角,设出正四面体的棱长,求出△CEF的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE与BD所成角的余弦值.解答:解:如图,取AD中点F,连接EF,CF,∵E为AB的中点,∴EF∥DB,则∠CEF为异面直线BD与CE所成的角,∵ABCD为正四面体,E,F分别为AB,AD的中点,∴CE=CF.设正四面体的棱长为2a,则EF=a,CE=CF=.在△CEF中,由余弦定理得:=.故选:B.点评:本题考查异面直线及其所成的角,关键是找角,考查了余弦定理的应用,是中档题.3.(2014•河南)若tanα>0,则()A.sinα>0 B.cosα>0 C.sin2α>0 D.cos2α>0考点:三角函数值的符号专题:三角函数的求值.分析:化切为弦,然后利用二倍角的正弦得答案.解答:解:∵tanα>0,∴,则sin2α=2sinαcosα>0.故选:C.点评:本题考查三角函数值的符号,考查了二倍角的正弦公式,是基础题.4.(2014•河南)在函数①y=cos丨2x丨,②y=丨cosx丨,③y=cos(2x+)④y=tan(2x﹣)中,最小正周期为π的所有函数为()A.①②③B.①③④C.②④D.①③考点:三角函数的周期性及其求法专题:三角函数的图像与性质.分析:根据三角函数的周期性,求出各个函数的最小正周期,从而得出结论.解答:解:∵函数①y=cos丨2x丨=cos2x,它的最小正周期为=π,②y=丨cosx丨的最小正周期为=π,③y=cos(2x+)的最小正周期为=π,④y=tan(2x﹣)的最小正周期为,故选:A.点评:本题主要考查三角函数的周期性及求法,属于基础题.5.(2014•四川)为了得到函数y=sin(x+1)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点()A.向左平行移动1个单位长度B.向右平行移动1个单位长度C.向左平行移动π个单位长度D.向右平行移动π个单位长度考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换专题:三角函数的图像与性质.分析:直接利用函数图象的平移法则逐一核对四个选项得答案.解答:解:∵由y=sinx到y=sin(x+1),只是横坐标由x变为x+1,∴要得到函数y=sin(x+1)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点向左平行移动1个单位长度.故选:A.点评:本题主要考查三角函数的平移.三角函数的平移原则为左加右减上加下减.是基础题.6.(2014•陕西)函数f(x)=cos(2x+)的最小正周期是()A.B.πC.2πD.4π考点:三角函数的周期性及其求法专题:三角函数的图像与性质.分析:由题意得ω=2,再代入复合三角函数的周期公式求解.解答:解:根据复合三角函数的周期公式得,函数f(x)=cos(2x+)的最小正周期是π,故选:B.点评:本题考查了三角函数的周期性,以及复合三角函数的周期公式应用,属于基础题.7.(2014•辽宁)将函数y=3sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数()A.在区间[,]上单调递减B.在区间[,]上单调递增C.在区间[﹣,]上单调递减D.在区间[﹣,]上单调递增考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换专题:三角函数的图像与性质.分析:直接由函数的图象平移得到平移后的图象所对应的函数解析式,然后利用复合函数的单调性的求法求出函数的增区间,取k=0即可得到函数在区间[,]上单调递增,则答案可求.解答:解:把函数y=3sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,得到的图象所对应的函数解析式为:y=3sin[2(x﹣)+].即y=3sin(2x﹣).由,得.取k=0,得.∴所得图象对应的函数在区间[,]上单调递增.故选:B.点评:本题考查了函数图象的平移,考查了复合函数单调性的求法,复合函数的单调性满足“同增异减”原则,是中档题.8.(2014•江西)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若3a=2b,则的值为()A.﹣B.C.1 D.考点:余弦定理;正弦定理专题:解三角形.分析:根据正弦定理,将条件进行化简即可得到结论.解答:解:∵3a=2b,∴b=,根据正弦定理可得===,故选:D.点评:本题主要考查正弦定理的应用,比较基础.9.(2014•福建)将函数y=sinx的图象向左平移个单位,得到函数y=f(x)的函数图象,则下列说法正确的是()A.y=f(x)是奇函数B.y=f(x)的周期为πC.y=f(x)的图象关于直线x=对称D.y=f(x)的图象关于点(﹣,0)对称考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换专题:三角函数的图像与性质.分析:利用函数图象的平移法则得到函数y=f(x)的图象对应的解析式为f(x)=cosx,则可排除选项A,B,再由cos=cos(﹣)=0即可得到正确选项.解答:解:将函数y=sinx的图象向左平移个单位,得y=sin(x+)=cosx.即f(x)=cosx.∴f(x)是周期为2π的偶函数,选项A,B错误;∵cos=cos(﹣)=0,∴y=f(x)的图象关于点(﹣,0)、(,0)成中心对称.故选:D.点评:本题考查函数图象的平移,考查了余弦函数的性质,属基础题.10.(2014•安徽)若将函数f(x)=sin2x+cos2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是()A.B.C.D.考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换专题:三角函数的求值.分析:利用两角和的正弦函数对解析式进行化简,由所得到的图象关于y轴对称,根据对称轴方程求出φ的最小值.解答:解:函数f(x)=sin2x+cos2x=sin(2x+)的图象向右平移φ的单位,所得图象是函数y=sin(2x+﹣2φ),图象关于y轴对称,可得﹣2φ=kπ+,即φ=﹣,当k=﹣1时,φ的最小正值是.故选:C.点评:本题考查三角函数的图象变换,考查正弦函数图象的特点,属于基础题.二.填空题11.函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx的最大值为.考点:三角函数的最值专题:三角函数的求值.分析:展开两角和的正弦,合并同类项后再用两角差的正弦化简,则答案可求.解答:解:∵f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcosx=sinxcosφ+cosxsinφ﹣2sinφcosx=sinxcosφ﹣sinφcosx=sin(x﹣φ).∴f(x)的最大值为1.故答案为:1.点评:本题考查两角和与差的正弦,考查了正弦函数的值域,是基础题.12.(2014•重庆)将函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ<)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sinx的图象,则f()= .考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换专题:三角函数的图像与性质.分析:哟条件根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得sin(2ωx+φ﹣ω)=sinx,可得2ω=1,且φ﹣ω=2kπ,k∈z,由此求得ω、φ的值,可得f(x)的解析式,从而求得f()的值.解答:解:函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ<)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,可得函数y=sin(2ωx+φ)的图象.再把所得图象再向右平移个单位长度得到函数y=sin[2ω(x﹣)+φ)]=sin(2ωx+φ﹣ω)=sinx的图象,∴2ω=1,且φ﹣ω=2kπ,k∈z,∴ω=,φ=,∴f(x)=sin(x+),∴f()=sin(+)=sin=.故答案为:.点评:本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.13.(2014•上海)方程sinx+cosx=1在闭区间[0,2π]上的所有解的和等于.考点:两角和与差的正弦函数;正弦函数的图象专题:三角函数的求值.分析:由三角函数公式可得sin(x+)=,可知x+=2kπ+,或x+=2kπ+,k∈Z,结合x∈[0,2π],可得x值,求和即可.解答:解:∵sinx+cosx=1,∴sinx+cosx=,即sin(x+)=,可知x+=2kπ+,或x+=2kπ+,k∈Z,又∵x∈[0,2π],∴x=,或x=,∴+=故答案为:点评:本题考查两角和与差的三角函数公式,属基础题.14.(2014•陕西)设0<θ<,向量=(sin2θ,cosθ),=(1,﹣cosθ),若•=0,则tanθ= .考点:平面向量数量积的运算专题:平面向量及应用.分析:由条件利用两个向量的数量积公式求得 2sinθcosθ﹣cos2θ=0,再利用同角三角函数的基本关系求得tan θ解答:解:∵=sin2θ﹣cos2θ=2sinθcosθ﹣cos2θ=0,0<θ<,∴2sinθ﹣cosθ=0,∴tanθ=,故答案为:.点评:本题主要考查两个向量的数量积公式,同角三角函数的基本关系,属于基础题.15.(2014•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为.考点:二倍角的余弦;两角和与差的正弦函数;三角函数的周期性及其求法专题:三角函数的图像与性质.分析:利用两角和的正弦公式、二倍角的余弦公式化简函数的解析式为f(x)=sin(2x+),从而求得函数的最小正周期解答:解:∵函数y=sin2x+cos2x=sin2x+=sin(2x+)+,故函数的最小正周期的最小正周期为=π,故答案为:π.点评:本题主要考查两角和的正弦公式、二倍角的余弦公式,正弦函数的周期性,属于基础题.16.(2014•湖北)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=,a=1,b=,则B= .考点:余弦定理专题:三角函数的求值.分析:利用正弦定理列出关系式,将a,sinA,b的值代入求出sinB的值,即可确定出B的度数.解答:解:∵在△ABC中,A=,a=1,b=,∴由正弦定理=得:sinB===,∵a<b,∴A<B,∴B=或.故答案为:或点评:此题考查了正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.17.(2014•福建)在△ABC中,A=60°,AC=2,BC=,则AB等于.考点:余弦定理;正弦定理专题:三角函数的求值.分析:利用余弦定理列出关系式,将AC,BC,以及cosA的值代入即可求出AB的长.解答:解:∵在△ABC中,A=60°,AC=b=2,BC=a=,∴由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccosA,即3=4+c2﹣2c,解得:c=1,则AB=c=1,故答案为:1点评:此题考查了余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握定理是解本题的关键.18.(2014•北京)在△ABC中,a=1,b=2,cosC=,则c= ;sinA= .考点:余弦定理专题:三角函数的求值;解三角形.分析:利用余弦定理列出关系式,将a,b,以及cosC的值代入求出c的值,由cosC的值求出sinC的值,再由a,c的值,利用正弦定理即可求出sinA的值.解答:解:∵在△ABC中,a=1,b=2,cosC=,∴由余弦定理得:c2=a2+b2﹣2abcosC=1+4﹣1=4,即c=2;∵cosC=,C为三角形内角,∴sinC==,∴由正弦定理=得:sinA===.故答案为:2;点评:此题考查了正弦、余弦定理,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握定理是解本题的关键.三.解答题19.(2014•广西)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B.考点:正弦定理的应用;三角函数中的恒等变换应用专题:解三角形.分析:由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tanC,利用tanB=tan[π﹣(A+B)]=﹣tan(A+B)即可得出.解答:解:∵3acosC=2ccosA,由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,∴3tanA=2tanC,∵tanA=,∴2tanC=3×=1,解得tanC=.∴tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)=﹣=﹣=﹣1,∵B∈(0,π),∴B=点评:本题考查了正弦定理、同角的三角函数基本关系式、两角和差的正切公式、诱导公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.20.(2014•重庆)在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c,且a+b+c=8.(Ⅰ)若a=2,b=,求cosC的值;(Ⅱ)若sinAcos2+sinBcos2=2sinC,且△ABC的面积S=sinC,求a和b的值.考点:余弦定理;正弦定理专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)由a+b+c=8,根据a=2,b=求出c的长,利用余弦定理表示出cosC,将三边长代入求出cosC的值即可;(Ⅱ)已知等式左边利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,再利用正弦定理得到a+b=3c,与a+b+c=8联立求出a+b的值,利用三角形的面积公式列出关系式,代入S=sinC求出ab的值,联立即可求出a与b的值.解答:解:(Ⅰ)∵a=2,b=,且a+b+c=8,∴c=8﹣(a+b)=,∴由余弦定理得:cosC===﹣;(Ⅱ)由sinAcos2+sinBcos2=2sinC可得:sinA•+sinB•=2sinC,整理得:sinA+sinAcosB+sinB+sinBcosA=4sinC,∵sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B)=sinC,∴sinA+sinB=3sinC,利用正弦定理化简得:a+b=3c,∵a+b+c=8,∴a+b=6①,∵S=absinC=sinC,∴ab=9②,联立①②解得:a=b=3.点评:此题考查了正弦、余弦定理,以及三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.21.(2014•天津)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,(Ⅰ)求cosA的值;(Ⅱ)求cos(2A﹣)的值.考点:正弦定理;两角和与差的余弦函数专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)已知第二个等式利用正弦定理化简,代入第一个等式表示出a,利用余弦定理表示出cosA,将表示出的a,b代入计算,即可求出cosA的值;(Ⅱ)由cosA的值,利用同角三角函数间的基本关系求出sinA的值,进而利用二倍角的正弦、余弦函数公式求出sin2A与cos2A的值,原式利用两角和与差的余弦函数公式及特殊角的三角函数值化简,将各自的值代入计算即可求出值.解答:解:(Ⅰ)将sinB=sinC,利用正弦定理化简得:b=c,代入a﹣c=b,得:a﹣c=c,即a=2c,∴cosA===;(Ⅱ)∵cosA=,A为三角形内角,∴sinA==,∴cos2A=2cos2A﹣1=﹣,sin2A=2sinAcosA=,则cos(2A﹣)=cos2Acos+sin2Asin=﹣×+×=.点评:此题考查了正弦、余弦定理,同角三角函数间的基本关系,二倍角的正弦、余弦函数公式,以及两角和与差的余弦函数公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.22.(2014•四川)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.考点:两角和与差的余弦函数;正弦函数的单调性专题:三角函数的求值.分析:(1)令 2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,k∈z,求得x的范围,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=(cos2α﹣sin2α)•(sinα﹣cosα),即(sinα﹣cosα)=•(cosα﹣sinα)2•(sinα+cosα),又∵α是第二象限角,∴cosα﹣sinα<0,当sinα+cosα=0时,此时cosα﹣sinα=﹣.当sinα+cosα≠0时,此时cosα﹣sinα=﹣.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.23.(2014•江西)已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中a∈R,θ∈(0,π).(1)求a,θ的值;(2)若f()=﹣,α∈(,π),求sin(α+)的值.考点:三角函数中的恒等变换应用;函数奇偶性的性质专题:三角函数的求值.分析:(1)把x=代入函数解析式可求得a的值,进而根据函数为奇函数推断出f(0)=0,进而求得cosθ,则θ的值可得.(2)利用f()=﹣和函数的解析式可求得sin,进而求得cos,进而利用二倍角公式分别求得sinα,cosα,最后利用两角和与差的正弦公式求得答案.解答:解:(1)f()=﹣(a+1)sinθ=0,∵θ∈(0,π).∴sinθ≠0,∴a+1=0,即a=﹣1∵f(x)为奇函数,∴f(0)=(a+2)cosθ=0,∴cosθ=0,θ=.(2)由(1)知f(x)=(﹣1+2cos2x)cos(2x+)=cos2x•(﹣sin2x)=﹣,∴f()=﹣sinα=﹣,∴sinα=,∵α∈(,π),∴cosα==﹣,∴sin(α+)=sinαcos+cosαsin=.点评:本题主要考查了同角三角函数关系,三角函数恒等变换的应用,函数奇偶性问题.综合运用了所学知识解决问题的能力.24.(2014•湖南)如图,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=,EA=2,∠ADC=,∠BEC=.(Ⅰ)求sin∠CED的值;(Ⅱ)求BE的长.考点:余弦定理的应用;正弦定理专题:解三角形.分析:(Ⅰ)根据三角形边角之间的关系,结合正弦定理和余弦定理即可得到结论.(Ⅱ)利用两角和的余弦公式,结合正弦定理即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)设α=∠CED,在△CDE中,由余弦定理得EC2=CD2+ED2﹣2CD•DEcos∠CDE,即7=CD2+1+CD,则CD2+CD﹣6=0,解得CD=2或CD=﹣3,(舍去),在△CDE中,由正弦定理得,则sinα=,即sin∠CED=.(Ⅱ)由题设知0<α<,由(Ⅰ)知cosα=,而∠AEB=,∴cos∠AEB=cos()=cos cosα+sin sinα=,在Rt△EAB中,cos∠AEB=,故BE=.点评:本题主要考查解三角形的应用,根据正弦定理和余弦定理是解决本题本题的关键,难度不大.25.已知函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=.(1)求A的值;(2)若f(θ)﹣f(﹣θ)=,θ∈(0,),求f(﹣θ).考点:两角和与差的正弦函数专题:三角函数的图像与性质.分析:(1)通过函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=,直接求A的值;(2)利用函数的解析式,通过f(θ)﹣f(﹣θ)=,θ∈(0,),求出cosθ,利用两角差的正弦函数求f(﹣θ).解答:解:(1)∵函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=,∴f()=Asin(+)=Asin=,∴.(2)由(1)可知:函数f(x)=3sin(x+),∴f(θ)﹣f(﹣θ)=3sin(θ+)﹣3sin(﹣θ+)=3[()﹣()]=3•2sinθcos=3sinθ=,∴sinθ=,∴cosθ=,∴f(﹣θ)=3sin()=3sin()3cosθ=.点评:本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的解析式的求法,基本知识的考查.26.(2014•安徽)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cosA 与a的值.考点:余弦定理的应用专题:计算题;解三角形.分析:利用三角形的面积公式,求出sinA=,利用平方关系,求出cosA,利用余弦定理求出a的值.解答:解:∵b=3,c=1,△ABC的面积为,∴=,∴sinA=,又∵sin2A+cos2A=1∴cosA=±,由余弦定理可得a==2或2.点评:本题考查三角形的面积公式、余弦定理,考查学生的计算能力,属于中档题.。
高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.已知函数的图象上关于轴对称的点至少有3对,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】原函数在轴左侧是一段正弦型函数图象,在轴右侧是一条对数函数的图象,要使得图象上关于轴对称的点至少有对,可将左侧的图象对称到轴右侧,即,应该与原来轴右侧的图象至少有个公共点如图,不能满足条件,只有此时,只需在时,的纵坐标大于,即,得.【考点】分段函数,函数图象,正弦型函数,对数函数2.若,则函数的最大值是___________.【答案】【解析】由题意因为,所以,所以函数的最大值是.【考点】求最大值.3.已知,,则下列不等式一定成立的是A.B.C.D.【答案】D【解析】,【考点】三角函数的性质4.若,且为第二象限角,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由得又为第二象限角,所以,选B.【考点】两角差余弦公式5.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.-2D.【答案】C【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选C.【考点】三角函数的性质.6.设的最小值为,则.【答案】【解析】,根据题意,结合二次函数在某个区间上的最值问题,对参数进行讨论,当时,其最小值为,所以不合题意,当时,其最小值为,解得,当时,其最小值为,无解,所以.【考点】倍角公式,二次函数在给定区间上的最值问题.7.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.D.-2【答案】D【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选D.【考点】三角函数的性质.8.下列函数中,以为最小正周期的偶函数是()A.y=sin2x+cos2xB.y=sin2xcos2xC.y=cos(4x+)D.y=sin22x﹣cos22x【答案】D【解析】因为A项为非奇非偶函数,B项是奇函数,C项是奇函数,只有D项是符合题意的,故选D.【考点】诱导公式,倍角公式,三角函数的奇偶性和周期.9.函数的最大值为.【答案】【解析】解析式表示过的直线的斜率,由几何意义,即过定点(4,3)与单位圆相切时的切线斜率为最值.所以设切线得斜率为k,则直线方程为,即 ,【考点】三角函数最值【方法点睛】本题主要考查三角函数最值问题及转化的思想,解决问题的根据是根据所给函数式子转化为直线与圆的位置关系问题,即将所给式子看做定点与单位圆上点的连线的斜率的范围问题,通过模型转化使问题定点巧妙解决,属于经典试题.10.(本题满分12分)如图,在中,边上的中线长为3,且,.(1)求的值;(2)求边的长.【答案】(1)(2)4【解析】(1)利用角的关系,再结合两角差正弦公式展开就可求解(2)先在三角形ABD中,由正弦定理解出BD长,即CD长:由正弦定理,得,即,解得…故;再在三角形ADC中由余弦定理解出AC:;AC= 4试题解析:(1)(2)在中,由正弦定理,得,即,解得…故,从而在中,由余弦定理,得;AC= 4 ;【考点】正余弦定理11.中,,则的最大值为.【答案】【解析】设,由余弦定理的推论,所以,设,代入上式得,,故,当时,此时,符合题意,因此最大值为,故答案为:.【考点】解三角形.【思路点睛】首先假设,然后再根据余弦定理的推论,可得,找到与的关系,再设,代入上式得,利用根的判别式,进而求出结果.本题的关键是利用余弦定理的推论.12.已知函数的部分图象如图所示.(1)求函数的解析式;(2)若,求函数在区间上的单调减区间.【答案】(1);(2),.【解析】(1)由图象中的最高点和最低点的纵坐标得到关于的方程组求得,再利用图象得到函数的周期,进而得到值,最后代入最低点坐标或最高点坐标结合的范围求出,即得到函数的解析式;(2)先求出,利用两角和差的正弦公式将其化为的形式,再利用整体思想求其单调递减区间.试题解析:(1)由图知,解得,又,所以,所以,将点代入,得,再由,得,所以;(2)因为由,解得;又,故所求的单调减区间为,.【考点】1.三角函数的图象与性质;2.三角恒等变形.13.已知角的终边经过点(-4,3),则= ,= ;【答案】;【解析】由题意可得.【考点】任意角三角函数的定义.14.在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若,求△ABC的面积.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)在解三角形的背景下,考查正弦定理,余弦定理,知值求值.(Ⅱ)综合余弦定理,求三角形的面积公式,需要把作为整体求之.试题解析:(Ⅰ)由正弦定理得将上式代入已知即,即.∵∵∵B为三角形的内角,∴.(Ⅱ)由余弦定理得,结合,可得,所以△ABC的面积.【考点】正弦定理,余弦定理,三角形的面积公式.15.在△中,角,,所对的边分别为,,,表示△的面积,若,,则.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,.∵,∴,∴,∴,∴.【考点】解三角形.【思路点睛】先利用余弦定理和三角形的面积公式可得,可得,再用正弦定理把中的边换成角的正弦,利用两角和公式化简整理可求得,最后根据三角形内角和,进而求得.16.中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若的面积,则 .【答案】【解析】由余弦定理,,又,,,即,,.【考点】1、余弦定理;2、同角三角函数的基本关系;3、三角形面积公式.【思路点睛】本题主要考查的是余弦定理、同角三角函数基本关系、三角形的面积公式,属于容易题.因为题目求,且的面积,边的平方的形式一般想到余弦定理,面积展开后利用余弦定理即可求得与的关系,从而利用同角三角函数的基本关系求得.17.(2012•安徽)设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC,可得2sinBcosA=sin(A+C),从而可得2sinBcosA=sinB,由此可求求角A的大小;(Ⅱ)利用b=2,c=1,A=,可求a的值,进而可求B=,利用D为BC的中点,可求AD的长.解:(Ⅰ)∵2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC∴2sinBcosA=sin(A+C)∵A+C=π﹣B∴sin(A+C)=sinB>0∴2sinBcosA=sinB∴cosA=∵A∈(0,π)∴A=;(Ⅱ)∵b=2,c=1,A=∴a2=b2+c2﹣2bccosA=3∴b2=a2+c2∴B=∵D为BC的中点,∴AD=.【考点】余弦定理;三角函数的恒等变换及化简求值.18.在中,已知.(Ⅰ)求sinA与角B的值;(Ⅱ)若角A,B,C的对边分别为的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(I)给出了关于角的两个三角函数值,利用诱导公式和同角三角函数的基本关系式可求得其正弦、余弦,再根据三角形的性质可求得的值;(II)在第一问的基础上,利用正弦定理可求得边,再由余弦定理求边,注意利用三角形基本性质舍解.试题解析:(Ⅰ)∵,,又∵,.∵,且,.(Ⅱ)由正弦定理得,,另由得,解得或(舍去),,.【考点】三角函数的诱导公式,同角三角函数的基本关系式及利用正、余弦定理在解三角形.19.已知,则的值为.【答案】.【解析】,故填:.【考点】三角恒等变形.20.在中,角A,B,C的对边分别为,,,若,则角的值为()A.或B.或C.D.【答案】A.【解析】,,∴或,故选A.【考点】余弦定理.【思路点睛】由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.21.为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点()A.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变D.纵坐标缩短到原来的2倍,横坐标不变【答案】A【解析】这是一个三角函数的图象变换问题,一般的为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有点的横坐标伸长()或缩短()到原来的倍(纵坐标不变)即可,因此为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,故选A.【考点】三角函数的图象变换.【方法点睛】本题是一个三角函数的图象变换问题,属于容易题.一般的要得到函数(其中)的图像可按以下步骤进行:先把的图象向左()或向右()平移个单位,再将所得函数的图象上各点的横坐标扩大()或缩小()为原来的(纵坐标不变),再把所得函数图象上各点的纵坐标扩大()或缩小()为原来的倍(横坐标不变),最后再将所得图像向上()或向下()平移个单位,即可得到函数的图象.22.如图,在中,,,点在边上,且,.(I)求;(II)求的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(Ⅰ)由图可知,所以,又,所以,再由两角差的正弦公式可求得;(Ⅱ)由题意可用正弦定理、余弦定理即可求出、的长,在中,有,又从而可求得;在中,由余弦定理得,,从而可求出.试题解析:(Ⅰ)在中,因为,所以,所以(Ⅱ)在中,由正弦定理得,在中,由余弦定理得,所以【考点】1.解三角形;2.两角差的正弦公式.23.设的内角对边分别为,已知,且.(1)求角的大小;(2)若向量与共线,求的值.【答案】(1);(2)。
高考中三角函数和解三角形的真题(常见的题型)汇总

三角函数类型一:角度的概念、弧长和三角函数的概念1已知角q 的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若),4(y P 是角q 终边上的一点,且552sin -=q ,则y的值的值2已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是,则这个圆心角所对的弧长是 3若0cos sin <q q ,则角q 在第在第___________________________象限角。
象限角。
象限角。
4 4 已知已知q 为第二象限角;则2q可能为第可能为第_____________________象限角。
象限角。
象限角。
5已知q 为第二象限角;则24a p +所在的象限是所在的象限是_____________________。
6已知角a 的终边过点)60cos 6,8(--m P ,且54cos -=a ,则m 的值为的值为7在平面直角坐标系中,若角a 的顶点在坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终点经过点)4,3(a a P -)0(<a ,则a a cos sin +的值为的值为8 8 已知角已知角a 的终边经过点)3,4(-,则a cos 等于等于答案:1 -8-8;;21sin 2;3 二或四;4 一或三;5 一或三;6 21;7 51;8 54-。
类型二:同角三角函数的求值与化解(a a a a a cos tan sin ,1cos sin 22×==+)1求300sin =_______=_______。
2已知3cos sin cos sin =-+xx x x ,则x tan 的值是的值是________________________。
3若点)9,(a 在函数xy 3=的图像上,则6tanpa 的值为的值为 4已知a 是第二象限角,135sin =a ,则a cos 的值的值5已知51)25sin(=+a p ,那么a cos 的值的值6已知21tan -=a ,则1cos 22sin 2--a a 等于等于7)1410tan(-的值的值8 8 记记cos(80)k -°=,那么tan100°= 9已知11-tan tan -=a a,则2cos sin sin 2++a a a = 10 已知角)2,0(p Îx ,21cos 22££-x 的解集是_____。
专题05 三角函数与解三角形-高考数学(理)十年真题(2010-2019)分类汇编(解析版)

专题05三角函数与解三角形历年考题细目表题型年份考点试题位置单选题2019 三角函数2019年新课标1理科11 单选题2017 三角函数2017年新课标1理科09 单选题2016 三角函数2016年新课标1理科12 单选题2015 三角函数2015年新课标1理科02 单选题2015 三角函数2015年新课标1理科08 单选题2014 三角函数2014年新课标1理科08 单选题2012 三角函数2012年新课标1理科09 单选题2011 三角函数2011年新课标1理科05 单选题2011 三角函数2011年新课标1理科11 单选题2010 三角函数2010年新课标1理科09 填空题2018 三角函数2018年新课标1理科16 填空题2015 解三角形2015年新课标1理科16 填空题2014 解三角形2014年新课标1理科16 填空题2013 三角函数2013年新课标1理科15 填空题2011 解三角形2011年新课标1理科16 填空题2010 解三角形2010年新课标1理科16 解答题2019 解三角形2019年新课标1理科17 解答题2018 解三角形2018年新课标1理科17 解答题2017 解三角形2017年新课标1理科17 解答题2016 解三角形2016年新课标1理科17 解答题2013 解三角形2013年新课标1理科17 解答题2012 解三角形2012年新课标1理科17历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科11】关于函数f(x)=sin|x|+|sin x|有下述四个结论:①f(x)是偶函数②f(x)在区间(,π)单调递增③f(x)在[﹣π,π]有4个零点④f(x)的最大值为2其中所有正确结论的编号是()A.①②④B.②④C.①④D.①③【解答】解:f(﹣x)=sin|﹣x|+|sin(﹣x)|=sin|x|+|sin x|=f(x)则函数f(x)是偶函数,故①正确,当x∈(,π)时,sin|x|=sin x,|sin x|=sin x,则f(x)=sin x+sin x=2sin x为减函数,故②错误,当0≤x≤π时,f(x)=sin|x|+|sin x|=sin x+sin x=2sin x,由f(x)=0得2sin x=0得x=0或x=π,由f(x)是偶函数,得在[﹣π,)上还有一个零点x=﹣π,即函数f(x)在[﹣π,π]有3个零点,故③错误,当sin|x|=1,|sin x|=1时,f(x)取得最大值2,故④正确,故正确是①④,故选:C.2.【2017年新课标1理科09】已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin(2x),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2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C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2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C2C.把C1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C2D.把C1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C2【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x)=cos(2x)=sin(2x)的图象,即曲线C2,故选:D.3.【2016年新课标1理科12】已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|),x为f(x)的零点,x为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.5【解答】解:∵x为f(x)的零点,x为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则,即T,解得:ω≤12,当ω=11时,φ=kπ,k∈Z,∵|φ|,∴φ,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,φ=kπ,k∈Z,∵|φ|,∴φ,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B.4.【2015年新课标1理科02】sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=()A.B.C.D.【解答】解:sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°.故选:D.5.【2015年新课标1理科08】函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()A.(kπ,kπ),k∈z B.(2kπ,2kπ),k∈zC.(k,k),k∈z D.(,2k),k∈z【解答】解:由函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象,可得函数的周期为2()=2,∴ω=π,f(x)=cos(πx+ϕ).再根据函数的图象以及五点法作图,可得ϕ,k∈z,即ϕ,f(x)=cos(πx).由2kπ≤πx2kπ+π,求得2k x≤2k,故f(x)的单调递减区间为(,2k),k∈z,故选:D.6.【2014年新课标1理科08】设α∈(0,),β∈(0,),且tanα,则()A.3α﹣βB.3α+βC.2α﹣βD.2α+β【解答】解:由tanα,得:,即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα,sin(α﹣β)=cosα=sin(),∵α∈(0,),β∈(0,),∴当时,sin(α﹣β)=sin()=cosα成立.故选:C.7.【2012年新课标1理科09】已知ω>0,函数f(x)=sin(ωx)在区间[,π]上单调递减,则实数ω的取值范围是()A.B.C.D.(0,2]【解答】解:法一:令:不合题意排除(D)合题意排除(B)(C)法二:,得:.故选:A.8.【2011年新课标1理科05】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x 上,则cos2θ=()A.B.C.D.【解答】解:根据题意可知:tanθ=2,所以cos2θ,则cos2θ=2cos2θ﹣1=21.故选:B.9.【2011年新课标1理科11】设函数f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(﹣x)=f(x),则()A.f(x)在单调递减B.f(x)在(,)单调递减C.f(x)在(0,)单调递增D.f(x)在(,)单调递增【解答】解:由于f(x)=sin(ωx+ϕ)+cos(ωx+ϕ),由于该函数的最小正周期为T,得出ω=2,又根据f(﹣x)=f(x),得φkπ(k∈Z),以及|φ|,得出φ.因此,f(x)cos2x,若x∈,则2x∈(0,π),从而f(x)在单调递减,若x∈(,),则2x∈(,),该区间不为余弦函数的单调区间,故B,C,D都错,A正确.故选:A.10.【2010年新课标1理科09】若,α是第三象限的角,则()A.B.C.2 D.﹣2【解答】解:由,α是第三象限的角,∴可得,则,应选A.11.【2018年新课标1理科16】已知函数f(x)=2sin x+sin2x,则f(x)的最小值是.【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sin x+sin2x的一个周期,故只需考虑f(x)=2sin x+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点,求导数可得f′(x)=2cos x+2cos2x=2cos x+2(2cos2x﹣1)=2(2cos x﹣1)(cos x+1),令f′(x)=0可解得cos x或cos x=﹣1,可得此时x,π或;∴y=2sin x+sin2x的最小值只能在点x,π或和边界点x=0中取到,计算可得f(),f(π)=0,f(),f(0)=0,∴函数的最小值为,故答案为:.12.【2015年新课标1理科16】在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是.【解答】解:方法一:如图所示,延长BA,CD交于点E,则在△ADE中,∠DAE=105°,∠ADE=45°,∠E=30°,∴设AD x,AE x,DE x,CD=m,∵BC=2,∴(x+m)sin15°=1,∴x+m,∴0<x<4,而AB x+m x x,∴AB的取值范围是(,).故答案为:(,).方法二:如下图,作出底边BC=2的等腰三角形EBC,B=C=75°,倾斜角为150°的直线在平面内移动,分别交EB、EC于A、D,则四边形ABCD即为满足题意的四边形;当直线移动时,运用极限思想,①直线接近点C时,AB趋近最小,为;②直线接近点E时,AB趋近最大值,为;故答案为:(,).13.【2014年新课标1理科16】已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sin A﹣sin B)=(c﹣b)sin C,则△ABC面积的最大值为.【解答】解:因为:(2+b)(sin A﹣sin B)=(c﹣b)sin C⇒(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c⇒2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc,又因为:a=2,所以:,△ABC面积,而b2+c2﹣a2=bc⇒b2+c2﹣bc=a2⇒b2+c2﹣bc=4⇒bc≤4所以:,即△ABC面积的最大值为.故答案为:.14.【2013年新课标1理科15】设当x=θ时,函数f(x)=sin x﹣2cos x取得最大值,则cosθ=.【解答】解:f(x)=sin x﹣2cos x(sin x cos x)sin(x﹣α)(其中cosα,sinα),∵x=θ时,函数f(x)取得最大值,∴sin(θ﹣α)=1,即sinθ﹣2cosθ,又sin2θ+cos2θ=1,联立得(2cosθ)2+cos2θ=1,解得cosθ.故答案为:15.【2011年新课标1理科16】在△ABC中,B=60°,AC,则AB+2BC的最大值为.【解答】解:设AB=cAC=bBC=a由余弦定理cos B所以a2+c2﹣ac=b2=3设c+2a=m代入上式得7a2﹣5am+m2﹣3=0△=84﹣3m2≥0 故m≤2当m=2时,此时a,c符合题意因此最大值为2另解:因为B=60°,A+B+C=180°,所以A+C=120°,由正弦定理,有2,所以AB=2sin C,BC=2sin A.所以AB+2BC=2sin C+4sin A=2sin(120°﹣A)+4sin A=2(sin120°cos A﹣cos120°sin A)+4sin Acos A+5sin A=2sin(A+φ),(其中sinφ,cosφ)所以AB+2BC的最大值为2.故答案为:216.【2010年新课标1理科16】在△ABC中,D为边BC上一点,BD DC,∠ADB=120°,AD=2,若△ADC的面积为,则∠BAC=.【解答】解:由△ADC的面积为可得解得,则.AB2=AD2+BD2﹣2AD•BD•cos120°,,则.故∠BAC=60°.17.【2019年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin B﹣sin C)2=sin2A ﹣sin B sin C.(1)求A;(2)若a+b=2c,求sin C.【解答】解:(1)∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin B﹣sin C)2=sin2A﹣sin B sin C.则sin2B+sin2C﹣2sin B sin C=sin2A﹣sin B sin C,∴由正弦定理得:b2+c2﹣a2=bc,∴cos A,∵0<A<π,∴A.(2)∵a+b=2c,A,∴由正弦定理得,∴解得sin(C),∴C,C,∴sin C=sin()=sin cos cos sin.18.【2018年新课标1理科17】在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.∴由正弦定理得:,即,∴sin∠ADB,∵AB<BD,∴∠ADB<∠A,∴cos∠ADB.(2)∵∠ADC=90°,∴cos∠BDC=sin∠ADB,∵DC=2,∴BC5.19.【2017年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC ac sin B,∴3c sin B sin A=2a,由正弦定理可得3sin C sin B sin A=2sin A,∵sin A≠0,∴sin B sin C;(2)∵6cos B cos C=1,∴cos B cos C,∴cos B cos C﹣sin B sin C,∴cos(B+C),∴cos A,∵0<A<π,∴A,∵2R2,∴sin B sin C•,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c∴周长a+b+c=3.20.【2016年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sin C≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,整理得:2cos C sin(A+B)=sin C,即2cos C sin(π﹣(A+B))=sin C2cos C sin C=sin C∴cos C,∴C;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S ab sin C ab,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5.21.【2013年新课标1理科17】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB,求P A;(2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.【解答】解:(I)在Rt△PBC中,,∴∠PBC=60°,∴∠PBA=30°.在△PBA中,由余弦定理得P A2=PB2+AB2﹣2PB•AB cos30°.∴P A.(II)设∠PBA=α,在Rt△PBC中,PB=BC cos(90°﹣α)=sinα.在△PBA中,由正弦定理得,即,化为.∴.22.【2012年新课标1理科17】已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a cos C a sin C﹣b﹣c=0(1)求A;(2)若a=2,△ABC的面积为,求b,c.【解答】解:(1)由正弦定理得:a cos C a sin C﹣b﹣c=0,即sin A cos C sin A sin C=sin B+sin C∴sin A cos C sin A sin C=sin(A+C)+sin C,即sin A﹣cos A=1∴sin(A﹣30°).∴A﹣30°=30°∴A=60°;(2)若a=2,△ABC的面积,∴bc=4.①再利用余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc•cos A=(b+c)2﹣2bc﹣bc=(b+c)2﹣3×4=4,∴b+c=4.②结合①②求得b=c=2.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:同角三角函数基本关系、诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形的综合应用等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现,重点考查的知识点为:诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以同角三角函数基本关系、诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形的综合应用等为重点较佳.最新高考模拟试题1.函数2sin()(0,0)y x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示.则函数()f x 的单调递增区间为( )A .,63k k ππππ轾犏-+犏臌,k z ∈B .,33k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈C .,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈D .,66k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈【答案】C 【解析】根据函数2sin()(0,0)y x ωϕωϕπ=+><<的部分图象, 可得:332113441264T ππππω=⋅=-=, 解得:2ω=, 由于点,26π⎛⎫⎪⎝⎭在函数图象上,可得:2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,可得:2262k ππϕπ⨯+=+,k ∈Z ,解得:26k πϕπ=+,k ∈Z ,由于:0ϕπ<<, 可得:6π=ϕ,即2sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令222262k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z 解得:36k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z ,可得:则函数()f x 的单调递增区间为:,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k ∈Z .故选C .2.将函数()2sin(2)3f x x π=+的图像先向右平移12π个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到()g x 的图像,若()()129g x g x =且12,[2,2]x x ππ∈-,则122x x -的最大值为( ) A .4912π B .356π C .256π D .174π 【答案】C 【解析】由题意,函数()2sin(2)3f x x π=+的图象向右平移12π个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到()2sin[2()]12sin(2)11236g x x x πππ=-++=++的图象, 若()()129g x g x =且12,[2,2]x x ππ∈-, 则()()123g x g x ==,则22,62x k k Z πππ+=+∈,解得,6x k k Z ππ=+∈,因为12,[2,2]x x ππ∈-,所以121157,{,,,}6666x x ππππ∈--, 当12711,66x x ππ==-时,122x x -取得最大值,最大值为711252()666πππ⨯--=, 故选C.3.将函数222()2cos4x f x ϕ+=(0πϕ-<<)的图像向右平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图像,若()(4)g x g x π=-则ϕ的值为( )A .23-π B .3π-C .6π-D .2π-【答案】A 【解析】 因为222()2coscos()14x f x x ϕϕ+==++, 将其图像向右平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图像, 所以()cos()13g x x πϕ=-++,又()(4)g x g x π=-,所以()g x 关于2x π=对称, 所以2()3k k Z ππϕπ-+=∈,即(2)()3k k Z πϕπ=+-∈,因为0πϕ-<<,所以易得23πϕ=-.故选A4.已知函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的图象经过两点2(0,),(,0)24A B π, ()f x 在(0,)4π内有且只有两个最值点,且最大值点大于最小值点,则()f x =( ) A .sin 34x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .3sin 54x π⎛⎫+⎪⎝⎭C .sin 74x π⎛⎫+⎪⎝⎭D .3sin 94x π⎛⎫+⎪⎝⎭【答案】D 【解析】根据题意可以画出函数()f x 的图像大致如下因为2(0)sin 2f ϕ==32,()4k k Z πϕπ=+∈ 又因为0ϕπ<<,所以34πϕ=,所以3()sin()4f x x πω=+, 因为3()sin()0444f πππω=+=,由图可知,3244k ππωππ+=+,解得18,k k Z ω=+∈, 又因为24T ππω=<,可得8ω>,所以当1k =时,9ω=, 所以3()sin(9)4f x x π=+, 故答案选D.5.已知函数()cos 3f x x x =-,则下列结论中正确的个数是( ). ①()f x 的图象关于直线3x π=对称;②将()f x 的图象向右平移3π个单位,得到函数()2cos g x x =的图象;③,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的对称中心;④()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增. A .1 B .2C .3D .4【答案】A由题意,函数1()cos 2cos 2cos 23f x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=-=-=+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ①中,由22cos 133f ππ⎛⎫==-⎪⎝⎭不为最值,则()f x 的图象不关于直线3x π=对称,故①错; ②中,将()f x 的图象向右平移3π个单位,得到函数()2cos g x x =的图象,故②对; ③中,由2cos 023f π⎛⎫-== ⎪⎝⎭,可得,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()f x 图象的对称中心,故③错; ④中,由22,3k Z x k k ππππ-+≤∈≤,解得422,33k x k k Z ππππ-≤-∈≤,即增区间为42k ,2k ,33k Z ππππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦∈, 由22,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈,解得22,233k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即减区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,可得()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故④错. 故选:A .6.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边长分别a 、b 、c ,满足()22sin 40a a B B -++=,b =则ABC △的面积为A .BC .D 【答案】C 【解析】把22(sin )40a a B B -++=看成关于a 的二次方程,则2224(sin )164(3cos 4)B B sin B cos B B B =-=++-V24(2cos 3)4(cos 222)cos B B B B B =+-=+- 4[2sin(2)2]06B π=+-…,故若使得方程有解,则只有△0=,此时6B π=,b =代入方程可得,2440a a -+=,由余弦定理可得,2428cos3022c c+-︒=⨯,解可得,c =∴111sin 2222ABC s ac B ∆==⨯⨯=故选:C .7.设锐角三角形ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,2a B A ==,则b 的取值范围为( )A .(0,4)B .(2,C .D .4)【答案】C 【解析】由锐角三角形ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,2a B A ==,∴ 022A π<<,3A B A +=,32A ππ∴<< 63A ππ∴<<,04A π<<cos 22A <<2,2a B A ==Q ,由正弦定理得12cos 2b b A a ==,即4cos b A =4cos A ∴<<则b 的取值范围为,故选C.8.已知V ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若6sin cos 7sin2C A A =,53a b =,则C =( ). A .3πB .23π C .34π D .56π 【答案】B 【解析】由题意,因为672sinCcosA sin A =,可得:614sinCcosA sinAcosA =, 即(614)0sinC sinA cosA -⋅=,可得∴614sinC sinA =或0cosA =, 又由a b <,则A 为锐角,所以0cosA =不符合舍去, 又由正弦定理可得:37c a =,即:73a c =, 由余弦定理可得22222257133cos 52223a a a a b c C a ab a ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭===-⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭, ∵(0,)C π∈,∴23C π=. 故选:B .9.若函数()2sin()f x x ωϕ=+ (01ω<<,02πϕ<<)的图像过点,且关于点(2,0)-对称,则(1)f -=_______. 【答案】1 【解析】函数()()2sin f x x ωϕ=+的图像过点(2sin ϕ∴=sin ϕ=02πϕ<<Q 3πϕ∴=又函数图象关于点()2,0-对称 2sin 203πω⎛⎫∴-+= ⎪⎝⎭,即:23k πωπ-+=,k Z ∈126k πωπ∴=-+,k Z ∈01ω<<Q 6πω∴=()2sin 63f x x ππ⎛⎫∴=+⎪⎝⎭,()12sin 2sin 1636f πππ⎛⎫∴-=-+== ⎪⎝⎭本题正确结果:110.若实数,x y 满足()()()2221122cos 11x y xyx y x y ++--+-=-+.则xy 的最小值为____________【答案】1.4【解析】∵()()()2221122cos 11x y xyx y x y ++--+-=-+,∴10x y -+>, ()()()()2221121111111x y xyx y x y x y x y x y ++---++==-++-+-+-+Q()()11121211x y x y x y x y ∴-++≥-+⋅=-+-+,当且仅当11x y -+=时即=x y 时取等号()22cos 12x y +-≥Q ,当且仅当()1x y k k Z π+-=∈时取等号∴()()()2221122cos 12111x y xyx y x y x y ,即++--=+-=-+=-+且()1x y k k Z π+-=∈,即()12k x y k Z π+==∈, 因此21124k xy π+⎛⎫=≥⎪⎝⎭(当且仅当0k =时取等号), 从而xy 的最小值为1.411.设函数()sin(2)3f x x π=+,若120x x <,且12()()0f x f x +=,则21x x -的取值范围是_______.【答案】(3π,+∞) 【解析】不妨设120x x <<,则2121x x x x -=-,由图可知210()33x x ππ->--=.故答案为:(3π,+∞) 12.已知角α为第一象限角,sin cos a αα-=,则实数a 的取值范围为__________.【答案】(1,2] 【解析】由题得sin 2sin()3a πααα==+,因为22,,2k k k Z ππαπ<<+∈所以52++2,,336k k k Z ππππαπ<<+∈ 所以1sin()1,12sin()2233ππαα<+≤∴<+≤. 故实数a 的取值范围为(1,2]. 故答案为:(1,2]13.已知函数sin 2cos ()()(()0)f x x x ϕϕϕ+=+<<π-的图象关于直线x π=对称,则cos 2ϕ=___. 【答案】35【解析】因为函数sin 2cos ()()(()0)f x x x ϕϕϕ+=+<<π-的图象关于直线x π=对称,322f f ππ⎛⎫⎛⎫∴= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即cos 2sin cos 2sin ϕϕϕϕ+=--,即cos 2sin ϕϕ=-, 即1tan 2ϕ=-, 则22222211cos sin 1tan 34cos 21cos sin 1tan 514ϕϕϕϕϕϕϕ---====+++, 故答案为35.14.如图,四边形ABCD 中,4AB =,5BC =,3CD =,90ABC ∠=︒,120BCD ∠=°,则AD 的长为______【答案】65123-【解析】连接AC,设ACBθ∠=,则120ACDθ∠=-o,如图:故在Rt ABC∆中,sin4141θθ==,()131343cos120cos22224141241θθθ-=-+=-=oQ,又Q在ACD∆中由余弦定理有()(222413435cos1202341241ADθ+---==⨯⨯o,解得265123AD=-即65123AD=-65123-15.在锐角ABC∆中,角A B C,,的对边分别为a b c,,.且cos cosA Ba b+=23sin C23b=.则a c+的取值范围为_____.【答案】(6,3]【解析】cos cos233A B Ca b a+=Q23cos cos sin3b A a B C∴+=∴由正弦定理可得:23sin cos sin cos sinB A A B B C+=,可得:sin()sin sin A B C B C +==,sin B ∴=, 又ABC ∆为锐角三角形,3B π∴=,∴可得:sin sin 24(sin sin )4sin 4sin sin sin 3b A b C a c A C A A B B π⎛⎫+=+=+=+- ⎪⎝⎭3A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 2,3A A π-Q 均为锐角,可得:,62636A A πππππ<<-<-<,(6,a c ∴+∈.故答案为: (6,.16.在ABC ∆中,已知AB 边上的中线1CM =,且1tan A ,1tan C ,1tan B成等差数列,则AB 的长为________.【解析】因为1tan A ,1tan C ,1tan B 成等差数列, 所以211tan tan tan C A B =+,即2cos cos cos sin()sin sin sin sin sin sin sin sin C A B A B CC A B A B A B+=+==, 所以2sin 2cos sin sin C C A B =,由正弦定理可得2cos 2c C ab=,又由余弦定理可得222cos 2a b c C ab +-=,所以222222a b c c ab ab+-=,故2222a b c +=, 又因为AB 边上的中线1CM =,所以1CM =u u u u v ,因为()12CM CA CB u u u u v u u u v u u u v=+, 所以22222422cos CM CA CB CA CB CA CB CA CB C =++⋅=++u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,即22224232c b a ab c ab=++⋅=,解c =即AB 的长为3.17.在ABC ∆中,A B C ,,的对边分别a b c ,,,60,cos A B ︒==(Ⅰ)若D 是BC 上的点,AD 平分BAC ∠,求DCBD的值; (Ⅱ)若 ccos cos 2B b C +=,求ABC ∆的面积. 【答案】(Ⅰ)4;【解析】(Ⅰ)因为cos 3B =,∴sin 3B =, ()1sin sin sin cos cos sin 2C A B A B A B =+=+==, 由正弦定理得sin sin sin AD BD AD B BAD C ==∠,sin DCCAD∠, 因为AD 平分BAC ∠,所以sin 4sin DC BBD C ===.(Ⅱ)由cos cos 2c B b C +=,即222222cos cos 222a c b a b c c B b C c b a ac ab+-+-+=⋅+⋅==,所以sin sin a b A B =,∴sin sin 3a Bb A ==,故11sin 222ABC S ab C ==⨯=V 18.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别,,a b c ,()()()()2sin cos sin f x x A x B C x R =-++∈,函数()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称.(1)当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求()f x 的值域;(2)若7a =且sin sin B C +=ABC ∆的面积.【答案】(1)⎛⎤⎥ ⎝⎦(2)【解析】(1)()()()2sin cos sin f x x A x B C =-++ ()2sin cos sin x A x A =-+=2sin()cos sin(())x A x x x A -+--=2sin()cos sin cos()sin()cos x A x x x A x A x -+--- =sin()cos sin cos()x A x x x A -+-()sin 2x A =-∵函数()f x 的图像关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称, ∴π06f ⎛⎫=⎪⎝⎭∴π3A =∴()πsin 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭∵()f x 在区间5π0,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上是增函数,5ππ,122⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数,且()0f =,5π112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π2f ⎛⎫=⎪⎝⎭∴()f x 的值域为⎛⎤⎥ ⎝⎦(2)∵sin sin B C +=1313sin sin sin 1377B C A b c a ∴+=∴+=⨯= ∴13b c +=由余弦定理,2222cos a b c bc A =+- ∴40bc =∴1sinA 2ABC S bc ==V 19.在ABC ∆中,已知2AB =,cos 10B =,4C π=.(1)求BC 的长; (2)求sin(2)3A π+的值.【答案】(1)5BC =(2【解析】解:(1)因为cos B =,0B π<<,所以sin B ===在ABC ∆中,A B C π++=,所以()A B C π=-+, 于是sin sin(())sin()A B C B C π=-+=+4sin cos cos sin 1021025B C B C =+=⨯+⨯=. 在ABC ∆中,由正弦定理知sin sin BC AB A C=,所以4sin sin 552AB BC A C =⨯==. (2)在ABC ∆中,A B C π++=,所以()A B C π=-+, 于是cos cos(())cos()A B C B C π=-+=-+3(cos cos sin sin )5B C B C =--=-=⎝⎭,于是4324sin 22sin cos 25525A A A ==⨯⨯=, 2222347cos 2cos sin 5525A A A ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.因此,sin 2sin 2cos cos 2sin 333A A A πππ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 24173247325225250-⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 20.如图,在四边形ABCD 中,60A ∠=︒,90ABC ∠=︒.已知3AD =,6BD =.(Ⅰ)求sin ABD ∠的值;(Ⅱ)若2CD =,且CD BC >,求BC 的长.【答案】(Ⅰ)64(Ⅱ)1BC = 【解析】(Ⅰ)在ABD V 中,由正弦定理,得sin sin AD BD ABD A =∠∠. 因为60,3,6A AD BD ︒∠=== 所以36sin sin sin 6046AD ABD A BD ︒∠=⨯∠== (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,6sin ABD ∠=, 因为90ABC ︒∠=,所以()6cos cos 90sin CBD ABD ABD ︒∠=-∠=∠=. 在BCD ∆中,由余弦定理,得2222cos CD BC BD BC BD CBD =+-⋅∠. 因为2,6CD BD ==所以264626BC BC =+-,即2320BC BC -+=,解得1BC =或2BC =.又CD BC >,则1BC =.21.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且234cos2sin 22A b b a B =+. (1)求cos A ;(2)若a =5c =,求b .【答案】(1) 3cos 5A =(2) 1b =或5. 【解析】解:(1)由题意知234cos 2sin 22A b b aB =+, 化简得4cos 3sin b A a B =,由正弦定理得4sin cos 3sin sin B A A B =, 因为sin 0B ≠, 所以4tan 3A =,且A 为ABC ∆的内角, 即3cos 5A =. (2)由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-, 所以220256b b =+-,所以2650b b -+=,所以1b =或5.22.已知在△ABC 中,222a c ac b +-=. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)求cos cos A C +的最大值.【答案】(Ⅰ)3π;(Ⅱ)1. 【解析】 (Ⅰ)由余弦定理得2221cos ==222a cb ac B a c a c +-⋅=⋅⋅ 因为角B 为三角形内角3B π∴∠=(Ⅱ)由(Ⅰ)可得23A C B ππ∠+∠=-∠= 23A C π∴∠=-∠ cos cos A C ∴+=2cos cos 3C C π⎛⎫-+⎪⎝⎭ =22cos cos sin sin cos 33C C C ππ⋅+⋅+=1cos sin cos 2C C C -⋅++1sin cos 2C C +⋅ =cos sin sin cos 66C C ππ⋅+⋅ =sin 6C π⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 203C π<<Q 5666C πππ∴<+< 1sin 126C π⎛⎫∴<+≤ ⎪⎝⎭ cos cos A C ∴+的最大值是1。
专题4-4 三角函数与解三角形大题综合归类-(原卷 版)

专题4-4 三角函数与解三角形大题综合归类目录一、热点题型归纳【题型一】三角函数求解析式:“识图”................................................................................................. 1 【题型二】图像与性质1:单调性与值域................................................................................................ 3 【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型 ................................................................................ 4 【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数 ................................................................................ 5 【题型五】图像与性质4:零点与对称轴................................................................................................ 6 【题型六】解三角形1:面积与周长常规................................................................................................ 8 【题型七】解三角形2:计算角度与函数值 ............................................................................................ 9 【题型八】解三角形3:求面积范围(最值) ...................................................................................... 10 【题型九】解三角形4:周长最值 ......................................................................................................... 11 【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型 ...................................................................... 11 【题型十一】解三角形6:最值范围综合.............................................................................................. 12 二、真题再现 ............................................................................................................................................ 12 三、模拟测试 .. (14)【题型一】三角函数求解析式:“识图”【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)函数()sin(π),R f x A x x ϕ=+∈(其中π0,02A ϕ>≤≤)部分图象如图所示,1(,)3P A 是该图象的最高点,M ,N 是图象与x 轴的交点.(1)求()f x 的最小正周期及ϕ的值;(2)若π4PMN PNM ∠+∠=,求A 的值.1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,求函数()g x ≥.2.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x ;(2)若2f α⎛⎫= ⎪⎝⎭()0,πα∈,求cos2α的值.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()sin ,0,0,2f x A x x R A ωϕωϕπ⎛⎫=+∈>>< ⎪⎝⎭部分图象如图所示.(1)求()f x 的最小正周期及解析式; (2)将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位长度得到函数()y g x =的图象,求函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【题型二】图像与性质1:单调性与值域【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)已知函数()21cos cos 2f x x x x =⋅-. (1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在区间[0,2π]上的最值.【变式演练】1.(2022·湖北·高三开学考试)已知函数2()sin cos sin sin 44f x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若[0,]x π∈,求出()f x 的单调递减区间.2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)已知函数()sin 2cos 22sin cos .36f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的最小正周期及对称轴方程;(2)将函数()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,求()y g x =在[0,2π]上的单调递减区间.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()()2sin cos cos 04f x x x x ππωωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(1)求()f x 图象的对称轴方程;(2)将()f x 的图象向左平移6π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)在①sin α=①2tan 40αα-=这两个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.已知角a 是第一象限角,且___________. (1)求tan α的值;(2)3)cos()cos(3)2πααπαπ+++-的值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【变式演练】1.(2022·北京·二模)已知函数2()cos cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件①:函数()f x 的最小正周期为π;条件①:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件①:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin cos 0,0f x a x x a ωωω=>>.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数()f x 存在且唯一确定.条件①:π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;条件①:()f x 为偶函数;条件①:()f x 的最大值为1;条件①:()f x 图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2. 注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.(1)求()f x 的解析式;(2)设()()22cos 1g x f x x ω=-+,求函数()g x 在()0,π上的单调递增区间.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()2sin cos f x a x x x x =∈R ,若__________.条件①:0a >,且()f x 在x ∈R 时的最大值为1条件①:6f π⎛⎫= ⎪⎝⎭请写出你选择的条件,并求函数()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.注:如果选择条件①和条件①分别解答,按第一个解答计分.【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()π2sin()3f x x =+.(1)若不等式()3f x m -≤对任意ππ[,]63x ∈-恒成立,求整数m 的最大值;(2)若函数()π()2g x f x =-,将函数()g x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平移12π个单位,得到函数()y h x =的图象,若关于x 的方程()102h x k -=在π5π[,]1212x ∈-上有2个不同实数解,求实数k 的取值范围.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =,()f x m n =⋅,其中0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)求函数()f x 的单调增区间; (2)将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上各点横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),再向下平移1个单位得到()g x 的图象,若()g x m =在5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有2个解,求m 的取值范围.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)先将函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度,再将所得图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到()g x 的图象.(i )若0m >,当[0,]x m ∈时,()g x 的值域为[2],求实数m 的取值范围;(ii )若不等式2()(21)()10g x t g x t -+--≤对任意的,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.3.(2022·全国·高三专题练习)已知:函数()2sin cos f x x x x =. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间;(3)若函数()()g x f x k =-在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的零点,写出实数k 的取值范围.(只写结论)【题型五】图像与性质4:零点与对称轴【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()4cos cos 1(0)3f x x x πωωω⎛⎫=⋅-- ⎪>⎝⎭的部分图像如图所示,若288AB BC π⋅=-,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()y f x m =-在130,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上有且仅有三个不同的零点1x ,2x ,3x ,(123x x x <<),求实数m 的取值范围,并求出123 cos (2)x x x ++的值.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象.当130,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()0g x a -=恰有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求实数a 的取值范围和1232x x x ++的值.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,若方程()0g x m -=在70,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求m 的取值范围及()123tan 2x x x ++的值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知数2()2sin 1(0)6212x f x x πωπωω⎛⎫⎛⎫=+++-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的相邻两对称轴间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()g x 的值域;(3)对于第(2)问中的函数()g x ,记方程4()3g x =在4,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的根从小到大依次为12,,n x x x ,若m =1231222n n x x x x x -+++++,试求n 与m 的值.【题型六】解三角形1:面积与周长常规【典例分析】(2022·安徽·高三开学考试)在ABC 中,点,M N 分别在线段,BC BA 上,且,BM CM ACN BCN =∠=∠,3,22AB AM AC ===.(1)求BM 的长;(2)求BCN △的面积.【变式演练】1.(2022·北京·高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,,sin2sin =a b c C C . (1)求C ∠;(2)若1b =,且ABCABC 的周长.2.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高三阶段练习)已知ABC 的三个内角,,A B C 所对的边分别为a ,b ,c ,)tan tan tan tan 1+=B C B C . (1)求角A 的大小;(2)若1a =,21)0c b -=,求ABC 的面积.3.(2022·云南昆明·高三开学考试)已知ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin cos 0B b A -=. (1)求A ;(2)若c =a =ABC 的面积.【题型七】解三角形2:计算角度与函数值【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ==-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值.【变式演练】1.(2021·天津静海·高三阶段练习)已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足()()2sin 2sin 2sin a b A b a B c C -+-=. (1)求角C 的大小;(2)若c =4a b +=,求ABC 的面积.(3)若cos =A ,求()sin 2A C -的值.2.(2022·北京市第二十二中学高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c ,周长为1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.3.(2022·青海玉树·高三阶段练习(文))在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ABC 的面积)222S a c b =+-. (1)求角B 的大小;(2)若2a c =,求sin C .【题型八】解三角形3:求面积范围(最值)【典例分析】(2022·云南·昆明一中高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,且222sin sin sin sin A B C B C -=. (1)求A ;(2)若a =ABC 面积的最大值.【变式演练】1.(2022·河南·高三开学考试(文))已知,,a b c 分别为ABC 的内角,,A B C 所对的边,且()()sin sin sin sin a c b A C B c B +--+=(1)求角A 的大小;(2)若a =ABC 面积的最大值.2.(2022·湖南·麻阳苗族自治县第一中学高三开学考试)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知ABC 的外接圆半径R =tan tan B C +=.(1)求B 和b 的值;(2)求ABC 面积的最大值.3.(2021·江苏·矿大附中高三阶段练习)ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin cos sin (2cos )A B B A =-.(1)若b c +,求A ;(2)若2a =,求ABC 的面积的最大值.【题型九】解三角形4:周长最值【典例分析】(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin sin A B C A B +-=. (1)求角C 的大小;(2)若ABCABC 周长的取值范围.【变式演练】1.(2022·广东·深圳外国语学校高三阶段练习)已知ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若()2cos cos 0a c B b C --=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,求a c +的最大值.2.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)在锐角ABC 中,角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,从条件①:3sin cos tan 4A A A =,条件①12=,条件①:2cos cos cos a A b C c B -=这三个条件中选择一个作为已知条件. (1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC 周长的取值范围.3.(2022·广东·高三开学考试)已知锐角ABC 中,角A 、B 、C 所对边为a 、b 、c ,= (1)求角A ;(2)若4a =,求b c +的取值范围.【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型【典例分析】(2022·四川成都·模拟预测(理))①ABC 中,角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,tan tan 2tan tan A AB C bc,cos cos 1b C c B +=.(1)求角A 及边a ; (2)求2b c +的最大值.【变式演练】1.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos2B C B C A -=+. (1)求角A 的大小;(2)若a =2b c +的最大值.2..(2022·辽宁·抚顺市第二中学三模)在①()()222sin 2sin B c a C b c a b -=+-,①23cos cos cos 24A C A C --=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中,问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =_______. (1)求角B ﹔(2)求2a c -的范围.【题型十一】解三角形6:最值范围综合【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)记ABC 内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知tan tan 2tan tan tan B CB A A=-.(1)求证:2222b c a +=;(2)求2abc 的取值范围.【变式演练】1.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已cos sin B b C =+. (1)求C 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形且c =22a b +的取值范围.2.(2022·湖南湘潭·高三开学考试)设ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A 为钝角,且tan bB a =.(1)探究A 与B 的关系并证明你的结论; (2)求cos cos cos A B C ++的取值范围.1.(2022·天津·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值. 2.(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12313S S S B -+==.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C =,求b . 3.(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 =+4.(·浙江·高考真题(理))已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c 1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.5.(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 π=,求B ;(2)求222a b c +的最小值.6.(2020·山东·高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭在根据表中数据,求:(1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.7.(山东·高考真题)已知函数()2sin 2y x ϕ=+,x ∈R ,π02ϕ<<,函数的部分图象如下图,求(1)函数的最小正周期T 及ϕ的值: (2)函数的单调递增区间.8.(2021·天津·高考真题)在ABC ,角 ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin :sin :sin 2A B C =b =(I )求a 的值; (II )求cos C 的值;(III )求sin 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.9.(2021·全国·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+.. (1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.10.(2021·北京·高考真题)在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B ;(2)再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,求BC 边上中线的长.条件①:c =;条件①:ABC 的周长为4+条件①:ABC11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中.3sin cos 64A A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求角A ;(2)若8AC =,点D 是线段BC 的中点,DE AC ⊥于点E ,且DE =CE 的长.1.(2022·浙江省杭州学军中学模拟预测)已知函数()()sin y f x A x B ωϕ==++(其中A ,ω,ϕ,B 均为常数,且0A >,0>ω,ϕπ<)的部分图像如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)若5()126g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,求()g x 的值域.2.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(sin a x =,(1,cos )b x =.(1)若a b ⊥,求sin 2x 的值;(2)令()f x a b =⋅,把函数()f x 的图像上每一点的横坐标都缩短为原来的一半(纵坐标不变),再把所得的图像沿x 轴向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图像,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使()f x 的解析式唯一确定. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()6g x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求()g x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值.条件①:()f x 的最小正周期为π;条件①:()00f =;条件①:()f x 图象的一条对称轴为4x π=. 注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()()3,sin 26f x x x a a a g x x π⎛⎫=--+∈=+ ⎪⎝⎭R .(1)若()f x 为奇函数,求实数a 的值;(2)若对任意[]10,1x ∈,总存在20,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()12f x g x =成立,求实数a 的取值范围.5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 216f x x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)若()()()12f x f x f x ≤≤,12min 2x x π-=,求()f x 的对称中心;(2)已知05ω<<,函数()f x 图象向右平移6π个单位得到函数()g x 的图象,3x π=是()g x 的一个零点,若函数()g x 在[],m n (m ,n R ∈且m n <)上恰好有10个零点,求n m -的最小值; 6、(2022·安徽·高三开学考试)记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且23,2b c B C ==.(1)求cos C ;(2)若5a =,求c .7.(2022·广西·模拟预测(文))设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos 2sin c b A b A -=. (1)证明:()sin 2sin sin A B B A -=; (2)若3A B =,求B 的值.8.(2022·全国·高三专题练习)在①2cos cos c b B a A -=;①sin cos 2AA =;()sin a C C =,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若__________.(填条件序号) (1)求角A 的大小;(2)若3a =,求ABC 面积的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.9.(2021·福建省华安县第一中学高三期中)在①π1cos cos 32B B ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,①sin (sin sin )sin a A c C A b B +-=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中.问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =______________. (1)求角B ;(2)求a c +的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 10.(2022·山东烟台·三模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos cos 2cos b a A C c A =+. (1)求角A ;(2)若4a =,求2c b -的取值范围.11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,点D 在边BC 上,3AB =,2AC =. (1)若AD 是BAC ∠的角平分线,求:BD DC ;(2)若AD 是边BC 上的中线,且AD =,求BC .12.(2022·全国·模拟预测(文))在①3cos210cos 10A A +-=,①sin cos A A -=①tan 2A =三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.如果多选,则按第一个解答给分. 已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且______ (1)求cos A ;(2)sin sin B C 的最大值.。
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三角函数的概念、诱导公式与三角恒等变换6.(2019浙江18)设函数()sin ,f x x x =∈R .(1)已知[0,2),θ∈π函数()f x θ+是偶函数,求θ的值; (2)求函数22[()][()]124y f x f x ππ=+++ 的值域. 解析(1)因为()sin()f x x θθ+=+是偶函数,所以,对任意实数x 都有sin()sin()x x θθ+=-+,即sin cos cos sin sin cos cos sin x x x x θθθθ+=-+, 故2sin cos 0x θ=, 所以cos 0θ=. 又[0,2π)θ∈,因此π2θ=或3π2. (2)2222ππππsin sin 124124y fx f x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ππ1cos 21cos 213621cos 2sin 222222x x x x ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=+=-- ⎪ ⎪⎝⎭π123x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.因此,函数的值域是[1-+.27.(2018江苏)已知,αβ为锐角,4tan 3α=,cos()5αβ+=-.(1)求cos2α的值; (2)求tan()αβ-的值. 【解析】(1)因为4tan 3α=,sin tan cos ααα=,所以4sin cos 3αα=. 因为22sin cos 1αα+=,所以29cos 25α=,因此,27cos22cos 125αα=-=-. (2)因为,αβ为锐角,所以(0,π)αβ+∈.又因为cos()αβ+=,所以sin()αβ+=, 因此tan()2αβ+=-.因为4tan 3α=,所以22tan 24tan 21tan 7ααα==--, 因此,tan 2tan()2tan()tan[2()]1+tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-+.28.(2018浙江)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点34(,)55P --. (1)求sin()απ+的值;(2)若角β满足5sin()13αβ+=,求cos β的值. 【解析】(1)由角α的终边过点34(,)55P --得4sin 5α=-,所以4sin()sin 5απα+=-=.(2)由角α的终边过点34(,)55P --得3cos 5α=-,由5sin()13αβ+=得12cos()13αβ+=±.由()βαβα=+-得cos cos()cos sin()sin βαβααβα=+++, 所以56cos 65β=-或16cos 65β=-.29.(2017浙江)已知函数22()sin cos cos f x x x x x =--()x ∈R .(Ⅰ)求2()3f π的值; (Ⅱ)求()f x 的最小正周期及单调递增区间.【解析】(Ⅰ)由2sin32π=,21cos 32π=-,2()3f π2211()()()2222=---- 得2()23f π=. (Ⅱ)由22cos 2cos sin x x x =-与sin 22sin cos x x x =得()cos 222sin(2)6f x x x x π=-=-+所以()f x 的最小正周期是π 由正弦函数的性质得3222262k x k πππππ+++≤≤,k ∈Z 解得263k x k ππππ++≤≤,k ∈Z 所以()f x 的单调递增区间是2[,]63k k ππππ++(k ∈Z ).三角函数的图象与性质50.(2018上海)设常数a R ∈,函数2()sin 22cos f x a x x =+.(1)若()f x 为偶函数,求a 的值;(2)若()14f π=,求方程()1f x =ππ-[,]上的解. 【解析】(1)若()f x 为偶函数,则对任意∈R x ,均有()()=-f x f x ;即22sin 22cos sin 2()2cos ()+=-+-a x x a x x , 化简得方程sin 20=a x 对任意∈R x 成立,故0=a ;(2)2()sin(2)2cos ()11444πππ=⨯+=+=f a a ,所以=a故2()22cos =+f x x x .则方程()1=-f x 222cos 1+=x x222cos 1+-=x x ,化简即为2sin(2)6π+=x即sin(2)62π+=-x ,解得1124ππ=-+x k 或524ππ'=-+x k ,,'∈Z k k 若求该方程在[,]ππ-上有解,则1335[,]2424∈-k ,1929[,]2424'∈-k , 即0=k 或1;0'=k 或1, 对应的x 的值分别为:1124π-、1324π、524π-、1924π.51.(2017江苏)已知向量(cos ,sin )x x =a ,(3,=b ,[0,]x π∈.(1)若∥a b ,求x 的值;(2)记()f x =⋅a b ,求()f x 的最大值和最小值以及对应的x 的值.【解析】(1)因为(cos ,sin )x x =a ,(3,=b ,∥a b ,所以3sin x x =.若cos 0x =,则sin 0x =,与22sin cos 1x x +=矛盾,故cos 0x ≠.于是tan 3x =-. 又[0,]x π∈,所以56x π=.(2)π(cos ,sin )(3,3cos ())6f x x x x x x =⋅=⋅==+a b . 因为[0,]x π∈,所以ππ7π[,]666x +∈,从而π1cos()6x -≤+≤. 于是,当ππ66x +=,即0x =时,()f x 取到最大值3;当π6x +=π,即5π6x =时,()f x 取到最小值-52.(2017山东)设函数()sin()sin()62f x x x ππωω=-+-,其中03ω<<.已知()06f π=.(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4π个单位,得到函数()y g x =的图象,求()g x 在3[,]44ππ-上的最小值. 【解析】(Ⅰ)因为()sin()sin()62f x x x ππωω=-+-,所以1()cos cos 2f x x x x ωωω=--3cos 2x x ωω=-1sin )22x x ωω=-)3x πω=-由题设知()06f π=,所以63k ωπππ-=,k Z ∈.故62k ω=+,k Z ∈,又03ω<<, 所以2ω=.(Ⅱ)由(Ⅰ)得())3f x x π=-所以()))4312g x x x πππ=+-=-. 因为3[,]44x ππ∈-,所以2[,]1233x πππ-∈-,当123x ππ-=-,即4x π=-时,()g x 取得最小值32-.三角函数的综合应用1.(2019江苏18)如图,一个湖的边界是圆心为O 的圆,湖的一侧有一条直线型公路l ,湖上有桥AB (AB 是圆O 的直径).规划在公路l 上选两个点P 、Q ,并修建两段直线型道路PB 、QA .规划要求:线段PB 、QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆....O 的半径.已知点A 、B 到直线l 的距离分别为AC 和BD (C 、D 为垂足),测得AB =10,AC =6,BD =12(单位:百米).(1)若道路PB 与桥AB 垂直,求道路PB 的长;(2)在规划要求下,P 和Q 中能否有一个点选在D 处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB 和QA 的长度均为d (单位:百米).求当d 最小时,P 、Q 两点间的距离.解析 解法一:(1)过A 作AE BD ⊥,垂足为E .由已知条件得,四边形ACDE 为矩形,6, 8DE BE AC AE CD =====.' 因为PB ⊥AB ,所以84 cos sin105PBD ABE∠=∠==.所以12154cos5BDPBPBD===∠.因此道路PB的长为15(百米).(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求.②若Q在D处,联结AD,由(1)知2210AD AE ED=+=,从而2227cos0225AD AB BDBADAD AB+-∠==>⋅,所以∠BAD为锐角.所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.因此,Q选在D处也不满足规划要求.综上,P和Q均不能选在D处.(3)先讨论点P的位置.当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.设1P为l上一点,且1PB AB⊥,由(1)知,1P B=15,此时11113sin cos1595PD PB PBD PB EBA=∠=∠=⨯=;当∠OBP>90°时,在1PPB△中,115PB PB>=.由上可知,d≥15.再讨论点Q的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,2222156321CQ QA AC=-=-=此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O 的半径.综上,当PB ⊥AB ,点Q 位于点C 右侧,且CQ =321时,d 最小,此时P ,Q 两点间的距离PQ =PD +CD +CQ =17+321.因此,d 最小时,P ,Q 两点间的距离为17+321(百米). 解法二:(1)如图,过O 作OH ⊥l ,垂足为H. 以O 为坐标原点,直线OH 为y 轴,建立平面直角坐标系.因为BD =12,AC =6,所以OH =9,直线l 的方程为y =9,点A ,B 的纵坐标分别为3,−3. 因为AB 为圆O 的直径,AB =10,所以圆O 的方程为x 2+y 2=25. 从而A (4,3),B (−4,−3),直线AB 的斜率为34. 因为PB ⊥AB ,所以直线PB 的斜率为43-, 直线PB 的方程为42533y x =--. 所以P (−13,9),22(134)(93)15PB =-+++=. 因此道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,取线段BD 上一点E (−4,0),则EO =4<5,所以P 选在D 处不满足规划要求.②若Q 在D 处,联结AD ,由(1)知D (−4,9),又A (4,3), 所以线段AD :36(44)4y x x =-+-剟. 在线段AD 上取点M (3,154),因为22221533454OM ⎛⎫=+<+= ⎪⎝⎭,所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处.(3)先讨论点P 的位置.当∠OBP <90°时,线段PB 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径,点P 不符合规划要求; 当∠OBP ≥90°时,对线段PB 上任意一点F ,OF ≥OB ,即线段PB 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径,点P 符合规划要求.设1P 为l 上一点,且1PB AB ⊥,由(1)知,1P B =15,此时1P (−13,9); 当∠OBP >90°时,在1PPB △中,115PB PB >=. 由上可知,d ≥15. 再讨论点Q 的位置.由(2)知,要使得QA≥15,点Q 只有位于点C 的右侧,才能符合规划要求.当QA =15时,设Q(a ,9),由15(4)AQ a ==>,得a=4+Q(4+9),此时,线段QA 上所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.综上,当P (−13,9),Q(4+9)时,d 最小,此时P ,Q 两点间的距离4(13)17PQ =+-=+.因此,d 最小时,P ,Q两点间的距离为17+12.(2018江苏)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O 的一段圆弧MPN (P 为此圆弧的中点)和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米,点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为CDP △,要求,A B 均在线段MN 上,,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.NM POAB CD(1)用θ分别表示矩形ABCD 和CDP △的面积,并确定sin θ的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为43∶.求当θ为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.【解析】(1)连结PO 并延长交MN 于H ,则PH ⊥MN ,所以OH =10.θHE KGNM PO ABC D过O 作OE ⊥BC 于E ,则OE ∥MN ,所以COE θ∠=, 故40cos OE θ=,40sin EC θ=,则矩形ABCD 的面积为240cos (40sin 10)800(4sin cos cos )θθθθθ⨯+=+,CDP ∆的面积为1240cos (4040sin )1600(cos sin cos )2θθθθθ⨯⨯-=-.过N 作GN ⊥MN ,分别交圆弧和OE 的延长线于G 和K ,则10GK KN ==. 令0GOK θ∠=,则01sin 4θ=,0(0,)6πθ∈. 当0[,)2πθθ∈时,才能作出满足条件的矩形ABCD ,所以sin θ的取值范围是1[,1)4.答:矩形ABCD 的面积为800(4sin cos cos )θθθ+平方米,CDP ∆的面积为1600(cos sin cos )θθθ-,sin θ的取值范围是1[,1)4.(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k ,乙的单位面积的年产值为3k (0)k >, 则年总产值为4800(4sin cos cos )31600(cos sin cos )k k θθθθθθ⨯++⨯-8000(sin cos cos )k θθθ=+,0[,)2πθθ∈.设()sin cos cos f θθθθ=+,0[,)2πθθ∈,则222()cos sin sin (2sin sin 1)(2sin 1)(sin 1)f θθθθθθθθ'=--=-+-=--+. 令()0f θ'=,得π6θ=, 当0(,)6πθθ∈时,()>0f θ′,所以()f θ为增函数; 当(,)62ππθ∈时,()<0f θ′,所以()f θ为减函数,因此,当π6θ=时,()f θ取到最大值. 答:当π6θ=时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.13.(2017江苏)如图,水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm ,容器Ⅰ的底面对角线AC 的长为cm ,容器Ⅱ的两底面对角线EG ,11E G 的长分别为14cm 和62cm . 分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水,水深均为12cm . 现有一根玻璃棒l ,其长度为40cm .(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l 放在容器Ⅰ中,l 的一端置于点A 处,另一端置于侧棱1CC 上,求l 没入水中部分的长度;(2)将l 放在容器Ⅱ中,l 的一端置于点E 处,另一端置于侧棱1GG 上,求l 没入水中部分的长度.【解析】(1)由正棱柱的定义,1CC ⊥平面ABCD ,所以平面11A ACC ⊥平面ABCD ,1CC AC ⊥. 记玻璃棒的另一端落在1CC 上点M 处.因为AC =40AM =.所以30MN ==,从而3sin 4MAC ∠=. 记AM 与水平的交点为1P ,过1P 作11PQ AC ⊥,1Q 为垂足, 则11PQ ⊥平面ABCD ,故1112PQ =, 从而11116sin PQ AP MAC==∠.答:玻璃棒l 没入水中部分的长度为16cm.( 如果将“没入水中部分”理解为“水面以上部分”,则结果为24cm)(2)如图,O ,1O 是正棱台的两底面中心. 由正棱台的定义,1OO ⊥平面 EFGH , 所以平面11E EGG ⊥平面EFGH ,1OO ⊥EG . 同理,平面11E EGG ⊥平面1111E F G H ,1OO ⊥11E G . 记玻璃棒的另一端落在1GG 上点N 处.过G 作GK ⊥11E G ,K 为垂足, 则GK =1OO =32. 因为EG = 14,11E G = 62,所以1KG =6214242-=,从而222211 243240GG KG GK =+=+=. 设1,,EGG ENG αβ==∠∠则114sin sin()cos 25KGG KGG απ=+==∠∠.因为2απ<<π,所以3cos 5α=-.在ENG △中,由正弦定理可得4014sin sin αβ=,解得7sin 25β=. 因为02βπ<<,所以24cos 25β=. 于是sin sin()sin()sin cos cos sin NEG αβαβαβαβ=π--=+=+∠42473(35)525255=⨯+-⨯=. 记EN 与水面的交点为2P ,过2P 作22P Q EG ⊥,2Q 为垂足,则 22P Q ⊥平面EFGH ,故22P Q =12,从而 2EP =2220sin P NEGQ =∠.答:玻璃棒l 没入水中部分的长度为20cm.(如果将“没入水中部分”理解为“水面以上部分”,则结果为20cm)解三角形1.(2019全国Ⅰ理17)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A ;(22b c +=,求sin C .解:(1)由已知得222sin sin sin sin sin B C A B C +-=,故由正弦定理得222b c a bc +-=.由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==. 因为0180A ︒︒<<,所以60A ︒=.(2)由(1)知120B C ︒=-()sin 1202sin A C C ︒+-=,即1cos sin 2sin 222C C C ++=,可得()cos 602C ︒+=-.由于0120C ︒︒<<,所以()sin 602C ︒+=,故 ()sin sin 6060C C ︒︒=+-()()sin 60cos60cos 60sin 60C C ︒︒︒︒=+-+4=.2.(2019全国Ⅲ理18)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知sin sin 2A Ca b A +=. (1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围. 解析(1)由题设及正弦定理得sin sinsin sin 2A CA B A +=. 因为sin 0A ≠,所以sinsin 2A CB +=. 由180A BC ︒++=,可得sincos 22A C B +=,故cos 2sin cos 222B B B=. 因为cos02B ≠,故1sin 22B =,因此60B =︒. (2)由题设及(1)知△ABC的面积4ABC S a =△. 由正弦定理得()sin 120sin 1sin sin 2tan 2C c A a C C C ︒-===+.由于ABC △为锐角三角形,故090A ︒<<︒,090C ︒<<︒,由(1)知120A C +=︒,所以3090C ︒<<︒,故122a <<ABC S <<△. 因此,ABC △面积的取值范围是⎝⎭.3.(2019江苏15)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若a =3c ,b,cos B =23,求c 的值; (2)若sin cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值. .解析 (1)由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得23=,即213c =.所以c =(2)因为sin cos 2A Ba b =, 由正弦定理sin sin a b A B =,得cos sin 2B Bb b=,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而cos B =.因此πsin cos 2B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭4.(2019北京15)在ABC △中,a =3,b -c =2 ,1cos 2B =- . (Ⅰ)求b ,c 的值; (Ⅱ)求sin(B -C ) 的值.解析:(I )由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,得22213232b c c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯-⎪⎝⎭. 因为2b c =+,所以()222123232c c c ⎛⎫+=+-⨯⨯⨯- ⎪⎝⎭.解得5c =, 所以7b =.(II )由1cos 2B =-得sin B =.由正弦定理得sin sin c C B b ==在ABC △中,B ∠是钝角,所以C ∠为锐角.所以11cos 14C ==.所以()sin sin cos cos sin B C B C B C -=-=. 5.(2019天津理15)在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =.(Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+⎪⎝⎭的值. 解析(Ⅰ)在ABC △中,由正弦定理sin sin b cB C=,得sin sin b C c B =,又由3sin 4sin c B a C =,得3sin 4sin b C a C =,即34b a =.又因为2b c a +=,得到43b a =,23c a =.由余弦定理可得222222416199cos 22423a a a a cb B a a +-+-===-⋅⋅.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得sin 4B ==,从而sin 22sin cos 8B B B ==-,227cos 2cos sin 8B B B =-=-,故πππ71sin 2sin 2cos cos 2sin 66682B B B ⎛⎫+=+=-⨯= ⎪⎝⎭.39.(2018北京)在ABC ∆中,7a =,8b =,1cos 7B =-. (1)求A ∠;(2)求AC 边上的高.【解析】(1)在ABC ∆中,∵1cos 7B =-,∴(,)2B ππ∈,∴sin B =. 由正弦定理得sin sin a b A B=⇒7sin 7A =,∴sin A =∵(,)2B ππ∈,∴(0,)2A π∈,∴π3A ∠=.(2)在ABC ∆中,∵sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+11()72-+.如图所示,在ABC ∆中,∵sin hC BC=,∴sin h BC C =⋅=33337142⨯=, ∴AC 边上的高为332.40.(2018全国卷Ⅰ)在平面四边形ABCD 中,90ADC ∠=o ,45A ∠=o ,2AB =,5BD =. (1)求cos ADB ∠; (2)若22DC =BC . 【解析】(1)在ABD △中,由正弦定理得sin sin BD ABA ADB=∠∠. 由题设知,52sin 45sin ADB=︒∠,所以2sin ADB ∠=. 由题设知,90ADB ∠<︒,所以223cos 1255ADB ∠=-=. (2)由题设及(1)知,2cos sin 5BDC ADB ∠=∠=. 在BCD △中,由余弦定理得2222cos BC BD DC BD DC BDC =+-⋅⋅⋅∠22582525=+-⨯⨯25=. 所以5BC =.41.(2018天津)在ABC △中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin cos()6b A a B π=-.(1)求角B 的大小;(2)设2a =,3c =,求b 和sin(2)A B -的值. 【解析】(1)在ABC △中,由正弦定理sin sin a bA B=,可得sin sin b A a B =, 又由πsin cos()6b A a B =-,得πsin cos()6a B a B =-,即πsin cos()6B B =-,可得tan B =又因为(0π)B ∈,,可得3B π=.(2)在ABC △中,由余弦定理及2a =,3c =,3B π=,有2222cos 7b a c ac B =+-=,故b =.由πsin cos()6b A a B =-,可得sin A =a c <,故cos A =.因此sin 22sin cos A A A ==21cos 22cos 17A A =-=.所以,sin(2)sin 2cos cos 2sin A B A B A B -=-=1127-=42.(2017新课标Ⅰ)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知ABC ∆的面积为23sin a A(1)求sin sin B C ;(2)若6cos cos 1B C =,3a =,求ABC ∆的周长.【解析】(1)由题设得21sin 23sin a ac B A =,即1sin 23sin ac B A=由正弦定理得1sin sin sin 23sin AC B A =. 故2sin sin 3B C =.(2)由题设及(1)得121cos()cos cos sin sin 632B C B C B C +=-=-=- 所以2π3B C +=,故π3A =. 由题设得21sin 23sin a bc A A=,即8bc =.由余弦定理得229b c bc +-=,即2()39b c bc +-=,得b c +=.故ABC △的周长为343.(2017新课标Ⅲ)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin 0A A =,a =2b =. (1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求ABD ∆的面积. 【解析】(1)由已知得tan A =23A π=. 在ABC ∆中,由余弦定理得222844cos 3c c π=+-,即2+224=0c c -.解得6c =-(舍去),4c = (2)有题设可得2CAD π∠=,所以6BAD BAC CAD π∠=∠-∠=.故ABD ∆面积与ACD ∆面积的比值为1sin26112AB AD AC AD π⋅⋅=⋅. 又ABC ∆的面积为142sin 2BAC ⨯⨯∠=ABD ∆44.(2017新课标Ⅱ)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin()8sin 2BA C +=. (1)求cos B(2)若6a c +=,ABC ∆面积为2,求b . 【解析】由题设及A B C π++=得2sin 8sin2BB =,故sin 4(1cos )B B =-. 上式两边平方,整理得217cos 32cos 150B B -+=, 解得cos 1B =(舍去),15cos 17B =. (2)由15cos 17B =得8sin 17B =,故14sin 217ABC S ac B ac ∆==. 又2ABCS ∆=,则172ac =.由余弦定理及6a c +=得22222cos ()2(1cos )b a c ac B a c ac B =+-=+-+1715362(1)4217=-⨯⨯+=. 所以2b =.45.(2017天津)在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知a b >,5a =,6c =,3sin 5B =. (Ⅰ)求b 和sin A 的值; (Ⅱ)求πsin(2)4A +的值. 【解析】(Ⅰ)在ABC △中,因为a b >,故由3sin 5B =,可得4cos 5B =.由已知及余弦定理,有2222cos 13b a c ac B =+-=,所以b =.由正弦定理sin sin a bA B=,得sin sin 13a B A b ==.所以,b sin A(Ⅱ)由(Ⅰ)及a c <,得cos A =,所以12sin 22sin cos 13A A A ==, 25cos 212sin 13A A =-=-.故πππsin(2)sin 2cos cos 2sin 44426A A A +=+=.。