高三数学第二轮专题复习(4)三角函数
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三角函数中ω值和取值范围 题型一 求三角函数ω的值 例1.已知函数()π4cos (0)4f x x ωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭的图像与直线22y =,A B ,若π4AB =,则ω=( ) A .1 B .1或7 C .2 D .2或6例2.已知函数()()sin f x A x B ωϕ=++(其中0,0,πA ωϕ>><)的部分图象如图所示,有以下结论:①()11π6f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭ ②函数π6f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数③()π26f x f x ⎛⎫+−= ⎪⎝⎭④()f x 在4π11π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增所有正确结论的序号是( )A .①②B .①③④C .③④D .①④练习1.函数π()tan (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,则ω=( )A .4B .2C .1D .122.(多选)已知函数()()()sin cos (0,0π)f x x x ωϕωϕωϕ=+−+><<且()f x 图象的相邻两对称轴间的距离为π2,则以下说法正确的是( )A .若()f x 为偶函数,则3π4ϕ=B .若()f x 的一个对称中心为π,012⎛⎫− ⎪⎝⎭,则π12ϕ=C .若()f x 在区间π0,6⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,则ϕ的最大值为5π12D .若()f x 在区间[]0,π内有三个零点,则π4ϕ=3.写出一个(0)ωω>,使得函数π()sin 23f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象关于点(1,0)对称,则ω可以为 .4.函数()()cos f x A x ωϕ=+(0A >,0ω>,π2ϕ<)的部分图象如图.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()f x 上的每个点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2π倍,再将所得图象向右平移13个单位长度,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 的解析式.题型二:单调性与ω 取值范围问题例1.已知函数f (x )=sin (ωx −π4)+1(ω>0)在(0,π6)上单调递增,在(π3,π2)上单调递减,则ω的取值范围是( ) A .[94,72] B .[72,92] C .[74,94] D .[74,92]练习1.(多选)已知()()sin 30f x x x ωωω=>在区间ππ,64⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值可能在( )A .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .2,73⎛⎫ ⎪⎝⎭C .267,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,193⎡⎤⎢⎥⎣⎦2.(多选)已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,则下列判断中正确的是( )A .ω的最大值为2B .若π6ϕ=−,则(]0,1ω∈C .若5π012f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,则π2π063f f ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .若函数()3y f x =两个零点间的最小距离为π6,则2ω=3.设函数()()sin f x A x ωϕ=+在()0,π上为减函数,如果 0A >,0ω>,()0,πϕ∈,那么()f x = . (写出 一个即可)题型三 图像平移伸缩与ω 取值范围问题例1.将函数()πsin (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( )A .13B .23C .43D .53练习:1.(多选)将函数()()πcos 03f x x ωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭的图象向右平移π6个单位长度后,得到函数()g x 的图象,若()g x 为奇函数,则ω的取值可以为( )A .1B .6C .7D .82.已知函数()()sin 20f x x ωω=>,将()y f x =的图像向右平移4π个单位长度后,若所得图像与原图像重合,则ω的最小值等于( )A .2B .4C .6D .83.已知函数()()sin 02f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,将()f x 的图象向右平移3ωπ个单位得到函数()g x 的图象,点A ,B ,C 是()f x 与()g x 图象的连续相邻的三个交点,若ABC 是钝角三角形,则ω的取值范围是( )A .3,⎫+∞⎪⎪⎝⎭B .2,π⎫+∞⎪⎪⎝⎭C .22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D .3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭ 题型四 由三角函数的对称性求ω取值范围例1.记函数()()πsin 06f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为T ,若ππ42T <<,且()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则ω=( ) A .4B .5C .6D .7练习:1.已知函数π()sin()(0)3f x x ωω=+>,若对于任意实数x ,都有π()()3f x f x =−−,则ω的最小值为( ) A .2B .52C .4D .82.已知函数()cos (0)4f x x ωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭在区间[0,π]上有且仅有3条对称轴,则ω的取值范围是( )A .(134,174] B .(94,134]C .[94,134)D .[134,174)3.已知函数()()sin f x x ωϕ=+π02,ωϕ⎛⎫>< ⎪⎝⎭,若()π6f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,()4π3fx f x ⎛⎫−=− ⎪⎝⎭,且()f x 在π5π,312⎛⎫⎪⎝⎭上单调,则ω的取值可以是( ) A .3 B .5 C .7 D .9题型五 由三角函数零点求ω的值或取值范围例1.若函数()()2ππ2sin 320246x f x x ωωω⎛⎫⎛⎫=−+−> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在[]0,π上恰有两个零点,则ω的取值范围为( )A .58,33⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .58,33⎛⎤ ⎥⎝⎦C .1325,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1325,66⎛⎤ ⎥⎝⎦练习:1.已知函数()()22sin 320f x x x ωωω=>在()0,π上恰有两个零点,则ω的取值范围是( )A .2,13⎛⎤⎥⎝⎦B .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .51,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭2.(多选)设函数π()sin 3f x x ω⎛⎫=− ⎪⎝⎭在区间(0,π)上恰有两个极值点,两个零点,则ω的取值可能是( )A .136B .2C .32D .533.设函数()()()1sin 02f x x ωϕω=+−>,若对于任意实数ϕ,函数()f x 在区间[]0,2π上至少有2个零点,至多有3个零点,则ω的取值范围是( )A .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .41,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .51,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .45,33⎡⎫⎪⎢⎣⎭课后练习巩固1.若函数()()sin f x A x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()f x 的解析式可能是( )A .2sin 6y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .2sin 6y x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭C .2sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .2sin 3y x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭2.(多选)已知ππ()sin 0,32f x x ωϕωϕ⎛⎫⎛⎫=++>< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭为偶函数,()sin()g x x ωϕ=+(ω,ϕ与()f x 中相同),则下列结论正确的是( )A .π6ϕ=B .若()g x 的最小正周期为3π,则32ω=C .若()f x 在区间π,π2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则ω的取值范围为(]0,1D .若()g x 在区间()0,π上有且仅有3个最值点,则ω的取值范围为710,33⎛⎤⎥⎝⎦3.已知函数f (x )=cos (ωx −π3)(ω>0)在[π6,π4]上单调递增,且当x ∈[π4,π3]时,f (x )≥0恒成立,则ω的取值范围为( )A .(0,52]∪[223,172] B .(0,43]∪[8,172] C .(0,43]∪[8,283] D .(0,52]∪[223,8]4.已知偶函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>的图像关于点π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称,且在区间π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调,则ω= .5.将函数()πsin (0)4f x x ωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭的图象向左平移π4ω个单位长度后,所得函数在ππ,1516⎛⎫− ⎪⎝⎭内不是单调函数,则ω的取值范围是 . 6.已知函数π2cos (0)4y x ωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭在区间ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一个零点,则ω的取值范围为 .结束,同学们学会了吗?。
三角函数第1课时 任意角和弧度制、三角函数的概念【学习目标】1.了解任意角的概念会用公式求扇形弧长、面积;2.会用三角函数定义求值,能判断三角函数在各象限的符号. 【教学过程】 一、基础自测1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是( )A.2k π+45°(k ∈Z )B.k ·360°+9π4(k ∈Z )C.k ·360°-315°(k ∈Z )D.k π+5π4(k ∈Z )2.一扇形的圆心角α=︒60,半径R =10 cm ,该扇形的面积为 .3.若角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (-1,2),则sin α-cos α+tan α=________.4.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限[必备知识] 1.角的概念(1)定义: .(2)分类: (3)终边相同的角: . 2.弧度制的定义和公式(1)定义: .(2)公式: . 3.设角α终边上异于原点的任意一点P (x ,y ),r =x 2+y 2.三角函数 定义 定义域第一象限符号 第二象限符号 第三象限符号 第四象限符号sin αcos αtan α角度 ︒0 ︒30 ︒45 ︒60 ︒90 ︒120 ︒135 ︒150 ︒180弧度 sin αcos α tan α二、典例精讲例1(1)已知角α的终边上一点P (-3,m )(m ≠0),且sin α=2m4,则cos α=________,tan α=________. (2)若α为第二象限角,则cos 2α,cos α2,1sin 2α中,其值必为正的有( )A.0个B.1个C.2个D.3个归纳:巩固练习1:(1)已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A.-12B.-32C.12D.32(2)设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角例2.扇形周长为20 cm ,这个扇形的面积最大时,扇形的圆心角α为 弧度归纳:巩固练习2(多选)已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,下列选项可能正确的有( ) A.圆的半径为2 B.圆的半径为1 C.圆心角的弧度数是1 D.圆心角的弧度数是2三、达标检测1.若扇形的面积为3π8、半径为1,则扇形的圆心角为( )A.3π2B.3π4C.3π8D.3π162.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α等于( )A.-15B.3715C.3720D.13153.(多选)角α的终边在第一象限,则sinα2⎪⎪⎪⎪sin α2+cos α2⎪⎪⎪⎪cos α2+tan α2⎪⎪⎪⎪tan α2的值为( )A.-1B.1C.-3D.34.若圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是________.5.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义. (1)试判断角α所在的象限; (2)若角α的终边上一点M ),53(m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.思维导图 三角 函数任意角与弧度制任意角的三角函数角定义弧度制符号角度与弧度互化 特殊角弧度数 扇形弧长、面积三角函数第2课时同角三角函数基本关系与诱导公式【学习目标】1.会用同角基本关系式解决给值求值问题;2.熟记诱导公式并会用诱导公式化简求值. 【教学过程】 二、基础自测1.若sin α=55,π2<α<π,则αcos = tan α=2.若sin(π+α)=12,α∈02π⎛⎫- ⎪⎝⎭,,则tan(π-α)等于( ) A .-12B 3C 3D 33.已知()cos 2cos 2παπα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则()tan α-=( )A .–2B .2C .13- D .134.sin 1 050°等于( ) A.12 B .-12 C.32 D .-32 [必备知识]1.同角三角函数的基本关系平方关系: 商数关系: 2.公式 角 正弦 余弦 正切 口诀① 2k π+α(k ∈Z )奇变偶不变,符号看象限② -α ③ π-α ④ π+α⑤ π2-α⑥ π2+α⑦ 32π+α⑧ 32π-α三、典例精讲例1(1)已知tan α=2,则3sin α-cos αsin α+2cos α等于( )A.54 B .-54 C.53 D .-53(2)已知sin θ+cos θ=43,θ∈)4,0(π,则sin θ-cos θ的值为 .归纳:巩固练习1:(1)已知α是三角形的内角,且tan α=-13,则sin α+cos α的值为 .(2)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则sin θ-cos θ= ,tan θ= . 例2.(1)在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边经过点P (3,4),则sin )22021(πα-等于( ) A .-45 B .-35 C.35 D.45(2)已知sin )3(απ+=1213,则cos )6(απ-等于( )A.513B.1213 C .-513 D .-1213 归纳:巩固练习2:(1)已知α∈(0,π),且cos α=-1517,则sin )2(απ+·tan(π+α)等于( )A .-1517 B.1517 C .-817 D.817(2)sin )12(πα-=13,则cos )1271(πα+= .四、达标检测1.已知α是第四象限角,tan α=-815,则sin α等于( )A.1517 B .-1517 C.817 D .-8172.已知(0,)απ∈,若2cos 6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭5sin 6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为( )A .14B 2C .2D 143.(多选)在△ABC 中,下列结论正确的是( )A .sin(A +B )=sinC B .sin B +C 2=cos A2 C .tan(A +B )=-tan C )2(π≠C D .cos(A +B )=cos C4.sin 4π3·cos 5π6·tan )34(π-的值是 .5.已知-π2<α<0,且函数f (α)=cos )23(απ+-sin α·1+cos α1-cos α-1.(1)化简f (α); (2)若f (α)=15,求sin αcos α和sin α-cos α的值.思维导图三角函数第3课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式【学习目标】1.会用两角和与差的正弦、余弦、正切公式化简求值;2.会用辅助角公式化简求值. 【教学过程】 三、基础自测1.(多选)下面各式中,正确的是( )A.cos π12=cos π3-cos π4B.cos 5π12=22sin π3-cos π4cos π3C.cos )12(π-=cos π4cos π3+64 D.3sin α+cos α=2sin )3(πα+2.已知tan θ=2,则tan )4(πθ-= .3.cos 17°cos 77°+cos 73°cos 13°=4.tan 10°+tan 50°+3tan 10°tan 50°= . [必备知识]两角和与差的余弦、正弦、正切公式(1)公式C α-β:cos(α-β)= ;(2)公式C α+β:cos(α+β)= ; (3)公式S α+β:sin(α+β)= ;(4)公式S α-β:sin(α-β)= ; (5)公式T α+β:tan(α+β)= ;(6)公式T α-β:tan(α-β)= . (7)(辅助角公式)a sin α+b cos α= .五、典例精讲例1(1)若cos α=-45,α是第三象限角,则sin )4(πα+等于( )A.-210B.210C.-7210D.7210(2)已知534cos 23sin 23=+αα,则4sin 3απ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为( ) A .23B 23C .45-D .45归纳:巩固练习1:(1)已知sin α=35,α∈),2(ππ,tan(π-β)=12,则tan(α-β)的值为( )A.-211B.211C.112D.-112(2)若3sin s 2a a +=,则tan()πα+=( )A 3B 2C 2D 3例2.已知sin α=255,sin(β-α)=-1010,α,β均为锐角,则β等于( )A.5π12B.π3C.π4D.π6归纳:巩固练习2:已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则β= ..六、达标检测1.-sin 133°cos 197°-cos 47°cos 73°等于( ) A.12 B.33 C.22 D.322.已知α,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan α,tan β是方程x 2+12x +10=0的两根,则tan(α+β)等于( ) A.43 B.-2或12 C.12D.-2 3.(多选)已知3cos α-3sin α=23cos(α+φ),则φ的值可能为( )A.π6 B.613π C. 6π- D.611π 4.已知cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=3cos α,tan β=33,则tan(α+β)= . 5.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.思维导图 辅助角公式 a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=aa 2+b 2三角函数第4课时 三角恒等变换【学习目标】1.熟记正弦、余弦、正切倍角公式;2.会用正弦、余弦、正切倍角公式、半角公式化简求值. 【教学过程】 四、基础自测1.sin 15°cos 15°等于( )A.-14B.14C.-12D.122.已知α,β为锐角,tan α=43,则cos 2α等于( )A.725B.-725C.2425D.-24253.计算:4tanπ123tan 2π12-3等于( )A.233B.-233C.239D.-239[必备知识]二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)公式S 2α:sin 2α= .(2)公式C 2α:cos 2α= = = . (3)公式T 2α:tan 2α= .(4)(降幂公式)sin 2α= ,cos 2α= . (5)(半角公式)=2sinα,=2cosα.七、典例精讲例1(1)(2020·全国Ⅰ)已知α∈(0,π),且3cos 2α-8cos α=5,则sin α等于( )A.53B.23C.13D.59正用、逆用公式变形正弦:正余余正符号同余弦:余余正正符号异(2)已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4= .归纳:巩固练习1:(1)(2019·全国Ⅱ)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α等于( ) A.15 B.55 C.33 D.255(2)已知()5sin 26cos 0απα+-=,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则2cos 24απ⎛⎫ +⎪⎝⎭=( )A .15-B .15C .35D .45例2.若sin ⎝⎛⎭⎫π3-α=14,则cos ⎝⎛⎭⎫π3+2α 等于 . 归纳:巩固练习2:若1010)6cos(=+πθ,则)322cos(πθ- 等于 . 八、达标检测1.已知sin α-cos α=43,则sin 2α等于( )A.-79B.-29C.29D.792.计算:1-cos 210°cos 80°1-cos 20°等于( )A.22B.12C.32D.-223.(多选)已知函数f (x )=sin x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-14,则f (x )的值不可能是( ) A.-12 B.12C.-2D.24.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=31010,则tan 2α= . 5.已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=210,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π.求: (1)cos α的值;(2)sin ⎝⎛⎭⎫2α-π4的值思维导图。
三角函数中的整体换元法【教学目标】1、掌握三角函数的基本性质;2、能灵活使用整体换元法;3、体会用几何直观和代数运算的方法研究三角函数性质,提高直观想象,逻辑推理、数学抽象的数学素养。
【重点】掌握三角函数的基本性质并学会利用整体换元法研究三角函数基本性质。
【难点】解决ω取值范围问题【内容分析】三角函数是高考考查重点,也作为难点之一。
2024年春考第17题,2024年高考第14题,2023年第15题,2022年第19题,2021年第15题,2020年的第18题等。
基本考点是围绕着三角函数的基本性质的综合运用,整体换元法是三角函数解题的重要思想,将ϕω+x 代换成新元t ,可将()ϕω+=x A y sin 的问题转换为t A y sin =的问题,化繁为简。
【学情分析】学生已经基本掌握三角函数的性质,需要加强其综合运用。
所以,在整体换元法思想下,再次加强基本性质的应用。
我校学生只会在x y sin =下的性质,比较难理解()ϕω+=x A y sin 的性质,需要渗透整体换元法来帮助学生理解其性质。
同时,整体思想也能提升学生的数学抽象、逻辑推理的数学素养。
【教学过程】例1、已知正弦函数x y 2sin =(1)求单调增区间;(2)求函数在⎥⎦⎤⎢⎣⎡30π,的单调增区间; (3)求函数的最大值和最小值,并求出取到最大值、最小值时x 的取值;(4)求函数在⎥⎦⎤⎢⎣⎡63-ππ,上的值域; (5)求方程()21=x f 在[]π20,上的解; (6)求函数的零点。
提问:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈=32,3,sin ππx x y 的值域是?设计意图:用简单的正弦型函数体验整体法的基本应用,以此为基础进步解决解决较难问题。
例2、(2024春考)已知()0,3sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωπωx x f (1)若1=ω,当[]π,0∈x 时,求()x f y =值域;(2)已知实数πα>,且()x f 的最小正周期为π,当()x f y =在[]απ,∈x 上恰有三个零点时,求α取值范围设计题图:由例1的基础上加强训练,引导学生用t y sin =图像解决问题。
专题04 三角函数(新定义)一、单选题1.(2023秋·山东临沂·高一统考期末)我们学过度量角有角度制与弧度制,最近,有学者提出用“面度制”度量角,因为在半径不同的同心圆中,同样的圆心角所对扇形的面积与半径平方之比是常数,从而称这个常数为该角的面度数,这种用面度作为单位来度量角的单位制,叫做面度制.在面度制下,角θ的面度数为2π3,则角θ的正弦值为( ) A.2B .12C .12−D. 【答案】D【分析】根据面度数的定义,可求得角θ的弧度数,继而求得答案. 【详解】设角θ所在的扇形的半径为r ,则2212π23r r θ=, 所以4π3θ=,所以4ππsin sin sin 33θ==−=, 故选:D .2.(2023秋·江苏苏州·高一统考期末)定义:正割1sec cos αα=,余割1csc sin αα=.已知m 为正实数,且22csc tan 15m x x +≥对任意的实数,2x x k k Z ππ∈⎛⎫≠+ ⎪⎝⎭均成立,则m 的最小值为( )A .1B .4C .8D .9【答案】D【分析】利用已知条件先化简,分离参数,转化恒成立求最值问题【详解】由已知可得22222sin csc tan 15sin cos xx x xm m x +=+≥,即422sin 15sin cos xx xm ≥−. 因为()2x k k Z ππ≠+∈,所以2cos (0,1]x ∈,则422sin 15sin cos x x x −()222222(1-cos )1=151cos =17+16cos cos cos x x x x x −−−⎛⎫ ⎪⎝⎭ 21716cos 9x x≤−=,当且仅当21cos 4x =时等号成立,故9m ≥, 故选:D.3.(2022·全国·高一专题练习)密位制是度量角的一种方法,把一周角等分为6000份,每一份叫做1密位的角.在角的密位制中,单位可省去不写,采用四个数码表示角的大小,在百位数与十位数之间画一条短线,如7密位写成“0-07”,478密位写成“4-78”.若2(sin cos )2sin cos αααα−=,则角α可取的值用密位制表示错误..的是( ) A .12-50 B .2-50 C .13-50 D .32-50【答案】C【分析】根据同角三角函数的基本关系及二倍角公式求出α,再根据所给算法一一计算各选项,即可判断; 【详解】解:因为2(sin cos )2sin cos αααα−=, 即22sin 2sin cos cos 2sin cos αααααα−+=, 即4sin cos 1αα=,所以1sin 22α=,所以22,6k k Z παπ=+∈,或522,6k k Z παπ=+∈, 解得,12k k Z παπ=+∈或5,12k k Z παπ=+∈ 对于A :密位制1250−对应的角为125052600012ππ⨯=,符合题意; 对于B :密位制250−对应的角为2502600012ππ⨯=,符合题意; 对于C :密位制1350−对应的角为135092600020ππ⨯=,不符合题意; 对于D :密位制3250−对应的角为3250132600012ππ⨯=,符合题意; 故选:C4.(2022秋·山东青岛·高三山东省青岛第五十八中学校考阶段练习)计算器是如何计算sin x ,cos x ,πx ,ln x 些函数,通过计算多项式的值求出原函数的值,如357sin 3!5!7!x x x x x =−+−+,246cos 12!4!6!x x x x =−+−+,其中!12n n =⨯⨯⨯,英国数学家泰勒发现了这些公式,可以看出,右边的项用得越多,计算得出的sin x 和cos x 的值也就越精确.运用上述思想,可得到3sin 12π⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的近似值为( )A .0.50B .0.52C .0.54D .0.56【答案】C【分析】将3sin 12π⎛⎫−+ ⎪⎝⎭化为cos1,根据新定义,取1x =代入公式246cos 12!4!6!x x x x =−+−+⋅⋅⋅中,直接计算取近似值即可.【详解】由题意可得,3sin 1cos12π⎛⎫−+= ⎪⎝⎭,故246111111cos1112!4!6!224720=−+−+=−+−+10.50.0410.0010.54=−+−+⋯≈,故选:C .5.(2022春·广东中山·高二统考期末)密位制是度量角与弧的常用制度之一,周角的16000称为1密位.用密位作为角的度量单位来度量角与弧的制度称为密位制.在密位制中,采用四个数字来记角的密位,且在百位数字与十位数字之间加一条短线,单位名称可以省去,如15密位记为“00—15”,1个平角=30—00,1个周角=60—00,已知函数()2cos f x x =−,3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,当()f x 取到最大值时对应的x 用密位制表示为( ) A .15—00 B .35—00 C .40—00 D .45—00【答案】C【分析】利用导数研究()f x 在给定区间上的最大值,结合题设密位制定义确定()f x 取到最大时x 用密位制.【详解】由题设,()2sin f x x '=,在4[,)23x ππ∈时()0f x '>,在43(,]32x ππ∈时()0f x '<,所以()f x 在4[,)23x ππ∈上递增,在43(,]32x ππ∈上递减,即max 4()()3f x f π=,故()f x 取到最大值时对应的x 用密位制表示为40—00. 故选:C6.(2022春·云南昆明·高二校考期末)在平面直角坐标系xOy 中,P (x ,y )(xy ≠0)是角α终边上一点,P与原点O 之间距离为r ,比值rx 叫做角α的正割,记作sec α;比值r y 叫做角α的余割,记作csc α;比值x y 叫做角α的余切,记作cot α.四名同学计算同一个角β的不同三角函数值如下:甲:5sec 4β=−;乙:5csc 3β=;丙:3tan 4β=−;丁:4cot 3β=.如果只有一名同学的结果是错误的,则错误的同学是( ) A .甲 B .乙C .丙D .丁【答案】D【分析】当甲错误时,乙一定正确,从而推导出丙、丁均错误,与题意不符,故甲一定正确;再由丙丁必有一个错误,得到乙一定正确,由此利用三角函数的定义能求出结果.【详解】解:当甲:5sec 4β=−错误时,乙:5csc 3β=正确,此时53r y =,r =5k ,y =3k ,则|x |=4k ,(k >0), 4tan 3y x β∴==或4tan 3β=−,∴丙:3tan 4β=−不正确,丁:4cot 3β=不正确,故错误的同学不是甲;甲:5sec 4β=−,从而r =5k ,x =﹣4k ,|y |=3k ,(k >0),此时,乙:5csc 3β=;丙:3tan 4β=−;丁:4cot 3β=必有两个正确,一个错误,∵丙和丁应该同号,∴乙正确,丙和丁中必有一个正确,一个错误,∴y =3k >0,x =﹣4k <0,34tan ,cot 43ββ∴=−=−,故丙正确,丁错误, 综上错误的同学是丁. 故选:D .7.(2023秋·湖南邵阳·高一统考期末)设,a b R ∈,定义运算,,a a ba b b a b ≥⎧⊗=⎨<⎩,则函数()sin cos f x x x =⊗的最小值为( )A .1−B .C .12−D .0【答案】B【分析】由定义先得出sin sin cos ()cos cos sin x x xf x x x x ≥⎧=⎨>⎩,然后分sin cos x x ≥,cos sin x x >两种情况分别求出()f x 的最小值,从而得出答案.【详解】由题意可得sin sin cos ()sin cos cos cos sin x x xf x x x x x x ≥⎧=⊗=⎨>⎩当sin cos x x ≥时,即sin cos 04x x x π⎛⎫−=−≥ ⎪⎝⎭则22,4k x k k Z ππππ≤−≤+∈,即522,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈此时当52,4x k k Z ππ=+∈时,sin x 有最小值为当cos sin x x >时,即sin cos 04x x x π⎛⎫−=−< ⎪⎝⎭则222,4k x k k Z πππππ+<−<+∈,即5922,44k x k k Z ππππ+<<+∈此时,cos x >所以()f x 的最小值为故选:B8.(2023秋·浙江杭州·高一浙江大学附属中学校考期末)正割()secant 及余割()cos ecant 这两个概念是由伊朗数学家阿布尔⋅威发首先引入的.定义正割1sec cos αα=,余割1csc sin αα=.已知m 为正实数,且22csc tan 15m x x ⋅+≥对任意的实数π,2k x x k ⎛⎫≠∈ ⎪⎝⎭Z 均成立,则m 的最小值为( )A .1B .4C .8D .9【答案】D【分析】由参变量分离法可得出2211716cos cos m x x ⎛⎫≥−+ ⎪⎝⎭,利用基本不等式可求得m 的取值范围,即可得解.【详解】由已知可得22222sin csc tan 15sin cos m x m x x x x ⋅+=+≥,可得422sin 15sin cos x m x x≥−, 因为()Z 2x k k ππ≠+∈,则(]2cos 0,1x ∈,因为()()2242222221cos sin 115sin 151cos 1716cos cos cos cos x x x x x xxx −⎛⎫−=−−=−+ ⎪⎝⎭179≤−=, 当且仅当21cos 4x =时,等号成立,故9m ≥. 故选:D.9.(2022春·江西景德镇·高二景德镇一中校考期中)对集合{}12,,,k a a a ⋯和常数m ,把()()()222122sin sin sin k a m a m a m kσ−+−++−=定义为集合{}12,,,k a a a ⋯相对于m 的“正弦方差",则集合,,626πππ⎧⎫−⎨⎬⎩⎭相对于m 的“正弦方差”为( )A .32B C .12D .与m 有关的值【答案】C【分析】先确定集合,,626πππ⎧⎫−⎨⎬⎩⎭相对于m 的“正弦方差”的表达式,再利用半角公式,两角和与差的余弦公式化简可得结果.【详解】由题知,集合,,626πππ⎧⎫−⎨⎬⎩⎭相对于m 的“正弦方差”为2222sin sin sin 6263m m m πππσ⎛⎫⎛⎫⎛⎫−−+−++− ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=()1cos 21cos 21cos 21333222m m m πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫−−−−− ⎪ ⎪ ⎪−−⎝⎭⎝⎭ ⎪=++ ⎪ ⎪⎝⎭ ()13cos 2cos 2cos 2633m m m πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−++−+−⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦把()()1cos 2cos 2232m m m π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,()()cos 2cos 2m m π−=−, ()()1cos 2cos 2232m m m π⎛⎫−= ⎪⎝⎭,代入上式整理得,212σ=.故选:C.10.(2022秋·山东·高三山东聊城一中校联考阶段练习)现有如下信息:(1)黄金分割比(简称:黄金比)是指把一条线段分割为两部分,较短部分与较长部分的长度之比等于较(2)黄金三角形被誉为最美三角形,是较短边与较长边之比为黄金比的等腰三角形. (3)有一个内角为36o 的等腰三角形为黄金三角形, 由上述信息可求得126sin =( ) AB12CD【答案】D【分析】如图作三角形,先求出5cos364=126sin 的值. 【详解】如图,等腰三角形ABC ,36ABC ∠=,,AB BC a AC b ===,取AC 中点,D 连接BD .b a =, 由题意可得1511512sin 22224bABC b a a ∠−−====,所以22cos 12sin 12ABC ABC ∠∠=−=−= 所以5cos364=所以5126364sin cos ︒==. 故选:D. 11.(2021秋·四川巴中·高一校联考期末)定义运算a bad bc c d=−,如果()()105,(0,0)2sin 2f x x πωϕωϕ=><<+的图像的一条对称轴为,4x πϕ=满足等式2cos 3tan ϕϕ=,则ω取最小值时,函数()f x 的最小正周期为( ) A .2πB .πC .3π2D .2π【答案】C【分析】根据2cos 3tan ϕϕ=,利用切化弦和同角三角函数关系转化成sin ϕ的二次方程,可求出ϕ的值,结合对称轴可求出ω,最后利用周期公式进行求解即可. 【详解】105()10sin()102sin()f x x x ωϕωϕ==+−+,因为2cos 3tan ϕϕ=,所以sin 2cos 3cos ϕϕϕ=,即22cos 3sin ϕϕ=,22(1sin )3sin ϕϕ−=, 所以(sin 2)(2sin 1)0ϕϕ+−=,解得1sin 2ϕ=或2−(舍去), 而02πϕ<<,所以6πϕ=,即()10sin()106f x x πω=+−,而()y f x =的图象的一条对称轴为4x π=,所以10sin 1046ππω⎛⎫⨯+=± ⎪⎝⎭,即462k πππωπ⨯+=+,Z k ∈,解得443k ω=+,Z k ∈,所以正数ω取最小值为43,此时函数()f x 的最小正周期为23423ππ=.故选:C .12.(2020·全国·高三校联考阶段练习)对于集合{}12,,,n x x x ⋅⋅⋅,定义:()()()22210200cos cos cos n x x x x x x n−+−+⋅⋅⋅+−Ω=为集合{}12,,,n x x x ⋅⋅⋅相对于0x 的“余弦方差”,则集合32,,,105105ππππ⎧⎫−−⎨⎬⎩⎭相对于0x 的“余弦方差”为( ) A .14B .12CD【答案】B【解析】根据所给“余弦方差”定义公式,代入集合中的各元素,即可得Ω的表达式,结合余弦降幂公式及诱导公式化简,即可求解.【详解】由题意可知,集合32,,,105105ππππ⎧⎫−−⎨⎬⎩⎭相对于0x 的“余弦方差”代入公式可得2222000032cos cos cos cos 1051054x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−−+−−+−+− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭Ω=0000321cos 21cos 21cos 21cos 210510522224x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+−−+−−+−+− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭+++=0000321cos 21cos 21cos 21cos 21051058x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++++−++− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=00002344cos 2cos 2cos 2cos 255558x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++−+− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=因为0000423cos 2cos 20,cos 2cos 205555x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++−=++−= ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以原式4182Ω==, 故选:B.【点睛】本题考查了新定义应用,降幂公式及诱导公式化简三角函数式的应用,属于中档题.13.(2020秋·江西宜春·高三奉新县第一中学校考阶段练习)已知函数()2tan()(0)f x x ωω=>的图象与直线2y =的相邻交点间的距离为π,若定义{},max ,,a a b a b b a b⎧=⎨<⎩…,则函数()max{()h x f x =,()cos }f x x 在区间3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭内的图象是 A . B .C .D .【答案】A【分析】由题知()2tan()(0)f x x ωω=>,利用T πω=求出ω,再根据题给定义,化简求出()h x 的解析式,结合正弦函数和正切函数图象判断,即可得出答案.【详解】根据题意,()2tan()(0)f x x ωω=>的图象与直线2y =的相邻交点间的距离为π, 所以()2tan()(0)f x x ωω=> 的周期为π, 则1T ππωπ===, 所以{}2sin ,,2()max 2tan ,2sin 32tan ,,2x x h x x x x x ππππ⎧⎛⎤∈ ⎪⎥⎪⎝⎦==⎨⎛⎫⎪∈ ⎪⎪⎝⎭⎩,由正弦函数和正切函数图象可知A 正确. 故选:A.【点睛】本题考查三角函数中正切函数的周期和图象,以及正弦函数的图象,解题关键是对新定义的理解. 14.(2022春·陕西延安·高一校考阶段练习)对于函数()f x ,在使()f x M ≥成立的所有常数M 中,我们把M的最大值称为函数()f x 的“下确界”.若函数()3cos 213f x x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,,6x m π⎡⎫∈−⎪⎢⎣⎭的“下确界”为12−,则m 的取值范围是( ) A .,62ππ⎛⎤− ⎥⎝⎦B .,62ππ⎛⎫− ⎪⎝⎭C .5,66ππ⎛⎤− ⎥⎝⎦D .5,66ππ⎛⎫− ⎪⎝⎭【答案】A【分析】由下确界定义,()3cos 213f x x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,,6x m π⎡⎫∈−⎪⎢⎣⎭的最小值是12−,由余弦函数性质可得.【详解】由题意()3cos 213f x x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,,6x m π⎡⎫∈−⎪⎢⎣⎭的最小值是12−,又21()3cos()13cos163332f ππππ−=−−+=+=−, 由13cos(2)132x π−+≥−,得1cos(2)32x π−≥−,22222333k x k πππππ−≤−≤+,,62k x k k Z ππππ−≤≤+∈,0k =时,62x ππ−≤≤,所以62m ππ−<≤.故选:A .【点睛】本题考查新定义,由新定义明确本题中的下确界就是函数的最小值.可通过解不等式确定参数的范围.15.(2020·全国·高一假期作业)如果函数()f x 在区间D 上是凸函数,那么对于区间D 内的任意1x ,2x ,…,n x ,都有()()()1212n n f x f x f x x x x f nn ++++++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,若sin y x =在区间()0,π上是凸函数,那么在ABC ∆中,sin sin sin A B C ++的最大值是( )A .32B .3CD 【答案】D【分析】利用“凸函数”的定义得到恒成立的不等式,利用三角形的内角和为π,即可求出最大值. 【详解】因为sin y x =在区间[0,]π上是“凸函数”,所以sin sin sin sin sin 333A B C A B C π++++=…得sin sin sin A B C ++…即:sin sin sin A B C ++的最大值是2故选:D.【点睛】本题考查理解题中的新定义,并利用新定义求最值,还运用三角形的内角和.二、多选题16.(2022·全国·高一专题练习)定义:()()()22210200cos cos cos n nθθθθθθμ−+−++−=为集合{}12,,,n A θθθ=相对常数0θ的“余弦方差”.若0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则集合,03A π⎧⎫=⎨⎬⎩⎭相对θ的“余弦方差”的取值可能为( ) A .38B .12C .34D .45【答案】ABC【分析】根据所给定义及三角恒等变换公式将函数化简,再根据0θ的取值范围,求出026θπ+的取值范围,再根据正弦函数的性质计算可得.【详解】解:依题意()2200cos cos 0πθθμ⎛⎫−+− ⎪ 22000cos cos sin cos 332sin ππθθθ=+⎛⎫+ ⎪⎝⎭220001cos cos 22θθθ⎛⎫+ ⎝⎪⎭=2220000013cos sin sin cos 4242θθθθθ++=200013cos sin 2242θθθ+= 001cos 221442θθ+=00111cos 224222θθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+⎪ 011sin 2462πθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭+, 因为00,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以02,7666πππθ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以01s 22n 1i 6,πθ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎣−⎝⎭⎦,所以33,84μ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故选:ABC17.(2021秋·全国·高三校联考期中)数学中一般用{}min ,a b 表示a ,b 中的较小值,{}max ,a b 表示a ,b 中的较大值;关于函数:(){}min sin ,sin f x x x x x =;(){}max sin ,sin g x x x x x =,有如下四个命题,其中是真命题的是( ) A .()f x 与()g x 的最小正周期均为π B .()f x 与()g x 的图象均关于直线32x π=对称 C .()f x 的最大值是()g x 的最小值 D .()f x 与()g x 的图象关于原点中心对称 【答案】BD【分析】先求出()f x ,()g x ,结合函数()f x 与()g x 的图象即可求解【详解】设()sin 2sin(),()sin 2sin(),33h x x x x t x x x x ππ==+==−则{}32sin(),22,322()min (),()2sin(),22,322x k x k f x h x t x x k x k ππππππππππ⎧++≤≤+⎪⎪==⎨⎪−−+<<+⎪⎩,{}32sin(),22,322()max (),()2sin(),22,322x k x k g x h x t x x k x k ππππππππππ⎧−+≤≤+⎪⎪==⎨⎪+−+<<+⎪⎩函数()f x 与()g x 的大致图象如下所示:对A ,由图知,()f x 与()g x 的最小正周期均为2π;故A 错误; 对B ,由图知,32x π=为函数()f x 与()g x 的对称轴,故B 正确. 对C ,12f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,由图知∶函数()f x 的值域为[]2,1−,函数()g x 的值域为[]1,2−,故C 错误;对D ,由图知,()f x 与()g x 的图象关于原点中心对称,故D 正确; 故选:BD.18.(2022·江苏·高一专题练习)已知角θ和ϕ都是任意角,若满足2,2k k Z πθϕπ+=+∈,则称θ与ϕ“广义互余”.若()1sin 4πα+=−,则下列角β中,可能与角α“广义互余”的有( )A .sin β=B .()1cos 4πβ+=C .tan β=D .tan β=【答案】AC【分析】由题可得1sin 4α=,根据诱导公式化简计算判断每个选项即可. 【详解】若α与β广义互余,则2()2k k Z παβπ+=+∈,即2()2k k Z πβπα=+−∈.又由()1sin 4πα+=−,可得1sin 4α=.对于A ,若α与β广义互余,则sin sin(2)cos 24k πβπαα=+−===±,由sin β=可得α与β可能广义互余,故A 正确;对于B ,若α与β广义互余,则1cos cos(2)sin 24k πβπαα=+−==,由()1cos 4πβ+=可得 1cos 4β=−,故B 错误;对于C ,综上可得sin β=1cos 4β=,所以sin tan cos βββ==C 正确,D 错误. 故选:AC .19.(2022春·辽宁沈阳·高一沈阳市第一二〇中学校考阶段练习)在数学史上,为了三角计算的简便并且更加追求计算的精确性,曾经出现过下列两种三角函数:定义1cos θ−为角θ的正矢,记作sin ver θ,定义1sin θ−为角θ的余矢,记作sin cover θ,则下列命题正确的是( ) A .161sin32ver π= B .sin sin 2ver cover πθθ⎛⎫−= ⎪⎝⎭C .若sin 12sin 1cover x ver x −=−,则()21sin sin 5cover x ver x −=D .函数()sin 2020sin 202036f x ver x cover x ππ⎛⎫⎛⎫=−++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为2【答案】BC【分析】利用诱导公式化简可得A 错误,B 正确;化简已知等式得到tan x ,将所求式子化简为正余弦齐次式,由此可配凑出tan x 求得结果,知C 正确;利用诱导公式化简整理得到()22sin 20206f x x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,由此可知最大值为4,知D 错误.【详解】对于A ,16163sin 1cos 1cos 51cos 33332ver πππππ⎛⎫=−=−+=+= ⎪⎝⎭,A 错误; 对于B ,sin 1cos 1sin sin 22ver cover ππθθθθ⎛⎫⎛⎫−=−−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,B 正确;对于C ,sin 11sin 1tan 2sin 11cos 1cover x x x ver x x −−−===−−−, ()()22222sin cos sin sin 1sin 1cos 12sin cos 1sin cos x xcover x ver x x x x x x x∴−=−−+=−=−+22tan 411tan 15x x =−=−+15=,C 正确; 对于D ,()1cos 20201sin 202036f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=−−+−+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 2020sin 2020266x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫−−++−+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦22sin 20206x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭,∴当sin 202016x π⎛⎫+=− ⎪⎝⎭时,()max 224f x =+=,D 错误.故选:BC.【点睛】关键点点睛:本题考查了三角函数的新定义的问题,解题关键是能够充分理解已知所给的定义,结合三角函数的诱导公式、正余弦齐次式的求解等知识来判断各个选项.20.(2022秋·河南濮阳·高一濮阳一高校考期末)在数学史上,为了三角计算的简便并且更加追求计算的精确性,曾经出现过下列两种三角函数:•定义1cos θ−为角θ的正矢,记作sin ver θ,•定义1sin θ−为角θ的余矢,记作sin cover θ,则下列命题中正确的是( ) A .函数sin y ver x =在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数B .函数sin sin ver xy cover x=的最小正周期为πC .sin(sin 2ver )cover πθθ−=D .sin(sin sin sin sin ver )ver cover cover ver αβαβαβ+=⋅+⋅ 【答案】AC【分析】由余弦函数的单调性可判断A 选项;验证得()()y x y x π≠+,可判断B 选项;由定义的诱导公式可判断C 选项;取4παβ==,代入验证可判断D 选项.【详解】因为sin 1cos y ver x x ==−,而cos y x =在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数,所以函数sin 1cos y ver x x ==−在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数,故A 正确; 函数versin 1cos 1cos ();()coversin 1sin 1sin π−+==+=−+x x xy x y x x x x,所以()()y x y x π≠+,所以B 错误;sin 1cos 1sin sin 22ver cover ππθθθθ⎛⎫⎛⎫−=−−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 正确;取4παβ==,sin(1cos12ver )παβ+=−=,sin sin sin sin ver cover cover ver αβαβ⋅+⋅1cos 1sin 1sin 1cos 34444+ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−⋅−−⋅−=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以sin(sin sin sin sin ver )ver cover cover ver αβαβαβ+≠⋅+⋅, 故D 错误, 故选:AC.【点睛】本题考查函数的新定义,三角函数的诱导公式,同角三角函数间的关系,余弦函数的性质,属于中档题.三、填空题21.(2023·高一课时练习)我们规定把2221cos ()cos cos ()3y B A B B A ⎡⎤=+++−⎣⎦叫做B 对A 的余弦方差,那么对任意实数B ,B 对π3的余弦方差是______.【答案】12##0.5【分析】根据余弦方差的定义求得正确答案. 【详解】依题意,B 对π3的余弦方差是:2221ππcos ()cos cos ()333y B B B ⎡⎤=+++−⎢⎥⎣⎦2π2π1cos(2)1cos(2)11cos 2333222B B B ⎡⎤+++−⎢⎥+=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 12π2π3cos(2)cos 2cos(2)633B B B ⎡⎤=++++−⎢⎥⎣⎦12π2π2π2π3cos 2cos sin 2sin cos 2cos 2cos sin 2sin 63333B B B B B ⎛⎫=+−+++ ⎪⎝⎭ 11113cos 2cos 2cos 26222B B B ⎛⎫=−+−= ⎪⎝⎭. 故答案为:1222.(2022·全国·高一专题练习)已知()(),f x g x 都是定义在R 上的函数,若存在实数,m n ,使得()()()h x mf x ng x =+,则称()h x 是()f x ,()g x 在R 上生成的函数.若()()22cossin ,sin 22=−=x xf xg x x ,以下四个函数中:①π6y x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭;②ππcos 2424x x y ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;③2π2cos 124xy ⎛⎫=−− ⎪⎝⎭; ④22sin 2=y x .所有是()(),f x g x 在R 上生成的函数的序号为________. 【答案】①②③.【详解】()()22cossin cos ,sin 22x xf x xg x x =−==.①:πππcos sin sin )666y x x x x x ⎛⎫=−=+= ⎪⎝⎭,因此有m n ==()(),f x g x 在R 上生成的函数;②:πππcos )24242x x y x x ⎛⎫⎛⎫=++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因此有0m n ==,本函数是()(),f x g x 在R 上生成的函数; ③:2ππ2cos 1cos()sin 242xy x x ⎛⎫=−−=−= ⎪⎝⎭,因此有0,1m n ==,本函数是()(),f x g x 在R 上生成的函数; ④:2222sin 28sin cos y x x x ==,显然不存在实数,m n ,使得228sin cos cos sin x x m x n x =+成立,因此本函数不是()(),f x g x 在R 上生成的函数, 故答案为:①②③23.(2021春·江苏淮安·高一校联考阶段练习)形如a bc d 的式子叫做行列式,其运算法则为a b ad bc c d=−,则行列式sin15cos15︒︒的值是___________. 【答案】12−【分析】根据新定义计算即可.【详解】由题意sin151sin 45sin15cos 45cos15cos 602cos15︒=︒︒=︒︒−︒︒=−︒=−︒. 故答案为12−.24.(2023·高一课时练习)若两个函数的图象经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数.给出下列四个函数:①()1sin cos f x x x =+;②()2f x x =()3sin f x x =;④())4sin cos f x x x =+.其中“同形”函数有__________.(选填序号)【答案】①②【分析】利用三角恒等变换转化函数解析式,对比各函数的最小正周期及振幅即可得解.【详解】由题意,()1sin cos 4f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,())4sin cos 2sin 4f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,四个函数的最小正周期均相同,但振幅相同的只有①,②, 所以“同形”函数有①②. 故答案为:①②.25.(2023·高一课时练习)在直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫格点.若函数()y f x =的图像恰好经过k 个格点,则称函数()y f x =为k 阶格点函数.在[],x ππ∈−上,下列函数中,为一阶格点函数的是___________.(选填序号)①sin y x =;②e 1x y =−;③ln y x =;④2y x = 【答案】①②③【分析】根据题目定义以及各函数的图象与性质即可判断.【详解】当[],x ππ∈−时,函数sin y x =,e 1x y =−的图象只经过一个格点()0,0,符合题意; 函数ln y x =的图象只经过一个格点()1,0,符合题意;函数2y x =的图象经过七个格点,()()()()()()()3,9,2,4,1,1,0,0,1,1,2,4,3,9−−−,不符合题意.故答案为:①②③.26.(2022春·河南商丘·高一商丘市第一高级中学校考开学考试)在平面直角坐标系xoy 中,已知任意角θ以坐标原点o 为顶点,x 轴的非负半轴为始边,若终边经过点00(,)p x y ,且(0)op r r =>,定义:00y x sos rθ+=,称“sos θ”为“正余弦函数”,对于“正余弦函数y sosx =”,有同学得到以下性质:①该函数的值域为⎡⎣; ②该函数的图象关于原点对称;③该函数的图象关于直线34x π=对称; ④该函数为周期函数,且最小正周期为2π;⑤该函数的递增区间为32,244k k k z ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦.其中正确的是__________.(填上所有正确性质的序号) 【答案】①④⑤.【详解】分析:根据“正余弦函数”的定义得到函数)4y sosx x π==+,然后根据三角函数的图象与性质分别进行判断即可得到结论.详解:①中,由三角函数的定义可知00cos ,sin x r x y r x ==,所以00sin cos )[4y x y sosx x x x r π+===+=+∈,所以是正确的;②中,)4y sosx x π==+,所以()0)104f π=+=≠,所以函数关于原点对称是错误的;③中,当34x π=时,33()sin()0444f ππππ+==≠34x π=对称是错误的;④中,)4y sosx x π==+,所以函数为周期函数,且最小正周期为2π,所以是正确的;⑤中,因为)4y sosx x π==+,令22242k x k πππππ−≤+≤+,得322,44k x k k Z ππππ−≤≤+∈,即函数的单调递增区间为3[2,2],44k k k Z ππππ−+∈,所以是正确的,综上所述,正确命题的序号为①④⑤.点睛:本题主要考查了函数的新定义的应用,以及三角函数的图象与性质的应用,其中解答中根据函数的新定义求出函数y sosx =的表达式是解答的关键,同时要求熟练掌握三角函数的图象与性质是解答额基础,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.27.(2015秋·广东揭阳·高一统考期中)定义一种运算,令,且,则函数的最大值是_______________【答案】54【详解】试题分析::∵,∴0≤sinx≤1∴()22255cos sin sin sin 1sin 144y x x x x x =+=−++=−−+≤ 由题意可得,()22215cos sin ,sin cos cos 224f x x x f x x x x π⎛⎫⎛⎫=+−=−=−++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭函数的最大值54考点:三角函数的最值四、解答题28.(2023春·云南文山·高一校考阶段练习)人脸识别技术在各行各业的应用改变着人类的生活,所谓人脸人脸识别中为了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试,常用测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.若二维空间有两个点()11,A x y ,()22,B x y ,则曼哈顿距离为:()1212,d A B x x y y =−+−,余弦相似度为:()cos ,A B =()1cos ,A B −(1)若()1,2A −,34,55B ⎛⎫⎪⎝⎭,求A ,B 之间的曼哈顿距离(),d A B 和余弦距离;(2)已知()sin ,cos M αα,()sin ,cos N ββ,()sin ,cos Q ββ−,若()1cos ,5M N =,()2cos ,5M Q =,求tan tan αβ的值【答案】(1)145,15−(2)3−【分析】(1)根据公式直接计算即可.(2)根据公式得到1sin sin cos cos 5αβαβ+=,2sin sin cos cos 5αβαβ−=,计算得到答案.【详解】(1)()3414,12555d A B =−−+−=,()34cos ,55A B ==,故余弦距离等于()1cos ,15A B −=−; (2)()cos ,M N =1sin sin cos cos 5αβαβ=+=;()cos ,M Q =2sin sin cos cos 5αβαβ=−=故3sin sin 10αβ=,1cos cos 10αβ=−,则sin sin tan tan 3cos cos αβαβαβ==−. 29.(2023·高一课时练习)知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化.与之类似,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系,我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对()sad .如图,在ABC 中,AB AC =.顶角A 的正对记作sad A ,这时sad BCA AB==底边腰.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述对角的正对定义,解下列问题: (1)sad60的值为( )A .12 B .1 C D .2 (2)对于0180A <∠<,A ∠的正对值sad A 的取值范围是______. (3)已知3sin 5α=,其中α为锐角,试求sad α的值. 【答案】(1)B(2)()0,2(3)sad α=【分析】(1)在等腰ABC 中,取60A ∠=,AB AC =,利用正对的定义可得出sad60sad A =的值; (2)在等腰ABC 中,AB AC =,取BC 的中点D ,连接AD ,则AD BC ⊥,推导出sad 2sin 2AA =,结合正弦函数的基本性质可求得sad A 的取值范围;(3)利用同角三角函数的基本关系求出cos α,利用二倍角公式可求得sin 2α,由此可得出sad 2sin2αα=的值.【详解】(1)解:在等腰ABC 中,60A ∠=,AB AC =,则ABC 为等边三角形, 所以,sad60sad 1BCA AB===, 故选:B.(2)解:在等腰ABC 中,AB AC =,取BC 的中点D ,连接AD ,则AD BC ⊥,则2sad 2cos 2cos 902sin 22BC BD A A A B AB AB ⎛⎫====−= ⎪⎝⎭, 因为0180A <∠<,则0902A <<,故()sad 2sin 0,22AA =∈. 故答案为:()0,2.(3)解:π02α<<,则π024α<<,所以,24cos 12sin 52αα===−,所以,sin2α=sad 2sin 2αα==. 30.(2020秋·全国·高三校联考阶段练习)若函数()()sin cos ,f x a x b x a b =+∈R ,平面内一点坐标(),M a b ,我们称M 为函数()f x 的“相伴特征点”,()f x 为(),M a b 的“相伴函数”.(1)已知()1sin sin cos 2222x x x f x ⎛⎫=+− ⎪⎝⎭,求函数()f x 的“相伴特征点”;(2)记122M ⎛' ⎝⎭的“相伴函数”为()g x ,将()g x 图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再将所得图象上所有点横坐标缩短为原来的13(纵坐标不变),再将所得的图象上所有点向右平移4π个单位长度,得到函数()h x ,作出()h x 在529,3636ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象.【答案】(1)11,22⎛⎫− ⎪⎝⎭;(2)作图见解析.【分析】(1)利用二倍角的降幂公式化简得出()11sin cos 22f x x x =−,由此可得出函数()y f x =的“相伴特征点”的坐标;(2)由题中定义可得出()sin 3g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,利用三角函数图象变换得出()52sin 312h x x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭,然后通过列表、描点、连线,可得出函数)y h x =在区间529,3636ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象. 【详解】(1)()211cos sin 111sinsin cos sin cos 222222222x x x x x f x x x −=+−=+−=−Q , 故函数()y f x =的“相伴特征点”为11,22⎛⎫− ⎪⎝⎭;(2)由题意可得()1sin sin 23g x x x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭, 将函数()y g x =图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数2sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,再将所得图象上所有点横坐标缩短为原来的13(纵坐标不变),可得到函数2sin 33y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,再将所得的图象上所有点向右平移4π个单位长度,可得到函数()52sin 32sin 34312h x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=−+=− ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦的图象,当529,3636x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,503212x ππ≤−≤,列表如下:故函数()y h x =在529,3636ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象如下图所示.【点睛】本题考查三角函数的新定义、利用三角函数图象变换求解析式,同时也考查了五点作图法,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题. 五、双空题31.(2022秋·内蒙古包头·高一统考期末)对任意闭区间I ,I M 表示函数sin 6y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间I 上的最大值,则0,2M π⎡⎤⎢⎥⎣⎦=______,若[0,][,2]2t t t M M =,则t 的值为______.【答案】 1;23π或π 【分析】由题可得2,663x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,故0,2M π⎡⎤⎢⎥⎣⎦=1;对t 分类讨论,利用正弦函数的性质得出符合条件的t 即可.【详解】当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,663x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,∴当62x ππ+=时,max 1y =,∴0,2M π⎡⎤⎢⎥⎣⎦=1;当62t ππ+<,即3t π<时,[0,]sin 6t M t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,[,2][0,]sin 6t t t M t M π⎛⎫+= ⎪>⎝⎭, 这与[0,][,2]2t t t M M =矛盾, 当62t ππ+≥且5262t ππ+<,即736t ππ≤<时,[0,]1t M =,[,2]sin 6t t M t π=⎛⎫+ ⎪⎝⎭或[,2]sin 26t t M t π=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,由[0,][,2]2t t t M M =可得,1sin 62t π⎛⎫+= ⎪⎝⎭或1sin 262t π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以23t π=或t π=, 当5262t ππ+≥,即76t π≥时,[0,]1t M =,[,2]1t t M =,这与[0,][,2]2t t t M M =矛盾; 综上所述,t 的值为23π或π. 故答案为:1;23π或π.32.(2019秋·北京海淀·高三人大附中校考阶段练习)已知集合M 是满足下列性质的函数()f x 的全体,存在非零常数T ,对任意x ∈R ,有()()f x T Tf x +=成立.(1)给出下列两个函数:()1f x x =,()()2201f x a a =<<,其中属于集合M 的函数是__________.(2)若函数()sin f x kx M =∈,则实数k 的取值集合为__________. 【答案】 2()f x {|,}k k m m Z π=∈ 【分析】(1)根据集合M 的性质判断.(2)根据集合M 的性质求解,由sin ()sin k x T T kx +=恒成立成立,只有1T =±,【详解】(1)若1()f x M ∈,则存在非零点常数T ,使得11()()f x T Tf x +=,则x T Tx +=,(1)0T x T −+=对x R ∈恒成立,这是不可能的,1()f x M ∉;若2()f x M ∈,则存在非零点常数T ,使得22()()f x T Tf x +=,则22a Ta =,对x R ∈恒成立,1T =,2()f x M ∈; (2)函数()sin f x kx M =∈,则存在非零点常数T ,使得()()f x T T f x +=,即sin ()sin k x T T kx +=,0k =时,()0f x M =∈,0k ≠时,由x R ∈知kx R ∈,()k x T k R +∈,sin [1,1]kx ∈−,sin ()[1,1]k x T +∈−,因此要使sin ()sin k x T T kx+=成立,只有1T =±,若1T =,则sin()sin kx k kx +=,2,T m m Z π=∈,若1T =−,则sin()sin kx k kx −=−,即sin()sin kx k kx π−+=,2k m ππ−+=,(21),k m m Z π=−−∈, 综上实数k 的取值范围是{|,}k k m m Z π=∈. 故答案为:2(),f x {|,}k k m m Z π=∈.【点睛】本题考查新定义问题,此类问题的特点是解决问题只能以新定义规则为依据,由新定义规则把问题转化,转化为熟悉的问题进行解决.。
高三数学第二轮专题复习 三角函数 班级 姓名1.cos300︒=( )A.312 C .1232.cos13计算sin43cos 43-sin13的值等于( )A .12B 3C .22D 33.设0ω>,函数sin()23y x πω=++的图像向右平移43π个单位后与原图像重合,则ω的最小值是A .23 B. 43 C . 32D. 3 4.已知2sin 3α=,则cos(2)x α-=A.5- B .19- C.1955.为了得到函数的图像,只需把函数的图像 A.向左平移个长度单位 B .向右平移个长度单位C.向左平移个长度单位 D.向右平移个长度单位6.下列函数中,周期为π,且在[,]42ππ上为减函数的是 A.sin(2)2y x π=+B.cos(2)2y x π=+C.sin()2y x π=+D.cos()2y x π=+ 7.已知函数()sin (0,)2y x πωϕωϕ=+><的部分图象如题(6)图所示,则A. ω=1 ϕ= 6πB. ω=1 ϕ=- 6πC. ω=2 ϕ= 6π D . ω=2 ϕ= -6π8.观察2'()2x x =,4'3()4x x =,'(cos )sin x x =-,由归纳推理可得:若定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,记()g x 为()f x 的导函数,则()g x -=( )A.()f xB.()f x -C. ()g x D .()g x -9.在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ,若223a b bc -=,sin 23C B =,则A=A .030 B.060 C.0120 D.0150sin(2)3y x π=-sin(2)6y x π=+4π4π2π2π10.函数2()sin(2)4f x x x π=--的最小正周期是__________________ .11.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2b =,sin cos B B +=则角A 的大小为 .12.已知α为第二象限的角,3sin 5a =,则tan 2α= .13.在ABC ∆中,4π=A ,1010cos =B .(Ⅰ)求C cos ;(Ⅱ)设5=BC ,求CB CA ⋅的值.14.在ABC ∆中,AB =1BC =,3cos 4C =.(1)求sin A 的值; (2)求CA BC ⋅的值.15.在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2a =,3c =,1cos 4B =. (1)求b 的值; (2)求sinC 的值.16,已知向量(cos sin ,sin )a x x x =+,(cos sin ,2cos )b x x x =-, 设()f x a b =⋅.(1)求函数()f x 的最小正周期. (2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值及最小17.已知函数22()sin 2sin cos 3cos f x x x x x =++,x R ∈.求: (I) 函数()f x 的最大值及取得最大值的自变量x 的集合;(II) 函数()f x 的单调增区间.18.已知函数2()sin 22sin f x x x =- (I )求函数()f x 的最小正周期. (II) 求函数()f x 的最大值及()f x 取最大值时x 的集合。
高三数学二轮复习专题三角函数(公开课)高三数学二轮复习专题三角函数(公开课)一、基础知识回顾三角函数是高中数学中的重要内容之一。
在这个专题中,我们将回顾三角函数的基础知识,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等的定义、性质以及相互之间的关系。
1. 三角函数的定义在直角三角形中,我们定义了三角函数的概念。
对于一个角A,定义了三个比值:正弦函数sinA=对边/斜边,余弦函数cosA=邻边/斜边,正切函数tanA=对边/邻边。
2. 三角函数的周期性我们知道,三角函数具有周期性。
例如,正弦函数和余弦函数的周期都是2π,而正切函数的周期是π。
这意味着在一个周期内,三角函数的值是重复的。
这种周期性使得三角函数在实际问题中具有广泛的应用。
3. 三角函数的性质三角函数有许多重要的性质。
例如,正弦函数和余弦函数是偶函数,即f(x)=f(-x);正切函数是奇函数,即f(x)=-f(-x)。
此外,三角函数还具有增减性和界值性质。
二、三角函数的图像与性质下面我们将进一步讨论三角函数的图像与性质。
通过对三角函数图像的分析,我们能够更好地理解三角函数的特点和性质。
1. 正弦函数的图像与性质正弦函数的图像是一条连续的波浪线,振动范围在[-1,1]之间。
正弦函数的图像关于y轴对称,且在0点处取得最小值。
我们可以通过调整系数来改变正弦函数的振幅和周期。
2. 余弦函数的图像与性质余弦函数的图像也是一条连续的波浪线,振动范围也在[-1,1]之间。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像关于x轴对称,且在0点处取得最大值。
同样地,我们可以通过系数调整来改变余弦函数的振幅和周期。
3. 正切函数的图像与性质正切函数的图像是一条连续的曲线,其值在整个实数轴上变化。
正切函数在某些点上没有定义,这些点是函数的奇点。
我们可以通过系数调整来改变正切函数的振幅和周期。
三、三角函数的应用三角函数在实际问题中有广泛的应用。
在这一部分,我们将介绍一些常见的三角函数应用,并通过例题来加深理解。
2023届新高考数学二轮复习:专题(三角函数的范围与最值)提分练习【总结】一、三角函数()sin()f x A x ωϕ=+中ω的大小及取值范围 1、任意两条对称轴之间的距离为半周期的整数倍,即()2Tkk ∈Z ; 2、任意两个对称中心之间的距离为半周期的整数倍,即()2Tk k ∈Z ; 3、任意对称轴与对称中心之间的距离为14周期加半周期的整数倍,即()42T Tk k +∈Z ; 4、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内单调2Tb a ⇒-…且()22k a b k k πππωϕωϕπ-+++∈Z 剟?5、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内不单调(,)a b ⇒内至少有一条对称轴,2a kb πωϕπωϕ+++剟()k ∈Z6、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内没有零点2Tb a ⇒-…且(1)()k a b k k πωϕωϕπ+++∈Z 剟?7、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内有n 个零点(1)()(1)()k a k k k n b k n πωϕππωϕπ-+<⎧⇒∈⎨+-<++⎩Z ……. 二、三角形范围与最值问题1、坐标法:把动点转为为轨迹方程2、几何法3、引入角度,将边转化为角的关系4、最值问题的求解,常用的方法有:(1)函数法;(2)导数法;(3)数形结合法;(4)基本不等式法.要根据已知条件灵活选择方法求解.【典型例题】例1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,7cos 25A =,ABC 的内切圆的面积为16π,则边BC 长度的最小值为( )A .16B .24C .25D .36例2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0ω>,||,24ππϕ≤-为()f x的零点:且()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,()f x 在,1224ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭区间上有最小值无最大值,则ω的最大值是( ) A .11 B .13C .15D .17例3.(2023ꞏ高一课时练习)如图,直角ABC ∆的斜边BC 长为2,30C ∠=︒,且点,B C 分别在x 轴,y 轴正半轴上滑动,点A 在线段BC 的右上方.设OA xOB yOC =+,(,x y ∈R ),记M OA OC =⋅,N x y =+,分别考查,M N 的所有运算结果,则A .M 有最小值,N 有最大值B .M 有最大值,N 有最小值C .M 有最大值,N 有最大值D .M 有最小值,N 有最小值例4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin cos f x a x b x cx =++图象上存在两条互相垂直的切线,且221a b +=,则a b c ++的最大值为( ) A.B.CD例5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭ D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦例6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()πcos (0)3f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在ππ,64⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,且当ππ,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()0f x ≥恒成立,则ω的取值范围为( )A .522170,,232⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦B .4170,8,32⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦C .4280,8,33⎛⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦D .5220,,823⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦例7.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S ,若222sin()SA C b a +=-,则1tan 3tan()A B A +-的取值范围为( )A .3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .43⎤⎥⎣⎦ C .43⎫⎪⎪⎝⎭D .43⎫⎪⎪⎣⎭例8.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)在钝角ABC 中,,,a b c 分别是ABC 的内角,,A B C 所对的边,点G 是ABC 的重心,若AG BG ⊥,则cos C 的取值范围是( )A .0,3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B .453⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭ C .3⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D .4,15⎡⎫⎪⎢⎣⎭例9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若,3A a π==,则2b 2c bc ++的取值范围为( )A .(1,9]B .(3,9]C .(5,9]D .(7,9]例10.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)某公园有一个湖,如图所示,湖的边界是圆心为O 的圆,已知圆O 的半径为100米.为更好地服务游客,进一步提升公园亲水景观,公园拟搭建亲水木平台与亲水玻璃桥,设计弓形,,,MN NP PQ QM 为亲水木平台区域(四边形MNPQ 是矩形,A ,D 分别为,MN PQ 的中点,50OA OD ==米),亲水玻璃桥以点A 为一出入口,另两出入口B ,C 分别在平台区域,MQ NP 边界上(不含端点),且设计成2BAC π∠=,另一段玻璃桥F D E --满足//,,//,FD AC FD AC ED AB ED AB ==.(1)若计划在B ,F 间修建一休闲长廊该长廊的长度可否设计为70米?请说明理由;(附:1.732≈≈)(2)设玻璃桥造价为0.3万元/米,求亲水玻璃桥的造价的最小值.(玻璃桥总长为AB AC DE DF +++,宽度、连接处忽略不计).例11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,满足πsin sin 3b A a B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(1)设3a =,2c =,过B 作BD 垂直AC 于点D ,点E 为线段BD 的中点,求BE EA ⋅的值;(2)若ABC 为锐角三角形,2c =,求ABC 面积的取值范围.【过关测试】 一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知,a b R ∈,设函数1()cos 2f x x =,2()cos f x a b x =-,若当12()()f x f x ≤对[,]()∈<x m n m n 恒成立时,n m -的最大值为3π2,则( ) A.1a ≥ B.1a ≤ C.2≥b D.2≤b 2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)ABC中,4AB ACB π=∠=,O 是ABC 外接圆圆心,是OC AB CA CB ⋅+⋅的最大值为( )A .0B .1C .3D .53.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABCcos cos ()sin sin A CA B C a c+=,且cos 2C C +=,则a b +的取值范围是( ) A.(4⎤⎦B.(2,C .(]0,4D .(]2,44.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设ω∈R ,函数()()22,0,6314,0,22sin x x f x g x x x x x πωωω⎧⎛⎫+≥ ⎪⎪⎪⎝⎭==⎨⎪++<⎪⎩.若()f x 在1,32π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,且函数()f x 与()g x 的图象有三个交点,则ω的取值范围是( )A .12,43⎛⎤ ⎝⎦B.233⎛⎤ ⎥ ⎝⎦C.14⎡⎢⎣⎭D .4412,0,33⎡⎫⎡⎤-⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦5.(2023秋ꞏ湖南长沙ꞏ高三长郡中学校考阶段练习)已知函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在π,π3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有3个零点,则ω的取值范围是( ) A .81114,4,333⎡⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭B .111417,4,333⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭C .111417,5,333⎡⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭D .141720,5,333⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:①()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; ②()f x 的最小正周期可能是2π;③ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,; ④()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 其中所有正确结论的序号是( )A .①④B .②③C .②④D .②③④7.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)函数()sin 06y x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在[]0,π有且仅有3个零点,则下列说法正确的是( )A .在()0,π不存在1x ,2x 使得()()122f x f x -=B .函数()f x 在()0,π仅有1个最大值点C .函数()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调进增D .实数ω的取值范围是1319,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭8.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是( )A .⎝B .32⎛ ⎝C .2⎢⎣D .32⎡⎢⎣二、多选题9.(2023秋ꞏ山东济南ꞏ高三统考期中)在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()()tan 1tan tan A B A B +-= ) A .π6A =B .若b c -=,则ABC 为直角三角形C .若ABC 面积为1,则三条高乘积平方的最大值为D .若D 为边BC 上一点,且1,:2:AD BD DC c b ==,则2b c +的最小值为710.(2023秋ꞏ江苏苏州ꞏ高三苏州中学校考阶段练习)已知函数()2sin 212cos xf x x=+,则下列说法中正确的是( )A .()()f x f x π+=B .()f xC .()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增D .若函数()f x 在区间[)0,a 上恰有2022个极大值点,则a 的取值范围为60646067,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦ 11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,有以下四个命题中正确的是( )A .22S a bc +的最大值为12B .当2a =,sin 2sin BC =时,ABC 不可能是直角三角形C .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,ABC 的周长为2+D .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,若O 为ABC 的内心,则AOB 12.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且2cos c b b A -=,则下列结论正确的有( )A .2AB = B .B 的取值范围为0,4π⎛⎫⎪⎝⎭C .ab的取值范围为)2D .112sin tan tan A B A -+的取值范围为⎫⎪⎪⎝⎭三、填空题13.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin ,06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若5412f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且()f x 在区间5,412ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值无最大值,则ω=_______. 14.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)函数()()π3sin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,已知π33f ⎛⎫= ⎪⎝⎭且对于任意的x R ∈都有ππ066f x f x ⎛⎫⎛⎫-++--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若()f x 在5π2π,369⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调,则ω的最大值为______.15.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0ω>,||2πϕ…,4π-为()f x 的零点,且()4f x f π⎛⎫⎪⎝⎭…恒成立,()f x 在区间,1224ππ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上有最小值无最大值,则ω的最大值是_______16.(2023ꞏ全国ꞏ高三对口高考)在ABC 中,)(),cos ,cos ,sin AB x x AC x x ==,则ABC 面积的最大值是____________17.(2023ꞏ高一课时练习)用I M 表示函数sin y x =在闭区间I 上的最大值.若正数a 满足[0,][,2]2a a a M M ≥,则a 的最大值为________.18.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知2a =,cos cos 4b C c B -=,43C ππ≤≤,则tan A 的最大值为_______.19.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,若120BAC ∠=︒,点D 为边BC 的中点,1AD =,则AB AC ⋅uu u r uuu r的最小值为______.20.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)△ABC 中,角A ,B ,C 所对的三边分别为a ,b ,c ,c =2b ,若△ABC 的面积为1,则BC 的最小值是________ .21.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0θ>,对任意*n ∈N ,总存在实数ϕ,使得cos()n θϕ+<θ的最小值是___ 22.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0ω>,0πϕ<< ,π()()4f x f ≤恒成立,且()y f x =在区间3π0,8⎛⎫ ⎪⎝⎭上恰有3个零点,则ω的取值范围是______________.23.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且A B >,若7sin 2cos sin 25C A B =+,则tan B 的取值范围为_______. 24.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)若函数()41sin 2cos 33f x x x a x =-+在(),-∞+∞内单调递增,则实数a 的取值范围是___________.25.(2023秋ꞏ湖南衡阳ꞏ高一衡阳市八中校考期末)设函数()()2sin 1(0)f x x ωϕω=+->,若对于任意实数ϕ,()f x 在区间π3π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦上至少有2个零点,至多有3个零点,则ω的取值范围是________.26.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()211(sin )sin 20,22f x x x R ωωωω=+->∈,若()f x 在区间(),2ππ内没有极值点,则ω的取值范围是___________.27.(2023秋ꞏ江苏苏州ꞏ高三苏州中学校考阶段练习)某小区有一个半径为r 米,圆心角是直角的扇形区域,现计划照图将其改造出一块矩形休闲运动场地,然后在区域I (区域ACD ),区域II (区域CBE )内分别种上甲和乙两种花卉(如图),已知甲种花卉每平方米造价是a 元,乙种花卉每平方米造价是3a 元,设∠BOC =θ,中植花卉总造价记为()f θ,现某同学已正确求得:()()2f arg θθ=,则()g θ=___________;种植花卉总造价最小值为___________.28.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()()2sin cos 0,06f x x a x a πωωω⎛⎫=++>> ⎪⎝⎭对任意12,x x R ∈都有()()12f x f x +≤若()f x 在[]0,π上的取值范围是3,⎡⎣,则实数ω的取值范围是__________.29.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知a ,b ,c 分别为锐角ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,若2a =,且2sin sin (sin sin )B A A C =+,则ABC 的周长的取值范围为__________. 30.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABC ∆中,2BC =,sin sin 2sin B C A +=,则中线AD长的取值范围是_______; 四、解答题31.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()2sin 216f x x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)若()()()12f x f x f x ≤≤,12min2x 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;32.(2023ꞏ全国ꞏ模拟预测)在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,,sin cos 6a b c b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求角B 的大小;(2)设点D 是AC 的中点,若BD =,求a c +的取值范围.参考答案【总结】一、三角函数()sin()f x A x ωϕ=+中ω的大小及取值范围 1、任意两条对称轴之间的距离为半周期的整数倍,即()2Tkk ∈Z ; 2、任意两个对称中心之间的距离为半周期的整数倍,即()2Tk k ∈Z ; 3、任意对称轴与对称中心之间的距离为14周期加半周期的整数倍,即()42T Tk k +∈Z ; 4、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内单调2Tb a ⇒-…且()22k a b k k πππωϕωϕπ-+++∈Z 剟?5、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内不单调(,)a b ⇒内至少有一条对称轴,2a kb πωϕπωϕ+++剟()k ∈Z6、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内没有零点2Tb a ⇒-…且(1)()k a b k k πωϕωϕπ+++∈Z 剟?7、()sin()f x A x ωϕ=+在区间(,)a b 内有n 个零点(1)()(1)()k a k k k n b k n πωϕππωϕπ-+<⎧⇒∈⎨+-<++⎩Z …….二、三角形范围与最值问题1、坐标法:把动点转为为轨迹方程2、几何法3、引入角度,将边转化为角的关系4、最值问题的求解,常用的方法有:(1)函数法;(2)导数法;(3)数形结合法;(4)基本不等式法.要根据已知条件灵活选择方法求解.【典型例题】例1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,7cos 25A =,ABC 的内切圆的面积为16π,则边BC 长度的最小值为( )A .16B .24C .25D .36【答案】A【答案解析】因为ABC 的内切圆的面积为16π,所以ABC 的内切圆半径为4.设ABC 内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .因为7cos 25A =,所以24sin 25A =,所以24tan 7A =.因为1sin 2ABC S bc A ==△1()42a b c ++⨯,所以25()6bc a b c =++.设内切圆与边AC 切于点D ,由24tan 7A =可求得3tan 24A ==4AD ,则163AD =.又因为2b c a AD +-=,所以323b c a +=+.所以2532251626333bc a a ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.又因为b c +≥323a +≥即23210016333a a ⎛⎫⎛⎫+≥+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,整理得21264a a --0≥.因为0a >,所以16a ≥,当且仅当403b c ==时,a 取得最小值. 故选:A .例2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0ω>,||,24ππϕ≤-为()f x 的零点:且()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,()f x 在,1224ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭区间上有最小值无最大值,则ω的最大值是( )A .11B .13C .15D .17【答案】C【答案解析】由题意,4x π=是()f x 的一条对称轴,所以14f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即11,42k k Z ππωϕπ+=+∈①又04f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以22,4k k Z πωϕπ-+=∈②由①②,得()1221k k ω=-+,12,k k Z ∈又()f x 在,1224ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭区间上有最小值无最大值,所以24128T πππ⎛⎫≥--= ⎪⎝⎭ 即28ππω≥,解得16ω≤,要求ω最大,结合选项,先检验15ω=当15ω=时,由①得1115,42k k Z ππϕπ⨯+=+∈,即1113,4k k Z πϕπ=-∈,又||2πϕ≤ 所以4πϕ=-,此时()sin 154f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,当,1224x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,3315,428x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,当1542x ππ-=-即60x π=-时,()f x 取最小值,无最大值,满足题意.故选:C例3.(2023ꞏ高一课时练习)如图,直角ABC ∆的斜边BC 长为2,30C ∠=︒,且点,B C 分别在x 轴,y 轴正半轴上滑动,点A 在线段BC 的右上方.设OA xOB yOC =+,(,x y ∈R ),记M OA OC =⋅,N x y =+,分别考查,M N 的所有运算结果,则A .M 有最小值,N 有最大值B .M 有最大值,N 有最小值C .M 有最大值,N 有最大值D .M 有最小值,N 有最小值【答案】B【答案解析】依题意30,2,90BCA BC A ∠==∠= ,所以1AC AB ==.设OCB α∠=,则30,090ABx αα∠=+<< ,所以()())30,sin 30Aαα++ ,()()2sin ,0,0,2cos B C αα,所以()()12cos sin 30sin 2302M OA OC ααα==+=++⋅ ,当23090,30αα+== 时,M 取得最大值为13122+=.OA xOB yOC =+ ,所以()()30sin 30,2sin 2cos x y αααα++==,所以()()30sin 302sin 2cos N x y αααα++=+=+12sin 2α=+,当290,45αα== 时,N 有最小值为1故选B. 例4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin cos f x a x b x cx =++图象上存在两条互相垂直的切线,且221a b +=,则a b c ++的最大值为( )A .B .C D 【答案】D【答案解析】由221a b +=,令sin ,cos a b θθ==, 由()sin cos f x a x b x cx =++,得()cos sin sin cos cos sin f x a x b x c x x c θθ'=-+=-+()sin x c θ=-+,所以()11c f x c '-≤≤+由题意可知,存在12,x x ,使得12()()1f x f x ''=-,只需要21111c c c -+=-≥,即211c -≤-,所以20c ≤,0c =,πsin cos 4a b c a b θθθ⎛⎫++=+=+=+≤ ⎪⎝⎭所以a b c ++故选: D.例5.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知0m >,函数(2)ln(1),1,()πcos 3,π,4x x x m f x x m x -+-<≤⎧⎪=⎨⎛⎫+<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是( )A .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭B .π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎤⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦C .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎫ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭D .5π3π0,2,124⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】A【答案解析】设()(2)ln(1)g x x x =-+,()cos 34h x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,求导()23ln(1)ln(1)111x g x x x x x -'=++=++-++ 由反比例函数及对数函数性质知()g x '在(]1,,0m m ->上单调递增,且102g ⎛⎫'< ⎪⎝⎭,()10g '>,故()g x '在1,12⎛⎫⎪⎝⎭内必有唯一零点0x ,当()01,x x ∈-时,()0g x '<,()g x 单调递减; 当(]0,x x m ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增;令()0g x =,解得0x =或2,可作出函数()g x 的图像, 令()0h x =,即3,42x k k Z πππ+=+∈,在(]0,π之间解得12x π=或512π或34π,作出图像如下图数形结合可得:π5π3π,2,12124⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ ,故选:A例6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()πcos (0)3f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在ππ,64⎡⎤⎢⎣⎦上单调递增,且当ππ,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()0f x ≥恒成立,则ω的取值范围为( )A .522170,,232⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦B .4170,8,32⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦C .4280,8,33⎛⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦D .5220,,823⎛⎤⎡⎤ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦【答案】B【答案解析】由已知,函数()πcos (0)3f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在ππ,64⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以()111π2ππ2πZ 3k x k k ω-≤-≤∈,解得:()1112π2π2ππZ 33k k x k ωωωω-≤≤+∈,由于()111Z π,π,642π2π2ππ33k k k ωωωω⎡⎤⎡⎤⊆⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦-+∈,所以112ππ2π632πππ43k k ωωωω⎧≥-⎪⎪⎨⎪≤+⎪⎩,解得:()11141248Z 3k k k ω-≤≤+∈① 又因为函数()πcos (0)3f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在ππ,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上()0f x ≥恒成立,所以()222πππ2π2π+Z 232k x k k ω-≤-≤∈,解得:()2222π2ππ5πZ 66k k x k ωωωω-≤≤+∈, 由于()2222π2ππ5π,Z 6π,46π3k k k ωωωω-+⎡⎤⎡⎤⊆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣∈⎦,所以222πππ462ππ5π36k k ωωωω⎧≥-⎪⎪⎨⎪≤+⎪⎩,解得:()2222586Z 32k k k ω-≤≤+∈② 又因为0ω>,当120k k ==时,由①②可知:04432532ωωω⎧⎪>⎪⎪-≤≤⎨⎪⎪-≤≤⎪⎩,解得403ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,;当121k k ==时,由①②可知:02883221732ωωω⎧⎪>⎪⎪≤≤⎨⎪⎪≤≤⎪⎩,解得1782ω⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,.所以ω的取值范围为4170,8,32⎛⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦.故选:B.例7.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S ,若222sin()SA C b a +=-,则1tan 3tan()A B A +-的取值范围为( )A.3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B.433⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C.4,33⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭D.4,33⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭【答案】C【答案解析】在ABC 中,1sin()sin ,sin 2A CB S ac B +==, 故题干条件可化为22b a ac -=,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-, 故2cos c a B a =+,又由正弦定理化简得:sin 2sin cos sin sin cos cos sin C A B A A B A B =+=+,整理得sin()sin B A A -=,故B A A -=或B A A -=π-(舍去),得2B A =ABC 为锐角三角形,故02022032A A A ππππ⎧<<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎪<-<⎪⎩,解得64A ππ<<tan 1A <<114tan tan (,3tan()3tan 33A AB A A +=+∈- 故选:C例8.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)在钝角ABC 中,,,a b c 分别是ABC 的内角,,A B C 所对的边,点G 是ABC 的重心,若AG BG ⊥,则cos C 的取值范围是( )A.⎛ ⎝⎭ B.45⎡⎢⎣⎭ C.⎫⎪⎪⎝⎭D .4,15⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】C【答案解析】延长CG 交AB 于D ,如下图所示:G 为ABC 的重心,D ∴为AB 中点且3CD DG =,AG BG ⊥ ,12DG AB ∴=,3322CD AB c ∴==;在ADC △中,2222222225522cos 3232c bAD CD AC c b ADC AD CD c c -+--∠===⋅; 在BDC 中,2222222225522cos 3232c a BD CD BC c a BDC BD CD c c -+--∠===⋅; BDC ADC π∠+∠= ,cos cos BDC ADC ∴∠=-∠,即222222525233c a c b c c--=-,整理可得:22225a b c c +=>,C ∴为锐角; 设A 为钝角,则222b c a +<,222a c b +>,a b >,2222222255a ba b a b b a ⎧+>+⎪⎪∴⎨+⎪<+⎪⎩,22221115511155b b a a b b a a ⎧⎛⎫⎛⎫++<⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭∴⎨⎛⎫⎛⎫⎪<++ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得:223b a ⎛⎫< ⎪⎝⎭, 0a b >>,03b a ∴<<,由余弦定理得:22222222cos 255533a b c a b a b C ab ab b a ⎛⎫+-+⎛⎫==⋅=+>⨯+= ⎪ ⎝⎭⎝, 又C为锐角,cos 1C <<,即cos C的取值范围为3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:C.例9.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c,若,3A a π==,则2b 2c bc ++的取值范围为( )A .(1,9]B .(3,9]C .(5,9]D .(7,9]【答案】D【答案解析】因为,3A a π==,由正弦定理可得22sin sin sin 3ab cAB B π====⎛⎫-⎪⎝⎭, 则有22sin ,2sin 3b B c B π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,由ABC 的内角,,A B C 为锐角,可得0,220,32B B πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,512sin 2124sin 2462666266B B B B πππππππ⎛⎫⎛⎫∴<<⇒<-<⇒<-≤⇒<-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由余弦定理可得222222cos 3,a b c bc A b c bc =+-⇒=+- 因此有2223b c bc bc ++=+28sin sin 33B B π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭2cos 4sin 3B B B =++22cos 25B B =-+(]54sin 27,96B π⎛⎫=+-∈ ⎪⎝⎭故选:D.例10.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)某公园有一个湖,如图所示,湖的边界是圆心为O 的圆,已知圆O 的半径为100米.为更好地服务游客,进一步提升公园亲水景观,公园拟搭建亲水木平台与亲水玻璃桥,设计弓形,,,MN NP PQ QM 为亲水木平台区域(四边形MNPQ 是矩形,A ,D 分别为,MN PQ 的中点,50OA OD ==米),亲水玻璃桥以点A 为一出入口,另两出入口B ,C 分别在平台区域,MQ NP 边界上(不含端点),且设计成2BAC π∠=,另一段玻璃桥F D E --满足//,,//,FD AC FD AC ED AB ED AB ==.(1)若计划在B ,F 间修建一休闲长廊该长廊的长度可否设计为70米?请说明理由;(附:1.732≈≈)(2)设玻璃桥造价为0.3万元/米,求亲水玻璃桥的造价的最小值.(玻璃桥总长为AB AC DE DF +++,宽度、连接处忽略不计).【答案解析】(1)由题意,50,100OA OM ==,则100,2MQ AM BAC π==∠=,设,2MAB NAC πθαθ∠=∠==-.若C ,P重合,1tan tan tan 2αθα=====75MB =,∴75tan tan MB MB AM θθθ<<<<=⋅=,tan NC AN α=⋅=而100100MF CP NC ==-=∴1tan 1001)tan BF MB MF θθ⎫=-=+-≥⎪⎭,当tan 1θ=(符合题意)时取等号,又1)70->, ∴可以修建70米长廊. (2)cos cos AM AN AB AC θα====cos )cos sin sin cos AB AC θθθθθθ++=+=.设sin cos 4t πθθθ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,则212sin cos t θθ=+,即21sin cos 2t θθ-=.AB AC t t+==-1)知tan 2θ<<,而132<<<<θ∃使42ππθ+=且3444πππθ<+<,即112t t t <≤<-≤,∴AB AC t t+=≥-4t πθ==时取等号. 由题意,AB AC DE DF +=+,则玻璃桥总长的最小值为米,∴铺设好亲水玻璃桥,最少需0.3=例11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,满足πsin sin 3b A a B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(1)设3a =,2c =,过B 作BD 垂直AC 于点D ,点E 为线段BD 的中点,求BE EA ⋅的值;(2)若ABC 为锐角三角形,2c =,求ABC 面积的取值范围.【答案解析】(1)πsin sin 3b A a B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由正弦定理得:π1sin sin sin sin sin sin sin cos 322B A A B A B A B ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以1sin sin cos 02A B A B =,因为()0,πA ∈,所以sin 0A ≠,所以1sin 02B B =,即tan B =因为()0,πB ∈,所以π3B =, 因为3a =,2c =,由余弦定理得:2222cos 9467b a c ac B =+-=+-=, 因为0b >,所以b =,其中11sin 3222ABC S ac B ==⨯⨯=△,所以2ABC S BD AC === 因为点E 为线段BD的中点,所以BE = 由题意得:EA ED DA BE DA =+=+,所以()227028BE EA BE BE DA BE ⋅=⋅+=+= . (2)由(1)知:π3B =,又2c =, 由正弦定理得:2πsin sin sin 3a cA CA ==⎛⎫+ ⎪⎝⎭,所以2sin πsin 3A a A ===⎛⎫+ ⎪⎝⎭,因为ABC 为锐角三角形,所以π0,22ππ0,32A C A ⎧⎛⎫∈ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=-∈ ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:ππ,62A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则tan A ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭()0,3,()11,4tan A +∈,故()1,4a =,ABC面积为1sin ,222S ac B a ⎛==∈ ⎝ 故ABC面积的取值范围是2⎛ ⎝.【过关测试】 一、单选题1.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知,a b R ∈,设函数1()cos 2f x x =,2()cos f x a b x =-,若当12()()f x f x ≤对[,]()∈<x m n m n 恒成立时,n m -的最大值为3π2,则( ) A.1a ≥ B .1a C .2≥b D .2≤b 【答案】A【答案解析】设[]cos ,x t x m n ∈=,,因为n m -的最大值为3ππ22T>=,所以[,]x m n ∈时,cos t x =必取到最值,当3π2n m -=时,根据余弦函数对称性得cos 12π22m n m Z nk k ++=⇒=∈,,此时3π3πcos cos(cos(2π)cos 22442m n n mm k +-=-=-==-3π3πcos cos(cos(2π)cos 22442m n n m n k +-=+=+==-或者cos1π+2π22m n m n Z k k ++=-⇒=∈,,此时3π3πcos cos(cos(2π+π)cos 22442m n n m m k +-=-=-=-=3π3πcos cos(cos(2π+π)cos 22442m n n m n k +-=+=+=-=由()2212()()2cos 1cos 2cos cos 10f x f x x a b x x b x a ≤⇒-≤-⇒+-+≤,设[]cos ,x t x m n ∈=,时 ()2210t bt a +-+≤对应解为12t t t ≤≤,由上分析可知当1t =,21t ≥或11t ≤-,2t =n m -的最大值为3π2,所以122t t ≤-,即122a +-≤,所以1a ≥.12122b t t -=+≥-或12122b t t -=+≤-+,即2b ≤或2≥-b 故选:A.2.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)ABC 中,4AB ACB π=∠=,O 是ABC 外接圆圆心,是OC AB CA CB ⋅+⋅的最大值为( )A .0B .1C .3D .5【答案】C【答案解析】过点O 作,OD AC OE BC ⊥⊥,垂足分别为D ,E ,如图,因O 是ABC 外接圆圆心,则D ,E 分别为AC ,BC 的中点,在ABC 中,AB CB CA =-,则222||||||2AB CA CB CA CB =+-⋅ ,即22||||22CA CB CA CB +-⋅=,21|cos |2CO CA CO CA OCA CD CA CA ⋅=∠=⋅=,同理21||2CO CB CB ⋅= ,因此,()OC AB CA CB OC CB CA CA CB CO CA CO CB CA CB ⋅+⋅=⋅-+⋅=⋅-⋅+⋅ 2222211||||2||||||1222CA CB CA CB CA +-=-+=-,由正弦定理得:||sin ||2sin 2sin sin 4AB B BCA B ACB π===≤∠ ,当且仅当2B π=时取“=”, 所以OC AB CA CB ⋅+⋅的最大值为3. 故选:C3.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在锐角ABCcos cos ()sin sin A CA B C a c+=,且cos 2C C +=,则a b +的取值范围是( ) A.(4⎤⎦B.(2,C .(]0,4D .(]2,4【答案】Acos 2sin()26C C C π+=+=,得262C k πππ+=+,Z k ∈,(0,)2C π∈ ,3C π∴=.由题cos cos A C a c +=cos cos 2b A Cb a ca +==,故cos cos sin sin 2sin A C bA C A+=,即sin cos sin sin cos 2b C A C A C ⋅+⋅==故()sin sin A C B +==即sin b B =由正弦定理有sin sin sin a b c A B C ===,故a A =,b B =,又锐角ABC ,且3C π=,(0,)2A π∴∈,2(0,)32B A ππ=-∈,解得(6A π∈,2π,2sin )sin()]3a b A B A A π∴+=++-1sin )4sin(26A A A A π+=+, (6A π∈ ,2π,(63A ππ∴+∈,2)3π,sin()6A π+∈1], a b ∴+的取值范围为(4⎤⎦.故选:A .4.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)设ω∈R ,函数()()22,0,6314,0,22sin x x f x g x x x x x πωωω⎧⎛⎫+≥ ⎪⎪⎪⎝⎭==⎨⎪++<⎪⎩.若()f x 在1,32π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,且函数()f x 与()g x 的图象有三个交点,则ω的取值范围是( )A .12,43⎛⎤ ⎝⎦B.23⎤⎥⎝⎦C.143⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .4412,0,33⎡⎫⎡⎤-⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦【答案】B【答案解析】当0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,,6626x πππωπω⎡⎫+∈+⎪⎢⎣⎭, 因为()f x 在1,32π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,所以262413312sin 62πωππωπ⎧+≤⎪⎪⎪-≤-⎨⎪⎪≥⎪⎩,解得1243ω≤≤, 又因函数()f x 与()g x 的图象有三个交点,所以在(),0x ∈-∞上函数()f x 与()g x 的图象有两个交点,即方程231422x x x ωω++=在(),0x ∈-∞上有两个不同的实数根,即方程23610x x ω++=在(),0x ∈-∞上有两个不同的实数根,所以22Δ3612003060102ωωω⎧⎪=->⎪-<⎨⎪⎪⨯+⨯+>⎩,解得3ω>,当233ω⎛⎤∈ ⎥ ⎝⎦时,当0x ≥时,令()()2sin 6f x g x x x πωω⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,由()()10f x g x -=>, 当562x ππω+=时,73x πω=, 此时,()()7203f xg x π-=-<, 结合图象,所以0x ≥时,函数()f x 与()g x 的图象只有一个交点,综上所述,233ω⎛⎤∈ ⎥ ⎝⎦. 故选:B.5.(2023秋ꞏ湖南长沙ꞏ高三长郡中学校考阶段练习)已知函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在π,π3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有3个零点,则ω的取值范围是( ) A .81114,4,333⎡⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭B .111417,4,333⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭C .111417,5,333⎡⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭D .141720,5,333⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭【答案】C【答案解析】π,π3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,ππππ,π3333x ωωω⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,其中2ππ4ππ3ωω≤-<,解得:36ω≤<,则ππ4π333ω+≥,要想保证函数在π,π3⎡⎤⎢⎥⎣⎦恰有三个零点,满足①1111πππ+2π2π+2π33π4π+2π<π5π+2π3k k k k ωω⎧≤+<⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,1k Z ∈,令10k =,解得:1114,33ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭;或要满足②2222ππ2ππ+2π33π2π+3π<π2π+4π3k k k k ωω⎧≤+<⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,2k Z ∈,令21k =,解得:175,3ω⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;经检验,满足题意,其他情况均不满足36ω≤<条件,综上:ω的取值范围是111417,5,333⎡⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭.故选:C6.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:①()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; ②()f x 的最小正周期可能是2π;③ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,; ④()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 其中所有正确结论的序号是( ) A .①④B .②③C .②④D .②③④【答案】B【答案解析】由函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω,令,42x k k Z ππωπ+=+∈,则()14,4k x k Zπω+=∈函数()f x 在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,即()1404k ππω+≤≤有4个整数k 符合,由()1404k ππω+≤≤,得140101444k k ωω+≤≤⇒≤+≤,则0,1,2,3k =, 即1434144ω+⨯≤<+⨯,131744ω∴≤<,故③正确; 对于①,(0,)x π∈ ,,444x ωωππππ⎡⎫∴+∈+⎪⎢⎣⎭,79,422ππωππ⎛⎫∴+∈ ⎪⎝⎭当,442x ωππ7π⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭时,()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点;当,442x ωππ9π⎡⎫+∈⎪⎢⎣⎭时,()f x 在区间(0,)π上有且仅有4个不同的零点;故①错误;对于②,周期2T πω=,由131744ω≤<,则4141713ω<≤,881713T ππ∴<≤, 又88,21713πππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,所以()f x 的最小正周期可能是2π,故②正确; 对于④,015x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭Q ,,44154x ωωππππ⎛⎫∴+∈+ ⎪⎝⎭,,又131744ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,,78,1541515ωππππ⎛⎫∴+∈ ⎪⎝⎭ 又8152ππ>,所以()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上不一定单调递增,故④错误.故正确结论的序号是:②③ 故选:B7.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)函数()sin 06y x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在[]0,π有且仅有3个零点,则下列说法正确的是( )A .在()0,π不存在1x ,2x 使得()()122f x f x -=B .函数()f x 在()0,π仅有1个最大值点C .函数()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调进增D .实数ω的取值范围是1319,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】D【答案解析】对于A,()f x 在[]0,π上有且仅有3个零点,则函数的最小正周期T π< , 所以在[]0,π上存在12,x x ,且12()1,()1f x f x ==- ,使得()()122f x f x -=,故A 错误; 由图象可知,函数在()0,π可能有两个最大值,故B 错误; 对于选项D,令,6x k k Z πωπ-=∈ ,则函数的零点为1(6x k k Z ππω=+∈ ,所以函数在y 轴右侧的四个零点分别是:71319,,,6666ππππωωωω, 函数()sin 06y x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在[]0,π有且仅有3个零点,所以136196ππωππω⎧≤⎪⎪⎨⎪>⎪⎩ ,解得1319[,66ω∈ ,故D 正确; 由对选项D 的分析可知,ω的最小值为136, 当02x π<< 时,11(,)6612x πππω-∈-, 但11(,)612ππ-不是0,2π⎛⎫⎪⎝⎭的子集, 所以函数()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上不是单调进增的,故C 错,故选:D.8.(2023ꞏ上海ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C A A C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是( ) A.2⎝ B.32⎛ ⎝C.2⎢⎣D.32⎡⎢⎣【答案】A【答案解析】由题知cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π= ∴cos cos sin sin sin B C AB b cC ⎛⎫+= ⎪⎝⎭即cos cos 3sin B C Ab c C+=由正弦定理化简得∴cos cos c B b C ⋅+⋅==∴sin sin cos cos sin 3A C B C B +=∴sin()sin B C A +==∴2b =3B π=∴1sin sin sin a b cA B C===∴23sin sin sin sin()sin 326a c A C A A A A A ππ+=+=+-==+203A π<<∴5666A πππ<+<∴)26A π<+≤a c <+≤故选:A . 二、多选题9.(2023秋ꞏ山东济南ꞏ高三统考期中)在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()()tan 1tan tan A B A B +-= ) A .π6A =B .若b c -=,则ABC 为直角三角形C .若ABC 面积为1,则三条高乘积平方的最大值为D .若D 为边BC 上一点,且1,:2:AD BD DC c b ==,则2b c +的最小值为7【答案】BCD【答案解析】对于A ,因为()()tan 1tan tan A B A B +-=tan tan A B +=,()sin cos tan tan C A B A B =+()sin sin cos cos sin sin sin cos sin sin cos cos cos cos A B A B A B CA B A A A B A A++=⋅=⋅=⋅,cos sin sin C A A C =,因为0πC <<,所以sin 0C >,故tan A = 又0πA <<,所以π3A =,故A 错误;对于B ,由余弦定理得222222cos a b c bc A b c bc =+-=+-,因为3b c a -=,即3b a c =+,代入上式得222a c c c c ⎫=+⎫⎪⎪⎝+-+⎪⎭⎭⎪⎝,整理得22320c a +-=,解得a =或2a c =-(舍去),则2b c =,所以222b a c =+,故B 正确;对于C ,设,,AB AC BC 边上的高分别是,,CE BF AD ,则由三角形面积公式易得222,,AD BF CE a b c ===,则()228AD BF CE abc ⎛⎫⨯⨯= ⎪⎝⎭,因为111a b c ++≥111a b c ==,即a b c ==时,等号成立,此时21sin 12S bc A ===,得2b =所以()228AD BF CE abc ⎛⎫⨯⨯=≤ ⎪⎝⎭C 正确; 对于D ,因为:2:BD DC c b =,所以22c AD AB AB BC b c BD =+=++()22222c b c AB AC AB AB AC b c b c b c=+-=++++ ,可得22222224212cos 60(2)(2)(2)b c bc c b cb b c b c b c ︒=+++++,整理得()22227b c b c +=,故12c b +=所以()1222225b c b c b c c b c b ⎫⎫+=++=++⎪⎪⎭⎭57⎛⎫≥=⎪⎪⎭,当且仅当22b c c b =且12c b +=,即7b c ==时,等号成立,所以2b c +≥2b c +D 正确. 故选:BCD.10.(2023秋ꞏ江苏苏州ꞏ高三苏州中学校考阶段练习)已知函数()2sin 212cos xf x x=+,则下列说法中正确的是( ) A .()()f x f x π+=B .()f xC .()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增D .若函数()f x 在区间[)0,a 上恰有2022个极大值点,则a 的取值范围为60646067,33ππ⎛⎤⎥⎝⎦ 【答案】ABD【答案解析】()2sin 2sin 2sin 21cos 212cos 2cos 2122xx xf x x xx ===+++⎛⎫+ ⎪⎝⎭, A 选项:()()()()sin 22sin 22cos 222cos 2x xf x f x x xπππ++===+++,A 选项正确;B 选项:设()sin 22cos 2xf x t x==+,则()sin 2cos 222x t x t x ϕ-==+≤解得213t ≤,t ≤≤,即max t =,即()f xB 选项正确;C 选项:因为022f f ππ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上不单调,C 选项错误;D 选项:()()()()()222cos 22cos 2sin 22sin 24cos 222cos 22cos 2x x x x x f x x x +--+'==++,令()0f x '=,解得1cos 22x =-,即3x k ππ=+或23x k ππ=+,Z k ∈, 当2,33x k k ππππ⎛⎫∈++ ⎪⎝⎭,Z k ∈时,()0f x '<,函数单调递减, 当当24,33x k k ππππ⎛⎫∈++⎪⎝⎭,Z k ∈时,()0f x ¢>,函数单调递增, 所以函数()f x 的极大值点为3π,43π,L ,()13n ππ+-, 又函数()f x 在区间[)0,a 上恰有2022个极大值点,则2021,202233a ππππ⎛⎤∈++ ⎥⎝⎦,即60646067,33a ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,D 选项正确; 故选:ABD.11.(2023ꞏ全国ꞏ高三专题练习)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,有以下四个命题中正确的是( ) A .22S a bc +B .当2a =,sin 2sin BC =时,ABC 不可能是直角三角形 C .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,ABC的周长为2+D .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,若O 为ABC 的内心,则AOB的面积为13【答案】ACD【答案解析】对于选项A :。
高三数学第二轮专题复习系列(4)三角函数一、本章知识结构:二、高考要求1.理解任意角的概念、弧度的意义、正确进行弧度与角度的换算;掌握任意角三角函数的定义、会利用单位圆中的三角函数线表示正弦、余弦、正切。
2.掌握三角函数公式的运用(即同角三角函数基本关系、诱导公式、和差及倍角公式)3.能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
4.会用单位圆中的三角函数线画出正弦函数、正切函数的图线、并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象、会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数及Y=Asin(ωχ+φ)的简图、理解A 、ω、 的物理意义。
5. 会由已知三角函数值求角,并会用符号arcsinx arccosx arctanx 表示角。
三、热点分析1.近几年高考对三角变换的考查要求有所降低,而对本章的内容的考查有逐步加强的趋势,主要表现在对三角函数的图象与性质的考查上有所加强.2.对本章内容一般以选择、填空题形式进行考查,且难度不大,从1993年至2002年考查的内容看,大致可分为四类问题(1)与三角函数单调性有关的问题;(2)与三角函数图象有关的问题;(3)应用同角变换和诱导公式,求三角函数值及化简和等式证明的问题;(4)与周期有关的问题。
3.基本的解题规律为:观察差异(或角,或函数,或运算),寻找联系(借助于熟知的公式、方法或技巧),分析综合(由因导果或执果索因),实现转化.解题规律:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为已知角求解;在最值问题和周期问题中,解题思路是合理运用基本公式将表达式转化为由一个三角函数表达的形式求解.4.立足课本、抓好基础.从前面叙述可知,我们已经看到近几年高考已逐步抛弃了对复杂三角变换和特殊技巧的考查,而重点转移到对三角函数的图象与性质的考查,对基础知识和基本技能的考查上来,所以在复习中首先要打好基础.在考查利用三角公式进行恒等变形的同时,也直接考查了三角函数的性质及图象的变换,可见高考在降低对三角函数恒等变形的要求下,加强了对三角函数性质和图象的考查力度. 四、复习建议应用同角三角函数的基本关任意角的概念 任意角的三角诱导公式 三角函数的图象与计算与化简 证明恒等式 已知三角函数值求和角公式 倍角公式 差角公式 弧长与扇形面积公角度制与弧度应用应用 应用应用本章内容由于公式多,且习题变换灵活等特点,建议同学们复习本章时应注意以下几点:(1)首先对现有公式自己推导一遍,通过公式推导了解它们的内在联系从而培养逻辑推理能力。
(2)对公式要抓住其特点进行记忆。
有的公式运用一些顺口溜进行记忆。
(3)三角函数是中学阶段研究的一类初等函数。
故对三角函数的性质研究应结合一般函数研究方法进行对比学习。
如定义域、值域、奇偶性、周期性、图象变换等。
通过与函数这一章的对比学习,加深对函数性质的理解。
但又要注意其个性特点,如周期性,通过对三角函数周期性的复习,类比到一般函数的周期性,再结合函数特点的研究类比到抽象函数,形成解决问题的能力。
(4)由于三角函数是我们研究数学的一门基础工具,近几年高考往往考察知识网络交汇处的知识,故学习本章时应注意本章知识与其它章节知识的联系。
如平面向量、参数方程、换元法、解三角形等。
(2003年高考应用题源于此)5.重视数学思想方法的复习,如前所述本章试题都以选择、填空题形式出现,因此复习中要重视选择、填空题的一些特殊解题方法,如数形结合法、代入检验法、特殊值法,待定系数法、排除法等.另外对有些具体问题还需要掌握和运用一些基本结论.如:关于对称问题,要利用y=sinx的对称轴为x=kπ+(k∈Z),对称中心为(kπ,0),(k∈Z)等基本结论解决问题,同时还要注意对称轴与函数图象的交点的纵坐标特征.在求三角函数值的问题中,要学会用勾股数解题的方法,因为高考试题一般不能查表,给出的数都较特殊,因此主动发现和运用勾股数来解题能起到事半功倍的效果.6.加强三角函数应用意识的训练,1999年高考理科第20题实质是一个三角问题,由于考生对三角函数的概念认识肤浅,不能将以角为自变量的函数迅速与三角函数之间建立联系,造成思维障碍,思路受阻.实际上,三角函数是以角为自变量的函数,也是以实数为自变量的函数,它产生于生产实践,是客观实际的抽象,同时又广泛地应用于客观实际,故应培养实践第一的观点.总之,三角部分的考查保持了内容稳定,难度稳定,题量稳定,题型稳定,考查的重点是三角函数的概念、性质和图象,三角函数的求值问题以及三角变换的方法.7.变为主线、抓好训练.变是本章的主题,在三角变换考查中,角的变换,三角函数名的变换,三角函数次数的变换,三角函数式表达形式的变换等比比皆是,在训练中,强化变意识是关键,但题目不可太难,较特殊技巧的题目不做,立足课本,掌握课本中常见问题的解法,把课本中习题进行归类,并进行分析比较,寻找解题规律. 针对高考中题目看,还要强化变角训练,经常注意收集角间关系的观察分析方法.另外如何把一个含有不同名或不同角的三角函数式化为只含有一个三角函数关系式的训练也要加强,这也是高考的重点.同时应掌握三角函数与二次函数相结合的题目.8.注意对三角形中问题的复习.由于教材的变动,有关三角形中的正、余弦定理.解三角形等内容提到高中来学习,又近年加强数形结合思想的考查和对三角变换要求的降低,对三角的综合考查将向三角形中问题伸展,从1996年和1998年的高考试题就可看出,但也不可太难,只要掌握基本知识、概念,深刻理解其中基本的数量关系即可过关.9.在复习中,应立足基本公式,在解题时,注意在条件与结论之间建立联系,在变形过程中不断寻找差异,讲究算理,才能立足基础,发展能力,适应高考.在本章内容中,高考试题主要反映在以下三方面:其一是考查三角函数的性质及图象变换,尤其是三角函数的最大值与最小值、周期。
多数题型为选择题或填空题;其次是三角函数式的恒等变形。
如运用三角公式进行化简、求值解决简单的综合题等。
除在填空题和选择题出现外,解答题的中档题也经常出现这方面内容。
另外,还要注意利用三角函数解决一些应用问题。
五、典型例题两角和与差的三角函数【例1】已知3,34πβαππβαπ-<-<-<+<,求βα-2的范围。
解:设βα-2=)()(βαβα-++B A ,(A 、B 为待定的系数),则βα-2=βα)()(B A B A -++比较系数 232112⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⇒⎩⎨⎧-=-=+B A B A B A ∴βα-2=)(23)(21βαβα-++ 从而可得:62πβαπ<-<-【例2】设},23|{},,10||,35|{Z k k B Z k k k A ∈==∈≤==πββπαα,求B A 的解的终边相同的角的集合。
解:先写出A 与B 的交,再写出终边相同的角的集合。
设B A ∈0α,则B A ∈∈00αα且;所以παπα201023, 35k k == ∴212335k k =,即21109k k =,由于Z k k ∈≤11,10|| ∴10,02±=k ;因此}15,0{π±=B A因此所有与B A 的角的终边相同的角的集合为}Z k ,2k ,2|{∈±==ππγπγγ或k 【例3】已知 αβαβαπβπ2222sin 21sin sin 2sin 2sin 346-=-<≤-,试求,的最值。
解:∵4πβ6π<≤-∴-22sin 21<≤β,21sin 02<≤β ∴1sin 202<≤β ∵23222sin sin sin βαα=- ∴03212≤-<sin sin αα即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≤≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧<--≥-1sin 310sin 1sin 3201sin 2sin 30sin 2sin 322ααααααα或 ∴ 1αsin 320αsin 31<≤≤<-或y=41)21(sin sin 21)sin 2sin 3(21sin 21sin 22222--=--=-αααααβ当sin α∈[32,1]时函数y 递增,∴当sina=23时 y min =92-;当sin α∈(31-,0)时,函数y 递减,∴当sin α=0时,y min =21∴ 故当)sin 21(sin ,92)sin 21(sin 32sin 22min 22αβαβα--=-=时,无最大值。
【例4】求值()︒+︒︒+︒+︒10cos 110tg 60tg 110cos 40cos 2解:()()25cos 25cos 45cos 225cos 250cos 40cos 25cos 21060cos 240cos 25cos 210sin 2310cos 21240cos 25cos 210sin 310cos 40cos 2=︒︒︒=︒︒+︒=︒︒-︒+︒=︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒+︒=︒︒+︒+︒=·原式 【例5】已知2π<β<α<4π3,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=-53,求sin2α的值_______. 解法一:∵2π<β<α<4π3,∴0<α-β<4π.π<α+β<4π3, ∴sin(α-β)=.54)βα(sin 1)βαcos(,135)βα(cos 122-=+--=+=-- ∴sin2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β) .6556)53(1312)54(135-=-⨯+-⨯= 解法二:∵sin(α-β)=135,cos(α+β)=-54,∴sin2α+sin2β=2sin(α+β)cos(α-β)=-6572sin2α-sin2β=2cos(α+β)sin(α-β)=-6540 ∴sin2α=6556)65406572(21-=--【例6】不查表求sin 220°+cos 280°+3cos20°cos80°的值. 解法一:sin 220°+cos 280°+3sin 220°cos80°=21 (1-cos40°)+21(1+cos160°)+ 3sin20°cos80° =1-21cos40°+21cos160°+3sin20°cos(60°+20°)=1-21cos40°+21(cos120°cos40°-sin120°sin40°)+3sin20°(cos60°cos20°-sin60°sin20°) =1-21cos40°-41cos40°-43sin40°+43sin40°-23sin 220°=1-43cos40°-43(1-cos40°)= 41解法二:设x =sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°y =cos 220°+sin 280°-3cos20°sin80°,则x +y =1+1-3sin60°=21,x -y =-cos40°+cos160°+3sin100°=-2sin100°sin60°+3sin100°=0 ∴x =y =41,即x =sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°=41. 【例7】设关于x 的函数y=2cos 2x -2acosx -(2a+1)的最小值为f(a),试确定满足f(a)=21的a 值,并对此时的a 值求y 的最大值.解:由y =2(cos x -2a )2-2242+-a a 及cos x ∈[-1,1]得:f (a )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<<-----≤)2(41)22( 122)2(12a a a a aa ∵f (a )=21,∴1-4a =21⇒a =81∉[2,+∞) 故-22a -2a -1=21,解得:a =-1,此时,y =2(cos x +21)2+21,当cos x =1时,即x =2k π,k ∈Z ,y max =5.【例8】求值:︒+︒︒⋅︒+︒+︒80cot 40csc 10sin 20tan 10cos 20sin 2.解:原式的分子︒︒︒+︒︒+︒=20cos 10sin 20sin 20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 40sin 320cos 20cos 60sin 220cos 80sin 40sin =︒︒︒=︒︒+︒=,原式的分母=︒︒+︒=︒︒+︒80sin 80cos 40cos 280sin 80cos 40sin 1 ()︒︒+︒+︒=80sin 80cos 40cos 40cos ︒︒︒+︒=80sin 20cos 60cos 240cos 310cos 10cos 30cos 280sin 20cos 40cos =︒︒︒=︒︒+︒=,所以,原式=1.【例9】已知54βsin αcos ,53βcos αsin =+=+,求βαsin cos 的值.解1:令γ2πβ-=,则原题等价于: 已知54γcos αcos ,53γsin αsin =+=+,求γcos αcos 的值.两式分别和差化积并相除得:432γαtan=+,所以 ()2572γαtan 12γαtan 1γαcos 22=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+. 分别将已知两式平方并求和得:()21γαcos -=-,所以,()()()10011γαcos γαcos 21γcos αcos -=-++=. 解2:由54βsin αcos ,53βcos αsin =+=+平方相加得:()21βαsin -=+.上述两式平方相减得:()257βαsin 2α2cos β2cos -=-+-. 将上式前两项和差化积,得:()()()257βαsin 2βαsin βαsin 2-=-+-+, 结合()21βαsin -=+,可解得:()257βαsin -=-. 所以,()()()βαsin βαsin 21βsin αcos --+=10011-=. 【例10】已知函数()x x m x f cos sin 2-=在区间⎪⎭⎫⎝⎛2π,0上单调递减,试求实数m 的取值范围.解:已知条件实际上给出了一个在区间⎪⎭⎫⎝⎛2π,0上恒成立的不等式.任取∈21,x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛2π,0,且21x x <,则不等式()()21x f x f >恒成立,即>-11cos sin 2x x m 22cos sin 2x x m -恒成立. 化简得()()2112sin 2cos cos x x x x m ->- 由2π021<<<x x 可知:0cos cos 12<-x x , 所以()1221cos cos sin 2x x x x m --<上式恒成立的条件为:()上的最小值,在区间⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛--<2π0cos cos sin 21221x x x x m . 由于()2sin2cos 22sin 2sin 22cos 2sin4cos cos sin 22121212121211221x x x x x x x x x x x x x x x x +-=-+--=--2sin2cos 2cos 2sin 2sin 2sin 2cos 2cos 221212121x x x x x x x x +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2tan 2tan 2tan 2tan 122121x x x x +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=且当2π021<<<x x 时,4π2,2021<<x x ,所以 12tan ,2tan 021<<x x ,从而 02tan 12tan 12tan 2tan 2tan 2tan1212121>⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x x x x , 有 22tan2tan 2tan 2tan 122121>+⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x x , 故m 的取值范围为]2,(-∞. 【例11】,27,3=nC t C B A c b ABC =c a a 的对边,已知、、分别为角、、中,△.,233的值求的面积为又△△b a S ABC ABC +=解:∵ A+B+C=π,①°得由°.222)27(60cos 2,2760,3=-+==∴=ab b a c C tgC ②°得由 .23360sin 21,233==ab S ABC ⎪⎩⎪⎨⎧==-+④③由①、②得方程组6,44922ab ab b a ,4121)(32=++b a 得×④③211=+b a ∴【例12】在∆ABC 中,a b c ,,分别是角A B C ,,的对边,设b c a 2=+,求2ctg 2ctg C A ·的值解:由条件,2b a c =+,依据正弦定理,得()()2cos 2sin 22cos 2sin4sin sin sin 2sin sin 2sin 22C A C A C A C A CA C A C A RB R -+=+++=++=·在02sin ≠+∆CA ABC 中, ∴2cos22cos CA C A +=- 2sin 2sin 22cos 2cos 22sin 2sin 2cos 2cosC A C A C A C A -=+ ∴2cos 2cos 2sin 2sin 3C A C A =∴32sin2sin2cos 2cos =CA CA; 即32Cctg 2A ctg = 三角函数的图象与性质【例1】试确定下列函数的定义域⑴1sin 1log 2-=x y ;⑵)1cos 2lg(sin )4(--=x xx tg y π解:⑴要使函数有意义,只须满足条件⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠>≥-0sin 0sin 101sin 1log x x x 解得:},2652|{},622|{Z k k x k x Z k k x k x ∈+<≤+∈+≤<πππππππ ⑵要使函数有意义,只须满足条件⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠<≠≥-11-2cosx 001)-lg(2cosx 0sin )4(x x tg 有意义π 解得},322|{Z k k x k x ∈+<<πππ 【例2】求函数x xxx x x y 2sin 2cos cos 3cos sin 3sin 233++=的最小值解:∵sin sin cos cos 3333x x x x +()()()()[]()()[]()()x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x x 2cos 4cos 12cos 214cos 2cos 2cos 214cos sin cos 2cos cos sin 21cos 4cos 2cos sin 4cos 2cos 21cos cos 3cos sin sin 3sin 322222222=+=+=-++=++-=+= ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=42sin 22sin 2cos 2sin 2cos 2cos 23πx x x x x xy 当2142sin --=⎪⎭⎫ ⎝⎛+最小值时,y x π【例3】已知函数f(x)=2asin 2x -23asinxcosx+a+b -1,(a 、b 为常数,a<0),它的定义域为[0,2π],值域为[-3,1],试求a 、b 的值。