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三角函数及解三角形测试题(含答案)三角函数及解三角形1.在锐角三角形ABC中，角A的对边为a，角B的对边为b，角C的对边为c。
根据正弦定理，$\frac{a}{\sinA}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$，其中R为三角形外接圆的半径。
根据余弦定理，$c^2=a^2+b^2-2ab\cos C$。
根据正切的定义，$\tan A=\frac{a}{b}$。
根据余切的定义，$\cotA=\frac{b}{a}$。
根据正割的定义，$\sec A=\frac{c}{a}$。
根据余割的定义，$\csc A=\frac{c}{b}$。
2.选择题：1.设$\alpha$是锐角，$\tan(\frac{\pi}{4}+\alpha)=3+\sqrt{22}$，则$\cos\alpha=\frac{2\sqrt{22}}{36}$。
2.一艘船向XXX，看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上，继续航行半小时后，看见一灯塔在船的南偏西60°，另一灯塔在船的南偏西75°，则这艘船的速度是每小时5海里。
4.已知函数$f(x)=3\sin\omega x+\cos\omega x$，$y=f(x)$的图象与直线$y=2$的两个相邻交点的距离等于$\pi$，则$f(x)$的单调递增区间是$(\frac{k\pi}{2}-\frac{\pi}{12},\frac{k\pi}{2}+\frac{5\pi}{12})$，其中$k\in Z$。
5.圆的半径为4，$a,b,c$为该圆的内接三角形的三边，若$abc=162$，则三角形的面积为$22$。
6.已知$\cos\alpha=-\frac{4}{\pi}$，且$\alpha\in(\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{2})$，则$\tan(\alpha+\frac{\pi}{4})=-\frac{7}{7}$。
三角函数与解三角形本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部。
总分值150分。
考试时间120分钟。
第一卷(选择题 共50分)一、选择题(本大题共10个小题，每题5分，共50分，在每题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符号题目要求的。
)1．角α终边上一点P ，则2sin 23tan αα-=〔 〕A ．1--B ．1-C ．-D ．0[答案] D 2．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．3．把函数y ＝sin(ωx ＋φ)(ω>0，|φ|<π)的图象向左平移π6个单位，再将图像上全部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 图象上全部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，与函数比拟得ω＝2，φ＝－π3. [点评] 此题考查三角函数图象的变换，试题设计成逆向考查的方法更能考查出考生的分析解决问题的灵敏性，此题也可以根据比拟系数的方法求解，根据的变换方法，经过两次变换后函数y ＝sin(ωx ＋φ)被变换成y ＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx 2＋ωπ6＋φ比拟系数也可以得到问题的答案． 4．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＝134.5．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. 6．假设函数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.⎝⎛⎭⎫π8，0 C ．(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． 7．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 ＋π6 B ．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，应选D.8．cos(x ―π6)=― 3 3 ，则cosx+cos(x ―π3)的值是 ( )A 、― 2 3 3B 、± 2 33C 、―1D 、±19．△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°，应选D.10．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b 的一局部图象如下图，如图A >0，ω>0，|φ|<π2，则( )A ．φ＝－π6B ．φ＝－π3C ．φ＝π3D ．φ＝π6[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. 第二卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共5个小题，每题5分，共25分，把正确答案填在题中横线上) 11．计算：cos10°＋3sin10°1－cos80°＝________.解析：cos10°＋3sin10°1－cos80°＝2cos(10°－60°)2sin 240°＝2cos50°2sin40°＝ 2.12．在△ABC 中，假设a ＝b ＝1，c ＝3，则∠C ＝________.[解析] cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝1＋1－32＝－12，∴C ＝2π3.13．假设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＝17.14．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 ≤2.15．对于函数f (x )＝2cos 2x ＋2sin x cos x －1(x ∈R )给出以下命题： 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75分，解容许写出文字说明，证明过程或演算步骤) 16．(本小题总分值12分)函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0，|φ|<π2)的局部图象如下图．(1)求函数f (x )的解析式；(2)假设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. 17．(本小题总分值12分) )cos 2,sin (cos ),sin ,sin (cos x x x b x x x a -=+=,设b a x f ⋅=)(.(1)求函数)(x f 的单调增区间；〔2〕三角形ABC 的三个角,,A B C 所对边分别是,,a b c ，且满足(),103A fB π==+=，求边c .[解析](1) b a x f ⋅=)( =x x x x x x cos 2sin )sin (cos )sin (cos ⋅+-⋅+ =x x x x cos sin 2sin cos 22+- =x x 2sin 2cos +=)2sin 222cos 22(2x x +=cos2cossin 2)44x x ππ+=)42sin(2π+x ………………………………3分由()f x 递增得：222242k x k πππππ-+≤+≤+即3,88k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ ∴)(x f 的递增区间是3[,],88k k k Z ππππ-++∈ 。
专题18 三角函数问题考点预测三角函数与解三角形是江苏高考必考的题型，主要考察正余弦定理，三角函数的图像与性质在解三角形中的灵活运用，常考的知识点如下：1.在ABC ∆中，C B A C B A tan tan tan tan tan tan =++,CB CB A tan tan 1tan tan tan -+-=.2.在ABC ∆中，B c C b a cos cos +=，A c C a b cos cos +=,A b B a c cos cos +=.3.ABC ∆的面积RabcR c ab C ab S 4221sin 21===. 4.C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===.5.222222222cos 2,cos 2,cos 2b c a B ac c b a C ab a c b A bc -+=-+=-+=.典型例题1.在△ABC 中，它的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且满足sin 2（B +C ）﹣sin 2B ﹣sin 2C +sin B sin C ＝0，再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知，求： （Ⅰ）a 的值； （Ⅱ）△ABC 的面积； 条件①：c ＝4，a +b ＝6+2； 条件②：b ＝6，sin （﹣B ）＝﹣．【分析】若选择条件①：（Ⅰ）由已知利用正弦定理即可求解a 的值．（Ⅱ）由（Ⅰ）及余弦定理可得cos A的值，结合范围A ∈（0，π），可求A 的值，进而根据三角形的面积公式即可求解．若选择条件②：（Ⅰ）由正弦定理，余弦定理可得cos A的值，结合A∈（0，π），可求A的值，在根据题中条件利用三角函数恒等变换可求sin B的值，即可根据正弦定理可求a的值；（Ⅱ）利用两角和的正弦公式可求sin C的值，进而根据三角形的面积公式即可求解．【解答】解：若选择条件①：c＝4，a+b＝6+2；（Ⅰ）因为sin2（B+C）﹣sin2B﹣sin2C+sin B sin C＝0，可得sin2B+sin2C﹣sin2A＝sin B sin C，由正弦定理可得b2+c2﹣a2＝bc，则a2＝b2+c2﹣bc＝（6+2﹣a）2+16﹣（6+2﹣a）×4，解得a＝2．（Ⅱ）由（Ⅰ）及余弦定理可得cos A＝＝，因为A∈（0，π），所以A＝，因为a＝2，a+b＝6+2，所以b＝6，所以S△ABC＝bc sin A＝＝6．若选择条件②：b＝6，sin（﹣B）＝﹣；（Ⅰ）因为sin2（B+C）﹣sin2B﹣sin2C+sin B sin C＝0，可得sin2B+sin2C﹣sin2A＝sin B sin C，由正弦定理可得b2+c2﹣a2＝bc，在由余弦定理可得cos A＝＝，又因为A∈（0，π），所以A＝，因为sin（﹣B）＝﹣cos B＝﹣，即cos B＝，则B∈（0，），所以sin B＝则由正弦定理，及b＝6，可得a＝＝＝4．（Ⅱ）因为A＝，sin B＝，cos B＝，所以sin C＝sin（A+B）＝+＝，所以S△ABC＝ab sin C＝＝．【知识点】正弦定理、余弦定理2.已知a，b，c是△ABC的内角A，B，C的对边，，b＝2，D为线段AC上一点且AD＝3DC．（Ⅰ）求cos B；（Ⅱ）求|BD|的最大值．【分析】（Ⅰ）利用正弦定理将已知等式化成边之间的关系，再由余弦定理即可求得cos B的值；（Ⅱ）利用平面向量的线性运算及数量积运算可得＝，由（Ⅰ）中结论及利用基本不等式可得，从而可得结论．【解答】解：（Ⅰ）由正弦定理得：，∴∴，（Ⅱ）因为D为线段AC上一点且AD＝3DC，所以＝+＝+＝+（）＝+，所以＝＝＝．由（Ⅰ）知：因为：，（当且仅当a＝c＝时取等号）．所以：，得：所以：故|BD|的最大值为．【知识点】正弦定理、余弦定理专项突破一、解答题（共14小题）1.在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，sin2C＝sin A sin B，＝，a2+b2＝4ab cos C．（Ⅰ）求证：C＝60°；（Ⅱ）若a＝6，求△ABM的外接圆的面积．（Ⅰ）先利用正弦定理将sin2C＝sin A sin B中的角化边，再结合a2+b2＝4ab cos C和余弦定理求得cos C，【分析】进而得角C；（Ⅱ）先证得△ABC为等边三角形，再由正弦定理求得外接圆半径，进而求出外接圆面积．【解答】（Ⅰ）证明：由正弦定理知，＝＝，∵sin2C＝sin A sin B，∴c2＝ab，由余弦定理知，c2＝a2+b2﹣2ab cos C，∵a2+b2＝4ab cos C，∴c2＝2ab cos C，∴c2＝2c2cos C，∵c≠0，∴cos C＝，∵C∈（0°，180°），∴C＝60°．（Ⅱ）解：由（Ⅰ）知，cos C＝，∴a2+b2＝2ab，即a＝b，∴△ABC为等边三角形，又a＝6，且＝，∴AM＝2，在△ABM中，由余弦定理知，BM2＝AB2+AM2﹣2AB•AM cos A＝36+4﹣2×6×2×cos60°＝28，∴BM＝．设△ABM的外接圆半径为R，∵2R＝＝，∴R＝，∴△ABM的外接圆的面积S＝πR2＝π•＝＝．【知识点】余弦定理、正弦定理2.在△ABC中，内角A，B，C的对边分别是a，b，c，并且a sin（A+B）＝c sin2A．（Ⅰ）求A的值；（Ⅱ）若M为AC的中点，并且BM＝3，求△ABC面积的取值范围．【分析】（Ⅰ）利用两角和的正弦公式，正弦定理，二倍角的正弦公式化简已知等式，结合范围0＜A＜π，0＜C＜π，可求cos A的值，进而可求A的值．（Ⅱ）由题意可得S△ABC＝2S△ABM＝×AB×AM，设∠AMB＝θ，θ∈（0，），则由正弦定理可得AB＝2sinθ，AM＝2sin（θ+），利用三角形的面积公式，三角函数恒等变换的应用可求S△ABC＝3sin（2θ﹣）+，进而根据正弦函数的性质即可求解其取值范围．【解答】解：（Ⅰ）因为sin（A+B）＝sin C，所以a sin（A+B）＝c sin2A＝a sin C，根据正弦定理可得sin A sin C＝sin C sin2A＝2sin C sin A cos A，0＜A＜π，0＜C＜π，所以cos A＝，所以A＝，（Ⅱ）因为点M为AC的中点，因此S△ABC＝2S△ABM＝×AB×AM，在△ABM中，由正弦定理可得＝＝＝2，因此AB＝2sin∠AMB，AM＝2sin∠ABM，设∠AMB＝θ，θ∈（0，），则AB＝2sinθ，AM＝2sin（θ+），从而S△ABC＝6sinθsin（θ+）＝3sin（2θ﹣）+，当θ∈（0，）时，2θ﹣∈（﹣，），所以S△ABC∈（0，]．【知识点】正弦定理、余弦定理3.已知△ABC，它的内角A，B，C的对边分别为a，b，c，且3a＝c，A＝，____．①a sin B＝3；②当x＝B时，函数f（x）＝cos2x+sin x cos x+2取得最大值．在①②这两个条件中选择一个补充至上述横线上，求解下述问题：若问题中的三角形存在，能否求出边c的值？若能，请求出边c的值；若不能，请说明理由；若问题中的三角形不存在，请说明理由．【分析】由已知结合余弦定理可得b的值，当补充①至条件中时：分类讨论，利用余弦定理可求sin B，进而可求a的值，可求c的值；当补充②至条件中时：分类讨论，利用余弦定理可求cos B，结合分B∈（0，π），可得B＝，化简函数解析式可得f（x）＝cos（2x﹣）+，利用余弦函数的性质即可求解．【解答】解：因为a＝c，结合余弦定理可得cos A＝＝，整理可得b2﹣bc+c2＝0，即（b﹣c）（b﹣c）＝0，解得b＝c，或c，当补充①至条件中时：当b＝c时，由余弦定理可得cos B＝＝，则sin B＝，再由a sin B＝3，可得a＝6，可得c＝6；当b＝c时，由余弦定理可得cos B＝＝0，则sin B＝1，再由a sin B＝3，可得a＝3，可得c＝3，综上可知三角形存在，且可求得c＝6或3．当补充②至条件中时：当b＝c时，由余弦定理可得cos B＝＝，由B∈（0，π），可得B＝；当b＝c时，由余弦定理可得cos B＝＝0，由B∈（0，π），可得B＝；因为f（x）＝cos2x+sin x cos x+2＝+sin2x+2＝cos（2x﹣）+，要使f（x）取得最大值，只需2x﹣＝2kπ，k∈Z，解得x＝kπ+，k∈Z，所以B＝时，满足条件，综上所述，这样的三角形存在，但这样的三角形彼此相似，有无数多个，故无法确定边长c的值．【知识点】两角和与差的三角函数、余弦定理、正弦定理4.在①；②c sin A＝3；③三边成等比数列．这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，若问题中的三角形存在，求解此三角形的边长和角的大小；若问题中的三角形不存在，请说明理由．问题：是否存在△ABC，它的内角A、B、C的对边分别为a、b、c，且，，____．【分析】若选①根据题意，结合正弦定理，可得b＝a，c＝，结合C＝，运用余弦定理即可求得c＝1，进而可求B，A的值；若选②根据题意，△ABC中，c sin A＝a sin C，即可求得a＝6，进而得到b＝2．运用余弦定理即可求得c＝2，即可得解；若选③由已知利用正弦定理可得a＝b，由余弦定理可得c＝b，可得B＝C＝，A＝，可得a＞b＝c，推出矛盾，可得问题中的三角形不存在．【解答】解：若选①ac＝，因为△ABC中，sin A＝sin B，即b＝a，又ac＝，可得c＝，所以cos C＝＝＝，所以a＝，b＝1，c＝1，B＝C＝，A＝．若选②c sin A＝3，因为△ABC中，c sin A＝a sin C＝a sin＝3，解得a＝6，因为sin A＝sin B，即a＝b，解得b＝2．所以cos C＝＝＝，可得c＝2，所以B＝C＝，A＝．若选③，三边成等比数列，因为，，可得a＝b，由余弦定理可得c2＝a2+b2﹣2ab cos C＝（b）2+b2﹣2×b×b×＝b2，可得c＝b，所以B＝C＝，A＝，所以a＞b＝c，与三边成等比数列矛盾，故问题中的三角形不存在．【知识点】三角形中的几何计算5.已知函数f（x）＝cos（ωx）（ω＞0）的最小正周期为π．（1）求ω的值及函数的值域；（2）在△ABC中，内角A，B，C所对应的边长分别为a，b，c，若，，△ABC 的面积为，b﹣c＝2，求a的值．【分析】（1）由函数f（x）＝cos（ωx）（ω＞0）的最小正周期为π．求出ω＝2，从而得到f（x）＝cos2x，g（x）＝2sin（2x﹣），由此能求出函数g（x）的值域．（2）由题意得cos2A＝﹣，推导出A，由△ABC的面积为3，推导出bc，再由b﹣c＝2，利用余弦定理能求出a．【解答】解：（1）∵函数f（x）＝cos（ωx）（ω＞0）的最小正周期为π．∴＝π，由ω＞0，得ω＝2，此时f（x）＝cos2x，则g（x）＝2sin（2x﹣），当x∈[0，]时，2x﹣∈[﹣，]，2sin（2x﹣）∈[﹣1m2]，∴函数的值域为[﹣1，2]．（2）由题意得cos2A＝﹣，∵A∈（0，），则得2A∈（0，π），∴2A＝，解得A＝，∵△ABC的面积为3，则得，即＝3，即bc＝12，∵b﹣c＝2，∴由余弦定理得a＝＝＝＝＝4．【知识点】余弦定理、三角函数的周期性6.已知函数f（x）＝A sin（ωx+φ）（A＞0，ω＞0，|φ|＜）的部分图象如图所示．（1）求函数f（x）的解析式；（2）将函数f（x）图象上所有点的横坐标缩短为原来的，纵坐标不变，得到函数g（x）的图象，若函数g（x）在区间[﹣t，t]上单调递增，求实数t的最大值．【分析】（1）由图象的最大值可得A，由f（0）＝1，可得φ，由f（）＝0，可得ω，从而可求得函数f（x）的解析式；（2）由函数的平移变换可得g（x），由正弦函数的性质求得g（x）的单调递增区间，从而可求得t的取值范围，即可求得t的最大值．【解答】解：由题图可知，A＝2，又f（0）＝1，所以2sin（ω•0+φ）＝1，即sinφ＝，又|φ|＜，所以φ|＝，因为f（）＝0，所以2sin（ω•+）＝0，结合题图可知ω•+＝2kπ，k∈Z，即ω＝，k∈Z，又T＞，所以0＜ω＜，所以ω＝2，所以f（x）＝2sin（2x+）．（2）因为将函数f（x）图象上所有点的横坐标缩短为原来的，纵坐标不变，得到函数g（x）的图象，所以g（x）＝2sin（4x+）．令﹣+2kπ≤4x+≤+2kπ，k∈Z，解得﹣+≤x≤+，k∈Z，因为g（x）在区间[﹣t，t]上单调递增，所以，解得t≤，所以实数t的最大值为．【知识点】由y=Asin（ωx+φ）的部分图象确定其解析式、函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换7.在①；②2a cos A＝b cos C+c cos B，③，这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，然后解答补充完整的题目．在△ABC中，内角A，B，C的对边分别为a，b，c．已知_______．（1）求角A；（2）设△ABC的面积为S，若，求面积S的最大值．【分析】（1）首先任选择一个条件，然后根据正弦定理进行边角互化，再根据三角恒等变换，化简求值．（2）由（1）得A＝，利用余弦定理和基本不等式求bc的最大值，再求面积的最大值．【解答】解：（1）若选条件①，∵，∴由正弦定理得，∵sin B＝sin（A+C）＝sin A cos C+cos A sin C，∴＝，，∵sin C≠0，∴，∵0＜A＜π，∴；若选条件②，∵2a cos A＝b cos C+c cos B，∴由正弦定理得2sin A cos A＝sin B cos C+sin C cos B，即2sin A cos A＝sin（B+C）＝sin A，，∵0＜A＜π，∴；若选条件③，∵，∴由正弦定理得，∵sin B＝sin（A+C）＝sin A cos C+cos A sin C，∴＝sin A cos C+cos A sin C，，∵sin C≠0，∴，∵0＜A＜π，∴；所以不管选择哪个条件，．（2）a2＝b2+c2﹣2bc cos A，，即b2+c2﹣bc＝3，∵b2+c2≥2bc，∴2bc﹣bc≤3，即bc≤3，当b＝c时等号成立．∴bc的最大值为3，∵，∴．【知识点】正弦定理、两角和与差的三角函数8.已知f（x）＝A sin（ωx+φ）（A＞0，0＜ω＜4，|φ|＜）过点（0，），且当x＝时，函数f（x）取得最大值1．（1）将函数f（x）的图象向右平移个单位长度得到函数g（x），求函数g（x）的表达式；（2）在（1）的条件下，函数h（x）＝f（x）+g（x）+2cos2x﹣1，求h（x）在[0，]上的值域．【分析】（1）由函数的最值求出A，由特殊点的坐标求出φ的值，由周期求出ω，可得f（x）的解析式，再根据y＝A sin（ωx+φ）的图象变换规律求得g（x）的解析式．（2）利用三角恒等变换化简函数的解析式，再利用正弦函数图象及性质即可得出结论．【解答】解：（1）由题意可得A＝1，由函数过，得，结合范围，由，∵0＜ω＜4，∴可得：ω＝2，可得：，∴．（2）∵，由于，可得：，∴h（x）在上的值域为[﹣1，2]．【知识点】函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换、三角函数的最值9.如图，在平面四边形ABCD中，已知AD＝AB＝1，∠BAD＝θ，且△BCD为等边三角形．（1）将四边形ABCD的面积S表示为θ的函数；（2）求S的最大值及此时θ的值．【分析】（1）在△ABD中，根据余弦定理可表示BD，根据S＝ab sin c可表示出△ABD，△BCD的面积，从而表示出四边形ABCD的面积；（2）由（1）可把四边形面积S化为S＝A sin（ωx+φ）+B形式，根据三角函数的有界性可求其最值．【解答】解：（1）BD＝＝，S△ABD＝×1×1×sinθ＝sinθ，S△BCD＝×BD2＝（2﹣2cosθ）＝﹣cosθ，∴S ABCD＝sinθ﹣cosθ+（0＜θ＜π）．（2）由（1）得S ABCD＝sinθ﹣cosθ+＝sin（θ﹣）+，∵0＜θ＜π，∴﹣＜θ﹣＜，当θ﹣＝时，即θ＝时，S有最大值1+．【知识点】三角函数的最值10.已知函数f（x）＝cos x．（1）若α，β为锐角，，，求cos2α及tan（β﹣α）的值；（2）函数g（x）＝f（2x）﹣3，若对任意x都有g2（x）≤（2+a）g（x）﹣2﹣a恒成立，求实数a的最大值；（3）已知，α，β∈（0，π），求α及β的值．【分析】（1）结合余弦的二倍角公式和弦化切的思想，可得cos2α＝cos2α﹣sin2α＝＝，代入已知数据计算即可；由于α，β为锐角，所以2α∈（0，π），α+β∈（0，π），再结合同角三角函数的平方关系和商数关系，可依次求得tan2α＝，tan（α+β）＝﹣2，然后利用拼凑角的思想和正切的两角差公式可知tan（β﹣α）＝tan（α+β﹣2α）＝，代入已得数据进行计算即可；（2）g（x）＝f（2x）﹣3＝cos2x﹣3，原问题可转化为（cos2x﹣4）a≥（cos2x﹣3）2﹣2（co2x﹣3）+2恒成立，设cos2x﹣4＝t，则t∈[﹣5，﹣3]，所以at≥（t+1）2﹣2（t+1）+2＝t2+1，则a≤t+．令y＝t+，结合对勾函数的性质即可得函数y的最小值，从而得解；（3）由题可知，cosα+cosβ﹣cos（α+β）＝，因为α，β∈（0，π），所以α＝β＝．【解答】解：（1）∵tanα＝，∴cos2α＝cos2α﹣sin2α＝＝＝＝，∵α，β为锐角，即，∴2α∈（0，π），α+β∈（0，π）．∴sin2α＝＝，∴tan2α＝，∵f（x）＝cos x，∴f（α+β）＝cos（α+β）＝，∴sin（α+β）＝＝，∴tan（α+β）＝＝﹣2，∴tan（β﹣α）＝tan（α+β﹣2α）＝＝＝．综上，cos2α＝，tan（β﹣α）＝．（2）g（x）＝f（2x）﹣3＝cos2x﹣3，∵对任意x都有g2（x）≤（2+a）g（x）﹣2﹣a恒成立，∴（cos2x﹣3）2≤（2+a）（cos2x﹣3）﹣2﹣a恒成立，即（cos2x﹣4）a≥（cos2x﹣3）2﹣2（cos2x﹣3）+2恒成立，设cos2x﹣4＝t，则t∈[﹣5，﹣3]，∴at≥（t+1）2﹣2（t+1）+2＝t2+1，则a≤t+．设y＝t+，由对勾函数的性质可知，函数y在区间[﹣5，﹣3]上为增函数，∴y＝t+≥﹣5﹣＝，∴a≤，故a的最大值为．（3）∵，∴cosα+cosβ﹣cos（α+β）＝，∵α，β∈（0，π），∴α＝β＝．【知识点】二倍角的三角函数、两角和与差的三角函数、三角函数的最值11.如图，某校打算在长为1千米的主干道AB一侧的一片区域内临时搭建一个强基计划高校咨询和宣传台，该区域由直角三角形区域ACB（∠ACB为直角）和以BC为直径的半圆形区域组成，点P（异于B，C）为半圆弧上一点，点H在线段AB上，且满足CH⊥AB．已知∠PBA＝60°，设∠ABC＝θ，且θ∈[，）．初步设想把咨询台安排在线段CH，CP上，把宣传海报悬挂在弧CP和线段CH上．（1）若为了让学生获得更多的咨询机会，让更多的省内高校参展，打算让CH+CP最大，求该最大值；（2）若为了让学生了解更多的省外高校，贴出更多高校的海报，打算让弧CP和线段CH的长度之和最大，求此时的θ的值．【分析】（1）利用直角三角形的边角关系求出BC、CH和CP的表达式，再计算CH+CP的最大值；（2）取线段BC的中点O，连接OP，计算和线段CH的长度之和y，构造函数，利用导数判断函数的单调性，从而求得弧CP和线段CH的长度之和最大时对应θ的值．【解答】解：（1）在Rt△ACB中，BC＝1×cosθ＝cosθ，在Rt△CBH中，CH＝cosθ×sinθ＝sinθcosθ；在Rt△CBP中，CP＝cosθsin（﹣θ）；所以CH+CP＝sinθcosθ+cosθsin（﹣θ）＝sinθcosθ+cosθ（cosθ﹣sinθ）＝sinθcosθ+cos2θ＝sin2θ+×＝sin（2θ+）+，因为θ∈[，），所以≤2θ+＜π，所以当且仅当2θ+＝，即θ＝时，CH+CP最大，最大值为千米；（2）取线段BC的中点O，连接OP，如图所示，则∠COP＝2∠CBP＝2（﹣θ）＝﹣2θ；由（1）知，CO＝BC＝cosθ，所以的长为cosθ•（﹣2θ）＝cosθ﹣θcosθ；由（1）知，CH＝sinθcosθ，所以和线段CH的长度之和为y＝cosθ﹣θcosθ+sinθcosθ＝cosθ（﹣θ+sinθ），θ∈[，）；设f（θ）＝﹣θ+sinθ，θ∈[，），g（θ）＝cosθ，θ∈[，），则y＝f（θ）g（θ）；因为f′（θ）＝﹣1+cosθ，θ∈[，），所以f′（θ）＝﹣1+cosθ＜0，所以函数f（θ）在区间[，）上单调递减，所以＜f（θ）≤f（），易知函数g（θ）在区间[，）上也是单调递减函数；所以g（θ）≤g（），所以f（θ）g（θ）≤f（）•g（）；所以当且仅当θ＝时，弧CP和线段CH的长度之和最大．【知识点】三角函数模型的应用12.如图，在凸四边形ABCD中，AB＝1，BC＝，AC⊥DC，CD＝AC．设∠ABC＝θ．（1）若θ＝30°，求AD的长；（2）当θ变化时，求BD的最大值．【分析】（1）在△ABC中，利用余弦定理可求AC，进而在△ACD中，利用勾股定理可求AD的值．（2）设AC＝x，CD＝x，在△ABC中，利用余弦定理可求x2＝4﹣2cosθ，利用正弦定理可得sin∠ACB＝，进而利用三角函数恒等变换的应用，余弦定理可求BD＝，结合范围θ∈（0，π），利用正弦函数的图象和性质可求BD的最大值．【解答】（本题满分为12分）解：（1）在△ABC中，AC2＝AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC，∴AC2＝1+3﹣2cos30°＝1，∴AC＝1…（2分）在△ACD中，AD2＝AC2+DC2＝4AC2＝4，∴AD＝2．…（4分）（2）设AC＝x，CD＝x，在△ABC中，AC2＝AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC，x2＝4﹣2cosθ，…（5分）∵＝，∴sin∠ACB＝．…（7分）在△BCD中，BD＝＝＝＝＝＝，…（10分）∵θ∈（0，π），∴θ﹣∈（﹣，），当θ﹣＝，θ＝时BD取到最大值3．…（12分）【知识点】正弦定理、余弦定理13.△ABC的内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，已知．（1）若b＝，C＝120°，求△ABC的面积S；（2）若b：c＝2：3，求．【分析】（1）由正弦定理化简已知条件，解得a，又知b，C，由三角形面积公式ab sin C可求得面积；（2）由已知条件可得a，b，c的比例关系，由倍角公式和正弦定理，余弦定理化简即可得结果．【解答】解：（1）由正弦定理知，c sin B＝b sin C；由2a sin C＝c sin B，得2a sin C＝b sin C，故2a＝b，∵b＝，∴a＝6；又C＝120°，△ABC的面积S＝＝＝18，故△ABC的面积S为18．（2）由2a＝，b：c＝2：3，∴，∴，＝＝＝2cos A﹣；＝＝；∴2cos A﹣＝1．故．【知识点】解三角形14.已知函数f（x）＝（a sin x+b sin2x）+a cos x﹣b cos2x，a，b∈R．（1）若a＝b＝1，求f（x）的值域；（2）若存在b，使得f（x）+4≥0恒成立，求a的最大值．【分析】（1）利用三角函数的三角变换，将f（x）化简，再利用二次函数的性质，求出f（x）的最值，求出值域；（2）f（x）+4＝2a sin（x+）+2b sin（2x﹣）＝4b sin2（x+）+2a sin（x+）﹣2b＝4b sin2（x+）+2a sin（x+）﹣2b+4≥0恒成立，分b＝0及b≠0分类讨论恒成立的条件来判断a的取值范围，进而求出其最大值．【解答】解：（1）由题设知：f（x）＝a（sin x+cos x）+b（sin2x﹣cos2x）＝2a sin（x+）+2b sin（2x﹣），又a＝b＝1，故f（x）＝2sin（x+）+2sin[2（x+）﹣]＝2sin（x+）﹣2cos[2（x+）]＝2sin（x+）﹣2[1﹣2sin2（x+）]，即f（x）＝4sin2（x+）+2sin（x+）﹣2＝4[sin（x+）+]2﹣，∵令t＝sin（x+）∈[﹣1，1]，∴f（t）＝4（t+）2﹣，抛物线开口向上，对称轴t＝﹣∈[﹣1，1]，因为|1﹣（﹣）|＞|﹣1﹣（﹣）|，所以当t＝﹣时，f（t）最小且为﹣，当t＝1时，f（t）最大且为4（1+）2﹣＝4，所以f（x）∈[﹣，4]．故f（x）的值域为[﹣，4]；（2）由（1）易知：f（x）＝2a sin（x+）+2b sin（2x﹣）＝4b sin2（x+）+2a sin（x+）﹣2b，依题意存在b，使得4b sin2（x+）+2a sin（x+）﹣2b+4≥0恒成立，若b＝0，则2a sin（x+）+4≥0恒成立，∴，解得﹣2≤a≤2若b≠0，则，∴，∴，解得﹣，综上可知a的最大值为．故答案为：（1）[﹣，4]；（2）【知识点】三角函数的最值、两角和与差的三角函数。
2023高考总复习江苏专用（理科）：第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数y ＝Asin(ωx ＋φ)的图象与性质》（根底达标演练+综合创新备选，含解析）A 级 根底达标演练(时间：45分钟 总分值：80分)一、填空题(每题5分，共35分)1．(2023·苏州调研)函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，φ∈[0,2π))的图象如下图，那么φ＝________.解析 T ＝2×(7－3)＝8，所以2πω＝8，ω＝π4，f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x ＋φ.又由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4＋φ＝0，φ∈[0,2π)，得φ＝π4.答案π42．(2023·盐城调研)函数y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －3π4－22·sin 2x 的最小正周期为________．解析 y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －3π4－2(1－cos 2x )＝cos 2x cos 3π4＋sin 2x sin 3π4＋2cos 2x－2＝22 sin 2x ＋22cos 2x －2＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4－2，所以f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π. 答案 π3．(2023·苏北四市调研)函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的最大值为________．解析 法一 由题意可知y ＝sin 2x cos π6＋cos 2x sin π6＋cos 2x cos π3＋sin 2x sin π3＝3sin 2x ＋cos 2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，所以最大值为2.法二 y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－π2＝ 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，所以最大值为2.答案 24．(2023·泰州学情调查)要使sin α－3cos α＝4m －64－m 有意义，那么应有________．解析4m －64－m ＝sin α－3cos α＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α－π3∈[－2,2]，所以－2≤4m －64－m ≤2，解得－1≤m ≤73.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，73 5．(2023·镇江调研)函数f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4＋2sin x cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π2上的最大值是________．解析 f (x )＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π4＋cos x sin π4＋2sin x cos x ＝sin x ＋cos x ＋2sin x cos x .设t ＝sin x ＋cos x ，那么t 2＝1＋2sin x cos x ，∴2sin x cos x ＝t 2－1，且由π4≤x ≤π2，得t ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4∈[1，2]，所以y ＝t ＋t 2－1＝t 2＋t －1，当t ＝2时，y max ＝2＋1.答案2＋16．(2023·江苏)设定义在区间⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上的函数y ＝6cos x 的图象与y ＝5tan x 的图象交于点P ，过点P 作x 轴的垂线，垂足为P 1，直线PP 1与函数y ＝sin x 的图象交于点P 2，那么线段P 1P 2的长为________．解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝6cos x ，y ＝5tan x 消去y 得6cos x ＝5tan x .整理得6cos 2x ＝5sin x,6sin 2x ＋5sin x －6＝0，(3sin x －2)·(2sin x ＋3)＝0，所以sin x ＝23或sin x ＝－32(舍去)． 所以P 1P 2＝sin x ＝23.答案 237．给出以下命题：①函数y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x ＋π2是奇函数；②存在实数α，使得sin α＋cos α＝32；③假设α，β是第一象限角且α＜β，那么tan α＜tan β； ④x ＝π8是函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋5π4的一条对称轴； ⑤函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，0成中心对称图形．其中正确命题的序号为________．(填所有正确命题的序号) 解析 ①y ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x 3＋π2⇒y ＝－sin 23x 是奇函数； ②由sin α＋cos α＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4的最大值为2，2＜32，所以不存在实数α，使得sin α＋cos α＝32.③α＝60°，β＝390°，显然有α＜β，且α，β都是第一象限角，但tan α＝3，tanβ＝tan 390°＝33，tan α＞tan β，所以③不成立． ④∵2×π8＋54π＝π4＋54π＝32π，而sin 32π＝－1，∴④成立．⑤∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12＋π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋π3＝1≠0，∴⑤不成立． 答案 ①④二、解答题(每题15分，共45分) 8．已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A ＞0，|φ|＜π2，ω＞0的图象的一局部如下图． (1)求f (x )的表达式； (2)试写出f (x )的对称轴方程． 解 (1)观察图象可知：A ＝2且点(0,1)在图象上，所以1＝2sin(ω·0＋φ)，即sin φ＝12，因为|φ|＜π2，所以φ＝π6.又因为1112π是函数的一个零点，且是图象上升穿过x 轴形成的零点，所以11π12ω＋π6＝2π，所以ω＝2.故f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.(2)设2x ＋π6＝B ，那么函数y ＝2sin B 的对称轴方程为B ＝π2＋k π，k ∈Z ，即2x ＋π6＝π2＋k π(k ∈Z )，解上式得x ＝k π2＋π6(k ∈Z )，所以f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的对称轴方程为x ＝k π2＋π6(k ∈Z )．9．(2023·华东师大附中模拟)已知函数f (x )＝A sin ωx ＋B cos ωx (A 、B 、ω是常数，ω＞0)的最小正周期为2，并且当x ＝13时，f (x )max ＝2.(1)求f (x )的解析式；(2)在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214，234上是否存在f (x )的对称轴？如果存在，求出其对称轴方程；如果不存在，请说明理由．解 (1)因为f (x )＝A 2＋B 2sin(ωx ＋φ)，由它的最小正周期为2，知2πω＝2，ω＝π，又因为当x ＝13时，f (x )max ＝2，知13π＋φ＝2k π＋π2(k ∈Z )，φ＝2k π＋π6(k ∈Z )，所以f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx ＋2k π＋π6＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx ＋π6(k ∈Z )．故f (x )的解析式为f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π6.(2)当垂直于x 轴的直线过正弦曲线的最高点或最低点时，该直线就是正弦曲线的对称轴，令πx ＋π6＝k π＋π2(k ∈Z )，解得x ＝k ＋13(k ∈Z )，由214≤k ＋13≤234，解得5912≤k ≤6512，又k ∈Z ，知k ＝5，由此可知在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214，234上存在f (x )的对称轴，其方程为x ＝163.10．(★)(2023·深圳一调)已知函数f (x )＝23·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π4－sin(x ＋π)．(1)求f (x )的最小正周期；(2)假设将f (x )的图象向右平移π6个单位，得到函数g (x )的图象，求函数g (x )在区间[0，π]上的最大值和最小值．解 (1)因为f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2＋sin x ＝3cos x ＋sin x ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x ＋12sin x ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3，所以f (x )的最小正周期为2π. (2)∵将f (x )的图象向右平移π6个单位，得到函数g (x )的图象，∴g (x )＝f ⎝⎛⎭⎪⎫x －π6＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6＋π3＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6.∵x ∈[0，π]，∴x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，7π6， ∴当x ＋π6＝π2，即x ＝π3时，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝1，g (x )取得最大值2.当x ＋π6＝7π6，即x ＝π时，sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝－12，g (x )取得最小值－1. 【点评】 解决三角函数的单调性及最值值域问题主要步骤有：,第一步：三角函数式的化简，一般化成y ＝A sin ωx ＋φ＋h 或y ＝A cos ωx ＋φ＋h 的形式.,第二步：根据sin x 、cos x 的单调性解决问题，将“ωx ＋φ”看作一个整体，转化为不等式问题.,第三步：根据已知x 的范围，确定“ωx ＋φ”的范围.,第四步：确定最大值或最小值.,第五步：明确标准表述结论B 级 综合创新备选(时间：30分钟 总分值：60分)一、填空题(每题5分，共30分)1．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A 、ω、φ为常数，A ＞0，ω＞0)在闭区间[－π，0]上的图象如下图，那么ω＝________.解析 由函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象可知．T 2＝⎝⎛⎭⎪⎫－π3－⎝ ⎛⎭⎪⎫－23π＝π3，所以T ＝23π.因为T ＝2πω＝23π，所以ω＝3.答案 32．(2023·连云港模拟)设函数y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象关于点P (x 0,0)成中心对称，假设x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，那么x 0＝________.解析 因为函数图象的对称中心是其与x 轴的交点，所以y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 0＋π3＝0，x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，解得x 0＝－π6. 答案 －π63．(2023·四川改编)将函数y ＝sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度，再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，所得图象的函数解析式是________． 解析 将函数y ＝sin x 的图象上所有点向右平移π10个单位得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π10，再把所得各点横坐标伸长到原来的2倍得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －π10.答案 y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －π10 4．(2023·福建)已知函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx －π6(ω>0)和g (x )＝2cos(2x ＋φ)＋1的图象的对称轴完全相同．假设x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，那么f (x )的取值范围是________．解析 由f (x )与g (x )的图象对称轴完全相同知两函数的周期相同，∴ω＝2. 所以f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6，当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，2x －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，56π，f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3 5．(2023·南通调研)函数f (x )＝sin ωx ＋3cos ωx (x ∈R )，又f (α)＝－2，f (β)＝0，且|α－β|的最小值等于π2，那么正数ω的值为________．解析 f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π3，由题意得f (x )的最小正周期T ＝4×π2＝2π，所以2πω＝2π，即ω＝1. 答案 16．(2023·菏泽模拟)函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3的图象为C ，以下结论：①图象C 关于直线x ＝π6对称；②图象C 关于点⎝⎛⎭⎪⎫－π6，0对称；③f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫－π12，5π12上是增函数；④函数g (x )＝3sin 2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到f (x )的图象，其中正确的命题序号是________．解析 ①当x ＝π6时，2x －π3＝2×π6－π3＝0，所以C 关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，0对称，所以①不正确．②当x ＝－π6时，3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2π3≠0，所以②不正确．③当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π12，5π12时，2x －π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2，y ＝f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2上单调增，所以③正确．④g ⎝⎛⎭⎪⎫x －π3＝3sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －2π3≠f (x )，所以④不正确，故正确的题号是③.答案 ③二、解答题(每题15分，共30分)7．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的一段图象如下图．(1)求函数y ＝f (x )的解析式；(2)将函数y ＝f (x )的图象向右平移π4个单位，得到y ＝g (x )的图象，求直线y ＝6与函数y＝f (x )＋g (x )的图象在(0，π)内所有交点的坐标． 解 (1)由题图知A ＝2，T ＝π，于是ω＝2πT＝2，将y ＝2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度，得y ＝2sin(2x ＋φ)的图象．于是φ＝2×π12＝π6，所以f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6. (2)依题意得g (x )＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x －π4＋π6＝－2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.故y ＝f (x )＋g (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12.由22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12＝6，得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12＝32.因为0＜x ＜π，所以－π12＜2x －π12＜2π－π12.所以2x －π12＝π3或2x －π12＝2π3，所以x ＝524π或x ＝38π，故所求交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫5π24，6或⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8，6.8．(2023·南通调研)已知函数f (x )＝2cos x 2⎝⎛⎭⎪⎫3cos x 2－sin x 2.(1)设θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π2，且f (θ)＝3＋1，求θ的值；(2)在△ABC 中，AB ＝1，f (C )＝3＋1，且△ABC 的面积为32，求sin A ＋sin B 的值． 解 (1)f (x )＝23cos 2 x 2－2sin x 2cos x 2＝3(1＋cos x )－sin x ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6＋ 3.由2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π6＋3＝3＋1，得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π6＝12.于是θ＋π6＝2kπ±π3(k ∈Z )．因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π2， 所以θ＝－π2或π6.(2)因为C ∈(0，π)，由(1)知C ＝π6.因为△ABC 的面积为32，所以32＝12ab sin π6.于是ab ＝2 3.① 在△ABC 中，设内角A ，B 的对边分别是a ，b . 由余弦定理，得1＝a 2＋b 2－2ab cos π6＝a 2＋b 2－6.所以a 2＋b 2＝7.② 由①②，可得⎩⎨⎧a ＝2，b ＝3，或⎩⎨⎧a ＝3，b ＝2.于是a ＋b ＝2＋ 3.由正弦定理，得sin A a ＝sin B b ＝sin C 1＝12.所以sin A ＋sin B ＝12(a ＋b )＝1＋32.。
大数据之十年高考真题（2011-2020）与最优模拟题（新课标文科）
专题06三角函数与解三角形选择填空题
本专题考查的知识点为：三角函数与解三角形，历年考题主要以选择填空题题型出现，重点考查的知识点为：三角函数的性质、正弦定理和余弦定理，预测明年本考点题目会比较稳定，备考方向以三角函数的性质，三角变换为重点较佳.
1．【2020年全国1卷文科07】设函数f(x)=cos (ωx +π6)在[−π,π]的图像大致如下图，则f (x )的最小正周期为（ ）
A ．10π9
B ．7π6
C ．4π3
D ．3π2 【答案】C
【解析】
由图可得：函数图象过点(−4π9,0)，
将它代入函数f (x )可得：cos (−
4π9⋅ω+π6)=0 又(−4π9,0)是函数f (x )图象与x 轴负半轴的第一个交点，
所以−4π9⋅ω+π6=−π2，解得：ω=32
所以函数f (x )的最小正周期为T =
2πω=2π32=4π3 故选：C。
专题3 三角函数1．（2021·江苏三校联考）已知32cos 263a m ππα⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，32cos 263m ππββ⎛⎫⎛⎫-+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，其中m ∈R ，则cos()αβ+=____________．【答案】12【分析】构造3()sin f x x x =+，判断()f x 的奇偶性与单调性，把2cos 3πα⎛⎫-⎪⎝⎭化为sin 6πα⎛⎫- ⎪⎝⎭，2cos 3πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭化为sin 6πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭，利用()f x 的奇偶性与单调性求出αβ+的值，再计算cos()αβ+的值．【解析】设3()sin f x x x =+，则2()3cos f x x x '=+，易知()f x '是偶函数．当01x ≤<时，230x ≥，cos 0x >，∴()0f x '>； 当1≥x 时，233x ≥，cos 1x ≥-，()0f x '>． ∴()0f x '>恒成立，即()f x 在定义域内单调递增．∵3()sin ()f x x x f x -=--=-，∴()f x 为奇函数，∴()f x 的图象关于点()0,0对称，∵2cos cos sin 3266ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦， ∴332cos sin 26366m ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=-+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，同理可得33cos sin 262666m πππππββββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦．则066f f ππαβ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，∴066ππαβ-+-=，即3παβ+=，故1cos()cos 32παβ+==． 2．（2021·湖南长沙市·长郡中学高三月考）已知函数()2sin()f x x h ωϕ=++的最小正周期为π，若()f x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值为M ，则M 的最小值为________．【分析】求出ω的值，取2ω=，然后对函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是否单调进行分类讨论，利用绝对值三角不等式结合辅助角公式可求得M 的最小值．【解析】由于函数()()2sin f x x h ωϕ=++的最小正周期为π，则22πωπ==，2ω∴=±．不妨取2ω=，则()()2sin 2f x x h ϕ=++． 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调，则(){}max 0,max 2sin ,2cos 4M f f h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫==++⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()max max max2sin 2cos sin cos 24h h ϕϕπϕϕϕ⎛⎫+-+⎫⎛⎫≥=-=-= ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎭⎝⎭， 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先增后减，则(){}max 0,,2max 2sin ,2cos ,2,24M f f h h h h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫=+=++----⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()()2sin 2cos 2242sin cos 44h h h ϕϕϕϕ+++-+-+≥==22-≥； 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先减后增，同理可知M ．222-<，综上可知，M 的最小值为22-． 【名师点睛】本题考查正弦型函数在区间上最值的求解，涉及绝对值三角不等式的应用，考查分类讨论思想与运算求解能力，属于难题．3．（2021·全国超级全能生联考）已知()f x 是定义在R 上的偶函数，当(],0x ∈-∞时，()123xf x =+，设()sin h x x π=，若函数()()()g x f x h x =-，则()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为___________． 【答案】4038【分析】求出函数()h x 的最小正周期，作出函数()h x 与()f x 的图象，分析两个函数在[]2020,0-和[]0,2019上的图象的交点个数，由此可得出结论．【解析】函数()sin h x x π=的最小正周期为22T ππ==．当0x ≤时，()123xf x =+；当0x ≥时，()()1112323xx f x f x -⎛⎫=-=+=+ ⎪⎝⎭． 要求函数()g x 的零点个数，即求函数()h x 与()f x 的图象的交点个数，1211111122332f g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，∴函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点．作出函数()h x 与()f x 的图象如下图所示：当0x ≤时，由图象可知，对任意的[]0,1009k ∈且k ∈N ，函数()h x 与()f x 在[]22,2k k ---上的图象有两个交点，∴函数()h x 与()f x 在[]2020,0-上的图象有2020个交点； 当0x >时，由图象可知，函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点，对任意的[]0,1008k ∈且k ∈N ，函数()h x 与()f x 在[]21,23k k ++上有且只有两个交点， ∴函数()h x 与()f x 在[]0,2019上共有2018个交点． 综上所述，()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为4038． 【名师点睛】方法点睛：判定函数()f x 的零点个数的常用方法：（1）直接法：直接求解函数对应方程的根，得到方程的根，即可得出结果；（2）数形结合法：先令()0f x =，将函数()f x 的零点个数，转化为对应方程的根，进而转化为两个函数图象的交点个数，结合图象，即可得出结果．4．（2021·宁夏长庆高级中学高三月考（理））已知在锐角三角形ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若2sin sin sin 0A B C -=，则sin sin 2sin B CA-的取值范围为_________【答案】11,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 【分析】由已知结合正弦定理可得，2a bc =然后结合余弦定理，2222cos a b c bc A =+-()()221cos b c bc A =-+-，令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==，代换后结合余弦的性质即可求解．【解析】∵2sin sin sin 0A B C -=，∴2a bc =，由余弦定理可得：()()22222cos 21cos a b c bc A b c bc A =+-=-+-， 令sin sin 2sin 2B C b c p A a --==，则2b c pa -=，因此()()222221cos a pa a A =+-，∴22cos 14A p -=，∵A 为锐角，0cos 1A <<，∴22cos 1144A p -=<，∴1122p -<<，故答案为：11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭． 【名师点睛】关键点点睛：首先利用正弦定理化角为边可得2a bc =，再利用余弦定理并配方可得()()2221cos a b c bc A =-+-关键是令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==，2b c pa -=，将b c -、bc 代换掉，结合余弦的性质即可求得范围．5．（2021·河南信阳期末（理））在ABC 中，()()3cos ,cos ,cos ,sin AB x x AC x x ==，则ABC 面积的最大值是____________ 【答案】34【分析】计算113sin 22624ABC S x π⎛⎫=--≤ ⎪⎝⎭△，得到答案．【解析】()22211sin ,1cos,2ABC S AB AC AB AC AB ACAB AC=⋅=⋅-△()22212AB AC AB AC=⋅-⋅=2113sin cos sin 22624x x x x π⎛⎫=-=--≤ ⎪⎝⎭， 当sin 216x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭时等号成立．此时262x ππ-=-，即6x π=-时，满足题意．故答案为：34． 【名师点睛】本题考查了三角形面积的最值，向量运算，意在考查学生的计算能力和综合应用能力． 6．（2021·浙江省杭州第二中学高三开学考试）已知ABC ∆的三个角,,A B C 所对的边为,,a b c ．若60BAC ︒∠=，D 为边BC 上一点，且1,:2:3AD BD DC c b ==，则23b c +的最小值为_________．【分析】设BAD θ∠=，则3CAD πθ∠=-，则由:2:3BD DC c b =可以推得:2:3ABD ACD S S c b ∆∆=，再利用面积公式可以解出sin θ，从而根据ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+，可以推出23b c+=不等式即可得出结论． 【解析】设BAD θ∠=，(π0θ3)则3CAD πθ∠=-，1,:2:3AD BD DC c b ==，23ABD ACD S BD c S CD b∆∆∴==，即11sin 22131sin()23c cb b θπθ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-，化简得4sin θθ=，即tan θ=，故sin θ==，3sin()sin 32πθθ-=， 又ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+，∴111sin sin sin()23223bc c b ππθθ=+-，即23c b +=，即23b c+= 23(23)b c b c ∴+=+⋅23()b c +669)b cc b =+++12)≥+=，(当且仅当b c=时取等号)． 7．（2021·河南三门峡期末（理））已知函数()sin cos f x x x =，3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦有以下结论： ①()f x 的图象关于直线y 轴对称②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭④()f x 的最大值为12则上述说法正确的序号为__________（请填上所有正确序号）． 【答案】②④【解析】3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，1sin 2,,222()sin cos 13sin 2,,222x x f x x x x x ππππ⎧⎡⎤∈-⎪⎢⎥⎪⎣⎦==⎨⎡⎤⎪-∈⎢⎥⎪⎣⎦⎩根据图像知：①()f x 的图象关于直线y 轴对称，错误；②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，正确； ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭，错误；④()f x 的最大值为12，正确；故答案为②④．【名师点睛】本题考查了三角函数的化简，三角函数的图像，三角函数性质，意在考查学生对于三角函数的综合理解和应用．8．（2021·广东深圳一模）拿破仑定理是法国著名军事家拿破仑·波拿巴最早提出的一个几何定理：“以任意三角形的三条边为边，向外构造三个等边三角形，则这三个等边三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形（此等边三角形称为拿破仑三角形）的顶点．”已知ABC 内接于单位圆，以BC ，AC ，AB 为边向外作三个等边三角形，其外接圆圆心依次记为A '，B '，C '．若30ACB ∠=︒，则A B C '''的面积最大值为_______．【答案】36+ 【分析】设,BC a AC b ==，求出90B CA ''∠=︒，从而可得2221()3A B a b ''=+，在ABC 中，设BAC α∠=，由正弦定理用α表示出,a b ，这样22a b +就表示为α的函数，然后由降幂公式，两角差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式，结合正弦函数性质可得最大值，从而得面积最大值． 【解析】设,BC a AC b ==，由题意以,,AC BC CA 边向外作等边三角形,,ACE BCD ABF △△△，其外接圆圆心分别为,,A B C '''，连接,CB CA ''并延长分别交,EA BD 于,P Q ，则2233CB CP '===，同理CA '=， ,ACE BCD 都是等边三角形，则30PCA QCB ∠=∠=︒，又30ACB ∠=︒，则90A CB ''∠=︒，∴222221()3A B CB CA a b ''''=+=+，A B C '''是正三角形，∴其面积为2221)2S A B A B A B a b ''''''===+， ABC 内接于单位圆，即其外接圆半径为1r =，则2sin 2sin a r BAC BAC =∠=∠，同理2sin b ABC =∠，设BAC α∠=，则18030150ABC αα∠=︒-︒-=︒-，2222224(sin sin )4[sin sin (150)]a b BAC ABC αα+=∠+∠=+︒-2214[sin (cos )]2ααα=+22714sin cos cos 44αααα⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭227sin cos cos αααα=++1cos 2162423cos 22αααα-=+⨯+=+-14sin 22)2αα=+-460)α=+-︒，0150α︒<<︒，60260240α-︒<-︒<︒，∴当75α=︒时，22a b +取得最大值4+，∴A B C '''的面积最大值为3(4126+⨯+=．【名师点睛】关键点点睛：本题考查三角函数在几何中的应用，解题关键是设设,BC a AC b ==，用,a b 表示出A B ''（说明90B CA ''∠=︒即可得），等边A B C '''面积就可能用,a b 表示，然后用正弦定理把,a b 用角表示，利用三角函数的恒等变换及正弦函数性质求得最大值．9．（2021·北京石景山区·高三一模）海水受日月的引力，会发生潮汐现象．在通常情况下，船在涨潮时驶入航道，进入港口，落潮时返回海洋．某兴趣小组通过1A 技术模拟在一次潮汐现象下货船出入港口的实验：首先，设定水深y （单位：米）随时间x （单位：小时）的变化规律为0.8sin 2()y x R ωω=+∈，其中0xπω；然后，假设某货船空载时吃水深度（船底与水面的距离）为0．5米，满载时吃水深度为2米，卸货过程中，随着货物卸载，吃水深度以每小时0．4米的速度减小；并制定了安全条例，规定船底与海底之间至少要有0．4米的安全间隙．在此次模拟实验中，若货船满载进入港口，那么以下结论正确的是__________．①若6π=ω，货船在港口全程不卸货，则该船在港口至多能停留4个小时； ②若6π=ω，货船进入港口后，立即进行货物卸载，则该船在港口至多能停留4个小时；③若1ω=，货船于1x =时进入港口后，立即进行货物卸载，则2x π=时，船底离海底的距离最大；④若1ω=，货船于1x =时进入港口后，立即进行货物卸载，则23x π=时，船底离海底的距离最大． 【答案】①④【分析】根据船离海底距离为0.8sin .204x y y ω≥==-，解三角不等式可判断①；由船离海底距离()20.8sin0.46f x x x π=+，利用导数判断单调性即可判断②；船离海底距离()()30.8sin 0.41f x x x =+-，利用导数求出最值即可判断③、④【解析】①不卸货，则吃水恒为2米，∴船离海底为()10.8sin 2x y y f x ω=-==， 当()10.4f x ≥时，1sin62x π≥，则5666x πππ≤≤， 解得15x ≤≤，∴最多停留时间为514-=小时，故①正确；②立即卸货，∴吃水深度220.4h x =-，且20.40.5x -≥，解得1504x ≤≤， 此时船离海底()220.8sin 0.46f x y h x x π=-=+，()2215cos 0.40,01564f x x x ππ'=+>≤≤， ∴()2f x 在150,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，且当1x =时，()210.80.4f =>， 由1564x <≤，0.8sin 20.50.8sin 1.5 1.50.80.70.466y x x ππ=+-=+≥-=>，此段时间都可以停靠， 又()210.80.4f =>，6154∴-=>，故②错误；③与④，0.8sin 2()y x R ωω=+∈，()()320.41,1h x x π=--≤≤，()()30.8sin 0.41f x x x ∴=+-，()30.8cos 0.40f x x '=+=，解得23x π=，当21,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()30f x '>；当2,3x ππ⎛⎤⎥⎝⎦时，()30f x '<，∴当23x π=时，船底离海底的距离最大． 故答案为：①④．【名师点睛】关键点点睛：本题考查了三角函数的应用、导数的应用，解题的关键是表示出船离海底距离的关系式，此题综合性比较强，考查了知识的应用能力以及计算能力．10．（2021·山西临汾一模（理））对于一个函数()()y f x x D =∈，若存在两条距离为d 的直线1y kx m =+和2y kx m =+，使得()12kx m f x kx m +≤≤+在x D ∈时恒成立，称函数()f x 在D 内有一个宽度为d 的通道．则下列函数在[)1,+∞内有一个宽度为1的通道的有______．（填序号即可）①()()1sin cos 2f x x =+；②()ln x f x x =；③()f x =()2cos 3f x x x =+． 【答案】②③④【分析】对于①②④，分析发现()f x 在定义域内存在最大和最小值，则()f x 在两条水平直线之间，计算过最值的两条水平直线间的距离可判断；对于③，可发现函数()f x 的渐近线为y x =，则可判定过端点与渐进性平行的直线为1y x =-，且距离1d <，则存在两条直线，距离可得到．【解析】对于①，()()1sin cos 224f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，()22f x -≤≤，则()f x 在两条直线y =和y =之间，两直线的距离122d ⎛=--=> ⎝⎭，∴不存在宽度为1的通道，故①错误；对于②，函数()ln x f x x =，研究函数()f x 在[)1,+∞上的最大值()21ln xf x x-'=， 函数在x e =时取得极大值点即最大值点，()11f e e =<，x →+∞时，函数()0f x →，()10f x e<≤，故存在两直线1y =和0y =，1d =，故②正确；对于③，函数()f x =函数()f x 随x 的增大而增大，渐近线为y x =，取两条直线1y x =，1y x =-，故1d ==，故③正确；对于④，函数()2cos 3f x x x =+，∴222cos 333x x x x +≥+≥-，由此得到两直线的距离13d ===<，故存在两条直线23y x =-，23y x =-，两条直线的距离1d =．故④正确．故答案为：②③④．【名师点睛】本题考查学生的思维能力和转化能力，属于中档题；知识点点睛：（1）观察三角函数的图像需要用到三角函数的辅助角公式，然后可知三角函数的最值；（2）函数图像的判断经常需要借助于导数，用导数求得函数的最值或范围； 11．（2021·江苏常州一模）若2cos 1x x +=，则5sin cos 2=63x x ππ⎛⎫⎛⎫-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭___________．【答案】732【分析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，令6x t π+=，则1sin 4t =，6x t π=-，化简即得解． 【解析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，令6x t π+=，则1sin 4t =，6x t π=-， ∴原式()27sin cos 2sin (12sin )32t t t t π=-=-=，故答案为：732． 【名师点睛】方法点睛：三角恒等变换求值常用的方法：三看（看角看名看式）三变（变角变名变式）．要根据已知条件灵活选择方法求解．12．（2021·广西玉林模拟）函数()()sin 03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度后得到函数()g x 的图象，且()g x 的图象的一条对称轴是直线6x π=-，则ω的最小值为___________．【答案】12【分析】由图象平移可得()g x ，利用整体对应的方式可得332k πππωπ--=+，解得ω后，结合0>ω可得结果． 【解析】()sin 663g x f x x πππω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，又6x π=-是()g x 的对称轴，()663332k k Z ππππππωωπ⎛⎫∴---=--=+∈ ⎪⎝⎭，解得：()532k k Z ω=--∈，0ω>，∴当1k =-时，min 12ω=． 【名师点睛】方法点睛：本题考查根据三角函数的性质求解解析式的问题，解决此类问题的常用方法是结合五点作图法，利用整体对应的方式来构造方程．13．（2021·内蒙古呼和浩特一模（理））四边形ABCD 内接于圆O ，10AB CD ==，6AD =，60BCD ∠=︒，下面四个结论：①四边形ABCD 为梯形 ②圆O 的直径为14③ABD △的三边长度可以构成一个等差数列④四边形ABCD 的面积为其中正确结论的序号有___________． 【答案】①③④【分析】由OAB ODC ≅及等腰三角形，可得BAD CDA ∠=∠，ABC DCB ∠=∠，从而得180CBA DAB ∠+∠=︒，∴//AD BC ，证明①正确，由余弦定理求得对角线长，然后由正弦定理求得圆直径，判断②，同理可判断③，求出梯形的高和底BC 后可得梯形面积，判断④． 【解析】连接,,,OA OB OC OD ，∵OA OB OC OD ===，又AB CD =，∴OAB ODC ≅，OAB ODC ∠=∠，又OAD ODA ∠=∠， ∴BAD CDA ∠=∠，同理ABC DCB ∠=∠，∴180CBA DAB ∠+∠=︒，∴//AD BC ，而60BCD ∠=︒，∴四边形ABCD 为梯形，①正确；60BCD ∠=︒，则120ADC =∠︒，222222cos 6102610cos120196AC AD CD AD CD CDA =+-⋅∠=+-⨯⨯︒=，14AC =，设圆O 半径为R ，则142sin sin1202AC R ADC ===∠︒，②错； 同理14BD =，,,AB AD BD 构成等差数列，③正确；作DE BC ⊥于E ，则梯形的高为10sin 60DE =︒=6210cos6016BC =+⨯︒=，面积为1(616)2S =⨯+⨯=，④正确．故答案为：①③④．【名师点睛】思路点睛：本题考查正弦定理与余弦定理在平面几何中的应用，解题方法是应用平面几何的知识证明圆四边形是梯形，然后由余弦定理和正弦定理可求得对角线长及圆直径，由直角三角形中三角函数定义求得梯形面积．从而判断各命题的真假．14．（2021·甘肃高三一模（文））函数()cos 22f x x x =-，x ∈R ，有下列命题： ①()y f x =的表达式可改写为2cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭； ②直线12x π=是函数()f x 图象的一条对称轴； ③函数()f x 的图象可以由函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到；④满足()f x ≤x 的取值范围是3,124x k x k k ππππ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ．其中正确的命题序号是__________．（注：把你认为正确的命题序号都填上） 【答案】①④【分析】根据辅助角公式化简函数可判断①；根据余弦函数的性质可判断②；由图象的平移变换判断③；根据余弦函数的图象解三角不等式判断④．【解析】()cos 222cos(2)3f x x x x π==+，故①正确； 当12x π=时，()2cos 0122y f ππ===，故②错误；∵函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到))62sin 2(2sin(32y x x ππ==--， 而2sin(2)2cos(2)33x x ππ-≠+，故③错误；由()f x ≤2cos(2)3x π+≤cos(2)3x π+≤，∴11222,636k x k k Z πππππ+≤+≤+∈，解得3,124k x k k ππππ-+≤≤+∈Z ，故④正确．故答案为：①④．【名师点睛】关键点点睛：根据三角函数的图象与性质可研究函数的对称轴，解三角不等式，利用三角恒等变换可化简函数解析式，属于中档题．15．（2021·内蒙古呼和浩特一模（文））古希腊的几何学家用平面去截一个圆锥面，将所截得的不同的截线称为圆锥曲线．某同学用过母线PB 的中点且与底面圆的直径AB 垂直的平面截圆锥，得到了如图所示的一支双曲线．已知圆锥的高2PO =，底面圆的半径为4，则此双曲线的两条渐近线的夹角的正弦值为___________．【答案】45【分析】根据题意，建立如图的直角坐标系，不妨设双曲线的方程为：()222210,0x y a b a b-=>>，进而根据几何关系得()1,0M ，((,2,C D -，待定系数得1a =，2b =．进一步设两条渐近线的夹角为2θ，根据三角函数关系求解即可得答案．【解析】根据题意，设双曲线与圆锥底面圆的交点为,C D ，连接CD 交AB 于E ，连接ME ，并延长，使得'O E OP =，进而在平面MCD 中，以'O 为坐标原点，'O E 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系，如图， 不妨设双曲线的方程为：()222210,0x y a b a b-=>>，由于OP ⊥底面ABC ，∴//ME PO ，2PO =，∴'1MO ME ==，∵底面圆的半径为4，M 为PB 的中点，∴2OE =，∴EC ED ==∴在双曲线中，()1,0M ，((,2,C D -，∴1a =，241211b-=，解得2b =， ∴双曲线的渐近线方程为2y x =±，设双曲线的两条渐近线的夹角为2θ，则tan 2θ=，∴22tan 4tan 21tan 3θθθ==--，∴29cos 225θ=，4sin 25θ==．【名师点睛】本题考查双曲线的方程，渐近线，三角函数变换，考查综合分析应用能力，是中档题．本题解题的关键在于根据题意建立如图的直角坐标系，进而将空间问题转化为平面问题，根据待定系数法求得方程．16．（2021·中学生标准学术能力诊断性3月测试）在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边长分别为a ，b ，c，D 为边BC 上的一点，若6c =，b =sin BAD ∠=，cos BAC ∠=，则AD =__________． 【答案】4【分析】根据余弦定理可以求出a 的值，可以判断出ABC 是等腰三角形，利用等腰三角形的性质，结合余弦定理、正弦定理、同角的三角函数关系式、二倍角的正弦公式进行求解即可．【解析】由余弦定理知：6a c ====， ∴ABC 是等腰三角形，即BAC C ∠=∠， 设CD x =，则6BD x =-，AD y =，在ADC 中，由余弦定理可知：2222cos AD AC CD AC DC C =+-⋅⋅∠，即222182318(1)y x x x x =+-⨯=-+，∵cos 4BAC ∠=，∴sin 4BAC ∠===，∴有sin sin(2)sin 22sin cos 2B BAC BAC BAC BAC π=-∠=∠=∠⋅∠==因此有sin sin B BAD =∠=，在ADB △中，由正弦弦定理可知： 66(2)BD AD y x x y =⇒=-⇒=-，把(2)代入(1)得，22(6)3(6)18y y y =---+，解得4y =，即4=AD ，故答案为：4．【名师点睛】解题关键：通过余弦定理判断出三角形的形状、通过正弦定理和余弦定理得到等式是解题的关键．17．（2021·甘肃兰州模拟（文））在ABC ∆中，D 为BC 中点，2,AB AD ==，且sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+，则AC =________． 【答案】4【分析】由sin cos 2sin sin cos A A B C C =-+化简得1cos 2A =-，根据向量关系()12AD AB AC =+化简求得结果． 【解析】由sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+得sin cos 2cos sin cos sin A C A B A C =--，∴()sin 2cos sin A C A B +=-，则sin 2cos sin B A B =-，∵sin 0B ≠得1cos 2A =- ，∵()12AD AB AC =+，则()()()()222242AD AB AC AB AB AC AC =+=+⋅+，∵2,AB AD ==，设AC x =，则21244cos x x A =++⋅ ，∴2280x x --=，解得4x =或2x =-（舍去），∴4AC =．18．（2021·甘肃兰州模拟）在ABC 中，(2)0AB AC BC ⋅+=，1sin 3C =，则22sin sin A B -的值为______．【答案】127【分析】利用向量的数量积化简已知条件，再利用余弦定理和正弦定理化简即可求解． 【解析】在ABC 中，(2)0AB AC BC ⋅+=，可得()(22cos cos 0)AB AC BC AB AC A AB BC B ⋅+-==+2cos cos bc A ac B =即2cos cos b A a B =，由余弦定理可知222222222b c a a c b b a bc ac +-+-⋅=⋅，可得22233a b c -=，由正弦定理可知2223sin 3sin sin A B C -=，∵1sin 3C =，∴221sin sin 27A B -=． 【名师点睛】关键点点睛：本题解题的关键点是将已知条件转化为三角形的边和角，再利用正弦和余弦定理计算．19．（2021·湖南长沙市·长郡中学高三二模）如图，某湖有一半径为100m 的半圆形岸边，现决定在圆心O 处设立一个水文监测中心(大小忽略不计)，在其正东方向相距200m 的点A 处安装一套监测设备．为了监测数据更加准确，在半圆弧上的点B 以及湖中的点C 处，再分别安装一套监测设备，且满足AB AC =，90BAC ∠=︒．定义：四边形OACB 及其内部区域为“直接监测覆盖区域”；设AOB θ∠=．则“直接监测覆盖区域”面积的最大值为___________．【答案】()225000m【分析】先用θ表示AB =θ表示出25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，最后运用两角和差的正余弦公式求最值即可．【解析】在OAB 中，AOB θ∠=，100OB =，200OA =， 2222cos AB OB OA OB OA AOB ∴=+-⋅⋅∠，即10054cos AB θ=-⋅，211sin 22OACB OAB ABC S S S OA OB AB θ∴=+=⋅⋅⋅+⋅△△，25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫∴=--+ ⎪⎝⎭令tan 2ϕ=，则()251002OACB S θϕ⎤=-+⎥⎦，∴直接监测覆盖区域”面积的最大值为()225000m ．20．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三一模（理））已知ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若2A B =，则82c bb a+的取值范围为______． 【答案】(5.5,8)【分析】先利用正弦定理和2A B =，将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-，然后令cos t B =，则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈，再利用导数判断函数的单调性，从而可求出()f t 的取值范围，进而可得答案【解析】∵2A B =，∴8sin 8sin 22sin sin c b C B b a B A +=+sin(3)8sin 2sin sin 2B B B B π-=+sin 38sin 2sin sin 2B BB B=+sin cos 2cos sin 28sin 2sin 2sin cos B B B B B B B B +=+2cos 24cos 2cos B B B =++2412cos cos 2B B =+-，∵2,A B A B C π=++=，∴3C A B B ππ=--=-，∴03B π<<，∴03B π<<，∴1cos (,1)2B ∈，令cos t B =，则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈，∴2'2244(1)1()4,(,1)2t f t t t t t -=-=∈， ∴'()0f t <在1(,1)2t ∈上恒成立，∴()f t 在1(,1)2上单调递减，∴1(1)()()2f f t f <<，即5.5()8f t <<，∴82c bb a+的取值范围为(5.5,8)． 【名师点睛】关键点点睛：此题考查正弦定理的应用，考查导数的应用，解题的关键是利用正弦定理将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-，再构造函数，利用导数求解即可，考查数学转化思想和计算能力，属于中档题21．（2021·辽宁高三一模（理））关于函数()2sin sin 2f x x x =+有如下四个命题： ①()f x 的最小正周期为2π； ②()f x 在[0,2]π内有3个极值点； ③()f x 在[0,2]π内有3个零点； ④()f x 的图象关于直线3x π=对称．其中所有真命题的序号为___________． 【答案】①③【分析】根据函数周期的求法，可判定①正确；利用导数和极值的定义，可判定②不正确；根据函数零点的定义和求法，可判定③正确；根据函数的对称性的判定方法，可判定④不正确． 【解析】由函数sin y x =的最小正周期为2π，函数sin 2y x =的最小正周期为π， ∴函数()2sin sin 2f x x x =+的最小正周期为两个函数周期的最小公倍数， ∴函数()f x 的最小正周期为2π，∴①正确；由()22cos 2cos22cos 4cos 22(2cos 1)(cos 1),[0,2]f x x x x x x x x π'=+=+-=-+∈，∵cos [1,1]x ∈-，可得cos 10x +≥，当[0,)3x π∈时，()0f x '>，()f x 单调递增； 当5(,)33x ππ∈时，()0f x '<，()f x 单调递减； 当5(,2]3x ππ∈时，()0f x '>，()f x 单调递增； ∴当3x π=时，函数()f x 取得极大值，当53x π=时，函数()f x 取得极小值，即()f x 在[0,2]π内有2个极值点，∴②不正确；令()0f x =，即2sin sin 22sin (1cos )0x x x x +=+=，解得sin 0x =或cos 1x =-， ∵[0,2]x π，∴0,,2x ππ=，即()f x 在[0,2]π内有3个零点，∴③正确； 由2()2sin()sin[2()]4sin()cos ()()3333623x f x x x x f x ππππππ-=-+-=--≠+， ∴④不正确．故答案为：①③【名师点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法：1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式；2、熟练应用三角函数的图象与性质，结合数形结合法的思想研究函数的性质（如：单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等），进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质，但解答中主要角的范围的判定，防止错解．22．（2021·广东揭阳一模）已知ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且满足2a =，2222a b c =+，则ABC 的面积的最大值为_______________．【答案】23【分析】利用余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+，然后可得cos ,sin A A ，最后计算三角形面积并使用不等式进行计算可得结果．【解析】由余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+，化简得cos 2bA c=-，则sin 2A c =，则ABC的面积22213942sin 2412243b c b S bc A +-===≤=．23．（2021·江西上饶一模（理））已知ABC 的外心为O ，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 的对边，2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=，则cos B 的最小值为_______．【答案】34【分析】首先分别取BC 的中点为D ，AC 的中点为E ，再转化向量数量积，利用外心的几何性质化简，得2224a cb +=，再根据余弦定理，通过基本不等式求cos B 的最小值．【解析】记BC 的中点为D ，AC 的中点为E ， 则()()()12AO CB AD DO CB AD CB AB AC AB AC ⋅=+⋅=⋅=+⋅-()()22221122AB AC c b =-=-， 同理：()2212BO AC a c -⋅=， ∵2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=，∴22222233202a c c b b a --+⋅+-=，∴2224a cb +=， ∴()22222363cos 2884a c a cb ac B ac ac ac ++-==≥=（当且仅当a c ==时等号成立），答案为34． 【名师点睛】关键点点睛：本题的关键是利用外心的性质，转化()AO CB AD DO CB ⋅=+⋅，利用DO CB ⊥，得0DO CB ⋅=，化简向量的数量积．24．（2021·内蒙古包头期末（理））已知60A =︒，ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，其中7a =，sin sin B C +=bc 的值为______． 【答案】40【分析】首先根据正弦定理求2R ，并表示sin sin 22b c B C R R+=+，最后根据余弦定理求bc 的值．【解析】22sin a R R A =⇒==，根据正弦定理可知1322b c b c R R +=⇒+=，根据余弦定理可知()2222222cos 3a b c bc A b c bc b c bc =+-=+-=+-，得249133bc =-，解得：40bc =．【名师点睛】方法点睛：(1)在解有关三角形的题目时，要有意识地考虑用哪个定理更适合，或是两个定理都要用，要抓住能够利用某个定理的信息，一般地，如果式子中含有角的余弦或边的二次式，要考虑用余弦定理；如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时，则考虑用正弦定理；以上特征都不明显时，则要考虑两个定理都有可能用到；(2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制． 25．（2021·吉林延边朝鲜族自治州·高三月考（文））已知函数()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则()f x 的单调递减区间为________．【答案】(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【分析】利用诱导公式、降幂公式、两角和正弦和余弦公式化简为正弦型函数，再利用整体思想，即可求出()f x 的单调递减区间．【解析】()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=---⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 22cos 3πx x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭cos 2cossin 2sin (1cos 2)33ππx x x =--+1cos 221cos 222x x x =---1cos 2212x x =---sin(2)16πx =-+-，由222262k x k πππππ-≤+≤+，k Z ∈得,36k x k k Z ππππ-+≤≤+∈，∴()f x 的单调递减区间为(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦．【名师点睛】方法点睛：求三角函数单调区间的方法：求函数()sin()f x A x ωϕ=+的单调区间，可利用换元法转化为两个简单函数(t x ωϕ=+与sin y A t =)进行求解，应注意ω的符号对复合函数单调性的影响，牢记基本法则——同增异减．26．（2021·张家口市宣化第一中学高三月考）函数()sin cos sin cos f x x x x x =++-的最小正周期T =___________．【答案】2π 【分析】由题可得()2f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，可判断()f x 是以2π为周期的函数，再讨论()f x 在0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭和,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的单调性可得出结论．【解析】()sin cos sin cos 22222f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭cos sin cos sin x x x x =-++sin cos sin cos ()x x x x f x =++-=， ()f x ∴是以2π为周期的函数， 当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()sin cos cos sin 2cos f x x x x x x =++-=，函数单调递减， 当,42x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭，()sin cos sin cos 2sin f x x x x x x =++-=，函数单调递增， ∴在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦内不存在小于2π的周期，2π∴是()f x 的最小正周期．【名师点睛】本题考查三角函数周期的求解，解题的关键是先判断出2π是函数的周期，再根据其性质探讨其为最小正周期．27．（2021·安徽皖江名校联盟2月联考）设点O 是ABC 外接圆的圆心，3AB =，且4AO BC =-⋅．则sin sin B C的值是___________． 【答案】13【分析】取BC 中点D ，AO AD DO =+，而0DO BC ⋅=，这样4AO BC =-⋅就可以用,AC AB 表示，求得AC ，然后由正弦定理得结论． 【解析】设点D 是边BC 的中点，则()()()()221122AO BC AD DO A BC AD BC AC AB A AC AB B C =⋅=⋅=+⋅-=+-⋅ 即()21942AC -=-，21AC =，1AC =，故sin 1sin 3B AC C AB ==．【名师点睛】关键点点睛：本题考查平面向量的数量积，考查正弦定理．解题关键是取BC 中点D ，利用数量积的运算法则得C AD BC AO B =⋅⋅，从而可求得边长AC ． 28．（2021·安徽高三月考（文））关于函数cos 23()2x f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=的性质，下列表述正确的是 ①是周期函数，且最小正周期是π； ②是轴对称图形，且对称轴是直线,26k x k Z ππ=-∈； ③定义域是R ，值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦；④是中心对称图形，且对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭； ⑤单调减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦． 【答案】①②③⑤【分析】由周期公式可判断①；验证226k f x ππ⎧⎫⎛⎫--⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭是否大于()f x 可判断②；由23x π+的范围得cos 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的范围可判断③；如果对称中心是,1212k ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，令0k =，通过验证(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭是否成立可判断④；求余弦函数的单调递减区间可判断⑤． 【解析】①22T ππ==，∴()f x 是周期函数，且最小正周期是π，故正确； ②cos 22cos 22633322226k x k x k f x ππππππππ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫⎡⎤⎛⎫--+--+⎨⎬⎪⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎩⎭⎣⎦⎧⎫⎛⎫--==⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭cos 22cos 23322()x k x f x πππ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭===，故正确；③定义域是R ，∴23x R π+∈，∴[]cos 21,13x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭，∴cos 2312,22x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，即值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故正确；④如果对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭，令0k =，则,112π⎛⎫⎪⎝⎭是对称中心，应有(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，而cos3(0)2f π==21cos 32226f ππ-⎛⎫=== ⎪⎝⎭1≠，故错误； ⑤由复合函数的单调性可得()f x 的单调减区间是222,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈，解得,63k x k k Z ππππ-≤≤+∈，即单调递减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦，正确，故答案为：①②③⑤．【名师点睛】本题考查了复合函数的性质，解题关键点是熟练掌握余弦函数的性质和指数函数的性质，考查了学生分析问题、解决问题的能力．29．（2021·陕西咸阳一模（理））已知函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+，现有以下命题： ①()f x 是偶函数； ②()f x 是以2π为周期的周期函数；③()f x 的图像关于2x π=对称； ④()f x ．其中真命题有________． 【答案】①②④【分析】根据三角函数图象性质逐一进行判断：①根据()f x 写出()f x -，并判断与()f x 关系即可；②写出(2)f x π+，判断与()f x 是否相等；③判断()f x π-与()f x 的关系；④设cos ,[1,1]t x t =∈-，∴sin cos )4y t t t π=+=+，根据t 的取值范围确定最值并判断．【解析】①函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+定义域为R ，关于原点对称，()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x -=-+-=+=，∴函数()f x 是偶函数；∴①正确；②(2)sin[cos(2)]cos[cos(2)]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ+=+++=+=， ∴()f x 是以2π为周期的周期函数；∴②正确；③()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ-=-+-=-+≠， ∴()f x 的图像不关于2x π=对称；∴③错误；④令cos ,[1,1]t x t =∈-，∴sin cos )4y t t t π=+=+，∵[1,1]444t πππ+∈-++，∴42t ππ+=，即4t π=时，max y =()f x ；∴ ④正确； ∴真命题为①②④．【名师点睛】正确理解奇函数和偶函数的定义，必须把握好两个问题：(1)定义域关于原点对称是函数f (x )为奇函数或偶函数的必要非充分条件；(2)f (－x )＝－f (x )或f (－x )＝f (x )是定义域上的恒等式．奇函数的图象关于原点对称，偶函数的图象关于y 轴对称，反之也成立．利用这一性质可简化一些函数图象的画法，也可以利用它去判断函数的奇偶性．30．（2021·江西景德镇期末（理））已知a ，b ，c 分别为ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边，5a c ==，且227cos 25a b bc A ac -+=-，G 为ABC 的重心，则GA =________【分析】根据已知等式，利用余弦定理角化边，结合已知条件可以求得b 的值，进而求得cos A 的值，然后根据()13AG AB AC =+，利用向量的数量积运算可求得AG 的长度． 【解析】由余弦定理得2222cos b c a bc A +-=，∴222a cos 2b c bc A +-=，∵227cos 25a b bc A ac -+=-，∴222227225b c a a b ac +--+=-，将5a c ==代入得：8b =， ∴222644cos 22855b c a A bc +-===⨯⨯，设以,AB AC 为邻边的平行四边形的另一个顶点为D ，则()1133AG AD AB AC ==+，AG ===【名师点睛】本题考查余弦定理在解三角形中的应用，要熟练使用上弦定理角化边，并结合向量的数量积运算可更快的求解．31．（2021·安徽蚌埠二模（理））在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若cos 0a C C b c +--=，且2a =，则ABC 内切圆半径的最大值为___________．【分析】由已知可得cos sin 0a C C b c --=根据正弦定理化简求得3A π=，由余弦定理可得b c +的取值范围，根据11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，化简计算可求得结果．【解析】cos 0a C C b c +--=，且2a =，∴cos sin 0a C C b c +--=，∴sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=，∴()sin cos sin sin sin sin sin A C A C B C A C C =+=++，sin cos sin sin A C A C C =+，sin 0C ≠，cos 1A A -=，即1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭， 又()50,,,,666663A A A A πππππππ⎛⎫∈∴-∈-∴-== ⎪⎝⎭，，由余弦定理：2221cos 22b c a A bc +-==， ()243b c bc ∴+-=，又22b c bc +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭，()()2234044b c b c b c +∴+-≤∴<+≤，，又2b c a +>=，24b c ∴<+≤， 设ABC 内切圆半径为R ，则11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，(2)2b c R bc ++=，即()()2=2142232663R b c b c c b =⋅+-⎡⎤+≤-⎣=+⎦+，max R ∴=． 【名师点睛】思路点睛：解三角形的基本策略：一是利用正弦定理实现"边化角"，二是利用余弦定理实现"角化边"；利用三角形面积公式11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，即可将问题得解． 32．（2021·安徽池州期末（理））已知在锐角ABC，且212tan tan sin A B A +=，其内角A ，B ，C 所对边分别为a ，b ，c ，则边c 的最小值为_____________．【答案】2。
第24课 二倍角的三角函数[最新考纲]1．二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α＝2sin αcos α；(2)cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝2cos 2α－1＝1－2sin 2α； (3)tan 2α＝2tan α1－tan 2α. 2．二倍角公式的变形及逆用 (1)公式C 2α的变形： ①sin 2α＝12(1－cos 2α)；②cos 2α＝12(1＋cos 2α)．(2)公式的逆用：①1±sin 2α＝(sin α±cos α)2； ②sin α±cos α＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4.1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)对∀α∈R ，sin 2α＝2sin α均不成立．( ) (2)sin2π8－cos 2π8＝cos π4＝22.( ) (3)sin α＋cos α＝1＋sin 2α.( ) (4)等式1＋cos α＝2sin 2α2对∀α∈R 均成立．( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2．下列各式中值为32的是________．(填序号) ①2sin 15°cos 15°；②cos 215°－sin 215°；③2sin 215°－1；④sin 215°＋cos 215°. ② [2sin 15°cos 15°＝sin 30°＝12，cos 215°－sin 215°＝cos 30°＝32，2sin 215°－1＝－cos 30°＝－32， sin 215°＋cos 215°＝1.]3．若sin α＝255，α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，则tan 2α＝________.－43 [∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，sin α＝255，∴cos α＝1－sin 2α＝55， ∴tan α＝2，∴tan 2α＝2tan α1－tan 2α＝41－4＝－43.] 4．(2017·南京模拟)若tan α＝3，则sin 2α1＋cos 2α＝________.3 [sin 2α1＋cos 2α＝2sin αcos α2cos 2α＝tan α＝ 3.] 5．(教材改编)函数 f (x )＝3sin x ＋cos x 的最小值为________．－2 [函数f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6的最小值是－2.](2017·无锡模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫6＋αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3－α＝－4，α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，π2.(1)求sin 2α的值； (2)求tan α－1tan α的值． [解] (1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α＝12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝－14，即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝－12. ∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π3，π2， ∴2α＋π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π，4π3，∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝－32， ∴sin 2α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3－π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3cos π3－cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π3·sin π3＝12.(2)∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，π2，∴2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，π. 又由(1)知sin 2α＝12，∴cos 2α＝－32.∴tan α－1tan α＝sin αcos α－cos αsin α＝sin 2α－cos 2αsin αcos α＝－2cos 2αsin 2α＝－2×－3212＝2 3.[规律方法] 给出某些角的三角函数式的值，求另外一些角的三角函数值，解题关键在于“变角”，使其角相同或具有某种关系．如本题中⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋α＋⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝π2，从而先利用诱导公式变换函数名，进而逆用二倍角公式求值．[变式训练1] (2017·南京、盐城二模)已知α为锐角，cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝55.(1)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4的值；(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3的值. 【导学号：62172133】 [解] (1)因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，所以α＋π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，3π4，所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝1－cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝255，所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4cos ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝2.(2)因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π2＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝45，cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π2＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝2cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4－1＝－35，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π2－π6＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π2cos π6－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π2sinπ6＝43＋310.(1)化简：sin 2α－2cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π4＝________.(2)化简：2cos 4x －2cos 2x ＋122tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋x .(1)22cos α [原式＝2sin αcos α－2cos 2α22α－cos α＝22cos α.](2)原式＝－2sin 2x cos 2x ＋122sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x＝12－sin 22x2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x ＝12cos 22x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－2x ＝12cos 2x .[规律方法] 1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则(1)一看“角”，通过看角之间的差别与联系，把角进行合理的拆分，从而正确使用公式．(2)二看“函数名称”，看函数名称之间的差异，从而确定使用的公式，最常见的是“切化弦”．(3)三看“结构特征”，分析结构特征，找到变形的方向．2．三角函数式化简的方法弦切互化，异名化同名，异角化同角，降幂或升幂．[变式训练2] 化简sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π6＋sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π6－sin 2α＝________.12 [法一：原式＝1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α－π32＋1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π32－sin 2α ＝1－12⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α－π3＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3－sin 2α＝1－cos 2α·cos π3－sin 2α＝1－cos 2α2－1－cos 2α2＝12. 法二：令α＝0，则原式＝14＋14＝12.]已知函数f (x )＝sin 2x －sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －6，x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期；(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值和最小值. 【导学号：62172134】[解] (1)由已知，有f (x )＝1－cos 2x 2－1－cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π32＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x ＋32sin 2x －12cos 2x ＝34sin 2x －14cos 2x ＝12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6.所以f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π. (2)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，－π6上是减函数，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π4上是增函数，且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝－14，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6＝－12，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝34， 所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值为34，最小值为－12.[规律方法] 1.进行三角恒等变换要抓住：变角、变函数名称、变结构，尤其是角之间的关系；注意公式的逆用和变形使用．2．把形如y ＝a sin x ＋b cos x 化为y ＝a 2＋b 2sin(x ＋φ)，可进一步研究函数的周期、单调性、最值与对称性．[变式训练3] 已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x sin x －3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和最大值； (2)讨论f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，2π3上的单调性．[解] (1)f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x sin x －3cos 2x ＝cos x sin x －32(1＋cos 2x )＝12sin 2x －32cos 2x －32＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3－32.因此f (x )的最小正周期为π，最大值为2－32.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，2π3时，0≤2x －π3≤π，从而当0≤2x －π3≤π2，即π6≤x ≤5π12时，f (x )单调递增，当π2≤2x －π3≤π，即5π12≤x ≤2π3时，f (x )单调递减． 综上可知，f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，5π12上单调递增；在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12，2π3上单调递减．[思想与方法]1．三角函数的求值与化简要注意观察角、函数名称、式子结构之间的联系，然后进行变换．2．利用三角函数值求角要考虑角的范围．3．与三角函数的图象与性质相结合的综合问题．借助三角恒等变换将已知条件中的函数解析式整理为f (x )＝A sin(ωx ＋φ)的形式，然后借助三角函数图象解决．[易错与防范]1．利用辅助角公式a sin x ＋b cos x 转化时，一定要严格对照和差公式，防止弄错辅助角．2．计算形如y ＝sin(ωx ＋φ)，x ∈[a ，b ]形式的函数最值时，不要将ωx ＋φ的范围和x 的范围混淆．课时分层训练(二十四)A 组 基础达标 (建议用时：30分钟)一、填空题1．已知sin 2α＝23，则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4等于________．16 [因为cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝1＋cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π42＝1＋cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π22＝1－sin 2α2＝1－232＝16.]2．设sin 2α＝－sin α，α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，则tan 2α的值是________.【导学号：62172135】3 [∵sin 2α＝2sin αcos α＝－sin α， ∴cos α＝－12，又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π， ∴sin α＝32，tan α＝－3， ∴tan 2α＝2tan α1－tan 2α＝－231－－32＝ 3.]3．(2016·全国卷Ⅲ改编)若tan θ＝－13，则cos 2θ＝________.45 [∵cos 2θ＝cos 2θ－sin 2θcos 2θ＋sin 2θ＝1－tan 2θ1＋tan 2θ. 又∵tan θ＝－13，∴cos 2θ＝1－191＋19＝45.]4．已知sin α＝35，α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，则cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝________.－75[cos 2α2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝cos 2α－sin 2α2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin α＋22cos α＝cos α－sin α.∵sin α＝35，α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，∴cos α＝－45.∴原式＝－75.]5．(2017·苏州模拟)已知sin(α－45°)＝－210且0°<α<90°，则cos 2α的值为________. 【导学号：62172136】725 [∵sin(α－45°)＝－210， ∴sin α－cos α＝－15，∴2sin αcos α＝2425，∴sin α＋cos α＝1＋sin 2α＝75，∴sin α＝35，cos α＝45.∴cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝725.]6．(2016·山东高考改编)函数f (x )＝(3sin x ＋cos x )(3cos x －sin x )的最小正周期是________．π [法一：∵f (x )＝(3sin x ＋cos x )(3cos x －sin x ) ＝4⎝⎛⎭⎪⎫32sin x ＋12cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x －12sin x＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3， ∴T ＝2π2＝π.法二：∵f (x )＝(3sin x ＋cos x )(3cos x －sin x ) ＝3sin x cos x ＋3cos 2x －3sin 2x －sin x cos x ＝sin 2x ＋3cos 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3， ∴T ＝2π2＝π.]7．(2017·苏州模拟)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝14，则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋2α＝________.【导学号：62172137】－78 [cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋2α＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π－⎝ ⎛⎭⎪⎫23π－2α ＝－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π－2α＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142＝－78.]8．化简2＋2cos 8＋21－sin 8＝________. －2sin 4 [2＋2cos 8＋21－sin 8 ＝＋＋21－2sin 4cos 4＝2×2cos 24＋2－2＝－2cos 4＋2(cos 4－sin 4)＝－2sin 4.] 9．(2017·南通模拟)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，且3cos 2α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α，则sin 2α的值为________．－1718 [∵3cos 2α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α，∴3sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2－2α＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4－α，∴3×2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α≠0，∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝16， 即sin α＋cos α＝26， ∴sin 2α＝－3436＝－1718.]10．已知cos 4α－sin 4α＝23，且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝______________.2－156 [∵cos 4α－sin 4α＝cos 2α－sin 2α＝cos 2α＝23， 又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，∴2α∈(0，π)．∴sin 2α＝53. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋π3＝cos 2αcos π3－sin 2αsin π3 ＝12cos 2α－32sin 2α ＝12×23－32×53 ＝2－156.] 二、解答题11．(2017·盐城期中)已知函数f (x )＝3sin x cos x －cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期； (2)若f (x )＝－1，求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－2x 的值． [解] (1)因为f (x )＝32sin 2x －1＋cos 2x 2＝32sin 2x －cos 2x 2－12＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6－12， 所以f (x )的最小正周期为T ＝2π2＝π.(2)因为f (x )＝－1，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6－12＝－1，即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6＝－12，所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－2x ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6＝－12. 12．已知函数f (x )＝cos 2x ＋sin x cos x ，x ∈R . (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值； (2)若sin α＝35，且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＋π24. [解] (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝cos 2π6＋sin π6cos π6 ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫322＋12×32＝3＋34. (2)因为f (x )＝cos 2x ＋sin x cos x ＝1＋cos 2x 2＋12sin 2x ＝12＋12(sin 2x ＋cos 2x )＝12＋22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4. 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＋π24＝12＋22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π12＋π4 ＝12＋22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π3＝12＋22⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin α＋32cos α. 又因为sin α＝35，且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π， 所以cos α＝－45， 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＋π24＝12＋22⎝ ⎛⎭⎪⎫12×35－32×45 ＝10＋32－4620. B 组 能力提升(建议用时：15分钟)1．函数f (x )＝3sin x 2cos x 2＋4cos 2x 2(x ∈R )的最大值等于________． 92 [由题意知f (x )＝32sin x ＋4×1＋cos x 2＝32sin x ＋2cos x ＋2≤94＋4＋2＝92.] 2．如图241，圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ，点C ，B 在圆O 上，且点C 位于第一象限，点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1213，－513，∠AOC ＝α.若|BC |＝1，则3cos 2α2－sin α2cos α2－32的值为________．图241513[由题意得|OB |＝|OC |＝|BC |＝1，从而△OBC 为等边三角形，∴sin ∠AOB ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝513， ∴3cos 2α2－sin α2·cos α2－32＝3·1＋cos α2－sin α2－32＝－12sin α＋32cos α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋2π3＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π－⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋2π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－α＝513.] 3．已知α，β∈(0，π)，且tan(α－β)＝12，tan β＝－17，求2α－β的值． [解] ∵tan α＝tan[(α－β)＋β]＝α－β＋tan β1－α－ββ＝12－171＋12×17＝13＞0， ∴0＜α＜π2. 又∵tan 2α＝2tan α1－tan 2α＝2×131－⎝ ⎛⎭⎪⎫132＝34＞0， ∴0＜2α＜π2， ∴tan(2α－β)＝tan 2α－tan β1＋tan 2αtan β＝34＋171－34×17＝1. ∵tan β＝－17＜0，∴π2＜β＜π，－π＜2α－β＜0，∴2α－β＝－3π4. 4．已知函数f (x )＝2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间；(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，求函数f (x )的值域． [解] (1)f (x )＝2sin x ⎝⎛⎭⎪⎫32sin x ＋12cos x ＝3×1－cos 2x 2＋12sin 2x ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＋32. 所以函数f (x )的最小正周期为T ＝π.由－π2＋2k π≤2x －π3≤π2＋2k π，k ∈Z ， 解得－π12＋k π≤x ≤5π12＋k π，k ∈Z ， 所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π12＋k π，5π12＋k π，k ∈Z . (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3， sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，1， f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，1＋32. 故f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，1＋32.。
2023届高考数学复习：精选好题专项(三角函数与解三角形)练习 题组一 三角函数及其性质1‐1、（江苏省盐城市四校2023届高三年级第一学期联考）17．已知函数cos sin ()()()s x x x x f x =∈R ．(1)求()f x 的最小正周期和单调增区间；(2)在ABC 中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ．若22B f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，6b =，求ABC 的面积的最大值． 题组二 正余弦定理的运用2‐1、（江苏新高考2023年第三次大联考）记ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ，已知1cos sin 3cos sin A A B B+=-. （1）证明：3b c a +=；（2）若,53C a π==，求ABC 的面积.2‐2、（江阴市普通高中2022‐2023年学期高三阶段测试卷）（本题满分10分）已知在△ABC 中，AD 是∠BAC 的平分线，且交BC 于D ．（1）用正弦定理证明：AB BD AC DC=；（2）若120BAC ∠=︒，2AB =，1AC =，求BD ．2‐3、（襄州一中2023届高三下学期开学考试数学试题）在ABC 中，a ，b ，c 分别为角A ､B ､C 的对边，()22cos cos c a B b A a b bc+=-+.（1）求A ；（2）若角A 的平分线AD 交BC 于D ，且BD =2DC ，AD =a .2‐4、（山东省潍坊市2022‐2023高三上学期期末试卷）在锐角三角形ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知()()cos sin cos sin C A B B C A -=-.（1）求tan A 的最小值；（2）若tan 2A =，a =，求c .（12分）2-5、（2022～2023学年泰州高三年级模拟试卷）. (本小题满分10分)记△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .已知sin A sin C ＋sin C sin A ＝2cos B ＋1.(1) 求证：b 2＝ac ；(2) 若b 2a 2＋c 2 ＝25 ，求cos B 的值．2-6、（江苏南通2022～2023学年高三年级模拟试卷）18. (本小题满分12分)在△ABC 中，角A ，B ，C 所对边分别为a ，b ，c ，且3cos C ＝2sin A sin B.(1) 求sin C sin A sin B 的最小值；(2) 若A ＝π6 ，a ＝7 ，求c 及△ABC 的面积．2‐7、（盐城市、南京市2022‐2023学年度第一学期期末调研测试） 在ABC 中，2AC =，π3BAC ∠=，P 为ABC 内的一点，满足AP CP ⊥，2π3APB ∠=.（1）若AP PC =，求ABC 的面积；（2）若BC =AP .2‐8、（河北省石家庄市2022‐2023学年度第一学期期末联考调研测试） 在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若cos cos 02A A +=，且2,4AD DB AE EC == . （1）求A 的大小；（2）若7,a DE ==，求ABC 的面积.2‐9、（江山东济南市2023年高三下学期开学考试）已知ABC 中，A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且()(sin sin )sin a b A B b C +-=．（1）证明：A ＝2B ；（2）若a ＝3，b ＝2，求ABC 的面积．.3‐3、（江苏省扬州市2022‐2023学年度上学期期末考试题）记锐角ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，sin sin tan cos cos A C B A C +=+．(1)求B ；(2)求()2a c ab -的取值范围．3‐4、（2022‐2023学年 江苏常州市高级中学 高三年级1月月考 数学试卷）．在①4sin cos =a B A ，②222sin sin ()sin +=+b B c C b c A ，cos +=+b a A A a b ．这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，若问题中的三角形存在，求出cos B 的值；若问题中的三角形不存在，说明理由．（7分）问题：在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知1cos 3C =，________． 注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．3‐5、（广东省高考研究会2023届高三阶段性检测）在①),2(b c a m -=,)cos ,(cos B C n =,n m //；②6cos(sin π-=B a A b ;③c c a b a b a )())((-=-+ 三个条件中任选一个，补充在下面的问题中，并解决该问题.在ABC ∆中，内角C B A ,,的对边分别是c b a ,,，且满足 .(1)求B ∠;(2)若2=b ，求ABC ∆周长的取值范围.注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．3‐6、（2023届湖北省十七所重点中学高三第一次联考数学）在ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c．已知2c=． （1）求cos C的最小值；（2）证明：π6C A-≤．参考答案题组一 三角函数及其性质1‐1、（江苏省盐城市四校2023届高三年级第一学期联考）17．已知函数cos sin ()()()s x x x x f x =∈R ．(1)求()f x 的最小正周期和单调增区间；(2)在ABC 中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c．若22B f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，6b =，求ABC 的面积的最大值． 【答案解析】：（1）211cos 2()cos sin sin 222x f x x x x x +==1πsin 22sin 223x x x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭．∴()f x 的周期πT =， 由πππ2π22π232k x k -+≤-≤+，Z k ∈，得π5πππ1212k x k -+≤≤+，Z k ∈ 所以()f x 的单调递增区间是π5ππ,π1212k k ⎡⎤-+⎢⎣⎦，Z k ∈． （2）∵πsin 23B f B ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即πsin 03B ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，又(0,π)B ∈，∴π3B =，由正弦定理有6sin sin sin sin 3a cb A C B π====，∴1122sin sin sin ABC B A C A C S ac B ==⋅⋅=△221sin πsin 18sin cos 322A A A A A A A A ⎛⎫⎛⎫=-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1cos 2π9sin 2226A A A -⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭ ∵2π03A <<，∴ππ72π666A -<-<，∴()max ABC S = 当ππ2,62A -= 即π3A =时取得最大值.另解：∵πsin 2322B f B ⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即πsin 03B ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，又()0,πB ∈，∴π3B =， 由余弦定理知：22222222cos 362cos 23b a c ac B a c ac a c ac ac ac ac π=+-⇒=+-=+-≥-=，即36ac ≤，当且仅当6a c ==时，等号成立．∴1sinB 2ABC S ac ==≤△6a c ==时，()max ABC S = 题组二 正余弦定理的运用 2‐1、（江苏新高考2023年第三次大联考）记ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ，已知1cos sin 3cos sin A A B B+=-. （1）证明：3b c a +=；（2）若,53C a π==，求ABC 的面积.【答案解析】（1）因为1cos sin 3cos sin A A B B+=-，所以sin cos sin 3sin sin cos B A B A A B +=-， 因为()A B C π=-+，所以()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+，所以sin sin 3sin B C A +=，由正弦定理sin sin sin a b c A B C==，得3b c a +=. （2）由①得15b c +=，①由余弦定理，得22222cos 255c a b ab C b b =+-=+-，②由①②解得8,7b c ==. 所以ABC的面积为11sin 58222ab C =⨯⨯⨯=2‐2、（江阴市普通高中2022‐2023年学期高三阶段测试卷）（本题满分10分）已知在△ABC 中，AD 是∠BAC 的平分线，且交BC 于D ．（1）用正弦定理证明：AB BD AC DC=； （2）若120BAC ∠=︒，2AB =，1AC =，求BD ．【答案解析】（1）在ABD △和ACD △中，分别由正弦定理,sin sin ,sin sin AB BD ADB BAD AC CD ADC CAD⎧=⎪⎪∠∠⇒⎨⎪=⎪∠∠⎩①② ∵sin sin ADB ADC ∠=∠，由AD 平分BAC BAD CAD ∠⇒∠=∠， ∴ AB BD AC DC⇒=①②． （2）∵2AB =，1AC =，120BAC ∠=︒，∴BC ==， ∵AD 平分BAC ∠，由（1）知2BD AB DC AC ==，∴233BD BC ==． 2‐3、（襄州一中2023届高三下学期开学考试数学试题）在ABC 中，a ，b ，c 分别为角A ､B ､C 的对边，()22cos cos c a B b A a b bc+=-+.（1）求A ； （2）若角A 的平分线AD 交BC 于D ，且BD =2DC，AD =a .【答案解析】（1）解：因为()22cos cos c a B b A a b bc +=-+， 所以()22sin sin cos sin cos sin sin sin sin C A B B A A B B C +=-+,， 即222sin sin sin sin sin C A B B C =-+，即222c b a bc +-=， 所以2221cos 22c b a A bc +-==， 因为()0,A π∈， 所以3A π=；（2）因为角A 平分线AD 交BC 于D ，且BD =2DC ，由角平分线定理得：c =2b ,又ABC ABD ACD S S S =+ ， 即111sin 60sin 30sin 30222bc c AD b AD =⋅⋅+⋅⋅ ， 所以AD b c ==+ ()2bc b c =+， 所以 3,6b c ==，由余弦定理得：2222cos 27a c b bc A =+-=，所以a =.2‐4、（山东省潍坊市2022‐2023高三上学期期末试卷）在锐角三角形ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知()()cos sin cos sin C A B B C A -=-.（1）求tan A 的最小值；（2）若tan 2A =，a =，求c .（12分） 的解：（1）由已知得()()cos sin cos cos sin cos sin cos cos sin C A B A B B C A C A -=-，整理得2cos sin cos cos sin C A B A A =，因为sin 0A >，所以2cos cos cos C B A =，……2分 又因为()cos cos cos cos sin sin A B C B C B C =-+=-+，所以sin sin 3cos cos B C C B =， 即tan tan 3B C =，……4分()tan tan tan tantan tan tan tan 12B C B C A B C B C ++=-+==≥=-，当且仅当tan tan B C ==tan A .……6分（2）因为tan 2A =，从而tan tan 4B C +=，又因为tan tan 3B C =，所以tan 1C =或tan 3C =，8分当tan 1C =时，sin 2C =，由正弦定理得sin sin a c C A==10分当tan 3C =时，sin 10C =，由正弦定理得sin sin a c C A ==.综上，c =或.……12分2-5、（2022～2023学年泰州高三年级模拟试卷）. (本小题满分10分)记△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .已知sin A sin C ＋sin C sin A ＝2cos B ＋1.(1) 求证：b 2＝ac ；(2) 若b 2a 2＋c 2 ＝25 ，求cos B 的值．【答案解析】 (1) 证明：由正弦定理知sin A sin C ＋sin C sin A ＝a c ＋c a ，由余弦定理知cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ，(3分)所以a c ＋c a ＝2ꞏa 2＋c 2－b 22ac ＋1，化简得b 2＝ac .(5分)(2) 解：因为b 2a 2＋c 2 ＝25 ，b 2＝ac ，所以a 2＋c 2ac ＝52 .(7分) 由(1)知a 2＋c 2ac ＝2cos B ＋1，所以2cos B ＋1＝52 ，即cos B ＝34 .(10分)2-6、（江苏南通2022～2023学年高三年级模拟试卷）18. (本小题满分12分)在△ABC 中，角A ，B ，C 所对边分别为a ，b ，c ，且3cos C ＝2sin A sin B.(1) 求sin C sin A sin B 的最小值；(2) 若A ＝π6 ，a ＝7 ，求c 及△ABC 的面积．【答案解析】：(1) 因为3cos C ＝2sin A sin B ，所以－3(cos A cos B －sin A sin B )＝2sin A sin B ，即sin A sin B ＝3cos A cos B .因为cos A cos B >0，所以tan A tan B ＝3.(2分)所以sin C sin A sin B ＝sin A cos B ＋cos A sin B sin A sin B ＝tan A ＋tan B tan A tan B ＝1tan A ＋1tan B ≥21tan A ꞏ1tan B ＝233 ，(4分)当且仅当tan A ＝tan B ＝3 时，等号成立，所以sin C sin A sin B 的最小值为233 .(6分)(2) 因为A ＝π6 ，由(1)得，tan B ＝3tan A ＝33 .因为B ∈(0，π)，所以sin B ＝32114 ，cos B ＝714 ，(8分) 所以sin C ＝sin (B ＋π6 )＝3 sin B ＋12 cos B ＝5714 .由正弦定理a sin A ＝c sin C ，得c ＝a sin Csin A ＝5，(10分)所以△ABC 的面积为12 ac sin B ＝12 ×7 ×5×32114 ＝1534 .(12分)2‐7、（盐城市、南京市2022‐2023学年度第一学期期末调研测试） 在ABC 中，2AC =，π3BAC ∠=，P 为ABC 内的一点，满足AP CP ⊥，2π3APB ∠=.（1）若AP PC =，求ABC 的面积；（2）若BC =AP .【答案解析】【小问1详解】解：在APC △中，因为AP CP ⊥，且AP CP =，所以π4CAP ∠=.由2AC =，可得πsin 4AP AC == 又π3BAC ∠=，则πππ3412BAP ∠=-=.在APB △中，因为2π3APB ∠=，π12BAP ∠=，所以2ππππ3124ABP ∠=--=，则2ππsin sin 34AB=，解得AB =，从而113sin 22222ABC S AB AC BAC ∠=⋅⋅⋅=⨯= . 【小问2详解】解：ABC 中，由2742AB AB =+-，解得3AB =或1AB =-（舍去）.令CAP α∠=，则在APC △中2cos AP α=.在ABP 中，π3BAP α∠=-，所以2πππ33ABP αα⎛⎫∠=---= ⎪⎝⎭， 则sin sin AB AP APB ABP =∠∠，即32cos 2πsin sin 3αα=，得tan 3α=. 因为π0,3α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以π6α=，从而22AP =⨯=. 2‐8、（河北省石家庄市2022‐2023学年度第一学期期末联考调研测试）在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若cos cos 02A A +=，且2,4AD DB AE EC == . （1）求A 的大小；（2）若7,a DE ==，求ABC 的面积.【答案解析】【要点分析】（1）根据二倍角公式将cos cos 02A A +=化简可得1cos 22A =即可求得A 的大小；（2）分别在ABC 和ADE V 中利用余弦定理联立方程组可解得3,5c b ==即可求得ABC 的面积.【小问1详解】 由cos cos 02A A +=得22cos cos 1022A A +-=， 即2cos 1cos 1022A A ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，解得1cos 22A =或cos 12A =-（舍去） 因为π0,22A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以π23A =，则2π3A =. 所以A 的大小2π3A =. 【小问2详解】 在设,DB x EC y ==，则3,5AB c x AC b y ====，在ABC 中，由余弦定理可知222222cos 2591549a b c bc A y x xy =+-=++=，在ADE V 中，由余弦定理可知22222(2)(4)224cos 164828DE x y x y A y x xy =+-⨯⨯=++=；即22427y x xy ++=联立22222591549427y x xy y x xy ⎧++=⎨++=⎩解得1,1x y ==； 所以3,5c b ==故ABC的面积为1sin 24S bc A ==2‐9、（江山东济南市2023年高三下学期开学考试）已知ABC 中，A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且()(sin sin )sin a b A B b C +-=．（1）证明：A ＝2B ；（2）若a ＝3，b ＝2，求ABC 的面积．.【答案解析】【要点分析】(1)利用正弦定理化边为角，结合余弦定理可得2cos a B b c =+，再化边为角结合三角恒等变换即可证明；(2)结合(1)求得c ，由余弦定理求cos C ，再求sin C ，利用面积公式即可求解.【小问1详解】因为()(sin sin )sin a b A B b C +-=，所以()()a b a b bc +-=，即22a b bc -=，222cos 22a c b b c B ac a+-+==， 2sin cos sin sin A B B C =+，()2sin cos sin sin A B B A B =++，()sin sin A B B -=，所以2ππA B B k -+=+或2πA B B k --=，Z k ∈，又(),0,πA B ∈，所以2A B =；【小问2详解】由(1) 22a b bc -=，又a ＝3，b ＝2， 所以52c =， 由余弦定理可得22222253292cos 223216a b c C ab ⎛⎫+- ⎪+-⎝⎭===⨯⨯， 因为()0,πC ∈，所以sin 16C ==， 所以ABC的面积11sin 32221616S ab C ==⨯⨯⨯=2-10、（江苏海安2022-2023年期末考试）已知四边形ABCD 内接于圆O ，AB ＝3，AD ＝5，∠BAD ＝120°，AC 平分∠BAD .(1) 求圆O 的半径；(2) 求AC 的长．【答案解析】(1) 设圆O 的半径为R .在△ABD 中，由余弦定理BD 2＝AB 2＋AD 2－2AB ꞏAD ꞏcos ∠BAD ，得BD 2＝32＋52－2×3×5×(－12 )＝49，所以BD ＝7.(3分)在圆O 的内接△ABD 中，由正弦定理，得2R ＝BD sin ∠BAD＝7sin 120° ＝1433 ， 故R ＝733 ，所以圆O 的半径为733 .(6分)(2) 因为四边形ABCD 内接于圆O ，所以∠BAD ＋∠BCD ＝180°.又∠BAD ＝120°，故∠BCD ＝60°.因为AC 平分∠BAD ，所以∠BAC ＝60°.(8分)(解法1)因为AC 平分∠BAD ，所以BC ＝CD ，所以BC ＝CD .又因为∠BCD ＝60°，所以△BCD 为正三角形，所以BC ＝BD ＝7.(10分)(解法2)在圆O 的内接△ABC 中，由正弦定理，得BC sin ∠BAC＝2R . 所以BC ＝2R ꞏsin 60°＝1433 ×32 ＝7.(10分)在△ABC 中，由余弦定理BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ꞏAC ꞏcos ∠BAC ，得72＝32＋AC 2－2×3×AC ×cos 60°，即AC 2－3AC －40＝0，解得AC ＝8或AC ＝－5，因为AC ＞0，所以AC ＝8，所以AC 的长为8.(12分)题组三 正余弦定理的综合运用（1）由正弦定理，得sin cos sin cos 2sin cos A B B A C C +=，即()sin 2sin cos A B C C +=，即sin 2sin cos C C C =，又()0,C π∈，所以sin 0C ≠， 所以1cos 2C =，故3C π=. （2）由正弦定理，得sin ,sin c A a A b B C ===， 所以ABC的周长)sin sin 2L a b c A B =++=++21sin sin 24sin cos 2322A A A A π⎛⎫⎤⎛⎫=+-+=++ ⎪ ⎪⎥ ⎪⎝⎭⎦⎝⎭ 4sin 26A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ 由ABC 为锐角三角形可知，0,220,32A B A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<=-<⎪⎩得62A ππ<<， 所以2363A πππ<+<，所以sin ,162A π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦. 所以ABC的周长的取值范围为(2⎤+⎦.3‐3、（江苏省扬州市2022‐2023学年度上学期期末考试题）记锐角ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，sin sin tan cos cos A C B A C +=+．(1)求B ；(2)求()2a c a b -的取值范围． 【答案解析】（1）因为sin sin tan cos cos A C B A C +=+，即sin sin sin cos cos cos B A C B A C+=+， 所以sin cos sin cos cos sin cos sin B A B C B A B C +=+， 即sin cos cos sin cos sin sin cos B A B A B C B C -=-，所以sin()sin()B A C B -=-，因为0πA <<，0πB <<，所以ππB A -<-<，同理得ππC B -<-<，所以B A C B -=-或()()πB A C B -+-=±（不成立），所以2B A C =+，结合πA B C ++=得π3B =．（2）由余弦定理2221cos 22a c b B ac+-==得，222ac a c b =+-， 所以222ac a c b -=-，则2222222()1a c a ac a c b c b b b b ---⎛⎫===- ⎪⎝⎭，由正弦定理得，sin sin c C C b B ==， 因为π3B =，2π3A C +=，π02A <<，π02C <<，所以ππ62C <<，1sin 12C <<，所以c b ∈⎝⎭，2()2133a c a b -⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，．3‐4、（2022‐2023学年 江苏常州市高级中学 高三年级1月月考 数学试卷）．在①4sin cos =a B A ，②222sin sin ()sin +=+b B c C b c A ，cos +=+b a A A a b ．这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，若问题中的三角形存在，求出cos B 的值；若问题中的三角形不存在，说明理由．（7分）问题：在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知1cos 3C =，________． 注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．【答案解析】选①：因为4sin cos =a B A ，由正弦定理得4sin sin cos =A B A B ，所以(0,)B π∈，所以sin 0B ≠，所以4sin cos =A A ，sin 22A =， 又(0,)A π∈，2(0,2)A π∈，所以23=A π或23π，即6A π=或3π．因为1cos 3C =，(0,)C π∈，所以sin 3C ==． 当6A π=时，cos cos()B A C =-+11cos 623236C π⎛⎫⎛⎫=-+=--⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 当3A π=时，cos cos()B A C =-+11cos 3233C π⎛⎫⎛⎫=-+=-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，因此cos B ． 选②：因为222sin sin ()sin +=+b B c C b c A ，由正弦定理得332()+=+b c b c a ，因为0b c +>，所以222b c bc a +-=，所以2221cos 22b c a A bc +-==， 因为(0,)A π∈，所以3A π=．因为1cos 3C =，(0,)C π∈，所以sin 3C ==， 所以cos cos()B A C =-+11cos 323C π⎛⎛⎫=-+=-⨯= ⎪ ⎝⎭⎝⎭，因此cos B 的值16．选③cos +=+b a A A a b ，所以2sin 6b a A a b π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭，因为22sin 26b a A a b π⎛⎫≥+=+≥= ⎪⎝⎭， 于是2b a a b +=，即a b =；且2sin 26A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，即sin 16A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭， 注意到(0,)A π∈，7,666A πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭， 因此62A ππ+=，即3A π=，于是ABC 为等边三角形， 因此1cos 2C =与1cos 3C =相矛盾，故ABC 不存在．3‐5、（广东省高考研究会2023届高三阶段性检测）在①),2(b c a m -=,)cos ,(cos B C n =,n m //；②6cos(sin π-=B a A b ;③c c a b a b a )())((-=-+ 三个条件中任选一个，补充在下面的问题中，并解决该问题.在ABC ∆中，内角C B A ,,的对边分别是c b a ,,，且满足 .(1)求B ∠;(2)若2=b ，求ABC ∆周长的取值范围.注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．【答案解析】(1)若选①因为),2(b c a m -=，n m B C n //),cos ,(cos =，所以0cos cos )2(=--C b B c a ……………………………………………1分 由正弦定理得0cos sin cos )sin sin 2(=--C B B C A …………………………………2分 即0)cos sin cos (sin cos sin 2=+-C B B C B A ，所以A C B B A sin )sin(cos sin 2=+=，………………………………4分因为0sin ),,0(=/∈A A π 所以3,21cos π==B B ……………………………………5分 若选② 由正弦定理得)6cos(sin sin sin π-=B A A B ，…………………………………………1分B A B A B B A A B sin sin 21cos sin 23)sin 21cos 23(sin sin sin +=+=，……………2分 因为0sin ),,0(=/∈A A π 所以0)3sin(cos 23sin 21=-=-πB B B ， ……………………………………4分 所以3π=B ，……………………………………………………………………………………5分若选③由c c a b a b a )())((-=-+得ac b c a =-+222，…………………………………………1分 由余弦定理得：2122cos 222==-+=ac ac ac c b a B ， ………………………………………4分 因为),0(π∈B ，所以3π=B ………………………………………………………………5分 (2)由(1)可知，3π=B ，ac b c a =-+222 又2=b ，所以ac ac c a 2422≥+=+，所以4≤ac ，当且仅当2==c a 时，等号成立. …………………………………………7分 又164342)(22≤+=+++=+ac ac c a c a ，即40≤+<c a ，又2>+c a ，所以42≤+<c a …………………………………9分所以64≤++<c b a即ABC ∆周长的取值范围是]6,4( …………………………………………10分 3‐6、（2023届湖北省十七所重点中学高三第一次联考数学）在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c．已知2c =． （1）求cos C 的最小值；（2）证明：π6C A -≤． 【答案解析】【要点分析】（1）结合余弦定理、基本不等式求得cos C 的最小值. （2）结合正弦定理、基本不等式求得1sin()2C A -≤，进而证得π6C A -≤. 【小问1详解】由余弦定理，222222cos 12222a b c ab c ab C ab ab ab +---=≥==-， 当且仅当a b =，即::a b c =时等号成立．【小问2详解】方法一：当C A ≤时，π06C A -≤<． 当C A >时，设线段AC 的中垂线交AB 于点D ．()222222222,2cos c a c b b c AD DB c AD A b c ab c a -===-=+-+-． 在CDB △中，由正弦定理，sin sin()B CD AD C A DB DB==-．22222AD b DB b =≥=⎛⎫ ⎪⎝⎭，当且仅当,2a a a b =-=时等号成立. 故sin 1sin()22B C A -≤≤， 由（1）cos 102C ≥->．故π02C A C <-<<．。
2020年江苏省高考数学填空题考前压轴冲刺专题03三角函数与解三角形问题2020年江苏高考填空题考点预测三角函数与解三角形是江苏高考必考的题型，主要考察正余弦定理，三角函数的图像与性质在解三角形中的灵活运用，常考的知识点如下：1.在ABC ∆中，C B A C B A tan tan tan tan tan tan =++,CB C B A tan tan 1tan tan tan -+-=. 2.在ABC ∆中，B c C b a cos cos +=，A c C a b cos cos +=,A b B a c cos cos +=.3.ABC ∆的面积Rabc R c ab C ab S 4221sin 21===. 4.C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===.5.222222222cos 2,cos 2,cos 2b c a B ac c b a C ab a c b A bc -+=-+=-+=. 例1.(高考题)在锐角ABC ∆中，若C B A sin sin 2sin =,则C B A tan tan tan 的最小值为___________. 【答案】22【解析】法一：（基本不等式）因为C B A sin sin 2sin =，所以C B C B C B sin sin 2sin cos cos sin =+,得 C B C B tan tan 2tan tan =+. 所以：C B A C B A C B A C B A tan tan tan 22tan tan 2tan tan tan tan tan tan tan ≥+=++=, 即：22tan tan tan ≥C B A ，即C B A tan tan tan 的最小值为8.当4π=A 时等号成立.法二：（函数法）因为C B A sin sin 2sin =，所以C B C B C B sin sin 2sin cos cos sin =+,得 C B C B tan tan 2tan tan =+.所以1tan tan tan tan 2tan tan 1tan tan tan -=-+-=C B C B C B C B A ,所以：1tan tan tan tan 2tan tan tan 22-=C B C B C B A ,令x C B =-1tan tan ，则0,)1(2tan tan tan 2>+=x xx C B A 则84)1(2)1(2tan tan tan 2≥++=+=xx x x C B A ，当1=x 时等号成立. 即C B A tan tan tan 的最小值为8.当4π=A 时等号成立.例 2.在ABC ∆中，,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，若22228a b c ++=，则ABC ∆面积的最大值为 ． 【答案】552【解析】法一：由三角形面积公式可得1sin 2S ab C =,()222211cos 4S a b C =-, 22222221142a b c S a b ab ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，因为22228a b c ++=，所以22282a b c +=-，()2222222222222228311831114242416c a b c c S a b a b a b ab ab ⎡⎤⎡⎤-⎛⎫⎛⎫+--=-=-=-⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦()()222222835161616a bc c c +-≤-=-+，当且仅当a b =时，等号成立， 当85c =时， 2516c c -+取得最大值45，S． 法二：建立如图平面直角坐标系，设)0,2(c A -，),(),0,2(y x C c B 因为82222=++c b a ，所以82)2()2(22222=+++++-c y cx y cx ， 即222454c y x -=+，点C 在半径为2454c -的圆上运动，所以55245422212≤-=≤=c c cr ch S ，当85c =时， 2516c c -+取得最大值45，S的最大值为5．。
2022年江苏省高考试卷（数学）解析版数学（江苏卷）第一卷（选择题共60分）参考公式：三角函数的和差化积公式sin sin 2sincossin sin 2cossin2222cos cos 2cos coscos cos 2sinsin2222αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-+-+=-=+-+-+=-=-若事件A 在一次试验中发生的概率是p ，则它在n 次独立重复试验中恰好发生k 次的概率()(1)k k n kn n P k C p p -=-一组数据12,,,n x x x 的方差2222121()()()n S x x x x x x n ⎡⎤=-+-++-⎣⎦其中x 为这组数据的平均数值一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的。
（1） 设集合A={1,2}，B={1,2,3}，C={2,3,4}，则()A B C ⋂⋃=（A ）{1,2,3} （B ）{1,2,4} （C ）{2,3,4} （D ）{1,2,3,4}（2） 函数123()xy x R -=+∈的反函数的解析表达式为（A ）22log 3y x =- （B ）23log 2x y -= （C ）23log 2x y -= （D ）22log 3y x=-（3） 在各项都为正数的等比数列{a n }中，首项a 1＝3，前三项和为21，则a 3＋a 4＋a 5＝（A ）33 （B ）72 （C ）84 （D ）189（4） 在正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中，若AB=2，AA 1=1则点A 到平面A 1BC 的距离为（A ）4（B ）2（C ）4（D （5） △ABC 中，,3,3A BC π==则△ABC 的周长为（A ）)33B π++（B ）)36B π++（C ）6sin()33B π++ （D ）6sin()36B π++（6） 抛物线y=4x 2上的一点M 到焦点的距离为1，则点M 的纵坐标是（A ）1716 （B ）1516 （C ）78（D ）0 （7） 在一次歌手大奖赛上，七位评委为歌手打出的分数如下：9.4 8.4 9.4 9.9 9.6 9.4 9.7去掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据的平均值和方差分别为（A ）9.4, 0.484 （B ）9.4, 0.016 （C ）9.5, 0.04 （D ）9.5, 0.016 （8） 设,,αβγ为两两不重合的平面，l ,m ,n 为两两不重合的直线，给出下列四个命题：①若,,αγβγ⊥⊥则α∥β；②若,,m n m αα⊂⊂∥,n β∥,β则α∥β； ③若α∥,,l βα⊂则l ∥β；④若,,,l m n l αββγγα⋂=⋂=⋂=∥,γ则m ∥n .其中真命题的个数是（A ）1 （B ）2 （C ）3 （D ）4（9） 设k=1,2,3,4,5,则（x +2）5的展开式中x k 的系数不可能是（A ）10 （B ）40 （C ）50 （D ）80 （10） 若1sin(),63πα-=则2cos(2)3πα+= （A ）79- （B ）13- （C ）13 （D ）79（11） 点P （-3,1）在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左准线上.过点P 且方向为a =(2,-5)的光线，经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点，则那个椭圆的离心率为（A （B ）13 (C)2 （D ）12（12） 四棱锥的8条棱代表8种不同的化工产品，有公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是危险的，没有公共顶点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是安全的，现打算用编号为①、②、③、④的4个仓库存放这8种化工产品，那么安全存放的不同方法种数为（A ）96 （B ）48 （C ）24 （D ）0 参考答案：DACBD CDBCA AB第二卷（非选择题共90分）二、填空题：本大题共6小题，每小题4分，共24分。
