(做)全国卷历年高考三角函数及解三角形真题
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第3讲三角函数与解三角形一、单选题1.(2022·全国·高考真题(理))双曲线C 的两个焦点为12,F F ,以C 的实轴为直径的圆记为D ,过1F 作D 的切线与C 的两支交于M ,N 两点,且123cos 5F NF ,则C 的离心率为()AB .32C .132D .172【答案】C 【解析】【分析】依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G ,可判断N 在双曲线的右支,设12F NF ,21F F N ,即可求出sin ,sin ,cos ,在21F F N 中由12sin sin F F N 求出12sin F F N ,再由正弦定理求出1NF ,2NF ,最后根据双曲线的定义得到23b a ,即可得解;【详解】解:依题意不妨设双曲线焦点在x 轴,设过1F 作圆D 的切线切点为G ,所以1OG NF ,因为123cos 05F NF,所以N 在双曲线的右支,所以OG a ,1OF c ,1GF b ,设12F NF ,21F F N ,由123cos 5F NF,即3cos 5 ,则4sin 5=,sin a c ,cos b c ,在21F F N 中,12sin sin sin F F N 4334sin cos cos sin 555b a a bc c c,由正弦定理得211225sin sin sin 2NF NF c c F F N ,所以112553434sin 2252c c a b a b NF F F N c,2555sin 222c c a a NF c 又12345422222a b a b aNF NF a,所以23b a ,即32b a ,所以双曲线的离心率132c e a故选:C2.(2022·全国·高考真题)若sin()cos()sin 4,则()A . tan 1B . tan 1C . tan 1D . tan 1【答案】C 【解析】【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】由已知得:sin cos cos sin cos cos sin sin 2cos sin sin ,即:sin cos cos sin cos cos sin sin 0 ,即: sin cos 0 ,所以 tan 1 ,故选:C3.(2022·全国·高考真题)记函数()sin (0)4f x x b的最小正周期为T .若23T ,且()y f x 的图象关于点3,22中心对称,则2f()A .1B .32C .52D .3【答案】A【解析】【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T 满足23T ,得223,解得23 ,又因为函数图象关于点3,22对称,所以3,24k k Z ,且2b ,所以12,63k k Z ,所以52 ,5()sin 224f x x ,所以5sin 21244f .故选:A4.(2022·全国·高考真题(理))设函数π()sin 3f x x在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则 的取值范围是()A .513,36B .519,36C .138,63D .1319,66【答案】C 【解析】【分析】由x 的取值范围得到3x的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0 ,因为 0,x ,所以,333x,要使函数在区间 0, 恰有三个极值点、两个零点,又sin y x ,,33x的图象如下所示:则5323 ,解得13863 ,即138,63.故选:C .5.(2022·全国·高考真题(理))沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图, AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是的AB 中点,D 在 AB 上,CD AB .“会圆术”给出 AB 的弧长的近似值s 的计算公式:2CD s AB OA.当2,60OA AOB 时,s ()A .112B .112C D .92【答案】B 【解析】【分析】连接OC ,分别求出,,AB OC CD ,再根据题中公式即可得出答案.【详解】解:如图,连接OC ,因为C 是AB 的中点,所以OC AB ,又CD AB ,所以,,O C D 三点共线,即2OD OA OB ,又60AOB ,所以2AB OA OB ,则OC 2CD所以22211222CD s AB OA.故选:B.6.(2022·全国·高考真题(理))函数 33cos x xy x 在区间ππ,22的图象大致为()A .B .C .D .【答案】A 【解析】【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令33cos ,,22x xf x x x,则 33cos 33cos x x x xf x x x f x ,所以 f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x时,330,cos 0x x x ,所以 0f x ,排除C.故选:A.7.(2022·全国·高考真题(文))将函数π()sin (0)3f x x的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则 的最小值是()A .16B .14C .13D .12【答案】C 【解析】【分析】先由平移求出曲线C 的解析式,再结合对称性得,232k kZ ,即可求出 的最小值.【详解】由题意知:曲线C 为sin sin()2323y x x,又C 关于y 轴对称,则,232k kZ ,解得12,3k kZ ,又0 ,故当0k 时, 的最小值为13.故选:C.二、填空题8.(2022·全国·高考真题(理))记函数 cos (0,0π)f x x 的最小正周期为T ,若3()2f T ,9x 为()f x 的零点,则 的最小值为____________.【答案】3【解析】【分析】首先表示出T ,根据f T ,再根据π9x 为函数的零点,即可求出 的取值,从而得解;【详解】解:因为 cos f x x ,(0 ,0π )所以最小正周期2πT,因为 2π3cos cos 2πcos 2f T,又0π ,所以π6 ,即 πcos 6f x x,又π9x为 f x 的零点,所以ππππ,Z 962k k ,解得39,Z k k ,因为0 ,所以当0k 时min 3 ;故答案为:39.(2022·全国·高考真题(理))已知ABC 中,点D 在边BC 上,120,2,2ADB AD CD BD .当ACAB取得最小值时,BD ________.1## 【解析】【分析】设220CD BD m ,利用余弦定理表示出22AC AB 后,结合基本不等式即可得解.【详解】设220CD BD m ,则在ABD △中,22222cos 42AB BD AD BD AD ADB m m ,在ACD △中,22222cos 444AC CD AD CD AD ADC m m ,所以 2222224421214441243424211m m m AC m m AB m m m mm m44 当且仅当311mm 即1m 时,等号成立,所以当ACAB取最小值时,1m .1.三、解答题10.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知1233123S S S B .(1)求ABC 的面积;(2)若2sin sin 3A C ,求b .【答案】(2)12【解析】【分析】(1)先表示出123,,S S S ,再由123S S S 2222a c b ,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得22sin sin sin b acB A C,即可求解.(1)由题意得22221231,,2S a a S b S c ,则2221234442S S S a b c,即2222a c b ,由余弦定理得222cos 2a c b B ac ,整理得cos 1ac B ,则cos 0B ,又1sin 3B ,则cos B ,1cos ac B 1sin 2ABC S ac B (2)由正弦定理得:sin sin sin b a cB AC ,则223294sin sin sin sin sin 423b ac ac B A C A C,则3sin 2b B ,31sin 22b B .11.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B.(1)若23C,求B ;(2)求222a b c的最小值.【答案】(1)π6;(2)5.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cos sin 21sin 1cos2A BA B化成cos sin A B B ,再结合π02B,即可求出;(2)由(1)知,π2C B ,π22A B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将222a b c 化成2224cos 5cos B B,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为2cos sin 22sin cos sin 1sin 1cos 22cos cos A B B B BA B B B,即1sin cos cos sin sin cos cos 2B A B A B A B C,而π02B ,所以π6B ;(2)由(1)知,sin cos 0B C ,所以πππ,022C B ,而πsin cos sin 2B C C,所以π2C B,即有π22A B .所以222222222sin sin cos 21cos sin cos a b A B B B c C B2222222cos 11cos 24cos 555cos cos B BB BB.当且仅当2cos 2B 时取等号,所以222a b c的最小值为5.12.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知 sin sin sin sin C A B B C A .(1)若2A B ,求C ;(2)证明:2222a b c 【答案】(1)5π8;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得, sin sin C C A ,再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由2A B , sin sin sin sin C A B B C A 可得, sin sin sin sin C B B C A ,而π02B,所以 sin 0,1B ,即有 sin sin 0C C A ,而0π,0πC C A ,显然C C A ,所以,πC C A ,而2A B ,πA B C ,所以5π8C .(2)由 sin sin sin sin C A B B C A 可得,sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C ,然后根据余弦定理可知,22222222222211112222a c b b c a b c a a b c ,化简得:2222a b c ,故原等式成立.27.(2022·全国·高考真题(理))记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A .(1)证明:2222a b c ;(2)若255,cos 31a A ,求ABC 的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc ,从而可求得b c ,即可得解.(1)证明:因为 sin sin sin sin C A B B C A ,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C ,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab,即22222222222a c b a b c b c a ,所以2222a b c ;(2)解:因为255,cos 31a A ,由(1)得2250bc ,由余弦定理可得2222cos a b c bc A ,则50502531bc ,所以312bc,故 2222503181b c b c bc ,所以9b c ,所以ABC 的周长为14a b c .。
专题04 高中数学三角函数与解三角形真题1.对任意闭区间I ,用表示函数y =sinx 在I 上的最大值.若正数a 满足,则a 的值为 .2.已知x 、y 满足.则的取值范围是___________。
3.设函数.若对任意实数a ,均有 ,则k 的最小值为________. 4.若tan cos αα=,则41cos sin αα+=__________. 5.设为正实数.若存在,使得,则的取值范围是______. 6.在中,已知,则______.7.设的内角的对边分别为,且满足.则______.8.满足的所有正整数的和是______.9.若,则的取值范围为______. 10.已知函数的最小值为.则实数的取值范围是________.11.在△ABC 中,BC =a ,CA =b ,AB =c .若b 是a 与c 的等比中项,且sinA 是sin (B -A )与sinC 的等差中项,求cosB 的值.12.已知函数,其中,,且.(1)若对任意,都有,求的取值范围. (2)若,且存在,使,求的取值范围.1.已知,得,所以___ __2.在△ABC中,AB+AC=7,且三角形的面积为4,则sin∠A的最小值为________.3.设满足,则x的取值范围为________.4.计算的值为________.5.函数的值域是________.6.如图,在△ABD中,点C在AD上,,AB=CD=1.则AC=____.7.若边长为6的正△ABC的三个顶点到平面α的距离分别为1,2,3,则△ABC的重心G到平面α的距离为_______.8.函数的所有零点之和等于________.9.在△ABC中,,则________.10.设的内角所对的边分别为,且成等差数列,则________. 11.设的内角所对的边分别为,且成等差数列,则________. 12.设的内角所对的边分别为,且成等差数列,则________. 13.函数的所有零点之和等于__________.14.设.则________.15.函数的最小正周期=_________.16.函数的图象与直线y=k有且仅有两个不同的交点,则k的取值范围是_____.17.已知△ABC的三个角A、B、C成等差数列,对应的三边为a、b、c,且a、c、成等比数列,则___________.18.如图,在△ABD中,点C在AD上,,AB=CD=1.则AC=____.19.若对任意的,不等式恒成立,则实数的最小值为______. 20.设的重心,若,则的最大值为______.21.在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边长分别为a、b、c.命题,且b+c=2a;命题为正三角形.则命题P是命题q的()条件.A.充分必要B.充分但不必要C.必要但不充分D.既不充分又不必要22.设A、B、C为抛物线上不同的点,R为△ABC外接圆的半径.求R的取值范围.23.在非等腰中,的对边分别为a、b、c,且满足.(1)求的大小; (2)若,求面积的取值范围.24.设x y 、均为非零实数,且满足sin cos 955tan 20cos sin 55x y x y πππππ+=-. (Ⅰ)求y x的值; (Ⅱ)在ABC ∆中,若tan y C x=,求sin 22cos A B +的最大值. 25.【2016年吉林预赛】在中,a 、b 、c 分别为的对边,,且. 求(1); (2)的最大值.。
10 解三角形1.【2022年全国甲卷】沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,AB是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是的AB中点,D在AB 上,CD⊥AB.“会圆术”给出AB的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+CD2OA.当OA=2,∠AOB=60°时,s=()A.11−3√32B.11−4√32C.9−3√32D.9−4√32【答案】B【解析】【分析】连接OC,分别求出AB,OC,CD,再根据题中公式即可得出答案. 【详解】解:如图,连接OC,因为C是AB的中点,所以OC⊥AB,又CD⊥AB,所以O,C,D三点共线,即OD=OA=OB=2,又∠AOB=60°,所以AB=OA=OB=2,则OC=√3,故CD=2−√3,所以s=AB+CD2OA =2+(2−√3)22=11−4√32.故选:B.2.【2021年甲卷文科】在ABC 中,已知120B =︒,AC 2AB =,则BC =( )A .1 BC D .3【答案】D 【解析】 【分析】利用余弦定理得到关于BC 长度的方程,解方程即可求得边长. 【详解】设,,AB c AC b BC a ===,结合余弦定理:2222cos b a c ac B =+-可得:21942cos120a a c =+-⨯⨯⨯, 即:22150a a +-=,解得:3a =(5a =-舍去), 故3BC =. 故选:D. 【点睛】利用余弦定理及其推论解三角形的类型: (1)已知三角形的三条边求三个角;(2)已知三角形的两边及其夹角求第三边及两角; (3)已知三角形的两边与其中一边的对角,解三角形.3.【2021年乙卷理科】魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一题是测海岛的高.如图,点E ,H ,G 在水平线AC 上,DE 和FG 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG 称为“表距”,GC 和EH 都称为“表目距”,GC 与EH 的差称为“表目距的差”则海岛的高AB =( )A .⨯+表高表距表目距的差表高B .⨯-表高表距表目距的差表高C .⨯+表高表距表目距的差表距D .⨯表高表距-表目距的差表距【答案】A 【解析】 【分析】利用平面相似的有关知识以及合分比性质即可解出. 【详解】 如图所示:由平面相似可知,,DE EH FG CGAB AH AB AC==,而 DE FG =,所以 DE EH CG CG EH CG EHAB AH AC AC AH CH--====-,而 CH CE EH CG EH EG =-=-+, 即CG EH EG EG DE AB DE DE CG EH CG EH-+⨯=⨯=+--=+⨯表高表距表高表目距的差. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是通过相似建立比例式,围绕所求目标进行转化即可解出.4.【2020年新课标3卷理科】在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12D .23【答案】A 【解析】 【分析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC +-=⋅,即可求得答案.【详解】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅ 2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.5.【2022年全国甲卷】已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠ADB =120°,AD =2,CD =2BD .当AC AB取得最小值时,BD =________.【答案】√3−1−1+√3 【解析】 【分析】设CD =2BD =2m >0,利用余弦定理表示出AC 2AB 2后,结合基本不等式即可得解.【详解】设CD =2BD =2m >0,则在△ABD 中,AB 2=BD 2+AD 2−2BD ⋅ADcos ∠ADB =m 2+4+2m , 在△ACD 中,AC 2=CD 2+AD 2−2CD ⋅ADcos ∠ADC =4m 2+4−4m , 所以AC 2AB 2=4m 2+4−4m m 2+4+2m =4(m 2+4+2m)−12(1+m)m 2+4+2m=4−12(m+1)+3m+1≥42√(m+1)⋅3m+1=4−2√3,当且仅当m +1=3m+1即m =√3−1时,等号成立, 所以当ACAB 取最小值时,m =√3−1. 故答案为:√3−1.6.【2021年乙卷文科】记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,60B =︒,223a c ac +=,则b =________.【答案】【解析】 【分析】由三角形面积公式可得4ac =,再结合余弦定理即可得解. 【详解】由题意,1sin 2ABCSac B === 所以224,12ac a c =+=,所以22212cos 122482b ac ac B =+-=-⨯⨯=,解得b =(负值舍去).故答案为:7.【2020年新课标1卷理科】如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,AB AD ==AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =______________.【答案】14-【解析】 【分析】在ACE 中,利用余弦定理可求得CE ,可得出CF ,利用勾股定理计算出BC 、BD ,可得出BF ,然后在BCF △中利用余弦定理可求得cos FCB ∠的值. 【详解】AB AC ⊥,AB =1AC =,由勾股定理得2BC =,同理得BD BF BD ∴==在ACE 中,1AC =,AE AD ==30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF △中,2BC =,BF =1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-.【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,考查计算能力,属于中等题.8.【2022年全国乙卷】记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知sinCsin (A −B )=sinBsin (C −A ). (1)若A =2B ,求C ; (2)证明:2a 2=b 2+c 2 【答案】(1)5π8;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)根据题意可得,sinC =sin (C −A ),再结合三角形内角和定理即可解出; (2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sinC (sinAcosB −cosAsinB )=sinB (sinCcosA −cosCsinA ),再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出. (1)由A =2B ,sinCsin (A −B )=sinBsin (C −A )可得,sinCsinB =sinBsin (C −A ),而0<B <π2,所以sinB ∈(0,1),即有sinC =sin (C −A )>0,而0<C <π,0<C −A <π,显然C ≠C −A ,所以,C +C −A =π,而A =2B ,A +B +C =π,所以C =5π8.(2)由sinCsin (A −B )=sinBsin (C −A )可得,sinC (sinAcosB −cosAsinB )=sinB (sinCcosA −cosCsinA ),再由正弦定理可得, accosB −bccosA =bccosA −abcosC ,然后根据余弦定理可知,12(a 2+c 2−b 2)−12(b 2+c 2−a 2)=12(b 2+c 2−a 2)−12(a 2+b 2−c 2),化简得:2a 2=b 2+c 2,故原等式成立.9.【2022年全国乙卷】记△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,已知sinCsin(A −B)=sinBsin(C −A).(1)证明:2a2=b2+c2;(2)若a=5,cosA=2531,求△ABC的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc,从而可求得b+c,即可得解.(1)证明:因为sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A),所以sinCsinAcosB−sinCsinBcosA=sinBsinCcosA−sinBsinAcosC,所以ac⋅a2+c2−b22ac −2bc⋅b2+c2−a22bc=−ab⋅a2+b2−c22ab,即a2+c2−b22−(b2+c2−a2)=−a2+b2−c22,所以2a2=b2+c2;(2)解:因为a=5,cosA=2531,由(1)得b2+c2=50,由余弦定理可得a2=b2+c2−2bccosA,则50−5031bc=25,所以bc=312,故(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,所以b+c=9,所以△ABC的周长为a+b+c=14.10.【2022年新高考1卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosA1+sinA =sin2B1+cos2B.(1)若C=2π3,求B;(2)求a2+b2c2的最小值.【答案】(1)π6;(2)4√2−5.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cosA1+sinA =sin2B1+cos2B化成cos(A+B)=sinB,再结合0<B <π2,即可求出;(2)由(1)知,C =π2+B ,A =π2−2B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将a 2+b 2c 2化成4cos 2B +2cos 2B−5,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为cosA1+sinA =sin2B1+cos2B =2sinBcosB 2cos 2B=sinBcosB ,即sinB =cosAcosB −sinAsinB =cos (A +B )=−cosC =12,而0<B <π2,所以B =π6;(2)由(1)知,sinB =−cosC >0,所以π2<C <π,0<B <π2,而sinB =−cosC =sin (C −π2),所以C =π2+B ,即有A =π2−2B .所以a 2+b 2c 2=sin 2A+sin 2Bsin 2C=cos 22B+1−cos 2Bcos 2B=(2cos 2B−1)2+1−cos 2Bcos 2B=4cos 2B +2cos 2B−5≥2√8−5=4√2−5.当且仅当cos 2B =√22时取等号,所以a 2+b 2c 2的最小值为4√2−5.11.【2022年新高考2卷】记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为S 1,S 2,S 3,已知S 1−S 2+S 3=√32,sinB =13.(1)求△ABC 的面积; (2)若sinAsinC =√23,求b .【答案】(1)√28(2)12 【解析】 【分析】(1)先表示出S 1,S 2,S 3,再由S 1−S 2+S 3=√32求得a 2+c 2−b 2=2,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可; (2)由正弦定理得b 2sin 2B=acsinAsinC ,即可求解. (1)由题意得S 1=12⋅a 2⋅√32=√34a 2,S 2=√34b 2,S 3=√34c 2,则S 1−S 2+S 3=√34a 2−√34b 2+√34c 2=√32,即a 2+c 2−b 2=2,由余弦定理得cosB =a 2+c 2−b 22ac,整理得accosB =1,则cosB >0,又sinB =13,则cosB =√1−(13)2=2√23,ac =1cosB =3√24,则S △ABC =12acsinB =√28; (2)由正弦定理得:b sinB =a sinA =csinC ,则b 2sin 2B =a sinA ⋅c sinC =acsinAsinC =3√24√23=94,则b sinB =32,b =32sinB =12. 12.【2021年新高考1卷】记ABC 是内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2b ac =,点D 在边AC 上,sin sin BD ABC a C ∠=. (1)证明:BD b =;(2)若2AD DC =,求cos ABC ∠. 【答案】(1)证明见解析;(2)7cos 12ABC ∠=. 【解析】 【分析】(1)根据正弦定理的边角关系有acBD b=,结合已知即可证结论. (2)方法一:两次应用余弦定理,求得边a 与c 的关系,然后利用余弦定理即可求得cos ABC ∠的值.【详解】(1)设ABC 的外接圆半径为R ,由正弦定理, 得sin sin ,22b c R ABC C R==∠, 因为sin sin BD ABC a C ∠=,所以22b cBD a R R⋅=⋅,即BD b ac ⋅=. 又因为2b ac =,所以BD b =.(2)[方法一]【最优解】:两次应用余弦定理因为2AD DC =,如图,在ABC 中,222cos 2a b c C ab+-=,①在BCD △中,222()3cos 23ba b b a C +-=⋅.② 由①②得2222223()3b a b c a b ⎡⎤+-=+-⎢⎥⎣⎦,整理得22211203a b c -+=.又因为2b ac =,所以2261130a ac c -+=,解得3c a =或32ca =, 当22,33c c ab ac ===时,222()733cos =622c c c ABC c c ∠⋅+-=⋅(舍去).当2233,22c c a b ac ===时,22233()722cos 31222c c ABC c c c +⋅-==⋅∠. 所以7cos 12ABC ∠=. [方法二]:等面积法和三角形相似 如图,已知2AD DC =,则23ABD ABC S S =△△, 即21221sin sin 2332b ac AD A B BC ⨯=⨯⨯∠∠,而2b ac =,即sin sin ADB ABC ∠=∠, 故有ADB ABC ∠=∠,从而ABD C ∠=∠. 由2b ac =,即b ca b =,即CA BA CB BD=,即ACB ABD ∽, 故AD ABAB AC=,即23bc c b =,又2b ac =,所以23c a =, 则2227cos 212c a b ABC ac +-==∠. [方法三]:正弦定理、余弦定理相结合由(1)知BD b AC ==,再由2AD DC =得21,33AD b CD b ==.在ADB △中,由正弦定理得sin sin AD BDABD A=∠.又ABD C ∠=∠,所以s 3sin n 2i C b A b=,化简得2sin sin 3C A =. 在ABC 中,由正弦定理知23c a =,又由2b ac =,所以2223b a =. 在ABC 中,由余弦定理,得222222242793cos 221223a a a a c b ABC ac a +--⨯∠+===. 故7cos 12ABC ∠=. [方法四]:构造辅助线利用相似的性质如图,作DE AB ∥,交BC 于点E ,则DEC ABC △∽△.由2AD DC =,得2,,333c a aDE EC BE ===.在BED 中,2222()()33cos 2323BED a c b a c -=⋅∠+⋅.在ABC 中222cos 2a a BC c A b c +-=∠.因为cos cos ABC BED ∠=-∠, 所以2222222()()3322233a c ba cb ac ac +-+-=-⋅⋅,整理得22261130a b c -+=.又因为2b ac =,所以2261130a ac c -+=, 即3c a =或32a c =.下同解法1.[方法五]:平面向量基本定理 因为2AD DC =,所以2AD DC =. 以向量,BA BC 为基底,有2133BD BC BA =+. 所以222441999BD BC BA BC BA =+⋅+, 即222441cos 999b ac c ABC a ∠=++, 又因为2b ac =,所以22944cos ac a ac ABC c ⋅∠=++.③ 由余弦定理得2222cos b a c ac ABC =+-∠, 所以222cos ac a c ac ABC =+-∠④ 联立③④,得2261130a ac c -+=.所以32a c =或13a c =.下同解法1. [方法六]:建系求解以D 为坐标原点,AC 所在直线为x 轴,过点D 垂直于AC 的直线为y 轴,DC 长为单位长度建立直角坐标系,如图所示,则()()()0,0,2,0,1,0D A C -.由(1)知,3BD b AC ===,所以点B 在以D 为圆心,3为半径的圆上运动. 设()(),33B x y x -<<,则229x y +=.⑤ 由2b ac =知,2BA BC AC ⋅=,9=.⑥联立⑤⑥解得74x =-或732x =≥(舍去),29516y =,代入⑥式得||||3a BC c BA b =====,由余弦定理得2227cos 212a c b ABC ac +-∠==.【整体点评】(2)方法一:两次应用余弦定理是一种典型的方法,充分利用了三角形的性质和正余弦定理的性质解题;方法二:等面积法是一种常用的方法,很多数学问题利用等面积法使得问题转化为更为简单的问题,相似是三角形中的常用思路;方法三:正弦定理和余弦定理相结合是解三角形问题的常用思路;方法四:构造辅助线作出相似三角形,结合余弦定理和相似三角形是一种确定边长比例关系的不错选择;方法五:平面向量是解决几何问题的一种重要方法,充分利用平面向量基本定理和向量的运算法则可以将其与余弦定理充分结合到一起;方法六:建立平面直角坐标系是解析几何的思路,利用此方法数形结合充分挖掘几何性质使得问题更加直观化.13.【2021年新高考2卷】在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+..(1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1(2)存在,且2a =. 【解析】 【分析】(1)由正弦定理可得出23c a =,结合已知条件求出a 的值,进一步可求得b 、c 的值,利用余弦定理以及同角三角函数的基本关系求出sin B ,再利用三角形的面积公式可求得结果; (2)分析可知,角C 为钝角,由cos 0C <结合三角形三边关系可求得整数a 的值. 【详解】(1)因为2sin 3sin C A =,则()2223c a a =+=,则4a =,故5b =,6c =,2221cos 28a b c Cab,所以,C 为锐角,则sin C ==因此,11sin 4522ABC S ab C ==⨯⨯△ (2)显然c b a >>,若ABC 为钝角三角形,则C 为钝角,由余弦定理可得()()()()22222221223cos 022121a a a a b c a a C ab a a a a ++-++---===<++,解得13a -<<,则0<<3a ,由三角形三边关系可得12a a a ++>+,可得1a >,a Z ∈,故2a =.14.【2020年新课标1卷文科】ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知B =150°.(1)若a ,b ,求ABC 的面积;(2)若sin AC C . 【答案】(1(2)15︒. 【解析】 【分析】(1)已知角B 和b 边,结合,a c 关系,由余弦定理建立c 的方程,求解得出,a c ,利用面积公式,即可得出结论;(2)方法一 :将30A C =︒-代入已知等式,由两角差的正弦和辅助角公式,化简得出有关C 角的三角函数值,结合C 的范围,即可求解.【详解】(1)由余弦定理可得2222282cos1507b a c ac c ==+-⋅︒=,2,c a ABC ∴==∴△的面积1sin 2S ac B =(2)[方法一]:多角换一角 30A C +=︒,sin sin(30)A C C C ∴=︒-1cos sin(30)2C C C =+=+︒=, 030,303060C C ︒<<︒∴︒<+︒<︒, 3045,15C C ∴+︒=︒∴=︒.[方法二]:正弦角化边 由正弦定理及150B =︒得22sin sin sin ====a c b R b A C B .故sin ,sin 22==a cA C b b.由sin A C +=a .又由余弦定理得22222cos =+-⋅=+b a c ac B a 2+c ,所以()222()2=++a a c ,解得a c =. 所以15=︒C . 【整体点评】本题考查余弦定理、三角恒等变换解三角形,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.其中第二问法一主要考查三角恒等变换解三角形,法二则是通过余弦定理找到三边的关系,进而求角.15.【2020年新课标2卷理科】ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C .(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【解析】 【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出cos A 的形式,进而求得A ;(2)方法一:利用余弦定理可得到()29AC AB AC AB +-⋅=,利用基本不等式可求得AC AB +的最大值,进而得到结果.【详解】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈,23A π∴=. (2)[方法一]【最优解】:余弦+不等式由余弦定理得:2222cos BC AC AB AC AB A =+-⋅229AC AB AC AB =++⋅=, 即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号), ()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+ABC ∴周长的最大值为3+[方法二]:正弦化角(通性通法)设,66ππαα=+=-B C ,则66ππα-<<,根据正弦定理可知sin sin sin a b cA B C===以sin )b c B C +=+sin sin 66ππαα⎤⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦α=≤0α=,即6B C π==时,等号成立.此时ABC 周长的最大值为3+[方法三]:余弦与三角换元结合在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .由余弦定理得229b c bc =++,即2213924⎛⎫++= ⎪⎝⎭b c c.令13sin ,20,2b c c θπθθ⎧+=⎪⎛⎫∈⎨ ⎪⎝⎭⎪=⎩,得3sin b c θθ+=6πθ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭6C π=时,max ()b c +=所以ABC周长的最大值为3+ 【整体点评】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理角化边的应用、余弦定理的应用、三角形周长最大值的求解问题;方法一:求解周长最大值的关键是能够在余弦定理构造的等式中,结合基本不等式构造不等关系求得最值.方法二采用正弦定理边化角,利用三角函数的范围进行求解最值,如果三角形是锐角三角形或有限制条件的,则采用此法解决.方法三巧妙利用三角换元,实现边化角,进而转化为正弦函数求最值问题. 16.【2020年新课标2卷文科】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ; (2)若b c -=,证明:△ABC 是直角三角形. 【答案】(1)3A π=;(2)证明见解析【解析】 【分析】(1)根据诱导公式和同角三角函数平方关系,25cos cos 24A A π⎛⎫++= ⎪⎝⎭可化为251cos cos 4A A -+=,即可解出; (2)根据余弦定理可得222b c a bc +-=,将b c -=代入可找到,,a b c 关系, 再根据勾股定理或正弦定理即可证出. 【详解】(1)因为25cos cos 24A A π⎛⎫++= ⎪⎝⎭,所以25sin cos 4A A +=,即251cos cos 4A A -+=,解得1cos 2A =,又0A π<<, 所以3A π=;(2)因为3A π=,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 即222b c a bc +-=①,又b c -=②, 将②代入①得,()2223b c b c bc +--=, 即222250b c bc +-=,而b c >,解得2b c =,所以a =, 故222b a c =+, 即ABC 是直角三角形. 【点睛】本题主要考查诱导公式和平方关系的应用,利用勾股定理或正弦定理,余弦定理判断三角形的形状,属于基础题.17.【2020年新高考1卷(山东卷)】在①ac sin 3c A =,③=c 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c 的值;若问题中的三角形不存在,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sin 3sin A B ,6C π=,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】详见解析 【解析】 【分析】方法一:由题意结合所给的条件,利用正弦定理角化边,得到a ,b 的比例关系,根据比例关系,设出长度长度,由余弦定理得到c 的长度,根据选择的条件进行分析判断和求解. 【详解】[方法一]【最优解】:余弦定理由sin 3sin AB 可得:ab=(),0a b m m =>,则:2222222cos 32c a b ab C m m m m =+-=+-⨯=,即c m =. 若选择条件①:据此可得:2ac m =⨯==1m ∴=,此时1c m ==.若选择条件②:据此可得:222222231cos 222b c a m m m A bc m +-+-===-,则:sin A ==sin 3c A m ==,则:c m ==若选择条件③: 可得1c mb m==,c b =,与条件=c 矛盾,则问题中的三角形不存在. [方法二]:正弦定理 由,6C A B C ππ=++=,得56A B π=-. 由sin 3sin A B,得5sin 6B B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即1cos 2B B B =,得tan B =.由于0B π<<,得6B π=.所以2,3b c A π==.若选择条件①:由sin sin a c A C=,得2sin sin 36a cππ=,得a =.解得1,c b a ===.所以,选条件①时问题中的三角形存在,此时1c =. 若选择条件②: 由sin 3c A =,得2sin33c π=,解得c =,则b c == 由sin sin a c A C=,得2sin sin 36a cππ=,得6a ==.所以,选条件②时问题中的三角形存在,此时c =. 若选择条件③:由于=c 与b c =矛盾,所以,问题中的三角形不存在. 【整体点评】方法一:根据正弦定理以及余弦定理可得,,a b c 的关系,再根据选择的条件即可解出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用内角和定理以及两角差的正弦公式,消去角A ,可求出角B ,从而可得2,,36b c A B C ππ====,再根据选择条件即可解出.。
2012-2021十年全国高考数学真题分类汇编 三角大题 (精解精析)1.(2020年高考数学课标Ⅱ卷理科)ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C .(1)求A 。
(2)若BC =3,求ABC 周长地最大值.【结果】(1)23π。
(2)3+.思路:(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈ ,23A π∴=(2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=,即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭ (当且仅当AC AB =时取等号),()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴周长地最大值为3+.【点睛】本题考查解三角形地相关知识,涉及到正弦定理角化边地应用,余弦定理地应用,三角形周长最大值地求解问题。
求解周长最大值地关键是能够在余弦定理构造地等式中,结合基本不等式构造不等关系求得最值.2.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)ABC △地内角,,A B C 地对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=.(1)求B 。
(2)若ABC △为锐角三角形,且1c =,求ABC △面积地取值范围.【结果】(1)3B π=;(2).【官方思路】.(1)由题设及正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为sin 0A ≠,所以sinsin 2A CB +=.由A BC 180++=︒,可得sin cos 22A C B +=,故B B Bcos 2sin cos 222=.因为B cos02≠,故B 1sin 22=,因此60=︒B .(2)由题设及(1)知△ABC 地面积=△ABC S a .由正弦定理得sin sin(120)1sin sin 2︒-===c A C a C C .由于△ABC 为锐角三角形,故090︒<<︒A ,090︒<<︒C .由(1)知120+=︒A C ,所以3090︒<<︒C ,故122<<a ,<<△ABC S .因此△ABC 面积地取值范围是.【点评】这道题考查了三角函数地基础知识,和正弦定理或者余弦定理地使用(此题也可以用余弦定理求解),最后考查△ABC 是锐角三角形这个款件地利用.考查地很全面,是一道很好地考题.3.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)ABC △地内角,,A B C 地对边分别为,,a b c .设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A 。
三角函数类型一:角度的概念、弧长和三角函数的概念1已知角q 的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若),4(y P 是角q 终边上的一点,且552sin -=q ,则y的值的值2已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是,则这个圆心角所对的弧长是 3若0cos sin <q q ,则角q 在第在第___________________________象限角。
象限角。
象限角。
4 4 已知已知q 为第二象限角;则2q可能为第可能为第_____________________象限角。
象限角。
象限角。
5已知q 为第二象限角;则24a p +所在的象限是所在的象限是_____________________。
6已知角a 的终边过点)60cos 6,8(--m P ,且54cos -=a ,则m 的值为的值为7在平面直角坐标系中,若角a 的顶点在坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终点经过点)4,3(a a P -)0(<a ,则a a cos sin +的值为的值为8 8 已知角已知角a 的终边经过点)3,4(-,则a cos 等于等于答案:1 -8-8;;21sin 2;3 二或四;4 一或三;5 一或三;6 21;7 51;8 54-。
类型二:同角三角函数的求值与化解(a a a a a cos tan sin ,1cos sin 22×==+)1求300sin =_______=_______。
2已知3cos sin cos sin =-+xx x x ,则x tan 的值是的值是________________________。
3若点)9,(a 在函数xy 3=的图像上,则6tanpa 的值为的值为 4已知a 是第二象限角,135sin =a ,则a cos 的值的值5已知51)25sin(=+a p ,那么a cos 的值的值6已知21tan -=a ,则1cos 22sin 2--a a 等于等于7)1410tan(-的值的值8 8 记记cos(80)k -°=,那么tan100°= 9已知11-tan tan -=a a,则2cos sin sin 2++a a a = 10 已知角)2,0(p Îx ,21cos 22££-x 的解集是_____。
专题05三角函数与解三角形历年考题细目表题型年份考点试题位置单选题2019 三角函数2019年新课标1理科11 单选题2017 三角函数2017年新课标1理科09 单选题2016 三角函数2016年新课标1理科12 单选题2015 三角函数2015年新课标1理科02 单选题2015 三角函数2015年新课标1理科08 单选题2014 三角函数2014年新课标1理科08 单选题2012 三角函数2012年新课标1理科09 单选题2011 三角函数2011年新课标1理科05 单选题2011 三角函数2011年新课标1理科11 单选题2010 三角函数2010年新课标1理科09 填空题2018 三角函数2018年新课标1理科16 填空题2015 解三角形2015年新课标1理科16 填空题2014 解三角形2014年新课标1理科16 填空题2013 三角函数2013年新课标1理科15 填空题2011 解三角形2011年新课标1理科16 填空题2010 解三角形2010年新课标1理科16 解答题2019 解三角形2019年新课标1理科17 解答题2018 解三角形2018年新课标1理科17 解答题2017 解三角形2017年新课标1理科17 解答题2016 解三角形2016年新课标1理科17 解答题2013 解三角形2013年新课标1理科17 解答题2012 解三角形2012年新课标1理科17历年高考真题汇编1.【2019年新课标1理科11】关于函数f(x)=sin|x|+|sin x|有下述四个结论:①f(x)是偶函数②f(x)在区间(,π)单调递增③f(x)在[﹣π,π]有4个零点④f(x)的最大值为2其中所有正确结论的编号是()A.①②④B.②④C.①④D.①③【解答】解:f(﹣x)=sin|﹣x|+|sin(﹣x)|=sin|x|+|sin x|=f(x)则函数f(x)是偶函数,故①正确,当x∈(,π)时,sin|x|=sin x,|sin x|=sin x,则f(x)=sin x+sin x=2sin x为减函数,故②错误,当0≤x≤π时,f(x)=sin|x|+|sin x|=sin x+sin x=2sin x,由f(x)=0得2sin x=0得x=0或x=π,由f(x)是偶函数,得在[﹣π,)上还有一个零点x=﹣π,即函数f(x)在[﹣π,π]有3个零点,故③错误,当sin|x|=1,|sin x|=1时,f(x)取得最大值2,故④正确,故正确是①④,故选:C.2.【2017年新课标1理科09】已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin(2x),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x)=cos(2x)=sin(2x)的图象,即曲线C2,故选:D.3.【2016年新课标1理科12】已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|),x为f(x)的零点,x为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.5【解答】解:∵x为f(x)的零点,x为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则,即T,解得:ω≤12,当ω=11时,φ=kπ,k∈Z,∵|φ|,∴φ,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,φ=kπ,k∈Z,∵|φ|,∴φ,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B.4.【2015年新课标1理科02】sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=()A.B.C.D.【解答】解:sin20°cos10°﹣cos160°sin10°=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°.故选:D.5.【2015年新课标1理科08】函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为()A.(kπ,kπ),k∈z B.(2kπ,2kπ),k∈zC.(k,k),k∈z D.(,2k),k∈z【解答】解:由函数f(x)=cos(ωx+ϕ)的部分图象,可得函数的周期为2()=2,∴ω=π,f(x)=cos(πx+ϕ).再根据函数的图象以及五点法作图,可得ϕ,k∈z,即ϕ,f(x)=cos(πx).由2kπ≤πx2kπ+π,求得2k x≤2k,故f(x)的单调递减区间为(,2k),k∈z,故选:D.6.【2014年新课标1理科08】设α∈(0,),β∈(0,),且tanα,则()A.3α﹣βB.3α+βC.2α﹣βD.2α+β【解答】解:由tanα,得:,即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα,sin(α﹣β)=cosα=sin(),∵α∈(0,),β∈(0,),∴当时,sin(α﹣β)=sin()=cosα成立.故选:C.7.【2012年新课标1理科09】已知ω>0,函数f(x)=sin(ωx)在区间[,π]上单调递减,则实数ω的取值范围是()A.B.C.D.(0,2]【解答】解:法一:令:不合题意排除(D)合题意排除(B)(C)法二:,得:.故选:A.8.【2011年新课标1理科05】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x 上,则cos2θ=()A.B.C.D.【解答】解:根据题意可知:tanθ=2,所以cos2θ,则cos2θ=2cos2θ﹣1=21.故选:B.9.【2011年新课标1理科11】设函数f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(﹣x)=f(x),则()A.f(x)在单调递减B.f(x)在(,)单调递减C.f(x)在(0,)单调递增D.f(x)在(,)单调递增【解答】解:由于f(x)=sin(ωx+ϕ)+cos(ωx+ϕ),由于该函数的最小正周期为T,得出ω=2,又根据f(﹣x)=f(x),得φkπ(k∈Z),以及|φ|,得出φ.因此,f(x)cos2x,若x∈,则2x∈(0,π),从而f(x)在单调递减,若x∈(,),则2x∈(,),该区间不为余弦函数的单调区间,故B,C,D都错,A正确.故选:A.10.【2010年新课标1理科09】若,α是第三象限的角,则()A.B.C.2 D.﹣2【解答】解:由,α是第三象限的角,∴可得,则,应选A.11.【2018年新课标1理科16】已知函数f(x)=2sin x+sin2x,则f(x)的最小值是.【解答】解:由题意可得T=2π是f(x)=2sin x+sin2x的一个周期,故只需考虑f(x)=2sin x+sin2x在[0,2π)上的值域,先来求该函数在[0,2π)上的极值点,求导数可得f′(x)=2cos x+2cos2x=2cos x+2(2cos2x﹣1)=2(2cos x﹣1)(cos x+1),令f′(x)=0可解得cos x或cos x=﹣1,可得此时x,π或;∴y=2sin x+sin2x的最小值只能在点x,π或和边界点x=0中取到,计算可得f(),f(π)=0,f(),f(0)=0,∴函数的最小值为,故答案为:.12.【2015年新课标1理科16】在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC=2,则AB的取值范围是.【解答】解:方法一:如图所示,延长BA,CD交于点E,则在△ADE中,∠DAE=105°,∠ADE=45°,∠E=30°,∴设AD x,AE x,DE x,CD=m,∵BC=2,∴(x+m)sin15°=1,∴x+m,∴0<x<4,而AB x+m x x,∴AB的取值范围是(,).故答案为:(,).方法二:如下图,作出底边BC=2的等腰三角形EBC,B=C=75°,倾斜角为150°的直线在平面内移动,分别交EB、EC于A、D,则四边形ABCD即为满足题意的四边形;当直线移动时,运用极限思想,①直线接近点C时,AB趋近最小,为;②直线接近点E时,AB趋近最大值,为;故答案为:(,).13.【2014年新课标1理科16】已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sin A﹣sin B)=(c﹣b)sin C,则△ABC面积的最大值为.【解答】解:因为:(2+b)(sin A﹣sin B)=(c﹣b)sin C⇒(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c⇒2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc,又因为:a=2,所以:,△ABC面积,而b2+c2﹣a2=bc⇒b2+c2﹣bc=a2⇒b2+c2﹣bc=4⇒bc≤4所以:,即△ABC面积的最大值为.故答案为:.14.【2013年新课标1理科15】设当x=θ时,函数f(x)=sin x﹣2cos x取得最大值,则cosθ=.【解答】解:f(x)=sin x﹣2cos x(sin x cos x)sin(x﹣α)(其中cosα,sinα),∵x=θ时,函数f(x)取得最大值,∴sin(θ﹣α)=1,即sinθ﹣2cosθ,又sin2θ+cos2θ=1,联立得(2cosθ)2+cos2θ=1,解得cosθ.故答案为:15.【2011年新课标1理科16】在△ABC中,B=60°,AC,则AB+2BC的最大值为.【解答】解:设AB=cAC=bBC=a由余弦定理cos B所以a2+c2﹣ac=b2=3设c+2a=m代入上式得7a2﹣5am+m2﹣3=0△=84﹣3m2≥0 故m≤2当m=2时,此时a,c符合题意因此最大值为2另解:因为B=60°,A+B+C=180°,所以A+C=120°,由正弦定理,有2,所以AB=2sin C,BC=2sin A.所以AB+2BC=2sin C+4sin A=2sin(120°﹣A)+4sin A=2(sin120°cos A﹣cos120°sin A)+4sin Acos A+5sin A=2sin(A+φ),(其中sinφ,cosφ)所以AB+2BC的最大值为2.故答案为:216.【2010年新课标1理科16】在△ABC中,D为边BC上一点,BD DC,∠ADB=120°,AD=2,若△ADC的面积为,则∠BAC=.【解答】解:由△ADC的面积为可得解得,则.AB2=AD2+BD2﹣2AD•BD•cos120°,,则.故∠BAC=60°.17.【2019年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin B﹣sin C)2=sin2A ﹣sin B sin C.(1)求A;(2)若a+b=2c,求sin C.【解答】解:(1)∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin B﹣sin C)2=sin2A﹣sin B sin C.则sin2B+sin2C﹣2sin B sin C=sin2A﹣sin B sin C,∴由正弦定理得:b2+c2﹣a2=bc,∴cos A,∵0<A<π,∴A.(2)∵a+b=2c,A,∴由正弦定理得,∴解得sin(C),∴C,C,∴sin C=sin()=sin cos cos sin.18.【2018年新课标1理科17】在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.∴由正弦定理得:,即,∴sin∠ADB,∵AB<BD,∴∠ADB<∠A,∴cos∠ADB.(2)∵∠ADC=90°,∴cos∠BDC=sin∠ADB,∵DC=2,∴BC5.19.【2017年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC ac sin B,∴3c sin B sin A=2a,由正弦定理可得3sin C sin B sin A=2sin A,∵sin A≠0,∴sin B sin C;(2)∵6cos B cos C=1,∴cos B cos C,∴cos B cos C﹣sin B sin C,∴cos(B+C),∴cos A,∵0<A<π,∴A,∵2R2,∴sin B sin C•,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c∴周长a+b+c=3.20.【2016年新课标1理科17】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sin C≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,整理得:2cos C sin(A+B)=sin C,即2cos C sin(π﹣(A+B))=sin C2cos C sin C=sin C∴cos C,∴C;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S ab sin C ab,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5.21.【2013年新课标1理科17】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB,求P A;(2)若∠APB=150°,求tan∠PBA.【解答】解:(I)在Rt△PBC中,,∴∠PBC=60°,∴∠PBA=30°.在△PBA中,由余弦定理得P A2=PB2+AB2﹣2PB•AB cos30°.∴P A.(II)设∠PBA=α,在Rt△PBC中,PB=BC cos(90°﹣α)=sinα.在△PBA中,由正弦定理得,即,化为.∴.22.【2012年新课标1理科17】已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a cos C a sin C﹣b﹣c=0(1)求A;(2)若a=2,△ABC的面积为,求b,c.【解答】解:(1)由正弦定理得:a cos C a sin C﹣b﹣c=0,即sin A cos C sin A sin C=sin B+sin C∴sin A cos C sin A sin C=sin(A+C)+sin C,即sin A﹣cos A=1∴sin(A﹣30°).∴A﹣30°=30°∴A=60°;(2)若a=2,△ABC的面积,∴bc=4.①再利用余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc•cos A=(b+c)2﹣2bc﹣bc=(b+c)2﹣3×4=4,∴b+c=4.②结合①②求得b=c=2.考题分析与复习建议本专题考查的知识点为:同角三角函数基本关系、诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形的综合应用等.历年考题主要以选择填空或解答题题型出现,重点考查的知识点为:诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形等.预测明年本考点题目会比较稳定,备考方向以同角三角函数基本关系、诱导公式,三角函数的图象与性质,三角恒等变换,正余弦定理,解三角形的综合应用等为重点较佳.最新高考模拟试题1.函数2sin()(0,0)y x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示.则函数()f x 的单调递增区间为( )A .,63k k ππππ轾犏-+犏臌,k z ∈B .,33k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈C .,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈D .,66k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k z ∈【答案】C 【解析】根据函数2sin()(0,0)y x ωϕωϕπ=+><<的部分图象, 可得:332113441264T ππππω=⋅=-=, 解得:2ω=, 由于点,26π⎛⎫⎪⎝⎭在函数图象上,可得:2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,可得:2262k ππϕπ⨯+=+,k ∈Z ,解得:26k πϕπ=+,k ∈Z ,由于:0ϕπ<<, 可得:6π=ϕ,即2sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令222262k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z 解得:36k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z ,可得:则函数()f x 的单调递增区间为:,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k ∈Z .故选C .2.将函数()2sin(2)3f x x π=+的图像先向右平移12π个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到()g x 的图像,若()()129g x g x =且12,[2,2]x x ππ∈-,则122x x -的最大值为( ) A .4912π B .356π C .256π D .174π 【答案】C 【解析】由题意,函数()2sin(2)3f x x π=+的图象向右平移12π个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到()2sin[2()]12sin(2)11236g x x x πππ=-++=++的图象, 若()()129g x g x =且12,[2,2]x x ππ∈-, 则()()123g x g x ==,则22,62x k k Z πππ+=+∈,解得,6x k k Z ππ=+∈,因为12,[2,2]x x ππ∈-,所以121157,{,,,}6666x x ππππ∈--, 当12711,66x x ππ==-时,122x x -取得最大值,最大值为711252()666πππ⨯--=, 故选C.3.将函数222()2cos4x f x ϕ+=(0πϕ-<<)的图像向右平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图像,若()(4)g x g x π=-则ϕ的值为( )A .23-π B .3π-C .6π-D .2π-【答案】A 【解析】 因为222()2coscos()14x f x x ϕϕ+==++, 将其图像向右平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图像, 所以()cos()13g x x πϕ=-++,又()(4)g x g x π=-,所以()g x 关于2x π=对称, 所以2()3k k Z ππϕπ-+=∈,即(2)()3k k Z πϕπ=+-∈,因为0πϕ-<<,所以易得23πϕ=-.故选A4.已知函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的图象经过两点2(0,),(,0)24A B π, ()f x 在(0,)4π内有且只有两个最值点,且最大值点大于最小值点,则()f x =( ) A .sin 34x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .3sin 54x π⎛⎫+⎪⎝⎭C .sin 74x π⎛⎫+⎪⎝⎭D .3sin 94x π⎛⎫+⎪⎝⎭【答案】D 【解析】根据题意可以画出函数()f x 的图像大致如下因为2(0)sin 2f ϕ==32,()4k k Z πϕπ=+∈ 又因为0ϕπ<<,所以34πϕ=,所以3()sin()4f x x πω=+, 因为3()sin()0444f πππω=+=,由图可知,3244k ππωππ+=+,解得18,k k Z ω=+∈, 又因为24T ππω=<,可得8ω>,所以当1k =时,9ω=, 所以3()sin(9)4f x x π=+, 故答案选D.5.已知函数()cos 3f x x x =-,则下列结论中正确的个数是( ). ①()f x 的图象关于直线3x π=对称;②将()f x 的图象向右平移3π个单位,得到函数()2cos g x x =的图象;③,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的对称中心;④()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增. A .1 B .2C .3D .4【答案】A由题意,函数1()cos 2cos 2cos 23f x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=-=-=+ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ①中,由22cos 133f ππ⎛⎫==-⎪⎝⎭不为最值,则()f x 的图象不关于直线3x π=对称,故①错; ②中,将()f x 的图象向右平移3π个单位,得到函数()2cos g x x =的图象,故②对; ③中,由2cos 023f π⎛⎫-== ⎪⎝⎭,可得,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()f x 图象的对称中心,故③错; ④中,由22,3k Z x k k ππππ-+≤∈≤,解得422,33k x k k Z ππππ-≤-∈≤,即增区间为42k ,2k ,33k Z ππππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦∈, 由22,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈,解得22,233k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即减区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,可得()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故④错. 故选:A .6.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边长分别a 、b 、c ,满足()22sin 40a a B B -++=,b =则ABC △的面积为A .BC .D 【答案】C 【解析】把22(sin )40a a B B -++=看成关于a 的二次方程,则2224(sin )164(3cos 4)B B sin B cos B B B =-=++-V24(2cos 3)4(cos 222)cos B B B B B =+-=+- 4[2sin(2)2]06B π=+-…,故若使得方程有解,则只有△0=,此时6B π=,b =代入方程可得,2440a a -+=,由余弦定理可得,2428cos3022c c+-︒=⨯,解可得,c =∴111sin 2222ABC s ac B ∆==⨯⨯=故选:C .7.设锐角三角形ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,2a B A ==,则b 的取值范围为( )A .(0,4)B .(2,C .D .4)【答案】C 【解析】由锐角三角形ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,2a B A ==,∴ 022A π<<,3A B A +=,32A ππ∴<< 63A ππ∴<<,04A π<<cos 22A <<2,2a B A ==Q ,由正弦定理得12cos 2b b A a ==,即4cos b A =4cos A ∴<<则b 的取值范围为,故选C.8.已知V ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若6sin cos 7sin2C A A =,53a b =,则C =( ). A .3πB .23π C .34π D .56π 【答案】B 【解析】由题意,因为672sinCcosA sin A =,可得:614sinCcosA sinAcosA =, 即(614)0sinC sinA cosA -⋅=,可得∴614sinC sinA =或0cosA =, 又由a b <,则A 为锐角,所以0cosA =不符合舍去, 又由正弦定理可得:37c a =,即:73a c =, 由余弦定理可得22222257133cos 52223a a a a b c C a ab a ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭===-⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭, ∵(0,)C π∈,∴23C π=. 故选:B .9.若函数()2sin()f x x ωϕ=+ (01ω<<,02πϕ<<)的图像过点,且关于点(2,0)-对称,则(1)f -=_______. 【答案】1 【解析】函数()()2sin f x x ωϕ=+的图像过点(2sin ϕ∴=sin ϕ=02πϕ<<Q 3πϕ∴=又函数图象关于点()2,0-对称 2sin 203πω⎛⎫∴-+= ⎪⎝⎭,即:23k πωπ-+=,k Z ∈126k πωπ∴=-+,k Z ∈01ω<<Q 6πω∴=()2sin 63f x x ππ⎛⎫∴=+⎪⎝⎭,()12sin 2sin 1636f πππ⎛⎫∴-=-+== ⎪⎝⎭本题正确结果:110.若实数,x y 满足()()()2221122cos 11x y xyx y x y ++--+-=-+.则xy 的最小值为____________【答案】1.4【解析】∵()()()2221122cos 11x y xyx y x y ++--+-=-+,∴10x y -+>, ()()()()2221121111111x y xyx y x y x y x y x y ++---++==-++-+-+-+Q()()11121211x y x y x y x y ∴-++≥-+⋅=-+-+,当且仅当11x y -+=时即=x y 时取等号()22cos 12x y +-≥Q ,当且仅当()1x y k k Z π+-=∈时取等号∴()()()2221122cos 12111x y xyx y x y x y ,即++--=+-=-+=-+且()1x y k k Z π+-=∈,即()12k x y k Z π+==∈, 因此21124k xy π+⎛⎫=≥⎪⎝⎭(当且仅当0k =时取等号), 从而xy 的最小值为1.411.设函数()sin(2)3f x x π=+,若120x x <,且12()()0f x f x +=,则21x x -的取值范围是_______.【答案】(3π,+∞) 【解析】不妨设120x x <<,则2121x x x x -=-,由图可知210()33x x ππ->--=.故答案为:(3π,+∞) 12.已知角α为第一象限角,sin cos a αα-=,则实数a 的取值范围为__________.【答案】(1,2] 【解析】由题得sin 2sin()3a πααα==+,因为22,,2k k k Z ππαπ<<+∈所以52++2,,336k k k Z ππππαπ<<+∈ 所以1sin()1,12sin()2233ππαα<+≤∴<+≤. 故实数a 的取值范围为(1,2]. 故答案为:(1,2]13.已知函数sin 2cos ()()(()0)f x x x ϕϕϕ+=+<<π-的图象关于直线x π=对称,则cos 2ϕ=___. 【答案】35【解析】因为函数sin 2cos ()()(()0)f x x x ϕϕϕ+=+<<π-的图象关于直线x π=对称,322f f ππ⎛⎫⎛⎫∴= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即cos 2sin cos 2sin ϕϕϕϕ+=--,即cos 2sin ϕϕ=-, 即1tan 2ϕ=-, 则22222211cos sin 1tan 34cos 21cos sin 1tan 514ϕϕϕϕϕϕϕ---====+++, 故答案为35.14.如图,四边形ABCD 中,4AB =,5BC =,3CD =,90ABC ∠=︒,120BCD ∠=°,则AD 的长为______【答案】65123-【解析】连接AC,设ACBθ∠=,则120ACDθ∠=-o,如图:故在Rt ABC∆中,sin4141θθ==,()131343cos120cos22224141241θθθ-=-+=-=oQ,又Q在ACD∆中由余弦定理有()(222413435cos1202341241ADθ+---==⨯⨯o,解得265123AD=-即65123AD=-65123-15.在锐角ABC∆中,角A B C,,的对边分别为a b c,,.且cos cosA Ba b+=23sin C23b=.则a c+的取值范围为_____.【答案】(6,3]【解析】cos cos233A B Ca b a+=Q23cos cos sin3b A a B C∴+=∴由正弦定理可得:23sin cos sin cos sinB A A B B C+=,可得:sin()sin sin A B C B C +==,sin B ∴=, 又ABC ∆为锐角三角形,3B π∴=,∴可得:sin sin 24(sin sin )4sin 4sin sin sin 3b A b C a c A C A A B B π⎛⎫+=+=+=+- ⎪⎝⎭3A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 2,3A A π-Q 均为锐角,可得:,62636A A πππππ<<-<-<,(6,a c ∴+∈.故答案为: (6,.16.在ABC ∆中,已知AB 边上的中线1CM =,且1tan A ,1tan C ,1tan B成等差数列,则AB 的长为________.【解析】因为1tan A ,1tan C ,1tan B 成等差数列, 所以211tan tan tan C A B =+,即2cos cos cos sin()sin sin sin sin sin sin sin sin C A B A B CC A B A B A B+=+==, 所以2sin 2cos sin sin C C A B =,由正弦定理可得2cos 2c C ab=,又由余弦定理可得222cos 2a b c C ab +-=,所以222222a b c c ab ab+-=,故2222a b c +=, 又因为AB 边上的中线1CM =,所以1CM =u u u u v ,因为()12CM CA CB u u u u v u u u v u u u v=+, 所以22222422cos CM CA CB CA CB CA CB CA CB C =++⋅=++u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,即22224232c b a ab c ab=++⋅=,解c =即AB 的长为3.17.在ABC ∆中,A B C ,,的对边分别a b c ,,,60,cos A B ︒==(Ⅰ)若D 是BC 上的点,AD 平分BAC ∠,求DCBD的值; (Ⅱ)若 ccos cos 2B b C +=,求ABC ∆的面积. 【答案】(Ⅰ)4;【解析】(Ⅰ)因为cos 3B =,∴sin 3B =, ()1sin sin sin cos cos sin 2C A B A B A B =+=+==, 由正弦定理得sin sin sin AD BD AD B BAD C ==∠,sin DCCAD∠, 因为AD 平分BAC ∠,所以sin 4sin DC BBD C ===.(Ⅱ)由cos cos 2c B b C +=,即222222cos cos 222a c b a b c c B b C c b a ac ab+-+-+=⋅+⋅==,所以sin sin a b A B =,∴sin sin 3a Bb A ==,故11sin 222ABC S ab C ==⨯=V 18.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别,,a b c ,()()()()2sin cos sin f x x A x B C x R =-++∈,函数()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称.(1)当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求()f x 的值域;(2)若7a =且sin sin B C +=ABC ∆的面积.【答案】(1)⎛⎤⎥ ⎝⎦(2)【解析】(1)()()()2sin cos sin f x x A x B C =-++ ()2sin cos sin x A x A =-+=2sin()cos sin(())x A x x x A -+--=2sin()cos sin cos()sin()cos x A x x x A x A x -+--- =sin()cos sin cos()x A x x x A -+-()sin 2x A =-∵函数()f x 的图像关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称, ∴π06f ⎛⎫=⎪⎝⎭∴π3A =∴()πsin 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭∵()f x 在区间5π0,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上是增函数,5ππ,122⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数,且()0f =,5π112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π2f ⎛⎫=⎪⎝⎭∴()f x 的值域为⎛⎤⎥ ⎝⎦(2)∵sin sin B C +=1313sin sin sin 1377B C A b c a ∴+=∴+=⨯= ∴13b c +=由余弦定理,2222cos a b c bc A =+- ∴40bc =∴1sinA 2ABC S bc ==V 19.在ABC ∆中,已知2AB =,cos 10B =,4C π=.(1)求BC 的长; (2)求sin(2)3A π+的值.【答案】(1)5BC =(2【解析】解:(1)因为cos B =,0B π<<,所以sin B ===在ABC ∆中,A B C π++=,所以()A B C π=-+, 于是sin sin(())sin()A B C B C π=-+=+4sin cos cos sin 1021025B C B C =+=⨯+⨯=. 在ABC ∆中,由正弦定理知sin sin BC AB A C=,所以4sin sin 552AB BC A C =⨯==. (2)在ABC ∆中,A B C π++=,所以()A B C π=-+, 于是cos cos(())cos()A B C B C π=-+=-+3(cos cos sin sin )5B C B C =--=-=⎝⎭,于是4324sin 22sin cos 25525A A A ==⨯⨯=, 2222347cos 2cos sin 5525A A A ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.因此,sin 2sin 2cos cos 2sin 333A A A πππ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 24173247325225250-⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 20.如图,在四边形ABCD 中,60A ∠=︒,90ABC ∠=︒.已知3AD =,6BD =.(Ⅰ)求sin ABD ∠的值;(Ⅱ)若2CD =,且CD BC >,求BC 的长.【答案】(Ⅰ)64(Ⅱ)1BC = 【解析】(Ⅰ)在ABD V 中,由正弦定理,得sin sin AD BD ABD A =∠∠. 因为60,3,6A AD BD ︒∠=== 所以36sin sin sin 6046AD ABD A BD ︒∠=⨯∠== (Ⅱ)由(Ⅰ)可知,6sin ABD ∠=, 因为90ABC ︒∠=,所以()6cos cos 90sin CBD ABD ABD ︒∠=-∠=∠=. 在BCD ∆中,由余弦定理,得2222cos CD BC BD BC BD CBD =+-⋅∠. 因为2,6CD BD ==所以264626BC BC =+-,即2320BC BC -+=,解得1BC =或2BC =.又CD BC >,则1BC =.21.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且234cos2sin 22A b b a B =+. (1)求cos A ;(2)若a =5c =,求b .【答案】(1) 3cos 5A =(2) 1b =或5. 【解析】解:(1)由题意知234cos 2sin 22A b b aB =+, 化简得4cos 3sin b A a B =,由正弦定理得4sin cos 3sin sin B A A B =, 因为sin 0B ≠, 所以4tan 3A =,且A 为ABC ∆的内角, 即3cos 5A =. (2)由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-, 所以220256b b =+-,所以2650b b -+=,所以1b =或5.22.已知在△ABC 中,222a c ac b +-=. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)求cos cos A C +的最大值.【答案】(Ⅰ)3π;(Ⅱ)1. 【解析】 (Ⅰ)由余弦定理得2221cos ==222a cb ac B a c a c +-⋅=⋅⋅ 因为角B 为三角形内角3B π∴∠=(Ⅱ)由(Ⅰ)可得23A C B ππ∠+∠=-∠= 23A C π∴∠=-∠ cos cos A C ∴+=2cos cos 3C C π⎛⎫-+⎪⎝⎭ =22cos cos sin sin cos 33C C C ππ⋅+⋅+=1cos sin cos 2C C C -⋅++1sin cos 2C C +⋅ =cos sin sin cos 66C C ππ⋅+⋅ =sin 6C π⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 203C π<<Q 5666C πππ∴<+< 1sin 126C π⎛⎫∴<+≤ ⎪⎝⎭ cos cos A C ∴+的最大值是1。
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。
全国卷历年高考三角函数及解三角形真题归类分析(2015-2019年共14套)三角函数(共20小题)一、三角恒等变换(6题)1.(2015年1卷2) =()(A)(B)(C)(D)2.(2018年3卷4)若,则A. B. C. D.3.(2016年3卷7)若3tan4α=,则2cos2sin2αα+=()(A)6425(B)4825(C) 1 (D)16254.(2016年2卷9)若π3cos45α⎛⎫-=⎪⎝⎭,则sin2α=()(A)725(B)15(C)15-(D)725-5.(2018年2卷15)已知,,则__________.6.(2019年2卷10)已知a∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sinα=()A. 153o o o osin20cos10cos160sin10-2-212-12二、三角函数性质(11题)1.(2017年3卷6)设函数π()cos()3f x x =+,则下列结论错误的是()A .()f x 的一个周期为2π-B .()y f x =的图像关于直线8π3x =对称 C .()f x π+的一个零点为π6x =D .()f x 在π(,π)2单调递减 2.(2017年2卷14)函数()23sin 3cos 4f x x x =+-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 . 3.(2015年1卷8)函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为( )(A )(B ) (C ) (D ) 4.(2018年3卷15)15. 函数在的零点个数为________.5.(2019年2卷9)下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是 A. f (x )=│cos 2x │ B. f (x )=│sin 2x │ C. f (x )=cos│x │ D. f (x )= sin│x │6.(2018年2卷10)若在是减函数,则的最大值是( )A. B. C. D.()f x cos()x ωϕ+()f x 13(,),44k k k Z ππ-+∈13(2,2),44k k k Z ππ-+∈13(,),44k k k Z -+∈13(2,2),44k k k Z -+∈7. (2015年2卷10)如图,长方形ABCD 的边AB=2,BC=1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP=x.将动点P 到A 、B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则f (x )的图像大致为( )8.(2019年1卷11)关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数;②f (x )在区间(2π,π)单调递增;③f (x )在[,]ππ-有4个零点;④f (x )的最大值为2.其中所有正确结论的编号是( ) A. ①②④B. ②④C. ①④D. ①③9.(2019年3卷12)设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点;②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点;③()f x 在(0,10π)单调递增;④ω的取值范围是[1229510,),其中所有正确结论的编号是( ) A. ①④B. ②③C. ①②③D. ①③④10.(2018年1卷16)已知函数,则的最小值是_____________.11.(2016年1卷12)已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-, 为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为 (A )11????????(B )9?????(C )7????????(D )5 三、三角函数图像变换(3题)1.(2016年3卷14)函数sin y x x =-的图像可由函数sin y x x =+的图像至少向右平移_____________个单位长度得到.2.(2016年2卷7)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为(A )()ππ26k x k =-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212Z k x k =-∈ (D )()ππ212Z k x k =+∈ 3.(2017年1卷9)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 22π3π6π1212π6D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2解三角形(12题,4小题8大题)一、解三角形(知一求一、知三可解)(6题)1.(2016年2卷13)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = .2.(2019年2卷15)△ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则△ABC 的面积为__________.3. (2017年2卷17)的内角的对边分别为,已知. (1)求;(2)若,的面积为2,求12π12ABC △,,A B C ,,a b c ()2sin 8sin 2B AC +=cos B 6a c +=ABC △.b4.(2016年1卷17)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos (cos cos ).C a B+b A c =(I )求C ;(II)若c ABC =∆求ABC 的周长.5. (2017年1卷17)ABC △的内角,,的对边分别为,,,已知的面积为.A B C a b c ABC△23sin a A(1)求的值;(2)若,,求的周长.6.(2019年1卷17)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设22(sin sin)sin sin sinB C A B C-=-.(1)求A;(2)若2b c+=,求sin C.sin sinB C6cos cos1B C=3a=ABC△二、解三角形(知二求范围、最值)(2题)1. (2015年1卷16)在平面四边形ABCD 中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB 的取值范围 .2.(2019年3卷18)ABC ∆的内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c .已知sinsin 2A Ca b A +=, (1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围。
三观一统2020年高考数学十年高考真题精解(全国卷I)专题4 三角函数与解三角形十年树木,百年树人,十年磨一剑。
本专辑按照最新2020年考纲,对近十年高考真题精挑细选,去伪存真,挑选符合最新考纲要求的真题,按照考点/考向同类归纳,难度分层精析,对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。
三观指的观三题(观母题、观平行题、观扇形题),一统指的是统一考点/考向,并对十年真题进行标灰(调整不考或低频考点标灰色)。
(一)2020考纲(二)本节考向题型研究汇总一、考向题型研究一:三角化简求值(2019新课标I 卷T7文科)tan255°=( ) A .﹣2﹣B .﹣2+C .2﹣D .2+(2015新课标I 卷T2理科)o ooosin 20cos10cos160sin10- =( )(A )-(B (C )12- (D )12(2010新课标I 卷T1文科)cos300︒=(A)2-(B)-12 (C)12(D) 2(2011新课标I 卷T7文科)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y=2x 上,则cos2θ=( ) A .﹣B .﹣C .D .注意: (1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的范围.(2010新课标I 卷T2理科)记cos(80)k -︒=,那么tan100︒=C.一、角的有关概念1.定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形. 2.分类(1)按旋转方向不同分为正角、负角、零角.(2)按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合·3{|}60,S k k ββα==+︒∈Z .3.象限角与轴线角第一象限角的集合为π2π2π,2k k k αα⎧⎫<<+∈⎨⎬⎩⎭Z ; 第二象限角的集合为π2π2ππ,2k k k αα⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭Z ; 第三象限角的集合为3π2ππ2π,2k k k αα⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭Z ; 第四象限角的集合为3π2π2π2π,.2k k k αα⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭Z 终边与x 轴非负半轴重合的角的集合为{}2π,k k αα=∈Z ; 终边与x 轴非正半轴重合的角的集合为{}2ππ,k k αα=+∈Z ;终边与x 轴重合的角的集合为{}π,k k αα=∈Z ;终边与y 轴非负半轴重合的角的集合为π2π,2k k αα⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z ; 终边与y 轴非正半轴重合的角的集合为π2π,2k k αα⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭Z ; 终边与y 轴重合的角的集合为ππ,2k k αα⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z ; 终边与坐标轴重合的角的集合为π,2k k αα⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭Z .象限角和终边相同的角的判断及表示方法: 1.已知θ所在的象限,求nθ或nθ(n ∈N *)所在的象限的方法是:将θ的范围用不等式(含有k )表示,然后两边同除以n 或乘以n ,再对k 进行讨论,得到nθ或nθ(n ∈N *)所在的象限.2.象限角的判定有两种方法:一是根据图象,其依据是终边相同的角的思想;二是先将此角化为k ·360°+α(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式,即找出与此角终边相同的角α,再由角α终边所在的象限来判断此角是第几象限角.3.由角的终边所在的象限判断三角函数式的符号,需确定各三角函数的符号,然后依据“同号得正,异号得负”求解. 二、弧度制1.1弧度的角把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. 规定:,ll rα=是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.2.弧度制用“弧度”做单位来度量角的单位制叫做弧度制.比值lr与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.3.弧度与角度的换算180π180πrad ,1rad =57.3,1=rad π180⎛⎫︒=︒≈︒︒ ⎪⎝⎭. 4.弧长公式l r α=,其中α的单位是弧度,l 与r 的单位要统一.角度制下的弧长公式为:π180n rl =(其中n 为扇形圆心角的角度数). 5.扇形的面积公式21122S lr r α==.角度制下的扇形面积公式为:2π360n r S =(其中n 为扇形圆心角的角度数).三、任意角的三角函数 1.定义设α是一个任意角,它的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,点(),P x y 是角α的终边上任意一点,P 到原点的距离()0OP r r =>,那么角α的正弦、余弦、正切分别是sin ,cos ,tan y x y r r xααα===. 注意:正切函数tan y x α=的定义域是ππ,2k k αα⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ,正弦函数和余弦函数的定义域都是R .2.三角函数值在各象限内的符号三角函数值在各象限内的符号口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 3.三角函数线设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M .由三角函数的定义知,点P 的坐标为()cos ,sin αα,即()cos ,sin P αα,其中cos ,sin ,OM MP αα==单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan AT α=.我们把有向线段,,OM MP AT 分别叫做α的余弦线、正弦线、正切线.各象限内的三角函数线如下: 角所在的象限第一象限第二象限第三象限第四象限图形三角函数线的应用:1.利用三角函数的定义求角的三角函数值,需确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x 、纵坐标y 、该点到原点的距离r .2.利用三角函数线解三角不等式的步骤:①确定区域的边界;②确定区域;③写出解集.3.已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.4.三角函数值的符号及角的位置的判断.已知一角的三角函数值(sin α,cos α,tan α)中任意两个的符号,可分别确定出角的终边所在的可能位置,二者的交集即为该角的终边位置.注意终边在坐标轴上的特殊情况4.特殊角的三角函数值补充:sin15cos 75,sin 75cos15,︒=︒=︒=︒=tan152,tan 752︒=︒=+ 四、同角三角函数的基本关系式 1.平方关系22sin cos 1αα+=.2.商的关系sin cos tan ααα=. 3.同角三角函数基本关系式的变形(1)平方关系的变形:2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-;(2)商的关系的变形:sin sin tan cos ,cos tan αααααα=⋅=; (3)2222111tan 1,1cos sin tan αααα-=-=.同角三角函数基本关系式的应用:1.利用22sin +cos 1αα=可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin cos tan ααα=可以实现角α的弦切互化.2.sin ,cos αα的齐次式的应用:分式中分子与分母是关于sin ,cos αα的齐次式,或含有22sin ,cos αα及sin cos αα的式子求值时,可将所求式子的分母看作“1”,利用“22sin +cos 1αα=”代换后转化为“切”后求解.二、考向题型研究二: 三角恒等变换(2017新课标I 卷T15文科)已知α∈(0,),tanα=2,则cos (α﹣)=.(2016新课标I 卷T14文科)已知θ是第四象限角,且sin(θ+π4)=35,则tan(θ-π4)= .(2010新课标I 卷T14文科)已知α为第二象限的角,3sin 5a =,则tan 2α= .(2014新课标Ⅰ卷T8理科)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则( )A. 3α﹣β= B .3α+β= C. 2α﹣β= D.2α+β=B.(2010新课标I 卷T14理科)已知α为第三象限的角,3cos 25α=-,则tan(2)4πα+= .1.三角函数的诱导公式“奇变偶不变,符号看象限”,其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变指函数名称的变化.*诱导公式的应用①求值:负化正,大化小,化到锐角为终了. ②化简:统一角,统一名,同角名少为终了. *诱导公式的应用:1.应用诱导公式,重点是“函数名称”与“正负号”的正确判断.求任意角的三角函数值的问题,都可以通过诱导公式化为锐角三角函数的求值问题,具体步骤为“负角化正角”→“正角化锐角”→求值. 2.使用诱导公式时一定要注意三角函数值在各象限的符号,特别是在具体题目中出现类似πk α±的形式时,需要对k 的取值进行分类讨论,从而确定出三角函数值的正负. 3.利用诱导公式化简三角函数式的思路: (1)分析结构特点,选择恰当公式; (2)利用公式化成单角三角函数; 4.巧用相关角的关系能简化解题的过程. 常见的互余关系有π3α-与π6α+,π3α+与π6α-,π4α+与π4α-等; 常见的互补关系有π3θ+与2π3θ-,π4θ+与3π4θ-等. 2..两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)()C αβ-:cos()αβ-=cos cos sin sin αβαβ+(2)()C αβ+:cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-(3)()S αβ+:sin()αβ+=sin cos cos sin αβαβ+(4)()S αβ-:sin()αβ-=sin cos cos sin αβαβ-(5)()T αβ+:tan()αβ+=tan tan π(,,π,)1tan tan 2k k αβαβαβαβ++≠+∈-Z(6)()T αβ-:tan()αβ-=tan tan π(,,π,)1tan tan 2k k αβαβαβαβ--≠+∈+Z3.二倍角公式(1)2S α:sin2α=2sin cos αα(2)2C α:cos2α=2222cos sin 12sin 2cos 1αααα-=-=- (3)2T α:tan 2α=22tan πππ(π,)1tan 224k k k αααα≠+≠+∈-Z 且4.公式的常用变形(1)tan tan tan()(1tan tan )αβαβαβ±=±m ;tan tan tan tan tan tan 11tan()tan()αβαβαβαβαβ+-=-=-+-(2)降幂公式:21cos 2sin 2αα-=;21cos 2cos 2αα+=;1sin cos sin 22ααα= (3)升幂公式:21cos 22cos αα+=;21cos 22sin αα-=;21sin 2(sin cos )ααα+=+;21sin 2(sin cos )ααα-=-(4)辅助角公式:sin cos a x b x +)x ϕ=+,其中cos ϕϕ==tan baϕ=5.半角公式(1)sin2α=(2)cos2α=(3)tan2α=sin 1cos 1cos sin αααα-==+【注】此公式不用死记硬背,可由二倍角公式推导而来,如下图: 6.公式的常见变形(和差化积、积化和差公式) (1)积化和差公式:1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-;1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ=-+--;1sin cos [sin()sin()]2αβαβαβ=++-;1cos sin [sin()sin()]2αβαβαβ=+--.(2)和差化积公式:sin sin 2sincos22αβαβαβ+-+=;sin sin 2cossin22αβαβαβ+--=;cos cos 2coscos22αβαβαβ+-+=;cos cos 2sinsin22αβαβαβ+--=-.*三角函数的求值问题1.给角求值给角求值中一般所给出的角都是非特殊角,从表面上来看是很难的,但仔细观察会发现非特殊角与特殊角之间总有一定的关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合公式将非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数,从而得解. 2.给值求值已知三角函数值,求其他三角函数式的值的一般思路: (1)先化简所求式子.(2)观察已知条件与所求式子之间的联系(从三角函数名及角入手). (3)将已知条件代入所求式子,化简求值. 3.给值求角通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,有以下原则: (1)已知正切函数值,则选正切函数.(2)已知正、余弦函数值,则选正弦或余弦函数.若角的范围是π(0,)2,则选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),则选余弦较好;若角的范围为ππ(,)22-,则选正弦较好. 4.常见的角的变换 (1)已知角表示未知角例如:()()ααββββα=+-=--,()()()()2,2ααβαββαβαβ=++-=+--,(2)αβαβα+=++,(2)αβαβα-=-+,22αβαβα+-=+,22αβαββ+-=-.(2)互余与互补关系 例如:π3π()()π44αα++-=,πππ()()362αα++-=. (3)非特殊角转化为特殊角例如:15°=45°−30°,75°=45°+30°.三、考向题型研究三: 三角函数图像的平移、伸缩和翻折问题(2017新课标I 卷T9理科)已知曲线C 1:y=cosx ,C 2:y=sin (2x+),则下面结论正确的是( )A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2(2016新课标I 卷T6文科)若将函数y =2sin (2x +6π)的图像向右平移14个周期后,所得图像对应的函数为( )A .y =2sin(2x +4π) B .y =2sin(2x +3π) C .y =2sin(2x –4π) D .y =2sin(2x –3π)*y=A sin(ωx+φ)的有关概念*用五点法画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点如下表所示:*函数y=sin x的图象经变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径*图像变换规律:设函数为()y f x =(所涉及参数均为正数)1、函数图像的平移变换:(1)()f x a +:()f x 的图像向左平移a 个单位 (2)()f x a -:()f x 的图像向右平移a 个单位 (3)()f x b +:()f x 的图像向上平移b 个单位 (4)()f x b -:()f x 的图像向下平移b 个单位 2、函数图像的放缩变换:(1)()f kx :()f x 的图像横坐标变为原来的1k(图像表现为横向的伸缩) (2)()kf x :()f x 的图像纵坐标变为原来的k 倍(图像表现为纵向的伸缩) 3、函数图象的翻折变换: (1)()f x :()f x 在x 轴正半轴的图像不变,负半轴的图像替换为与正半轴图像关于y 轴对称的图像(2)()f x :()f x 在x 轴上方的图像不变,x 轴下方的部分沿x 轴向上翻折即可(与原x 轴下方图像关于x 轴对称) *图像变换中要注意的几点:1、如何判定是纵坐标变换还是横坐标变换?在寻找到联系后可根据函数的形式了解变换所需要的步骤,其规律如下: ① 若变换发生在“括号”内部,则属于横坐标的变换 ② 若变换发生在“括号”外部,则属于纵坐标的变换例如:()31y f x =+:可判断出属于横坐标的变换:有放缩与平移两个步骤()2y f x =-+:可判断出横纵坐标均需变换,其中横坐标的为对称变换,纵坐标的为平移变换2、解析式变化与图像变换之间存在怎样的对应?由前面总结的规律不难发现: (1)加“常数”⇔ 平移变换 (2)添“系数”⇔放缩变换 (3)加“绝对值”⇔翻折变换3、多个步骤的顺序问题:在判断了需要几步变换以及属于横坐标还是纵坐标的变换后,在安排顺序时注意以下原则:① 横坐标的变换与纵坐标的变换互不影响,无先后要求 ② 横坐标的多次变换中,每次变换只有x 发生相应变化 ③ 纵坐标的多次变换中,每次变换将解析式看做一个整体进行 例如:()()21y f x y f x =→=+有两种方案方案一:先放缩:()()2y f x y f x =→=,再平移时,将解析式看做一个整体,整体加1,即()()()221y f x y f x =→=+方案二:先平移:()()1y f x y f x =→=+,则再放缩时,若纵坐标变为原来的a 倍,那么()()()11y f x y a f x =+→=+,无论a 取何值,也无法达到()21y f x =+,所以需要对前一步进行调整:平移12个单位,再进行放缩即可(2a =) 四、考向题型研究四:三角函数)sin(φ+=wx A y 的图像和性质(2015新课标I 卷T8文科)函数()cos()f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )A .1(4k π-,3)4k π+,k z ∈B .1(24k π-,32)4k π+,k z ∈ C .1(4k -,3)4k +,k z ∈ D .1(24k -,32)4k +,k z ∈(2019新课标I 卷T11理科).关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]ππ-有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③(2015新课标I 卷T8理科)函数()f x =cos()x ωϕ+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( ) (A )13(,),44k k k Z ππ-+∈ (B )13(2,2),44k k k Z ππ-+∈ (C )13(,),44k k k Z -+∈ (D )13(2,2),44k k k Z -+∈(2011新课标I 卷T11文科)设函数,则f (x )=sin (2x+)+cos (2x+),则( )A .y=f (x )在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称B .y=f (x )在(0,)单调递增,其图象关于直线x=对称C .y=f (x )在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称D .y=f (x )在(0,)单调递减,其图象关于直线x=对称(2016新课标I 卷T12文科)若函数1()sin 2sin 3f x x -x a x =+在(-∞,+∞)单调递增,则a 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-1,13] C .[-,13] D .[-1,-13](2014新课标Ⅰ卷T6理科)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 做直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示为x 的函数f (x ),则y=f (x )在[0,π]的图象大致为( )A .B .C .D .(2012新课标I 卷T9文科)已知ω>0,0ϕπ<<,直线x =4π和x =54π是函数()sin()f x x ωϕ=+图像的两条相邻的对称轴,则ϕ=(A )π4 (B )π3 (C )π2 (D )3π4(2011新课标I 卷T11理科)设函数f (x )=sin (ωx+φ)+cos (ωx+φ)的最小正周期为π,且f (﹣x )=f (x ),则( ) A .f (x )在单调递减B .f (x )在(,)单调递减C .f (x )在(0,)单调递增D .f (x )在(,)单调递增1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)在正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)在余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z)3.函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的性质(1)奇偶性:=k ϕπ时,函数sin()y A x ωϕ=+为奇函数;=2k ϕππ+时,函数sin()y A x ωϕ=+为偶函数.(2)周期性:sin()y A x ωϕ=+存在周期性,其最小正周期为T =2ωπ.(3)单调性:根据y =sin t 和t =x ωϕ+的单调性来研究,由+22,22k x k k ωϕππ-π≤+≤+π∈Z 得单调增区间;由+22,22k x k k ωϕπ3ππ≤+≤+π∈Z 得单调减区间. (4)对称性:利用y =sin x 的对称中心为(,0)()k k π∈Z 求解,令x k k ωϕ+=π(∈)Ζ,求得x .利用y =sin x 的对称轴为()2x k k π=π+∈Z 求解,令+2x k k ωϕπ+=π(∈)Ζ,得其对称轴. 4.函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的物理意义当函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0,[0,)x ∈+∞)表示一个简谐振动量时,则A 叫做振幅,T =2ωπ叫做周期,f =12πT ω=叫做频率,x ωϕ+叫做相位,x =0时的相位ϕ叫做初相. 5、三角函数的综合应用(1)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的定义域均为R ;函数tan()y A x ωϕ=+的定义域均为ππ{|,}2k x x k ϕωωω≠-+∈Z . (2)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的最大值为||A ,最小值为||A -;函数tan()y A x ωϕ=+的值域为R .(3)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的最小正周期为2πω;函数tan()y A x ωϕ=+的最小正周期为πω.(4)对于()sin y A x ωϕ=+,当且仅当()πk k ϕ=∈Z 时为奇函数,当且仅当()ππ2k k ϕ=+∈Z 时为偶函数;对于()cos y A x ωϕ=+,当且仅当()ππ2k k ϕ=+∈Z 时为奇函数,当且仅当()πk k ϕ=∈Z 时为偶函数;对于()tan y A x ωϕ=+,当且仅当()π2k k ϕ=⋅∈Z 时为奇函数.(5)函数()()sin 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式ππ2π2π(22k x k k ωϕ-≤+≤+ )∈Z 来确定,单调递减区间由不等式()π3π2π2π22k x k k ωϕ+≤+≤+∈Z 来确定;函数()()cos 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式()2ππ2πk x k k ωϕ-≤+≤∈Z 来确定,单调递减区间由不等式()2π2ππk x k k ωϕ≤+≤+∈Z 来确定;函数()()tan 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式()ππππ22k x k k ωϕ-<+<+∈Z 来确定.【注】函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+,tan()y A x ωϕ=+(ω有可能为负数)的单调区间:先利用诱导公式把ω化为正数后再求解. (6)函数sin()y A x ωϕ=+图象的对称轴为ππ()2k x k ϕωωω=-+∈Z ,对称中心为π(,0)()k k ϕωω-∈Z ;函数cos()y A x ωϕ=+图象的对称轴为π()k x k ϕωω=-∈Z ,对称中心为ππ(,0)()2k k ϕωωω-+∈Z ;函数tan()y A x ωϕ=+图象的对称中心为π(,0)()2k k ϕωω-∈Z . 【注】函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的图象与x 轴的交点都为对称中心,过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线都为对称轴. 函数tan()y A x ωϕ=+的图象与x 轴的交点和渐近线与x 轴的交点都为对称中心,无对称轴. (7)已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(8)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解. 对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点.(9)求三角函数周期的方法 ①利用周期函数的定义.②利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.6、关于辅助角公式:()sin cos a b αααϕ+=+:sin cos a b αααα⎫+=+⎪⎭② 二找:由221+=,故可看作同一个角的正余弦(称ϕ为辅助角),如cos ϕϕ==)sin cos cos sin sin cos a b ααϕαϕα+=+③ 三合:利用两角和差的正余弦公式进行合角:()sin cos a b αααϕ+=+注意事项:① 在找角的过程中,一定要找“同一个角”的正余弦,因为合角的理论基础是两角和差的正余弦公式,所以构造的正余弦要同角② 此公式不要死记硬背,找角的要求很低,只需同一个角的正余弦即可,所以可以从不同的角度构造角,从而利用不同的公式进行合角, 7、表达式的化简攻略:可化简的表达式多种多样,很难靠列举一一道明,化简往往能够观察并抓住式子的特点来进行操作,所以说几条适用性广的建议: (1)观察式子:主要看三点① 系统:整个表达式是以正余弦为主,还是正切(大多数情况是正余弦),确定后进行项的统一(有句老话:切割化弦)② 确定研究对象:是以x 作为角来变换,还是以x 的表达式(例如2x )看做一个角来进行变换。
全国卷历年高考三角函数及解三角形真题归类分析
(2015-2019年共14套)
三角函数(共20小题)
一、三角恒等变换(6题)
1.(2015年1卷2) =()
(A)(B)(C)(D)
2.(2018年3卷4)若,则
A. B. C. D.
3.(2016年3卷7)若
3
tan
4
α=,则2
cos2sin2
αα
+=()
(A)64
25
(B)
48
25
(C) 1 (D)
16
25
4.(2016年2卷9)若
π3
cos
45
α
⎛⎫
-=
⎪
⎝⎭
,则sin2α=()
(A)7
25
(B)
1
5
(C)
1
5
-(D)
7
25
-
5.(2018年2卷15)已知,,则__________.
6.(2019年2卷10)已知a∈(0,π
2
),2sin2α=cos2α+1,则sinα=()
A. 1
5
3
o o o o
sin20cos10cos160sin10
-
2
-
2
1
2
-
1
2
二、三角函数性质(11题)
1.(2017年3卷6)设函数π
()cos()3
f x x =+,则下列结论错误的是()
A .()f x 的一个周期为2π-
B .()y f x =的图像关于直线8π
3
x =
对称 C .()f x π+的一个零点为π6x =
D .()f x 在π
(,π)2
单调递减 2.(2017年2卷14)函数()23
sin 3cos 4
f x x x =+-(0,
2x π⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦
)的最大值是 . 3.(2015年1卷8)函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为( )
(A )(B ) (C ) (D ) 4.(2018年3卷15)15. 函数
在
的零点个数为________.
5.(2019年2卷9)下列函数中,以
2π为周期且在区间(4π,2
π
)单调递增的是 A. f (x )=│cos 2x │ B. f (x )=│sin 2x │ C. f (x )=cos│x │ D. f (x )= sin│x │
6.(2018年2卷10)若
在
是减函数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
()f x cos()x ωϕ+()f x 13(,),44k k k Z ππ-
+∈13
(2,2),44
k k k Z ππ-+∈13(,),44k k k Z -
+∈13
(2,2),44
k k k Z -+∈
7. (2015年2卷10)如图,长方形ABCD 的边AB=2,BC=1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP=x.将动点P 到A 、B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则f (x )的图像大致为( )
8.(2019年1卷11)关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:
①f (x )是偶函数;②f (x )在区间(
2
π
,π)单调递增;③f (x )在[,]ππ-有4个零点;④f (x )的最大值为2.其中所有正确结论的编号是( ) A. ①②④
B. ②④
C. ①④
D. ①③
9.(2019年3卷12)设函数()f x =sin (5
x ωπ
+
)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点;②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点;③()f x 在(0,10π)单调递增;④ω的取值范围是[1229
510
,),其中所有正确结论的编号是( ) A. ①④
B. ②③
C. ①②③
D. ①③④
10.(2018年1卷16)已知函数
,则
的最小值是_____________.
11.(2016年1卷12)已知函数()sin()(0),2
4
f x x+x π
π
ωϕωϕ=>≤=-
, 为()f x 的零
点,4
x π
=
为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫
⎪⎝⎭
,单调,则ω的最大值为 (A )11????????(B )9?????(C )7????????(D )5 三、三角函数图像变换(3题)
1.(2016年3卷14
)函数sin y x x =-
的图像可由函数sin y x x =+的图像至少向右平移_____________个单位长度得到.
2.(2016年2卷7)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π
12
个单位长度,则平移后图象的对称轴为
(A )()ππ26k x k =
-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212Z k x k =
-∈ (D )()ππ212
Z k x k =+∈ 3.(2017年1卷9)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +
),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移
个单位长度,得到曲线C 2
B .把
C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移
个单位长度,得到曲线C 2
C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个
单位长度,得到曲线C 2
2π
3
π6
π
12
12π
6
D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的
倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移
个单位长度,得到曲线C 2
解三角形(12题,4小题8大题)
一、解三角形(知一求一、知三可解)(6题)
1.(2016年2卷13)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4cos 5A =,5
cos 13
C =,1a =,则b = .
2.(2019年2卷15)△ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π
6,2,3
b a
c B ===,则△ABC 的面积为__________.
3. (2017年2卷17)的内角的对边分别为,已知
. (1)求;
(2)若,的面积为2,求
1
2
π12ABC △,,A B C ,,a b c ()2
sin 8sin 2
B A
C +=cos B 6a c +=ABC △.b
4.(2016年1卷17)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知
2cos (cos cos ).C a B+b A c =
(I )求C ;
(II
)若c ABC =∆
求ABC 的周长.
5. (2017年1卷17)ABC △的内角,,的对边分别为,,,已知的面积为.
A B C a b c ABC
△2
3sin a A
(1)求的值;
(2)若,,求的周长.
6.(2019年1卷17)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设
22
(sin sin)sin sin sin
B C A B C
-=-.
(1)求A;
(2
)若2
b c
+=,求sin C.
sin sin
B C
6cos cos1
B C=3
a=ABC
△
二、解三角形(知二求范围、最值)(2题)
1. (2015年1卷16)在平面四边形ABCD 中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB 的取值范围 .
2.(2019年3卷18)ABC ∆的内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c .已知
sin
sin 2
A C
a b A +=, (1)求B ;
(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围。
三、分割两个三角形的解三角形问题(4题)
1.(2016年3卷8)在ABC △中,π4B
,BC 边上的高等于1
3
BC ,则cos A ( )
(A
(B
(C )10
(D )310
2.(2017年3卷17)的内角的对边分别为 ,已知,
.
(1)求;
(2)设为边上一点,且,求的面积.
3.(2015年2卷17)?ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC,?ABD 是?ADC 面积的2倍。
ABC △,,A B C ,,a b c sin 0A A =a =2b =c D BC AD AC ⊥ABD △
(Ⅰ)求
sin sin B
C
∠∠
(Ⅱ) 若12
AD DC ==
,,求BD 和AC 的长
4.(2018年1卷17)在平面四边形中,,,,.
(1)求;
(2)若,求.。