(数学) 三角函数小题专项练
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三角函数的求值练习题1. 求解以下三角函数的值:a) sin 30° = ?b) cos 45° = ?c) tan 60° = ?d) cot 45° = ?e) sec 30° = ?f) csc 60° = ?解答:a) sin 30° = 0.5b) cos 45° = 0.7071c) tan 60° = √3d) cot 45° = 1e) sec 30° = 2f) csc 60° = 22. 求解以下三角函数的值:a) sin 150° = ?b) cos 210° = ?c) tan 300° = ?d) cot 240° = ?e) sec 120° = ?f) csc 225° = ?解答:a) sin 150° = 0.5b) cos 210° = -0.866c) tan 300° = -√3d) cot 240° = -√3e) sec 120° = -2f) csc 225° = -√23. 求解以下三角函数的值:a) sin π = ?b) cos 0 = ?c) tan π/2 = ?d) cot 3π/4 = ?e) sec 3π/2 = ?f) csc π/4 = ?解答:a) sin π = 0b) cos 0 = 1c) tan π/2 = undefinedd) cot 3π/4 = -1e) sec 3π/2 = undefinedf) csc π/4 = √24. 求解以下三角函数的值:a) sin (π/6)rad = ?b) cos (7π/4)rad = ?c) tan (11π/6)rad = ?d) cot (5π/4)rad = ?e) sec (5π/6)rad = ?f) csc (4π/3)rad = ?解答:a) sin (π/6)rad = 0.5b) cos (7π/4)rad = -0.7071c) tan (11π/6)rad = -√3d) cot (5π/4)rad = -1e) sec (5π/6)rad = -2f) csc (4π/3)rad = -2/√35. 求解以下三角函数的值:a) sin (-45°) = ?b) cos (-π/3) = ?c) tan (-60°) = ?d) cot (-π/4) = ?e) sec (-30°) = ?f) csc (-π/6) = ?解答:a) sin (-45°) = -0.7071b) cos (-π/3) = 0.5c) tan (-60°) = -√3d) cot (-π/4) = -1e) sec (-30°) = 2f) csc (-π/6) = -26. 求解以下三角函数的值:a) sin 75° + cos 75° = ?b) sin 30° * csc 60° = ?c) tan 45° - cos 45° = ?d) cot 180° + sec 0° = ?解答:a) sin 75° + cos 75° = 1 + 0.7071 = 1.7071b) sin 30° * csc 60° = 0.5 * 2 = 1c) tan 45° - cos 45° = 1 - 0.7071 = 0.2929d) cot 180° + sec 0° = -1 + 1 = 0通过以上练习题,我们可以更好地理解三角函数的求值。
高中数学三角函数专项练习题(含答案)一、填空题1.已知函数()f x 在R 上可导,对任意x 都有()()2sin f x f x x --=,当0x ≤时,()1f x '<-,若π2π()33f t f t t ⎛⎫⎛⎫≤-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数t 的取值范围为_________2.设函数()sin f x x π=,()21g x x x =-+,有以下四个结论.①函数()()y f x g x =+是周期函数: ②函数()()y f x g x =-的图像是轴对称图形: ③函数()() y f x g x =⋅的图像关于坐标原点对称: ④函数()()f x yg x =存在最大值 其中,所有正确结论的序号是___________.3.三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,直线PB 与平面ABC 所成角的大小为30,AB =60ACB ∠=︒,则三棱锥P ABC -的外接球的表面积为________.4.给出下列命题:①若函数()f x 的定义域为[]0,2,则函数(2)f x 的定义域为[]0,4; ②函数()tan f x x =在定义域内单调递增;③若定义在R 上的函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,则()f x 是以2为周期的函数;④设常数a ∈R ,函数2log ,04()10,41x x f x x x ⎧<≤⎪=⎨>⎪-⎩若方程()f x a =有三个不相等的实数根1x ,2x ,3x ,且123x x x <<,则312(1)x x x +的值域为[64,)+∞.其中正确命题的序号为_____.5.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 =__________. 6.已知四棱锥P ABCD -的顶点均在球O 的球面上,底面ABCD是正方形,AB =120APB ∠=︒,当AD AP ⊥时,球O 的表面积为______.7.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.将函数()y f x =的图象向右平移4π个单位,得到()y g x =的图象,则下列有关()f x 与()g x 的描述正确的有___________(填序号).①()2sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;②方程()()360,2f x g x x π⎫⎛⎫+∈ ⎪⎪⎝⎭⎭所有根的和为712π;③函数()y f x =与函数()y g x =图象关于724x π=对称. 8.已知ABC 为等边三角形,点G 是ABC 的重心.过点G 的直线l 与线段AB 交于点D ,与线段AC 交于点E .设AD AB λ=,AE AC μ=,则11λμ+=__________;ADE 与ABC 周长之比的取值范围为__________.9.设△A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,n =1,2,3…,若11b c >,1112b c a +=,11,2n n n n n a c a a b +++==,12n n n a bc ++=,则n A ∠的最大值是________________. 10.已知1OB →=,,A C 是以O 为圆心,220BA BC →→⋅=,设平面向量OA →与OB →的夹角为θ(π04θ≤≤),则平面向量OA →在BC →方向上的投影的取值范围是_____.二、单选题11.已知函数()|sin |(0)f x x ωω=>在区间,53ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数ω的取值范围为( ) A .5,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .8,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎛⎤ ⎥⎝⎦12.若函数sin 2y x =与()sin 2y x ϕ=+在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上的图象没有交点,其中()0,2ϕπ∈,则ϕ的取值范围是( )A .[),2ππB .,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .(),2ππD .,213.已知(){}|sin ,A y y n n Z ωϕ==+∈,若存在ϕ使得集合A 中恰有3个元素,则ω的取值不可能是( )A .27π B .25π C .2π D .23π14.如图所示,已知△ABC ,D 是AB 的中点,沿直线CD 将△ACD 翻折成△ACD ',所成二面角A CD B '--的平面角为α,则( )A .A DB α'∠≤ B .A DB α'∠≥C .A CB α∠'≤D .A CB α'∠≥15.已知函数()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,且有()02f ()()1g x f x =-的图象在()0,2π内有5个不同的零点,则ω的取值范围为( )A .5571,2424⎛⎤⎥⎝⎦B .5571,2424⎛⎫ ⎪⎝⎭C .4755,2424⎛⎫ ⎪⎝⎭D .4755,2424⎛⎤ ⎥⎝⎦16.已知函数()132,f x x x R =∈,若当02πθ≤≤时,(sin )(1)0f m f m θ+->恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .0,1 B .,0C .1,D .(),1-∞17.已知双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的两条渐近线分别与抛物线24y x =交于第一、四象限的A ,B 两点,设抛物线焦点为F ,若7cos 9AFB ∠=﹣,则双曲线的离心率为( )A 2B .33C 5D .218.高斯是世界四大数学家之一,一生成就极为丰硕,以他的名字“高斯”命名的成果达110个,属数学家中之最.对于高斯函数[]y x =,[]x 表示不超过实数x 的最大整数,如[]1.71=,[]1.22-=-,{}x 表示x 的非负纯小数,即{}[]x x x =-.若函数{}1log a y x x=-+(0a >且1a ≠)有且仅有3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .(]3,4B .()3,4C .[)3,4D .[]3,419.已知函数2log ,0,(),0,x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩函数()g x 满足以下三点条件:①定义域为R ;②对任意x ∈R ,有()()2g x g x π+=;③当[0,]x π∈时,()sin g x x =.则函数()()y f x g x =-在区间[4,4]ππ-上零点的个数为( ) A .6B .7C .8D .920.若函数()()11,0sin ,0133,1x x x f x x x x ππ⎧-++≤⎪=-<<⎨⎪-≥⎩,满足()()()()()f a f b f c f d f e ====且a 、b 、c 、d 、e 互不相等,则a b c d e ++++的取值范围是( )A .340,log 9⎛⎫ ⎪⎝⎭B .390,log 4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .340,log 3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .330,log 4⎛⎫ ⎪⎝⎭三、解答题21.已知函数()cos f x x =. (1)若,αβ为锐角,5()5f αβ+=-, 4tan 3α=,求cos2α及tan()βα-的值;(2)函数()(2)3g x f x =-,若对任意x 都有2()(2)()2g x a g x a ≤+--恒成立,求实数a 的最大值;(3)已知3()()()=2f f f αβαβ+-+,,(0,)αβπ∈,求α及β的值.22.如图所示,我市某居民小区拟在边长为1百米的正方形地块ABCD 上划出一个三角形地块APQ 种植草坪,两个三角形地块PAB 与QAD 种植花卉,一个三角形地块CPQ 设计成水景喷泉,四周铺设小路供居民平时休闲散步,点P 在边BC 上,点Q 在边CD 上,记PAB α∠=.(1)当4PAQ π∠=时,求花卉种植面积S 关于α的函数表达式,并求S 的最小值;(2)考虑到小区道路的整体规划,要求PB DQ PQ +=,请探究PAQ ∠是否为定值,若是,求出此定值,若不是,请说明理由.23.已知()sin ,2cos a x x =,()2sin ,sin b x x =,()f x a b =⋅ (1)求()f x 的解析式,并求出()f x 的最大值;(2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求()f x 的最小值和最大值,并指出()f x 取得最值时x 的值.24.已知ABC ∆的三个内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,且22b c ac =+, (1)求证:2B C =;(2)若ABC ∆是锐角三角形,求ac的取值范围.25.已知函数()223sin 2cos 2f x x x x =++. (1)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间;(2)求函数()f x 在02π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最大值和最小值.26.已知向量a ,b 满足2sin 4a x x π⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,cos 4b x x π⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,函数()()f x a b x R =⋅∈.(1)求()f x 的单调区间;(2)已知数列()2*11224n n a n f n N ππ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,求{}n a 的前2n 项和2n S .27.已知向量 2(2,22()),(,2a x b ωϕ=+=,其中0,02πωϕ><<.函数()f x a b =⋅的图象过点()1,2B ,点B 与其相邻的最高点的距离为4.(Ⅰ)求函数()f x 的单调递减区间; (Ⅱ)计算()()()12...2017f f f +++的值;(Ⅲ)设函数()()1g x f x m =--,试讨论函数()g x 在区间 [0,3] 上的零点个数. 28.设函数2()cos sin 2f x x a x a =-+++(a ∈R ). (1)求函数()f x 在R 上的最小值;(2)若不等式()0f x <在[0,]2π上恒成立,求a 的取值范围;(3)若方程()0f x =在(0,)π上有四个不相等的实数根,求a 的取值范围.29.函数()()2sin f x x ωϕ=+(其中0,2πωϕ><),若函数()f x 的图象与x 轴的任意两个相邻交点间的距离为2π,且函数()f x 的图象过点()0,1. (1)求()f x 的解析式; (2)求()f x 的单调增区间:(3)求()()2sin f x x ωϕ=+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值域. 30.已知函数()()22sin cos 2sin f x x x x =+- (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调增区间; (3)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦求函数的值域.【参考答案】一、填空题1.π6∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,2.②④3.20π4.③④ 5.46.28π7.①③8. 3 21,32⎡⎢⎣⎦9.π3##60°10.⎡⎢⎣⎦ 二、单选题 11.A 12.A 13.A 14.B 15.A 16.D 17.B 18.C 19.A 20.C 三、解答题21.(1)72cos 2,tan()2511αβα=--=;(2)265-;(3)3παβ== 【解析】 【分析】(1)根据同角三角函数的关系和二倍角的余弦公式可求得cos2α的值,利用二倍角的正切公式、同角三角函数的基本关系以及两角差的正切公式可求解tan()βα-的值;(2)由余弦函数的有界性求得()g x 的值域,再将不等式分离参数,并令()1t g x =-,可得1a t t ≤+对[5,3]t ∈--恒成立.易知函数1y t t=+在[5,3]t ∈--单调递增,求出其最小值,则可得265a ≤-,从而求得a 的最大值; (3)利用和差化积公式(需证明)以及二倍角公式,将该式化简,配凑成22(2coscos)sin 0222αβαβαβ+---+=,再结合,(0,)αβπ∈,即可求出α及β的值.【详解】 解:(1)4tan 3α=,且α为锐角, 4sin 5α∴=,3cos 5α=,22tan 24tan 21tan 7ααα==--则227cos 2cos sin 25ααα=-=-,又()cos()f αβαβ+=+=,αβ为锐角,sin()αβ∴+=,tan()2αβ+=-, tan()tan[()2]βααβα∴-=+-242()tan()tan 227241tan()tan 2111(2)()7αβααβα---+-===+++-⨯-; (2)()(2)3cos 23[4,2]g x f x x =-=-∈--,2()(2)()2g x a g x a ≤+--对任意x 恒成立,即2()2()2(()1)g x g x g x a -+≤-对任意x 恒成立, 令()1[5,3]t g x =-∈--,211t a t t t+∴≤=+对[5,3]t ∈--恒成立,又函数1y t t=+在[5,3]t ∈--单调递增,∴当5t =-时,min 126()5t t +=-,265a ∴≤-,则a 的最大值为265-; (3)3()()()2f f f αβαβ+-+=, 即3cos cos cos()2αβαβ+-+= , cos cos()22αβαβα+-=+coscossinsin2222αβαβαβαβ+-+-=-,cos cos()22αβαββ+-=-coscos+sinsin2222αβαβαβαβ+-+-=,cos cos 2coscos22αβαβαβ+-∴+=,又2cos()2cos12αβαβ++=-,232coscos2cos 12222αβαβαβ+-+∴-+=, 则24cos 4coscos10222αβαβαβ++--+=, 22(2coscos)1cos 0222αβαβαβ+---+-=, 即22(2coscos)sin 0222αβαβαβ+---+=,2cos cos 022sin 02αβαβαβ+-⎧-=⎪⎪∴⎨-⎪=⎪⎩,又0απ<<,0βπ<<, 3παβ∴==.【点睛】本题考查了同角三角函数间的关系,两角和与差的三角函数公式,二倍角余弦和正切公式,不等式恒成立问题,考查了运算能力和转化能力,属于综合性较强的题. 22.(1)S =⎝⎭花卉种植面积0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦];最小值为)100001 (2)PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【解析】 【分析】(1)根据三角函数定义及4PAQ π∠=,表示出,PB DQ ,进而求得,ABP ADQ S S ∆∆.即可用α表示出S 花卉种植面积,(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,,利用正切的和角公式求得()tan αβ+,由PB DQ PQ +=求得,x y 的等量关系.进而求得()tan αβ+的值,即可求得PAQ ∠的值. 【详解】(1)∵边长为1百米的正方形ABCD 中,PAB α∠=,4PAQ π∠=,∴100tan PB α=,100tan 100tan 244DQ πππαα⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴ABP ADQ S S S ∆∆+=花卉种植面积1122AB BP AD DQ =⋅+⋅ 11100100tan 100100tan 224παα⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭()5000cos sin cos ααα==+⎝⎭,其中0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ ∴当sin 214πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,即8πα=时,S)100001=.(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,, 则100100BP x DQ y =-=-,, 在ABP ∆中,100tan 100x α-=,在ADQ ∆中,100tan 100yβ-=, ∴()()()20000100tan tan tan 1tan tan 100x y x y xyαβαβαβ-+++==-⋅+-,∵PB DQ PQ +=,∴100100x y -+-=100200xyx y +=+, ∴()20000100100100002002tan 1100001001002200xy xyxy xy xy αβ⎛⎫-⨯+-⎪⎝⎭+===⎛⎫-⨯+- ⎪⎝⎭, ∴4παβ+=,∴PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【点睛】本题考查了三角函数定义,三角形面积求法,正弦函数的图像与性质应用,正切和角公式的应用,属于中档题.23.(1)()fx 214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1.(2)0x =时,最小值0.38x π=1. 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式、倍角公式和辅助角公式,化简()f x ,再利用三角函数的有界性,即可得答案; (2)利用整体法求出32444x πππ-≤-≤,再利用三角函数线,即可得答案.【详解】(1)()22sin 2sin cos f x x x x =+1cos2sin2x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴sin 214x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,()f x ∴1.(2)由(1)得()214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,32444x πππ∴-≤-≤.sin 214x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭, ∴当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 取最小值0.当242x ππ-=,即38x π=时,()f x 1. 【点睛】本题考查向量数量积、二倍角公式、辅助角公式、三角函数的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体法的应用. 24.(1)证明见解析;(2)(1,2) 【解析】 【分析】(1)由22b c ac =+,联立2222cos b a c ac B =+-⋅,得2cos a c c B =+⋅,然后边角转化,利用和差公式化简,即可得到本题答案; (2)利用正弦定理和2B C =,得2cos 21aC c=+,再确定角C 的范围,即可得到本题答案. 【详解】解:(1)锐角ABC ∆中,22b c ac =+,故由余弦定理可得:2222cos b a c ac B =+-⋅,2222cos c ac a c ac B ∴+=+-⋅,22cos a ac ac B ∴=+⋅,即2cos a c c B =+⋅,∴利用正弦定理可得:sin sin 2sin cos A C C B =+, 即sin()sin cos sin cos sin 2sin cos B C B C C B C C B +=+=+,sin cos sin sin cos B C C C B ∴=+,可得:sin()sin B C C -=,∴可得:B C C -=,或B C C π-+=(舍去),2B C ∴=.(2)2sin sin()sin(2)2cos cos22cos21sin sin sin a A B C C C C C C c C C C++====+=+A B C π++=,,,A B C 均为锐角,由于:3C A π+=,022C π∴<<,04C π<<.再根据32C π<,可得6C π<,64C ππ∴<<,(1,2)ac∴∈ 【点睛】本题主要考查正余弦定理的综合应用,其中涉及到利用三角函数求取值范围的问题. 25.(1)T π=;2,63k k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭ππππ(2)5; -2 【解析】 【分析】(1)根据二倍角公式和辅助角公式化简即可(2)由02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,π求出26x π+的范围,再根据函数图像求最值即可【详解】(1)()2sin 2cos 22cos 232sin 236f x x x x x x x ⎛⎫=++=++=++ ⎪⎝⎭π,22T ππ==,令3222,2,62263x k k x k k ⎛⎫⎛⎫+∈++⇒∈++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭πππππππππ, 即单减区间为2,,63k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭; (2)由702,2666x t x ⎡⎤⎡⎤∈⇒=+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,ππππ,当76πt =时,()f x 的最小值为:-2;当2t π=时,()f x 的最大值为:5【点睛】本题考查三角函数解析式的化简,函数基本性质的求解(周期、单调性、在给定区间的最值),属于中档题26.(1)单调增区间为7,1212k k ππππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,单调减区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈;(2))22n n +【解析】 【分析】(1)由向量数量积的坐标运算可得()2sin 222sin 23f x a b x x x π⎛⎫=⋅=-=+ ⎪⎝⎭, 再利用三角函数单调区间的求法即可得解;(2)由题意可得()()22222221234212n S n n ⎤=-+-+⋅⋅⋅+--⎦,又()()2221241n n n --=-+,则)2442434n S n n =--⨯-⨯-⋅⋅⋅-+,再利用等差数列求和公式即可得解.【详解】解:(1)向量a ,b 满足2sin 4a x x π⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,cos 4b x x π⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,函数()2sin 222sin 23f x a b x x x π⎛⎫=⋅=-=+⎪⎝⎭, 由2222232k x k πππππ-≤+≤+,可得71212k x k ππππ-≤≤-,k Z ∈, 解得()f x 的单调增区间为7,1212k k ππππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,k Z ∈; 单调减区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈.(2)因为22112sin 2244n n a n f n n ππππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()()22222221234212n S n n ⎤=-+-+⋅⋅⋅+--⎦, 又()()2221241n n n --=-+,)2442434n S n n --⨯-⨯-⋅⋅⋅-+,所以())2234122n n n S n n --+==+.【点睛】本题考查了三角函数单调区间的求法及数列中捆绑求和,属中档题. 27.(Ⅰ)[41,43]k k ++,k Z ∈;(Ⅱ)2018;(Ⅲ)详见解析. 【解析】 【分析】(Ⅰ)由数量积的坐标运算可得f (x ),由题意求得ω4π=,再由函数f (x )的图象过点B (1,2)列式求得φ.则函数解析式可求,由复合函数的单调性求得f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=1+sin2x π,可得f (x )是周期为4的周期函数,且f (1)=2,f (2)=1,f (3)=0,f (4)=1.得到f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=4. 进一步可得结论;(Ⅲ)g (x )=f (x )﹣m ﹣12sin x m π=-,函数g (x )在[0,3]上的零点个数,即为函数y =sin2x π的图象与直线y =m 在[0,3]上的交点个数.数形结合得答案.【详解】(Ⅰ)∵a =(2,2cos2(ωx +φ)),b =(22,22-),∴f (x )222222a b =⋅=⨯-⨯cos2(ωx +φ)=1﹣cos2(ωx +φ)), ∴f (x )max =2,则点B (1,2)为函数f (x )的图象的一个最高点. ∵点B 与其相邻的最高点的距离为4,∴242πω=,得ω4π=. ∵函数f (x )的图象过点B (1,2),∴1222cos πϕ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,即sin2φ=1.∵0<φ2π<,∴φ4π=. ∴f (x )=1﹣cos2(44x ππ+)=1+sin2x π,由322222k x k πππππ+≤≤+,得4143k x k +≤≤+,k Z ∈. ()f x ∴的单调递减区间是[41,43]k k ++,k Z ∈.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=1+sin2x π,∴f (x )是周期为4的周期函数,且f (1)=2,f (2)=1,f (3)=0,f (4)=1. ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=4. 而2017=4×504+1,∴f (1)+f (2)+…+f (2017)=4×504+2=2018; (Ⅲ)g (x )=f (x )﹣m ﹣12sin x m π=-,函数g (x )在[0,3]上的零点个数,即为函数y =sin2x π的图象与直线y =m 在[0,3]上的交点个数.在同一直角坐标系内作出两个函数的图象如图:①当m >1或m <﹣1时,两函数的图象在[0,3]内无公共点; ②当﹣1≤m <0或m =1时,两函数的图象在[0,3]内有一个共点; ③当0≤m <1时,两函数的图象在[0,3]内有两个共点. 综上,当m >1或m <﹣1时,函数g (x )在[0,3]上无零点; ②当﹣1≤m <0或m =1时,函数g (x )在[0,3]内有1个零点; ③当0≤m <1时,函数g (x )在[0,3]内有2个零点.【点睛】本题考查三角函数中的恒等变换应用,考查数量积的坐标运算,体现了数形结合的解题思想方法,是中档题.28.(1)2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩(2)(,1)a ∈-∞-(3)12a -<<-【解析】 【分析】(1)通过换元法将函数变形为二次函数,同时利用分类讨论的方法求解最大值; (2)恒成立需要保证max ()0f x <即可,对二次函数进行分析,根据取到最大值时的情况得到a 的范围;(3)通过条件将问题转化为二次函数在给定区间上有两个零点求a 的范围,这里将所有满足条件的不等式列出来,求解出a 的范围. 【详解】解:(1)令sin x t =,[1,1]t ∈-,则2()()1f x g t t at a ==+++,对称轴为2a t =-. ①12a-<-,即2a >,min ()(1)2f x g =-=. ②112a -≤-≤,即22a -≤≤,2min ()()124a a f x g a =-=-++.③12a->,即2a <-,min ()(1)22f x g a ==+. 综上可知,2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩ (2)由题意可知,max ()0f x <,2()()1f xg t t at a ==+++,[0,1]t ∈的图象是开口向上的抛物线,最大值一定在端点处取得,所以有(0)10,(1)220,g a g a =+<⎧⎨=+<⎩故(,1)a ∈-∞-. (3)令sin x t =,(0,)x π∈.由题意可知,当01t <<时,sin x t =有两个不等实数解,所以原题可转化为2()10g t t at a =+++=在(0,1)内有两个不等实数根.所以有201,24(1)0,12(0)10,(1)220,a a a a g a g a ⎧<-<⎪⎪⎪∆=-+>⇒-<<-⎨⎪=+>⎪=+>⎪⎩【点睛】(1)三角函数中,形如2()sin sin f x a x b x c =++或者2()cos cos f x a x b x c =++都可以采用换元法求解函数最值;(2)讨论二次函数的零点的分布,最好可以采用数形结合的方法解决问题,这样很大程度上减少了遗漏条件的可能.29.(1)2sin(2)6y x π=+;(2),,36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;(3)[)2,1-【解析】 【分析】(1)依据题意可得函数周期为π,利用周期公式算出ω,又函数过定点()0,1,即可求出ϕ,进而得出解析式;(2)利用正弦函数的单调性代换即可求出函数()f x 的单调区间;(3)利用换元法,设26t x π=+,结合2sin y t =在5,66t ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上的图象即可求出函数()()2sin f x x ωϕ=+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值域【详解】(1)因为函数()f x 的图象与x 轴的任意两个相邻交点间的距离为2π,所以函数()f x 的周期为π,由2T ππω==,得2ω=,又函数()f x 的图象过点()0,1,所以(0)1f =,即2sin 1=ϕ,而,所以6π=ϕ, 故()f x 的解析式为2sin(2)6y x π=+.(2)由sin y x =的单调增区间是2,2,22k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦可得222262k x k πππππ-+≤+≤+,解得36k x k ππππ-+≤≤+故故函数()f x 的单调递增区间是,,36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(3)设 26t x π=+,,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则5,66t ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭ ,由2sin y t =在5,66t ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上的图象知,当2t π=-时,min 2f =- 当t 趋于6π时,函数值趋于1,故()()2sin f x x ωϕ=+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值域为[)2,1- . 【点睛】本题主要考查正弦型函数解析式的求法,正弦函数性质的应用,以及利用换元法结合图象解决给定范围下的三角函数的范围问题,意在考查学生数学建模以及数学运算能力. 30.(1)π;(2)3[],88k k k Z ππππ-+∈,;(3)[2]-.【解析】 【分析】(1)先化简函数f(x)的解析式,再求函数的最小正周期;(2)解不等式222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,即得函数的增区间;(3)根据三角函数的性质求函数的值域. 【详解】(1)由题得1cos2()1sin 22sin 2cos2)24x f x x x x x π-=+-⋅=++, 所以函数的最小正周期为2=2ππ. (2)令222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,所以3,88k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数的单调增区间为3[],88k k k Z ππππ-+∈,.(3)50,02,2,2444x x x πππππ≤≤∴≤≤∴≤+≤sin(2)1,1)44x x ππ≤+≤∴-≤+≤所以函数的值域为[-. 【点睛】本题主要考查三角恒等变换,考查三角函数的图像和性质,考查三角函数的值域,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.。
三角函数题练习题初三正文:1. 已知一直角三角形,其斜边长为10cm,其中一个锐角的正弦值为0.6,求该锐角的余弦值。
解析:设这个锐角为θ,则根据正弦的定义有sinθ = 对边/斜边,代入已知条件可得对边/10 = 0.6,解得对边长为6cm。
再根据余弦的定义有cosθ = 邻边/斜边,将已知条件代入可得cosθ = 对边/10 = 6/10 = 0.6。
答案:0.62. 已知正弦函数y = sin x 的图像在区间[0, 2π]上有两个最大值点,一个最小值点和一个零点。
求解方程sin x = -0.5 的所有解。
解析:根据正弦函数的图像特点,sin x = -0.5 对应的是函数在负半个周期内的一个最小值点。
根据正弦函数的周期性,在区间[0, 2π]内可以找到一个最小值点,即π + arcsin(-0.5)。
由于正弦函数是一个周期函数,所以在[0, 2π]内,还可以找到一个位于第三象限的解,即2π - arcsin(-0.5)。
所以方程sin x = -0.5 的所有解为x = π + arcsin(-0.5) 和 x = 2π - arcsin(-0.5)。
答案:x = π + arc sin(-0.5) 和x = 2π - arcsin(-0.5)3. 在直角三角形中,已知一条直角边的长度为12cm,另一条直角边的长度为5cm。
求解该三角形斜边与这两条直角边的夹角的正切值。
解析:设斜边与较长直角边的夹角为θ,则根据正切的定义有tanθ = 对边/邻边,代入已知条件可得对边/5 = 12/5,解得对边长为12cm。
所以tanθ = 12/5。
答案:12/54. 已知角A与角B都是锐角,且满足sinA = cosB = 0.8,求解角A 与角B的大小。
解析:根据正弦与余弦的定义可得 sinA = 对边/斜边,cosB = 邻边/斜边。
设三角形的斜边长度为x,根据已知条件可得对边/x = 0.8,邻边/x = 0.8。
专题01 锐角三角函数和特殊角的三角函数(六大类型)【题型1锐角三角函数的概念】【题型2 锐角三角函数的增减性】【题型3特殊角三角函数值】【题型4 同角三角函数的关系】【题型5 互余两角三角函数的关系】【题型6 三角函数的计算】【题型1锐角三角函数的概念】1.(2022秋•道县期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,则tan A 的值为( )A.B.C.D.【答案】B【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,∴tan A=.故选:B.2.(2023•南岗区校级开学)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2BC,则tan B 等于( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:∵∠C=90°,AB=2BC,∴AC===BC,∴tan B===.故选:D.3.(2022秋•路北区校级期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,则cos B的值等于( )A.B.C.D.【答案】A【解答】解:∵∠C=90°,AB=10,AC=8,∴BC==6,∴cos B===.故选:A.4.(2023•新华区校级模拟)在Rt△ABC中,∠C=90°,若c为斜边,a、b 为直角边,且a=5,b=12,则sin A的值为( )A.B.C.D.【答案】B【解答】解:在Rt△ABC中,c===13,sin A=.故选:B.5.(2023•陈仓区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=8,BC=10,则sin B的值是( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=8,BC=10,∴AC=,∴sin B===,故选:C .6.(2023•虹口区一模)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =1,BC =2,那么cos A 的值为( )A .B .2C .D .【答案】C【解答】解:在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =1,BC =2,由勾股定理,得AB ==.由锐角的余弦,得cos A ===.故选:C .7.(2023•金山区一模)在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4,BC =3,则∠B 的正切值等于( )A .B .C .D .【答案】A【解答】解:∵∠ACB =90°,AC =4,BC =3,∴tan B ==.故选:A .8.(2023•长宁区一模)在△ABC 中,∠C =90°,已知AC =3,AB =5,那么∠A 的余弦值为( )A .B .C .D .【答案】C【解答】解:在Rt △ABC 中,AC =3,AB =5,故选:C.【题型2 锐角三角函数的增减性】9.(2023•未央区校级三模)若tan A=2,则∠A的度数估计在( )A.在0°和30°之间B.在30°和45°之间C.在45°和60°之间D.在60°和90°之间【答案】D【解答】解:∵tan45°=1,tan60°=,而tan A=2,∴tan A>tan60°,∴60°<∠A<90°.故选:D.10.(2022秋•惠山区校级期中)已知∠A为锐角,且tan A=3,则∠A的取值范围是( )A.0°<∠A<30°B.30°<∠A<45°C.45°<∠A<60°D.60°<∠A<90°【答案】D【解答】解:tan30°=,tan45°=1,tan60°=,∵tan A=3,∴3,又∵一个锐角的正切值随锐角度数的增大而增大,∴60°<∠A<90°,故选:D.11.(2021秋•淮北月考)已知角α为△ABC的内角,且cosα=,则α的取值范围是( )A.0°<α<30°B.30°<α<45°C.45°<α<60°D.60°<α<90°【答案】C【解答】解:∵cos60°=,cos45°=,∴cos60°<cosα<cos45°,∴45°<α<60°,故选:C.【题型3特殊角三角函数值】12.(2022秋•嵊州市期末)已知tan A=,∠A是锐角,则∠A的度数为( )A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】A【解答】解:∵,且∠A是锐角,∴∠A=30°,故选:A.13.(2023•河西区模拟)计算2cos30°的结果为( )A.B.1C.D.【答案】C【解答】解:∵cos30°=,∴2cos30°=2×=.故选:C.14.(2023•肃州区三模)sin60°的相反数( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:∵sin60°=,∴sin60°的相反数是﹣.故选:C.15.(2023•高州市一模)在Rt△ABC中,∠C=90°,若cos A=,则∠A的大小是( )A.30°B.45°C.60°D.75°【答案】C【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∴∠A为锐角,∵cos A=,∴∠A=60°,故选:C.16.(2023•南开区二模)下列三角函数中,结果为的是( )A.cos30°B.tan30°C.sin60°D.cos60°【答案】D【解答】解:A.cos30°=,不符合题意;B.tan30°=,不符合题意;C.sin60°=,不符合题意;D.cos60°=sin30°=,符合题意.故选:D.17.(2023•河西区一模)cos60°的值等于( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:cos60°=,故选:D.18.(2023•东莞市校级一模)已知∠A为锐角且tan A=,则∠A=( )A.30°B.45°C.60°D.不能确定【答案】C【解答】解:∵∠A为锐角,tan A=,∴∠A=60°.故选:C.19.(2023•迎泽区校级二模)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=1,AC=,那么∠B的度数是( )A.15°B.45°C.30°D.60°【答案】D【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,∵tan B===,∴∠B=60°,故选:D.【题型4 同角三角函数的关系】20.(2023•泉港区模拟)已知∠A是锐角△ABC的内角,,则cos A的值是( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:由勾股定理可得sin2A+cos2A=1,∵,∴()2+cos2A=1,∴cos2A=,∴cos A=或cos A=﹣(舍去),故选:C.21.(2022秋•日照期末)若α为锐角,且sinα=,则tanα为( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:由α为锐角,且sinα=,得cosα===,tanα===,故选:D.22.(2022秋•桐柏县期末)已知在Rt△ABC中,∠C=90°.若sin A=,则cos A等于( )A.B.C.D.1【答案】A【解答】解:∵sin2A+cos2A=1,sin A=,∴+cos2A=1,∵∠A为锐角,∴cos A=.故选:A.23.(2022秋•滦州市期中)在Rt△ABC中,∠C=90°,,则cos A=( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,=,可设BC=4k,则AB=5k,由勾股定理得,AC==3k,∴cos A==,故选:C.24.(2023•钟楼区校级模拟)在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=,则cos A 等于( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:如图:设BC=5x,∵tan A=,∴AC=12x,AB==13x,∴cos A===.故选:D.25.(2023秋•二道区校级月考)在Rt△ABC中,∠C=90°,若cos A=,则sin A的值为 .【答案】.【解答】解:∵sin2A+cos2A=1,又∵,∴,∴sin A=或(舍去),故答案为:.【题型5 互余两角三角函数的关系】26.(2023秋•肇源县校级月考)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则tan B的值为( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:在Rt△ABC中,∵∠C=90°,,∴,设BC=12x,则AB=13x,,∴,故选:D.27.(2023•二道区校级模拟)在Rt△ABC中,AC≠BC,∠C=90°,则下列式子成立的是( )A.sin A=sin B B.sin A=cos B C.tan A=tan B D.cos A=tan B 【答案】B【解答】解:A、sin A=,sin B=,sin A≠sin B,故不符合题意;B、sin A=,cos B=,sin A=cos B,故B符合题意;C、tan A=,tan B=,tan A≠tan B,故不符合题意;D、cos A=,tan B=,则cos A≠tan B,故不符合题意;故选:B.28.(2023秋•东阿县校级月考)在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则cos B 的值为( )A.B.C.D.【答案】B【解答】解:∵cos B=,sin A==,∴cos B=.故选:B.29.(2022秋•双牌县期末)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则tan B 的值为( )A.B.C.D.【答案】D【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,∴sin A==,∴设BC=4a,AB=5a,∴AC===3a,∴tan B==,故选:D.30.(2023•新邵县校级一模)已知△ABC中,∠A=90°,tan B=,则sin C= .【答案】.【解答】解:如图.∵∠A=90°,tan B=,∴设AC=x,则AB=2x.∴BC==.∴sin C=.故答案为:.31.(2023•未央区校级二模)在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则tan B 的值为 .【答案】.【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,∴sin A==,∴设BC=3a,AB=5a,∴AC===4a,∴tan B===.故答案为:.【题型6 三角函数的计算】32.(2023春•江岸区校级月考)计算:.【答案】1.【解答】解:==2﹣1=1.33.(2022秋•蜀山区校级期末)计算:sin245°+tan60°•cos30°.【答案】2.【解答】解:原式=()2+×=+=2.34.(2023春•朝阳区校级期末)计算:.【答案】见试题解答内容【解答】解:=2×﹣+1﹣×=﹣+1﹣=.35.(2022秋•武功县期末)计算:sin45°+2cos30°﹣tan60°.【答案】见试题解答内容【解答】解:原式=+2×﹣=+﹣=.36.(2022秋•南通期末)计算:tan45°﹣2sin30°+4cos230°.【答案】3.【解答】解:原式==1﹣1+3=3.37.(2022秋•辛集市期末)计算:sin60°•tan30°+.【答案】1.【解答】解:原式==+=1.。
三角函数计算题100道为了简洁起见,我将为您提供100道三角函数计算题的答案,并附上简要的解释。
1. sin(0) = 0正弦函数在角度为0度时的值等于0。
2. cos(0) = 1余弦函数在角度为0度时的值等于13. tan(45) = 1正切函数在角度为45度时的值等于14. csc(30) = 2余切函数在角度为30度时的值等于25. sec(60) = 2正割函数在角度为60度时的值等于26. cot(60) = 1/√3余割函数在角度为60度时的值等于1/√3,其中√3表示根号下37. sin(90) = 1正弦函数在角度为90度时的值等于18. cos(90) = 0余弦函数在角度为90度时的值等于0。
9. tan(0) = 0正切函数在角度为0度时的值等于0。
10. csc(0) = 未定义余切函数在角度为0度时的值未定义。
11. sec(30) = 2/√3正割函数在角度为30度时的值等于2/√3 12. cot(45) = 1余割函数在角度为45度时的值等于1 13. sin(60) = √3/2正弦函数在角度为60度时的值等于√3/2 14. cos(45) = √2/2余弦函数在角度为45度时的值等于√2/2 15. tan(30) = √3/3正切函数在角度为30度时的值等于√3/3 16. csc(45) = √2余切函数在角度为45度时的值等于√2 17. sec(60) = 2正割函数在角度为60度时的值等于2 18. cot(90) = 0余割函数在角度为90度时的值等于0。
19. sin(180) = 0正弦函数在角度为180度时的值等于0。
20. cos(180) = -1余弦函数在角度为180度时的值等于-1 21. tan(120) = √3正切函数在角度为120度时的值等于√3 22. csc(150) = -2余切函数在角度为150度时的值等于-2 23. sec(240) = -2正割函数在角度为240度时的值等于-2 24. cot(270) = 0余割函数在角度为270度时的值等于0。
初中三角函数练习题(经典版)1. 已知直角三角形ABC,其中∠B = 90°,BC = 5cm,AC = 12cm,求∠A和∠C的正弦、余弦和正切值。
解答:根据直角三角形的定义,可以得知:∠A = 90° - ∠C根据正弦定理,可以得知:sin(∠A) = AC / hypotenusecos(∠A) = BC / hypotenusetan(∠A) = sin(∠A) / cos(∠A)代入已知数据,可以计算出:sin(∠A) = 12 / 13 ≈ 0.92cos(∠A) = 5 / 13 ≈ 0.38tan(∠A) ≈ 2.41同理,我们可以计算出:sin(∠C) ≈ 0.38cos(∠C) ≈ 0.92tan(∠C) ≈ 0.412. 已知角A的正弦值sin(∠A) = 0.6,∠A为锐角,求∠A的角度。
解答:根据正弦函数的定义,可以得知:sin(∠A) = opposite / hypotenuse代入已知数据,可以得到:0.6 = opposite / 1解方程,可以得到:opposite ≈ 0.6由于∠A为锐角,因此0° < ∠A < 90°通过查表或计算可以得知:∠A ≈ 36.87°3. 已知∠A = 60°,求sin(∠A)和cos(∠A)的值。
解答:根据正弦函数和余弦函数的定义,可以得知:sin(∠A) = opposite / hypotenusecos(∠A) = adjacent / hypotenuse对于∠A = 60°,可以设置一个等边三角形,即opposite = adjacent = hypotenuse,代入已知数据,可以计算出:sin(∠A) = 0.87cos(∠A) = 0.5...(继续列出更多练题)总结:通过解答以上练习题,我们可以更好地理解和掌握三角函数的概念和计算方法,同时加深对直角三角形的认识。
高中数学三角函数专项练习题(含答案)一、填空题1.如图,点C 为某沿海城市的高速公路出入口,直线BD 为海岸线,512BAC π∠=,BD AB ⊥,BC 是以A 为圆心,半径为1km 的圆弧型小路.该市拟修建一条从C 通往海岸的观光专线CP PQ -(新建道路PQ ,对道路CP 进行翻新),其中P 为BC 上异于B C ,的一点,PQ 与AB 平行,设012PAB θθ5π⎛⎫∠=<<⎪⎝⎭,新建道路PQ 的单位成本是翻新道路CP 的单位成本的2倍.要使观光专线CP PQ -的修建总成本最低,则θ的值为____________.2.设1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于,A B 两点,11||3||AF BF =,若23cos 5AF B ∠=,则椭圆E 的离心率为___________.3.已知正方体1111ABCD A B C D -,点E 是AB 中点,点F 为1CC 的中点,点P 为棱1DD 上一点,且满足//AP 平面1D EF ,则直线AP 与EF 所成角的余弦值为_______.4.平行六面体1111ABCD A B C D -的各棱长均相等,1160BAD DAA A AB ∠=∠=∠=,直线1AC ⋂平面1A BD E =,则异面直线1D E 与AD 所成角的余弦值为_________.5.在ABC 中,记角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,面积为S ,则24Sb ac+的最大值为___________.6.△ABC 中,角A ,B ,C 所对的三边分别为a ,b ,c ,c =2b ,若△ABC 的面积为1,则BC 的最小值是________ .7.在直角平面坐标系xOy 中,12,F F 分别是双曲线()22210y x b b-=>的左、右焦点,过点1F 作圆221x y +=的切线,与双曲线左、右两支分别交于点,A B ,若2||||F B AB =,则b 的值是_________.8.在ABC 中,设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 对应的边,记ABC 的面积为S ,且sin 2sin 4sin b B c C a A +=,则2Sa 的最大值为________. 9.已知函数()()2sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若()f x 的图象关于直线3x π=对称,且在3,164ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调,则ω的最大值是______. 10.平面向量a ,b ,c 满足1a a b c =-==,()222b ac b c b a c +⋅+-=⋅+,1a b b a b b cb⋅+=+⋅,则()2b c-=______.二、单选题11.已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:①()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; ②()f x 的最小正周期可能是2π; ③ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,;④()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 其中所有正确结论的序号是( ) A .①④B .②③C .②④D .②③④12.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是( )A .⎝B .32⎛ ⎝C .⎣D .32⎡⎢⎣13.已知O 是三角形ABC 的外心,若()22AC ABAB AO AC AO m AO AB AC⋅+⋅=,且sin sin B C +=,则实数m 的最大值为( )A .3B .35C .75D .3214.已知02πθ<<,()()cos 1sin 110sin cos f m m m θθθθθ--⎛⎫=+++> ⎪⎝⎭,则使得()f θ有最大值时的m 的取值范围是( )A .1,22⎛⎫⎪⎝⎭B .1,33⎛⎫ ⎪⎝⎭C .[]1,3D .1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.如图,设1F ,2F 是双曲线()22210xy a a-=>的左、右焦点,过点2F 作渐近线的平行线交另外一条渐近线于点A ,若12AF F △的面积为54,离心率满足12e <<,则双曲线的方程为( )A .2215x y -=B .2214x y -=C .2213x y -=D .2212x y -=16.已知,42ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,32ππβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,2sin 3cos 2cos sin αβαβ+=+,则tan()αβ-=( ) A .3B .1C .23+D .32-17.如图,将矩形纸片ABCD 折起一角落()EAF △得到EA F '△,记二面角A EF D '--的大小为π04θθ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,直线A E ',A F '与平面BCD 所成角分别为α,β,则( ).A .αβθ+>B .αβθ+<C .π2αβ+>D .2αβθ+>18.已知函数()*()cos 3f x x πωω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭N ,若函数()f x 图象的相邻两对称轴之间的距离至少为4π,且在区间3(,)2ππ上存在最大值,则ω的取值个数为( ) A .4B .3C .2D .119.高斯是世界四大数学家之一,一生成就极为丰硕,以他的名字“高斯”命名的成果达110个,属数学家中之最.对于高斯函数[]y x =,[]x 表示不超过实数x 的最大整数,如[]1.71=,[]1.22-=-,{}x 表示x 的非负纯小数,即{}[]x x x =-.若函数{}1log a y x x=-+(0a >且1a ≠)有且仅有3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .(]3,4B .()3,4C .[)3,4D .[]3,420.()sin()(0)f x x ωφφ=+>的部分图象如图所示,设P 是图象的最高点,A ,B 是图象与x 轴的交点,若tan 2APB ∠=-,则ω的值为( )A .4π B .3π C .2π D .π三、解答题21.函数()()3sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B ,C 为图象与x 轴的交点,ABC ∆为等边三角形.将函数()f x 的图象上各点的横坐标变为原来的π倍后,再向右平移23π个单位,得到函数()y g x =的图象.(Ⅰ)求函数()g x 的解析式;(Ⅱ)若不等式()23sin 324x m g x m π⋅-≤+对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.22.已知1l ,2l ,3l 是同一平面内自上而下的三条不重合的平行直线.(1)如图1,如果1l 与2l 间的距离是1,2l 与3l 间的距离也是1,可以把一个正三角形ABC 的三顶点分别放在1l ,2l ,3l 上,求这个正三角形ABC 的边长.(2)如图2,如果1l 与2l 间的距离是1,2l 与3l 间的距离是2,能否把一个正三角形ABC 的三顶点分别放在1l ,2l ,3l 上,如果能放,求BC 和3l 夹角θ的正切值并求该正三角形边长;如果不能,试说明理由.(3)如果边长为2的正三角形ABC 的三顶点分别在1l ,2l ,3l 上,设1l 与2l 间的距离为1d ,2l 与3l 间的距离为2d ,求12d d ⋅的取值范围.23.如图,四边形ABCD 是某市中心一边长为4百米的正方形地块的平面示意图. 现计划在该地块上划分四个完全相同的直角三角形(即Rt ,Rt ,Rt ABF BCG CDH 和Rt DAE ),且在这四个直角三角形区域内进行绿化,中间的小正方形修建成市民健身广场,为了方便市民到达健身广场,拟修建4条路,AE ,BF ,CG DH . 已知在直角三角形内进行绿化每1万平方米的费用为10a 元,中间小正方形修建广场每1万平方米的费用为13a 元,修路每1百米的费用为a 元,其中a 为正常数.设FAB θ∠=,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.(1)用θ表示该工程的总造价S ;(2)当cos θ为何值时,该工程的总造价最低?24.函数211()sin 2sin cos cos sin 222f x x x πϕϕϕ⎛⎫=⋅+⋅-+ ⎪⎝⎭,22ππϕ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭其图像过定点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭(1)求ϕ值;(2)将()y f x =的图像左移8π个单位后得到()y g x =,求()g x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大和最小值及此时对应的x 的取值是多少?25.已知函数22()sin 22sin 26144f x x t x t t ππ⎛⎫⎛⎫=---+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,242x ππ⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,最小值为()g t .(1)求当1t =时,求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)求()g t 的表达式; (3)当112t -≤≤时,要使关于t 的方程2()9g t k t =-有一个实数根,求实数k 的取值范围.26.已知函数21()sin 24f x x x =+(1)求()f x 的最小正周期T 和[0,]π上的单调增区间:(2)若2()(1)0n f x m +-⋅>对任意的,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦和*n N ∈恒成立,求实数m 的取值范围.27.已知函数()()()24sin sin cos sin cos sin 142x f x x x x x x π⎛⎫=+++-- ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 的最小正周期; (2)若函数()()()12122g x f x af x af x a π⎡⎤⎛⎫=+---- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在,42ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最大值为2,求实数a 的值.28.设向量a =(2sin 2x cos 2xx ),b =(cos x ,sin x ),x ∈[-6π,3π],函数f (x )=2a •b .(1)若|a b |,求x 的值;(2)若f (x )-m m 的取值范围.29.函数()sin()16f x A x πω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3, 其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π, (1)求函数()f x 的解析式;(2)设π(0,)2α∈,则()22f α=,求α的值30.函数f (x )=A sin (2ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<2π)的部分图象如图所示 (1)求A ,ω,φ的值;(2)求图中a ,b 的值及函数f (x )的递增区间;(3)若α∈[0,π],且f (α)α的值.【参考答案】一、填空题π1.62231164.5652637.1331 8109.1310.2332二、单选题11.B12.A13.D14.A15.B16.D17.A18.C19.C 20.C 三、解答题21.(Ⅰ)()12g x x =(Ⅱ)2,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】(Ⅰ)利用等边三角形的性质,根据已知,可以求出函数的周期,利用正弦型函数的最小正周期公式求出ω,最后根据正弦型函数图象的变换性质求出()y g x =的解析式; (Ⅱ)根据函数()y g x =的解析式,原不等式等价于23cos 3cos 10x m x m +++≥在x ∈R 恒成立,利用换元法,构造二次函数,分类讨论进行求解即可. 【详解】(Ⅰ)点A ABC ∆为等边三角形,所以三角形边长为2,所以24T πω==,解得2πω=,所以()23f x x ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象上各点的横坐标变为原来的π倍后,得到()123h x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向右平移23π个单位,得到()12g x x =.(Ⅱ)()22g x x x ππ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以()223sin 233cos 3cos x g x x m x π⋅-=--,原不等式等价于23cos 3cos 10x m x m +++≥在x ∈R 恒成立. 令cos x t =,[]1,1t ∈-,即23310t mt m +++≥在[]1,1t ∈-上恒成立.设()2331t t mt m ϕ=+++,对称轴2m t =-, 当12m-≤-时,即2m ≥时,()1240m ϕ-=-+≥,解得2m ≤,所以2m =; 当12m-≥时,即2m ≤-时,()1440m ϕ=+≥,解得1m ≥-(舍); 当112m -<-<时,即22m -<<时,231024m m m ϕ⎛⎫-=-++≥ ⎪⎝⎭,解得223m -≤<.综上,实数m 的取值范围为2,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查了正弦型函数的图象变换和性质,考查了利用换元法、构造法解决不等式恒成立问题,考查了数学运算能力.22.(1)2 ;(2)能放,tan θ=;(3)(]0,1 【解析】 【分析】(1)根据,A C 到直线2l 的距离相等,可得2l 过AC 的中点M ,2l AC ⊥,从而求得边长2AC AM =的值.(2)假设能放,设边长为a ,BC 与3l 的夹角θ,不妨设060θ<≤,可得sin 2a θ=,()sin 601a θ-=,两式相比化简可得sin θa 的值,从而得出结论. (3)利用两角和差的正弦、余弦公式化简()124sin 60sin d d θθ⋅=-为()2sin 2301θ+-,再根据正弦函数的定义和值域求出12d d ⋅的取值范围. 【详解】 (1),A C 到直线2l 的距离相等,∴2l 过AC 的中点M , ∴2l AC ⊥, ∴边长22AC AM ==(2)假设能放,设边长为a ,BC 与3l 的夹角θ, 由对称性,不妨设060θ<≤, ∴sin 2a θ=,()sin 601a θ-=,两式相比可得:()sin 2sin 60θθ=-,即sin sin θθθ-,2sin θθ∴=,tan θ∴=,sin θ∴=,故边长3a ==, 综上可得,能放.(3)()1214sin 60sin 4sin sin 2d d θθθθθ⎫⋅=-=-⎪⎪⎝⎭()1cos 2222sin 23012θθθ⎫+=-=+-⎪⎪⎝⎭. 060θ<≤,30230150θ∴<+≤,()1sin 23012θ≤+≤, 所以()02sin 23011θ≤+-≤, 又10d >,20d >,所以(]120,1d d ⋅∈. 【点睛】本题是一道考查三角函数应用的题目,解题的关键是掌握等边三角形的性质以及三角函数的恒等变换,属于中档题.23.(1)()16(13sin 6sin cos )S a θθθθ=+-,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)当3cos 4θ=时,()16()S af θθ=取得最小值 【解析】(1)根据题意可知4sin BF θ=,4cos AF θ=,进而求得Rt ABFS 与EFGH S 正方形再求得总造价S 即可.(2)由(1)有()16(13sin 6sin cos )S a θθθθ=+-,再求导分析函数的单调性与最值即可.【详解】(1)在Rt ABF 中,FAB θ∠=,4AB =,所以4sin BF θ=,4cos AF θ=. 由于Rt ,Rt ,Rt ABF BCG CDH 和Rt DAE 是四个完全相同的直角三角形,所以4sin AE BF CG DH θ====,4(cos sin )EF FG GH HE θθ====-,所以Rt114cos 4sin 8sin cos 22ABFS AF BF θθθθ=⋅⋅=⨯⨯=, 2224(cos sin )16(12sin cos )EFGH S EF θθθθ==-=-正方形.所以()48sin cos 1016(12sin cos )1344sin S a a a θθθθθθ=⨯⨯+-⨯+⨯⨯16[20sin cos (12sin cos )13sin ]a θθθθθ=+-⨯+ 16(13sin 6sin cos )a θθθ=+-,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (2)由(1)记()13sin 6sin cos f θθθθ=+-,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.则22232()cos 6(cos sin )12cos cos 612(cos )(cos )43f θθθθθθθθ'=--=-++=--+. 令()0f θ'=,因为0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3cos 4θ=或2cos 3θ=-(舍).记03cos 4θ=,所以当0(0,)θθ∈时,()0f θ'<,()f θ单调递减; 当0(,)4πθθ∈时,()0f θ'>,()f θ单调递增. 所以当3cos 4θ=时,()f θ取得极小值,也是最小值, 又0a >,所以当3cos 4θ=时,()16()S af θθ=取得最小值. 【点睛】本题主要考查了三角函数在几何中的运用,同时也考查了求导分析函数最值的方法,属于难题. 24.(1)0ϕ=(2)当4x π=时,min ()4g x =;当8x π=-时,max 1()2g x =【解析】 【分析】(1)先将函数表达式结合降幂公式化简可得()1cos(2)2f x x ϕ=-,结合函数过点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭和,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭即可求解具体ϕ值; (2)根据函数图像平移法则先求得1()cos 224g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦求得32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,再结合余弦函数性质即可求解 【详解】(1)11cos 21()sin 2sin cos cos 222x f x x ϕϕϕ+=⋅+⋅- 11sin 2sin cos 2cos 22x x ϕϕ=⋅+⋅ 1cos(2)2x ϕ=- 又图像过点1,64π⎛⎫ ⎪⎝⎭,11cos 423πϕ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭ 233k ππϕπ∴-=+或2()3k k Z ππ-+∈ 又,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,0ϕ∴= (2)由(1)知1()cos 22f x x =, 11()cos 2cos 22824g x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦当3244x ππ+=时,即4x π=时,min ()4g x = 当204x π+=时,即8x π=-时,max 1()2g x = 【点睛】本题考查三角函数表达式的化简求值,降幂公式的使用,两角差的余弦公式的逆用,在具体区间函数最值的求解,属于中档题25.(1)4-(2)22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩(3)--22∞⋃+∞(,)(,) 【解析】【分析】(1)直接代入计算得解;(2)先求出1sin(2)[,1]42x π-∈-,再对t 分三种情况讨论,结合二次函数求出()g t 的表达式;(3)令2()()9h t g t k t =-+,即2()(6)t 10h t k =-++有一个实数根,利用一次函数性质分析得解.【详解】(1)当1t =时,2()sin 22sin 2444f x x t x ππ⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以48f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (2)因为[,]242x ∈ππ,所以32[,]464x πππ-∈-,所以1sin(2)[,1]42x π-∈- 2()[sin(2)]614f x x t t π=---+([,]242x ∈ππ) 当12t <-时,则当1sin(2)42x π-=-时,2min 5[()]54f x t t =-+ 当112t -≤≤时,则当sin(2)4x t π-=时,min [()]61f x t =-+ 当1t >时,则当sin(2)14x π-=时,2min [()]82f x t t =-+ 故22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩(3)当112t -≤≤时,()61g t t =-+,令2()()9h t g t k t =-+即2()(6)t 10h t k =-++ 欲使2()9g t kt =-有一个实根,则只需1()02(1)0h h ⎧-≤⎪⎨⎪≥⎩或1()02(1)0h h ⎧-≥⎪⎨⎪≤⎩ 解得-2k ≤或2k ≥.所以k 的范围:--22∞⋃+∞(,)(,). 【点睛】本题主要考查三角函数的范围的计算,考查二次函数的最值的求法和方程的零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,属于中档题.26.(1) T=π,单调增区间为50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2) ∅ 【解析】【分析】(1)化简函数得到1()sin 223f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再计算周期和单调区间. (2)分情况n 的不同奇偶性讨论,根据函数的最值得到答案.【详解】解:(1)函数21()sin 24f x x x =11cos 2sin 242x x +=11sin 22sin 2423x x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭故()f x 的最小正周期22T ππ==. 由题意可知:222232k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈ 解得:51212k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈ 因为[0,]x π∈,所以()g x 的单调增区间为50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)由(1)得1()sin 223f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭∵,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦∴2,36x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, ∴1sin 21,32x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,12()1,2f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦若2()(1)0n f x m +-⋅>对任意的,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦和*n N ∈恒成立, 则2()(1)n f x m +-⋅的最小值大于零.当n 为偶数时,10m -+>,所以,1m当n 为奇数时,10m -->,所以,1m <-综上所述,m 的范围为∅.【点睛】本题考查了三角函数化简,周期,单调性,恒成立问题,综合性强,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.27.(1) 2T π=;(2)2a =-或6a =【解析】【分析】(1)根据二倍角公式进行整理化简可得()2sin f x x =,从而可得最小正周期;(2)将()g x通过换元的方式变为21112y t at a =-+--,1t ≤;讨论对称轴的具体位置,分别求解最大值,从而建立方程求得a 的值.【详解】(1)()2221cos sin cos sin 12f x x x x x π⎡⎤⎛⎫=-++-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ()222sin sin 12sin 12sin x x x x =++--=∴最小正周期2T π=(2)()1sin2sin cos 12g x a x a x x a =+--- 令sin cos x x t -=,则()22sin 21sin cos 1x x x t =--=-22221111122242a a y t at a t at a t a ⎛⎫∴=-+--=-+-=--+- ⎪⎝⎭sin cos 4t x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭由42x ππ-≤≤得244x πππ-≤-≤ 1t ≤①当2a <a <-当t =max 122y a ⎫=--⎪⎭由1222a ⎫--=⎪⎭,解得()817a ==->-)②当12a ≤,即2a -≤时 当2a t =时,2max 142a y a =- 由21242a a -=得2280a a --=,解得2a =-或4a =(舍去) ③当12a >,即2a >时 当1t =时,max 12a y =-,由122a -=,解得6a = 综上,2a =-或6a =【点睛】本题考查正弦型函数最小正周期的求解、利用二次函数性质求解与三角函数有关的值域问题,解题关键是通过换元的方式将所求函数转化为二次函数的形式,再利用对称轴的位置进行讨论;易错点是忽略了换元后自变量的取值范围.28.(1)π4x =;(2)2⎤⎦. 【解析】【分析】(1)根据|a |=b |,利用化简函数化简解得x 的值;(2根据f (x )=2a •b .结合向量的坐标运算,根据x ∈[6π-,3π],求解范围,)﹣f (x )﹣m ≤m 的取值范围.【详解】解:(1)由|a b |,可得222a b =;即4sin 2x =2(cos 2x +sin 2x )即sin 2x =12;∴sin x = ∵x ∈[-6π,3π], ∴x =4π(2)由函数f (x )=2a •b =2sin2x 2x=sin2x +1122-cos2x )=sin2x x (2x -3π)∵x ∈[-6π,3π], ∴2x -3π∈[-23π,3π],2≤2sin (2x -3π)要使f (x )-m则2m m ⎧-≤⎪⎨≥⎪⎩2m ≤故得m 的取值范围是2].【点睛】本题考查三角函数的化简能力和向量的运算,考查转化思想以及计算能力.29.(1)()2sin(2) 1.6f x x π=-+;(2)3π. 【解析】【详解】(1)由三角函数性质得,最大值为A+1=3,∴A=2, 周期2222πππωω⨯==⇒=,∴f (x )=2sin (2x-6π)+1(2)π(0,)2α∈,f (2α)=2 ∴2sin (22α⨯-6π)+1=2,得sin (α-6π)=12,α=3π 30.(1)π2,1,6A ωϕ===;(2)7π,112a b =-=,递增区间为()πππ,π36k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(3)π24或7π24. 【解析】【分析】(1)利用函数图像可直接得出周期T 和A ,再利用=2T πω,求出ω, 然后利用待定系数法直接得出ϕ的值.(2)通过第一问求得的值可得到()f x 的函数解析式,令()=0f x ,再根据a 的位置确定出a 的值;令0x =得到的函数值即为b 的值;利用正弦函数单调增区间即可求出函数的单调增区间.(3)令()f α=0απ,即可求得α的取值. 【详解】解:(1)由图象知A =2,34T =512π-(-3π)=912π, 得T =π, 即22πω=2,得ω=1, 又f (-3π)=2sin[2×(-3π)+φ]=-2, 得sin (-23π+φ)=-1, 即-23π+φ=-2π+2k π, 即ω=6π+2k π,k ∈Z , ∵|φ|<2π, ∴当k =0时,φ=6π, 即A =2,ω=1,φ=6π; (2)a =-3π-4T =-3π-4π=-712π, b =f (0)=2sin 6π=2×12=1, ∵f (x )=2sin (2x +6π), ∴由2k π-2π≤2x +6π≤2k π+2π,k ∈Z , 得k π-3π≤x ≤k π+6π,k ∈Z ,即函数f (x )的递增区间为[k π-3π,k π+6π],k ∈Z ;(3)∵f (α)=2sin (2α+6π)即sin (2α+6π) ∵α∈[0,π],∴2α+6π∈[6π,136π], ∴2α+6π=4π或34π, ∴α=24π或α=724π.【点睛】关于三角函数图像需记住:两对称轴之间的距离为半个周期;相邻对称轴心之间的距离为半个周期; 相邻对称轴和对称中心之间的距离为14个周期. 关于正弦函数单调区间要掌握: 当2,222x k k ππωϕππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦时,函数单调递增; 当32+,222x k k ππωϕππ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦时,函数单调递减.。
三角函数1.已知21)4tan(=+απ,(1)求αtan 的值;(2)求αα2cos 1cos 2sin 2+-a 的值。
2.求证:xxx x x x tan 1tan 1sin cos cos sin 2122-+=-+3.已知1cot tan sin 2),2,4(,41)24sin()24sin(2--+∈=-⋅+αααππααπαπ求的值.4.设m 为实数,且点()0tan ,αA ,()0tan ,βB 是二次函数()()2322-+⋅-+=m x m mx x f 图像上的点.(1)确定m 的取值范围(2)求函数()βα+=tan y 的最小值.5.已知21)4tan(=+απ,(1)求αtan 的值;(2)求ααα222cos 1cos sin +-的值.6.设函数)()(x f +⋅=,其中a =(sinx,-cosx),=(sinx,-3cosx),c =(-cosx,sinx),x ∈R ;(1) 求函数f(x)的最大值和最小正周期;(2) 将函数y =f(x)的图象按向量平移,使平移后的图象关于坐标原点成中心对称,求||最小的.7.在△ABC 中,sinA(sinB +cosB)-sinC =0,sinB +cos2C =0,求角A 、B 、C 的大小.8.设f (x)=cos2x +23sinxcosx 的最大值为M ,最小正周期为T .⑴ 求M 、T .⑵ 若有10个互不相等的函数x i 满足f (x i )=M ,且0<x i <10π,求x 1+x 2+…+x 10的值.9.已知f (x)=2sin(x +2θ)cos(x +2θ)+23cos 2(x +2θ)-3。
⑴ 化简f (x)的解析式。
⑵ 若0≤θ≤π,求θ使函数f (x)为偶函数。
⑶ 在⑵成立的条件下,求满足f (x)=1,x ∈[-π,π]的x 的集合。
10.已知函数)(x f =2cos 2x +23sinx cosx +1.(1) 若x ∈[0,π]时,)(x f =a 有两异根,求两根之和;(2) 函数y =)(x f ,x ∈[6π,67π]的图象与直线y =4围成图形的面积是多少?11.已知函数2()4sin 2sin 22f x x x x R =+-∈,。
2023-2024学年高考数学三角函数小专题一、单选题1.函数的最小正周期为( )()2sin 222sin 4f x x xπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭A .B .C .D .π2ππ42π2.若,则等于( )sin tan 0x x ⋅<1cos2x +A .B .C .D .2cos x 2cos x -2sin x 2sin x-3.已知,均为锐角,则( )251cos ,tan()53ααβ=-=-,αββ=A .B .C .D .5π12π3π4π64.将函数的图象平移后所得的图象对应的函数为,则进行的平移πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭cos 2y x =是( )A .向左平移个单位B .向右平移个单位C .向右平移个单位π12π6π12D .向左平移个单位π65.若,则( )1cos 63πα⎛⎫-=⎪⎝⎭sin 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .B .C .D .42979429-79-6.设函数,其图象的一条对称轴在区间内,且的()3sin cos (0)f x x x ωωω=+>ππ,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦()f x 最小正周期大于,则的取值范围为( )πωA .B .C .D .1,12⎛⎫⎪⎝⎭()0,2[)1,2()1,27.已知,且,求( )π4sin 45α⎛⎫+= ⎪⎝⎭π3π44<<αcos α=A .B .C .D .2106222610A .函数的图像可由()f xB .函数在区间()f xC .函数的图像关于直线()f xC .D .o o2sin15sin 75o oo otan 30tan151tan 30tan15+-11.已知函数的图像关于直线对称,函数关于点对称,则下列说(21)f x +1x =(1)f x +(1,0)法不正确的是( )A .B .4为的周期(1)(1)f x f x -=+()f x C .D .(1)0f =()32f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭12.已知函数的图象关于直线对称,则( )ππ()sin(3)()22f x x ϕϕ=+-<<π4x =A .函数为奇函数π()12f x +B .函数在上单调递增()f x ππ[,]126C .若,则的最小值为12|()()|2f x f x -=12||x x -2π3D .将函数图象上所有点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象()f x 13sin()y x ϕ=+三、填空题13.计算:=.tan 73tan1933tan 73tan13︒︒︒︒--14.已知,,则 .1sin cos 5αα+=-()0,πα∈tan α=15.已知函数的最小正周期为,则.π()2sin()(0)3f x x ωω=+>4πω=16.已知函数,则函数的对称轴的方程为22()2cos 43sin cos 2sin f x x x x x =+-()f x .答案:1.B【分析】把函数化成的形式,利用公式求函数的最小正周期.()sin y A x ωϕ=+2πT ω=【详解】因为()2sin 222sin 4f x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()22sin 2cos 221cos 222x x x =---.22sin 2cos 2222x x =+-πsin 224x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭所以,函数的最小正周期为.2ππ2T ==故选:B 2.B【分析】先由已知条件判断的符号,然后对配凑升幂公式即可.cos x 1cos2x +【详解】由题知:2sin sin tan 00cos 0cos xx x x x ⋅<⇒<⇒<.21cos21cos222cos 2cos 2cos 2xx x x x++=⨯===-故选:B.3.C【分析】由两角差的正切公式求解即可.【详解】因为,,,π02α<<25cos 5α=25sin 1cos 5αα=-=,sin 1tan cos 2ααα==,()()()11tan tan 23tan tan 1111tan tan 123ααββααβααβ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭⎡⎤=--===⎣⎦+-⎛⎫+⋅- ⎪⎝⎭所以.π4β=故选:C.4.A【分析】分析各选项平移后的函数解析式,由此作出判断即可.【详解】对于A :向左平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π12,符合;πππsin 2sin 2cos 21232y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦对于B :向右平移个单位可得到,不πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π6ππsin 2sin 2cos 263y x x x ⎡⎤⎛⎫=-+=≠ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦符合;对于C :向右平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π12,不符合;πππsin 2sin 2cos 21236y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦对于D :向左平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π6,不符合;ππ2πsin 2sin 2cos 2633y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选:A.5.D【分析】利用二倍角公式和诱导公式解题.【详解】因为2217cos(2)=cos22cos 121cos(2)366393ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=--=⨯-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以.7sin 2sin 2cos 262339ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=--=-=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选:D 6.C【分析】根据题意,得到,取得对称轴的方程,由的()π2sin()6f x x ω=+ππ,Z 3k x k ωω=+∈k 取值,结合题意,即可求解.【详解】由函数,()π3sin cos 2sin()6f x x x x ωωω=+=+令,可得,πππ,Z 62x k k ω+=+∈ππ,Z3k x k ωω=+∈因为图象的一条对称轴在区间内,可得,可得,ππ,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππππ633k ωω≤+≤131231k k ωω⎧≤+⎪⎨⎪≥+⎩又因为的最小正周期大于,可得,解得,()f x π2ππω>2ω<当且仅当时,解得.0k =ω1≤<2综上可得,实数的取值范围为.ω[1,2)故选:C.7.A【分析】利用平方关系和两角差的余弦公式计算.【详解】因为,所以,,π3π44<<απππ24α<+<2ππ3cos()1sin ()445αα+=--+=-,ππππππ3422cos cos ()cos()cos sin()sin ()44444455210αααα⎡⎤=+-=+++=-+⨯=⎢⎥⎣⎦故选:A.8.B【分析】根据给定的函数图象,结合“五点法”作图求出函数解析式,再根据正弦函数的单调性、对称性,结合三角函数图象的平移变换,逐项判断作答.【详解】由图象可知,,2A =由图,因为,所以,,()10=1sin =2f ϕ⇒π02ϕ<<π=6ϕ()π2sin 6f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由图,则,5π012f ⎛⎫= ⎪⎝⎭5ππ122π,=,12655k k k k ωω⨯+=∈⇒-∈Z Z由图可知,所以,所以,1π5π12002125T ωω=>-⇒<<=2ω()π2sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A ,的图像向左平移个单位得到的sin =2sin2y A x x ω=π6ππ2sin2+=2sin 2+63y x x ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭图象,选项A 不正确;对于B ,由,可得,πππ2π22π,262k x k k -+≤+≤+∈Z ππππ,36k x k k -+≤≤+∈Z则函数的单调递增区间为,则在区间上单调递增,()f x πππ,π,36k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ()f x ππ,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦所以在区间上单调递增,选项B 正确;()f x ππ,312⎡⎤-⎢⎥⎣⎦对于C ,由于,则直线不是函数图象的对称轴,选项π2ππ2sin 12336f ⎛⎫⎛⎫=+=≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π3x =()f x C 不正确;对于D ,由,可得,则函数的图象关于点π2π,6x k k +=∈Zππ,122k x k =-+∈Z ()f x 对称,选项D 不正确.ππ,0,122k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z 故选:B .9.ABD【分析】令,求得,可判定A 不正确;令,求得5π12x =5π3()122f =π8x =-可判定B 不正确;由时,可得,可判定C 正π5π()sin()812f -=-π22π,π,0,π6x -=--()0f x =确;由,结合正弦函数的性质,可判定D 不正确.π7ππ2(,)666x -∈--【详解】对于函数,()sin 26πf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭对于A 中,令,可得,5π12x =5π5ππ2π3()sin(2)sin 1212632f =⨯-==所以函数的图象不关于点中心对称,所以A 不正确;()f x 5π,012⎛⎫⎪⎝⎭对于B 中,令,可得不是最值,π8x =-πππ5π()sin(2)sin()88612f -=-⨯-=-所以函数的图象不关于直线对称,所以B 不正确;()f x π8x =-对于C 中,由,可得,()π,πx ∈-π13π11π2,666x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭当时,可得,π22π,π,0,π6x -=--()0f x =所以在上有4个零点,所以C 正确;()f x ()π,π-对于D 中,由,可得,π[,0]2x ∈-π7ππ2(,)666x -∈--根据正弦函数的性质,此时先减后增,所以D 不正确.()f x故选:ABD.10.BC【分析】由诱导公式先求出的值,然后用三角恒等公式逐一验证即可.11sin(6-π)【详解】由题意有,11ππ1sin sin 662⎛⎫-== ⎪⎝⎭对于A 选项:因为,故A 选项不符合题意;2o o 312cos 151cos3022-==≠对于B 选项:因为,故B 选项符合()o o o o o o o 1cos18cos 42sin18sin 42cos 1842cos 602-=+==题意;对于C 选项:因为,故()()o o o o o o o o 12sin15sin 75cos 7515cos 7515cos 60cos902=--+=-=C 选项符合题意;对于D 选项:因为,故D 选项不符合题意;()o o o o o o otan 30tan151tan 3015tan 4511tan 30tan152+=+==≠-故选:BC.11.CD【分析】根据题意结合函数的对称性可推出函数的周期以及对称轴,从而判断A ,B ;举特例符合题意,验证C ,D 选项,即得答案.【详解】由函数的图像关于直线对称,可得,(21)f x +1x =(2(1)1)(2(1)1)f x f x ++=-+即,即,(32)(32)f x f x +=-(3)(3)f x f x +=-以代换x ,则;1x +(4)(2)f x f x +=-由函数关于点对称,可得,(1)f x +(1,0)(2)(2)0f x f x ++-=结合可得,(4)(2)f x f x +=-(4)(2)f x f x +=-+即,则,即4为的一个周期,B 正确;(2)()f x f x +=-(4)()f x f x +=()f x 又,结合,(2)(2)f x f x +=--(2)()f x f x +=-可得,故,A 正确;(2)()f x f x -=(1)(1)f x f x -=+由以上分析可知函数关于直线对称,且关于点成中心对称,()f x 1x =(2,0)其周期为4,则满足题意,π()sin2f x x=但是,故C 错误;π(1)sin 12f ==说明函数图象关于直线对称,3()2f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭34x =而,即直线不是对称轴,D 错误,33π()sin 148f =≠±34x =π()sin 2f x x =故选:CD 12.AB【分析】利用三角函数的图象与性质结合图象变换一一判定即可.【详解】由题意可知,又,()πππ3πZ π424k k k ϕϕ⨯+=+∈⇒=-+ππ22ϕ-<<故,()ππ,sin 344f x x ϕ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭对于A 项,,由诱导公式知,即函πππsin 3sin 312124f x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦()sin 3sin 3x x -=-数为奇函数,故A 正确;π()12f x +对于B 项,,由正弦函数的图象及性质可知函数在上ππππ[,]30,12644x x ⎡⎤∈⇒-∈⎢⎥⎣⎦()f x ππ[,]126单调递增,故B 正确;对于C 项,易知,若,则与一个取得最大值,一个()max 1f x =12|()()|2f x f x -=()1f x ()2f x 取得最小值,即与相隔最近为半个周期,即的最小值为,故C 错误;1x 2x 12||x x -π23T =对于D 项,由三角函数的伸缩变换可知,函数图象上所有点的横坐标缩小为原来的,()f x 13得到函数的图象,故D 错误.sin(9)y x ϕ=+故选:AB.13.3【分析】由题意由两角差的正切公式即可得解.【详解】由题意.()()tan 73tan133tan 73tan13tan 73131tan 73tan133tan 73tan133︒︒︒︒︒︒︒︒︒︒--=-+-=故.314./34-0.75-【分析】根据同角平方和关系可得,进而根据齐次式即可求解.12sin cos 25αα-=【详解】由可得,故,1sin cos 5αα+=-112sin cos 25αα+=12sin cos 25αα-=又,解得或,222sin cos tan 12sin cos sin cos tan 125αααααααα-===++3tan 4α=-4tan 3α=-由于,,故,12sin cos 025αα-=<()0,πα∈sin 0,cos 0αα><又,故,因此,1sin cos 05αα+=-<sin cos αα<tan 1α<故,3tan 4α=-故34-15./120.5【分析】利用正弦函数的周期公式即可得解.【详解】因为的最小正周期为,π()2sin()(0)3f x x ωω=+>4π所以,则.2π2π4πT ωω===ω=12故答案为.1216.ππ(Z)62kx k =+∈【分析】先利用三角函数恒等变换公式对函数化简变形,然后由可求得ππ2π(Z)62x k k +=+∈答案.【详解】22()2cos 43sin cos 2sin 1cos 223sin 2cos 21f x x x x x x x x =+-=+++-,π23sin 22cos 24sin 26x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭令,解得:.ππ2π(Z)62x k k +=+∈ππ(Z)62k x k =+∈故ππ(Z)62kx k =+∈。
三角函数的图像与性质专项训练一、单选题1.(23-24高一上·浙江宁波·期末)为了得到πsin 53y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只要将函数sin 5y x =的图象()A .向左平移π15个单位长度B .向右平移π15个单位长度C .向右平移π3个单位长度D .向左平移π3个单位长度2.(23-24高一上·浙江丽水·期末)已知函数()()2sin f x x ωϕ=+的图象向左平移π6个单位长度后得到函数π2sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,则ϕ的一个可能值是()A .0B .π12C .π6D .π33.(23-24高一下·浙江杭州·期末)为了得到函数()sin2f x x =的图象,可以把()cos2g x x =的图象()A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度4.(23-24高一上·浙江宁波·期末)已知函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭.若π8f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数,π8f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数,且()f x 在π0,6⎛⎫⎪⎝⎭上没有最小值,则ω的最大值是()A .2B .6C .10D .145.(23-24高一上·浙江湖州·期末)我们知道,每一个音都是由纯音合成的,纯音的数学模型是sin y A x ω=.已知某音是由3个不同的纯音合成,其函数为()11sin sin 2sin 323f x x x x =++,则()A .π3f ⎛⎫=⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为116C .()f x 的最小正周期为2π3D .()f x 在π0,6⎛⎫⎪上是增函数6.(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数()*2sin 6f x x ωω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭N 有一条对称轴为23x =,当ω取最小值时,关于x 的方程()f x a =在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个不相等的实根,则实数a 的取值范围是()A .(2,1)--B .[1,1)-6⎣7.(23-24高一下·浙江丽水·期末)已知函数1()2sin(32f x x x π=ω-ω>∈,R),若()f x 的图象的任意一条对称轴与x 轴交点的横坐标均不属于区间(3π,4π),则ω的取值范围是()A .1287(,[]2396B .1171729(,][,]2241824C .52811[,][,]93912D .11171723[,][]182418248.(23-24高一下·浙江杭州·期末)已知函数()()sin ,0f x x ωω=>,将()f x 图象上所有点向左平移π6个单位长度得到函数()y g x =的图象,若函数()g x 在区间π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围为()A .(]0,4B .(]0,2C .30,2⎛⎤⎥⎝⎦D .(]0,1【答案】C【详解】因为函数()()sin ,0f x x ωω=>,二、多选题9.(23-24高一上·浙江台州·期末)已知函数()ππsin cos sin cos 44f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,则()A .函数()f x 的最小正周期为2πB .点π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心C .函数()f x 在区间π5π,88⎡⎤⎢⎥上单调递减D .函数()f x 的最大值为110.(23-24高一上·浙江湖州·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用,现有一个筒车按逆时针方向匀速转动.每分钟转动5圈,如图,将该筒车抽象为圆O ,筒车上的盛水桶抽象为圆O 上的点P ,已知圆O 的半径为4m ,圆心O 距离水面2m ,且当圆O 上点P 从水中浮现时(图中点0P )开始计算时间,点P 的高度()h t 随时间t (单位秒)变化时满足函数模型()()sin h t A t b ωϕ=++,则下列说法正确的是()A .函数()h t 的初相为π6B .1秒时,函数()h t 的相位为0故选:BC .11.(23-24高一上·浙江丽水·期末)已知函数π()tan(2)6f x x =-,则()A .()f x 的最小正周期是π2B .()f x 的定义域是π{|π,Z}3x x k k ≠+∈C .()f x 的图象关于点π(,0)12对称D .()f x 在ππ(,)32上单调递增三、填空题12.(23-24高一上·浙江金华·期末)函数()π2π200cos 30063f n n ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭({}1,2,3,,12n ∈⋅⋅⋅为月份),近似表示某地每年各个月份从事旅游服务工作的人数,游客流量越大所需服务工作的人数越多,则可以推断,当n =时,游客流量最大.13.(23-24高一上·浙江湖州·期末)已知()3sin 4f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中0,2ϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且ππ62f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若函数()f x 在区间2π,3θ⎛⎫⎪上有且只有三个零点,则θ的范围为.14.(23-24高一上·浙江温州·期末)已知函数()π2sin (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,对x ∀∈R 都有()π3f x f ⎛⎫⎪⎝⎭≤,且在,163⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调,则ω的取值集合为四、解答题15.(23-24高一下·浙江丽水·期末)已知函数22()sin2f x x x x =.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间;(2)将函数()f x 的图象上每个点的纵坐标缩短到原来的12,横坐标也缩短到原来的12,得到函数()g x 的图象,若函数()y g x m =-在区间π0,4⎡⎤⎢⎥内有两个零点,求实数m 的取值范围.16.(23-24高一下·浙江衢州·期末)已知函数()cos2f x x x =+.(1)求函数()f x 的最小正周期和对称中心;(2)求函数()f x 在π0,2⎡⎤⎢⎥上的值域.17.(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数22()sin 2sin cos 3cos ,R f x x x x x x =++∈.求:(1)函数()f x 的最小值及取得最小值的自变量x 的集合;(2)函数()f x 的单调增区间.18.(23-24高一下·浙江杭州·期末)已知实数0a <,设函数22()cos sin2f x x a x a =+-,且()64f =-.(1)求实数a ,并写出()f x 的单调递减区间;(2)若0x 为函数()f x 的一个零点,求0cos2x .19.(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数()24cos 2f x x x a x =--.(1)若1a =-,求函数()f x 在[]0,2上的值域;(2)若关于x 的方程()4f x a =-恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,求()()131278f x f x x --的最大值,并求出此时实数a 的值.,。