高难度压轴填空题_三角函数
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专题12三角函数(全题型压轴题)目录①三角函数的图象与性质 (1)②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换 (2)③三角函数零点问题(解答题) (3)④三角函数解答题综合 (6)①三角函数的图象与性质②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换③三角函数零点问题(解答题)(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 图像向左平移12个单位得到123,,x x x ,求()()123tan 2x x x π++的值④三角函数解答题综合专题12三角函数(全题型压轴题)目录①三角函数的图象与性质 (1)②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换 (9)③三角函数零点问题(解答题) (12)④三角函数解答题综合 (20)①三角函数的图象与性质设()t f x =,则方程()()2220f x af x ⎡+⎣+⎦=⎤可化为由图象可得:当2t =时,方程()t f x =有2个实数根;当322t <<时,方程()t f x =有4个实数根;①当22m-=时,即②当3-=时,即t=m③当3->时,即t<m②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换③三角函数零点问题(解答题)由图可知,当1t =或12t -≤<当112t ≤<时,()h x 在区间⎡⎢⎣当21t <-或1t >时,()h x 在区间令ππ2πZ 62,x k k-=+∈故两个零点12,x x关于x故()122πcos cos3x x+=7.(2023春·江西·高一统考期末)已知函数由图可知,30a -≤≤,且21πt t +=,所以()12121ππsin sin 466x x t t ⎛⎫+=-+- ⎪⎝⎭故a 的取值范围为()123,0,sin x x ⎡⎤-+⎣⎦8.(2023春·湖北咸宁·高一统考期末)已知(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 图像向左平移12个单位得到123,,x x x ,求()()123tan 2x x x π++的值④三角函数解答题综合(2)当11π0,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()π02f x kf x ⎛⎫++> ⎪⎝⎭恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】(1)43310-(2)()3,1--【详解】(1)由题意得,向量()1,3ON = 的相伴函数为()sin 3cos f x x x =+,所以()13πsin 3cos 2sin cos 2sin 223f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵()85f x =,∴π4sin 35x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.∵ππ,36x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,∴ππ0,32x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴23cos 1s πin 335πx x ⎛⎫⎛⎫+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以ππ1π3π433sin sin sin cos 33232310x x x x ⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦(2)向量()1,3ON = 的相伴函数为()πsin 3cos 2sin 3f x x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭当11π0,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()π2sin 2cos 03π2π3f x kf x x k x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即ππsin cos 033x k x ⎛⎫⎛⎫+++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,cos sin π3π3k x x ⎛⎫⎛⎫+>-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立.所以①当π06x ≤<,即πππ332x ≤+<时,πcos 03x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,所以πsin π3tan π3cos 3x k x x ⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭>-=-+ ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭,即max πtan 3k x ⎡⎤⎛⎫>-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,由于πππ332x ≤+<,所以πtan 3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的最小值为πtan 33=,所以max πtan 33k x ⎡⎤⎛⎫>-+=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦;②当π6x =,ππ32x +=,不等式ππsin cos 033x k x ⎛⎫⎛⎫+++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭化为10>成立.③当π11π612x <≤,ππ5π234x <+≤时,πcos 03x ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,。
完整)上海高中数学三角函数大题压轴题练习三角函数大题压轴题练1.已知函数$f(x)=\cos(2x-\frac{\pi}{3})+2\sin(x-\frac{\pi}{4})\sin(x+\frac{\pi}{4})$。
Ⅰ)求函数$f(x)$的最小正周期和图象的对称轴方程。
解:(1)$f(x)=\cos(2x-\frac{\pi}{3})+2\sin(x-\frac{\pi}{4})\sin(x+\frac{\pi}{4})$frac{1}{3}\cos(2x-\frac{\pi}{3})+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{3}(\cos^2x-\sin^2x-\frac{1}{2})+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{6}(3\cos2x-1)+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{6}(3\cos2x+2\sin x\cos x-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(3\cos2x+\sin(2x-\frac{\pi}{3})-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(3\cos2x+\sin2x\cos\frac{\pi}{3}-\cos2x\sin\frac{\pi}{3}-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(2\cos2x+\sqrt{3}\sin2x-\frac{2}{3})$frac{1}{3}(\cos2x+\frac{\sqrt{3}}{2}\sin2x)-\frac{1}{3}$frac{2}{3}\sin(2x+\frac{\pi}{3})-\frac{1}{3}$所以,函数$f(x)$的最小正周期为$\pi$,图象的对称轴方程为$x=k\pi+\frac{\pi}{3}$($k\in Z$)。
2)在区间$[-\frac{5\pi}{6},\frac{\pi}{2}]$上,$f(x)$单调递增,而在区间$[\frac{\pi}{2},\frac{7\pi}{6}]$上单调递减。
专题2 三角函数压轴小题一、单选题1.已知锐角ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos 2b aC a-=,则sin sin B A +的取值范围是( ) A .332⎫⎪⎪⎝⎭B .(3⎤⎦C .32,2⎫⎪⎭D .832,⎦2.已知正实数C 满足:对于任意θ,均存在,,0255i j i j ∈≤≤≤Z ,使得2cos iC jθ-≤,记C 的最小值为λ,则( ) A .1120001000λ<< B .111000500λ<< C .11500200λ<< D .11200100λ<<3.已知△ABC 中,22AB AC ==()min 2AB BC R λλ+=∈,2AM MB =,22sin cos AP AB AC αα=⋅+⋅,,63ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则MP 的最小值为( ) A 3B .23C 5D 64.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S ,若222sin()SA C b a +=-,则1tan 3tan()A B A +-的取值范围为( )A .33⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .2343⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .2343⎫⎪⎪⎝⎭D .2343⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭5.在ABC 中,角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,设ABC 的面积为S ,则24Sa bc+的最大值为( ) A 2B 3C 3D 26.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:△()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; △()f x 的最小正周期可能是2π; △ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,;△()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 .△△B .△△C .△△D .△△△7.设函数()211f x x =-,()122x fex --=,()31sin 23f x x π=,99i ia =,0i =、1、2、、99.记()()()()()()10219998k k k k k k k I f a f a f a f a f a f a =-+-++-,1k =、2、3,则( )A .123I I I <<B .321I I I <<C .132I I I <<D .213I I I <<8.设a △R ,函数f (x )()()2222215cos x a x a x a x a x a ππ⎧-⎪=⎨-+++≥⎪⎩<,若函数f (x )在区间(0,+∞)内恰有6个零点,则a 的取值范围是( ) A .(2,94]△(52,114]B .(74,2]△(52,114]C .(2,94]△[114,3)D .(74,2)△[114,3)9.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为ABC 的面积,且()222S a b c =--,则222b c bc+的取值范围为( )A .4359,1515⎛⎫⎪⎝⎭B .4315⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .5915⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .)⎡+∞⎣10.直线1y =与函数π()2sin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像在y 轴右侧交点的横坐标从左到右依次为12n a a a 、、、,下列结论:△π2cos 23f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭;△()f x 在π5π,612⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数;△12n a a a 、、、为等差数列;△121234πa a a +++=.其中正确的个数是( )A .3B .2C .1D .011.)已知()sin |||sin |cos |||cos |=+++f x x x x x ,给出下述四个结论: △()y f x =是偶函数; △()y f x =在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数;△()y f x =在(,2)ππ上为增函数; △()y f x =的最大值为22 其中所有正确结论的编号是( ) A .△△△B .△△△C .△△△D .△△12.已知函数()()()()()222sin 2π2π3,R 216,x a x af x a x a x a x a ⎧-<⎪=∈⎨-++-+≥⎪⎩,若()f x 在区间()0,∞+内恰好有7个零点,则a 的取值范围是( ) A .5817,,3236⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦B .581711,,2363⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦C .51711,3,263⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦D .81711,3,363⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦13.已知函数()()()sin cos cos sin f x x x =+,则下列结论正确的是( ) A .()f x 是奇函数 B .()f x 的最大值为2 C .()(),x f x f x π∀∈-=RD .[]()0,,0x f x ππ∀∈+>14.已知 11sin 65a =, 11sin 56b =, 15cos 156c =, 则( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D . c a b <<15.在ABC 中,角A B C 、、所对的边分别是,120,a b c A D =、、是边BC 上一点,AB AD ⊥且3AD =,则2b c +的最小值是( )A .4B .6C .8D .916.(2022·江苏南通·高三开学考试)已知锐角ABC 满足23AB =60C ∠=°且O 为ABC 的外接圆圆心,若OC OA OB λμ=+,则2λμ-的取值范围为( ) A .(2,1)-B .(1,2)-C .[2,2)-D .(2,2)-17.(2023·全国·高三专题练习)已知,x y ∈R ,则表达式22cos cos cos x y xy ( )A .既有最大值,也有最小值B .有最大值,无最小值C .无最大值,有最小值D .既无最大值,也无最小值18.(2023·全国·高三专题练习)设数列{}n a 的通项公式为()()()*121cos1N 2nn n a n n π=--⋅+∈,其前n 项和为n S ,则120S =( ) A .60- B .120- C .180 D .24019.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,7cos 25A =,ABC 的内切圆的面积为16π,则边BC 长度的最小值为( ) A .16B .24C .25D .3620.(2023·全国·高三专题练习)在锐角ABC中,cos cos()sin sinA CA B Ca c+=,且cos2C C+=,则a b+的取值范围是()A.(4⎤⎦B.(2,C.(]0,4D.(]2,4 21.(2022·山西·忻州一中模拟预测(文))定义:设不等式()0f x>的解集为A,若A中只有唯一整数,则称A为“和谐解集”.若关于x的不等式sin cos2sin cosx x mx x x+>+-在(0,)π上存在“和谐解集”,则实数m的取值范围为()A.cos2[,cos1)2B.cos2(,cos1]2C.[]cos2,cos1D.[]cos2,sin222.(2023·全国·高三专题练习)设ω∈R,函数()()22,0,6314,0,22sin x xf xg x xx x xπωωω⎧⎛⎫+≥⎪⎪⎪⎝⎭==⎨⎪++<⎪⎩.若()f x在1,32π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,且函数()f x与()g x的图象有三个交点,则ω的取值范围是()A.12,43⎛⎤⎥⎝⎦B.23⎤⎥⎝⎦C.14⎡⎢⎣⎭D.4412,0,33⎡⎫⎡⎤-⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦23.(2022·全国·高三专题练习(文))在三角函数部分,我们研究过二倍角公式2cos22cos1x x=-,实际上类似的还有三倍角公式,则下列说法中不正确的有()A.3cos34cos3cosx x x=-B.存在||1x≤时,使得3|43|1x x->C.给定正整数n,若||1ix≤,(1,2,,)i n=,且31niix==∑,则1||3niinx=≤∑D.设方程38610x x--=的三个实数根为1x,2x,3x,并且123x x x<<,则2232312()xx x x-=-二、多选题24.(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)若()sin cosx x x xf x=-,则下列说法正确的是()A.()f x的最小正周期是2πB.()f x的对称轴方程为212kxππ=-,()k∈ZC.存在实数a,使得对任意的x∈R,都存在125,01,2x xπ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦且12x x≠,满足()()()210k f x af x f x -+=⎡⎤⎣⎦,()1,2k =D .若函数()()2g x f x b =+,250,12x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,(b 是实常数),有奇数个零点()12221,,,,N n n x x x x n +⋅⋅⋅∈,则()1232215023n n x x x x x π++++⋅⋅⋅++=25.(2022·重庆十八中两江实验中学高三阶段练习)已知在平行四边形ABCD 中,3AB =,2AD =,60A ∠=︒,把△ABD 沿BD 折起使得A 点变为'A ,则( )A .7BD =B .三棱锥'A BCD -3C .当'A C BD =时,三棱锥'A BCD -10D .当'A C BD =时,'60A BC ∠=︒26.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)已知函数()()()sin 0,f x x ωϕωϕ=+>∈R 在区间75,126ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调,且满足73124f f ππ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭有下列结论正确的有( ) A .203f π⎛⎫= ⎪⎝⎭B .若()56f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则函数()f x 的最小正周期为π; C .关于x 的方程()1f x =在区间[0,2)π上最多有4个不相等的实数解 D .若函数()f x 在区间213,36ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上恰有5个零点,则ω的取值范围为8,33⎛⎤⎥⎝⎦ 27.(2022·全国·高三专题练习(文))由倍角公式2cos 22cos 1x x =-,可知cos2x 可以表示为cos x 的二次多项式.一般地,存在一个n (n *∈N )次多项式()12012n n n n n P t a t a ta t a --=+++⋅⋅⋅+(012,,,n a a a a ⋅⋅⋅∈R ),使得()cos cos n nx P x =,这些多项式()n P t 称为切比雪夫(P .L .Tschebyscheff )多项式.运用探究切比雪夫多项式的方法可得( )A .()3343P t t t =-+B .()424881P t t t =-+C .51sin18-︒=D .51cos18+︒=28.(2022·全国·高三专题练习)设正整数k 使得关于x 的方程sin kx x =在区间()33ππ-,内恰有5个实根12345x x x x x <<<<,则( ) A .123450x x x x x +++=+B .5295122x ππ<< C .55tan x x =D .2x ,4x ,5x 成等差数列 三、填空题29.(2022·安徽淮南·二模(理))ABC 中,120,BAC AO ∠︒=为BC边上的中线,AO =则2AB AC -的取值范围是________.30.(2023·全国·高三专题练习)△ABC 中,角A ,B ,C 所对的三边分别为a ,b ,c ,c =2b ,若△ABC 的面积为1,则BC 的最小值是________ .31.(2022·全国·高三专题练习(文))1643年法国数学家费马曾提出了一个著名的几何问题:已知一个三角形,求作一点,使其到这个三角形的三个顶点的距离之和为最小.它的答案是:当三角形的三个角均小于120°时,所求的点为三角形的正等角中心(即该点与三角形的三个顶点的连线段两两成角120°),该点称为费马点.已知ABC 中,其中60A ∠=︒,1BC =,P 为费马点,则PB PC PA +-的取值范围是__________.32.(2022·全国·高三专题练习)如图,在边长为2的正方形ABCD 中,M ,N 分别为边BC ,CD 上的动点,以MN 为边作等边PMN ,使得点A ,P 位于直线MN 的两侧,则PN PB ⋅的最小值为______.33.(2021·安徽·六安市裕安区新安中学高三阶段练习(文))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nA ∠的最大值是________________.34.(2022·天津西青·高三期末)在等腰直角三角形ABC 中,π2C ∠=,点P 在三角形内,满足2(222)0PA PB PC +++=,则APB ∠=______.35.(2022·全国·高三专题练习(理))函数ππ5sin (1510)55y x x ⎛⎫=+-≤≤ ⎪⎝⎭的图象与函数25(1)22x y x x +=++图象的所有交点的横坐标之和为___________.36.(2022·全国·高三专题练习)△ABC 内接于半径为2的圆,三个内角A ,B ,C 的平分线延长后分别交此圆于1A ,1B ,1C .则111coscos cos 222sin sin sin A B CAA BB CC A B C++++的值为_____________.37.(2022·福建师大附中高三阶段练习)已知非零实数,x y 满足222x yxy x y y x++=-, 则22x y +的最小值为_____.38.(2022·全国·成都七中高三开学考试(文))ABC 的外心为O ,三个内角A B C ,,所对的边分别为1825a b c AO BC a a c ⎛⎫⋅=- ⎪⎝⎭,,,,4b =.则ABC 面积的最大值为____________. 39.(2022·上海·华师大二附中高三开学考试)对开区间(),I a b =,定义I b a =-,当实数集合M 为n 段(n 为正整数)互不相交的开区间12n I I I 、、、的并集时,定义1||nk k M I ==∑,若对任意上述形式的()0,2π的子集A ,总存在Z k ∈,使得k A A λ≥,其中|,|tan 214k k A x x A x π⎧⎫⎛⎫=∈+⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭∣,则λ的最大值为___________. 40.(2021·江苏·南京市第一中学高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知4Cπ, 2222a b c -=,则A =____________.41.(2022·安徽·高三开学考试)有下列命题: △函数tan y x =在定义域内是增函数;△函数1π()cos 234f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为3π;△直线πx =为函数()sin(cos )cos f x x x =+图像的一条对称轴; △函数()|sin |cos f x x x =+的值域为[2]-.其中所有正确命题的序号为_____.42.(2021·江西南昌·高三阶段练习)已知ABC 的内角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,且满足2224,4c c a b ==+, 则ABC 的面积取得最大值时,cos C =______.43.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,若sin sin cos cos 3sin B C A C A a c =+,且ABC的面积222)ABC S a b c +-△,则c a b+的取值范围是___________.44.(2022·全国·高三专题练习)已知,0,2παβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()sin 22sin αββ+=,则tan β的最大值为________.45.(2022·北京·测试学校四高三)若ABC 三边长为等差数列,则cos cos cos A B C ++的取值范围是___________.46.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,()2ABCcSa b =-,其外接圆半径2R =,且())224sin sin sin A B b B -=-,则sinsin 22A B C-+=___________. 47.(2022·北京·测试学校四高三)已知凸四边形ABCD 满足50,40ABD BDC CAD ACB ∠∠∠∠====,则符合题意且不相似的凸四边形ABCD 的个数为___________.48.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0>ω,0πϕ<< ,π()()4f x f ≤恒成立,且()y f x =在区间3π0,8⎛⎫ ⎪⎝⎭上恰有3个零点,则ω的取值范围是______________.49.(2022·上海金山·二模)设()sin f x a x =+,若存在125,,,,36n x x x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()()()121n n f x f x f x f x -+++=成立的最大正整数n 为9,则实数a 的取值范围是__________.50.(2023·全国·高三专题练习)已知锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且A B >,若7sin 2cos sin 25C A B =+,则tan B 的取值范围为_______. 四、双空题51.(2022·辽宁·东北育才双语学校一模)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知222222a b a b c c ab-+-=,若4C π,则A =___________;若ABC 为锐角三角形,则2cos ab B的取值范围是___________.52.(2022·广东佛山·高三期末)菱形ABCD 中,ππ1,,32AB A ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,点E ,F 分别是线段,AD CD 上的动点(包括端点),AE CF =,则()AE CF AC +⋅=___________,ED EB ⋅的最小值为___________.53.(2022·全国·高三专题练习)在ABC 中,D 是BC 边上一点,且6B π=,12AD BD =,若D 是BC 的中点,则ACAB=______;若3AC =ADC 的面积的最大值为_________.。
一.方法综述三角函数相关的最值问题历来是高考的热点之一,而三角函数的最值问题是三角函数的重要题型,其中包括以考查三角函数图象和性质为载体的最值问题、三角函数的有界性为主的最值问题时屡见不鲜的题型,熟悉三角函数的图象和性质和掌握转化思想是解题关键. 二.解题策略类型一 与三角函数的奇偶性和对称性相关的最值问题【例1】若将函数()sin2cos2f x x x =+的图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得的图象关于y 轴对称,则ϕ的最小值是( ) A.4π B. 38π C. 8π D. 58π 【答案】C【指点迷津】()sin()f x A x ωϕ=+具有奇偶性时,k ϕπ=(k z ∈)或2k πϕπ=+(k z ∈).【举一反三】1、【广州市2018届高三第一学期第一次调研】将函数2sin cos 33y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位,所得图象对应的函数恰为奇函数,则ϕ的最小值为A.12π B. 6π C. 4π D. 3π【答案】B【解析】将函数2sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位,所得图象对应的函数:()2sin 23y x πϕ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦,又其为奇函数, ∴2sin 203πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ()22k πZ 3k πϕ+=∈,, k π23πϕ=-, ()Z k ∈,又0ϕ> 当k 1=时, ϕ的最小值为6π 故选:B2、【河南省2018届高三12月联考】若函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭关于直线x m =(0m <)对称,则m 的最大值为( ) A. 4π-B. 1112π-C. 512π-D. 712π- 【答案】C【解析】由题意得, ()232m k k Z πππ+=+∈,即()212k m k Z ππ=+∈, 0m <Q , 1k ∴=-时, m 的最大值为512π-. 3、【2018河南省林州市第一中学模拟】定义运算12142334a a a a a a a a =-,将函数()3sin (0)1cos wxf x w wx=>的图象向左平移23π个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则w 的最小值是( ) A. 14 B. 54 C. 74 D. 34【答案】B令0k =可得ω的最小值为54. 本题选择B 选项.类型二 与三角函数的单调性相关的最值问题 【例2】已知0ω>, ()sin 4f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭在2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调递减,则ω的取值范围是( ) A. 15[24⎤⎥⎦, B. 13[ 24⎤⎥⎦, C. 102⎛⎫⎪⎝⎭, D. ](0 2, 【答案】A【指点迷津】熟记三角函数的单调区间以及五点作图法做函数图象是解决单调性问题的关键. 【举一反三】1、【皖江名校2018届高三12月份大联考】若函数()2sin 0y x ωω=>的图象在区间,36ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上只有一个极值点,则ω的取值范围为( ) A. 312ω<≤ B. 332ω<≤ C. 34ω≤< D. 3922ω≤< 【答案】B【解析】结合题意,函数唯一的极值点只能是2x πω=-,所以有32{62ππωππω-⨯<-⨯≤得332ω<≤。
1. 已知函数321,(,1]12()111,[0,]362x x x f x x x ⎧∈⎪+⎪=⎨⎪⎪-+∈⎩,函数()⎪⎭⎫⎝⎛=x πsin a x g 622+-a (a >0),若存在 12[0,1]x x ∈、,使得12()()f x g x =成立,则实数a 的取值范围是________14[,]23解析:即两函数在]1,0[上值域有公共部分,先求)(x f 值域]1,0[]61,0[]1,61[⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=, ]232,22[)(a a x g -+-∈,故⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-0232122a a 2. 若A 是锐角三角形的最小内角,则函数A A y sin 2cos -=的值域为______)1,231[+- 解析:设090<≤≤C B A ,0601803≤⇒=++≤A C B A A ,但锐角三角形无法体现,因为0>A 就可以,故0600<<A ,89)41(sin 22++-=A y ,)23,0(sin ∈A 3. 已知O 是锐角A B C ∆的外接圆的圆心,且θ=∠A ,若AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+,则________=m (用θ表示)θsin解析:m BCC B 2sin cos sin cos =+,两边同除以R 2 Rm b C c B ⋅=⋅+⋅⇒cos cos 321cos cos e m e C e B ⋅=⋅+⋅⇒ (其中)3,2,1(=i e i 都为单位向量),而090=+=+βαC B ,故有321sin sin e m e e =⋅+⋅βα,两边同乘以3e 得,m =+αββαcos sin cos sin4. 设θγ,为常数))2,4(),4,0((ππγπθ∈∈,若-=-++αθβγγα(sin sin )sin()sin( )cos (cos cos )sin βαθβ++对一切R ∈βα,恒成立,则__)4(sin )cos(tan tan 2=+-+πθγθγθ 2解析:法一:令2cos 2sin 20πγθθγβα=+⇒=⇒==22)22cos(12sin 1)4(sin )22cos(12=+-+=+-+⇒πθθπθπθ法二:按βα,合并,有0)cos )(sin cos (cos )sin )(cos sin (sin =-++--θγβαθγβα⎩⎨⎧==⇒θγθγcos sin sin cos 5. 已知函数①x x f ln 3)(=;②xex f cos 3)(=;③xe xf 3)(=;④x x f cos 3)(=,其中对于)(x f 定义域内的任意一个自变量1x 都存在唯一个自变量2x ,使3)()(21=x f x f 成立的函数的序号是______③ 解析:①1=x 不成立;②④周期性不唯一6. 在ABC ∆中,已知,3,4==AC BC 且1817)cos(=-B A ,则____cos =C 61 解析:画图在BC 上取点D ,使x BD AD ==,在ADC ∆中应用余弦定理:)cos(cos B A CAD -=∠7. 已知函数()sin cos f x x a x =+的图象的一条对称轴是53x π=,若()sin cos g x a x x =+sin()(0,0,0)A x A ωϕωϕπ=+>><<表示一个简谐运动,则其初相是32π 解析:)352()67()2()(ππππ-=-⇒-=f g x f x g ,故)(x g 的对称轴为67π-=x ,即 35267ππϕππϕπ+=⇒+=+-k k ,又πϕ<<0,故32πϕ= 8. 如果满足∠ABC=60°,8AB =,AC k =的△ABC 只有两个,那么k 的取值范围是AB CDx xx -4 3)8,34(解析:画图和184(即本类31题),186(即本类32题)属于一类题9. 已知函数)4541(2)cos()sin()(≤≤+-=x xπx πx x f ,则f (x )的最小值为____554解析: )4541(2)4sin(2)(≤≤+-=x xππx x f ,设)4541)(4sin(2)(≤≤-=x ππx x g ,则g (x )≥0,g (x )在]43,41[上是增函数,在]45,43[上是减函数,且y =g (x )的图像关于直线43=x 对称,则对任意]43,41[1∈x ,存在]45,43[2∈x ,使g (x 2)=g (x 1)。
精选高难度压轴填空题——三角函数(附解析)家有高中生收
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三角函数在现代科技的发展当中,举足轻重。
如果三角函数学不好,就无法进入气势恢宏的现代数学殿堂,就无法欣赏数学那令人陶醉的逻辑之美,我们对数学的认知永远只能停留于肤浅的“算术”层面。
“三角函数”是一个重要的数学工具,也是现代数学的重要基础。
自然而然,三角函数在我们高中阶段就成了是重点考察的内容,是决定高考胜败的关键所在。
所以为了让同学们更好地学习数学,小编今天就为大家整理了精选三角函数高难度压轴填空题,同学们一定吃透,高考稳拿高分。
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< ϕ < ) 的图象关于直线 x = 对称,则 ϕ 的值是上 a , b , c ,已知 tan A 满足 a cos B - b cos A = 3 (得图象过点 ⎛ π 1 ⎫, ⎪ ,则 ϕ 的最小值是江苏省 高三数学一轮复习典型题专题训练三角函数一、填空题1、(2018 江苏高考)已知函数 y = sin(2 x + ϕ)(-▲ .π π π2 2 32、(2017 江苏高考)若 tan (α﹣ π 1)= .则 tan α=4 63、(2016 江苏高考)定义在区间[0,3π]的函数 y =sin2x 的图象与 y =cos x 的图象的交点个数是 ▲4、(南京市 2018 高三 9 月学情调研)若函数 f (x )=A sin(ωx +ϕ)(A >0,ω>0,|ϕ|<π)的部分图象如图所示,则 f (-π)的值为▲ .π 5π5 、(前黄高级中学、姜堰中学等五校 2018 高三上第一次学情监测)已知 α ∈ ( ,) ,且3 6π 3cos(α - ) = ,则 sin α 的值是▲.3 56、(苏锡常镇 2018 高三 3 月教学情况调研(一))设三角形 ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 3c - b= tan B b,则 cos A = .7、(苏锡常镇 2018 高三 5 月调研(二模))已知函数 f ( x ) = sin(π x + ϕ)(0 < x < 2π ) 在 x = 2 时取 得最大值,则 ϕ =8、(苏锡常镇 2018 高三 5 月调研(二模))设△ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别是 a ,b ,c 且tan A c ,则 =.5 tan B9、(苏州市 2018 高三上期初调研)将函数 y = sin (2x + ϕ )(0 < ϕ < π ) )的图象沿 x 轴向左平移 π8个单位,得到函数 y = f (x ) 的图象,若函数 y = f (x ) 的图象过原点,则 ϕ 的值是.10、 无锡市 2018 高三上期中考试)将函数 y = sin 2 x 的图象向右平移 ϕ (ϕ > 0) 个单位长度,若所⎝ 3 2 ⎭.(θ ⎡ π π ⎤ ,16、 镇江市 2018 届高三第一次模拟(期末)考试)函数 y = cos x - x tan x 的定义域为 ⎢-4 4 ⎥⎦, cos(α + β ) = - .π 111、(徐州市 2018 高三上期中考试)函数 f ( x ) = 2sin( x + ) 的周期为▲3 412、(扬州、泰州、淮安、南通、徐州、宿迁、连云港市 2018 高三第三次调研)在△ ABC 中,若 sin A :sin B :sin C = 4:5:6 ,则 cosC 的值为 ▲13、 镇江市 2018 届高三第一次模拟(期末)考试)函数 y = 3sin(2x + π4) 图像两对称轴的距离为14 、( 无 锡 市 2018 高 三 上 期 中 考 试 ) 已 知 sin 2 x + 2sin x cos x - 3cos 2 x = 0 , 则cos2 x =.15 、(镇江市 2018 届高三第一次模拟(期末)考试)已知锐角 θ 满足 tan θ= 6 cos,则s in θ + c os θs in θ - c os θ=( , ⎣其值域为二、解答题1、(2018 江苏高考)已知 α , β 为锐角, tan α = 4 355(1)求 cos2 α 的值;(2)求 tan(α - β ) 的值.2、(2018 江苏高考)某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆 O 的一段圆弧 MPN (P 为此圆弧的中点)和线段 MN 构成.已知圆 O 的半径为 40 米,点 P 到 MN 的距离为 50 米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP ,要求 A, B 均在线段 MN 上, C, D 均在圆弧上.设 OC 与 MN 所成的角为 θ .(1)用 θ 分别表示矩形 ABCD 和 △CDP 的面积,并确定 sin θ 的取值范围;(2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜,大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为 4 ∶3 .求当 θ 为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.,C = . cos B = .(1)若 c =2a ,求 的值;(2)若 C -B = ,求 sin A 的值.点 O ,始边为 x 轴的正半轴,终边与单位圆 O 的交点分别为 P ,Q .已知点 P 的横坐标为 ,点 Q 的纵坐标为 .3、(2016 江苏高考)在 △ABC 中,AC =6, cos B = (1)求 AB 的长; 4 π 5 4(2)求 cos( A - π 6)的值.4、(南京市 2018 高三 9 月学情调研)在△ABC 中,内角 A ,B ,C 所对的边分别为 a ,b ,c ,4 5sin Bsin Cπ45、(南京市 2018 高三第三次(5 月)模拟)在平面直角坐标系 xOy 中,锐角 α,β 的顶点为坐标原2 773 314(1)求 cos2α 的值;(2)求 2α- β 的值.( 3 时,求 ∠OPQ 的大小;(sin A = , tan (A - B ) = ,角 C 为钝角, b = 5.6、(前黄高级中学、姜堰中学等五校 2018 高三上第一次学情监测)已知 ∆ABC 的内角 A, B, C 所对 的边分别为 a, b , c ,已知 asinB + 3b cosA = 3c .(1)求角 B 的大小;(2)若 ∆ABC 的面积为 7 3 4, b = 43, a > c ,求 a, c .7、 苏锡常镇 2018 高三 3 月教学情况调研(一))如图,某景区内有一半圆形花圃,其直径 AB 为 6 ,O 是圆心,且 O C ⊥ AB .在 OC 上有一座观赏亭 Q ,其中 ∠AQC =π赏亭 P ,记 ∠POB = θ (0 < θ <2 ) .2π 3.计划在 BC 上再建一座观(1)当 θ =π(2)当 ∠OPQ 越大,游客在观赏亭 P 处的观赏效果越佳,求游客在观赏亭 P 处的观赏效果最佳时,角 θ 的正弦值.8、 苏锡常镇 2018 高三 5 月调研(二模) 在ABC 中,内角 A , B ,C 的对边分别是 a ,b ,c ,设△ ABC 的面积为 S ,且 4S =3( a 2 + c 2 - b 2 ) .(1)求 ∠B 的大小;(2)设向量 m = (sin 2 A,3cos A) , n = (3, -2cos A) ,求 m ⋅ n 的取值范围.9、(无锡市 2018 高三上期中考试) 在三角形 ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c ,若 3 1 53(1)求 sin B 的值; (2)求边 c 的长.10、(无锡市 2018 高三上期中考试)在一块杂草地上有一条小路 AB,现在小路的一边围出一个三角形(如图)区域,在三角形 ABC 内种植花卉.已知 AB 长为 1 千米,设角 C = θ , AC 边长为 BC 边长的 a (a > 1)倍,三角形 ABC 的面积为 S (千米 2).(1)试用 θ 和 a 表示 S ;(2)若恰好当θ=60时,S取得最大值,求a的值.11、(徐州市2018高三上期中考试)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+2c=2b cosA.(1)求角B的大小;(2)若b=23,a+c=4,求△ABC的面积.12、(扬州、泰州、淮安、南通、徐州、宿迁、连云港市2018高三第三次调研)如图是函数πf(x)=A sin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0,ϕ≤)在一个周期内的图象.已知2点P(-6,0),Q(-2,-3)是图象上的最低点,R是图象上的最高点.(1)求函数f(x)的解析式;(2)记∠RPO=α,∠Q PO=β(α,β均为锐角),求tan(2α+β)的值.13、(镇江市2018届高三第一次模拟(期末)考试)在∆ABC中,角A,B,C所对的边分别为a, b,c,若b cos A+a cos B=-2c cos C.(1)求C的大小;(2)若b=2a,且∆ABC的面积为23,求c.14、(苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)2017届高三上学期期末)在∆ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2cos A(b cos C+c cos B)=a.(1)求角A的值;(2)若cos B=35,求sin(B-C)的值.2,求函数f(x)的值域;411、612、13、14、0或15、3+228516、[2-,1]1、解:(1)因为tanα=4,tanα=,所以sinα=cosα.15、(苏州市2017届高三上学期期中调研)已知函数f(x)=2sin(x+π(1)若0≤x≤π3)⋅c os x.(2)设∆ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A为锐角且f(A)=32,b=2,c=3,求cos(A-B)的值.16、(盐城市2017届高三上学期期中)设函数f(x)=A s in(ωx+ϕ)(A,ω,ϕ为常数,且A>0,ω>0,0<ϕ<π)的部分图象如图所示.(1)求A,ω,ϕ的值;3π(2)设θ为锐角,且f(θ)=-3,求f(θ-)的值.56参考答案一、填空题π4+331、-2、1.43、74、-15、6106、1π3ππ7、8、49、10、3241π42π24二、解答题sinα43cosα3因为sin2α+cos2α=1,所以cos2α=9 25,又因为cos(α+β)=-5,所以sin(α+β)=1-cos2(α+β)=,,所以tan2α==-,因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]==-.,θ∈(0,).(θ(θ当θ∈(θ0,π(θ因此,cos2α=2cos2α-1=-7.25(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π).2555因此tan(α+β)=-2.因为tanα=42tanα2431-tan2α7tan2α-tan(α+β)21+tan2αtan(α+β)112、解:(1)连结PO并延长交MN于H,则PH⊥MN,所以OH=10.过O作OE⊥BC于E,则OE∥MN,所以∠COE=θ,故OE=40cosθ,EC=40sinθ,则矩形ABCD的面积为2×40cosθ(40sinθ+10)=800(4sinθcosθ+cosθ),△CDP的面积为1×2×40cosθ(40–40sinθ)=1600(cosθ–sinθcosθ).2过N作GN⊥MN,分别交圆弧和OE的延长线于G和K,则GK=KN=10.令∠GOK=θ0,则sinθ=1π46当θ∈[θ0,π2)时,才能作出满足条件的矩形ABCD,所以sinθ的取值范围是[14,1).答:矩形ABCD的面积为800(4sinθcosθ+cos△θ)平方米,CDP的面积为1600(cosθ–sinθcosθ),sinθ的取值范围是[1,1).4(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为4k,乙的单位面积的年产值为3k(k>0),则年总产值为4k×800(4sinθcosθ+cosθ)+3k×1600(cosθ–sinθcosθ)=8000k(sinθcosθ+cosθ),θ∈[θ,设f(θ)=sinθcosθ+cosθ,θ∈[θ0,π2π2).),则f′)=cos2θ-sin2θ-sinθ=-(2sin2θ+sinθ-1)=-(2sinθ-1)(sinθ+1).令f′)=0,得θ=π6,6)时,f′)>0,所以f(θ)为增函数;当 θ∈( π , )时, f ′θ )<0 ,所以 f (θ)为减函数,在△ABC 中,因为 cos B = ,所以 = . ………………………2 分( )2+c 2-b 2 因为 c =2a ,所以 = ,即 2= , 2 所以 = .……………………………4 分sin C c所以 = .……………………………6 分因为 cos B = ,B ∈(0,π),所以 sin B = 1-cos 2B = .………………………2 分π( 6 2因此,当 θ= π 6 时,f (θ)取到最大值.答:当 θ= π 6 时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大3、4、解:(1)解法 14a 2+c 2-b 2 4 5 2ac 5c 2 4 b 2 9 c 5 c 20 2c ×b 3 5c 10sin B b又由正弦定理得 = ,sin B 3 5sin C 10解法 24 35 5因为 c =2a ,由正弦定理得 sin C =2sin A ,所以 sin C =2sin(B +C )= cos C + sin C ,又因为 sin 2C +cos 2C =1,sin C >0,解得 sin C =2 5 所以 = .………………………6 分 (2)因为 cos B = ,所以 cos2B =2cos 2B -1= .…………………………8 分又 0<B <π,所以 sin B = 1-cos 2B = ,所以 sin2B =2sin B cos B =2× × = .…………………………10 分因为 C -B = ,即 C =B + ,所以 A =π-(B +C )= -2B ,所以 sin A =sin( -2B )=sin cos2B -cos sin2B………………………………12 分× -(- )×. …………………………………14 分(6 85 5即-sin C =2cos C .………………………4 分5,sin B 3 5sin C 104 75 25353 4 245 5 25π π 3π4 4 43π43π 3π4 4= 27 2 24 2 25 2 25=31 2502 75、解: 1)因为点 P 的横坐标为 7 ,P 在单位圆上,α 为锐角,2 7所以 cos α= 7 ,………………………2 分1 所以cos2α=2cos 2α-1=7.……………………………4 分3 3 3 3(2)因为点 Q 的纵坐标为 14 ,所以 sin β= 14 .………………………6 分13又因为 β 为锐角,所以 cos β=14.……………………………8 分2 7 21因为 cos α= 7 ,且 α 为锐角,所以 sin α= 7 ,4 3 因此 sin2α=2sin αcos α= 7 ,………………………10 分所以 sin(2α-β) =4 3 13 1 3 3 37 ×14-7× 14 = 2 . …………………12 分因为 α 为锐角,所以 0<2α<π.π又 cos2α>0,所以 0<2α<2,π π π 又 β 为锐角,所以-2<2α-β<2,所以 2α-β=3.…………………14 分ac=,即ac=7,(43)=(a+c)-2ac-ac,2(2-θ=由正弦定理得OQπ,所以2-θ=由正弦定理得OQ=6、【解】(1)由已知asinB+3b cosA=3sinC,结合正弦定理得sinAsinB+3sinBcosA=3sinC,所以sinAsinB+3sinBcosA=3sin(A+B)=3(sinAcosB+sinBcosA),即sinAsinB=3sinAcosB,即tanB=3,因为B∈(0,π),所以B=π3.………………7分(2)由S∆ABC =1πacsinB,B=,得2337344又b2=(a+c)2-2ac-2accosB,得2所以{ac=7a=7,又a>c,∴{.………………14分a+c=8c=17、解:1)设∠OPQ=α,由题,Rt∆OAQ中,OA=3,∠AQO=π-∠AQC=π-2ππ=,33所以OQ=3,在∆OPQ中,OP=3,∠POQ=ππ2-π3=π6,OP=,sin∠OPQ sin∠OQP即3sinα=3π5π3sinα=sin(π-α-)=sin(-α),sin(π-α-)666则3sinα=sin 5π5π13cosα-cos sinα=cosα+6622sinα,所以3sinα=cosα,3π因为α为锐角,所以cosα≠0,所以tanα=,得α=;36(2)设∠OPQ=α,在∆OPQ中,OP=3,∠POQ=ππ2-π3=π6,OP33=,即,sin∠OPQ sin∠OQP sinαπsin(π-α-(-θ))2ππ所以3sinα=sin(π-α-(-θ))=sin(-(α-θ))=cos(α-θ)=cosαcosθ+sinαsinθ,22从而(3-sinθ)sinα=cosαcosθ,其中3-sinθ≠0,cosα≠0,记 f (θ ) = cos θ 2所以 tan α =cos θ 3 - sin θ ,1 - 3 sin θ π , f '(θ ) = ,θ ∈ (0, ) ; 3 - sin θ( 3 - sin θ )2 2令 f '(θ ) = 0 , sin θ = 3 3π 3 ,存在唯一θ ∈ (0, ) 使得 sin θ = , 0 0 3 当 θ ∈ (0,θ ) 时 f '(θ ) > 0 , f (θ ) 单调增,当θ ∈ (θ , 0 0 所以当 θ = θ 时, f (θ ) 最大,即 tan ∠OPQ 最大, 0π2 ) 时 f '(θ ) < 0 , f (θ ) 单调减,又 ∠OPQ 为锐角,从而 ∠OPQ 最大,此时 sin θ = 3 3.答:观赏效果达到最佳时,θ 的正弦值为8、3 3.9、10、ac sin B=2⨯4⨯11、(1)因为a+2c=2b cosA,由正弦定理,得sinA+2sin C=2sinBcosA.···························································2分因为C=π-(A+B),所以sinA+2sin(A+B)=2sinBcosA.即sinA+2sin AcosB+2cos Asin B=2sinBcosA,所以sinA⋅(1+2cosB)=0.····························································································4分1因为sinA≠0,所以cosB=-.················································································6分2又因为0<B<π,所以B=2π3.···················································································································7分(2)由余弦定理a2+c2-2ac cos B=b2及b=23得,a2+c2+ac=12,即(a+c)2-ac=12.··································································································10分又因为a+c=4,所以ac=4,···············································································································12分所以S 113△ABC =22=3.·································································14分12、sin A sin B sin C所以 cos C =- ,(6 分) 所以 ab sin C =2 3.(8 分) 13、解析:(1) 由正弦定理 a 所以 C =2π .(7 分)b c = = , 且 b cos A +a cos B =-2c cos C 得(2 分)sin B cos A +sin A cos B =-2sin C cos C ,所以 sin (B +A)=-2sin C cos C.(3 分)因为 A ,B ,C 为三角形的内角,所以 B +A =π -C ,所以 sin C =-2sin C cos C.(4 分)因为 C ∈(0,π ),所以 sin C>0.(5 分)1 23(2) 因为△ABC 的面积为 2 3, 1 2由(1)知 C =2π ,所以 sin C = ,所以 ab =8.(9 分) 所以 c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+42-2×2×4×⎝-2⎭=28,(13 分) 由 0 ≤ x ≤ 得, ≤ 2x + ≤ , - ≤ sin(2 x + ) ≤1 , .........4 分 ,即函数 f ( x ) 的值域为 [0,1 + ∴ 0 ≤ sin(2 x + ) + ≤1 + ] . .....6 分 3 3 2因为 b =2a ,所以 a =2,b =4,(11 分)⎛ 1⎫所以 c =2 7.(14 分)14、(1)由正弦定理可知, 2cos A(sin B cos C + sin C cos B) = sin A , ………………2 分即 2cos Asin A = sin A ,因为 A ∈ (0, π) ,所以 sin A ≠ 0 ,所以 2cos A = 1 ,即 cos A = 1 2, ………………………………………………4 分 又 A ∈ (0, π) ,所以 A = π 3. ……………………………………………………6 分 (2)因为 cos B = 3 4 , B ∈ (0, π) ,所以 sin B = 1 - cos 2 B = ,…………………8 分 5 5 24 7 所以 sin 2B = 2sin B cos B = , cos2 B = 1 - 2sin 2 B = - , ……………10 分 25 25 2π 2π 所以 sin(B - C) = sin[B - ( - B)] = sin(2B - ) 3 3 2π 2π = sin 2B cos - cos2 B s in 3 324 1 7 3 =- ⨯ - (- ) ⨯ 25 2 25 2………………………………12 分 = 7 3 - 24 50.…………………………………………………14 分 15、解:(1) f ( x ) = (sin x + 3 cos x)cos x = sin x cos x + 3 cos 2 x 1 3 3 π 3 = sin 2 x + cos2 x + = sin(2 x + ) + 2 2 2 3 2. .........2 分 π π π 4π 2 3 3 33 π 2 3π 3 3 3 3 2 2 2π 3 3 π (2)由 f ( A ) = sin(2 A + ) + = 得 sin(2 A + ) = 0 , 3 2 2 3π π π 4π π π 又由 0 < A < ,∴ < 2 A + < ,∴ 2 A + = π , A = . ........8 分 2 3 3 3 3 3在 ∆ABC 中,由余弦定理 a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos A =7 ,得 a = 7 . .......10 分 由正弦定理 a b = sin A sin B,得 sin B = b s in A 21 = a 7 , ......12 分 2 7 ∵ b < a ,∴ B < A ,∴ cos B = , 71 2 7 3 21 5 7 ∴ cos( A - B) = cos A c os B + sin Asin B = ⨯ + ⨯ = 2 7 2 7 14. ....15 分= 2 , ……………4分⎪ = π ,∴ω = 由 f = - 3 ,得 2 ⎪ ⎝ 12 ⎭ ⎝ 12 ⎭ θ ∈ (0, ) ,∴ 2θ + ∈ , ⎪ ,又 sin(2θ + ) < 0 ,所以 2θ + ∈ π , ⎪ , ∴ f (θ - ) = 3 sin 2θ = 3 sin ⎢(2θ + ) - = 3 ⎢sin(2θ + )cos - cos(2θ + )sin = 3 - ⨯ + ⨯ 10 . ……………14分 2 ⎪⎭ 5 2 5 π ⎛ π 4π ⎫ 3 ⎝ 3 3 ⎭ ⎦⎦16、解:(1)由图像,得 A = 3 , ……………2分最小正周期 T = 4 ⎛ 7π π ⎫ 2π + 3 ⎝ 12 6 ⎭ T ∴ f ( x ) = 3 sin(2 x + ϕ ) , ⎛ 7π ⎫ ⎛ 7π ⎫ ⎪ π + ϕ = - + 2k π , k ∈ Z , 2 5π π ∴ϕ = - + 2k π , k ∈ Z , 0 < ϕ < π ,∴ϕ = . ……………7分 3 3π 3 π 3 (2)由 f (θ ) = 3 sin(2θ + ) = - 3 ,得 sin(2θ + ) = - , 3 5 3 5π π π ⎛ 4π ⎫ 2 3 3 ⎝ 3 ⎭π π 4 ∴ c os(2θ + ) = - 1 - sin 2(2θ + ) = - , ……………10分 3 3 5π ⎡ π π ⎤ 6 ⎣3 3 ⎥ ⎡ π π π π ⎤ ⎣ 3 3 3 3 ⎥⎛ 3 1 4 3 ⎫ 12 - 3 3 = ⎝。
第五章三角函数【压轴题专项训练】一、单选题1.下列命题中正确的是()A .终边和始边都相同的角一定相等B .始边相同而终边不同的角一定不相等C .小于90︒的角一定是锐角D .大于或等于0︒且小于90︒的角一定是锐角【答案】B 【分析】根据任意角的定义判断.【详解】终边和始边都相同的角不一定相等,可以是终边相同角,故A 错误;始边相同而终边不同的角一定不相等,B 正确;小于90︒的角包括锐角、零角和负角,故C 错误;零角不是锐角,故D 错误;只有B 正确.故选:B .【点睛】本题考查任意角的定义,终边相同角的定义,掌握任意角的定义是解题关键.2.在直径为20cm 的圆中,165°圆心角所对应的弧长为()A .253πcm B .556πcm C .403πcm D .553πcm 【答案】B 【分析】由角度制和弧度制的转化、弧长与圆心角的关系,即可求得结果.【详解】165°=180π×165rad =1112πrad ,所以l =1112π×10=556π(cm).故选:B 【点睛】本题考查了角度制和弧度制的转化和求弧长,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.3.已知tan 2α=,则2222sin cos 12sin cos αααα-++等于()A .89B .119C .67D .47【答案】A 【分析】对齐次式,先弦化切,再代入求值.【详解】tan 2α=,22sin cos 1αα+=,∴22222222222sin cos 12sin α2tan α2282sin cos 2sin αcos α2tan α12219αααα-+⨯====+++⨯+.故选:A.【点睛】利用三角公式求三角函数值的关键:(1)角的范围的判断;(2)选择合适的公式进行化简求值.4.若点P 在角23π的终边上,且||4OP =,则点P 的坐标是()A.(2,-B.C.(2--,D.(2)--【答案】A 【分析】设出坐标,根据三角函数的定义建立关系即可求出.【详解】点P 在角23π的终边上,设(),P x y ,0,0x y <>,则可得42tan3yx π===⎪⎩,解得2x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩2x y =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以点P的坐标是(2,-.故选:A.5.已知3cos cos()2παπα⎛⎫-++=⎪⎝⎭则1tan tan αα+=()A .2B .-2C .13D .3【答案】A 【分析】用诱导公式化简,平方后求得sin cos αα,求值式切化弦后易得结论.【详解】3cos cos()sin cos 2παπααα⎛⎫-++=-= ⎪⎝⎭即21sin cos (sin cos )2,sin cos ,2αααααα+=∴+=∴=1sin cos 1tan 2tan cos sin sin cos αααααααα∴+=+==,故选:A .6.已知tan()3α-=-,则22sin sin()cos 3cos αααα--+的值为()A .B .1C .32D .32【答案】D 【分析】由题可得tan 3α=,再将所求式化为齐次式即可求出.【详解】由题可得tan 3α=,222222sin sin cos 3cos sin sin()cos 3cos sin cos αααααααααα++--+=+22tan tan 39333tan 1912ααα++++===++.故选:D .7.已知角α的终边上一点P 的坐标为(sin 2,cos 2)-,则角α的一个弧度数为()A .π2+B .π22+C .3π22-D .π22-【答案】D 【分析】利用三角函数的定义和诱导公式可求α.【详解】因为P 的坐标为(sin 2,cos 2)-且P 在角α的终边上,故cos sin 2α==,同理sin cos 2α==-,而cos sin 22πα⎛⎫=- ⎪⎝⎭,sin sin 22πα⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故α与22π-的终边重合,又0222ππ<-<,α锐角,故22πα=-,故选:D.8.已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0>ω,π2ϕ<),若()f x 的图象经过点2π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭,相邻对称轴的距离为π2,则()f x 的解析式可能为()A .()πcos 26f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭B .()π2sin 3f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()π3cos 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()π4cos 6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】A 【分析】先求得2ω=,排除B 、D ,然后把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项A ,C ,排除C.【详解】因为相邻对称轴的距离为周期的一半,所以函数()f x 的最小正周期22T ππ=⨯=,又2T ππω==,所以2ω=,故选项B ,D 错误;把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项A ,2π43cos cos 03362f πππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,选项A 成立,而把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项C ,2π43cos 3cos 30333f πππ⎛⎫⎛⎫=-==-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,选项C 不成立.故选:A.9.1tan15tan15︒-=︒()A.B.C.-D .4【答案】C 【分析】切化弦,然后利用倍角公式求解即可.【详解】221sin15cos1515cos 15cos30tan1521tan15cos15sin15cos15sin15sin 302sin ︒︒︒-︒-︒︒-=-==-︒︒︒︒︒︒故选:C10.将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位后得到一个奇函数的图象,则该函数的解析式可能为()A .()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】D 【分析】将各选项所给函数按条件平移,判断平移后的函数奇偶性,即得出结果.【详解】A 选项,将函数()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2sin 2sin 2333y x x πππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭显然不是奇函数,故A 错;B 选项,将函数()sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到sin cos 36y x x ππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭的图象,函数cos y x =-显然是偶函数,故B 错;C 选项,将函数()cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2cos 2cos233y x x ππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭的图象,函数cos 2x y =-显然是偶函数,故C 错;D 选项,将函数()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2cos 2sin 236y x x ππ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭的图象,函数sin 2y x =显然是奇函数,故D 正确.故选:D.二、多选题11.(多选)若函数()cos()3f x x π=+,则下列结论正确的是()A .()f x 的一个周期为2πB .()f x 的图象关于直线83x π=对称C .()f x π+的一个零点为6x π=D .()f x 在区间(,)2ππ上单调递减【答案】ABC 【分析】由三角函数周期的计算公式,可判定A 正确;由三角函数对称轴的性质,可判定B 正确;求得()cos(3f x x ππ+=-+,令()0f x π+=,得到,6x k k Z ππ=+∈,可判定C 正确;由三角函数单调性的判定方法,可判定D 不正确.【详解】由题意,函数()cos(3f x x π=+,可得()f x 的最小正周期为221T ππ==,所以A 正确;当83x π=时,可得88()cos(cos31333f ππππ=+==-,所以83x π=是函数()f x 的其中一条对称轴,所以B 正确;由()cos()3f x x π=+,可得()cos()cos(33f x x x ππππ+=++=-+,令()0f x π+=,即cos()03x π+=,解得,6x k k Z ππ=+∈,当0k =时,可得6x π=,即6x π=是函数()f x π+的一个零点,所以C 正确;由(,)2x ππ∈,可得54(,)363x πππ+∈,当5(,]36x πππ+∈时,即2(,)23x ππ∈时,函数()f x 单调递减;当4(,)33x πππ+∈时,即2(,)3x ππ∈时,函数()f x 单调递增,所以D 不正确.故选:ABC.12.下列四个选项正确的有()A .75-︒角是第四象限角B .225︒角是第三象限角C .475︒角是第二象限角D .315-︒是第一象限角【答案】ABCD 【分析】直接找出各对应角的终边所在象限得答案.【详解】对于A 如图1所示,75-︒角是第四象限角;对于B 如图2所示,225︒角是第三象限角;对于C 如图3所示,475︒角是第二象限角;对于D 如图4所示,315-︒角是第一象限角.故选:ABCD .【点睛】本题考查对象限角的掌握,是对角的定义的考查,属于基础题.13.下列化简正确的是A .()tan π1tan1+=B .()()sin cos tan 360ααα-=-C .()()sin πtan cos πααα-=+D .()()()cos πtan π1sin 2πααα---=-【答案】AB 【分析】利用诱导公式,及sin tan cos ααα=,依次分析即得解【详解】利用诱导公式,及sin tan cos ααα=A 选项:tan(1)tan1π+=,故A 正确;B 选项:sin()sin sin cos sin tan(360)tan cos oαααααααα--===--,故B 正确;C 选项:sin()sin tan cos()cos παααπαα-==-+-,故C 不正确;D 选项:sin cos cos()tan()cos (tan )cos 1sin(2)sin sin ααπαπααααπααα⋅----⋅-==-=---,故D 不正确故选:AB 【点睛】本题考查了诱导公式和同角三角函数关系的应用,考查了学生概念理解,转化划归,数学运算能力,属于基础题.14.已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则下列关于函数()f x 说法中不正确...的是()A .最小正周期为T π=B .图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称C .在区间0,6π⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数D .图象关于直线6x π=对称【答案】CD 【分析】根据正弦函数的周期性求出()f x 的周期判断A ;代入法判断B 、D ;根据正弦函数的周期性求出函数()f x 的单调区间判断C.【详解】最小正周期为22T ππ==,A 正确;因为22sin 0333f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,B 正确;令222,232k x k k πππ-+π≤+≤+π∈Z ,解得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,所以函数()f x 在5[,],1212k k k Z ππππ-++∈上单调递增,所以函数()f x 在0,12π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,在,126ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错;2sin 633f πππ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()f x 的图象不关于直线6x π=对称,D错误.故选:CD 三、填空题15.函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则b -a 的最大值是________.【答案】43π【分析】由于正弦函数的周期性,可以在一个周期区间内确定函数值为1-和12的x 值,结合周期性性可得结论.【详解】因为函数y =sin x ,x ∈[a ,b ]的最小值和最大值分别为-1和12.不妨在一个区间[0,2π]内研究,可知51sin sin662ππ==,3sin 12π=-,由正弦函数的周期性可知(b -a )min =352263πππ-=,(b -a )max =1354=663πππ-.故答案为:43π.16.sin15cos75︒︒=__________.【分析】由诱导公式和二倍角公式求解.【详解】211cos3022sin15cos75sin15sin15sin 15224-︒︒︒=︒⋅︒=︒===.故答案为:24.17.应用五点法作函数y =32sin 1(33x π-的图象时,图象的最高点的坐标是________.【答案】53(,)22π【分析】由正弦型三角函数图像性质求解即可.【详解】由sin 1()33x π-=1可得x =52π,所以图象的最高点的坐标是53(,)22π.故答案为:53(,)22π【点睛】本题主要考查正弦型三角函数图像的性质,属于简单题.18.有下列命题:①若α是第二象限角,且sin =,cos m n αα=,则tan mnα=-;②无论α为何值,都有22sin cos 1αα+=;③一定存在角α,使得22sin cos 1αα+=;④总存在一个角α,使得1sin cos 2αα==.其中正确的有_____.【答案】②③【分析】由同角三角函数的平方关系,商数关系,可判断①、②、③的真假,根据三角函数的性质判断④的真假.【详解】①由sin tan cos mnααα==,错误;②对任意角α,都有22sin cos 1αα+=,正确;同理,③正确;④不存在一个角α,使得1sin cos 2αα==成立,错误;故答案为:②③.四、解答题19.已知角α=2010°.(1)将α改写成β+2k π(k ∈Z ,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.【答案】(1)752+6ππ⨯,第三象限的角;(2)答案见解析.【分析】(1)根据角度制与弧度制的互化公式进行求解即可;(2)利用代入法进行求解即可.【详解】(1)6772010=2010rad==(52+)rad 18066rad ππππ︒⨯⨯,又73<62πππ<,∴α与76π终边相同,是第三象限的角.(2)与α终边相同的角可以写成72()6k k Z πγπ=+∈,又50πγ-≤<,∴当k =-3时,296πγ=-;当k =-2时,176πγ=-;当k =-1时,56πγ=-.20.若cos130a ︒=,则tan 50︒=__________.【答案】a【分析】利用诱导公式求出cos50︒,然后求出sin 50︒,再求tan 50︒的值.【详解】解:cos130a ︒=即:cos50a ︒=-,所以sin 50︒所以sin 50tan 50cos50︒︒==︒故答案为:a.21.已知3cos 5α=-,,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.(1)求cos 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值;(2)求tan 24απ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)210;(2)13.【分析】(1)由3cos 5α=-,(,)2παπ∈,求得4sin 5α=,结合两角差的余弦公式,即可求解;(2)由三角函数的基本关系式和诱导公式,求得3tan()24πα-=,再结合二倍角的正切公式,即可求解.【详解】(1)由题意知,3cos 5α=-,(,)2παπ∈,所以4sin 5α=,则34cos()cos cos sin sin 444525210πππααα-=+=-⨯+⨯=(2)由三角函数的基本关系式,可得sin tan s 43co ααα==-,则3tan()cot 24παα-=-=又由22tan()324tan()tan 2()22441tan ()24αππαπααπ-⎡⎤-=-==⎢⎥⎣⎦--,解得1tan(243απ-=或tan()324απ-=-,又因为(,)2παπ∈,可得(0,)244a ππ-∈,所以1tan(243απ-=.【点睛】利用诱导公式、两角和(差)的正弦、余弦、正切公式以及三角函数的基本关系求值或化简时,关键是寻求条件、结论间的联系,灵活使用公式进行变形,并且注意角的范围对三角函数符号的影响.22.已知3cos 5α=,,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭.(1)求tan α,sin 2α的值;(2)求sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)43-,2425-;(2)410【分析】(1)首先利用同角三角函数关系求出4sin 5α=-,从而得到4tan 3α=-,再利用正弦二倍角公式计算sin2α即可.(2)利用正弦两角差公式展开计算即可得到答案.【详解】(1)因为3cos5α=,,02πα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,所以4sin5α=-,所以4sin45tan3cos35ααα-===-,24sin22sin cos25ααα==-.(2)314 sin sin cos cos sin333525πππααα⎛⎫⎛⎫-=-=-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】本题主要考查三角函数的恒等变换,同时考查同角三角函数关系,属于简单题.。
专题3 三角函数1.(2021·江苏三校联考)已知32cos 263a m ππα⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,32cos 263m ππββ⎛⎫⎛⎫-+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中m ∈R ,则cos()αβ+=____________.【答案】12【分析】构造3()sin f x x x =+,判断()f x 的奇偶性与单调性,把2cos 3πα⎛⎫-⎪⎝⎭化为sin 6πα⎛⎫- ⎪⎝⎭,2cos 3πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭化为sin 6πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭,利用()f x 的奇偶性与单调性求出αβ+的值,再计算cos()αβ+的值.【解析】设3()sin f x x x =+,则2()3cos f x x x '=+,易知()f x '是偶函数.当01x ≤<时,230x ≥,cos 0x >,∴()0f x '>; 当1≥x 时,233x ≥,cos 1x ≥-,()0f x '>. ∴()0f x '>恒成立,即()f x 在定义域内单调递增.∵3()sin ()f x x x f x -=--=-,∴()f x 为奇函数,∴()f x 的图象关于点()0,0对称,∵2cos cos sin 3266ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∴332cos sin 26366m ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=-+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,同理可得33cos sin 262666m πππππββββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.则066f f ππαβ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴066ππαβ-+-=,即3παβ+=,故1cos()cos 32παβ+==. 2.(2021·湖南长沙市·长郡中学高三月考)已知函数()2sin()f x x h ωϕ=++的最小正周期为π,若()f x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值为M ,则M 的最小值为________.【分析】求出ω的值,取2ω=,然后对函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是否单调进行分类讨论,利用绝对值三角不等式结合辅助角公式可求得M 的最小值.【解析】由于函数()()2sin f x x h ωϕ=++的最小正周期为π,则22πωπ==,2ω∴=±.不妨取2ω=,则()()2sin 2f x x h ϕ=++. 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调,则(){}max 0,max 2sin ,2cos 4M f f h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫==++⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()max max max2sin 2cos sin cos 24h h ϕϕπϕϕϕ⎛⎫+-+⎫⎛⎫≥=-=-= ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎭⎝⎭, 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先增后减,则(){}max 0,,2max 2sin ,2cos ,2,24M f f h h h h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫=+=++----⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()()2sin 2cos 2242sin cos 44h h h ϕϕϕϕ+++-+-+≥==22-≥; 若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先减后增,同理可知M .222-<,综上可知,M 的最小值为22-. 【名师点睛】本题考查正弦型函数在区间上最值的求解,涉及绝对值三角不等式的应用,考查分类讨论思想与运算求解能力,属于难题.3.(2021·全国超级全能生联考)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,当(],0x ∈-∞时,()123xf x =+,设()sin h x x π=,若函数()()()g x f x h x =-,则()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为___________. 【答案】4038【分析】求出函数()h x 的最小正周期,作出函数()h x 与()f x 的图象,分析两个函数在[]2020,0-和[]0,2019上的图象的交点个数,由此可得出结论.【解析】函数()sin h x x π=的最小正周期为22T ππ==.当0x ≤时,()123xf x =+;当0x ≥时,()()1112323xx f x f x -⎛⎫=-=+=+ ⎪⎝⎭. 要求函数()g x 的零点个数,即求函数()h x 与()f x 的图象的交点个数,1211111122332f g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点.作出函数()h x 与()f x 的图象如下图所示:当0x ≤时,由图象可知,对任意的[]0,1009k ∈且k ∈N ,函数()h x 与()f x 在[]22,2k k ---上的图象有两个交点,∴函数()h x 与()f x 在[]2020,0-上的图象有2020个交点; 当0x >时,由图象可知,函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点,对任意的[]0,1008k ∈且k ∈N ,函数()h x 与()f x 在[]21,23k k ++上有且只有两个交点, ∴函数()h x 与()f x 在[]0,2019上共有2018个交点. 综上所述,()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为4038. 【名师点睛】方法点睛:判定函数()f x 的零点个数的常用方法:(1)直接法:直接求解函数对应方程的根,得到方程的根,即可得出结果;(2)数形结合法:先令()0f x =,将函数()f x 的零点个数,转化为对应方程的根,进而转化为两个函数图象的交点个数,结合图象,即可得出结果.4.(2021·宁夏长庆高级中学高三月考(理))已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2sin sin sin 0A B C -=,则sin sin 2sin B CA-的取值范围为_________【答案】11,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 【分析】由已知结合正弦定理可得,2a bc =然后结合余弦定理,2222cos a b c bc A =+-()()221cos b c bc A =-+-,令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==,代换后结合余弦的性质即可求解.【解析】∵2sin sin sin 0A B C -=,∴2a bc =,由余弦定理可得:()()22222cos 21cos a b c bc A b c bc A =+-=-+-, 令sin sin 2sin 2B C b c p A a --==,则2b c pa -=,因此()()222221cos a pa a A =+-,∴22cos 14A p -=,∵A 为锐角,0cos 1A <<,∴22cos 1144A p -=<,∴1122p -<<,故答案为:11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【名师点睛】关键点点睛:首先利用正弦定理化角为边可得2a bc =,再利用余弦定理并配方可得()()2221cos a b c bc A =-+-关键是令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==,2b c pa -=,将b c -、bc 代换掉,结合余弦的性质即可求得范围.5.(2021·河南信阳期末(理))在ABC 中,()()3cos ,cos ,cos ,sin AB x x AC x x ==,则ABC 面积的最大值是____________ 【答案】34【分析】计算113sin 22624ABC S x π⎛⎫=--≤ ⎪⎝⎭△,得到答案.【解析】()22211sin ,1cos,2ABC S AB AC AB AC AB ACAB AC=⋅=⋅-△()22212AB AC AB AC=⋅-⋅=2113sin cos sin 22624x x x x π⎛⎫=-=--≤ ⎪⎝⎭, 当sin 216x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭时等号成立.此时262x ππ-=-,即6x π=-时,满足题意.故答案为:34. 【名师点睛】本题考查了三角形面积的最值,向量运算,意在考查学生的计算能力和综合应用能力. 6.(2021·浙江省杭州第二中学高三开学考试)已知ABC ∆的三个角,,A B C 所对的边为,,a b c .若60BAC ︒∠=,D 为边BC 上一点,且1,:2:3AD BD DC c b ==,则23b c +的最小值为_________.【分析】设BAD θ∠=,则3CAD πθ∠=-,则由:2:3BD DC c b =可以推得:2:3ABD ACD S S c b ∆∆=,再利用面积公式可以解出sin θ,从而根据ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+,可以推出23b c+=不等式即可得出结论. 【解析】设BAD θ∠=,(π0θ3)则3CAD πθ∠=-,1,:2:3AD BD DC c b ==,23ABD ACD S BD c S CD b∆∆∴==,即11sin 22131sin()23c cb b θπθ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-,化简得4sin θθ=,即tan θ=,故sin θ==,3sin()sin 32πθθ-=, 又ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+,∴111sin sin sin()23223bc c b ππθθ=+-,即23c b +=,即23b c+= 23(23)b c b c ∴+=+⋅23()b c +669)b cc b =+++12)≥+=,(当且仅当b c=时取等号). 7.(2021·河南三门峡期末(理))已知函数()sin cos f x x x =,3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦有以下结论: ①()f x 的图象关于直线y 轴对称②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭④()f x 的最大值为12则上述说法正确的序号为__________(请填上所有正确序号). 【答案】②④【解析】3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,1sin 2,,222()sin cos 13sin 2,,222x x f x x x x x ππππ⎧⎡⎤∈-⎪⎢⎥⎪⎣⎦==⎨⎡⎤⎪-∈⎢⎥⎪⎣⎦⎩根据图像知:①()f x 的图象关于直线y 轴对称,错误;②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,正确; ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭,错误;④()f x 的最大值为12,正确;故答案为②④.【名师点睛】本题考查了三角函数的化简,三角函数的图像,三角函数性质,意在考查学生对于三角函数的综合理解和应用.8.(2021·广东深圳一模)拿破仑定理是法国著名军事家拿破仑·波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边,向外构造三个等边三角形,则这三个等边三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形(此等边三角形称为拿破仑三角形)的顶点.”已知ABC 内接于单位圆,以BC ,AC ,AB 为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次记为A ',B ',C '.若30ACB ∠=︒,则A B C '''的面积最大值为_______.【答案】36+ 【分析】设,BC a AC b ==,求出90B CA ''∠=︒,从而可得2221()3A B a b ''=+,在ABC 中,设BAC α∠=,由正弦定理用α表示出,a b ,这样22a b +就表示为α的函数,然后由降幂公式,两角差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,结合正弦函数性质可得最大值,从而得面积最大值. 【解析】设,BC a AC b ==,由题意以,,AC BC CA 边向外作等边三角形,,ACE BCD ABF △△△,其外接圆圆心分别为,,A B C ''',连接,CB CA ''并延长分别交,EA BD 于,P Q ,则2233CB CP '===,同理CA '=, ,ACE BCD 都是等边三角形,则30PCA QCB ∠=∠=︒,又30ACB ∠=︒,则90A CB ''∠=︒,∴222221()3A B CB CA a b ''''=+=+,A B C '''是正三角形,∴其面积为2221)2S A B A B A B a b ''''''===+, ABC 内接于单位圆,即其外接圆半径为1r =,则2sin 2sin a r BAC BAC =∠=∠,同理2sin b ABC =∠,设BAC α∠=,则18030150ABC αα∠=︒-︒-=︒-,2222224(sin sin )4[sin sin (150)]a b BAC ABC αα+=∠+∠=+︒-2214[sin (cos )]2ααα=+22714sin cos cos 44αααα⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭227sin cos cos αααα=++1cos 2162423cos 22αααα-=+⨯+=+-14sin 22)2αα=+-460)α=+-︒,0150α︒<<︒,60260240α-︒<-︒<︒,∴当75α=︒时,22a b +取得最大值4+,∴A B C '''的面积最大值为3(4126+⨯+=.【名师点睛】关键点点睛:本题考查三角函数在几何中的应用,解题关键是设设,BC a AC b ==,用,a b 表示出A B ''(说明90B CA ''∠=︒即可得),等边A B C '''面积就可能用,a b 表示,然后用正弦定理把,a b 用角表示,利用三角函数的恒等变换及正弦函数性质求得最大值.9.(2021·北京石景山区·高三一模)海水受日月的引力,会发生潮汐现象.在通常情况下,船在涨潮时驶入航道,进入港口,落潮时返回海洋.某兴趣小组通过1A 技术模拟在一次潮汐现象下货船出入港口的实验:首先,设定水深y (单位:米)随时间x (单位:小时)的变化规律为0.8sin 2()y x R ωω=+∈,其中0xπω;然后,假设某货船空载时吃水深度(船底与水面的距离)为0.5米,满载时吃水深度为2米,卸货过程中,随着货物卸载,吃水深度以每小时0.4米的速度减小;并制定了安全条例,规定船底与海底之间至少要有0.4米的安全间隙.在此次模拟实验中,若货船满载进入港口,那么以下结论正确的是__________.①若6π=ω,货船在港口全程不卸货,则该船在港口至多能停留4个小时; ②若6π=ω,货船进入港口后,立即进行货物卸载,则该船在港口至多能停留4个小时;③若1ω=,货船于1x =时进入港口后,立即进行货物卸载,则2x π=时,船底离海底的距离最大;④若1ω=,货船于1x =时进入港口后,立即进行货物卸载,则23x π=时,船底离海底的距离最大. 【答案】①④【分析】根据船离海底距离为0.8sin .204x y y ω≥==-,解三角不等式可判断①;由船离海底距离()20.8sin0.46f x x x π=+,利用导数判断单调性即可判断②;船离海底距离()()30.8sin 0.41f x x x =+-,利用导数求出最值即可判断③、④【解析】①不卸货,则吃水恒为2米,∴船离海底为()10.8sin 2x y y f x ω=-==, 当()10.4f x ≥时,1sin62x π≥,则5666x πππ≤≤, 解得15x ≤≤,∴最多停留时间为514-=小时,故①正确;②立即卸货,∴吃水深度220.4h x =-,且20.40.5x -≥,解得1504x ≤≤, 此时船离海底()220.8sin 0.46f x y h x x π=-=+,()2215cos 0.40,01564f x x x ππ'=+>≤≤, ∴()2f x 在150,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,且当1x =时,()210.80.4f =>, 由1564x <≤,0.8sin 20.50.8sin 1.5 1.50.80.70.466y x x ππ=+-=+≥-=>,此段时间都可以停靠, 又()210.80.4f =>,6154∴-=>,故②错误;③与④,0.8sin 2()y x R ωω=+∈,()()320.41,1h x x π=--≤≤,()()30.8sin 0.41f x x x ∴=+-,()30.8cos 0.40f x x '=+=,解得23x π=,当21,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()30f x '>;当2,3x ππ⎛⎤⎥⎝⎦时,()30f x '<,∴当23x π=时,船底离海底的距离最大. 故答案为:①④.【名师点睛】关键点点睛:本题考查了三角函数的应用、导数的应用,解题的关键是表示出船离海底距离的关系式,此题综合性比较强,考查了知识的应用能力以及计算能力.10.(2021·山西临汾一模(理))对于一个函数()()y f x x D =∈,若存在两条距离为d 的直线1y kx m =+和2y kx m =+,使得()12kx m f x kx m +≤≤+在x D ∈时恒成立,称函数()f x 在D 内有一个宽度为d 的通道.则下列函数在[)1,+∞内有一个宽度为1的通道的有______.(填序号即可)①()()1sin cos 2f x x =+;②()ln x f x x =;③()f x =()2cos 3f x x x =+. 【答案】②③④【分析】对于①②④,分析发现()f x 在定义域内存在最大和最小值,则()f x 在两条水平直线之间,计算过最值的两条水平直线间的距离可判断;对于③,可发现函数()f x 的渐近线为y x =,则可判定过端点与渐进性平行的直线为1y x =-,且距离1d <,则存在两条直线,距离可得到.【解析】对于①,()()1sin cos 224f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()22f x -≤≤,则()f x 在两条直线y =和y =之间,两直线的距离122d ⎛=--=> ⎝⎭,∴不存在宽度为1的通道,故①错误;对于②,函数()ln x f x x =,研究函数()f x 在[)1,+∞上的最大值()21ln xf x x-'=, 函数在x e =时取得极大值点即最大值点,()11f e e =<,x →+∞时,函数()0f x →,()10f x e<≤,故存在两直线1y =和0y =,1d =,故②正确;对于③,函数()f x =函数()f x 随x 的增大而增大,渐近线为y x =,取两条直线1y x =,1y x =-,故1d ==,故③正确;对于④,函数()2cos 3f x x x =+,∴222cos 333x x x x +≥+≥-,由此得到两直线的距离13d ===<,故存在两条直线23y x =-,23y x =-,两条直线的距离1d =.故④正确.故答案为:②③④.【名师点睛】本题考查学生的思维能力和转化能力,属于中档题;知识点点睛:(1)观察三角函数的图像需要用到三角函数的辅助角公式,然后可知三角函数的最值;(2)函数图像的判断经常需要借助于导数,用导数求得函数的最值或范围; 11.(2021·江苏常州一模)若2cos 1x x +=,则5sin cos 2=63x x ππ⎛⎫⎛⎫-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭___________.【答案】732【分析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,令6x t π+=,则1sin 4t =,6x t π=-,化简即得解. 【解析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,令6x t π+=,则1sin 4t =,6x t π=-, ∴原式()27sin cos 2sin (12sin )32t t t t π=-=-=,故答案为:732. 【名师点睛】方法点睛:三角恒等变换求值常用的方法:三看(看角看名看式)三变(变角变名变式).要根据已知条件灵活选择方法求解.12.(2021·广西玉林模拟)函数()()sin 03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度后得到函数()g x 的图象,且()g x 的图象的一条对称轴是直线6x π=-,则ω的最小值为___________.【答案】12【分析】由图象平移可得()g x ,利用整体对应的方式可得332k πππωπ--=+,解得ω后,结合0>ω可得结果. 【解析】()sin 663g x f x x πππω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,又6x π=-是()g x 的对称轴,()663332k k Z ππππππωωπ⎛⎫∴---=--=+∈ ⎪⎝⎭,解得:()532k k Z ω=--∈,0ω>,∴当1k =-时,min 12ω=. 【名师点睛】方法点睛:本题考查根据三角函数的性质求解解析式的问题,解决此类问题的常用方法是结合五点作图法,利用整体对应的方式来构造方程.13.(2021·内蒙古呼和浩特一模(理))四边形ABCD 内接于圆O ,10AB CD ==,6AD =,60BCD ∠=︒,下面四个结论:①四边形ABCD 为梯形 ②圆O 的直径为14③ABD △的三边长度可以构成一个等差数列④四边形ABCD 的面积为其中正确结论的序号有___________. 【答案】①③④【分析】由OAB ODC ≅及等腰三角形,可得BAD CDA ∠=∠,ABC DCB ∠=∠,从而得180CBA DAB ∠+∠=︒,∴//AD BC ,证明①正确,由余弦定理求得对角线长,然后由正弦定理求得圆直径,判断②,同理可判断③,求出梯形的高和底BC 后可得梯形面积,判断④. 【解析】连接,,,OA OB OC OD ,∵OA OB OC OD ===,又AB CD =,∴OAB ODC ≅,OAB ODC ∠=∠,又OAD ODA ∠=∠, ∴BAD CDA ∠=∠,同理ABC DCB ∠=∠,∴180CBA DAB ∠+∠=︒,∴//AD BC ,而60BCD ∠=︒,∴四边形ABCD 为梯形,①正确;60BCD ∠=︒,则120ADC =∠︒,222222cos 6102610cos120196AC AD CD AD CD CDA =+-⋅∠=+-⨯⨯︒=,14AC =,设圆O 半径为R ,则142sin sin1202AC R ADC ===∠︒,②错; 同理14BD =,,,AB AD BD 构成等差数列,③正确;作DE BC ⊥于E ,则梯形的高为10sin 60DE =︒=6210cos6016BC =+⨯︒=,面积为1(616)2S =⨯+⨯=,④正确.故答案为:①③④.【名师点睛】思路点睛:本题考查正弦定理与余弦定理在平面几何中的应用,解题方法是应用平面几何的知识证明圆四边形是梯形,然后由余弦定理和正弦定理可求得对角线长及圆直径,由直角三角形中三角函数定义求得梯形面积.从而判断各命题的真假.14.(2021·甘肃高三一模(文))函数()cos 22f x x x =-,x ∈R ,有下列命题: ①()y f x =的表达式可改写为2cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; ②直线12x π=是函数()f x 图象的一条对称轴; ③函数()f x 的图象可以由函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到;④满足()f x ≤x 的取值范围是3,124x k x k k ππππ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z .其中正确的命题序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上) 【答案】①④【分析】根据辅助角公式化简函数可判断①;根据余弦函数的性质可判断②;由图象的平移变换判断③;根据余弦函数的图象解三角不等式判断④.【解析】()cos 222cos(2)3f x x x x π==+,故①正确; 当12x π=时,()2cos 0122y f ππ===,故②错误;∵函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到))62sin 2(2sin(32y x x ππ==--, 而2sin(2)2cos(2)33x x ππ-≠+,故③错误;由()f x ≤2cos(2)3x π+≤cos(2)3x π+≤,∴11222,636k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得3,124k x k k ππππ-+≤≤+∈Z ,故④正确.故答案为:①④.【名师点睛】关键点点睛:根据三角函数的图象与性质可研究函数的对称轴,解三角不等式,利用三角恒等变换可化简函数解析式,属于中档题.15.(2021·内蒙古呼和浩特一模(文))古希腊的几何学家用平面去截一个圆锥面,将所截得的不同的截线称为圆锥曲线.某同学用过母线PB 的中点且与底面圆的直径AB 垂直的平面截圆锥,得到了如图所示的一支双曲线.已知圆锥的高2PO =,底面圆的半径为4,则此双曲线的两条渐近线的夹角的正弦值为___________.【答案】45【分析】根据题意,建立如图的直角坐标系,不妨设双曲线的方程为:()222210,0x y a b a b-=>>,进而根据几何关系得()1,0M ,((,2,C D -,待定系数得1a =,2b =.进一步设两条渐近线的夹角为2θ,根据三角函数关系求解即可得答案.【解析】根据题意,设双曲线与圆锥底面圆的交点为,C D ,连接CD 交AB 于E ,连接ME ,并延长,使得'O E OP =,进而在平面MCD 中,以'O 为坐标原点,'O E 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,如图, 不妨设双曲线的方程为:()222210,0x y a b a b-=>>,由于OP ⊥底面ABC ,∴//ME PO ,2PO =,∴'1MO ME ==,∵底面圆的半径为4,M 为PB 的中点,∴2OE =,∴EC ED ==∴在双曲线中,()1,0M ,((,2,C D -,∴1a =,241211b-=,解得2b =, ∴双曲线的渐近线方程为2y x =±,设双曲线的两条渐近线的夹角为2θ,则tan 2θ=,∴22tan 4tan 21tan 3θθθ==--,∴29cos 225θ=,4sin 25θ==.【名师点睛】本题考查双曲线的方程,渐近线,三角函数变换,考查综合分析应用能力,是中档题.本题解题的关键在于根据题意建立如图的直角坐标系,进而将空间问题转化为平面问题,根据待定系数法求得方程.16.(2021·中学生标准学术能力诊断性3月测试)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c,D 为边BC 上的一点,若6c =,b =sin BAD ∠=,cos BAC ∠=,则AD =__________. 【答案】4【分析】根据余弦定理可以求出a 的值,可以判断出ABC 是等腰三角形,利用等腰三角形的性质,结合余弦定理、正弦定理、同角的三角函数关系式、二倍角的正弦公式进行求解即可.【解析】由余弦定理知:6a c ====, ∴ABC 是等腰三角形,即BAC C ∠=∠, 设CD x =,则6BD x =-,AD y =,在ADC 中,由余弦定理可知:2222cos AD AC CD AC DC C =+-⋅⋅∠,即222182318(1)y x x x x =+-⨯=-+,∵cos 4BAC ∠=,∴sin 4BAC ∠===,∴有sin sin(2)sin 22sin cos 2B BAC BAC BAC BAC π=-∠=∠=∠⋅∠==因此有sin sin B BAD =∠=,在ADB △中,由正弦弦定理可知: 66(2)BD AD y x x y =⇒=-⇒=-,把(2)代入(1)得,22(6)3(6)18y y y =---+,解得4y =,即4=AD ,故答案为:4.【名师点睛】解题关键:通过余弦定理判断出三角形的形状、通过正弦定理和余弦定理得到等式是解题的关键.17.(2021·甘肃兰州模拟(文))在ABC ∆中,D 为BC 中点,2,AB AD ==,且sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+,则AC =________. 【答案】4【分析】由sin cos 2sin sin cos A A B C C =-+化简得1cos 2A =-,根据向量关系()12AD AB AC =+化简求得结果. 【解析】由sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+得sin cos 2cos sin cos sin A C A B A C =--,∴()sin 2cos sin A C A B +=-,则sin 2cos sin B A B =-,∵sin 0B ≠得1cos 2A =- ,∵()12AD AB AC =+,则()()()()222242AD AB AC AB AB AC AC =+=+⋅+,∵2,AB AD ==,设AC x =,则21244cos x x A =++⋅ ,∴2280x x --=,解得4x =或2x =-(舍去),∴4AC =.18.(2021·甘肃兰州模拟)在ABC 中,(2)0AB AC BC ⋅+=,1sin 3C =,则22sin sin A B -的值为______.【答案】127【分析】利用向量的数量积化简已知条件,再利用余弦定理和正弦定理化简即可求解. 【解析】在ABC 中,(2)0AB AC BC ⋅+=,可得()(22cos cos 0)AB AC BC AB AC A AB BC B ⋅+-==+2cos cos bc A ac B =即2cos cos b A a B =,由余弦定理可知222222222b c a a c b b a bc ac +-+-⋅=⋅,可得22233a b c -=,由正弦定理可知2223sin 3sin sin A B C -=,∵1sin 3C =,∴221sin sin 27A B -=. 【名师点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是将已知条件转化为三角形的边和角,再利用正弦和余弦定理计算.19.(2021·湖南长沙市·长郡中学高三二模)如图,某湖有一半径为100m 的半圆形岸边,现决定在圆心O 处设立一个水文监测中心(大小忽略不计),在其正东方向相距200m 的点A 处安装一套监测设备.为了监测数据更加准确,在半圆弧上的点B 以及湖中的点C 处,再分别安装一套监测设备,且满足AB AC =,90BAC ∠=︒.定义:四边形OACB 及其内部区域为“直接监测覆盖区域”;设AOB θ∠=.则“直接监测覆盖区域”面积的最大值为___________.【答案】()225000m【分析】先用θ表示AB =θ表示出25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,最后运用两角和差的正余弦公式求最值即可.【解析】在OAB 中,AOB θ∠=,100OB =,200OA =, 2222cos AB OB OA OB OA AOB ∴=+-⋅⋅∠,即10054cos AB θ=-⋅,211sin 22OACB OAB ABC S S S OA OB AB θ∴=+=⋅⋅⋅+⋅△△,25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫∴=--+ ⎪⎝⎭令tan 2ϕ=,则()251002OACB S θϕ⎤=-+⎥⎦,∴直接监测覆盖区域”面积的最大值为()225000m .20.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三一模(理))已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2A B =,则82c bb a+的取值范围为______. 【答案】(5.5,8)【分析】先利用正弦定理和2A B =,将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-,然后令cos t B =,则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈,再利用导数判断函数的单调性,从而可求出()f t 的取值范围,进而可得答案【解析】∵2A B =,∴8sin 8sin 22sin sin c b C B b a B A +=+sin(3)8sin 2sin sin 2B B B B π-=+sin 38sin 2sin sin 2B BB B=+sin cos 2cos sin 28sin 2sin 2sin cos B B B B B B B B +=+2cos 24cos 2cos B B B =++2412cos cos 2B B =+-,∵2,A B A B C π=++=,∴3C A B B ππ=--=-,∴03B π<<,∴03B π<<,∴1cos (,1)2B ∈,令cos t B =,则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈,∴2'2244(1)1()4,(,1)2t f t t t t t -=-=∈, ∴'()0f t <在1(,1)2t ∈上恒成立,∴()f t 在1(,1)2上单调递减,∴1(1)()()2f f t f <<,即5.5()8f t <<,∴82c bb a+的取值范围为(5.5,8). 【名师点睛】关键点点睛:此题考查正弦定理的应用,考查导数的应用,解题的关键是利用正弦定理将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-,再构造函数,利用导数求解即可,考查数学转化思想和计算能力,属于中档题21.(2021·辽宁高三一模(理))关于函数()2sin sin 2f x x x =+有如下四个命题: ①()f x 的最小正周期为2π; ②()f x 在[0,2]π内有3个极值点; ③()f x 在[0,2]π内有3个零点; ④()f x 的图象关于直线3x π=对称.其中所有真命题的序号为___________. 【答案】①③【分析】根据函数周期的求法,可判定①正确;利用导数和极值的定义,可判定②不正确;根据函数零点的定义和求法,可判定③正确;根据函数的对称性的判定方法,可判定④不正确. 【解析】由函数sin y x =的最小正周期为2π,函数sin 2y x =的最小正周期为π, ∴函数()2sin sin 2f x x x =+的最小正周期为两个函数周期的最小公倍数, ∴函数()f x 的最小正周期为2π,∴①正确;由()22cos 2cos22cos 4cos 22(2cos 1)(cos 1),[0,2]f x x x x x x x x π'=+=+-=-+∈,∵cos [1,1]x ∈-,可得cos 10x +≥,当[0,)3x π∈时,()0f x '>,()f x 单调递增; 当5(,)33x ππ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减; 当5(,2]3x ππ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增; ∴当3x π=时,函数()f x 取得极大值,当53x π=时,函数()f x 取得极小值,即()f x 在[0,2]π内有2个极值点,∴②不正确;令()0f x =,即2sin sin 22sin (1cos )0x x x x +=+=,解得sin 0x =或cos 1x =-, ∵[0,2]x π,∴0,,2x ππ=,即()f x 在[0,2]π内有3个零点,∴③正确; 由2()2sin()sin[2()]4sin()cos ()()3333623x f x x x x f x ππππππ-=-+-=--≠+, ∴④不正确.故答案为:①③【名师点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法:1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式;2、熟练应用三角函数的图象与性质,结合数形结合法的思想研究函数的性质(如:单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等),进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质,但解答中主要角的范围的判定,防止错解.22.(2021·广东揭阳一模)已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足2a =,2222a b c =+,则ABC 的面积的最大值为_______________.【答案】23【分析】利用余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+,然后可得cos ,sin A A ,最后计算三角形面积并使用不等式进行计算可得结果.【解析】由余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+,化简得cos 2bA c=-,则sin 2A c =,则ABC的面积22213942sin 2412243b c b S bc A +-===≤=.23.(2021·江西上饶一模(理))已知ABC 的外心为O ,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=,则cos B 的最小值为_______.【答案】34【分析】首先分别取BC 的中点为D ,AC 的中点为E ,再转化向量数量积,利用外心的几何性质化简,得2224a cb +=,再根据余弦定理,通过基本不等式求cos B 的最小值.【解析】记BC 的中点为D ,AC 的中点为E , 则()()()12AO CB AD DO CB AD CB AB AC AB AC ⋅=+⋅=⋅=+⋅-()()22221122AB AC c b =-=-, 同理:()2212BO AC a c -⋅=, ∵2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=,∴22222233202a c c b b a --+⋅+-=,∴2224a cb +=, ∴()22222363cos 2884a c a cb ac B ac ac ac ++-==≥=(当且仅当a c ==时等号成立),答案为34. 【名师点睛】关键点点睛:本题的关键是利用外心的性质,转化()AO CB AD DO CB ⋅=+⋅,利用DO CB ⊥,得0DO CB ⋅=,化简向量的数量积.24.(2021·内蒙古包头期末(理))已知60A =︒,ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其中7a =,sin sin B C +=bc 的值为______. 【答案】40【分析】首先根据正弦定理求2R ,并表示sin sin 22b c B C R R+=+,最后根据余弦定理求bc 的值.【解析】22sin a R R A =⇒==,根据正弦定理可知1322b c b c R R +=⇒+=,根据余弦定理可知()2222222cos 3a b c bc A b c bc b c bc =+-=+-=+-,得249133bc =-,解得:40bc =.【名师点睛】方法点睛:(1)在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到;(2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制. 25.(2021·吉林延边朝鲜族自治州·高三月考(文))已知函数()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()f x 的单调递减区间为________.【答案】(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【分析】利用诱导公式、降幂公式、两角和正弦和余弦公式化简为正弦型函数,再利用整体思想,即可求出()f x 的单调递减区间.【解析】()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=---⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 22cos 3πx x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭cos 2cossin 2sin (1cos 2)33ππx x x =--+1cos 221cos 222x x x =---1cos 2212x x =---sin(2)16πx =-+-,由222262k x k πππππ-≤+≤+,k Z ∈得,36k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,∴()f x 的单调递减区间为(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.【名师点睛】方法点睛:求三角函数单调区间的方法:求函数()sin()f x A x ωϕ=+的单调区间,可利用换元法转化为两个简单函数(t x ωϕ=+与sin y A t =)进行求解,应注意ω的符号对复合函数单调性的影响,牢记基本法则——同增异减.26.(2021·张家口市宣化第一中学高三月考)函数()sin cos sin cos f x x x x x =++-的最小正周期T =___________.【答案】2π 【分析】由题可得()2f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,可判断()f x 是以2π为周期的函数,再讨论()f x 在0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭和,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的单调性可得出结论.【解析】()sin cos sin cos 22222f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭cos sin cos sin x x x x =-++sin cos sin cos ()x x x x f x =++-=, ()f x ∴是以2π为周期的函数, 当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin cos cos sin 2cos f x x x x x x =++-=,函数单调递减, 当,42x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,()sin cos sin cos 2sin f x x x x x x =++-=,函数单调递增, ∴在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦内不存在小于2π的周期,2π∴是()f x 的最小正周期.【名师点睛】本题考查三角函数周期的求解,解题的关键是先判断出2π是函数的周期,再根据其性质探讨其为最小正周期.27.(2021·安徽皖江名校联盟2月联考)设点O 是ABC 外接圆的圆心,3AB =,且4AO BC =-⋅.则sin sin B C的值是___________. 【答案】13【分析】取BC 中点D ,AO AD DO =+,而0DO BC ⋅=,这样4AO BC =-⋅就可以用,AC AB 表示,求得AC ,然后由正弦定理得结论. 【解析】设点D 是边BC 的中点,则()()()()221122AO BC AD DO A BC AD BC AC AB A AC AB B C =⋅=⋅=+⋅-=+-⋅ 即()21942AC -=-,21AC =,1AC =,故sin 1sin 3B AC C AB ==.【名师点睛】关键点点睛:本题考查平面向量的数量积,考查正弦定理.解题关键是取BC 中点D ,利用数量积的运算法则得C AD BC AO B =⋅⋅,从而可求得边长AC . 28.(2021·安徽高三月考(文))关于函数cos 23()2x f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=的性质,下列表述正确的是 ①是周期函数,且最小正周期是π; ②是轴对称图形,且对称轴是直线,26k x k Z ππ=-∈; ③定义域是R ,值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦;④是中心对称图形,且对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭; ⑤单调减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. 【答案】①②③⑤【分析】由周期公式可判断①;验证226k f x ππ⎧⎫⎛⎫--⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭是否大于()f x 可判断②;由23x π+的范围得cos 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的范围可判断③;如果对称中心是,1212k ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,令0k =,通过验证(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭是否成立可判断④;求余弦函数的单调递减区间可判断⑤. 【解析】①22T ππ==,∴()f x 是周期函数,且最小正周期是π,故正确; ②cos 22cos 22633322226k x k x k f x ππππππππ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫⎡⎤⎛⎫--+--+⎨⎬⎪⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎩⎭⎣⎦⎧⎫⎛⎫--==⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭cos 22cos 23322()x k x f x πππ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭===,故正确;③定义域是R ,∴23x R π+∈,∴[]cos 21,13x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,∴cos 2312,22x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故正确;④如果对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭,令0k =,则,112π⎛⎫⎪⎝⎭是对称中心,应有(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,而cos3(0)2f π==21cos 32226f ππ-⎛⎫=== ⎪⎝⎭1≠,故错误; ⑤由复合函数的单调性可得()f x 的单调减区间是222,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈,解得,63k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即单调递减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,正确,故答案为:①②③⑤.【名师点睛】本题考查了复合函数的性质,解题关键点是熟练掌握余弦函数的性质和指数函数的性质,考查了学生分析问题、解决问题的能力.29.(2021·陕西咸阳一模(理))已知函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+,现有以下命题: ①()f x 是偶函数; ②()f x 是以2π为周期的周期函数;③()f x 的图像关于2x π=对称; ④()f x .其中真命题有________. 【答案】①②④【分析】根据三角函数图象性质逐一进行判断:①根据()f x 写出()f x -,并判断与()f x 关系即可;②写出(2)f x π+,判断与()f x 是否相等;③判断()f x π-与()f x 的关系;④设cos ,[1,1]t x t =∈-,∴sin cos )4y t t t π=+=+,根据t 的取值范围确定最值并判断.【解析】①函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+定义域为R ,关于原点对称,()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x -=-+-=+=,∴函数()f x 是偶函数;∴①正确;②(2)sin[cos(2)]cos[cos(2)]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ+=+++=+=, ∴()f x 是以2π为周期的周期函数;∴②正确;③()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ-=-+-=-+≠, ∴()f x 的图像不关于2x π=对称;∴③错误;④令cos ,[1,1]t x t =∈-,∴sin cos )4y t t t π=+=+,∵[1,1]444t πππ+∈-++,∴42t ππ+=,即4t π=时,max y =()f x ;∴ ④正确; ∴真命题为①②④.【名师点睛】正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域关于原点对称是函数f (x )为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )是定义域上的恒等式.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称,反之也成立.利用这一性质可简化一些函数图象的画法,也可以利用它去判断函数的奇偶性.30.(2021·江西景德镇期末(理))已知a ,b ,c 分别为ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,5a c ==,且227cos 25a b bc A ac -+=-,G 为ABC 的重心,则GA =________【分析】根据已知等式,利用余弦定理角化边,结合已知条件可以求得b 的值,进而求得cos A 的值,然后根据()13AG AB AC =+,利用向量的数量积运算可求得AG 的长度. 【解析】由余弦定理得2222cos b c a bc A +-=,∴222a cos 2b c bc A +-=,∵227cos 25a b bc A ac -+=-,∴222227225b c a a b ac +--+=-,将5a c ==代入得:8b =, ∴222644cos 22855b c a A bc +-===⨯⨯,设以,AB AC 为邻边的平行四边形的另一个顶点为D ,则()1133AG AD AB AC ==+,AG ===【名师点睛】本题考查余弦定理在解三角形中的应用,要熟练使用上弦定理角化边,并结合向量的数量积运算可更快的求解.31.(2021·安徽蚌埠二模(理))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos 0a C C b c +--=,且2a =,则ABC 内切圆半径的最大值为___________.【分析】由已知可得cos sin 0a C C b c --=根据正弦定理化简求得3A π=,由余弦定理可得b c +的取值范围,根据11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△,化简计算可求得结果.【解析】cos 0a C C b c +--=,且2a =,∴cos sin 0a C C b c +--=,∴sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=,∴()sin cos sin sin sin sin sin A C A C B C A C C =+=++,sin cos sin sin A C A C C =+,sin 0C ≠,cos 1A A -=,即1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 又()50,,,,666663A A A A πππππππ⎛⎫∈∴-∈-∴-== ⎪⎝⎭,,由余弦定理:2221cos 22b c a A bc +-==, ()243b c bc ∴+-=,又22b c bc +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,()()2234044b c b c b c +∴+-≤∴<+≤,,又2b c a +>=,24b c ∴<+≤, 设ABC 内切圆半径为R ,则11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△,(2)2b c R bc ++=,即()()2=2142232663R b c b c c b =⋅+-⎡⎤+≤-⎣=+⎦+,max R ∴=. 【名师点睛】思路点睛:解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现"边化角",二是利用余弦定理实现"角化边";利用三角形面积公式11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△,即可将问题得解. 32.(2021·安徽池州期末(理))已知在锐角ABC,且212tan tan sin A B A +=,其内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,则边c 的最小值为_____________.【答案】2。
压轴题03三角函数压轴题题型/考向一:三角函数的图像与性质题型/考向二:三角恒等变换题型/考向三:三角函数综合应用一、三角函数的图像与性质热点一三角函数图象的变换1.沿x轴平移:由y=f(x)变为y=f(x+φ)时,“左加右减”,即φ>0,左移;φ<0,右移.沿y轴平移:由y=f(x)变为y=f(x)+k时,“上加下减”,即k>0,上移;k<0,下移.2.沿x轴伸缩:若ω>0,A>0,由y=f(x)变为y=f(ωx)时,点的纵坐标不变,横坐标变为原来的1ω倍.沿y轴伸缩:由y=f(x)变为y=Af(x)时,点的横坐标不变,纵坐标变为原来的A 倍.热点二三角函数的图象与解析式已知图象求函数y=A sin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的解析式时,常用的方法是待定系数法.由图中的最高点、最低点或特殊点求A,B;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置.热点三三角函数的性质1.单调性:由-π2+2kπ≤ωx+φ≤π2+2kπ(k∈Z)可得单调递增区间;由π2+2kπ≤ωx+φ≤3π2+2k π(k ∈Z )可得单调递减区间.2.对称性:由ωx +φ=k π(k ∈Z )可得对称中心;由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )可得对称轴.3.奇偶性:φ=k π(k ∈Z )时,函数y =A sin(ωx +φ)为奇函数;φ=k π+π2(k ∈Z )时,函数y =A sin(ωx +φ)为偶函数.二、三角恒等变换热点一化简与求值(角)1.同角三角函数的基本关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan ≠π2+k π,k ∈2.诱导公式的记忆口诀:在k π2+α,k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.3.熟记三角函数公式的两类变形:(1)和差角公式的变形;(2)倍角公式的变形.热点二三角函数恒等式的证明三角恒等式常从复杂一边向简单的一边转化,或者两边同时推出一个相同式子,有时要证等式先进行等价交换,进而证明其等价命题.○热○点○题○型一三角函数的图像与性质一、单选题1.将函数()sin cos f x x x =-的图象向左平移7π12个单位长度,得到函数()y g x =的图象,关于函数()y g x =的下列说法中错误的是()A .周期是2πB .非奇非偶函数C .图象关于点5π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称D .在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递增2.数学与音乐有着紧密的关联,我们平时听到的乐音一般来说并不是纯音,而是由多种波叠加而成的复合音.如图为某段乐音的图象,则该段乐音对应的函数解析式可以为()A .11sin sin 2sin 323=++y x x xB .11sin sin 2sin 323y x x x=--C .11sin cos 2cos323y x x x=++D .11cos cos 2cos323y x x x=++3.将函数()2sin 21f x x =-图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,并沿x 轴向左平移()0ϕϕ>个单位长度,再向下平移1个单位长度得到函数()g x 的图象.若对于任意的1π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,总存在2π,04x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,使得()()12f x g x =,则ϕ的值可能是()A .π6B .5π24C .π4D .2π34.函数e sin xy x =在区间[]2,2ππ-上的图象大致是()A.B.C.D.5.已知函数()()π2sin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则满足()()5π605π12f x f f x f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>⎛⎫- ⎪⎝⎭的正整数x 的最小值为()A .1B .2C .3D .4二、多选题6.已知函数2π()cos (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在ππ,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调,且曲线()y f x =关于点π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,则()A .()f x 以2π为周期B .()f x 的图象关于直线2π3x =对称C .将()f x 的图象向右平移π3个单位长度后对应的函数为偶函数D .函数9()10y f x =+在[0,π]上有两个零点7.已知函数()()()sin 0,0π,f x A x b A b ωϕϕ=++><<∈R 的部分图像如图,则()A .5πb ωϕ=B .π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .将曲线()y f x =向右平移π9个单位长度得到曲线4cos 32y x =-+D .点11π,218⎛⎫- ⎪⎝⎭为曲线()y f x =的一个对称中心8.已知函数()f x 的定义域为()1,1-,对任意的(),1,1x y ∈-,都有()()1x y f x f y f xy ⎛⎫--= ⎪-⎝⎭,且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当()0,1x ∈时,()0f x >,则()A .()f x 是偶函数B .()00f =C .当A ,B 是锐角ABC 的内角时,()()cos sin f B f A <D .当0n x >,且21112n n n x x x ++=,112x =时,()12n n f x -=9.已知某游乐场循环观光车路线近似为一个半径为1km 的圆,观光车从起始站点P 出发,沿图中顺时针方向行驶,记观光者从某次出发开始,行驶的时间为t 小时.A ,B 是沿途两个站点,C 是终点站,D 是该游乐场的观景点之一.已知该观光车绕行一圈的时间是固定的,且π,,6BOA OA OC OA OD ∠=⊥⊥.若要求起始站点P 无论位于站台B ,C 之间的任何位置(异于B ,C ),观光车在ππ,124t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的时间内,都要至少经过两次终点站C ,则下列说法正确的是()A .该观光车绕行一周的时间小于π6B .该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内不一定会经过终点站CC .该观光车的行驶速度一定大于52km /h 3D .该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内一定会经过一次观景点D10.如图,弹簧下端悬挂着的小球做上下运动(忽略小球的大小),它在()s t 时刻相对于平衡位置的高度()cm h 可以田ππ2sin 24h t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭确定,则下列说法正确的是()A.小球运动的最高点与最低点的距离为2cm B.小球经过4s往复运动一次C.()3,5t∈时小球是自下往上运动D.当 6.5t=时,小球到达最低点○热○点○题○型二三角恒等变换一、单选题1.已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos22sin21αα+=,则sinα=()A.15B C.45D2.古希腊数学家特埃特图斯(Theaetetus,大约公元前417年—公元前369年)通过下图来…,记BACα∠=,DACβ∠=,则()cosαβ+=()A.46B.36-C.36+D.463.若π2α<<,π02β-<<,π1cos43α⎛⎫+=⎪⎝⎭,π3cos423β⎛⎫-=⎪⎝⎭,则sin2βα⎛⎫+=⎪⎝⎭()A.9-B.9C.539D.94.人脸识别技术应用在各行各业,改变着人类的生活,而所谓人脸识别,就是利用计算机分析人脸视频或者图像,并从中提取出有效的识别信息,最终判别人脸对象的身份.在人脸识别中为了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试,常用的测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.假设二维空间中有两个点()()1122,,,A x yB x y,O为坐标原点,余弦相似度similarity为向量,OA OB夹角的余弦值,记作()cos,A B,余弦距离为()1cos,A B-.已知()sin,cosPαα,()sin,cosQββ,()sin,cosRαα-,若P,Q的余弦距离为13,Q,R的余弦距离为12,则tan tanαβ⋅=()A .7B .17C .4D .145.已知函数()()*sin cos n n n f x x x n =+∈N ,函数()4324y f x =-在3π0,8⎡⎤⎢⎣⎦上的零点的个数为()A .2B .3C .4D .56.已知函数())2sin 02f x x x ωωω⎛⎫=->⎪⎝⎭的图像如图所示,则ω的值为()A .13B .43C .16D .76二、多选题7.已知函数2()sin cos 2f x x x x =-+,则下列说法正确的是()A .π()sin(2)3f x x =-B .函数()f x 的最小正周期为πC .函数()f x 的对称轴方程为()5ππZ 12x k k =+∈D .函数()f x 的图象可由sin 2y x =的图象向右平移π6个单位长度得到8.黄金三角形被称为最美等腰三角形,因此它经常被应用于许多经典建筑中,例如图中所示的建筑对应的黄金三角形,它的底角正好是顶角的两倍,且它的底与腰之比为黄金分割比(黄金分割比12=).在顶角为BAC ∠的黄金ABC 中,D 为BC 边上的中点,则()A .cos 342AD AC︒=B .cos 27sin 27cos 27sin 27AD CD ︒+︒=︒-︒C .AB 在AC 251AC+D .cos BAC ∠是方程324231x x x +-=的一个实根9.已知()cos 4cos3f θθθ=+,且1θ,2θ,3θ是()f θ在()0,π内的三个不同零点,则()A .{}123π,,7∈θθθB .123π++=θθθC .1231cos cos cos 8θθθ=-D .1231cos cos cos 2θθθ++=10.重庆荣昌折扇是中国四大名扇之一,其精雅宜士人,其华灿宜艳女,深受各阶层人民喜爱.古人曾有诗赞曰:“开合清风纸半张,随机舒卷岂寻常;金环并束龙腰细,玉栅齐编凤翅长”.荣昌折扇平面图为下图的扇形COD ,其中2π3COD ∠=,33OC OA ==,动点P 在 CD 上(含端点),连结OP 交扇形OAB 的弧 AB于点Q ,且OQ xOC yOD =+,则下列说法正确的是()A .若y x =,则23x y +=B .若2y x =,则0OA OP ⋅=C .2AB PQ ⋅≥-D .112PA PB ⋅≥○热○点○题○型三三角函数综合应用一、解答题1.已知函数2()23cos 2cos 1f x x x x =-+.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间;(2)求函数()f x 在区间5ππ[,]126-的值域;2.已知)213,1,cos ,cos 2m x n x x ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,设函数()f x m n =⋅ .(1)当π5π,1212x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,分别求函数()f x 取得最大值和最小值时x 的值;(2)设ABC 的内角,,A B C 的对应边分别是,,,a b c 且23a =,6,12A b f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,求c 的值.3.已知函数()()213cos cos 02f x x x x ωωωω=+->.(1)若1ω=,求函数()f x 的最小正周期;(2)若()y f x =图象在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一条对称轴,求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的取值范围.4.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+(0ω>,π2ϕ<)的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式,并求()f x 的单调递增区间;(2)若对任意π,3x t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()π116f x fx ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭,求实数t 的取值范围.5.若实数x ,[0,2]y π∈,且满足cos()cos cos x y x y +=+,则称x 、y 是“余弦相关”的.(1)若2x π=,求出所有与之“余弦相关”的实数y ;(2)若实数x 、y 是“余弦相关”的,求x 的取值范围;(3)若不相等的两个实数x 、y 是“余弦相关”的,求证:存在实数z ,使得x 、z 为“余弦相关”的,y 、z 也为“余弦相关”的.。
1. 已知函数321,(,1]12()111,[0,]362x x x f x x x ⎧∈⎪+⎪=⎨⎪⎪-+∈⎩,函数()⎪⎭⎫⎝⎛=x πsin a x g 622+-a (a >0),若存在 12[0,1]x x ∈、,使得12()()f x g x =成立,则实数a 的取值范围是________14[,]23解析:即两函数在]1,0[上值域有公共部分,先求)(x f 值域]1,0[]61,0[]1,61[⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=, ]232,22[)(a a x g -+-∈,故⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-0232122a a 2. 若A 是锐角三角形的最小内角,则函数A A y sin 2cos -=的值域为______)1,231[-- 解析:设090<≤≤C B A ,0601803≤⇒=++≤A C B A A ,但锐角三角形无法体现,因为0>A 就可以,故0600<<A ,89)41(sin 22++-=A y ,)23,0(sin ∈A 3. 已知O 是锐角ABC ∆的外接圆的圆心,且θ=∠A ,若AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+,则________=m (用θ表示)θsin解析:AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+,两边同除以R 2 RAOm b AC C c AB B ⋅=⋅+⋅⇒cos cos 321cos cos e m e C e B ⋅=⋅+⋅⇒ (其中)3,2,1(=i e i 都为单位向量),而090=+=+βαC B ,故有321sin sin e m e e =⋅+⋅βα,两边同乘以3e 得,m =+αββαcos sin cos sin4. 设θγ,为常数))2,4(),4,0((ππγπθ∈∈,若-=-++αθβγγα(sin sin )sin()sin()cos (cos cos )sin βαθβ++对一切R ∈βα,恒成立,则__)4(sin )cos(tan tan 2=+-+πθγθγθ 2解析:法一:令2cos 2sin 20πγθθγβα=+⇒=⇒==22)22cos(12sin 1)4(sin )22cos(12=+-+=+-+⇒πθθπθπθ法二:按βα,合并,有0)cos )(sin cos (cos )sin )(cos sin (sin =-++--θγβαθγβα⎩⎨⎧==⇒θγθγcos sin sin cos 5. 已知函数①x x f ln 3)(=;②xex f cos 3)(=;③xe xf 3)(=;④x x f cos 3)(=,其中对于)(x f 定义域内的任意一个自变量1x 都存在唯一个自变量2x ,使3)()(21=x f x f 成立的函数的序号是______③解析:①1=x 不成立;②④周期性不唯一6. 在ABC ∆中,已知,3,4==AC BC 且1817)cos(=-B A ,则____cos =C 61 解析:画图在BC 上取点D ,使x BD AD ==,在ADC ∆中应用余弦定理:)cos(cos B A CAD -=∠7. 已知函数()sin cos f x x a x =+的图象的一条对称轴是53x π=,若 ()sin cos g x a x x =+sin()(0,0,0)A x A ωϕωϕπ=+>><<表示一个简谐运动,则其初相是32π 解析:)35()67()2()(πππf g x f x g =-⇒-=,故)(x g 的对称轴为67π-=x ,即 AB CDx xx -4 335267ππϕππϕπ+=⇒+=+-k k ,又πϕ<<0,故32πϕ= 8. 如果满足∠ABC =60°,8AB =,AC k =的△ABC 只有两个,那么k 的取值范围是 )8,34(解析:画图和184(即本类31题),186(即本类32题)属于一类题9. 已知函数)4541(2)cos()sin()(≤≤+-=x xπx πx x f ,则f (x )的最小值为____554解析:(2007全国联赛))4541(2)4sin(2)(≤≤+-=x xππx x f ,设)4541)(4sin(2)(≤≤-=x ππx x g ,则g (x )≥0,g (x )在]43,41[上是增函数,在]45,43[上是减函数,且y =g (x )的图像关于直线43=x 对称,则对任意]43,41[1∈x ,存在]45,43[2∈x ,使g (x 2)=g (x 1)。
于是)(2)(2)(2)()(22212111x f x x g x x g x x g x f =+≥+=+=,而f (x )在]45,43[上是减函数,所以554)45()(=≥f x f ,即f (x )在]45,41[上的最小值是55410. 满足条件BC AC AB 2,2==的三角形ABC 的面积的最大值解析:2008江苏高考题,本小题考查三角形面积公式、余弦定理以及函数思想.设BC =x ,则AC,根据面积公式得ABC S ∆=1sin 2AB BC B ⨯=,根据余弦定理得2222242cos 24AB BC AC x x B AB BC x +-+-==⨯244x x-=,代入上式得ABC S ∆==BAC C由三角形三边关系有22x x +>+>⎪⎩解得22x <<,故当x =ABC S ∆最大值11. 已知定义域为D 的函数f(x),如果对任意x∈D,存在正数K, 都有∣f(x)∣≤K∣x∣成立,那么称函数f(x)是D 上的“倍约束函数”,已知下列函数:①f(x)=2x②()f x =2sin()4x π+;③()f x;④()f x =21xx x -+,其中是“倍约束函数的序号是 ①③④解析:①x x 22≤;②数形结合不可能存在k 使|||)4sin(2|x k x ≤+π恒成立;③)1(1122≥-≥⇒≤-x x x k x k x 成立;④11122+-≥⇒≤+-x x k x k x x x 12. 若[]0,απ∈,,44ππβ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,λ∈R ,且3cos 202πααλ⎛⎫---= ⎪⎝⎭,34sin cos 0βββλ++=,则cos 2αβ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为= 22解析:令x x x f sin )(3+=,则απαπαπαπαcos )2()2sin()2()2(33--=-+-=-fλ2=,λββββββ2)cos sin 4(22sin 8)2(33-=+=+=f ,故022=+-βπα13. 已知0>a ,设函数120092007()sin ([,])20091x x f x x x a a ++=+∈-+的最大值为M ,最小值为N ,那么=+N M .4016解析:x x f x x sin 12009120092008)(++-+=,注意到1200912009+-x x 和x sin 都为奇函数,故对函数)(x f 考虑构造新函数x x g xx sin 1200912009)(++-=为奇函数,而)(2008)(x g x f +=,在区间],[a a -上由奇函数的对称性知0)()(=+-x g x g ,故401622008=⨯=+N M14. 函数x b x a x f cos sin )(-=图象的一条对称轴方程是4π=x ,则直线0=+-c by ax 的倾斜角为 _______43π解析:22)4(b a f +±=π即0)(2222=+⇒+±=-b a b a b a 15. 若()sin() 1 (0,||<π)f x A x ωϕωϕ=++>对任意实数t ,都有()()ππ33f t f t +=-+.记()cos()1g x A x ωϕ=+-,则π()3g = .-1解析:()()ππ33f t f t +=-+知)(x f 一条对称轴是3π=x ,1)3sin(±=+ϕωπ,0)3cos(=+ϕωπ16. 设)2,0(π∈x ,则函数)cos 1)(cos sin 1(sin 2222xx x x ++最小值是__________425解析:令x b x a 22cos ,sin ==,则41,1≤=+ab b a ,原式ba ab ab ab +++=14252441=++≥ 17. 若对于)2,0(π∈x ,不等式9cos sin 122≥+xpx 恒成立,则正实 数p 的取值范围为__________[)4∞,+解析:9)1(cos sin sin cos )1()cos sin 1)(cos (sin 222222222≥+≥+++=++p xx p x x p x p x x x 18. 设函数)cos (sin )(x x e x f x-=,若π20110≤≤x ,则函数)(x f 的各极大值之和为 πππ220121)1(e e e --解析:]2011,0[,0sin 2)('∈=⇒==x k x x e x f xπ,但要使)(x f 取极大值,则2011,...,5,3,1=k ,故各极大值和为ππππππ22012201131)1(...e e e ee e --=+++19. 在斜三角形ABC 中,角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,若1tan tan tan tan =+BCA C ,则=+222c b a _ 3 解析:12cos sin sin sin cos sin )sin cos sin cos (cos sin 22222=-+==⋅=+c b a c C ab c B A C C C B B A A C C 20. 设b a ,均为大于1的自然数,函数x b x g x b a x f cos )(),sin ()(+=+=,若存在实数m ,使得)()(m g m f =,则b a +的值为_________4解析:1)sin(1)1(0cos sin )()(22+≤++=-⇒=--+=-a x a a b x b x a ab x g x f ϕ因b a ,均为大于1的自然数,故)2(,21211221211)1(1222222≥-++=+-+=-++=-+≤a aa a a a a a a a ab 的最大值5,故2=b ,此时2=a21. 直线l 与函数]),0[(sin π∈=x x y 图象相切于点A ,且OP l //,O 为原点,P 为图象的极值点,l 与x 轴交点为B ,过切点A 作x AC ⊥轴,垂足为C ,则_____=⋅BC BA 442-π解析:设)sin ,(00x x A ,切线方程为)(cos sin 000x x x x y -=-,令0=y ,00tan x x x B -=,202)(tan x BC BC BA ==⋅,而π2cos 0==OP k x44)2()2(1cos sin )(tan 22220220-=-==∴πππx x x22. 设△ABC 的BC 边上的高AD =BC ,a ,b ,c 分别表示角A ,B ,C 对应的三边,则b c +c b的取值范围是 ]5,2[解析:因为BC 边上的高AD =BC =a ,.所以ABC S ∆=212a =1sin 2bc A ,所以sin A =2a bc .又因为cos A =2222b c a bc +-=212b c a c b bc ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,所以b c +c b =2cos A +sin A 同时b c+c b ≥2,所以b c +cb∈[2. 23. 已知点O 为ABC ∆24==,则=•BC AO 6 解析:61224cos 2cos 4)(=⋅-⋅=∠-∠=-=⋅RR R R BAO R CAO R AB AC AO BC AO 24. 在ABC ∆中, 223cos cos 222C A a c b +=,且ABC ∆的面积sin S a C =,则a c +的值是________4解析:sin S a C =得2=b ,223coscos 222C A a c b += b A c C a b A c C a 3)cos 1()cos 1(232cos 12cos 1=+++⇒=+⋅++⋅⇒ 4233)cos cos (==+⇒=++⇒=+++⇒b c a b b c a b A c C a c a25. 设D 是ABC ∆边BC 延长线上一点,记AC AB AD )1(λλ-+= ,若关于x 的方程01sin )1(sin 22=++-x x λ在)2,0[π上恰有两解,则实数λ的取值范围是____4-<λ或122--=λ解析:令x t sin =则01)1(22=++-t t λ在)1,1(-上恰有一解,数形结合知0)1()1(<⋅-f f 4-<⇒λ或2>λ,或者1220--=⇒=∆λ又AC AB AD )1(λλ-+=CB CD λ=⇒0<⇒λ 所以4-<λ或122--=λ26. 已知函数f (x )=2cos x x -,x ∈ππ[]22-,,则满足f (x 0)>f (3π)的x 0的取值范围为__[,)23ππ--∪(,]32ππ解析:注意到)(x f 的奇偶性和单调性即可27. 平面四边形ABCD 中,AB =3,AD =DC =CB =1,△ABD 和△BCD 的面积分别为S ,T ,则S 2+T 2的最大值是 .87解析:如图,设βα=∠=∠C A ,,由余弦定理知:1cos 3cos cos 2cos 222222-=⇒⋅-+==⋅-+αββαBC CD BC CD BD AB AD AB AD 332cos 0)1,1(<<⇒-∈α,又87)63(cos 23sin 41sin 4322222+--=+=+αβαT S ,当63cos =α时,最大值为87 28. 设点),(00y x P 是函数x ytan =与x y -=(0>x )图象的一个交点,则=++)12)(cos 1(020x x __________2解析:)0(tan 000>=x x x ,法一:消0x ,2cos 2)1(tan 0202=⋅+x x ,法二:消0tan x ,用万能公式.ACDS T说明:若无00>x ,则可以用特殊值00=x 求解____]3,1[30. 设G 是ABC ∆的重心,且0)sin 35()sin 40()sin 56(=++GC C GB B GA A ,则角B 的大小为__________60°解析:由重心性质知c b a C B A 354056sin 35sin 40sin 56==⇒==,下面用余弦定理即可求解31. 在ABC ∆中,已知2,22==a b ,如果三角形有解,则A ∠的取值范围是⎥⎦⎤ ⎝⎛4,0π 解析:数形结合,先画22==b AC ,再以C 为圆心,2=a 为半径画圆,如图即可解得.法二:正弦定理b BbA a ≥=sin sin 32. 如图,动点M 在圆228x y +=上,(2,0)A 为一定点,则OMA ∠的最大值为 4π解析:本题等同于31题。