2019高考数学总复习优编增分练:86分项练5三角函数与解三角形文

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8+6分项练5 三角函数与解三角形1.(2017·山东)已知cos x =34,则cos 2x 等于( )A .-14 B.14 C .-18 D.18答案 D解析 cos 2x =2cos 2x -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫342-1=18.故选D.2.(2018·漳州质检)为了得到函数y =cos 2x -sin 2x +1的图象,只需将函数y =(sin x +cos x )2的图象( )A .向右平移π2个单位长度B .向右平移π4个单位长度C .向左平移π2个单位长度D .向左平移π4个单位长度答案 D解析 因为y =cos 2x -sin 2x +1 =cos 2x +1=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2+1 =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4+1,且y =(sin x +cos x )2=sin 2x +1,所以为了得到函数y =cos 2x -sin 2x +1的图象,只需将函数y =(sin x +cos x )2的图象向左平移π4个单位长度.3.如图所示,某地一天6~14时的温度变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b ,则这段曲线的函数解析式可以为( )A .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14]B .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +5π4+20,x ∈[6,14]C .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -3π4+20,x ∈[6,14]D .y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π8+20,x ∈[6,14]答案 A解析 由2πω=2(14-6)=16,得ω=π8,A =12(30-10)=10,b =20,由y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +φ+20过点(14,30), 得30=10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8×14+φ+20,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+7π4=1,φ+7π4=2k π+π2,k ∈Z ,φ=2k π-5π4,k ∈Z ,取k =1,得φ=3π4,所以y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +3π4+20.4.(2018·上饶模拟)如图所示的是函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ<π2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上的图象,将该函数图象各点的横坐标缩小到原来的一半(纵坐标不变),再向右平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于直线x =5π12对称,则m 的最小值为( )A.7π6B.π6C.π8D.7π24解析 由函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ<π2的图象可得 T =2πω=5π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π,∴ω=2. 再由五点法作图可得 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ=0,∴φ=π3.故函数f (x )的解析式为 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.故把f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象各点的横坐标缩小到原来的一半(纵坐标不变),再向右平移m (m >0)个单位长度后,得到g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -4m +π3的图象,∵所得图象关于直线x =5π12对称,∴4×5π12-4m +π3=π2+k π,k ∈Z ,解得m =3π8-14k π,k ∈Z ,∴由m >0,可得当k =1时,m 的最小值为π8.5.《数书九章》是中国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,全书十八卷共八十一个问题,分为九类,每类九个问题,《数书九章》中记录了秦九韶的许多创造性成就,其中在卷五“三斜求积”中提出了已知三角形三边a ,b ,c 求面积的公式,这与古希腊的海伦公式完美等价,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实,一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤c2a2-⎝ ⎛⎭⎪⎫c2+a2-b222,现有周长为10+27的△ABC 满足sin A ∶sinB ∶sinC =2∶3∶7,则用以上给出的公式求得△ABC 的面积为( )A .63B .47C .87D .12 答案 A解析 因为sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶7, 所以由正弦定理得a ∶b ∶c =2∶3∶7, 又因为△ABC 的周长为10+27, 所以可得a =4,b =6,c =27, 所以△ABC 的面积为S =14×⎣⎢⎡⎦⎥⎤c2a2-⎝ ⎛⎭⎪⎫c2+a2-b222=错误!=6错误!,6.(2018·湖南省长郡中学模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于( ) A .-34B .-43C.34D.43 答案 B解析 ∵2S =(a +b )2-c 2,∴ab sin C =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab =2ab cos C +2ab , ∴sin C =2cos C +2,∴sin 2C =(2cos C +2)2=1-cos 2C , ∴cos C =-35(cos C =-1舍去),又∵C 为三角形的内角,∴sin C =45,tan C =sin C cos C =-43.7.(2018·漳州质检)在△ABC 中,C =60°,BC =2AC =23,点D 在边BC 上,且sin∠BAD =277,则CD等于( )A.433 B.34 C.33 D.233答案 D解析 ∵C =60°,BC =2AC =23, ∴AB =AC2+BC2-2AC·BC·cos C =3+12-2×3×23×12=3,∴cos B =AB2+BC2-AC22AB·BC =9+12-32×3×23=32,又∵B 是三角形的内角, ∴B =30°,∴∠BAC =90°, ∵sin∠BAD =277,∴cos∠BAD =1-sin2∠BAD=217, 可得sin∠DAC =cos∠BAD =217, ∵在△ABD 中,由正弦定理可得AD =BDsin Bsin∠BAD ,在△ADC 中,由正弦定理可得AD =DCsin Csin∠DAC,∴()23-DC ×12277=DC×32217,解得DC =233.8.已知函数f (x )=sin ωx -3cos ωx (ω>0),若方程f (x )=-1在(0,π)上有且只有四个实数根,则实数ω的取值范围为( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎤136,72B.⎝ ⎛⎦⎥⎤72,256C.⎝⎛⎦⎥⎤256,112 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤112,376答案 B解析 f (x )=2sin⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π3,作出f (x )的函数图象如图所示:令2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π3=-1得,ωx -π3=-π6+2k π,k ∈Z 或ωx -π3=7π6+2k π,k ∈Z ,∴x =π6ω+2k πω,k ∈Z 或x =3π2ω+2k πω,k ∈Z ,设直线y =-1与y =f (x )在(0,+∞)上从左到右的第4个交点为A ,第5个交点为B , 则x A =3π2ω+2πω,x B =π6ω+4πω,∵方程f (x )=-1在(0,π)上有且只有四个实数根, ∴x A <π≤x B , 即3π2ω+2πω<π≤π6ω+4πω, 解得72<ω≤256.9.已知在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =10,c =3,cos A =14,则b =________.答案 2解析 由余弦定理知,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得10=b 2+9-2·b ·3·14,b 2-32b -1=0,所以(b -2)(b+12)=0,解得b =2(舍负). 10.(2018·河南省南阳市第一中学模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0),若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,f (π)=0,f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫π4,π3上具有单调性,那么ω的取值共有________个. 答案 9解析 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,f (π)=0, 所以π4ω+φ=π2+2k π,πω+φ=m π(k ,m ∈Z ),所以ω=43错误!,m ,k ∈Z ,因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π3上具有单调性, 所以T 2≥π3-π4,所以T ≥π6,所以2πω≥π6,所以0<ω≤12,因此m -2k =1,2,3,4,5,6,7,8,9, 所以ω的取值共有9个.11.在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知∠A =π3,a =7,b =5,点D 满足BD →=2DC →,则c=________;||AD →=________. 答案 82613解析 如图,∠A =π3,a =7,b =5.∴根据余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 即72=52+c 2-2×5×c ×12,∴c =8或c =-3(舍去),∴cos B =a2+c2-b22ac =49+64-252×7×8=1114.∵点D 满足BD →=2DC →, ∴||BD→=23a =143. 在△ABD 中,由余弦定理可得AD 2=BD 2+c 2-2BD ·c ·cos B =⎝ ⎛⎭⎪⎫1432+64-2×143×8×1114=2449.∴AD =2613,即|AD →|=2613.12.(2018·湖南省岳阳市第一中学模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,若bc =1,b +2c cos A =0,则当角B 取得最大值时,三角形的内切圆的半径r =________.答案3-32解析 因为b +2c cos A =0,所以A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, 且sin B +2sin C cos A =0,即3sin C cos A +cos C sin A =0,3tan C +tan A =0. tan B =-tan A +tan C 1-tan Atan C =2tan C 1+3tan2C ≤33,当且仅当C =π6时等号成立,故B max =π6,所以B =C ,即b =c =1,a =3, 此时12r ()2+3=12×1×1×32,解得r =3-32.13.(2018·湛江模拟)如图,游客从景点A 下山至C 有两种路径:一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50米/分钟.在甲出发2分钟后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1分钟后,再从B 匀速步行到C .已知缆车从A 到B 要8分钟,AC 长为1 260米,若cos A =1213,sin B =6365.为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,则乙步行的速度v (米/分钟)的取值范围是________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 25043,62514解析 在△ABC 中已知b =1 260,cos A =1213,sin B =6365,则sin A =513,由正弦定理可得,a =bsin Asin B =1 260×5136365=500,由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A 得 5002=1 2602+c 2-2×1 260×c ×1213,解得c 1=1 040,c 2=16 72013,若c =16 72013,与题图中AC 最大矛盾,舍去,据此可得,c =1 040.乙从B 出发时,甲已经走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710 m 才能到达C . 设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得1 25043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟, 乙步行的速度应控制在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 25043,62514范围内.14.(2018·泉州质检)在△ABC 中,D 为BC 的中点,AC =23,AD =7,CD =1,点P 与点B 在直线AC 的异侧,且PB =BC ,则平面四边形ADCP 的面积的最大值为________. 答案332解析 根据题意可以求得cos∠ACD =1+12-72×1×23=32,因为∠ACD 是三角形的内角, 所以∠ACD =30°,则点B 到边AC 的距离为2×1×sin 30°=1, 因为点P 与点B 在直线AC 的异侧,且PB =BC , 所以点P 在以B 为圆心,以2为半径的圆上,当点P 到直线AC 的距离最大时,四边形ADCP 的面积最大, 此时点B 到直线AC 的距离最小, 此时点P 到直线AC 的距离为2-1=1,此时四边形的面积S =12×1×23×12+12×23×1=332.。