三角函数练习题附答案
- 格式:doc
- 大小:1.64 MB
- 文档页数:17
三角函数专项训练1.在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,已知2(sin2A﹣sin2C)=(a﹣b)sin B.(1)证明a2+b2﹣c2=ab;(2)求角C和边c.2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b sin A=a cos(B﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.3.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.4.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.5.已知函数f(x)=sin2x +sin x cos x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,求m的最小值.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin A=4b sin B,ac =(a2﹣b2﹣c2)(Ⅰ)求cos A的值;(Ⅱ)求sin(2B﹣A)的值7.设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sin B=.(Ⅰ)求b和sin A的值;(Ⅱ)求sin(2A+)的值.9.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC 的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.10.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin 2.(1)求cos B;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.11.已知函数f(x )=cos(2x ﹣)﹣2sin x cos x.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.12.已知向量=(cos x,sin x),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.13.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sin C的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.14.已知函数f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.15.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(1)证明:A=2B;(2)若cos B=,求cos C的值.16.设f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g ()的值.17.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a sin2B =b sin A.(1)求B;(2)已知cos A=,求sin C的值.18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(Ⅰ)证明:A=2B;(Ⅱ)若△ABC的面积S =,求角A的大小.19.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sin A sin B=sin C;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tan B.20.在△ABC中,AC=6,cos B=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.21.已知函数f(x)=4tan x sin (﹣x)cos(x ﹣)﹣.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.22.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c =,△ABC 的面积为,求△ABC的周长.参考答案1.在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,已知2(sin2A﹣sin2C)=(a﹣b)sin B.(1)证明a2+b2﹣c2=ab;(2)求角C和边c.【解答】证明:(1)∵在△ABC中,角A、B、C对应边a、b、c,外接圆半径为1,∴由正弦定理得:=2R=2,∴sin A=,sin B=,sin C=,∵2(sin2A﹣sin2C)=(a﹣b)sin B,∴2()=(a﹣b)•,化简,得:a2+b2﹣c2=ab,故a2+b2﹣c2=ab.解:(2)∵a2+b2﹣c2=ab,∴cos C===,解得C=,∴c=2sin C=2•=.2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b sin A=a cos(B﹣).(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)设a=2,c=3,求b和sin(2A﹣B)的值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC 中,由正弦定理得,得b sin A=a sin B,又b sin A=a cos(B﹣).∴a sin B=a cos(B﹣),即sin B=cos(B﹣)=cos Bcos+sin Bsin =cos B+,∴tan B =,又B∈(0,π),∴B=.(Ⅱ)在△ABC中,a=2,c=3,B=,由余弦定理得b ==,由b sin A=a cos(B﹣),得sin A=,∵a<c,∴cos A=,∴sin2A=2sin A cos A=,cos2A=2cos2A﹣1=,∴sin(2A﹣B)=sin2A cos B﹣cos2A sin B==.3.已知α,β为锐角,tanα=,cos(α+β)=﹣.(1)求cos2α的值;(2)求tan(α﹣β)的值.【解答】解:(1)由,解得,∴cos2α=;(2)由(1)得,sin2,则tan2α=.∵α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)==.则tan(α+β)=.∴tan(α﹣β)=tan[2α﹣(α+β)]==.4.在平面四边形ABCD中,∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.(1)求cos∠ADB;(2)若DC=2,求BC.【解答】解:(1)∵∠ADC=90°,∠A=45°,AB=2,BD=5.∴由正弦定理得:=,即=,∴sin∠ADB==,∵AB<BD,∴∠ADB<∠A,∴cos∠ADB ==.(2)∵∠ADC=90°,∴cos∠BDC=sin∠ADB=,∵DC=2,∴BC===5.5.已知函数f(x)=sin2x +sin x cos x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,求m的最小值.【解答】解:(I)函数f(x)=sin2x+sin x cos x=+sin2x=sin(2x﹣)+,f(x)的最小正周期为T ==π;(Ⅱ)若f(x)在区间[﹣,m]上的最大值为,可得2x﹣∈[﹣,2m﹣],即有2m﹣≥,解得m≥,则m 的最小值为.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin A=4b sin B,ac =(a2﹣b2﹣c2)(Ⅰ)求cos A的值;(Ⅱ)求sin(2B﹣A)的值【解答】(Ⅰ)解:由,得a sin B=b sin A,又a sin A=4b sin B,得4b sin B=a sin A,两式作比得:,∴a=2b.由,得,由余弦定理,得;(Ⅱ)解:由(Ⅰ),可得,代入a sin A=4b sin B ,得.由(Ⅰ)知,A为钝角,则B为锐角,∴.于是,,故.7.设函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣),其中0<ω<3,已知f()=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[﹣,]上的最小值.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(ωx﹣)+sin(ωx﹣)=sinωxcos﹣cosωxsin﹣sin(﹣ωx)=sinωx﹣cosωx=sin(ωx﹣),又f()=sin(ω﹣)=0,∴ω﹣=kπ,k∈Z,解得ω=6k+2,又0<ω<3,∴ω=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x )=sin(2x﹣),将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(x ﹣)的图象;再将得到的图象向左平移个单位,得到y =sin(x+﹣)的图象,∴函数y=g(x )=sin(x﹣);当x∈[﹣,]时,x﹣∈[﹣,],∴sin(x﹣)∈[﹣,1],∴当x=﹣时,g(x )取得最小值是﹣×=﹣.8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sin B=.(Ⅰ)求b和sin A的值;(Ⅱ)求sin(2A+)的值.【解答】解:(Ⅰ)在△ABC中,∵a>b,故由sin B=,可得cos B=.由已知及余弦定理,有=13,∴b =.由正弦定理,得sin A =.∴b =,sin A=;(Ⅱ)由(Ⅰ)及a<c,得cos A=,∴sin2A=2sin A cos A=,cos2A=1﹣2sin2A=﹣.故sin(2A+)==.9.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC 的面积为.(1)求sin B sin C;(2)若6cos B cos C=1,a=3,求△ABC的周长.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC =ac sin B=,∴3c sin B sin A=2a,由正弦定理可得3sin C sin B sin A=2sin A,∵sin A≠0,∴sin B sin C =;(2)∵6cos B cos C=1,∴cos B cos C=,∴cos B cos C﹣sin B sin C=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cos A=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R ==2,∴sin B sin C =•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bc cos A,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.10.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin 2.(1)求cos B;(2)若a+c=6,△ABC的面积为2,求b.【解答】解:(1)sin(A+C)=8sin 2,∴sin B=4(1﹣cos B),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cos B)2+cos2B=1,∴16(1﹣cos B)2+cos2B﹣1=0,∴16(cos B﹣1)2+(cos B﹣1)(cos B+1)=0,∴(17cos B﹣15)(cos B﹣1)=0,∴cos B=;(2)由(1)可知sin B=,∵S△ABC =ac•sin B=2,∴ac=,∴b2=a2+c2﹣2ac cos B=a2+c2﹣2××=a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2.11.已知函数f(x )=cos(2x ﹣)﹣2sin x cos x.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.【解答】解:(Ⅰ)f(x )=cos(2x ﹣)﹣2sin x cos x,=(co2x+sin2x)﹣sin2x,=cos2x+sin2x,=sin(2x+),∴T==π,∴f(x)的最小正周期为π,(Ⅱ)∵x∈[﹣,],∴2x+∈[﹣,],∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴f(x)≥﹣12.已知向量=(cos x,sin x),=(3,﹣),x∈[0,π].(1)若,求x的值;(2)记f(x)=,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【解答】解:(1)∵=(cos x,sin x),=(3,﹣),∥,∴﹣cos x=3sin x,当cos x=0时,sin x=1,不合题意,当cos x≠0时,tan x =﹣,∵x∈[0,π],∴x=,(2)f(x)==3cos x ﹣sin x=2(cos x﹣sin x)=2cos(x+),∵x∈[0,π],∴x+∈[,],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时,f(x)有最大值,最大值3,当x=时,f(x)有最小值,最小值﹣2.13.在△ABC中,∠A=60°,c=a.(1)求sin C的值;(2)若a=7,求△ABC的面积.【解答】解:(1)∠A=60°,c=a,由正弦定理可得sin C=sin A=×=,(2)a=7,则c=3,∴C<A,∵sin2C+cos2C=1,又由(1)可得cos C=,∴sin B=sin(A+C)=sin A cos C+cos A sin C=×+×=,∴S△ABC =ac sin B =×7×3×=6.14.已知函数f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【解答】解:f(x)=2sinωx cosωx+cos2ωx,=sin2ωx+cos2ωx,=,由于函数的最小正周期为π,则:T=,解得:ω=1.(2)由(1)得:函数f(x )=,令(k∈Z),解得:(k∈Z),所以函数的单调递增区间为:[](k∈Z).15.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(1)证明:A=2B;(2)若cos B=,求cos C的值.【解答】(1)证明:∵b+c=2a cos B,∴sin B+sin C=2sin A cos B,∵sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,∴sin B=sin A cos B﹣cos A sin B=sin(A﹣B),由A,B∈(0,π),∴0<A﹣B<π,∴B=A﹣B,或B=π﹣(A﹣B),化为A=2B,或A=π(舍去).∴A=2B.(II)解:cos B=,∴sin B==.cos A=cos2B=2cos2B﹣1=,sin A==.∴cos C=﹣cos(A+B)=﹣cos A cos B+sin A sin B =+×=.16.设f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g ()的值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=2sin(π﹣x)sin x﹣(sin x﹣cos x)2=2sin2x﹣1+sin2x=2•﹣1+sin2x=sin2x ﹣cos2x +﹣1=2sin(2x﹣)+﹣1,令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y=2sin(x ﹣)+﹣1的图象;再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)=2sin x +﹣1的图象,∴g ()=2sin +﹣1=.17.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a sin2B =b sin A.(1)求B;(2)已知cos A=,求sin C的值.【解答】解:(1)∵a sin2B =b sin A,∴2sin A sin B cos B=sin B sin A,∴cos B=,∴B =.(2)∵cos A =,∴sin A=,∴sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B ==.18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.(Ⅰ)证明:A=2B;(Ⅱ)若△ABC的面积S =,求角A的大小.【解答】(Ⅰ)证明:∵b+c=2a cos B,∴sin B+sin C=2sin A cos B,∴sin B+sin(A+B)=2sin A cos B∴sin B+sin A cos B+cos A sin B=2sin A cos B∴sin B=sin A cos B﹣cos A sin B=sin(A﹣B)∵A,B是三角形中的角,∴B=A﹣B,∴A=2B;(Ⅱ)解:∵△ABC的面积S =,∴bc sin A =,∴2bc sin A=a2,∴2sin B sin C=sin A=sin2B,∴sin C=cos B,∴B+C=90°,或C=B+90°,∴A=90°或A=45°.19.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(Ⅰ)证明:sin A sin B=sin C;(Ⅱ)若b2+c2﹣a2=bc,求tan B.【解答】(Ⅰ)证明:在△ABC 中,∵+=,∴由正弦定理得:,∴=,∵sin(A+B)=sin C.∴整理可得:sin A sin B=sin C,(Ⅱ)解:b2+c2﹣a2=bc,由余弦定理可得cos A=.sin A=,=+==1,=,tan B=4.20.在△ABC中,AC=6,cos B=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.【解答】解:(1)∵△ABC中,cos B=,B∈(0,π),∴sin B=,∵,∴AB==5;(2)cos A═﹣cos(π﹣A)=﹣cos(C+B)=sin B sin C﹣cos B cos C=﹣.∵A为三角形的内角,∴sin A=,∴cos(A ﹣)=cos A+sin A=.21.已知函数f(x)=4tan x sin (﹣x)cos(x ﹣)﹣.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间[﹣,]上的单调性.【解答】解:(1)∵f(x)=4tan x sin (﹣x)cos(x ﹣)﹣.∴x≠kπ+,即函数的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z},则f(x)=4tan x cos x•(cos x+sin x)﹣=4sin x (cos x+sin x)﹣=2sin x cos x +2sin2x﹣=sin2x +(1﹣cos2x )﹣=sin2x ﹣cos2x=2sin(2x﹣),则函数的周期T=;(2)由2kπ﹣<2x﹣<2kπ+,k∈Z,得kπ﹣<x<kπ+,k∈Z,即函数的增区间为(kπ﹣,kπ+),k∈Z,当k=0时,增区间为(﹣,),k∈Z,∵x∈[﹣,],∴此时x∈(﹣,],由2kπ+<2x ﹣<2kπ+,k∈Z,得kπ+<x<kπ+,k∈Z,即函数的减区间为(kπ+,kπ+),k∈Z,当k=﹣1时,减区间为(﹣,﹣),k∈Z,∵x∈[﹣,],∴此时x∈[﹣,﹣),即在区间[﹣,]上,函数的减区间为∈[﹣,﹣),增区间为(﹣,].22.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c =,△ABC 的面积为,求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sin C≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,整理得:2cos C sin(A+B)=sin C,即2cos C sin(π﹣(A+B))=sin C2cos C sin C=sin C∴cos C=,∴C=;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab •,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S =ab sin C=ab =,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5+.。
三角函数练习题及答案一、填空题1.设函数()f x 是定义在实数集R 上的偶函数,且()()2f x f x =-,当[0,1]x ∈时,3()f x x =,则函数()|cos |()g x x f x π=-在15,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为___________.2.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围为___________. 3.如图,在矩形ABCD 中,AB a ,2BC a =,点E 为AD 的中点,将△ABE 沿BE 翻折到△A BE '的位置,在翻折过程中,A '不在平面BCDE 内时,记二面角A DC B '--的平面角为α,则当α最大时,cos α的值为______.4.如图,某城市准备在由ABC 和以C 为直角顶点的等腰直角三角形ACD 区域内修建公园,其中BD 是一条观赏道路,已知1AB =,3BC =,则观赏道路BD 长度的最大值为______.5.已知三棱锥S ABC -中,SA SB SC ==,ABC 是边长为4的正三角形,点E ,F 分别是SC ,BC 的中点,D 是AC 上的一点,且EF SD ⊥,若3FD =,则DE =___________. 6.ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知cos cos 1C B c b a+=,则A 的取值范围是___________.7.已知函数()[)[]243,0,3,92sin ,3,156x x y f x x x π⎧⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭==⎨⎪∈⎪⎩若存在实数a 、b 、c 、d 满足()()()()f a f b f c f d ===(其中a b c d <<<),则()()a b cd +⋅的取值范围是______.8.已知函数()sin 2sin 23f x x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭同时满足下述性质:①若对于任意的()()()123123,0,,4,x x x f x f x f x π⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立;②236f a π⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a 的值为_________.9.意大利著名画家、数学家、物理学家达芬奇在他创作《抱银貂的女子》时思考过这样一个问题:固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,那么项链所形成的曲线是什么?这就是著名的悬链线问题,连接重庆和湖南的世界第一悬索桥——矮寨大桥就采用了这种方式设计.经过计算,悬链线的函数方程为()e e cos 2x xh x -+=,并称其为双曲余弦函数.若()()cos sin cos cos sin cos h h m θθθθ+≥-对0,2πθ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则实数m 的取值范围为______.10.已知函数()()sin 3cos 0f x x x ωωω=>,若函数()f x 的图象在区间[]0,2π上的最高点和最低点共有6个,下列说法正确的是___________. ①()f x 在[]0,2π上有且仅有5个零点; ②()f x 在[]0,2π上有且仅有3个极大值点; ③ω的取值范围是3137,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭;④()f x 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为单递增函数.二、单选题11.已知向量a 与b 的夹角为120︒,且2a b ⋅=-,向量c 满足()()101c a b λλλ=+-<<,且a c b c ⋅=⋅,记向量c 在向量a 与b 方向上的投影分别为x 、y .现有两个结论:①若13λ=,则2a b =;②22x y xy ++的最大值为34.则正确的判断是( ) A .①成立,②成立 B .①成立,②不成立 C .①不成立,②成立 D .①不成立,②不成立12.已知,a b Z ∈,满足)98sin 50sin 50a b -︒︒=,则a b +的值为( )A .1B .2C .3D .413.在ABC 中,,E F 分别是,AC AB 的中点,且32AB AC =,若BEt CF <恒成立,则t 的最小值为( ) A .34B .78C .1D .5414.在ABC 中,60BAC ∠=,3BC =,且有2CD DB =,则线段AD 长的最大值为( ) AB .2 C1 D.15.已知三棱锥A BCD -中,4AB BC BD CD AD =====,二面角A BD C --的余弦值为13,点E 在棱AB 上,且3BE AE =,过E 作三棱锥A BCD -外接球的截面,则所作截面面积的最小值为( ) A .103πB .3πC .3π D16.已知函数()3sin()(0,||)f x x ωϕωϕπ=+><,(4)(2)6f f =-,且()f x 在[2,4]上单调.设函数()()1g x f x =-,且()g x 的定义域为[5,8]-,则()g x 的所有零点之和等于( ) A .0B .4C .12D .1617.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 .918.函数()sin()(0)6f x x πωω=+>在区间52[,]63ππ-上单调递增,且存在唯一05[0,]6x π∈,使得0()1f x =,则ω的取值范围为( ) A .11[,]52B .21[,]52C .14[,]55D .24[,]5519.在锐角ABC 中,三内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且2sin a b C =,则tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .2B .4C .6D .820.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.将函数2sin 3y x =+的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再将所得的图象向右平移3π个单位长度后得到函数()f x 的图象. (1)写出函数()f x 的解析式;(2)若,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,22()2()()1g x f x mf x m =-+-,求()g x 的最小值min ()g x .22.如图,一幅壁画的最高点A 处离地面4米,最低点B 处离地面2米.正对壁画的是一条坡度为1:2的甬道(坡度指斜坡与水平面所成角α的正切值),若从离斜坡地面1.5米的C 处观赏它.(1)若C 对墙的投影(即过C 作AB 的垂线垂足为投影)恰在线段AB (包括端点)上,求点C 离墙的水平距离的范围;(2)在(1)的条件下,当点C 离墙的水平距离为多少时,视角θ(ACB ∠)最大? 23.设函数()f x a b =⋅,其中向量(2cos ,1)a x =,(cos ,3sin 2)=+b x x m ; 求:(1)函数的最小正周期和单调递增区间;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求实数m 的值,使函数()f x 的值域恰为17,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.24.已知向量33cos ,sin 22x a x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫- ⎪⎝=⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(1)用含x 的式子表示a b ⋅及a b +; (2)求函数的()f x a b a b =⋅-+值域. 25.在①ABC ∆面积2ABC S ∆=,②6ADC π∠=这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,求AC .如图,在平面四边形ABCD 中,34ABC π∠=,BAC DAC ∠=∠,______,24CD AB ==,求AC .26.已知向量a ,b 满足2sin 64a x x π⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,cos 24b 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()cos sin ,sin a m x m x x ωωω=-,()cos sin ,2cos b x x n x ωωω=--,设函数()()2n f x a b x R =⋅+∈的图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且()1,2ω∈ (I )若1m =,求函数()f x 的最小值;(II )若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对一切实数恒成立,求()y f x =的单调递增区间.28.已知在ABC ∆中,,,a b c 分别为角A,B,C 的对应边,点D 为BC 边的中点,ABC ∆的面积为23sin AD B. (1)求sin sin BAD BDA ∠⋅∠的值; (2)若6,22BC AB AD ==,求b .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)=2,求α的值.【参考答案】一、填空题1.7 2.⎛ ⎝⎭341 56.(0,]3π7.()135,2168.0 9.1⎡⎤⎣⎦10.②③二、单选题 11.C 12.B 13.B 14.C 15.B 16.C 17.A 18.B 19.D 20.C 三、解答题21.(1)2()2sin 233f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭;(2)22min21,47()1,4128(32312m m m g x m m m m m ⎧-+≤⎪⎪=-<<+⎨⎪⎪-++≥+⎩ 【解析】(1)根据函数图象的变换规律即可求得()f x 的解析式;(2)令()t f x =可求得则()[1,3f x ∈+,设22()21M t t mt m =-+-,[1,3t ∈,通过定区间讨论对称轴4mt =的三种情况()M t 的单调性,进而可确定最小值的情况. 【详解】(1)将函数2sin 3y x =+的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,可得2sin 23y x =+得图象,再向右平移3π个单位长度得2()2sin 232sin 2333f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)∵,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,242,333x πππ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦,则()[1,3f x ∈+, 令()t f x =,则设22()21M t t mt m =-+-,[1,3t ∈+, ①当14m≤,即4m ≤时,函数()M t在[1,3上单调递增, ∴22min ()(1)211M t M m m m m ==-+-=-+;②当134m<<412m <<+ 函数()M t 在1,4m ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在,34m ⎛ ⎝上单调递增,∴2min 7()148m M t M m ⎛⎫==- ⎪⎝⎭;③当34m≥+12m ≥+()M t在[1,3+上单调递减,∴2min ()(3(323M t M m m ==-++∴综上有22min21,47()1,4128(32312m m m g x m m m m m ⎧-+≤⎪⎪=-<<+⎨⎪⎪-++≥+⎩. 【点睛】本题考查三角函数图象的变换,考查二次函数在三角函数中的应用,考查定区间动轴的最值取值情况,难度较难.22.(1)点C 离墙的水平距离的范围为:1~5m m ;(2)当点C 离墙的水平距离为1m 时,视角θ(ACB ∠)最大. 【解析】 【分析】(1)如图所示:设(02),BF x x CF y =≤≤=,利用平行线成比例定理,结合锐角三角函数正切的定义进行求解即可;(2)利用两角和的正切公式、结合正切的定义,求出tan θ的表达式,利用换元法、基本不等式进行求解即可. 【详解】(1)如图所示:设(02),BF x x CF y =≤≤=,显然有1tan tan 2FGD α∠==,因此有2(2)tan DFFG x FGD==+∠,由//GE DF ,可得: 1.52(2)22(2)CE CG x y DF GF x x +-=⇒=++,化简得:21y x =+,因为02x ≤≤,所以15y ≤≤,即点C 离墙的水平距离的范围为:1~5m m ;(2)222tan tan 2tan tan()21tan tan 21x xBCF ACF y y yBCF ACF x x BCF ACF y x x y yθ-+∠+∠=∠+∠===--∠⋅∠-+-⋅,因为21y x =+,所以有12y x -=,代入上式化简得: 2222228tan 11522()5622y y y y y x x y y yθ===---+-⋅++-, 因为15y ≤≤,所以有55562564y y y y+-≥⋅=(当且仅当55y y =时取等号,即1y =时,取等号),因此有0tan 2θ<≤,因此当点C 离墙的水平距离为1m 时,视角θ(ACB ∠)最大. 【点睛】本题考查两角和的正切公式的应用,考查了基本不等式的应用,考查了平行线成比例定理,考查了数学建模能力,考查了数学运算能力.23.(1)T π=,,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k z ∈;(2)12.【解析】 【分析】(1)由数量积的坐标运算可得2()2cos 32f x x x m =+,然后将其化为基本型,即可求出周期和单调递增区间 (2)由02x π≤≤,可得()3m f x m ≤≤+,和题目条件对应即可求出m【详解】(1)∵2()2cos 32f x a b x x m =⋅=+1cos22x x m =++2sin 216x m π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,∴函数()f x 的最小正周期T π=, 可知,当222262k x k πππππ-≤+≤+,k Z ∈时,函数单调递增,解得:36k x k ππππ-≤≤+,故函数的单调递增区间为,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k z ∈.(2)∵02x π≤≤,∴72666x πππ≤+≤, ∴1sin 2126x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,∴()3m f x m ≤≤+, 又17()22f x ≤≤, 故12m =. 【点睛】本题考查的是三角函数的图象及其性质,解决这类问题时首先应把函数化成三角函数基本型.24.(1)cos 2x a b ⋅=;2cos a b x +=,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(2)()3,12f x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦【解析】(1)根据平面向量数量积的坐标表示以及三角恒等变换公式可得a b ⋅,根据a b +=2||a b +可求得结果;(2)利用二倍角的余弦公式化为关于cos x 的二次函数可求得结果. 【详解】(1)因为向量33cos ,sin 22x x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 所以23||cos 1a =,2||cos 12x b ==, 所以333coscos sin sin cos()cos 2222222x a x x b x x xx -=+==⋅, ()2222212cos 2121cos 24cos a a b b x a b x x =+⋅+=++++==,2cos a b x +=,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;(2)()2cos22cos 2cos 2cos 1x x x f x x =-=--,又0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴[]cos 0,1x ∈,()3,12f x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查了平面向量的数量积的坐标运算,考查了求平面向量的模,考查了二倍角的余弦公式,考查了整体换元化为二次函数求值域,属于基础题. 25.见解析 【解析】选择①:利用三角形面积公式和余弦定理可以求接求出AC 的长;选择②:在ABC ∆,ACD ∆中,分别运用正弦定理,可以求接求出AC 的长; 【详解】 解:选择①:113sin 2sin 2224ABC S AB BC ABC BC π∆=⋅⋅⋅∠=⋅⋅⋅=所以BC = 由余弦定理可得2222cos AC AB BC AB BC ABC =+-⋅⋅∠482220⎛=+-⨯⨯= ⎝⎭所以AC == 选择②设BAC CAD θ∠=∠=,则04πθ<<,4BCA πθ∠=-,在ABC ∆中sin sin AC ABABC BCA =∠∠,即23sin sin 44AC ππθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭所以sin 4AC θ=- ⎪⎝⎭在ACD ∆中,sin sin AC CD ADC CAD=∠∠,即4sin sin 6AC πθ=所以2sin AC θ=.所以2sin sin 4θθ=- ⎪⎝⎭2sin cos θθ=, 又04πθ<<,所以sin θ=,所以2sin AC θ==【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理、三角形面积公式,考查了数学运算能力.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)1()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【解析】 【分析】化简()f x 解析式可得()()22n f x x ωϕ=-+;根据图象关于,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭可求得n ;(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+,从而可得函数最小值;(Ⅱ)利用4x π=为对称轴,,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭为对称中心可得()*642T T k k N π=+⋅∈,根据周期和ω的范围可求得ω;将,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭代入解析式可求得()314f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,将34x π-整体放入正弦函数的单调递增区间中,解出x 的范围即可. 【详解】由题意得:()()22cos sin 2sin cos 2n f x m x x n x x ωωωω=--++()sin 2cos 2222n n n x m x x ωωωϕ=-+=-+ 其中cos ϕ=sin ϕ=图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称 12n ∴=,解得:2n =()()21f x x ωϕ∴=-+(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+()min 1f x ∴=(Ⅱ)()4f x f π⎛⎪≤⎫ ⎝⎭对一切实数恒成立 ()max 4f x f π⎛⎫∴= ⎪⎝⎭()*412642T T k k N πππ∴-==+⋅∈,即:()()*223212T k N k ππω==∈+ ()3212k ω∴=+,又()1,2ω∈ 32ω∴=()2sin3cos31f x x m x ∴=-+,又图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称2sin cos 111244f m πππ⎛⎫∴=-+= ⎪⎝⎭,解得:2m =()2sin 32cos31314f x x x x π⎛⎫∴=-+=-+ ⎪⎝⎭令232242k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈,解得:2212343k k x ππππ-+≤≤+,k Z ∈ ()f x ∴的单调递增区间为:()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【点睛】本题考查三角函数图象与性质的综合应用问题,涉及到根据三角函数的性质求解函数解析式的求解、三角函数最值的求解、单调区间的求解问题.28.(1)13; (2【解析】 【分析】(1)先由ABC ∆的面积为23sin AD B 且D 为BC 的中点,得到ABD ∆的面积;再由三角形的面积公式和正弦定理即可求出结果;(2)根据(1)的结果和6BC AB =,可求出sin BDA ∠和sin BAD ∠;再由余弦定理,即可求出结果. 【详解】(1)由ABC ∆的面积为23sin AD B 且D 为BC 的中点可知:ABD ∆的面积为26sin AD B , 由三角形的面积公式可知:21sin 26sin AD AB BD B B ⋅⋅=, 由正弦定理可得:3sin sin 1BAD BDA ∠⋅∠=, 所以1sin sin 3BAD BDA ∠⋅∠=,(2)6BC AB = ,又因为D 为中点,所以BC 2BD 6AB ==,即BD 3AB =, 在ABD ∆中由正弦定理可得sin sin BD ABBAD BDA=∠∠,所以sin 3sin BAD BDA ∠=∠由(1)可知1sin sin 3BAD BDA ∠⋅∠=所以1sin ,sin 13BDA BAD ∠=∠=,()0,BAD π∠∈ ∴ ,2BAD π∠=在直角ABD ∆中13AD BDA =∠=,所以1,3AB BD ==.BC 2BD =,BC 6∴=在ABC ∆中用余弦定理,可得22212cos 13621633,3b ac ac B b =+-=+-⨯⨯⨯=∴=【点睛】本题主要考查解三角形,熟记正弦定理和余弦定理以及面积公式,即可求解,属于常考题型.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=3π30.(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=2Tπω,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.。
三角函数练习题附答案一、填空题1.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-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.法国著名的军事家拿破仑.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,则这三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形的顶点”.在三角形ABC 中,角60A =,以,,AB BC AC 为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为123,,O O O ,若三角形123O O O ABC 的周长最小值为___________4.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______.5.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________.6.已知函数()()sin 0f x x x ωωω=>,若函数()f x 的图象在区间[]0,2π上的最高点和最低点共有6个,下列说法正确的是___________. ①()f x 在[]0,2π上有且仅有5个零点; ②()f x 在[]0,2π上有且仅有3个极大值点; ③ω的取值范围是3137,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭;④()f x 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为单递增函数.7.已知函数()2sin 16f x x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,其中0>ω,若()f x 在区间(4π,23π)上恰有2个零点,则ω的取值范围是____________.8.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______.9.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______.10.已知函数()cos()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=->><<的部分图像如图所示,设函数()266g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的值域为___________.二、单选题11.已知函数()()2212sin 2,2212,x a x af x x a x a x a π⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥=⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩,若函数()f x 在[)0,∞+内恰有5个零点,则a 的取值范围是( ) A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .75,2,342⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12.在△ABC 中,24CA CB ==,F 为△ABC 的外心,则CF AB ⋅=( ) A .-6B .-8C .-9D .-1213.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⎛⎤ ⎥⎝⎦14.在三棱锥P ABC -中,顶点P 在底面的射影为ABC 的垂心O (O 在ABC 内部),且PO 中点为M ,过AM 作平行于BC 的截面α,过BM 作平行于AC 的截面β,记α,β与底面ABC 所成的锐二面角分别为1θ,2θ,若PAM PBM θ∠=∠=,则下列说法错误的是( )A .若12θθ=,则AC BC =B .若12θθ≠,则121tan tan 2θθ⋅= C .θ可能值为6πD .当θ取值最大时,12θθ=15.《九章算术》卷五“商功”:今有刍甍,下广3丈,袤4丈;上袤2丈,无广;高1丈.其描述的是下图的一个五面体,底面ABCD 是矩形,4AB =,3BC =,2EF =,//EF 底面ABCD 且EF 到底面ABCD 的距离为1.若DE AE BF CF ===,则该刍甍中点F 到平面EBC 的距离为( )A .15B .35C 10D 2516.已知函数()()()sin 010f x x ωϕω=+<<,若存在实数1x 、2x ,使得()()122f x f x -=,且12x x π-=,则ω的最大值为( ) A .9B .8C .7D .517.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,N 为BC 的中点.当点M 在平面11DCC D 内运动时,有//MN 平面1A BD ,则线段MN 的最小值为( ) A .1B 6C 2D 318.已知函数()2sin 1,022sin 1,02x x f x x x ππ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪--<⎪⎩,()11x g x x -=+,则关于x 的方程()()f x g x =在区间[]8,6-上的所有实根之和为( ) A .10-B .8-C .6-D .4-19.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.已知函数()()sin 302f x x πϕϕ⎛⎫=-<≤ ⎪⎝⎭在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增,现有如下三个结论:①ϕ的最小值为3π; ②当ϕ取得最大值时,将函数()f x 的图像向左平移18π个单位后,再把曲线上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到函数()g x 的图像,则132g π⎛⎫= ⎪⎝⎭;③函数()f x 在[]0,2π上有6个零点. 则上述结论正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .3三、解答题21.已知函数2211()cos sin cos sin 22f x x x x x =+-.(1)求()f x 的单调递增区间;(2)求()f x 在区间,82ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最大值和最小值.22.已知函数()()()()2cos +2cos 02f x x x x πϕϕϕϕ⎛⎫=+++<< ⎪⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若13f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,求当()2f x =时自变量x 的取值集合.23.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的最大值是2,函数()f x 的图象的一条对称轴是3x π=,且与该对称轴相邻的一个对称中心是7,012π⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求()f x 的解析式;(2)已知DBC △是锐角三角形,向量,,,2124233B B m f f n f f B ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且3,sin 5m n C ⊥=,求cos D . 24.已知函数22cos 3sin 2f x xx a 的最小值为0.(1)求a 的值及函数()y f x =图象的对称中心;(2)若关于x 的方程()0f x m -=在区间70,6π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有三个不相等的实数根1x ,2x ,3x ,求m的取值范围及()123tan 2x x x ++的值. 25.已知函数()sin 2coscos 2sin33f x x x ππ=+.(1)若对任意,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有4f x m π⎛⎫- ⎪⎝⎭成立,求实数m 的取值范围;(2)设函数()1226g x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭()g x 在区间[],3ππ-内的所有零点之和.26.如图,半圆的直径2AB =,O 为圆心,C ,D 为半圆上的点.(Ⅰ)请你为C 点确定位置,使ABC ∆的周长最大,并说明理由; (Ⅱ)已知AD DC =,设ABD θ∠=,当θ为何值时, (ⅰ)四边形ABCD 的周长最大,最大值是多少 (ⅱ)四边形ABCD 的面积最大,最大值是多少?27.已知函数()sin cos cos 63f x x x x a ππ⎛⎫⎛⎫=-+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为1.(1)求常数a 的值;(2)求函数()f x 的单调递增区间; (3)求使()0f x <成立的实数x 的取值集合. 28.已知函数()2cos (sin cos )f x x x x =+,x ∈R . (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)求函数()f x 在区间ππ,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值和最大值,并求出取得最值时的x 的值.29.为丰富市民的文化生活,市政府计划在一块半径为200m ,圆心角为0120的扇形地上建造市民广场,规划设计如图:内接梯形ABCD 区域为运动休闲区,其中A ,B 分别在半径OP ,OQ 上,C ,D 在圆弧PQ 上,CD //AB ;上,CD //AB ;OAB ∆区域为文化展区,AB 长为3域,且CD 长不得超过200m.(1)试确定A ,B 的位置,使OAB ∆的周长最大?(2)当OAB ∆的周长最长时,设2DOC θ∠=,试将运动休闲区ABCD 的面积S 表示为θ的函数,并求出S 的最大值.30.已知函数()()()2331?0f x cos x sin x cos x ωωωω=>,()12 1()3f x f x ==-,,且12min 2x x π-=.(1)求()f x 的单调递减区间; (2)若()237,,,sin 33235,25f ππβπαβαβ⎛⎫⎛⎫∈-=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2f α⎛⎫⎪⎝⎭的值.【参考答案】一、填空题1.⎛ ⎝⎭2.②④ 3.64.28π56.②③7.742ω<<或91322ω<≤.8.139.14- 10.9[,4]4-二、单选题 11.D 12.A 13.A 14.C 15.C 16.A 17.B 18.B 19.A 20.C 三、解答题21.(1)3,88k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,()k Z ∈;(2)()max f x =,()min 12f x =- 【解析】【分析】(1)直接利用三角函数的恒等变换,把三角函数变形成正弦型函数.进一步求出函数的单调区间.(2)直接利用三角函数的定义域求出函数的最值. 【详解】 解:(1)2211()cos sin cos sin 22f x x x x x =+-11()cos 2sin 222f x x x ∴=+()24f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭ 令222242k x k πππππ-+≤+≤+,()k Z ∈解得388k x k ππππ-+≤≤+,()k Z ∈ 即函数的单调递增区间为3,88k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,()k Z ∈(2)由(1)知n ()224f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ,82x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ 520,44x ππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦所以当242x ππ+=,即8x π=时,()max f x =当5244x ππ+=,即2x π=时,()min 12f x =- 【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的单调性的应用,利用函数的定义域求三角函数的值域.属于基础型.22.(1)π;(2)12x x k ππ⎧=-+⎨⎩或()4x k k Z ππ⎫=+∈⎬⎭【解析】 【分析】(1)由辅助角公式可得()f x 2sin 2216x πϕ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,再求周期即可;(2)由13f π⎛⎫= ⎪⎝⎭求出12πϕ=,再解方程2sin 2123x π⎛⎫++= ⎪⎝⎭即可.【详解】解:(1)()()()()2cos 2cos f x x x x ϕϕϕ=++++()()2cos21x x ϕϕ=++++2sin 2216x πϕ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,则()f x 的最小正周期为2T ππω==.(2)因为13f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以2sin 221136ππϕ⎛⎫⨯+++= ⎪⎝⎭,即()526k k Z πϕπ+=∈, 解得()5212k k Z ππϕ=-∈. 因为02πϕ<<,所以12πϕ=.因为()2f x =,所以2sin 2123x π⎛⎫++= ⎪⎝⎭,即1sin 232x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则2236x k πππ+=+或()52236x k k Z πππ+=+∈, 解得12x k ππ=-+或()4x k k Z ππ=+∈.故当()2f x =时,自变量x 的取值集合为12x x k ππ⎧=-+⎨⎩或()4x k k Z ππ⎫=+∈⎬⎭.【点睛】本题考查了三角恒等变换,重点考查了解三角方程,属中档题.23.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2【解析】(1)根据函数的最值、周期、对称轴待定系数即可求解;(2)由(1)所求,可化简向量坐标,根据向量垂直得到角B ,再利用()cos cosD A B =-+求解. 【详解】(1)设()f x 的最小正周期为T , 依题意得71234T ππ-=,∴T π=,∴22πωπ==. ∵()f x 图象的一条对称轴是3x π=,∴2,32k k Z ππϕπ+=+∈, ∴,6k k Z πϕπ=-+∈.∵||2ϕπ<,∴6πϕ=-. 又∵()f x 的最大值是2,∴2A =,从而()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)∵()(),2sin ,3,2cos ,2cos 2m n m B n B B ⊥==,∴4sin cos 22sin 22m n B B B B B ⋅=⋅+=+4sin 203B π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭∴2,3B k k Z ππ+=∈,∴:,62kB k Z ππ=-+∈, 又∵B 是锐角,∴3B π=.∵3sin 5C =,∴4cos 5C =,∴cos cos()(cos cos sin sin )D B C B C B C =-+=--=.即cosD =. 【点睛】本题考查三角函数解析式的求解,涉及向量垂直的转换,余弦函数的和角公式.属综合基础题.24.(1)1,,2212k ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,k Z ∈;(2)[)3,4, 【解析】(1)由题得()2sin 216f x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,求出a 的值即得函数()y f x =图象的对称中心;(2)作出函数()y f x =在70,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的大致图象,求出123523x x x π++=即得解.【详解】(1)()cos 2212sin 216x x a x a f x π⎛⎫=++=+++ ⎪⎝⎭,由已知可得()2110a ⨯-++=,∴1a =,()2sin 226f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,令26x k ππ+=可得()y f x =图象的对称中心为,2212k ππ⎛⎫-⎪⎝⎭,k Z ∈. (2)()y f x =在70,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的大致图象如图所示,由图可得[)3,4m ∈,所以123x x π+=,2343x x π+=,所以123523x x x π++=,所以()1235tan 2tan3x x x π++==【点睛】本题主要考查三角恒等变换和三角函数的图象和性质,考查三角函数图象的综合应用,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. 25.(1)1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2)2π【解析】(1)首先根据两角和的正弦公式得到()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,从而得到4f x π⎛⎫- ⎪⎝⎭的解析式,根据正弦函数的性质求出其值域,从而得到参数的取值范围; (2)首先求出()g x 的解析式,根据正弦函数的对称性即可解答. 【详解】解:(1)因为()sin 2coscos 2sin33f x x x ππ=+()sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭, 所以sin 2sin 24436f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.又,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,662x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦, 故1sin 2,162x π⎛⎫⎡⎤-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即min 142f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,12m, 所以实数m 的取值范围为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.(2)由(1)得()1313322sin 22sin 26263g x f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦令()0g x =,得3sin x =3sin x =[],3ππ-上有4个零点 这4个零点从小到大不妨设为1x ,2x ,3x ,4x ,则由对称性得1222x x π+=-,34322x x π+=, 从而所有零点和为12342x x x x π+++=. 【点睛】本题考查两角和的正弦公式的应用,三角函数的性质的应用,属于基础题.26.(Ⅰ)点C 是半圆的中点,理由见解析; (Ⅱ)(ⅰ)6πθ=时,最大值5(ⅱ)6πθ=时,最大面积是334【解析】(Ⅰ)设BC a =,AC b =,AB c =,法一:依题意有222+=a b c ,再利用基本不等式求得2a b c +,从而得出结论;法二:由点C 在半圆上,AB 是直径,利用三角函数求出cos a c α=⋅,sin b c α=⋅,再利用三角函数的性质求出结论;(Ⅱ)(ⅰ)利用三角函数值表示四边形ABCD 的周长p ,再求p 的最大值;(ⅱ)利用三角函数值表示出四边形ABCD 的面积s ,再结合基本不等式求s 的最大值. 【详解】(Ⅰ)点C 在半圆中点位置时,ABC ∆周长最大.理由如下: 法一:因为点C 在半圆上,且AB 是圆的直径, 所以2ACB π∠=,即ABC ∆是直角三角形,设BC a =,AC b =,AB c =,显然a ,b ,c 均为正数,则222+=a b c , 因为222a b ab +≥,当且仅当a b =时等号成立,所以()()2222222a b a b ab a b +≥++=+,所以()2222a b a b c +≤+=, 所以ABC ∆的周长为()21222a b c c ++≤+=+,当且仅当a b =时等号成立,即ABC ∆为等腰直角三角形时,周长取得最大值,此时点C 是半圆的中点. 法二:因为点C 在半圆上,且AB 是圆的直径, 所以2ACB π∠=,即ABC ∆是直角三角形,设BC a =,AC b =,AB c =,02ABC παα⎛⎫∠=<< ⎪⎝⎭,则cos a c α=⋅,sin b c α=⋅,a b c ++cos sin c c c αα=⋅+⋅+()2cos sin 2αα=++22sin 24πα⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,因为02πα<<,所以3444πππα<+<, 所以当42ππα+=,即4πα=时, ABC ∆周长取得最大值222+,此时点C 是半圆的中点.(Ⅱ)(ⅰ)因为AD DC =,所以ABD DBC θ∠=∠=, 所以sin AD DC AB θ==⋅,cos2CB AB θ=⋅, 设四边形ABCD 的周长为p , 则p AD DC CB AB =+++2sin cos22AB AB θθ=++()2214sin 212sin 254sin 2θθθ⎛⎫=+-+=-- ⎪⎝⎭,显然0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以当6πθ=时,p 取得最大值5;(ⅱ)过O 作OE BC ⊥于E ,设四边形ABCD 的面积为s ,四边形AOCD 的面积为1s ,BOC ∆的面积为2s ,则 121122s s s AC OD BC OE =+=⋅+⋅ 11sin 21cos 2sin 222AB AB θθθ=⋅+⋅ sin 2cos2sin 2θθθ=+⋅()sin 21cos2θθ=+, 所以()222sin 21cos2s θθ=+()()221cos 21cos 2θθ=-+()()31cos21cos2θθ=-+()()331cos 21cos 23θθ=-+()()()2231cos 21cos 211cos 232θθθ-++⎡⎤≤+⎢⎥⎣⎦()()()231cos 21cos 211cos 232θθθ-++⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦()()()2231cos 21cos 21cos 21232θθθ⨯-++⎡⎤++⎢⎥≤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()431cos 21cos 221cos 2134θθθ-++++⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 413273216⎛⎫==⎪⎝⎭; 当且仅当()31cos21cos2θθ-=+,即1cos 22θ=时,等号成立, 显然04πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以202πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以此时6πθ=,所以当6πθ=时,s =,即四边形ABCD 【点睛】本题考查解三角形的应用问题,考查三角函数与基本不等式的应用,需要学生具备一定的计算分析能力,属于中档题.27.(1)1a =-(2)22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(3)422|,3k x k k Z x πππ-+<<∈⎧⎫⎨⎬⎩⎭【解析】(1)化简()f x ,求最大值,即可求解;(2)应用整体思想,结合正弦函数的递增区间,即可得出结论; (3)运用正弦函数图像,即可求解. 【详解】 解:()sin cos cos sincoscos sinsin cos 6633f x x x x x x a ππππ=-++++11cos cos cos 22x x x x x a =-+++cos x x a =++12cos 2x x a ⎫=++⎪⎪⎝⎭2sin 6x a π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. (1)函数()f x 的最大值为21a +=,所以1a =-. (2)由22,262k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈,解得222,33k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 所以()f x 的单调递增区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦. (3)由(1)知()2sin 16f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.因为()0f x <,即2sin 106x π⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.所以1sin 62x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭,所以722,666k x k k Z πππππ-+<+<+∈. 所以422,3k x k k Z πππ-+<<∈, 所以使()0f x <成立的x 的取值集合为422|,3k x k k Z x πππ-+<<∈⎧⎫⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题考查三角函数恒等变换,化简解析式,考查三角函数的性质以及三角不等式,属于中档题.28.(1)π;(2)()()min max ππ,0,,148x f x x f x =-===.【解析】(1) 函数()f x 解析式去括号后利用二倍角的正弦、余弦公式化简,整理后再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出w 的值,代入周期公式即可求出最小正周期;(2)根据x 的范围求出这个角的范围,利用正弦函数的值域即可确定出()f x 的值域,进而求出()f x 的最小值与最大值.. 【详解】(1)()()π2cos sin cos sin2cos21214f x x x x x x x ⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭,因此,函数()f x 的最小正周期πT =. (2) 因为ππ44x -≤≤ 所以ππ3π2444x -≤+≤,sin 24x π⎡⎤⎛⎫∴+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,即()1f x ⎡⎤∈⎣⎦, 所以当244x ππ+=-,即4x π=-时,()min 0f x =,当242x ππ+=,即8x π=时,()max 1f x =.所以4x π=-时,()min 0f x =,8x π=时,()max 1f x .【点睛】此题考查了两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,正弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键,是中档题.29.(1)OA 、OB 都为50m ;(2)8sin 64sin cos S θθθθ=-+;0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦;最大值为2625(8m +. 【解析】 【分析】对于(1),设OA m =,OB n =,m ,n (0,200)∈,在△OAB 中,利用余弦定理可得22222cos3AB OA OB OA OB π=+-⋅⋅,整理得222m n mn =++,结合基本不等式即可得出结论;对于(2),当△AOB 的周长最大时,梯形ACBD 为等腰梯形,过O 作OF ⊥CD 交CD 于F ,交AB 于E ,则E 、F 分别为AB ,CD 的中点,利用已知可表示出相关线段;然后利用梯形的面积公式可知,625(83cos 8sin 64sin cos 3)S θθθθ=-+- ,0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,令()83cos 8sin 64sin cos 3f θθθθθ=-+-,0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,,结合导数,确定函数的单调性,即可求出S 的最大值. 【详解】解:(1)设OA m =,OB n =,m ,n (0,200)∈,在OAB ∆中,22222cos3AB OA OB OA OB π=+-⋅⋅, 即222(503)m n mn =++.所以22222()3(503)()()()44m n m n mn m n m n +=+-+-=+.所以m n 100+,当且仅当m n 50==时,m n +取得最大值, 此时OAB ∆周长取得最大值.答:当OA 、OB 都为50m 时,OAB ∆的周长最大. (2)当AOB ∆的周长最大时,梯形ABCD 为等腰梯形.如上图所示,过O 作OF CD ⊥交CD 于F ,交AB 于E ,则E 、F 分别为AB 、CD 的中点, 所以DOE θ∠=.由CD 200,得0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.在ODF ∆中,DF 200sin θ=,OF 200cos θ=. 又在AOE ∆中,OE OAcos253π==,故EF 200cos 25θ=-.所以1(503400sin )(200cos 25)2S θθ=-625(38sin )(8cos 1)θθ=-625(838sin 64sin cos 3)θθθθ=-+,0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.令()838sin 64sin cos 3f θθθθθ=-+0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,()838cos 64cos 216sin 64cos 26f πθθθθθθ'⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.又16sin 6y πθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭及cos 2y θ=在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上均为单调递减函数,故()f θ'在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递减函数.因1()164062f π⎫'=-⨯>⎪⎪⎝⎭,故()0f θ'>在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上恒成立, 于是,()f θ在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递增函数.所以当6πθ=时,()f θ有最大值,此时S 有最大值为625(8+.答:当6πθ=时,梯形ABCD 面积有最大值,且最大值为2625(8m +.【点睛】本题主要考查了余弦定理、基本不等式以及导数的应用,在(2)中得到()8sin 64sin cos f θθθθθ=-+()16sin 64cos 26f πθθθ'⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,结合函数在公共区间上,减函数+减函数等于减函数,从而确定()f θ'在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递减函数.属于难题.30.(1) 单调递减区间为7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2) 15. 【解析】 【分析】(1)根据题意求出函数()f x 的解析式,然后可求出它的单调递减区间.(2)结合条件求出()424sin ,cos 3525πβαβ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,然后由()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦可得结果.【详解】(1)()2()1f x cos x sin x x ωωω=221sin xcos x x ωωω=+221)1sin x cos x ωω=--221sin x x ωω=-2(2)13sin x πω=+-. ∵1(2)13sin x πω-≤+≤,∴32(2)113sin x πω-≤+-≤,∴()f x 的最大值为1,最小值为3-. 又()()121,3f x f x ==-,且12min 2x x π-=,∴函数()f x 的最小正周期为22ππ⨯=,∴1ω=,∴()2(2)13f x sin x π=+-.由3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 得7,1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈, ∴()f x 的单调递减区间为7[,],1212k k k Z ππππ++∈. (2)由(1)得3212335f sin βππβ⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴4sin 35πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.∵2,33ππβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴0,33ππβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,∴3cos 35πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭.∵()7sin 25αβ+=-且2,,33ππαβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴24,33ππαβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴()24cos 25αβ+==-. ∴()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()()2sin cos cos sin 133ππαββαββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+--+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦7324421255255⎡⎤⎛⎫=⨯-⨯--⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦15=. 【点睛】(1)解答有关三角函数性质的有关问题时,首项把函数解析式化为(x)Asin(x )f ωϕ=+的形式,然后再结合正弦函数的相关性质求解,解题时注意系数,A ω对结果的影响.(2)对于三角变换中的“给值求值”问题,在求解过程中注意角的变换,通过角的“拆”、“拼”等手段转化为能应用条件中所给角的形式,然后再利用整体思想求解.。
三角函数1.函数()4cos sin()16f x x x π=+-.〔Ⅰ〕求 ()f x 的最小正周期; 〔Ⅱ〕求()f x 在区间[,]64ππ-上的最大值和最小值.2、函数.,1cos 2)32sin()32sin()(2R x x x x x f ∈-+-++=ππ〔Ⅰ〕求函数)(x f 的最小正周期; 〔Ⅱ〕求函数)(x f 在区间]4,4[ππ-上的最大值和最小值.3、函数()tan(2),4f x x =+π〔Ⅰ〕求()f x 的定义域与最小正周期; 〔II 〕设0,4⎛⎫∈ ⎪⎝⎭πα,假设()2cos 2,2f =αα求α的大小4、函数xxx x x f sin 2sin )cos (sin )(-=.〔1〕求)(x f 的定义域及最小正周期; 〔2〕求)(x f 的单调递减区间.5、设函数2())sin 24f x x x π=++. 〔I 〕求函数()f x 的最小正周期;〔II 〕设函数()g x 对任意x R ∈,有()()2g x g x π+=,且当[0,]2x π∈时,1()()2g x f x =-,求函数()g x 在[,0]π-上的解析式.6、函数()sin()16f x A x πω=-+〔0,0A ω>>〕的最大值为3,其图像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(0,)2πα∈,那么()22f α=,求α的值. 7、设426f (x )cos(x )sin x cos x π=ω-ω+ω,其中.0>ω 〔Ⅰ〕求函数y f (x )=的值域〔Ⅱ〕假设y f (x )=在区间322,ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,求ω的最大值.8、函数2()6cos 3(0)2xf x x ωωω=->在一个周期的图象如下图,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形.〔Ⅰ〕求ω的值及函数()f x 的值域;〔Ⅱ〕假设0()f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值.9、,,a b c 分别为ABC ∆三个角,,A B C 的对边,cos sin 0a C C b c --= 〔1〕求A ; 〔2〕假设2a =,ABC ∆的面积为3;求,b c .10、在∆ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .cos A =23,sin B cos C . (Ⅰ)求tan C 的值;(Ⅱ)假设a∆ABC 的面积.答案1、【思路点拨】先利用和角公式展开,再利用降幂公式、化一公式转化为正弦型函数,最后求周期及闭区间上的最值.【精讲精析】〔Ⅰ〕因为()4cos sin()16f x x x π=+-14cos (sin cos )122x x x =+-222cos 1x x =+-2cos 22sin(2)6x x x π=+=+, 所以()f x 的最小正周期为π.〔Ⅱ〕因为64x ππ-≤≤,所以22663x πππ-≤+≤.于是,当262x ππ+=,即6x π=时,()f x 取得最大值2;当266x ππ+=-,即6x π=-时,()f x 取得最小值-1.2、【解析】 〔1〕2()=sin (2+)+sin(2)+2cos 133f x x x x ππ--2sin 2coscos 2)34x x x ππ=+=+函数()f x 的最小正周期为22T ππ==〔2〕32sin(2)11()444444x x x f x ππππππ-≤≤⇒-≤+≤⇒≤+≤⇔-≤≤当2()428x x πππ+==时,()max f x =2()444x x πππ+=-=-时,min ()1f x =- 【点评】该试题关键在于将的函数表达式化为=sin (+)y A x ωϕ的数学模型,再根据此三角模型的图像与性质进展解题即可.3、【思路点拨】1、根据正切函数的有关概念和性质;2、根据三角函数的有关公式进展变换、化简求值.【精讲精析】〔I 〕【解析】由2,42+≠+∈x k k Z πππ, 得,82≠+∈k x k Z ππ. 所以()f x 的定义域为{|,}82∈≠+∈k x R x k Z ππ,()f x 的最小正周期为.2π 〔II 〕【解析】由()2cos 2,2f =αα得tan()2cos 2,4+=παα22sin()42(cos sin ),cos()4+=-+παααπα 整理得sin cos 2(cos sin )(cos sin ).cos sin +=+--αααααααα因为(0,)4∈πα,所以sin cos 0.+≠αα因此211(cos sin ),sin 2.22-==ααα即 由(0,)4∈πα,得2(0,)2∈πα.所以2,.612==ππαα即4、解〔1〕:sin 0()x x k k Z π≠⇔≠∈得:函数()f x 的定义域为{,}x x k k Z π≠∈(sin cos )sin 2()(sin cos )2cos sin x x xf x x x xx-==-⨯sin 2(1cos 2))14x x x π=-+=--得:)(x f 的最小正周期为22T ππ==;〔2〕函数sin y x =的单调递增区间为[2,2]()22k k k Z ππππ-+∈ 那么322224288k x k k x k πππππππππ-≤-≤+⇔-≤≤+得:)(x f 的单调递增区间为3[,),(,]()88k k k k k Z ππππππ-+∈5、此题考察两角和与差的三角函数公式、二倍角公式、三角函数的周期等性质、分段函数解析式等根底知识,考察分类讨论思想和运算求解能力. 【解析】2111())sin cos 2sin 2(1cos 2)4222f x x x x x x π=++=-+-11sin 222x =-, 〔I 〕函数()f x 的最小正周期22T ππ== 〔II 〕当[0,]2x π∈时,11()()sin 222g x f x x =-= 当[,0]2x π∈-时,()[0,]22x ππ+∈11()()sin 2()sin 22222g x g x x x ππ=+=+=- 当[,)2x ππ∈--时,()[0,)2x ππ+∈11()()sin 2()sin 222g x g x x x ππ=+=+=得函数()g x 在[,0]π-上的解析式为1sin 2(0)22()1sin 2()22x x g x x x πππ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩.6、【解析】〔1〕∵函数()f x 的最大值是3,∴13A +=,即2A =.∵函数图像的相邻两条对称轴之间的距离为2π,∴最小正周期T π=,∴2ω=. 故函数()f x 的解析式为()2sin(2)16f x x π=-+.〔2〕∵()2f α2sin()126πα=-+=,即1sin()62πα-=,∵02πα<<,∴663πππα-<-<,∴66ππα-=,故3πα=.7、解:〔1〕()314sin sin cos 222f x x x x x ωωωω⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭22223cos 2sin cos sin x x x x x ωωωωω=++-321x ω=+因1sin 21x ω-≤≤,所以函数()y f x =的值域为13,13⎡+⎣〔2〕因sin y x =在每个闭区间()2,222k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数,故()3sin 21f x x ω=+()0ω>在每个闭区间(),44k k k Z ππππωωωω⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数. 依题意知3,22ππ⎡⎤-⊆⎢⎥⎣⎦,44k k ππππωωωω⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦对某个k Z ∈成立,此时必有0k =,于是 32424ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得16ω≤,故ω的最大值为16. 8. 此题主要考察三角函数的图像与性质、同角三角函数的关系、两角和差公式,倍角公式等根底知识,考察根本运算能力,以及数形结合思想,化归与转化思想. [解析]〔Ⅰ〕由可得:2()6cos33(0)2xf x x ωωω=+->=3cosωx+)3sin(32sin 3πωω+=x x又由于正三角形ABC 的高为23,那么BC=4 所以,函数482824)(πωωπ===⨯=,得,即的周期T x f所以,函数]32,32[)(-的值域为x f .……………………6分〔Ⅱ〕因为,由538)(0=x f 〔Ⅰ〕有 ,538)34(sin 32)(00=+=ππx x f 54)34(sin 0=+ππx 即 由x 0)2,2()34x (323100ππππ-∈+-∈),得,( 所以,53)54(1)34(cos 20=-=+ππx 即 故=+)1(0x f =++)344(sin 320πππx ]4)34(sin[320πππ++x)22532254(324sin )34cos(4cos )34([sin 3200⨯+⨯=+++=ππππππx x567=………………………………………………………12分 9..解:〔1〕由正弦定理得:cos 3sin 0sin cos 3sin sin sin a C a C b c A C A C B C --=⇔=+sin cos 3sin sin()sin 13cos 1sin(30)2303060A C A C a C C A A A A A ︒︒︒︒⇔+=++⇔-=⇔-=⇔-=⇔=〔2〕1sin 342S bc A bc ==⇔=,2222cos 4a b c bc A b c =+-⇔+= 10. 此题主要考察三角恒等变换,正弦定理,余弦定理及三角形面积求法等知识点.(Ⅰ)∵cos A =23>0,∴sin A 251cos A -=又5cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +sin C cos A =5cos C +23sin C . 整理得:tan C 5(Ⅱ)由图辅助三角形知:sin C =56.又由正弦定理知:sin sin a cA C=, 故3c = (1)对角A 运用余弦定理:cos A =222223b c a bc +-=. (2)解(1) (2)得:b =(舍去).∴∆ABC 的面积为:S .。
2 fcot 2 (B) tan 2 p cot 2 (C) sin 2 f cos 2 (D) sin 2 p cos 4.若 sin θ + cos θ = - ,则θ只可能是( )6.已知 α 是第二象限角且 s in α =41. sin (π - 2)- cos - 2 ⎪ 化简结果是()2.若 sin α + cos α = ,且 0 p α p π ,则 tan α 的值为(3. 已知 sin α cos α = ,且 p α p ,则 cos α - sin α 的值为()第四章 三角函数§4-1 任意角的三角函数一、选择题:1.使得函数 y = lg(sin θ cos θ ) 有意义的角在()(A)第一,四象限 (B)第一,三象限 (C)第一、二象限 (D)第二、四象限 2.角 α、β 的终边关于 У 轴对称,(κ∈Ζ)。
则(A)α+β=2κπ (B)α-β=2κπ (C)α+β=2κπ-π (D)α-β=2κπ-π3.设θ为第三象限的角,则必有()(A) tanθθ θ θ θ θ θ θ 24 3(A)第一象限角 (B)第二象限角 (C )第三象限角 (D)第四象限角 5.若 tan θ sin θ p 0 且 0 p sin θ + cos θ p 1 ,则θ的终边在( ) (A)第一象限 (B )第二象限(C )第三象限(D )第四象限二、填空题:α则 2α 是第▁▁▁▁象限角,是第▁▁▁象限角。
527.已知锐角 α 终边上一点 A 的坐标为(2sina3,-2cos3),则 α 角弧度数为▁▁▁▁。
8.设 y = sin x +1,( x ≠ k π , k ∈ Z ) 则 Y 的取值范围是▁▁▁▁▁▁▁。
sin x9.已知 cosx-sinx<-1,则 x 是第▁▁▁象限角。
三、解答题:10.已知角 α 的终边在直线 y = 3x 上,求 sin α 及 cot α 的值。
三角函数练习题含答案一、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.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围为___________. 3.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________.4.已知三棱锥S ABC -中,SA SB SC ==,ABC 是边长为4的正三角形,点E ,F 分别是SC ,BC 的中点,D 是AC 上的一点,且EF SD ⊥,若3FD =,则DE =___________. 5.已知向量a ,b ,c 满足0a b c ++=,()()0a b a c -⋅-=,||9b c -=,则||||||a b c ++的最大值是___________.6.已知(sin )21,22f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,那么(cos1)f =________.7.在三棱锥P ABC -中,4AB BC ==,8PC =,异面直线PA ,BC 所成角为π3,AB PA ⊥,AB BC ⊥,则该三棱锥外接球的表面积为______.8.已知函数()cos()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=->><<的部分图像如图所示,设函数()266g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的值域为___________.9.已知直线y m =与函数3()sin (0)42f x x πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的图象相交,若自左至右的三个相.邻交点...A ,B ,C 满足2AB BC =,则实数m =______. 10.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b =,2B C =,则a c +的取值范围为________.二、单选题11.在△ABC 中,24CA CB ==,F 为△ABC 的外心,则CF AB ⋅=( ) A .-6B .-8C .-9D .-1212.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 .②③④13.已知点P 是曲线e 3xy =+α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( ) A .0,6π⎛⎤⎥⎝⎦B .,62ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦14.已知,a b Z ∈,满足)98sin 50sin 50a b -︒︒=,则a b +的值为( )A .1B .2C .3D .415.在ABC ∆中,已知3sin sin ,2A C +=设2sin sin ,t A C =则91()()44t t --( )A .1B .27764C .1693192D .9816.已知函数()sin sin()f x x x π=+,现给出如下结论:①()f x 是奇函数;②()f x 是周期函数;③()f x 在区间(0,)π上有三个零点;④()f x 的最大值为2.其中所有正确结论的编号为( ) A .①③B .②③C .②④D .①④17.在三棱锥S ABC -中,侧棱SA ,SB ,SC 两两垂直,且2SA SB SC +==.设SA x =,该三棱锥的表面积为函数()y f x =,以下判断正确的是( ) A .()f x 为常数 B .()f x 有极小值 C .()f x 有极大值D .()f x 是单调函数18.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒ C .27C ︒D .28C ︒19.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若2ABF 是钝角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(21,)+∞B .(12,)+∞C .(1,12)D .(31,)+∞20.已知函数22sin sin ,[1,1]()22,(1,)x x a a x f x x ax a x ⎧++-∈-=⎨-+∈+∞⎩若关于x 的不等式()0f x 对任意[1,)x ∈-+∞恒成立,则实数a 的范围是( )A .[0,2]B .(,0][2,)-∞+∞C .(,0][1,2]-∞D .[0,1][2,)⋃+∞三、解答题21.若函数()y f x =的图像上存在两个不同的点关于y 轴对称,则称函数()y f x =图像上存在一对“偶点”.(1)写出函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标;(不需写出过程) (2)证明:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”;(3)若函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”,求m 的取值范围. 22.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.23.如图所示,在平面四边形ABCD 中,1,2,AB BC ACD ==∆为正三角形.(1)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若sin(2)3sin A C C +=,求角B 的大小; (2)求BCD ∆面积的最大值.24.已知(3cos ,sin ),(sin ,0),0a x x b x ωωωω==>,设()(),f x a b b k k R =+⋅+∈. (1)若()f x 图象中相邻两条对称轴间的距离不小于2π,求ω的取值范围; (2)若()f x 的最小正周期为π,且当,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 的最大值是12,求()f x 的解析式,并说明如何由sin y x =的图象变换得到()y f x =的图象.25.已知函数()()sin 0,2f x t x t πωϕϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,()f x 的部分图像如图所示,点()0,3N ,,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭,,4P t π⎛⎫⎪⎝⎭都在()f x 的图象上.(1)求()f x 的解析式;(2)当,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()33f x m --≤恒成立,求m 的取值范围.26.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?27.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 222cos 20C C ++=. (1)求角C 的大小;(2)若2b a =,ABC ∆的面积为2sin sin 2A B ,求sin A 及c 的值. 28.已知函数()f x a b =⋅,其中()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,x ∈R .(1)求函数()y f x =的单调递增区间; (2)求()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值.29.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象如图所示:(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并求此时12x x +的值.30.已知函数2()2cos 23cos f x x x x =+. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间,6m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,求m 的取值范围.【参考答案】一、填空题1.6π2.23⎛ ⎝⎭33(21)+ 475.3+36.1π-##1π-+7.80π 8.9[,4]4-9.1或2##2或110.( 二、单选题 11.A 12.B 13.A 14.B 15.B 16.A 17.A 18.C 19.B 20.C 三、解答题21.(1)()(),0,0ππ-(2)见解析(3)()1,+∞ 【解析】(1)根据题意即正弦函数的性质即可直接求解;(2)要证:函数数()2x h x e mx =--图象上有且只有一对“偶点”,只需证:())()()y Q x g x g x ==--=在(0,2)上有且只有一个零点,结合导数及函数的性质即可证明;(3)由题意,问题可转化为函数()()y h x h x =--只有一个零点,结合函数的性质及导数可求. 【详解】(1)函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标为()(),0,0ππ-, (2)设()()()()()ln 2ln 22Q x g x g x x x x =--=+--+-, 因为()y Q x =的定义域为()2,2-,且()()Q x Q x -=-, 所以函数()y Q x =为奇函数,要证:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”, 只需证:()y Q x =在()0,2上有且只有一个零点,令()()222204x Q x x-'==-,得x =所以,函数()Q x 在(上为单调减函数,在)2上为单调增函数,(ln 30Q=+-<,4441122ln 40Q e e e ⎛⎫⎛⎫-=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()Q x 在41e ⎫-⎪⎭上有且只有一个零点,所以函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”,(3)设()()()2x xF x h x h x e e mx -=--=--,()00F =,因为()y F x =的定义域为R ,且()()F x F x -=-, 所以函数()y F x =为奇函数,因为函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”, 所以函数()y F x =在()0,∞+有且只有一个零点, ()12x xF x e m e '=+-,()0,x ∈+∞, ①当1m 时,因为()220F x m '>-≥,所以函数()y F x =在()0,∞+上为单调增函数,所以()()00F x F >=, 所以函数()F x 在()0,∞+无零点,②当1m 时,由()212120x x xx xe me F x e m e e-+'=+-==,得:(0ln x m =,所以函数()y F x =在()00,x 上单调减函数,在()0,x +∞上单调增函数, 所以()()000F x F <=, 设()ln H x x x =-,()1xH x x-'=, 所以函数()H x 在()0,1上单调增函数,在()1,+∞上单调减函数, 所以()()110H x H ≤=-<,所以ln x x <,所以(ln ln 22m m m +<<,设()()211x m x e x x =-->,设()()2xM x m x e x '==-, 因为()220xM x e e '=->->,所以函数()M x 在()1,+∞单调增函数,所以()()120M x M e >=->,所以函数()m x 在()1,+∞单调增函数, 所以()()120m x m e >=->,所以当1x >时,21x e x >+,()22222124140m m m F m e m e m e=-->-->, 因为函数()y F x =在()0,x +∞上单调增函数,所以函数()F x 在()0,2x m 上有且仅有一个1x ,使得()10F x =, 综上:m 的取值范围为()1,+∞. 【点睛】本题中综合考查了函数的性质及导数的综合应用,体现了分类讨论思想的应用,试题具有一定的综合性.22.(1)()f x 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.23.(1)23B π=;(21. 【解析】 【分析】(1)由正弦和角公式,化简三角函数表达式,结合正弦定理即可求得角B 的大小;(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理及正弦定理用,αβ表示出CD .再根据三角形面积公式表示出∆BCD S ,即可结合正弦函数的图像与性质求得最大值. 【详解】 (1)由题意可得:sin2cos cos2sin 3sin A C A C C +=∴()22sin cos cos 12sin sin 3sin A A C A C C +-=整理得sin (cos cos sin sin )sin A A C A C C -= ∴sin cos()sin A A C C += ∴sin cos sin A B C -= ∴sin 1cos sin 2C c B A a =-=-=- 又(0,)B π∈ ∴23B π=(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理得:22212212cos 54cos AC αα=+-⨯⨯=-, ∵ACD ∆为正三角形, ∴2254cos CD C A α=-=, 在ABC ∆中,由正弦定理得:1sin sin ACβα=, ∴sin sin AC βα=, ∴sin sin CD βα=,∵()222222(cos )1sin sin 54cos sin CD CD CD ββααα=-=-=--2(2cos )α=-,∵BAC β<∠,∴β为锐角,cos 2cos CD βα=-, 12sin sin 233BCD S CD CD ππββ∆⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1cos sin 2CD ββ=+,1cos )sin sin 23πααα⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭, ∵(0,)απ∈∴当56πα=时,()max 1BCD S ∆=. 【点睛】本题考查了三角函数式的化简变形,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积的表示方法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题.24.(1)01ω<≤;(2)()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;平移变换过程见解析.【解析】 【分析】(1)根据平面向量的坐标运算,表示出()f x 的解析式,结合辅助角公式化简三角函数式.结合相邻两条对称轴间的距离不小于2π及周期公式,即可求得ω的取值范围; (2)根据最小正周期,求得ω的值.代入解析式,结合正弦函数的图象、性质与()f x 的最大值是12,即可求得()f x 的解析式.再根据三角函数图象平移变换,即可描述变换过程.【详解】∵(3cos ,sin ),(sin ,0)a x x b x ωωω== ∴(3cos sin ,sin )a b x x x ωωω+=+∴2()()3sin cos sin f x a b b k x x x k ωωω=+⋅+=++1cos21122cos2222x x k x x k ωωωω-=++=-++ 1sin 262x k πω⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭(1)由题意可知222T ππω=≥, ∴1ω≤ 又0>ω, ∴01ω<≤ (2)∵T πω=, ∴1ω=∴1()sin 262f x x k π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭∵,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,∴2,626x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦∴当266x ππ-=即6x π=时max 11()sin 16622f x f k k ππ⎛⎫==++=+= ⎪⎝⎭∴12k =-∴()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将sin y x =图象上所有点向右平移6π个单位,得到sin 6y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象;再将得到的图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象(或将sin y x =图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 2y x =的图象;再将得到的图象上所有点向右平移12π个单位,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象) 【点睛】本题考查了正弦函数图像与性质的综合应用,根据最值求三角函数解析式,三角函数图象平移变换过程,属于中档题.25.(1)()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)[]1,0-【解析】 【分析】(1)由三角函数图像,求出,,t ωϕ即可; (2)求出函数()f x m -的值域,再列不等式组32m m +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩.【详解】解:(1)由()f x 的图象可知34424T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,则3T π=, 因为23T ππω==,0>ω,所以23ω=,故()2sin 3t x f x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.因为,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭在函数()f x 的图象上,所以sin 023f t ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()3k k Z πϕπ-+=∈,即()3k k Z πϕπ=+∈,因为2πϕ<,所以3πϕ=.因为点(N 在函数()f x 的图象上,所以()0sin 3f t π==解得2t =,故()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)因为,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,3333x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以2sin 33x π⎡⎤⎛⎫+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,则()2f x ≤.因为()33f x m -≤-≤,所以()3m f x m ≤+, 所以32m m +≥⎧⎪⎨⎪⎩10m -≤≤.故m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题考查了利用三角函数图像求解析式,重点考查了三角函数值域的求法,属中档题. 26.(1)0ϕ=(2)当4x π=时,min ()g 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27.(1)34C π=(2)sin A =1c = 【解析】 【分析】(1)化简等式,即可求出角C .(2)利用角C 的余弦公式,求出c 与a 的关系式,再由正弦定理求出角A 的正弦值,再结合面积公式求出c 的值. 【详解】(1)∵cos 220C C ++=,∴22cos s 10C C +=+,即)210C +=,∴cos C = 又()0,C π∈,∴34C π=. (2)∵2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,∴c =,即sin C A =,∴sinA C =∵1sin 2ABC S ab C ∆=,且in sin ABC S A B ∆=,∴1sin sin 2ab C A B =,∴sin sin sin abC A B=2sin sin c C C ⎛⎫= ⎪⎝⎭1c =. 【点睛】本题考查利用解三角形,属于基础题. 28.(1)2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈;(2)最小值为1- 【解析】 【分析】(1)先利用平面向量数量积的坐标运算律以及辅助角公式得出()2sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后解不等式()22262k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈可得出函数()y f x =的单调递减区间;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得出6x π-的取值范围,然后再利用正弦函数的性质得出函数()y f x =的最大值和最小值.【详解】 (1)()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,()1cos 2cos 2sin cos cos sin 266f x x x x x x x ππ⎫⎛⎫∴=-=-=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭2sin 6x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解不等式()2222k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,得()22233k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 因此,函数()y f x =的单调递增区间为2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈; (2)02x π≤≤,663x πππ∴-≤-≤,所以,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则()min 2sin 16f x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()max 2sin 2sin 263f x πππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭因此,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为1-【点睛】本题考查三角函数的单调性与最值,考查平面数量积的坐标运算,解这类问题首先要利用三角三角恒等变换公式将三角函数解析式化简,并将角视为一个整体,利用正弦函数或余弦函数的基本性质求解,考查分析问题和解题问题的能力,属于中等题.29.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π.【解析】 【分析】(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值. 【详解】(1)由图知,2,A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2,32k k Z ππϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令262x k πππ+=+则()62k x k Z ππ=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62k x k Z ππ=+∈; (2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<522a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=,故123x x π+=.【点睛】本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.30.(Ⅰ) (),,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z (Ⅱ) 62ππ≤≤m【解析】 【分析】(Ⅰ)利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数()f x 化为π2sin 216x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性解不等式,可得到函数()f x 的递增区间;(Ⅱ) 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,可得7 2266m πππ≤+≤,从而可得结果.【详解】(Ⅰ)()22f x cos x =+πcos212sin 216x x x ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭,由()222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得(),36k x k k Z ππππ-≤≤+∈所以,()f x 的单调递增区间是(),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)由(Ⅰ)知()π2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.因为π,6x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π2,2666x m ππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦.要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 所以72266m πππ≤+≤,即62m ππ≤≤. 【点睛】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式的应用以及三角函数的单调性、三角函数的值域,属于中档题. 函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.。
三角函数10道大题(带答案)三角函数1.已知函数$f(x)=4\cos x\sin(x+\frac{\pi}{6})+\sin(2x-\frac{\pi}{4})+2\cos2x-1,x\in R$。
Ⅰ)求$f(x)$的最小正周期;Ⅱ)求$f(x)$在区间$[-\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{4}]$上的最大值和最小值。
2.已知函数$f(x)=\tan(2x+\frac{\pi}{4}),x\in R$。
Ⅰ)求$f(x)$的定义域与最小正周期;II)设$\alpha\in(\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{2})$,若$f(\alpha+\frac{\pi}{4})=2\cos2\alpha$,求$\alpha$的大小。
3.已知函数$f(x)=\frac{(sinx-cosx)\sin2x}{\sin x}$。
1)求$f(x)$的定义域及最小正周期;2)求$f(x)$的单调递减区间。
4.设函数$f(x)=\frac{2\pi\cos(2x+\frac{\pi}{4})+\sin2x}{24}$。
Ⅰ)求函数$f(x)$的最小正周期;II)设函数$g(x)$对任意$x\in R$,有$g(x+\pi)=g(x)$,且当$x\in[0,\frac{\pi}{2}]$时,$2\pi g(x)=1-f(x)$,求函数$g(x)$在$[-\pi,0]$上的解析式。
5.函数$f(x)=A\sin(\omega x-\frac{\pi}{6})+1(A>0,\omega>\frac{\pi}{6})$的最大值为3,其图像相邻两条对称轴之间的距离为$\frac{\pi}{2}$。
1)求函数$f(x)$的解析式;2)设$\alpha\in(0,\frac{\pi}{2})$,则$f(\alpha)=2$,求$\alpha$的值。
6.设$f(x)=4\cos(\omega x-\frac{\pi}{6})\sin\omegax+\cos2\omega x$,其中$\omega>0$。
三角函数练习题及答案(一)选择题1、在直角三角形中,各边都扩大2倍,则锐角A 的正弦值与余弦值都( )A 、缩小2倍B 、扩大2倍C 、不变D 、不能确定12、在Rt △ABC 中,∠C=900,BC=4,sinA=45,则AC=( ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 3、若∠A 是锐角,且sinA=13,则( )A 、00<∠A<300B 、300<∠A<450C 、450<∠A<600D 、600<∠A<9004、若cosA=13,则A A AA tan 2sin 4tan sin 3+-=( ) A 、47B 、 13C 、 12D 、0 5、在△ABC 中,∠A :∠B :∠C=1:1:2,则a :b :c=( )A 、1:1:2B 、1:1:√2C 、1:1:√3D 、1:1:√226、在Rt △ABC 中,∠C=900,则下列式子成立的是( )A 、sinA=sinB B 、sinA=cosBC 、tanA=tanBD 、cosA=tanB7.已知Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=3,那么下列各式中,正确的是( )A .sinB= 23B .cosB= 23C .tanB= 23D .tanB=32 8.点(-sin60°,cos60°)关于y 轴对称的点的坐标是( ) A .(32,12) B .(-32,12) C .(-32,-12) D .(-12,-32)9.每周一学校都要举行庄严的升国旗仪式,让我们感受到了国旗的神圣.某同学站在离旗杆12米远的地方,当国旗升起到旗杆顶时,他测得视线的仰角为30°,若这位同学的目高1.6米,则旗杆的高度约为( )A .6.9米B .8.5米C .10.3米D .12.0米10.王英同学从A 地沿北偏西60º方向走100m 到B 地,再从B 地向正南方向走200m 到C地,此时王英同学离A 地 ( )(A )350m (B )100 m (C )150m (D )3100m11、如图1,在高楼前D点测得楼顶的仰角为300,向高楼前进60米到C点,又测得仰角为450,则该高楼的高度大约为()A.82米B.163米C.52米D.70米12、一艘轮船由海平面上A地出发向南偏西40º的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西10º的方向行驶40海里到达C地,则A、C两地相距().(A)30海里(B)40海里(C)50海里(D)60海里(二)填空题1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则sinB=_____.2.在△ABC中,若BC=2,AB=7,AC=3,则cosA=________.3.在△ABC中,AB=2,AC=2,∠B=30°,则∠BAC的度数是______.4.如图,如果△APB绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A'P'B,且BP=2,那么PP'的长为________. (不取近似值. 以下数据供解题使用:sin15°=,cos15°=624+)5.如图,在甲、乙两地之间修一条笔直的公路,从甲地测得公路的走向是北偏东48°.甲、乙两地间同时开工,若干天后,公路准确接通,则乙地所修公路的走向是南偏西___________度.6.如图,机器人从A点,沿着西南方向,行了个42单位,到达B 点后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,则原来A的坐标为___________结果保留根号).7.求值:sin260°+cos260°=___________.8.在直角三角形ABC中,∠A=090,BC=13,AB=12,那么tan B=___________.9.根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为_______m(结果精确的到0.01m).(可用计算器求,也可用下列参考数据求:sin43°≈0.6802,sin40°≈0.6428,cos43°≈0.7341,cos40°≈0.7660,tan43°≈0.9325,tan40°≈0.8391)10.如图,自动扶梯AB 段的长度为20米,倾斜角A 为α,高度BC 为___________米(结果用含α的三角比表示).11.如图2所示,太阳光线与地面成60°角,一棵倾斜的大树与地面成30°角,这时测得大树在地面上的影子约为10米,则大树的高约为________米.(保留两个有效数字,2≈1.41,3≈1.73)三、简答题:1,计算:sin cos cot tan tan 3060456030︒+︒-︒-︒⋅︒分析:可利用特殊角的三角函数值代入直接计算;2计算:22459044211(cos sin )()()︒-︒+-︒+--π分析:利用特殊角的三角函数值和零指数及负整数次幂的知识求解。
三角函数练习题及答案一、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()3cos 33f t f t t ⎛⎫⎛⎫≤-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数t 的取值范围为_________2.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_______.3.已知函数()2sin()f x x ωφ=+(0>ω,||φπ<)的部分图象如图所示,()f x 的图象与y 轴的交点的坐标是(0,1),且关于点(,0)6π-对称,若()f x 在区间14(,)333ππ上单调,则ω的最大值是___________.4.若,,44x y ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,a ∈R ,且33sin 204sin cos 0x x a y y y a ⎧+-=⎨++=⎩,则()cos 2x y +=______(提示:sin y x =在,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上严格增函数) 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 =,32b =7sin BAD ∠=,2cos 4BAC ∠=,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,23AB =120APB ∠=︒,当AD AP ⊥时,球O 的表面积为______.7.已知函数()sin 2sin 23f x x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭同时满足下述性质:①若对于任意的()()()123123,0,,4,x x x f x f x f x π⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立;②236f a π⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a 的值为_________.8.已知向量a ,b ,c 满足0a b c ++=,()()0a b a c -⋅-=,||9b c -=,则||||||a b c ++的最大值是___________.9.已知函数()sin cos f x x x =+,()sin cos g x x x =:①函数()f x 的图象关于点(,0)4π对称;②函数|()|g x 的最小正周期是2π;③把函数f (2x )图象上所有点向右平移8π个单位长度得到的函数图象的对称轴与函数y=()g x 图象的对称轴完全相同;④函数1()()y f x g x =--在R 上的最大值为2.则以上结论正确的序号为_______________ 10.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__________.二、单选题11.已知函数()21ln e 1xf x x -⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭,a ,b ,c 分别为ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且222446,a b c ab +-=则下列不等式一定成立的是( ) A .()()sin cos f A f B ≤ B .f (cos A )≤f (cos B ) C .f (sin A )≥f (sin B )D .f (sin A )≥f (cos B )12.已知双曲线2221(0)y x b b -=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线的右支于A ,B 两点.若11||::3:3:2AB AF BF =,则双曲线的离心率为( )A B C .113D .1113.已知函数2()log f 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()2()g 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[0,4]π上的零点个数为( )A .5B .6C .7D .814.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 .3215.在三棱锥A BCD -中,2AB AD BC ===,CD =AC =3BD =,则三棱锥外接球的表面积为( ) A .927πB .9πC .1847πD .18π16.已知函数()()3log 911x f x x+=-,下列说法正确的是( )A .()f x 既不是奇函数也不是偶函数B .()f x 的图象与sin y x =有无数个交点C .()f x 的图象与2y =只有一个交点D .()()21f f -<-17.在三棱锥S ABC -中,侧棱SA ,SB ,SC 两两垂直,且2SA SB SC +==.设SA x =,该三棱锥的表面积为函数()y f x =,以下判断正确的是( ) A .()f x 为常数 B .()f x 有极小值 C .()f x 有极大值D .()f x 是单调函数18.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.()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 .π20.在锐角ABC 中,若cos cos sin sin 3sin A C B Ca c A+=,且3sin cos 2C C +=,则a b +的取值范围是( ) A .(6,23⎤⎦B .(0,43⎤⎦C .(23,43⎤⎦D .(6,43⎤⎦三、解答题21.如图,长方形ABCD 中,2,3AB BC ==,点,,E F G 分别在线段,,AB BC DA (含端点)上,E 为AB 中点,⊥EF EG ,设AEG θ∠=.(1)求角θ的取值范围;(2)求出EFG ∆周长l 关于角θ的函数解析式()f θ,并求EFG ∆周长l 的取值范围.22.已知函数()2sin 2cos 3f x x a x =+-.(1)当1a =时,求该函数的最大值;(2)是否存在实数a ,使得该函数在闭区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为1?若存在,求出对应a的值;若不存在,试说明理由.23.已知函数 2()sin 2cos 1f x x m x =--- [0,]2x π∈()1若()f x 的最小值为 - 3,求m 的值;()2当2m =时,若对任意 12,[0,]2x x π∈ 都有()()12124f x f x a -≤-恒成立,求实数a 的取值范围.24.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 .25.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c . 已知sin 2C =(1)若4a =,c =ABC ∆的面积;(2)若ABC ∆22213sin sin sin 16A B C +=,求c 的值.26.已知ABC ∆的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,函数()()2sin cos sin f x x A x A =-+,且当512x π=时,()f x 取最大值. (1)若关于x 的方程()f x t =,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭有解,求实数t 的取值范围;(2)若5a =,且sin sin B C +=,求ABC ∆的面积. 27.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,已知sin tan 1cos BC B=-.(Ⅰ)求证:ABC ∆为等腰三角形;(Ⅱ)若ABC ∆是钝角三角形,且面积为24a ,求2b ac 的值.28.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象如图所示:(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并求此时12x x +的值.29.已知向量33cos ,sin 22a x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(1)求a ·b 及||a b +;(2)若3()||2f x a b a b =⋅-+,求()f x 的最小值30.已知函数2()2cos 23cos f x x x x =+. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间,6m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,求m 的取值范围.【参考答案】一、填空题1.π6∞⎛⎤- ⎥⎝⎦, 21163.114.1 5.46.28π7.0 8.3310+31039.②③④10. 3 21,32⎡⎢⎣⎦二、单选题 11.D 12.A 13.A 14.D 15.A 16.C 17.A 18.C 19.C 20.D 三、解答题21.(1)[,]63ππ(2)1sin cos ()sin cos f θθθθθ++=,[,]63ππθ∈,EFG ∆周长l 的取值范围为1)]【解析】(1)结合图像可得当点G 位于D 点时,角θ取最大值,点F 位于C 点时,BEF ∠取最大值,角θ取最小值,在直角三角形中求解即可. (2)在Rt ΔEAG 中,求出1cos EG θ=,在Rt ΔEBF 中,求得1sin EF θ=,在Rt ΔGEF 中,根据勾股定理得222FG EF EG =+,从而可得111()cos sin sin cos f θθθθθ=++,通分可得1sin cos ()sin cos f θθθθθ++=,令sin cos t θθ=+,借助三角函数的性质即可求解.【详解】(1)由题意知,当点G 位于D 点时,角θ取最大值,此时tan θ=02πθ<<,所以max 3πθ=当点F 位于C 点时,BEF ∠取最大值,角θ取最小值, 此时=3BEF π∠,所以min 236πππθ=-=故所求θ的取值集合为[,]63ππ(2)在Rt ΔEAG 中,cos AE EG θ=,1AE =,所以1cos EG θ=在Rt ΔEBF 中,cos cos()2BE BEF EF πθ∠=-=,1BE =,所以1sin EF θ= 在Rt ΔGEF 中,有勾股定理得222FG EF EG =+2222222211sin cos 1sin cos sin cos sin cos θθθθθθθθ+=+== 因为[,]63ππθ∈,所以sin 0,cos 0θθ,1sin cos FG θθ=所以111()cos sin sin cos f EG EF FG θθθθθ=++=++ 所以1sin cos ()sin cos f θθθθθ++=,[,]63ππθ∈令sin cos t θθ=+,则21sin cos 2t θθ-=所以22(1)211t l t t +==-- 因为[,]63ππθ∈,57[,]41212πππθ+∈,所以sin()4πθ+∈所以sin cos )4t πθθθ=+=+∈所以EFG ∆周长l 的取值范围为1)] 【点睛】本题考查了三角函数的在平面几何中的应用,主要考查了辅助角公式以及换元法求三角函数的值域,属于中档题.22.(1)1-;(2)存在,且2a =. 【解析】 【分析】(1)将1a =代入函数()y f x =的解析式,得出()()2cos 11f x x =---,由1cos 1x -≤≤结合二次函数的基本性质可得出该函数的最大值;(2)换元[]cos 0,1t x =∈,将问题转化为二次函数()222t at g t -+-=在区间[]0,1上的最大值为1,然后分0a ≤、01a <<和1a ≥三种情况讨论,利用二次函数的基本性质求出函数()222t at g t -+-=在区间[]0,1上最大值,进而求得实数a 的值.【详解】(1)当1a =时,()()22sin 2cos 3cos 11f x x x x =+-=---,1cos 1x -≤≤,当cos 1x =时,该函数取得最大值,即()max 1f x =-;(2)()22sin 2cos 3cos 2cos 2x a x x a x f x =+-=-+-,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,设[]cos 0,1t x =∈,设()222t at g t -+-=,[]0,1t ∈,二次函数()y g t =的图象开口向下,对称轴为直线t a =.当0a ≤时,函数()y g t =在[]0,1上单调递减,所以0=t 时,()()max 021g t g ==-≠,0a ∴≤不符合题意;当1a ≥时,函数()y g t =在[]0,1上单调递增,所以1t =时,()()max 1231g t g a ==-=,2a ∴=满足1a ≥;当01a <<时,函数()y g t =在[]0,a 上单调递增,在(],1a 上单调递减, ∴当t a =时,()()2max 21g t g a a ==-=,a ∴=01a <<.综上,存在2a =符合题意. 【点睛】本题考查二次型余弦函数的最值,将问题转化为二次函数的最值来求解是解题的关键,第二问要对二次函数图象的对称轴与区间的位置关系进行分类讨论,结合二次函数的单调性求解,考查分类讨论思想的应用,属于中等题. 23.(1)1m =;(2)13[,)8a ∈+∞【解析】 【分析】(1)将函数化为2()cos 2cos 2f x x m x =--,设cos [0,1]t x =∈,将函数转化为二次函数,利用二次函数在给定的闭区间上的最值问题的解法求解.(2) 对任意 12,[0,]2x x π∈ 都有()()12124f x f x a -≤-恒成立, 等价于12max1()()24f x f x a -≤-,然后求出函数()f x 的最值即可解决.【详解】(1)2()cos 2cos 2f x x m x =--,[0,]2x π∈令 cos [0,1]t x =∈, 设222()22()2g t t mt t m m =--=---, ①0m <,则min g(0)2()3g t ==-≠-,②01m ≤≤,则2min )3(2t m g =--=-,∴1m =± ∴1m =③1m ,则min g(1)21()3g m t ==--=-,∴1m =.(舍) 综上所述:1m =.(2)对任意12,[0,]2x x π∈都有()()12124f x f x a -≤-恒成立,等价于12max1()()24f x f x a -≤-,2m =,∴2g()(2)6t t =--,[0,1]t ∈max ()g(0)2f x ==-,min ()g(1)5f x ==-12max ()(25)()3f x f x =---=-∴ 1234a -≥,∴ 138a ≥, 综上所述:13[,)8a ∈+∞.【点睛】本题考查三角函数中的二次“型”的最值问题,和双参恒成立问题,属于中档题. 24.(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.25.(1)2)c =【解析】 【分析】(1)先根据sin2C =sin C 与cos C ,再利用余弦定理求出b 边,最后利用1sin 2ABC S ab C ∆=求出答案;(2)利用正弦定理将等式化为变得关系,再利用余弦定理化为2c 与ab 的关系式,再结合面积求出c 的值. 【详解】解:(1)因为sin2C =所以2101cos 12sin122164C C =-=-⨯=-.又()0,C π∈,所以sin C =.因为4a =,c =2222cos c a b ab C =+-, 所以214016244b b ⎛⎫=+-⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得4b =,所以11sin 4422ABC S ab C ∆==⨯⨯= (2)因为22213sin sin sin 16A B C +=,由正弦定理,得2221316a b c +=. 又2222cos a b ab C c +-=,所以283c ab =.又1sin 2ABC S ab C ∆=,得18ab =,所以248c =,所以c = 【点睛】本题考查正余弦定理解三角形,属于基础题.26.(1)(;(2 【解析】 【分析】(1)利用两角和差的正弦公式整理()f x 可得:()sin(2)A f x x =-,再利用已知可得:522122A k πππ⨯-=+(k Z ∈),结合已知可得:3A π=,求得:(0,)2x π∈时,sin(2)13x π<-≤,问题得解.(2)利用正弦定理可得:sin sin )+=+B C b c ,结合sin sin B C +=可得:8+=b c ,对a 边利用余弦定理可得:2222cos a b c bc A =+-,结合已知整理得:13=bc ,再利用三角形面积公式计算得解.【详解】解:(1)()2sin()cos sin f x x A x A =-+2sin()cos sin[()]x A x x x A =-+--2sin()cos sin cos()cos sin()x A x x x A x x A =-+---sin cos()cos sin()x x A x x A =-+-sin(2)x A =-.因为()f x 在512x π=处取得最大值, 所以522122A k πππ⨯-=+,k Z ∈, 即2,3A k k Z ππ=-+∈. 因为(0,)A π∈,所以3A π=, 所以()sin(2)3f x x π=-. 因为(0,)2x π∈,所以22(,)333x πππ-∈-所以sin(2)13x π<-≤,因为关于x 的方程()f x t =有解,所以t 的取值范围为(. (2)因为5a =,3A π=,由正弦定理sin sin sin b c a B C A ==于是sin sin )+=+B C b c .又sin sin B C +=,所以8+=b c . 由余弦定理得:2222cos a b c bc A =+-,整理得:2225=+-b c bc ,即225()3643=+-=-b c bc bc ,所以13=bc ,所以1sin 2ABC S bc A ∆== 【点睛】本题主要考查了两角和、差的正弦公式应用,还考查了三角函数的性质及方程与函数的关系,还考查了正弦定理、余弦定理的应用及三角形面积公式,考查计算能力及转化能力,属于中档题.27.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)2【解析】【分析】(Ⅰ)将正切化弦,结合两角和差正弦公式可求得()sin sin C B C =+,根据三角形内角和可整理为sin sin C A =,则由正弦定理可得到结论;(Ⅱ)利用三角形面积公式可求得1sin 2B =;根据三角形为钝角三角形且(Ⅰ)中的c a =,可知B 为钝角,求得cos B ;利用余弦定理可构造方程求得,a b 之间关系,从而得到所求结果.【详解】 (Ⅰ)由sin tan 1cos B C B =-得:sin sin cos 1cos C B C B=- 则:()sin sin cos cos sin sin C B C B C B C =+=+A B C π++= ()()sin sin sin B C A A π∴+=-= sin sin C A ∴=由正弦定理可知:c a =ABC ∆∴为等腰三角形 (Ⅱ)由题意得:2211sin sin 224a S ac B a B ===,解得:1sin 2B =ABC ∆为钝角三角形,且a c = B ∴为钝角 cos B ∴=由余弦定理得:(2222222cos 22b a c ac B a a =+-==+ 2222b b ac a∴==【点睛】本题考查三角形形状的求解、利用余弦定理、三角形面积公式求解三角形边之间的关系问题,涉及到两角和差正弦公式、三角形内角和、诱导公式、同角三角函数值的求解等知识.28.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π. 【解析】【分析】(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值.【详解】(1)由图知,2,A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 2,32k k Z ππϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令262x k πππ+=+则()62k x k Z ππ=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62k x k Z ππ=+∈; (2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<522a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=, 故123x x π+=.【点睛】 本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.29.(1)见解析;(2)178-. 【解析】【分析】(1)运用向量数量积的坐标表示,求出a ·b ;运用平面向量的坐标运算公式求出a b +,然后求出模.(2)根据上(1)求出函数()f x 的解析式,配方,利用二次函数的性质求出最小值.【详解】(1)33cos cos sin sin cos22222x x a b x x x ⋅=⋅-⋅=cos a b ⎛+= ⎝=∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴cos 0x ∴2cos a b x += (2)()cos23cos f x x x =- 223172cos 13cos 2cos 48x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭ ∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴0cos 1x ∴()min 317cos 48x f x ==- 【点睛】本题考查了平面向量数量积的坐标表示,以及平面向量的坐标加法运算公式.重点是二次函数求最小值问题.30.(Ⅰ) (),,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z (Ⅱ) 62ππ≤≤m 【解析】【分析】(Ⅰ)利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数()f x 化为π2sin 216x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性解不等式,可得到函数()f x 的递增区间; (Ⅱ) 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,可得7 2266m πππ≤+≤,从而可得结果. 【详解】(Ⅰ)()22f x cos x =+πcos212sin 216x x x ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭, 由()222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得(),36k x k k Z ππππ-≤≤+∈所以,()f x 的单调递增区间是(),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (Ⅱ)由(Ⅰ)知()π2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 因为π,6x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π2,2666x m ππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦. 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 所以72266m πππ≤+≤,即62m ππ≤≤. 【点睛】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式的应用以及三角函数的单调性、三角函数的值域,属于中档题. 函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.。
三角函数练习题附答案一、填空题1.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .角B 为钝角.设△ABC 的面积为S ,若()2224bS a b c a =+-,则sin A +sin C 的最大值是____________.2.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64ACB AB π∠==,则四面体ABCD 体积的最大值为___________.3.如图,某城市准备在由ABC 和以C 为直角顶点的等腰直角三角形ACD 区域内修建公园,其中BD 是一条观赏道路,已知1AB =,3BC =,则观赏道路BD 长度的最大值为______.4.若函数()sin12xf x x π=+,则(1)(2)(3)(2021)f f f f +++⋯⋯+=__________5.已知点A 为直线:3l y x =上一点,且A 位于第一象限,点()10,0B ,以AB 为直径的圆与l 交于点C (异于A ),若60CBA ∠≥,则点A 的横坐标的取值范围为___________.6.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______.7.在三棱锥P ABC -中,4AB BC ==,8PC =,异面直线PA ,BC 所成角为π3,AB PA ⊥,AB BC ⊥,则该三棱锥外接球的表面积为______.8.已知当()0,x π∈时,不等式2cos 23sin 20cos 4sin 1x x x x +-≤--的解集为A ,若函数()()()sin 0f x x =+<<在x A ∈上只有一个极值点,则ϕ的取值范围为______.9.已知P 是直线34130x y ++=上的动点,PA ,PB 是圆()()22111x y -+-=的切线,A ,B 是切点,C 是圆心,那么四边形PACB 面积的最小值是________.10.已知||||||1,0,||1OA OB OC OA OB OP ===⋅=≤,则AP BP BP CP CP AP ⋅+⋅+⋅的最大值为__________.二、单选题11.已知向量a ,b 夹角为3π,向量c 满足1b c -=且 a b a c b c ++=,则下列说法正确的是( ) A .2b c +<B .2a b +>C .1b <D .1a >12.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 -=13.已知函数()()()sin 010f x x ωϕω=+<<,若存在实数1x 、2x ,使得()()122f x f x -=,且12x x π-=,则ω的最大值为( ) A .9B .8C .7D .514.在三棱锥A BCD -中,2AB AD BC ===,13CD =22AC =3BD =,则三棱锥外接球的表面积为( ) A .927πB .9πC .1847πD .18π15.已知三棱锥A BCD -中,4AB BC BD CD AD =====,二面角A BD C --的余弦值为13,点E 在棱AB 上,且3BE AE =,过E 作三棱锥A BCD -外接球的截面,则所作截面面积的最小值为( ) A .103πB .3πC .3π D 316.已知函数()sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,66f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,下列四个结论: ①4πϕ=②93()2k k N ω=+∈ ③02f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭④直线3x π=-是()f x 图象的一条对称轴其中所有正确结论的编号是( ) A .①②B .①③C .②④D .③④17.已知函数()sin os 0(c f x x a x a ωω=+>且0>ω),周期2T π<,()3f π()f x 在6x π=处取得最大值,则ω的最小值为( )A .11B .12C .13D .1418.已知1F 、2F 是椭椭圆和双曲线共有焦点,P 为两曲线的一个公共点,且126F PF π∠=,记椭圆和双曲线的离心率分别1e ,2e ,则1212e e e e +⋅的最大值为 A .4B .2C .83D .16319.函数()2sin(2)()2f x x πφφ=+<的图像向左平移6π个单位长度后对应的函数是奇函数,函数()(2cos 2g x x =.若关于x 的方程()()2f x g x +=-在[)0,π内有两个不同的解αβ,,则()cos αβ-的值为( )A.BC. D20.在锐角ABC 中,三内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且2sin a b C =,则tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .2B .4C .6D .8三、解答题21.在直角ABC ∆中,2BAC π∠=,延长CB 至点D ,使得2CB BD =,连接AD .(1)若AC AD =,求CAD ∠的值; (2)求角D 的最大值.22.如图,甲、乙两个企业的用电负荷量y 关于投产持续时间t (单位:小时)的关系()y f t =均近似地满足函数()sin()(0,0,0)f t A t b A ωϕωϕπ=++>><<.(1)根据图象,求函数()f t 的解析式;(2)为使任意时刻两企业用电负荷量之和不超过9,现采用错峰用电的方式,让企业乙比企业甲推迟(0)m m >小时投产,求m 的最小值. 23.已知向量()2cos ,1a x =,()3sin cos ,1b x x =+-,函数()f x a b =⋅.(1)若()065f x =,0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求0cos2x 的值; (2)若函数()y f x ω=在区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是单调递增函数,求正数ω的取值范围. 24.已知函数()()2sin 24sin 206x x x f πωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭,其图象与x 轴相邻的两个交点的距离为2π. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若将()f x 的图象向左平移()0m m >个长度单位得到函数()g x 的图象恰好经过点,03π⎛-⎫ ⎪⎝⎭,求当m 取得最小值时,()g x 在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调区间. 25.已知函数()23sin 212cos f x x x =+-. (1)求()f x 的对称轴; (2)将()f x 的图象向左平移12π个单位后得到函数()g x 的图象,当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()g x 的值域.26.在①ABC ∆面积2ABC S ∆=,②6ADC π∠=这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,求AC .如图,在平面四边形ABCD 中,34ABC π∠=,BAC DAC ∠=∠,______,24CD AB ==,求AC .27.已知函数22()cos sin 3sin cos 3f x a x a x x x =-+-,其中a R ∈. (Ⅰ)当1a =时,求函数()f x 的对称中心;(Ⅱ)若函数()f x 的最小值为4-,求实数a 的值.28.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?29.已知函数()f x 的图象是由函数()sin g x x =的图象经如下变换得到:先将()g x 图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再将所得到的图象向左平移3π个单位长度.(1)求函数(2)y f x =在[0,]π上的单调递增区间;(2)已知关于x 的方程2()4222f x g x m π⎛⎫-+=+ ⎪⎝⎭在[0,)π内有两个不同的解α,β.求26cos(22)m αβ--的值.30.已知向量()cos sin ,sin a m x m x x ωωω=-,()cos sin ,2cos b x x n x ωωω=--,设函数()()2n f x a b x R =⋅+∈的图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且()1,2ω∈ (I )若1m =,求函数()f x 的最小值;(II )若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对一切实数恒成立,求()y f x =的单调递增区间.【参考答案】一、填空题1.982.1)2314.30325.)1⎡++∞⎣ 6.14- 7.80π8.2(0,)(,)33πππ⋃910.二、单选题11.A 12.B 13.A 14.A 15.B 16.B 17.C 18.A 19.D 20.D 三、解答题21.(1)23CAD π∠=;(2)6π.【解析】 【分析】(1)在ABD ∆中,由正弦定理得,sin sin BD ABDα=,再结合在直角ABC ∆中,sin AB BC C =,然后求解即可;(2)由正弦定理及两角和的余弦可得()2tan tan cos 2sin 22D D αααϕ=+=+,然后结合三角函数的有界性求解即可. 【详解】解:(1)设BAD ∠=α,在ABD ∆中,由正弦定理得,sin sin BD ABDα=, 而在直角ABC ∆中,sin AB BC C =,所以sin sin sin BD BC CDα=, 因为AC AD =,所以C D =, 又因为2CB BD =,所以1sin 2α=,所以6πα=,所以23CAD π∠=;(2)设BAD ∠=α,在ABD ∆中,由正弦定理得,sin sin BD ABDα=, 而在直角ABC ∆中,()cos cos AB BC ABC BC D α=∠=+, 所以()()cos cos cos sin sin sin sin sin BC D BC D D BD D Dαααα+-==, 因为2CB BD =,所以2sin 2sin cos cos 2sin sin D D D ααα=-, 即22sin cos sin 2tan 12sin 2cos 2D ααααα==+-,即()2tan tan cos 2sin 22D D αααϕ=++,1≤及0,2D π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,解得0tan D <≤ 所以角D 的最大值为6π. 【点睛】本题考查了正弦定理,重点考查了三角函数的有界性,属中档题.22.(1)()sin 462f t t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭;(2)4【解析】 【分析】 (1)由212T πω==,得ω,由53A b b A +=⎧⎨-=⎩,得A ,b ,代入(0,5),求得ϕ,从而即可得到本题答案;(2)由题,得()()cos ()cos 8966f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立,等价于cos ()cos 166t m t ππ⎡⎤⎛⎫++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立,然后利用和差公式展开,结合辅助角公式,逐步转化,即可得到本题答案. 【详解】(1)解:由图知212T πω==,6πω∴=又53A b b A +=⎧⎨-=⎩,可得41b A =⎧⎨=⎩()sin 46f t t πϕ⎛⎫∴=++ ⎪⎝⎭,代入(0,5),得22k πϕπ=+,又0ϕπ<<,2πϕ∴=所求为()sin 462f t t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(2)设乙投产持续时间为t 小时,则甲的投产持续时间为()t m +小时,由诱导公式,企业乙用电负荷量随持续时间t 变化的关系式为:()sin 4cos 4626f t t t πππ⎛⎫=++=+ ⎪⎝⎭同理,企业甲用电负荷量变化关系式为:()cos ()46f t m t m π⎡⎤+=++⎢⎥⎣⎦两企业用电负荷量之和()()cos ()cos 866f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,0t ≥依题意,有()()cos ()cos 8966f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立即cos ()cos 166t m t ππ⎡⎤⎛⎫++≤⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立 展开有cos 1cos sin sin 16666m t m t ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦恒成立cos 1cos sin sin cos 66666m t m t A t πππππϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦其中,A =cos 16cos m Aπϕ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,sin 6sin m A πϕ=1A ∴=≤整理得:1cos 62m π⎛⎫≤- ⎪⎝⎭解得2422363k m k πππππ⎛⎫+≤≤+ ⎪⎝⎭ 即124128k m +≤≤+ 取0k =得:48m ≤≤ m ∴的最小值为4. 【点睛】本题主要考查根据三角函数的图象求出其解析式,以及三角函数的实际应用,主要考查学生的分析问题和解决问题的能力,以及计算能力,难度较大. 23.(12)104ω<≤ 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式结合二倍角公式,辅助角公式化简函数解析式,由()065f x =,结合026x π+的范围以及平方关系得出0cos 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值,由002266x x ππ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=结合两角差的余弦公式求解即可;(2)由整体法结合正弦函数的单调性得出该函数的单调增区间,则区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭应该包含在()y f x ω=的一个增区间内,根据包含关系列出不等式组,求解即可得出正数ω的取值范围. 【详解】(1)())2cos cos 12cos 22sin 26f x a b x x x x x x π⎛⎫=⋅=+-=+=+ ⎪⎝⎭因为()065f x =,所以062sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即03sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭.因为0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以0272366x πππ≤+≤所以04cos 265x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.所以00001cos 2cos 22sin 266626x x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦413525⎛⎫=-+⨯=⎪⎝⎭ (2)()2sin 26y f x x πωω⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.令222262k x k ππππωπ-≤+≤+,k Z ∈得36k k x ππππωωωω-≤≤+,k Z ∈ 因为函数()y f x ω=在区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是单调递增函数 所以存在0k Z ∈,使得002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以有0033263k k πππωωπππωω⎧-≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,即0031614k k ωω≤+⎧⎨+≥⎩因为0>ω,所以016k >-又因为2123322πππω-≤⨯,所以302ω<≤,则03312k ≤+,所以056k ≤ 从而有01566k -<≤,所以00k =,所以104ω<≤.【点睛】本题主要考查了利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式,两角差的余弦公式化简求值以及根据正弦型函数的单调性求参数范围,属于较难题.24.(1)()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)单调增区间为,612ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,57,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;单调减区间为5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)利用两角差的正弦公式,降幂公式以及辅助角公式化简函数解析式,根据其图象与x 轴相邻的两个交点的距离为2π,得出周期,利用周期公式得出1ω=,即可得出该函数的解析式;(2)根据平移变换得出()223m x x g π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再由函数()g x 的图象经过点,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭,结合正弦函数的性质得出m 的最小值,进而得出()223g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,利用整体法结合正弦函数的单调性得出该函数在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调区间.【详解】解:(1)()2sin 24sin 26x x x f πωω⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭11cos22cos24222xx x ωωω-=--⨯+32cos22x x ωω=+23x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由已知函数()f x 的周期T π=,22ππω=,1ω=∴()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)将()f x 的图象向左平移()0m m >个长度单位得到()g x 的图象∴()223m x x g π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∵函数()g x 的图象经过点,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭22033m ππ⎡⎤⎛⎫⨯-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即sin 203m π⎛⎫-= ⎪⎝⎭∴23m k ππ-=,k Z ∈∴26k m ππ=+,k Z ∈∵0m >,∴当0k =,m 取最小值,此时最小值为6π此时,()223g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭. 令7612x ππ-≤≤,则2112336x πππ≤+≤当22332x πππ≤+≤或32112236x πππ≤+≤,即当612x ππ-≤≤-或571212x ππ≤≤时,函数()g x 单调递增当232232x πππ≤+≤,即51212x ππ-≤≤时,函数()g x 单调递减. ∴()g x 在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间为,612ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,57,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;单调减区间为5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题主要考查了由正弦函数的性质确定解析式以及正弦型函数的单调性,属于中档题. 25.(1)23k x ππ=+(k Z ∈)(2)[]0,2 【解析】(1)利用三角恒等变换,化简函数解析式为标准型,再求对称轴; (2)先求平移后的函数解析式,再求值域. 【详解】(1)()222cos 1f x x x =-+2cos 2x x =-2sin 26x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭令:262x k πππ-=+,得23k x ππ=+, 所以()f x 的对称轴为23k x ππ=+(k Z ∈). (2)将()f x 的图象向左平移12π个单位后得到函数()g x ,所以()12g x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭2sin 22sin 2126x x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,有220,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故[]sin 20,1x ∈, ()g x ∴的值域为[]0,2. 【点睛】本题考查利用三角恒等变换化简函数解析式,求解函数性质,同时涉及三角函数图象的平移,以及值域的求解问题.属三角函数综合基础题. 26.见解析 【解析】选择①:利用三角形面积公式和余弦定理可以求接求出AC 的长;选择②:在ABC ∆,ACD ∆中,分别运用正弦定理,可以求接求出AC 的长; 【详解】 解:选择①:113sin 2sin 2224ABC S AB BC ABC BC π∆=⋅⋅⋅∠=⋅⋅⋅=所以BC = 由余弦定理可得2222cos AC AB BC AB BC ABC =+-⋅⋅∠482220⎛=+-⨯⨯= ⎝⎭所以AC == 选择②设BAC CAD θ∠=∠=,则04πθ<<,4BCA πθ∠=-,在ABC ∆中sin sin AC ABABC BCA =∠∠,即23sin sin 44AC ππθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭所以sin 4AC θ=- ⎪⎝⎭在ACD ∆中,sin sin AC CD ADC CAD=∠∠,即4sin sin 6AC πθ=所以2sin AC θ=.所以2sin sin 4πθθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得2sin cos θθ=, 又04πθ<<,所以sin θ=,所以2sin AC θ== 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理、三角形面积公式,考查了数学运算能力. 27.(Ⅰ)(,3),.122k k Z ππ-+-∈(Ⅱ)12a =或12a =- 【解析】(Ⅰ)当1a =时,根据二倍角公式、辅助角公式化简函数,根据正弦函数的性质可得. (Ⅱ)将函数化简为()sin()f x A x b ωϕ=++的形式,分类讨论可得. 【详解】解:(Ⅰ)当1a =时,22()cos sin cos 3f x x x x x =-+-cos 2232sin(2)36x x x π=-=+-()2sin(2)36f x x π∴=+-由2,6x k k Z ππ+=∈ 得:,122k x k Z ππ=-+∈ ()f x ∴的对称中心为(,3),.122k k Z ππ-+-∈(Ⅱ)22()cos sin sin cos 3f x a x a x x x =-+-()cos 2sin 23f x a x x ∴=-()2sin(2)36f x a x π∴=+-1sin(2)16x π-≤+≤当0a >时,232sin(2)3236a a x a π--≤+-≤-则有234a --=- 解得12a =当0a =时,min ()3f x =-,不合题意当0a <时,232sin(2)3236a a x a π-≤+-≤--则有234a -=-解得12a =-综上 12a ∴=或12a =-.【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角公式将函数进行化简是解决本题的关键,要求熟练掌握三角函数的图象和性质,属于中档题. 28.(1)0ϕ=(2)当4x π=时,min ()g 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 ()g 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29.(1)(2 )y f x =在[0,]π上的单调递增区间0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,7,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)6-【解析】 【分析】(1)先求出()2sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数的图像和性质求函数(2)y f x =在[0,]π上的单调递增区间;(2)先化简得2()422f x g x π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭223x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数的性质求出cos )αβ-(的值得解. 【详解】(1)将()sin g x x =图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,得到2sin y x =的图象,再将2sin y x =的图象向左平移3π个单位长度后得到2sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,故()2sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令222232k x k πππππ-++,k ∈Z51212k x k ππππ-+,k ∈Z ,又[0,]x π∈所以(2)y f x =在[0,]π上的单调递增区间0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,7,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)2()422f x g x π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭24sin 4sin 232x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭222cos 24cos 23x x π⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭23cos 22x x =-+223x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.因为2()4222f x g x m π⎛⎫-+=+ ⎪⎝⎭在[0,)π内有两个不同的解α,β,所以23x m π⎛⎫-= ⎪⎝⎭在[0,)π内有两个不同的解α,β,且52,333x πππ⎡⎫-∈-⎪⎢⎣⎭,所以2233ππαβπ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭或22333ππαβπ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.于是56παβ+=或116παβ+=. 当56παβ+=时,5cos()cos 6παβαα⎛⎫⎛⎫-=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5cos 2cos 2632πππαα⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ sin 23πα⎛⎫=-= ⎪⎝⎭当116παβ+=时, 11cos()cos 6παβαα⎛⎫⎛⎫-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭113cos 2cos 2632πππαα⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ sin 23πα⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,因此,26cos(22)m αβ--()2262cos ()1m αβ=---22621612m m ⎛⎫=⋅--=- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查三角函数图像的变换和三角函数的单调区间的求法,考查三角函数图像的零点问题,考查三角恒等变换和求值,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.30.(Ⅰ)1()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】化简()f x 解析式可得()()22n f x x ωϕ=-+;根据图象关于,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭可求得n ;(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+,从而可得函数最小值;(Ⅱ)利用4x π=为对称轴,,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭为对称中心可得()*642T T k k N π=+⋅∈,根据周期和ω的范围可求得ω;将,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭代入解析式可求得()314f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,将34x π-整体放入正弦函数的单调递增区间中,解出x 的范围即可. 【详解】由题意得:()()22cos sin 2sin cos 2n f x m x x n x x ωωωω=--++()sin 2cos 2222n n n x m x x ωωωϕ=-+=-+ 其中cos ϕ=sin ϕ=图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称 12n ∴=,解得:2n =()()21f x x ωϕ∴=-+(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+()min 1f x ∴=(Ⅱ)()4f x f π⎛⎪≤⎫ ⎝⎭对一切实数恒成立 ()max 4f x f π⎛⎫∴= ⎪⎝⎭()*412642T T k k N πππ∴-==+⋅∈,即:()()*223212T k N k ππω==∈+ ()3212k ω∴=+,又()1,2ω∈ 32ω∴=()2sin3cos31f x x m x ∴=-+,又图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称2sin cos 111244f m πππ⎛⎫∴=-+= ⎪⎝⎭,解得:2m =()2sin 32cos31314f x x x x π⎛⎫∴=-+=-+ ⎪⎝⎭令232242k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈,解得:2212343k k x ππππ-+≤≤+,k Z ∈ ()f x ∴的单调递增区间为:()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【点睛】本题考查三角函数图象与性质的综合应用问题,涉及到根据三角函数的性质求解函数解析式的求解、三角函数最值的求解、单调区间的求解问题.。