专题4-4 三角函数与解三角形大题综合归类目录一、热点题型归纳【题型一】三角函数求解析式:“识图”................................................................................................. 1 【题型二】图像与性质1:单调性与值域................................................................................................ 3 【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型 ................................................................................ 4 【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数 ................................................................................ 5 【题型五】图像与性质4:零点与对称轴................................................................................................ 6 【题型六】解三角形1:面积与周长常规................................................................................................ 8 【题型七】解三角形2:计算角度与函数值 ............................................................................................ 9 【题型八】解三角形3:求面积范围(最值) ...................................................................................... 10 【题型九】解三角形4:周长最值 ......................................................................................................... 11 【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型 ...................................................................... 11 【题型十一】解三角形6:最值范围综合.............................................................................................. 12 二、真题再现 ............................................................................................................................................ 12 三、模拟测试 .. (14)【题型一】三角函数求解析式:“识图”【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)函数()sin(π),R f x A x x ϕ=+∈(其中π0,02A ϕ>≤≤)部分图象如图所示,1(,)3P A 是该图象的最高点,M ,N 是图象与x 轴的交点.(1)求()f x 的最小正周期及ϕ的值;(2)若π4PMN PNM ∠+∠=,求A 的值.1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,求函数()g x ≥.2.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x ;(2)若2f α⎛⎫= ⎪⎝⎭()0,πα∈,求cos2α的值.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()sin ,0,0,2f x A x x R A ωϕωϕπ⎛⎫=+∈>>< ⎪⎝⎭部分图象如图所示.(1)求()f x 的最小正周期及解析式; (2)将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位长度得到函数()y g x =的图象,求函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【题型二】图像与性质1:单调性与值域【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)已知函数()21cos cos 2f x x x x =⋅-. (1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在区间[0,2π]上的最值.【变式演练】1.(2022·湖北·高三开学考试)已知函数2()sin cos sin sin 44f x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若[0,]x π∈,求出()f x 的单调递减区间.2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)已知函数()sin 2cos 22sin cos .36f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的最小正周期及对称轴方程;(2)将函数()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,求()y g x =在[0,2π]上的单调递减区间.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()()2sin cos cos 04f x x x x ππωωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(1)求()f x 图象的对称轴方程;(2)将()f x 的图象向左平移6π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)在①sin α=①2tan 40αα-=这两个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.已知角a 是第一象限角,且___________. (1)求tan α的值;(2)3)cos()cos(3)2πααπαπ+++-的值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【变式演练】1.(2022·北京·二模)已知函数2()cos cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件①:函数()f x 的最小正周期为π;条件①:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件①:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin cos 0,0f x a x x a ωωω=>>.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数()f x 存在且唯一确定.条件①:π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;条件①:()f x 为偶函数;条件①:()f x 的最大值为1;条件①:()f x 图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2. 注:如果选择的条件不符合要求,第(1)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.(1)求()f x 的解析式;(2)设()()22cos 1g x f x x ω=-+,求函数()g x 在()0,π上的单调递增区间.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()2sin cos f x a x x x x =∈R ,若__________.条件①:0a >,且()f x 在x ∈R 时的最大值为1条件①:6f π⎛⎫= ⎪⎝⎭请写出你选择的条件,并求函数()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.注:如果选择条件①和条件①分别解答,按第一个解答计分.【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()π2sin()3f x x =+.(1)若不等式()3f x m -≤对任意ππ[,]63x ∈-恒成立,求整数m 的最大值;(2)若函数()π()2g x f x =-,将函数()g x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平移12π个单位,得到函数()y h x =的图象,若关于x 的方程()102h x k -=在π5π[,]1212x ∈-上有2个不同实数解,求实数k 的取值范围.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =,()f x m n =⋅,其中0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)求函数()f x 的单调增区间; (2)将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上各点横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),再向下平移1个单位得到()g x 的图象,若()g x m =在5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有2个解,求m 的取值范围.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)先将函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度,再将所得图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到()g x 的图象.(i )若0m >,当[0,]x m ∈时,()g x 的值域为[2],求实数m 的取值范围;(ii )若不等式2()(21)()10g x t g x t -+--≤对任意的,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.3.(2022·全国·高三专题练习)已知:函数()2sin cos f x x x x =. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间;(3)若函数()()g x f x k =-在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的零点,写出实数k 的取值范围.(只写结论)【题型五】图像与性质4:零点与对称轴【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()4cos cos 1(0)3f x x x πωωω⎛⎫=⋅-- ⎪>⎝⎭的部分图像如图所示,若288AB BC π⋅=-,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()y f x m =-在130,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上有且仅有三个不同的零点1x ,2x ,3x ,(123x x x <<),求实数m 的取值范围,并求出123 cos (2)x x x ++的值.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象.当130,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()0g x a -=恰有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求实数a 的取值范围和1232x x x ++的值.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,若方程()0g x m -=在70,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求m 的取值范围及()123tan 2x x x ++的值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知数2()2sin 1(0)6212x f x x πωπωω⎛⎫⎛⎫=+++-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的相邻两对称轴间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()g x 的值域;(3)对于第(2)问中的函数()g x ,记方程4()3g x =在4,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的根从小到大依次为12,,n x x x ,若m =1231222n n x x x x x -+++++,试求n 与m 的值.【题型六】解三角形1:面积与周长常规【典例分析】(2022·安徽·高三开学考试)在ABC 中,点,M N 分别在线段,BC BA 上,且,BM CM ACN BCN =∠=∠,3,22AB AM AC ===.(1)求BM 的长;(2)求BCN △的面积.【变式演练】1.(2022·北京·高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,,sin2sin =a b c C C . (1)求C ∠;(2)若1b =,且ABCABC 的周长.2.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高三阶段练习)已知ABC 的三个内角,,A B C 所对的边分别为a ,b ,c ,)tan tan tan tan 1+=B C B C . (1)求角A 的大小;(2)若1a =,21)0c b -=,求ABC 的面积.3.(2022·云南昆明·高三开学考试)已知ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin cos 0B b A -=. (1)求A ;(2)若c =a =ABC 的面积.【题型七】解三角形2:计算角度与函数值【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ==-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值.【变式演练】1.(2021·天津静海·高三阶段练习)已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足()()2sin 2sin 2sin a b A b a B c C -+-=. (1)求角C 的大小;(2)若c =4a b +=,求ABC 的面积.(3)若cos =A ,求()sin 2A C -的值.2.(2022·北京市第二十二中学高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c ,周长为1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.3.(2022·青海玉树·高三阶段练习(文))在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ABC 的面积)222S a c b =+-. (1)求角B 的大小;(2)若2a c =,求sin C .【题型八】解三角形3:求面积范围(最值)【典例分析】(2022·云南·昆明一中高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,且222sin sin sin sin A B C B C -=. (1)求A ;(2)若a =ABC 面积的最大值.【变式演练】1.(2022·河南·高三开学考试(文))已知,,a b c 分别为ABC 的内角,,A B C 所对的边,且()()sin sin sin sin a c b A C B c B +--+=(1)求角A 的大小;(2)若a =ABC 面积的最大值.2.(2022·湖南·麻阳苗族自治县第一中学高三开学考试)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知ABC 的外接圆半径R =tan tan B C +=.(1)求B 和b 的值;(2)求ABC 面积的最大值.3.(2021·江苏·矿大附中高三阶段练习)ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin cos sin (2cos )A B B A =-.(1)若b c +,求A ;(2)若2a =,求ABC 的面积的最大值.【题型九】解三角形4:周长最值【典例分析】(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin sin A B C A B +-=. (1)求角C 的大小;(2)若ABCABC 周长的取值范围.【变式演练】1.(2022·广东·深圳外国语学校高三阶段练习)已知ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若()2cos cos 0a c B b C --=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,求a c +的最大值.2.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)在锐角ABC 中,角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,从条件①:3sin cos tan 4A A A =,条件①12=,条件①:2cos cos cos a A b C c B -=这三个条件中选择一个作为已知条件. (1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC 周长的取值范围.3.(2022·广东·高三开学考试)已知锐角ABC 中,角A 、B 、C 所对边为a 、b 、c ,= (1)求角A ;(2)若4a =,求b c +的取值范围.【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型【典例分析】(2022·四川成都·模拟预测(理))①ABC 中,角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,tan tan 2tan tan A AB C bc,cos cos 1b C c B +=.(1)求角A 及边a ; (2)求2b c +的最大值.【变式演练】1.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos2B C B C A -=+. (1)求角A 的大小;(2)若a =2b c +的最大值.2..(2022·辽宁·抚顺市第二中学三模)在①()()222sin 2sin B c a C b c a b -=+-,①23cos cos cos 24A C A C --=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中,问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =_______. (1)求角B ﹔(2)求2a c -的范围.【题型十一】解三角形6:最值范围综合【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)记ABC 内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知tan tan 2tan tan tan B CB A A=-.(1)求证:2222b c a +=;(2)求2abc 的取值范围.【变式演练】1.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已cos sin B b C =+. (1)求C 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形且c =22a b +的取值范围.2.(2022·湖南湘潭·高三开学考试)设ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A 为钝角,且tan bB a =.(1)探究A 与B 的关系并证明你的结论; (2)求cos cos cos A B C ++的取值范围.1.(2022·天津·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值. 2.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知12313S S S B -+==.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C =,求b . 3.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ; (2)证明:2222a b c =+4.(·浙江·高考真题(理))已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c 1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.5.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B=++.(1)若23C π=,求B ;(2)求222a b c +的最小值.6.(2020·山东·高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭在根据表中数据,求:(1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.7.(山东·高考真题)已知函数()2sin 2y x ϕ=+,x ∈R ,π02ϕ<<,函数的部分图象如下图,求(1)函数的最小正周期T 及ϕ的值: (2)函数的单调递增区间.8.(2021·天津·高考真题)在ABC ,角 ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin :sin :sin 2A B C =b =(I )求a 的值; (II )求cos C 的值;(III )求sin 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.9.(2021·全国·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+.. (1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.10.(2021·北京·高考真题)在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B ;(2)再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,求BC 边上中线的长.条件①:c =;条件①:ABC 的周长为4+条件①:ABC11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中.3sin cos 64A A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求角A ;(2)若8AC =,点D 是线段BC 的中点,DE AC ⊥于点E ,且DE =CE 的长.1.(2022·浙江省杭州学军中学模拟预测)已知函数()()sin y f x A x B ωϕ==++(其中A ,ω,ϕ,B 均为常数,且0A >,0>ω,ϕπ<)的部分图像如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)若5()126g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,求()g x 的值域.2.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(sin a x =,(1,cos )b x =.(1)若a b ⊥,求sin 2x 的值;(2)令()f x a b =⋅,把函数()f x 的图像上每一点的横坐标都缩短为原来的一半(纵坐标不变),再把所得的图像沿x 轴向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图像,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使()f x 的解析式唯一确定. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()6g x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求()g x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值.条件①:()f x 的最小正周期为π;条件①:()00f =;条件①:()f x 图象的一条对称轴为4x π=. 注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()()3,sin 26f x x x a a a g x x π⎛⎫=--+∈=+ ⎪⎝⎭R .(1)若()f x 为奇函数,求实数a 的值;(2)若对任意[]10,1x ∈,总存在20,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()12f x g x =成立,求实数a 的取值范围.5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 216f x x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)若()()()12f x f x f x ≤≤,12min 2x x π-=,求()f x 的对称中心;(2)已知05ω<<,函数()f x 图象向右平移6π个单位得到函数()g x 的图象,3x π=是()g x 的一个零点,若函数()g x 在[],m n (m ,n R ∈且m n <)上恰好有10个零点,求n m -的最小值; 6、(2022·安徽·高三开学考试)记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且23,2b c B C ==.(1)求cos C ;(2)若5a =,求c .7.(2022·广西·模拟预测(文))设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos 2sin c b A b A -=. (1)证明:()sin 2sin sin A B B A -=; (2)若3A B =,求B 的值.8.(2022·全国·高三专题练习)在①2cos cos c b B a A -=;①sin cos 2AA =;()sin a C C =,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若__________.(填条件序号) (1)求角A 的大小;(2)若3a =,求ABC 面积的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.9.(2021·福建省华安县第一中学高三期中)在①π1cos cos 32B B ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,①sin (sin sin )sin a A c C A b B +-=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中.问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =______________. (1)求角B ;(2)求a c +的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 10.(2022·山东烟台·三模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos cos 2cos b a A C c A =+. (1)求角A ;(2)若4a =,求2c b -的取值范围.11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,点D 在边BC 上,3AB =,2AC =. (1)若AD 是BAC ∠的角平分线,求:BD DC ;(2)若AD 是边BC 上的中线,且AD =,求BC .12.(2022·全国·模拟预测(文))在①3cos210cos 10A A +-=,①sin cos A A -=①tan 2A =三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.如果多选,则按第一个解答给分. 已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且______ (1)求cos A ;(2)sin sin B C 的最大值.。