三角函数练习题及答案
三角函数练习题含答案
三角函数练习题含答案一、填空题1.已知函数()f x 在R 上可导,对任意x 都有()()2sin f x f x x --=,当0x ≤时,()1f x '<-,若π2π()3cos 33f t f t t ⎛⎫⎛⎫≤-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数t 的取值范围为_________2.平面向量i a 满足:1(0,1,2,3)i a i ==,且310i i a ==∑.则012013023a a a a a a a a a ++++++++的取值范围为________.3.如图所示,一竖立在地面上的圆锥形物体的母线长为4,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发,绕圆锥爬行一周后回到点P 处,若该小虫爬行的最短路程为43,则这个圆锥的体积为___________.4.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___________.5.已知函数23tan ,,,2332()63233,,33x x f x x ππππππ⎧⎛⎤⎛⎫∈-⋃ ⎪⎪⎥⎝⎦⎝⎭⎪=⎨⎛⎤⎪+∈ ⎥⎪⎝⎦⎩若()f x 在区间D 上的最大值存在,记该最大值为{}K D ,则满足等式{[0,)}3{[,2]}K a K a a =⋅的实数a 的取值集合是___________. 6.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 =___________. 7.已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中,2AB =,13AA =若M 是侧面11BCC B 内的动点,且AM MC ⊥,则1A M 的最小值为__________.8.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且23,3a A π==.若mb nc +(0,0m n >>)有最大值,则nm的取值范围是__________. 9.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________.10.△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 C AA BB CC A B C++++的值为_____________.二、单选题11.在△ABC 中,24CA CB ==,F 为△ABC 的外心,则CF AB ⋅=( ) A .-6B .-8C .-9D .-1212.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 2 B 3C 3D 213.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 .②③④14.已知函数()132,f x x x R =∈,若当02πθ≤≤时,(sin )(1)0f m f m θ+->恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .0,1 B .,0C .1,D .(),1-∞15.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 .18π 16.若对,x y R ∀∈,有()()()4f x y f x f y +=+-,函数2sin ()()cos 1xg x f x x =++在区间[2021,2021]-上存在最大值和最小值,则其最大值与最小值的和为( )A .4B .8C .12D .1617.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 .①④18.已知ABC 的三边是连续的三个自然数,且最大角是最小角的2倍,则ABC 内切圆的半径r =( )A .1B C .32D .219.设点()11,P x y 在椭圆22182x y +=上,点()22,Q x y 在直线280x y +-=上,则2121x x y y -+-的最小值是( )A .1B C .1D .220.设函数242,0()sin ,60x x x f x x x ⎧-+≥=⎨-≤<⎩,对于非负实数t ,函数()y f x t =-有四个零点1x ,2x ,3x ,4x .若1234x x x x <<<,则1234x x x x ++的取值范围中的整数个数为( )A .0B .1C .2D .3三、解答题21.如图所示,我市某居民小区拟在边长为1百米的正方形地块ABCD 上划出一个三角形地块APQ 种植草坪,两个三角形地块PAB 与QAD 种植花卉,一个三角形地块CPQ 设计成水景喷泉,四周铺设小路供居民平时休闲散步,点P 在边BC 上,点Q 在边CD 上,记PAB α∠=.(1)当4PAQ π∠=时,求花卉种植面积S 关于α的函数表达式,并求S 的最小值;(2)考虑到小区道路的整体规划,要求PB DQ PQ +=,请探究PAQ ∠是否为定值,若是,求出此定值,若不是,请说明理由.22.已知函数2()23sin 2sin cos ()f x x x x a a R =-++∈,且(0)3f =. (1)求a 的值;(2)若()f x ω在[0,]π上有且只有一个零点,0>ω,求ω的取值范围.23.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.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.对于函数()f x ,若存在定义域中的实数a ,b 满足0b a >>且()()2()02a bf a f b f +==≠,则称函数()f x 为“M 类” 函数. (1)试判断()sin f x x =,x ∈R 是否是“M 类” 函数,并说明理由;(2)若函数()2|log 1|f x x =-,()0,x n ∈,*n N ∈为“M 类” 函数,求n 的最小值.26.已知向量a ,b 满足2sin ,6sin 4a x x π⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,cos ,2cos 4b x x π⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,函数()()f x a b x R =⋅∈.(1)求()f x 的单调区间;(2)已知数列()2*11224n n a n f n N ππ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,求{}n a 的前2n 项和2n S . 27.已知(1,sin )a x =,(1,cos )b x =,(0,1)e =,且(cos sin )[1,2]x x -∈. (1)若()//a e b +,求sin cos x x 的值;(2)设()()f x a b me a b =⋅+⋅-,m R ∈,若()f x 的最大值为12-,求实数m 的值.28.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. 29.设函数2()cos sin 2f x x a x a =-+++(a ∈R ). (1)求函数()f x 在R 上的最小值;(2)若不等式()0f x <在[0,]2π上恒成立,求a 的取值范围;(3)若方程()0f x =在(0,)π上有四个不相等的实数根,求a 的取值范围.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.π6∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,2.23,4⎡⎤⎣⎦34.②④5.47,912ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 678.1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭9.( 10.4 二、单选题 11.A 12.A 13.B 14.D 15.A 16.B 17.A 18.B 19.D 20.B 三、解答题21.(1)S =⎝⎭花卉种植面积0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦];最小值为)100001 (2)PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【解析】 【分析】(1)根据三角函数定义及4PAQ π∠=,表示出,PB DQ ,进而求得,ABP ADQ S S ∆∆.即可用α表示出S 花卉种植面积,(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,,利用正切的和角公式求得()tan αβ+,由PB DQ PQ +=求得,x y 的等量关系.进而求得()tan αβ+的值,即可求得PAQ ∠的值.【详解】(1)∵边长为1百米的正方形ABCD 中,PAB α∠=,4PAQ π∠=,∴100tan PB α=,100tan 100tan 244DQ πππαα⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴ABP ADQ S S S ∆∆+=花卉种植面积 1122AB BP AD DQ =⋅+⋅ 11100100tan 100100tan 224παα⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭()5000cos sin cos ααα==+⎝⎭,其中0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴当sin 214πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,即8πα=时,S)100001=.(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,, 则100100BP x DQ y =-=-,, 在ABP ∆中,100tan 100x α-=,在ADQ ∆中,100tan 100yβ-=, ∴()()()20000100tan tan tan 1tan tan 100x y x y xyαβαβαβ-+++==-⋅+-,∵PB DQ PQ +=,∴100100x y -+-=100200xyx y +=+, ∴()20000100100100002002tan 1100001001002200xy xyxy xy xy αβ⎛⎫-⨯+-⎪⎝⎭+===⎛⎫-⨯+- ⎪⎝⎭, ∴4παβ+=,∴PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【点睛】本题考查了三角函数定义,三角形面积求法,正弦函数的图像与性质应用,正切和角公式的应用,属于中档题. 22.(1)a =(2)15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】(1)利用降次公式、辅助角公式化简()f x 表达式,利用(0)f =a 的值. (2)令()0f x ω=,结合x 的取值范围以及三角函数的零点列不等式,解不等式求得ω的取值范围. 【详解】(1)2()2sin cos f x x x x a =-++sin 2x x a =+2sin 23x a π⎛⎫=++- ⎪⎝⎭(0)f =(0)2sin3f a π∴=+=即a =(2)令()0f x ω=,则sin 203x πω⎛⎫+= ⎪⎝⎭,[0,]x π∈,2,2333πππωπω⎡⎤∴+∈+⎢⎥⎣⎦,()f x 在[0,]π上有且只有一个零点,223πππωπ∴+<,1536ω∴<, ω∴的取值范围为15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本小题主要考查三角恒等变换,考查三角函数零点问题,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.23.(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.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)不是.见解析(2)最小值为7. 【解析】(1)不是,假设()f x 为M 类函数,得到2b a k π=+或者2b a k ππ+=+,代入验证不成立.(2)()221log ,02log 1,2x x f x x x -<≤⎧=⎨->⎩,得到函数的单调区间,根据题意得到326480b b b ---=,得到()6,7b ∈,得到答案. 【详解】 (1)不是.假设()f x 为M 类函数,则存在0b a >>,使得sin sin a b =, 则2b a k π=+,k Z ∈或者2b a k ππ+=+,k Z ∈, 由sin 2sin2a ba +=, 当2b a k π=+,k Z ∈时,有()sin 2sin a a k π=+,k Z ∈, 所以sin 2sin a a =±,可得sin 0a =,不成立;当2b a k ππ+=+,k Z ∈时,有sin 2sin()2a k ππ=+,k Z ∈,所以sin 2a =±,不成立, 所以()f x 不为M 类函数.(2)()221log ,02log 1,2x x f x x x -<≤⎧=⎨->⎩,则()f x 在()0,2单调递减,在()2,+∞单调递增,又因为()f x 是M 类函数,所以存在02a b <<<,满足2221log log 12|log 1|2a ba b +-=-=-, 由等式可得:()2log 2ab =,则4ab =,所以()22142(4)0222a a b a a a-+-=+-=>, 则2log 102a b +->,所以得22log 12log 12a b b +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 从而有222log 1log 2a b b +⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则有()224a b b +=,即248b b b ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以43288160b b b -++=,则()()3226480b b b b ----=,由2b >,则326480b b b ---=,令()32648g x x x x =---,当26x <<时,()()26480g x x x x =---<,且()6320g =-<,()7130g =>,且()g x 连续不断,由零点存在性定理可得存在()6,7b ∈, 使得()0g b =,此时()0,2a ∈,因此n 的最小值为7. 【点睛】本题考查了函数的新定义问题,意在考查学生对于函数的理解能力和应用能力. 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.(1)0 (2)32【解析】 【分析】(1)通过()//a e b +可以算出()(1,sin 1)//1,cos cos sin 1x x x x +⇒=+,移项、两边平方即可算出结果.(2)通过向量的运算,解出()()f x a b me a b =⋅+⋅-,再通过最大值根的分布,求出m 的值. 【详解】(1)通过()//a e b +可以算出()(1,sin 1)//1,cos cos sin 1x x x x +⇒=+, 即2cos sin 1(cos sin )112sin cos 1sin cos 0x x x x x x x x -=⇒-=⇒-=⇒= 故答案为0.(2)()1sin cos (sin cos )f x x x m x x =++-,设()cos sin x x t t ⎡-=∈⎣,22112sin cos sin cos 2t x x t x x --=⇒=,22113()()1222t g t f x mt t mt -==+-=--+,即213(),22g t t mt t ⎡=--+∈⎣的最大值为12-; ①当11m m -≤⇒≥-时,max 1313()(1)2222g x g m m ==--+=-⇒=(满足条件);②当11m m <-≤⇒<-时,222max 1311()()22222g x g m m m m =-=-++=-⇒=-(舍);③当m m -><max 131()22222g x g m ==-⨯-=-⇒=(舍)故答案为32m = 【点睛】当式子中同时出现sin cos ,sin cos ,sin cos x x x x x x +-时,常常可以利用换元法,把sin cos x x 用sin cos ,sin cos x x x x +-进行表示,但计算过程中也要注意自变量的取值范围;二次函数最值一定要注意对称轴是否在规定区间范围内,再讨论最后的结果.28.(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 =,∴sin A 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.29.(1)2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩(2)(,1)a ∈-∞-(3)12a -<<-【解析】 【分析】(1)通过换元法将函数变形为二次函数,同时利用分类讨论的方法求解最大值; (2)恒成立需要保证max ()0f x <即可,对二次函数进行分析,根据取到最大值时的情况得到a 的范围;(3)通过条件将问题转化为二次函数在给定区间上有两个零点求a 的范围,这里将所有满足条件的不等式列出来,求解出a 的范围. 【详解】解:(1)令sin x t =,[1,1]t ∈-,则2()()1f x g t t at a ==+++,对称轴为2a t =-. ①12a -<-,即2a >,min ()(1)2f x g =-=.②112a -≤-≤,即22a -≤≤,2min ()()124a a f x g a =-=-++.③12a->,即2a <-,min ()(1)22f x g a ==+.综上可知,2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩ (2)由题意可知,max ()0f x <,2()()1f xg t t at a ==+++,[0,1]t ∈的图象是开口向上的抛物线,最大值一定在端点处取得,所以有(0)10,(1)220,g a g a =+<⎧⎨=+<⎩故(,1)a ∈-∞-. (3)令sin x t =,(0,)x π∈.由题意可知,当01t <<时,sin x t =有两个不等实数解,所以原题可转化为2()10g t t at a =+++=在(0,1)内有两个不等实数根.所以有201,24(1)0,12(0)10,(1)220,a a a a g a g a ⎧<-<⎪⎪⎪∆=-+>⇒-<<-⎨⎪=+>⎪=+>⎪⎩【点睛】(1)三角函数中,形如2()sin sin f x a x b x c =++或者2()cos cos f x a x b x c =++都可以采用换元法求解函数最值;(2)讨论二次函数的零点的分布,最好可以采用数形结合的方法解决问题,这样很大程度上减少了遗漏条件的可能. 30.(1)π2,1,6A ωϕ===;(2)7π,112a b =-=,递增区间为()πππ,π36k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(3)π24或7π24. 【解析】 【分析】(1)利用函数图像可直接得出周期T 和A ,再利用=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.。
三角函数练习题及答案
三角函数练习题及答案一、填空题1.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,4ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,1a =,34A π=,若b c λ+有最大值,则实数λ的取值范围是_____.3.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .D 、E 是线段AB 上满足条件1()2CD CB CE =+,1()2CE CA CD =+的点,若2CD CE c λ⋅=,则当角C 为钝角时,λ的取值范围是______________4.通信卫星与经济、军事等密切关联,它在地球静止轨道上运行,地球静止轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为km h (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球(球心为O ,半径为km r ),地球上一点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数,点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面,在点A 处放置一个仰角为θ的地面接收天线(仰角是天线对准卫星时,天线与水平面的夹角),若点A 的纬度为北纬30,则tan θ________.5.在ABC 中,sin 2sin B C =,2BC =.则CA CB ⋅的取值范围为___________.(结果用区间表示)6.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______.7.关于函数())cos sin f x x x x =+①其表达式可写成()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;②直线12x π=-是曲线()y f x =的一条对称轴;③()f x 在区间,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增;④存在0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭使()()3f x f x αα+=+恒成立.其中正确的是______(填写正确的番号).8.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______.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.已知1OB →=,,A C 是以O 为圆心,220BA BC →→⋅=,设平面向量OA →与OB →的夹角为θ(π04θ≤≤),则平面向量OA →在BC →方向上的投影的取值范围是_____.二、单选题11.已知函数()|sin |(0)f x x ωω=>在区间,53ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数ω的取值范围为( ) A .5,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .8,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎛⎤ ⎥⎝⎦12.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是( ) A .33⎝ B .332⎛ ⎝C .33⎡⎤⎢⎥⎣ D .332⎡⎢⎣13.已知O 是三角形ABC 的外心,若()22AC ABAB AO AC AO m AO AB AC⋅+⋅=,且sin sin 3B C +=,则实数m 的最大值为( )A .3B .35C .75D .3214.已知函数()()sin f x x ωφ=+π0,02ωφ⎛⎫><< ⎪⎝⎭在π5π,88⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调,且π3π088f f ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则π2f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为( ) A 22B .1C .1-D .22-15.已知F 是椭圆2221(1)x y a a+=>的左焦点,A 是该椭圆的右顶点,过点F 的直线l (不与x 轴重合)与该椭圆相交于点M ,N .记MAN α∠=,设该椭圆的离心率为e ,下列结论正确的是( ) A .当01e <<时,2πα<B .当202e <<时,2πα>C .当1222e <<时,23πα>D .当212e <<时,34πα> 16.如图,长方形ABCD 中,152AB =,1AD =,点E 在线段AB (端点除外)上,现将ADE 沿DE 折起为A DE '.设ADE α∠=,二面角A DE C '--的大小为β,若π2αβ+=,则四棱锥A BCDE '-体积的最大值为( )A .14B .23C 151-D 51-17.在ABC 中,若22sin cos 1A B +=,则8cos AB BCBC A AC+的取值范围为( )A .)43,8⎡⎣B .)43,7⎡⎣C .()7,8D .(0,4318.设函数242,0()sin ,60x x x f x x x ⎧-+≥=⎨-≤<⎩,对于非负实数t ,函数()y f x t =-有四个零点1x ,2x ,3x ,4x .若1234x x x x <<<,则1234x x x x ++的取值范围中的整数个数为( )A .0B .1C .2D .319.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.在锐角ABC 中,若cos cos sin sin 3sin A C B C a c A+=3cos 2C C +=,则a b +的取值范围是( ) A .(6,23⎤⎦B .(0,43C .(23,43D .(6,43三、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2()2sin cos ()f x x x x a a R =-++∈,且(0)f = (1)求a 的值;(2)若()f x ω在[0,]π上有且只有一个零点,0>ω,求ω的取值范围.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()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. 26.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.27.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.28.已知函数())2sin cos 0f x x x x ωωωω=+>的最小正周期为π.将函数()y f x =的图象上各点的横坐标变为原来的4倍,纵坐标变为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象.(1)求ω的值及函数()g x 的解析式; (2)求()g x 的单调递增区间及对称中心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()()()24sin sin cos sin cos sin 142x f x x x x x x π⎛⎫=+++-- ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 的最小正周期; (2)若函数()()()12122g x f x af x af x a π⎡⎤⎛⎫=+---- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦在,42ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最大值为2,求实数a 的值.【参考答案】一、填空题1.3(21)22.22⎝ 3.12(,)369- 4.2rr h-+ 5.8,83⎛⎫ ⎪⎝⎭6.137.②③8.14-9.1或2##2或110.⎡⎢⎣⎦二、单选题 11.A 12.A 13.D 14.D 15.A 16.A 17.A 18.B 19.B 20.D 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)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)a =(2)15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】(1)利用降次公式、辅助角公式化简()f x 表达式,利用(0)f =a 的值.(2)令()0f x ω=,结合x 的取值范围以及三角函数的零点列不等式,解不等式求得ω的取值范围. 【详解】(1)2()2sin cos f x x x x a =-++sin 2x x a =+2sin 23x a π⎛⎫=++- ⎪⎝⎭(0)f =(0)2sin3f a π∴=+=即a =(2)令()0f x ω=,则sin 203x πω⎛⎫+= ⎪⎝⎭,[0,]x π∈,2,2333πππωπω⎡⎤∴+∈+⎢⎥⎣⎦,()f x 在[0,]π上有且只有一个零点,223πππωπ∴+<,1536ω∴<, ω∴的取值范围为15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本小题主要考查三角恒等变换,考查三角函数零点问题,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.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)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. 26.(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()1122sin 22sin 26263g x f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦令()0g x =,得sin x =sin 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. 27.(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 ∈+∞.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.28.(1)1ω=,()2sin()23x g x π=+;(2)单调递增区间为54,433k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,对称中心为2(2,0)()3k k ππ-∈Z . 【解析】 【分析】(1)整理()f x 可得:()sin(2)3f x x πω=+,利用其最小正周期为π即可求得:1ω=,即可求得:()sin(2)3f x x π=+,再利用函数图象平移规律可得:()2sin()23x g x π=+,问题得解. (2)令222232x k k πππππ-≤+≤+,k Z ∈,解不等式即可求得()g x 的单调递增区间;令23x k ππ+=,k Z ∈,解方程即可求得()g x 的对称中心的横坐标,问题得解. 【详解】解:(1)1()2sin 2sin(2)23f x x x x πωωω=+=+, 由22ππω=,得1ω=. 所以()sin(2)3f x x π=+.于是()y g x =图象对应的解析式为()2sin()23x g x π=+.(2)由222232x k k πππππ-≤+≤+,k Z ∈得 54433k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈ 所以函数()g x 的单调递增区间为54,433k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. 由23x k ππ+=,解得22()3x k k ππ=-∈Z . 所以()g x 的对称中心为2(2,0)()3k k ππ-∈Z . 【点睛】本题主要考查了二倍角公式、两角和的正弦公式应用及三角函数性质,考查方程思想及转化能力、计算能力,属于中档题.29.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π.【解析】(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.(1) 2T π=;(2)2a =-或6a = 【解析】 【分析】(1)根据二倍角公式进行整理化简可得()2sin f x x =,从而可得最小正周期;(2)将()g x通过换元的方式变为21112y t at a =-+--,1t ≤;讨论对称轴的具体位置,分别求解最大值,从而建立方程求得a 的值. 【详解】(1)()2221cos sin cos sin 12f x x x x x π⎡⎤⎛⎫=-++-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()222sin sin 12sin 12sin x x x x =++--= ∴最小正周期2T π=(2)()1sin2sin cos 12g x a x a x x a =+---令sin cos x x t -=,则()22sin 21sin cos 1x x x t =--=-22221111122242a a y t at a t at a t a ⎛⎫∴=-+--=-+-=--+- ⎪⎝⎭sin cos 4t x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭由42x ππ-≤≤得244x πππ-≤-≤1t ≤①当2a<a <-当t =max 122y a ⎫=--⎪⎭由1222a ⎫--=⎪⎭,解得()817a ==->-)②当12a≤,即2a -≤时 当2a t =时,2max 142a y a =- 由21242a a -=得2280a a --=,解得2a =-或4a =(舍去) ③当12a>,即2a >时 当1t =时,max 12a y =-,由122a-=,解得6a = 综上,2a =-或6a = 【点睛】本题考查正弦型函数最小正周期的求解、利用二次函数性质求解与三角函数有关的值域问题,解题关键是通过换元的方式将所求函数转化为二次函数的形式,再利用对称轴的位置进行讨论;易错点是忽略了换元后自变量的取值范围.。
三角函数10道大题带答案
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 .。
三角函数练习题(含答案)
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。
三角函数题型汇总(附答案)
三角函数训练题(1)一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.命题p :α是第二象限角,命题q:α是钝角,则p 是q 的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件D.既非充分又非必要条件2.若角α满足sin αcos α<0,cos α-sin α<0,则α在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.集合M ={x |x =42ππ±k ,k ∈Z }与N ={x |x =4πk ,k ∈Z }之间的关系是( )A.M NB.N MC.M =ND.M ∩N=∅4.已知下列各角(1)787°,(2)-957°,(3)-289°,(4)1711°,其中在第一象限的角是( )A.(1)、(2)B.(2)、(3)C.(1)、(3)D.(2)、(4)5.设a <0,角α的终边经过点P (-3a ,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A.52B.-52C.51D.-51 6.若cos(π+α)=-23,21π<α<2π,则sin(2π-α)等于( )A.-23B.23C.21D.±237.已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是( )A.若α、β是第一象限角,则cos α>cos βB.若α、β是第二象限角,则tan α>tan βC.若α、β是第三象限角,则cos α>cos βD.若α、β是第四象限角,则tan α>tan β8.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是( )A.2B.1sin 2C.2sin1D.sin29.如果sin x +cos x =51,且0<x <π,那么cot x 的值是( )A.-34 B.-34或-43 C.-43 D.34或-43 10.已知①1+cos α-sin β+sin αsin β=0,②1-cos α-cos β+sin αcos β=0.则sin α的值为( )A.3101- B.351- C.212- D.221-二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)11.tan300°+cot765°的值是_______.12.已知tan α=3,则sin 2α-3sin αcos α+4cos 2α的值是______.13.若扇形的中心角为3π,则扇形的内切圆的面积与扇形面积之比为______.14.若θ满足cos θ>-21,则角θ的取值集合是______.三、解答题(本题共5小题,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分8分)设一扇形的周长为C (C >0),当扇形中心角为多大时,它有最大面积?最大面积是多少?16.(本小题满分10分)设90°<α<180°,角α的终边上一点为P (x ,5),且cos α=42x , 求sin α与tan α的值.17.(本小题满分12分)已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,求)(cos )2cos()2cos()2(tan )23sin()23sin(22απαπαπαπαππα-⋅+⋅--⋅-⋅--的值.18.(本小题满分12分)已知sin α+cos α=-553,且|sin α|>|cos α|,求cos 3α-sin 3α的值.19.(本小题满分12分) 已知sin(5π-α)=2 cos(27π+β)和3cos(-α)=- 2cos(π+β),且0<α<π,0<β<π,求α和β的值.三角函数训练题(2)参考答案:1.解析:“钝角”用集合表示为{α|90°<α<180°},令集合为A ;“第二象限角”用集合表示为{α|k ²360°+90°<α<k ²360°+180°,k ∈Z },令集合为B .显然A B .答案:B2.解析:由sin αcos α<0知sin α与cos α异号;当cos α-sin α<0,知sin α>cos α.故sin α>0,cos α<0.∴α在第二象限.答案:B 3.解法一:通过对k 的取值,找出M 与N 中角x 的所有的终边进行判断.解法二:∵M ={x |x =4π²(2k ±1),k ∈Z },而2k ±1为奇数,∴M N .答案:A4.解析:787°=2³360°+67°,-957°=-3³360°+123°. -289°=-1³360°+71°,1711°=4³360°+271°. ∴在第一象限的角是(1)、(3). 答案:C5.解析:∵r=a a a 5)4()3(22-=+-.α为第四象限. ∴53cos ,54sin ==-==r x r y αα.故sin α+2cos α=52. 答案:A6.解析:∵cos(π+α)=- 21,∴cos α=21,又∵23π<α<2π. ∴sin α=-23cos 12-=-α.故sin(2π-α)=-sin α=23. 答案:B 7.答案:D8.解析:∵圆的半径r =1sin 2,α=2 ∴弧度l=r ²α=1sin 2. 答案:B9.分析:若把sin x 、cos x 看成两个未知数,仅有sin x +cos x =51是不够的,还要利用sin 2x +cos 2x =1这一恒等式.解析:∵0<x <π,且2sin x cos x =(sin x +cos x )2-1=-2524. ∴cos x <0.故sin x -cos x =57cos sin 4)cos (sin 2=-+x x x x ,结合sin x +cos x =51,可得sin x =54,cos x =-53,故co t x =-43.答案:C10.分析:已知条件复杂,但所求很简单,由方程思想,只要由①、②中消去β即可.解析:由已知可得:sin β=ααsin 1cos 1-+,cos β=ααsin 1cos 1--.以上两式平方相加得:2(1+cos 2α)=1-2sin α+sin 2α.即:3sin 2α-2sin α-3=0.故sin α=3101-或sin α=3101+ (舍). 答案:A11.解析:原式=tan(360°-60°)+cot (2³360°+45°)=-tan60°+cot45°=1-3.答案:1-312.分析:将条件式化为含sin α和cos α的式子,或者将待求式化为仅含tan α的式子.解法一:由tan α=3得sin α=3cos α,∴1-cos 2α=9cos 2α.∴cos 2α=101.故原式=(1-cos 2α)-9cos 2α+4cos 2α=1-6cos 2α=52.解法二:∵sin 2α+cos 2α=1.∴原式=52194991tan 4tan 3tan cos sin cos 4cos sin 3sin 222222=++-=++-=++-ααααααααα 答案:5213.分析:扇形的内切圆是指与扇形的两条半径及弧均相切的圆.解析:设扇形的圆半径为R ,其内切圆的半径为r ,则由扇形中心角为3π知:2r +r =R ,即R =3r .∴S 扇=21αR 2=6πR 2,S 圆=9πR 2.故S 扇∶S 圆=23. 答案:23 14.分析:对于简单的三角不等式,用三角函数线写出它们的解集,是一种直观有效的方法.其过程是:一定终边,二定区域;三写表达式.解析:先作出余弦线OM =-21,过M 作垂直于x 轴的直线交单位圆于P 1、P 2两点,则OP 1、OP 2是cos θ=21时θ的终边.要cos θ>-21,M 点该沿x 轴向哪个方向移动?这是确定区域的关键.当M 点向右移动最后到达单位圆与x 轴正向的交点时,OP 1、OP 2也随之运动,它们扫过的区域就是角θ终边所在区域.从而可写出角θ的集合是{θ|2k π-32π<θ<2k π+32π,k ∈Z }.答案:{θ|2k π-32π<θ<2k π+32π,k ∈Z }15.解:设扇形的中心角为α,半径为r ,面积为S ,弧长为l,则:l+2r =C ,即l=C -2r .∴16)4()2(212122C C r r r C lr S +--=⋅-==.故当r =4C时,S max =162C ,此时:α=.2422=-=-=CCC rrC r l∴当α=2时,S max =162C .16.解:由三角函数的定义得:cos α=52+x x ,又cos α=42x , ∴34252±=⇒=+x x x x . 由已知可得:x <0,∴x =-3. 故cos α=-46,sin α=410,ta n α=-315. 17.解:∵sin α是方程5x 2-7x -6=0的根. ∴sin α=-53或sin α=2(舍).故sin 2α=259,cos 2α=⇒2516tan 2α=169. ∴原式=169tan cot )sin (sin tan )cos (cos 222==⋅-⋅⋅-⋅ααααααα.18.分析:对于sin α+cos α,sin α-cos α及sin αcos α三个式子,只要已知其中一个就可以求出另外两个,因此本题可先求出sin αcos α,进而求出sin α-cos α,最后得到所求值.解:∵sin α+cos α=-553, ∴两边平方得:1+2sin αcos α=⇒59sin αcos α=52. 故(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=51.由sin α+cos α<0及sin αcos α>0知sin α<0,cos α<0. 又∵|sin α|>|cos α|,∴-sin α>-cos α cos α-sin α>0.∴cos α-sin α=55. 因此,cos 3α-sin 3α=(cos α-sin α)(1+sin αcos α)=55³(1+52)=2557. 评注:本题也可将已知式与sin 2α+cos 2α=1联解,分别求出sin α与cos α的值,然后再代入计算.19.分析:运用诱导公式、同角三角函数的关系及消元法.在三角关系式中,一般都是利用平方关系进行消元.解:由已知得sin α=2sin β ①3cos α=2cos β ② 由①2+②2得sin 2α+3cos 2α=2. 即:sin 2α+3(1-sin 2α)=2. ∴sin 2α=⇒21sin α=±22,由于0<α<π,所以sin α=22. 故α=4π或43π. 当α=4π时,cos β=23,又0<β<π,∴β=6π, 当α=43π时,cos β=-23,又0<β<π,∴β=65π.综上可得:α=4π,β=6π或α=43π,β=65π.三角函数训练题(2)一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1.cos24°cos36°-cos66°cos54°的值等于( ) A.0 B.21 C.23 D.-21 2.在△ABC 中,如果sin A =2sin C cos B .那么这个三角形是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形 3.︒-︒80sin 310sin 1的值是( ) A.1 B.2 C.4 D.41 4.tan20°+4sin20°的值是( )A.1B.2C.3D.336+ 5.tan θ和tan(4π-θ)是方程x 2+px +q =0的两根,则p 、q 之间的关系是( )A.p +q +1=0B.p -q -1=0C.p +q -1=0D.p -q +1=06.设sin x +sin y =22,则cos x +cos y 的取值范围是( ) A.[0,214] B.(- 214,0] C.[-214,214] D.[-21,27]7.M =sin α²tan 2α+cos α,N =tan 8(tan 8ππ+2),则M 与N 的关系是( )A.M >NB.M =NC.M <ND.大小与α有关8.已知sin α+sin β=3 (cos β-cos α),α,β∈(0,2π),那么sin3α+sin3β的值是( )A.1B.23C.21D.09.已知tan α、tan β是方程x 2+33x +4=0的两个根,且α、β∈(-2,2ππ),则α+β的值是( )A.3π B.-32πC. 3π或-32πD.- 3π或32π10.(1+tan21°)(1+tan22°)(1+tan23°)(1+tan24°)的值是( ) A.16 B.8 C.4 D.2二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)11.已知tan x =34(π<x <2π).则cos(2x -3π)cos(3π-x )-sin(2x -3π)sin(3π-x )=______.12.sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-3cos(θ+15°)的值等于______.13.log 4cos5π+log 4cos 52π的值等于______.14.已知tan(α+β)=52,tan(β-41)4=π,则sin(α+4π)²sin(4π-α)的值为___.三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分8分)求值:212cos 412csc )312tan 3(2-︒︒-︒.16.(本小题满分10分) 已知cot β=βαsin sin ,5=sin(α+β),求cot(α+β)的值.17.(本小题满分12分)已知tan2θ=-22,x <2θ<2π,求)4sin(21sin 2cos 22πθθθ+--的值.18.(本小题满分12分)是否存在锐角α和β,使得(1)α+β=32π;(2)tan 2αtan β=2-3同时成立?若存在,则求出α和β的值;若不存在,说明理由.19.(本小题满分12分)已知△ABC 的三内角A 、B 、C 成等差数列,且BC A cos 2cos 1cos 1-=+,求cos 2CA -的值.三角函数训练题(2)参考答案:1.解析:原式=cos24°cos36°-sin24°sin36°=cos(24°+36°)=cos60°=21.答案:B2.解析:∵A +B +C =π,∴A =π-(B +C ).由已知可得:sin(B +C )=2sin C cos B ⇒sin B cos C +cos B sin C =2sin C cos B ⇒sin B cos C -cos B sin C =0⇒sin(B -C )=0. ∴B =C ,故△ABC 为等腰三角形. 答案:C3.解析:原式=︒︒-︒=︒-︒20sin 2110sin 310cos 10cos 310sin 1420sin 70cos 420sin )1060cos(420sin )10sin 2310cos 21(4=︒︒=︒︒+︒=︒︒-︒=.答案:C4.分析:运用三角变形的通法:化弦法、异角化同角.解析:原式=︒︒︒+︒=︒+︒︒20cos 20cos 20sin 420sin 20sin 420cos 20sin.320cos )20sin 20cos 3(20sin 20cos )2060sin(220sin 20cos 40sin 220sin =︒︒-︒+︒=︒︒-︒+︒=︒︒+︒=答案:C5.解析:由根与系数关系得tan θ+tan(4π-θ)=-p ,tan θ²tan(4π-θ)=q .又4π=θ+(4π-θ) ∴tan4π=tan [θ+( tan-θ)]=qp--1 故p -q +1=0. 答案:D6.解析:设cos x +cos y =t ,又sin x +sin y =22. 两式平方相加得2+2cos(x -y )=t 2+21 即cos(x -y )=4322-t ,由于|cos(x -y )|≤1.故-1≤4322-t ≤1⇒t 2≤21427-⇒≤t ≤214.答案:C7.解析:12s i n212s in 2)2si n 21(2co s 2s i n 22cos2s i n 222=-+=-+⋅=αααααααM .14cos14sin 24cos 124cos 14sin 24cos18cos 4sin8sin )28cos 8sin(8cos8sin22=++-=++-=+=+=πππππππππππππN∴M =N . 答案:B8.分析:先从已知式中求出α与β的关系,然后代入求值. 解析:由已知得:sin α+3cos α=3cos β-sin β.即cos(α-6π)=cos(β+6π) 又α-6π∈(-6π,3π),β+6π∈(6π,32π)故α-6π=β+6π⇒α=β+3π,∴sin3α+sin3β=sin(3β+π)+sin3β=0. 答案:D 9.解析:由韦达定理得:tan α+tan β=-33,tan αtan β=4 ∴tan(α+β)=3tan tan 1tan tan =-+βαβα.又∵α、β∈(-2,2ππ),且tan α+tan β<0,tan αtan β>0. ∴tan α<0,tan β<0.故α、β∈(-2π,0)从而α+β∈(-π,0),∴α+β=-32π.答案:B 10.分析:本题中所涉及的角均为非特殊角,但两角之和为45°特殊角,为此,将因式重组来求.解析:∵tan45°=tan(21°+24°)=︒︒-︒+︒24tan 21tan 124tan 21tan∴1-tan21°tan24°=tan21°+tan24° 即1+tan21°+tan24°+tan21°tan24°=2 即(1+tan21°)(1+tan24°)=2.(同理,由tan45°+tan(22°+23°)可得 (1+tan22°)(1+tan23°)=2.故(1+tan21°)(1+tan22°)(1+tan23°)(1+tan24°)=4. 答案:C11.解析:原式=cos [(2x -3π)+(3π-x )]=cos x .∵tan x =34>0且π<x <2π,∴π<x <23π.故cos x <0,从而得cos x =-52.答案:-5312.分析:观察所给角易得θ+75°=(θ+15°)+60°,θ+45°=(θ+15°)+30°.考查两角和的正弦余弦公式及换元法的运用.解析:令θ+15°=α,则原式=sin(α+60°)+cos(α+30°)-3cos α=21sin α+23cos α+23cos α-21sin α-3cos α=0.答案:013.解析:∵5sin252cos 5cos 5sin252cos 5cos ππππππ=415sin454sin 5sin 252cos 52sin ===πππππ ∴原式=log 4141log )52cos 5(cos 4-==ππ答案:-114.解析:∵tan(α+4π)=tan [(α+β)-(β-4π)=223,∴原式=sin(α+4π)cos(α+4π)=)4(sin )4(cos )4cos()4sin(22παπαπαπα+++++49366)4(tan 1)4tan(2=+++=παπα. 答案:4936615.分析:本题中函数种类较多,在变换过程中,常用“切割化弦”的基本方法,考查公式的灵活运用.解:原式=)112cos 2(24sin 12cos 312sin 3)112cos 2(212sin 1)312cos 12sin 3(22-︒⋅︒︒-︒=-︒︒⋅-︒︒ ︒⋅︒︒-︒=24cos 24sin )12cos 2312sin 21(323448sin 21)6012sin(32-=︒︒-︒=16.分析:条件式中出现α、β及α+β角,要得到所求三角式的α+β角,显然就需对角α进行变换.即α=(α+β)-β.解:∵βαsin sin =sin(α+β). ∴sin [(α+β)-β]=sin β²sin(α+β).即sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β=sin βsin(α+β). ∴sin(α+β)cos β=sin β[sin(α+β)+cos(α+β)] ∴)sin()cos()sin(sin cos βαβαβαββ++++=即cot β=1+cot(α+β) ∴cot(α+β)=cot β-1=5-1.评注:三角变换的基本原则是化异为同,可以从角及函数名称、式子结构等方面分析思考,逐步实行由异向同的转化.17.分析:求三角函数的值,一般先要进行化简,至于化成哪一种函数,可由已知条件来确定.本题中由已知可求得tan θ的值,所以应将所求的式子化成正切函数式.解:原式=)4sin(2)4sin(2)4sin(2sin cos θπθππθθθ+-=+- ∵2)4()4(πθπθπ=++-∴原式=θθθπθπθπtan 1tan 1)4tan()4cos()4sin(+-=-=--.由已知tan2θ=-22得22tan 1tan 22-=-θθ解得tan θ=-22或tan θ=2. ∴π<2θ<2π,∴2π<θ<π,故tan θ=-22.故原式=223221221+=-+. 评注:以上所给解法,似乎有点复杂,但对于提高学生的三角变换能力大有好处.本题也可将所求式化成θθθθsin cos sin cos +-,注意到此时分子、分母均是关于si n θ、cos θ的齐次式.通过同时除以cos θ,即可化成θθtan 1tan 1+-.18.分析:这是一道探索性问题的题目,要求根据(1)、(2)联解,若能求出锐角α和β,则说明存在,否则,不存在.由于条件(2)涉及到2α与β的正切,所以需将条件(1)变成2α+β=3π,然后取正切,再与(2)联立求解.解:由(1)得:2α+β=3π,∴3tan 2tan 1tan 2tan)2tan(=-+=+βαβαβα将(2)代入上式得tan 2α+tan β=3-3. 因此,tan2α与tan β是一元二次方程x 2-(3-3)x +2-3=0的两根,解之得x 1=1,x 2=2-3.若tan2α=1,由于0<2α<4π.所以这样的α不存在; 故只能是tan 2α=2-3,tan β=1.由于α、β均为锐角,所以α=6π,β=4π故存在锐角α=6π,β=4π使(1)、(2)同时成立.19.解法一:依题意得B =3π,设A =3π+α,C =3π-α,则2CA -=α.同时有:3cos2)3cos(1)3cos(1παπαπ-=-++即22sin 3cos 2sin 3cos 2-=++-αααα023cos 2cos 242sin 3cos cos 2222=-+⇒-=-⇒ααααα ∴cos α=22或cos α=-423 (舍去)即cos222=-C A . 解法二:依题意得C C A C C A C A B -=--=-=+=32,232,32,3ππππ,不妨设cos(C -3π)=x .由已知得CC C C CC CA cos )32cos(cos )32cos(cos 1)32cos(1cos 1cos 1-+-=+-=+πππ∵cos(π32-C )+cos C=cos 32πcos C +sin 32πsin C +cos C=21cos C +23sin C =cos(3π-C ). cos(32π-C )cos C =cos 32πcos 2C+sin 32πsin C cos C)3(cos 43]1)3(cos 2[2141)232cos(21412sin 43)2cos 1(4122C C C C C -+-=--+-=-+-=++-=πππ∴22432-=+-x x 即0232242=-+x x∴x =22或x =-423 (舍去).故222cos=-C A . 解法三:依题意得B =3π,由已知得22cos 1cos 1-=+C A即cos A +cos C =-22cos A cos C利用积化和差及和差化积公式,并注意到A +C =32π,可得2cos22cos 2-=-+CA C A [cos(A +C )+cos(A -C )] 即22cos 22222cos2+--=-CA C A . 即0232cos 22cos 242=--+-CA C A ∴222cos=-C A 或4232cos -=-C A (舍去). 故222cos=-C A . 评注:解法三运用了和差化积及积化和差公式,这组公式虽不要求记忆,但在给出公式的情况下会运用.(3)1.在半经为2米的圆中,120°的圆心角所对的弧长为_____(34π)米。
三角函数计算练习(含详细答案)
三角函数计算练习1.已知x∈(﹣,0),cosx=,则tan2x=( )A.B.C.D.2.cos240°=( )A.B.C.D.3.已知cosα=k,k∈R,α∈(,π),则sin(π+α)=( )A.﹣B.C.±D.﹣k4.已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=5.cos480°的值为6.已知,那么cosα=7.已知sin(+α)=,则cos2α等于( )8.已知α是第二象限角,P(x,)为其终边上一点,且cosα=x,则x=9.已知sinα=,则cos2α=.10.若cos(α+)=,则cos(2α+)=.11.已知θ∈(0,π),且sin(θ﹣)=,则tan2θ= .试卷答案1.D考点:二倍角的正切.专题:计算题.分析:由cosx的值及x的范围,利用同角三角函数间的基本关系求出sinx的值,进而求出tanx的值,然后把所求的式子利用二倍角的正切函数公式变形后,将tanx的值代入即可求出值.解答:解:由cosx=,x∈(﹣,0),得到sinx=﹣,所以tanx=﹣,则tan2x===﹣.故选D点评:此题考查了同角三角函数间的基本关系,以及二倍角的正切函数公式.学生求sinx 和tanx时注意利用x的范围判定其符合.2.B考点:运用诱导公式化简求值.专题:计算题;三角函数的求值.分析:运用诱导公式及特殊角的三角函数值即可化简求值.解答:解:cos240°=cos(180°+60°)=﹣cos60°=﹣,故选:B.点评:本题主要考查了诱导公式及特殊角的三角函数值在化简求值中的应用,属于基本知识的考查.3.A考点:同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值.专题:三角函数的求值.分析:由已知及同角三角函数基本关系的运用可求sinα,从而由诱导公式即可得解.解答:解:∵cosα=k,k∈R,α∈(,π),∴sinα==,∴sin(π+α)=﹣sinα=﹣.故选:A.点评:本题主要考查了同角三角函数基本关系的运用,运用诱导公式化简求值,属于基本知识的考查.4.D考点:任意角的三角函数的定义.专题:三角函数的求值.分析:由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.解答:解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5.∴cosα===﹣,故选:D.点评:本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.5.D考点:运用诱导公式化简求值.专题:三角函数的求值.分析:运用诱导公式即可化简求值.解答:解:cos480°=cos(360°+120°)=cos120°=﹣cos60°=﹣.故选:D.点评:本题主要考查了运用诱导公式化简求值,属于基础题.6.C考点:诱导公式的作用.专题:三角函数的求值.分析:已知等式中的角变形后,利用诱导公式化简,即可求出cosα的值.解答:解:sin(+α)=sin(2π++α)=sin(+α)=cosα=.故选C.点评:此题考查了诱导公式的作用,熟练掌握诱导公式是解本题的关键.7.C考点:二倍角的余弦.专题:计算题;三角函数的求值.分析:由sin(+α)=及诱导公式可得cosα=,由二倍角的余弦公式可得cos2α的值.解答:解:∵sin(+α)=,∴cosα=,∴cos2α=2cos2α﹣1=2×=﹣,故选:C.点评:本题主要考查了二倍角的余弦公式,诱导公式的应用,属于基础题.8.D考点:任意角的三角函数的定义.专题:三角函数的求值.分析:根据三角函数的定义有cosα=,条件cosα=x都可以用点P的坐标来表达,借助于角的终边上的点,解关于x的方程,便可求得所求的横坐标.解答:解:∵cosα===x,∴x=0(∵α是第二象限角,舍去)或x=(舍去)或x=﹣.故选:D.点评:本题巧妙运用三角函数的定义,联立方程求出未知量,不失为一种好方法.9.考点:二倍角的余弦.专题:三角函数的求值.分析:由二倍角的余弦公式化简所求后代入已知即可求值.解答:解:∵sinα=,∴cos2α=1﹣2sin2α=1﹣2×=.故答案为:.点评:本题主要考查了二倍角的余弦公式的应用,属于基本知识的考查.10.考点:二倍角的余弦;两角和与差的余弦函数.专题:计算题;三角函数的求值.分析:由二倍角的余弦函数公式根据已知即可求值.解答:解:cos(2α+)=2cos2(α+)﹣1=2×﹣1=.故答案为:.点评:本题主要考查了二倍角的余弦函数公式的应用,属于基本知识的考查.11.﹣考点:二倍角的正切;两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的求值.分析:依题意,可得sinθ﹣cosθ=①,sinθ+cosθ=②,联立①②得:sinθ=,cosθ=,于是可得cos2θ、sin2θ的值,从而可得答案.解答:解:∵sin(θ﹣)=(sinθ﹣cosθ)=,∴sinθ﹣cosθ=,①∴1﹣2sinθcosθ=,2sinθcosθ=>0,依题意知,θ∈(0,),又(sinθ+cosθ)2=1+sin2θ=,∴sinθ+cosθ=,②联立①②得:sinθ=,cosθ=,∴cos2θ=2cos2θ﹣1=﹣,∴tan2θ==﹣.故答案为:﹣.点评:本题考查两角和与差的正弦函数,考查同角三角函数间的关系式的应用,考查二倍角的正弦、余弦与正切,属于中档题.。
三角函数10道大题(带答案)
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(含答案)
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。
三角函数典型习题带答案
1、集合M ={x |x =sinnπ3,n ∈Z},N ={x |x =cos nπ2,n ∈N},则M ∩N 等于 ( C ) A.{-1,0,1} B.{0,1} C.{0} D.∅2、已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α+π4)等于 ( A )A.17B.7C.-17D.-7 3、若函数f (x )=(1+3tan x )cos x,0≤x <π2,则f (x )的最大值为 ( B )A.1B.2C.3+1D.3+2 4、函数f (x )=2sin(2x +π6)在[-π2,π2]上对称轴的条数为 ( B )A.1B.2C.3 D .05、要得到y =sin(2x -π3)的图象,只要将y =sin2x 的图象 ( D )A.向左平移π3个单位B.向右平移π3个单位C.向左平移π6个单位D.向右平移π6个单位6、使奇函数f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ)在[-π4,0]上为减函数的θ 值为 ( D )A.-π3B.-π6C.5π6D.2π37、给定函数①y =x cos(3π2+x ),②y =1+sin 2(π+x ),③y =cos(cos(π2+x ))中,偶函数的个数是 ( A )A.3B.2C.1D.0 8、有一种波,其波形为函数y =sin(π2x )的图象,若在区间[0,t ]上至少有2个波峰(图象的最高点),则正整数t 的最小值是 ( C ) A.3 B.4 C.5 D.69、设集合M ={平面内的点(a ,b )},N ={f (x )|f (x )=a cos2x +b sin2x ,x ∈R},给出从M 到N 的映射f :(a ,b )→f (x )=a cos2x +b sin2x ,则点(1,3)的象f (x )的最小正周期为( A ) A.π B.π3 C.π2 D.π410、设函数f (x )=A sin(ωx +φ),(A ≠0,ω>0,-π2<φ<π2)的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则 ( D ) A.f (x )的图象过点(0,12) B.f (x )的图象在[5π12,2π3]上递减C.f (x )的最大值为AD.f (x )的一个对称中心是点(5π12,0)11、函数y =sin(2x -π3)在区间[-π2,π]上的简图是 ( A )12、已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)的图象如下图所示,则f (7π12)= 0 .13、下面有五个命题:①函数y =sin 4x -cos 4x 的最小正周期是π; ②终边在y 轴上的角的集合是{α|α=kπ2,k ∈Z};③在同一坐标系中,函数y =sin x 的图象和函数y =x 的图象有三个公共点; ④把函数y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π6个单位得到y =3sin2x 的图象;⑤函数y =sin(x -π2)在[0,π]上是减函数.其中真命题的序号是 ①④ .14、点A ,B 是单位圆上的两点,A ,B 点分别在第一、二象限,点C 是圆与x 轴正半轴的交点,△AOB 是正三角形,若点A 的坐标为(35,45),记∠COA =α.(1)求1+sin2α1+cos2α的值;(2)求|BC |2的值.解:(1)∵A 的坐标为(35,45),根据三角函数的定义可知,sin α=45,cos α=35,∴1+sin2α1+cos2α=1+2sin αcos α2cos 2α=4918.(2)∵△AOB 为正三角形,∴∠AOB =60°.∴cos ∠COB =cos(α+60°)=cos αcos60°-sin αsin60°=35×12-45×32=3-4310, ∴|BC |2=|OC |2+|OB |2-2|OC |·|OB |cos ∠COB =1+1-2×3-4310=7+435.15、已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的一系列对应值如下表:xπ6-π35π6 4π3 11π6 7π317π6y -1131-113(1)根据表格提供的数据求函数f (x )的一个解析式;(2)根据(1)的结果,若函数y =f (kx )(k >0)周期为2π3,当x ∈[0,π3]时,方程f (kx )=m 恰有两个不同的解,求实数m 的取值范围;解:(1)设f (x )的最小正周期为T ,得 T =11π6 -(-π6)=2π,由T =2πω,得ω=1.又32,.11B A A B A B +==⎧⎧⎨⎨-=-=⎩⎩解得令ω·5π6+φ=π2,即5π6+φ=π2,解得φ=-π3,∴f (x )=2sin(x -π3)+1.(2)∵函数y =f (kx )=2sin(kx -π3)+1的周期为2π3,又k >0,∴k =3.令t =3x -π3,∵x ∈[0,π3],∴t ∈[-π3,2π3]如图sin t =s 在[-π3,2π3]上有两个不同的解的充要条件是s ∈[32,1),∴方程f (kx )=m 在x ∈[0,π3]时恰好有两个不同的解的充要条件是m ∈[3+1,3),即实数m 的取值范围是[3+1,3). 16、把曲线y cos x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位,再沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线方程是( C )A.(1-y )sin x +2y -3=0B.(y -1)sin x +2y -3=0C.(y +1)sin x +2y +1=0D.-(y +1)sin x +2y +1=017、若角α满足条件sin2α<0,cos α-sin α<0,则α在( B ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 18、函数y =2sin x 的单调增区间是( A )A.[2k π-2π,2k π+2π](k ∈Z ) B.[2k π+2π,2k π+23π](k ∈Z )C.[2k π-π,2k π](k ∈Z )D.[2k π,2k π+π](k ∈Z ) 19、在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 取值范围为( C ) A.(4π,2π)∪(π,45π) B.(4π,π)C.(4π,45π)D.(4π,π)∪(45π,23π) 20、已知f (x )是定义在(0,3)上的函数,f (x )的图象如图4—1所示,那么不等式f (x )cos x <0的解集是( C ) A.(0,1)∪(2,3)B.(1,2π)∪(2π,3)C.(0,1)∪(2π,3) D.(0,1)∪(1,3)21、列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(2π,π)上为减函数的是( B )A.y =cos 2xB.y =2|sin x |C.y =(31)cos xD.y =-cot x22、函数y =x +sin|x |,x ∈[-π,π]的大致图象是( C )23、若A 、B 是锐角△ABC 的两个内角,则点P (cos B -sin A ,sin B -cos A )在(B )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 24、已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是( D )A.若α、β是第一象限角,则cos α>cos βB.若α、β是第二象限角,则tan α>tan βC.若α、β是第三象限角,则cos α>cos βD.若α、β是第四象限角,则tan α>tan β 25、函数y =-x cos x 的部分图象是( D )26、函数f (x )=M sin (ωx +ϕ)(ω>0),在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-M ,f (b )=M ,则函数g (x )=M cos (ωx +ϕ)在[a ,b ]上( C )A.是增函数B.是减函数C.可以取得最大值MD.可以取得最小值-M 27、若f (x )sin x 是周期为π的奇函数,则f (x )可以是( B ) A.sin x B.cos x C.sin2x D.cos2x 28、已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π]内α的取值范围是( B ) A.(2π,43π)∪(π,45π) B.(4π,2π)∪(π,45π) C.(2π,43π)∪(45π,23π) D.(4π,2π)∪(43π,π) 29、函数y =tan (3121-x π)在一个周期内的图象是( A )30、函数y =4sin (3x +4π)+3cos (3x +4π)的最小正周期是( C )A.6πB.2πC.32πD.3π31、已知θ是第三象限角,若sin 4θ+cos 4θ=95,那么sin2θ等于( A ) A.322 B.-322 C.32D.-3232、如果函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-8π对称,那么a 等于( D )A.2B.-2C.1D.-133、若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间[0,3π]上的最大值是2,则ω= 3/4 .34、函数y =sin (x -6π)cos x 的最小值是 -43. 35、已知f (x )=5sin x cos x -35cos 2x +325(x ∈R ) ⑴求f (x )的最小正周期; ⑵求f (x )单调区间;⑶求f (x )图象的对称轴,对称中心。
三角函数练习题附答案
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.赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,他为《周髀算经》一书作序时,介绍了"勾股圆方图",亦称"赵爽弦图"(以弦为边长得到的正方形由4个全等的直角三角形再加上中间的一个小正方形组成).类比"赵爽弦图",可构造如图所示的图形,它是由3个全等的三角形与中间一个小等边三角形拼成的一个较大的等边三角形,设 ,AD AB AC λμ=+若4AD AF =,则λ-μ的值为___________3.已知三棱锥P ABC -中,23APB ∠=π,3PA PB ==,5AC =,4BC =,且平面PAB ⊥平面ABC ,则该三棱锥的外接球的表面积为_________.4.已知单位向量1e ,2e 与非零向量a 满足12322e e +≤()120a e e ⋅-≤,则()1232a e e a⋅+的最大值是______.5.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 =BD 长度的最大值为______.6.在锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos b a a C -=,则ac的取值范围是______.7.在ABC 中,AB BC ≠,O 为ABC 的外心,且有23AB BC AC +=,sin (cos 3)cos sin 0C A A A +=,若AO x AB y AC =+,,x y R ∈,则2x y -=________.8.在角1θ,2θ,3θ,…,29θ的终边上分别有一点1P ,2P ,3P ,…,29P ,如果点k P 的坐标为()()()sin 15,sin 75k k-+,129k ≤≤,k ∈N ,则12329cos cos cos cos θθθθ+++⋅⋅⋅+=______9.关于函数()()33cos sin f x x x x =+①其表达式可写成()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;②直线12x π=-是曲线()y f x =的一条对称轴;③()f x 在区间,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增;④存在0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭使()()3f x f x αα+=+恒成立.其中正确的是______(填写正确的番号).10.已知O 为△ABC 外接圆的圆心,D 为BC 边的中点,且4BC =,6AO AD ⋅=,则△ABC 面积的最大值为___________.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1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右焦点,若在椭圆E 上存在点M ,使得12MF F △的面积等于2122sin b F MF ∠,则椭圆E 的离心率e 的取值范围为( )A .3⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭B .3⎛ ⎝⎦C .122⎛ ⎝⎦D .2⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭13.若函数()f x 同时满足:①定义域内任意实数x ,都有()()110f x f x ++-=;②对于定义域内任意1x ,2x ,当12x x ≠时,恒有()()()12120x x f x f x -⋅->⎡⎤⎣⎦;则称函数()f x 为“DM 函数”.若“DM 函数”满足()()2sin cos 0f f αα-+>,则锐角α的取值范围为( ) A .0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .2,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭14.已知ABC 的内角分别为,,A B C ,23cos 1sin 26A A =-,且ABC 的内切圆面积为π,则AB AC ⋅的最小值为( ) A .6B .8C .10D .1215.设函数()211f x x =-,()122x f e x --=,()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 <<16.在ABC 中,60BAC ∠=,3BC =,且有2CD DB =,则线段AD 长的最大值为( ) A .132B .2C .31+D .2317.如图,长方形ABCD 中,152AB =,1AD =,点E 在线段AB (端点除外)上,现将ADE 沿DE 折起为A DE '.设ADE α∠=,二面角A DE C '--的大小为β,若π2αβ+=,则四棱锥A BCDE '-体积的最大值为( )A .14B .23C 151-D 51-18.在ABC 中,BAC ∠的平分线交BC 于点,2,6D BD DC BC ==,则ABC ∆的面积的最大值为( ) A .6B .62C .12D .12219.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[,]5520.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.已知函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移2π个单位长度后与函数()()cos 22g x x πϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭图象重合.(1)求ω和ϕ的值;(2)若函数()88h x f x g x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求函数()h x 的单调递减区间及图象的对称轴方程.22.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. 23.如图,某景区内有一半圆形花圃,其直径AB 为6,O 是圆心,且OC ⊥AB .在OC 上有一座观赏亭Q ,其中∠AQC =23π,.计划在BC 上再建一座观赏亭P ,记∠POB =θ(0)2πθ<<.(1)当θ=3π时,求∠OPQ 的大小; (2)当∠OPQ 越大时,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.24.已知函数()2sin cos cos2x x x x f =+. (1)求()f x 的最小正周期及单调递减区间;(2)求()f x 在区间0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.25.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?26.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.27.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.28.已知等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足sin()n n b a =,集合*{|,}n S x x b n ==∈N .(1)若10a =,23d π=,求集合S ; (2)若12a π=,求d 使得集合S 恰有两个元素;(3)若集合S 恰有三个元素,n T n b b +=,T 是不超过5的正整数,求T 的所有可能值,并写出与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式及集合S . 29.已知函数2133()sin 24f x x x =+(1)求()f x 的最小正周期T 和[0,]π上的单调增区间:(2)若2()(1)0n f x m +-⋅>对任意的,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦和*n N ∈恒成立,求实数m 的取值范围.30.在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且32sin a c A = (Ⅰ)确定角C 的大小: (Ⅱ)若c =,且△ABC 的面积为,求a +b 的值.【参考答案】一、填空题1.982.473.28π 4535616.32⎝⎭7.4333-8.09.②③10.2二、单选题 11.A 12.A 13.A 14.A 15.D 16.C 17.A 18.C19.B 20.C 三、解答题21.(1)2ω=,3πϕ=;(2)减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈ 【解析】 【分析】(1)先根据平移后周期不变求得2ω=,再根据三角函数的平移方法求得3πϕ=即可.(2)根据(1)中()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭代入可得()h x ,利用辅助角公式求得()23h x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再代入调递减区间及图象的对称轴方程求解即可.【详解】(1)因为函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移2π个单位长度后与函数()()cos 22g x x πϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭图象重合,所以2ω=.5sin 2sin 2cos 222663f x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 所以()cos 2cos 23x x πϕ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,因为2πϕ<,所以3πϕ=.(2)由(1)()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()88h x f x g x ππ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin 2cos 2212123x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.令()3222232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得()71212k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 所以函数的单调递减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 令()232x k k Z πππ+=+∈,可得图象的对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈. 【点睛】本题主要考查了三角函数的平移运用以及辅助角公式.同时也考查了根据三角函数的解析式求解单调区间以及对称轴等方法.属于中档题.22.(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.23.(1)6π.(2)sin θ=. 【解析】(1)设∠OPQ =α,在△POQ 中,用正弦定理sin sin OQ OPOPQ OQP=∠∠可得含α,θ的关系式,将其展开化简并整理后得tanαθ=3π代入得答案;(2)令f (θ)f (θ)的最大值,即此时的sin θ,由(1)可知tanα.【详解】(1)设∠OPQ =α,在△POQ 中,用正弦定理可得含α,θ的关系式. 因为∠AQC =23π,所以∠AQO =3π.又OA =OB =3,所以OQ 在△OPQ 中,OQOP =3,∠POQ =2π-θ,设∠OPQ =α,则∠PQO =2π-α+θ.由正弦定理,得3sin 2παθ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=cos (α-θ).展开并整理,得tanαθ∈0,2π⎛⎫⎪⎝⎭.此时当θ=3π时,tanα因为α∈(0,π),所以α=6π.故当θ=3π时,∠OPQ =6π.(2)设f (θ)θ∈0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭.则f ′(θ)令f ′(θ)=0,得sinθθ0满足0sin θ则0cos θ=,即()02f θ===列表如下:由(1)可知tanα=f (θ)>0,则0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, tanα单调递增则当tanα取最大值2时,α也取得最大值. 故游客在观赏亭P 处的观赏效果最佳时,sinθ 【点睛】本题考查三角函数和解三角形的实际应用,应优先建模,将实际问题转化为熟悉的数学问题,进而由正弦定理构建对应关系,还考查了利用导数求函数的最值,属于难题. 24.(1)最小正周期π;单调递减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈(2)最大值和最小值和1. 【解析】(1)利用二倍角的正弦公式的逆用公式以及两角和的正弦公式的逆用公式化简得()24f x x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,再根据周期公式可得周期,利用正弦函数的递减区间可得()f x 的递减区间;(2)利用正弦函数的性质可求得结果. 【详解】(1)因为()sin 2cos 224x f x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.所以()f x 的最小正周期22T ππ==. 由3222242k x k πππππ+≤+≤+,得588k x k ππππ+≤≤+,所以()f x 的单调递减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. (2)因为0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以32,444x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦.所以当242x ππ+=,即8x π=当244x ππ+=或34π,即0x =或4x π=时,函数取得最小值1.所以()f x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π和1.【点睛】本题考查了二倍角的正弦公式,考查了两角和的正弦公式,考查了正弦型函数的周期公式,考查了求三角函数的单调区间和最值,属于基础题. 25.(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26.(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,8sin 64sin cos S θθθθ=-+ ,0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,令()8sin 64sin cos f 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222m n mn =++.所以22222()3()()()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()1640623f 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(8153)+. 答:当6πθ=时,梯形ABCD 面积有最大值,且最大值为2625(8153)m +.【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()838sin 64sin cos 3f 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.27.(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.28.(1)⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭;(2)23π或π;(3)3T =或4,3T =时,23n a n π=,S ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭;4T =时,2n a n π=,{}0,1,1S =-【解析】【分析】(1)根据等差数列的通项公式写出n a ,进而求出n b ,再根据周期性求解;(2)由集合S 的元素个数,分析数列{}n b 的周期,进而可求得答案;(3)分别令1T =,2,3,4,5进行验证,判断T 的可能取值,并写出与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式及集合S 【详解】(1)等差数列{}n a 的公差(0d ∈,]π,数列{}n b 满足sin()n n b a =, 集合{}*|,n S x x b n N ==∈. ∴当120,3a d π==, 所以集合3{2S =-,0,3}2. (2)12a π=,数列{}n b 满足sin()n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列{}n a 的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时d π=, ②1a 终边落在OA 上,要使得集合S 恰好有两个元素,可以使2a ,3a 的终边关于y 轴对称,如图OB ,OC ,此时23d π=, 综上,23d π=或者d π=.(3)①当3T =时,3n n b b +=,集合1{S b =,2b ,3}b ,符合题意. 与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式为23n a n π=,此时33S ⎧⎫⎪⎪=⎨⎬⎪⎪⎩⎭. ②当4T =时,4n n b b +=,sin(4)sin n n a d a +=,42n n a d a k π+=+,或者42n n a d k a π+=-,等差数列{}n a 的公差(0d ∈,]π,故42n n a d a k π+=+,2k d π=,又1k ∴=,2 当1k =时满足条件,此时{0S =,1,1}-. 与之相应的一个等差数列{}n a 的通项公式为2n a n π=,此时{}0,1,1S =-【点睛】本题考查等差数列的通项公式、集合元素的性质以及三角函数的周期性,是一道综合题. 29.(1) T=π,单调增区间为50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2) ∅ 【解析】 【分析】(1)化简函数得到1()sin 223f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再计算周期和单调区间.(2)分情况n 的不同奇偶性讨论,根据函数的最值得到答案. 【详解】解:(1)函数2133()sin 24f x x x =131cos 23sin 242x x +=131sin 22sin 2423x x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭ 故()f x 的最小正周期22T ππ==. 由题意可知:222232k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈解得:51212k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈ 因为[0,]x π∈,所以()g x 的单调增区间为50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (2)由(1)得1()sin 223f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭∵,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦∴2,36x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,∴1sin 21,32x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,12()1,2f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦若2()(1)0n f x m +-⋅>对任意的,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦和*n N ∈恒成立,则2()(1)n f x m +-⋅的最小值大于零. 当n 为偶数时,10m -+>,所以,1m 当n 为奇数时,10m -->,所以,1m <- 综上所述,m 的范围为∅. 【点睛】本题考查了三角函数化简,周期,单调性,恒成立问题,综合性强,意在考查学生的计算能力和综合应用能力. 30.(Ⅰ)3π(Ⅱ)5 【解析】 【详解】试题分析:(12sin sin A C A =即可得sin C =60C =︒(2)∵1sin 2S ab C ==a b + 试题解析: 解:(12sin sin A C A =,∵,A C 是锐角,∴sin C =60C =︒.(2)∵1sin 2S ab C ==6ab = 由余弦定理得222222cos ()3()187c a b ab C a b ab a b =+-=+-=+-= ∴5a b +=点睛:在解三角形问题时多注意正余弦定理的结合运用,正弦定理主要用在角化边和边化角上,而余弦定理通常用来求解边长。
三角函数试题及答案
三角函数试题及答案本文将针对三角函数进行试题及答案的探讨,通过一系列问题来帮助读者深入理解与掌握三角函数的相关知识。
以下是一些试题及相应的答案。
I. 选择题1. 以下哪个是三角函数的定义?A. sin(x) = a/c, cos(x) = b/cB. sin(x) = b/c, cos(x) = a/cC. sin(x) = a/b, cos(x) = c/bD. sin(x) = c/a, cos(x) = b/a答案:B2. sin(π/2) 的值是多少?A. 0B. 1C. -1D. 无定义答案:B3. 以下哪个等式成立?A. sin(x) = cos(x)B. sin(x) = tan(x)C. cos(x) = tan(x)D. sin^2(x) + cos^2(x) = 1答案:DII. 填空题1. sin(0) =答案:02. cos(π/3) =答案:1/23. tan(π/4) =答案:1III. 解答题1. 求解方程 sin(x) = 1/2 的所有解。
解答:根据三角函数的定义,当 sin(x) = 1/2 时,可以得到x = π/6 + 2kπ 或x = 5π/6 + 2kπ,其中 k 是整数。
2. 求解方程 tan(x) + 1 = 0 的所有解。
解答:将 tan(x) + 1 = 0 移项得 tan(x) = -1。
在单位圆上,我们知道tan(x) 的值等于对应点的 y 坐标除以 x 坐标。
因此,我们可以找到tan(x) = -1 对应的两个点,它们是 (-√2/2, -1/2) 和(√2/2, 1/2)。
根据三角函数的性质,我们可以得到 x = -3π/4 + kπ 或x = π/4 + kπ,其中 k 是整数。
通过以上试题和答案,相信读者能够更好地理解和掌握三角函数的相关知识。
不断练习三角函数的运用和求解,将有助于读者在数学学习中取得更好的成绩。
希望本文能为读者提供帮助。
三角函数练习题及答案百度文库
三角函数练习题及答案百度文库精心选一选山岳得分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4,BC=4,sinA=52、在Rt△ABC中,∠C=90,则AC=A、3B、C、D、61sinA=3,则3、若∠A是锐角,且A、00 13sinA?tanA4、若cosA=3,则4sinA?2tanA=411A、 B、 C、D、05、在△ABC中,∠A:∠B:∠C=1:1:2,则a:b:c=2A、1:1:B、1:1:C、1:1:3D、1:1:26、在Rt△ABC中,∠C=900,则下列式子成立的是A、sinA=sinBB、sinA=cosBC、tanA=tanBD、cosA=tanB.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3,则下列各式中,正确的是2223A.sinB=B.cosB=C.tanB=D.tanB=28.点关于y轴对称的点的坐标是11113A.B.C.D.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503m100 m150m m11、如图1,在高楼前D点测得楼顶的仰角为30?,向高楼前进60米到C点,又测得仰角为45?,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.30海里0海里 0海里 0海里细心填一填1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则sinB=_____..在△ABC中,若AC=3,则cosA=________.3.在△ABC中,AB=,B=30°,则∠BAC的度数是______.图14.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____________.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.第4题图第5题图第6题图6.如图,机器人从A点,沿着西南方向,行了个2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)..求值:sin260°+cos260°=___________.8.在直角三角形ABC中,∠A=90,BC=13,AB=12,则tanB?_________..根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为_______m..11.如图,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。
三角函数练习题及答案
三角函数练习题及答案三角函数是数学中的重要内容,它在几何、物理、工程等领域都有广泛的应用。
掌握好三角函数的概念和运用方法,对于解决实际问题具有重要意义。
本文将为大家提供一些三角函数练习题及其答案,希望能帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
一、正弦函数的练习题1. 计算角度为30°的正弦值。
解答:根据正弦函数的定义,正弦值等于对边与斜边的比值。
在一个单位圆上,角度为30°对应的三角形是一个等边三角形,因此对边与斜边的比值为1/2。
所以,角度为30°的正弦值为1/2。
2. 求解方程sin(x) = 1/2,其中x的取值范围为[0, 2π]。
解答:根据正弦函数的性质,可以知道sin(x) = 1/2的解有两个,分别是30°和150°。
由于x的取值范围为[0, 2π],所以需要将150°转换为弧度制,即150° *π/180 = 5π/6。
因此,方程sin(x) = 1/2的解为x = 30°和x = 5π/6。
二、余弦函数的练习题1. 计算角度为45°的余弦值。
解答:根据余弦函数的定义,余弦值等于邻边与斜边的比值。
在一个单位圆上,角度为45°对应的三角形是一个等腰直角三角形,邻边与斜边的比值为√2/2。
所以,角度为45°的余弦值为√2/2。
2. 求解方程cos(x) = √3/2,其中x的取值范围为[0, 2π]。
解答:根据余弦函数的性质,可以知道cos(x) = √3/2的解有两个,分别是30°和330°。
由于x的取值范围为[0, 2π],所以需要将330°转换为弧度制,即330°* π/180 = 11π/6。
因此,方程cos(x) = √3/2的解为x = 30°和x = 11π/6。
三、正切函数的练习题1. 计算角度为60°的正切值。
三角函数专项练习60题(有答案)
三角函数专项练习60题(有答案)题目1:已知三角形ABC,角A的补角是30度,角B的补角是60度,求角C的度数。
答案:90度。
题目2:已知sin(60°)的值等于√3/2,求cos(30°)的值。
答案:√3/2。
题目3:已知cos(30°)的值等于0.866,求sin(60°)的值。
答案:0.866。
题目4:已知tan(45°)的值等于1,求cot(45°)的值。
答案:1。
题目5:已知cot(60°)的值等于√3/3,求tan(30°)的值。
答案:√3。
题目6:已知cos(45°)的值等于0.707,求sin(45°)的值。
答案:0.707。
题目7:已知sin(45°)的值等于0.707,求cot(45°)的值。
答案:1.题目8:已知sin(30°)的值等于0.5,求cos(60°)的值。
答案:0.5.题目9:已知cot(30°)的值等于√3,求tan(60°)的值。
答案:√3.题目10:已知cos(60°)的值等于0.5,求sin(30°)的值。
答案:0.5.题目11:已知sin(90°)的值等于1,求cos(0°)的值。
答案:1.题目12:已知sin(0°)的值等于0,求cos(90°)的值。
答案:0.题目13:已知cos(90°)的值等于0,求sin(0°)的值。
答案:1.题目14:已知cos(0°)的值等于1,求sin(90°)的值。
答案:0.题目15:已知cot(45°)的值等于1,求tan(45°)的值。
答案:1.题目16:已知tan(60°)的值等于√3,求cot(60°)的值。
答案:√3.题目17:已知cot(30°)的值等于√3/3,求tan(30°)的值。
三角函数练习题附答案
三角函数练习题附答案一、填空题1.已知函数()1sin sin 34f x x x π⎛⎫=⋅+- ⎪⎝⎭定义域为[](),m n m n <,值域为11,24⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则n m-的最小值是________.2.如图,在棱长均为23的正四面体ABCD 中,M 为AC 中点,E 为AB 中点,P 是DM 上的动点,Q 是平面ECD 上的动点,则AP PQ +的最小值是______.3.赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,他为《周髀算经》一书作序时,介绍了"勾股圆方图",亦称"赵爽弦图"(以弦为边长得到的正方形由4个全等的直角三角形再加上中间的一个小正方形组成).类比"赵爽弦图",可构造如图所示的图形,它是由3个全等的三角形与中间一个小等边三角形拼成的一个较大的等边三角形,设 ,AD AB AC λμ=+若4AD AF =,则λ-μ的值为___________4.平面向量i a 满足:1(0,1,2,3)i a i ==,且310i i a ==∑.则012013023a a a a a a a a a ++++++++的取值范围为________.5.在ABC 中,7AB =3BC =1cos 7BAC ∠=,动点D 在ABC 所在平面内且2π3BDC ∠=.给出下列三个结论:①BCD △3②线段AD 的长度只有最小值,无最大值,且最小值为1;③动点D 的轨迹的长度为8π3.其中正确结论的序号为______.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.在锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos b a a C -=,则ac的取值范围是______.8.已知(sin )21,22f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,那么(cos1)f =________.9.1643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__________.10.若向量x y ,满足2212x y +=,则21||2x x y ++的最大值是___________. 二、单选题11.把函数()sin y x x =∈R 的图象上所有点向左平行移动3π个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )A .sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈RB .sin 26x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,x ∈RC .2sin 23x y π⎛⎫=+⎪⎝⎭,x ∈R D .sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,x ∈R12.已知30.4tan(1),tan0.1,a b c πππ=+-==,则( ).A .b c a <<B .c a b <<C .a c b <<D .a b c <<13.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.已知点1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点M 在直线:l x a =-上运动,若12F MF ∠的最大值为60︒,则椭圆C 的离心率是( )A .13B .12C D 15.已知函数()132,f x x x R =∈,若当02πθ≤≤时,(sin )(1)0f m f m θ+->恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .0,1B .,0C .1,D .(),1-∞16.已知,42ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,32ππβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦sin αβαβ=+,则tan()αβ-=( )AB .1C .2+D 217.已知双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的两条渐近线分别与抛物线24y x =交于第一、四象限的A ,B 两点,设抛物线焦点为F ,若7cos 9AFB ∠=﹣,则双曲线的离心率为( )AB .3CD .18.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 D19.设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若,3A a π=2b 2c bc ++的取值范围为( ) A .(1,9] B .(3,9] C .(5,9]D .(7,9]20.△ABC 中,BD 是AC 边上的高,A=4π,BD AC =( )A .14B .12C .23D .34三、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,某市一学校H 位于该市火车站O 北偏东45︒方向,且OH =,已知, OM ON 是经过火车站O 的两条互相垂直的笔直公路,CE ,DF 及圆弧CD 都是学校道路,其中//CE OM ,//DF ON ,以学校H 为圆心,半径为2km 的四分之一圆弧分别与, CE DF 相切于点, C D .当地政府欲投资开发AOB 区域发展经济,其中,A B 分别在公路, OM ON 上,且AB 与圆弧CD 相切,设OAB θ∠=,AOB 的面积为2Skm .(1)求S 关于θ的函数解析式;(2)当θ为何值时,AOB 面积S 为最小,政府投资最低?23.如图所示,我市某居民小区拟在边长为1百米的正方形地块ABCD 上划出一个三角形地块APQ 种植草坪,两个三角形地块PAB 与QAD 种植花卉,一个三角形地块CPQ 设计成水景喷泉,四周铺设小路供居民平时休闲散步,点P 在边BC 上,点Q 在边CD 上,记PAB α∠=.(1)当4PAQ π∠=时,求花卉种植面积S 关于α的函数表达式,并求S 的最小值;(2)考虑到小区道路的整体规划,要求PB DQ PQ +=,请探究PAQ ∠是否为定值,若是,求出此定值,若不是,请说明理由. 24.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.25.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.26.如图,长方形ABCD 中,2,3AB BC ==,,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.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()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43sin sin 5B C +=,求ABC ∆的面积. 30.在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且32sin a c A = (Ⅰ)确定角C 的大小: (Ⅱ)若c =,且△ABC 的面积为,求a +b 的值.【参考答案】一、填空题1.3π 2311+3.474.4⎡⎤⎣⎦5.①③6.(0,]3π7.⎝⎭8.1π-##1π-+ 9.⎫⎪⎪⎣⎭10二、单选题 11.D 12.D 13.A 14.C 15.D 16.D 17.B 18.B 19.D 20.A 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)2[2(sin cos )1]2,0,sin cos 2S θθπθθθ+-⎛⎫=⋅∈ ⎪⎝⎭;(2)4πθ=. 【解析】 【分析】(1)以点O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则(4,4)H ,在Rt ABO 中,设AB l =,又OAB θ∠=,故cos OA l θ=,sin OB l θ=,进而表示直线AB 的方程,由直线AB 与圆H 相切构建关系化简整理得4(sin cos )2sin cos l θθθθ+-=,即可表示OA ,OB ,最后由三角形面积公式表示AOB 面积即可;(2)令2(sin cos )1t θθ=+-,则223sin cos 8t t θθ+-=,由辅助角公式和三角函数值域可求得t 的取值范围,进而对原面积的函数用含t 的表达式换元,再令1m t=进行换元,并构建新的函数2()321g m m m =-++,由二次函数性质即可求得最小值. 【详解】解:(1)以点O 为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,则(4,4)H ,在Rt ABO 中,设AB l =,又OAB θ∠=,故cos OA l θ=,sin OB l θ=. 所以直线AB 的方程为1cos sin x yl l θθ+=,即sin cos sin cos 0x y l θθθθ+-=. 因为直线AB 与圆H 相切, 所以22|4sin 4cos sin cos |2sin cos l θθθθθθ+-=+.(*)因为点H 在直线AB 的上方, 所以4sin 4cos sin cos 0l θθθθ+->,所以(*)式可化为4sin 4cos sin cos 2l θθθθ+-=,解得4(sin cos )2sin cos l θθθθ+-=.所以4(sin cos )2sin OA θθθ+-=,4(sin cos )2cos OB θθθ+-=. 所以AOB 面积为21[2(sin cos )1]2,0,2sin cos 2S OA OB θθπθθθ+-⎛⎫=⋅=⋅∈ ⎪⎝⎭.(2)令2(sin cos )1t θθ=+-,则223sin cos 8t t θθ+-=,且2(sin cos )121(1,221]4t πθθθ⎛⎫=+-=+-∈ ⎪⎝⎭,所以222162322318t S t t t t =⋅=+--++,21]t ∈.令1221m t ⎡⎫+=∈⎪⎢⎣⎭,2214()321333g m m m m ⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭,所以()g m 在221⎡⎫+⎪⎢⎣⎭上单调递减. 所以,当221m +=4πθ=时,()g m 取得最大值,S 取最小值.答:当4πθ=时,AOB 面积S 为最小,政府投资最低.【点睛】本题考查三角函数的实际应用,应优先结合实际建立合适的数学模型,再按模型求最值,属于难题. 23.(1)S =⎝⎭花卉种植面积0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦];最小值为)100001 (2)PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【解析】 【分析】(1)根据三角函数定义及4PAQ π∠=,表示出,PB DQ ,进而求得,ABP ADQ S S ∆∆.即可用α表示出S 花卉种植面积,(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,,利用正切的和角公式求得()tan αβ+,由PB DQ PQ +=求得,x y 的等量关系.进而求得()tan αβ+的值,即可求得PAQ ∠的值. 【详解】(1)∵边长为1百米的正方形ABCD 中,PAB α∠=,4PAQ π∠=,∴100tan PB α=,100tan 100tan 244DQ πππαα⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴ABP ADQ S S S ∆∆+=花卉种植面积 1122AB BP AD DQ =⋅+⋅ 11100100tan 100100tan 224παα⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭()5000cos sin cos ααα==+⎝⎭,其中0,4πα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴当sin 214πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,即8πα=时,S)100001=.(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,, 则100100BP x DQ y =-=-,, 在ABP ∆中,100tan 100x α-=,在ADQ ∆中,100tan 100yβ-=, ∴()()()20000100tan tan tan 1tan tan 100x y x y xyαβαβαβ-+++==-⋅+-,∵PB DQ PQ +=,∴100100x y -+-=100200xyx y +=+,∴()20000100100100002002tan 1100001001002200xy xyxy xy xy αβ⎛⎫-⨯+-⎪⎝⎭+===⎛⎫-⨯+- ⎪⎝⎭, ∴4παβ+=,∴PAQ ∠是定值,且4PAQ π∠=.【点睛】本题考查了三角函数定义,三角形面积求法,正弦函数的图像与性质应用,正切和角公式的应用,属于中档题.24.(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 ∴=+ ()242f 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 ()24f 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.25.(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. 26.(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.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 coscos sin cos cos sin sin 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)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)(;(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.30.(Ⅰ) 3π(Ⅱ)5 【解析】【详解】试题分析:(12sin sin A C A =即可得sin C =60C =︒(2)∵1sin 2S ab C ==a b + 试题解析:解:(12sin sin A C A =,∵,A C 是锐角,∴sin C =60C =︒.(2)∵1sin 2S ab C ==6ab = 由余弦定理得222222cos ()3()187c a b ab C a b ab a b =+-=+-=+-=∴5a b +=点睛:在解三角形问题时多注意正余弦定理的结合运用,正弦定理主要用在角化边和边化角上,而余弦定理通常用来求解边长。
(完整)三角函数习题及答案
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lg(sin cos )y θθ=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-π 3.设θ为第三象限的角,则必有( )(A)tan cot 22θθ(B)tan cot 22θθ (C)sin cos 22θθ(D)sin cos 22θθ4.若4sin cos 3θθ+=-,则θ只可能是( )(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 sin 0θθ且0sin cos 1θθ+,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:6.已知α是第二象限角且4sin 5α= 则2α是第▁▁▁▁象限角,2α是第▁▁▁象限角.7.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1sin ,(,)sin y x x k k Z xπ=+≠∈则Y 的取值范围是▁▁▁▁▁▁▁。
9.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 =上,求sin α及cot α的值。
11.已知Cos(α+β)+1=0, 求证:sin (2α+β)+sin β=0。
12.已知()()cos ,5n f n n N π+=∈,求ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+……+ƒ(2000)的值. §4-2 同角三角函数的基本关系式及诱导公式一、选择题:1.()sin 2cos 22ππ⎛⎫--- ⎪⎝⎭化简结果是( )(A)0 (B )1- (C)2sin 2 ()2sin 2D -2.若1sin cos 5αα+=,且0απ,则tan α的值为( ) ()43A - ()34B - ()34C ()43D -或34-3. 已知1sin cos 8αα=,且42ππα,则cos sin αα-的值为( )(A ()34B ()C ()D ±4. 已知4sin 5α=,并且α是第一象限角,则tan α的值是( ) ()43A - ()34B - ()34C ()43D5.的结果是( )()0cos100A ()0cos80B ()0sin80C ()0cos10D6. 若cot ,(0)m m α=≠且cos α,则角α所在的象限是( )(A )一、二象限 (B )二、三象限 (C)一、三象限 (D )一、四象限 填空题:7.化简()()()21sin 2sin 2cos αππαα+-+--=▁▁▁▁▁▁。
三角函数50题精选题附答案
1. 已知方程(a 为大于1的常数)的两根为,,且、,则的值是_________________.解析:属于易错题,由于限定了角的范围,所以最终答案只有一个,1>a ∴a 4tan tan -=+βα0<,o a >+=⋅13tan tan βα∴βαtan ,tan 是方程01342=+++a ax x 的两个负根 又⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈2,2,ππβα ⎪⎭⎫⎝⎛-∈∴0,2,πβα 即⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈+0,22πβα由tan ()βα+=βαβαtan tan 1tan tan ⋅-+=()1314+--a a =34可得.22tan -=+βα2.函数f(x)=的值域为______________。
解析:易错题,错因:令x x t cos sin +=后忽视1-≠t ,从而121)(-≠-=t t g ,得到错解:⎥⎦⎤⎢⎣⎡---2122,2122 正解:⎥⎦⎤ ⎝⎛--⋃⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡---2122,11,2122 3.在△ABC 中,2sinA+cosB=2,sinB+2cosA=,则∠C 的大小应为( )A .B .C .或D .或解析:遇到这类型题,首先排除两个答案,因为给定条件就是让我们去排除4.已知tana tanb 是方程x 2+3x+4=0的两根,若a ,b ∈(-),则a+b=( )A .B .或-C .-或D .-解析:tana .tanb=4;tana +tanb=-3,所以tana tanb 均为负,即a ,b 都属于四象限 5.在中,,则的大小为( )A. B. C.D.解析:由3s i n 463c o s 41A B A B +=+=⎧⎨⎩c o s s i n 平方相加得115sin()sin 2266A B C C ππ+=∴=∴=或若C =56π, 则A B +=π6113cos 4sin 0cos 3A B A -=>∴<又1312<5366A C C πππ∴>∴≠∴= ∴选A ,实际上首先排除两个答案的6.函数为增函数的区间是……………… ( ) A.B.C.D.解析:注意x 前面系数为负7.已知且,这下列各式中成立的是( ) A.B.C.D.解析:解法1sin β>-cos α=sin (3π/2-α),因为β、(3π/2-α)都在二象限,sinx 二象限为减函数,所以β<(3π/2-α)解法2:首先排除AC(为什么),由特殊值法排除B8.△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC的值为()A、 B、 C、或 D、9.设cos1000=k,则tan800是()A、 B、 C、 D、10.函数的单调减区间是()A、()B、C、 D、11.在△ABC中,则∠C的大小为()A、30°B、150°C、30°或150°D、60°或150°12.若,且,则_______________.13、设ω>0,函数f(x)=2sinωx在上为增函数,那么ω的取值范围是_____14已知奇函数单调减函数,又α,β为锐角三角形内角,则()A、f(cosα)> f(cosβ)B、f(sinα)> f(sinβ)C、f(sinα)<f(cosβ)D、f(sinα)> f(cosβ)15.函数的值域是.16.若,α是第二象限角,则=__________17.已知定义在区间[-p,]上的函数y=f(x)的图象关于直线x= -对称,当xÎ[-,]时,函数f(x)=Asin(wx+j)(A>0, w>0,-<j<),其图象如图所示。
三角函数练习题(含答案)
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= 900 ,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°
地,此时王英同学离 A 地 ( )
(A) 50 3 m (B)100 m (C)150m (D)100 3 m
11、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
≈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
6 2
据供解题使用:sin15°=,cos15°= 4 )
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.
(完整版)三角函数公式练习(答案)
三角函数公式练习题(答案)1.1.( )29sin6π=A .B .C .D 12-12【答案】【解析】C试题分析:由题可知,;2165sin )654sin(629sin ==+=ππππ考点:任意角的三角函数2.已知,,( )10274(sin =-πα257cos2=α=αsin A .B .C .D .5454-53-53【答案】D 【解析】试题分析:由①,7sin()sin cos 45πααα-=⇒-= 2277cos2cos sin 2525ααα=⇒-=所以②,由①②可得 ③,()()7cos sin cos sin 25αααα-+=1cos sin 5αα+=-由①③得, ,故选D3sin 5α=考点:本题考查两角和与差的三角函数,二倍角公式点评:解决本题的关键是熟练掌握两角和与差的三角函数,二倍角公式3.( )cos 690= A .B .C .D .2121-2323-【答案】C 【解析】试题分析:由,故选C ()()cos 690cos 236030cos 30cos30=⨯-=-==考点:本题考查三角函数的诱导公式点评:解决本题的关键是熟练掌握三角函数的诱导公式以及特殊角的三角函数值4.的值为π316tanA. B. C. D.33-3333-【答案】 C 【解析】试题分析tanπ=tan(6π﹣)=﹣tan=.考点:三角函数的求值,诱导公式.点评:本题考查诱导公式的应用,三角函数的化简求值.5.若,,202παβπ<<<<-1cos()43πα+=cos()42πβ-=cos()2βα+=A .B .C .D .3333-93596-【答案】C.【解析】试题分析:因为,,所以,且202παβπ<<<<-1cos()43πα+=4344παππ<+<;又因为,所以322)4sin(=+απcos(42πβ-=02<<-βπ,且.又因为,所以2244πβππ<-<3624sin(=-βπ24()4(2βπαπβα--+=+)24sin()4sin(24cos()4cos()]24()4cos[(2cos(βπαπβπαπβπαπβα-++-+=--+=+.故应选C .935363223331=⨯+⨯=考点:1、同角三角函数的基本关系;2、两角差的余弦公式.6.若角α的终边在第二象限且经过点(P -,则等于sin αA ..12- D .12【答案】A 【解析】试题分析:由已知,故选A .23sin 2,3,1==⇒=∴=-=r y r y x α考点:三角函数的概念.7.sin70Cos370- sin830Cos530的值为( )A . B . C . D .21-212323-【答案】A 【解析】试题分析:sin70Cos370- sin830Cos530()()3790sin 790cos 37cos 7sin ---=()()2130sin 377sin 37sin 7cos 37cos 7sin -=-=-=-= 考点:三角恒等变换及诱导公式;8.已知,那么=( )53)4cos(=-x πsin 2x (A ) (B ) (C ) (D )25182524±257-257【答案】C 【解析】试题分析:sin2x =cos (-2x )=2cos 2(-x )-1=2×2π4π237(1525-=-考点:二倍角公式,三角函数恒等变形9.已知,那么 ( ) 51sin()25πα+=cos α=A . B . C . D .25-15-1525【答案】C 【解析】试题分析:由=,所以选C .51sin()25πα+=sin()cos 2a a π+=考点:三角函数诱导公式的应用10.已知,则的值为( )31)2sin(=+a πa 2cos A . B . C . D .3131-9797-【答案】D 【解析】试题分析:由已知得,从而,故选D.31cos =α971921cos 22cos 2-=-=-=αα考点:诱导公式及余弦倍角公式.11.已知点()在第三象限,则角在 ( ) P ααcos ,tan αA .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限【答案】B 【解析】试题分析:由已知得,,故角在第二象限.tan 0,cos 0αα<⎧⎨<⎩α考点:三角函数的符号.12.已知是第四象限角,,则( )α125tan -=α=αsin A . B . C . D .5151-135135-【答案】D 【解析】试题分析:利用切化弦以及求解即可.,1cos sin 22=+αα125cos sin tan -==ααα又是第四象限角,,故,16925sin 1cos sin 222=∴=+αααα135sin ,0sin -=<αα选:D.考点:任意角的三角函数的定义 ωπω2sin ==T x y .13.化简得到( )2cos (4πα--2sin ()4πα-A .α2sin B .α2sin - C .α2cos D .α2cos -【答案】A 【解析】试题分析:απαπαπαπααππα2sin )22cos()4(2cos 4(sin )4(cos )4(sin )4(cos 2222=-=-=---=---考点:三角函数的诱导公式和倍角公式.14.已知,则3cos ,05ααπ=<<tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭A.B. C. D.15171-7-【答案】D 【解析】试题分析:由可知,因此,053cos ,0>=<<απα20πα<<54sin =α,由和角公式可知,故答案34tan =α713411344tan tan 14tantan )4tan(-=⨯-+=⋅-+=+παπαπα为D 。
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三角函数练习题
1.sin(1560)- 的值为( )
A 12-
B 12
C 32-
D 32
2.如果1cos()2
A π+=-,那么sin()2A π+=( ) A 12-
B 12
C 32-
D 32
3.函数2cos()35
y x π=-
的最小正周期是 ( ) A 5π B 52π C 2π D 5π 4.轴截面是等边三角形的圆锥的侧面展开图的中心角是 ( ) A 3π B 23π C π D 43
π 5.已知tan100k = ,则sin80 的值等于 ( )
A 21k
k + B 21k k -+ C 21k k + D 21k k
+- 6.若sin cos 2αα+=,则tan cot αα+的值为 ( )
A 1-
B 2
C 1
D 2-
7.下列四个函数中,既是(0,)2π
上的增函数,又是以π为周期的偶函数的是( )
A s i n y x =
B |sin |y x =
C cos y x =
D |c o s |
y x = 8.已知tan1a =,tan 2b =,tan 3c =,则 ( )
A a b c <<
B c b a <<
C b c a <<
D b a c <<
9.已知1sin()63πα+=,则cos()3
πα-的值为( ) A 12 B 12- C 13 D 13- 10.θ是第二象限角,且满足2cos sin (sin cos )2222
θ
θ
θθ-=-,那么2θ ( ) A 是第一象限角 B 是第二象限角
C 是第三象限角
D 可能是第一象限角,也可能是第三象限角
11.已知()f x 是以π为周期的偶函数,且[0,
]2x π∈时,()1sin f x x =-,则当5[,3]2
x ππ∈时,()f x 等于 ( )
A 1sin x +
B 1sin x -
C 1sin x --
D 1sin x -+
12.函数)0)(sin()(>+=ωϕωx M x f 在区间],[b a 上是增函数,且M b f M a f =-=)(,)(,则)cos()(ϕω+=x M x g 在],[b a 上 ( )
A 是增函数
B 是减函数
C 可以取得最大值M
D 可以取得最小值M -
二、填空题(每题4分,计16分)
13.函数tan()3
y x π
=+的定义域为___________。
14.函数123cos()([0,2])23
y x x ππ=+∈的递增区间__________ 15.关于3sin(2)4y x π
=+有如下命题,
① 若12()()0f x f x ==,则12x x -是π的整数倍,②函数解析式可改为
cos3(2)4
y x π=-,③函数图象关于8x π=-对称,④函数图象关于点(,0)8π对称。
其中正确的命题是___________
16.若函数()f x 具有性质:①()f x 为偶函数,②对任意x R ∈都有()()44f x f x π
π
-=+则
函数()f x 的解析式可以是:___________(只需写出满足条件的一个解析式即可)
三、解答题
17(6分)将函数1cos(
)32
y x π=+的图象作怎样的变换可以得到函数cos y x =的图象?
19(10分)设0>a ,π20<≤x ,若函数b x a x y +-=sin cos 2的最大值为0,最小值为4-,试求a 与b 的值,并求y 使取最大值和最小值时x 的值。
20(10分)已知:关于x 的方程22(31)0x x m -++=的两根为sin θ和cos θ,(0,2)θπ∈。
求:⑴tan sin cos tan 11tan θθθθθ
+-- 的值; ⑵m 的值;
⑶方程的两根及此时θ的值。
答案:CBDCB BBCCC BC
填空: 13.Z k k x ∈+
≠,6ππ 14.2[,2]3
ππ 15.②④ 16.()cos 4f x x =或()|sin 2|f x x = 解答题: 17.将函数12cos(
)32y x π
=+图象上各点的横坐标变为原来的3π
倍,纵坐标变为原来的一半,得到函数1cos()2y x =+的图象,再将图象向右平移12个单位,得到函数cos y x =的图象 18. 42;0232,2.2,2,414
)21(,1sin ,014
)21(,1sin ,12,2)2(2
2,414
)21(,1sin ,014,2sin ,20,12
0)1(,0,1sin 1,14)2(sin min max 2
2min 22max 2
2min 2max 22--====-==-==-=++++-===++++--=-=∴>>⎩⎨⎧-==∴-=++++--===++=-=≤<≤<∴>≤≤-++++-=y x y x b a b a b a a y x b a a y x a a b a b a a y x b a y a x a a a x b a a x y 时,当时,,当综上:不合题意,舍去解得当时当时当当当即当ππ
19.⑴由题意得31sin cos 2sin cos 2
m
θθθθ⎧++=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 22tan sin cos sin cos tan 11tan sin cos cos sin 312
θθθθθθθθθθθ∴+=+----+= ⑵
231
sin cos 2
3112sin cos ()2sin cos 2
3,42302m m θθθθθθ++=
+∴+==∴=∆=-> ⑶
1231,,22
13sin sin 221cos 236x x θπθθθθππθ==∈⎧⎧==⎪⎪⎪⎪∴⎨⎨⎪⎪=⎪⎪⎩⎩∴=
方程的两根为又(0,2)或3cos =2或。