高考三角函数的参数取值范围题型归类分析
三角函数高考题型分类总结
三角函数高考题型分类总结根据出现频率和难度程度,三角函数的高考题型可以分为以下几类:1.求解三角函数值:给定某个角度,求其正弦、余弦、正切等函数值。
这是三角函数的基本应用,通常难度较低。
2.证明恒等式:要求学生运用三角函数的基本公式和性质,证明某些三角函数的恒等式。
难度较高。
3.解三角形:给定某些三角形的一些角度或边长,要求学生利用三角函数的基础知识求解其余角度或边长。
难度较高。
4.求解三角方程:给定某些三角函数的式子,要求学生解出该式的解集。
这种题型通常需要学生掌握一定的三角函数公式,难度较高。
5.综合应用:要求学生将三角函数运用到实际问题中,如求解高度、距离等。
考察学生对三角函数的理解和应用能力。
难度较高。
除了以上几种常见的题型,还可能出现一些变形题,需要学生根据题目情况灵活运用三角函数的知识。
总的来说,三角函数在高考中的重要性不言而喻,学生需要扎实掌握相关知识和技能。
6.三角函数的图像与性质:考察三角函数的图像、周期、奇偶性、单调性等性质,需要学生掌握函数图像的绘制和相关概念的理解。
7.复合三角函数:考察学生对三角函数复合的概念和公式的掌握,需要注意不同变换下函数值的变化。
8.三角函数的导数:考察学生对三角函数的导数概念和计算方法的掌握,包括链式法则、求导公式等内容。
9.反三角函数:考察学生对反三角函数的定义、性质和公式的掌握,需要注意定义域、值域和解的判断。
10.三角函数的应用:考察学生将三角函数用于实际问题的解决,如解决三角形、距离等问题。
总的来说,三角函数是高中数学中重要的一部分,掌握好三角函数的知识对于高考的成绩至关重要。
在复习中,学生需要注重基础知识的巩固,深入理解概念和定理,做好练习题和真题的训练,同时灵活应用所学知识解决实际问题。
重难点专题18 三角函数中w取值范围问题八大题型汇总(原卷版) 备战2024年高考数学重难点突破
题型8新定义 (9)已知函数y =Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0),在[x 1,x 2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围第一步:根据题意可知区间[x 1,x 2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x 2-x 1≤12T =πω,求得0<ω≤πx 2-x 1.第二步:以单调递增为例,利用[ωx 1+φ,ωx 2+φ]⊆[―π2+2kπ,π2+2kπ],解得ω的范围;第三步:结合第一步求出的ω的范围对k 进行赋值,从而求出ω(不含参数)的取值范围.结合图象平移求ω的取值范围1、平移后与原图象重合思路1:平移长度即为原函数周期的整倍数;思路2:平移前的函数=平移后的函数.2、平移后与新图象重合:平移后的函数=新的函数.3、平移后的函数与原图象关于轴对称:平移后的函数为偶函数;4、平移后的函数与原函数关于轴对称:平移前的函数=平移后的函数-;5、平移后过定点:将定点坐标代入平移后的函数中。
()f x ()g x ()f x ()g x y x ()f x ()g x三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为T,相邻的对称轴和对2,也就是说,我们可以根据三角函数的对称性来研究其周期称中心之间的“水平间隔”为T4性,进而可以研究ω的取值。
三角函数的对称轴比经过图象的最高点或最低点,函数的对称中心就是其图象与x轴的交点(零点),也就是说我们可以利用函数的最值、零点之间的“差距”来确定其周期,进而可以确定ω的取值.已知三角函数的零点个数问题求ω的取值范围对于区间长度为定值的动区间,若区间上至少含有k个零点,需要确定含有k个零点的区间长度,一般和周期相关,若在在区间至多含有k个零点,需要确定包含k+1个零点的区间长度的最小值.三角函数的对称轴比经过图象的最高点或最低点,函数的对称中心就是其图象与x轴的交点(零点),也就是说我们可以利用函数的最值、零点之间的“差距”来确定其周期,进而可以确定ω的取值.ππ。
高考三角函数的参数取值范围题型归类分析
三角函数的参数题型归纳题型一 ω的取值范围与单调性相关例1 已知函数()sin()(0)3f x x πωω=->,若函数()f x 在区间3(,)2ππ上为单调递减函数,则实数ω的取值范围是( )A .211[,]39B .511[,]69C .23[,]34D .25[,]36变式1、若()cos sin f x x x =-在,22m m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是减函数,则m 的最大值是( ) A .8πB .4πC .2πD .38π2、若函数f (x )=12(cosx +sinx )(cosx −sinx −4a )+(4a −3)x 在[0,π2]上单调递增,则实数a 的取值范围为( ) A.a ≥32B.32<a <3C.a ≥1D.1<a <33、若函数2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++> ⎪⎝⎭在2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.题型二 ω的取值范围与三角函数的最值例2 函数f(x)=2sin (ωx +π4)(ω>0),当x ∈[0,1]上恰好取得5个最大值,则ω的取值范围为( )A.[9π4,25π4) B.[19π2,27π2)C.[33π4,41π4) D.[41π4,50π4)变式 1、若函数f(x)=4sinωx ⋅sin 2 (ωx 2+π4)+cos2ωx −1 (ω>0)在[−π3,π2]内有且仅有一个最大值,则ω的取值范围是( )A .[34,5)B .[1,5)C .[1,92)D .(0,34]2、已知函数f(x)=sin(ωx +π3)(ω>0),f(π6)=f(π3),且f(x)在区间(π6,π3)上有最小值,无最大值,则ω的值为( )A .23 B .113 C .143 D .733、已知函数f (x )=sin (ωx +π6)+cosωx (ω>0)在[0,π]上的值域为[32,√3],实数ω的取值范围为A.[16,13]B.[13,23]C.[16,+∞]D.[12,23]4、已知函数()2sin f x x ω=(0)>ω在区间2,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,其在区间[0,]π上恰好取得一次最大值2,则ω的取值范围是( ) A .13,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .15,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .35,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .5,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭题型三 三角函数的零点与ω的取值范围例3、已知1sin ,sin ,sin ,,222ax x b x ωωω⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中0ω>,若函数()12f x a b =⋅-在区间(),2ππ内没有零点,则ω的取值范围是( )A .10,8⎛⎤ ⎥⎝⎦B .50,8⎛⎤⎥⎝⎦C .][150,,188⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦D .][1150,,848⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦ 变式1、已知函数()2sin()(06,)2f x x πωϕωϕ=+<<<的图象经过点(,2)6π和2(,2)3π-.若函数()()g x f x m =-在区间[,0]2π-上有唯一零点,则实数m 的取值范围是( )A .(1,1]-B .11{1}(,]22--C .1(,1]2-D .{2}(1,1]--2、定义在[0,]π的函数sin()(0)6y x πωω=->有零点,值域1[,)2M ⊆-+∞,则ω的取值范围是 A .14[,]23 B .4[,2]3 C .14[,]63 D .1[,2]63、函数()=sin 3f x x πω⎛⎫- ⎪⎝⎭在区间[]0,2π上至少存在5个不同的零点,正整数ω的最小值为()A .2B .3C .4D .54、将函数sin y x =的图像向左平移6π个单位长度,再将每个点的横坐标变为原来的1(0)ωω>倍,得()y f x =的图象,若()y f x =在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一个零点,则ω的范围为( ) A .33,115⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .511,33⎛⎤⎥⎝⎦C .(1,2]D .35,53⎛⎫⎪⎝⎭题型4 极值点与ω的范围例4若函数()sin 2f x x =在区间()12,x x 内恰有两个极值点,且()()121f x f x +=,则12x x -的取值范围为( ) A .,2ππ⎛⎤⎥⎝⎦ B .5,24ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦C .3,4ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .35,44ππ⎛⎤⎥⎝⎦变式1、若关于x 的方程2(sin cos )cos2x x x m ++=在区间[)0,π上有两个根1x ,2x ,且124x x π-≥,则实数m 的取值范围是( )A .[)0,2 B .[]0,2 C .1⎡⎤⎣⎦ D .)1⎡⎣2、已知函数()sin (0)f x x ωω=>在区间π3π(,)22上至少有2个不同的极小值点,则ω的取值范围是____.五.三角函数的性质与w 的范围例5 已知函数()sin (0)f x x ωω=>,点A ,B 分别为()f x 图像在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点,O 为坐标原点,若OAB ∆为锐角三角形,则ω的取值范围为( )A .0,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ B .,22π⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭ C .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭ D .,2π⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭1、函数f(x)=sin(ωx +π4)(ω>0)图象在[0,π4]内有且仅有一条对称轴,实数ω的取值范围是( )A .(1,5)B .(1,+∞)C .[1,5)D .[1,+∞)2、若存在唯一的实数(0,)2t π∈,使得曲线cos (0)3y x πωω⎛⎫=->⎪⎝⎭关于点)0,(t 对称,则ω的取值范围是( )A .511[,]33B .511(,]33C .410(,]33D .410[,]333、已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|⩽π2),x =−π4为f(x)的零点,x =π4为y =f(x)图象的对称轴,且∀x ∈(11π36,17π36),|f(x)|<1,则ω的最大值为( )A.5B.4C.3D.2。
全国卷历年高考三角函数真题归类分析(含答案)
全国卷历年高考三角函数真题归类分析
(含答案)
介绍
这份文档旨在对全国卷历年高考三角函数真题进行归类分析,
并提供相应的答案。
通过分析历年真题,可以帮助考生了解三角函
数的重要考点和解题技巧,为高考复提供指导。
归类分析
以下是对历年高考三角函数真题的归类分析:
三角函数的基本概念
- 考查正弦函数、余弦函数、正切函数等的定义和性质。
- 考查角度与弧度的转换。
- 考查三角函数的图像和性质。
三角函数的性质和公式
- 考查三角函数的周期性和对称性。
- 考查三角函数之间的关系和性质,如和差化积、倍角公式等。
三角函数的应用
- 考查三角函数在几何中的应用,如求直角三角形的边长和角度、解三角形等。
- 考查三角函数在物理和工程问题中的应用,如力的分解、振动问题等。
答案
以下是对每个归类的真题的答案:
三角函数的基本概念
三角函数的性质和公式
三角函数的应用
结论
通过分析历年高考三角函数真题并掌握相关的解题技巧,考生可以在高考中更好地应对三角函数相关的考题。
这份文档提供了归类分析和相应答案,希望能够对考生的复习有所帮助。
高中数学求参数取值范围题型与方法总结归纳
参数取值问题的题型与方法一、若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。
例1.已知当x ∈R 时,不等式a+cos2x<5-4sinx+45-a 恒成立,求实数a 的取值范围。
解:原不等式即:4sinx+cos2x<45-a -a+5,要使上式恒成立,只需45-a -a+5大于4sinx+cos2x 的最大值,故上述问题转化成求f(x)=4sinx+cos2x 的最值问题。
f(x)= 4sinx+cos2x=-2sin 2x+4sinx+1=-2(sinx -1)2+3≤3,∴45-a -a+5>3即45-a >a+2,上式等价于⎪⎩⎪⎨⎧->-≥-≥-2)2(4504502a a a a 或⎩⎨⎧≥-<-04502a a ,解得≤54a<8. 另解:a+cos2x<5-4sinx+45-a 即a+1-2sin 2x<5-4sinx+45-a ,令sinx=t,则t ∈[-1,1],整理得2t2-4t+4-a+45-a >0,( t ∈[-1,1])恒成立。
设f(t)= 2t 2-4t+4-a+45-a 则二次函数的对称轴为t=1,∴f(x)在[-1,1]内单调递减。
∴只需f(1)>0,即45-a >a -2.(下同)例3.设直线l 过点P (0,3),和椭圆x y 22941+=顺次交于A 、B 两点,试求APPB的取值范围. 分析:本题中,绝大多数同学不难得到:AP PB =BAx x -,但从此后却一筹莫展, 问题的根源在于对题目的整体把握不够. 事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系.思路1: 从第一条想法入手,AP PB =BA x x -已经是一个关系式,但由于有两个变量B A x x ,,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3个变量——直线AB 的斜率k . 问题就转化为如何将B A x x ,转化为关于k 的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y 得出关于x 的一元二次方程,其求根公式呼之欲出.解1:当直线l 垂直于x 轴时,可求得51-=PB AP ;当l与x 轴不垂直时,设())(,,2211y x B y x A ,,直线l的方程为:3+=kx y ,代入椭圆方程,消去y得()045544922=+++kx x k,解之得 .4959627222,1+-±-=k k k x 因为椭圆关于y 轴对称,点P 在y 轴上,所以只需考虑0>k 的情形.当>k 时,4959627221+-+-=k k k x ,4959627222+---=k k k x ,所以21x x PB AP -==5929592922-+-+-k k k k =59291812-+-k k k =25929181k -+-.由 ()049180)54(22≥+--=∆k k , 解得952≥k ,所以51592918112-<-+-≤-k ,综上 511-≤≤-PB AP . 思路2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等的根源. 由判别式值的非负性可以很快确定k 的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与k 联系起来. 一般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于21x x PB AP-=不是关于21,x x 的对称关系式。
2022年高考数学痛点问题专项突破专题04 三角函数的参数题型归类分析(解析版)
利用 y=sin x 的对称轴为 x=kπ+π(k∈Z)求解,令ωx+φ=kπ+π(k∈Z),求得其对称轴.
2
2
注意:(1)函数 y=Acos(ωx+φ)的相关性质可根据 y=cos x 的性质推导,函数 y=
Atan(ωx+φ)的相关性质可根据 y=tan x 的性质推导.
(2)求函数 y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,若ω<0,应先利用诱导公式将 x 的系数转化为正数再求解.
3
2
值范围是( )
A.[ 2 , 11] 39
【答案】B
B.[ 5 , 11] 69
C.[2 , 3] 34
D.[2 , 5] 36
【解析】
3 / 21
因为 x 3 ,所以 x 3 ,
2
3
3 23
由正弦函数的单调性可得{3
3
2 3
,
2 32
1 1
5
即{3
3
)
6 / 21
A.
0,
5 12
B.
0,
5 6
C.
5 12
,
11 12
D.
5 6
, 11 12
【答案】D
【解析】由
t
,可得
2
=2 ,因为 y
f
x
3
是奇函数,所以
sin 2x
3
是奇函数,
即 k , k z 3
又因为
f
0
f
6
,即
sin
k
2 3
sin k
2022 年高考数学痛点问题专项突破专题 4 三角函数的参数题型归类 分析
【基础知识】
1.函数 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
高中数学专题-三角形取值范围问题-题型总结(解析版)2
三角形取值范围问题--归纳总结关于解三角形问题和取值范围有很多题型,总结起来大致可以分为两类。
第一种处理方法使用基本不等式求最值(往往结合余弦定理),第二种处理方法转化为三角函数求值域(题目强调锐角三角形时用此法)。
需要注意的是基本不等式注意取等条件,三角函数法需要注意角的精确范围(尤其是锐角三角形时角的范围)。
题型1.三角函数和差类型方法:转换成三角函数求值域问题,注意角的范围。
【例1-1】(2022·新高考Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos A1+sin A=sin2B1+cos2B.(1)若C=2π3,求B;(2)求a2+b2c2的最小值.【解析】(1)由cosA1+sinA=sin2B1+cos2B,得cosA1+sinA=2sinBcosB2cos2B=sinBcosB,即cosAcosB=sinB+sinBsinA,即cos(A+B)=-cosC=sinB,∵C=2π3,所以sinB=12得,B=A=π6.(2)由cos(A+B)=-cosC=sinB,得C=π2+B,A+2B=π2,由正弦定理得a2+b2 c2=sin2A+sin2Bsin2C=(2cos2B-1)2+1-cos2Bcos2B=4cos4B-5cos2B+2cos2B=4cos2B+2cos2B-5≥42-5,当且仅当cosB=(12)14时的符号成立,故最小值为42-5.【例1-2】(2022·广州一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=3,且满足ab sin Ca sin A+b sin B−c sin C= 3.(1)求角C的大小;(2)求b+2a的最大值.【解析】(1)由题意得abca2+b2-c2=3,余弦定理得:a2+b2-c2=2ab∙cosC,所以cosC=a2+b2-c22ab=12,又C为△ABC内角,所以C=π3;(2)由题得asinA =bsinB=csinC=2,所以a=2sinA,b=2sinB,所以b=2sinB=2sin(A+π3),所以b+2a=2sin(A+π3)+4sinA=sinA+3cosA+4sinA=5sinA+3cosA=27sin(A+φ),且tanφ=35,又因为A∈(0,2π3),所以sin(A+φ)max=1,所以b+2a≤27,即b+2a的最大值为27.【训练1】(2020·浙江卷)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.(1)求角B的大小;(2)求cos A+cos B+cos C的取值范围.【解析】(1)∵2bsinA=3a,2sinBsinA=3sinA,∵sinA≠0,∴sinB=32,∵△ABC为锐角三角形,∴B=π3,(2)∵△ABC为锐角三角形,B=π3,∴C=2π3-A,∴cosA+cosB+cosC= cosA+cos(2π3-A)+cosπ3=12cosA+32sinA+12=sin(A+π6)+12,△ABC为锐角三角形,0<A<π2,0<C<π2,解得π6<A<π2,∴π3<A+π6<2π3,∴32<sin(A+π6)≤1,∴32+12<sin(A+π6)+12≤32,∴cosA+cosB+cosC 的取值范围为(3+12,32].题型2.三角形面积最值方法一:余弦定理+基本不等式(锐角三角形不建议用).方法二:转化为三角函数求值域(任意三角形都可用).策略一:对边对角型【例2-1】(2021·衡水调研)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且a cos C+3a sin C−b−c=0.(1)求A的大小;(2)若a=3,求△ABC面积的取值范围.【解析】(1)由acosC+3a sinC-b-c=0,由正弦定理得:sinAcosC+3sinAsinC=sinB+sinC,即sinAcosC+3sinAsinC=sin(A+C)+sinC,可得:3sinAsinC=cosAsinC+sinC,由于C为三角形内角,sinC≠0,所以化简得3sinA-cosA=1,所以sin(A-π6)=12因为A∈(0,π2),所以A-π6∈(-π6,π3),所以A-π6=π6,即A=π3.(2)由2R=asomA=332=2,则bc=2RsinB∙2RsinC=4sinBsin(B+π3)=2(2B-π6)+1,sin因为△ABC是锐角三角形,所以B∈(π6,π2),所以(2B-π6sin)∈(12,1],可得bc∈(2,3],所以S△ABC=12bcsinA=34bc∈(32 ,334],所以△ABC的面积的取值范围是(32,334].【训练2】在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin Aa=3cos C c.(1)求角C的大小;(2)如果c=2,求△ABC的面积的最大值.【解析】(1)因为sinAa=3cosCc=sinCc,所以sinC=3cosC,即tanC=3,由C为三角形内角得,C=π3;(2)由余弦定理得4=a2+b2-ab≥2ab-ab=ab,当且仅当a=b时取等号,所以ab≤4,△ABC的面积S=12absinC=34ab≤3,即面积的最大值为 3.策略二:对边异角型【例2-2】(2021·瑶海月考)若a,b,c为锐角△ABC的三个内角A,B,C的对边,且sin2B+sin2C−sin2(B+C)=sin B sin C.(1)求角A;(2)若b=2,求△ABC的面积的取值范围.【解析】(1)因为sin2B+sin2C-sin2(B+C)=sinBsinC,所以sin2B+sin2C-sin2A=sinBsinC.由正弦定理得b2+c2-a2=bc,由余弦定理得cosA=b2+c2-a22bc=12,因为A为三角形内角,所以A=π3;(2)由题得bsinB=csinC,所以2sinB=csin(2π3-B),c=2sin(2π3-B)sinB=3cosB+sinBsinB=1+3tanB,因为锐角△ABC中,0<B<π20<2π3-B<π2,所以π6<B<π2,故tanB>33,0<1tanB<3,S△ABC=12bcsinA=34×2×(1+3 tanB)=32+32tanB∈(32,23).【训练3】(2019·全国Ⅲ卷)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a sin A+C2=b sin A.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.【解析】(1)asin A+C2=bsinA,即为asinπ-B2=acosB2=bsinA,可得sinAcos B2=sinBsinA=2sin B2cos B2sinA,∵sinA>0,∴cos B2=2sin B2cos B2 ,若cos B2=0,可得B=(2k+1)π,k∈Z不成立,∴sin B2=12,由0<B<π,可得B=π3;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,由余弦定理可得b=a2+1-2a∙1∙cosπ3 =a2-a+1,由三角形ABC为锐角三角形,可得a2+a2-a+1>1且1+a2-a +1>a2,且1+a2>a2-a+1,解得12<a<2,可得△ABC面积S=12a∙sinπ3 =34a∈(38,32)策略三:夹边夹角型方法一:向量平方凑关系,结合基本不等式求最值.方法二:延长中线找对边,结合对边对角模型求值.【例2-3】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b cos A+12a=c.(1)求角B的大小;(2)若AC边上的中线BM的长为3,求△ABC面积的最大值.【解析】(1)因为bcosA+12a=c,由正弦定理可得sinBcosA+12sinA=sinC,又sinC=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA,所以12sinA=sinAcosB,又A为三角形内角,sinA>0,所以cosB=12,因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)如图,延长线段BM至D,满足BM=MD,连接AD,在△ABC中,BD=2AM =23,AD=a,AB=c,∠BAD=π-B=2π3,由余弦定理,有232=a2+c2+ac≥2ac+ac=3ac,解得ac≤4,当且仅当a=c=2时取等号,所以S△ABC=12acsinB≤12×4×32=3,当且仅当a=c=2时等号成立,即面积的最大值为 3.AB C DE M【训练4】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知m=cos A 2,3sin A 2 ,n =−2sin A 2,2sin A2 ,且m ·n =0.(1)求角A 的大小;(2)点M 是BC 的中点,且AM =1,求△ABC 面积的最大值.【解析】(1)m ∙n =0,∴-2sin A 2cos A 2+23sin 2A 2=0,即-sinA +23×1-cosA2=-sinA -3cosA +3=0,即sinA +3cosA =3,即2sin (A +π3)=3,得sin (A +π3)=32,即A +π3=2π3,得A =π3.(2)∵点M 是BC 的中点,且AM=1,∴AM =12(AB +AC ),平方得AM 2=14(AB 2+AC 2+2AB ∙ AC ),即4=c 2+b 2+2bc ×12=c 2+b 2+bc ≥2bc +bc =3bc ,即bc ≤43,当且仅当b =c 时取等号,则△ABC 面积S =12bcsin π3=12×32bc ≤34×43=33,即三角形面积的最大值为33.题型3.三角形周长取值范围方法一:余弦定理+基本不等式(锐角三角形不建议用).方法二:转化为三角函数求值域(任意三角形都可用)策略一:对边对角型【例3-1】(2020·全国Ⅱ卷)在△ABC中,sin2A−sin2B−sin2C=sin B sin C.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.=-12,【解析】(1)因为BC2-AC2-AB2=AC∙AB,所以cosA=AC2+AB2-BC22AC∙AB因为A∈(0,π),所以A=2π3.(2)由余弦定理BC2=AC2+AB2-2AC∙ABcosA=AC2+AB2+AC∙AB=9,)2(当且仅当AC=AB时取等即(AC+AB)2-AC∙AB=9,AC∙AB≤(AC+AB2)2=34(AC+AB)2,解号),9=(AC+AB)2-AC∙AB≥(AC+AB)2-(AC+AB2得AC+AB≤23(当且仅当AC=AB时取等号),所以△ABC周长L=AC+ AB+BC≤3+23,周长的最大值为3+2 3.【训练5】(2021·江西模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a cos B=(2c−b)cos A.(1)求A;(2)若△ABC为锐角三角形,且a=1,求△ABC周长的取值范围.【解析】(1)法一:由题意得a cosB+b cosA=2c cosA;由正弦定理得sinAcosB +sinBcosA=2sinCcosA,即sin(A+B)=2sinCcosA;又sin(A+B)=sinC,所以sinC=2sinC cosA.又sinC≠0,所以cosA=12;又0<A<π,所以A=π3.解法二:结合余弦定理a×a2+c2-b22ac =(2c-b)×b2+c2-a22bc,化简得b2+c2-a2=bc,所以cosA=b2+c2-a22bc=12;又0<A<π,所以A=π3.(2)由正弦定理得asinA =bsinB=csinC,且a=1,A=π3,所以b=233sinB,c=233sinC;所以a+b+c=1+233(sinB+sinC)=1+233[sinB+sin(2π3-B)]=1+2sin(B+π6).因为△ABC为锐角三角形,所以得0<B<π20<2π3-B<π2 ,解得π6<B<π2.所以1+2sin(B+π6)∈(1+3,3];即△ABC周长的取值范围是(1+3,3].策略二:对边异角型【例3-2】(2021·衡水模拟)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b=3,sin A+a sin B=2 3.(1)求角A的大小;(2)求△ABC周长的取值范围【解析】(1)因为asinA =bsinB=csinC,所以asinB=bsinA,所以sinA+asinB=sinA+bsinA=4sinA=23,所以sinA=32,△ABC为锐角三角形,所以A=π3.(2)由题可得:asinA =bsinB=csinC,a=332sinB,c=3sinCsinB,a+c+3=332+3sinCsinB+3=332+3sin(2π3-B)sinB+3,所以周长=332+3(32cosB+12sinB)sinB+3=332∙1+cosBsinB+9 2=332∙1+2cos2B2-12sin B2cos B2+92=332∙1tan B2+92.又因为△ABC为锐角三角形,所以B 2∈(π12,π4)所以tan B2∈(2-3,1),所以1tan B2∈(1,2+3),所以(9+332,9+33).【训练6】(2021·江苏模拟)在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,2b sin A sin(A+C)=3a sin B.(1)求角B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=2,求△ABC面积的取值范围.【解析】(1)∵2bsinAsin(A+C)=3asin2B,∴由正弦定理得:2sinBsinAsin(A +C)=23sinAsinBcosB,∵A+C=π-B,且sinA≠0,sinB≠0,∴sinB= 3cosB,∴tanB=3,∵B∈(0,π),∴B=π3.(2)由题意B=π3,c=2,可得S△ABC =12acsinB=3a2,由正弦定理得:a=csinAsinC=2sin(120°-C)sinC =3tanC+1,又△ABC为锐角三角形,可得0<A<90°,0<C<90°,故30°<C<90°,所以1<a<4,从而32<S△ABC<23,即△ABC面积的取值范围是(32,23).策略三:夹边夹角型方法一:向量平方凑关系,结合基本不等式求最值.方法二:延长中线找对边,结合对边对角模型求值.【例3-3】在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,若c cos B+b cos C= 2a cos A,M为BC的中点,且AM=1,则b+c的最大值是.【解析】在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,若c cosB+b cosC= 2acosA,利用正弦定理:sinCcosB+sinBcosC=2sinAcosA,所以:sin(B+C) =sinA=2sinAcosA,由于:sinA≠0,所以cosA=12,0<A<π,故A=π3,因为M为BC的中点,且AM=1,所以可设BC=2x,则(2x)2=b2+c2-2bccosA,故2x2=b2+c2-bc2,利用余弦定理得c2=12+x2-2xcos∠BMA①,同理:b2=12+x2-2x∠CMAcos②由①②得:b2+c2=2+2x2,所以:b2+c2=c2+b2-bc2+2,故:(b+c)2=4+bc,整理得:(b+c)2≤4+(b+c2)2,解得0<b+c≤433,故答案为433.【训练7】(2022·石家庄模拟)在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,若c cos B +b cos C =2a cos A ,AM =23AB +13AC,且AM =1,则b +2c 的最大值是.【解析】由ccosB +bcosC =2acosA ,得sinCcosB +sinBcosC =sin (B +C )=sinA =2sinAcosA ,可得cosA =12,A =π3,因为AM 2=(23AB +13AC )2=49c 2+19b 2+49bccosA =3,所以b 2+4c 2+2bc =27⇒(b +2c )2-2bc =27⇒(b +2c )2=27+2bc ≤27+(b +2c 2)2,当且仅当b =2c 取等号,得34(b +2c )2≤27⇒b +2c ≤6.b +2c 的最大值为6. 故答案为:6.【训练8】(2022·江苏模拟)△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c 且满足2a =3b =4c ,若sin2A ≤λ(sin B +sin C )恒成立,则λ的最小值为()A .−1114B .127C .−1124D .−712【解析】设2a =3b =4c =12t (t >0),则a =6t ,b =4t ,c =3t ,sin 2A ≤λ(sinB +sinC )恒成立,即λ≥sin 2A sinB +sinC 恒成立,sin 2A sinB +sinC =2sinAcosA sinB +sinC =2a b +c ∙b 2+c 2-a 22bc =6t7t ∙16t 2+9t 2-36t 212t 2=-1114,以λ≥-1114,所以λ的最小值为-1114.故选:A.【训练9】(2022·甲卷)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当ACAB取得最小值时,BD=.【解析】设BD=x,CD=2x,在三角形ACD中,b2=4x2+4-2∙2x∙2∙cos60°,可得:b2=4x2-4x+4,在三角形ABD中,c2=x2+4-2∙x∙2∙cos120°,可得:c2=x2+2x+4,要使得AC AB 最小,即b2c2最小,b2c2=4x2-4x+4x2+2x+4=4(x2+2x+4)-4x-12x2+2x+4=4-12(x+1)(x+1)2+3=4-12(x+1)(x+1)2+3=4-12x+1+3x+1≥4-1223,当且仅当x+1=3x+1,即x=3-1时,取等号,故答案为:3-1.【训练10】(2022·深圳模拟)在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若9b2+6bc cos A=11c2,则角B的最大值为()A.π6B.π4C.π3D.3π4【解析】由余弦定理cosA=b2+c2-a22bc,代入9b2+6bc cosA=11c2,得9b2+3(b2+ c2-a2)=11c2,整理得b2=112(3a2+8c2),cosB=a2+c2-b22bc =a2+c2-112(3a2+8c2)2ac=34a2+13c22ac≥234×13ac2ac=12,当且仅当9a2=4c2时取“=”,又因为B∈(0,π),所以B≤π3,故选:C.【训练11】(2015·全国Ⅰ卷)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°.BC =2,则AB的取值范围是.【解析】方法一:如图所示,延长BA,CD交于点E,则在△ADE中,∠DAE=105°,∠ADE=45°,∠E=30°,∴设AD=12x,AE=22x,DE=6+24x,CD=m,∵BC=2,∴(6+24x+m)sin15°=1,∴6+24x+m=6+2,∴0<x<4,而AB=6+24x+m-22x=6+2-22x,∴AB的取值范围是(6-2,6 +2).故答案为:(6-2,6+2).方法二:如下图,做出底边BC=2的等腰三角形EBC ,B =C =75°,倾斜角为150°的直线在平面内移动,分别交EB 、EC 与A 、D ,则四边形ABCD 即为满足题意的四边形;当直线移动时,运用极限思想,①直线接近点C 时,AB 趋近最小,为6-2;②直线接近点E 时,AB 趋近最大值,为6+2;故答案为:(6-2,6+2).m12x 6+24x 22x。
高三高考文科数学《三角函数》题型归纳与汇总
高三高考文科数学《三角函数》题型归纳与汇总高考文科数学题型分类汇总:三角函数篇本文旨在汇总高考文科数学中的三角函数题型,包括定义法求三角函数值、诱导公式的使用、三角函数的定义域或值域、三角函数的单调区间、三角函数的周期性、三角函数的图象变换和三角函数的恒等变换。
题型一:定义法求三角函数值这类题目要求根据三角函数的定义,求出给定角度的正弦、余弦、正切等函数值。
这类题目的难点在于熟练掌握三角函数的定义,以及对角度的准确度量。
题型二:诱导公式的使用诱导公式是指通过对已知的三角函数进行代数变形,得到新的三角函数值的公式。
这类题目需要熟练掌握各种诱导公式,以及灵活应用。
题型三:三角函数的定义域或值域这类题目要求确定三角函数的定义域或值域。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数的定义域和值域的概念和计算方法。
题型四:三角函数的单调区间这类题目要求确定三角函数的单调区间,即函数在哪些区间上单调递增或单调递减。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数单调性的判定方法。
题型五:三角函数的周期性这类题目要求确定三角函数的周期。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数周期的计算方法。
题型六:三角函数的图象变换这类题目要求根据给定的变换规律,确定三角函数图象的变化。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对图象变换的计算方法。
题型七:三角函数的恒等变换这类题目要求根据已知的三角函数恒等式,进行变形和推导。
需要掌握各种三角函数的恒等式,以及灵活应用。
2)已知角α的终边经过一点P,则可利用点P在单位圆上的性质,结合三角函数的定义求解.在求解过程中,需注意对角终边位置进行讨论,避免忽略或重复计算.例2已知sinα=0.8,且α∈[0,π2],则cosα=.答案】0.6解析】∵sinα=0.8,∴cosα=±√1-sin²α=±0.6XXXα∈[0,π2],∴cosα>0,故cosα=0.6易错点】忘记对cosα的正负进行讨论思维点拨】在求解三角函数值时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.同时,需根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型二诱导公式的使用例3已知tanα=√3,且α∈(0,π2),则sin2α=.答案】34解析】∵ta nα=√3,∴α=π/30<α<π/2,∴0<2α<πsin2α=sin(π-2α)=sinπcos2α-cosπsin2α=-sin2α2sin2α=0,∴sin2α=0sin2α=3/4易错点】忘记利用诱导公式将sin2α转化为sin(π-2α)思维点拨】在解决三角函数的复合问题时,可利用诱导公式将一个三角函数转化为其他三角函数的形式,从而简化计算.同时,需注意根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型三三角函数的定义域或值域例4已知f(x)=2sinx+cosx,则f(x)的值域为.答案】[−√5,√5]解析】∵f(x)=2sinx+cosx=√5(sin(x+α)+sin(α-x)),其中tanα=-121≤sin(x+α)≤1,-1≤sin(α-x)≤15≤f(x)≤√5f(x)的值域为[−√5,√5]易错点】忘记利用三角函数的性质将f(x)转化为含有同一三角函数的形式思维点拨】在确定三角函数的定义域或值域时,可利用三角函数的性质将其转化为含有同一三角函数的形式,从而方便计算.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其定义域或值域.题型四三角函数的单调区间例5已知f(x)=sin2x,则f(x)在区间[0,π]上的单调递增区间为.答案】[0,π/4]∪[3π/4,π]解析】∵f'(x)=2cos2x=2(2cos²x-1)=4cos²x-2f'(x)>0的充要条件为cosx12f(x)在[0,π/4]∪[3π/4,π]上单调递增易错点】忘记将f'(x)化简为含有同一三角函数的形式,或对于三角函数的单调性判断不熟练思维点拨】在求解三角函数的单调区间时,需先求出其导数,并将其化简为含有同一三角函数的形式.然后,利用三角函数的单调性进行判断,得出函数的单调区间.题型五三角函数的周期性例6已知f(x)=sin(2x+π),则f(x)的周期为.答案】π解析】∵sin(2x+π)=sin2xcosπ+cos2xsinπ=-sin2xf(x)的周期为π易错点】忘记利用三角函数的周期性质思维点拨】在求解三角函数的周期时,需利用三角函数的周期性质,即f(x+T)=f(x),其中T为函数的周期.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其周期.题型六三角函数的图象变换例7已知f(x)=sinx,g(x)=sin(x-π4),则g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移了.答案】π4解析】∵g(x)=sin(x-π4)=sinxcosπ4-cosxsinπ4g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移π4易错点】忘记利用三角函数的图象变换公式,或对于三角函数的图象不熟悉思维点拨】在求解三角函数的图象变换时,需利用三角函数的图象变换公式,即y=f(x±a)的图象相对于y=f(x)的图象向左(右)平移a个单位.同时,需对于各种三角函数的图象有一定的了解,以便准确判断图象的变化情况.题型七三角函数的恒等变换例8已知cosα=12,且α∈(0,π2),则sin2α的值为.答案】34解析】∵cosα=12,∴sinα=√3/2sin2α=2sinαcosα=√3/2×1/2=3/4易错点】忘记利用三角函数的恒等变换公式思维点拨】在求解三角函数的恒等变换时,需熟练掌握三角函数的基本恒等式和常用恒等式,从而简化计算.同时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.已知角α的终边所在的直线方程,可以通过设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数的定义来解决相关问题。
三角函数ω的取值范围及解三角形中的范围与最值问题(解析版)
三角函数ω的取值范围及解三角形中的范围与最值问题命题预测三角函数与解三角形是每年高考常考内容,在选择、填空题中考查较多,有时会出现在选择题、填空题的压轴小题位置,综合考查以解答题为主,中等难度.高频考法(1)ω取值与范围问题(2)面积与周长的最值与范围问题(3)长度的范围与最值问题01ω取值与范围问题1、f (x )=A sin (ωx +φ)在f (x )=A sin (ωx +φ)区间(a ,b )内没有零点⇒b -a ≤T2k π≤aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ≤π+k π⇒b -a ≤T2a ≥k π-ϕωb ≤π+k π-ϕω同理,f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内没有零点⇒b -a ≤T2k π<aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ<π+k π ⇒b -a <T2a >k π-ϕωb <π+k π-ϕω2、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有3个零点⇒T <b -a ≤2T k π≤aω+ϕ<π+k π3π+k π<bω+ϕ≤4π+k π⇒T <b -a ≤2T k π-φω≤a <(k +1)π-φω(k +3)π-φω<b ≤(k +4)π-φω同理f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内有2个零点⇒T2≤b -a <3T2k π<aω+ϕ≤π+k π2π+k π≤bω+ϕ<3π+k π ⇒T 2≤b -a <3T2k π-φω<a ≤k π+π-φω(k +2)π-φω≤b <(k +3)π-φω 3、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有n 个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω≤a<kπ+π-φω(k+n)π-φω<b≤(k+n+1)π-φω同理f(x)=A sin(ωx+φ)在区间[a,b]内有n个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω<a≤kπ+π-φω(k+n)π-φω≤b<(k+n+1)π-φω4、已知一条对称轴和一个对称中心,由于对称轴和对称中心的水平距离为2n+14T,则2n+14T=(2n+1)π2ω=b-a .5、已知单调区间(a,b),则a-b≤T 2.1(2024·江苏南通·二模)已知函数y=3sinωx+cosωx(ω>0)在区间-π4,2π3上单调递增,则ω的最大值为()A.14B.12C.1211D.83【答案】B【解析】因为y=3sinωx+cosωx=2sinωx+π6,又ω>0,由-π2+2kπ≤ωx+π6≤π2+2kπ,k∈Z,得到-2π3+2kπω≤x≤π3+2kπω,k∈Z,所以函数y=3sinωx+cosωx的单调增区间为-2π3+2kπω,π3+2kπω(k∈Z),依题有-π4,2π3⊆-2π3+2kπω,π3+2kπω(k∈Z),则2π3≤π3ω-2π3ω≤-π4,得到0<ω≤12,故选:B.2(2024·四川泸州·三模)已知函数f x =sinωx-2π3(ω>0)在0,π 有且仅有三个零点,则ω的取值范围是()A.83,11 3B.83,113C.53,83D.53,83【答案】B【解析】因为0≤x≤π,所以-2π3≤ωx-2π3≤ωπ-2π3,因为函数f x =sinωx-2π3(ω>0)在0,π 有且仅有三个零点,结合正弦函数的图象可知2π≤ωπ-2π3<3π,解得83≤ω<113,故选:B.3(2024·四川德阳·二模)已知函数f x =sinωx+φ(ω>0,φ∈R)在区间7π12,5π6上单调,且满足f7π12=-f3π4 .给出下列结论,其中正确结论的个数是()①f2π3=0;②若f5π6-x=f x ,则函数f x 的最小正周期为π;③关于x的方程f x =1在区间0,2π上最多有3个不相等的实数解;④若函数f x 在区间2π3,13π6上恰有5个零点,则ω的取值范围为83,103.A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】①因为f7π12=-f3π4 且7π12+3π42=2π3,所以f2π3=0.①正确.②因为f5π6-x=f(x)所以f(x)的对称轴为x=5π62=5π12,2π3-5π12=π4=T4⇒T=π.②正确.③在一个周期内f x =1只有一个实数解,函数f x 在区间7π12,5π6上单调且f2π3 =0,T≥45π6-2π3=2π3.当T=2π3时,f x =sin3x,f x =1在区间0,2π上实数解最多为π6,5π6,3π2共3个.③正确.④函数f x 在区间2π3,13π6上恰有5个零点,2T<13π6-2π3≤5T2⇒2⋅2πω<13π6-2π3≤52⋅2πω,解得83<ω≤103;又因为函数f x 在区间7π12,5π6上单调且f2π3 =0,T≥45π6-2π3=2π3,即2πω≥2π3⇒ω≤3,所以ω∈83,3.④错误故选:C4(2024·江苏泰州·模拟预测)设函数f x =2sinωx-π6-1ω>0在π,2π上至少有两个不同零点,则实数ω的取值范围是()A.32,+∞ B.32,73 ∪52,+∞ C.136,3 ∪196,+∞ D.12,+∞ 【答案】A【解析】令2sin ωx -π6 -1=0得sin ωx -π6 =12,因为ω>0,所以ωx -π6>-π6,令sin z =12,解得z =π6+2k π,k ∈Z 或z =5π6+2k 1π,k 1∈Z ,从小到大将sin z =12的正根写出如下:π6,5π6,13π6,17π6,25π6,29π6⋯⋯,因为x ∈π,2π ,所以ωx -π6∈ωπ-π6,2ωπ-π6,当ωπ-π6∈0,π6 ,即ω∈16,13 时,2ωπ-π6≥5π6,解得ω≥12,此时无解,当ωπ-π6∈π6,5π6 ,即ω∈13,1 时,2ωπ-π6≥13π6,解得ω≥76,此时无解,当ωπ-π6∈5π6,13π6 ,即ω∈1,73 时,2ωπ-π6≥17π6,解得ω≥32,故ω∈32,73,当ωπ-π6∈13π6,17π6 ,即ω∈73,3 时,2ωπ-π6≥25π6,解得ω≥136,故ω∈73,3,当ω≥3时,2ωπ-π6-ωπ-π6=ωπ≥3π,此时f x 在π,2π 上至少有两个不同零点,综上,ω的取值范围是32,+∞ .故选:A02面积与周长的最值与范围问题正弦定理和余弦定理是求解三角形周长或面积最值问题的杀手锏,要牢牢掌握并灵活运用.利用三角公式化简三角恒等式,并结合正弦定理和余弦定理实现边角互化,再结合角的范围、辅助角公式、基本不等式等求其最值.1(2024·青海·模拟预测)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a cos 2B +2b cos A cos B =c .(1)求B ;(2)若b =4,△ABC 的面积为S .周长为L ,求SL的最大值.【解析】(1)由正弦定理可得,2sin A cos 2B +2sin B cos A cos B =sin C ,所以2sin A cos 2B +2sin B cos A cos B =sin A cos B +cos A sin B ,所以sin A cos B (2cos B -1)+cos A sin B (2cos B -1)=0,即(2cos B -1)sin (A +B )=0,由0<A +B <π,可知sin (A +B )≠0,所以2cos B -1=0,即cos B =12,由0<B <π,知B =π3.(2)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即16=a 2+c 2-ac ,所以16=a +c 2-3ac ,即ac =13a +c 2-16 ,因为S =12ac sin B =34ac ,L =a +b +c ,所以S L =3ac 4a +c +4=3a +c 2-1612a +c +4,所以S L=312a +c -4 ,又ac ≤a +c 24(当且仅当a =c 时取等号),所以16=a +c 2-3ac ≥a +c24(当且仅当a =c =4时取等号),所以a +c ≤8(当且仅当a =c =4时取等号),所以S L=312a +c -4 ≤312×8-4 =33(当且仅当a =c =4时取等号),即S L的最大值为33.2(2024·陕西汉中·二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,请从下列条件中选择一个条件作答:(注:如果选择条件①和条件②分别作答,按第一个解答计分.)①记△ABC 的面积为S ,且3AB ⋅AC =2S ;②已知a sin B =b cos A -π6 .(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,且a =6,求△ABC 周长的取值范围.【解析】(1)选条件①,由3AB ⋅AC =2S ,得3bc cos A =2×12bc sin A ,整理得tan A =3,而0<A <π,所以A =π3.选条件②,由a sin B =b cos A -π6 及正弦定理,得sin A sin B =sin B cos A -π6,而sin B >0,则sin A =cos A -π6 =32cos A +12sin A ,整理得tan A =3,而0<A <π,所以A =π3.(2)由(1)知A =π3,由正弦定理得b sin B =c sin C =a sin A =6sin π3=22,因此b +c =22sin B +22sin C =22sin B +sin π3+B =2232sin B +32cos B=26sin B +π6由△ABC 为锐角三角形,得0<B <π20<2π3-B <π2 ,解得π6<B <π2,因此π3<B +π6<2π3,则32<sin B +π6≤1,于是32<b +c ≤26,32+6<a +b +c ≤36,所以△ABC 周长的取值范围是(32+6,36].3(2024·宁夏银川·二模)已知平面四边形ABCD 中,∠A +∠C =180°,BC =3.(1)若AB =6,AD =3,CD =4,求BD ;(2)若∠ABC =120°,△ABC 的面积为932,求四边形ABCD 周长的取值范围.【解析】(1)在△ABD 中,由余弦定理得cos ∠A =32+62-BD 22×3×6,在△BCD 中,由余弦定理得cos ∠C =32+42-BD 22×3×4,因为∠A +∠C =180°,所以cos ∠A +cos ∠C =0,即32+62-BD 22×3×6+32+42-BD 22×3×4=0,解得BD =33.(2)由已知S △ABC =12×3×AB ×32=932,得AB =6,在△ABC 中,∠ABC =120°,由余弦定理得AC 2=32+62-2×3×6×cos120°=63,则AC =37,设AD=x,CD=y,(x,>0,y>0),在△ACD中,由余弦定理得372=x2+y2-2xy⋅cos60°=x+y2-3xy,则x+y2=63+3xy≤63+3×x+y22,得x+y24≤63,所以x+y≤67,当且仅当x=y=37时取等号,又x+y>AC=37,所以四边形ABCD周长的取值范围为37+9,67+9.4(2024·四川德阳·二模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin B=23cos2A+C 2.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.【解析】(1)因为△ABC中,sin B=23cos2A+C2,即2sinB2cos B2=23cos2π-B2=23sin2B2,而0<B<π,∴sin B2>0,故cos B2=3sin B2,故tan B2=33,又0<B<π,∴0<B2<π2,则B2=π6,∴B=π3;(2)由(1)以及题设可得S△ABC=12ac sin B=34a;由正弦定理得a=c sin Asin C=c sin2π3-Csin C=c sin2π3cos C-cos2π3sin Csin C=32cos C+12sin Csin C=32tan C+12,因为△ABC为锐角三角形,0<A<π2,0<C<π2,则0<2π3-C<π2,∴π6<C<π2,则tan C>33,∴0<1tan C<3,则12<32tan C+12<2,即12<a<2,则38<S△ABC<32,即△ABC面积的取值范围为38,32 .03长度的范围与最值问题对于利用正、余弦定理解三角形中的最值与范围问题,主要有两种解决方法:一是利用基本不等式,求得最大值或最小值;二是将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式,结合角的范围,确定所求式的范围.1(2024·贵州遵义·一模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知3b-a sin C= 3a cos C.(1)求A;(2)若△ABC为锐角三角形,c=2,求b的取值范围.【解析】(1)在△ABC中,由3b-a sin C=3a cos C及正弦定理,得3sin B-sin A sin C=3sin A cos C,则3sin A cos C+sin A sin C=3sin(A+C)=3sin A cos C+3cos A sin C,即sin A sin C=3cos A sin C,而sin C>0,于是tan A=3,又0<A<π,所以A=π3.(2)由(1)知,A=π3,由正弦定理得b=c sin Bsin C=2sin2π3-Csin C=3cos C+sin Csin C=3tan C+1,由△ABC为锐角三角形,得0<C<π20<2π3-C<π2,解得π6<C<π2,则tan C>13,∴1tan C<3,则1<b<4,所以b的取值范围是1<b<4.2(2024·宁夏固原·一模)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2sin B sin C+cos2C= 1+cos2A-cos2B.(1)求证:B+C=2A;(2)求c-ba的取值范围.【解析】(1)因为2sin B sin C+cos2C=1+cos2A-cos2B,所以2sin B sin C+1-2sin2C=1+1-2sin2A-1+2sin2B,则sin B sin C-sin2C=-sin2A+sin2B,由正弦定理可得bc-c2=-a2+b2,即bc=b2+c2-a2,所以cos A=b2+c2-a22bc=bc2bc=12,又A∈0,π2,故A=π3,由A+B+C=π,故B+C=π-A=2π3=2A;(2)由(1)得sin A=32,cos A=12,因为sin B=sin A+C=sin A cos C+cos A sin C=32cos C+12sin C,所以由正弦定理得c-ba=sin C-sin Bsin A=23sin C-32cos C-12sin C=2312sin C-32cos C=23sin C-π3,又锐角△ABC中,有0<C<π20<π-π3-B<π2,解得π6<C<π2,所以-π6<C-π3<π6,则-12<sin C-π3<12,所以-33<23sin C-π3<33,即-33<23sin C-π3<33,故c-ba的取值范围为-33,33.3(2024·河北衡水·一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,三角形面积为S,若D为AC边上一点,满足AB⊥BD,BD=2,且a2=-233S+ab cos C.(1)求角B;(2)求2AD +1CD的取值范围.【解析】(1)∵a2=-233S+ab cos C,∴a2=-33ab sin C+ab cos C,即a=-33b sin C+b cos C,由正弦定理得,sin A=-33sin B sin C+sin B cos C,∴sin B+C=-33sin B sin C+sin B cos C,∴cos B sin C=-33sin B sin C,∵sin C≠0,∴tan B=-3,由0<B<π,得B=2π3.(2)由(1)知,B=2π3,因为AB⊥BD,所以∠ABD=π2,∠DBC=π6,在△BCD中,由正弦定理得DCsin∠DBC=BDsin C,即DC=2sinπ6sin C=1sin C,在Rt△ABD中,AD=BDsin A=2sin A,∴2 AD +1CD=22sin A+11sin C=sin A+sin C,∵∠ABC=2π3,∴A+C=π3,∴2 AD +1CD=sin A+sin C=sinπ3-C+sin C=sinπ3cos C-cosπ3sin C+sin C=sin C+π3,∵0<C<π3,∴C+π3∈π3,2π3,∴sin C+π3∈32,1,所以2AD+1CD的取值范围为32,1.4(2024·陕西安康·模拟预测)已知锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中a=8,ac=1+sin2A-sin2Csin2B,且a≠c.(1)求证:B=2C;(2)已知点M在线段AC上,且∠ABM=∠CBM,求BM的取值范围.【解析】(1)因为ac=1+sin2A-sin2Csin2B,即a-cc=sin2A-sin2Csin2B,由正弦定理可得a-cc=a2-c2b2=a+ca-cb2,又a≠c,即a-c≠0,所以1c=a+cb2,整理得b2=c2+ac,由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,整理得c=a-2c cos B,由正弦定理得sin C=sin A-2sin C cos B,故sin C=sin B+C-2sin C cos B,即sin C=sin B cos C+sin C cos B-2sin C cos B,整理得sin C=sin B-C,又因为△ABC为锐角三角形,则C∈0,π2,B∈0,π2,可得B-C∈-π2,π2,所以C=B-C,即B=2C.(2)因为点M在线段AC上,且∠ABM=∠CBM,即BM平分∠ABC,又B=2C,所以∠C=∠CBM,则∠BMC=π-C-∠CBM=π-2C,在△MCB中,由正弦定理得BCsin∠BMC=BMsin C,所以BM=BC sin Csin∠BMC=8sin Csin2C=8sin C2sin C cos C=4cos C,因为△ABC为锐角三角形,且B=2C,所以0<C<π20<2C<π20<π-3C<π2,解得π6<C<π4.故22<cos C<32,所以833<BM<42.因此线段BM 长度的取值范围833,42.1在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =3,A =60°,则b 的取值范围是()A.0,6B.0,23C.3,23D.3,6【答案】C【解析】由正弦定理得a sin A =b sin B ,即b =a sin B sin A =3sin B sin60°=23sin B ,又△ABC 为锐角三角形,C =180°-A -B =120°-B ,又0°<B ,C <90°,则0°<120°-B <90°,解得30°<B <90°,而当30°<x <90°时,y =sin x 单调递增,故sin B ∈12,1,所以b =23sin B ∈3,23 .故选:C2已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0),现有如下说法:①若φ=π3,函数f (x )在π6,π3 上有最小值,无最大值,且f π6 =f π3,则ω=5;②若直线x =π4为函数f (x )图象的一条对称轴,5π3,0 为函数f (x )图象的一个对称中心,且f (x )在π4,5π6 上单调递减,则ω的最大值为1817;③若f (x )=12在x ∈π4,3π4 上至少有2个解,至多有3个解,则ω∈4,163;则正确的个数为()A.0 B.1C.2D.3【答案】C【解析】对于①,因为x =π6+π32=π4时,f x 有最小值,所以sin ωπ4+π3=-1,所以ωπ4+π3=2kπ+3π2k∈Z,得到ω=8k+143k∈Z,因为f x 在区间π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k=0,得ω=143,故①错误;对于②,根据题意,有ωπ4+φ=2k1π+π2k1∈Z5ωπ3+φ=k2πk2∈ZT2=πω≥5π6-π4=7π12,得出ω=-12(2k1-k2)+617,k1,k2∈Z0<ω≤127,即ω=-12k+617,k∈Z0<ω≤127,得到ω=617或1817,故②正确;对于③,令ωx+φ=2kπ+π6k∈Z或ωx+φ=2kπ+5π6k∈Z,则x=-φ+2kπω+π6ωk∈Z或x=-φ+2kπω+5π6ωk∈Z,故需要上述相邻三个根的距离不超过π2,相邻四个根(距离较小的四个)的距离超过π2,即2πω≤π2,8π3ω>π2,,解得ω∈4,16 3,故③正确,故选:C.3设函数f x =sin2ωx-cos2ωx+23sinωx cosωxω>0,当x∈0,π2时,方程f x =2有且只有两个不相等的实数解,则ω的取值范围是()A.73,13 3B.73,133C.83,143D.83,143【答案】C【解析】由已知易知f x =3sin2ωx-cos2ωx=2sin2ωx-π6,当x∈0,π2时2ωx-π6∈-π6,πω-π6,所以要满足题意有5π2≤πω-π6<9π2⇒ω∈83,143.故选:C4将函数f x =sinωx-cosωx(ω>0)的图象向左平移π4个单位长度后,再把横坐标缩短为原来的一半,得到函数g x 的图象.若点π2,0是g x 图象的一个对称中心,则ω的最小值是()A.45B.12C.15D.56【答案】C【解析】由题意可得f x =222sinωx-22cosωx=2sinωx-π4,所以将f x 的图象向左平移π4个单位长度后,得到函数h x =2sin ωx +π4 -π4=2sin ωx +ωπ4-π4的图象,再把所得图象上点的横坐标缩短为原来的一半,得到函数g x =2sin 2ωx +ωπ4-π4的图象,因为点π2,0 是g x 图象的一个对称中心,所以πω+ωπ4-π4=k π,k ∈Z ,解得ω=45k +15,k ∈Z ,又ω>0,所以ω的最小值为15.故选:C5已知函数f (x )=sin ωx +π6 (ω>0),若将f (x )的图象向左平移π3个单位后所得的函数图象与曲线y =f (x )关于x =π3对称,则ω的最小值为()A.23B.13C.1D.12【答案】A【解析】函数f (x )=sin ωx +π6 ,f (x )的图象向左平移π3个单位后所得函数g (x )=sin ωx +π3 +π6=sin ωx +πω3+π6,函数y =g (x )的图象与y =f (x )的图象关于直线x =π3对称,则f (x )=g 2π3-x ,于是sin ωx +π6=sin ω2π3-x +πω3+π6 对任意实数x 恒成立,即sin ωx +π6 =sin -ωx +πω+π6 =sin π-ωx -πω+5π6 =sin ωx -πω+5π6对任意实数x 恒成立,因此-πω+5π6=π6+2k π,k ∈Z ,解得ω=-2k +23,k ∈Z ,而ω>0,则k ∈Z ,k ≤0,所以当k =0时,ω取得最小值23.故选:A6(多选题)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为△ABC 的面积,且a =2,AB ⋅AC=23S ,下列选项正确的是()A.A =π6B.若b =2,则△ABC 只有一解C.若△ABC 为锐角三角形,则b 取值范围是23,4D.若D 为BC 边上的中点,则AD 的最大值为2+3【答案】ABD【解析】对于A ,因为AB ⋅AC =23S ,所以bc cos A =23×12bc sin A ,则tan A =33,因为A ∈0,π ,所以A =π6,故A 正确;对于B ,因为b =2=a ,则B =A =π6,C =2π3,故△ABC 只有一解,故B 正确;对于C ,若△ABC 为锐角三角形,则B ∈0,π2 ,C ∈0,π2,则0<B <π20<π-π6-B <π2,则π3<B <π2,即sin B ∈32,1,由正弦定理可知:b =a sin Bsin A=4sin B ∈23,4 ,故C 错误;对于D ,若D 为BC 边上的中点,则AD =12AB +AC,所以AD 2=14AB 2+2AB ⋅AC +AC 2=14b 2+c 2+3bc由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-3bc =4,得b 2+c 2=3bc +4,又b 2+c 2=3bc +4≥2bc ,所以bc ≤42-3=43+8,当且仅当b =c =2+6时取得等号,所以AD 2=14b 2+c 2+3bc =144+23bc ≤144+23×43+8 =7+43,即AD ≤7+43=2+3,故D 正确.故选:ABD .7已知函数f x =12+3sin ωx cos ωx -cos 2ωx ω>0 ,若f x 的图象在0,π 上有且仅有两条对称轴,则ω的取值范围是.【答案】56,43【解析】因为f x =12+3sin ωx cos ωx -cos 2ωx =32sin2ωx -12cos2ωx =sin 2ωx -π6,因为f x 的图象在0,π 上有且仅有两条对称轴,所以3π2≤2ωπ-π6<5π2,解得56≤ω<43,所以ω的取值范围是56,43 .故答案为:56,43.8已知函数f x =sin ωx ω>0 ,若∃x 1,x 2∈π3,π,f x 1 =-1,f x 2 =1,则实数ω的取值范围是.【答案】ω=32或ω≥52【解析】设θ=ωx,x∈π3,π,则θ∈π3ω,πω,所以问题转化为y=sinθ在θ∈π3ω,πω上存在最大值和最小值,由正弦函数图象可得,π3ω≤kπ+π2kπ+π2+π≤πω,解得k+32≤ω≤3k+32,所以k≥0,k∈Z,当k=0时,32≤ω≤32,∴ω=32;当k=1时,52≤k≤92,当k=2时,72≤ω≤152,当k=3时,92≤ω≤212,当k=n,n∈N*时,n+32≤ω≤3n+32,当k=n+1时,n+52≤ω≤3n+92,而n+52-3n+32=-2n+1<0,即n+52<3n+32,所以k∈N*时,所有情况的ω范围的并集为ω≥52;综上,实数ω的取值范围是ω=32或ω≥52.故答案为:ω=32或ω≥52.9已知函数f x =sinωx+φω>0满足f x ≥fπ12,且f x 在区间-π3,π3上恰有两个最值,则实数ω的取值范围为.【答案】125,4【解析】因为f x ≥fπ12,所以fπ12 =sinπ12ω+φ=-1,所以π12ω+φ=2kπ+3π2,k∈Z,即φ=2kπ-π12ω+3π2,k∈Z,所以f x =sinωx+2kπ-π12ω+3π2 =-cosωx-π12.当-π3≤x≤π3时,-5πω12≤ωx-π12≤πω4ω>0.因为f x 在区间-π3,π3上恰有两个最值,且-5πω12>πω4 ,所以ω>0-2π<-5πω12≤-π0<πω4<π,解得125≤ω<4.故答案为:125,4.10已知函数f (x )=-sin ωx -π4 (ω>0)在区间π3,π 上单调递减,则ω的取值范围是.【答案】0,34【解析】当x ∈π3,π时, ωπ3-π4<ωx -π4<ωπ-π4,又y =-sin x 的单调递减区间为2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ),所以ωπ3-π4≥2k π-π2ωπ-π4≤2k π+π2(k ∈Z ),解得6k -34≤ω≤2k +34(k ∈Z ),且2k +34≥6k -34(k ∈Z ),解得k ≤38,又ω>0,所以k =0,所以ω的取值范围为0,34.故答案为:0,3411若函数f x =cos ωx -π6ω>0 在区间π3,2π3内单调递减,则ω的最大值为.【答案】74【解析】由题得:12T ≥2π3-π3⇒0<ω≤3,令t =ωx -π6⇒t ∈πω3-π6,2πω3-π6,则y =cos t 在t ∈πω3-π6,2πω3-π6单调递减,故πω3-π6≥2k π2πω3-π6≤2k π+π⇒6k +12≤ω≤3k +74,由0<ω≤3,故ω∈12,74,所以ω的最大值为74,故答案为:74.12已知函数f (x )=4sin ωx ,g (x )=4cos ωx -π3+b (ω>0),且∀x 1,x 2∈R ,|f (x 1)-g (x 2)|≤8,将f (x )=4sin ωx 的图象向右平移π3ω个单位长度后,与函数g (x )的图象相邻的三个交点依次为A ,B ,C ,且BA ⋅BC<0,则ω的取值范围是.【答案】0,2π8【解析】依题意,函数f (x )的值域为[-4,4],g (x )的值域为[b -4,b +4],由∀x 1,x 2∈R ,f (x 1)-g (x 2) ≤8,得|(b -4)-4|≤8,且|(b +4)-(-4)|≤8,解得b =0,g (x )=4cos ωx -π3 =4sin ωx +π6 ,将f (x )=4sin ωx 的图象向右平移π3ω个单位长度后,得h (x )=4sin ωx -π3ω =4sin ωx -π3,在同一坐标系内作出函数y =g (x ),y =h (x )的图象,观察图象知,|AC |=2πω,取AC 中点D ,连接BD ,由对称性知|AB |=|BC |,BD ⊥AC ,由BA ⋅BC <0,得∠ABC >π2,即∠ABD >π4,|AD |>|BD |,由h (x )=g (x ),得sin ωx -π3 =sin ωx +π6 ,则ωx -π3+ωx+π6=π+2k π,k ∈Z ,解得ωx =712π+k π,k ∈Z ,于是y =4sin 712π+k π-π3=±22,则|BD |=42,因此πω>42,解得0<ω<2π8,所以ω的取值范围是0,2π8.故答案为:0,2π813在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,∠ABC =2π3,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =2,则a +4c 的最小值为.【答案】18【解析】如图所示,则△ABC 的面积为12ac sin 2π3=12a ⋅2sin π3+12c ⋅2sin π3,则ac =2a +2c ,所以1a +1c =12,显然a ,c >0,故a +4c =(a +4c )1a +1c ×2=2×5+4c a +a c ≥25+24c a ⋅a c=18,当且仅当4ca =a c 1a +1c =12,即a =6c =3时取等号.所以a +4c 的最小值为18.故答案为:18.14在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对边的边长分别为a 、b 、c ,且2b sin A -3a =0.(1)求角B;(2)求sin A+sin C的取值范围.【解析】(1)∵2b sin A-3a=0,∴2sin A sin B-3sin A=0,又∵A∈0,π2,∴sin A≠0,∴sin B=32,B∈0,π2,∴B=π3.(2)由(1)可知,B=π3,且△ABC为锐角三角形,所以0<A<π20<C=2π3-A<π2,∴A∈π6,π2,则sin A+sin C=sin A+sin2π3-A=32sin A+32cos A=3sin A+π6,因为π3<A+π6<2π3,∴sin A+sin C∈32,3.15在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2b sin A-3a=0.(1)求角B的大小;(2)求cos A+cos C的取值范围.【解析】(1)因为2b sin A-3a=0,由正弦定理边化角得:2sin B sin A-3sin A=0,所以2sin B-3sin A=0,由于在△ABC中,sin A≠0,所以2sin B-3=0,即sin B=32,又0<B<π2,所以B=π3.(2)由(1)可知B=π3,所以A+C=2π3,所以cos A+cos C=cos A+cos2π3-A=cos A+cos2π3cos A+sin2π3sin A=cos A-12cos A+32sin A=12cos A+32sin A=sin A+π6由于在锐角△ABC中,0<2π3-A<π2 0<A<π2,所以π6<A<π2,所以π3<A+π6<2π3,所以sinπ3<sin A+π6≤sinπ2,所以32<sin A+π6≤1,所以cos A+cos C的取值范围为32,1.16已知锐角△ABC的三内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b2+c2-(b⋅cos C+c⋅cos B)2=bc,(1)求角A的大小;(2)如果该三角形外接圆的半径为3,求bc的取值范围.【解析】(1)∵b2+c2-b cos C+c cos B2=bc,由余弦定理可得b2+c2-b⋅a2+b2-c22ab+c⋅a2+c2-b22ac2=bc,化简整理得b2+c2-a2=bc,又b2+c2-a2=2bc cos A,∴cos A=12,又0<A<π2,所以A=π3.(2)因为三角形外接圆半径为R=3,所以b=23sin B,c=23sin C,∴bc=12sin B sin C,由(1)得B+C=2π3,所以bc=12sin B sin C=12sin B sin2π3-B=12sin B32cos B+12sin B=63sin B cos B+6sin2B=33sin2B+31-cos2B=632sin2B-12cos2B+3 =6sin2B-π6+3,因为△ABC是锐角三角形,且B+C=2π3,所以π6<B<π2,∴π6<2B-π6<5π6,∴12<sin2B-π6≤1,∴6<6sin2B-π6+3≤9,即6<bc≤9.所以bc的取值范围为6,9.17在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,cos2B-sin2B=-1 2.(1)求角B,并计算sin B+π6的值;(2)若b=3,且△ABC是锐角三角形,求a+2c的最大值.【解析】(1)由cos2B+sin2B=1cos2B-sin2B=-12,得cos2B=14,则cos B=±12,又0<B<π,所以B=π3或2π3.当B=π3时,sin B+π6=sinπ2=1;当B=2π3时,sin B+π6=sin5π6=12.(2)若△ABC为锐角三角形,则B=π3,有0<C<π20<A=2π3-C<π2,解得π6<C<π2.由正弦定理,得asin A=csin C=bsin B=332=2,则a=2sin A,c=2sin C,所以a+2c=2sin A+4sin C=2sin2π3-C+4sin C=232cos C+12sin C+4sin C=5sin C+3cos C=27sin(C+φ),其中tanφ=35,又tanφ=35<33=tanπ6,所以0<φ<π6,则π3<C+φ<2π3,故当C+φ=π2时,sin(C+φ)取到最大值1,所以a+2c的最大值为27.18在△ABC中,D为BC边上一点,DC=CA=1,且△ACD面积是△ABD面积的2倍.(1)若AB=2AD,求AB的长;(2)求sin∠ADBsin B的取值范围.【解析】(1)设BC边上的高为AE,垂足为E,因为△ACD面积是△ABD面积的2倍,所以有S△ACDS△ABD=12CD⋅AE12BD⋅AE=2⇒BD=12⇒BC=32,设AB=2AD=x⇒AD=22x,由余弦定理可知:cos C=AC2+BC2-AB22AC⋅BC =AC2+DC2-AD22AC⋅DC⇒1+94-x22×1×32=1+1-12x22×1×1,解得x=1或x=-1舍去,即AB=1;(2)由(1)可知BD=12,BC=32,设∠ADC=θ,由DC=CA⇒∠DAC=∠ADC=θ⇒C=π-2θ且θ∈0,π2,由余弦定理可得:AD=12+12-2×1×1⋅cosπ-2θ=2+2cos2θ=2+22cos2θ-1=2cosθ,AB=12+32 2-2×1×32⋅cosπ-2θ=134+3cos2θ=134+32cos2θ-1=6cos2θ+1 4,在△ABD中,因为θ∈0,π2,所以由正弦定理可知:ABsin∠ADB =ADsin B⇒sin∠ADBsin B=ABAD=6cos2θ+142cosθ=14×24cos2θ+1cos2θ=14×24+1cos2θ,因为θ∈0,π2,所以cos θ∈0,1 ⇒cos 2θ∈0,1 ⇒1cos 2θ>1⇒24+1cos 2θ>25⇒24+1cos 2θ>5,于是有sin ∠ADB sin B >54,因此sin ∠ADB sin B 的取值范围为54,+∞ ..19记锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin B sin C +cos2C =1+cos2A -cos2B .(1)证明:B +C =2A ;(2)求c b的取值范围.【解析】(1)证明:由2sin B sin C +cos2C =1+cos2A -cos2B ,得2sin B sin C +1-2sin 2C =1+1-2sin 2A -1+2sin 2B ,即sin B sin C -sin 2C =-sin 2A +sin 2B ,由正弦定理可得bc -c 2=-a 2+b 2,即a 2=b 2+c 2-bc ,由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =12,又A ∈0,π2 ,故A =π3,由A +B +C =π,故B +C =π-A =2π3=2A ;(2)由正弦定理可得:c b=sin C sin B =sin π-A -B sin B =sin π3+B sin B =12sin B +32cos B sin B =12+32tan B ,又锐角△ABC 中,有0<B <π2,0<π-π3-B <π2,解得π6<B <π2,即tan B ∈33,+∞,即1tan B ∈0,3 ,故c b=12+32tan B ∈12,2 .20记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a +b +c a +b -c =3,且△ABC 的面积为334.(1)求角C ;(2)若AD =2DB ,求CD 的最小值.【解析】(1)∵a +b +c a +b -c =3,∴3=(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab 结合余弦定理得3=2ab cos C +2ab =2ab 1+cos C ,∴ab =321+cos C ,∵S △ABC =12ab sin C =334,∴sin C 1+cos C =3,即2sin C 2cos C 2cos 2C 2=tan C 2=3,又∵C 2∈0,π2 ,∴C 2=π3,故C =2π3;(2)由(1)知:C =2π3,ab =321+cos C=3,∵AD =2DB ,∴CD =13CA +23CB ,∴CD 2=13CA +23CB 2=19b 2+49a 2+49ab cos C =19b 2+49a 2-23,又19b 2+49a 2-23≥219b 2⋅49a 2-23=2×23-23=23,当且仅当b =2a =6时,CD 长取最小值,此时CD =23=63,∴CD 长的最小值为63.21已知函数f x =12-sin 2ωx +32sin2ωx ω>0 的最小正周期为4π.(1)求f x 在0,π 上的单调递增区间;(2)在锐角三角形ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a -c cos B =b ⋅cos C ,求f A 的取值范围.【解析】(1)f x =12-sin 2ωx +32sin2ωx =12-1-cos2ωx 2+32sin2ωx =32sin2ωx +12cos2ωx =sin 2ωx +π6.因为T =2π2ω=4π,所以ω=14,故f x =sin 12x +π6.由-π2+2k π≤12x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,解得4k π-4π3≤x ≤4k π+2π3,k ∈Z ,当k =0时,-4π3≤x ≤2π3,又x ∈0,π ,所以f x 在0,π 上的单调递增区间为0,2π3.(2)由2a -c cos B =b ⋅cos C ,得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C ,所以2sin A cos B =sin B cos C +cos B sin C =sin B +C =sin A .因为sin A ≠0,所以cos B =12,又B ∈0,π ,所以B =π3,又三角形为锐角三角形,则0<A <π20<2π3-A <π2,则π6<A <π2,所以π4<A 2+π6<5π12,又f A =sin A 2+π6,sin 5π12=sin π4+π6 =sin π4cos π6+cos π4sin π6=2+64,则22<sin A 2+π6 <2+64,所以f A 的取值范围为22,2+64.22已知在△ABC 中,1-cos A 2-sin A =0,(1)求A ;(2)若点D 是边BC 上一点,BD =2DC ,△ABC 的面积为3,求AD 的最小值.【解析】(1)因为1-cos A 2-sin A =0,所以sin 2A 2=sin A , 因为0<A 2<π2,sin A 2>0,则sin A 2=2sin A 2cos A 2,故cos A 2=12, 所以A 2=π3,A =2π3,(2)因为BD =2DC ,则BD =2DC ,所以AD -AB =2AC -AD ,故AD =13AB +23AC , 因为△ABC 的面积为3,所以12bc sin A =3,所以bc =4|AD |2=13AB +23AC 2=19c 2+49b 2+49AB ⋅AC =19c 2+49b 2-29bc ≥49bc -29bc =89上式当且仅当c =2b ,即c =22,b =2时取得“=”号,所以AD 的最小值是223.23在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足2sin A +C cos A -sin C cos A =sin A cos C .(1)求角A ;(2)若点D 在线段BC 上,且满足BD =3DC ,AD =3,求△ABC 面积的最大值.【解析】(1)由题意得2sin B cos A -sin C cos A =sin A cos C ,即2sin B cos A =sin A cos C +sin C cos A =sin B ,∵sin B ≠0,∴2cos A =1,∴cos A =12,又0<A <π,∴A =π3;(2)解法一:令DC =t ,则BD =3t ,∵cos ∠ADC =-cos ∠ADB ,∴AD 2+DC 2-AC 22AD ⋅DC =-AD 2+BD 2-AB 22AD ⋅BD ,即9+t 2-b 26t =-9+9t 2-c 218t ,∴12t 2=-36+3b 2+c 2①,又∵cos ∠BAC =12=b 2+c 2-16t 22bc ,∴16t 2=b 2+c 2-bc ②,∵联立①②,得144-3bc =9b 2+c 2≥6bc (当且仅当c =3b 时取等号),即bc ≤16,∴S △ABC =12bc sin ∠BAC =34bc ≤43,∴△ABC 面积的最大值为43.解法二:依题意AD =14AB+34AC,∴AD 2=14AB+34AC 2=116AB 2+9AC 2+6AB ⋅AC,即9=116AB 2+9AC 2+6AB AC cos π3=116AB 2+9AC 2+3AB AC,∵AB 2+9AC 2≥6AB AC (当且仅当AB =3AC 时取等号),∴AB AC ≤16,∴S △ABC =12AB ACsin ∠BAC ≤34×16=43,∴△ABC 面积的最大值为43.24已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =a +b ,c ,n =sin A -sin C ,sin A -sin B ,且m ⎳n .(1)求B ;(2)求b 2a 2+c 2的最小值.【解析】(1)因为m ⎳n ,所以a +b sin A -sin B =c sin A -sin C ,由正弦定理可得a +b a -b =c a -c 即a 2-b 2=ac -c 2,故a 2+c 2-b 2=ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,而B 为三角形内角,故B =π3.(2)结合(1)可得:b2a2+c2=a2+c2-aca2+c2=1-aca2+c2,1-aca2+c2≥1-ac2ac=1-12=12,当且仅当a=c时等号成立,故b2a2+c2的最小值为12.25已知△ABC为钝角三角形,它的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且sin2C=sin2B+sinπ3+Bcosπ6+B,a<c,b<c.(1)求tan(A+B)的值;(2)若△ABC的面积为123,求c的最小值.【解析】(1)因为sin2C=sin2B+sinπ3+Bcosπ6+B=sin2B+12sinπ2+2B+sinπ6=sin2B+12cos2B+12=sin2B+121-2sin2B+14=34,因为sin C>0,所以sin C=3 2,由△ABC为钝角三角形且a<c,b<c知,C为钝角,所以cos C=-12,即tan C=-3,所以tan(A+B)=tanπ-C=-tan C=3.(2)因为S△ABC=12ab sin C=34ab=123,所以ab=48,由余弦定理,c2=a2+b2-2ab cos C=a2+b2+ab≥3ab=144,当且仅当a=b=43时,等号成立,此时c2的最小值为144,所以c的最小值为12.。
高考三角函数题型归纳总结
高考三角函数题型归纳总结
高考解三角函数题型归纳总结
一、函数值的计算
1.由某个函数的定义求指定的函数值
2.由表达式求某个函数的值
3.由一切三角函数的基本等式求某个函数的值
二、函数的延长
1.函数的延长:对某个函数的符号或值作一定重新定义,以推广原函数的定义域,使原值可以成为新函数的值
2.求函数值时把原函数的值替换新定义的函数的值
三、函数的平移
1.对某个函数作一定的平移变换,使其实轴、值轴都做出一定的平移
2.函数按照平移变换规则,将原函数的值按比例地经过初始点再离开
四、函数的综合运用
1.记住一些常见的组合等式,如:sinα±cosα=sincosα、sin α-cosα=-2sinsinα/2
2.按延长或平移变换,用组合等式解决具体问题
3.用其他三角函数的关系转换,把一种函数转换成另一种,如tanα=sinα/cosα。
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高考.三角函数题型分析
数学.试题分析专题.三角函数一、题型分析一、单调性问题此类问题主要考查三角函数的增减性,各象限中各个三角函数值的符号等.很多情况下,需要通过三角恒等变换将已知函数式化为一个角的一个三角函数式的形式来求解.例1 写出函数24sin cos cos y x x x x =+-在[]0π,上的单调递增区间.解:()()2222sin cos sin cos cos y x x x x x x =+-+π2cos 22sin 26x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭.由已知可得πππ2π22π262k x k -+-+≤≤,则ππππ63k x k -++≤≤,k ∈Z .又[]0πx ∈,,所以其单调递增区间是π03⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,5ππ6⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.点评:① 在求单调区间时,要注意给定的定义域,根据题意取不同的k 值;② 在求sin()y A x ωϕ=+的单调区间时还应注意ω的正、负,同学们可以自己求一下π2sin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间,并与本例所求得的区间对比一下.二、图象变换问题三角函数的图象变换是一个重点内容.解这类问题,先通过三角恒等变换将函数化为sin()y A x ωϕ=+(00)A ω>>,的形式,然后再探索其图象是由正弦曲线经过怎样的平移变换、伸缩变换或振幅变换得到的.特别需要注意的是:在图象变换中,无论是“先平移后伸缩”,还是“先伸缩后平移”,须记清每次变换均对“x ”而言,尤其是左右平移在由形变换向数的问题转化的的时候,也是用“x + k ”代替“x ”,其它做法都是多余的。
尤其是要弄清楚“变换谁?得到谁?”,这个问题不搞清楚,就不要做题。
例2 已知函数22sin 2sin cos 3cos 1y x x x x =++-,x ∈R .该函数的图象可由sin y x =,x ∈R 的图象经过怎样的变换而得到?解:22sin 2sin cos 3cos 1y x x x x =++-2sin 22cos sin 2cos 21x x x x =+=++π214x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 将函数sin y x =依次作如下变换:(1)把函数sin y x =的图象向左平移π4,得到函数πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;(2)把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到函数πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;(3,得到函数π24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;(4)把得到的函数图象向上平移1个单位长度,得到函数π214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.综上得到函数22sin 2sin cos 3cos 1y x x x x =++-的图象.点评:由sin y x =的图象变换得到sin()y A x =+的图象,一般先作平移变换,后作伸缩变换,即sin sin()sin()sin()y x y x y x y A x ϕωϕωϕ=→=+→=+→=+.如果先作伸缩变换,后作平移变换,则左(右)平移时不是ϕ个单位,而是ϕω个单位,即sin()sin()y x y x ωωϕ=→=+是左(右)平移ϕω个单位长度.三、最小正周期问题这类问题一般要通过恒等变换,然后得出我们所熟悉的三角函数---------也就是sin()y A x ωϕ=+形式三角函数问题,从而求得其周期.最小正周期问题常与三角函数的奇偶性、单调性、对称性及最值交汇出现.应掌握几个常用三角函数的最小正周期,会求sin()y A x ωϕ=+的周期. 例3 函数42sin cos y x x =+的最小正周期为( ).(A)π4 (B)π2(C)π (D)2π 解析:4222sin 1sin 1sin (1sin )y x x x x =+-=--22211cos 47cos 41sin cos 1sin 214888x xx x x -=-=-=-=+,2ππ42T ∴==.故选(B).点评:本题是通过平方关系、倍角公式、降次将函数化为单一且次数为一次的函数求解的.四、求值与证明问题此类题是高考中出现较多的题型,要求同学们掌握从题设条件入手、以题目结论或要求为目标,正确运用各类三角公式,消除角的差异,实现函数名称的转化,达到解(证)题的目的.深刻理解三角函数的概念,熟练掌握各类三角公式,熟悉三角恒等变换的常用思想方法和变换技巧,是解决问题的关键.例4 已知π1tan 42α⎛⎫+= ⎪⎝⎭.(1)求tan α的值;(2)求2sin 2cos 1cos 2ααα-+的值.解:(1)由题意知π1tan 1tan 41tan 2ααα+⎛⎫+== ⎪-⎝⎭,解得1tan 3α=-;(2)222sin 2cos 2sin cos cos 2sin cos 1cos 22cos 2cos αααααααααα---==+ 1115tan 2326α=-=--=-.点评:本题在解答过程中用到了两角和的正切公式、二倍角公式及正、余弦公式的关系,熟练掌握和灵活应用各类三角公式显得尤为重要,在此前提下,解决该类问题,必须先弄清楚“角”在哪里?否则容易求错题目,弄清楚“角”在哪也就是“求值角先行!”;另外,三角函数问题围绕“角和名”两大问题来思考,尽量寻求角之间的联系,尽量减少函数名,是解决这类问题的基本法则。
高考数学中的三角函数例题分类讲解
高考数学中的三角函数例题分类讲解高考数学中的三角函数是考试中比较重要的知识点之一,也是考生普遍比较困惑的内容。
本文将针对高考数学中的三角函数例题进行分类讲解,并且通过实例展示每种类型的题目的解题思路。
一、求三角函数值的例题求三角函数值是高考中比较基础的一种考查形式,考生只需要根据所给的角度大小,应用三角函数公式求解即可。
常见的求三角函数值的例题有以下几种形式:1. 已知角度$x$,求$\sin{x}$,$\cos{x}$及$tan{x}$的值。
例题:已知角度$x=37^{\circ}$,求$\sin{x}$,$\cos{x}$和$tan{x}$的值。
解题思路:根据三角函数定义以及常识可知,$37^{\circ}$角位于第一象限,其余角函数值为$\sin{x}=\frac{\sqrt{3}}{2}$,$\cos{x}=\frac{1}{2}$,$tan{x}=\frac{\sqrt{3}}{3}$。
值得注意的是,此处的结果是最简结果,因此在做题过程中应注意分母的约分。
2. 已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$\cos{x}$和$tan{x}$的值。
例题:已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$\cos{x}$和$tan{x}$的值。
解题思路:根据三角函数公式可知,当$\sin{x}=\frac{1}{2}$时,$x=30^{\circ}$或$x=150^{\circ}$。
因此,$\cos{x}$的值分别为$\frac{\sqrt{3}}{2}$和$-\frac{\sqrt{3}}{2}$,$tan{x}$的值分别为$\frac{\sqrt{3}}{3}$和$-\frac{\sqrt{3}}{3}$。
3. 已知$\tan{x}=-\sqrt{3}$,求$\sin{x}$和$\cos{x}$的值。
例题:已知$\tan{x}=-\sqrt{3}$,求$\sin{x}$和$\cos{x}$的值。
三角函数高考题型分类总结
三角函数高考题型分类总结
在高考数学中,三角函数是一个重要的考点,通常会涉及到以下几种题型分类:
1. 求特殊角的值:考生需要掌握常见角度(如30°、45°、60°)对应的正弦、余弦、正切值等,以及这些值的简单性质。
2. 求三角函数的基本关系:包括正弦定理、余弦定理、正切的定义等。
考生需要能够根据已知条件利用这些关系式求解各种三角函数的值。
3. 化简与证明:考生需要根据三角函数的性质进行化简或证明,例如利用和差化积、倍角公式、半角公式等来简化复杂的三角函数表达式。
4. 解三角函数方程:要求考生解出满足某个条件的三角函数方程,例如求解sin x = 0、cos x = 1/2等。
解题方法包括利用特殊角的周期性、利用图像、利用性质变形等。
5. 三角函数的图像与性质:要求考生根据给定的函数表达式画出三角函数的图像,并利用图像分析函数的周期性、单调性、奇偶性等性质。
6. 三角函数的应用:考生需要掌握利用三角函数解决实际问题的方法,例如利用正弦定理解决三角形的边长或角度、利用余弦定理解决三角形的边长或角度、利用正切函数解决两点之间的高度差等。
这些是一些常见的三角函数的高考题型分类,通过理解和掌握这些题型,考生可以更好地应对高考数学中的三角函数相关题目。
当然,具体的考题形式还需要根据不同的考试要求和出题风格来进行针对性的准备。
专题10 三角函数性质、最值和ω题型归类(解析版)
专题10 三角函数性质、最值和ω题型归类一、重点题型目录【题型】一、整体代入法求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 【题型】二、代入检验判定求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 【题型】三、图像法求三角函数的最值或值域 【题型】四、换元法求三角函数的最值或值域【题型】五、利用三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性求参数 【题型】六、五点法求三角函数的解析式 【题型】七、利用图象平移求函数的解析式或参数 二、题型讲解总结【题型】一、整体代入法求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 例1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数π()sin()(0,0)2f x A x A ϕϕ=+>-<<在56x π=时取得最大值,则()f x 在[π,0]-上的单调增区间是( ) A .5ππ6⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, B .5ππ66⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, C .π03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, D .π06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 【答案】D【分析】根据题意可得5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则可求出ϕ,由于0A >,所以利用正弦函数的性质可求出答案.【详解】解:因为函数π()sin()(0,0)2f x A x A ϕϕ=+>-<<在5π6x =取最大值所以5πsin 6A A ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以5πππ,Z 62k k ϕ+=+∈,得ππ,Z 3k k ϕ=-+∈ 又因为π02ϕ-<< 所以π3ϕ=-, 所以π()sin (0)3f x A x A ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,由πππ2π2π,Z 232k x k k -+≤-≤+∈,得5ππ22,Z 66ππk x k k -+≤≤+∈, 所以()f x 的递增区间为()π5π2π,2πZ 66k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在[π,0]-上的单调增区间是π06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,, 故选:D .例2.(2022·黑龙江·哈尔滨市剑桥第三高级中学有限公司高三阶段练习)函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的一个对称中心是( )A .,112π⎛⎫⎪⎝⎭B .7,012π⎛⎫⎪⎝⎭ C .,13π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C【分析】根据余弦型函数,求出其对称中心即可判断作答.【详解】在函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭中,由2,Z 62x k k πππ-=+∈得,,Z 23k x k ππ=+∈, 所以函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的对称中心是(,1)(Z)23k k ππ+∈,显然B ,D 不满足,A 不满足,当0k =是,对称中心为(,1)3π,C 满足.故选:C例3.(2022·湖北·宜都二中高三期中)已知函数π()sin()0,0,||2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .()f x 的图象可由()cos g x A x ω=图象向右平移π9个单位长度得到B .()f x 图象的一条对称轴的方程为5π9x =-C .()f x 在区间29π17π,3636⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增 D .()2f x ≥的解集为2k π2π2k π,()393k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】ABD【分析】根据函数的振幅、周期、及过点4,49π⎛⎫-⎪⎝⎭可求得π()4sin 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 对于选项A :利用函数图象的平移检验即可;对于选项B :令ππ3π,62x k k +=+∈Z 可解得()f x 图象对称轴的方程,检验是否能取到5π9x =-即可. 对于选项C :求出π9π5π3,644x ⎛⎫+∈-- ⎪⎝⎭,验证正弦函数在9π5π,44⎛⎫-- ⎪⎝⎭是否单调增.对于选项D : 直接解三角不等式π1sin 362x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即可获得答案.【详解】由题意知34ππ4,4918A T ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭,解得2π3T =,所以2π3T ω==, 所以()4sin(3)f x x ϕ=+.又点4,49π⎛⎫- ⎪⎝⎭在()f x 的图象上, 所以4π4sin 349ϕ⎛⎫⨯+=- ⎪⎝⎭,所以4π3π2π,32k k ϕ+=+∈Z , 解得π2π,6k k ϕ=+∈Z ,又||2ϕπ<,所以ϕ=π6, 所以π()4sin 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将π()4cos34sin 32g x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭向右平移π9个单位可得πππ4sin 34sin 3()926y x x f x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 正确;令ππ3π,62x k k +=+∈Z ,解得ππ,93k x k =+∈Z ,令2k =-得5π9x =- 所以()f x 图象的对称轴的方程为5π9x =-.故B 正确; 当29π17π,3636x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭时,π9π5π3,644t x ⎛⎫=+∈-- ⎪⎝⎭,sin y t =在9π5π,44t ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭上不是单调递增的,故C 错误;令()2f x ≥,即π1sin 362x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,所以ππ5π2π32π,666k x k k +≤+≤+∈Z ,解得2π2π2π,393k k x k ≤≤+∈Z ,即()2f x ≥的解集为2π2π2π,()393k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦Z ,故D 正确. 故选:ABD.例4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()[]π4sin 2,π,03f x x x ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭,则()f x 的单调递增区间是________.【答案】7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】利用正弦函数的单调性以及整体代入的方法,求出()f x 的单调递增区间,结合[]π,0x ∈-,得出答案.【详解】由()πππ2π22πZ 232k x k k -+≤-≤+∈,得()π5πππZ 1212k x k k -+≤≤+∈,当1k =-时,13π7π,1212x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦;当0k =时,π5π,1212x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;又因为[]π,0x ∈-,所以()f x 的单调递增区间为7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦故答案为:7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【题型】二、代入检验判定求三角函数的单调区间对称轴和对称中心例5.(2023·全国·高三专题练习)已知α,β,γ是三个互不相同的锐角,则在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+ )个 A .0 B .1C .2D .3【答案】C【分析】先根据辅助角公式得到三个式子的和小于得到在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+三个值中,,再举出例子,得到三个值中,有2个值符合要求,故得到答案.【详解】因为α,β,γ是三个互不相同的锐角, 所以sin cos sin cos sin cos αββγγα+++++πππ444αβγ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++<= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+若令π3α=,π4β=,π6γ=,则sin cos αβ+=>sin cos βγ+=+>sin cos 1γα+=<的个数最多有2个. 故选:C例6.(2023·全国·高三专题练习)已知()1cos cos 2222x x x f x ⎫=+-⎪⎭,若存在0ππ,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,使不等式()205122f x m m ≤--有解,则实数m 的取值范围为( )A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(]5,0,2⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭C .1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[)1,3,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦【答案】B【分析】先化简()f x 的解析式,不等式()205122f x m m ≤--在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上能成立等价于()2min 51,22f x m m -≤-求得()f x 的最小值后解不等式即可求解【详解】()21sin cos 2222x x xf x =+-1cos 11cos 222x x x x +=+-=+ cossin sin cos 66xx x π=+. sin 6x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭0π ,33x π⎡⎤∃∈-⎢⎥⎣⎦,使不等式()205122f x m m ≤--有解则 ()2min 51,22f x m m -≤-π,33x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ πππ,662x ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦1sin 126x π⎛⎫∴-≤+≤ ⎪⎝⎭ 当3x π=-时,()f x 取得最小值,ππ1sin 362f ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以 2511,222m m --≥-解之得:52m或0m m ∴的取值范围是(]5,0,2⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭故选:B例7.(2022·湖南·高三开学考试)若函数()22cos f x x x m ++在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为6,则下列结论正确的是( ) A .5π512f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .2π是函数()f x 的一个周期C .当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()4c f x c <<+恒成立,则实数c 的取值范围是[)2,3D .将函数()f x 的图像向左移动6π个单位得到函数()g x 的图像,则函数()g x 是一个偶函数 【答案】BD【分析】先根据三角恒等变换整理得()π2sin 216f x x m ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,以π26x +为整体,结合正弦函数图像与性质运算求解,并运用图像平移处理求解判断.【详解】()2π2cos cos212sin 216f x x x m x x m x m ⎛⎫++=+++=+++ ⎪⎝⎭,当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,则ππ7π2,666x ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以当π6x =时,()f x 的最大值为6,即3m =,所以5π412f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,选项A 不正确; ∵()f x 的最小正周期2ππ2T ==,则2π是函数()f x 的一个周期,选项B 正确; 当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()36f x ≤≤,所以不等式()4c f x c <<+恒成立,则364c c <⎧⎨<+⎩,解得23c <<,选项C 不正确;函数()f x 的图像向左移动6π个单位得到函数()πππ2sin 242sin 242cos24662g x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+++=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,函数()g x 是一个偶函数,选项D 正确. 故选:BD .例8.(2023·广东·高三学业考试)已知函数22()cossin 22x xf x a =--,R a ∈ (1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若函数()f x 在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有零点,求a 的取值范围.【答案】(1)22[]k k πππ-, ,k ∵Z (2)1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】(1)利用余弦的二倍角公式化简,再结合余弦函数的单调性求解即可;(2)转化为方程cos x a =在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有解即可.(1)22()cos sin cos 22x xf x a x a =--=- 当22k x k πππ-≤≤ ,k ∵Z 时,()f x 单调递增,∵函数()f x 的单调递增区间为22[]k k πππ-,,k ∵Z . (2)函数()f x 在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有零点,也就是cos x a =在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有解.∵当,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,1cos ,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.∵a 的取值范围是1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型】三、图像法求三角函数的最值或值域例9.(2023·全国·高三专题练习)若将()sin 214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象向左平移4π个单位长度后得到函数()g x 的图象,则()g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为( )A1 B .2C 1D .2【答案】C【分析】先求平移后的函数解析式,再求()g x 在闭区间上的最值【详解】因为()si 1442n g x f x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又因为0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,442x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以()min 1g x =. 故选:C例10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .()()f x f x π+=B .6f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象关于原点对称C .若125012x x π<<<,则()()12f x f x < D .对1x ∀,2x ,3,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,有()()()132f x f x f x +>成立【答案】ACD【分析】利用正弦型函数的周期公式求周期判断A ,利用正弦型函数的对称性可判断B ,利用正弦型函数的单调性可判断C ,利用正弦型函数的值域可判断D.【详解】∵函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的周期22T ππ==,所以()()f x f x π+=恒成立, 故A 正确;又2sin 216f x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,所以2sin 11663f πππ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,2sin 11663f πππ⎛⎫⎛⎫-+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以6666f f ππππ⎛⎫⎛⎫+≠--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以6f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象不关于原点对称,故B 错误;当50,12x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,332x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在50,12π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故C 正确;因为,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ ,所以22,333x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦sin 213x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭,()1,3f x ⎤∴∈⎦,又)213>,即min max 2()()f x f x >,所以对123,,[,],32x x x ππ∀∈有132()()()f x f x f x +>成立,故D 正确.故选:ACD.例11.(2023·全国·高三专题练习)如图,点D 位于以AB 为直径的半圆上(含端点A ,B ),ABC 是边长为2的等边三角形,则AD CB ⋅的取值可能是( )A .1-B .0C .1D .4【答案】BC【分析】建立坐标系,利用数量积的坐标表示求AD CB ⋅,化简求其范围,由此可得结论. 【详解】如图所示,以AB 所在直线为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则()1,0A -,()10B ,,(0,C .令()cos ,sin D θθ,其中0θπ≤≤,则()cos 1,sin AD θθ=+,(1,CB =,所以cos 12sin 16AD CB πθθθ⎛⎫⋅=++=++ ⎪⎝⎭.因为0θπ≤≤,所以7666πππθ≤+≤,所以1sin 126πθ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,所以[]2sin 10,36AD CB πθ⎛⎫⋅=++∈ ⎪⎝⎭.故选:BC.例12.(2023·全国·高三专题练习)函数()ππsin 36f x x x ⎛⎫⎛⎫=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为______.【答案】2【分析】利用三角诱导公式和恒等变换化简得到()2cos f x x =,从而求出最大值.【详解】()πππππsin cos 36362f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+--=++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭πππππcos 2sin 2sin 2cos 33362x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=++=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭故函数()f x 的最大值为2 故答案为:2【题型】四、换元法求三角函数的最值或值域例13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin cos f x x x x =,则下列结论中正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为2πB .3x π=时()f x 取得最小值C .()f x 关于3x π=对称 D .512x π=时()f x 取得最大值 【答案】D【分析】结合二倍角正弦公式和辅助角公式化简()f x ,再结合正弦函数性质判断各选项.【详解】因为()2sin cos f x x x x =,所以()sin 2f x x x =,所以()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的最小正周期22T ππ==,A 错误,2sin 22333f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-=≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,BC 错误,552sin 2212123f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 正确.故选:D.例14.(2023·全国·高三专题练习)函数()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为( ) A.1 B .1C .1D .3【答案】C【分析】利用换元法,令sin cos t x x =+,则原函数可化为21y t t =+-,再根据二次函数的性质可求得其最大值【详解】()sin cos sin 2sin cos 2sin cos f x x x x x x x x =++=++,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以[t ∈,则22(sin cos )12sin cos t x x x x =+=+,所以22sin cos 1x x t =-,所以原函数可化为21y t t =+-,[t ∈,对称轴为12t =-,所以当t =时,21y t t =+-取得最大值,所以函数的最大值为211=,即()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为1 故选:C例15.(2023·全国·高三专题练习)函数2()sin cos f x x x x =在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是( ) A .1 B .2C .32D .3【答案】C【分析】先将函数用二倍角公式进行降幂运算,得到1()sin(2)26f x x π=+-,然后再求其在区间[,]42ππ上的最大值.【详解】解:因为2()sin cos f x x x x =,所以1cos 21()2sin(2)226x f x x x π-==+-,42ππx ≤≤,52366x πππ∴≤-≤,1sin 2126x π⎛⎫∴≤-≤ ⎪⎝⎭,∴13()122max f x =+=.故选:C .例16.(2022·广东·汕头市达濠华侨中学高三阶段练习)已知函数()3sin 222f x x x =+,则下列选项正确的有( ) A .()f x 的最小正周期为πB .曲线()y f x =关于点π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称C .()f xD .曲线()y f x =关于直线π6x =对称 【答案】ACD【分析】化简()πsin 26⎛⎫=+ ⎪⎝⎭f x x .利用周期公式求出周期可判断A ;计算π3⎛⎫⎪⎝⎭f 可判断B ; 利用π1sin 216⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭x 可判断C ;计算π6f ⎛⎫⎪⎝⎭可判断D【详解】()3πsin 22sin 226f x x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭. 对于A ,()f x 的最小正周期2ππ2T ==,故A 正确;对于B ,πππ20336f ⎛⎫⎛⎫=⨯+=≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错误;对于C ,π1sin 216⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭x ,所以()max f x C 正确;对于D ,πππ2666f ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D 正确.故选:ACD.【题型】五、利用三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性求参数例17.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()cos 02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+≤ ⎪⎝⎭>,,4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,则ω的最大值为( ) A .3 B .4 C .5 D .6【答案】C【分析】根据三角函数的性质,利用整体思想,由单调区间与周期的关系,根据零点与对称轴之间的距离,表示所求参数,逐个检验取值,可得答案.【详解】由f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,即12618T ππ≥-,可得29T π≥,则ω≤9;∵4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,根据三角函数的图象可知,零点与对称轴之间距离为:()1214T k ⨯-,k ∵N *.要求ω最大,则周期最小,∵()12142k T π-⨯=,则T 221k π=-;∵ω=2k ﹣1;当9ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 94f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,易知()f x 在5,1836ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单减,在5,366ππ⎛⎫⎪⎝⎭上递增,不合题意; 当7ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=,可得()cos 74f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,易知()f x 在3,1828ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,在3,286ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,不合题意;当5ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 54f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,易知()f x 在,186ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,符合题意;故选:C .例18.(2023·全国·高三专题练习)若直线π4x =是曲线πsin (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的一条对称轴,且函数πsin()4y x ω=-在区间[0,π12]上不单调,则ω的最小值为( )A .9B .7C .11D .3【答案】C【分析】根据给定条件,求出ω的关系式,再求出函数πsin()4y x ω=-含有数0的单调区间即可判断作答.【详解】因直线π4x =是曲线πsin (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的一条对称轴,则πππ,N 442k k ωπ-=+∈,即43,N k k ω=+∈, 由πππ242x ω-≤-≤得π3π44x ωω-≤≤,则函数πsin()4y x ω=-在π3π[,]44ωω-上单调递增, 而函数πsin()4y x ω=-在区间π[0,]12上不单调,则3π412πω<,解得9ω>, 所以ω的最小值为11. 故选:C例19.(2023·江苏南京·高三阶段练习)已知函数()()πsin 026f x x ωω⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,()()π0f x f x ++=,()()()0πf f αβαβ=<<<,则( )A .()()4πf x f x =+B .()()9π0f x f x ++=C .()()12f f αββα+<-= D .()()12f f βααβ-<+=【答案】AB【分析】推导出()()2πf x f x +=,可判断AB 选项;求出2π3αβ+=,并求出()f βα-的取值范围,可判断CD 选项.【详解】对于A 选项,对任意的R x ∈,()()πf x f x +=-,则()()()2ππf x f x f x +=-+=, 所以,()()()4π2πf x f x f x +=+=,A 对;对于B 选项,()()()9ππf x f x f x +=+=-,则()()9π0f x f x ++=,B 对; 对于CD 选项,由题意可知,()f x 的最小正周期为2π,则2π12πω==,则()πsin 6f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,当()0,πx ∈时,ππ7π666x <+<, 由πππ662x <+<可得π03x <<,则函数()f x 在π0,3⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 由ππ7π266x <+<可得ππ3x <<,则函数()f x 在π,π3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,0παβ<<<,则πππ7π6666αβ<+<+<, 所以,πππ66αβ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则2π3αβ+=,所以,()2ππ5π1sin sin 3662f αβ⎛⎫+=+==⎪⎝⎭,C 错, 因为πππ7π6666αβ<+<+<,则πππ662α<+<,所以,π03α<<, 则2π2π20,33βαα⎛⎫-=-∈ ⎪⎝⎭,所以,ππ5π,666βα⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ 故()1,12f βα⎛⎤-∈ ⎥⎝⎦,则()()12f f βααβ->+=,D 错.故选:AB.【题型】六、五点法求三角函数的解析式例20.(2023·全国·高三专题练习)智能主动降噪耳机工作的原理是通过耳机两端的噪声采集器采集周围的噪声,然后通过主动降噪芯片生成与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声(如图).已知噪声的声波曲线()cos y A x ωϕ=+(其中0A >,0ω>,0πϕ≤<2)的振幅为1,周期为2π,初相位为π2,则通过主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式为( )A .sin y x =B .cos y x =C .sin y x =-D .cos y x =-【答案】A【分析】由振幅可得A 的值,由周期可得ω的值,由初相位可得ϕ的值,即可得出声波曲线的解析式,进而可得主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式.【详解】解:因为噪音的声波曲线()cos y A x ωϕ=+(其中0A >,0ω>,0πϕ≤<2)的振幅为1,则1A =, 周期为2π,则2π2π12πT ω===,初相位为π2,π2ϕ=,所以噪声的声波曲线的解析式为πcos sin 2y x x ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,所以通过主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式为sin y x =.故选:A.例21.(2022·福建省连城县第一中学高三阶段练习)函数()()sin()0,f x A x b ωϕωϕπ=++><的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()f x 的解析式为()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭B .函数()f x 的单调递增区间为5,(Z)1212k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭C .函数()f x 的图象关于点,1(Z)2k k π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭对称 D .为了得到函数()f x 的图象,只需将函数()2cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位长度,再向上平移一个单位长度 【答案】ABD【分析】由题意求出()f x 的解析式可判断A ;利用正弦函数的单调性和对称性可判断BC ;由三角函数的平移变换可判断D.【详解】对于A ,由图可知,31A b A b +=⎧⎨-+=-⎩,可得21A b =⎧⎨=⎩,由π1sin 425π1sin 122ωϕωϕ⎧⎡⎤⎛⎫⨯-+=-⎪ ⎪⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦⎨⎛⎫⎪⨯+=- ⎪⎪⎝⎭⎩,则1122ππ+2π,Z 465π7π+2π,Z126k k k k ωϕωϕ⎧-+=-∈⎪⎪⎨⎪+=∈⎪⎩,两式相减得:()122π4π2π33k k ω=+-, 所以()1223k k ω=+-∵,又因为π2π5ππ33212425ππ2π2π31243T T ωωωω⎧⎧≤≤+⎧⎪⎪≥⎪⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨⎪⎪⎪≤≥+≥⎩⎪⎪⎩⎩,所以332ω≤≤,结合∵,2ω=, 因为π5ππ412212-+=,所以πππ21223ϕϕ⨯+=⇒=, 所以()π2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故A 正确;对于B ,πππ2π22π,Z 232k x k k -+≤+≤+∈,解得:()5ππππ,Z 1212k x k k -+≤≤+∈,故B 正确; 对于C ,令π2ππ,Z 3+=+∈x k k ,解得:ππ,Z 32=+∈k x k , 函数()f x 的图象关于点()ππ,1Z 32k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭对称,所以C 不正确;对于D ,将函数π2cos 23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭向右平移π4个单位得到πππ2cos 22sin 2433⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦x x ,向上平移一个单位长度可得π2sin 213y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故D 正确.故选:ABD.例22.(2023·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(理))已知函数()sin 0,0,π()(||)f x A x A ωϕωϕ=+>><的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象上所有点的横坐标变为原来的23,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移π6个单位长度,得到函数()g x 的图象.(1)求函数()g x 的解析式;(2)若对于()()2π0,,303x g x mg x ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎢⎥∀-⎣-⎦∈≤恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)π()2sin 36g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,(2)1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)先根据函数图象求出()f x 的解析,再利用图象变换规律可求出()g x 的解析式; (2)由π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得ππ7π3,666x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦+,从而可得[]()1,2g x ∈-,然后分()0g x =,()[1,0)g x ∈-和(,])2(0g x ∈求解即可.【详解】(1)由()f x 的图象可得2A =,5πππ212122T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, 所以πT =,所以2ππω=,得2ω=,所以()()(|2sin 2π|)f x x ϕϕ=+<, 因为()f x 的图象过5,212π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以52sin 2212πϕ⎛⎫⨯+=- ⎪⎝⎭,所以5sin 16πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 所以5ππ2π,Z 62k k ϕ+=-∈,得4π2π,Z 3k k ϕ=-∈, 因为||πϕ<,所以2π3ϕ=, 所以()2π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象上所有点的横坐标变为原来的23,纵坐标不变,可得32π2π2sin 22sin 3233y x x ⎛⎫⎛⎫=⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再将所得函数图象向右平移π6个单位长度,得 π2ππ2sin 32sin 3636y x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以π()2sin 36g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)由π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得ππ7π3,666x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦+,所以π1sin 3,162x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以[]π2sin 31,26x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以[]()1,2g x ∈-,当()0g x =时,30-≤恒成立,当()[1,0)g x ∈-时,则由()()230g x mg x -⎤⎦-⎣≤⎡, 得3()()m g x g x ≤-, 因为函数3y x x=-在[1,0)-上为增函数,所以min33()12()1g x g x ⎡⎤-=--=⎢⎥-⎣⎦ 所以2m ≤,当(,])2(0g x ∈,则由()()230g x mg x -⎤⎦-⎣≤⎡, 得3()()m g x g x ≥-, 因为函数3y x x=-在(0,2]上为增函数,所以max331()2()22g x g x ⎡⎤-=-=⎢⎥⎣⎦ 所以12m ≥, 综上122m ≤≤,即实数m 的取值范围为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型】七、利用图象平移求函数的解析式或参数例23.(2023·全国·高三专题练习)要得到函数π3sin(2)3y x =+的图象,只需要将函数3cos 2y x =的图象( )A .向右平行移动π12个单位 B .向左平行移动π12个单位 C .向右平行移动π6个单位D .向左平行移动π6个单位【答案】A【分析】由三角函数的图象变换求解【详解】π3cos 23sin(2)2y x x ==+,要得到π3sin(2)3y x =+的图象,需要向右平移πππ23212-=个单位.故选:A例24.(2022·湖南省临澧县第一中学高三阶段练习)已知函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .将函数2sin 2y x =的图象向右平移π6个单位,再向上平移1个单位得到()=y f x 的图象B .函数()=y f x 在区间π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增C .函数()=y f x 的图象关于直线π12x =-对称 D .函数()=y f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称【答案】AC【分析】根据图象平移写出解析式判断A ;利用正弦函数性质,整体法判断()f x 的区间单调性判断B ,代入法判断对称性,判断C 、D. 【详解】A :根据平移过程πππ=()+1=2sin2()+1=2sin(2)+1663y g x x x ---,正确; B :π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则ππ2π2(,)333x -∈-,根据正弦函数性质()f x 在区间内不单调,错误;C :πππ()=2sin()+1=11263f ----,此时ππ2=32x --,故直线π12x =-为对称轴,正确;D :πππ()=2sin()+1=1633f -,故关于点π,16⎛⎫⎪⎝⎭对称,错误.故选:AC例25.(2022·广东·深圳中学高三阶段练习)将函数()π=2sin 3f x x ω-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图像向左平移2π3个单位,所得图像关于原点对称.若01ω<<,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为4πB .()f x 的对称中心为()2π2π+,0Z 3k k ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭C .对任意的R x ∈,都有()2π=3f x f x -⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()π=2sin +6g x x ω⎛⎫ ⎪⎝⎭与()f x【答案】AB【分析】利用平移后得函数是奇函数求出12ω=,则()f x 的最小正周期为2π=4π12,故A 正确;令()1π=πZ 23x k k -∈判断B 正确;由π=13f -⎛⎫⎪⎝⎭判断C 错误;令()=()f x g x 分析得到公,判断D 错误.【详解】将函数()π=2sin 3f x x ω-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图像向左平移2π3个单位,可得2ππ()=2sin (+)33h x x ω-⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()h x 为奇函数,则(0)0h =,即2ππ=π33k ω-,13=+,22k k Z ω∈, 因为01ω<<,所以1=0=2k ω,,则()1π=2sin 23f x x -⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2π=4π12,故A 正确;令()1π=πZ 23x k k -∈,得2π=2π+3x k ,()f x 的对称中心为()2π2π+,0Z 3k k ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭,故B 正确;π1ππ=2sin(?)=13233f --⎛⎫⎪⎝⎭,所以3x π=不是对称轴,故C 错误;令()=()f x g x ,即1π1πsin =sin +2326x x -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1π1ππ1πsin +=sin +=cos 2623223x x x --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1π1πsin =sin +=?2326x x ∴-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()π=2sin +6g x x ω⎛⎫ ⎪⎝⎭与()f x故D 错误; 故选:AB.。
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3 1
到原来的 倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是
2
3.将函数 y sin 2x 的图象向左平移 个单位, 再向上平移 1 个单位,所得图象的函数解析式是 4
4.(1)要得到函数
三角函数高考题型分类总结
一.求值
1.若 sin 4 , tan 0 ,则 cos
.
5
2. 是第三象限角, sin( ) 1 ,则 cos = 2
3.若角 的终边经过点 P(1, 2) ,则 cos =
cos(5 ) = 2
tan 2 =
4.下列各式中,值为 3 的是 2
()
(A) 2 sin15 cos15 (B) cos2 15 sin 2 15 (C) 2 sin 2 15 1 (D) sin 2 15 cos2 15
2 3
,7 6
上是增函数
B.在区间
,
2
上是减函数
C.在区间
3
,
4
上是增函数
D.在区间
3
,5 6
上是减函数
5.函数 y 2 cos2 x 的一个单调增区间是
()
A. ( , ) 44
B. (0, )
2
3 C. ( , )
44
D.
(
,
)
2
6.若函数 f(x)同时具有以下两个性质:①f(x)是偶函数,②对任意实数 x,都有 f( x )= 4
y
sin
x
的图象,只需将函数
y
cos
x
的图象向
平移 个单位
特别指导—三角函数中含参数的题型例析(自主研修)
- sin2ωx(ω > 0) 在 区 间
范围是
上是增函数,且在区间[0,π]上恰好取得一次最大值,则 ω 的取值 ()
[ 解 题 观 摩 ] f(x) = 2sin ωx·cos2
- sin2ωx = sin
ωx
sin2ωx=sin ωx,因为 f(x)在
上是增函数,ω
>0,所以-25πω≤ωx≤56πω,所以-25πω≥-π2,56πω≤π2,所以 0<ω≤35.当 ωx
题型(一) ω的取值范围与单调性相结合 如果解析式中含有参数,要求根据函数单调性求参数的取值范围,通常先求 出单调区间,然后利用集合间的关系求解;或转化为使得某个等式或不等式恒 (可以)成立,通过分离参数,求出解析式的范围或最值,进而求出参数的范围.
[例 1] 已知 ω>0,函数 f(x)=sinωx+π4在π2,π上单调递减,则 ω 的取
题型(四) ω 的取值范围与三角函数的零点相结合
[例 4] 已知函数 f(x)=sin ωx- 3cos ωx(ω>0),若方程 f(x)=-1 在(0,π)
上有且只有 4 个实数根,则实数 ω 的取值范围为
()
A.163,72
B.72,265
C.265,121
D.121,367
[解题观摩] 因为 f(x)=sin ωx- 3cos ωx=2sinωx-π3, 作出函数 y=f(x)的大致图象与直线 y=-1,如图所示.
令 2sinωx-π3=-1,得 ωx-π3=-π6+2kπ 或 ωx-π3=76π+2kπ,k∈Z , 所以 x=6πω+2ωkπ或 x=23ωπ+2ωkπ,k∈Z .
设直线 y=-1 与曲线 y=f(x)在(0,+∞)上从左到右的第 4 个交点为 A,第 5 个交点为 B,
三角函数的w参数题型归类分析(学生版)
原点,若ΔOAB 为锐角三角形,则ω的取值范围为【1】已知函数f (x )=sin ωx (ω>0),点A ,B 分别为f (x )图像在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点,O 1三角函数的性质与w 三角函数的w 参数题型归类分析的范围为坐标()A.0,3π2B.π2,3π2C.0,π2D.π2,+∞-1,⋅OB >0,AB ⋅AO∙BO4)(ω>0)的图象在[0,【2 】函数f (x )=sin (ωx +ππ4]内有且仅有一条对称轴,则实数ω的取值范围是()A.(1,5)B.(1,+∞)C.[1,5)D.[1,+∞)【解析】:当x =π4时,wx +π4=π4w +π4,当x =0,wx +π4=π4因为在0,π4 只有一条对称轴,可知π2≤π4w +π4<3π2,解得w ∈1,5 ,故选C .2),使得曲线y =cos ωx -π3【 3 】若存在唯一的实数t ∈(0,π(ω>0)关于点(t ,0)对称,则ω的取值范围是()A.[53,113]B.(53,113]C.(43,103]D.[43,103]【解析】:由题意,因为t ∈(0,π2),所以ωt -π3∈-π3,ωπ2-π3,因为存在唯一的实数t ∈(0,π2),使得曲线y =cos ωx -π3(ω>0)关于点(t ,0)对称,则π2<ωπ2-π3≤3π2,解得53<ω≤113,故选B .2【4】(★★★★☆)已知函数f (x )=sin (ωx +φ) ω>0,|φ|≤π,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为f (x )的对称轴,且∀x ∈11π36,17π36,|f (x )|<1,则ω的最大值为()A.5B.4C.3D.2【解析】:因为x =-π4为f (x )的零点,所以ωx +φ=k 1π,(k 1∈Z ),∴-π4ω+φ=k 1π,(1),因为x=π4为y=f(x)图象的对称轴,所以ωx+φ=k2π+π2,(k2∈Z),∴π4ω+φ=k2π+π2,(2)(1)+(2)得2φ=(k1+k2)π+π2,∴φ=(k1+k2)π2+π4,因为|φ|≤π2,∴φ=±π4.(2)-(1)得π2ω=(k2-k1)π+π2,∴ω=2(k2-k1)+1=2n+1(n∈Z),当ω=5时,如果f(x)=sin(5x+π4),令5x+π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=15kπ+120π,当k=2时,x=9π20∈(1136π,1736π),与已知不符.如果f(x)=sin(5x-π4),令5x-π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=15kπ+320π,当k=1时,x=7π20∈(1136π,1736π),与已知不符.如果ω=3,如果f(x)=sin(3x+π4),令3x+π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=13kπ+112π,当k=1时,x=5π12∈(1136π,1736π),与已知不符.如果f(x)=sin(3x-π4),令3x-π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=13kπ+14π∉(1136π,1736π),与已知相符.故选:C若函数f(x)=wx-π32单调性与w的范围sin w>0在区间π,3π2上为单调递减函数(1)从周期上:T2≥3π2-π.这样可以缩小w的范围.(2)再从单调性上去解.有两种思路.一种是换元,一种不换元直接用x算.本质是一样的.3)(ω>0),若函数f(x)在区间(π,【1】已知函数f(x)=sin(ωx-π3π2)上为单调递减函数,则实数ω的取值范围是()A.[23,119]B.[56,119]C.[23,34]D.[23,56]【解析】:因为π<x<3π2,所以ωπ-π3<ωx-π3<3ωπ2-π3,由正弦函数的单调性可得{ωπ-π3≥π2+2kπ3ωπ2-π3≤3π2+2kπ,解得:56+2k≤w≤119+43k,k=0时,所以56≤ω≤119,应选答案B。
三角函数专题三角函数中ω的取值范围问题(6大题型)(原卷版)
三角函数专题:三角函数中ω的取值范围问题一、求ω取值范围的常用解题思路 1、依托于三角函数的周期性因为f(x)=Asin(ωx +φ)的最小正周期是T =2π|ω|,所以ω=2πT,也就是说只要确定了周期T ,就可以确定ω的取值. 2、利用三角函数的对称性(1)三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为T2,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为T4,也就是说,我们可以根据三角函数的对称性来研究其周期性,进而可以研究ω的取值。
(2)三角函数的对称轴比经过图象的最高点或最低点,函数的对称中心就是其图象与x 轴的交点(零点),也就是说我们可以利用函数的最值、零点之间的“差距”来确定其周期,进而可以确定ω的取值.3、结合三角函数的单调性函数f (x )=Asin(ωx +φ)的每一“完整”单调区间的长度(即两相邻对称轴的间距)恰好等于T 2,据此可用来求ω的值或范围。
反之,从函数变换的角度来看ω的大小变化决定了函数图象的横向伸缩,要使函数f (x )=Asin(ωx +φ)在指定区间上具有单调性,我们忘完可以通过调整周期长度来实现,犹如通过弹簧的伸缩来抬举三角函数在区间上的单调性和最值等。
二、已知函数y =Asin(ωx +φ)在给定区间上的单调性,求ω的取值范围已知函数y =Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0),在[x 1,x 2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围 第一步:根据题意可知区间[x 1,x 2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x 2−x 1≤12T =πω,求得0<ω≤πx2−x 1.第二步:以单调递增为例,利用[ωx 1+φ,ωx 2+φ]⊆[−π2+2kπ,π2+2kπ],解得ω的范围; 第三步:结合第一步求出的ω的范围对k 进行赋值,从而求出ω(不含参数)的取值范围. 三、结合图象平移求ω的取值范围 1、平移后与原图象重合思路1:平移长度即为原函数周期的整倍数;思路2:平移前的函数()f x =平移后的函数()g x .2、平移后与新图象重合:平移后的函数()f x =新的函数()g x .3、平移后的函数与原图象关于y 轴对称:平移后的函数为偶函数;4、平移后的函数与原函数关于x 轴对称:平移前的函数()f x =平移后的函数()g x ;5、平移后过定点:将定点坐标代入平移后的函数中。
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三角函数的参数题型归纳
题型一 ω的取值范围与单调性相关
例1 已知函数()sin()(0)3
f x x π
ωω=->,若函数()f x 在区间3(,
)2
π
π上为单调递减函数,则实数ω的取值范围是( )
A .211[,]39
B .511[,]69
C .23[,]34
D .25[,]36
变式1、若()cos sin f x x x =-在,22m m ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
上是减函数,则m 的最大值是( ) A .
8
π
B .
4
π
C .
2
π
D .
38
π
2、若函数ω(ω)=1
2(cos ω+sin ω)(cos ω−sin ω−4ω)+(4ω−3)ω在[0,ω
2]上单调递增,则实
数ω的取值范围为( ) A.ω≥32 B.3
2<ω<3
C.ω≥1
D.1<ω<3
-
3、若函数
2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++> ⎪⎝⎭
在2,23ππ⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.
题型二 ω的取值范围与三角函数的最值
例2 函数ω(ω)=ωωωω(ωω+ω
ω)(ω>ω),当ω∈[ω,ω]上恰好取得5个最大值,则ω的取值范围为( )
A.[
ωωω
,ωωωω) B.[
ωωωω
,ωωω
ω) C.[
ωωωω
,ωωω
ω) D.[
ωωωω
,ωωω
ω)
变式 1、若函数ω(ω)=ωωωωωω⋅ωωωω (
ωωω+ω
ω
)+ωωωωωω−ω (ω>ω)在[−
ωω,ω
ω
]内有且仅有一个最大值,则ω的取值范围是( ) A .[ω
ω,ω) B .[ω,ω) C .[ω,ωω) D .(ω,ωω
]
2、已知函数ω(ω)=ωωω(ωω+ωω)(ω>ω),ω(ωω)=ω(ωω),且ω(ω)在区间(ωω,ω
ω)上有最小值,
无最大值,则ω的值为( )
,
A .ω
ω B .
ωωω C .ωωω D .ω
ω
3、已知函数ω(ω)=ωωω(ωω+πω
)+ωωωωω(ω>ω)在[ω,π]上的值域为[ω
ω,√ω],实数ω的取值范围为 A.[ωω,ω
ω]
B.[ωω,ω
ω]
C.[ω
ω,+∞]
D.[ωω,ω
ω]
4、已知函数()2sin f x x ω=(0)>ω在区间2,33ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
上是增函数,其在区间[0,]π上恰好取得一次最大值2,则ω的取值范围是( )
A .13,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦
B .15,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭
C .35,42⎡⎫
⎪⎢⎣⎭
D .5,32
⎡⎫⎪⎢⎣⎭
题型三 三角函数的零点与ω的取值范围
例3、已知1sin ,sin ,sin ,,222a
x x b x ωωω⎛⎫⎛⎫
== ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭其中0ω>,若函数()12f x a b =⋅-在区间(),2ππ内
没有零点,则ω的取值范围是( )
A .10,8⎛⎤ ⎥⎝⎦
B .50,8⎛⎤
⎥⎝⎦
C .][150,,188⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦
D .][1150,,848⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦ 、
变式1、已知函数()2sin()(06,)2f x x π
ωϕωϕ=+<<<
的图象经过点(,2)6
π和2(,2)3π
-.若函数
()()g x f x m =-在区间[,0]2
π
-
上有唯一零点,则实数m 的取值范围是( )
A .(1,1]-
B .11{1}(,]22--
C .1
(,1]2
- D .{2}(1,1]--
2、定义在[0,]π的函数sin()(0)6y x π
ωω=-
>有零点,值域1
[,)2
M ⊆-+∞,则ω的取值范围是 A .14[,]23 B .4[,2]3 C .14[,]63
D .1
[,2]6
3、函数
()=sin 3f x x πω⎛
⎫- ⎪⎝
⎭在区间[]0,2π上至少存在5个不同的零点,正整数ω的最小值为()
A .2
B .3
C .4
D .5
4、将函数sin y x =的图像向左平移
6
π
个单位长度,再将每个点的横坐标变为原来的
1
(0)ωω
>倍,
得()y f x =的图象,若()y f x =在区间0,
2π⎛⎫
⎪⎝⎭
上有且仅有一个零点,则ω的范围为( ) A .33,115⎡⎫⎪⎢
⎣⎭
B .511,33⎛⎤ ⎥⎝⎦
C .(1,2]
D .35,53⎛⎫
⎪⎝⎭
#
题型
4 极值点与ω的范围
例4若函数()sin 2f x x =在区间()12,x x 内恰有两个极值点,且
()()121f x f x +=,则12
x x -的取值
范围为( )
A .,2ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦
B .5,24ππ⎛⎤
⎥⎝⎦
C .3,4ππ⎛⎤
⎥⎝⎦ D .35,44ππ⎛⎤
⎥⎝⎦
变式1、若关于x 的方程2
(sin cos )
cos2x x x m ++=在区间
[)0,π上有两个根1x ,2x ,
且124
x x π
-≥,
则实数m 的取值范围是( )
A .
[)0,2 B .[]0,2 C .1⎡⎤⎣⎦ D .)
1⎡⎣
2、已知函数
()sin (0)f x x ωω=>在区间π3π
(,
)22
上至少有2个不同的极小值点,则ω的取值范围是____.
五.三角函数的性质与w 的范围
例5 已知函数()sin (0)f x x ωω=>,点
A ,
B 分别为()f x 图像在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最
低点,O 为坐标原点,若OAB ∆为锐角三角形,则ω的取值范围为( )
、
A .0,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
B .,22π⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭
C .0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭
D .,2π⎛⎫
+∞ ⎪⎝⎭
1、函数ω(ω)=ωωω(ωω+ω
ω)(ω>ω)图象在[ω,ω
ω]内有且仅有一条对称轴,实数ω的取值范围是( )
A .(ω,ω)
B .(ω,+∞)
C .[ω,ω)
D .[ω,+∞)
2、若存在唯一的实数(0,)2t π
∈,使得曲线cos (0)3y x πωω⎛
⎫
=-> ⎪⎝
⎭
关于点)0,(t 对称,则ω的取值范围是( )
A .511[,]33
B .511(,]33
C .410
(,]33
D .410[,]33
3、已知函数ω(ω)=ωωω(ωω+ω)(ω>ω,|ω|⩽ω
ω),ω=−ω
ω为ω(ω)的零点,
ω=ω
ω为ω=ω(ω)图象的对称轴,且∀ω∈(
ωωωωω
,ωωω
ωω),|ω(ω)|<ω,则ω的最大值为( )。