专题04 解三角形-高中数学多选题精练精析【2019原创资源大赛】

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高考数学三角函数与解三角形多选题练习题含答案

高考数学三角函数与解三角形多选题练习题含答案

高考数学三角函数与解三角形多选题练习题含答案一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,下列命题正确的是( )A .若::4:5:6a b c =,ABC 的最大内角是最小内角的2倍B .若cos cos a B b A c -=,则ABC 一定为直角三角形 C .若4,5,6a b c ===,则ABCD .若()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=,则ABC 一定是等边三角形 【答案】ABD 【分析】对于A 选项,求得2A C =,由此确定选项正确.对于B 选项,求得2A π=,由此确定选项正确.对于C 选项,利用正弦定理求得ABC 外接圆半径,由此确定选项错误.对于D 选项,证得()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,得到A B C ==,确定选项正确. 【详解】对于A 选项,A 角最小,C 角最大.由余弦定理得253616453cos 0256604A +-===>⨯⨯,16253651cos 0245408C +-===>⨯⨯,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,cos2cos A C =.0,022A C ππ<<<<,则02A π<<,所以2A C =,所以A 选项正确.对于B 选项,cos cos a B b A c -=,由正弦定理得sin cos sin cos sin A B B A C -=,()sin cos cos sin sin sin cos cos sin A B A B A B A B A B -=+=+,cos sin 0=A B ,由于0,0A B ππ<<<<,所以2A π=,故B 选项正确.对于C 选项,16253651cos 245408C +-===⨯⨯,0C π<<,sin C ==, 设三角形ABC 外接圆半径为R,则2sin 2sin c cR R C C=⇒===,故C 选项错误.对于D 选项,0,0,A B A B ππππ<<-<-<-<-<,故()1cos 1A B -<-≤,同理可得()()1cos 1,1cos 1B C C A -<-≤-<-≤, 要使()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=, 则需()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,所以0,0,0A B B C C A -=-=-=,所以A B C ==,所以D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】利用正弦定理可求得三角形外接圆的半径R ,要注意公式是2sin aR A=,而不是sin aR A =.2.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,有以下四个命题中正确的是( ) A .22S a bc +的最大值为12B .当2a =,sin 2sin BC =时,ABC 不可能是直角三角形 C .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,ABC的周长为2+D .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,若O 为ABC 的内心,则AOB的面积为13- 【答案】ACD 【分析】利用三角形面积公式,余弦定理基本不等式,以及三角换元,数形结合等即可判断选项A ;利用勾股定理的逆定理即可判断选项B ;利用正弦定理和三角恒等变换公式即可判断选项C ;由已知条件可得ABC 是直角三角形,从而可以求出其内切圆的半径,即可得AOB 的面积即可判断选项D. 【详解】 对于选项A :2221sin 1sin 222cos 2222cos bc AS A b c a bc b c bc A bc Ac b==⨯++-+++- 1sin 4cos 2A A ≤-⨯-(当且仅当b c =时取等号).令sin A y =,cos A x =,故21242S ya bc x ≤-⨯+-, 因为221x y +=,且0y >,故可得点(),x y 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yz x =-上,表示圆弧上一点到点()2,0A 点的斜率, 数形结合可知,当且仅当目标函数过点13,22H ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,即60A =时,取得最小值3- 故可得32yz x ⎡⎫=∈⎪⎢⎪-⎣⎭, 又21242S yx bc x ≤-⨯+-,故可得213324312S a bc ⎛≤-⨯-= +⎝⎭, 当且仅当60A =,b c =,即三角形为等边三角形时,取得最大值,故选项A 正确; 对于选项B :因为sin 2sin B C =,所以由正弦定理得2b c =,若b 是直角三角形的斜边,则有222a c b +=,即2244c c +=,得33c =,故选项B 错误; 对于选项C ,由2A C =,可得π3B C =-,由sin 2sin B C =得2b c =,由正弦定理得,sin sin b c B C=,即()2sin π3sin c c C C =-, 所以sin32sin C C =,化简得2sin cos 22cos sin 2sin C C C C C +=, 因为sin 0C ≠,所以化简得23cos 4C =, 因为2b c =,所以B C >,所以3cos 2C =,则1sin 2C =,所以sin 2sin 1B C ==,所以π2B =,π6C =,π3A =,因为2a =,所以23c =,33b =,所以ABC 的周长为223+,故选项C 正确; 对于选项D ,由C 可知,ABC 为直角三角形,且π2B =,π6C =,π3A =,33c =,33b =,所以ABC 的内切圆半径为123433212r ⎛=+= ⎝⎭,所以ABC的面积为11122cr ⎛== ⎝⎭所以选项D 正确, 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是正余弦定理以及面积公式,对于A 利用面积公式和余弦定理,结合不等式得21sin 1sin 224cos 222cos S A Ab c a bc A A c b=⨯≤-⨯+-++-,再利用三角换元、数形结合即可得证,综合性较强,属于难题.3.中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S =S 为三角形的面积,a 、b 、c 为三角形的三边).现有ABC满足sin :sin :sin 2:A B C =,且ABC的面积ABC S =△,则下列结论正确的是( )A .ABC的周长为10+B .ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列C .ABCD .ABC 的中线CD的长为【答案】AB 【分析】本题首先可根据sin :sin :sin 2:A B C =得出::2:3:a b c =ABCS =△以及S =A 正确,然后根据余弦定理求出1cos 2C =,则π3C =,2A B C +=,B 正确,再然后根据2sin c R C =即可判断出C错误,最后根据余弦定理求出cos 14B =,再根据cos 14B =求出CD 长,D 错误. 【详解】A 项:设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,因为sin :sin :sin 2:A B C =,所以由正弦定理可得::2:a b c =设2a t =,3b t =,()70c t t =>, 因为63ABCS =△,所以2222221749637442t t t t t ⎡⎤⎛⎫+-=⨯-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,解得2t =,则4a =,6b =,27c =, 故ABC 的周长为1027+,A 正确;B 项:因为2221636281cos 22462a b c C ab +-+-===⨯⨯,所以π3C =,π2ππ233A B C +=-==, 故ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列,B 正确; C 项:因为π3C =,所以3sin 2C =, 由正弦定理得274212sin 33c R C ===,2213R =,C 错误; D 项:由余弦定理得2227cos 22427a c b B ac +-===⨯⨯, 在BCD △中4BC =,7BD =,由余弦定理得27cos 247B ==⨯⨯,解得19CD =,D 错误, 故选:AB. 【点睛】本题考查解三角形相关问题的求解,考查的公式有2sin c R C =、222cos 2a c b B ac+-=,考查正弦定理边角互换的灵活应用,考查根据等差中项的性质证明数列是等差数列,考查计算能力,考查转化与化归思想,是难题.4.如图,ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a b =,且()3cos cos 2sin a C c A b B +=,D 是ABC 外一点,1DC =,3DA =,则下列说法正确的是( )A .ABC 是等边三角形B .若AC =A ,B ,C ,D 四点共圆C .四边形ABCD 面积最大值为32+D .四边形ABCD 3 【答案】AC 【分析】利用三角函数恒等变换化简已知等式可求sin B ,再利用a b =,可知ABC 为等边三角形,从而判断A ;利用四点A ,B ,C ,D 共圆,四边形对角互补,从而判断B ;设AC x =,0x >,在ADC 中,由余弦定理可得2106cos x D =-,利用三角形的面积公式,三角函数恒等变换的,可求ABCD S 四边形,利用正弦函数的性质,求出最值,判断CD .【详解】由正弦定理2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===,(sin cos sin cos )2sin sin A C C A B B +=⋅,2sin ,sin 2B B =∴=, a b =,B 是等腰ABC 的底角,(0,)2B π∴∈,,3B ABC π∴=∴△是等边三角形,A 正确;B 不正确:若,,,A BCD 四点共圆,则四边形对角互补, 由A 正确知21,cos 32D D π∠==-,但由于1,3,DC DA AC ===2222221311cos 221332DC DA AC D DA DC +-+-===-≠-⋅⋅⨯⨯,∴B 不正确. C 正确,D 不正确:设D θ∠=,则2222cos 106cos AC DC DA DC DA θθ=+-⋅⋅=-,(106cos )cos 422ABC S θθ∴=⋅-=-△, 3sin 2ADC S θ=△,3sin 2ABCADCABCD S SSθθ∴=+=-+四边形13(sin cos 2θθ=⋅-+,3sin()3πθ=-+(0,),sin()(32πθπθ∈∴-∈-,3ABCD S <≤+四边形,∴C 正确,D 不正确; 故选:AC.. 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角函数恒等变换,正弦函数的图象和性质在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题.5.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且::4:5:6a b c =,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC 是钝角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC外接圆半径为7【答案】ACD 【分析】由正弦定理可判断A ;由余弦定理可判断B ;由余弦定理和二倍角公式可判断C ;由正弦定理可判断D. 【详解】解:由::4:5:6a b c =,可设4a x =,5b x =,6c x =,()0x >, 根据正弦定理可知sin :sin :sin 4:5:6A B C =,选项A 描述准确;由c 为最大边,可得2222221625361cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⋅⋅,即C 为锐角,选项B 描述不准确;2222222536163cos 22564b c a x x x A bc x x +-+-===⋅⋅,291cos 22cos 121cos 168A A C =-=⨯-==, 由2A ,C ()0,π∈,可得2A C =,选项C 描述准确;若6c =,可得2sin 7c R C===,ABC ,选项D 描述准确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理,二倍角公式,考查化简运算能力,属于中档题.6.函数()sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()y f x =的图象可由函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位得到 B .函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称C .函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D .函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数 【答案】BCD 【分析】对四个选项,一一验证:对于选项A ,利用三角函数相位变化即可;对于选项B ,利用正弦函数的对称轴经过最高(低)点判断; 对于选项C ,利用正弦函数的对称中心直接判断; 对于选项D ,利用复合函数的单调性“同增异减”判断; 【详解】由题意,对于选项A ,函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位可得到()sin 2sin 2cos 242f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项A 错误;对于选项B ,sin 21884f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取到了最大值,所以函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称,所以选项B 正确;对于选项C ,08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称,所以选项C 正确;对于选项D ,函数2yx 在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,08x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,2442x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,,单调递增,所以函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,所以选项D 正确. 故选:BCD. 【点睛】(1)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题;(2)求单调区间,最后的结论务必写成区间形式,不能写成集合或不等式.7.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.8.已知函数()()tan (0)6ωωπ=->f x x ,则下列说法正确的是( ) A .若()f x 的最小正周期是2π,则12ω=B .当1ω=时,()f x 的对称中心的坐标为()π0()6π+∈Z k k , C .当2ω=时,π2π()()125-<f f D .若()f x 在区间()π3π,上单调递增,则203ω<≤ 【答案】AD 【分析】根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案. 【详解】解:对于A 选项,当()f x 的最小正周期是2π,即:2T ππω==,则12ω=,故A 选项正确;对于B 选项,当1ω=时,()()tan 6f x x π=-,所以令,62k x k Z ππ-=∈,解得:,62k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心的坐标为()0()62k k ππ+∈Z ,,故B 选项错误; 对于C 选项,当2ω=时,()()tan 26f x x π=-,()()()()ππ10tan 2tan tan 12126330f πππ⎡⎤-=⨯--=-=-⎢⎥⎣⎦,()()()2π2π1911tan 2tan tan 5563030f πππ=⨯-==-,由于tan y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故()()π2π125f f ->,故C 选项错误;对于D 选项,令,262k x k k Z ππππωπ-+<-<+∈,解得:233k k x ππππωωωω-+<<+ 所以函数的单调递增区间为:2,,33k k k Z ππππωωωω⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭,因为()f x 在区间()π3π,上单调递增,所以33,23k k Z k πππωωπππωω⎧-+≤⎪⎪∈⎨⎪+≥⎪⎩,解得:213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,另一方面,233T ππππω=≥-=,32ω≤,所以2332k +≤,即56k ≤,又因为0>ω,所以0k =,故203ω<≤,故D 选项正确. 故选:AD【点睛】 本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D 选项的解决先需根据正切函数单调性得213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,再结合233T ππππω=≥-=和0>ω得0k =,进而得答案.二、数列多选题9.设{}n a 是无穷数列,若存在正整数()2k k ≥,使得对任意n *∈N ,均有n k n a a +>,则称{}n a 是“间隔递增数列”,k 是{}n a 的“间隔数”,下列说法正确的是( )A .公比大于1的等比数列一定是“间隔递增数列”B .若()21nn a n =+-,则{}n a 是“间隔递增数列” C .若(),2n r a n r r n*=+∈≥N ,则{}n a 是“间隔递增数列”且“间隔数”的最小值为r D .已知22021n a n tn =++,若{}n a 是“间隔递增数列”且“间隔数”的最小值为3,则54t -<≤-【答案】BCD【分析】利用新定义,逐项验证是否存在正整数()2k k ≥,使得0n k n a a +->,即可判断正误.【详解】选项A 中,设等比数列{}n a 的公比是()1q q >,则()1111111n k n n n k k n a a a a q q q a q +---+=-=--,其中1k q >,即()110n k q q -->,若10a <,则0n k n a a +-<,即n k n a a +<,不符合定义,故A 错误;选项B 中,()()()()()21212111n kn n k n k n a a n k n k ++⎡⎤⎡⎤⎡⎤++--+-=+---⎣⎦-=⎣⎦⎣⎦, 当n 是奇数时,()211k n k n a a k +=---+,则存在1k 时,0n k n a a +->成立,即对任意n *∈N ,均有n k n a a +>,符合定义;当n 是偶数时,()211k n k n a a k +-=+--,则存在2k ≥时,0n k n a a +->成立,即对任意n *∈N ,均有n k n a a +>,符合定义.综上,存在2k ≥时,对任意n *∈N ,均有n k n a a +>,符合定义,故B 正确;选项C 中,()()1n k n r r kr r a a n k n k k n k n n k n n k n +⎡⎤-⎛⎫⎛⎫++-+=+=-⎢⎥ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎢⎣-⎦=⎥()2n kn r k n k n +-=⋅+,令2()f n n kn r =+-,开口向上,对称轴02k -<,故2()f n n kn r =+-在n *∈N 时单调递增,令最小值(1)10f k r =+->,得1k r >-,又k *∈N ,2k ≥,,2r r *∈≥N ,故存在k r ≥时,0n k n a a +->成立,即对任意n *∈N ,均有n k n a a +>,符合定义,“间隔数”的最小值为r ,故C 正确;选项D 中,因为22021n a n tn =++,是“间隔递增数列”,则()()()2222021202012n k n a a n k t n k kn k t n n k t +⎡⎤-=-=++>⎣++++⎦++,即20k n t ++>,对任意n *∈N 成立,设()2g n k n t =++,显然在n *∈N 上()g n 递增,故要使()20g n k n t =++>,只需(1)20g k t =++>成立,即2t k --<.又“间隔数”的最小值为3,故存在3k ≥,使2t k --<成立,且存在k 2≤,使2t k --≥成立,故23t --<且22t --≥,故54t -<≤-,故D 正确.故选:BCD.【点睛】本题的解题关键在于读懂题中“间隔递增数列”的定义,判断是否存在正整数()2k k ≥,使0n k n a a +->对于任意的n *∈N 恒成立,逐项突破难点即可.10.(多选)设数列{}n a 是等差数列,公差为d ,n S 是其前n 项和,10a >且69S S =,则( )A .0d >B .80a =C .7S 或8S 为n S 的最大值D .56S S >【答案】BC【分析】根据69S S =得到80a =,再根据10a >得到0d <,可得数列{}n a 是单调递减的等差数列,所以7S 或8S 为n S 的最大值,根据6560S S a -=>得65S S >,故BC 正确.【详解】由69S S =得,960S S -=,即7890a a a ++=,又7982a a a +=, 830a ∴=,80a ∴=,∴B 正确; 由8170a a d =+=,得17a d =-,又10a >,0d ∴<, ∴数列{}n a 是单调递减的等差数列, ()()0,70,9n n a n N n a n N n **⎧>∈≤⎪∴⎨<∈≥⎪⎩, 7S ∴或8S 为n S 的最大值,∴A 错误,C 正确; 6560S S a -=>,65S S ∴>,所以D 错误. 故选:BC .【点睛】关键点点睛:根据等差中项推出80a =,进而推出0d <是解题关键.。

2019年高考数学文真题分项解析:专题04 三角函数与解三角形

2019年高考数学文真题分项解析:专题04 三角函数与解三角形

第四章 三角函数与三角形1.【2019高考新课标Ⅰ,文7】tan255°= A. -2-3 B. -2+3C. 2-3D. 2+3【答案】D 【解析】 【分析】本题首先应用诱导公式,将问题转化成锐角三角函数的计算,进一步应用两角和的正切公式计算求解.题目较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查. 【详解】详解:000000tan 255tan(18075)tan 75tan(4530)=+==+=00031tan 45tan 3032 3.1tan 45tan 30313++==+--【点睛】三角函数的诱导公式、两角和与差的三角函数、特殊角的三角函数值、运算求解能力.2.【2019高考新课标Ⅰ,文11】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则b c =A. 6B. 5C. 4D. 3【答案】A 【解析】 【分析】利用余弦定理推论得出a ,b ,c 关系,在结合正弦定理边角互换列出方程,解出结果. 【详解】详解:由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得22222141313cos ,,,464224242b c a c c c b A bc bc b c +---==∴=-∴=∴=⨯=,故选A . 【点睛】本题考查正弦定理及余弦定理推论的应用.3.【2019高考新课标Ⅱ,文8】若x 1=4π,x 2=34π是函数f (x )=sin x ω(ω>0)两个相邻的极值点,则ω=A. 2B.32C. 1D.12【答案】A 【解析】 【分析】从极值点可得函数的周期,结合周期公式可得ω. 【详解】由题意知,()sin f x x ω=的周期232()44T ωπππ==-=π,得2ω=.故选A . 【点睛】本题考查三角函数的极值、最值和周期,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用方程思想解题.4.【2019高考新课标Ⅱ,文11】已知a ∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sinα= A. 15B.55 C.33D.255【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式得到正余弦关系,利用角范围及正余弦平方和为1关系得出答案. 【详解】2sin 2cos21α=α+Q ,24sin cos 2cos .0,,cos 02π⎛⎫∴α⋅α=αα∈∴α> ⎪⎝⎭Q . sin 0,2sin cos α>∴α=α,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5∴α=α=,又sin 0α>,5sin 5α∴=,故选B . 【点睛】本题为三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查,中等难度,判断正余弦正负,运算准确性是关键,题目不难,需细心,解决三角函数问题,研究角的范围后得出三角函数值的正负,很关键,切记不能凭感觉.5.【2019高考新课标Ⅲ,文5】函数()2sin sin2f x x x =-在[]0,2π的零点个数为( ) A. 2 B. 3C. 4D. 5【答案】B 【解析】 【分析】令()0f x =,得sin 0x =或cos 1x =,再根据x 的取值范围可求得零点.【详解】由()2sin sin 22sin 2sin cos 2sin (1cos )0f x x x x x x x x =-=-=-=, 得sin 0x =或cos 1x =,[]0,2x π∈Q ,02x ππ∴=、或.()f x ∴在[]0,2π的零点个数是3,故选B .【点睛】本题考查在一定范围内的函数的零点个数,渗透了直观想象和数学运算素养.采取特殊值法,利用数形结合和方程思想解题.6.【2019高考北京卷,文6】设函数f (x )=cos x +b sin x (b 为常数),则“b =0”是“f (x )为偶函数”的 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】根据定义域为R 的函数()f x 为偶函数等价于()=()f x f x -进行判断. 【详解】0b = 时,()cos sin cos f x x b x x =+=, ()f x 为偶函数; ()f x 为偶函数时,()=()f x f x -对任意的x 恒成立,()cos()sin()cos sin f x x b x x b x -=-+-=-cos sin cos sin x b x x b x +=- ,得0bsinx =对任意的x 恒成立,从而0b =.从而“0b =”是“()f x 为偶函数”的充分必要条件,故选C.【点睛】本题较易,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.7.【2019高考北京卷,文8】如图,A ,B 是半径为2的圆周上的定点,P 为圆周上的动点,APB ∠是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为A. 4β+4cos βB. 4β+4sin βC. 2β+2cos βD. 2β+2sin β【答案】B 【解析】 【分析】由题意首先确定面积最大时点P 的位置,然后结合扇形面积公式和三角形面积公式可得最大的面积值. 【详解】观察图象可知,当P 为弧AB 的中点时,阴影部分的面积S 取最大值,此时∠BOP =∠AOP =π-β, 面积S 的最大值为2222βππ⨯⨯+S △POB + S △POA =4β+1||sin()2OP OB πβ-‖1||sin()2OP OA πβ+-‖ 42sin 2sin 44sin βββββ=++=+⋅.故选:B .【点睛】本题主要考查阅读理解能力、数学应用意识、数形结合思想及数学式子变形和运算求解能力,有一定的难度.关键观察分析区域面积最大时的状态,并将面积用边角等表示.8.【2019高考天津卷,文7】已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><是奇函数,将()y f x =的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且24g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A. 2- B. 2-C.2 D. 2【答案】C 【解析】 【分析】只需根据函数性质逐步得出,,A ωϕ值即可。

高中数学三角函数与解三角形多选题知识点及练习题及解析

高中数学三角函数与解三角形多选题知识点及练习题及解析

高中数学三角函数与解三角形多选题知识点及练习题及解析一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.2.已知函数()()cos 2f x A x b ϕ=++(0A >,0ϕπ<<)的部分图像如图所示,则( )A .2A =B .点7,112π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图像的一个对称中心 C .6π=ϕ D .直线3x π=是()f x 图像的一条对称轴【答案】ABD 【分析】由图知函数最大值为3,最小值为1-,且函数图像与y 轴的交点为()0,2,进而待定系数得()2cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再整体换元讨论B,D 选项即可.【详解】因为0A >,所以31A b A b +=⎧⎨-+=-⎩,解得21A b =⎧⎨=⎩,故A 正确;()02cos 12f ϕ=+=,则1cos 2ϕ=.又0ϕπ<<,所以3πϕ=,故C 错误;()2cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,令23x k ππ+=,k ∈Z ,解得62πk πx =-+,k ∈Z , 所以()f x 图像的对称轴方程为62πk πx =-+, 令1k =,则3x π=,D 正确;令232x k πππ+=+,k ∈Z ,解得122k x ππ=+,k ∈Z , 令1k =,则712x π=且7112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故B 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查三角函数图像求解析式,三角函数的对称轴,对称中心等,考查运算求解能力,是中档题.解题的过程中,需要注意形如()()sin 0y A x B A ωϕ=++>,()()cos 0y A x B A ωϕ=++>,max min ,y A B y A B =+=-+,ϕ的求解通常采用待定系数法求解.3.已知函数()2sin()05,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭,且对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数,则下列说法正确的是( ) A .函数()f x 的图象关于原点对称 B .函数()f x 的最小正周期为π C .函数()f x 的图象关于直线2x π=对称D .函数()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】BD 【分析】由()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立可得212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即()122k k ωππϕπ+=+∈Z ,由3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数可得()3k k ωπϕπ''+=∈Z ,即可求出2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再根据正弦函数的性质分别判断即可. 【详解】因为对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,所以2sin 21212f πωπϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即sin 112ωπϕ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,得()122k k ωππϕπ+=+∈Z ①. 2sin 2sin 333f x x x ππωπωϕωϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,所以()3k k ωπϕπ''+=∈Z ②.由①②可得()(),3122k k k k ωπωπππ''-=--∈Z ,即()(42,)k k k k ω''=--∈Z .又05ω<<,所以1k k '-=,2ω=, 则(2,)33k k k k ππϕππ=+=-'∈'Z ,得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 由于(0)30f =≠,故()f x 的图象不关于原点对称,所以A 不正确; ()f x 的最小正周期22T ππ==,所以B 正确; 2sin 22sin 2sin 3222333f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=-=-≠± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以C 不正确;令222232k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z ,得51212k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z , 故函数() f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以D 正确. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是:(1)根据“对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立”得到“212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭”;(2)得到“2sin 33f x x πωπωϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”后,能根据“3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数”得到“()3k k ωπϕπ''+=∈Z ”.4.函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A .1()2sin 36f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭B .若把()f x 的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数在[],ππ-上是增函数C .若把函数()f x 的图像向左平移2π个单位,则所得函数是奇函数 D .函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称【答案】ACD 【分析】根据函数的图象求出函数的解析式,得选项A 正确; 求出213263x πππ--得到函数在[],ππ-上不是增函数,得选项B 错误;求出图象变换后的解析式得到选项C 正确; 求出函数的对称轴方程,得到选项D 正确. 【详解】 A, 如图所示:1732422T πππ=-=, 6T π∴=,∴2163πωπ==,(2)2f π=,∴2(2)2sin()23f ππϕ=+=,即2sin()13πϕ+=, ∴22()32k k Z ππϕπ+=+∈, ∴2()6k k Z πϕπ=-∈,||ϕπ<,∴6πϕ=-,∴1()2sin()36f x x π=-,故选项A 正确;B, 把()y f x =的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数12sin()26y x π=-,[x π∈-,]π,∴213263x πππ--,∴12sin()26y x π=-在[π-,]π上不单调递增,故选项B 错误;C, 把()y f x =的图象向左平移2π个单位,则所得函数12sin[()]2sin 3223xy x ππ=-+=,是奇函数,故选项C 正确; D, 设1,,32,362x k k Z x k πππππ-=+∈∴=+当24k x π=-⇒=-,所以函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称,故选项D 正确.故选:ACD 【点睛】方法点睛:求三角函数的解析式,一般利用待定系数法,一般先设出三角函数的解析式sin()y A wx k ,再求待定系数,,,A w k ,最值确定函数的,A k ,周期确定函数的w ,非平衡位置的点确定函数的φ.5.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间; 对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点;对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭;由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.6.对于函数()sin cos 2sin cos f x x x x x =++,下列结论正确的是( ) A .把函数f (x )的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则π是函数y =g (x )的一个周期B .对123,,2x x ππ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,若12x x <,则()()12f x f x <C .对,44x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 成立 D .当且仅当,4x k k Z ππ=+∈时,f (x )1【答案】AC 【分析】根据三角函数的变换规则化简即可判断A ;令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()21f t t t =+-,判断函数的单调性,即可判断B ;代入直接利用诱导公式化简即可;首先求出()f t 的最大值,从而得到x 的取值; 【详解】解:因为()2()sin cos 2sin cos sin cos sin cos 1f x x x x x x x x x =++=+++-,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以t ⎡∈⎣,所以()21f t t t =+-, 对于A :将()sin cos 2sin cos f x x x x x =++图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,则()sin 2cos 22sin 2cos 2g x x x x x =++,所以()()()()()sin 2cos22sin 2cos2g x x x x x πππππ+=++++++()sin 2cos22sin 2cos2x x x x g x =++=,所以π是函数y =g (x )的一个周期,故A 正确;对于B :因为3,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以57,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则)14t x π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 又()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,对称轴为12t =-,开口向上,函数()21f t t t =+-在)1⎡-⎣上单调递减, 所以函数()f x 在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 故B 错误; 对于C :sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=----⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭c 2424242sin os 2sin cos 4x x x x ππππππππ⎥++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-------- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4444sin cos 2sin cos 4x x x x f x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝+⎭+,故C 正确;因为()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,t ⎡∈⎣,当t =时()f t 取得最大值()max 1f t =,令4t x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭sin 14x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2,42x k k Z πππ+=+∈,解得2,4x k k Z ππ=+∈,即当2,4x k k Z ππ=+∈时,函数()f x1,故D 错误;故选:AC 【点睛】本题考查三角函数的综合应用,解答的关键是换元令sin cos t x x =+,将函数转化为二次函数;7.设函数()()1sin 0222f x x x πωωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭,已知()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则( )A .在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=B .()f x 在()0,π有且仅有1个最小值点C .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 D .ω的取值范围是1723,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 【答案】AD 【分析】化简函数()f x 的解析式为()sin 6f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令6t x πω=+,由[]0,x π∈可求得,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+> ⎪⎝⎭的图象,可判断AB 选项的正误;由图象得出346ππωππ≤+<可判断D 选项的正误;取3ω=,利用正弦型函数的单调性可判断C 选项的正误. 【详解】()11sin cos sin 2226f x x x x x x ππωωωωω⎛⎫⎛⎫=++=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当[]0,x π∈时,,666x πππωωπ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,令6t x πω=+,则,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+>⎪⎝⎭的图象如下图所示:对于A 选项,由图象可知,max 1y =,min 1y =-,所以,在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=,A 选项正确; 对于B 选项,()f x 在()0,π上有1个或2个最小值点,B 选项错误; 对于D 选项,由于函数()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则346ππωππ≤+<,解得172366ω≤<,D 选项正确; 对于C 选项,由于172366ω≤<,取3ω=,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,53663x πππ<+<,此时,函数()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,C 选项错误. 故选:AD. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用正弦型函数在区间上的零点个数判断正弦型函数的基本性质,解本题的关键在于换元6t x πω=+,将问题转化为函数sin y t =在区间,66ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的零点个数问题,数形结合来求解.8.已知函数()()cos 22f x x πϕϕ⎛⎫=+<⎪⎝⎭,()()1324F x f x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,则下述四个结论中说法正确的是( ) A .3tan ϕ=B .()f x 在[],a a -上存在零点,则a 的最小值为6π C .()F x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 D .()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移2π个单位得到【答案】ABC【分析】首先得到()()124F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的解析式,再根据函数的奇偶性求出参数ϕ,最后结合三角函数的性质一一验证即可.【详解】 解:因为()cos(2)f x x ϕ=+,所以11()()+cos(2)sin(2)cos 2224223F x f x f x x x x ππϕϕϕ⎛⎫⎛⎫=+=+-+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为()F x 为奇函数,则(0)0F =,即cos 03πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以32k ππϕπ+=+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,所以6π=ϕ;对于A ,tan tan 6πϕ==,故A 正确; 对于B ,令()cos 206f x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,得26k x ππ=+,k ∈Z ,若()f x 在[,]a a -上存在零点,则0a >且a 的最小值为6π,故B 正确; 对于C ,()cos 2sin 263F x x x ππ⎛⎫=++=- ⎪⎝⎭,当3,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,232x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()F x 在3,44ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,故C 正确. 对于D ,因为()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ()cos 266F x x ππ⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,根据“左加右减”,()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移6π个单位得到,故D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是先根据()()1224F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,确定参数ϕ的值,再结合三角函数的性质逐一判断即可.二、数列多选题9.斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( ) A .(1)1()2n nF n -+= B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()n n F n ⎡⎤⎥=-⎥⎝⎭⎝⎭⎦D .()1122n n F n ⎡⎤⎛⎛⎫⎥=+ ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦【答案】BC【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可;【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,显然()()11,21F F ==,()()()3122F F F =+=,()()()4233F F F =+=,,()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==,即B 满足条件;由()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()()11F n n F n n ⎤+-=--⎥⎣⎦所以数列()()1F n n ⎧⎫⎪⎪+⎨⎬⎪⎪⎩⎭为公比的等比数列, 所以()()1nF n n +-=⎝⎭115()n -=+, 令1nn n F b -=⎝⎭,则11n n b ++,所以1n n b b +=-,所以n b ⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭所以1n n b -+, 所以()1115n n n n F n --⎤⎤⎛⎫+⎥⎥=+=- ⎪ ⎪⎥⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦; 即C 满足条件;故选:BC【点睛】考查等比数列的性质和通项公式,数列递推公式的应用,本题运算量较大,难度较大,要求由较高的逻辑思维能力,属于中档题.10.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若981S =,713a =,3S ,1716S S -,k S 成等比数列,则( )A .2n S n =B .122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+= C .11k =D .21n a n =-【答案】ACD【分析】 先根据题意求出等差数列的首项和公差,再根据等差数列的通项公式和求和公式求得,n n a S ,再由3S ,1716S S -,k S 成等比数列列出式子求解得出k 的值,再利用裂项相消法求和,得到122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,从而判断各项的正误. 【详解】依题意,95981S a ==,解得59a =;而713a =,故75275a a d -==-,则1541a a d =-=, 则21n a n =-,2n S n =,故D 、A 正确:因为3S ,1716S S -,k S 成等比数列,故()223171617k S S S S a =-=, 则22933k =,解得11k =,故C 正确;而122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,故B 错误. 故选:ACD .【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下: (1)根据题意,求得通项公式,进而求得前n 项和;(2)根据三项成等比数列的条件,列出等式,求得k 的值; (3)利用裂项相消法,对12231011111a a a a a a ++⋅⋅⋅+求和; (4)对选项逐个判断正误,得到结果.。

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2江苏省2019届高三数学《解三角形》题型归纳(含解析) 题型一:求某边的值(1)△ ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a,b,c .已知a5,c 2,cosA ,则b3 (2) 如图,在四边形 ABCD 中,已知 AD CD , AD = 10, AB = 14, BDA = 60 , BCD = 135 ,贝U BC = _____________ .(3) _________ 在A ABC 中,内角 A , B , C 的对边依次为 a , b , c ,若 a 2 — c 2= 3b ,且 sinB = 8cosAsinC , 则边b= _______ .1(4) 钝角 A ABC 的面积是 2, AB = 1, BC = 2,贝U AC = ___________ .(5) 在A ABC 中,内角A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,已知A ABC 的面积为3 15, b1—c = 2, cos A =— 4,贝U a 的值为 _________ .(6 )在厶ABC 中,已知AB 3, A 120°,且A ABC 的面积为,则BC 边长为4题型二:三角形的角(4)设A ABC 的三个内角A, B, C 所对的边依次为a, b, c,且一cos A(5 )在 A ABC 中,若 tan A: ta nB:ta nC 1: 2:3,则 A = _____________ .(6)设A ABC 的三个内角A , B , C 所对边分别为a , b , c ,若三边的长为连续的三个正整 数,且 A B C , 3b 20a cos A ,则 sin A:sin B :sin C ______________ .(7 )在A ABC 中,已知AB5,BC答案:(1) 3(2) 8 .'2(3) 4(4) .'5(5) 8(6) 7(7) 2「6(1) 在 A ABC 中,B = n, 1BC 边上的高等于3BC ,贝V cos A =(2) 在A ABC 中,内角A , B , C 的对边依次为 a , b , c ,已知8b 5c,C 2B ,则 cosC(3) 在A ABC 中,角A , B, C 所对边分别为a, b , c ,且1列Ata nB7答案:(1)—.10 107n解析:1tanA 2c .sin AcosB 1 -2s in C 3tanB b sin BcosA sin Bsin BcosA sin AcosB2s in C即sin BcosAsin B '.sin (A B)2s in C .cosA - ••• 0 A n ,••• Ansinsin B 23(4)-4(5) 6(6)6:5: 4题型三:三角形面积的最值问题(1 )在 ABC 中,角 A, B,C 所对的边分别为 a,b,c , a 2且(2 b)(sirA sinB) (c b)sinC , 则ABC 面积的最大值为 ____________ •(2) 已知 ABC 的三个内角 A, B , C 的对边依次为a , b, c ,外接圆半径为 1,且满足■ta — ――~—,贝y ABC 面积的最大值为 ___________ .tan B b(3) ______________________________________________________________________ 在ABC 中,若AB 2, AC 2 BC 2 8 ,则 ABC 面积的最大值为 ____________________________ . (4) _________________________________________________________ 若AB 2, AC J2B C ,贝U ABC 面积的最大值为 ____________________________________________ .2(5) 已知 ABC 面积S 和三边a,b,c 满足:Sa 2 b c ,b c 8则 ABC 面积的最 大值为 ____________ .B) (c b)sin C 得2 2 2b)(a b) (c b)c, b c a bc2 24 bcb c bc 4 2bGbc 4,当 sin AcosB 2si nC si nB 亦---------- ---------------- ,即sin B cos A si nB(2)25 答案:(1)3 解析 由 a 2, (2 b)(sinA sin(a b)(sinA sinB) (c b)sinC .由正弦定理得(a 1 222 2 2,cosA -,A — •因为 b c a bc ,所以 b c 31且仅当b c 时取等号•所以S VABC -bcsi nA 3 .23、3ta nA 2c b — ) ------ 解析:由 ------------- -------- 可得4tan B b2(3)题型四:求三角形边的最值或范围a 1设A 是 ABC 的最小角,它所对的边为 a ,若,cosA,则a 1(4)在厶ABC 中,若3sinC 2sin B ,点E ,F 分别是AC ,AB 的中点,贝U BE 的取 CF值范围为(5)在钝角 ABC 中,已知a 1,b 2,则最大边的取值范围是 (6)已知顶点在单位圆上的厶ABC ,角A , B ,C 所对的边分别是a,b,c ,且1 . S ABC —bcsin A 3bc 3.3 ,应填3-32 4 4 4以cb 3,故,又因为答案:(1a ccosB bcosC ,若b a ,则2b c 的取值范围是(7)在平面四边形 ABCD 中,/ A=Z B= / C=75° BC=2,则AB 的取值范围是sin AcosB 2sinC sinB cosA ,也 即 sin AcosB 2sin CcosA sin BcosA ,故sin (A B) 2si n Ceos A ,也即 2cosA 1 ,贝 U A 600 ,由弦定理可得2sinA3,再由余弦定理可得 3 (c b)23cb ,即3 3cb(c2b) 4cb ,所(4)2、2(5) 64 17(1)已知ABC 是锐角三角形,若的取值范围是(2) 在锐角 ABC ,若C 2B ,c则-的取值范围是b(3)a 的取值范围是a sin A siulflb sin B sin JiTV =2 cos H,又因为锐角三角形,所以A = 2H e (0.—)且2TT —仁彳+ 2〃》=圧一3〃曰厲冬},所以—2 6 4,所以卜莎£.二皿齐拦:|,所以‘的取(2) (3)3,解析:A B C '所以A B,A C ,所以3A ,0A -,所以cosA 1所以答案为 3,(4) 幕) (5) 解析:因为是钝角三角形的最大边 ,所以C 是最大角.c ;2 22 12 即 c : 25,c 5或c 5 (舍),又2 12 1, 5 c 3,故应填 5,3 . (6)[旅2两 解析:由已知可得: c0SA 1,得 Ab c sin B sin C 2,得 b 2sin B , c 2sin C ,2b c 4sin B 2sin C 4sin B 2sin(牛B) 3sin B 73 cos B ------- 2.因为b a ,所以一B —,即一 3 3 2、3si n(B ^) 所以 2b c 2 3sin(B ) [ ,-3,2 3). 6 (7) ( .6.6+ 2 )解析:如图所示,延长 BA , CD 交于E ,平移AD ,当A 与D 重合与 E 点时,AB 最长,在 A BCE 中,/ B=Z 0=75° , / E=30° ,BC=2,由正弦定理可得BC BE sin E sin C2BEoosin 30 sin 75BE平穆血I ,当D 与C 重合肋 最範,此fl 寸与血 交于旳 在中,4=心肌土75% ZFCB=3T ;为〈&—艮屈Q .题型五:求三角形中角的最值或取值范围(2)在锐角三角形 ABC 中,若sin A 2sin BsinC ,则tan AtanBtanC 的最小值是.(3) 已知 ABC 中,角 A, B , C 的对边依次为 a, b, c ,若 cos2 A cos2 B 2cos2 C , 则cosC 的最小值是 _一(4)在ABC 中,角A , B , C 的对边依次为a, b, c ,若a 2,b 2,c 2成等差数列,则cosB的最小值是.a b(5)在厶ABC 中,角A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,已知 c,则cosC 的最小2值是答案: (1) (0,]解析:3试题分析;S — + ——王1」可得页拆4^)+只曲+匚〉二(日+<0<口+◎,整理得/+/一/±阮」将不 “ + ◎ 等式两边同除以肪G 可得匕=_及匕且Oc/c 兀由正弓沆理nP _ 2sin 30° sia75° ;解得R —陌-d 所以肋的取值范El(1) ABC 各角的对应边分别为a,b, c ,满足1则角[A的范围是Hfc 2 23 (2)8 解析【解析】sin J = sin(B+C) =2 si£^sinG=>tan^^ tanC =2bn^tan C,因此Uo/iao 胖twC + Und* taujff + UjaC-UnJ + 2tanUnC^2V2UnJt3rj^boC =>ho/(tanJUnC 』艮PS 小曽为齡(3)(4) 1解析: 2 2b 22 2.22 2a cb ac , cosB2acb 2 b 2'2 22ac a c-,当且仅当a c2时等号成立• (5)1解析: 2 22 .2a b2 ,2 2 a ba b c 2cosC ---------------- -------------------------ab 2ab b 时,等号成立.故cosC 的最小值为12题型六:判断三角形的形状(1)在三角形 ABC 中,三边 a 、b 、 c 满足a: :b: c2: J6:(、3 1),则三角形的形状为uuu r uju r uuu r r r r r rr(2)在ABC 中,设BC a, CA b, AB c,若 a b b c c a,则三角形的形状为(3)在 ABC 中,若 tan A: tan Ba 2 :b 2,则三角形的形状为 答案:(1)锐角三角行 解析:Q ab c 则 c 边最大,且c 24 2-.3 , a 2 b 22 b ,则最大角C 为锐角,所以三角形为锐角三角形 (2)等边三角形 解析:Q ar a/(2r b)2 ra2 2同理b c 2br 「2 「2 「2 r rc a ,两式相减,得a c 2(a bb c)r 2 c2 2a =c ,rrabc ,同理 ,故 ABC 是等边三角形。

高三数学 三角函数与解三角形多选题知识点-+典型题及答案

高三数学 三角函数与解三角形多选题知识点-+典型题及答案

高三数学 三角函数与解三角形多选题知识点-+典型题及答案一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确; 当12x =时,函数sin y x =π取得最大值1,此时21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x ≤=,选项A 正确; 若()5f x x ≤,则32sin 555x x x x π≤-+,令()32555g x x x x =-+,则()()221510553210g x x x x x '=-+=-+>恒成立,则()g x 在R 上递增,又()00g =,所以当0x <时,()00g <;当0x >时,()0g x >; 作出sin x π和32555x x x -+的图象如图所示:由图象可知32sin 555x x x x π≤-+成立,即()5f x x ≤,选项B 正确;对于D 选项,若存在一点(),a b 使得()f x 关于点(),a b 对称,则()()2f a x f a x b -++=,通过分析发现()()f a x f a x -++不可能为常数,故选项D 错误. 故选:ABC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.2.已知2π-<θ2π<,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( ) A .﹣3 B .13C .13-D .12-【答案】CD 【分析】先由已知条件判断cos 0θ>,sin 0θ<,得到sin 1tan 0cos θθθ-<=<,对照四个选项得到正确答案. 【详解】∵sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),∴两边平方得:1+22sin cos =a θθ,∴21sin cos =02a θθ-<,∵22ππθ-<<,∴可得cos 0θ>,sin 0θ<,∴sin tan 0cos θθθ=<, 又sin θ+cos θ=a 0>,所以cos θ>﹣sin θ,所以sin tan 1cos θθθ=>-所以sin 1tan 0cos θθθ-<=<, 所以tan θ的值可能是13-,12-.故选:CD 【点睛】关键点点睛:求出tan θ的取值范围是本题解题关键.3.函数()sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()y f x =的图象可由函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位得到 B .函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称C .函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D .函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数 【答案】BCD 【分析】对四个选项,一一验证:对于选项A ,利用三角函数相位变化即可;对于选项B ,利用正弦函数的对称轴经过最高(低)点判断; 对于选项C ,利用正弦函数的对称中心直接判断; 对于选项D ,利用复合函数的单调性“同增异减”判断; 【详解】由题意,对于选项A ,函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位可得到()sin 2sin 2cos 242f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项A 错误;对于选项B ,sin 21884f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取到了最大值,所以函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称,所以选项B 正确;对于选项C ,08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫-⎪⎝⎭中心对称,所以选项C 正确;对于选项D ,函数2yx 在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,08x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,2442x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,,单调递增,所以函数2()y x f x =+在08π⎛⎫⎪⎝⎭,上为增函数,所以选项D 正确.故选:BCD. 【点睛】(1)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题;(2)求单调区间,最后的结论务必写成区间形式,不能写成集合或不等式.4.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在y 3C .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-,故()2cos 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈, 即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确; 由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.设M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭是该函数图象上的一个点,则下列说法正确的是( )A .该函数图象的一个对称中心是()7,0B .该函数图象的对称轴方程是132x k =-+,Z k ∈ C .()f x 在71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增D .()2cos 36x f x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】ABD 【分析】根据函数()f x 的基本性质求出函数()f x 的解析式,可判断D 选项的正误,利用余弦型函数的对称性可判断AB 选项的正误,利用余弦型函数的单调性可判断C 选项的正误. 【详解】因为M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,则函数()f x 的最小正周期为6T =,23T ππω∴==, 所以,()2sin 3x f x πϕ⎛⎫=+⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入函数()f x 的解析式,可得12sin 226f πϕ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则sin 16πϕ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.0ϕπ<<,5666πππϕ∴-<-<,则62ππϕ-=,23πϕ∴=,()22sin 2sin 2cos 3336236f x x x x πππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,D 选项正确;对于A 选项,()7572cos 2cos 0362f πππ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭,A 选项正确; 对于B 选项,由()36x k k Z πππ+=∈,解得()132x k k Z =-+∈, 所以,函数()f x 的图象的对称轴方程是132x k =-+,k Z ∈,B 选项正确;对于C 选项,当71,23x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,3618x ππππ-≤+≤,所以,函数()f x 在区间71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调,C 选项错误. 故选:ABD. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =或cos y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.6.如图,已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的图象与x 轴交于点A ,B ,若7OB OA =,图象的一个最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .4πϕ=-B .()f x 的最小正周期为4C .()f x 一个单调增区间为24,33⎛⎫-⎪⎝⎭D .()f x 图象的一个对称中心为5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】先利用7OB OA =设0OA x =,得到点A 处坐标,结合周期公式解得选项A 错误,再利用最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭解出0x 得到周期,求得解析式,并利用代入验证法判断单调区间和对称中心,即判断选项BCD 正确. 【详解】由7OB OA =,设0OA x =,则07OB x =,06AB x =,选项A 中,点A ()0,0x 处,()0sin 0x ωϕ+=,则00x ωϕ+=,即0x ϕω=-,0612262T x AB ϕπωω-==⋅==,解得6πϕ=-,A 错误; 选项B 中,依题意0004343D x x x x =+==,得013x =,故1,03A ⎛⎫⎪⎝⎭, 最小正周期414433T ⎛⎫=-=⎪⎝⎭,B 正确;选项C 中,由24T πω==,得2πω=,结合最高点42,33D ⎛⎫⎪⎝⎭,知43A =,即()4sin 326f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,当24,33x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,,2622x ππππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,故24,33⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 的一个单调增区间,C 正确;选项D 中,53x =-时()5454sin sin 0332363f πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯--=-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 正确.故选:BCD. 【点睛】 思路点睛:解决三角函数()sin y A ωx φ=+的图象性质,通常利用正弦函数的图象性质,采用整体代入法进行求解,或者带入验证.7.将函数cos 2y x =的图象上所有点向左平移6π个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则( ) A .()f x 的图象的对称轴方程为()62k x k Z ππ=-+∈ B .()f x 的图象的对称中心坐标为(),0212k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ C .()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭D .()f x 的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【答案】AC 【分析】首先根据图象平移求函数()y f x =的解析式,再根据整体代入的方法判断函数的对称性和单调区间. 【详解】cos 2y x =的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向下平移1个单位长度后得到()cos 213y f x x π⎛⎫==+- ⎪⎝⎭, 对于A ,令23x k ππ+=,解得,62k x k Z ππ=-+∈,函数的对称轴是,62k x k Z ππ=-+∈,故A 正确; 对于B ,令232x k πππ+=+,解得:,122k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心,1,122k k Z ππ⎛⎫+-∈ ⎪⎝⎭,故B 不正确; 对于C ,令2223k x k ππππ-+≤+≤,解得:236k x k ππ-+π≤≤-+π,所以函数的单调递增区间是2,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦,由于单点不具有单调性,所以()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭也正确,故C 正确;对于D ,令2223k x k ππππ≤+≤+,解得:63k x k ππππ-+≤≤+,所以函数单调递减区间是,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,故D 不正确.故选:AC 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.8.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若2C π>,则222sin sin sin C A B >+C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ 【答案】ABC 【分析】根据大角对大边,以及正弦定理,判断选项A ;利用余弦定理和正弦定理边角互化,判断选项B ;结合诱导公式,以及三角函数的单调性判断CD. 【详解】 A.A B >,a b ∴>,根据正弦定理sin sin a bA B=,可知sin sin A B >,故A 正确;B.2C π>,222cos 02a b c C ab +-∴=<,即222a b c +<,由正弦定理边角互化可知222sin sin sin C A B >+,故B 正确;C.当02A π<<时,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒+<,即2C π>,则ABC 为钝角三角形,若2A π>,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒>+成立,A 是钝角,当2A π=是,sin cos A B >,所以综上可知:若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形,故C 正确;D.A B A B ππ+<⇒<-,0,0A B πππ<<<-<,()cos cos cos A B B π∴>-=-,即cos cos 0A B +>,故D 不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题考查判断三角形的形状,关键知识点是正弦定理和余弦定理,判断三角形形状,以及诱导公式和三角函数的单调性.二、数列多选题9.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,且112n n n S a a +=⋅-,则( )A .12d =B .11a =C .数列{}n a 中可以取出无穷多项构成等比数列D .设(1)nn n b a =-⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2n T n =【答案】AC 【分析】利用已知条件可得11212n n n S a a +++=-与已知条件两式相减,结合{}n a 是等差数列,可求d的值即可判断选项A ,令1n =即可求1a 的值,可判断选项B ,分别计算{}n a 的通项即可判断选项C ,分别讨论两种情况下21212n n b b -+=,即可求2n T 可判断选项D. 【详解】 因为112n n n S a a +=-,所以11212n n n S a a +++=-,两式相减,得()11212n n n n n a a a a da ++++=-=,因为0d ≠,所以21d =,12d =,故选项 A 正确; 当1n =时,1111122a a a ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,易解得11a =或112a =-,故选项B 不正确; 由选项A 、B 可知,当112a =-,12d =时,()1111222n n a n =-+-⨯=-, {}n a 可取遍所有正整数,所以可取出无穷多项成等比数列,同理当()()1111122n a n n =+-⨯=+时也可以取出无穷多项成等比数列,故选项C 正确; 当()112n a n =+时,()221212n n b a n ==+,()212112112n n b a n n --=-=--+=-, 因为21221212n n n n b b a a --+=-+=, 所以()()()212342122n n n n T b b b b b b -=++++++=, 当12n n a =-时,2212112n n b a n n ==⨯-=-,2121213122n n n b a n ---⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以22131122n n b b n n -+=-+-=, 此时()()()22212223212n n n n n n T b b b b b b ---=++++++=, 所以2n T n ≠,故选项D 不正确.故选:AC.【点睛】方法点睛:数列求和的方法 (1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.10.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若981S =,713a =,3S ,1716S S -,k S 成等比数列,则( )A .2n S n =B .122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=C .11k =D .21n a n =- 【答案】ACD【分析】先根据题意求出等差数列的首项和公差,再根据等差数列的通项公式和求和公式求得,n n a S ,再由3S ,1716S S -,k S 成等比数列列出式子求解得出k 的值,再利用裂项相消法求和,得到122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,从而判断各项的正误. 【详解】依题意,95981S a ==,解得59a =;而713a =,故75275a a d -==-,则1541a a d =-=, 则21n a n =-,2n S n =,故D 、A 正确:因为3S ,1716S S -,k S 成等比数列,故()223171617k S S S S a =-=, 则22933k =,解得11k =,故C 正确; 而122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,故B 错误. 故选:ACD .【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下:(1)根据题意,求得通项公式,进而求得前n 项和;(2)根据三项成等比数列的条件,列出等式,求得k 的值;(3)利用裂项相消法,对12231011111a a a a a a ++⋅⋅⋅+求和; (4)对选项逐个判断正误,得到结果.。

高三数学数学三角函数与解三角形多选题试题含答案

高三数学数学三角函数与解三角形多选题试题含答案

高三数学数学三角函数与解三角形多选题试题含答案一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.2.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,下列命题正确的是( ) A .若::4:5:6a b c =,ABC 的最大内角是最小内角的2倍 B .若cos cos a B b A c -=,则ABC 一定为直角三角形 C .若4,5,6a b c ===,则ABC外接圆半径为7D .若()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=,则ABC 一定是等边三角形 【答案】ABD 【分析】对于A 选项,求得2A C =,由此确定选项正确.对于B 选项,求得2A π=,由此确定选项正确.对于C 选项,利用正弦定理求得ABC 外接圆半径,由此确定选项错误.对于D 选项,证得()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,得到A B C ==,确定选项正确. 【详解】对于A 选项,A 角最小,C 角最大.由余弦定理得253616453cos 0256604A +-===>⨯⨯,16253651cos 0245408C +-===>⨯⨯,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,cos2cos A C =.0,022A C ππ<<<<,则02A π<<,所以2A C =,所以A 选项正确.对于B 选项,cos cos a B b A c -=,由正弦定理得sin cos sin cos sin A B B A C -=,()sin cos cos sin sin sin cos cos sin A B A B A B A B A B -=+=+,cos sin 0=A B ,由于0,0A B ππ<<<<,所以2A π=,故B 选项正确.对于C 选项,16253651cos 245408C +-===⨯⨯,0C π<<,sin 8C ==, 设三角形ABC 外接圆半径为R,则2sin 2sin 7c cR R C C=⇒===,故C 选项错误.对于D 选项,0,0,A B A B ππππ<<-<-<-<-<,故()1cos 1A B -<-≤,同理可得()()1cos 1,1cos 1B C C A -<-≤-<-≤, 要使()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=,则需()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,所以0,0,0A B B C C A -=-=-=,所以A B C ==,所以D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】利用正弦定理可求得三角形外接圆的半径R ,要注意公式是2sin aR A=,而不是sin aR A =.3.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩,作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+,所以C 不正确; 又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.4.设函数g (x )=sinωx (ω>0)向左平移5πω个单位长度得到函数f (x ),已知f (x )在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )在(0,2π)上有且只有3个极大值点,f (x )在(0,2π)上有且只有2个极小值点C .f (x )在(0,)10π上单调递增 D .ω的取值范围是[1229,510) 【答案】CD 【分析】利用正弦函数的对称轴可知,A 不正确;由图可知()f x 在(0,2)π上还可能有3个极小值点,B 不正确;由2A B x x π≤<解得的结果可知,D 正确;根据()f x 在3(0,)10πω上递增,且31010ππω<,可知C 正确. 【详解】依题意得()()5f x g x πω=+sin[()]5x πωω=+sin()5x πω=+, 2T πω=,如图:对于A ,令52x k ππωπ+=+,k Z ∈,得310k x ππωω=+,k Z ∈,所以()f x 的图象关于直线310k x ππωω=+(k Z ∈)对称,故A 不正确; 对于B ,根据图象可知,2A B x x π≤<,()f x 在(0,2)π有3个极大值点,()f x 在(0,2)π有2个或3个极小值点,故B 不正确, 对于D ,因为5522452525A x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,22933555B x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,所以2429255πππωω≤<,解得1229510ω≤<,所以D 正确;对于C ,因为1123545410T ππππωωωω-+=-+⨯=,由图可知()f x 在3(0,)10πω上递增,因为29310ω<<,所以33(1)0101010πππωω-=-<,所以()f x 在(0,)10π上单调递增,故C 正确;故选:CD. 【点睛】本题考查了三角函数的相位变换,考查了正弦函数的对称轴和单调性和周期性,考查了极值点的概念,考查了函数的零点,考查了数形结合思想,属于中档题.5.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间; 对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点; 对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭; 由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值;(2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.6.已知4παπ≤≤,32ππβ≤≤,4sin 25α=,cos()10αβ+=-,则( )A .cos α=B .sin cos αα-=C .34πβα-= D .cos cos 5αβ=-【答案】BC 【分析】先根据4sin 25α=,判断角α的范围,再根据cos2α求cos α; 根据平方关系,判断sin cos αα-的值;利用公式cos()cos[()2]βααβα-=+-求值,并根据角的范围判断角βα-的值;利用公式()cos βα+和()cos βα-,联合求cos cos αβ.【详解】 ①因为4παπ≤≤,所以222παπ≤≤,又4sin 205α=>,故有22παπ≤≤,42ππα≤≤,解出2231cos 22cos 1cos cos 555αααα=-=-⇒=⇒=,故A 错误; ②()21sin cos 1sin 25ααα-=-=, 由①知:42ππα≤≤,所以sin cos αα>,所以sin cos 5αα-=,故B 正确; ③由①知:42ππα≤≤,而32ππβ≤≤,所以524παβπ≤+≤,又cos()010αβ+=-<,所以5342ππαβ≤+≤,解得sin()10αβ+=-,所以34cos()cos[()2]1051052βααβα⎛⎫⎛⎫-=+-=--+-⨯=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又因为5342ππαβ≤+≤,22ππα-≤-≤-, 所以4πβαπ≤-≤,有34πβα-=,故C 正确;④由cos()cos cos sin sin 1010αβαβαβ+=-⇒-=-,由③知,cos()cos cos sin sin 2βααβαβ-=+=-,两式联立得:cos cos 10αβ=-,故D 错误. 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是三角函数恒等变形的灵活应用,尤其是确定角的范围,根据三角函数值4sin 25α=,确定22παπ≤≤,且cos()010αβ+=-<,进一步确定5342ππαβ≤+≤,这些都是确定函数值的正负,以及角的大小的依据.7.已知函数)()lg1( 2.7)x x f x x e e e -=+-+≈⋯,若不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--对任意R θ∈恒成立,则实数t 的可能取值为( )A .1BC .3D .4【答案】CD 【分析】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,可判断()g x 是奇函数且单调递增,不等式可变形可得(sin cos )(sin 2)g g t θθθ+<-,所以sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,换元法求出()h θ的最大值,()max t h θ>即可. 【详解】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,()g x 的定义域为R ,))()()lglgx x x x g x g x x e e x e e ---+=+-++-0=,所以()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数, 不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--等价于[](sin cos )1(sin 2)1f f t θθθ+-<---,即(sin cos )(sin 2)(sin 2)g g t g t θθθθ+<--=-,当0x >时y x =单调递增,可得)lgy x =单调递增,x y e =单调递增,x y e -=单调递减,所以)()lgx x g x x e e -=+-在()0,∞+单调递增,又因为)()lg x x g x x e e -=+-为奇函数,所以)()lgx x g x x e e -=+-在R 上单调递增,所以sin cos sin 2t θθθ+<-,即sin cos sin 2t θθθ>++, 令()sin cos sin 2h θθθθ=++,只需()max t h θ>,令sin cos m θθ⎡+=∈⎣,则21sin 2m θ=+,2sin 21m θ=-, 所以()21h m m m =+-,对称轴为12m =-,所以m =()max 211h m ==,所以1t >可得实数t 的可能取值为3或4,故选:CD 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是构造函数()g x 奇函数且是增函数,将原不等式脱掉f 转化为函数恒成立问题.8.已知函数()cos f x x x =-,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称B .()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 C .()f x 在()0,2π上有且仅有1个最小值点 D .()f x 的值域为[]1,2- 【答案】BC 【分析】利用特殊值法可判断A 选项的正误;化简函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的解析式,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;由()()f x f x π+=可得()f x 的周期为π,再在[]0,π上讨论函数()f x 的单调性、最值,可判断CD 选项的正误.【详解】对于A 选项,因为06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭62f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 的图象不关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故A 错误;对于B 选项,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,27,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,()()()cos sin cos f x x x x x πππ+=+-+=--()cos x x f x =-=,所以π为函数()f x 的周期.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,()()min 01f x f ==-,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭由B 选项可知,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭()()min1f x f π==-.所以,函数()f x 在()0,2π上有且只有1个最小值点,C 选项正确;对于D 选项,由C 选项可知,函数()f x 的值域为⎡-⎣,D 选项错误.故选:BC. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).二、数列多选题9.已知数列{}n a ,{}n b 满足,11a =,11n n n a a a +=+,1(1)n n b n a =+,若23100100122223100b b b T b =++++,则( ) A .n a n =B .1n n b n =+C .100100101T =D .10099100T = 【答案】BC【分析】 先证明数列1n a 是等差数列得1n a n=,进而得1(1)1n n n b n a n ==++,进一步得()211111n b n n n n n ==-++,再结合裂项求和得100100101T =. 【详解】 解:因为11n n n a a a +=+,两边取倒数得: 1111n n a a +=+,即1111n n a a , 所以数列1n a 是等差数列,公差为1,首项为111a , 故()1111n n n a =+-⨯=,所以1n a n=, 所以1(1)1n n n b n a n ==++,故()211111n b n n n n n ==-++, 所以31002100122211112310022334100101b b b T b =++++=++++⨯⨯⨯ 11111111100122334100101101101⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故BC 正确,AD 错误;故选:BC【点睛】本题考查数列通项公式的求解,裂项求和,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于证明数列1na 是等差数列,进而结合裂项求和求解100T .10.数列{}n a 满足11a =,且对任意的*n ∈N 都有11n n a a a n +=++,则下列说法中正确的是( )A .(1)2n n n a +=B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为20202021 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为40402021 D .数列{}n a 的第50项为2550【答案】AC【分析】 用累加法求得通项公式,然后由裂项相消法求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的和即可得. 【详解】因为11n n a a a n +=++,11a =,所以11n n a a n +-=+,所以2n ≥时,121321(1)()()()1232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=, 11a =也适合此式,所以(1)2n n n a +=, 501275a =,A 正确,D 错误,12112()(1)1n a n n n n ==-++, 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项和为202011111404021223202020212021S ⎛⎫=-+-++-= ⎪⎝⎭,B 错,C 正确.故选:AC .【点睛】 本题考查用累加法数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和;(2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法;(3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.。

新高考数学(理)之三角函数与解三角形 专题04 三角恒等变换(解析版)

新高考数学(理)之三角函数与解三角形 专题04 三角恒等变换(解析版)

新高考数学(理)三角函数与平面向量04 三角恒等变换一、具本目标:1.两角和与差的三角函数公式 (1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式;(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式;(3)能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;2.简单的三角恒等变换:能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆)3.(1) 已知两角的正余弦,会求和差角的正弦、余弦、正切值. (2) 会求类似于15°,75°,105°等特殊角的正、余弦、正切值. (3) 用和差角的正弦、余弦、正切公式化简求值. (4)逆用和差角的正弦、余弦、正切公式化简求值. (5) 会配凑、变形、拆角等方法进行化简与求值. 二、知识概述:知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式两角和与差的正弦公式: ()sin sin cos cos sin α+β=αβ+αβ,()sin sin cos cos sin α-β=αβ-αβ.两角和与差的余弦公式:()cos cos cos sin sin α+β=αβ-αβ, ()cos cos cos sin sin α-β=αβ+αβ. 两角和与差的正切公式:()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ,【考点讲解】()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ.【特别提醒】公式的条件:1. 两角和与差的正弦、余弦公式中的两个角α、β为任意角.2.两角和与差的正切公式中两个角有如下的条件:(),,,.2222k k k k k z ππππα+β≠π+α-β≠π+α≠π+β≠π+∈知识点二 公式的变用1. 两角和与差的正弦公式的逆用与辅助角公式:()22sin cos sin a x b x a b x +=++ϕ(其中φ角所在的象限由a,b 的符号确定,φ的值由tan baϕ=确定),在求最值、化简时起着重要的作用. 2. ()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ变形为()()tan tan tan 1tan tan α+β=α+β-αβ,()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ变形为()tan tan tan tan 1tan α+βαβ=-α+β.()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ变形为()()tan tan tan 1tan tan α-β=α-β+αβ,()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ变形为()tan tan tan tan 1tan α-βαβ=-α-β来使用. 条件为:(),,,.2222k k k k k z ππππα+β≠π+α-β≠π+α≠π+β≠π+∈ 知识点三 二倍角公式: 1.22tan sin 22sin cos 1tan ααααα==+ 2222221tan cos 2cos sin 2cos 112sin 1tan ααααααα-=-=-=-=+ 22tan tan 21tan ααα=-2. 常见变形:(1)22cos 1sin 2αα-=,22cos 1cos 2αα+=(2)()2cos sin 2sin 1ααα+=+,()2cos sin 2sin 1ααα-=-;(3)αα2cos 22cos 1=+,αα2sin 22cos 1=-.3.半角公式:2cos 12sin αα-±=,2cos 12cos αα+±=,αααcos 1cos 12tan+-±=,αααααsin cos 1cos 1sin 2tan-=+=.1.【2019年高考全国Ⅱ卷文理】已知a ∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sin α=( ) A .15B .55 C .33D .255【解析】本题是对三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查.2sin 2cos21αα=+Q ,24sin cos 2cos .0,,cos 02αααααπ⎛⎫∴⋅=∈∴> ⎪⎝⎭Q ,sin 0,α>2sin cos αα∴=,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5αα∴==,又sin 0α>,5sin 5α∴=,故选B . 【答案】B2.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】函数()2sin sin2f x x x =-在[0,2π]的零点个数为( ) A .2B .3C .4D .5【解析】由()2sin sin 22sin 2sin cos 2sin (1cos )0f x x x x x x x x =-=-=-=,得sin 0x =或cos 1x =,[]0,2πx ∈Q ,0π2πx ∴=、或.()f x ∴在[]0,2π的零点个数是3,故选B .【答案】B3.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则( )A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为 4【真题分析】【解析】本题考查的是二倍角公式及余弦型函数的周期及最值问题.根据题意有()135cos 21(1cos 2)2cos 2222f x x x x =+--+=+,所以函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==,且最大值为()max 35422f x =+=,故选B. 【答案】B4.【2018年高考全国Ⅰ卷】若1sin 3α=,则cos2α=( ) A .89 B .79 C .79- D .89-【解析】本题主要考查二倍角公式及求三角函数的值.2217cos 212sin 12()39αα=-=-⨯=.故选B. 【答案】B5.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1A a ,,()2B b ,,且2cos 23α=,则a b -=( )A .15 B .55 C .255D .1 【解析】本题主要考查任意角的三角函数和三角恒等变換根据条件,可知,,O A B 三点共线,从而得到2b a =,因为22212cos22cos 12131a ⎛⎫=-=⋅-= ⎪+⎝⎭αα,解得215a =,即55a =,所以525a b a a -=-=. 【答案】B6.【2017年高考全国Ⅰ卷文数】已知4sin cos 3αα-=,则sin 2α=( ) A .79-B .29-C .29D .79【解析】()2sin cos 17sin 22sin cos 19ααααα--===--.所以选A. 【答案】A7.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________. 【解析】23π()sin(2)3cos cos 23cos 2cos 3cos 12f x x x x x x x =+-=--=--+23172(cos )48x =-++, 1cos 1x -≤≤Q ,∴当cos 1x =时,min ()4f x =-,故函数()f x 的最小值为4-.【答案】4-8.【2019年高考北京卷理数】函数f (x )=sin 22x 的最小正周期是__________.【解析】本题主要考查二倍角的三角函数公式、三角函数的最小正周期公式,函数()2sin 2f x x ==1cos 42x -,周期为π2. 【答案】π29.【2019年高考江苏卷】已知tan 2π3tan 4αα=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则πsin 24α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是 . 【解析】由()tan 1tan tan tan 2tan 1πtan 13tan 1tan 4αααααααα-===-++⎛⎫+ ⎪-⎝⎭,得23tan 5tan 20αα--=, 解得tan 2α=,或1tan 3α=-.πππsin 2sin 2cos cos 2sin 444ααα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭()2222222sin cos cos sin sin 2cos 2=22sin cos αααααααα⎛⎫+-=+ ⎪+⎝⎭2222tan 1tan =2tan 1ααα⎛⎫+- ⎪+⎝⎭, 当tan 2α=时,上式22222122==22110⎛⎫⨯+-⨯ ⎪+⎝⎭; 当1tan 3α=-时,上式=22112()1()2233[]=1210()13⨯-+--⨯-+. 综上,π2sin 2.410α⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 【答案】21010.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知5π1tan()45-=α,则tan =α__________. 【解析】本题主要考查三角恒等变换,考查考生的运算求解能力.5πtan tan5πtan 114tan 5π41tan 51tan tan 4ααααα--⎛⎫-=== ⎪+⎝⎭+⋅,解方程得3tan 2=α.故答案为32. 【答案】3211.【2018年高考全国Ⅱ理数】已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则sin()αβ+=__________. 【解析】本题主要考查三角恒等变换.因为sin cos 1+=αβ,cos sin 0+=αβ,所以()()221sin cos 1,-+-=αα所以11sin ,cos 22==αβ, 因此()22111111sin sin cos cos sin cos 1sin 1.224442+=+=⨯-=-+=-+=-αβαβαβαα【答案】12-12.【2017年高考江苏卷】若π1tan(),46-=α则tan =α .【解析】11tan()tan7644tan tan[()]14451tan()tan 1446ααααππ+-+ππ=-+===ππ---.故答案为75. 【答案】7513.【2018年高考全国Ⅰ理数】已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.【解析】()()212cos 2cos 24cos 2cos 24cos 1cos 2f x x x x x x x ⎛⎫'=+=+-=+-⎪⎝⎭, 所以当1cos 2x <时函数单调递减,当1cos 2x >时函数单调递增,从而得到函数的递减区间为()5ππ2π,2π33k k k ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z ,函数的递增区间为()ππ2π,2π33k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z , 所以当π2π,3x k k =-∈Z 时,函数()f x 取得最小值,此时33sin ,sin222x x =-=-, 所以()min 33332222f x ⎛⎫=⨯--=- ⎪ ⎪⎝⎭,故答案是332-.【答案】332-14.【2017年高考全国Ⅱ理数】函数()23sin 3cos 4f x x x =+-(π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 . 【解析】本题主要考查的是三角函数式的化简及三角函数的问题转化为二次函数的问题,二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”化简三角函数的解析式的综合考查.()2223131cos 3cos cos 3cos cos 1442f x x x x x x ⎛⎫=-+-=-++=--+ ⎪ ⎪⎝⎭,由自变量的范围:π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得:[]cos 0,1x ∈,当3cos 2x =时,函数()f x 取得最大值1.【答案】115.【2019年高考浙江卷】设函数()sin ,f x x x =∈R .(1)已知[0,2),θ∈π函数()f x θ+是偶函数,求θ的值; (2)求函数22[()][()]124y f x f x ππ=+++的值域. 【解析】本题主要考查三角函数及其恒等变换等基础知识.(1)因为()sin()f x x θθ+=+是偶函数,所以,对任意实数x 都有sin()sin()x x θθ+=-+, 即sin cos cos sin sin cos cos sin x x x x θθθθ+=-+,故2sin cos 0x θ=,所以cos 0θ=. 又[0,2π)θ∈,因此π2θ=或3π2. (2)2222ππππsin sin 124124y fx f x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ππ1cos 21cos 2133621cos 2sin 222222x x x x ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=+=-- ⎪ ⎪⎝⎭3π1cos 223x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因此,函数的值域是33[1,1]22-+. 【答案】(1)π2θ=或3π2;(2)33[1,1]22-+. 16.【2018年高考北京卷文数】已知函数2()sin 3sin cos f x x x x =+.(1)求()f x 的最小正周期; (2)若()f x 在区间[,]3m π-上的最大值为32,求m 的最小值. 【解析】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式、正弦函数的性质. (1)1cos 23311π1()sin 2sin 2cos 2sin(2)2222262x f x x x x x -=+=-+=-+, 所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==. (2)由(1)知π1()sin(2)62f x x =-+.因为π[,]3x m ∈-,所以π5ππ2[,2]666x m -∈--.要使得()f x 在π[,]3m -上的最大值为32,即πsin(2)6x -在π[,]3m -上的最大值为1. 所以ππ262m -≥,即π3m ≥.所以m 的最小值为π3.【答案】(1)π;(2)π3.1. sin15°sin105°的值是( ) A .14 B .14-C .34D .34-【解析】本题的考点二倍角的正弦和诱导公式:sin15°sin105°=sin15°cos15°=12sin30°=14,故选A . 【答案】A2.已知sin2α=13,则cos 2(π4α-)=( ) A .34 B .23 C .45 D .56【解析】本题考点二倍角的余弦,三角函数的化简求值.∵sin2α=13,∴cos 2(π4α-)=π11cos 211sin 22232223αα⎛⎫+-+⎪+⎝⎭===.故选B . 【答案】B3.已知sin α=45-,α∈(π,3π2),则tan 2α等于( ) A .-2 B .12 C .12-或2 D .-2或12【解析】∵sin α=45-,α∈(π,3π2),∴cos α=35-,∴tan α=43.∵α∈(π,3π2),∴2α∈(π2,3π4),∴tan 2α<0. tan α=22tan21tan 2αα- =43,即2tan 22α+ 3tan2α-2=0,解得tan2α=-2,或tan2α=12(舍去),故选A .【答案】A【模拟考场】4.设π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,π0,4β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且tan α=1sin 2cos 2ββ+,则下列结论中正确的是( ) A .2π4αβ-=B .π24αβ+=C .π4αβ-=D .π4αβ+= 【解析】本题的考点二倍角的余弦,二倍角的正弦..tan α=()222sin cos 1sin 2sin cos 1tan cos 2cos sin cos sin 1tan ββββββββββββ++++===---πtan 4β⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,πππ,442β⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以π4αβ-=.故选C . 【答案】C5.已知角αβ,均为锐角,且cos α=35,tan (α−β)=−13,tan β=( ) A .13 B .913 C .139D .3【解析】∵角α,β均为锐角,且cos α=35,∴sin α=21cos α- =45,tan α=43,又tan (α−β)=tan tan 1+tan tan αβαβ-=4tan 341+tan 3ββ-=−13, ∴tan β=3,故选D .【答案】D6.设α为锐角,若π3cos()65α+=,则πsin()12α-=( ) A .210 B .210- C .45 D .45- 【解析】因为α为锐角,所以ππ2π,663α⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,因为π3cos()65α+=,所以π4sin()65α+=,故πππππsin()sin sin cos 126464ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ππ2432cos sin 6425510α⎛⎫⎛⎫+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A.【答案】A7.设函数2()sin sin f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期( )A .与b 有关,且与c 有关B .与b 有关,但与c 无关C .与b 无关,且与c 无关D .与b 无关,但与c 有关【解析】本题考查的是二倍角的降幂公式与三角函数的最小正周期,先利用三角恒等变换(降幂公式)化简函数()f x ,再判断b 和c 的取值是否影响函数()f x 的最小正周期.21cos 2cos 21()sin sin sin sin 222-=++=++=-+++x x f x x b x c b x c b x c ,其中当0=b 时,cos 21()22=-++x f x c ,此时周期是π;当0≠b 时,周期为2π,而c 不影响周期.故选B . 【答案】B8.已知34cos sin =-αα,则=α2sin ( ) A .97- B .92- C .92 D .97【解析】本题的考点是二倍角的正弦正逆用,将34cos sin =-αα两边平方()2234cos sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛=-αα, 化简后可得916cos sin 2cos sin 22=-+αααα即=α2sin 97-.【答案】A 9.函数()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=6cos 3sin 51ππx x x f 的最大值为( ) A .56B .1C .53D .51【解析】将()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=6cos 3sin 51ππx x x f 化简,利用两角和、差的正余弦公式及辅助角公式,三角函数 最值的性质可以求得函数最大值.由()6sin sin 6cos cos 3sin cos 3cos sin 51ππππx x x x x f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+= x x x x sin 21cos 23cos 103sin 101+++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=x x x x cos 23sin 2156cos 533sin 53⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3sin 56πx , 因为13sin 1≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤-πx ,所以函数的最大值为56.【答案】A10.若tan 2tan 5πα=,则3cos()10sin()5παπα-=-( ) A.1 B.2 C.3 D.4【解析】本题考点是两角和与差的正弦(余弦)公式,同角间的三角函数关系,三角函数的恒等变换. 三角恒等变换的主要是求值,在求值时只要根据求解目标的需要,结合已知条件选用合适的公式计算.本例应用两角和与差的正弦(余弦)公式化简所求式子,利用同角关系式求出使已知条件可代入的值,然后再化简,求解过程中注意公式的顺用和逆用.3cos()10sin()5παπα-=-33cos cos sin sin 1010sin cos cos sin 55ππααππαα+-33cos tan sin 1010tan cos sin 55ππαππα+=-33cos 2tan sin 105102tan cos sin 555ππππππ+=- 33cos cos 2sin sin 510510sin cos 55ππππππ+==333cos cos sin sin sin sin 510510510sin cos 55ππππππππ++ =333cos cos sin 5101010sin cos 55ππππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=13cos sin 1025sin cos 55ππππ+1cos cos 10210sin cos 55ππππ+=1cos cos 1021014sin 210πππ+= 3cos103cos 10ππ==.【答案】C11.已知向量a r =(sin θ,2-),b r =(1,cos θ),且a r ⊥b r ,则sin 2θ+cos 2θ的值为( )A .1B .2C .12D .3 【解析】本题考点是三角函数的恒等变换及化简求值,数量积判断两个平面向量的垂直关系.由题意可得a r ·b r =sin θ-2cos θ=0,即tan θ=2.∴sin 2θ+cos 2θ=2222sin cos +cos cos +sin θθθθθ=22tan +11+tan θθ=1,故选A . 【答案】A12.已知cos θ=-725,θ∈(-π,0),则sin 2θ+cos 2θ=( )A .125B .15±C .15D .15- 【解析】∵cos θ=-725,θ∈(-π,0), ∴cos 22θ-sin 22θ=(cos 2θ+sin 2θ)(cos 2θ-sin 2θ)<0,2θ∈(π2-,0), ∴sin 2θ+cos 2θ<0,cos 2θ-sin 2θ>0,∵(sin 2θ+cos 2θ)2=1+sin θ=1-491625-=125,∴sin 2θ+cos 2θ=15-.故选D .【答案】D13. =+οο75sin 15sin .【解析】本题考查的是三角恒等变换及特殊角的三角函数值的求解. 法一、6sin15sin 75sin15cos152sin(1545)2+=+=+=o o o o o o . 法二、6sin15sin 75sin(4530)sin(4530)2sin 45cos302+=-++==o o o o o o o o . 法三、62626sin15sin 75442-++=+=o o . 【答案】62. 14.在锐角三角形ABC 中,若sin 2sin sin A B C =,则tan tan tan A B C 的最小值是 .【解析】本题考查的是三角恒等变换及正切的性质,本题要求会利用三角形中隐含的边角关系作为消元依据,同时要记住斜三角形ABC 中恒有tan tan tan tan tan tan A B C A B C =++,sin sin(B C)2sin sin tan tan 2tan tan A B C B C B C =+=⇒+=,因此tan tan tan tan tan tan tan 2tan tan 22tan tan tan tan tan tan 8A B C A B C A B C A B C A B C =++=+≥⇒≥,即最小值为8.【答案】8.15.【2018江苏卷16】已知,αβ为锐角,4tan 3α=,5cos()5αβ+=-. (1)求cos2α的值;(2)求tan()αβ-的值.【解析】(1)因为,,所以. 4tan 3α=sin tan cos ααα=4sin cos 3αα=因为,所以, 因此,. (2)因为为锐角,所以.又因为,所以, 因此.因为,所以, 因此,. 16.【2016高考山东理数】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知tan tan 2(tan tan ).cos cos A B A B B A +=+ (Ⅰ)证明:a +b =2c ;(Ⅱ)求cos C 的最小值.【解析】试题分析:(Ⅰ)根据两角和的正弦公式、正切公式、正弦定理即可证明;(Ⅱ)根据余弦定理公式表示出cosC ,由基本不等式求cos C 的最小值.试题解析:()I 由题意知sin sin sin sin 2cos cos cos cos cos cos A B A B A B A B A B ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 化简得()2sin cos sin cos sin sin A B B A A B +=+,即()2sin sin sin A B A B +=+.因为A B C π++=,所以()()sin sin sin A B C C π+=-=.从而sin sin =2sin A B C +.由正弦定理得2a b c +=.()∏由()I 知2a b c +=, 所以 2222222cos 22a b a b a b c C ab ab +⎛⎫+- ⎪+-⎝⎭==311842b a a b ⎛⎫=+-≥ ⎪⎝⎭, 当且仅当a b =时,等号成立.故 cos C 的最小值为12. 17.已知函数()22sin sin 6f x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,R x ∈ 22sin cos 1αα+=29cos 25α=27cos22cos 125αα=-=-,αβ(0,π)αβ+∈5cos()5αβ+=-225sin()1cos ()5αβαβ+=-+=tan()2αβ+=-4tan 3α=22tan 24tan 21tan 7ααα==--tan 2tan()2tan()tan[2()]1+tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-+(I)求()f x 最小正周期;(II)求()f x 在区间[,]34p p -上的最大值和最小值. 【解析】本题考点两角和与差的正余弦公式、二倍角的正余弦公式、三角函数的图象与性质.综合运用三角 知识,从正确求函数解析式出发,考查最小正周期的求法与函数单调性的应用,从而求出函数的最大值与最小值,体现数学思想与方法的应用.(I) 由已知,有1cos 21cos211313()cos2sin 2cos2222222x x f x x x x π⎛⎫-- ⎪⎛⎫-⎝⎭=-=+- ⎪⎝⎭ 311sin 2cos2sin 24426x x x π⎛⎫--=- ⎪⎝⎭. 所以()f x 的最小正周期22T ππ==. (II)因为()f x 在区间[,]36p p --上是减函数,在区间[,]64p p -上是增函数, 113(),(),()346244f f f πππ-=--=-=,所以()f x 在区间[,]34p p -上的最大值为34,最小值为12-. 【答案】(I)π; (II) max 3()4f x =,min 1()2f x =-.。

2019高考数学二轮学科素养 专题4 三角函数、解三角形 Word版含答案

2019高考数学二轮学科素养 专题4 三角函数、解三角形 Word版含答案

专题4 三角函数、解三角形=直角三角形,分,终边在直线sin1<(路,迅速找到解决问题的方法,从而提高分析问题图象与直线程思想,可将系:的值为()求边长a;1.【答案】C【解析】当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2;k 为奇数时,A =-sin αsin α–cos αcos α=–2. 2.【答案】B3.【答案】±15【解析】当π<α<3π2时,cos α<0,所以γ=–5cos α,故sin θ=–35,cos θ=45,则sin θ+cos θ=15;当3π2<α<2π时,cos α>0,所以γ=5cos α,故sin θ=35,cos θ=–45,则sin θ+cos θ=–15.综上可得,sin θ+cos θ=±15.4.【解析】∵5cos 013α=-<,∴α是第二或第三象限角.当α是第二象限角时,12sin 13α,sin 12tan cos 5ααα==-;当α是第三象限角时,12sin 13α==-,sin 12tan cos 5ααα==.5.【答案】D【解析】如图,单位圆中∠MOP =1 rad >π4 raD .因为OM <22<MP <AT ,所以cos1<sin1<tan1.故选D .6.【答案】B【解析】根据对称性可得π4为已知函数的半个周期,所以2πω=2×π4,解得ω=4.7.【答案】A【解析】由图知最小正周期T =2(11π12–5π12)=π,∴ω=2,将图像最高点的坐标(5π12,2)代入f (x )=2sin (2x +φ),得5sin()16πϕ+=.又–π2<φ<π2,∴φ=–π3.10.【答案】61-【解析】由3sin(3)2sin()2ααπ+=π+可得:2tan cos 2sin =⇔-=-ααα,612tan 54tan cos 2sin 5cos 4sin -=+-=+-αααααα,故答案为:61-.11.【答案】6365【解析】0βα-π<-<,又因为()0135cos >=-αβ,所以02βαπ-<-<,()1312sin -=-αβ,因为43tan -=α,所以53sin =α,54cos -=α,而()sin sin βαβα⎡⎤=+-=⎣⎦()sin cos αβα-+()cos sin αβα-=354126351351365⎛⎫⎛⎫⨯+-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故答案为:6563. 12.【解析】由3332a b c c a b c+-=+-,得()33323a b c c a b c +-=+-,∴222a b ab c +-=,∴1cos 2C =,∴60C =︒.由cos cos a B b A =,得()2sin cos 2sin cos R A B R B A R ABC =为△外接圆的半径,∴()sin 0A B -=,∴0A B -=,∴60A B C ===︒,∴ABC △为等边三角形. 13.【答案】B【解析】将已知两等式平方并相加得3122sin sin 2cos cos 144αβαβ--=+,即cos()αβ-=. 14.【答案】2【解析】由已知得()21sin x θ=+,()21sin y θ=-,∴()()11221sin 1sin 2x y θθ+=++-=.16.【解析】(1)∵AD 是BC 边上的中线,∴可设2CD DB x CB a x ====,则.∵7472c b AD ===,,,在ACD △中,有222772cos 27x C x⎛⎫+- ⎪⎝⎭=⨯⨯,在ABC △中,有()222724cos 272x C x +-=⨯⨯. ∴22277227x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭⨯⨯=()222724272x x +-⨯⨯.解得92x =.∴29a x ==. (2)在ABC △中,由余弦定理得2222227492cos 22747AC AB BC CAB AC AB +-+-∠===-⨯⨯ ,∴sin CAB ∠=.∴ABC △的面积是11sin 7422ABC S bc CAB =∠=×× △。

高考数学三角函数与解三角形多选题知识归纳总结附解析

高考数学三角函数与解三角形多选题知识归纳总结附解析

高考数学三角函数与解三角形多选题知识归纳总结附解析一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩,作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+, 所以C 不正确; 又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.2.设函数()sin 6f x M x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0,0)M ω>>的周期是π,则下列叙述正确的有( )A .()f x 的图象过点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为MC .()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 【答案】BCD 【分析】已知只有周期的条件,只能求出ω,其中M 未知;A 选项代值判定;B 选项由解析式可知;C 选项由()f x 的单调递减区间在32,2,22k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭上化简可得;D 选项由()f x 的对称中心为(),0,k k Z π∈化简可得. 【详解】 由题可知2T ππω==,解得2ω=,即()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭当0x =时,()0sin 20sin 662Mf M M ππ⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭,故选项A 错误; 因为()sin 26f x M x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以最大值为M ,故选项B 正确; 由解析式可知()f x 在3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈ 即2,63x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦上单调递减,当0k =时,选项C 正确;由解析式可知()f x 的对称中心的横坐标满足26x k ππ+=,即212k x ππ=- 当1k =时,512x π=,对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查()()sin f x A x =+ωϕ型三角函数的性质,其中涉及最值、对称轴、对称中心,属于较难题.3.函数()sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()y f x =的图象可由函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位得到 B .函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称C .函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D .函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数 【答案】BCD 【分析】对四个选项,一一验证:对于选项A ,利用三角函数相位变化即可;对于选项B ,利用正弦函数的对称轴经过最高(低)点判断; 对于选项C ,利用正弦函数的对称中心直接判断; 对于选项D ,利用复合函数的单调性“同增异减”判断; 【详解】由题意,对于选项A ,函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位可得到()sin 2sin 2cos 242f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项A 错误;对于选项B ,sin 21884f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取到了最大值,所以函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称,所以选项B 正确;对于选项C ,08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称,所以选项C 正确;对于选项D ,函数2yx 在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,08x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,2442x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,,单调递增,所以函数2()y x f x =+在08π⎛⎫⎪⎝⎭,上为增函数,所以选项D 正确.故选:BCD. 【点睛】(1)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题;(2)求单调区间,最后的结论务必写成区间形式,不能写成集合或不等式.4.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在y 3C .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-,故()2cos 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈, 即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确; 由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.对于函数()sin cos 2sin cos f x x x x x =++,下列结论正确的是( ) A .把函数f (x )的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则π是函数y =g (x )的一个周期 B .对123,,2x x ππ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,若12x x <,则()()12f x f x < C .对,44x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 成立D .当且仅当,4x k k Z ππ=+∈时,f (x )1【答案】AC 【分析】根据三角函数的变换规则化简即可判断A ;令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()21f t t t =+-,判断函数的单调性,即可判断B ;代入直接利用诱导公式化简即可;首先求出()f t 的最大值,从而得到x 的取值; 【详解】解:因为()2()sin cos 2sin cos sin cos sin cos 1f x x x x x x x x x =++=+++-,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以t ⎡∈⎣,所以()21f t t t =+-, 对于A :将()sin cos 2sin cos f x x x x x =++图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,则()sin 2cos 22sin 2cos 2g x x x x x =++,所以()()()()()sin 2cos22sin 2cos2g x x x x x πππππ+=++++++()sin 2cos22sin 2cos2x x x x g x =++=,所以π是函数y =g (x )的一个周期,故A 正确;对于B :因为3,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以57,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则)14t x π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 又()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,对称轴为12t =-,开口向上,函数()21f t t t =+-在)1⎡-⎣上单调递减, 所以函数()f x 在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 故B 错误; 对于C :sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=----⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭c 2424242sin os 2sin cos 4x x x x ππππππππ⎥++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-------- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4444sin cos 2sin cos 4x x x x f x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝+⎭+,故C 正确;因为()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,t ⎡∈⎣,当t =时()f t 取得最大值()max 1f t =,令4t x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭sin 14x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2,42x k k Z πππ+=+∈,解得2,4x k k Z ππ=+∈,即当2,4x k k Z ππ=+∈时,函数()f x1,故D 错误;故选:AC 【点睛】本题考查三角函数的综合应用,解答的关键是换元令sin cos t x x =+,将函数转化为二次函数;6.已知函数()1cos cos 632f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下说法中正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为π B .()f x 在7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 C .51,62π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 D .()f x 的最大值为12【答案】ABC 【分析】利用三角恒等变换思想化简()11sin 2232f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,利用正弦型函数的周期公式可判断A 选项的正误,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误,利用正弦型函数的对称性可判断C 选项的正误,利用正弦型函数的有界性可判断D 选项的正误. 【详解】cos cos sin 3266x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以,()1111cos cos cos sin sin 2632662232f x x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.对于A 选项,函数()f x 的最小正周期为22T ππ==,A 选项正确; 对于B 选项,当7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,32232x πππ≤+≤, 此时,函数()f x 在7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,5151111sin 2sin 262632222f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,51,62π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心,C 选项正确; 对于D 选项,()max 111122f x =⨯+=,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.7.已知函数22()(sin cos )2cos f x x x x =++,则( ) A .()f x 的最小正周期是πB .()f x 的图像可由函数()22g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到 C .4x π=是()f x 的一条对称轴D .()f x 的一个对称中心是,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】AB 【分析】首先化简函数()224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据三角函数形式的公式,以及代入的方法判断选项. 【详解】()1sin 2cos 21224f x x x x π⎛⎫=+++=++ ⎪⎝⎭,A.函数的最小正周期22T ππ==,故A 正确;B.根据图象的平移变换规律,可知函数()22g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到()222284f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;C.当4x π=时,32444πππ⨯+=,不是函数的对称轴,故C 不正确; D.当8x π=-时,2084ππ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,此时函数值是2,故函数的一个对称中心应是,28π⎛⎫- ⎪⎝⎭,故D 不正确. 故选:AB 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.8.已知函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 的初相为6π- B .若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则(0,2]ω∈ C .若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ω可以为12D .将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到的新函数是偶函数,则ω可以为2023 【答案】AB 【分析】根据选项条件一一判断即可得结果. 【详解】A 选项:函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的初相为6π-,正确; B 选项:若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则2266k ππωππ-+≤-,2362k πωπππ-≤+,k Z ∈,所以21226k k ω-+≤≤+,k Z ∈,又因为0ω<,则02ω<≤,正确;C 选项:若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则,26k k Z πωππ-=∈,所以12,3k k Z ω=+∈故ω不可以为12,错误; D 选项:将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到()12sin 6f x x πωω⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭是偶函数,则,62k k Z ππωπ-=+∈,所以2,3k k Z πωπ=+∈故ω不是整数,则ω不可以为2023,错误; 故选:AB 【点睛】掌握三角函数图象与性质是解题的关键.9.已知4παπ≤≤,32ππβ≤≤,4sin 25α=,cos()10αβ+=-,则( )A .cos α=B .sin cos αα-=C .34πβα-= D .cos cos αβ= 【答案】BC 【分析】先根据4sin 25α=,判断角α的范围,再根据cos2α求cos α; 根据平方关系,判断sin cos αα-的值;利用公式cos()cos[()2]βααβα-=+-求值,并根据角的范围判断角βα-的值;利用公式()cos βα+和()cos βα-,联合求cos cos αβ.【详解】 ①因为4παπ≤≤,所以222παπ≤≤,又4sin 205α=>,故有22παπ≤≤,42ππα≤≤,解出2231cos 22cos 1cos cos 55αααα=-=-⇒=⇒=,故A 错误; ②()21sin cos 1sin 25ααα-=-=, 由①知:42ππα≤≤,所以sin cos αα>,所以sin cos 5αα-=,故B 正确; ③由①知:42ππα≤≤,而32ππβ≤≤,所以524παβπ≤+≤,又cos()010αβ+=-<,所以5342ππαβ≤+≤,解得sin()αβ+=所以34cos()cos[()2]1051052βααβα⎛⎫⎛⎫-=+-=--+-⨯=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又因为5342ππαβ≤+≤,22ππα-≤-≤-,所以4πβαπ≤-≤,有34πβα-=,故C 正确;④由cos()cos cos sin sin 1010αβαβαβ+=-⇒-=-,由③知,cos()cos cos sin sin 2βααβαβ-=+=-,两式联立得:cos cos 10αβ=-,故D 错误. 故选:BC【点睛】 关键点点睛:本题的关键是三角函数恒等变形的灵活应用,尤其是确定角的范围,根据三角函数值4sin 25α=,确定22παπ≤≤,且cos()010αβ+=-<,进一步确定5342ππαβ≤+≤,这些都是确定函数值的正负,以及角的大小的依据.10.已知函数)()lg 1( 2.7)x x f x x e e e -=+-+≈⋯,若不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--对任意R θ∈恒成立,则实数t 的可能取值为( )A .1B C .3 D .4 【答案】CD【分析】令)()lg x x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,可判断()g x 是奇函数且单调递增,不等式可变形可得(sin cos )(sin 2)g g t θθθ+<-,所以sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,换元法求出()h θ的最大值,()max t h θ>即可.【详解】令)()lg x x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+, ()g x 的定义域为R ,))()()lg lg x x x x g x g x x e e x e e ---+=+-++-0=, 所以()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数,不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--等价于[](sin cos )1(sin 2)1f f t θθθ+-<---,即(sin cos )(sin 2)(sin 2)g g t g t θθθθ+<--=-,当0x >时y x =单调递增,可得)lg y x =单调递增, x y e =单调递增,x y e -=单调递减,所以)()lg x x g x x e e -=+-在()0,∞+单调递增,又因为)()lgx x g x x e e -=+-为奇函数,所以)()lg x x g x x e e -=+-在R 上单调递增,所以sin cos sin 2t θθθ+<-,即sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,只需()max t h θ>,令sin cos m θθ⎡+=∈⎣,则21sin 2m θ=+,2sin 21m θ=-,所以()21h m m m =+-,对称轴为12m =-,所以m =()max 211h m ==,所以1t >可得实数t 的可能取值为3或4,故选:CD【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是构造函数()g x 奇函数且是增函数,将原不等式脱掉f 转化为函数恒成立问题.。

最新版精编2019年高中数学单元测试试题-解三角形专题完整版考核题库(含答案)

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2019年高中数学单元测试试题解三角形专题(含答案)学校:__________第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1.已知在△ABC中,sin A∶sin B∶sin C=3∶5∶7,那么这个三角形的最大角是() A.135°B.90°C.120°D.150°2.在△ABC中,已知三边a、b、c满足(a+b+c)(a+b-c)=3ab,则∠C等于() A.15°B.30°C.45°D.60°3.在△ABC中,根据下列条件解三角形,则其中有两个解的是()A.b = 10,A = 45°,B = 70° B.a = 60,c = 48,B = 100°C.a = 7,b = 5,A = 80° D.a = 14,b = 16,A = 45°4.已知△ABC中,a=10,B=60°,C=45°,则c=A.10+3B.10(3-1)C.(3+1)D.103第II卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题5.已知ABC ∆ 的一个内角为120o,并且三边长构成公差为4的等差数列,则ABC ∆的面积为_______________(2011年高考安徽卷理科14)6.在△ABC 中,如果sin :sin :sin 7:A B C =,那么该三角形的最小的内角的大小为 ▲ .7.在ABC ∆中,1AB =,2BC =,则∠C 取值范围是___ _ _ __. 13. 0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.8.在ABC ∆中,已知 45,6,2===A c a ,则=B __________;9.在ABC ∆中,若bc a c b c b a 3))((=-+++,且C B A cos sin 2sin =,则ABC ∆的形状__________;10.在ABC 中,若4,60a C ==,ABC 面积S =c =_______11.在ABC 中,若tan tan a B b A =,则ABC 的形状为______12.在ABC ∆中,若则C =___________.13.如图,一船在A 处由西向东航行,测得某岛B 在北偏东75方向上,船前进5km 后至C 处,测得此岛在北偏东45方向。

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2019年高中数学单元测试试题 解三角形专题(含答案)学校:__________第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A .2B .2C .12D .12-(2012陕西理)2.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C ,3b=20acosA ,则sinA ∶sinB ∶sinC 为 A.4∶3∶2 B.5∶6∶7 C.5∶4∶3 D.6∶5∶43.在△ABC 中,若a=5,b=15,A=300, 则c 等于 ( ) A 、25 B 、5 C 、25或5 D 、以上结果都不对4.在ABC △中,如果182445a b A ===,,°,则满足上述条件的三角形有( ) A.1个B.2个C.0个D.无数个5.在△ABC 中,4,26,13π==-=c b a ,则△ABC 是A.锐角三角形 B .直角三角形 C.钝角三角形 D.任意三角形 6.ABC 中,:1:2A B =,C 的平分线CD 把三角形面积分成3:2两部分,则cos A =( ) A 13 B 12 C 34D 0第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题7.若ABC ∆的内角满足sin 2sin A B C +=,则cos C 的最小值是 ▲ . 8. 在锐角△ABC 中,若C =2B ,则bc的取值范围是 。

9.已知ABC ∆中,2=AB , 3π=C ,则ABC ∆的周长的最大值为 610.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边为,,a b c,若45a b B ===︒,则角A =11.在三角形ABC 中,角A,B,C 所对应的长分别为a ,b ,c ,若a=2 ,B=6π,b= .12.如图在△ABC 中,∠BAC =120︒,AB =1,AC =2,D 为BC 边上 一点→DC =2→BD ,则→AD ·→BC = .变式:若条件改为→DC =λ→BD ,则→AD ·→BC 的取值范围为 .13.x 的方程02c o sc o s c o s 22=--CB A x x 有一个根为1,则ABC ∆的形状为________;14.在ABC ∆中,已知()()3a b c b c a bc +++-=,则A 的度数为_______________.ABD C15.在△ABC 中,若cos cos ,a A b B =则△ABC 的形状是 ▲ .16.已知△ABC 中,A =60°,最大边和最小边是方程x 2-9x +8=0的两个正实数根,那么BC 边长是________.17.边长为5、7、8的三角形的最大角与最小角之和为______________ 120° 18.如图,在Rt △ABC 中,AC ⊥BC ,D 在边AC 上,已知BC =2,CD =1,∠ABD =45°,则AD = .19.在△ABC 中,BC=1,3π=∠B ,当△ABC 的面积等于3时,=C tan __ ▲ .20.已知△ABC 中,a =10,b =,A =45°,则B 等于_____________ 21.在ABC 中,,a b 为两边,ABC 面积221()4S a b =+,则ABC 的形状为__________________; 三、解答题22.在锐角△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c, 且2asinB=3b . (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ) 若a=6,b+c=8,求△ABC 的面积.(2013年高考浙江卷(文))23.在△ABC 中,C - A =π2,1sin 3B =. (1)求sin A 的值;(2)设AC =△ABC 的面积.BC(第1924.如图,公园内有一块边长为2a 的正三角形ABC 空地,拟改建成花园,并在其中建一直道DE 方便花园管理. 设D 、E 分别在AB 、AC 上,且DE 均分三角形ABC 的面积. (1)设AD =x (x a ≥),DE =y ,试将y 表示为x 的函数关系式;(2)若DE 是灌溉水管,为节约成本,希望其最短,DE 的位置应在哪里? 若DE 是参观路线,希望其最长,DE 的位置应在哪里?25.在斜三角形ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c AA C A ac c a b cos sin )cos(222+=--.(1)求角A ;[ (2)若2cos sin >CB,求角C 的取值范围.26.已知ABC ∆的周长为12+,且A C B sin 2sin sin =+。

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2019年高中数学单元测试试题 解三角形专题(含答案)学校:__________第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.在△ABC 中,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状一定是( ) A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形 D .等边三角形(2002上海春14)2.在△ABC 中,若a=5,b=15,A=300, 则c 等于 ( ) A 、25 B 、5 C 、25或5 D 、以上结果都不对3.已知锐角三角形的边长分别为2、3、x ,则x 的取值范围是( ) A .135<<x B .13<x <5 C .2<x <5D .5<x <5第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题4.,则该三角形的面积的最大值是 . 5.在ABC 中,已知3,5,7AB BC AC ===,则AB BC =____6.在ABC 中,若22,A C B b ac +==,则ABC 的形状是______ 7.在ABC ∆中,5,4,3AB BC CA ===,则AB BC →→∙=___________;8.在等腰三角形 ABC 中,已知sinA ∶sinB=1∶2,底边BC=10,则△ABC 的周长是 9.△ABC 中,︒=∠==30,1,3B AC AB ,则△ABC 的面积等于_________.10. 在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos ,3A a bc ==若的最 大值是 . 9/4 11.在△ABC 中,a ,b ,c 是角A ,B ,C 的对边,若a ,b ,c 成等比数列,==cBb A sin ,60则▲ .12.在△ABC 中,D 为BC 的中点,AD =1,∠ADB =120o ,若AB AC ,则BC = .2 13.在△ABC 中,已知BC = 2,AB AC ⋅= 1,则△ABC 面积的最大值为 .14.在△ABC 中,sin :sin :sin 2:3:4A B C =,则cos C = ▲ .15.在△ABC 中,若a 2+c 2=b 2+ac ,则∠B =_______.16.在△ABC 中,已知6,30===︒b c A ,则a = ▲ .17.已知ABC 的面积222ABCS=,则C =__________。

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专题四 解三角形
一.知识梳理
知识点一 正弦定理及其推论
设△ABC 的外接圆半径为R ,则
(1)a sin A =b sin B =b sin B =c sin C
(2)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C .
(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R
. (4)在△ABC 中,A >B ⇔.a >b ⇔sin A >sin B
知识点二 余弦定理及其推论
(1)a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b 2=c 2+a 2-2ca cos B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C .
(2)cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ca ;cos C = a 2+b 2-c 2
2ab
. (3)在△ABC 中,c 2=a 2+b 2⇔C 为直角;c 2>a 2+b 2⇔C 为钝角;c 2<a 2+b 2⇔C 为锐角.
知识点三 三角形面积公式
(1) S =12ah a =12bh b =12
ch c ; (2)S =12ab sin C =12bc sin A =12
ca sin B . 二.跟踪训练
1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,下列结论不正确的是( )
A .a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A
B .a sin B =b sin A
C .a =b cos C +c cos B
D .a cos B +b cos A =sin C
【答案】A ,B ,C
【解析】由在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,知:
在A 中,由余弦定理得:a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A ,故A 正确;
在B 中,由正弦定理得:,∴a sin B =b sin A ,故B 正确;
在C 中,∵a =b cos C +c cos B ,∴由余弦定理得:a =b ×
+c ×, 整理,得2a 2=2a 2,故C 正确;
在D 中,由余弦定理得a cos B +b cos A =a ×
+b ×=+=c ≠sin C ,
故D 错误.故选A ,B ,C.
2.对于△ABC ,有如下命题,其中正确的有( )
A.若sin2A =sin2B ,则△ABC 为等腰三角形;
B.若sinA =cosB ,则△ABC 为直角三角形;
C.若sin 2A +sin 2B +cos 2C<1,则△ABC 为钝角三角形.
D.若AB =3,AC =1,B =30°,则△ABC 的面积为
34或32
【答案】C ,D
【解析】对于A :sin2A =sin2B ,∴A =B ⇒△ABC 是等腰三角形,或2A +2B =π⇒A +B =π2
,即△ABC 是直角三角形.故A 不对;对于B :由sinA =cosB ,∴A -B =π2或A +B =π2
.∴△ABC 不一定是直角三角形;对于C :sin 2A +sin 2B<1-cos 2C =sin 2C ,∴a 2+b 2<c 2.∴△ABC 为钝角三角形,C 正确;对于D :如图所示,由正弦定理,得
sinC =c·sinB b =32
.而c>b ,∴C =60°或C =120°.∴A =90°或A =30°. ∴S △ABC =12bcsinA =32或34
.D 正确 3.下列命题中,正确的是( )
A .在△ABC 中,
B A B A sin sin ,>∴>
B .在锐角△AB
C 中,不等式B A cos sin >恒成立
C .在△ABC 中,若B b A a cos cos =,则△ABC 必是等腰直角三角形
D .在△ABC 中,若ac b B ==2
0,60,则△ABC 必是等边三角形
【答案】A ,B ,D
【解析】在△ABC 中,由B b A a cos cos =,利用正弦定理可得:B B A A cos sin cos sin = ∴B A 2sin 2sin =,B A B A B A 22222),0(,-==∴∈ππ或,
, ∴B A =或2π
=+B A ,因此△ABC 是等腰三角形或直角三角形,因此是假命题,C 错误.
4.以下关于正弦定理或其变形正确的有( )
A .在△ABC 中,a ∶b ∶c =sin A ∶sin
B ∶sin C
B .在△AB
C 中,若sin 2A =sin 2B ,则a =b
C .在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B ,若A >B ,则sin A >sin B 都成立
D .在△ABC 中,a sin A =b +c sin B +sin C
【答案】A ,C ,D
【解析】由正弦定理易知A ,C ,D 正确.对于B ,由sin 2A =sin 2B ,可得A =B ,或2A +2B =π,即A =B ,
或A +B =π2
,∴a =b ,或a 2+b 2=c 2,故B 错误. 5.在△ABC 中,下列结论错误的有( )
A.a 2>b 2+c 2,则△ABC 为钝角三角形
B.a 2=b 2+c 2+,则∠A 为45°;
C.a 2+b 2>c 2,则△ABC 为锐角三角形
D.若∠A :∠B :∠C =1:2:3,则a :b :c =1:2:3.
【答案】B ,C ,D
【解析】对于①,若a 2>b 2+c 2,则b 2+c 2﹣a 2<0,即有cos A =
<0,即A 为钝角,故①对; 对于②,若a 2=b 2+c 2+
bc ,即b 2+c 2﹣a 2=﹣bc ,则cos A ==﹣,即有A =135°,故
②错;
对于③,若a 2+b 2>c 2,则a 2+b 2﹣c 2>0,即cos C >0,即C 为锐角,不能说明A ,B 也是锐角,故③错; 对于④,若A :B :C =1:2:3,则A =30°,B =60°,C =90°,故a :b :c =sin30°:sin60°:sin90° =1::2.故④错.故选A . 6.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若
4
sin 3sin sin C B k A ==(k 为非零实数),则下列结论错误的是( ) A .当k=5时,△ABC 是直角三角形 B .当k=3时,△ABC 是锐角三角形
C .当k=2时,△ABC 是钝角三角形
D .当k=1时,△ABC 是钝角三角形
【答案】A ,B ,C
【解析】当k=5时,
4sin 3sin 5sin C B A ==,根据正弦定理不妨设a=5m ,b=3m ,c=4m ,显然△ABC 是直角三角形;
当k=3时,4
sin 3sin 3sin C B A ==,根据正弦定理不妨设a=3m ,b=3m ,c=4m , 显然△ABC 是等腰三角形,0216992222222>=-+=-+m m m m c b a ,说明∠C 为锐角,故△ABC 是
锐角三角形;
当k=2时,4
sin 3sin 2sin C B A ==,根据正弦定理不妨设a=2m ,b=3m ,c=4m , 0316942222222<-=-+=-+m m m m c b a ,说明∠C 为钝角,故△ABC 是钝角三角形;
当k=1时,4
sin 3sin 1sin C B A ==,根据正弦定理不妨设a=m ,b=3m ,c=4m , 此时a+b=c ,不等构成三角形,故命题错误,故选A ,B ,C.
7.在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有一解的是( )
A .b =7,c =3,C =30°
B .b =5,c =4,B =45°
C .a =6,b =3
,B =60° D .a =20,b =30,A =30°
【解析】B ,C
【解析】对于A ,∵b =7,c =3,C =30°, ∴由正弦定理可得:sin B ===>1,无解;
对于B ,b =5,c =4,B =45°, ∴由正弦定理可得sin C ===<1,且c <b ,有一解;
对于C ,∵a =6,b =3,B =60°, ∴由正弦定理可得:sin A ===1,A =90°,此时C =30°,有一解; 对于D ,∵a =20,b =30,A =30°,
∴由正弦定理可得:sin B ===<1,且b >a ,
∴B 有两个可能值,本选项符合题意.故选B ,C .。

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