高难度压轴填空题_三角函数

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专题12 三角函数(全题型压轴题)试题含解析

专题12三角函数（全题型压轴题）目录①三角函数的图象与性质 (1)②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换 (2)③三角函数零点问题（解答题） (3)④三角函数解答题综合 (6)①三角函数的图象与性质②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换③三角函数零点问题（解答题）(1)求()f x 的解析式；(2)将()f x 图像向左平移12个单位得到123,,x x x ，求()()123tan 2x x x π++的值④三角函数解答题综合专题12三角函数（全题型压轴题）目录①三角函数的图象与性质 (1)②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换 (9)③三角函数零点问题（解答题） (12)④三角函数解答题综合 (20)①三角函数的图象与性质设()t f x =，则方程()()2220f x af x ⎡+⎣+⎦=⎤可化为由图象可得：当2t =时，方程()t f x =有2个实数根；当322t <<时，方程()t f x =有4个实数根；①当22m-=时，即②当3-=时，即t=m③当3->时，即t<m②函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换③三角函数零点问题（解答题）由图可知，当1t =或12t -≤<当112t ≤<时，()h x 在区间⎡⎢⎣当21t <-或1t >时，()h x 在区间令ππ2πZ 62,x k k-=+∈故两个零点12,x x关于x故()122πcos cos3x x+=7．（2023春·江西·高一统考期末）已知函数由图可知，30a -≤≤，且21πt t +=，所以()12121ππsin sin 466x x t t ⎛⎫+=-+- ⎪⎝⎭故a 的取值范围为()123,0,sin x x ⎡⎤-+⎣⎦8．（2023春·湖北咸宁·高一统考期末）已知(1)求()f x 的解析式；(2)将()f x 图像向左平移12个单位得到123,,x x x ，求()()123tan 2x x x π++的值④三角函数解答题综合(2)当11π0,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，不等式()π02f x kf x ⎛⎫++> ⎪⎝⎭恒成立，求实数k 的取值范围．【答案】(1)43310-(2)()3,1--【详解】（1）由题意得，向量()1,3ON = 的相伴函数为()sin 3cos f x x x =+，所以()13πsin 3cos 2sin cos 2sin 223f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵()85f x =，∴π4sin 35x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭．∵ππ,36x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，∴ππ0,32x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭，∴23cos 1s πin 335πx x ⎛⎫⎛⎫+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以ππ1π3π433sin sin sin cos 33232310x x x x ⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦（2）向量()1,3ON = 的相伴函数为()πsin 3cos 2sin 3f x x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭当11π0,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()π2sin 2cos 03π2π3f x kf x x k x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，即ππsin cos 033x k x ⎛⎫⎛⎫+++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，cos sin π3π3k x x ⎛⎫⎛⎫+>-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立．所以①当π06x ≤<，即πππ332x ≤+<时，πcos 03x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭，所以πsin π3tan π3cos 3x k x x ⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭>-=-+ ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭，即max πtan 3k x ⎡⎤⎛⎫>-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，由于πππ332x ≤+<，所以πtan 3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的最小值为πtan 33=，所以max πtan 33k x ⎡⎤⎛⎫>-+=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦；②当π6x =，ππ32x +=，不等式ππsin cos 033x k x ⎛⎫⎛⎫+++> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭化为10>成立．③当π11π612x <≤，ππ5π234x <+≤时，πcos 03x ⎛⎫+< ⎪⎝⎭，。

完整)上海高中数学三角函数大题压轴题练习

完整)上海高中数学三角函数大题压轴题练习三角函数大题压轴题练1.已知函数$f(x)=\cos(2x-\frac{\pi}{3})+2\sin(x-\frac{\pi}{4})\sin(x+\frac{\pi}{4})$。

Ⅰ）求函数$f(x)$的最小正周期和图象的对称轴方程。

解：（1）$f(x)=\cos(2x-\frac{\pi}{3})+2\sin(x-\frac{\pi}{4})\sin(x+\frac{\pi}{4})$frac{1}{3}\cos(2x-\frac{\pi}{3})+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{3}(\cos^2x-\sin^2x-\frac{1}{2})+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{6}(3\cos2x-1)+\frac{4}{3}\sin x\cos x$frac{1}{6}(3\cos2x+2\sin x\cos x-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(3\cos2x+\sin(2x-\frac{\pi}{3})-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(3\cos2x+\sin2x\cos\frac{\pi}{3}-\cos2x\sin\frac{\pi}{3}-\frac{2}{3})$frac{1}{6}(2\cos2x+\sqrt{3}\sin2x-\frac{2}{3})$frac{1}{3}(\cos2x+\frac{\sqrt{3}}{2}\sin2x)-\frac{1}{3}$frac{2}{3}\sin(2x+\frac{\pi}{3})-\frac{1}{3}$所以，函数$f(x)$的最小正周期为$\pi$，图象的对称轴方程为$x=k\pi+\frac{\pi}{3}$（$k\in Z$）。

2）在区间$[-\frac{5\pi}{6},\frac{\pi}{2}]$上，$f(x)$单调递增，而在区间$[\frac{\pi}{2},\frac{7\pi}{6}]$上单调递减。

专题2 三角函数压轴小题(原卷版)

专题2 三角函数压轴小题一、单选题1．已知锐角ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且cos 2b aC a-=，则sin sin B A +的取值范围是（） A ．332⎫⎪⎪⎝⎭B ．(3⎤⎦C ．32,2⎫⎪⎭D ．832,⎦2．已知正实数C 满足：对于任意θ，均存在,,0255i j i j ∈≤≤≤Z ，使得2cos iC jθ-≤，记C 的最小值为λ，则（） A ．1120001000λ<< B ．111000500λ<< C ．11500200λ<< D ．11200100λ<<3．已知△ABC 中，22AB AC ==()min 2AB BC R λλ+=∈，2AM MB =，22sin cos AP AB AC αα=⋅+⋅，,63ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，则MP 的最小值为（） A 3B ．23C 5D 64．在锐角ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，ABC 的面积为S ，若222sin()SA C b a +=-，则1tan 3tan()A B A +-的取值范围为（）A ．33⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B ．2343⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C ．2343⎫⎪⎪⎝⎭D ．2343⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭5．在ABC 中，角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ，设ABC 的面积为S ，则24Sa bc+的最大值为（） A 2B 3C 3D 26．已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴，给出下列四个结论：△()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点； △()f x 的最小正周期可能是2π； △ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭，；△()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增．其中所有正确结论的序号是（） A ．△△B ．△△C ．△△D ．△△△7．设函数()211f x x =-，()122x fex --=，()31sin 23f x x π=，99i ia =，0i =、1、2、、99.记()()()()()()10219998k k k k k k k I f a f a f a f a f a f a =-+-++-，1k =、2、3，则（）A ．123I I I <<B ．321I I I <<C ．132I I I <<D ．213I I I <<8．设a △R ，函数f (x )()()2222215cos x a x a x a x a x a ππ⎧-⎪=⎨-+++≥⎪⎩＜，若函数f (x )在区间（0，+∞）内恰有6个零点，则a 的取值范围是（） A ．（2，94]△（52，114]B ．（74，2]△（52，114]C ．（2，94]△[114，3）D ．（74，2）△[114，3）9．在锐角ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，S 为ABC 的面积，且()222S a b c =--，则222b c bc+的取值范围为（）A ．4359,1515⎛⎫⎪⎝⎭B ．4315⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．5915⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．)⎡+∞⎣10．直线1y =与函数π()2sin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像在y 轴右侧交点的横坐标从左到右依次为12n a a a 、、、，下列结论：△π2cos 23f x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭；△()f x 在π5π,612⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数；△12n a a a 、、、为等差数列；△121234πa a a +++=．其中正确的个数是（）A ．3B ．2C ．1D ．011．）已知()sin |||sin |cos |||cos |=+++f x x x x x ，给出下述四个结论: △()y f x =是偶函数; △()y f x =在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数;△()y f x =在(,2)ππ上为增函数; △()y f x =的最大值为22 其中所有正确结论的编号是（） A ．△△△B ．△△△C ．△△△D ．△△12．已知函数()()()()()222sin 2π2π3,R 216,x a x af x a x a x a x a ⎧-<⎪=∈⎨-++-+≥⎪⎩，若()f x 在区间()0,∞+内恰好有7个零点，则a 的取值范围是（） A ．5817,,3236⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦B ．581711,,2363⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦C ．51711,3,263⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦D ．81711,3,363⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦13．已知函数()()()sin cos cos sin f x x x =+，则下列结论正确的是（） A ．()f x 是奇函数 B ．()f x 的最大值为2 C ．()(),x f x f x π∀∈-=RD ．[]()0,,0x f x ππ∀∈+>14．已知 11sin 65a =, 11sin 56b =, 15cos 156c =, 则（）A ．a b c <<B ．b a c <<C ．a c b <<D ． c a b <<15．在ABC 中，角A B C ､､所对的边分别是,120,a b c A D =､､是边BC 上一点，AB AD ⊥且3AD =，则2b c +的最小值是（）A ．4B ．6C ．8D ．916．（2022·江苏南通·高三开学考试）已知锐角ABC 满足23AB =60C ∠=°且O 为ABC 的外接圆圆心，若OC OA OB λμ=+，则2λμ-的取值范围为（） A ．(2,1)-B ．(1,2)-C ．[2,2)-D ．(2,2)-17．（2023·全国·高三专题练习）已知,x y ∈R ，则表达式22cos cos cos x y xy （）A ．既有最大值，也有最小值B ．有最大值，无最小值C ．无最大值，有最小值D ．既无最大值，也无最小值18．（2023·全国·高三专题练习）设数列{}n a 的通项公式为()()()*121cos1N 2nn n a n n π=--⋅+∈，其前n 项和为n S ，则120S =（） A ．60- B ．120- C ．180 D ．24019．（2023·全国·高三专题练习）在ABC 中，7cos 25A =，ABC 的内切圆的面积为16π，则边BC 长度的最小值为（） A ．16B ．24C ．25D ．3620．（2023·全国·高三专题练习）在锐角ABC中，cos cos()sin sinA CA B Ca c+=，且cos2C C+=，则a b+的取值范围是（）A．(4⎤⎦B．(2,C．(]0,4D．(]2,4 21．（2022·山西·忻州一中模拟预测（文））定义：设不等式()0f x>的解集为A，若A中只有唯一整数，则称A为“和谐解集”．若关于x的不等式sin cos2sin cosx x mx x x+>+-在(0,)π上存在“和谐解集”，则实数m的取值范围为（）A．cos2[,cos1)2B．cos2(,cos1]2C．[]cos2,cos1D．[]cos2,sin222．（2023·全国·高三专题练习）设ω∈R，函数()()22,0,6314,0,22sin x xf xg x xx x xπωωω⎧⎛⎫+≥⎪⎪⎪⎝⎭==⎨⎪++<⎪⎩．若()f x在1,32π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，且函数()f x与()g x的图象有三个交点，则ω的取值范围是（）A．12,43⎛⎤⎥⎝⎦B．23⎤⎥⎝⎦C．14⎡⎢⎣⎭D．4412,0,33⎡⎫⎡⎤-⎪⎢⎢⎥⎣⎭⎣⎦23．（2022·全国·高三专题练习（文））在三角函数部分，我们研究过二倍角公式2cos22cos1x x=-，实际上类似的还有三倍角公式，则下列说法中不正确的有（）A．3cos34cos3cosx x x=-B．存在||1x≤时，使得3|43|1x x->C．给定正整数n，若||1ix≤，(1,2,,)i n=，且31niix==∑，则1||3niinx=≤∑D．设方程38610x x--=的三个实数根为1x，2x，3x，并且123x x x<<，则2232312()xx x x-=-二、多选题24．（2022·湖北·襄阳四中模拟预测）若()sin cosx x x xf x=-，则下列说法正确的是（）A．()f x的最小正周期是2πB．()f x的对称轴方程为212kxππ=-，()k∈ZC．存在实数a，使得对任意的x∈R，都存在125,01,2x xπ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦且12x x≠，满足()()()210k f x af x f x -+=⎡⎤⎣⎦，()1,2k =D ．若函数()()2g x f x b =+，250,12x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，（b 是实常数），有奇数个零点()12221,,,,N n n x x x x n +⋅⋅⋅∈，则()1232215023n n x x x x x π++++⋅⋅⋅++=25．（2022·重庆十八中两江实验中学高三阶段练习）已知在平行四边形ABCD 中，3AB =，2AD =，60A ∠=︒，把△ABD 沿BD 折起使得A 点变为'A ，则（）A ．7BD =B ．三棱锥'A BCD -3C ．当'A C BD =时，三棱锥'A BCD -10D ．当'A C BD =时，'60A BC ∠=︒26．（2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习）已知函数()()()sin 0,f x x ωϕωϕ=+>∈R 在区间75,126ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调，且满足73124f f ππ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭有下列结论正确的有( ) A ．203f π⎛⎫= ⎪⎝⎭B ．若()56f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭，则函数()f x 的最小正周期为π； C ．关于x 的方程()1f x =在区间[0,2)π上最多有4个不相等的实数解 D ．若函数()f x 在区间213,36ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上恰有5个零点，则ω的取值范围为8,33⎛⎤⎥⎝⎦ 27．（2022·全国·高三专题练习（文））由倍角公式2cos 22cos 1x x =-，可知cos2x 可以表示为cos x 的二次多项式．一般地，存在一个n （n *∈N ）次多项式()12012n n n n n P t a t a ta t a --=+++⋅⋅⋅+（012,,,n a a a a ⋅⋅⋅∈R ），使得()cos cos n nx P x =，这些多项式()n P t 称为切比雪夫（P ．L ．Tschebyscheff )多项式．运用探究切比雪夫多项式的方法可得（）A ．()3343P t t t =-+B ．()424881P t t t =-+C ．51sin18-︒=D ．51cos18+︒=28．（2022·全国·高三专题练习）设正整数k 使得关于x 的方程sin kx x =在区间()33ππ-，内恰有5个实根12345x x x x x <<<<，则（） A ．123450x x x x x +++=+B ．5295122x ππ<< C ．55tan x x =D ．2x ，4x ，5x 成等差数列三、填空题29．（2022·安徽淮南·二模（理））ABC 中，120,BAC AO ∠︒=为BC边上的中线，AO =则2AB AC -的取值范围是________．30．（2023·全国·高三专题练习）△ABC 中，角A ，B ，C 所对的三边分别为a ，b ，c ，c ＝2b ，若△ABC 的面积为1，则BC 的最小值是________ ．31．（2022·全国·高三专题练习（文））1643年法国数学家费马曾提出了一个著名的几何问题：已知一个三角形，求作一点，使其到这个三角形的三个顶点的距离之和为最小.它的答案是：当三角形的三个角均小于120°时，所求的点为三角形的正等角中心（即该点与三角形的三个顶点的连线段两两成角120°），该点称为费马点.已知ABC 中，其中60A ∠=︒，1BC =，P 为费马点，则PB PC PA +-的取值范围是__________.32．（2022·全国·高三专题练习）如图，在边长为2的正方形ABCD 中，M ，N 分别为边BC ，CD 上的动点，以MN 为边作等边PMN ，使得点A ，P 位于直线MN 的两侧，则PN PB ⋅的最小值为______．33．（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高三阶段练习（文））设△A n B n C n 的三边长分别为a n ，b n ，c n ，n =1，2，3…，若11b c >，1112b c a +=，11,2n n n n n a c a a b +++==，12n n n a bc ++=，则nA ∠的最大值是________________.34．（2022·天津西青·高三期末）在等腰直角三角形ABC 中，π2C ∠=，点P 在三角形内，满足2(222)0PA PB PC +++=，则APB ∠=______.35．（2022·全国·高三专题练习（理））函数ππ5sin (1510)55y x x ⎛⎫=+-≤≤ ⎪⎝⎭的图象与函数25(1)22x y x x +=++图象的所有交点的横坐标之和为___________.36．（2022·全国·高三专题练习）△ABC 内接于半径为2的圆，三个内角A ，B ，C 的平分线延长后分别交此圆于1A ，1B ，1C .则111coscos cos 222sin sin sin A B CAA BB CC A B C++++的值为_____________.37．（2022·福建师大附中高三阶段练习）已知非零实数,x y 满足222x yxy x y y x++=-，则22x y +的最小值为_____．38．（2022·全国·成都七中高三开学考试（文））ABC 的外心为O ，三个内角A B C ，，所对的边分别为1825a b c AO BC a a c ⎛⎫⋅=- ⎪⎝⎭，，，，4b =.则ABC 面积的最大值为____________. 39．（2022·上海·华师大二附中高三开学考试）对开区间(),I a b =，定义I b a =-，当实数集合M 为n 段（n 为正整数）互不相交的开区间12n I I I ､､､的并集时，定义1||nk k M I ==∑，若对任意上述形式的()0,2π的子集A ，总存在Z k ∈，使得k A A λ≥，其中|,|tan 214k k A x x A x π⎧⎫⎛⎫=∈+⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭∣，则λ的最大值为___________. 40．（2021·江苏·南京市第一中学高三阶段练习）在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .已知4Cπ， 2222a b c -=，则A ＝____________.41．（2022·安徽·高三开学考试）有下列命题: △函数tan y x =在定义域内是增函数;△函数1π()cos 234f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为3π;△直线πx =为函数()sin(cos )cos f x x x =+图像的一条对称轴; △函数()|sin |cos f x x x =+的值域为[2]-.其中所有正确命题的序号为_____.42．（2021·江西南昌·高三阶段练习）已知ABC 的内角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ，且满足2224,4c c a b ==+，则ABC 的面积取得最大值时，cos C =______．43．（2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习）在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边为a ，b ，c ，若sin sin cos cos 3sin B C A C A a c =+，且ABC的面积222)ABC S a b c +-△，则c a b+的取值范围是___________.44．（2022·全国·高三专题练习）已知,0,2παβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，()sin 22sin αββ+=，则tan β的最大值为________.45．（2022·北京·测试学校四高三）若ABC 三边长为等差数列，则cos cos cos A B C ++的取值范围是___________.46．（2023·全国·高三专题练习）在ABC 中，()2ABCcSa b =-，其外接圆半径2R =，且())224sin sin sin A B b B -=-，则sinsin 22A B C-+=___________. 47．（2022·北京·测试学校四高三）已知凸四边形ABCD 满足50,40ABD BDC CAD ACB ∠∠∠∠====，则符合题意且不相似的凸四边形ABCD 的个数为___________.48．（2023·全国·高三专题练习）已知函数()sin()f x x ωϕ=+，其中0>ω，0πϕ<< ，π()()4f x f ≤恒成立，且()y f x =在区间3π0,8⎛⎫ ⎪⎝⎭上恰有3个零点，则ω的取值范围是______________．49．（2022·上海金山·二模）设()sin f x a x =+，若存在125,,,,36n x x x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，使()()()()121n n f x f x f x f x -+++=成立的最大正整数n 为9，则实数a 的取值范围是__________.50．（2023·全国·高三专题练习）已知锐角三角形ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，且A B >，若7sin 2cos sin 25C A B =+，则tan B 的取值范围为_______．四、双空题51．（2022·辽宁·东北育才双语学校一模）记ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知222222a b a b c c ab-+-=，若4C π，则A =___________；若ABC 为锐角三角形，则2cos ab B的取值范围是___________.52．（2022·广东佛山·高三期末）菱形ABCD 中，ππ1,,32AB A ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦，点E ，F 分别是线段,AD CD 上的动点（包括端点），AE CF =，则()AE CF AC +⋅=___________，ED EB ⋅的最小值为___________.53．（2022·全国·高三专题练习）在ABC 中，D 是BC 边上一点，且6B π=，12AD BD =，若D 是BC 的中点，则ACAB=______；若3AC =ADC 的面积的最大值为_________．。

专题2.1+与三角函数相关的最值问题-玩转压轴题突破140分之高三数学选填题高端精品

一．方法综述三角函数相关的最值问题历来是高考的热点之一，而三角函数的最值问题是三角函数的重要题型，其中包括以考查三角函数图象和性质为载体的最值问题、三角函数的有界性为主的最值问题时屡见不鲜的题型，熟悉三角函数的图象和性质和掌握转化思想是解题关键．二．解题策略类型一与三角函数的奇偶性和对称性相关的最值问题【例1】若将函数()sin2cos2f x x x =+的图象向左平移ϕ（0ϕ>）个单位，所得的图象关于y 轴对称，则ϕ的最小值是（） A.4π B. 38π C. 8π D. 58π 【答案】C【指点迷津】()sin()f x A x ωϕ=+具有奇偶性时，k ϕπ=（k z ∈）或2k πϕπ=+（k z ∈）.【举一反三】1、【广州市2018届高三第一学期第一次调研】将函数2sin cos 33y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位，所得图象对应的函数恰为奇函数，则ϕ的最小值为A.12π B. 6π C. 4π D. 3π【答案】B【解析】将函数2sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位，所得图象对应的函数：()2sin 23y x πϕ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦，又其为奇函数， ∴2sin 203πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭， ()22k πZ 3k πϕ+=∈，， k π23πϕ=-， ()Z k ∈，又0ϕ> 当k 1=时， ϕ的最小值为6π 故选：B2、【河南省2018届高三12月联考】若函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭关于直线x m =（0m <）对称，则m 的最大值为（） A. 4π-B. 1112π-C. 512π-D. 712π- 【答案】C【解析】由题意得， ()232m k k Z πππ+=+∈，即()212k m k Z ππ=+∈， 0m <Q ， 1k ∴=-时， m 的最大值为512π-. 3、【2018河南省林州市第一中学模拟】定义运算12142334a a a a a a a a =-，将函数()3sin (0)1cos wxf x w wx=>的图象向左平移23π个单位长度，所得图象对应的函数为偶函数，则w 的最小值是（） A. 14 B. 54 C. 74 D. 34【答案】B令0k =可得ω的最小值为54. 本题选择B 选项.类型二与三角函数的单调性相关的最值问题【例2】已知0ω>, ()sin 4f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭在2ππ⎛⎫⎪⎝⎭，上单调递减，则ω的取值范围是（） A. 15[24⎤⎥⎦， B. 13[ 24⎤⎥⎦， C. 102⎛⎫⎪⎝⎭， D. ](0 2，【答案】A【指点迷津】熟记三角函数的单调区间以及五点作图法做函数图象是解决单调性问题的关键．【举一反三】1、【皖江名校2018届高三12月份大联考】若函数()2sin 0y x ωω=>的图象在区间,36ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上只有一个极值点，则ω的取值范围为（） A. 312ω<≤ B. 332ω<≤ C. 34ω≤< D. 3922ω≤< 【答案】B【解析】结合题意，函数唯一的极值点只能是2x πω=-，所以有32{62ππωππω-⨯<-⨯≤得332ω<≤。

高中数学《三角函数》精选高难度压轴考点试题

1. 已知函数321,(,1]12()111,[0,]362x x x f x x x ⎧∈⎪+⎪=⎨⎪⎪-+∈⎩，函数()⎪⎭⎫⎝⎛=x πsin a x g 622+-a (a >0)，若存在 12[0,1]x x ∈、，使得12()()f x g x =成立，则实数a 的取值范围是________14[,]23解析：即两函数在]1,0[上值域有公共部分，先求)(x f 值域]1,0[]61,0[]1,61[⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=， ]232,22[)(a a x g -+-∈，故⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-0232122a a 2. 若A 是锐角三角形的最小内角，则函数A A y sin 2cos -=的值域为______)1,231[+- 解析：设090<≤≤C B A ,0601803≤⇒=++≤A C B A A ，但锐角三角形无法体现，因为0>A 就可以，故0600<<A ，89)41(sin 22++-=A y ，)23,0(sin ∈A 3. 已知O 是锐角A B C ∆的外接圆的圆心，且θ=∠A ，若AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+，则________=m （用θ表示）θsin解析：m BCC B 2sin cos sin cos =+，两边同除以R 2 Rm b C c B ⋅=⋅+⋅⇒cos cos 321cos cos e m e C e B ⋅=⋅+⋅⇒ （其中)3,2,1(=i e i 都为单位向量），而090=+=+βαC B ，故有321sin sin e m e e =⋅+⋅βα，两边同乘以3e 得，m =+αββαcos sin cos sin4. 设θγ,为常数))2,4(),4,0((ππγπθ∈∈，若-=-++αθβγγα(sin sin )sin()sin( )cos (cos cos )sin βαθβ++对一切R ∈βα,恒成立，则__)4(sin )cos(tan tan 2=+-+πθγθγθ 2解析：法一：令2cos 2sin 20πγθθγβα=+⇒=⇒==22)22cos(12sin 1)4(sin )22cos(12=+-+=+-+⇒πθθπθπθ法二：按βα,合并，有0)cos )(sin cos (cos )sin )(cos sin (sin =-++--θγβαθγβα⎩⎨⎧==⇒θγθγcos sin sin cos 5. 已知函数①x x f ln 3)(=；②xex f cos 3)(=；③xe xf 3)(=；④x x f cos 3)(=，其中对于)(x f 定义域内的任意一个自变量1x 都存在唯一个自变量2x ，使3)()(21=x f x f 成立的函数的序号是______③ 解析：①1=x 不成立；②④周期性不唯一6. 在ABC ∆中，已知,3,4==AC BC 且1817)cos(=-B A ，则____cos =C 61 解析：画图在BC 上取点D ，使x BD AD ==，在ADC ∆中应用余弦定理：)cos(cos B A CAD -=∠7. 已知函数()sin cos f x x a x =+的图象的一条对称轴是53x π=，若()sin cos g x a x x =+sin()(0,0,0)A x A ωϕωϕπ=+>><<表示一个简谐运动，则其初相是32π 解析：)352()67()2()(ππππ-=-⇒-=f g x f x g ，故)(x g 的对称轴为67π-=x ，即 35267ππϕππϕπ+=⇒+=+-k k ，又πϕ<<0，故32πϕ= 8. 如果满足∠ABC=60°，8AB =，AC k =的△ABC 只有两个，那么k 的取值范围是AB CDx xx -4 3)8,34(解析：画图和184（即本类31题）,186（即本类32题）属于一类题9. 已知函数)4541(2)cos()sin()(≤≤+-=x xπx πx x f ，则f (x )的最小值为____554解析： )4541(2)4sin(2)(≤≤+-=x xππx x f ，设)4541)(4sin(2)(≤≤-=x ππx x g ，则g (x )≥0，g (x )在]43,41[上是增函数，在]45,43[上是减函数，且y =g (x )的图像关于直线43=x 对称，则对任意]43,41[1∈x ，存在]45,43[2∈x ，使g (x 2)=g (x 1)。

精选高难度压轴填空题——三角函数（附解析）家有高中生收了！

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了！
三角函数在现代科技的发展当中，举足轻重。

如果三角函数学不好，就无法进入气势恢宏的现代数学殿堂，就无法欣赏数学那令人陶醉的逻辑之美，我们对数学的认知永远只能停留于肤浅的“算术”层面。

“三角函数”是一个重要的数学工具，也是现代数学的重要基础。

自然而然，三角函数在我们高中阶段就成了是重点考察的内容，是决定高考胜败的关键所在。

所以为了让同学们更好地学习数学，小编今天就为大家整理了精选三角函数高难度压轴填空题，同学们一定吃透，高考稳拿高分。

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冲刺压轴题专题难点突破三角函数

< ϕ < ) 的图象关于直线 x = 对称，则 ϕ 的值是上 a ， b ， c ，已知 tan A 满足 a cos B - b cos A = 3 （得图象过点 ⎛ π 1 ⎫, ⎪ ，则 ϕ 的最小值是江苏省高三数学一轮复习典型题专题训练三角函数一、填空题1、（2018 江苏高考）已知函数 y = sin(2 x + ϕ)(-▲ ．π π π2 2 32、（2017 江苏高考）若 tan （α﹣ π 1）= ．则 tan α=4 63、（2016 江苏高考）定义在区间[0,3π]的函数 y =sin2x 的图象与 y =cos x 的图象的交点个数是 ▲4、（南京市 2018 高三 9 月学情调研）若函数 f (x )＝A sin(ωx ＋ϕ)(A ＞0，ω＞0，|ϕ|＜π)的部分图象如图所示，则 f (－π)的值为▲ ．π 5π5 、（前黄高级中学、姜堰中学等五校 2018 高三上第一次学情监测）已知 α ∈ ( ,) ，且3 6π 3cos(α - ) = ，则 sin α 的值是▲．3 56、（苏锡常镇 2018 高三 3 月教学情况调研（一））设三角形 ABC 的内角 A ， B ， C 的对边分别为 3c - b= tan B b，则 cos A = ．7、（苏锡常镇 2018 高三 5 月调研（二模））已知函数 f ( x ) = sin(π x + ϕ)(0 < x < 2π ) 在 x = 2 时取得最大值，则 ϕ =8、（苏锡常镇 2018 高三 5 月调研（二模））设△ ABC 的内角 A ， B ， C 的对边分别是 a ，b ，c 且tan A c ，则 =．5 tan B9、（苏州市 2018 高三上期初调研）将函数 y = sin (2x + ϕ )(0 < ϕ < π ) )的图象沿 x 轴向左平移 π8个单位，得到函数 y = f (x ) 的图象，若函数 y = f (x ) 的图象过原点，则 ϕ 的值是．10、无锡市 2018 高三上期中考试）将函数 y = sin 2 x 的图象向右平移 ϕ (ϕ > 0) 个单位长度，若所⎝ 3 2 ⎭.（θ ⎡ π π ⎤ ，16、镇江市 2018 届高三第一次模拟（期末）考试）函数 y = cos x - x tan x 的定义域为 ⎢-4 4 ⎥⎦， cos(α + β ) = - ．π 111、（徐州市 2018 高三上期中考试）函数 f ( x ) = 2sin( x + ) 的周期为▲3 412、（扬州、泰州、淮安、南通、徐州、宿迁、连云港市 2018 高三第三次调研）在△ ABC 中，若 sin A :sin B :sin C = 4:5:6 ，则 cosC 的值为 ▲13、镇江市 2018 届高三第一次模拟（期末）考试）函数 y = 3sin(2x + π4) 图像两对称轴的距离为14 、（无锡市 2018 高三上期中考试）已知 sin 2 x + 2sin x cos x - 3cos 2 x = 0 ，则cos2 x =.15 、（镇江市 2018 届高三第一次模拟（期末）考试）已知锐角 θ 满足 tan θ＝ 6 cos，则s in θ + c os θs in θ - c os θ=（ , ⎣其值域为二、解答题1、（2018 江苏高考）已知 α , β 为锐角， tan α = 4 355（1）求 cos2 α 的值；（2）求 tan(α - β ) 的值．2、（2018 江苏高考）某农场有一块农田，如图所示，它的边界由圆 O 的一段圆弧 MPN （P 为此圆弧的中点）和线段 MN 构成．已知圆 O 的半径为 40 米，点 P 到 MN 的距离为 50 米．现规划在此农田上修建两个温室大棚，大棚Ⅰ内的地块形状为矩形ABCD ，大棚Ⅱ内的地块形状为△CDP ，要求 A, B 均在线段 MN 上， C, D 均在圆弧上．设 OC 与 MN 所成的角为 θ ．（1）用 θ 分别表示矩形 ABCD 和 △CDP 的面积，并确定 sin θ 的取值范围；（2）若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜，大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜，且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为 4 ∶3 ．求当 θ 为何值时，能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大．，C = . cos B ＝．（1）若 c ＝2a ，求的值；（2）若 C －B ＝，求 sin A 的值．点 O ，始边为 x 轴的正半轴，终边与单位圆 O 的交点分别为 P ，Q ．已知点 P 的横坐标为，点 Q 的纵坐标为．3、（2016 江苏高考）在 △ABC 中，AC =6， cos B = （1）求 AB 的长； 4 π 5 4（2）求 cos( A - π 6)的值.4、（南京市 2018 高三 9 月学情调研）在△ABC 中，内角 A ，B ，C 所对的边分别为 a ，b ，c ，4 5sin Bsin Cπ45、（南京市 2018 高三第三次（5 月）模拟）在平面直角坐标系 xOy 中，锐角 α，β 的顶点为坐标原2 773 314（1）求 cos2α 的值；（2）求 2α－ β 的值.（ 3 时，求 ∠OPQ 的大小；（sin A = , tan (A - B ) = ，角 C 为钝角， b = 5.6、（前黄高级中学、姜堰中学等五校 2018 高三上第一次学情监测）已知 ∆ABC 的内角 A, B, C 所对的边分别为 a, b , c ，已知 asinB + 3b cosA = 3c .（1）求角 B 的大小；（2）若 ∆ABC 的面积为 7 3 4, b = 43, a > c ，求 a, c .7、苏锡常镇 2018 高三 3 月教学情况调研（一））如图，某景区内有一半圆形花圃，其直径 AB 为 6 ，O 是圆心，且 O C ⊥ AB .在 OC 上有一座观赏亭 Q ，其中 ∠AQC =π赏亭 P ，记 ∠POB = θ (0 < θ <2 ) .2π 3.计划在 BC 上再建一座观（1）当 θ =π（2）当 ∠OPQ 越大，游客在观赏亭 P 处的观赏效果越佳，求游客在观赏亭 P 处的观赏效果最佳时，角 θ 的正弦值.8、苏锡常镇 2018 高三 5 月调研（二模）在ABC 中，内角 A ， B ，C 的对边分别是 a ，b ，c ，设△ ABC 的面积为 S ，且 4S =3( a 2 + c 2 - b 2 ) .（1）求 ∠B 的大小；（2）设向量 m = (sin 2 A,3cos A) ， n = (3, -2cos A) ，求 m ⋅ n 的取值范围．9、（无锡市 2018 高三上期中考试）在三角形 ABC 中，角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c ，若 3 1 53（1）求 sin B 的值；（2）求边 c 的长.10、（无锡市 2018 高三上期中考试）在一块杂草地上有一条小路 AB,现在小路的一边围出一个三角形（如图）区域，在三角形 ABC 内种植花卉.已知 AB 长为 1 千米，设角 C = θ , AC 边长为 BC 边长的 a (a > 1)倍，三角形 ABC 的面积为 S （千米 2）.（1）试用 θ 和 a 表示 S ；（2）若恰好当θ=60时，S取得最大值，求a的值.11、（徐州市2018高三上期中考试）已知△ABC的内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，且a+2c=2b cosA．（1）求角B的大小；（2）若b=23，a+c=4，求△ABC的面积．12、（扬州、泰州、淮安、南通、徐州、宿迁、连云港市2018高三第三次调研）如图是函数πf(x)=A sin(ωx+ϕ)(A>0，ω>0，ϕ≤)在一个周期内的图象．已知2点P(-6，0)，Q(-2，-3)是图象上的最低点，R是图象上的最高点．（1）求函数f(x)的解析式；（2）记∠RPO=α，∠Q PO=β(α，β均为锐角)，求tan(2α+β)的值．13、（镇江市2018届高三第一次模拟（期末）考试）在∆ABC中，角A,B,C所对的边分别为a, b,c，若b cos A+a cos B=-2c cos C.（1）求C的大小；（2）若b=2a,且∆ABC的面积为23，求c.14、（苏北四市（徐州、淮安、连云港、宿迁）2017届高三上学期期末）在∆ABC中，角A,B,C的对边分别为a,b,c．已知2cos A(b cos C+c cos B)=a．（1）求角A的值；（2）若cos B=35，求sin(B-C)的值．2，求函数f(x)的值域；411、612、13、14、0或15、3＋228516、[2－，1]1、解：（1）因为tanα=4，tanα=，所以sinα=cosα．15、（苏州市2017届高三上学期期中调研）已知函数f(x)=2sin(x+π（1）若0≤x≤π3)⋅c os x．（2）设∆ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c，若A为锐角且f(A)=32，b=2，c=3，求cos(A-B)的值．16、（盐城市2017届高三上学期期中）设函数f(x)=A s in(ωx+ϕ)（A,ω,ϕ为常数，且A>0,ω>0,0<ϕ<π）的部分图象如图所示.（1）求A,ω,ϕ的值；3π（2）设θ为锐角，且f(θ)=-3，求f(θ-)的值.56参考答案一、填空题π4+331、-2、1.43、74、－15、6106、1π3ππ7、8、49、10、3241π42π24二、解答题sinα43cosα3因为sin2α+cos2α=1，所以cos2α=9 25，又因为cos(α+β)=-5，所以sin(α+β)=1-cos2(α+β)=，，所以tan2α==-，因此，tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]==-．，θ∈（0，）．(θ(θ当θ∈（θ0，π(θ因此，cos2α=2cos2α-1=-7．25（2）因为α,β为锐角，所以α+β∈(0,π)．2555因此tan(α+β)=-2．因为tanα=42tanα2431-tan2α7tan2α-tan(α+β)21+tan2αtan(α+β)112、解：（1）连结PO并延长交MN于H，则PH⊥MN，所以OH=10．过O作OE⊥BC于E，则OE∥MN，所以∠COE=θ，故OE=40cosθ，EC=40sinθ，则矩形ABCD的面积为2×40cosθ（40sinθ+10）=800（4sinθcosθ+cosθ），△CDP的面积为1×2×40cosθ（40–40sinθ）=1600（cosθ–sinθcosθ）．2过N作GN⊥MN，分别交圆弧和OE的延长线于G和K，则GK=KN=10．令∠GOK=θ0，则sinθ=1π46当θ∈[θ0，π2）时，才能作出满足条件的矩形ABCD，所以sinθ的取值范围是[14，1）．答：矩形ABCD的面积为800（4sinθcosθ+cos△θ）平方米，CDP的面积为1600（cosθ–sinθcosθ），sinθ的取值范围是[1，1）．4（2）因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3，设甲的单位面积的年产值为4k，乙的单位面积的年产值为3k（k>0），则年总产值为4k×800（4sinθcosθ+cosθ）+3k×1600（cosθ–sinθcosθ）=8000k（sinθcosθ+cosθ），θ∈[θ，设f（θ）=sinθcosθ+cosθ，θ∈[θ0，π2π2）．），则f′)=cos2θ-sin2θ-sinθ=-(2sin2θ+sinθ-1)=-(2sinθ-1)(sinθ+1)．令f′)=0，得θ=π6，6）时，f′)>0，所以f（θ）为增函数；当 θ∈（ π ，）时， f ′θ )<0 ，所以 f （θ）为减函数，在△ABC 中，因为 cos B ＝，所以＝． ………………………2 分( )2＋c 2－b 2 因为 c ＝2a ，所以＝，即 2＝， 2 所以＝．……………………………4 分sin C c所以＝．……………………………6 分因为 cos B ＝，B ∈(0，π)，所以 sin B ＝ 1－cos 2B ＝．………………………2 分π( 6 2因此，当 θ= π 6 时，f （θ）取到最大值．答：当 θ= π 6 时，能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大3、4、解：（1）解法 14a 2＋c 2－b 2 4 5 2ac 5c 2 4 b 2 9 c 5 c 20 2c ×b 3 5c 10sin B b又由正弦定理得＝，sin B 3 5sin C 10解法 24 35 5因为 c ＝2a ，由正弦定理得 sin C ＝2sin A ，所以 sin C ＝2sin(B ＋C )＝ cos C ＋ sin C ，又因为 sin 2C ＋cos 2C ＝1，sin C ＞0，解得 sin C ＝2 5 所以＝．………………………6 分（2）因为 cos B ＝，所以 cos2B ＝2cos 2B －1＝．…………………………8 分又 0＜B ＜π，所以 sin B ＝ 1－cos 2B ＝，所以 sin2B ＝2sin B cos B ＝2× × ＝．…………………………10 分因为 C －B ＝，即 C ＝B ＋，所以 A ＝π－(B ＋C )＝－2B ，所以 sin A ＝sin( －2B )＝sin cos2B －cos sin2B………………………………12 分× －(－ )×． …………………………………14 分（6 85 5即－sin C ＝2cos C ．………………………4 分5，sin B 3 5sin C 104 75 25353 4 245 5 25π π 3π4 4 43π43π 3π4 4＝ 27 2 24 2 25 2 25＝31 2502 75、解： 1）因为点 P 的横坐标为 7 ，P 在单位圆上，α 为锐角，2 7所以 cos α＝ 7 ，………………………2 分1 所以cos2α＝2cos 2α－1＝7．……………………………4 分3 3 3 3（2）因为点 Q 的纵坐标为 14 ，所以 sin β＝ 14 ．………………………6 分13又因为 β 为锐角，所以 cos β＝14．……………………………8 分2 7 21因为 cos α＝ 7 ，且 α 为锐角，所以 sin α＝ 7 ，4 3 因此 sin2α＝2sin αcos α＝ 7 ，………………………10 分所以 sin(2α－β) ＝4 3 13 1 3 3 37 ×14－7× 14 ＝ 2 ． …………………12 分因为 α 为锐角，所以 0＜2α＜π．π又 cos2α＞0，所以 0＜2α＜2，π π π 又 β 为锐角，所以－2＜2α－β＜2，所以 2α－β＝3．…………………14 分ac=，即ac=7，(43)=(a+c)-2ac-ac，2（2-θ=由正弦定理得OQπ，所以2-θ=由正弦定理得OQ=6、【解】（1）由已知asinB+3b cosA=3sinC,结合正弦定理得sinAsinB+3sinBcosA=3sinC，所以sinAsinB+3sinBcosA=3sin(A+B)=3(sinAcosB+sinBcosA)，即sinAsinB=3sinAcosB，即tanB=3，因为B∈(0,π)，所以B=π3.………………7分（2）由S∆ABC =1πacsinB,B=，得2337344又b2=(a+c)2-2ac-2accosB，得2所以{ac=7a=7，又a>c,∴{.………………14分a+c=8c=17、解：1）设∠OPQ=α，由题，Rt∆OAQ中，OA=3，∠AQO=π-∠AQC=π-2ππ=，33所以OQ=3，在∆OPQ中，OP=3，∠POQ=ππ2-π3=π6，OP=，sin∠OPQ sin∠OQP即3sinα=3π5π3sinα=sin(π-α-)=sin(-α)，sin(π-α-)666则3sinα=sin 5π5π13cosα-cos sinα=cosα+6622sinα，所以3sinα=cosα，3π因为α为锐角，所以cosα≠0，所以tanα=，得α=；36（2）设∠OPQ=α，在∆OPQ中，OP=3，∠POQ=ππ2-π3=π6，OP33=，即，sin∠OPQ sin∠OQP sinαπsin(π-α-(-θ))2ππ所以3sinα=sin(π-α-(-θ))=sin(-(α-θ))=cos(α-θ)=cosαcosθ+sinαsinθ，22从而(3-sinθ)sinα=cosαcosθ，其中3-sinθ≠0，cosα≠0，记 f (θ ) = cos θ 2所以 tan α =cos θ 3 - sin θ ，1 - 3 sin θ π ， f '(θ ) = ，θ ∈ (0, ) ； 3 - sin θ( 3 - sin θ )2 2令 f '(θ ) = 0 ， sin θ = 3 3π 3 ，存在唯一θ ∈ (0, ) 使得 sin θ = ， 0 0 3 当 θ ∈ (0,θ ) 时 f '(θ ) > 0 ， f (θ ) 单调增，当θ ∈ (θ , 0 0 所以当 θ = θ 时， f (θ ) 最大，即 tan ∠OPQ 最大， 0π2 ) 时 f '(θ ) < 0 ， f (θ ) 单调减，又 ∠OPQ 为锐角，从而 ∠OPQ 最大，此时 sin θ = 3 3.答：观赏效果达到最佳时，θ 的正弦值为8、3 3.9、10、ac sin B=2⨯4⨯11、（1）因为a+2c=2b cosA，由正弦定理，得sinA+2sin C=2sinBcosA．···························································2分因为C=π-(A+B)，所以sinA+2sin(A+B)=2sinBcosA．即sinA+2sin AcosB+2cos Asin B=2sinBcosA，所以sinA⋅(1+2cosB)=0．····························································································4分1因为sinA≠0，所以cosB=-．················································································6分2又因为0<B<π，所以B=2π3．···················································································································7分（2）由余弦定理a2+c2-2ac cos B=b2及b=23得，a2+c2+ac=12，即(a+c)2-ac=12．··································································································10分又因为a+c=4，所以ac=4，···············································································································12分所以S 113△ABC =22=3．·································································14分12、sin A sin B sin C所以 cos C ＝－，(6 分) 所以 ab sin C ＝2 3.(8 分) 13、解析：(1) 由正弦定理 a 所以 C ＝2π .(7 分)b c ＝＝，且 b cos A ＋a cos B ＝－2c cos C 得(2 分)sin B cos A ＋sin A cos B ＝－2sin C cos C ，所以 sin (B ＋A)＝－2sin C cos C.(3 分)因为 A ，B ，C 为三角形的内角，所以 B ＋A ＝π －C ，所以 sin C ＝－2sin C cos C.(4 分)因为 C ∈(0，π )，所以 sin C>0.(5 分)1 23(2) 因为△ABC 的面积为 2 3， 1 2由(1)知 C ＝2π ，所以 sin C ＝，所以 ab ＝8.(9 分) 所以 c 2＝a 2＋b 2－2ab cos C ＝22＋42－2×2×4×⎝－2⎭＝28，(13 分) 由 0 ≤ x ≤ 得， ≤ 2x + ≤ ， - ≤ sin(2 x + ) ≤1 ，．．．．．．．．．4 分，即函数 f ( x ) 的值域为 [0,1 + ∴ 0 ≤ sin(2 x + ) + ≤1 + ] ．．．．．．6 分 3 3 2因为 b ＝2a ，所以 a ＝2，b ＝4，(11 分)⎛ 1⎫所以 c ＝2 7.(14 分)14、（1）由正弦定理可知， 2cos A(sin B cos C + sin C cos B) = sin A ， ………………2 分即 2cos Asin A = sin A ，因为 A ∈ (0, π) ，所以 sin A ≠ 0 ，所以 2cos A = 1 ，即 cos A = 1 2， ………………………………………………4 分又 A ∈ (0, π) ，所以 A = π 3． ……………………………………………………6 分（2）因为 cos B = 3 4 ， B ∈ (0, π) ，所以 sin B = 1 - cos 2 B = ，…………………8 分 5 5 24 7 所以 sin 2B = 2sin B cos B = ， cos2 B = 1 - 2sin 2 B = - ， ……………10 分 25 25 2π 2π 所以 sin(B - C) = sin[B - ( - B)] = sin(2B - ) 3 3 2π 2π = sin 2B cos - cos2 B s in 3 324 1 7 3 =- ⨯ - (- ) ⨯ 25 2 25 2………………………………12 分 = 7 3 - 24 50．…………………………………………………14 分 15、解：（1） f ( x ) = (sin x + 3 cos x)cos x = sin x cos x + 3 cos 2 x 1 3 3 π 3 = sin 2 x + cos2 x + = sin(2 x + ) + 2 2 2 3 2．．．．．．．．．．2 分 π π π 4π 2 3 3 33 π 2 3π 3 3 3 3 2 2 2π 3 3 π （2）由 f ( A ) = sin(2 A + ) + = 得 sin(2 A + ) = 0 ， 3 2 2 3π π π 4π π π 又由 0 < A < ，∴ < 2 A + < ，∴ 2 A + = π ， A = ．．．．．．．．．8 分 2 3 3 3 3 3在 ∆ABC 中，由余弦定理 a 2 = b 2 + c 2 - 2bc cos A =7 ，得 a = 7 ．．．．．．．．10 分由正弦定理 a b = sin A sin B，得 sin B = b s in A 21 = a 7 ，．．．．．．12 分 2 7 ∵ b < a ，∴ B < A ，∴ cos B = ， 71 2 7 3 21 5 7 ∴ cos( A - B) = cos A c os B + sin Asin B = ⨯ + ⨯ = 2 7 2 7 14．．．．．15 分= 2 ， ……………4分⎪ = π ，∴ω = 由 f = - 3 ，得 2 ⎪ ⎝ 12 ⎭ ⎝ 12 ⎭ θ ∈ (0, ) ，∴ 2θ + ∈ , ⎪ ，又 sin(2θ + ) < 0 ，所以 2θ + ∈ π , ⎪ ， ∴ f (θ - ) = 3 sin 2θ = 3 sin ⎢(2θ + ) - = 3 ⎢sin(2θ + )cos - cos(2θ + )sin = 3  - ⨯ + ⨯ 10 . ……………14分 2 ⎪⎭ 5 2 5 π ⎛ π 4π ⎫ 3 ⎝ 3 3 ⎭ ⎦⎦16、解：（1）由图像，得 A = 3 , ……………2分最小正周期 T = 4 ⎛ 7π π ⎫ 2π + 3 ⎝ 12 6 ⎭ T ∴ f ( x ) = 3 sin(2 x + ϕ ) ， ⎛ 7π ⎫ ⎛ 7π ⎫ ⎪ π + ϕ = - + 2k π ， k ∈ Z ， 2 5π π ∴ϕ = - + 2k π ， k ∈ Z ， 0 < ϕ < π ，∴ϕ = . ……………7分 3 3π 3 π 3 （2）由 f (θ ) = 3 sin(2θ + ) = - 3 ，得 sin(2θ + ) = - ， 3 5 3 5π π π ⎛ 4π ⎫ 2 3 3 ⎝ 3 ⎭π π 4 ∴ c os(2θ + ) = - 1 - sin 2(2θ + ) = - ， ……………10分 3 3 5π ⎡ π π ⎤ 6 ⎣3 3 ⎥ ⎡ π π π π ⎤ ⎣ 3 3 3 3 ⎥⎛ 3 1 4 3 ⎫ 12 - 3 3 = ⎝。

第五章三角函数【压轴题专项训练】(解析版)

第五章三角函数【压轴题专项训练】一、单选题1．下列命题中正确的是（）A ．终边和始边都相同的角一定相等B ．始边相同而终边不同的角一定不相等C ．小于90︒的角一定是锐角D ．大于或等于0︒且小于90︒的角一定是锐角【答案】B 【分析】根据任意角的定义判断．【详解】终边和始边都相同的角不一定相等，可以是终边相同角，故A 错误；始边相同而终边不同的角一定不相等，B 正确；小于90︒的角包括锐角、零角和负角，故C 错误；零角不是锐角，故D 错误；只有B 正确．故选：B ．【点睛】本题考查任意角的定义，终边相同角的定义，掌握任意角的定义是解题关键．2．在直径为20cm 的圆中，165°圆心角所对应的弧长为（）A ．253πcm B ．556πcm C ．403πcm D ．553πcm 【答案】B 【分析】由角度制和弧度制的转化、弧长与圆心角的关系，即可求得结果.【详解】165°＝180π×165rad ＝1112πrad ，所以l ＝1112π×10＝556π(cm)．故选：B 【点睛】本题考查了角度制和弧度制的转化和求弧长，考查了运算求解能力和逻辑推理能力，属于一般题目.3．已知tan 2α=，则2222sin cos 12sin cos αααα-++等于（）A ．89B ．119C ．67D ．47【答案】A 【分析】对齐次式，先弦化切，再代入求值.【详解】tan 2α=，22sin cos 1αα+=，∴22222222222sin cos 12sin α2tan α2282sin cos 2sin αcos α2tan α12219αααα-+⨯====+++⨯+.故选：A.【点睛】利用三角公式求三角函数值的关键：(1)角的范围的判断；(2)选择合适的公式进行化简求值．4．若点P 在角23π的终边上，且||4OP =，则点P 的坐标是（）A．(2,-B．C．(2--,D．(2)--【答案】A 【分析】设出坐标，根据三角函数的定义建立关系即可求出.【详解】点P 在角23π的终边上，设(),P x y ，0,0x y <>，则可得42tan3yx π===⎪⎩，解得2x y =-⎧⎪⎨=⎪⎩2x y =⎧⎪⎨=-⎪⎩，所以点P的坐标是(2,-.故选：A.5．已知3cos cos()2παπα⎛⎫-++=⎪⎝⎭则1tan tan αα+=（）A ．2B ．-2C ．13D ．3【答案】A 【分析】用诱导公式化简，平方后求得sin cos αα，求值式切化弦后易得结论．【详解】3cos cos()sin cos 2παπααα⎛⎫-++=-= ⎪⎝⎭即21sin cos (sin cos )2,sin cos ,2αααααα+=∴+=∴=1sin cos 1tan 2tan cos sin sin cos αααααααα∴+=+==，故选：A ．6．已知tan()3α-=-，则22sin sin()cos 3cos αααα--+的值为（）A ．B ．1C ．32D ．32【答案】D 【分析】由题可得tan 3α=，再将所求式化为齐次式即可求出．【详解】由题可得tan 3α=，222222sin sin cos 3cos sin sin()cos 3cos sin cos αααααααααα++--+=+22tan tan 39333tan 1912ααα++++===++．故选：D ．7．已知角α的终边上一点P 的坐标为(sin 2,cos 2)-，则角α的一个弧度数为（）A ．π2+B ．π22+C ．3π22-D ．π22-【答案】D 【分析】利用三角函数的定义和诱导公式可求α.【详解】因为P 的坐标为(sin 2,cos 2)-且P 在角α的终边上，故cos sin 2α==，同理sin cos 2α==-，而cos sin 22πα⎛⎫=- ⎪⎝⎭，sin sin 22πα⎛⎫=- ⎪⎝⎭，故α与22π-的终边重合，又0222ππ<-<，α锐角，故22πα=-，故选：D.8．已知函数()()sin f x A x =+ωϕ（0A >，0>ω，π2ϕ<），若()f x 的图象经过点2π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭，相邻对称轴的距离为π2，则()f x 的解析式可能为（）A ．()πcos 26f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭B ．()π2sin 3f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C ．()π3cos 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D ．()π4cos 6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】A 【分析】先求得2ω=，排除B 、D ，然后把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项A ，C ，排除C.【详解】因为相邻对称轴的距离为周期的一半，所以函数()f x 的最小正周期22T ππ=⨯=，又2T ππω==，所以2ω=，故选项B ，D 错误；把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项A ，2π43cos cos 03362f πππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，选项A 成立，而把点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭代入选项C ，2π43cos 3cos 30333f πππ⎛⎫⎛⎫=-==-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，选项C 不成立.故选：A.9．1tan15tan15︒-=︒（）A．B．C．-D ．4【答案】C 【分析】切化弦，然后利用倍角公式求解即可.【详解】221sin15cos1515cos 15cos30tan1521tan15cos15sin15cos15sin15sin 302sin ︒︒︒-︒-︒︒-=-==-︒︒︒︒︒︒故选：C10．将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位后得到一个奇函数的图象，则该函数的解析式可能为（）A ．()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B ．()sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C ．()cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D ．()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】D 【分析】将各选项所给函数按条件平移，判断平移后的函数奇偶性，即得出结果.【详解】A 选项，将函数()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2sin 2sin 2333y x x πππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象，函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭显然不是奇函数，故A 错；B 选项，将函数()sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到sin cos 36y x x ππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭的图象，函数cos y x =-显然是偶函数，故B 错；C 选项，将函数()cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2cos 2cos233y x x ππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭的图象，函数cos 2x y =-显然是偶函数，故C 错；D 选项，将函数()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后得到2cos 2sin 236y x x ππ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭的图象，函数sin 2y x =显然是奇函数，故D 正确.故选：D.二、多选题11．(多选)若函数()cos()3f x x π=+，则下列结论正确的是（）A ．()f x 的一个周期为2πB ．()f x 的图象关于直线83x π=对称C ．()f x π+的一个零点为6x π=D ．()f x 在区间(,)2ππ上单调递减【答案】ABC 【分析】由三角函数周期的计算公式，可判定A 正确；由三角函数对称轴的性质，可判定B 正确；求得()cos(3f x x ππ+=-+，令()0f x π+=，得到,6x k k Z ππ=+∈，可判定C 正确；由三角函数单调性的判定方法，可判定D 不正确.【详解】由题意，函数()cos(3f x x π=+，可得()f x 的最小正周期为221T ππ==，所以A 正确；当83x π=时，可得88()cos(cos31333f ππππ=+==-，所以83x π=是函数()f x 的其中一条对称轴，所以B 正确；由()cos()3f x x π=+，可得()cos()cos(33f x x x ππππ+=++=-+，令()0f x π+=，即cos()03x π+=，解得,6x k k Z ππ=+∈，当0k =时，可得6x π=，即6x π=是函数()f x π+的一个零点，所以C 正确；由(,)2x ππ∈，可得54(,)363x πππ+∈，当5(,]36x πππ+∈时，即2(,)23x ππ∈时，函数()f x 单调递减；当4(,)33x πππ+∈时，即2(,)3x ππ∈时，函数()f x 单调递增，所以D 不正确.故选：ABC.12．下列四个选项正确的有（）A ．75-︒角是第四象限角B ．225︒角是第三象限角C ．475︒角是第二象限角D ．315-︒是第一象限角【答案】ABCD 【分析】直接找出各对应角的终边所在象限得答案.【详解】对于A 如图1所示，75-︒角是第四象限角；对于B 如图2所示，225︒角是第三象限角；对于C 如图3所示，475︒角是第二象限角；对于D 如图4所示，315-︒角是第一象限角.故选：ABCD .【点睛】本题考查对象限角的掌握，是对角的定义的考查，属于基础题.13．下列化简正确的是A ．()tan π1tan1+=B ．()()sin cos tan 360ααα-=-C ．()()sin πtan cos πααα-=+D ．()()()cos πtan π1sin 2πααα---=-【答案】AB 【分析】利用诱导公式，及sin tan cos ααα=，依次分析即得解【详解】利用诱导公式，及sin tan cos ααα=A 选项：tan(1)tan1π+=，故A 正确；B 选项：sin()sin sin cos sin tan(360)tan cos oαααααααα--===--，故B 正确；C 选项：sin()sin tan cos()cos παααπαα-==-+-，故C 不正确；D 选项：sin cos cos()tan()cos (tan )cos 1sin(2)sin sin ααπαπααααπααα⋅----⋅-==-=---，故D 不正确故选：AB 【点睛】本题考查了诱导公式和同角三角函数关系的应用，考查了学生概念理解，转化划归，数学运算能力，属于基础题.14．已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则下列关于函数()f x 说法中不正确．．．的是（）A ．最小正周期为T π=B ．图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称C ．在区间0,6π⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数D ．图象关于直线6x π=对称【答案】CD 【分析】根据正弦函数的周期性求出()f x 的周期判断A ；代入法判断B 、D ；根据正弦函数的周期性求出函数()f x 的单调区间判断C.【详解】最小正周期为22T ππ==，A 正确；因为22sin 0333f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，所以函数()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称，B 正确；令222,232k x k k πππ-+π≤+≤+π∈Z ，解得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈，所以函数()f x 在5[,],1212k k k Z ππππ-++∈上单调递增，所以函数()f x 在0,12π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，在,126ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减，故C 错；2sin 633f πππ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()f x 的图象不关于直线6x π=对称，D错误.故选：CD 三、填空题15．函数y ＝sin x 的定义域为[a ，b ]，值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，则b －a 的最大值是________．【答案】43π【分析】由于正弦函数的周期性，可以在一个周期区间内确定函数值为1-和12的x 值，结合周期性性可得结论．【详解】因为函数y ＝sin x ，x ∈[a ，b ]的最小值和最大值分别为－1和12.不妨在一个区间[0，2π]内研究，可知51sin sin662ππ==，3sin 12π=-，由正弦函数的周期性可知(b －a )min ＝352263πππ-=，(b －a )max ＝1354=663πππ-.故答案为：43π．16．sin15cos75︒︒=__________．【分析】由诱导公式和二倍角公式求解．【详解】211cos3022sin15cos75sin15sin15sin 15224-︒︒︒=︒⋅︒=︒===．故答案为：24．17．应用五点法作函数y ＝32sin 1(33x π-的图象时，图象的最高点的坐标是________．【答案】53(,)22π【分析】由正弦型三角函数图像性质求解即可.【详解】由sin 1()33x π-＝1可得x ＝52π，所以图象的最高点的坐标是53(,)22π.故答案为：53(,)22π【点睛】本题主要考查正弦型三角函数图像的性质，属于简单题.18．有下列命题：①若α是第二象限角，且sin =,cos m n αα=，则tan mnα=-；②无论α为何值，都有22sin cos 1αα+=；③一定存在角α，使得22sin cos 1αα+=；④总存在一个角α，使得1sin cos 2αα==．其中正确的有_____．【答案】②③【分析】由同角三角函数的平方关系，商数关系，可判断①、②、③的真假，根据三角函数的性质判断④的真假.【详解】①由sin tan cos mnααα==，错误；②对任意角α，都有22sin cos 1αα+=，正确；同理，③正确；④不存在一个角α，使得1sin cos 2αα==成立，错误；故答案为：②③.四、解答题19．已知角α＝2010°.（1）将α改写成β＋2k π(k ∈Z ，0≤β＜2π)的形式，并指出α是第几象限的角；（2）在区间[－5π，0)上找出与α终边相同的角．【答案】（1）752+6ππ⨯，第三象限的角；（2）答案见解析.【分析】（1）根据角度制与弧度制的互化公式进行求解即可；（2）利用代入法进行求解即可.【详解】（1）6772010=2010rad==(52+)rad 18066rad ππππ︒⨯⨯，又73<62πππ<，∴α与76π终边相同，是第三象限的角．（2）与α终边相同的角可以写成72()6k k Z πγπ=+∈，又50πγ-≤<，∴当k ＝－3时，296πγ=-；当k ＝－2时，176πγ=-；当k ＝－1时，56πγ=-.20．若cos130a ︒=，则tan 50︒=__________．【答案】a【分析】利用诱导公式求出cos50︒，然后求出sin 50︒，再求tan 50︒的值．【详解】解：cos130a ︒=即：cos50a ︒=-，所以sin 50︒所以sin 50tan 50cos50︒︒==︒故答案为：a．21．已知3cos 5α=-，,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭．（1）求cos 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值；（2）求tan 24απ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值．【答案】（1）210；（2）13．【分析】(1)由3cos 5α=-，(,)2παπ∈，求得4sin 5α=，结合两角差的余弦公式，即可求解；(2)由三角函数的基本关系式和诱导公式，求得3tan()24πα-=，再结合二倍角的正切公式，即可求解．【详解】(1)由题意知，3cos 5α=-，(,)2παπ∈，所以4sin 5α=，则34cos()cos cos sin sin 444525210πππααα-=+=-⨯+⨯=(2)由三角函数的基本关系式，可得sin tan s 43co ααα==-，则3tan()cot 24παα-=-=又由22tan()324tan()tan 2()22441tan ()24αππαπααπ-⎡⎤-=-==⎢⎥⎣⎦--，解得1tan(243απ-=或tan()324απ-=-，又因为(,)2παπ∈，可得(0,)244a ππ-∈，所以1tan(243απ-=．【点睛】利用诱导公式、两角和(差)的正弦、余弦、正切公式以及三角函数的基本关系求值或化简时，关键是寻求条件、结论间的联系，灵活使用公式进行变形，并且注意角的范围对三角函数符号的影响．22．已知3cos 5α=，,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭．（1）求tan α，sin 2α的值；（2）求sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值．【答案】（1）43-，2425-；（2）410【分析】（1）首先利用同角三角函数关系求出4sin 5α=-，从而得到4tan 3α=-，再利用正弦二倍角公式计算sin2α即可.（2）利用正弦两角差公式展开计算即可得到答案.【详解】（1）因为3cos5α=，,02πα⎛⎫∈-⎪⎝⎭，所以4sin5α=-，所以4sin45tan3cos35ααα-===-，24sin22sin cos25ααα==-.（2）314 sin sin cos cos sin333525πππααα⎛⎫⎛⎫-=-=-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】本题主要考查三角函数的恒等变换，同时考查同角三角函数关系，属于简单题.。

第9讲三角函数填空压轴题(解析版)

专题3 三角函数1．（2021·江苏三校联考）已知32cos 263a m ππα⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，32cos 263m ππββ⎛⎫⎛⎫-+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，其中m ∈R ，则cos()αβ+=____________．【答案】12【分析】构造3()sin f x x x =+，判断()f x 的奇偶性与单调性，把2cos 3πα⎛⎫-⎪⎝⎭化为sin 6πα⎛⎫- ⎪⎝⎭，2cos 3πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭化为sin 6πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭，利用()f x 的奇偶性与单调性求出αβ+的值，再计算cos()αβ+的值．【解析】设3()sin f x x x =+，则2()3cos f x x x '=+，易知()f x '是偶函数．当01x ≤<时，230x ≥，cos 0x >，∴()0f x '>；当1≥x 时，233x ≥，cos 1x ≥-，()0f x '>． ∴()0f x '>恒成立，即()f x 在定义域内单调递增．∵3()sin ()f x x x f x -=--=-，∴()f x 为奇函数，∴()f x 的图象关于点()0,0对称，∵2cos cos sin 3266ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦， ∴332cos sin 26366m ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=-+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，同理可得33cos sin 262666m πππππββββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦．则066f f ππαβ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，∴066ππαβ-+-=，即3παβ+=，故1cos()cos 32παβ+==． 2．（2021·湖南长沙市·长郡中学高三月考）已知函数()2sin()f x x h ωϕ=++的最小正周期为π，若()f x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值为M ，则M 的最小值为________．【分析】求出ω的值，取2ω=，然后对函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是否单调进行分类讨论，利用绝对值三角不等式结合辅助角公式可求得M 的最小值．【解析】由于函数()()2sin f x x h ωϕ=++的最小正周期为π，则22πωπ==，2ω∴=±．不妨取2ω=，则()()2sin 2f x x h ϕ=++．若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调，则(){}max 0,max 2sin ,2cos 4M f f h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫==++⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()max max max2sin 2cos sin cos 24h h ϕϕπϕϕϕ⎛⎫+-+⎫⎛⎫≥=-=-= ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎭⎝⎭，若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先增后减，则(){}max 0,,2max 2sin ,2cos ,2,24M f f h h h h h πϕϕ⎧⎫⎛⎫=+=++----⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭()()()()2sin 2cos 2242sin cos 44h h h ϕϕϕϕ+++-+-+≥==22-≥；若函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上先减后增，同理可知M ．222-<，综上可知，M 的最小值为22-．【名师点睛】本题考查正弦型函数在区间上最值的求解，涉及绝对值三角不等式的应用，考查分类讨论思想与运算求解能力，属于难题．3．（2021·全国超级全能生联考）已知()f x 是定义在R 上的偶函数，当(],0x ∈-∞时，()123xf x =+，设()sin h x x π=，若函数()()()g x f x h x =-，则()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为___________．【答案】4038【分析】求出函数()h x 的最小正周期，作出函数()h x 与()f x 的图象，分析两个函数在[]2020,0-和[]0,2019上的图象的交点个数，由此可得出结论．【解析】函数()sin h x x π=的最小正周期为22T ππ==．当0x ≤时，()123xf x =+；当0x ≥时，()()1112323xx f x f x -⎛⎫=-=+=+ ⎪⎝⎭．要求函数()g x 的零点个数，即求函数()h x 与()f x 的图象的交点个数，1211111122332f g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，∴函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点．作出函数()h x 与()f x 的图象如下图所示：当0x ≤时，由图象可知，对任意的[]0,1009k ∈且k ∈N ，函数()h x 与()f x 在[]22,2k k ---上的图象有两个交点，∴函数()h x 与()f x 在[]2020,0-上的图象有2020个交点；当0x >时，由图象可知，函数()h x 与()f x 在[]0,2上的图象无交点，对任意的[]0,1008k ∈且k ∈N ，函数()h x 与()f x 在[]21,23k k ++上有且只有两个交点， ∴函数()h x 与()f x 在[]0,2019上共有2018个交点．综上所述，()g x 在区间[]2020,2019-上的零点个数为4038．【名师点睛】方法点睛：判定函数()f x 的零点个数的常用方法：（1）直接法：直接求解函数对应方程的根，得到方程的根，即可得出结果；（2）数形结合法：先令()0f x =，将函数()f x 的零点个数，转化为对应方程的根，进而转化为两个函数图象的交点个数，结合图象，即可得出结果．4．（2021·宁夏长庆高级中学高三月考（理））已知在锐角三角形ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若2sin sin sin 0A B C -=，则sin sin 2sin B CA-的取值范围为_________【答案】11,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 【分析】由已知结合正弦定理可得，2a bc =然后结合余弦定理，2222cos a b c bc A =+-()()221cos b c bc A =-+-，令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==，代换后结合余弦的性质即可求解．【解析】∵2sin sin sin 0A B C -=，∴2a bc =，由余弦定理可得：()()22222cos 21cos a b c bc A b c bc A =+-=-+-，令sin sin 2sin 2B C b c p A a --==，则2b c pa -=，因此()()222221cos a pa a A =+-，∴22cos 14A p -=，∵A 为锐角，0cos 1A <<，∴22cos 1144A p -=<，∴1122p -<<，故答案为：11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭．【名师点睛】关键点点睛：首先利用正弦定理化角为边可得2a bc =，再利用余弦定理并配方可得()()2221cos a b c bc A =-+-关键是令sin sin 2sin 2B C b cp A a--==，2b c pa -=，将b c -、bc 代换掉，结合余弦的性质即可求得范围．5．（2021·河南信阳期末（理））在ABC 中，()()3cos ,cos ,cos ,sin AB x x AC x x ==，则ABC 面积的最大值是____________ 【答案】34【分析】计算113sin 22624ABC S x π⎛⎫=--≤ ⎪⎝⎭△，得到答案．【解析】()22211sin ,1cos,2ABC S AB AC AB AC AB ACAB AC=⋅=⋅-△()22212AB AC AB AC=⋅-⋅=2113sin cos sin 22624x x x x π⎛⎫=-=--≤ ⎪⎝⎭，当sin 216x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭时等号成立．此时262x ππ-=-，即6x π=-时，满足题意．故答案为：34．【名师点睛】本题考查了三角形面积的最值，向量运算，意在考查学生的计算能力和综合应用能力． 6．（2021·浙江省杭州第二中学高三开学考试）已知ABC ∆的三个角,,A B C 所对的边为,,a b c ．若60BAC ︒∠=，D 为边BC 上一点，且1,:2:3AD BD DC c b ==，则23b c +的最小值为_________．【分析】设BAD θ∠=，则3CAD πθ∠=-，则由:2:3BD DC c b =可以推得:2:3ABD ACD S S c b ∆∆=，再利用面积公式可以解出sin θ，从而根据ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+，可以推出23b c+=不等式即可得出结论．【解析】设BAD θ∠=，(π0θ3)则3CAD πθ∠=-，1,:2:3AD BD DC c b ==，23ABD ACD S BD c S CD b∆∆∴==，即11sin 22131sin()23c cb b θπθ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-，化简得4sin θθ=，即tan θ=，故sin θ==，3sin()sin 32πθθ-=，又ABC ABD ACD S S S ∆∆∆=+，∴111sin sin sin()23223bc c b ππθθ=+-，即23c b +=，即23b c+= 23(23)b c b c ∴+=+⋅23()b c +669)b cc b =+++12)≥+=，(当且仅当b c=时取等号)． 7．（2021·河南三门峡期末（理））已知函数()sin cos f x x x =，3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦有以下结论： ①()f x 的图象关于直线y 轴对称②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭④()f x 的最大值为12则上述说法正确的序号为__________（请填上所有正确序号）．【答案】②④【解析】3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，1sin 2,,222()sin cos 13sin 2,,222x x f x x x x x ππππ⎧⎡⎤∈-⎪⎢⎥⎪⎣⎦==⎨⎡⎤⎪-∈⎢⎥⎪⎣⎦⎩根据图像知：①()f x 的图象关于直线y 轴对称，错误；②()f x 在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，正确； ③()f x 的一个对称中心是,02π⎛⎫⎪⎝⎭，错误；④()f x 的最大值为12，正确；故答案为②④．【名师点睛】本题考查了三角函数的化简，三角函数的图像，三角函数性质，意在考查学生对于三角函数的综合理解和应用．8．（2021·广东深圳一模）拿破仑定理是法国著名军事家拿破仑·波拿巴最早提出的一个几何定理：“以任意三角形的三条边为边，向外构造三个等边三角形，则这三个等边三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形（此等边三角形称为拿破仑三角形）的顶点．”已知ABC 内接于单位圆，以BC ，AC ，AB 为边向外作三个等边三角形，其外接圆圆心依次记为A '，B '，C '．若30ACB ∠=︒，则A B C '''的面积最大值为_______．【答案】36+ 【分析】设,BC a AC b ==，求出90B CA ''∠=︒，从而可得2221()3A B a b ''=+，在ABC 中，设BAC α∠=，由正弦定理用α表示出,a b ，这样22a b +就表示为α的函数，然后由降幂公式，两角差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式，结合正弦函数性质可得最大值，从而得面积最大值．【解析】设,BC a AC b ==，由题意以,,AC BC CA 边向外作等边三角形,,ACE BCD ABF △△△，其外接圆圆心分别为,,A B C '''，连接,CB CA ''并延长分别交,EA BD 于,P Q ，则2233CB CP '===，同理CA '=， ,ACE BCD 都是等边三角形，则30PCA QCB ∠=∠=︒，又30ACB ∠=︒，则90A CB ''∠=︒，∴222221()3A B CB CA a b ''''=+=+，A B C '''是正三角形，∴其面积为2221)2S A B A B A B a b ''''''===+， ABC 内接于单位圆，即其外接圆半径为1r =，则2sin 2sin a r BAC BAC =∠=∠，同理2sin b ABC =∠，设BAC α∠=，则18030150ABC αα∠=︒-︒-=︒-，2222224(sin sin )4[sin sin (150)]a b BAC ABC αα+=∠+∠=+︒-2214[sin (cos )]2ααα=+22714sin cos cos 44αααα⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭227sin cos cos αααα=++1cos 2162423cos 22αααα-=+⨯+=+-14sin 22)2αα=+-460)α=+-︒，0150α︒<<︒，60260240α-︒<-︒<︒，∴当75α=︒时，22a b +取得最大值4+，∴A B C '''的面积最大值为3(4126+⨯+=．【名师点睛】关键点点睛：本题考查三角函数在几何中的应用，解题关键是设设,BC a AC b ==，用,a b 表示出A B ''（说明90B CA ''∠=︒即可得），等边A B C '''面积就可能用,a b 表示，然后用正弦定理把,a b 用角表示，利用三角函数的恒等变换及正弦函数性质求得最大值．9．（2021·北京石景山区·高三一模）海水受日月的引力，会发生潮汐现象．在通常情况下，船在涨潮时驶入航道，进入港口，落潮时返回海洋．某兴趣小组通过1A 技术模拟在一次潮汐现象下货船出入港口的实验：首先，设定水深y （单位：米）随时间x （单位：小时）的变化规律为0.8sin 2()y x R ωω=+∈，其中0xπω；然后，假设某货船空载时吃水深度（船底与水面的距离）为0．5米，满载时吃水深度为2米，卸货过程中，随着货物卸载，吃水深度以每小时0．4米的速度减小；并制定了安全条例，规定船底与海底之间至少要有0．4米的安全间隙．在此次模拟实验中，若货船满载进入港口，那么以下结论正确的是__________．①若6π=ω，货船在港口全程不卸货，则该船在港口至多能停留4个小时； ②若6π=ω，货船进入港口后，立即进行货物卸载，则该船在港口至多能停留4个小时；③若1ω=，货船于1x =时进入港口后，立即进行货物卸载，则2x π=时，船底离海底的距离最大；④若1ω=，货船于1x =时进入港口后，立即进行货物卸载，则23x π=时，船底离海底的距离最大．【答案】①④【分析】根据船离海底距离为0.8sin .204x y y ω≥==-，解三角不等式可判断①；由船离海底距离()20.8sin0.46f x x x π=+，利用导数判断单调性即可判断②；船离海底距离()()30.8sin 0.41f x x x =+-，利用导数求出最值即可判断③、④【解析】①不卸货，则吃水恒为2米，∴船离海底为()10.8sin 2x y y f x ω=-==，当()10.4f x ≥时，1sin62x π≥，则5666x πππ≤≤，解得15x ≤≤，∴最多停留时间为514-=小时，故①正确；②立即卸货，∴吃水深度220.4h x =-，且20.40.5x -≥，解得1504x ≤≤，此时船离海底()220.8sin 0.46f x y h x x π=-=+，()2215cos 0.40,01564f x x x ππ'=+>≤≤， ∴()2f x 在150,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，且当1x =时，()210.80.4f =>，由1564x <≤，0.8sin 20.50.8sin 1.5 1.50.80.70.466y x x ππ=+-=+≥-=>，此段时间都可以停靠，又()210.80.4f =>，6154∴-=>，故②错误；③与④，0.8sin 2()y x R ωω=+∈，()()320.41,1h x x π=--≤≤，()()30.8sin 0.41f x x x ∴=+-，()30.8cos 0.40f x x '=+=，解得23x π=，当21,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()30f x '>；当2,3x ππ⎛⎤⎥⎝⎦时，()30f x '<，∴当23x π=时，船底离海底的距离最大．故答案为：①④．【名师点睛】关键点点睛：本题考查了三角函数的应用、导数的应用，解题的关键是表示出船离海底距离的关系式，此题综合性比较强，考查了知识的应用能力以及计算能力．10．（2021·山西临汾一模（理））对于一个函数()()y f x x D =∈，若存在两条距离为d 的直线1y kx m =+和2y kx m =+，使得()12kx m f x kx m +≤≤+在x D ∈时恒成立，称函数()f x 在D 内有一个宽度为d 的通道．则下列函数在[)1,+∞内有一个宽度为1的通道的有______．（填序号即可）①()()1sin cos 2f x x =+；②()ln x f x x =；③()f x =()2cos 3f x x x =+．【答案】②③④【分析】对于①②④，分析发现()f x 在定义域内存在最大和最小值，则()f x 在两条水平直线之间，计算过最值的两条水平直线间的距离可判断；对于③，可发现函数()f x 的渐近线为y x =，则可判定过端点与渐进性平行的直线为1y x =-，且距离1d <，则存在两条直线，距离可得到．【解析】对于①，()()1sin cos 224f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，()22f x -≤≤，则()f x 在两条直线y =和y =之间，两直线的距离122d ⎛=--=> ⎝⎭，∴不存在宽度为1的通道，故①错误；对于②，函数()ln x f x x =，研究函数()f x 在[)1,+∞上的最大值()21ln xf x x-'=，函数在x e =时取得极大值点即最大值点，()11f e e =<，x →+∞时，函数()0f x →，()10f x e<≤，故存在两直线1y =和0y =，1d =，故②正确；对于③，函数()f x =函数()f x 随x 的增大而增大，渐近线为y x =，取两条直线1y x =，1y x =-，故1d ==，故③正确；对于④，函数()2cos 3f x x x =+，∴222cos 333x x x x +≥+≥-，由此得到两直线的距离13d ===<，故存在两条直线23y x =-，23y x =-，两条直线的距离1d =．故④正确．故答案为：②③④．【名师点睛】本题考查学生的思维能力和转化能力，属于中档题；知识点点睛：（1）观察三角函数的图像需要用到三角函数的辅助角公式，然后可知三角函数的最值；（2）函数图像的判断经常需要借助于导数，用导数求得函数的最值或范围； 11．（2021·江苏常州一模）若2cos 1x x +=，则5sin cos 2=63x x ππ⎛⎫⎛⎫-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭___________．【答案】732【分析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，令6x t π+=，则1sin 4t =，6x t π=-，化简即得解．【解析】由题意可得4sin 16x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，令6x t π+=，则1sin 4t =，6x t π=-， ∴原式()27sin cos 2sin (12sin )32t t t t π=-=-=，故答案为：732．【名师点睛】方法点睛：三角恒等变换求值常用的方法：三看（看角看名看式）三变（变角变名变式）．要根据已知条件灵活选择方法求解．12．（2021·广西玉林模拟）函数()()sin 03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度后得到函数()g x 的图象，且()g x 的图象的一条对称轴是直线6x π=-，则ω的最小值为___________．【答案】12【分析】由图象平移可得()g x ，利用整体对应的方式可得332k πππωπ--=+，解得ω后，结合0>ω可得结果．【解析】()sin 663g x f x x πππω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，又6x π=-是()g x 的对称轴，()663332k k Z ππππππωωπ⎛⎫∴---=--=+∈ ⎪⎝⎭，解得：()532k k Z ω=--∈，0ω>，∴当1k =-时，min 12ω=．【名师点睛】方法点睛：本题考查根据三角函数的性质求解解析式的问题，解决此类问题的常用方法是结合五点作图法，利用整体对应的方式来构造方程．13．（2021·内蒙古呼和浩特一模（理））四边形ABCD 内接于圆O ，10AB CD ==，6AD =，60BCD ∠=︒，下面四个结论：①四边形ABCD 为梯形 ②圆O 的直径为14③ABD △的三边长度可以构成一个等差数列④四边形ABCD 的面积为其中正确结论的序号有___________．【答案】①③④【分析】由OAB ODC ≅及等腰三角形，可得BAD CDA ∠=∠，ABC DCB ∠=∠，从而得180CBA DAB ∠+∠=︒，∴//AD BC ，证明①正确，由余弦定理求得对角线长，然后由正弦定理求得圆直径，判断②，同理可判断③，求出梯形的高和底BC 后可得梯形面积，判断④．【解析】连接,,,OA OB OC OD ，∵OA OB OC OD ===，又AB CD =，∴OAB ODC ≅，OAB ODC ∠=∠，又OAD ODA ∠=∠， ∴BAD CDA ∠=∠，同理ABC DCB ∠=∠，∴180CBA DAB ∠+∠=︒，∴//AD BC ，而60BCD ∠=︒，∴四边形ABCD 为梯形，①正确；60BCD ∠=︒，则120ADC =∠︒，222222cos 6102610cos120196AC AD CD AD CD CDA =+-⋅∠=+-⨯⨯︒=，14AC =，设圆O 半径为R ，则142sin sin1202AC R ADC ===∠︒，②错；同理14BD =，,,AB AD BD 构成等差数列，③正确；作DE BC ⊥于E ，则梯形的高为10sin 60DE =︒=6210cos6016BC =+⨯︒=，面积为1(616)2S =⨯+⨯=，④正确．故答案为：①③④．【名师点睛】思路点睛：本题考查正弦定理与余弦定理在平面几何中的应用，解题方法是应用平面几何的知识证明圆四边形是梯形，然后由余弦定理和正弦定理可求得对角线长及圆直径，由直角三角形中三角函数定义求得梯形面积．从而判断各命题的真假．14．（2021·甘肃高三一模（文））函数()cos 22f x x x =-，x ∈R ，有下列命题： ①()y f x =的表达式可改写为2cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭； ②直线12x π=是函数()f x 图象的一条对称轴； ③函数()f x 的图象可以由函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到；④满足()f x ≤x 的取值范围是3,124x k x k k ππππ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ．其中正确的命题序号是__________．（注：把你认为正确的命题序号都填上）【答案】①④【分析】根据辅助角公式化简函数可判断①；根据余弦函数的性质可判断②；由图象的平移变换判断③；根据余弦函数的图象解三角不等式判断④．【解析】()cos 222cos(2)3f x x x x π==+，故①正确；当12x π=时，()2cos 0122y f ππ===，故②错误；∵函数2sin 2y x =的图象向右平移6π个单位长度得到))62sin 2(2sin(32y x x ππ==--，而2sin(2)2cos(2)33x x ππ-≠+，故③错误；由()f x ≤2cos(2)3x π+≤cos(2)3x π+≤，∴11222,636k x k k Z πππππ+≤+≤+∈，解得3,124k x k k ππππ-+≤≤+∈Z ，故④正确．故答案为：①④．【名师点睛】关键点点睛：根据三角函数的图象与性质可研究函数的对称轴，解三角不等式，利用三角恒等变换可化简函数解析式，属于中档题．15．（2021·内蒙古呼和浩特一模（文））古希腊的几何学家用平面去截一个圆锥面，将所截得的不同的截线称为圆锥曲线．某同学用过母线PB 的中点且与底面圆的直径AB 垂直的平面截圆锥，得到了如图所示的一支双曲线．已知圆锥的高2PO =，底面圆的半径为4，则此双曲线的两条渐近线的夹角的正弦值为___________．【答案】45【分析】根据题意，建立如图的直角坐标系，不妨设双曲线的方程为：()222210,0x y a b a b-=>>，进而根据几何关系得()1,0M ，((,2,C D -，待定系数得1a =，2b =．进一步设两条渐近线的夹角为2θ，根据三角函数关系求解即可得答案．【解析】根据题意，设双曲线与圆锥底面圆的交点为,C D ，连接CD 交AB 于E ，连接ME ，并延长，使得'O E OP =，进而在平面MCD 中，以'O 为坐标原点，'O E 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系，如图，不妨设双曲线的方程为：()222210,0x y a b a b-=>>，由于OP ⊥底面ABC ，∴//ME PO ，2PO =，∴'1MO ME ==，∵底面圆的半径为4，M 为PB 的中点，∴2OE =，∴EC ED ==∴在双曲线中，()1,0M ，((,2,C D -，∴1a =，241211b-=，解得2b =， ∴双曲线的渐近线方程为2y x =±，设双曲线的两条渐近线的夹角为2θ，则tan 2θ=，∴22tan 4tan 21tan 3θθθ==--，∴29cos 225θ=，4sin 25θ==．【名师点睛】本题考查双曲线的方程，渐近线，三角函数变换，考查综合分析应用能力，是中档题．本题解题的关键在于根据题意建立如图的直角坐标系，进而将空间问题转化为平面问题，根据待定系数法求得方程．16．（2021·中学生标准学术能力诊断性3月测试）在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边长分别为a ，b ，c，D 为边BC 上的一点，若6c =，b =sin BAD ∠=，cos BAC ∠=，则AD =__________．【答案】4【分析】根据余弦定理可以求出a 的值，可以判断出ABC 是等腰三角形，利用等腰三角形的性质，结合余弦定理、正弦定理、同角的三角函数关系式、二倍角的正弦公式进行求解即可．【解析】由余弦定理知：6a c ====， ∴ABC 是等腰三角形，即BAC C ∠=∠，设CD x =，则6BD x =-，AD y =，在ADC 中，由余弦定理可知：2222cos AD AC CD AC DC C =+-⋅⋅∠，即222182318(1)y x x x x =+-⨯=-+，∵cos 4BAC ∠=，∴sin 4BAC ∠===，∴有sin sin(2)sin 22sin cos 2B BAC BAC BAC BAC π=-∠=∠=∠⋅∠==因此有sin sin B BAD =∠=，在ADB △中，由正弦弦定理可知： 66(2)BD AD y x x y =⇒=-⇒=-，把(2)代入(1)得，22(6)3(6)18y y y =---+，解得4y =，即4=AD ，故答案为：4．【名师点睛】解题关键：通过余弦定理判断出三角形的形状、通过正弦定理和余弦定理得到等式是解题的关键．17．（2021·甘肃兰州模拟（文））在ABC ∆中，D 为BC 中点，2,AB AD ==，且sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+，则AC =________．【答案】4【分析】由sin cos 2sin sin cos A A B C C =-+化简得1cos 2A =-，根据向量关系()12AD AB AC =+化简求得结果．【解析】由sin cos 2sin sin cos A AB C C=-+得sin cos 2cos sin cos sin A C A B A C =--，∴()sin 2cos sin A C A B +=-，则sin 2cos sin B A B =-，∵sin 0B ≠得1cos 2A =- ，∵()12AD AB AC =+，则()()()()222242AD AB AC AB AB AC AC =+=+⋅+，∵2,AB AD ==，设AC x =，则21244cos x x A =++⋅ ，∴2280x x --=，解得4x =或2x =-（舍去），∴4AC =．18．（2021·甘肃兰州模拟）在ABC 中，(2)0AB AC BC ⋅+=，1sin 3C =，则22sin sin A B -的值为______．【答案】127【分析】利用向量的数量积化简已知条件，再利用余弦定理和正弦定理化简即可求解．【解析】在ABC 中，(2)0AB AC BC ⋅+=，可得()(22cos cos 0)AB AC BC AB AC A AB BC B ⋅+-==+2cos cos bc A ac B =即2cos cos b A a B =，由余弦定理可知222222222b c a a c b b a bc ac +-+-⋅=⋅，可得22233a b c -=，由正弦定理可知2223sin 3sin sin A B C -=，∵1sin 3C =，∴221sin sin 27A B -=．【名师点睛】关键点点睛：本题解题的关键点是将已知条件转化为三角形的边和角，再利用正弦和余弦定理计算．19．（2021·湖南长沙市·长郡中学高三二模）如图，某湖有一半径为100m 的半圆形岸边，现决定在圆心O 处设立一个水文监测中心(大小忽略不计)，在其正东方向相距200m 的点A 处安装一套监测设备．为了监测数据更加准确，在半圆弧上的点B 以及湖中的点C 处，再分别安装一套监测设备，且满足AB AC =，90BAC ∠=︒．定义：四边形OACB 及其内部区域为“直接监测覆盖区域”；设AOB θ∠=．则“直接监测覆盖区域”面积的最大值为___________．【答案】()225000m【分析】先用θ表示AB =θ表示出25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，最后运用两角和差的正余弦公式求最值即可．【解析】在OAB 中，AOB θ∠=，100OB =，200OA =， 2222cos AB OB OA OB OA AOB ∴=+-⋅⋅∠，即10054cos AB θ=-⋅，211sin 22OACB OAB ABC S S S OA OB AB θ∴=+=⋅⋅⋅+⋅△△，25100sin 2cos 2OACB S θθ⎛⎫∴=--+ ⎪⎝⎭令tan 2ϕ=，则()251002OACB S θϕ⎤=-+⎥⎦，∴直接监测覆盖区域”面积的最大值为()225000m ．20．（2021·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三一模（理））已知ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若2A B =，则82c bb a+的取值范围为______．【答案】(5.5,8)【分析】先利用正弦定理和2A B =，将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-，然后令cos t B =，则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈，再利用导数判断函数的单调性，从而可求出()f t 的取值范围，进而可得答案【解析】∵2A B =，∴8sin 8sin 22sin sin c b C B b a B A +=+sin(3)8sin 2sin sin 2B B B B π-=+sin 38sin 2sin sin 2B BB B=+sin cos 2cos sin 28sin 2sin 2sin cos B B B B B B B B +=+2cos 24cos 2cos B B B =++2412cos cos 2B B =+-，∵2,A B A B C π=++=，∴3C A B B ππ=--=-，∴03B π<<，∴03B π<<，∴1cos (,1)2B ∈，令cos t B =，则2411()2,(,1)22f t t t t =+-∈，∴2'2244(1)1()4,(,1)2t f t t t t t -=-=∈， ∴'()0f t <在1(,1)2t ∈上恒成立，∴()f t 在1(,1)2上单调递减，∴1(1)()()2f f t f <<，即5.5()8f t <<，∴82c bb a+的取值范围为(5.5,8)．【名师点睛】关键点点睛：此题考查正弦定理的应用，考查导数的应用，解题的关键是利用正弦定理将82c b b a +转化为2412cos cos 2B B +-，再构造函数，利用导数求解即可，考查数学转化思想和计算能力，属于中档题21．（2021·辽宁高三一模（理））关于函数()2sin sin 2f x x x =+有如下四个命题： ①()f x 的最小正周期为2π； ②()f x 在[0,2]π内有3个极值点； ③()f x 在[0,2]π内有3个零点； ④()f x 的图象关于直线3x π=对称．其中所有真命题的序号为___________．【答案】①③【分析】根据函数周期的求法，可判定①正确；利用导数和极值的定义，可判定②不正确；根据函数零点的定义和求法，可判定③正确；根据函数的对称性的判定方法，可判定④不正确．【解析】由函数sin y x =的最小正周期为2π，函数sin 2y x =的最小正周期为π， ∴函数()2sin sin 2f x x x =+的最小正周期为两个函数周期的最小公倍数， ∴函数()f x 的最小正周期为2π，∴①正确；由()22cos 2cos22cos 4cos 22(2cos 1)(cos 1),[0,2]f x x x x x x x x π'=+=+-=-+∈，∵cos [1,1]x ∈-，可得cos 10x +≥，当[0,)3x π∈时，()0f x '>，()f x 单调递增；当5(,)33x ππ∈时，()0f x '<，()f x 单调递减；当5(,2]3x ππ∈时，()0f x '>，()f x 单调递增； ∴当3x π=时，函数()f x 取得极大值，当53x π=时，函数()f x 取得极小值，即()f x 在[0,2]π内有2个极值点，∴②不正确；令()0f x =，即2sin sin 22sin (1cos )0x x x x +=+=，解得sin 0x =或cos 1x =-， ∵[0,2]x π，∴0,,2x ππ=，即()f x 在[0,2]π内有3个零点，∴③正确；由2()2sin()sin[2()]4sin()cos ()()3333623x f x x x x f x ππππππ-=-+-=--≠+， ∴④不正确．故答案为：①③【名师点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法：1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式；2、熟练应用三角函数的图象与性质，结合数形结合法的思想研究函数的性质（如：单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等），进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质，但解答中主要角的范围的判定，防止错解．22．（2021·广东揭阳一模）已知ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且满足2a =，2222a b c =+，则ABC 的面积的最大值为_______________．【答案】23【分析】利用余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+，然后可得cos ,sin A A ，最后计算三角形面积并使用不等式进行计算可得结果．【解析】由余弦定理可得222222cos 42a b c bc A b c =+-==+，化简得cos 2bA c=-，则sin 2A c =，则ABC的面积22213942sin 2412243b c b S bc A +-===≤=．23．（2021·江西上饶一模（理））已知ABC 的外心为O ，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 的对边，2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=，则cos B 的最小值为_______．【答案】34【分析】首先分别取BC 的中点为D ，AC 的中点为E ，再转化向量数量积，利用外心的几何性质化简，得2224a cb +=，再根据余弦定理，通过基本不等式求cos B 的最小值．【解析】记BC 的中点为D ，AC 的中点为E ，则()()()12AO CB AD DO CB AD CB AB AC AB AC ⋅=+⋅=⋅=+⋅-()()22221122AB AC c b =-=-，同理：()2212BO AC a c -⋅=， ∵2223320AO CB BO AC b a ⋅+⋅+-=，∴22222233202a c c b b a --+⋅+-=，∴2224a cb +=， ∴()22222363cos 2884a c a cb ac B ac ac ac ++-==≥=（当且仅当a c ==时等号成立），答案为34．【名师点睛】关键点点睛：本题的关键是利用外心的性质，转化()AO CB AD DO CB ⋅=+⋅，利用DO CB ⊥，得0DO CB ⋅=，化简向量的数量积．24．（2021·内蒙古包头期末（理））已知60A =︒，ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，其中7a =，sin sin B C +=bc 的值为______．【答案】40【分析】首先根据正弦定理求2R ，并表示sin sin 22b c B C R R+=+，最后根据余弦定理求bc 的值．【解析】22sin a R R A =⇒==，根据正弦定理可知1322b c b c R R +=⇒+=，根据余弦定理可知()2222222cos 3a b c bc A b c bc b c bc =+-=+-=+-，得249133bc =-，解得：40bc =．【名师点睛】方法点睛：(1)在解有关三角形的题目时，要有意识地考虑用哪个定理更适合，或是两个定理都要用，要抓住能够利用某个定理的信息，一般地，如果式子中含有角的余弦或边的二次式，要考虑用余弦定理；如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时，则考虑用正弦定理；以上特征都不明显时，则要考虑两个定理都有可能用到；(2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制． 25．（2021·吉林延边朝鲜族自治州·高三月考（文））已知函数()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则()f x 的单调递减区间为________．【答案】(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【分析】利用诱导公式、降幂公式、两角和正弦和余弦公式化简为正弦型函数，再利用整体思想，即可求出()f x 的单调递减区间．【解析】()217cos 22sin 32f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=---⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 22cos 3πx x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭cos 2cossin 2sin (1cos 2)33ππx x x =--+1cos 221cos 222x x x =---1cos 2212x x =---sin(2)16πx =-+-，由222262k x k πππππ-≤+≤+，k Z ∈得,36k x k k Z ππππ-+≤≤+∈，∴()f x 的单调递减区间为(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦．【名师点睛】方法点睛：求三角函数单调区间的方法：求函数()sin()f x A x ωϕ=+的单调区间，可利用换元法转化为两个简单函数(t x ωϕ=+与sin y A t =)进行求解，应注意ω的符号对复合函数单调性的影响，牢记基本法则——同增异减．26．（2021·张家口市宣化第一中学高三月考）函数()sin cos sin cos f x x x x x =++-的最小正周期T =___________．【答案】2π 【分析】由题可得()2f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，可判断()f x 是以2π为周期的函数，再讨论()f x 在0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭和,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的单调性可得出结论．【解析】()sin cos sin cos 22222f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭cos sin cos sin x x x x =-++sin cos sin cos ()x x x x f x =++-=， ()f x ∴是以2π为周期的函数，当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()sin cos cos sin 2cos f x x x x x x =++-=，函数单调递减，当,42x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭，()sin cos sin cos 2sin f x x x x x x =++-=，函数单调递增， ∴在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦内不存在小于2π的周期，2π∴是()f x 的最小正周期．【名师点睛】本题考查三角函数周期的求解，解题的关键是先判断出2π是函数的周期，再根据其性质探讨其为最小正周期．27．（2021·安徽皖江名校联盟2月联考）设点O 是ABC 外接圆的圆心，3AB =，且4AO BC =-⋅．则sin sin B C的值是___________．【答案】13【分析】取BC 中点D ，AO AD DO =+，而0DO BC ⋅=，这样4AO BC =-⋅就可以用,AC AB 表示，求得AC ，然后由正弦定理得结论．【解析】设点D 是边BC 的中点，则()()()()221122AO BC AD DO A BC AD BC AC AB A AC AB B C =⋅=⋅=+⋅-=+-⋅ 即()21942AC -=-，21AC =，1AC =，故sin 1sin 3B AC C AB ==．【名师点睛】关键点点睛：本题考查平面向量的数量积，考查正弦定理．解题关键是取BC 中点D ，利用数量积的运算法则得C AD BC AO B =⋅⋅，从而可求得边长AC ． 28．（2021·安徽高三月考（文））关于函数cos 23()2x f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭=的性质，下列表述正确的是 ①是周期函数，且最小正周期是π； ②是轴对称图形，且对称轴是直线,26k x k Z ππ=-∈； ③定义域是R ，值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦；④是中心对称图形，且对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭； ⑤单调减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦．【答案】①②③⑤【分析】由周期公式可判断①；验证226k f x ππ⎧⎫⎛⎫--⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭是否大于()f x 可判断②；由23x π+的范围得cos 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的范围可判断③；如果对称中心是,1212k ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，令0k =，通过验证(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭是否成立可判断④；求余弦函数的单调递减区间可判断⑤．【解析】①22T ππ==，∴()f x 是周期函数，且最小正周期是π，故正确； ②cos 22cos 22633322226k x k x k f x ππππππππ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫⎡⎤⎛⎫--+--+⎨⎬⎪⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎩⎭⎣⎦⎧⎫⎛⎫--==⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭cos 22cos 23322()x k x f x πππ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭===，故正确；③定义域是R ，∴23x R π+∈，∴[]cos 21,13x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭，∴cos 2312,22x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，即值域是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦，故正确；④如果对称中心是,1212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭，令0k =，则,112π⎛⎫⎪⎝⎭是对称中心，应有(0)16f f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，而cos3(0)2f π==21cos 32226f ππ-⎛⎫=== ⎪⎝⎭1≠，故错误； ⑤由复合函数的单调性可得()f x 的单调减区间是222,3k x k k Z ππππ≤+≤+∈，解得,63k x k k Z ππππ-≤≤+∈，即单调递减区问是,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦，正确，故答案为：①②③⑤．【名师点睛】本题考查了复合函数的性质，解题关键点是熟练掌握余弦函数的性质和指数函数的性质，考查了学生分析问题、解决问题的能力．29．（2021·陕西咸阳一模（理））已知函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+，现有以下命题： ①()f x 是偶函数； ②()f x 是以2π为周期的周期函数；③()f x 的图像关于2x π=对称； ④()f x ．其中真命题有________．【答案】①②④【分析】根据三角函数图象性质逐一进行判断：①根据()f x 写出()f x -，并判断与()f x 关系即可；②写出(2)f x π+，判断与()f x 是否相等；③判断()f x π-与()f x 的关系；④设cos ,[1,1]t x t =∈-，∴sin cos )4y t t t π=+=+，根据t 的取值范围确定最值并判断．【解析】①函数()sin(cos )cos(cos )f x x x =+定义域为R ，关于原点对称，()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x -=-+-=+=，∴函数()f x 是偶函数；∴①正确；②(2)sin[cos(2)]cos[cos(2)]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ+=+++=+=， ∴()f x 是以2π为周期的周期函数；∴②正确；③()sin[cos()]cos[cos()]sin(cos )cos(cos )()f x x x x x f x πππ-=-+-=-+≠， ∴()f x 的图像不关于2x π=对称；∴③错误；④令cos ,[1,1]t x t =∈-，∴sin cos )4y t t t π=+=+，∵[1,1]444t πππ+∈-++，∴42t ππ+=，即4t π=时，max y =()f x ；∴ ④正确； ∴真命题为①②④．【名师点睛】正确理解奇函数和偶函数的定义，必须把握好两个问题：(1)定义域关于原点对称是函数f (x )为奇函数或偶函数的必要非充分条件；(2)f (－x )＝－f (x )或f (－x )＝f (x )是定义域上的恒等式．奇函数的图象关于原点对称，偶函数的图象关于y 轴对称，反之也成立．利用这一性质可简化一些函数图象的画法，也可以利用它去判断函数的奇偶性．30．（2021·江西景德镇期末（理））已知a ，b ，c 分别为ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边，5a c ==，且227cos 25a b bc A ac -+=-，G 为ABC 的重心，则GA =________【分析】根据已知等式，利用余弦定理角化边，结合已知条件可以求得b 的值，进而求得cos A 的值，然后根据()13AG AB AC =+，利用向量的数量积运算可求得AG 的长度．【解析】由余弦定理得2222cos b c a bc A +-=，∴222a cos 2b c bc A +-=，∵227cos 25a b bc A ac -+=-，∴222227225b c a a b ac +--+=-，将5a c ==代入得：8b =， ∴222644cos 22855b c a A bc +-===⨯⨯，设以,AB AC 为邻边的平行四边形的另一个顶点为D ，则()1133AG AD AB AC ==+，AG ===【名师点睛】本题考查余弦定理在解三角形中的应用，要熟练使用上弦定理角化边，并结合向量的数量积运算可更快的求解．31．（2021·安徽蚌埠二模（理））在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若cos 0a C C b c +--=，且2a =，则ABC 内切圆半径的最大值为___________．【分析】由已知可得cos sin 0a C C b c --=根据正弦定理化简求得3A π=，由余弦定理可得b c +的取值范围，根据11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，化简计算可求得结果．【解析】cos 0a C C b c +--=，且2a =，∴cos sin 0a C C b c +--=，∴sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=，∴()sin cos sin sin sin sin sin A C A C B C A C C =+=++，sin cos sin sin A C A C C =+，sin 0C ≠，cos 1A A -=，即1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭，又()50,,,,666663A A A A πππππππ⎛⎫∈∴-∈-∴-== ⎪⎝⎭，，由余弦定理：2221cos 22b c a A bc +-==， ()243b c bc ∴+-=，又22b c bc +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭，()()2234044b c b c b c +∴+-≤∴<+≤，，又2b c a +>=，24b c ∴<+≤，设ABC 内切圆半径为R ，则11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，(2)2b c R bc ++=，即()()2=2142232663R b c b c c b =⋅+-⎡⎤+≤-⎣=+⎦+，max R ∴=．【名师点睛】思路点睛：解三角形的基本策略：一是利用正弦定理实现"边化角"，二是利用余弦定理实现"角化边"；利用三角形面积公式11()sin 22ABC S a b c R bc A =++=△，即可将问题得解． 32．（2021·安徽池州期末（理））已知在锐角ABC，且212tan tan sin A B A +=，其内角A ，B ，C 所对边分别为a ，b ，c ，则边c 的最小值为_____________．【答案】2。

压轴题03 三角函数压轴题(原卷版)--2023年高考数学压轴题专项训练(全国通用)

压轴题03三角函数压轴题题型/考向一：三角函数的图像与性质题型/考向二：三角恒等变换题型/考向三：三角函数综合应用一、三角函数的图像与性质热点一三角函数图象的变换1.沿x轴平移：由y＝f(x)变为y＝f(x＋φ)时，“左加右减”，即φ>0，左移；φ<0，右移.沿y轴平移：由y＝f(x)变为y＝f(x)＋k时，“上加下减”，即k>0，上移；k<0，下移.2.沿x轴伸缩：若ω>0，A>0，由y＝f(x)变为y＝f(ωx)时，点的纵坐标不变，横坐标变为原来的1ω倍.沿y轴伸缩：由y＝f(x)变为y＝Af(x)时，点的横坐标不变，纵坐标变为原来的A 倍.热点二三角函数的图象与解析式已知图象求函数y＝A sin(ωx＋φ)＋B(A>0，ω>0)的解析式时，常用的方法是待定系数法.由图中的最高点、最低点或特殊点求A，B；由函数的周期确定ω；确定φ常根据“五点法”中的五个点求解，其中一般把第一个零点作为突破口，可以从图象的升降找准第一个零点的位置.热点三三角函数的性质1.单调性：由－π2＋2kπ≤ωx＋φ≤π2＋2kπ(k∈Z)可得单调递增区间；由π2＋2kπ≤ωx＋φ≤3π2＋2k π(k ∈Z )可得单调递减区间.2.对称性：由ωx ＋φ＝k π(k ∈Z )可得对称中心；由ωx ＋φ＝k π＋π2(k ∈Z )可得对称轴.3.奇偶性：φ＝k π(k ∈Z )时，函数y ＝A sin(ωx ＋φ)为奇函数；φ＝k π＋π2(k ∈Z )时，函数y ＝A sin(ωx ＋φ)为偶函数.二、三角恒等变换热点一化简与求值(角)1.同角三角函数的基本关系：sin 2α＋cos 2α＝1，sin αcos α＝tan ≠π2＋k π，k ∈2.诱导公式的记忆口诀：在k π2＋α，k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变，符号看象限”.3.熟记三角函数公式的两类变形：(1)和差角公式的变形；(2)倍角公式的变形.热点二三角函数恒等式的证明三角恒等式常从复杂一边向简单的一边转化，或者两边同时推出一个相同式子，有时要证等式先进行等价交换，进而证明其等价命题.○热○点○题○型一三角函数的图像与性质一、单选题1．将函数()sin cos f x x x =-的图象向左平移7π12个单位长度，得到函数()y g x =的图象，关于函数()y g x =的下列说法中错误的是（）A ．周期是2πB ．非奇非偶函数C ．图象关于点5π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称D ．在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递增2．数学与音乐有着紧密的关联，我们平时听到的乐音一般来说并不是纯音，而是由多种波叠加而成的复合音.如图为某段乐音的图象，则该段乐音对应的函数解析式可以为（）A ．11sin sin 2sin 323=++y x x xB ．11sin sin 2sin 323y x x x=--C ．11sin cos 2cos323y x x x=++D ．11cos cos 2cos323y x x x=++3．将函数()2sin 21f x x =-图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍，并沿x 轴向左平移()0ϕϕ>个单位长度，再向下平移1个单位长度得到函数()g x 的图象．若对于任意的1π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，总存在2π,04x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，使得()()12f x g x =，则ϕ的值可能是（）A ．π6B ．5π24C ．π4D ．2π34．函数e sin xy x =在区间[]2,2ππ-上的图象大致是（）A．B．C．D．5．已知函数()()π2sin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示，则满足()()5π605π12f x f f x f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>⎛⎫- ⎪⎝⎭的正整数x 的最小值为（）A ．1B ．2C ．3D ．4二、多选题6．已知函数2π()cos (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在ππ,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调，且曲线()y f x =关于点π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭对称，则（）A ．()f x 以2π为周期B ．()f x 的图象关于直线2π3x =对称C ．将()f x 的图象向右平移π3个单位长度后对应的函数为偶函数D ．函数9()10y f x =+在[0,π]上有两个零点7．已知函数()()()sin 0,0π,f x A x b A b ωϕϕ=++><<∈R 的部分图像如图，则（）A ．5πb ωϕ=B ．π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭C ．将曲线()y f x =向右平移π9个单位长度得到曲线4cos 32y x =-+D ．点11π,218⎛⎫- ⎪⎝⎭为曲线()y f x =的一个对称中心8．已知函数()f x 的定义域为()1,1-，对任意的(),1,1x y ∈-，都有()()1x y f x f y f xy ⎛⎫--= ⎪-⎝⎭，且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，当()0,1x ∈时，()0f x >，则（）A ．()f x 是偶函数B ．()00f =C ．当A ，B 是锐角ABC 的内角时，()()cos sin f B f A <D ．当0n x >，且21112n n n x x x ++=，112x =时，()12n n f x -=9．已知某游乐场循环观光车路线近似为一个半径为1km 的圆，观光车从起始站点P 出发，沿图中顺时针方向行驶，记观光者从某次出发开始，行驶的时间为t 小时.A ，B 是沿途两个站点，C 是终点站，D 是该游乐场的观景点之一.已知该观光车绕行一圈的时间是固定的，且π,,6BOA OA OC OA OD ∠=⊥⊥.若要求起始站点P 无论位于站台B ，C 之间的任何位置（异于B ，C ），观光车在ππ,124t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的时间内，都要至少经过两次终点站C ，则下列说法正确的是（）A ．该观光车绕行一周的时间小于π6B ．该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内不一定会经过终点站CC ．该观光车的行驶速度一定大于52km /h 3D ．该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内一定会经过一次观景点D10．如图，弹簧下端悬挂着的小球做上下运动（忽略小球的大小），它在()s t 时刻相对于平衡位置的高度()cm h 可以田ππ2sin 24h t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭确定，则下列说法正确的是（）A．小球运动的最高点与最低点的距离为2cm B．小球经过4s往复运动一次C．()3,5t∈时小球是自下往上运动D．当 6.5t=时，小球到达最低点○热○点○题○型二三角恒等变换一、单选题1．已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，cos22sin21αα+=，则sinα=（）A．15B C．45D2．古希腊数学家特埃特图斯（Theaetetus，大约公元前417年—公元前369年）通过下图来…，记BACα∠=，DACβ∠=，则()cosαβ+=（）A．46B．36-C．36+D．463．若π2α<<，π02β-<<，π1cos43α⎛⎫+=⎪⎝⎭，π3cos423β⎛⎫-=⎪⎝⎭，则sin2βα⎛⎫+=⎪⎝⎭（）A．9-B．9C．539D．94．人脸识别技术应用在各行各业，改变着人类的生活，而所谓人脸识别，就是利用计算机分析人脸视频或者图像，并从中提取出有效的识别信息，最终判别人脸对象的身份.在人脸识别中为了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试，常用的测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.假设二维空间中有两个点()()1122,,,A x yB x y，O为坐标原点，余弦相似度similarity为向量,OA OB夹角的余弦值，记作()cos,A B，余弦距离为()1cos,A B-.已知()sin,cosPαα，()sin,cosQββ，()sin,cosRαα-，若P，Q的余弦距离为13，Q，R的余弦距离为12，则tan tanαβ⋅=（）A ．7B ．17C ．4D ．145．已知函数()()*sin cos n n n f x x x n =+∈N ，函数()4324y f x =-在3π0,8⎡⎤⎢⎣⎦上的零点的个数为（）A ．2B ．3C ．4D ．56．已知函数())2sin 02f x x x ωωω⎛⎫=->⎪⎝⎭的图像如图所示，则ω的值为（）A ．13B ．43C ．16D ．76二、多选题7．已知函数2()sin cos 2f x x x x =-+，则下列说法正确的是（）A ．π()sin(2)3f x x =-B ．函数()f x 的最小正周期为πC ．函数()f x 的对称轴方程为()5ππZ 12x k k =+∈D ．函数()f x 的图象可由sin 2y x =的图象向右平移π6个单位长度得到8．黄金三角形被称为最美等腰三角形，因此它经常被应用于许多经典建筑中，例如图中所示的建筑对应的黄金三角形，它的底角正好是顶角的两倍，且它的底与腰之比为黄金分割比（黄金分割比12=）.在顶角为BAC ∠的黄金ABC 中，D 为BC 边上的中点，则（）A ．cos 342AD AC︒=B ．cos 27sin 27cos 27sin 27AD CD ︒+︒=︒-︒C ．AB 在AC 251AC+D ．cos BAC ∠是方程324231x x x +-=的一个实根9．已知()cos 4cos3f θθθ=+，且1θ，2θ，3θ是()f θ在()0,π内的三个不同零点，则（）A ．{}123π,,7∈θθθB ．123π++=θθθC ．1231cos cos cos 8θθθ=-D ．1231cos cos cos 2θθθ++=10．重庆荣昌折扇是中国四大名扇之一，其精雅宜士人，其华灿宜艳女，深受各阶层人民喜爱.古人曾有诗赞曰：“开合清风纸半张，随机舒卷岂寻常；金环并束龙腰细，玉栅齐编凤翅长”.荣昌折扇平面图为下图的扇形COD ，其中2π3COD ∠=，33OC OA ==，动点P 在 CD 上（含端点），连结OP 交扇形OAB 的弧 AB于点Q ，且OQ xOC yOD =+，则下列说法正确的是（）A ．若y x =，则23x y +=B ．若2y x =，则0OA OP ⋅=C ．2AB PQ ⋅≥-D ．112PA PB ⋅≥○热○点○题○型三三角函数综合应用一、解答题1．已知函数2()23cos 2cos 1f x x x x =-+.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间；(2)求函数()f x 在区间5ππ[,]126-的值域；2．已知)213,1,cos ,cos 2m x n x x ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭，设函数()f x m n =⋅ ．(1)当π5π,1212x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时，分别求函数()f x 取得最大值和最小值时x 的值；(2)设ABC 的内角,,A B C 的对应边分别是,,,a b c 且23a =，6,12A b f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭，求c 的值．3．已知函数()()213cos cos 02f x x x x ωωωω=+->.(1)若1ω=，求函数()f x 的最小正周期；(2)若()y f x =图象在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭内有且仅有一条对称轴，求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的取值范围.4．已知函数()()2sin f x x ωϕ=+（0ω>，π2ϕ<）的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式，并求()f x 的单调递增区间；(2)若对任意π,3x t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，都有()π116f x fx ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭，求实数t 的取值范围.5．若实数x ，[0,2]y π∈，且满足cos()cos cos x y x y +=+，则称x ､y 是“余弦相关”的.(1)若2x π=，求出所有与之“余弦相关”的实数y ；(2)若实数x ､y 是“余弦相关”的，求x 的取值范围；(3)若不相等的两个实数x ､y 是“余弦相关”的，求证：存在实数z ，使得x ､z 为“余弦相关”的，y ､z 也为“余弦相关”的.。

三角函数高考选择填空压轴题专练

三角函数高考选择填空压轴题专练A 组一、选择题1．已知奇函数()()cos (0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=+>><<的导函数的部分图象如图所示， E 是最高点，且MNE ∆是边长为1的正三角形，那么13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭（）A. 3-B. 12-C. 14D. 34π- 【答案】D【解析】由奇函数()002f πϕ=⇒=， MNE ∆是边长为1的正三角形，可得122TT ωπ=⇒=⇒=，E 是最高点且32E y =， ()'cos f x A x ωω=-得A=32π,所以()313cos 2234f x x f ππππ⎛⎫⎛⎫=+⇒=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2．设函数())cos 3sin cos f x x x x ωωω=+（其中02ω<<），若函数()f x 图象的一条对称轴为3x π=，那么ω=（）A.12 B. 13 C. 14 D. 16【答案】A 【解析】()231113sin cos cos cos2sin 22262f x x x x x x x πωωωωωω⎛⎫=+=+-=+- ⎪⎝⎭， 3x π=是对称轴，则2362k πππωπ⨯+=+， k Z ∈，又02ω<<，则12ω=，故选A ．3．在ABC ∆中,角,A B C ，所对的边分别为,a b c ，，若1,2cos 0bc b c A =+= ，则当角B 取得最大值时， ABC ∆的周长为（） A. 3 B. 22 C. 23 D. 32 【答案】C【解析】由题意可得：()20,20,3,3.0,0.2sinB sinCcosA sin A C sinCcosA sinAcosC cosAsinC tanA tanC b cosA tanC c+=++==-=--=∴据此可得：()2tan tan 2tan 2tan tan 11tan tan 13tan 3tan tan A C CB AC A C CC C+=-+=-==-++，由均值不等式的结论：22313233tan tan C C≤=+, 当且仅当3tan 3C =时等号成立，此时角B 取得最大值. 据此可知： 33tan ,tan 3,tan 33B AC ==-=，即△ABC 时顶角为120°的等腰三角形，结合余弦定理可得ABC ∆的周长为23+. 本题选择C 选项.4．已知ABC ∆中， ,,A B C 的对边长度分别为,,a b c ，已知点O 为该三角形的外接圆圆心，点,,D E F 分别为边,,BC AC AB 的中点，则::OD OE OF =（） A. ::a b c B. 111::a b cC. sin :sin :sin A B CD. cos :cos :cos A B C 【答案】D【解析】如图：在三角形AOD 中1122tan tan c c OD AOB C ==∠，同理1122,tan tan a b OE OF A B==，所以 OD:OE:OF =12tan c C ： 12tan a A ： 12tan b B，由正弦定理，可得OD:OE:OF = cosA:cosB:cosC ，选D.5．在ABC ∆中， ()2,?cos 1AB AC BC A π==-=，则cos A 的值所在区间为（） A. ()0.4,0.3-- B. ()0.2,0.1-- C. ()0.3,0.2-- D. ()0.4,0.5 【答案】A【解析】设BC a = ， ()1·cos 1,cos 0,BC A A aπ-=∴=-< ，中ABC ∆ 中， 22222228182,cos ,22288a a a AB AC A a +---====∴-=⨯⨯，化为32118810a a ⎛⎫⎛⎫---+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，令1x a -= ，则()328810f x x x =-+= ，()2'2416,f x x x =- 可得()f x 在(),0-∞ 上递增，()()0.4 1.4 1.2810,0.30.0640f f -=-⨯+-= ， ()cos 0.4,0.3A ∴∈-- ，故选A.6．在ABC ∆中， 5AC =，1150tantantan222AC B +-=，则BC AB += ( )A. 6B. 7C. 8D. 9 【答案】B【解析】因为1150tan tan tan 222A C B +-=，所以coscos 5cos222sin sin sin222A C BA CB +=，则cos sin sin cos 5cos 22222sin sin sin 222AC A C B A C B +=，即sin()5cos222sin sin sin222A CB AC B +=，即5sinsin sin cos 22222A C B A C ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭，即6sin sin cos cos 2222A C A C =；由正弦定理，得5sin sin sin BC AB A C B==，则()5sin(+)sin()5sin()5sin sin 222222sin sin cos cos 222A C A C A C A C BC AB B B B B --++===5cos cos sin sin 35sin sin 2222227cos cos sin sin 5sin sin222222A C A C A CA C A C A C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭===-；故选B. 7．在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c O 是ABC ∆外接圆的圆心,若cos B b =-,且cos cos sin sin B CAB AC mAO C B+=,则m 的值是( )A.4B. 2C.D. 【答案】C【解析】cos B b =-，2222a c b b ac +-⋅=-，整理得222b c a +-=，所以222cos 2b c a A bc +-==，即4A π=，因为O 是ABC∆的外心，则对于平面内任意点P ，均有：cos cos cos 2sin sin 2sin sin 2sin sin A B C PO PA PB PC B C A C A B =++，令P 与A 重合，及4A π=得2cos cos 2sin sin B C AO AB AC AB AC C B ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，∵cos cos sin sin B CAB AC mAO C B+=，∴m =．故选C ．记忆：三角形的四心与向量关系：（1）O 是ABC ∆重心0OA OB OC ⇔++=，P 是平面ABC 内任一点， ()12PG PA PB PC G =++⇔是ABC ∆重心．（2）O 是ABC ∆垂心OA OB OB OC OC OA ⇔⋅+⋅+⋅，若O 是ABC ∆垂心，则tan tan tan 0AOA BOB COC ++=．（3）O 是ABC ∆外心OA OB OC ⇔==，若O 是ABC ∆外心，则sin2sin2sin20AOA BOB COC ++=．若O 是ABC ∆外心，则对于平面内任意点P ，均有：cos cos cos 2sin sin 2sin sin 2sin sin A B CPO PA PB PC B C A C A B=++．（4）O 是ABC∆内心0AB AC BA BC CA CB OA OB OC AB AC BA BC CA CB ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⇔⋅-=⋅-=⋅-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭O 是ABC ∆内心0aOA bOB cOC ⇔++=，O 是ABC ∆内心sin sin sin 0AOA BOB COC ⇔++=．二、填空题8．（2017年全国2卷理）函数()23sin 4f x x x =-（0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦）的最大值是．【答案】1【解析】()22311cos cos 44f x x x x x =--=-+ 2cos 12x ⎛=--+ ⎝⎭，0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，那么[]cos 0,1x ∈，当cos 2x =时，函数取得最大值1.9．已知33sin2,sin2x x m y y m +=+=-，且,,44x y ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭， m R ∈，则tan 3x y π⎛⎫++= ⎪⎝⎭____．【解析】令f(x)=x 3+sinx,则f(−x)=−x 3−sinx ， ∴f(x)为奇函数,且f(x)在,44ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭为单调函数， ∵f(x)=m,f(y)=−m ，∴x+y=0，∴tan tan 33x y ππ⎛⎫++== ⎪⎝⎭故答案为：.10．已知函数()sin f x x =，若存在12,,,m x x x 满足1206m x x x π≤<<<≤，且()()()()()()()*12231122,m m f x f x f x f x f x f x m m N --+-++-=≥∈，则m 的最小值为__________．【答案】8【解析】y sinx = 对任意(),,1,2,3,...,i j x x i j m = ，都有()()()()max min 2i j f x f x f x f x -≤-= ，要使m 取得最小值，尽可能多让()1,2,3,...,i x i m = 取得最高点，考虑120...6m x x x π≤<<<≤ ，()()()()()()12231...12m m f x f x f x f x f x f x --+-++-= ，按下图取值可满足条件， m ∴ 最小值为8 ，故答案为8 .11．在ABC ∆中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ， 222a c b ac +-=， 3b =2a c +的取值范围是__________．【答案】3,27【解析】由题意得2221cos 22a c b B ac +-==，又因为()0,B π∈，可知3B π=。

(压轴题)高中数学必修四第一章《三角函数》检测卷(包含答案解析)

一、选择题1．已知角α顶点在坐标原点，始边与x 轴非负半轴重合，终边过点()3,4P -，将α的终边逆时针旋转180︒，这时终边所对应的角是β，则cos β=（） A ．45-B ．35C ．35D ．452．已知函数f （x ）=2sinxsin （x+3φ）是奇函数，其中(0,)2πϕ∈ ，则函数g （x ）=cos （2x-φ）的图象（） A ．关于点(,0)12π对称 B ．关于轴512x π=-对称 C ．可由函数f （x ）的图象向右平移6π个单位得到 D ．可由函数f （x ）的图象向左平移3π个单位得到 3．函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于（） A ．2B ．4C ．6D ．84．如果一个函数在给定的区间上的零点个数恰好为8，则称该函数为“比心8中函数”.若函数()2sin()1f x x ωπ=-，(0)>ω是区间[0,1]上的“比心8中函数”，则ω的取值范围是（）A ．4149,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭B ．4953,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．3741,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．[8,9)5．已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭图象相邻两条对称轴之间的距离为π2，将函数()y f x =的图象向左平移π6个单位后，得到的图象关于y 轴对称，那么函数()y f x =的图象（） A ．关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称 B ．关于点π,012⎛⎫-⎪⎝⎭对称 C ．关于直线π12x =对称 D ．关于直线π12x =-对称6．使函数())cos(2)f x x x θθ=+++是偶函数，且在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数的θ的一个值是（） A ．6π B ．3π C ．23π D ．56π7．平面直角坐标系xOy 中，点()00,P x y 在单位圆O 上，设xOP α∠=，若5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，且3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭，则0x 的值为A B C D 8．已知曲线1C ：sin y x =，2C ：cos 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭，则下面结论正确的是（）A ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移3π个单位长度，得到曲线2CB ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移23π个单位长度，得到曲线2CC ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向左平移12π个单位长度，得到曲线2CD ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移12π个单位长度，得到曲线2C9．已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（）A ．1B C ．1916D ．3410．已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+，其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数，则（）A ．()f x 是奇函数B ．π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C ．()f x 的一个周期是πD ．()f x 的最小值小于011．675︒用弧度制表示为（） A ．114π B ．134π C ．154π D ．174π 12．已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >，0>ω，0ϕπ≤≤)的部分图象如图所示，则()f x 的解析式是（）A ．()2sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B ．()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C ．()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D ．2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭二、填空题13．将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()y g x =的图象，若函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数，则实数ω的取值范围是__________.14．若函数()f x 为定义在R 上的偶函数，且在(0,)+∞内是增函数，又()20f =，则不等式sin ()0x f x ⋅>，[,]x ππ∈-的解集为_________.15．已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x -+=，且当(]0,1x ∈时，()21log f x x=，若函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点，则实数m 的取值范围是__________. 16．已知3cos 6απ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，则54cos sin 63ππαα⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值为_____．17．如图，某公园要在一块圆心角为3π，半径为20m 的扇形草坪OAB 中修建一个内接矩形文化景观区域CDEF ，若//EF AB ，则文化景观区域面积的最大值为______2m .18．函数()3sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象为C ，以下结论中正确的是______（写出所有正确结论的编号）.①图象C 关于直线1112π=x 对称； ②图象C 关于点2,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称； ③函数()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是增函数；④由3sin 2y x =的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C . 19．已知函数f (x )，任意x 1，x 2∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭(x 1≠x 2)，给出下列结论：①f (x ＋π)＝f (x )；②f (－x )＝f (x )；③f (0)＝1；④1212()()f x f x x x -->0；⑤1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭.当()tan f x x =时，正确结论的序号为________．20．某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数()()cos[6]1,2,...,126y A x B x π=-+=来表示.已知6月份的平均气温最高，为28℃，12月份的月平均气温最低，为18℃，则10月份的平均气温为______℃. 三、解答题21．已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图象如图所示．（1）求()f x 的解析式；（2）将()y f x =图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍（纵坐标不变），再将图象上所有点的纵坐标扩大到原来的2倍（横坐标不变），最后向下平移2个单位得到()y g x =图象，求函数()y g x =的解析式及在R 上的对称中心坐标． 22．已知函数()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的图象与直线2y =的相邻两个交点间的距离为2π，且________.在①函数6f x π⎛⎫+⎪⎝⎭为偶函数；②33f π⎛⎫=⎪⎝⎭③x R ∀∈，()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭；这三个条件中任选一个，补充在上面问题中，并解答. （1）求函数()f x 的解析式；（2）求函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间. 23．已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-（其中ω>0）．（1）若()f x 的最小正周期是π，求ω的值及此时()f x 的对称中心；（2）若将()y f x =的图像向左平移4π个单位，再将所得的图像纵坐标不变，横坐标缩小为原来的12，得到()g x 的图像，若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，求ω的取值范围．24．已知函数1()sin 2126f x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭（其中a 为常数）. （1）求()f x 的单调减区间；（2）若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()f x 的最小值为2，求a 的值.25．已知函数2()22cos 1f x x x =+-．（I ）求函数()f x 的最小正周期；（II ）求函数()f x 的单调增区间；（III ）当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，求函数()f x 的最小值． 26．已知函数()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，x ∈R ．（Ⅰ）求函数()f x 的单调递增区间；（Ⅱ）求()f x 在区间06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值与最小值．【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．B 解析：B 【分析】先根据已知条件求解出cos α的值，然后根据,αβ之间的关系结合诱导公式求解出cos β的值.【详解】因为3cos 5α==，且180βα=+︒，所以()3cos cos 180cos 5βαα=+︒=-=-，故选：B. 【点睛】结论点睛：三角函数定义有如下推广：设点(),P x y 为角α终边上任意一点且不与原点重合，r OP =，则()sin ,cos ,tan 0y x yx r r xααα===≠. 2．B解析：B 【分析】利用三角函数的奇偶性求得φ，再利用三角函数的图象对称性、函数y=Asin （ωx+φ）的图象变换规律，判断各个选项是否正确，从而得出结论．【详解】函数f （x ）=2sinxsin （x+3φ）是奇函数，其中0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭， ∴y=2sinxsin （x+3φ）是奇函数，∴3φ=2π，φ=6π，则函数g （x ）=cos （2x ﹣φ）=cos （2x ﹣6π）．当12x π=时，206x π-=，112g π⎛⎫= ⎪⎝⎭，则函数不关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称，选项A 错误；当512x π=-时，26x ππ-=-，则函数关于直线512x π=-对称，选项B 正确；函数()2sin sin 2sin cos sin 22f x x x x x x π⎛⎫=+== ⎪⎝⎭，其图像向右平移6π个单位的解析式为sin 2sin 2sin 263y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，选项C 错误；其图像向左平移3π个单位的解析式为2sin 2sin 2sin 233y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，选项D 错误；故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的奇偶性、对称性，函数y=Asin （ωx+φ）的图象变换规律，属于中档题．函数()sin y A x ωϕ=+（A >0,ω>0）的性质：（1）奇偶性：=k ϕπ ,k Z ∈时，函数()sin y A x ωϕ=+为奇函数；=2k πϕπ+,k Z ∈时，函数()sin y A x ωϕ=+为偶函数.；（2）周期性：()sin y A x ωϕ=+存在周期性，其最小正周期为T =2πω；（3）单调性：根据y =sin t 和t =x ωϕ+的单调性来研究，由+22,22k x k k Z πππωϕπ-≤+≤+∈得单调增区间；由3+22,22k x k k Z πππωϕπ≤+≤+∈得单调减区间；（4）对称性：利用y =sin x 的对称中心为()(),0k k Z π∈求解，令()x k k ωϕπ+=∈Z ，求得x ；利用y =sin x 的对称轴为()2x k k Z ππ=+∈求解，令()+2x k k πωϕπ+=∈Z ，得其对称轴.3．D解析：D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，画出函数图象，可得出()f x 在[]3,5-有8个零点，且关于1x =对称，即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--，令()0f x =，则12cos 1x x π=-，则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称，则交点也关于1x =对称，画出两个函数的图象，观察图象可知，11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点，即()f x 有8个零点，且关于1x =对称，故所有零点的和为428⨯=. 故选：D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和，解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，从而通过函数图象求解.4．A解析：A 【分析】根据题意问题转化为方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解，根据正弦函数的图像与性质可求得1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第8个解为416x ω=、第9个解为496x ω=，则4149166ωω≤<，解不等式即可. 【详解】根据题意，函数()2sin()1f x x ωπ=-，(0)>ω是区间[0,1]上零点个数为8，即方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解， ∴26x k πωππ=+或52,6x k k Z πωππ=+∈，当0k =时，1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第1个解16x ω=，取第2个解56x ω=；当1k =时，1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第3个解136x ω=，取第4个解176x ω=；当3k =时，1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第7个解376x ω=，取第8个解416x ω=；当4k =时，1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第9个解496x ω=. 则4149166ωω≤<，解得414966ω≤<. 故选：A5．B解析：B 【分析】由相邻两条对称轴之间的距离为2π，可知22T π=，从而可求出2ω=，再由()y f x =的图像向左平移6π个单位后，得到的图象关于y 轴对称，可得sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭，从而可求出ϕ的值，然后逐个分析各个选项即可【详解】因为相邻两条对称轴的距离为2π，故22T π=，T π=，从而2ω=. 设将()f x 的图像向左平移6π单位后，所得图像对应的解析式为()g x ，则()sin 23g x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，因()g x 的图像关于y 轴对称，故(0)1g =±，所以sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭，,32k k Z ππϕπ+=+∈，所以,6k k Z πϕπ=+∈，因||2ϕπ<，所以6π=ϕ. 又()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，令2,62x k k Z πππ+=+∈，故对称轴为直线,26k x k Z ππ=+∈，所以C ，D 错误；令2,6x k k ππ+=∈Z ，故,212k x k Z ππ=-∈，所以对称中心为,0,212k k Z ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，所以A 错误，B 正确. 故选：B 【点睛】此题考查了三角函数的图像变换和三角函数的图像和性质，属于基础题.6．B解析：B 【解析】1())cos(2)2()cos(2))2sin(2)226f x x x x x x πθθθθθ=+++=+++=++,由于()f x 为偶函数，则(0)2sin()26f πθ=+=±，sin()1,662k πππθθπ+=±+=+，3k πθπ=+，当0k =时，3πθ=，()2sin(2)2sin(2)362f x x x πππ=++=+2cos2x =，当[0,]4x π∈时，2[0,]2x π∈，()2cos2f x x =为减函数，符合题意，所以选B.7．A解析：A 【分析】由题意根据三角函数定义可知0x cos α=，先根据角α的取值范围求出6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的取值范围继而求出4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，再通过凑角求cos α. 【详解】5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则26ππαπ<+<,则由3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭，得4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.由点()00,P x y 在单位圆O 上，设xOP α∠=，则0x cos α=. 又cos αcos 66ππα⎡⎤⎛⎫=+-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos sin 6666cos sin ππππαα⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭431552=-+⨯=故0x =.选A. 【点睛】本题考查三角函数定义及三角恒等变换的简单应用.解题中注意所求角的取值范围.由配凑法根据已知角构造所求角进行求解是三角恒等变换中常用的解题技巧.8．C解析：C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭，根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，得出结论．【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==-⎪⎝⎭，2cos 23:C y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭， ∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象，再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度，得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象，故选C ．【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，属于基础题．9．C解析：C 【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭，然后再由平方关系和诱导公式计算．【详解】由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦， 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．故选：C ．【点睛】关键点点睛：本题考查三角函数的求值．解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系，选用适当的公式进行变形求值．本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭，然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭，用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭，这样求解比较方便．10．D解析：D 【分析】利用奇函数的性质判断A ，分别求3f π⎛⎫ ⎪⎝⎭和23f π⎛⎫ ⎪⎝⎭判断大小，取特殊值验证的方法判断C ，分区间计算一个周期内的最小值，判断选项D 。

(挑战压轴)专项1.2 锐角三角函数实际应用-母子型(解析版)

（挑战压轴）专项1.2 锐角三角函数实际应用-母子型【方法技巧】通过在三角形外作高BC，构造出两个直角三角形求解，其中公共边BC是解题的关键.在Rt△ABC和Rt△DBC中，BC为公共边，AD+DC=AC.图形演变及对应的数量关系如下：特别提醒：”母子“型的关键是找到两个直角三角形外的公共高1．（2021春•丽水月考）如图，小梦要测量学校旗杆的高度BD，在点A处测得∠BAD＝45°，在点C处测得∠BCD＝60°．已知AC＝8米，点A、C、D在同一直线上，则旗杆的高度BD为（）A．（4+4）米B．（7+7）米C．（14+14）米D．（4+12）米【答案】D【解答】解：在Rt△ABD中，∵∠BAD＝45°，∴∠ABD＝∠BAD＝45°．∴BD＝AD．在Rt△CBD中，∵tan∠BCD＝＝tan60°．∴CD＝＝＝BD．∵AC＝AD﹣CD，∴BD﹣BD＝8．∴BD＝＝＝12+4．故选：D．2．（2021秋•城阳区校级期中）如图，斜坡BC的长度为4米．为了安全，决定降低坡度，将点C沿水平距离向外移动4米到点A，使得斜坡AB的长度为4米，则原来斜坡的水平距离CD的长度是（）米．A．2B．4C．2D．6【答案】A【解答】解：设CD＝x米，BD＝y米，在Rt△BCD中，BD2＝BC2﹣CD2，即y2＝42﹣x2，在Rt△BAD中，BD2＝AB2﹣AD2，即y2＝（4）2﹣（x+4）2，∴42﹣x2＝（4）2﹣（x+4）2，解得：x＝2，即CD＝2米，故选：A．3．（2021春•怀化期中）如图，树AB垂直于地面，为测树高，小明在C处，测得∠ACB＝15°，他沿CB方向走了28米，到达D处，测得∠ADB＝30°，则树的高度是．【答案】14米【解答】解：∵∠ADB＝30°，∠ACB＝15°，∴∠CAD＝∠ADB﹣∠ACB＝15°，∴∠ACB＝∠CAD，∴AD＝CD＝28（米），又∵∠ABD＝90°，∴AB＝AD＝14（米），∴树的高度为14米．故答案为：14米．4．（2022•汇川区一模）如图，树AB垂直于地面，为测树高，小明在C处测得∠ACB＝15°，他沿CB方向走了20米，到达D处，测得∠ADB＝30°，则计算出树的高度是米．【答案】10【解答】解：∵∠ADB＝30°，∠ACB＝15°，∴∠CAD＝∠ADB﹣∠ACB＝15°，∴∠ACB＝∠CAD，∴AD＝CD＝20（米），又∵∠ABD＝90°，∴AB＝AD＝10（米），∴树的高度为10米．故答案为：10．5．（2022•禅城区校级二模）某商场从安全和便利的角度出发，提升顾客的购物体验，准备将自动扶梯由原来的阶梯式改造成斜坡式．如图，已知商场的层高AD为6m，坡角∠ABD 为30°，改造后的斜坡式自动扶梯的坡角∠ACB为16°，请你计算改造后的斜坡式自动扶梯AC相比改造前AB增加的长度．（结果精确到0.1m，参考数据：sin16°≈0.28，cos16°≈0.96，tan16°≈0.29）【解答】解：在Rt△ABD中，∠ABD＝30°，AD＝6m，∴AB＝2AD＝12m，在Rt△ACD中，∠ACD＝16°，AD＝6m，∴AC＝≈≈21.42（m），则AC﹣AB＝21.42﹣12≈9.4（m），答：改造后的斜坡式自动扶梯AC相比改造前AB增加的长度约为9.4m．6．（2022•新都区模拟）2022年冬季奥运会在北京举行，激起了人们对冰雪运动的极大热情．如图是某滑雪场高级雪道缆车线路示意图，滑雪者从点A出发，途经点B后到达终点C，其中AB＝200m，BC＝300m，且AB段的运行路线与水平面的夹角为30°，BC段的运行路线与水平面的夹角为37°，求从点A运行到点C垂直上升的高度．（结果保留整数：参考数据：sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，tan37°≈0.75）【解答】解：在Rt△ABD中，∵∠ADB＝90°，∠BAD＝30°，AB＝200m，∴BD＝AB＝100m，在Rt△BCE中，∵∠BEC＝90°，∠CBE＝37°，BC＝300m，∴CE＝BC•sin37°≈300×0.6＝180（m），∴CF＝EF+CE＝BD+CE≈100+180＝280（m），答：从点A运行到点C垂直上升的高度约为280m．7．（2021秋•双牌县期末）如图，小明同学用仪器测量一棵大树AB的高度，在C处测得∠ADM＝30°，在E处测得∠AFM＝60°，CE＝10米，仪器高度CD＝1.5米，求这棵树AB的高度．（结果精确到0.1，参考数据：≈1.41，≈1.73，≈2.24）【解答】解：由题意知，四边形CDBM、CDEF、EFMB是矩形，∴BM＝CD＝1.5米，CE＝DF＝10米．在Rt△ADM中，∵tan∠ADM＝，∴DM＝＝AM．在Rt△AFM中，∵tan∠AFM＝，∴FM＝＝AM．∵DF＝DM﹣FM，∴AM﹣AM＝10．∴AM＝10．AM＝5．∴AB＝AM+MB＝5+1.5≈5×1.73+1.5＝8.65+1.5＝10.15＝10.2（米）．答：这棵树AB的高度为10.2米．8．（2021•张家川县模拟）如图，为测量一座山峰CF的高度，将此山的某侧山坡划分为AB 和BC两段，每一段山坡近似是“直”的，测得坡长AB＝800米，BC＝200米，坡面AB 的坡度为1：，坡面BC的坡度为1：1．（1）求AB段山坡的高度EF；（2）求山峰的高度CF．（≈1.414，≈1.732）【解答】解：（1）过点B作BD⊥AF于点D，则四边形BDFE为矩形，∴EF＝BD，设BD＝x米，∵坡面AB的坡度为1：，∴AD＝x米，在Rt△ABD中，AB2＝AD2+BD2，即8002＝（x）2+x2，解得：x＝400，则BD＝400米，∴EF＝BD＝400米；（2）∵坡面BC的坡度为1：1，BC＝200米，∴BE＝CE＝BC＝100（米），∴CF＝CE+EF＝100+400≈541.4米．9．（2021•潍坊）如图，某数学兴趣小组要测量一栋五层居民楼CD的高度．该楼底层为车库，高2.5米；上面五层居住，每层高度相等．测角仪支架离地1.5米，在A处测得五楼顶部点D的仰角为60°，在B处测得四楼顶部点E的仰角为30°，AB＝14米．求居民楼的高度（精确到0.1米，参考数据：≈1.73）【解答】解：设每层楼高为x米，由题意得：MC′＝MC﹣CC′＝2.5﹣1.5＝1（米），∴DC′＝（5x+1）（米），EC′＝（4x+1）（米），在Rt△DC′A′中，∠DA′C′＝60°，∴C′A′＝＝（5x+1）（米），在Rt△EC′B′中，∠EB′C′＝30°，∴C′B′＝＝（4x+1）（米），∵A′B′＝C′B′﹣C′A′＝AB，∴（4x+1）﹣（5x+1）＝14，解得：x≈3.17，∴DC＝5×3.17+2.5≈18.4（米），则居民楼高约为18.4米．10．（2022•郴州）如图是某水库大坝的横截面，坝高CD＝20m，背水坡BC的坡度为i1＝1：1．为了对水库大坝进行升级加固，降低背水坡的倾斜程度，设计人员准备把背水坡的坡度改为i2＝1：，求背水坡新起点A与原起点B之间的距离．（参考数据：≈1.41，≈1.73．结果精确到0.1m）【解答】解：在Rt△BCD中，∵BC的坡度为i1＝1：1，∴＝1，∴CD＝BD＝20米，在Rt△ACD中，∵AC的坡度为i2＝1：，∴＝，∴AD＝CD＝20（米），∴AB＝AD﹣BD＝20﹣20≈14.6（米），∴背水坡新起点A与原起点B之间的距离约为14.6米．11．（2021秋•七里河区校级期末）某小区为了安全起见，决定将小区内的滑滑板的倾斜角由45°调为30°，如图，已知原滑滑板AB的长为4米，点D，B，C在同一水平地面上，求调整后滑滑板底部移动的距离．（结果精确到0.1米，参考数据：≈1.414，≈1.732，≈2.449）【解答】解：在Rt△ABC中，∠ABC＝45°，AB＝4米，sin45°＝，解得AC＝，∴BC＝AC＝米，在Rt△ACD中，tan30°＝＝，解得CD＝，经检验，CD＝是原方程的解且符合题意，∴BD＝CD﹣BC＝﹣2≈2.1（米）．∴调整后滑滑板底部移动的距离约为2.1米．12．（2022•曲周县模拟）如图，P点是某海域内的一座灯塔的位置，船A停泊在灯塔P的南偏东53°方向的50海里处，船B位于船A的正西方向且与灯塔P相距海里．（本题参考数据sin53°≈0.80，cos53°≈0.60，tan53°≈1.33．）（1）试问船B在灯塔P的什么方向？（2）求两船相距多少海里？（结果保留根号）【解答】解：（1）过P作PC⊥AB交AB于C，在Rt△APC中，∠C＝90°，∠APC＝53°，AP＝50海里，∴PC＝AP•cos53°＝50×0.60＝30海里，在Rt△PBC中，∵PB＝20海里，PC＝30海里，∴cos∠BPC＝＝，∴∠BPC＝30°，∴船B在灯塔P的南偏东30°的方向上；（2）∵AC＝AP•sin53°＝50×0.8＝40（海里），BC＝PB＝10（海里），∴AB＝AC﹣BC＝（40﹣10）（海里），答：两船相距（40﹣10）海里．13．（2022•丽水一模）如图是一座人行天桥的示意图，天桥的高CB为10米，坡面CA的坡角为30°．为了方便行人推车过桥，市政部门决定降低坡度，使新坡面CD的坡角为18°，若新桥脚前需留4米的人行道，问离原坡脚15米的花坛是否需要拆除？请说明理由．（参考数据：sin l8°≈0.3090，cos l8°≈0.9511，tan l8°≈0.3249， 1.414，≈1.732）【解答】解：在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，∴在Rt△DBC中，∠BDC＝18°，∴∴AD＝BD﹣AB＝30.78﹣17.32＝13.46 DE＝AE﹣AD＝15﹣13.46＝1.54＜4米∴花坛需要拆除．。

高中三角函数专题练习题(及答案)

高中三角函数专题练习题（及答案）一、填空题1．在ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .D 、E 是线段AB 上满足条件1()2CD CB CE =+，1()2CE CA CD =+的点，若2CD CE c λ⋅=，则当角C 为钝角时，λ的取值范围是______________2．已知函数23tan ,,,2332()2,33x x f x x ππππππ⎧⎛⎤⎛⎫∈-⋃ ⎪⎪⎥⎝⎦⎝⎭⎪=⎨⎛⎤⎪+∈ ⎥⎪⎝⎦⎩若()f x 在区间D 上的最大值存在，记该最大值为{}K D ，则满足等式{[0,)}3{[,2]}K a K a a =⋅的实数a 的取值集合是___________.3．已知函数()[)[]243,0,3,92sin ,3,156x x y f x x x π⎧⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭==⎨⎪∈⎪⎩若存在实数a 、b 、c 、d 满足()()()()f a f b f c f d ===（其中a b c d <<<），则()()a b cd +⋅的取值范围是______.4．在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边长分别为a ，b ，c ，D 为边BC 上的一点，若6c =，b =sin BAD ∠=，cos 4BAC ∠=，则AD =__________. 5．已知四棱锥P ABCD -的顶点均在球O 的球面上，底面ABCD是正方形，AB =120APB ∠=︒，当AD AP ⊥时，球O 的表面积为______.6．通信卫星与经济、军事等密切关联，它在地球静止轨道上运行，地球静止轨道位于地球赤道所在平面，轨道高度为km h （轨道高度是指卫星到地球表面的距离）．将地球看作是一个球（球心为O ，半径为km r ），地球上一点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数，点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面，在点A 处放置一个仰角为θ的地面接收天线（仰角是天线对准卫星时，天线与水平面的夹角），若点A 的纬度为北纬30，则tan θ________．7．意大利著名画家、数学家、物理学家达芬奇在他创作《抱银貂的女子》时思考过这样一个问题：固定项链的两端，使其在重力的作用下自然下垂，那么项链所形成的曲线是什么？这就是著名的悬链线问题，连接重庆和湖南的世界第一悬索桥——矮寨大桥就采用了这种方式设计．经过计算，悬链线的函数方程为()e e cos 2x xh x -+=，并称其为双曲余弦函数．若()()cos sin cos cos sin cos h h m θθθθ+≥-对0,2πθ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦恒成立，则实数m 的取值范围为______．8．△ABC 中，角A ，B ，C 所对的三边分别为a ，b ，c ，c ＝2b ，若△ABC 的面积为1，则BC 的最小值是________ ．9．已知函数()()sin 3cos 0f x x x ωωω=>，若函数()f x 的图象在区间[]0,2π上的最高点和最低点共有6个，下列说法正确的是___________. ①()f x 在[]0,2π上有且仅有5个零点； ②()f x 在[]0,2π上有且仅有3个极大值点； ③ω的取值范围是3137,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭；④()f x 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为单递增函数.10．已知1OB →=，,A C 是以O 为圆心，220BA BC →→⋅=，设平面向量OA →与OB →的夹角为θ(π04θ≤≤)，则平面向量OA →在BC →方向上的投影的取值范围是_____.二、单选题11．设150a =，112ln sin cos 100100b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，651ln 550c =，则a ，b ，c 的大小关系正确的是（） A ．a b c << B ．a c b << C ．b c a <<D ．b a c <<12．已知ABC 中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ．若2222224cos 4sin 33a B b A b c +=-，则cos A 的最小值为（）A 2B 7C 7D ．3413．已知函数()21ln e 1xf x x -⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭，a ，b ，c 分别为ABC 的内角A ，B ，C 所对的边，且222446,a b c ab +-=则下列不等式一定成立的是（） A ．()()sin cos f A f B ≤ B ．f (cos A )≤f (cos B ) C ．f (sin A )≥f (sin B )D ．f (sin A )≥f (cos B )14．若函数sin 2y x =与()sin 2y x ϕ=+在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上的图象没有交点，其中()0,2ϕπ∈，则ϕ的取值范围是（）A ．[),2ππB ．,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．(),2ππD ．,215．已知(){}|sin ,A y y n n Z ωϕ==+∈，若存在ϕ使得集合A 中恰有3个元素，则ω的取值不可能是（） A ．27π B ．25π C ．2π D ．23π16．在ABC 中，60BAC ∠=，3BC =，且有2CD DB =，则线段AD 长的最大值为（）A B ．2 C 1 D ．17．已知函数()()3log 911x f x x+=-，下列说法正确的是（）A ．()f x 既不是奇函数也不是偶函数B ．()f x 的图象与sin y x =有无数个交点C ．()f x 的图象与2y =只有一个交点D ．()()21f f -<-18．已知函数()sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭，66f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，下列四个结论： ①4πϕ=②93()2k k N ω=+∈ ③02f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭④直线3x π=-是()f x 图象的一条对称轴其中所有正确结论的编号是（） A ．①②B ．①③C ．②④D ．③④19．将方程2sin cos x x x =的所有正数解从小到大组成数列{}n x ，记()1cos n n n a x x +=-，则122021a a a ++⋅⋅⋅+=（）A ．B ．C ．D ．20．函数()sin()(0)6f x x πωω=+>在区间52[,]63ππ-上单调递增，且存在唯一05[0,]6x π∈，使得0()1f x =，则ω的取值范围为（） A ．11[,]52B ．21[,]52C ．14[,]55D ．24[,]55三、解答题21．如图，四边形ABCD 是某市中心一边长为4百米的正方形地块的平面示意图. 现计划在该地块上划分四个完全相同的直角三角形（即Rt ,Rt ,Rt ABF BCG CDH 和Rt DAE ），且在这四个直角三角形区域内进行绿化，中间的小正方形修建成市民健身广场，为了方便市民到达健身广场，拟修建4条路,AE ,BF ,CG DH . 已知在直角三角形内进行绿化每1万平方米的费用为10a 元，中间小正方形修建广场每1万平方米的费用为13a 元，修路每1百米的费用为a 元，其中a 为正常数．设FAB θ∠=，0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.（1）用θ表示该工程的总造价S ；（2）当cos θ为何值时，该工程的总造价最低？ 22．已知()3,sin a x ω=，1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，其中0>ω，()f x a b =⋅，且函数()f x 在12x π=处取得最大值.（1）求ω的最小值，并求出此时函数()f x 的解析式和最小正周期；（2）在(1)的条件下，先将()y f x =的图像上的所有点向右平移4π个单位，再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)，然后将所得图像上所有的点向下平移3y g x 的图像.若在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上，方程()210g x a +-=有两个不相等的实数根，求实数a 的取值范围；（3）在(1)的条件下，已知点P 是函数()y h x =图像上的任意一点，点Q 为函数()y f x =图像上的一点，点3,6A π⎛ ⎝⎭，且满足12OP OQ OA =+，求()104h x +≥的解集. 23．已知()sin ,2cos a x x =，()2sin ,sin b x x =，()f x a b =⋅ （1）求()f x 的解析式，并求出()f x 的最大值；（2）若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，求()f x 的最小值和最大值，并指出()f x 取得最值时x 的值.24．已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的最大值是2，函数()f x 的图象的一条对称轴是3x π=，且与该对称轴相邻的一个对称中心是7,012π⎛⎫⎪⎝⎭. （1）求()f x 的解析式；（2）已知DBC △是锐角三角形，向量,,,2124233B B m f f n f f B ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，且3,sin 5m n C ⊥=，求cos D . 25．已知函数()2sin cos cos2x x x x f =+. （1）求()f x 的最小正周期及单调递减区间；（2）求()f x 在区间0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.26．如图，长方体1111ABCD A B C D -中，2AB AD ==，14AA =，点P 为面11ADD A 的对角线1AD 上的动点（不包括端点）．PM ⊥平面ABCD 交AD 于点M ，MN BD ⊥于点N ．（1）设AP x =，将PN 长表示为x 的函数；（2）当PN 最小时，求异面直线PN 与11A C 所成角的大小．（结果用反三角函数值表示） 27．将函数()4sin cos 6g x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向左平移02πϕϕ⎛⎫<≤ ⎪⎝⎭个单位长度后得到()f x 的图象.（1）若()f x 为偶函数，求ϕ；（2）若()f x 在7,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是单调函数，求ϕ的取值范围. 28．为丰富市民的文化生活，市政府计划在一块半径为200m ，圆心角为0120的扇形地上建造市民广场，规划设计如图：内接梯形ABCD 区域为运动休闲区，其中A ，B 分别在半径OP ，OQ 上，C ，D 在圆弧PQ 上，CD //AB ；上，CD //AB ；OAB ∆区域为文化展区，AB 长为3域，且CD 长不得超过200m.(1)试确定A ，B 的位置，使OAB ∆的周长最大？(2)当OAB ∆的周长最长时，设2DOC θ∠=，试将运动休闲区ABCD 的面积S 表示为θ的函数，并求出S 的最大值.29．设函数2()cos sin 2f x x a x a =-+++（a ∈R ）．（1）求函数()f x 在R 上的最小值；（2）若不等式()0f x <在[0,]2π上恒成立，求a 的取值范围；（3）若方程()0f x =在(0,)π上有四个不相等的实数根，求a 的取值范围．30．已知函数())233sin cos 0f x x x x ωωωω=+>的最小正周期为π.将函数()y f x =的图象上各点的横坐标变为原来的4倍，纵坐标变为原来的2倍，得到函数()y g x =的图象.（1）求ω的值及函数()g x 的解析式；（2）求()g x 的单调递增区间及对称中心【参考答案】一、填空题1．12(,)369- 2．47,912ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 3．()135,2164．45．28π 6．2rr h-+ 7．12,1⎡⎤⎣⎦89．②③10．⎡⎢⎣⎦二、单选题 11．D 12．C 13．D 14．A 15．A 16．C 17．C 18．B 19．C 20．B 三、解答题21．（1）()16(13sin 6sin cos )S a θθθθ=+-，0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；（2）当3cos 4θ=时，()16()S af θθ=取得最小值【解析】(1)根据题意可知4sin BF θ=,4cos AF θ=,进而求得Rt ABFS 与EFGH S 正方形再求得总造价S 即可.(2)由(1)有()16(13sin 6sin cos )S a θθθθ=+-,再求导分析函数的单调性与最值即可.【详解】（1）在Rt ABF 中,FAB θ∠=,4AB =,所以4sin BF θ=,4cos AF θ=. 由于Rt ,Rt ,Rt ABF BCG CDH 和Rt DAE 是四个完全相同的直角三角形,所以4sin AE BF CG DH θ====,4(cos sin )EF FG GH HE θθ====-,所以Rt114cos 4sin 8sin cos 22ABFS AF BF θθθθ=⋅⋅=⨯⨯=, 2224(cos sin )16(12sin cos )EFGH S EF θθθθ==-=-正方形.所以()48sin cos 1016(12sin cos )1344sin S a a a θθθθθθ=⨯⨯+-⨯+⨯⨯16[20sin cos (12sin cos )13sin ]a θθθθθ=+-⨯+ 16(13sin 6sin cos )a θθθ=+-,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. （2）由（1）记()13sin 6sin cos f θθθθ=+-,0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.则22232()cos 6(cos sin )12cos cos 612(cos )(cos )43f θθθθθθθθ'=--=-++=--+. 令()0f θ'=,因为0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3cos 4θ=或2cos 3θ=-(舍).记03cos 4θ=,所以当0(0,)θθ∈时,()0f θ'<,()f θ单调递减；当0(,)4πθθ∈时,()0f θ'>,()f θ单调递增. 所以当3cos 4θ=时,()f θ取得极小值,也是最小值, 又0a >,所以当3cos 4θ=时,()16()S af θθ=取得最小值. 【点睛】本题主要考查了三角函数在几何中的运用,同时也考查了求导分析函数最值的方法,属于难题.22．（1）ω的最小值为1，()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，T π=，（2）104a <≤（3）原不等式的解集为3,22428k k xx k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】（1）先将()f x 化成正弦型，然后利用()f x 在12x π=处取得最大值求出ω，然后即可得到()f x 的解析式和周期（2）先根据图象的变换得到()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭，然后画出()g x 在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象，条件转化为()g x 的图象与直线12y a =-有两个交点即可（3）利用坐标的对应关系式，求出()h x 的函数的关系式，进一步利用三角不等式的应用求出结果．【详解】（1）因为()3,sin a x ω=，1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以()32sin cos 3f x a b x x πωω⎛⎫=⋅=++ ⎪⎝⎭212sin cos sin cos 2x x x x x x ωωωωωω⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭11cos 21sin 2sin 22222x x x x ωωωω-=+=+sin 23x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭因为()f x 在12x π=处取得最大值.所以22,1232k k Z πππωπ⨯+=+∈，即121,k k Z ω=+∈当0k =时ω的最小值为1此时3()sin 232f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，T π=（2）将()y f x =的图像上的所有的点向右平移4π个单位得到的函数为33sin 2sin 243262y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，再把所得图像上所有的点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)得到的函数为3sin 62y x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，然后将所得图像上所有的点向下平移32个单位，得到函数()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭()sin 6g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象为：方程()210g x a +-=有两个不相等的实数根等价于()g x 的图象与直线12y a =-有两个交点所以11212a ≤-<，解得104a <≤（3）设(),P x y ，()00,Q x y因为点3,6A π⎛ ⎝⎭，且满足12OP OQ OA =+ 所以00126132x x y y π⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩002332x x y y π⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩因为点()00,Q x y 为函数()y f x =图像上的一点所以332sin 2233y x ππ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即1()sin 423y h x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭因为()104h x +≥，所以1sin 432x π⎛⎫-≥- ⎪⎝⎭所以7242,636k x k k Z πππππ-≤-≤+∈ 所以3,22428k k x k Z ππππ+≤≤+∈ 所以原不等式的解集为3,22428k k xx k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【点睛】本题考查的知识要点：三角函数关系式的变换，正弦型函数的性质的应用，平面向量的数量积的应用，三角不等式的解法及应用，主要考查学生的运算能力和转换能力，属于中档题．23．（1）()f x 214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1.（2）0x =时，最小值0.38x π=1. 【解析】【分析】（1）利用数量积公式、倍角公式和辅助角公式，化简()f x ，再利用三角函数的有界性，即可得答案；（2）利用整体法求出32444x πππ-≤-≤，再利用三角函数线，即可得答案. 【详解】（1）()22sin 2sin cos f x x x x =+1cos2sin2x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴sin 214x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭，()f x ∴1.（2）由（1）得()214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，32444x πππ∴-≤-≤.sin 2124x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭， ∴当244x ππ-=-时，即0x =时，()f x 取最小值0.当242x ππ-=，即38x π=时，()f x 1. 【点睛】本题考查向量数量积、二倍角公式、辅助角公式、三角函数的性质，考查函数与方程思想、转化与化归思想，考查逻辑推理能力和运算求解能力，求解时注意整体法的应用.24．（1）()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭；（2【解析】（1）根据函数的最值、周期、对称轴待定系数即可求解；（2）由（1）所求，可化简向量坐标，根据向量垂直得到角B ，再利用()cos cosD A B =-+求解. 【详解】（1）设()f x 的最小正周期为T ，依题意得71234T ππ-=，∴T π=，∴22πωπ==. ∵()f x 图象的一条对称轴是3x π=，∴2,32k k Z ππϕπ+=+∈， ∴,6k k Z πϕπ=-+∈.∵||2ϕπ<，∴6πϕ=-. 又∵()f x 的最大值是2，∴2A =，从而()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.（2）∵()(),2sin ,3,2cos ,2cos 2m n m B n B B ⊥==，∴4sin cos 22sin 22m n B B B B B ⋅=⋅+=+4sin 203B π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭∴2,3B k k Z ππ+=∈，∴:,62kB k Z ππ=-+∈，又∵B 是锐角，∴3B π=.∵3sin 5C =，∴4cos 5C =，∴cos cos()(cos cos sin sin )D B C B C B C =-+=--=.即cosD =. 【点睛】本题考查三角函数解析式的求解，涉及向量垂直的转换，余弦函数的和角公式.属综合基础题.25．（1）最小正周期π；单调递减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦，k Z ∈（2）最大值和最小值和1. 【解析】（1）利用二倍角的正弦公式的逆用公式以及两角和的正弦公式的逆用公式化简得()24f x x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭，再根据周期公式可得周期，利用正弦函数的递减区间可得()f x 的递减区间；（2）利用正弦函数的性质可求得结果. 【详解】（1）因为()sin 2cos 224x f x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭.所以()f x 的最小正周期22T ππ==. 由3222242k x k πππππ+≤+≤+，得588k x k ππππ+≤≤+，所以()f x 的单调递减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦，k Z ∈. （2）因为0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，所以32,444x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦.所以当242x ππ+=，即8x π=当244x ππ+=或34π，即0x =或4x π=时，函数取得最小值1.所以()f x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π和1.【点睛】本题考查了二倍角的正弦公式，考查了两角和的正弦公式，考查了正弦型函数的周期公式，考查了求三角函数的单调区间和最值，属于基础题.26．(1) PN ，(0,x ∈；(2) . 【解析】【分析】（1）求出PM ,AM ,运用余弦定理,求得PN ；（2）求出PN 的最小值,由于//MN AC ,又11//A C AC ,PNM ∠为异面直线PN 与11A C 所成角的平面角,通过解直角三角形PMN ,即可得到. 【详解】（1）在APM ∆中,PM =AM =；其中0x <<在MND ∆中,22MN x ⎫=⎪⎪⎝⎭,在PMN ∆中,PN =(0,x ∈；（2）当(0,x 时,PN 最小,此时43PN =.因为在底面ABCD 中,MN BD ⊥,AC BD ⊥,所以//MN AC ,又11//A C AC ,PNM ∠为异面直线PN 与11A C 所成角的平面角,在PMN ∆中,PMN ∠为直角,tan PNM ∠=所以PNM ∠=异面直线PN 与11A C 所成角的大小【点睛】本题主要考查了异面直线及其所成的角；函数解析式的求解及常用方法等.属于难题. 27．（1）6π=ϕ；（2）,62ππϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】（1）根据三角恒等变换对()4sin cos 6g x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭化简变形为()2sin 216g x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭，然后可得到图象左移之后的函数()2sin 2216f x x ϕπ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭，利用三角函数偶函数的性质即可求出ϕ；（2）先求出2222,22662x πππϕπϕπϕ⎛⎫++∈++++ ⎪⎝⎭，再根据ϕ的范围求出26πϕ+和22πϕ+的范围，从而根据单调性列出关于ϕ的不等式，解之即可求得结果. 【详解】（1）()()14sin sin 21cos 22g x x x x x x ⎫=-=--⎪⎪⎝⎭2sin 216x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭，∴()2sin 2216f x x ϕπ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭.又()f x 为偶函数，则()262k k Z ππϕπ+=+∈，02πϕ<≤，∴6π=ϕ；（2）7,6x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，∴2222,22662x πππϕπϕπϕ⎛⎫++∈++++⎪⎝⎭. 02πϕ<≤，∴72,666πππϕ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭，32,222πππϕ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭()f x在7,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭是单调函数，∴2622ππϕπϕ⎧+≥⎪⎪⎨⎪<≤⎪⎩，∴,62ππϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查三角恒等变换、三角函数的图象变换及性质，以及基本的运算能力和逻辑推理能能力，综合性较强，属于有一定难度的中档题.28．（1）OA、OB都为50m；（2）8sin64sin cosSθθθθ=-+；0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦；最大值为2625(8m+.【解析】【分析】对于（1），设OA m=，OB n=，m，n(0,200)∈，在△OAB中，利用余弦定理可得22222cos3AB OA OB OA OBπ=+-⋅⋅，整理得222m n mn=++，结合基本不等式即可得出结论；对于（2），当△AOB的周长最大时，梯形ACBD为等腰梯形，过O作OF⊥CD交CD于F，交AB于E，则E、F分别为AB，CD的中点，利用已知可表示出相关线段；然后利用梯形的面积公式可知，8sin64sin cosSθθθθ=-+，0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦，令()8sin64sin cosfθθθθθ=-+0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦，，结合导数，确定函数的单调性，即可求出S的最大值．【详解】解：（1）设OA m=，OB n=，m，n(0,200)∈，在OAB∆中，22222cos3AB OA OB OA OBπ=+-⋅⋅，即222m n mn=++.所以22222()3()()()44m nm n mn m n m n+=+-+-=+.所以m n100+，当且仅当m n50==时，m n+取得最大值，此时OAB∆周长取得最大值.答：当OA、OB都为50m时，OAB∆的周长最大.（2）当AOB∆的周长最大时，梯形ABCD为等腰梯形.如上图所示，过O 作OF CD ⊥交CD 于F ，交AB 于E ，则E 、F 分别为AB 、CD 的中点，所以DOE θ∠=.由CD 200，得0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.在ODF ∆中，DF 200sin θ=，OF 200cos θ=. 又在AOE ∆中，OE OAcos253π==，故EF 200cos 25θ=-.所以1(503400sin )(200cos 25)2S θθ=-625(38sin )(8cos 1)θθ=-625(838sin 64sin cos 3)θθθθ=-+，0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.令()838sin 64sin cos 3f θθθθθ=-+0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦，()838cos 64cos 216sin 64cos 26f πθθθθθθ'⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭，0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.又16sin 6y πθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭及cos 2y θ=在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上均为单调递减函数，故()f θ'在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递减函数.因1()1640623f π⎫'=-⨯>⎪⎪⎝⎭，故()0f θ'>在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上恒成立，于是，()f θ在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递增函数.所以当6πθ=时，()f θ有最大值，此时S 有最大值为625(8153)+. 答：当6πθ=时，梯形ABCD 面积有最大值，且最大值为2625(8153)m +.【点睛】本题主要考查了余弦定理、基本不等式以及导数的应用，在（2）中得到()838sin 64sin cos 3f θθθθθ=-+()16sin 64cos 26f πθθθ'⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭，结合函数在公共区间上，减函数+减函数等于减函数，从而确定()f θ'在0,6πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上为单调递减函数.属于难题.29．（1）2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩（2）(,1)a ∈-∞-（3）12a -<<-【解析】【分析】（1）通过换元法将函数变形为二次函数，同时利用分类讨论的方法求解最大值；（2）恒成立需要保证max ()0f x <即可，对二次函数进行分析，根据取到最大值时的情况得到a 的范围；（3）通过条件将问题转化为二次函数在给定区间上有两个零点求a 的范围，这里将所有满足条件的不等式列出来，求解出a 的范围. 【详解】解：（1）令sin x t =，[1,1]t ∈-，则2()()1f x g t t at a ==+++，对称轴为2a t =-． ①12a -<-，即2a >，min ()(1)2f x g =-=． ②112a -≤-≤，即22a -≤≤，2min ()()124a a f x g a =-=-++．③12a->，即2a <-，min ()(1)22f x g a ==+．综上可知，2min2,2;()1,22;422,2.a af x a a a a >⎧⎪⎪=-++-≤≤⎨⎪+<-⎪⎩ （2）由题意可知，max ()0f x <，2()()1f xg t t at a ==+++，[0,1]t ∈的图象是开口向上的抛物线，最大值一定在端点处取得，所以有(0)10,(1)220,g a g a =+<⎧⎨=+<⎩故(,1)a ∈-∞-．（3）令sin x t =，(0,)x π∈．由题意可知，当01t <<时，sin x t =有两个不等实数解，所以原题可转化为2()10g t t at a =+++=在(0,1)内有两个不等实数根．所以有201,24(1)0,12(0)10,(1)220,a a a a g a g a ⎧<-<⎪⎪⎪∆=-+>⇒-<<-⎨⎪=+>⎪=+>⎪⎩【点睛】（1）三角函数中，形如2()sin sin f x a x b x c =++或者2()cos cos f x a x b x c =++都可以采用换元法求解函数最值；（2）讨论二次函数的零点的分布，最好可以采用数形结合的方法解决问题，这样很大程度上减少了遗漏条件的可能.30．（1）1ω=，()2sin()23x g x π=+；（2）单调递增区间为54,433k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦，k Z ∈，对称中心为2(2,0)()3k k ππ-∈Z . 【解析】【分析】（1）整理()f x 可得：()sin(2)3f x x πω=+，利用其最小正周期为π即可求得：1ω=，即可求得：()sin(2)3f x x π=+，再利用函数图象平移规律可得：()2sin()23x g x π=+，问题得解. （2）令222232x k k πππππ-≤+≤+，k Z ∈，解不等式即可求得()g x 的单调递增区间；令23x k ππ+=，k Z ∈，解方程即可求得()g x 的对称中心的横坐标，问题得解. 【详解】解：（1）1()2sin 2sin(2)23f x x x x πωωω=+=+，由22ππω=,得1ω=. 所以()sin(2)3f x x π=+.于是()y g x =图象对应的解析式为()2sin()23x g x π=+.（2）由222232x k k πππππ-≤+≤+,k Z ∈得 54433k x k ππππ-≤≤+，k Z ∈ 所以函数()g x 的单调递增区间为54,433k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦，k Z ∈. 由23x k ππ+=，解得22()3x k k ππ=-∈Z . 所以()g x 的对称中心为2(2,0)()3k k ππ-∈Z . 【点睛】本题主要考查了二倍角公式、两角和的正弦公式应用及三角函数性质，考查方程思想及转化能力、计算能力，属于中档题．。

(压轴题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试(含答案解析)

一、选择题1．将函数()sin 2f x x =的图象向右平移ϕ(02πϕ<≤)个单位，得到函数()g x 的图象.在同一坐标系中，这两个函数的部分图象如图所示，则ϕ=（）A ．6π B ．4π C ．3π D ．2π 2．函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于（） A ．2B ．4C ．6D ．83．筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具，因其经济又环保，至今还在农业生产中得到使用．假设在水流量稳定的情况下，简车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动．现将筒车抽象为一个几何图形，如图所示，圆O 的半径为4米，盛水筒M 从点0P 处开始运动，0OP 与水平面的所成角为30，且每分钟恰好转动1圈，则盛水筒M 距离水面的高度H （单位；m ）与时间t （单位：s ）之间的函数关系式的图象可能是（）A ．B ．C ．D ．4．下列结论正确的是（） A ．sin1cos1< B ．2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C ．()()tan 52tan 47->-D ．sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5．平面直角坐标系xOy 中，点()00,P x y 在单位圆O 上，设xOP α∠=，若5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，且3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭，则0x 的值为A ．3310- B ．3310+ C ．3310D ．43310- 6．已知曲线1C ：sin y x =，2C ：cos 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭，则下面结论正确的是（） A ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移3π个单位长度，得到曲线2CB ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移23π个单位长度，得到曲线2CC ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向左平移12π个单位长度，得到曲线2CD ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移12π个单位长度，得到曲线2C7．已知函数y =f (x )的部分图象如图所示，则其解析式可能是（）A ．()sin 2f x x x =B ．()||sin 2f x x x =C ．()cos 2f x x x =D ．()||cos2f x x x =8．《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题，术日：以弦乘矢，矢又自乘，并之，二而一．其大意是弧田面积计算公式为：弧田面积12=(弦×矢+矢×矢)．弧田是由圆弧(弧田弧)及圆弧两端点的弦(弧田弦)围成的平面图形，公式中的“弦”指的是弧田弦的长，“矢”指的是弧田所在圆的半径与圆心到孤田弦的距离之差，现有一弧田，其矢长等于8米，若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为128平方米，则其弧田弧所对圆心角的正弦值为（） A ．60169B ．120169C ．119169D ．591699．设函数()()sin 16f x x N πωω*⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭在55,126ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，则下述结论： ①()f x 关于,012π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称；②()f x 关于直线23x π=轴对称；③()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦；④方程()1f x =在[]0,2π有4个不相同的根. 其中正确结论的编号是（） A ．①②B ．②③C ．②④D ．③④10．设函数()tan 3f x x π=-，()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭，则函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数是（） A ．4B ．5C ．12D ．1311．已知函数11()sin sin sin sin f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，现有命题：①()f x 的最大值为0； ②()f x 是偶函数； ③()f x 的周期为π； ④()f x 的图象关于直线2x π=对称.其中真命题的个数是（） A ．4B ．3C ．2D ．112．若函数()22()sin 23cos sin f x x x x =+-的图像为E ，则下列结论正确的是（） A ．()f x 的最小正周期为2π B ．对任意的x ∈R ，都有()()3f x f x π=-C ．()f x 在7(,)1212ππ上是减函数 D ．由2sin 2y x =的图像向左平移3π个单位长度可以得到图像E 二、填空题13．“一湾如月弦初上，半壁澄波镜比明”描述的是敦煌八景之一的月牙泉.如图所示，月牙泉由两段在同一平面内的圆弧形岸连接围成.两岸连接点间距离为603米.其中外岸为半圆形，内岸圆弧所在圆的半径为60米.某游客绕着月牙泉的岸边步行一周，则该游客步行的路程为_______米.14．设函数()3sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象为C ，给出下列命题：①图象C 关于直线1112π=x 对称；②函数()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是减函数；③函数()f x 是奇函数；④图象C 关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称.其中，错误命题的是______.15．已知函数()()2sin 0f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是－2，则ω的最小值等于__________.16．已知M 是函数()()238sin f x x x x R π=--∈的所有零点之和.则M 的值为_____. 17．给出下列4个命题：①函数2cos 32y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭是奇函数；②函数y =sin (2x +3π)的图象关于点(12π，0)成中心对称； ③x =8π是函数y =sin (2x +54π)的一条对称轴方程；④存在实数α，使得32sin 42πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭.把你认为正确命题的序号都填在横线上____. 18．关于函数()4sin(2)(),3f x x x R π=+∈有下列命题：①由12()()0f x f x ==可得12x x -必是π的整数倍；②()y f x =的图象关于点(,0)6π-对称；③()y f x =的表达式可改写为4cos(2);6y x π=-④()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确命题的序号是_________.19．已知将函数()sin()(06,)22f x x ππωθωθ=+<<-<<的图象向右平移3π个单位长度得到画()g x 的图象，若()f x 和()g x 的图象都关于4x π=对称，则ωθ⋅=________.20．函数()()0,0,2(f x Asin x A πωϕωϕ=+>><)的部分图像如图所示.则()f x 的解析式是_____.三、解答题21．已知函数()()2sin 0,22x f x ωϕωπϕ=≥<⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像向右平移6π个单位长度得到()g x 的图像， ()g x 图像关于原点对称，()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π. （1）求()f x 在[]0,π上的增区间; （2）若()230f x m -=+在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，求实数m 的取值范围.22．已知函数2()3sin cos cos (0)f x x x x ωωωω=->周期是2π. （1）求()f x 的解析式，并求()f x 的单调递增区间；（2）将()f x 图像上所有点的横坐标扩大到原来的2倍，再向左平移6π个单位，最后将整个函数图像向上平移32个单位后得到函数()g x 的图像，若263x ππ≤≤时，()2g x m -<恒成立，求m 得取值范围.23．如图所示，摩天轮的半径为50m ，最高点距离地面高度为110m ，摩天轮的圆周上均匀地安装着24个座舱，并且运行时按逆时针匀速旋转，转一周大约需要12min .甲，乙两游客分别坐在P ，Q 两个座舱里，且他们之间间隔2个座舱(本题中将座舱视为圆周上的点).（1）求劣弧PQ 的弧长l (单位：m )；（2）设游客丙从最低点M 处进舱，开始转动min t 后距离地面的高度为m H ，求在转动一周的过程中，H 关于时间t 的函数解析式；（3）若游客在距离地面至少85m 的高度能够获得最佳视觉效果，请问摩天轮转动一周能有多长时间使甲，乙两位游客都有最佳视觉效果.24．游客乘坐位于长沙贺龙体育场的摩天轮可近观长沙中心城区城市美景，远眺岳麓山，俯瞰橘子洲，饱览湘江风光.据工作人员介绍，该摩天轮直径约100米，摩天轮的最低处P 与地面的距离为20米，设有60个座舱，游客先乘坐直升电梯到入口(人口在摩天轮距地面的最低处)处等待，当座舱到达最低处P 时有序进入座舱，摩天轮逆时针方向匀速运行一周约需20分钟.以摩天轮的圆心为坐标原点，水平线为x 轴建立如图所示的平面直角坐标系.（1）试将游客甲离地面的距离()h t (单位：米)表示为其坐上摩天轮的时间t (单位：分钟)的函数；（2）若游客乙在甲后的5分钟也在点P 处坐上摩天轮，求在乙坐上摩天轮后的多少分钟时甲乙的离地面距离之差首次达到最大.25．已知函数()()()2cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示.（1）求函数()f x 的解析式；（2）将函数()f x 图象上每个点的横坐标变为原来的2倍（纵坐标不变），再将得到的图象向右平移4个单位长度，所得图象的函数为()g x ，若不等式()0g x m -≤在[]0,6x ∈恒成立，求实数m 的取值范围.26．己知函数()sin 3cos (0, 0 )f x A x A x A ωωω=+>>，其部分图象如图所示．（1）求A 和ω的值；（2）求函数()y f x =在[]0,π的单调增区间．【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．C 解析：C 【分析】由图可知，172482g f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，根据函数图象的平移变化法则可知()()sin 2x g x ϕ=-，于是推出1717sin 224242g ππϕ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即1722124k ππϕπ-=+或324k ππ+，k Z ∈，再结合02πϕ<≤，解之即可得ϕ的值.【详解】由图可知，17sin 224882g f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，因为()f x 的图象向右平移ϕ个单位，得到函数()g x 的图象，所以()()sin 2x g x ϕ=-，所以171717sin 2sin 22424122g πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以1722124k ππϕπ-=+或17322124k ππϕπ-=+，k Z ∈，解得712k πϕπ=-或3k πϕπ=-，k Z ∈，因为02πϕ<≤，所以3πϕ=.故选：C 【点睛】本小题主要考查三角函数图象变换，属于中档题.2．D解析：D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，画出函数图象，可得出()f x 在[]3,5-有8个零点，且关于1x =对称，即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--，令()0f x =，则12cos 1x x π=-，则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称，则交点也关于1x =对称，画出两个函数的图象，观察图象可知，11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点，即()f x 有8个零点，且关于1x =对称，故所有零点的和为428⨯=. 故选：D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和，解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标，从而通过函数图象求解.3．D解析：D 【分析】先根据题意建立坐标系，写出盛水筒M 距离水面的高度H 与时间t 之间的函数关系式，再根据关系式即可判断. 【详解】解：以O 为圆心，过点O 的水平直线为x 轴，建立如图所示的平面直角坐标系：0306xOP π∠==，OP ∴在()t s 内转过的角为：26030t t ππ=， ∴以x 轴正半轴为始边，以OP 为终边的角为：306t ππ-，P ∴点的纵坐标为：4sin 306t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭， H ∴与t 之间的函数关系式为：4sin 2306H t ππ⎛⎫=-+⎪⎝⎭，当sin 1306t ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭时，max 426H =+=，当sin 1306t ππ⎛⎫-=-⎪⎝⎭时，max 422H =-+=-，对A ，B ，由图像易知max min H H =-，故A ，B 错误；对C ，max min H H <-，故C 错误；对D ，max min H H >-，故D 正确. 故选：D. 【点睛】关键点点睛：本题解题的关键是理解题意，根据题意写出H 与t 之间的函数关系式.4．D解析：D 【分析】利用正弦函数的单调性可判断AD 选项的正误；利用正切函数的单调性可判断C 选项的正误；利用余弦函数的单调性可判断B 选项的正误. 【详解】对于A 选项，因为正弦函数sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，且01122ππ<-<<，则sin1sin 1cos12π⎛⎫>-=⎪⎝⎭，A 选项错误；对于B 选项，因为余弦函数cos y x =在()0,π上为减函数，23233cos cos cos 555πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭，1717cos cos cos 444πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭， 3045πππ<<<，则3cos cos 54ππ<，即2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，B 选项错误；对于C 选项，当900x -<<时，正切函数tan y x =单调递增，因为9052470-<-<-<，所以，()()tan 52tan 47-<-，C 选项错误；对于D 选项，因为正弦函数sin y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，因为021018πππ-<-<-<，所以，sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，D 选项正确. 故选：D. 【点睛】思路点睛：解答比较函数值大小问题，常见的思路有两个：（1）判断各个数值所在的区间；（2）利用函数的单调性直接解答.5．A解析：A 【分析】由题意根据三角函数定义可知0x cos α=，先根据角α的取值范围求出6πα⎛⎫+⎪⎝⎭的取值范围继而求出4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，再通过凑角求cos α. 【详解】5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则26ππαπ<+<,则由3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭，得4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.由点()00,P x y 在单位圆O 上，设xOP α∠=，则0x cos α=. 又cos αcos 66ππα⎡⎤⎛⎫=+-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos sin 6666cos sin ππππαα⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭431552=-+⨯310-=故0x =.选A. 【点睛】本题考查三角函数定义及三角恒等变换的简单应用.解题中注意所求角的取值范围.由配凑法根据已知角构造所求角进行求解是三角恒等变换中常用的解题技巧.6．C解析：C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭，根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，得出结论．【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==-⎪⎝⎭，2cos 23:C y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭， ∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象，再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度，得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象，故选C ．【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，属于基础题．7．B解析：B 【分析】利用函数()0f π=排除两个选项，再由奇偶性排除一个后可得正确选项．【详解】由图象知()0f π=，经验证只有AB 满足，C 中()cos 2f ππππ==，D 中()f ππ=，排除CD ，A 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--==为偶函数，B 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--=-=-为奇函数，而图象关于原点对称，函数为奇函数，排除A ，选B ．故选：B ．【点睛】思路点睛：由函数图象选择解析式可从以下方面入手：(1)从图象的左右位置，观察函数的定义域；从图象的上下位置，观察函数的值域； (2)从图象的变化趋势观察函数的单调性； (3)从图象的对称性观察函数的奇偶性； (4)从图象的特殊点，排除不合要求的解析式．.8．B解析：B 【分析】求出弦长，再求出圆的半径，然后利用三角形面积求解．【详解】如图，由题意8CD =，弓琖ACB 的面积为128，1(8)81282AB ⨯+⨯=，24AB =，设所在圆半径为R ，即OA OB R ==，则22224(8)2R R ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，解得13R =， 5OD =，由211sin 22AB OD OA AOB ⨯=∠得 2245120sin 13169AOB ⨯∠==．故选：B ．【点睛】关键点点睛：本题考查扇形与弓形的的有关计算问题，解题关键是读懂题意，在读懂题意基础上求出弦长AB ，然后求得半径R ，从而可解决扇形中的所有问题．9．D解析：D 【分析】利用题干中的已知条件求得2ω=，可得出()sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，利用正弦型函数的对称性可判断①②的正误，利用正弦型函数的值域可判断③的正误，求出方程()1f x =在[]0,2π上的解，可判断④的正误. 【详解】N ω*∈，由55,126x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得55126666x πωπππωπω-≤-≤-，由于函数()()sin 16f x x N πωω*⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭在55,126ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，所以，()553,2,21266622k k k Z πωππωπππππ⎡⎤⎡⎤--⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，所以，521262532662k k ωππππωππππ⎧-≥+⎪⎪⎨⎪-≤+⎪⎩，解得()248121055k k k Z ω++≤≤∈，由248121055k k ++≤，解得16k ≤，N ω*∈且k Z ∈，0k ∴=，可得825ω≤≤，2ω∴=，则()sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.对于①，sin 2sin 00126ππ⎛⎫⨯-==⎪⎝⎭，所以，112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以，函数()f x 的图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称，①错误；对于②，271sin 2sin 13662πππ⎛⎫⨯-==-≠± ⎪⎝⎭，②错误；对于③，当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，5112,666x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦，则11sin 262x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭，所以，()302f x ≤≤，即()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦，③正确；对于④，当[]0,2x π∈时，232,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦，令()1f x =，可得sin 206x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭，206x π∴-=或26x ππ-=或226x ππ-=或236x ππ-=.所以，方程()1f x =在[]0,2π有4个不相同的根，④正确. 故选：D. 【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）.10．A解析：A 【分析】由题意知函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数等价于函数()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象在区间[]2,2ππ-上交点的个数，作出两个函数图象，数形结合即可求解. 【详解】令()()()0h x f x g x =-=可得()()f x g x =，所以函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数等价于函数()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象在区间[]2,2ππ-上交点的个数. 分别作出()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象，由图知两个函数图象在区间[]2,2ππ-上有4个交点，所以函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数是4，故选：A 【点睛】方法点睛：判断函数零点个数的方法（1）直接法：令()0f x =，如果能求出解，那么有几个不同的解就有几个零点；（2）利用函数的零点存在性定理：利用函数的零点存在性定理时，不仅要求函数的图象在区间[],a b 上是连续不断的曲线，并且()()0f a f b ⋅<，还必须结合函数的图象与性质，（如单调性、奇偶性）才能确定函数有多少个零点；（3）图象法：画出函数()f x 的图象，函数()f x 的图象与x 轴交点的个数就是函数()f x 的零点个数；将函数()f x 拆成两个函数，()h x 和()g x 的形式，根据()()()0f x h x g x =⇔=，则函数()f x 的零点个数就是函数()y h x =和()y g x =的图象交点个数；（4）利用函数的性质：若能确定函数的单调性，则其零点个数不难得到，若所考查的函数是周期函数，则需要求出在一个周期内的零点个数，根据周期性则可以得出函数的零点个数.11．A解析：A 【分析】先求函数的定义域，再根据函数奇偶性定义，周期函数的定义可判断②③的正误，再根据函数解析的特征可判断④的正误，最后利用换元法可求判断①的正误. 【详解】22111()sin sin sin sin sin sin f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，由sin 0x ≠可得,x k k Z π≠∈，故函数的定义域为{}|,x x k k Z π≠∈，所以函数的定义域关于原点对称.又()()()222211()sin sin sin sin f x x x f x x x-=--=-=-，故()f x 为偶函数，故②正确.又()()()221()sin sin f x x f x x πππ+=+-=+，故()f x 是周期函数且周期为π，故③正确. 又()()()221()sin sin f x x f x x πππ-=--=-，故()f x 的图象关于直线2x π=对称，故④正确.令2sin t x =，则(]0,1t ∈且()1f x t t=-，因为1y t t=-为(]0,1上的增函数，故()max 0f x =，故①正确. 故选：A. 【点睛】思路点睛：对于复杂函数的性质的研究，注意先研究函数的定义域，再研究函数的奇偶性或周期性，最后再研究函数的单调性，讨论函数图象的对称性，注意根据()()f a x f x -=来讨论. 12．C解析：C 【分析】利用二倍角和辅助角公式化简函数为()2sin(2+)3f x x π=；根据正弦型函数的性质验证选项得解【详解】()sin 222sin(2+)3f x x x x π==()f x 最小正周期22T ππ==，A 错误； ()2sin[2()+]2sin(2)2sin 2333f x x x x ππππ-=-=-=，B 错误；当7(,)1212x ππ∈时，32(,)322x πππ+∈ ()f x ∴在7(,)1212ππ上是减函数，C 正确；将2sin 2y x =向左平移3π个单位长度得到22sin[2()]2sin(2)33y x x ππ=-=-，D 错误. 故选：C 【点睛】本题考查正弦型函数性质的相关命题的辨析，涉及到二倍角和辅助角公式化简三角函数、正弦型函数的周期性、对称性和单调区间的求解、三角函数平移变换的应用等知识；关键是能够熟练掌握整体对应的方法，通过代入检验，结合正弦函数图象可确定正弦型函数的性质.二、填空题13．【分析】如图作出月牙湖的示意图由题意可得可求的值进而由图利用扇形的弧长公式可计算得解【详解】如图是月牙湖的示意图是的中点连结可得由条件可知所以所以所以月牙泉的周长故答案为：【点睛】关键点点睛：本题的解析：(40303)π+【分析】如图，作出月牙湖的示意图，由题意可得3sin QPO ∠=，可求,QPO QPT ∠∠的值，进而由图利用扇形的弧长公式可计算得解. 【详解】如图，是月牙湖的示意图，O 是QT 的中点，连结PO ，可得PO QT ⊥，由条件可知603QT =，60PQ = 所以3sin 2QPO ∠=，所以3QPO π∠=，23QPT π∠=，所以月牙泉的周长(260303403033l πππ=⨯+⨯=+.故答案为：(40π+ 【点睛】关键点点睛：本题的关键是根据实际问题抽象出图象，再根据数形结合分析问题.14．②③④【分析】根据函数的图象与性质分析函数的对称性奇偶性与单调性即可得出结论【详解】解：①由得令直线为函数图象的对称轴故图象C 关于直线对称故①正确；由得令得函数在区间内是增函数故②错误；故函数不是奇解析：②③④ 【分析】根据函数()3sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象与性质，分析函数的对称性，奇偶性与单调性，即可得出结论. 【详解】解：①由232x k πππ-=+，Z k ∈，得25121x k ππ=+，Z k ∈，令1k =，直线1112π=x 为函数图象的对称轴，故图象C 关于直线1112π=x 对称，故①正确；由222232k x k πππππ-+≤-≤+，k Z ∈，得5,1212x k k ππππ⎡⎤∈-++⎢⎥⎣⎦，k Z ∈，令0k =，得函数()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭内是增函数，故②错误； ()00f ≠，故函数()f x 不是奇函数，故③错误；由23x k ππ-=，k Z ∈，得612x k ππ=+，k Z ∈，图象C 不关于点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称，故④错误.故答案为：②③④. 【点睛】本题考查正弦函数的图象与性质，考查函数与方程思想、转化与化归思想，考查逻辑推理能力、运算求解能力.15．【分析】先根据函数在区间上的最小值是确定的取值范围进而可得到或求出的范围得到答案【详解】函数在区间上的最小值是则的取值范围是当时函数有最小值或或的最小值等于故答案为：【点睛】本题主要考查正弦函数的最解析：32【分析】先根据函数在区间[,]34ππ-上的最小值是2-确定x ω的取值范围，进而可得到32ωππ--或342ωππ，求出ω的范围得到答案．【详解】函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间[,]34ππ-上的最小值是2-，则x ω的取值范围是[,]34ωπωπ-，当22x k πωπ=-+，k Z ∈时，函数有最小值2-，32ωππ∴--，或342ωππ，k Z ∈， ∴32ω≥，或6ω，k Z ∈， 0ω>，ω∴的最小值等于32．故答案为：32．【点睛】本题主要考查正弦函数的最值的应用．考查基础知识的运用能力．三角函数式高考的重要考点，一定要强化复习．16．【分析】根据和的函数图像的对称点和交点个数得出答案【详解】令可得作出和的函数图像如图所示：由图像可知两函数图像有个交点又两函数图像均关于直线对称的个零点之和为故答案为：【点睛】本题考查了函数零点之和解析：12【分析】根据8sin y x π=和23y x =-的函数图像的对称点和交点个数得出答案. 【详解】令()0f x =可得8sin 23x x π=-，作出8sin y x π=和23y x =-的函数图像如图所示：由图像可知两函数图像有8个交点，又两函数图像均关于直线32x =对称， ∴()f x 的8个零点之和为324122⨯⨯=.故答案为：12 【点睛】本题考查了函数零点之和，考查了转化与化归、数形结合的思想，属于基础题.17．①③【分析】根据三角函数的奇偶性对称中心对称轴和最值对四个命题逐一分析由此确定正确命题的序号【详解】①为奇函数所以①正确②由于所以②错误③由于所以③正确④由于的最大值为所以④错误故答案为：①③【点睛解析：①③ 【分析】根据三角函数的奇偶性、对称中心、对称轴和最值对四个命题逐一分析，由此确定正确命题的序号. 【详解】①，22cos sin 323y x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭为奇函数，所以①正确.②，由于sin 2sin 11232πππ⎛⎫⨯+== ⎪⎝⎭，所以②错误. ③，由于53sin 2sin 1842πππ⎛⎫⨯+==- ⎪⎝⎭，所以③正确. ④24πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭2322<，所以④错误.故答案为：①③ 【点睛】本小题主要考查三角函数的奇偶性、对称性、最值以及诱导公式，属于中档题.18．②③【分析】根据三角函数的零点性质三角函数对称和三角函数诱导公式依次判断每个选项得到答案【详解】①中是的两个零点即是的整数倍①错误；②中②正确；故④错误；③中③正确；所以正确命题序号是②③故答案为：解析：②③ 【分析】根据三角函数的零点性质，三角函数对称和三角函数诱导公式依次判断每个选项得到答案. 【详解】①中12,x x 是()f x 的两个零点，即12x x -是2π的整数倍，①错误； ②中06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭，②正确；故④错误； ③中4sin 24cos 2cos 23236y x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，③正确；所以正确命题序号是②③. 故答案为：②③. 【点睛】本题考查了三角函数的对称，零点，诱导公式，意在考查学生对于三角函数知识的综合应用.19．【分析】和的图象都关于对称所以①②由①②结合即可得到答案【详解】由题意因为和的图象都关于对称所以①②由①②得又所以将代入①得注意到所以所以故答案为：【点睛】本题考查正弦型函数的性质涉及到函数图象的平解析：34π-【分析】()f x 和()g x 的图象都关于4x π=对称，所以11,42k k Z ππωθπ+=+∈①，22,432k k Z πππωωθπ-+=+∈②，由①②结合06,22ππωθ<<-<<即可得到答案.【详解】由题意，()()sin()33g x f x x ππωωθ=-=-+，因为()f x 和()g x 的图象都关于4x π=对称，所以11,42k k Z ππωθπ+=+∈①，22,432k k Z πππωωθπ-+=+∈②，由①②，得12123(),,k k k k Z ω=-∈，又06ω<<，所以3ω=，将3ω=代入①，得11,4k k Z πθπ=-∈，注意到22ππθ-<<，所以4πθ=-，所以34ωθπ⋅=-.故答案为：34π- 【点睛】本题考查正弦型函数的性质，涉及到函数图象的平移、函数的对称性，考查学生的运算求解能力，是一道中档题.20．【分析】由图像对应横坐标可求再将代入可进一步求解由图像过点可求进而求解【详解】由解得又函数过所以解得又图像过可得解得故故答案为：【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式属于中档题解析：()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【分析】由34T 图像对应横坐标可求ω，再将6x π=代入可进一步求解ϕ，由图像过()0,1点可求A ，进而求解【详解】由1132312644T πππω-==⋅，解得2ω=，又函数过()max ,6f x π⎛⎫⎪⎝⎭，所以63A f Asin ππϕ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎝⎭+⎭=，解得6π=ϕ，又图像过()0,1可得()106f Asin π==，解得2A =，故()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭故答案为：()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式，属于中档题三、解答题21．（1）70,,,1212ππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦；（2）12⎛ ⎝⎦. 【分析】（1）由()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π，可得函数的周期，从而得出ω的值，由平移得出()g x 的解析式，根据()g x 图像关于原点对称，可求出ϕ的值，从而可求()f x 单调增区间,得出答案.（2）令23t x π=+则4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，则[2s n 2]i t ∈，根据()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-有两解，从而可得答案. 【详解】解:由()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π，则22T ππω==，1,ω∴= ()()2sin 2f x x ϕ∴=+()2sin 2sin 2326x g x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎛⎫==-+ ⎪⎝⎥⎝⎣⎦⎭⎭函数()g x 的图像关于原点对称，3k πϕπ-+=，,2πϕ<所以3πϕ=()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭（1）由222232k x k πππππ-≤+≤+，k Z ∈得51212k x k ππππ-≤≤+，k Z ∈ 令0k =得51212x ππ-≤≤ 1k =得7131212x ππ≤≤ ()f x ∴在[]0,π增区间是70,,,1212ππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()2令23t x π=+，0,,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦则4,33t ππ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦所以[2s n 2]i t ∈若()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-在4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，由2sin y t =322m -<，即123m <≤12m ∴<≤m ∴的取值范围是12⎛ ⎝⎦【点睛】关键点睛：本题考查求正弦型函数的单调增区间和根据方程的解个数求参数的范围问题，解答本题的关键是设23t x π=+，由0,,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦则4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以[2s n ,2]i 3t ∈-若()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-在4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，然后数形结合求解，属于中档题.22．（1）1()sin 462f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，单调递增区间为,21226k k ππππ-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦，k Z ∈；（2）()0,2. 【分析】（1）根据正弦和余弦的二倍角公式化简可得1()sin 262f x x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，由222T ππω==，解得2ω=，带入正弦函数的递增区间242262k x k πππππ-≤-≤+，化简即可得解；（2）根据三角函数的平移和伸缩变换可得()sin 216g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，根据题意只需要max min [()2][()2]g x m g x -<<+，分别在263x ππ≤≤范围内求出()g x 的最值即可得解. 【详解】（1）2()3cos cos f x x x x ωωω=-312(cos 21)22x x ωω=-+ 1sin 262x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭由222T ππω==，解得2ω=所以，1()sin 462f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ ∵242262k x k πππππ-≤-≤+∴224233k x k ππππ-≤≤+∴21226k k x ππππ-≤≤+ ∴()f x 的单调递增区间为,21226k k ππππ-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦，k Z ∈ （2）依题意得()sin 216g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭因为|()|2g x m -<，所以()2()2g x m g x -<<+因为当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()2()2g x m g x -<<+恒成立所以只需max min [()2][()2]g x m g x -<<+转化为求()g x 的最大值与最小值当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()y g x =为单调减函数所以max ()1126g x g π⎛⎫==+= ⎪⎝⎭，()min21103g x g π⎛⎫==-+= ⎪⎝⎭，从而max [()2]0g x -=，min [()2]2g x +=，即02m <<所以m 的取值范围是()0,2. 【点睛】本题考查了三角函数的单调性和最值，考查了三角函数的辅助角公式和平移伸缩变换，有一定的计算量，属于中档题.本题关键点有：（1）三角函数基本量的理解应用；（2）三角函数图像平移伸缩变换的方法；（3）恒成立思想的理解及转化. 23．（1）252m π；（2）50sin()6062H x ππ=-+，其中012t ≤≤；（3）5min 2. 【分析】（1）根据弧长的计算公式可求PQ 的长度.（2）建立如图所示的平面直角坐标系，利用三角函数的定义可求H 关于时间t 的函数解析式.（3）利用（2）中所得的解析式并令85H ≥，求出不等式的解后可得甲，乙两位游客都有最佳视觉效果的时间长度. 【详解】（1）因为摩天轮的圆周上均匀地安装着24个座舱，故每个座舱与中心连线所成的扇形的圆心角为22412ππ=，故25350122lm ππ. （2）建立如图所示的平面直角坐标系，设sin()H A wx B ϕ=++，由题意知，12T =，所以26w T ππ==，又由50,1105060A r B ===-=，所以50sin()606H x πϕ=++，当0x =时，可得sin 1ϕ=-，所以2πϕ=-，故H 关于时间t 的函数解析式为50sin()6062H x ππ=-+，其中012t ≤≤.（3）令50sin()608562H x ππ=-+≥，即1sin()622x ππ-≥，令522,6626k x k k Z ππππππ+≤-≤+∈，解得412812,k x k k Z +≤≤+∈，因为甲乙两人相差3312min 242⨯=，又由354min 22-=，所以有5min 2甲乙都有最佳视觉效果. 【点睛】三角函数实际应用问题的处理策略： 1、已知函数模型求解数学问题；2、把实际问题抽象转化成数学问题，利用三角函数的有关知识解决问题；3、根据实际问题转化为已知条件转化为三角函数的解析式和图象，然后在根据数形结合思想研究三角函数的性质，进而加深理解函数的性质. 24．（1）()50sin 707050cos ,010210h t t t t πππ⎛⎫=-+=-≥ ⎪⎝⎭；（2）52分钟. 【分析】（1）根据题意分析游客甲绕原点作匀速圆周运动，根据三角函数定义可把他离地面的距离()h t 表示出来；（2）先求出游客乙离地面距离的函数()g t ，则()()h h t g t =-△即为甲乙的离地面距离之差，利用函数求最值. 【详解】（1）法1：据题意，游客甲绕原点按逆时针方向作角速度为22010ππ=弧度/分钟的匀速圆周运动，设经过t 分钟后甲到达Q ，则以OP 为始边，OQ 为终边的角的大小是10t π，因为圆的半径为50r =米，由三角函数定义知点Q 的纵坐标为50sin 102y t ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭，则其离地面的距离为：()()205050sin 7050cos 010210h t t t t πππ⎛⎫=++-=-≥⎪⎝⎭. 法2：因为摩天轮是作匀速圆周运动，故可设()()()sin 0,0h t A t b A ωϕω=++>>，据题意有12050,2070,A b A A b b ⎧+==⎧⇒⎨⎨-+==⎩⎩又周期20T =，所以10πω=，由在最低点入舱得01022πππϕϕ⋅+=-⇒=-，故得()50sin 707050cos ,010210h t t t t πππ⎛⎫=-+=-≥ ⎪⎝⎭. （2）由（1）可知游客乙离地面的距离：()()7050cos 57050sin 1010g t t t ππ⎡⎤=--=-⎢⎥⎣⎦，其中时间t 表示游客甲坐上摩天轮的时间，则甲乙的离地面距离之差为：()()50sin cos 1010104h h t g t t t t ππππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭△，当()21042t k k ππππ-=+∈Z ，即()15202t k k =+∈Z 时，甲乙离地面距离之差达到最大，所以152t =，即游客乙坐上摩天轮552t -=分钟后，甲乙的离地面距离之差首次达到最大. 【点睛】数学建模是高中数学六大核心素养之一，在高中数学中，应用题是常见考查形式：(1)求解应用性问题时，首先要弄清题意，分清条件和结论，抓住关键词和量，理顺数量关系，然后将文字语言转化成数学语言，建立相应的数学模型；。

压轴题05 三角函数与解三角形范围与最值问题(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题05三角函数与解三角形范围与最值问题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．考向一：ω取值与范围问题考向二：面积与周长的最值与范围问题考向三：长度的范围与最值问题1、正弦定理和余弦定理的主要作用，是将三角形中已知条件的边、角关系转化为角的关系或边的关系，基本思想是方程思想，即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程，通过解方程求得未知元素．2、与三角形面积或周长有关的问题，一般要用到正弦定理或余弦定理，进行边和角的转化．要适当选用公式，对于面积公式111sin sin sin222S ab C ac B bc A===，一般是已知哪一个角就使用哪个公式．3、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．4、利用正、余弦定理解三角形，要注意灵活运用面积公式，三角形内角和、基本不等式、二次函数等知识．5、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．6、三角形中的一些最值问题，可以通过构建目标函数，将问题转化为求函数的最值，再利用单调性求解．7、“坐标法”是求解与解三角形相关最值问题的一条重要途径．充分利用题设条件中所提供的特殊边角关系，建立恰当的直角坐标系，选取合理的参数，正确求出关键点的坐标，准确表示出所求的目标，再结合三角形、不等式、函数等知识求其最值．一、单选题1．（2023·浙江金华·模拟预测）已知函数π()sin cos (0)6f x x x ωωω⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭在[0,π]上有且仅有2个零点，则ω的取值范围是（）A ．131,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．713,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．7,26⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．131,6⎡⎫⎪⎢⎣⎭2．（2023·吉林长春·统考三模）已知函数()π2cos 13f x x ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，（0ω>）的图象在区间()0,2π内至多存在3条对称轴，则ω的取值范围是（）A ．50,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B ．25,33⎛⎤ ⎥⎝⎦C ．57,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．5,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭3．（2023·河南·许昌实验中学校联考二模）已知函数())π2sin 06f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在3π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦内有且仅有两个零点，则ω的取值范围是（）A ．75,93⎛⎤⎥⎝⎦B ．75,93⎡⎫⎪⎢⎣⎭C ．1010,93⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．1010,93⎛⎤⎥⎝⎦4．（2023·广西·统考一模）定义平面凸四边形为平面上每个内角度数都小于180︒的四边形.已知在平面凸四边形ABCD 中，30,105,2A B AB AD ∠=︒==︒∠=，则CD 的取值范围是（）A ．,14⎫⎪⎪⎣⎭B ．⎣⎭C ．⎣⎭D ．1⎫⎪⎪⎣⎭5．（2023·全国·校联考二模）在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，3b =，若2222b a c =+，则△ABC 面积的最大值为（）A ．2B ．34C ．1D ．326．（2023·广西柳州·柳州高级中学校联考模拟预测）在ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，已知60B = ，4b =，则ABC 面积的最大值为（）A ．B ．C ．D ．67．（2023·全国·模拟预测）已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>是在区间π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭上的单调减函数，其图象关于直线π36x =-对称，且f （x ）的一个零点是7π72x =，则ω的最小值为（）A ．2B ．12C ．4D ．8二、多选题8．（2023·安徽滁州·统考二模）在平面直角坐标系xOy 中，△OAB 为等腰三角形，顶角OAB θ∠=，点()3,0D 为AB 的中点，记△OAB 的面积()S f θ=，则（）A ．()18sin 54cos f θθθ=-B ．S 的最大值为6C ．AB 的最大值为6D ．点B 的轨迹方程是()22400x y x y +-=≠三、填空题9．（2023·青海·校联考模拟预测）在锐角ABC 中，内角A ，B ，C 所对应的边分别是a ，b ，c ，且()2sin 2sin cos sin 2c B A a A B b A -=+，则c a的取值范围是______．10．（2023·上海金山·统考二模）若函数πsin 3y x ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭（常数0ω>）在区间()0,π没有最值，则ω的取值范围是__________.11．（2023·全国·校联考二模）设锐角三角形ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且sin sin sin b B a A a C =+，则3b ca-的取值范围是______.12．（2023·上海嘉定·统考二模）如图，线段AB 的长为8，点C 在线段AB 上，2AC =．点P 为线段CB 上任意一点，点A 绕着点C 顺时针旋转，点B 绕着点P 逆时针旋转．若它们恰重合于点D ，则CDP △的面积的最大值为__________．四、解答题13．（2023·湖南益阳·统考模拟预测）ABC 中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，从下列三个条件中任选一个作为已知条件，并解答问题.①sin sin 2B C c a C +=；②sin 1cos a CA=-；③ABC )222b c a +-.(1)求角A 的大小；(2)求sin sin B C 的取值范围.注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分.14．（2023·陕西榆林·统考三模）已知,,a b c 分别为ABC 的内角,,A B C 所对的边，4AB AC ⋅=，且sin 8sin ac B A =．(1)求A ；(2)求sin sin sin A B C 的取值范围．15．（2023·上海浦东新·统考二模）已知,0R ωω∈>，函数cos y x x ωω-在区间[0,2]上有唯一的最小值-2，则ω的取值范围为______________．16．（2023·浙江金华·模拟预测）在ABC 中，角A ，B ，C 所对应的边为a ，b ，c ．已知ABC 的面积4ac S =，其外接圆半径2R =，且()224cos cos ()sin A B b B -=．(1)求sin A ；(2)若A 为钝角，P 为ABC 外接圆上的一点，求PA PB PB PC PC PA ⋅+⋅+⋅的取值范围．17．（2023·山西·校联考模拟预测）已知函数()()()sin 0,0f x A x A ωϕω=+>>的图象是由π2sin 6y x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移π6个单位长度得到的.(1)若()f x 的最小正周期为π，求()f x 的图象与y 轴距离最近的对称轴方程；(2)若()f x 在π3π,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有且仅有一个零点，求ω的取值范围.18．（2023·山东德州·统考一模）在锐角ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且2cos c b A b -=．(1)求证：2A B =；(2)若A 的角平分线交BC 于D ，且2c =，求ABD △面积的取值范围．19．（2023·江西吉安·统考一模）在直角坐标系xOy 中,M 的参数方程为cos ,2sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),直线:sin 4l πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)求M 的普通方程;(2)若D 为M 上一动点,求D 到l 距离的取值范围.20．（2023·江西九江·统考二模）在锐角ABC 中，角A ，B ，C 所对的边为a ，b ，c ，已知()()0a b c a b c ab -+--+=，sin 3cos 3cos bc C c A a C =+．(1)求c ；(2)求a b +的取值范围．21．（2023·广东汕头·金山中学校考模拟预测）在锐角ABC 中，角A ，B ，C 所对应的边分别为a ，b ，c ，已知sin sin sin B A Cb c b a-=-+.(1)求角A 的值；(2)若2c =，求a b +的取值范围．22．（2023·湖南长沙·湖南师大附中校考一模）在ABC 中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，已知7b =，且sin sin sin sin a b A Cc A B+-=-.(1)求ABC 的外接圆半径R ；(2)求ABC 内切圆半径r 的取值范围.23．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考一模）在锐角ABC 中，设边,,a b c 所对的角分别为,,A B C ，且22a b bc -=．(1)求角B 的取值范围；(2)若4c =，求ABC 中AB 边上的高h 的取值范围．24．（2023·辽宁鞍山·统考二模）请从①2sin cos cos cos a B B C B =；②()22sin sin sin sin sin A C B A C -=-a =这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，并加以解答（如未作出选择，则按照选择①评分.选择的编号请填写到答题卡对应位置上）在△ABC 中，a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，若___________，(1)求角B 的大小；(2)若△ABC 为锐角三角形，1c =，求22a b +的取值范围.25．（2023·福建·统考模拟预测）ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且π2sin 6b c A ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)求C ；(2)若1c =，D 为ABC 的外接圆上的点，2BA BD BA ⋅=，求四边形ABCD 面积的最大值.26．（2023·山西·校联考模拟预测）如图，在四边形ABCD 中，已知2π3ABC ∠=，π3BDC ∠=，AB BC ==(1)若BD =AD 的长；(2)求ABD △面积的最大值．27．（2023·湖南·校联考二模）在ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边长分别为a ，b ，c ，且满足236sin02A Ba b b +-+=．(1)求证：3cos 0a b C +=；(2)求tan A 的最大值．28．（2023·黑龙江大庆·铁人中学校考二模）在ABC 中，a ，b ，c 分别是ABC 的内角A ，B ，C 所对的边，且sin sin sin sin b a cA CB C-=+-．(1)求角A 的大小；(2)记ABC 的面积为S ，若12BM MC = ，求2AMS的最小值．29．（2023·云南·统考二模）ABC 中，内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，π3A =．(1)若2b =，3c =．求证：tan sin a b A B+=(2)若D 为BC 边的中点，且ABC的面积为AD 长的最小值．30．（2023·广西·统考一模）在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，满足(2)cos cos 0b a C c B ++=.(1)求C ；(2)若角C 的平分线交AB 于点D ，且2CD =，求2a b +的最小值.31．（2023·安徽宣城·统考二模）设ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，已知1sin 1cos 2cos sin 2A BA B--=．(1)判断ABC 的形状，并说明理由；(2)求2254cos a a c c B-的最小值．32．（2023·全国·模拟预测）已知ABC 是斜三角形，角A ，B ，C 满足cos(2)cos sin 2A B A B ++=.(1)求证：cos sin 0C B +=；(2)若角A ，B ，C 的对边分别是边a ，b ，c ，求22245a b c +的最小值，并求此时ABC 的各个内角的大小.33．（2023·吉林·统考三模）如图，圆O 为ABC 的外接圆，且O 在ABC 内部，1OA =，2π3BOC ∠=．(1)当π2AOB ∠=时，求AC ；(2)求图中阴影部分面积的最小值．。

精选高难度压轴填空题----三角函数

2
x
1 sin 2
)(cos 2 x
x
1 cos 2
x
)
最小值是__________
25 4
解析：令 a sin 2 x,b cos2 x ，则 a b 1, ab 1 ，原式 ab 1 b a
4
ab a b
1 4 2 25
4
4
17.
若对于 x (0, ) ，不等式 1
k
1,3,5,...,2011，故各极大值和为 e
e3
... e2011

e
(1 e2012 1 e2
)
19. 在斜三角形 ABC 中，角 A, B,C 所对的边分别为 a,b, c ，若 t a nC t a nC 1 ，则 t a nA t a nB
斜角为 _______ 3 4
解析： f ( ) a 2 b2 即 2 (a b) a 2 b2 a b 0
ห้องสมุดไป่ตู้
4
2
15. 若 f (x) Asin( x ) 1 ( 0, | | <π) 对任意实数 t，都有 f t π f t π ．
f (x) f ( 5) 4 5 ，即 f(x)在[1 , 5] 上的最小值是 4 5
45
44
5
10. 满足条件 AB 2, AC 2BC 的三角形 ABC 的面积的最大值
22
解析：2008 江苏高考题，本小题考查三角形面积公式、余弦定理以及函数思想．设 BC＝ x ，
则 AC＝
2x
解析：设 A B C 900 , 3A A B C 1800 A 600 ，但锐角三角形无法体现，

九年级中考数学锐角三角函数解答题压轴题提高专题练习附详细答案.doc

九年级中考数学锐角三角函数解答题压轴题提高专题练习附详细答案一、锐角三角函数1．如图，某无人机于空中 A 处探测到目标 B 、D 的俯角分别是 30 、60 ,此时无人机的飞行高度 AC 为 60m ，随后无人机从 A 处继续水平飞行 30 3 m 到达 A ' 处 .（1）求之间的距离（2）求从无人机A ' 上看目标的俯角的正切值.【答案】（ 1） 120 米；（ 2）23.5【解析】【分析】（1）解直角三角形即可得到结论；（2）过 A ' 作 A ' EBC 交 BC 的延长线于 E ，连接 A' D ，于是得到 A 'E AC 60 ，CE AA' 30 3 ，在 Rt △ ABC 中，求得 DC=3AC=203 ，然后根据三角函数的定义3即可得到结论．【详解】解：（ 1）由题意得： ∠ ABD=30°， ∠ADC=60°，在 Rt △ ABC 中， AC=60m ，60AC= 1 =120（ m ） AB=sin302（2）过 A '作 A ' EBC 交 BC 的延长线于 E ，连接 A' D ，则 A' E AC 60 ， CE AA'30 3 ，在 Rt △ ABC 中， AC=60m ， ∠ ADC=60°，DC=3AC=20 33DE=50 3tan ∠ A A ' D= tan ∠ A' DC=A ' E=602 3=DE50 3 5答：从无人机 A ' 上看目标 D 的俯角的正切值是23 ．5【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，添加辅助线建立直角三角形是解题的关键.2．如图，海上观察哨所 B 位于观察哨所 A 正北方向，距离为 25 海里．在某时刻，哨所 A 与哨所 B 同时发现一走私船，其位置 C 位于哨所 A 北偏东 53°的方向上，位于哨所 B 南偏东 37°的方向上．（ 1）求观察哨所 A 与走私船所在的位置 C 的距离；（ 2）若观察哨所 A 发现走私船从 C 处以 16 海里 / 小时的速度向正东方向逃窜，并立即派缉私艇沿北偏东 76°的方向前去拦截．求缉私艇的速度为多少时，恰好在D 处成功拦截．（结果保留根号）（参考数据： sin37 °＝ cos53°≈，cos37 ＝sin53 °≈去， tan37 °≈2，tan76 °≈）【答案】（ 1）观察哨所A 与走私船所在的位置 C 的距离为 15 海里；（ 2）当缉私艇以每小时6 17 海里的速度行驶时，恰好在 D 处成功拦截 .【解析】【分析】（1）先根据三角形内角和定理求出 ∠ ACB ＝90°，再解 Rt △ ABC ，利用正弦函数定义得出AC 即可；（2）过点 C 作 CM ⊥AB 于点 M ，易知， D 、 C 、 M 在一条直线上．解Rt △ AMC ，求出CM 、 AM ．解 Rt △ AMD 中，求出 DM 、 AD ，得出 CD ．设缉私艇的速度为 x 海里 / 小时，根据走私船行驶 CD 所用的时间等于缉私艇行驶 AD 所用的时间列出方程，解方程即可．【详解】（1）在 △ ABC 中， ACB 180 B BAC 180 37 53 90 . 在 RtVABC 中， sin BAC，所以 ACAB sin 37 253 15 （海里） .AB5答：观察哨所 A 与走私船所在的位置C 的距离为 15 海里 .（2）过点 C 作 CM AB ，垂足为 M ，由题意易知， D 、 C 、 M 在一条直线上 . 在 RtVACM 中， CMAC sin CAM15 412 ，5AM AC cos CAM39 .155在 Rt △ ADM 中， tan DAMMD，AM所以 MD AM tan7636.所以 ADAM2MD2923629 17， CD MDMC 24 .设缉私艇的速度为 v 海里 / 小时，则有24 9 17，解得 v6 17 .16v经检验， v6 17 是原方程的解 .答：当缉私艇以每小时 6 17 海里的速度行驶时，恰好在 D 处成功拦截 .【点睛】此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题，结合航海中的实际问题，将解直角三角形的相关知识有机结合，体现了数学应用于实际生活的思想．3．小红将笔记本电脑水平放置在桌子上，显示屏时，感觉最舒适（如图 1），侧面示意图为图OB 与底板 OA 所在水平线的夹角为 120 ° 2；使用时为了散热，她在底板下面垫入散热架 ACO ＇后，电脑转到AO ＇ B ＇位置（如图3），侧面示意图为图4．已知OA=OB=24cm ，O ＇ C ⊥ OA 于点 C ， O ＇ C=12cm ．（ 1）求 ∠ CAO ＇的度数．（ 2）显示屏的顶部 B ＇比原来升高了多少？（ 3）如图 4，垫入散热架后，要使显示屏O ＇B ＇与水平线的夹角仍保持 120°，则显示屏O ＇ B ＇应绕点 O ＇按顺时针方向旋转多少度？【答案】（ 1 ） ∠ CAO ′=30° 2 36 ﹣ 12 ） cm ；（ 3）显示屏 O ′B ′ O ′ ；（）（应绕点按顺时针方向旋转 30°．【解析】试题分析：（ 1）通过解直角三角形即可得到结果；（2）过点 B 作 BD⊥ AO 交 AO 的延长线于D，通过解直角三角形求得BD=OBsin∠ BOD=24×=12 ，由 C、 O′、B′三点共线可得结果；（3）显示屏 O′B应′绕点 O′按顺时针方向旋转30°，求得∠ EO′B′=∠ FO′A=30，°既是显示屏O′应B′绕点 O′按顺时针方向旋转30°．试题解析：（ 1）∵ O′C⊥ OA 于 C， OA=OB=24cm，∴sin∠ CAO′=，∴∠ CAO′ =30；°（2）过点 B 作 BD⊥ AO 交 AO 的延长线于D，∵sin∠ BOD=，∴BD=OBsin∠BOD，∵∠ AOB=120 ，°∴∠BOD=60 ，°∴ BD=OBsin∠ BOD=24 ×=12，∵O′C⊥OA，∠CAO′ =30，°∴∠ AO′ C=60，∵°∠ AO′ B′ =120，∴∠°AO′ B∠′+AO′ C=180，°∴O′ B′ ﹣+OBD=24+12′C﹣ 12=36﹣12，∴显示屏的顶部B′比原来升高了（36﹣ 12）cm；（3）显示屏O′B应′绕点O′按顺时针方向旋转30°，理由：∵显示屏O′B与水平线的夹角仍保持120°，∴∠ EO′ F=120，°∴∠ FO′ ∠A=CAO′ =30，°∵∠ AO′ B′ =120，°∴∠EO′ B∠′=FO′ A=30，°∴显示屏 O′应B′绕点 O′按顺时针方向旋转 30 °．考点：解直角三角形的应用；旋转的性质．4．在正方形ABCD中，对角线AC， BD 交于点 O，点 P 在线段 BC上（不含点B），1∠BPE=∠ ACB，PE交BO于点E，过点B作BF⊥ PE，垂足为F，交 AC 于点 G．2（1）当点 P 与点 C 重合时（如图1）．求证：△ BOG≌ △ POE；（2）通过观察、测量、猜想：BF，并结合图 2 证明你的猜想；=PE（3）把正方形 ABCD改为菱形，其他条件不变（如图3），若∠ ACB=α，求BF的PE值．（用含α的式子表示）【答案】（ 1）证明见解析（2）BF1 （ 3）BF 1tan PE 2 PE 2【解析】解：（ 1）证明：∵四边形 ABCD是正方形， P 与 C 重合，∴O B="OP" ，∠ BOC=∠ BOG=90 ．°∵P F⊥ BG ，∠ PFB=90，°∴∠GBO=90 —°∠BGO，∠ EPO=90 —°∠BGO．∴∠ GBO=∠ EPO ．∴ △ BOG≌ △ POE（ AAS）．（2）BF1 ．证明如下：PE 2如图，过P 作 PM//AC 交 BG 于 M ，交 BO 于 N，∴∠ PNE=∠ BOC=900，∠ BPN=∠ OCB．∵∠ OBC=∠ OCB =450，∴ ∠ NBP=∠NPB．∴NB=NP．00∵∠ MBN=90 —∠BMN ，∠ NPE=90 —∠ BMN ，∴ ∠MBN=∠ NPE．1∵∠ BPE=∠ ACB，∠ BPN=∠ ACB，∴ ∠ BPF=∠ MPF．2∵P F⊥ BM，∴ ∠ BFP=∠ MFP=900．又∵ PF=PF，∴ △BPF≌ △ MPF（ ASA）．∴ BF="MF" ，即 BF= 1BM．21 BF 1 ∴BF= PE ，即PE．22（ 3）如图，过 P 作 PM//AC 交 BG 于点 M ，交 BO 于点 N ，∴∠ BPN=∠ ACB= α， ∠ PNE=∠BOC=900．由（ 2）同理可得 BF=1BM ， ∠ MBN=∠EPN ．2∵∠ BNM=∠ PNE=900， ∴△ BMN ∽ △ PEN ．BM BN∴．PEPNBN BM，即2BF 在 Rt △ BNP 中， tan =， ∴= tan= tan ．PNPEPE∴BF = 1tan ．PE 2（ 1）由正方形的性质可由 AAS 证得 △ BOG ≌ △ POE ．（ 2）过 P 作 PM//AC 交 BG 于 M ，交 BO 于 N ，通过 ASA 证明 △ BMN ≌ △ PEN 得到BF 1BM=PE ，通过 ASA 证明 △ BPF ≌ △ MPF 得到 BF=MF ，即可得出的结论．PE 2（ 3）过 P 作 PM//AC 交 BG 于点 M ，交 BO 于点 N ，同（ 2）证得 BF= 1BM ，2∠MBN=∠ EPN ，从而可证得 △BMN ∽△ PEN ，由BM BN和 Rt △ BNP 中 tan =BN即PEPNPN可求得BF = 1tan ．PE 25．如图，平台 AB 高为 12m ，在角为 30°，求楼房 CD 的高度（B 处测得楼房 3 ＝ 1． 7）．CD 顶部点D 的仰角为45°，底部点C 的俯【答案】 32．4 米．【解析】试题分析：首先分析图形，根据题意构造直角三角形．本题涉及多个直角三角形，应利用其公共边构造关系式求解．试题解析：如图，过点 B 作 BE⊥CD 于点 E，根据题意，∠ DBE=45°，∠ CBE=30°．∵AB⊥ AC， CD⊥ AC，∴四边形 ABEC为矩形，∴C E=AB=12m，在Rt△ CBE中， cot ∠ CBE=BE，CE∴BE=CE?cot30 ° =12 ×，3 =12 3在Rt△ BDE中，由∠DBE=45°，得 DE=BE=12 3．∴CD=CE+DE=12（ 3 +1）≈32.．4答：楼房CD 的高度约为32.4m ．考点：解直角三角形的应用——仰角俯角问题．6．如图（ 1），在平面直角坐标系中，点A（0，﹣ 6），点 B（6， 0）． Rt△ CDE中，∠C DE=90 ，°CD=4， DE=4 ，直角边 CD 在 y 轴上，且点 C 与点 A 重合． Rt△CDE沿 y 轴正方向平行移动，当点 C 运动到点 O 时停止运动．解答下列问题：（1）如图（ 2），当 Rt△ CDE运动到点 D 与点 O 重合时，设 CE交 AB 于点 M，求∠ BME的度数．（2）如图（ 3），在 Rt△ CDE的运动过程中，当CE经过点 B 时，求 BC的长．（3）在 Rt△CDE的运动过程中，设AC=h，△ OAB 与△ CDE的重叠部分的面积为S 与 h 之间的函数关系式，并求出面积S 的最大值．S，请写出【答案】（ 1）∠ BME=15°；（2BC=4；（3） h≤2时， S=﹣h2+4h+8，当h≥2时， S=18﹣ 3h．【解析】试题分析：（ 1）如图 2，由对顶角的定义知，∠ BME=∠ CMA，要求∠ BME 的度数，需先求出∠ CMA 的度数．根据三角形外角的定理进行解答即可；（2）如图 3，由已知可知∠ OBC=∠ DEC=30°，又 OB=6，通过解直角△ BOC就可求出 BC 的长度；（3）需要分类讨论：①h≤2时，如图 4，作 MN ⊥y 轴交 y 轴于点 N，作 MF⊥ DE 交 DE于点F，S=S△EDC﹣ S△EFM；② 当 h≥2时，如图 3，S=S△OBC．试题解析：解：（ 1）如图 2，∵在平面直角坐标系中，点A（ 0，﹣ 6），点B（ 6， 0）．∴OA=OB，∴∠ OAB=45 ，°∵∠ CDE=90 ，°CD=4，DE=4 ，∴∠ OCE=60 ，°∴∠ CMA=∠ OCE﹣∠ OAB=60 ﹣°45 °=15 ，°∴∠ BME=∠CMA=15 °；如图 3，∵∠ CDE=90 ，°CD=4，DE=4 ∴∠ OBC=∠ DEC=30 ，°∵OB=6，∴BC=4；（3）①h≤2时，如图4，作，MN⊥ y 轴交y 轴于点N，作MF⊥ DE 交DE 于点F，∵C D=4， DE=4 ， AC=h，AN=NM ，∴C N=4﹣ FM， AN=MN=4+h ﹣FM，∵△ CMN∽ △ CED，∴，∴，解得 FM=4﹣，△EDC S△ EFM=× 4×4﹣（4 4 h × 4﹣= h 2∴S=S ﹣﹣）（）﹣+4h+8，②如图 3，当 h≥2时，S=S△OBC=OC× OB= （ 6﹣h ）× 6=18﹣ 3h．考点： 1、三角形的外角定理；2、相似； 3、解直角三角形7．如图，在矩形 ABCD中， AB＝ 6cm ，AD＝ 8cm，连接 BD，将△ABD 绕 B 点作顺时针方向旋转得到△A′B′D′（ B′与 B 重合），且点 D′刚好落在 BC 的延长上， A′D′与 CD相交于点 E．（1）求矩形 ABCD与△ A′B′D′重叠部分（如图 1 中阴影部分 A′B′CE）的面积；（2）将△ A′B′D′以每秒 2cm 的速度沿直线 BC 向右平移，如图 2 ，当 B′移动到 C 点时停止移动．设矩形ABCD与△ A′B′D′重叠部分的面积为y，移动的时间为x，请你直接写出 y 关于 x的函数关系式，并指出自变量x 的取值范围；（3）在（ 2）的平移过程中，是否存在这样的时间x，使得△ AA′B′成为等腰三角形？若存在，请你直接写出对应的x 的值，若不存在，请你说明理由．【答案】（ 1）45；（ 2）详见解析；（ 3）使得 △ AA ′B ′成为等腰三角形的 x 的值有： 02 秒、3秒、66 9 ． 25【解析】【分析】（1）根据旋转的性质可知B ′D ′＝ BD ＝ 10， CD ′＝ B ′D ′﹣ BC ＝ 2，由 tan ∠ B ′D ′A ′＝A 'B ' CE可求出 CE ，即可计算 △ CED ′的面积， S ABCE ＝ S ABD ′﹣ S CED ′；A ' D ' CD '（2）分类讨论，当0≤x ≤11时和当11＜ x ≤4时，分别列出函数表达式；55（ 3）分类讨论，当 AB ′＝ A ′B ′时；当 AA ′＝ A ′B ′时；当 AB ′＝AA ′时，根据勾股定理列方程即可．【详解】解：（ 1） ∵ AB ＝ 6cm ， AD ＝ 8cm ， ∴BD ＝10cm ，根据旋转的性质可知A 'B ' CE∵ t an ∠ B ′D ′A ′＝A ' D ' CD '6 CE∴28∴CE ＝ 3 cm ，2∴S ABCE ＝ S ABD ′﹣ S CED ′＝ 8 6232 45 （ cm 2）；22 2（ 2） ① 当 0≤x ＜11时， CD ′＝ 2x+2， CE ＝ 3（ x+1），52△CD ′E323 ，22∴y ＝1 3 23 3 2 45 × 6×8﹣x ﹣ 3x ﹣＝﹣x ﹣ 3x+；22222② 当11 ≤x ≤4时， B ′C ＝ 8﹣ 2x ， CE ＝ 4（ 8﹣2x ） 53B ′D ′＝BD ＝10cm ， CD ′＝B ′D ′﹣ BC ＝ 2cm ，∴ y14 8 2x 2 ＝ 8 x 2﹣64x+ 128 ．2 33 3 3（3） ① 如图 1，当 AB ′＝ A ′B ′时， x ＝0 秒；② 如图 2，当 AA ′＝ A ′B ′时， A ′N ＝BM ＝ BB ′+B ′M ＝ 2x+18， A ′M ＝ NB ＝24，55∵AN 2+A ′N 2＝ 36，∴（ 6﹣24） 2+（ 2x+18） 2＝36，55解得： x ＝669， x ＝6 6 9（舍去）；55③ 如图 2，当 AB ′＝ AA ′时， A ′N ＝ BM ＝ BB ′+B ′M ＝2x+18， A ′M ＝NB ＝24，5 5∵AB 22＝ AN 2+A ′N 2+BB ′∴ 36+4x 2＝（ 6﹣24） 2+（ 2x+18） 255解得： x ＝3．2综上所述，使得 △ AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有： 0 秒、3秒、66 9 ．25【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换，能够数形结合，运用分类讨论的思想方法全面的分析问题，思考问题是解决问题的关键．8．如图，在平面直角坐标系中，直线 DE 交 x 轴于点 E （30， 0），交 y 轴于点 D （0，140），直线 AB ： y ＝ x+5 交 x 轴于点 A ，交 y 轴于点 B ，交直线DE 于点 P ，过点 E 作3EF ⊥ x 轴交直线 AB 于点 F ，以 EF 为一边向右作正方形 EFGH ．（1）求边 EF 的长；（2）将正方形 EFGH 沿射线 FB 的方向以每秒10 个单位的速度匀速平移，得到正方形E 1F 1G 1H 1，在平移过程中边 F 1G 1 始终与 y 轴垂直，设平移的时间为 t 秒（ t ＞0）．① 当点 F 1 移动到点 B 时，求 t 的值；② 当 G 1，H 1 两点中有一点移动到直线DE 上时，请直接写出此时正方形E 1F 1G 1H 1 与 △ APE重叠部分的面积．【答案】（ 1） EF ＝ 15；（ 2） ①10 ； ②120 ；【解析】【分析】（1）根据已知点 E （ 30， 0），点 D （0 ，40），求出直线 DE 的直线解析式 y=-4x+40，可3求出 P 点坐标，进而求出 F 点坐标即可；（2） ① 易求 B （ 0 ， 5），当点 F 1 移动到点 B 时， t=10 10 ÷ 10 =10；②F 点移动到 F'的距离是 10 t ， F 垂直 x 轴方向移动的距离是 t ，当点 H 运动到直线 DE 上时，在 Rt △ F'NF 中，NF = 1 ， EM=NG'=15-F'N=15-3t ，在 Rt △ DMH'中，MH4 ，NF 3EM 31 45 1023 ；当点 G 运动到直线 PK = 1t=4 ， S= × (12+) × 11=DE 上时，在 Rt △ F'PK 中，，248F K 3PK=t-3， F'K=3t-9，在 Rt △PKG'中，PK＝t 3 ＝ 4， t=7，S=15×（ 15-7） =120.KG15 3t 9 3【详解】（ 1）设直线 DE 的直线解析式 y ＝ kx+b ，将点 E （ 30， 0），点 D （ 0， 40），30k b 0∴，b 40k4∴3 ，b 404 ∴ y ＝﹣ x+40，3直线 AB 与直线 DE 的交点 P （ 21， 12），由题意知 F （ 30，15），∴ E F ＝ 15；（ 2） ① 易求 B （ 0， 5），∴BF ＝ 10 10 ，∴当点 F 1 移动到点 B 时， t ＝ 10 10 10 ＝ 10；② 当点 H 运动到直线 DE 上时，F 点移动到 F'的距离是 10 t ，在 Rt △ F'NF 中，NF = 1，NF3∴ FN ＝ t ， F'N ＝ 3t ， ∵MH' ＝ FN ＝ t ，在 Rt △ DMH' 中，MH 4，EM3∴t4，15 3t3∴ t ＝4，∴EM ＝3， MH' ＝ 4，∴S ＝ 1 (12 45)11 1023 ；2 48当点 G 运动到直线DE 上时，F 点移动到F'的距离是10 t，∵P F＝ 3 10∴PF'＝10，t﹣ 310 ，在Rt△ F'PK中，PK 1 ，F K 3∴PK＝ t﹣3， F'K＝ 3t﹣ 9，PK t 3＝4在 Rt△ PKG'中，＝3t ，KG 15 9 3∴t＝7，∴S＝15 ×（ 15﹣ 7）＝ 120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质，正方形的性质；掌握待定系数法求函数解析式，利用三角形的正切值求边的关系，利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系，准确确定阴影部分的面积是解题的关键．9．如图 1，以点 M（－ 1， 0）为圆心的圆与y 轴、 x 轴分别交于点A、 B、 C、D，直线 y＝－x－与⊙M 相切于点 H，交 x 轴于点 E，交 y 轴于点 F．（1）请直接写出 OE、⊙M 的半径 r、CH 的长；（2）如图 2，弦 HQ 交 x 轴于点 P，且 DP: PH＝3 :2，求 cos∠ QHC 的值；（3）如图 3，点 K 为线段 EC上一动点（不与 E、 C 重合），连接 BK 交⊙M 于点 T，弦 AT交 x 轴于点 N．是否存在一个常数a，始终满足MN·MK＝ a，如果存在，请求出 a 的值；如果不存在，请说明理由．【答案】（ 1） OE=5， r=2， CH=2（ 2）；（3）a=4【解析】【分析】5；连接（1）在直线y＝－x－中，令y=0，可求得 E 的坐标，即可得到OE的长为MH ，根据△ EMH 与△ EFO相似即可求得半径为2；再由EC=MC=2，∠ EHM=90°，可知CH 是 RT△ EHM 斜边上的中线，根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH 的长；（2）连接 DQ、 CQ．根据相似三角形的判定得到△ CHP∽ △ QPD，从而求得DQ 的长，在直角三角形CDQ 中，即可求得∠ D 的余弦值，即为cos∠ QHC的值；（3）连接 AK， AM，延长 AM，与圆交于点 G，连接 TG，由圆周角定理可知，∠GTA=90 ，°∠3=∠ 4，故∠ AKC=∠ MAN ，再由△ AMK∽ △ NMA 即可得出结论．【详解】（1） OE=5， r=2， CH=2（2）如图 1，连接 QC、 QD，则∠ CQD =90°，∠ QHC =∠ QDC，易知△ CHP∽ △ DQP，故，得DQ=3，由于CD=4，；（3）如图 2，连接 AK， AM，延长 AM，与圆交于点 G，连接 TG，则由于，，故，；而，故在和中，；故△ AMK∽ △NMA;即：故存在常数，始终满足常数 a="4"解法二：连结BM，证明∽得10．如图，公路AB为东西走向，在点A北偏东 36.5 方向上，距离 5 千米处是村庄M，在点A北偏东 53.5 方向上，距离 10 千米处是村庄 N ；要在公路 AB 旁修建一个土特产收购站 P (取点 P 在AB上)，使得M，N两村庄到 P 站的距离之和最短，请在图中作出P 的位置（不写作法）并计算：（1）M，N两村庄之间的距离；（2）P到M、N距离之和的最小值.（参考数据： sin36.5 ＝°0.6， cos36.5 °＝ 0.8， tan36.5 °＝0.75 计算结果保留根号 .）【答案】 (1) M， N 两村庄之间的距离为29 千米;(2)村庄M、N到P站的最短距离和是5 5 千米．【解析】【分析】（1）作 N 关于 AB 的对称点 N'与 AB 交于 E，连结 MN’与 AB 交于 P，则 P 为土特产收购站的位置．求出 DN， DM ，利用勾股定理即可解决问题．（2）由题意可知，M、 N 到 AB 上点 P 的距离之和最短长度就是MN′的长．【详解】解：作 N 关于 AB 的对称点 N'与 AB 交于 E，连结 MN ’与 AB 交于 P，则 P 为土特产收购站的位置．（1）在 Rt△ANE 中， AN=10，∠NAB=36.5 °∴NE=AN?sin∠ NAB=10?sin36.5 ，°=6AE=AN?cos∠ NAB=10?cos36.5 °，=8过M 作 MC⊥ AB 于点C，在 Rt △ MAC 中， AM=5， ∠ MAB=53.5 °∴AC=MA ?sin ∠AMB=MA?sin36.5 ，° =3MC=MA ?cos ∠AMC=MA ?cos36.5 °，=4 过点 M 作 MD ⊥ NE 于点 D ，在 Rt △ MND 中， MD=AE-AC=5， ND=NE-MC=2，22 2= 29 ，∴MN = 5即 M ，N 两村庄之间的距离为 29 千米．（2）由题意可知， M 、 N 到 AB 上点 P 的距离之和最短长度就是 MN ′的长． DN ′ =10， MD=5，在 Rt △ MDN ′中，由勾股定理，得 MN ′=52102 =5 5 （千米）∴村庄 M 、 N 到 P 站的最短距离和是 5 5 千米．【点睛】本题考查解直角三角形，轴对称变换等知识，解题的关键是熟练掌握基本知识，学会添加常用辅助线，构造直角三角形解决问题．11．如图，在 Rt △ ABC 中， ∠ C ＝ 90°， ∠ A ＝ 30°， AB ＝4，动点 P 从点 A 出发，沿 AB 以每秒 2 个单位长度的速度向终点B 运动．过点 P 作 PD ⊥ AC 于点 D(点 P 不与点 A ，B 重合 )，作∠ DPQ ＝ 60°，边 PQ 交射线 DC 于点 Q ．设点 P 的运动时间为 t 秒．（ 1）用含 t 的代数式表示线段 DC 的长： _________________ ；（ 2）当 t =__________时，点 Q 与点 C 重合时；（ 3）当线段 PQ 的垂直平分线经过 △ ABC 一边中点时，求出 t 的值．【答案】（ 1）；（ 2） 1；（ 3） t 的值为或或 .【解析】【分析】（ 1）先求出 AC ，用三角函数求出 AD ，即可得出结论；（ 2）利用 AQ=AC ，即可得出结论；（ 3）分三种情况，利用锐角三角函数，即可得出结论．【详解】（ 1） ∵ AP= , AB=4,∠ A ＝30°∴ A C=, AD=∴CD=；（ 2） AQ=2AD=当AQ=AC时， Q 与 C 重合即=∴t=1 ；（3）①如图，当PQ 的垂直平分线过AB 的中点 F 时，∴∠ PGF＝ 90 °， PG＝ PQ＝AP＝ t， AF＝ AB＝ 2.∵∠ A＝∠ AQP＝ 30 °，∴ ∠ FPG＝ 60 °，∴ ∠ PFG＝30 °，∴ PF＝2PG＝ 2t，∴AP＋PF＝2t ＋2t ＝2 ，∴ t ＝②如图，当PQ的垂直平分线过AC的中点 N 时，∴∠ QMN＝ 90 °， AN＝AC＝，QM＝PQ＝AP＝t.在Rt△ NMQ 中，∵AN＋NQ＝ AQ，∴③如图，当PQ的垂直平分线过BC的中点 F 时，∴B F＝ BC＝1， PE＝ PQ＝ t，∠ H＝ 30 °.∵∠ ABC＝ 60 °，∴ ∠ BFH＝ 30 °＝∠ H，∴ BH＝ BF＝ 1.在Rt△ PEH中， PH＝ 2PE＝2t.∵AH＝ AP＋ PH＝ AB＋ BH，∴ 2t＋ 2t＝ 5，∴ t＝ .即当线段PQ 的垂直平分线经过△ ABC一边中点时，t 的值为或或.【点睛】此题是三角形综合题，主要考查了等腰三角形的判定和性质，锐角三角函数，垂直平分线的性质，正确作出图形是解本题的关键．12．如图，建筑物上有一旗杆，从与相距的处观测旗杆顶部的仰角为，观测旗杆底部的仰角为，求旗杆的高度.（参考数据：,，）【答案】旗杆的高度约为.【解析】【分析】在 Rt△ BDC中，根据tan∠ BDC= 求出BC，接着在Rt△ ADC中，根据tan∠ ADC= = 即可求出AB 的长度【详解】解：∵在 Rt△ BDC 中， tan∠ BDC==1，∴ BC=CD= 40m 在Rt△ ADC中， tan∠ADC= =∴tan50 =°=1.19∴AB7.6m答：旗杆AB 的高度约为7.6m.【点睛】此题主要考查了三角函数的应用13．已知抛物线y＝﹣1x2﹣2x+2 与x 轴交于点A， B 两点，交y 轴于 C 点，抛物线的对6 3称轴与x 轴交于H 点，分别以OC、 OA 为边作矩形AECO．(1)求直线AC 的解析式；(2)如图， P 为直线 AC上方抛物线上的任意一点，在对称轴上有一动点面积最大时，求|PM ﹣ OM| 的值．M ，当四边形AOCP(3)如图，将△ AOC 沿直线 AC 翻折得△ ACD，再将△ACD 沿着直线AC 平移得△ A'C ′．D'使得点 A′、 C'在直线 AC 上，是否存在这样的点D′，使得△ A′ED为′直角三角形？若存在，请求出点D′的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】 (1) y＝1x+2； (2) 点 M 坐标为（﹣ 2，5）时，四边形AOCP的面积最大，此时3 3| PM﹣ OM| 有最大值61 ； (3)存在， D′坐标为：（ 0， 4）或（﹣ 6， 2）或（ 3 ，19 ）．6 5 5 【解析】【分析】（1）令 x＝0，则 y＝2 ，令 y＝ 0，则 x＝ 2 或﹣ 6，求出点 A、B、 C 坐标，即可求解；（2）连接 OP交对称轴于点 M，此时， | PM﹣ OM| 有最大值，即可求解；（3）存在；分① A′D′⊥ A′E；② A′D′⊥ ED′；③ ED′⊥ A′E 三种情况利用勾股定理列方程求解即可．【详解】（1）令 x＝0，则 y＝2 ，令 y＝ 0，则 x＝ 2 或﹣ 6，∴ A（﹣ 6，0）、 B（ 2， 0）、 C（ 0，2），函数对称轴为： x＝﹣ 2，顶点坐标为（﹣ 2，8）， C 点坐标为（ 0， 2），则过点 C 3的直线表达式为：y＝kx+2，将点 A 坐标代入上式，解得： k 1，则：直线 AC 的表达式3为： y 1x+2；3（2）如图，过点P 作 x 轴的垂线交 AC 于点 H．四边形 AOCP面积＝△ AOC的面积 +△ ACP的面积，四边形AOCP面积最大时，只需要△ ACP的面积最大即可，设点1m22m+2），则点 G 坐标为（ m，1P 坐标为（ m，3m+2），6 3△ACP 1 1 1 m 221 1 m 2﹣ 3m，当 m＝﹣ 3 时，上式S PG?OA ?（m+2 m﹣ 2） ?622633 2取得最大值，则点 P 坐标为（﹣ 3 ， 5）．连接 OP 交对称轴于点 M ，此时， | PM ﹣ OM| 有2 最大值，直线 OP 的表达式为： y5 x ，当 x ＝﹣ 2 时， y5 6 ，即：点 M 坐标为（﹣ 2，35）， | PM ﹣ OM| 的最大值为：( 3 2)2(55)222( 5)2= 61 ． 32 336（3）存在．∵AE ＝ CD ， ∠AEC ＝ ∠ ADC ＝90 °， ∠EMA ＝∠ DMC ，∴ △ EAM ≌ △DCM （ AAS ）， ∴EM ＝ DM ， AM ＝ MC ，设： EM ＝ a ，则： MC ＝ 6﹣ a ．在 Rt △DCM 中，由勾股定理得： MC 2＝DC 2+MD 2，即：（ 6﹣ a ） 2＝ 22+a 2，解得： a810，则： MC，过点 D 作 x 轴的垂线交 x33轴于点 N ，交 EC 于点 H ．在 Rt △ DMC 中，1DH?MC 1 MD?DC ，即： DH 108 2，223 38， HCDC 2DH 26 ，即：点 D 的坐标为（6 18则： DH5 ，）；55 5设： △ ACD 沿着直线 AC 平移了 m 个单位，则：点 A ′坐标（﹣ 3m m ），点 D ′坐标610，10为（6 3m 18 m ），而点 E 坐标为（﹣ 6，2），则5，1010 5A' D '2= ( 6 6 )2( 18 )2 =36，A 'E 2= (3m)2( m 2) 2 = m 2 4m 4 ，5 5 10 10 10 2243m 2 8 m 22 32 m 128 △ A ′ED ′= () () = m．若ED '10 105为直角三角形，分三种情5105况讨论：① 当 A ' D '2+ A ' E 2 = ED '2时， 36+ m 24m4 = m 2 32m 128 ，解得： m=210 ，1010 55此时 D ′（63m 18m 0， 4）；510 ，）为（510② 当 A ' D '2 + ED '2 = A ' E 2 时， 36+ m 232m 128 =m 24m4 ，解得：10 5 10m= 8 106 3m 18 m ，此时 D′（10，105 5 5）为（－ 6，2）；③当 A' E 2 + ED '2 = A' D '2时，m24m4+m232m 12810 10 5=36，解得： m=8 105或 m= 10 6 3m 18 m6， 2）或（-319 ）．，此时 D′（10，）为（－，5 5 5 10 5 5综上所述： D 坐标为：（ 0， 4）或（﹣ 6，2）或（-3，19 ）．5 5【点睛】本题考查了二次函数知识综合运用，涉及到一次函数、图形平移、解直角三角形等知识，其中（ 3）中图形是本题难点，其核心是确定平移后A′、D′的坐标，本题难度较大．14．如图，直线与轴交于点，与轴交于点，抛物线经过点，．点为轴上一动点，过点且垂直于轴的直线分别交直线及抛物线于点，．（1）填空：点的坐标为，抛物线的解析式为；（2）当点在线段上运动时（不与点，重合），① 当为何值时，线段最大值，并求出的最大值；② 求出使为直角三角形时的值；（3）若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是，请直接写出此时由点，，，构成的四边形的面积．【答案】（ 1），；（2）①当时，有最大值是3；②使为直角三角形时的值为 3 或；（3）点，，，构成的四边形的面积为： 6 或或.【解析】【分析】（1）把点 A 坐标代入直线表达式y＝，求出 a＝ - 3，把点 A、B 的坐标代入二次函数表达式，即可求解；（2）①设：点 P（ m，）， N（ m，）求出 PN 值的表达式，即可求解；②分∠ BNP＝ 90°、∠ NBP＝ 90°、∠BPN＝ 90°三种情况，求解即可；（3）若抛物线上有且只有三个点N 到直线 AB 的距离是 h ，则只能出现：在 AB 直线下方抛物线与过点N 的直线与抛物线有一个交点N，在直线 AB 上方的交点有两个，分别求解即可．【详解】解：（ 1）把点坐标代入直线表达式，解得：，则：直线表达式为：，令，则：，则点坐标为，将点的坐标代入二次函数表达式得：，把点的坐标代入二次函数表达式得：，解得：，故：抛物线的解析式为：，故：答案为：，；（2）① ∵在线段上，且轴，∴点，，∴，∵，∴抛物线开口向下，∴当时，有最大值是 3 ，② 当时，点的纵坐标为 -3，把代入抛物线的表达式得：，解得：或 0（舍去），∴；当时，∵，两直线垂直，其值相乘为 -1，设：直线的表达式为：，把点的坐标代入上式，解得：，则：直线的表达式为：，将上式与抛物线的表达式联立并解得：或 0（舍去），当时，不合题意舍去，故：使为直角三角形时的值为3或；（3）∵，，在中，，则：，，∵轴，∴，若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是，则只能出现：在直线下方抛物线与过点的直线与抛物线有一个交点，在直线上方的交点有两个 .当过点的直线与抛物线有一个交点，点的坐标为，设：点坐标为：，则：，过点作的平行线，则点所在的直线表达式为：，将点坐标代入，解得：过点直线表达式为：，将拋物线的表达式与上式联立并整理得：，，将代入上式并整理得：，解得：，则点的坐标为，则：点坐标为，则：，∵，，∴四边形为平行四边形，则点到直线的距离等于点到直线的距离，即：过点与平行的直线与抛物线的交点为另外两个点，即：、，直线的表达式为：，将该表达式与二次函数表达式联立并整理得：则点作，解得：、的横坐标分别为交直线于点，，，，则，作轴，交轴于点，则：，，，则：，同理：，故：点，，，构成的四边形的面积为： 6 或或.【点睛】本题考查的是二次函数知识的综合运用，涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识，其中（ 3）中确定点N 的位置是本题的难点，核心是通过△ ＝0，确定图中N 点的坐标．15．如图，正方形ABCD的边长为2 +1，对角线AC、BD相交于点O，AE平分∠BAC分别交BC、 BD 于 E、 F，（1）求证：△ ABF∽ △ ACE；（2）求 tan∠BAE 的值；（3）在线段 AC 上找一点 P，使得 PE+PF最小，求出最小值．【答案】（ 1）证明见解析；（2） tan∠ EAB＝2﹣ 1；（ 3） PE+PF的最小值为2 2．【解析】【分析】（1）根据两角对应相等的两个三角形相似判断即可；（2）如图 1 中，作 EH⊥ AC 于 H．首先证明 BE=EH=HC，设 BE=EH=HC=x，构建方程求出 x 即可解决问题；（3）如图 2 中，作点 F 关于直线AC 的对称点H，连接 EH 交 AC 于点 P，连接 PF，此时PF+PE的值最小，最小值为线段EH 的长；【详解】（1）证明：∵四边形 ABCD是正方形，∴∠ ACE＝∠ ABF＝∠ CAB＝ 45 °，∵AE 平分∠ CAB，∴∠ EAC＝∠ BAF＝ 22.5 ，°∴△ ABF∽ △ ACE．（2）解：如图 1 中，作 EH⊥ AC 于 H．∵EA 平分∠CAB，EH⊥ AC， EB⊥ AB，∴BE＝EB，∵∠ HCE＝ 45 °，∠ CHE＝ 90 °，∴∠ HCE＝∠HEC＝ 45 °，∴HC＝EH，∴BE＝EH＝ HC，设 BE＝HE＝ HC＝ x，则 EC＝2 x，∵BC＝ 2 +1，∴x+x＝2 +1，∴x＝ 1，在Rt△ ABE中，∵ ∠ABE＝ 90°，∴tan∠ EAB＝BE＝ 1＝2 ﹣1．AB 2 1（3）如图 2 中，作点 F 关于直线 AC 的对称点 H，连接 EH 交 AC 于点 P，连接 PF，此时PF+PE的值最小．作 EM⊥ BD 于 M ． BM＝EM＝ 2 ，2∵AC＝AB 2BC2＝2+2，∴OA＝OC＝ OB＝1AC＝22 ，2 2∴OH＝OF＝ OA?tan∠ OAF＝ OA?tan∠ EAB＝2 2（2﹣1）＝ 2 ，2 2∴HM ＝OH+OM＝22 ，22 2在 Rt△ EHM 中， EH＝EM 2 HM 2＝ 2 2 2 ＝ 2 2 ．．2 2∴PE+PF的最小值为2 2 ．．【点睛】本题考查正方形的性质，相似三角形的判定，勾股定理，最短问题等知识，解题的关键是学会添加常用辅助线，学会利用轴对称解决最短问题，属于中考常考题型．。

专题01 锐角三角形函数和特殊角的三角函数值压轴题四种模型全攻略(原卷版)

专题01锐角三角形函数和特殊角的三角函数值压轴题四种模型全攻略考点一正弦、余弦、正切的概念辨析考点二求角的正弦值、余弦值、正切值考点三已知正弦值、余弦值、正切值求边长考点四求特殊角的三角函数值考点一正弦、余弦、正切的概念辨析A．sinBCAAB=B．A．CDACB．BDCB考点二求角的正弦值、余弦值、正切值例题：（2022·江苏·靖江市滨江学校九年级阶段练习）如图，在4×4正方形网格中，点A、B、C为网格交点，AD⊥BC，垂足为D，则sin∠BAD的值为（）3．（2022·北京市三帆中学模拟预测）如图，菱形=，连接CEBE OC(1)求证：四边形OCEB是矩形；AB=，(2)连接DE，当5考点三已知正弦值、余弦值、正切值求边长2．（2022·黑龙江·哈尔滨市萧红中学校模拟预测）已知则BC的长为___________．3．（2022·安徽宿州·一模）如图，在考点四求特殊角的三角函数值【变式训练】A．1 2二、填空题7．（2022·山东威海8．（2022·湖南衡阳·九年级期末）如图，在每个小正方形的边长为O均落在格点上，则∠OAB的正切值为11．（2022·辽宁·沈阳市虹桥中学溪湖分校九年级阶段练习）如图，在矩形ACBÐ=°，点F是对角线AC上的一个动点，60和点A位于DF两侧，点F从点A12．（2022·江苏盐城·九年级阶段练习）如图，且AD＝2，那么∠DAC＝三、解答题16．（2021·福建·厦门外国语学校海沧附属学校九年级阶段练习）如图，BD＝4，AD＝3，求∠(1)求∠ABD的正弦值；(2)求BG的长．20．（2022·湖南·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校三模）我们不妨定义：一组对边平行且一组对角互余。

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1. 已知函数321,(,1]12()111,[0,]362x x x f x x x ⎧∈⎪+⎪=⎨⎪⎪-+∈⎩，函数()⎪⎭⎫⎝⎛=x πsin a x g 622+-a (a >0)，若存在 12[0,1]x x ∈、，使得12()()f x g x =成立，则实数a 的取值范围是________14[,]23解析：即两函数在]1,0[上值域有公共部分，先求)(x f 值域]1,0[]61,0[]1,61[⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=， ]232,22[)(a a x g -+-∈，故⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-0232122a a 2. 若A 是锐角三角形的最小内角，则函数A A y sin 2cos -=的值域为______)1,231[-- 解析：设090<≤≤C B A ,0601803≤⇒=++≤A C B A A ，但锐角三角形无法体现，因为0>A 就可以，故0600<<A ，89)41(sin 22++-=A y ，)23,0(sin ∈A 3. 已知O 是锐角ABC ∆的外接圆的圆心，且θ=∠A ，若AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+，则________=m （用θ表示）θsin解析：AO m AC BCAB C B 2sin cos sin cos =+，两边同除以R 2 RAOm b AC C c AB B ⋅=⋅+⋅⇒cos cos 321cos cos e m e C e B ⋅=⋅+⋅⇒ （其中)3,2,1(=i e i 都为单位向量），而090=+=+βαC B ，故有321sin sin e m e e =⋅+⋅βα，两边同乘以3e 得，m =+αββαcos sin cos sin4. 设θγ,为常数))2,4(),4,0((ππγπθ∈∈，若-=-++αθβγγα(sin sin )sin()sin()cos (cos cos )sin βαθβ++对一切R ∈βα,恒成立，则__)4(sin )cos(tan tan 2=+-+πθγθγθ 2解析：法一：令2cos 2sin 20πγθθγβα=+⇒=⇒==22)22cos(12sin 1)4(sin )22cos(12=+-+=+-+⇒πθθπθπθ法二：按βα,合并，有0)cos )(sin cos (cos )sin )(cos sin (sin =-++--θγβαθγβα⎩⎨⎧==⇒θγθγcos sin sin cos 5. 已知函数①x x f ln 3)(=；②xex f cos 3)(=；③xe xf 3)(=；④x x f cos 3)(=，其中对于)(x f 定义域内的任意一个自变量1x 都存在唯一个自变量2x ，使3)()(21=x f x f 成立的函数的序号是______③解析：①1=x 不成立；②④周期性不唯一6. 在ABC ∆中，已知,3,4==AC BC 且1817)cos(=-B A ，则____cos =C 61 解析：画图在BC 上取点D ，使x BD AD ==，在ADC ∆中应用余弦定理：)cos(cos B A CAD -=∠7. 已知函数()sin cos f x x a x =+的图象的一条对称轴是53x π=，若 ()sin cos g x a x x =+sin()(0,0,0)A x A ωϕωϕπ=+>><<表示一个简谐运动，则其初相是32π 解析：)35()67()2()(πππf g x f x g =-⇒-=，故)(x g 的对称轴为67π-=x ，即 AB CDx xx -4 335267ππϕππϕπ+=⇒+=+-k k ，又πϕ<<0，故32πϕ= 8. 如果满足∠ABC =60°，8AB =，AC k =的△ABC 只有两个，那么k 的取值范围是 )8,34(解析：画图和184（即本类31题）,186（即本类32题）属于一类题9. 已知函数)4541(2)cos()sin()(≤≤+-=x xπx πx x f ，则f (x )的最小值为____554解析：（2007全国联赛）)4541(2)4sin(2)(≤≤+-=x xππx x f ，设)4541)(4sin(2)(≤≤-=x ππx x g ，则g (x )≥0，g (x )在]43,41[上是增函数，在]45,43[上是减函数，且y =g (x )的图像关于直线43=x 对称，则对任意]43,41[1∈x ，存在]45,43[2∈x ，使g (x 2)=g (x 1)。

于是)(2)(2)(2)()(22212111x f x x g x x g x x g x f =+≥+=+=，而f (x )在]45,43[上是减函数，所以554)45()(=≥f x f ，即f (x )在]45,41[上的最小值是55410. 满足条件BC AC AB 2,2==的三角形ABC 的面积的最大值解析：2008江苏高考题，本小题考查三角形面积公式、余弦定理以及函数思想．设BC ＝x ，则AC，根据面积公式得ABC S ∆=1sin 2AB BC B ⨯=，根据余弦定理得2222242cos 24AB BC AC x x B AB BC x +-+-==⨯244x x-=，代入上式得ABC S ∆==BAC C由三角形三边关系有22x x +>+>⎪⎩解得22x <<，故当x =ABC S ∆最大值11. 已知定义域为D 的函数f(x),如果对任意x∈D,存在正数K, 都有∣f(x)∣≤K∣x∣成立，那么称函数f(x)是D 上的“倍约束函数”，已知下列函数：①f(x)=2x②()f x =2sin()4x π+；③()f x；④()f x =21xx x -+，其中是“倍约束函数的序号是 ①③④解析：①x x 22≤；②数形结合不可能存在k 使|||)4sin(2|x k x ≤+π恒成立；③)1(1122≥-≥⇒≤-x x x k x k x 成立；④11122+-≥⇒≤+-x x k x k x x x 12. 若[]0,απ∈,,44ππβ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，λ∈R ，且3cos 202πααλ⎛⎫---= ⎪⎝⎭，34sin cos 0βββλ++=，则cos 2αβ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为= 22解析：令x x x f sin )(3+=，则απαπαπαπαcos )2()2sin()2()2(33--=-+-=-fλ2=，λββββββ2)cos sin 4(22sin 8)2(33-=+=+=f ，故022=+-βπα13. 已知0>a ，设函数120092007()sin ([,])20091x x f x x x a a ++=+∈-+的最大值为M ，最小值为N ，那么=+N M ．4016解析：x x f x x sin 12009120092008)(++-+=，注意到1200912009+-x x 和x sin 都为奇函数，故对函数)(x f 考虑构造新函数x x g xx sin 1200912009)(++-=为奇函数，而)(2008)(x g x f +=，在区间],[a a -上由奇函数的对称性知0)()(=+-x g x g ，故401622008=⨯=+N M14. 函数x b x a x f cos sin )(-=图象的一条对称轴方程是4π=x ，则直线0=+-c by ax 的倾斜角为 _______43π解析：22)4(b a f +±=π即0)(2222=+⇒+±=-b a b a b a 15. 若()sin() 1 (0,||<π)f x A x ωϕωϕ=++>对任意实数t ，都有()()ππ33f t f t +=-+．记()cos()1g x A x ωϕ=+-，则π()3g = ．－1解析：()()ππ33f t f t +=-+知)(x f 一条对称轴是3π=x ，1)3sin(±=+ϕωπ，0)3cos(=+ϕωπ16. 设)2,0(π∈x ，则函数)cos 1)(cos sin 1(sin 2222xx x x ++最小值是__________425解析：令x b x a 22cos ,sin ==，则41,1≤=+ab b a ，原式ba ab ab ab +++=14252441=++≥ 17. 若对于)2,0(π∈x ，不等式9cos sin 122≥+xpx 恒成立，则正实数p 的取值范围为__________[)4∞，+解析：9)1(cos sin sin cos )1()cos sin 1)(cos (sin 222222222≥+≥+++=++p xx p x x p x p x x x 18. 设函数)cos (sin )(x x e x f x-=，若π20110≤≤x ，则函数)(x f 的各极大值之和为 πππ220121)1(e e e --解析：]2011,0[,0sin 2)('∈=⇒==x k x x e x f xπ，但要使)(x f 取极大值，则2011,...,5,3,1=k ，故各极大值和为ππππππ22012201131)1(...e e e ee e --=+++19. 在斜三角形ABC 中，角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,，若1tan tan tan tan =+BCA C ，则=+222c b a _ 3 解析：12cos sin sin sin cos sin )sin cos sin cos (cos sin 22222=-+==⋅=+c b a c C ab c B A C C C B B A A C C 20. 设b a ,均为大于1的自然数，函数x b x g x b a x f cos )(),sin ()(+=+=，若存在实数m ，使得)()(m g m f =，则b a +的值为_________4解析：1)sin(1)1(0cos sin )()(22+≤++=-⇒=--+=-a x a a b x b x a ab x g x f ϕ因b a ,均为大于1的自然数，故)2(,21211221211)1(1222222≥-++=+-+=-++=-+≤a aa a a a a a a a ab 的最大值5，故2=b ，此时2=a21. 直线l 与函数]),0[(sin π∈=x x y 图象相切于点A ，且OP l //，O 为原点，P 为图象的极值点，l 与x 轴交点为B ，过切点A 作x AC ⊥轴，垂足为C ，则_____=⋅BC BA 442-π解析：设)sin ,(00x x A ，切线方程为)(cos sin 000x x x x y -=-，令0=y ，00tan x x x B -=，202)(tan x BC BC BA ==⋅，而π2cos 0==OP k x44)2()2(1cos sin )(tan 22220220-=-==∴πππx x x22. 设△ABC 的BC 边上的高AD ＝BC ，a ，b ，c 分别表示角A ，B ，C 对应的三边，则b c ＋c b的取值范围是 ]5,2[解析：因为BC 边上的高AD ＝BC ＝a ，．所以ABC S ∆＝212a ＝1sin 2bc A ，所以sin A ＝2a bc ．又因为cos A ＝2222b c a bc +-＝212b c a c b bc ⎛⎫+- ⎪⎝⎭，所以b c ＋c b ＝2cos A ＋sin A 同时b c＋c b ≥2，所以b c ＋cb∈[2． 23. 已知点O 为ABC ∆24==,则=•BC AO 6 解析：61224cos 2cos 4)(=⋅-⋅=∠-∠=-=⋅RR R R BAO R CAO R AB AC AO BC AO 24. 在ABC ∆中， 223cos cos 222C A a c b +=，且ABC ∆的面积sin S a C =，则a c +的值是________4解析：sin S a C =得2=b ，223coscos 222C A a c b += b A c C a b A c C a 3)cos 1()cos 1(232cos 12cos 1=+++⇒=+⋅++⋅⇒ 4233)cos cos (==+⇒=++⇒=+++⇒b c a b b c a b A c C a c a25. 设D 是ABC ∆边BC 延长线上一点，记AC AB AD )1(λλ-+= ，若关于x 的方程01sin )1(sin 22=++-x x λ在)2,0[π上恰有两解，则实数λ的取值范围是____4-<λ或122--=λ解析：令x t sin =则01)1(22=++-t t λ在)1,1(-上恰有一解，数形结合知0)1()1(<⋅-f f 4-<⇒λ或2>λ，或者1220--=⇒=∆λ又AC AB AD )1(λλ-+=CB CD λ=⇒0<⇒λ 所以4-<λ或122--=λ26. 已知函数f (x )=2cos x x -，x ∈ππ[]22-，，则满足f (x 0)＞f (3π)的x 0的取值范围为__[,)23ππ--∪(,]32ππ解析：注意到)(x f 的奇偶性和单调性即可27. 平面四边形ABCD 中，AB ＝3，AD ＝DC ＝CB ＝1，△ABD 和△BCD 的面积分别为S ，T ，则S 2＋T 2的最大值是．87解析：如图，设βα=∠=∠C A ,,由余弦定理知：1cos 3cos cos 2cos 222222-=⇒⋅-+==⋅-+αββαBC CD BC CD BD AB AD AB AD 332cos 0)1,1(<<⇒-∈α，又87)63(cos 23sin 41sin 4322222+--=+=+αβαT S ，当63cos =α时，最大值为87 28. 设点),(00y x P 是函数x ytan =与x y -=（0>x ）图象的一个交点，则=++)12)(cos 1(020x x __________2解析：)0(tan 000>=x x x ，法一：消0x ，2cos 2)1(tan 0202=⋅+x x ，法二：消0tan x ，用万能公式.ACDS T说明：若无00>x ，则可以用特殊值00=x 求解____]3,1[30. 设G 是ABC ∆的重心，且0)sin 35()sin 40()sin 56(=++GC C GB B GA A ，则角B 的大小为__________60°解析：由重心性质知c b a C B A 354056sin 35sin 40sin 56==⇒==，下面用余弦定理即可求解31. 在ABC ∆中，已知2,22==a b ，如果三角形有解，则A ∠的取值范围是⎥⎦⎤ ⎝⎛4,0π 解析：数形结合，先画22==b AC ，再以C 为圆心，2=a 为半径画圆，如图即可解得.法二：正弦定理b BbA a ≥=sin sin 32. 如图，动点M 在圆228x y +=上，(2,0)A 为一定点，则OMA ∠的最大值为 4π解析：本题等同于31题。