【高中数学】三角函数与解三角形易错题专练
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题提高题检测
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题提高题检测一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确; 当12x =时,函数sin y x =π取得最大值1,此时21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x ≤=,选项A 正确; 若()5f x x ≤,则32sin 555x x x x π≤-+,令()32555g x x x x =-+,则()()221510553210g x x x x x '=-+=-+>恒成立,则()g x 在R 上递增,又()00g =,所以当0x <时,()00g <;当0x >时,()0g x >; 作出sin x π和32555x x x -+的图象如图所示:由图象可知32sin 555x x x x π≤-+成立,即()5f x x ≤,选项B 正确;对于D 选项,若存在一点(),a b 使得()f x 关于点(),a b 对称,则()()2f a x f a x b -++=,通过分析发现()()f a x f a x -++不可能为常数,故选项D 错误. 故选:ABC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.2.设函数g (x )=sinωx (ω>0)向左平移5πω个单位长度得到函数f (x ),已知f (x )在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )在(0,2π)上有且只有3个极大值点,f (x )在(0,2π)上有且只有2个极小值点C .f (x )在(0,)10π上单调递增 D .ω的取值范围是[1229,510) 【答案】CD 【分析】利用正弦函数的对称轴可知,A 不正确;由图可知()f x 在(0,2)π上还可能有3个极小值点,B 不正确;由2A B x x π≤<解得的结果可知,D 正确;根据()f x 在3(0,)10πω上递增,且31010ππω<,可知C 正确. 【详解】依题意得()()5f x g x πω=+sin[()]5x πωω=+sin()5x πω=+, 2T πω=,如图:对于A ,令52x k ππωπ+=+,k Z ∈,得310k x ππωω=+,k Z ∈,所以()f x 的图象关于直线310k x ππωω=+(k Z ∈)对称,故A 不正确; 对于B ,根据图象可知,2A B x x π≤<,()f x 在(0,2)π有3个极大值点,()f x 在(0,2)π有2个或3个极小值点,故B 不正确, 对于D ,因为5522452525A x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,22933555B x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,所以2429255πππωω≤<,解得1229510ω≤<,所以D 正确;对于C ,因为1123545410T ππππωωωω-+=-+⨯=,由图可知()f x 在3(0,)10πω上递增,因为29310ω<<,所以33(1)0101010πππωω-=-<,所以()f x 在(0,)10π上单调递增,故C 正确;故选:CD. 【点睛】本题考查了三角函数的相位变换,考查了正弦函数的对称轴和单调性和周期性,考查了极值点的概念,考查了函数的零点,考查了数形结合思想,属于中档题.3.已知2π-<θ2π<,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( ) A .﹣3 B .13C .13-D .12-【答案】CD 【分析】先由已知条件判断cos 0θ>,sin 0θ<,得到sin 1tan 0cos θθθ-<=<,对照四个选项得到正确答案. 【详解】∵sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),∴两边平方得:1+22sin cos =a θθ,∴21sin cos =02a θθ-<,∵22ππθ-<<,∴可得cos 0θ>,sin 0θ<,∴sin tan 0cos θθθ=<, 又sin θ+cos θ=a 0>,所以cos θ>﹣sin θ,所以sin tan 1cos θθθ=>- 所以sin 1tan 0cos θθθ-<=<, 所以tan θ的值可能是13-,12-.故选:CD 【点睛】关键点点睛:求出tan θ的取值范围是本题解题关键.4.已知函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()f x 的最小正周期为π B .()f x 的图像关于直线6x π=对称C .()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .()f x 在区间(0,)π上有两个零点【答案】ABD 【分析】借助于()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像及y =sin x 的性质,对ABCD 四个选项一一验证: 对于A :利用2T πω=求周期;对于B :利用图像观察,也可以根据()26f π=判断;对于C :利用图像观察,也可以根据()13f π=否定结论;对于D :利用图像观察,可以得到()f x 在区间(0,)π上有两个零点. 【详解】对于A :函数()y f x =的周期222T πππω===故A 正确; 对于B :∵ ()2sin 22666f πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,∴()f x 的图像关于直线6x π=对称,故B 正确;对于C :∵ 5()2sin 22sin 13366f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 的图像不经过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,,03π⎛⎫⎪⎝⎭也不是其对称中心,故C 错误; 对于C :由图像显然可以观察出,()f x 在区间(0,)π上有两个零点.也可以令()()00f x x π=<<,即2sin 206x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得:512x π=或1112π,故()f x 在区间(0,)π上有两个零点,故D 正确.故选:ABD 【点睛】三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,即()sin y A x B ωϕ=++的结构:(1)画出图像,利用图像分析性质;(2)用t x ωϕ=+借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.5.下列结论正确的是( )A .在三角形ABC 中,若AB >,则sin sin A B > B .在锐角三角形ABC 中,不等式2220b c a +->恒成立 C .若sin 2sin 2A B =,则三角形ABC 为等腰三角形D .在锐角三角形ABC 中,sin sin cos cos A B A B +>+【分析】由正弦定理及三角形性质判断A ,由余弦定理判断B ,由正弦函数性质判断C ,利用锐角△ABC 这个条件,可得2A B π+>,结合三角函数的单调性比较sin A 与cos B 大小即可判断D . 【详解】ABC 中,A B a b >⇔>,由sin sin a bA B=,得sin sin A B >,A 正确; 在锐角三角形ABC 中,222222cos 0,02b c a A b c a bc+-=>∴+->,B 正确;ABC 中,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22180A B ︒+=,即A B =或90A B ︒+=,ABC 为等腰三角形或直角三角形,C 错误;在锐角三角形ABC 中,2A B π+>,022A B ππ∴>>->,sin sin 2A B π⎛⎫∴>- ⎪⎝⎭,即sin cos A B >,同理:sin cos B A >sin sin cos cos A B A B ∴+>+,D 正确.故选:ABD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦定理,余弦定理,正弦函数的性质,诱导公式等,学会公式的灵活应用是解答本题的关键.6.已知函数()sin()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=+>><<的部分图象如图所示,则下列正确的是( )A .2()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .(2021)1f π=C .函数|()|y f x =为偶函数D .,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R【分析】先利用图象得到2A =,T π=,求得2ω=,再结合12x π=-时取得最大值求得ϕ,得到解析式,再利用解析式,结合奇偶性、对称性对选项逐一判断即可. 【详解】由图象可知,2A =,5212122T πππ=+=,即2T ππω==,2ω=, 由12x π=-时,()2sin 2212f x =πϕ⎡⎤⎛⎫=⨯-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,得22,122=k k Z ππϕπ⎛⎫⨯-++∈ ⎪⎝⎭, 即22,3=k k Z πϕπ+∈,而0ϕπ<<,故2=3πϕ,故2()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,A 正确;22(2021)2sin 22021=2sin 33f ππππ⎛⎫=⨯+⎪⎝⎭B 错误; 由2()2sin 23y f x x π⎛⎫==+⎪⎝⎭知,222sin 2=2sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫-++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不是恒成立,故函数|()|y f x =不是偶函数,故C 错误; 由6x π=时,22sin 22sin 0663f =ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故06π⎛⎫⎪⎝⎭,是2()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的对称中心,故,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R ,故D 正确. 故选:AD. 【点睛】 方法点睛:三角函数模型()sin()f x A x b ωϕ=++求解析式时,先通过图象看最值求A ,b ,再利用特殊点(对称点、对称轴等)得到周期,求ω,最后利用五点特殊点求初相ϕ即可.7.已知函数()()sin 22sin cos 644f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭R ,现给出下列四个命题,其中正确的是( ) A .函数()f x 的最小正周期为2πB .函数()f xC .函数()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .将函数()f x 的图象向左平移512π个单位长度,得到的函数解析式为()()2g x x =【答案】BD 【分析】首先利用三角恒等变形化简函数()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再根据函数的性质依次判断选项,AB 选项根据解析式直接判断,C 选项可以先求23x π-的范围,再判断函数的单调性,D 选项根据平移规律直接求解平移后的解析式. 【详解】()12cos 2sin 222f x x x x π⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭132cos 2cos 22cos 22222x x x x x =--=-23x π⎫⎛=- ⎪⎝⎭,函数()f x 的周期22T ππ==,故A 不正确;B.B 正确; C.,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当52,362x πππ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,即,412x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,,124x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数单调递增,故C 不正确;D. ()23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭向左平移512π个单位长度,得到()52221232g x x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故D 正确. 故选:BD 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.8.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()(::5:)4:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( )A .::7:5:3sinA sinB sinC =B .0AB AC ⋅>C .若6c =,则ABC 的面积是D .若8+=b c ,则ABC 的外接圆半径是3【答案】ACD 【分析】先利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,进而得到3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,利用正弦定理可判定选项A ;利用向量的数量积公式可判断选项B ;利用余弦定理和三角形的面积公式可判定选项C ;利用余弦定理和正弦定理可判断选项D. 【详解】依题意,设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=, 所以 3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,由正弦定理得:::::7:5:3sinA sinB sinC a b c ==, 故选项A 正确;222222cos 22b c a b c a AB AC bc A bc bc +-+-⋅==⨯=222222.5 1.5 3.515028k k +-==-<,故选项B 不正确;若6c =,则4k =, 所以14,10a b ==,所以222106141cos 21062A +-==-⨯⨯,所以sin A =,故ABC 的面积是:11sin 61022bc A =⨯⨯= 故选项C 正确;若8+=b c ,则2k =, 所以7,5,3a b c ===,所以2225371cos 2532A +-==-⨯⨯,所以sin 2A =, 则利用正弦定理得:ABC 的外接圆半径是:12sin a A ⨯=, 故选项D 正确; 故选:ACD. 【点睛】关键点睛:本题主要考查正余弦定理以及三角形面积公式. 利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,再利用正余弦定理以及三角形面积公式求解是解决本题的关键.二、数列多选题9.数列{}n a 满足11a =,且对任意的*n ∈N 都有11n n a a a n +=++,则下列说法中正确的是( ) A .(1)2n n n a +=B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为20202021 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为40402021D .数列{}n a 的第50项为2550 【答案】AC 【分析】用累加法求得通项公式,然后由裂项相消法求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的和即可得. 【详解】因为11n n a a a n +=++,11a =, 所以11n n a a n +-=+, 所以2n ≥时,121321(1)()()()1232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=, 11a =也适合此式,所以(1)2n n n a +=, 501275a =,A 正确,D 错误, 12112()(1)1n a n n n n ==-++, 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项和为202011111404021223202020212021S ⎛⎫=-+-++-=⎪⎝⎭,B错,C 正确.故选:AC .【点睛】本题考查用累加法数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和;(2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法;(3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且1n n S a λ-=(λ为常数).若数列{}n b 满足2920n n a b n n -+-=,且1n n b b +<,则满足条件的n 的取值可以为( )A .5B .6C .7D .8【答案】AB【分析】 利用11a S =可求得2λ=;利用1n n n a S S -=-可证得数列{}n a 为等比数列,从而得到12n n a ,进而得到n b ;利用10n n b b 可得到关于n 的不等式,解不等式求得n 的取值范围,根据n *∈N 求得结果.【详解】当1n =时,1111a S a λ==-,11λ∴-=,解得:2λ=21n n S a ∴=-当2n ≥且n *∈N 时,1121n n S a --=-1122n n n n n a S S a a ,即:12n n a a -=∴数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,12n n a 2920n n a b n n =-+-,219202n n n n b --+-∴= ()()222111912092011280222n n n n n n n n n n n b b +--+++--+--+∴-=-=< 20n >,()()21128470n n n n ∴-+=--<,解得:47n << 又n *∈N ,5n ∴=或6故选:AB【点睛】关键点点睛:本题考查数列知识的综合应用,涉及到利用n a与n S的关系求解通项公式、等比数列通项公式的求解、根据数列的单调性求解参数范围等知识,解决本题的关键点是b的通项公式,进而根据单调性可构造出关于n的不等式,从而求得结果,考查能够得到n学生计算能力,属于中档题.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题提高题学能测试试卷
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题提高题学能测试试卷一、三角函数与解三角形多选题1.ABC 中,2BC =,BC 边上的中线2AD =,则下列说法正确的有( )A .AB AC →→⋅为定值B .2210AC AB += C .co 415s A << D .BAD ∠的最大值为30【答案】ABD 【分析】A 利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B 根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C 利用余弦定理及基本不等式求出cos A 范围即可,D 根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD ∠的最小值即可. 【详解】 对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误; 对于D,2222213cos 44c c BAD c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠, 所以(0,)2BAD π∠∈,又cos BAD ∠≥BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.2.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边分别为,,a b c .已知():():()4:5:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( ) A .::7:5:3a b c = B .0AC AB ⋅<C .753A B C == D .若8+=b c ,则ABC ∆面积是4【答案】ABD 【分析】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,求出a ,b ,c 的值,可得A ;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,可判定C ,由余弦定理1cos 2A =-,cos 0AC AB bc A ⋅=<,可判定B ;由8+=b c ,结合A 结论,可计算b ,c , 1sin 2ABC S bc A ∆=,可判定D【详解】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,则753,,222a kb kc k === ,故 ::7:5:3a b c =,即A 选项正确;又222222259491444cos 5322222k k kb c a A bc k k +-+-===-⨯⨯,故cos 0AC AB bc A ⋅=<,B 选项正确;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,C 选项错误;若8+=b c ,则2k =,故5,3,120ob c A ===,所以1sin 2ABC S bc A ∆==,D 选项正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理的综合应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于较难题3.设函数()sin 6f x M x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0,0)M ω>>的周期是π,则下列叙述正确的有( )A .()f x 的图象过点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为MC .()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 D .5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心【答案】BCD 【分析】已知只有周期的条件,只能求出ω,其中M 未知;A 选项代值判定;B 选项由解析式可知;C 选项由()f x 的单调递减区间在32,2,22k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭上化简可得;D 选项由()f x 的对称中心为(),0,k k Z π∈化简可得. 【详解】 由题可知2T ππω==,解得2ω=,即()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭当0x =时,()0sin 20sin 662Mf M M ππ⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭,故选项A 错误; 因为()sin 26f x M x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以最大值为M ,故选项B 正确; 由解析式可知()f x 在3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈ 即2,63x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦上单调递减,当0k =时,选项C 正确; 由解析式可知()f x 的对称中心的横坐标满足26x k ππ+=,即212k x ππ=- 当1k =时,512x π=,对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查()()sin f x A x =+ωϕ型三角函数的性质,其中涉及最值、对称轴、对称中心,属于较难题.4.已知函数()()()sin 0,0,0πf x A x B A ωϕωϕ=++>><<的部分自变量、函数值如下表所示,下列结论正确的是( ).A .函数解析式为()5π3sin 226f x x ⎛⎫ ⎝=⎪⎭++ B .函数()f x 图象的一条对称轴为2π3x =- C .5π,012⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心 D .函数()f x 的图象左平移π12个单位,再向下移2个单位所得的函数为奇函数 【答案】ABD 【分析】首先根据表格,利用最值求A 和B ,再根据周期求ω,以及根据最小值点求ϕ,求得函数的解析式,再分别代入23x π=-和512x π=-,判断BC 选项,最后根据平移规律求平移后的解析式. 【详解】由表格可知,2B =, 函数的最大值是5,所以25A B A +=+=,即3A =, 当3x π=时,函数取得最小值,最小值点和相邻的零点间的距离是71234πππ-=,所以12244ππωω⨯=⇒=, 当3x π=时,322,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得:526k πϕπ=+,0ϕπ<<, 56πϕ∴=,所以函数()53sin 226f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故A 正确; B.当23x π=-时,252362πππ⎛⎫⨯-+=- ⎪⎝⎭,能使函数取得最小值,所以23x π=-是函数的一条对称轴,故B 正确; C.当512x π=-时,5520126ππ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,此时2y =,所以5,212π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数的一个对称中心,故C 不正确; D.函数向左平移12π个单位后,再向下平移2个单位后,得()53sin 2223sin 23sin 2126y x x x πππ⎡⎤⎛⎫=+++-=+=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,函数是奇函数,故D 正确.故选:ABD 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证次区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.将函数()2πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π6个单位长度后得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是( )A .π4g ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .π,06⎛⎫⎪⎝⎭是函数()g x 图象的一个对称中心 C .函数()g x 在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()g x 在ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是22⎡-⎢⎣⎦【答案】BC 【分析】首先求得函数()sin 23g x x π=-⎛⎫⎪⎝⎭,再根据选项,整体代入,判断函数的性质. 【详解】()2sin 2sin 2633g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1sin 462g ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;sin 0633g πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,,33622x πππππ⎡⎤⎡⎤-∈-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()g x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增,故C 正确;,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当232x ππ-=-时,函数取得最小值-1,当233x ππ-=时,函数取得最大值2,所以函数的值域是1,2⎡-⎢⎣⎦.故选:BC 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.6.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间;对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点; 对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭;由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.7.已知函数()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为πB .函数()f xC .函数()f x 的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称 【答案】BD 【分析】 首先要熟悉()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象和性质,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,并判断选项. 【详解】由题意,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,故函数()f x 的最小正周期为2π,故A 错误;函数()f x B 正确;函数()f x 的图象是由()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),所以不是中心对称图形,故C 错误; 由7012f π⎛⎫=⎪⎝⎭知D 正确, 故选:BD . 【点睛】思路点睛:要判断函数()f x 的性质,需先了解函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的性质,并且知道函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,函数的周期变为原来的一半,()g x 的对称轴和对称中心都是函数()f x 的对称轴.8.已知函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 的初相为6π- B .若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则(0,2]ω∈ C .若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ω可以为12D .将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到的新函数是偶函数,则ω可以为2023 【答案】AB 【分析】根据选项条件一一判断即可得结果. 【详解】A 选项:函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的初相为6π-,正确;B 选项:若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则2266k ππωππ-+≤-,2362k πωπππ-≤+,k Z ∈,所以21226k k ω-+≤≤+,k Z ∈,又因为0ω<,则02ω<≤,正确;C 选项:若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则,26k k Z πωππ-=∈,所以12,3k k Z ω=+∈故ω不可以为12,错误; D 选项:将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到()12sin 6f x x πωω⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭是偶函数,则,62k k Z ππωπ-=+∈,所以2,3k k Z πωπ=+∈故ω不是整数,则ω不可以为2023,错误; 故选:AB 【点睛】掌握三角函数图象与性质是解题的关键.二、数列多选题9.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,且112n n n S a a +=⋅-,则( )A .12d =B .11a =C .数列{}n a 中可以取出无穷多项构成等比数列D .设(1)nn n b a =-⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2n T n =【答案】AC 【分析】利用已知条件可得11212n n n S a a +++=-与已知条件两式相减,结合{}n a 是等差数列,可求d的值即可判断选项A ,令1n =即可求1a 的值,可判断选项B ,分别计算{}n a 的通项即可判断选项C ,分别讨论两种情况下21212n n b b -+=,即可求2n T 可判断选项D. 【详解】 因为112n n n S a a +=-,所以11212n n n S a a +++=-,两式相减,得()11212n n n n n a a a a da ++++=-=, 因为0d ≠,所以21d =,12d =,故选项 A 正确; 当1n =时,1111122a a a ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,易解得11a =或112a =-,故选项B 不正确;由选项A 、B 可知,当112a =-,12d =时,()1111222n na n =-+-⨯=-,{}n a 可取遍所有正整数,所以可取出无穷多项成等比数列,同理当()()1111122n a n n =+-⨯=+时也可以取出无穷多项成等比数列,故选项C 正确; 当()112n a n =+时,()221212n n b a n ==+,()212112112n n b a n n --=-=--+=-, 因为21221212n n n n b b a a --+=-+=, 所以()()()212342122n n n n T b b b b b b -=++++++=, 当12n n a =-时,2212112n n b a n n ==⨯-=-,2121213122n n n b a n ---⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以22131122n n b b n n -+=-+-=, 此时()()()22212223212n n n n n nT b b b b b b ---=++++++=, 所以2n T n ≠,故选项D 不正确. 故选:AC. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.10.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若981S =,713a =,3S ,1716S S -,k S 成等比数列,则( )A .2n S n =B .122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=C .11k =D .21n a n =- 【答案】ACD【分析】先根据题意求出等差数列的首项和公差,再根据等差数列的通项公式和求和公式求得,n n a S ,再由3S ,1716S S -,k S 成等比数列列出式子求解得出k 的值,再利用裂项相消法求和,得到122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,从而判断各项的正误. 【详解】依题意,95981S a ==,解得59a =;而713a =,故75275a a d -==-,则1541a a d =-=, 则21n a n =-,2n S n =,故D 、A 正确:因为3S ,1716S S -,k S 成等比数列,故()223171617k S S S S a =-=, 则22933k =,解得11k =,故C 正确; 而122310*********a a a a a a ++⋅⋅⋅+=,故B 错误. 故选:ACD .【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下:(1)根据题意,求得通项公式,进而求得前n 项和;(2)根据三项成等比数列的条件,列出等式,求得k 的值;(3)利用裂项相消法,对12231011111a a a a a a ++⋅⋅⋅+求和; (4)对选项逐个判断正误,得到结果.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》难题汇编含答案解析
A.2或 B. C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】
根据函数 的图象关于直线 对称,则有 ,解得 ,得到函数再求最值.
【详解】
因为函数 的图象关于直线 对称,
所以 ,
即 ,
解得 或 ,
当 时, ,此时 的最大值为 ;
当 时, ,此时 的最大值为 ;
【详解】
解:双曲线 的右焦点为 ,双曲线 的右支上一点 ,它关于原点 的对称点为 ,满足 ,且 ,可得 , , ,
,所以 ,可得 ,
,
所以双曲线的离心率为: .
故选: .
【点睛】
本题考查双曲线的简单性质的应用,三角形的解法,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.
4.已知函数 ,若方程 的解为 ( ),则 =()
【详解】
设灯塔位于 处,船开始的位置为 ,船行 后处于 ,如图所示,
可得 , ,
,
在三角形 中,利用正弦定理可得:
,
可得
故选
【点睛】
本题主要考查的是正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解决本题的关键,属于基础题.
17.函数 (ω>0)的图像过点(1,2),若f(x)相邻的两个零点x1,x2满足|x1-x2|=6,则f(x)的单调增区间为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由已知可得 ,结合x1<x2求出x1的范围,再由 求解即可.
【详解】
因为0<x ,∴ ,
又因为方程 的解为x1,x2(0<x1<x2<π),
∴ ,∴ ,
∴ ,
因为 ,∴0<x1 ,
∴ ,
高考数学易错点第8讲:三角函数与解三角形
高考数学易错点第8讲:三角函数与解三角形易错知识1.对于有关三角函数求值的问题,要注意角的范围,尤其是利用条件缩小角的范围,2.对于含有整数k 的问题,要注意对k 进行讨论,3.三角函数图象左右平移是针对自变量x 的,4.对于含有二次根式的求值问题,开方时要注意考虑正负,5.对于与三角函数有关的复合函数单调性问题,要注意内函数的单调性,6.逆用三角函数公式时,要注意其结构特征,易错分析一、忽视角的范围致错1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α等于()A .-1213B .-513C.513D.±1213【错解】选D ,因为1cos sin 22=+αα,又sin α=513,∴cos α=±1-sin 2α=±1213.【错因】【正解】2.已知sin θ+cos θ=43,θsin θ-cos θ的值为________.【错解】∵sin θ+cos θ=43,∴sin θcos θ=718,∴(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=29,∴sin θ-cos θ=±23.答案:±23【错因】【正解】开方没考虑正负号复合函数忽视内函数自变量的符号3.已知θ∈(0,π),=43,则sinθ+cosθ=________.【错解】由题知=43=1+tanθ1-tanθ⇒tanθ=17,又因为θ∈(0,π),=17,sin2θ=1θ=210,θ=7210,或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1027cos102sinθθ,所以sinθ+cosθ=425或523-答案:425或523-【错因】【正解】4.在△ABC中,若C=3B,则cb的取值范围为()A.(0,3)B.(1,3)C.(1,3)D.(3,3)【错解】选A由正弦定理可得,cb=sin Csin B=sin3Bsin B=sin(B+2B)sin B=sin B·cos2B+cos B·sin2Bsin B =cos2B+2cos2B=4cos2B-1.又0<B<180°,∴≤0cos2B≤1,又c b>0,∴0<c b<3.【错因】【正解】二、对于含有二次根式的求值问题,开方时没有注意正负5.化简:2sin8+1+2cos8+2=()A.4cos4B.-2sin4-4cos4C.4sin4D.2sin4+4cos4【错解】选D原式=21+2sin4cos4+4cos24=2sin24+cos24+2sin4cos4+2cos4=2sin4+2cos4+2cos4=2sin4+4cos4.【错因】【正解】6.若3π2<θ<5π2,则12+1212+12cosθ等于()A.sinθ4B.cosθ4C.-sinθ4D.-cosθ4【错解】选B 由二倍角公式得12+12cos θ=1+cos θ2=cos 2θ2=cos θ2,∴12+1212+12cos θ=4cos 2212cos 21212θθ⨯=+=cos θ4【错因】【正解】三、三角函数图象左右平移时忽视自变量x 的系数致错7.为了得到函数y =sinx y =sin 2x 的图象()A .向右平移π6个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向左平移π3个单位【错解】选B根据左加右减可知,为了得到函数y =sinx 可以将函数y =sin 2x 的图象向右平移π3个单位.【错因】【正解】8.要得到y =cos y =sin 12x 的图象()A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移4π3个单位D .向右平移4π3个单位【错解】选A因为y =)3(21cos π+x ,故要得到y =cos只需将函数y =sin 12x 的图象向左平移π3个单位.【错因】【正解】四、涉及到整数k 的问题,忽视对k 的讨论致错9.已知角α为第一象限角,则α2是第________象限角.【错解】∵α是第一象限角,∴2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,∴k π<α2<π4+k π,k ∈Z ,则α2是第一象限角.答案:一【错因】【正解】10.(忽视对k 的讨论)已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z),则A 的值构成的集合是________.【错解】A =sin αsin α+cos αcos α=2.答案:{2}【错因】【正解】五、含参问题忽视对参数的讨论致错11.已知角α的终边过点P (-4m,3m )(m ≠0),则2sin α+cos α=________.【错解】易知OP =(-4m )2+(3m )2=5m ,则sin α=5353=m m,cos α=5454-=-m m .故2sin α+cos α=25.答案:25【错因】【正解】六、三角函数的单调性问题中,忽视自变量x 的系数为负值致错12.函数f (x )=sin ________.【错解】要求f (x )=sin 的单调递增区间,只需令-π2+2k π≤π6-x ≤π2+2k π(k ∈Z ),可得3π-+2k π≤x ≤2π3+2k π(k ∈Z ),所以函数f (x )=sin 3[π-+2k π,2π3+2k π](k ∈Z ).答案:3[π-+2k π,2π3+2k π](k ∈Z ).【错因】【正解】七、判断三角形形状时考虑不全致错13.已知在△ABC 中,三个内角为A ,B ,C ,sin 2A =sin 2B ,则△ABC 是()A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰或直角三角形【错解】选A 因为sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B ,解得A =B ,所以△ABC 是等腰三角形.【错因】【正解】八、忽视正切函数本身的定义域14.已知函数f(x)=lg(tan x-1)+9-x2,则f(x)的定义域是____.【错解】∵函数f(x)=lg(tan x-1)+9-x2,x-1>0,-x2≥0,∴⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-∈+≥33,4xZkkxππ,∴x∈]343[π-,∴函数y=f(x)的定义域为]343[,π-.答案:]343[,π-【错因】【正解】易错题通关1π+π4≤α≤kπ+π2,k∈(阴影部分)是()2.在△ABC中,若sin2A=sin2C,则△ABC的形状是()A.等边三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等腰三角形或直角三角形3.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,若A(-1,y)是角θ终边上的一点,且sinθ=-31010,则y=()A.3B.-3C.1D.-14.已知θ是第三象限角,且cos(π+θ)=13,则tanθ=()A.24B.2C.22 D.105.已知α终边与单位圆的交点α是第二象限角,则1-sin2α+2+2cos2α的值等于()A.15B.-15C.3D.-36.设α角属于第二象限,且|cosα2|=-cosα2,则α2角属于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限7.已知sin α,cos α是方程x 2-2kx +k 2+k =0的两根,则k 的值为()A.1±32 B.1-32C .1±3D .1+38.若θ∈(0,π),tan θ+1tan θ=6,则sin θ+cos θ=()A .233B .-233C .±233D .239.在△ABC 中,cos A =513,sin B =35,则cos C 的值为()A.1665B .-5665C .-1665D.1665或-566510.已知cos α=255,sin β=1010,且α∈0,π2,β∈0,π2,则α+β的值是()A.3π4B.π4C.7π4D.5π411.已知φ∈R,则“φ=0”是“y =sin(x +φ)为奇函数”的()A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a cos A =b cos B ,且c 2=a 2+b 2-ab ,则△ABC 的形状为()A .等腰三角形或直角三角形B .等腰直角三角形C .直角三角形D .等边三角形13.把函数f (x )=2cos 2x -π4的图象向左平移m (m >0)个单位,得到函数g (x )=2sin 2x -π3的图象,则m 的最小值是()A.724π B.1724π C.524π D.1924π14.已知ω>0,函数f (x )=sin ωx +π4在区间π2,π上单调递减,则实数ω的取值范围是()A.12,54B.12,34C .0,12D .(0,2]15.已知函数y =sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的图象的一部分如图所示,则ω,φ的值分别为()A .1,π3B .1,-π3C .2,-π3D .2,π316.已知函数f (x )=sinωx +π6(ω>0),对任意x ∈R ,都有f (x )≤f π3,并且f (x )在区间-π6,π3上不单调,则ω的最小值是()A .1B .3C .5D .717.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =23,c =3,A +3C =π,则下列结论正确的是()A .cos C =33B .sin B =23C .a =3D .S △ABC =218.(多选题)如图是函数y =sin(ωx +φ)的部分图象,则sin(ωx +φ)=()A .B .2C .xD .219.若0<α<π2,-π<β<-π2,=13,=-33,则()A .-539B.539C .-33D.3320.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________.21.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π<φ<0)的相邻两个零点间的距离为π2,且-2,则φ=________.22.化简sin (n π+α)cos (n π-α)cos[(n +1)π-α](n ∈Z)的结果为________.23.在锐角△ABC 中,BC =2,sin B +sin C =2sin A ,则中线AD 长的取值范围是________.24.若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈π4,π,β∈π,3π2,则α+β的值是________.25.设f (x )=m x m -1(m ≠0).(1)若m =2,求函数f (x )的零点;(2)当x ∈0,π2时,-3≤f (x )≤4恒成立,求实数m 的取值范围.参考答案一、忽视角的范围致错1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α等于()A .-1213B .-513C.513D.±1213【错解】选D ,因为1cos sin 22=+αα,又sin α=513,∴cos α=±1-sin 2α=±1213.【错因】没有注意条件α是第二象限角,【正解】选A∵α是第二象限角,则cos α>0,∴cos α=-1-sin 2α=-1213.2.已知sin θ+cos θ=43,θsin θ-cos θ的值为________.【错解】∵sin θ+cos θ=43,∴sin θcos θ=718,∴(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=29,∴sin θ-cos θ=±23.答案:±23【错因】没有注意由条件θsin θ<cos θ,【正解】∵sin θ+cos θ=43,∴sin θcos θ=718,∴(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=29,又θsin θ<cos θ,∴sin θ-cos θ=-23.答案:-233.已知θ∈(0,π),=43,则sin θ+cos θ=________.【错解】由题知=43=1+tan θ1-tan θ⇒tan θ=17,又因为θ∈(0,π),=17,sin 2θ=1θ=210,θ=7210,或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1027cos 102sin θθ,所以sin θ+cos θ=425或523-答案:425或523-【错因】没有注意由tan θ=17>0可以缩小角的范围,即可推出θ【正解】由题知=43=1+tan θ1-tan θ⇒tan θ=17,又因为θ∈(0,π),且tan θ>0,所以θ∈=17,sin 2θ=1θ=210,θ=7210,所以sin θ+cos θ=8210=425.答案:4254.在△ABC 中,若C =3B ,则cb的取值范围为()A .(0,3)B .(1,3)C .(1,3)D .(3,3)【错解】选A由正弦定理可得,c b =sin C sin B =sin 3B sin B =sin (B +2B )sin B =sin B ·cos 2B +cos B ·sin 2Bsin B=cos 2B +2cos 2B =4cos 2B -1.又0<B <180°,∴≤0cos 2B ≤1,又c b >0,∴0<cb<3.【错因】忽略了A +B +C =180°及条件C =3B ,【正解】选B由正弦定理可得,c b =sin C sin B =sin 3B sin B =sin (B +2B )sin B =sin B ·cos 2B +cos B ·sin 2Bsin B=cos 2B +2cos 2B =4cos 2B -1.又A +B +C =180°,C =3B ,∴0°<B <45°,∴22cos B <1,∴1<4cos 2B -1<3,即1<cb<3.二、对于含有二次根式的求值问题,开方时没有注意正负5.化简:2sin 8+1+2cos 8+2=()A .4cos 4B .-2sin 4-4cos 4C .4sin 4D .2sin 4+4cos 4【错解】选D原式=21+2sin 4cos 4+4cos 24=2sin 24+cos 24+2sin 4cos 4+2cos 4=2sin 4+2cos 4+2cos 4=2sin 4+4cos 4.【错因】开方时没有考虑2cos 4、sin 4+cos 4的正负,【正解】选B原式=21+2sin 4cos 4+4cos 24=2sin 24+cos 24+2sin 4cos 4+2|cos 4|=2|sin 4+cos 4|+2|cos 4|,∵π<4<3π2,∴sin 4+cos 4<0,cos 4<0,∴原式=-2(sin 4+cos 4)-2cos 4=-2sin 4-4cos 4.6.若3π2<θ<5π2,则12+1212+12cos θ等于()A .sinθ4B .cosθ4C .-sinθ4D .-cosθ4【错解】选B 由二倍角公式得12+12cos θ=1+cos θ2=cos 2θ2=cos θ2,∴12+1212+12cos θ=4cos 2212cos 21212θθ⨯=+=cos θ4【错因】没有用3π2<θ<5π2去求θ2、θ2的范围,【正解】选A∵3π2<θ<5π2,∴3π4<θ2<5π4,3π8<θ4<5π8,∴cos θ>0,cos θ2<0,sin θ4>0,∴12+12cos θ=1+cos θ2=cos 2θ2=-cos θ2,∴12+1212+12cos θ=1-cosθ22=sin 2θ4=sin θ4.三、三角函数图象左右平移时忽视自变量x 的系数致错7.为了得到函数y =sinx y =sin 2x 的图象()A .向右平移π6个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向左平移π3个单位【错解】选B根据左加右减可知,为了得到函数y =sinx 可以将函数y =sin 2x 的图象向右平移π3个单位.x,【正解】选A ∵函数y =x sin 2∴为了得到函数y =sinx 可以将函数y =sin 2x 的图象向右平移π6个单位.8.要得到y =cos y =sin 12x 的图象()A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移4π3个单位D .向右平移4π3个单位【错解】选A因为y =)3(21cos π+x ,故要得到y =cos只需将函数y =sin 12x 的图象向左平移π3个单位.【错因】函数图象平移变换时,没注意函数的名称是不一致的,不能直接进行平移,【正解】选Cy =+π6+y =cos图象,只需将函数y =sin 12x 的图象向左平移4π3个单位.四、涉及到整数k 的问题,忽视对k 的讨论致错9.已知角α为第一象限角,则α2是第________象限角.【错解】∵α是第一象限角,∴2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,∴k π<α2<π4+k π,k ∈Z ,则α2是第一象限角.答案:一【错因】没有对k 分情况讨论,【正解】∵α是第一象限角,∴2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,∴k π<α2<π4+k π,k ∈Z ,当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.综上,α2是第一或第三象限角.答案:一或三10.(忽视对k 的讨论)已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z),则A 的值构成的集合是________.【错解】A =sin αsin α+cos αcos α=2.答案:{2}【错因】没有对k 分情况讨论,【正解】当k 为奇数时:A =-sin αsin α-cos αcos α=-2.当k 为偶数时:A =sin αsin α+cos αcos α=2.答案:{-2,2}五、含参问题忽视对参数的讨论致错11.已知角α的终边过点P (-4m,3m )(m ≠0),则2sin α+cos α=________.【错解】易知OP =(-4m )2+(3m )2=5m ,则sin α=5353=m m,cos α=5454-=-m m .故2sin α+cos α=25.答案:25【错因】没有对参数m 分情况讨论,【正解】易知OP =(-4m )2+(3m )2=5|m |,则sin α=3m5|m |,cos α=-4m 5|m |.当m >0时,sin α=35,cos α=-45,2sin α+cos α=25;当m <0时,sin α=-35,cos α=45,∴2sin α+cos α=-25.故2sin α+cos α=±25.答案:±25六、三角函数的单调性问题中,忽视自变量x 的系数为负值致错12.函数f (x )=sin________.【错解】要求f (x )=sin的单调递增区间,只需令-π2+2k π≤π6-x ≤π2+2k π(k ∈Z ),可得3π-+2k π≤x ≤2π3+2k π(k ∈Z ),所以函数f (x )=sin3[π-+2k π,2π3+2k π](k ∈Z ).答案:3[π-+2k π,2π3+2k π](k ∈Z ).【错因】没有注意自变量x 的系数是负数,【正解】因为f (x )=f (x )=sin只需要求y =sin的单调递减区间.令π2+2k π≤x -π6≤3π2+2k π(k ∈Z ),可得2π3+2k π≤x ≤5π3+2k π(k ∈Z ),所以y =sin2π3+2k π,5π3+2k π(k ∈Z ),此即为函数f (x)=sin答案:2π3+2k π,5π3+2k π(k ∈Z )七、判断三角形形状时考虑不全致错13.已知在△ABC 中,三个内角为A ,B ,C ,sin 2A =sin 2B ,则△ABC 是()A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰或直角三角形【错解】选A因为sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B ,解得A =B ,所以△ABC 是等腰三角形.【错因】sin 2A =sin 2B 时,有两种可能:2A =2B 或2A =π-2B ,【正解】选D因为sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B ,解得A =B 或A +B =π2,所以△ABC 是等腰或直角三角形.八、忽视正切函数本身的定义域14.已知函数f (x )=lg (tan x -1)+9-x 2,则f (x )的定义域是____.【错解】∵函数f (x )=lg (tan x -1)+9-x 2,x -1>0,-x 2≥0,∴⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-∈+≥33,4x Z k k x ππ,∴x ∈]343[π-,∴函数y =f (x )的定义域为]343[,π-.答案:]343[,π-【错因】没有考虑x y tan =的定义域,【正解】∵函数f (x )=lg (tan x -1)+9-x 2,x -1>0,-x 2≥0,π+π4<x <k π+π2(k ∈Z ),3≤x ≤3,∴x -3π4,-∴函数y =f (x )-3π4,--3π4,-易错题通关1π+π4≤α≤k π+π2,k ∈(阴影部分)是()【答案】C【解析】当k =2n (n ∈Z)时,2n π+π4≤α≤2n π+π2(n ∈Z),此时α的终边和π4≤α≤π2的终边一样;当k =2n +1(n ∈Z)时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2(n ∈Z),此时α的终边和π+π4≤α≤π+π2的终边一样,结合选项知选C.2.在△ABC 中,若sin 2A =sin 2C ,则△ABC 的形状是()A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形【答案】D【解析】因为sin 2A =sin 2C ⇒sin 2A =sin(π-2C ),所以A =C 或A +C =π2.当A =C 时,三角形为等腰三角形;当A +C =π2时,三角形为直角三角形.3.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,若A (-1,y )是角θ终边上的一点,且sin θ=-31010,则y =()A .3B .-3C .1D .-1【答案】B【解析】因为sin θ=-31010<0,A (-1,y )是角θ终边上一点,所以y <0,由三角函数的定义,得y y 2+1=-31010.解得y =-3.4.已知θ是第三象限角,且cos(π+θ)=13,则tan θ=()A.24B .2C .22 D.10【答案】C【解析】cos(π+θ)=-cos θ=13,所以cos θ=-13,又θ是第三象限角,所以sin θ=-1-cos 2θ=-=-223,所以tan θ=sin θcos θ=-223-13=22.5.已知α终边与单位圆的交点α是第二象限角,则1-sin 2α+2+2cos 2α的值等于()A.15B .-15C .3D .-3【答案】C【解析】因为α终边与单位圆的交点α是第二象限角,所以sin α=35,cos α=-45,则1-sin 2α+2+2cos 2α=1-2sin α·cos α+2(1+cos 2α)=(sin α-cos α)2|sin α-cos α|+2|cos α|=75+85=3.6.设α角属于第二象限,且|cos α2|=-cos α2,则α2角属于()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】C【解析】∵α是第二象限角,∴90°+k ·360<α<180°+k ·360°,k ∈Z ,∴45°+k ·180°<α2<90°+k ·180°,k ∈Z.当k =2n ,n ∈Z 时,α2在第一象限;当k =2n +1,n ∈Z 时,α2在第三象限,∴α2在第一象限或在第三象限,∵|cos α2|=-cos α2,∴cos α2<0,∴α2角在第三象限.7.已知sin α,cos α是方程x 2-2kx +k 2+k =0的两根,则k 的值为()A.1±32 B.1-32C .1±3D .1+3【答案】B【解析】α+cos α=2k ,αcos α=k 2+k ,∵sin 2α+cos 2α=(sin α+cos α)2-2sin αcos α=4k 2-2(k 2+k )=1,即2k 2-2k -1=0,解得k =2±234=1±32.∵sin α+cos α=2sin ∴sin α+cos α∈[-2,2],即2k ∈[-2,2],∴k ∈-22,22,∴k =1-32.9.若θ∈(0,π),tan θ+1tan θ=6,则sin θ+cos θ=()A .233B .-233C .±233D .23【答案】A【解析】因为tan θ+1tan θ=sin θcos θ+cos θsin θ=sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=6,所以sin θcos θ=16,又θ∈(0,π),则sin θ>0,cos θ>0,所以sin θ+cos θ>0.所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=43,所以sin θ+cos θ=233.9.在△ABC 中,cos A =513,sin B =35,则cos C 的值为()A.1665B .-5665C .-1665D.1665或-5665【答案】A【解析】在△ABC 中,由cos A =513,sin B =35,可得sin A =1-cos 2A =1213,因为sin B <sin A 且A 为锐角,则b <a ,所以A >B ,所以B 为锐角,所以cos B =1-sin 2B =45,则cos C =cos [π-(A +B )]=-cos(A +B )=-cos A cos B +sin A sin B =-513×45+1213×35=1665.10.已知cos α=255,sin β=1010,且αβα+β的值是()A.3π4B.π4C.7π4D.5π4【答案】B【解析】因为αβ所以sin α=1-cos 2α=55,cos β=1-sin 2β=31010,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=255×31010-55×1010=22.又0<α+β<π,故α+β=π4.11.已知φ∈R,则“φ=0”是“y =sin(x +φ)为奇函数”的()A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】当φ=0时,y =sin(x +φ)为奇函数;当y =sin(x +φ)是奇函数时,φ=k π,k ∈Z ,所以“φ=0”是“y =sin(x +φ)为奇函数”的充分不必要条件,故选A.13.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a cos A =b cos B ,且c 2=a 2+b 2-ab ,则△ABC 的形状为()A .等腰三角形或直角三角形B .等腰直角三角形C .直角三角形D .等边三角形【答案】D【解析】因为a cos A =b cos B ,所以sin A cos A =sin B cos B ,即sin 2A =sin 2B ,又A ,B ∈(0,π),故可得A =B 或A +B =π2.由c 2=a 2+b 2-ab ,得cos C =12,又C ∈(0,π),故可得C =π3.综上所述,A =B =C =π3.故三角形ABC 是等边三角形.13.把函数f (x )=2cos x m (m >0)个单位,得到函数g (x )=2sin x 图象,则m 的最小值是()A.724π B.1724π C.524π D.1924π【答案】B【解析】选B把函数f (x )=2cosx m (m >0)个单位,得到f (x )=2cos2(x +m )-π4=2cos x +2mg (x )=x 2cos π2-x 2x 由2m -π4=-5π6+2k π,k ∈Z ,得m =-7π24+k π,k ∈Z ,∵m >0,∴当k =1时,m 最小,此时m =π-7π24=17π24.14.已知ω>0,函数f (x )=sin 在区间π2,π上单调递减,则实数ω的取值范围是()A.12,54B.12,34C ,12D .(0,2]【答案】A【解析】由π2≤x ≤π,得π2ω+π4≤ωx +π4≤πω+π4,由题意π2ω+π4,πω+π4⊆2k π+π2,2k π+3π2(k ∈Z ).当k =0+π4≥π2,+π4≤3π2,得12≤ω≤54.15.已知函数y =sin(ωx +φ>0,|φ|则ω,φ的值分别为()A .1,π3B .1,-π3C .2,-π3D .2,π3【答案】D【解析】由图象知,T 4=7π12-π3=π4,即T =π,所以2πω=π,即ω=2.2×π3+φ=k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,故φ=π3,故选D.16.已知函数f(x )=(ω>0),对任意x ∈R ,都有f (x )≤并且f (x )在区间-π6,π3上不单调,则ω的最小值是()A .1B .3C .5D .7【答案】D【解析】由题意,f f (x )的最大值,∴ωπ3+π6=2k π+π2,k ∈Z ,即ω=6k +1,k ∈Z .∵ω>0,∴k ∈N .当k =0时,ω=1,f(x )=sin 在-π6,π3上单调递增,不符合题意;当k =1时,ω=7,f(x )=sinx ω的最小值是7.17.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =23,c =3,A +3C =π,则下列结论正确的是()A .cos C =33B .sin B =23C .a =3D .S△ABC =2【答案】AD【解析】选AD 由A +3C =π,得B =2C .根据正弦定理b sin B =c sin C,得23sin C =3×2sin C cos C ,又sin C >0,故cos C =33,sin C =63,故A 正确;sin B =sin 2C =2sin C cos C =223,故B 错误;由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,将b =23,c =3代入得a 2-4a +3=0,解得a =3或a =1.若a =3,则A =C =π4,且B =π2,与sin B =223矛盾,所以a =1,故C 错误;S △ABC =12ab sin C =12×1×23×63=2,故D 正确.故选A 、D.18.(多选题)如图是函数y =sin(ωx +φ)的部分图象,则sin(ωx +φ)=()A .B .2C .xD .2【答案】BC【解析】由题图可知,函数的最小正周期T =π,∴2π|ω|=π,ω=±2.当ω=2时,y =sin(2x +φ)×π6+0,∴2×π6+φ=2k π+π,k ∈Z ,即=2k π+2π3,k ∈Z ,∴y =x 故A 错误;由x sin π2sin 2B 正确;由x x +π2+cos x C 正确;由x x cos πx cos 2D 错误.综上可知,正确的选项为B 、C.20.若0<α<π2,-π<β<-π2,=13,=-33,则()A .-539B.539C .-33D.33【答案】D【解析】∵0<α<π2,-π<β<-π2,则π4<π4+α<3π4,π2<π4-β2<3π4,∴=223,=63,因此,=13×+223×63=33.20.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________.【答案】(-2,3]【解析】∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上.∴a -9≤0,+2>0,∴-2<a ≤3.21.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π<φ<0)的相邻两个零点间的距离为π2,且-2,则φ=________.【答案】-π4【解析】由题意T =2×π2=π,ω>0,所以ω=2πT=2,-π4+2,-π4+φ=2k π-π2,k ∈Z ,又-π<φ<0,所以φ=-π4.22.化简sin (n π+α)cos (n π-α)cos[(n +1)π-α](n ∈Z)的结果为________.【答案】(-1)n +1sin α(n ∈Z)【解析】①当n =2k (k ∈Z)时,原式=sin (2k π+α)cos (2k π-α)cos[(2k +1)π-α]=sin αcos α-cos α=-sin α.②当n =2k +1(k ∈Z)时,原式=sin[(2k +1)π+α]cos[(2k +1)π-α]cos[(2k +2)π-α]=(-sin α)(-cos α)cos α=sin α.综上,化简的结果为(-1)n +1sin α(n ∈Z).23.在锐角△ABC 中,BC =2,sin B +sin C =2sin A ,则中线AD 长的取值范围是________.【答案】3【解析】设AB =c ,AC =b ,BC =a =2,对sin B +sin C =2sin A 运用正弦定理,得b +c =2a =4,解得c =4-b ,结合该三角形为锐角三角形,得到不等式组2+c 2=b 2+(4-b )2>4,2+4=(4-b )2+4>b 2,2+4>c 2=(4-b )2,解得32<b <52,故bc =b (4-b )=-b 2+4b ,结合二次函数的性质,得到154<bc ≤4.运用向量得到AD ―→=12(AB ―→+AC ―→),所以|AD ―→|=12AB 2―→+AC 2―→+2|AB ―→|·|AC ―→|·cos ∠BAC=12b 2+c 2+2bc ·b 2+c 2-42bc=122b 2+2c 2-4=1228-4bc ,结合bc 的范围,得|AD ―→|的范围为324.若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈π4,π,β∈π,3π2,则α+β的值是________.【答案】7π4【解析】∵α∈π4,π,β∈π,3π2,∴2α∈π2,2π,又0<sin 2α=55<12,∴2ααβ-α∴cos 2α=-1-sin 22α=-255.又sin(β-α)=1010,∴β-α∴cos(β-α)=-1-sin 2(β-α)=-31010,∴cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α)=-255×-55×1010=22.又αβ∈π,3π2,∴α+βα+β=7π4.25.设f (x )=m x m -1(m ≠0).(1)若m =2,求函数f (x )的零点;(2)当x ∈0,π2时,-3≤f (x )≤4恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)由m =2⇒f (x )=x 1,令f (x )=0,则x =-12,即2x -π3=2k π+2π3或2x -π3=2k π+4π3(k ∈Z ),解得x =k π+π2或x =k π+5π6(k ∈Z ),21∴f (x )的零点是x =k π+π2或x =k π+5π6(k ∈Z ).(2)由0≤x ≤π2可得-π3≤2x -π3≤2π3,所以-12≤x1.①当m >0时,易得m 2-1≤f (x )≤2m -1,由-3≤f (x )≤4x )min ≥-3,x )max ≤4,1≥-3,-1≤4,,解得0<m ≤52;②当m <0时,可得2m -1≤f (x )≤m 2-1,由-3≤f (x )≤4x )min ≥-3,x )max ≤4,-1≥-3,1≤4,,解得-1≤m <0.综上可得,m的取值范围是[-1,0),52.。
易错点05 三角函数与解三角形(含答案解析)
易错点05 三角函数与解三角形 —备战2021年高考数学一轮复习易错题【典例分析】1. 下图是函数y = sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)= ( )A. πsin(3x +) B. πsin(2)3x -C. πcos(26x +)D. 5πcos(2)6x - 【答案】BC 【解析】【分析】首先利用周期确定ω的值,然后确定ϕ的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果. 【详解】由函数图像可知:22362T πππ=-=,则222T ππωπ===,所以不选A, 当2536212x πππ+==时,1y =-∴()5322122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得:()223k k ϕππ=+∈Z ,即函数的解析式为:2sin 22sin 2cos 2sin 236263y x k x x x ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而5cos 2cos(2)66x x ππ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭故选:BC.【点睛】已知f (x )=Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法: (1)由ω=2Tπ即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.2. 某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan∠ODC =35,//BH DG ,EF =12 cm ,DE=2 cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7 cm ,圆孔半径为1 cm ,则图中阴影部分的面积为________cm 2.【答案】542π+【解析】【分析】利用3tan 5ODC ∠=求出圆弧AB 所在圆的半径,结合扇形的面积公式求出扇形AOB 的面积,求出直角OAH △的面积,阴影部分的面积可通过两者的面积之和减去半个单位圆的面积求得.【详解】设==OB OA r ,由题意7AM AN ==,12EF =,所以5NF =,因为5AP =,所以45AGP ︒∠=, 因为//BH DG ,所以45AHO ︒∠=,因为AG 与圆弧AB 相切于A 点,所以OA AG ⊥, 即OAH △为等腰直角三角形;在直角OQD △中,52OQ r =-,72DQ =-,因为3tan 5OQ ODC DQ ∠==,所以212522r r -=-,解得r =等腰直角OAH △的面积为1142S =⨯=;扇形AOB 的面积(2213324S ππ=⨯⨯=, 所以阴影部分的面积为1215422S S ππ+-=+. 故答案为:542π+. 【点睛】本题主要考查三角函数在实际中应用,把阴影部分合理分割是求解的关键,以劳动实习为背景,体现了五育并举的育人方针.3. 在①ac ②sin 3c A =,③=c 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c 的值;若问题中的三角形不存在,说明理由. 问题:是否存在ABC ,它的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且sin 3sin AB ,6C π=,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】详见解析 【解析】【分析】解法一:由题意结合所给的条件,利用正弦定理角化边,得到a ,b 的比例关系,根据比例关系,设出长度长度,由余弦定理得到c 的长度,根据选择的条件进行分析判断和求解.解法二:利用诱导公式和两角和的三角函数公式求得tanA 的值,得到角,,A B C 的值,然后根据选择的条件进行分析判断和求解. 【详解】解法一:由sin 3sin AB 可得:ab=不妨设(),0a b m m ==>,则:2222222cos 32c a b ab C m m m m =+-=+-⨯=,即c m =. 选择条件①的解析:据此可得:2ac m =⨯==,1m ∴=,此时1c m ==. 选择条件②的解析:据此可得:222222231cos 222b c a m m m A bc m +-+-===-,则:sin 2A ==,此时:sin 32c A m =⨯=,则:c m ==选择条件③的解析: 可得1c mb m==,c b =,与条件=c 矛盾,则问题中的三角形不存在.解法二:∵(),,6sinA C B A C ππ===-+,∴()6sinA A C A π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()1?2sinA A C =+= ,∴sinA =,∴tanA =23A π=,∴6B C π==,若选①,ac =,∵a ==2=若选②,3csinA =,3=,c =;若选③,与条件=c 矛盾.【点睛】在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.【易错警示】易错点1 角的概念不清4. 若α、β为第三象限角,且αβ>,则( ) A. cos cos αβ> B. cos cos αβ< C. cos cos αβ= D. 以上都不对【答案】D 【解析】【分析】理解第三象限角和3(,)2ππ角的区别,余弦函数在第三象限不具有单调性,故A ,B ,C 均错误,答案为D.【详解】因为余弦函数在第三象限不具有单调性, 所以cos ,cos αβ大小关系不确定, 当5,,3,34634ππππαπβπππ=+=+++时,三种结果都有可能,故A ,B ,C 均错误. 故选:D.【点睛】本题考查了对象限角的理解,余弦函数的单调性,属于基础题.易错点2 忽视对角终边位置的讨论致误5. 若α的终边所在直线经过点33(cos ,sin )44P ππ,则sin α=__________.【答案】2±【解析】【分析】根据三角函数的定义求解即可.【详解】直线经过二、四象限,又点P 在单位圆上,若α的终边在第二象限,则3sin sin42πα==,若α的终边在第四象限,则sin α=,综上可知sin α=.故答案为:2±【点睛】本题考查的是三角函数的定义,较简单.易错点3 忽视函数的定义域对角范围的制约致错6. 求函数22tan 1tan xy x=-的最小正周期. 【答案】π. 【解析】【分析】由二倍角公式,对函数化简,求出函数的定义域{|,()}24ππππ≠+≠+∈x x k x k k Z ,结合函数tan 2y x =的图象和定义域可得出结果.【详解】由于函数22tan 1tan x y x=-的定义域为{|,()}24ππππ≠+≠+∈x x k x k k Z , 22tan tan 21tan xy x x==-,结合函数tan 2y x =的图象和定义域,可以看出,所求函数周期应为π.【点睛】本题考查了二倍角公式、正切型函数的图象、定义域和周期等基本知识,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于中档题目.易错点4 对“诱导公式中的奇变偶不变,符号看象限理解不对”致误7. 若,则= A.B.C.D.【答案】A 【解析】 【详解】试题分析:2221cos 2cos 2cos 22sin 12133369ππππαπααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=--+=--=--=⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦79=-,故选A .考点:1、二倍角的余弦公式;2、诱导公式的应用.易错点5 忽略隐含条件8. 若sin cos 10x x +->,求x 的取值范围. 【答案】(2,2),2k k k Z πππ+∈.【解析】【分析】先用辅助角公式化简为sin()4x π+>,再用整体代入法,解正弦型不等式,求得答案.【详解】sin cos 1x x +>)14x π+>,由sin()42x π+>, 得322()444k x k k Z πππππ+<+<+∈,∴22()2k x k k Z πππ<<+∈, 故x 的取值范围(2,2),2k k k Z πππ+∈【点睛】本题考查了辅助角公式,整体代入法,解正弦型不等式,属于基础题.易错点6 因“忽视三角函数中内层函数的单调性”致错9. 2sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调增区间为A. 5[,]1212k k ππππ-+()k Z ∈ B. ()k Z ∈ C. ()k Z ∈D. 2[,]63k k ππππ++()k Z ∈ 【答案】B 【解析】【详解】试题分析:因为2sin 22sin 233y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以只要求2sin 23y x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的减区间,由3222232k x k πππππ+≤-≤+,解得5111212k x k ππππ+≤≤+()k Z ∈,故选择B . 考点:三角函数的性质.易错点7 图象变换知识混乱10. 要得到函数sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,只需将函数1sin2y x =的图象( ) A. 先将每个值扩大到原来的4倍,y 值不变,再向右平移3π个单位. B. 先将每个值缩小到原来的14倍,y 值不变,再向左平移3π个单位.C. 先把每个值扩大到原来的4倍,y 值不变,再向左平移个6π单位. D. 先把每个值缩小到原来的14倍,y 值不变,再向右平移6π个单位.【答案】D 【解析】【分析】根据三角函数的图像变换可直接选出答案. 【详解】将1sin2y x =的图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的14倍得到函数sin 2y x =的图象,再将函数sin 2y x =的图象纵坐标不变,横坐标向右平移6π单位.即得函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故选:D【点睛】本题考查的是三角函数的图像变换,较简单.易错点8 已知条件弱用11. 在不等边ABC 中,a 为最大边,如果222a b c <+,求A 的取值范围. 【答案】6090A ︒︒<<. 【解析】【分析】不等边ABC 中,a 是最大的边,则角A 大于60︒,若222a b c <+,则可得cos 0A >,故角A 为锐角,从而得出结论.【详解】不等边ABC 中,a 是最大的边,则60A >.若222a b c <+,则有2222cos 0bc A b c a =+->,即cos 0A >,故角A 为锐角. ∴090A ︒︒<<.综上,A 的取值范围是6090A ︒︒<<.【点睛】本题主要考查余弦定理的应用,三角形的内角和定理,属于中档题.易错点9 三角变换不熟练12. 在△ABC 中,若22tan tan a Ab B =,试判断△ABC 的形状.【答案】△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 【解析】【分析】利用正弦定理和切化弦技巧化简,得到sin 2sin 2A B =,解得A B =或2A B π=-,从而判断△ABC 的形状.【详解】由正弦定理,得22sin tan sin tan A AB B =,即22sin sin cos ,sin 0,sin 0sin cos sin A A B A B B A B=⋅>>sin cos sin cos A A B B ∴=,sin 2sin 2A B =.∴222A k B π=+,或222()A k B k Z ππ=+-∈. ∵0,0,0A B k ππ<<<<∴=,则A B =或2A B π=-.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.【点睛】本题考查了正弦定理,切化弦技巧,解三角方程,属于中档题.易错点10 解三角形时漏解13. 在△ABC中,已知a b ==,B =45°, 求A 、C 及c 【答案】答案见解析 【解析】【分析】由题意首先求得∠A 的大小,然后分类讨论求解∠C 和边c 的值即可.【详解】由正弦定理得sin sin a BA b===又a >b ,A >B ,则A =60°或120°.当A =60°时,C =75°,sin sin a Cc A===; 当A =120°时,C =15°,sin sin 42a Cc A===. 【点睛】本题主要考查正弦定理及其应用,分类讨论的数学思想,属于基础题.易错点11 不会应用正弦定理的变形公式14. 在△ABC 中,A =60°,b =1,ABCS =sin sin sin a b cA B C++++的值.. 【解析】【分析】先根据三角形面积公式得c ,再根据余弦定理得a,最后根据正弦定理得结果.【详解】∵A =60°,b =1,ABCS=又1sin 2ABCSbc A =,1sin 602c ︒=,解得c =4.由余弦定理,得a ==又由正弦定理,得2sin a R A ===2sin sin sin a b c R A B C ++∴==++. 【点睛】本题考查三角形面积公式、余弦定理、正弦定理,考查综合分析求解能力,属中档题.【变式练习】15. 已知α为第三象限角,则2α是___,2α是___. 【答案】 (1). 第二象限角或第四象限角 (2). 第一、二象限角或终边在y 轴的非负半轴的角 【解析】【分析】由322,2k k k Z ππαππ+<<+∈求出2α和2α的范围即可.【详解】α是第三象限角,即322,2k k k Z ππαππ+<<+∈ 3,224k k k Z παπππ∴+<<+∈,42243,k k k Z ππαππ+<<+∈当k 为偶数时,2α为第二象限角;当k 为奇数时,2α为第四象限角; 而2α的终边落在第一、二象限或y 轴的非负半轴上.故答案为:第二象限角或第四象限角;第一、二象限角或终边在y 轴的非负半轴的角【点睛】本题考查的是三角函数的基本概念,较简单. 16. 函数sin cos tan |sin |cos |tan |∣=++x x xy x x x 的值域是( ) A. {-1,1} B. {1,3}C. {1,-3}D. {-1,3}【答案】D 【解析】【分析】由条件知终边不能落在坐标轴上,故要分四种情况讨论:当终边分别落在第一、二、三、四象限时,可化简得出结果.【详解】由条件知终边不能落在坐标轴上,故要分四种情况讨论:当的终边分别落在第一象限时,sin cos tan 3sin cos tan =++=x x xy x x x 当的终边分别落在第二象限时,sin cos tan 1sin cos tan -=++=--x x xy x x x 当的终边分别落在第三象限时,sin cos tan 1sin cos tan -=++=--x x xy x x x 当的终边分别落在第四象限时,sin cos tan 1sin cos tan =++=---x x xy x x x 所以值域为{1,3}- 故选:D.【点睛】本题考查了三角函数的符号问题,考查了理解辨析能力和分类讨论思想,属于一般题目.17. 记0cos(80)k -=,那么0tan100=A.B.C.D.【答案】B 【解析】【详解】()cos 80k -=,cos80k ∴=,从而22sin801cos 801k =-=-,sin 801tan 80cos80∴==, 那么21tan100tan(18080)tan 80k k -=-=-=-故选B .视频18. 已知()0,απ∈,7sin cos 13αα+=,求tan α的值. 【答案】125-.【分析】先由7sin cos 13αα+=,平方得1202sin cos 0169αα=-<,结合()0,απ∈,得sin 0,cos 0αα><,再计算sin cos αα-,联立方程组解得sin ,cos αα,求得tan α. 【详解】由7sin cos 13αα+=(1),有1202sin cos 0169αα=-<,又由于()0,απ∈,故有sin 0,cos 0αα><,从而sin cos 0αα->,即17sin cos 13αα-==(2), 联立(1)、(2)可得125sin ,cos 1313αα==-,可得12tan 5α=-.【点睛】本题考查了sin cos ,sin cos αααα±之间的关系,特别注意要根据角α的范围,确定sin ,cos αα的符号,属于中档题.19. 若0x π≤≤,则函数sin cos 32y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的单调递增区间为_________.【答案】【解析】【详解】试题分析:,所以由,可得函数的的单调增区间,又因为,所以.考点:三角函数的性质.20. 要得到函数sin 2y x =的图象,只需要将函数cos 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象A. 向右平移6π个单位长度 B. 向左平移6π个单位长度 C. 向右平移12π个单位长度 D. 向左平移12π个单位长度【解析】【详解】试题分析:函数,将函数的图象向右平移π12个单位长度得到 ,故答案为C .考点:函数图象的平移.21. 在ABC ∆中,30B ∠=︒,AB =2AC =,求ABC ∆的面积.【答案】【解析】【分析】用正弦定理求出C ∠,然后得出A ∠,最后由面积公式得三角形面积,注意有两解.【详解】解:由正弦定理,得sin sin 2AB B C AC ⋅==. ∵sin AB B AC AB ⋅<<,故该三角形有两种:60C ∠=°或120C ∠=︒.当60C ∠=°时,90A ∠=︒,1sin 2ABC S AB AC A ∆=⋅⋅=当120C ∠=︒时,30A ∠=︒,1sin 2ABC S AB AC A ∆=⋅⋅=∴ABC ∆的面积为【点睛】本题考查正弦定理,考查三角形面积公式.在用正弦定理解三角形时要注意可能有两解,需要分类讨论.22. 在ABC ∆中,若sin :sin :sin 7:8:13A B C =,则C =__________. 【答案】23π 【解析】【详解】∵由正弦定理可得sin :sin :sin 7:8:13A B C =,,7813a b c =::::,令7a k =,8b k =,13c k = ,0k >),利用余弦定理有222222249641691cos 21122a b c k k k C ab k +-+-===-,,0180C ︒<<︒ ,,120C = ,故答案为120.23. 在ABC 中,11a b +=,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求: (Ⅰ)a 的值:(Ⅱ)sin C 和ABC 的面积.条件①:17,cos 7c A ==-;条件②:19cos ,cos 816A B ==.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分. 【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ)sin C =, S = 选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ)sin 4C =, 4S =. 【解析】【分析】选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得sin A ,再根据正弦定理求sin C ,最后根据三角形面积公式求结果;选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得sin ,sin A B ,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和正弦公式求sin C ,再根据三角形面积公式求结果.【详解】选择条件①(Ⅰ)17,cos 7c A ==-,11a b += 22222212cos (11)72(11)7()7a b c bc A a a a =+-∴=-+--⋅⋅-8a ∴=(Ⅱ)1cos (0,)sin 77A A A π=-∈∴==,由正弦定理得:7sin sin sin sin 2a c C A C C ==∴=11sin (118)822S ba C ==-⨯=选择条件②(Ⅰ)19cos ,cos ,(0,)816A B A B π==∈,sin A B ∴====由正弦定理得:6sin sin a b a A B ===(Ⅱ)91sin sin()sin cos sin cos 168C A B A B B A =+=+==11sin (116)622S ba C ==-⨯=【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.24. 某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A ,B ,及CD 的中点P 处,已知20AB =km,10km BC =,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A ,B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO ,BO ,OP ,设排污管道的总长为y km . (I )按下列要求写出函数关系式:①设(rad)BAO θ∠=,将y 表示成θ的函数关系式; ②设(km)OP x =,将y 表示成x 的函数关系式.(Ⅱ)请你选用(I )中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排水管道总长度最短.【答案】(I ),2010sin 10(0)cos 4y θπθθ-=+<<,10)y x x =+<<(,)选择函数模型,,P 位于线段AB 的中垂线上且距离AB km 处. 【解析】【详解】(I ),由条件可知PQ 垂直平分AB ,(rad)BAO θ∠=, 则10cos cos AQ OA BAO θ==∠故10cos OB θ=,又1010tan OP θ=-,所以 10101010tan cos cos y OA OB OP θθθ=++=++-2010sin 10(0)cos 4θπθθ-=+<<.,(km)OP x =,则10OQ x =-,所以OA OB ===所以所求的函数关系式为10)y x x =+<<. (,)选择函数模型,.22210cos (2010sin )(sin )10(2sin 1)cos cos y θθθθθθ-----=='. 令0y '=得1sin 2θ=,又04πθ<<,所以6πθ=.当06πθ<<时,0y '<,y 是θ的减函数;64ππθ<<时,0y '>,y 是θ的增函数.所以当6πθ=时min 10y =.当P 位于线段AB 的中垂线上且距离AB 处. 视频【典例分析】25. 设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A. 10π9 B.7π6 C. 4π3D. 3π2【答案】C 【解析】【分析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可得到4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭,结合4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点即可得到4962πππω-⋅+=-,即可求得32ω=,再利用三角函数周期公式即可得解. 【详解】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭, 将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭ 又4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点, 所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω=== 故选:C【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题.26. 已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=( )A.B.23C.13D.9【答案】A 【解析】【分析】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cos α的一元二次方程,求解得出cos α,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论. 【详解】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=,即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又(0,),sin 3απα∈∴==故选:A.【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题. 27. 若α为第四象限角,则( ) A. cos2α>0 B. cos2α<0C. sin2α>0D. sin2α<0【答案】D 【解析】【分析】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可.【详解】方法一:由α为第四象限角,可得3222,2k k k Z ππαππ+<<+∈, 所以34244,k k k Z ππαππ+<<+∈此时2α的终边落在第三、四象限及y 轴的非正半轴上,所以sin 20α< 故选:D.方法二:当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误; 当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确; 故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 28. 在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A. 19B. 13C. 12D. 23【答案】A 【解析】【分析】根据已知条件结合余弦定理求得AB ,再根据222cos 2AB BC AC B AB BC +-=⋅,即可求得答案.【详解】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.29. 已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ=( ) A. –2 B. –1C. 1D. 2【答案】D 【解析】【分析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.【详解】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-, 令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 故选:D.【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题. 30. 2020年3月14日是全球首个国际圆周率日(π Day ).历史上,求圆周率π的方法有多种,与中国传统数学中的“割圆术”相似.数学家阿尔·卡西的方法是:当正整数n 充分大时,计算单位圆的内接正6n 边形的周长和外切正6n 边形(各边均与圆相切的正6n 边形)的周长,将它们的算术平均数作为2π的近似值.按照阿尔·卡西的方法,π的近似值的表达式是( ).A. 30303sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭ B. 30306sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭ C. 60603sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭D. 60606sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】【分析】计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长,利用它们的算术平均数作为2π的近似值可得出结果.【详解】单位圆内接正6n 边形的每条边所对应的圆心角为360606n n︒︒=⨯,每条边长为 302sinn︒, 所以,单位圆的内接正6n 边形的周长为3012sin n n︒, 单位圆的外切正6n 边形的每条边长为302tann ︒,其周长为3012tan n n︒,303012sin12tan 303026sin tan 2n n n n n n n π︒︒+︒︒⎛⎫∴==+ ⎪⎝⎭,则30303sin tan n n n π︒︒⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查圆周率π的近似值的计算,根据题意计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长是解答的关键,考查计算能力,属于中等题. 31. 下图是函数y = sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)= ( )A. πsin(3x +) B. πsin(2)3x -C. πcos(26x +)D. 5πcos(2)6x - 【答案】BC 【解析】【分析】首先利用周期确定ω的值,然后确定ϕ的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果. 【详解】由函数图像可知:22362T πππ=-=,则222T ππωπ===,所以不选A, 当2536212x πππ+==时,1y =-∴()5322122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得:()223k k ϕππ=+∈Z ,即函数的解析式为:2sin 22sin 2cos 2sin 236263y x k x x x ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而5cos 2cos(2)66x x ππ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭ 故选:BC.【点睛】已知f (x )=Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法: (1)由ω=2Tπ即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.32. 如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,AB AD ==AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】【分析】在ACE 中,利用余弦定理可求得CE ,可得出CF ,利用勾股定理计算出BC 、BD ,可得出BF ,然后在BCF △中利用余弦定理可求得cos FCB ∠的值.【详解】AB AC ⊥,AB =1AC =,由勾股定理得2BC ==,同理得BD =,BF BD ∴==在ACE 中,1AC =,AE AD ==30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos30132112CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF △中,2BC =,BF =,1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-. 【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,考查计算能力,属于中等题. 33. 关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图象关于y 轴对称. ②f (x )的图象关于原点对称. ③f (x )的图象关于直线x =2π对称. ④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 【答案】②③ 【解析】【分析】利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取0x π-<<可判断命题④的正误.综合可得出结论.【详解】对于命题①,152622f π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭, 11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<, 命题④错误. 故答案为:②③.【点睛】本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力,属于中等题.34. 已知2sin ()4πα+ =23,则sin 2α的值是____.【答案】13【解析】【分析】直接按照两角和正弦公式展开,再平方即得结果. 【详解】221sin ()(cos )(1sin 2)4222παααα+=+=+121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴= 故答案为:13【点睛】本题考查两角和正弦公式、二倍角正弦公式,考查基本分析求解能力,属基础题.35. 若函数()sin()cos f x x x ϕ=++的最大值为2,则常数ϕ的一个取值为________.【答案】2π(2,2k k Z ππ+∈均可)【解析】【分析】根据两角和的正弦公式以及辅助角公式即可求得()()f x x θ=+,可得2=,即可解出.【详解】因为()()()cos sin sin 1cos f x x x x ϕϕθ=++=+,2=,解得sin 1ϕ=,故可取2ϕπ=. 故答案为:2π(2,2k k Z ππ+∈均可).【点睛】本题主要考查两角和的正弦公式,辅助角公式的应用,以及平方关系的应用,考查学生的数学运算能力,属于基础题.36. 已知tan 2θ=,则cos2θ=________;πtan()4θ-=______. 【答案】 (1). 35(2). 13【解析】【分析】利用二倍角余弦公式以及弦化切得cos2θ,根据两角差正切公式得tan()4πθ-【详解】2222222222cos sin 1tan 123cos 2cos sin cos sin 1tan 125θθθθθθθθθ---=-====-+++, tan 1211tan()41tan 123πθθθ---===++,故答案为:31,53-【点睛】本题考查二倍角余弦公式以及弦化切、两角差正切公式,考查基本分析求解能力,属基础题.37. 将函数y =πsin(2)43x﹢的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____. 【答案】524x π=- 【解析】【分析】先根据图象变换得解析式,再求对称轴方程,最后确定结果.【详解】3sin[2()]3sin(2)6412y x x πππ=-+=-72()()122242k x k k Z x k Z πππππ-=+∈∴=+∈当1k =-时524x π=-故答案为:524x π=-【点睛】本题考查三角函数图象变换、正弦函数对称轴,考查基本分析求解能力,属基础题.38. 某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan∠ODC =35,//BH DG ,EF =12 cm ,DE=2 cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7 cm ,圆孔半径为1 cm ,则图中阴影部分的面积为________cm 2.【答案】542π+【解析】【分析】利用3tan 5ODC ∠=求出圆弧AB 所在圆的半径,结合扇形的面积公式求出扇形AOB 的面积,求出直角OAH △的面积,阴影部分的面积可通过两者的面积之和减去半个单位圆的面积求得.【详解】设==OB OA r ,由题意7AM AN ==,12EF =,所以5NF =,因为5AP =,所以45AGP ︒∠=, 因为//BH DG ,所以45AHO ︒∠=,因为AG 与圆弧AB 相切于A 点,所以OA AG ⊥, 即OAH △为等腰直角三角形;在直角OQD △中,52OQ r =-,72DQ =-,因为3tan 5OQ ODC DQ ∠==,所以212522r r -=-,解得r =等腰直角OAH △的面积为1142S =⨯=;扇形AOB 的面积(2213324S ππ=⨯⨯=, 所以阴影部分的面积为1215422S S ππ+-=+. 故答案为:542π+. 【点睛】本题主要考查三角函数在实际中应用,把阴影部分合理分割是求解的关键,以劳动实习为背景,体现了五育并举的育人方针. 39.ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C.(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【解析】【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出cos A 的形式,进而求得A ; (2)利用余弦定理可得到()29AC AB AC AB +-⋅=,利用基本不等式可求得AC AB +的最大值,进而得到结果.【详解】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈,23A π∴=. (2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=, 即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号), ()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+ABC ∴周长的最大值为3+【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理角化边的应用、余弦定理的应用、三角形周长最大值的求解问题;求解周长最大值的关键是能够在余弦定理构造的等式中,结合基本不等式构造不等关系求得最值.40. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,45a c B ==︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】【分析】(1)利用余弦定理求得b ,利用正弦定理求得sin C .(2)根据cos ADC ∠的值,求得sin ADC ∠的值,由(1)求得cos C 的值,从而求得sin ,cos DAC DAC ∠∠的值,进而求得tan DAC ∠的值.【详解】(1)由余弦定理得2222cos 92235b a c ac B =+-=+-⨯=,所以b =由正弦定理得sin sin sin sin c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以3sin 5ADC ∠==.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 5C ==.所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅34555525⎛⎫=⨯+-= ⎪⎝⎭.由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以cos 25DAC ∠==.所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【点睛】本小题主要考查正弦定理、余弦定理解三角形,考查三角恒等变换,属于中档题.41. 在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知5,a b c === (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)求sin A 的值; (Ⅲ)求sin 24A π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值. 【答案】(Ⅰ)4Cπ;(Ⅱ)sin A =(Ⅲ)sin 2426A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(Ⅰ)直接利用余弦定理运算即可;(Ⅱ)由(Ⅰ)及正弦定理即可得到答案;(Ⅲ)先计算出sin ,cos ,A A 进一步求出sin 2,cos 2A A ,再利用两角和的正弦公式计算即可. 【详解】(Ⅰ)在ABC中,由5,a b c ===及余弦定理得222cos 2a b c C ab +-===, 又因为(0,)C π∈,所以4Cπ; (Ⅱ)在ABC 中,由4C π,a c ==sin sin a C A c ===13;(Ⅲ)由a c <知角A 为锐角,由sin A = cos A ==13, 进而2125sin 22sin cos ,cos22cos 11313A A A A A ===-=,所以125sin(2)sin 2cos cos2sin 444132132A A A πππ+=+=⨯+⨯=. 【点晴】本题主要考查正、余弦定理解三角形,以及三角恒等变换在解三角形中的应用,考查学生的数学运算能力,是一道容易题.42. 在ABC 中,11a b +=,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:(Ⅰ)a 的值:(Ⅱ)sin C 和ABC 的面积.条件①:17,cos 7c A ==-; 条件②:19cos ,cos 816A B ==. 注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ)sin C =, S =选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ)sin C =, S =. 【解析】 【分析】选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得sin A ,再根据正弦定理求sin C ,最后根据三角形面积公式求结果;选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得sin ,sin A B ,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和正弦公式求sin C ,再根据三角形面积公式求结果.【详解】选择条件①(Ⅰ)17,cos 7c A ==-,11a b += 22222212cos (11)72(11)7()7a b c bc A a a a =+-∴=-+--⋅⋅- 8a ∴=(Ⅱ)1cos(0,)sin7A A Aπ=-∈∴==,由正弦定理得:7sinsin sin sina cCA C C==∴=11sin(118)822S ba C==-⨯=选择条件②(Ⅰ)19cos,cos,(0,)816A B A Bπ==∈,sin A B∴====由正弦定理得:6sin sina baA B===(Ⅱ)91 sin sin()sin cos sin cos168C A B A B B A=+=+==11sin(116)622S ba C==-⨯=【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.43. 在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2sin0b A-=.(I)求角B的大小;(II)求cos A+cos B+cos C的取值范围.【答案】(I)3Bπ=;(II)13,22⎛⎤⎥⎝⎦【解析】【分析】(I)首先利用正弦定理边化角,然后结合特殊角的三角函数值即可确定∠B 的大小;(II)结合(1)的结论将含有三个角的三角函数式化简为只含有∠A的三角函数式,然后由三角形为锐角三角形确定∠A的取值范围,最后结合三角函数的性质即可求得cos cos cosA B C++的取值范围.【详解】(I)由2sinb A=结合正弦定理可得:2sin sin,sinB A A B=∴=△ABC为锐角三角形,故3Bπ=.(II)结合(1)的结论有:12cos cos cos cos cos23A B C A Aπ⎛⎫++=++-⎪⎝⎭11cos cos22A A A=-+11cos22A A=++1sin62Aπ⎛⎫=++⎪⎝⎭.由2322AAπππ⎧<-<⎪⎪⎨⎪<<⎪⎩可得:62Aππ<<,2363Aπππ<+<,则sin3Aπ⎤⎛⎫+∈⎥⎪⎝⎭⎝⎦,13sin232Aπ⎤⎛⎫++∈⎥⎪⎝⎭⎝⎦.即cos cos cosA B C++的取值范围是32⎤⎥⎝⎦.【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”;求最值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,二是转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.44. 在①ac=②sin3c A=,③=c这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在ABC,它的内角,,A B C的对边分别为,,a b c,且sin 3sinA B,6Cπ=,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题测试题
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题测试题一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确; 当12x =时,函数sin y x =π取得最大值1,此时21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x ≤=,选项A 正确; 若()5f x x ≤,则32sin 555x x x x π≤-+,令()32555g x x x x =-+,则()()221510553210g x x x x x '=-+=-+>恒成立,则()g x 在R 上递增,又()00g =,所以当0x <时,()00g <;当0x >时,()0g x >; 作出sin x π和32555x x x -+的图象如图所示:由图象可知32sin 555x x x x π≤-+成立,即()5f x x ≤,选项B 正确;对于D 选项,若存在一点(),a b 使得()f x 关于点(),a b 对称,则()()2f a x f a x b -++=,通过分析发现()()f a x f a x -++不可能为常数,故选项D 错误. 故选:ABC. 【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.2.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且::4:5:6a b c =,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC 是钝角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC 87【答案】ACD 【分析】由正弦定理可判断A ;由余弦定理可判断B ;由余弦定理和二倍角公式可判断C ;由正弦定理可判断D. 【详解】解:由::4:5:6a b c =,可设4a x =,5b x =,6c x =,()0x >, 根据正弦定理可知sin :sin :sin 4:5:6A B C =,选项A 描述准确;由c 为最大边,可得2222221625361cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⋅⋅,即C 为锐角,选项B 描述不准确;2222222536163cos 22564b c a x x x A bc x x +-+-===⋅⋅,291cos 22cos 121cos 168A A C =-=⨯-==,由2A ,C ()0,π∈,可得2A C =,选项C 描述准确;若6c =,可得2sin 7cR C===,ABC外接圆半径为7,选项D 描述准确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理,二倍角公式,考查化简运算能力,属于中档题.3.在ABC 中,a ,b ,c 分别为A ∠,B ,C ∠的对边,下列叙述正确的是( ) A .若sin sin a bB A=,则ABC 为等腰三角形 B .若cos cos a bB A=,则ABC 为等腰三角形 C .若tan A tan tan 0B C ++<,则ABC 为钝角三角形 D .若sin cos a b C c B =+,则4C π∠=【答案】ACD 【分析】多项选择题,一个一个选项验证:对于A :利用正弦定理判断sin sin A B =,在三角形中只能A=B ,即可判断; 对于B :∵由正弦定理得 sin 2sin 2A B =,可以判断∴ABC 为等腰三角形或直角三角形;对于C :利用三角函数化简得tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C,利用sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>>判断cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,即可判断; 对于D :利用正弦定理判断得cos sin C C =求出角C . 【详解】对于A :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=,而sin sin a b B A =,∴sin sin A B =, ∵A+B+C=π,∴只能A=B ,即ABC 为等腰三角形,故A 正确;对于B :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=, ∴若cos cos a bB A=可化为sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =, ∴22A B =或22A B π+= ∴ABC 为等腰三角形或直角三角形,故B 错误;对于C :∵A+B+C=π,∴()()()()sin sin sin cos cos cos A B C C A B C C ππ+=-=+=-=,, ∴tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C++ sin cos sin cos sin =cos cos cos A B B A CA B C ++sin sin =cos cos cos C CA B C+11=sin cos cos cos C A B C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭cos cos cos =sin cos cos cos C A B C A B C +⎛⎫ ⎪⎝⎭ sin sin sin =cos cos cos A B CA B C.∵tan A tan tan 0B C ++<而sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>> ∴cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,∴ABC 为钝角三角形. 故C 正确;对于D :∵sin cos a b C c B =+,∴由正弦定理得:sin sin sin sin cos A B A C B =+, 即sin cos sin cos sin sin sin cos B C C B B C C B +=+ ∴cos sin C C = ∵()0,C π∈∴4C π.故D 正确. 故选:ACD 【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择; (2)从式子结构来选择.4.将函数()2πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π6个单位长度后得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是( )A .π4g ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .π,06⎛⎫⎪⎝⎭是函数()g x 图象的一个对称中心 C .函数()g x 在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()g x 在ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是⎡⎢⎣⎦【答案】BC 【分析】首先求得函数()sin 23g x x π=-⎛⎫⎪⎝⎭,再根据选项,整体代入,判断函数的性质. 【详解】()2sin 2sin 2633g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1sin 462g ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;sin 0633g πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,,33622x πππππ⎡⎤⎡⎤-∈-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()g x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增,故C 正确;,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当232x ππ-=-时,函数取得最小值-1,当233x ππ-=1,2⎡-⎢⎣⎦.故选:BC 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.对于函数()sin cos 2sin cos f x x x x x =++,下列结论正确的是( ) A .把函数f (x )的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则π是函数y =g (x )的一个周期 B .对123,,2x x ππ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,若12x x <,则()()12f x f x <C .对,44x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 成立D .当且仅当,4x k k Z ππ=+∈时,f (x )1【答案】AC 【分析】根据三角函数的变换规则化简即可判断A ;令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()21f t t t =+-,判断函数的单调性,即可判断B ;代入直接利用诱导公式化简即可;首先求出()f t 的最大值,从而得到x 的取值; 【详解】解:因为()2()sin cos 2sin cos sin cos sin cos 1f x x x x x x x x x =++=+++-,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以t ⎡∈⎣,所以()21f t t t =+-,对于A :将()sin cos 2sin cos f x x x x x =++图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,则()sin 2cos 22sin 2cos 2g x x x x x =++,所以()()()()()sin 2cos22sin 2cos2g x x x x x πππππ+=++++++()sin 2cos22sin 2cos2x x x x g x =++=,所以π是函数y =g (x )的一个周期,故A 正确;对于B :因为3,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以57,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则)14t x π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 又()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,对称轴为12t =-,开口向上,函数()21f t t t =+-在)1⎡-⎣上单调递减, 所以函数()f x 在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 故B 错误; 对于C :sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=----⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭c 2424242sin os 2sin cos 4x x x x ππππππππ⎥++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-------- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4444sin cos 2sin cos 4x x x x f x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝+⎭+,故C 正确;因为()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,t ⎡∈⎣,当t =时()f t 取得最大值()max 1f t =,令4t x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭sin 14x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2,42x k k Z πππ+=+∈,解得2,4x k k Z ππ=+∈,即当2,4x k k Z ππ=+∈时,函数()f x1,故D 错误;故选:AC 【点睛】本题考查三角函数的综合应用,解答的关键是换元令sin cos t x x =+,将函数转化为二次函数;6.已知4παπ≤≤,32ππβ≤≤,4sin 25α=,cos()10αβ+=-,则( )A .cos α=B .sin cos αα-=C .34πβα-= D .cos cos 5αβ=-【答案】BC 【分析】先根据4sin 25α=,判断角α的范围,再根据cos2α求cos α; 根据平方关系,判断sin cos αα-的值;利用公式cos()cos[()2]βααβα-=+-求值,并根据角的范围判断角βα-的值;利用公式()cos βα+和()cos βα-,联合求cos cos αβ.【详解】 ①因为4παπ≤≤,所以222παπ≤≤,又4sin 205α=>,故有22παπ≤≤,42ππα≤≤,解出2231cos 22cos 1cos cos 55αααα=-=-⇒=⇒=,故A 错误; ②()21sin cos 1sin 25ααα-=-=,由①知:42ππα≤≤,所以sin cos αα>,所以sin cos 5αα-=,故B 正确; ③由①知:42ππα≤≤,而32ππβ≤≤,所以524παβπ≤+≤,又cos()010αβ+=-<,所以5342ππαβ≤+≤,解得sin()αβ+=所以34cos()cos[()2]1051052βααβα⎛⎫⎛⎫-=+-=--+-⨯=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又因为5342ππαβ≤+≤,22ππα-≤-≤-, 所以4πβαπ≤-≤,有34πβα-=,故C 正确;④由cos()cos cos sin sin 1010αβαβαβ+=-⇒-=-,由③知,cos()cos cos sin sin 2βααβαβ-=+=-,两式联立得:cos cos 10αβ=-,故D 错误. 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是三角函数恒等变形的灵活应用,尤其是确定角的范围,根据三角函数值4sin 25α=,确定22παπ≤≤,且cos()010αβ+=-<,进一步确定5342ππαβ≤+≤,这些都是确定函数值的正负,以及角的大小的依据.7.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若2C π>,则222sin sin sin C A B >+C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ 【答案】ABC 【分析】根据大角对大边,以及正弦定理,判断选项A ;利用余弦定理和正弦定理边角互化,判断选项B ;结合诱导公式,以及三角函数的单调性判断CD. 【详解】 A.A B >,a b ∴>,根据正弦定理sin sin a bA B=,可知sin sin A B >,故A 正确; B.2C π>,222cos 02a b c C ab +-∴=<,即222a b c +<,由正弦定理边角互化可知222sin sin sin C A B >+,故B 正确;C.当02A π<<时,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒+<,即2C π>,则ABC 为钝角三角形,若2A π>,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒>+成立,A 是钝角,当2A π=是,sin cos A B >,所以综上可知:若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形,故C 正确;D.A B A B ππ+<⇒<-,0,0A B πππ<<<-<,()cos cos cos A B B π∴>-=-,即cos cos 0A B +>,故D 不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题考查判断三角形的形状,关键知识点是正弦定理和余弦定理,判断三角形形状,以及诱导公式和三角函数的单调性.8.已知函数()cos f x x x =-,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称B .()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 C .()f x 在()0,2π上有且仅有1个最小值点 D .()f x 的值域为[]1,2- 【答案】BC 【分析】利用特殊值法可判断A 选项的正误;化简函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的解析式,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;由()()f x f x π+=可得()f x 的周期为π,再在[]0,π上讨论函数()f x 的单调性、最值,可判断CD 选项的正误.【详解】对于A 选项,因为06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭62f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 的图象不关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故A 错误;对于B 选项,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,27,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,()()()cos sin cos f x x x x x πππ+=+-+=--()cos x x f x =-=,所以π为函数()f x 的周期.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,()()min 01f x f ==-,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭由B 选项可知,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭()()min1f x f π==-.所以,函数()f x 在()0,2π上有且只有1个最小值点,C 选项正确;对于D 选项,由C 选项可知,函数()f x 的值域为⎡-⎣,D 选项错误.故选:BC. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).二、数列多选题9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,()1*11,221,21n n n a n k a k N a n k --+=⎧=∈⎨+=+⎩.则下列选项正确的为( )A .614a =B .数列{}()*213k a k N -+∈是以2为公比的等比数列C .对于任意的*k N ∈,1223k k a +=-D .1000n S >的最小正整数n 的值为15【答案】ABD【分析】根据题设的递推关系可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-,从而可得22222k k a a +-=,由此可得{}2k a 的通项和{}21k a -的通项,从而可逐项判断正误.【详解】由题设可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-,因为11a =,211a a -=,故2112a a =+=,所以22212121,12k k k k a a a a +++--==,所以22222k k a a +-=,所以()222222k k a a ++=+,因为2240a +=≠,故220k a +≠, 所以222222k k a a ++=+,所以{}22k a +为等比数列, 所以12242k k a -+=⨯即1222k k a +=-,故416214a =-=,故A 对,C 错.又112122123k k k a ++-=--=-,故12132k k a +-+=, 所以2121323k k a a +-+=+,即{}()*213k a k N -+∈是以2为公比的等比数列,故B 正确. ()()141214117711S a a a a a a a =+++=++++++()()2381357911132722323237981a a a a a a a =+++++++=⨯-+-++-+=,15141598150914901000S S a =+=+=>,故1000n S >的最小正整数n 的值为15,故D 正确.故选:ABD.【点睛】 方法点睛:题设中给出的是混合递推关系,因此需要考虑奇数项的递推关系和偶数项的递推关系,另外讨论D 是否成立时注意先考虑14S 的值.10.设数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,1121,n n n S S S n++==,且212n n n n a b a a ++=,则下列结论正确的是( ) A .20202020a =B .()12n n n S +=C .()112n b n n =-+D .1334n T n ≤-< 【答案】ABD【分析】可由累乘法求得n S 的通项公式,再由()12n n n S +=得出n a n =,代入212n n n n a b a a ++=中可得()112n b n n =++.由裂项相消法求出n T ,利用数列的单调性证明1334n T n ≤-<. 【详解】 由题意得,12n n S n S n ++=, ∴当2n ≥时,121121112n n n n n S S S n n S S S S S n n ---+=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅--()13112n n +⋅=,且当1n =时也成立, ∴ ()12n n n S +=,易得n a n =,∴ 20202020a =,故,A B 正确; ∴ ()()()211111112222n n b n n n n n n +⎛⎫==+=+- ⎪+++⎝⎭, ∴11111111111111112324351122212n T n n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫=+-+-+-++-+-=++-- ⎪ ⎪-++++⎝⎭⎝⎭3111342124n n n n ⎛⎫=+-+<+ ⎪++⎝⎭, 又n T n -随着n 的增加而增加,∴1113n T n T -≥-=,∴1334n T n ≤-<,C 错误,D 正确, 故选:ABD.【点睛】使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》图文解析
数学《三角函数与解三角形》知识点练习一、选择题1.已知函数f (x )=sin 2x +sin 2(x 3π+),则f (x )的最小值为( ) A .12B .14CD【答案】A 【解析】 【分析】先通过降幂公式和辅助角法将函数转化为()11cos 223f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再求最值. 【详解】已知函数f (x )=sin 2x +sin 2(x 3π+), =21cos 21cos 2322x x π⎛⎫-+⎪-⎝⎭+,=1cos 2111cos 22223x x π⎛⎛⎫-=-+ ⎪ ⎝⎭⎝⎭, 因为[]cos 21,13x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭, 所以f (x )的最小值为12. 故选:A 【点睛】本题主要考查倍角公式及两角和与差的三角函数的逆用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(a ﹣c cos B )sin A =c cos A sin B ,则△ABC 的形状一定是( ) A .钝角三角形 B .直角三角形C .等腰三角形D .锐角三角形【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,由(cos )sin cos sin a c B A c A B -=变形可得sin sin a A c C =,进而由正弦定理可得22a c =,即a c =,即可得答案. 【详解】根据题意,在ABC ∆中,(cos )sin cos sin a c B A c A B -=,sin cos sin cos sin (cos sin cos sin )sin()sin a A c B A c A B c B A A B c A B c C =+=+=+=,即有sin sin a A c C =,又由正弦定理可得22a c =,即a c =. 故选:C . 【点睛】本题主要考查三角形的形状判断,考查正弦定理的应用,意在考查学生对这些知识点的理解掌握水平,属于基础题.3.函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象的交点横坐标的和为( ) A .53π B .2πC .76π D .π【答案】B 【解析】 【分析】根据两个函数相等,求出所有交点的横坐标,然后求和即可. 【详解】令sin cos2x x =,有2sin 12sin x x =-,所以sin 1x =-或1sin 2x =.又[],2x ππ∈-,所以2x π=-或32x π=或6x π=或56x π=,所以函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象交点的横坐标的和3522266s πππππ=-+++=,故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象及给值求角,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养.4.若函数()sin 2f x x =向右平移6π个单位后,得到()y g x =,则关于()y g x =的说法正确的是( ) A .图象关于点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称 B .图象关于6x π=-轴对称C .在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递增 D .在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增 【答案】D 【解析】 【分析】利用左加右减的平移原则,求得()g x 的函数解析式,再根据选项,对函数性质进行逐一【详解】函数()sin 2f x x =向右平移6π个单位,得()sin 2()sin(2)63g x x x ππ=-=-. 由23x π-=k π,得26k x ππ=+()k ∈Z ,所以,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()g x 的对称中心,故A 错; 由23x π-=2k ππ+, 得212k x π5π=+()k ∈Z ,所以()g x 的图象不关于6x π=-轴对称,故B 错;由222232k x k πππππ-≤-≤+,得1212k x k π5ππ-≤≤π+()k ∈Z , 所以在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上()g x 不单调递增,在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 故C 错,D 对; 故选:D . 【点睛】解答三角函数问题时一般需将解析式化简为sin()y A x B ωϕ=++或cos()y A x B ωϕ=++,从而可利用正(余)弦型周期计算公式2||T πω=周期,对正弦型函数,其函数图象的对称中心为,k B πϕω-⎛⎫⎪⎝⎭,且对称中心在函数图象上,而对称轴必经过图象的最高点或最低点,此时函数取得最大值或最小值.5.如图,边长为1正方形ABCD ,射线BP 从BA 出发,绕着点B 顺时针方向旋转至BC ,在旋转的过程中,记([0,])2ABP x x π∠=∈,BP 所经过的在正方形ABCD 内的区域(阴影部分)的面积为()y f x =,则函数()f x 的图像是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据条件列()y f x =,再根据函数图象作判断. 【详解】 当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()112y f x tanx ==⨯⨯; 当,42x ππ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,()11112y f x tanx ==-⨯⨯; 根据正切函数图象可知选D. 【点睛】本题考查函数解析式以及函数图象,考查基本分析识别能力,属基本题.6.函数sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象可由函数32cos 2y x x =-的图象( ) A .向右平移3π个单位,再将所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变得到 B .向右平移6π个单位,再将所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变得到 C .向左平移3π个单位,再将所得图象上所有点的纵坐标缩短到原来的12,横坐标不变得到 D .向左平移6π个单位,再将所得图象上所有点的纵坐标缩短到原来的12,横坐标不变得到 【答案】D 【解析】 【分析】合并3sin2cos2y x x =-得:2sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,利用平移、伸缩知识即可判断选项。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题综合模拟测评学能测试
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题综合模拟测评学能测试一、三角函数与解三角形多选题1.如图,ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a b =,且()3cos cos 2sin a C c A b B +=,D 是ABC 外一点,1DC =,3DA =,则下列说法正确的是( )A .ABC 是等边三角形B .若23AC =A ,B ,C ,D 四点共圆 C .四边形ABCD 面积最大值为5332+ D .四边形ABCD 面积最小值为5332- 【答案】AC 【分析】利用三角函数恒等变换化简已知等式可求sin B ,再利用a b =,可知ABC 为等边三角形,从而判断A ;利用四点A ,B ,C ,D 共圆,四边形对角互补,从而判断B ;设AC x =,0x >,在ADC 中,由余弦定理可得2106cos x D =-,利用三角形的面积公式,三角函数恒等变换的,可求ABCD S 四边形,利用正弦函数的性质,求出最值,判断CD .【详解】由正弦定理2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===, 3(sin cos sin cos )2sin sin A C C A B B +=⋅,332sin ,sin B B =∴=, a b =,B 是等腰ABC 的底角,(0,)2B π∴∈,,3B ABC π∴=∴△是等边三角形,A 正确;B 不正确:若,,,A BCD 四点共圆,则四边形对角互补, 由A 正确知21,cos 32D D π∠==-, 但由于1,3,3DC DA AC ===22211cos 232DC DA AC D DA DC +-===-≠-⋅⋅,∴B 不正确. C 正确,D 不正确:设D θ∠=,则2222cos 106cos AC DC DA DC DA θθ=+-⋅⋅=-,(106cos )cos 422ABC S θθ∴=⋅-=-△, 3sin 2ADC S θ=△,3sin 2ABCADCABCD S S Sθθ∴=+=-+四边形13(sin cos 2θθ=⋅-+,3sin()3πθ=-+(0,),sin()(3πθπθ∈∴-∈,3ABCD S <≤+四边形,∴C 正确,D 不正确; 故选:AC.. 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角函数恒等变换,正弦函数的图象和性质在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题.2.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin11324x xf xx xxππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数siny x=π的图象关于直线12x=对称,且函数21324y x⎛⎫=-+⎪⎝⎭的图象也关于直线12x=对称,故曲线()y f x=也关于直线12x=对称,选项C正确;当12x=时,函数siny x=π取得最大值1,此时21324y x⎛⎫=-+⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x≤=,选项A正确;若()5f x x≤,则32sin555x x x xπ≤-+,令()32555g x x x x=-+,则()()221510553210g x x x x x'=-+=-+>恒成立,则()g x在R上递增,又()00g=,所以当0x<时,()00g<;当0x>时,()0g x>;作出sin xπ和32555x x x-+的图象如图所示:由图象可知32sin555x x x xπ≤-+成立,即()5f x x≤,选项B正确;对于D选项,若存在一点(),a b使得()f x关于点(),a b对称,则()()2f a x f a x b-++=,通过分析发现()()f a x f a x-++不可能为常数,故选项D错误.故选:ABC.【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.3.设函数()sin 6f x M x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0,0)M ω>>的周期是π,则下列叙述正确的有( )A .()f x 的图象过点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为MC .()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 【答案】BCD 【分析】已知只有周期的条件,只能求出ω,其中M 未知;A 选项代值判定;B 选项由解析式可知;C 选项由()f x 的单调递减区间在32,2,22k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭上化简可得;D 选项由()f x 的对称中心为(),0,k k Z π∈化简可得. 【详解】 由题可知2T ππω==,解得2ω=,即()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭当0x =时,()0sin 20sin 662Mf M M ππ⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭,故选项A 错误; 因为()sin 26f x M x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以最大值为M ,故选项B 正确; 由解析式可知()f x 在3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈ 即2,63x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦上单调递减,当0k =时,选项C 正确; 由解析式可知()f x 的对称中心的横坐标满足26x k ππ+=,即212k x ππ=- 当1k =时,512x π=,对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查()()sin f x A x =+ωϕ型三角函数的性质,其中涉及最值、对称轴、对称中心,属于较难题.4.已知2π-<θ2π<,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( )A .﹣3B .13C .13-D .12-【答案】CD 【分析】先由已知条件判断cos 0θ>,sin 0θ<,得到sin 1tan 0cos θθθ-<=<,对照四个选项得到正确答案. 【详解】∵sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),∴两边平方得:1+22sin cos =a θθ,∴21sin cos =02a θθ-<,∵22ππθ-<<,∴可得cos 0θ>,sin 0θ<,∴sin tan 0cos θθθ=<, 又sin θ+cos θ=a 0>,所以cos θ>﹣sin θ,所以sin tan 1cos θθθ=>- 所以sin 1tan 0cos θθθ-<=<, 所以tan θ的值可能是13-,12-.故选:CD 【点睛】关键点点睛:求出tan θ的取值范围是本题解题关键.5.设函数()()sin f x A x =+ωϕ,x ∈R (其中0A >,0>ω,2πϕ<),在,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值,且()026f f f ππ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R ,则21min x x π-=B .()y f x =的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称 C .函数()f x 的单调减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是2π【答案】ABD【分析】根据条件先求函数的解析式,对于A:判断出()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,即可; 对于B:根据函数的对称性进行判断;对于C:求出角的范围,结合三角函数的单调性进行判断; 对于D:根据函数的对称性即对称轴之间的关系进行判断. 【详解】 因为函数()f x 在,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值, 所以,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭是函数的一个单调区间,区间长度为263πππ-=,即函数的周期2233T ππ≥⨯=,即223ππω≥,则03ω<≤因为()06f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以06212ππ+=为函数的一条对称轴;则1223πππωϕωϕπ+=+=①② 由①②解得:=2=3πωϕ,,即()sin 23f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,函数的周期=T π.对于A: 若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R 恒成立,则()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,所以12||22T k x x k π-==,则21x x -必为2π的整数倍,故A 错误,可选A; 对于B:3x π=-时,()sin 03f x A π⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,故,03π⎛-⎫⎪⎝⎭不是()y f x =的对称中心,B 错误,可选B; 对于C:当7,1212x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时,322,2322x k k πππππ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,此时()y f x =单调递减,C 正确,不选C;对于D: 函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是44T π=,故D 错误,可选D 故选:ABD 【点睛】(1)求三角函数解析式的方法:①求A 通常用最大值或最小值;②(2)求ω通常用周期;③求φ通常利用函数上的点带入即可求解;(2)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.6.将函数cos 2y x =的图象上所有点向左平移6π个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则( ) A .()f x 的图象的对称轴方程为()62k x k Z ππ=-+∈ B .()f x 的图象的对称中心坐标为(),0212k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ C .()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭D .()f x 的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【答案】AC 【分析】首先根据图象平移求函数()y f x =的解析式,再根据整体代入的方法判断函数的对称性和单调区间. 【详解】cos 2y x =的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向下平移1个单位长度后得到()cos 213y f x x π⎛⎫==+- ⎪⎝⎭, 对于A ,令23x k ππ+=,解得,62k x k Z ππ=-+∈,函数的对称轴是,62k x k Z ππ=-+∈,故A 正确; 对于B ,令232x k πππ+=+,解得:,122k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心,1,122k k Z ππ⎛⎫+-∈ ⎪⎝⎭,故B 不正确; 对于C ,令2223k x k ππππ-+≤+≤,解得:236k x k ππ-+π≤≤-+π,所以函数的单调递增区间是2,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦,由于单点不具有单调性,所以()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭也正确,故C 正确;对于D ,令2223k x k ππππ≤+≤+,解得:63k x k ππππ-+≤≤+,所以函数单调递减区间是,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,故D 不正确.故选:AC 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.7.已知函数()()sin 22sin cos 644f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭R ,现给出下列四个命题,其中正确的是( ) A .函数()f x 的最小正周期为2πB .函数()f xC .函数()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .将函数()f x 的图象向左平移512π个单位长度,得到的函数解析式为()()2g x x =【答案】BD 【分析】首先利用三角恒等变形化简函数()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再根据函数的性质依次判断选项,AB 选项根据解析式直接判断,C 选项可以先求23x π-的范围,再判断函数的单调性,D 选项根据平移规律直接求解平移后的解析式. 【详解】()12cos 2sin 2222f x x x x π⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭132cos 2cos 22cos 22222x x x x x =--=-23x π⎫⎛=- ⎪⎝⎭,函数()f x 的周期22T ππ==,故A 不正确;B.B 正确;C.,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当52,362x πππ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,即,412x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,,124x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数单调递增,故C 不正确;D. ()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移512π个单位长度,得到()52221232g x x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故D 正确. 故选:BD 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.8.已知函数()()tan (0)6ωωπ=->f x x ,则下列说法正确的是( ) A .若()f x 的最小正周期是2π,则12ω=B .当1ω=时,()f x 的对称中心的坐标为()π0()6π+∈Z k k , C .当2ω=时,π2π()()125-<f f D .若()f x 在区间()π3π,上单调递增,则203ω<≤ 【答案】AD 【分析】根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案. 【详解】解:对于A 选项,当()f x 的最小正周期是2π,即:2T ππω==,则12ω=,故A 选项正确;对于B 选项,当1ω=时,()()tan 6f x x π=-,所以令,62k x k Z ππ-=∈,解得:,62k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心的坐标为()0()62k k ππ+∈Z ,,故B 选项错误;对于C 选项,当2ω=时,()()tan 26f x x π=-,()()()()ππ10tan 2tan tan 12126330f πππ⎡⎤-=⨯--=-=-⎢⎥⎣⎦,()()()2π2π1911tan 2tan tan 5563030f πππ=⨯-==-,由于tan y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故()()π2π125f f ->,故C 选项错误; 对于D 选项,令,262k x k k Z ππππωπ-+<-<+∈,解得:233k k x ππππωωωω-+<<+ 所以函数的单调递增区间为:2,,33k k k Z ππππωωωω⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭,因为()f x 在区间()π3π,上单调递增,所以33,23k k Z k πππωωπππωω⎧-+≤⎪⎪∈⎨⎪+≥⎪⎩,解得:213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,另一方面,233T ππππω=≥-=,32ω≤,所以2332k +≤,即56k ≤,又因为0>ω,所以0k =,故203ω<≤,故D 选项正确.故选:AD 【点睛】本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D 选项的解决先需根据正切函数单调性得213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,再结合233T ππππω=≥-=和0>ω得0k =,进而得答案.二、数列多选题9.设数列{}{},n n a b 的前n 项和分别为,n n S T ,1121,n n n S S S n++==,且212n n n n a b a a ++=,则下列结论正确的是( ) A .20202020a = B .()12n n n S += C .()112n b n n =-+D .1334n T n ≤-< 【答案】ABD 【分析】可由累乘法求得n S 的通项公式,再由()12n n n S +=得出n a n =,代入212n n n n a b a a ++=中可得()112n b n n =++.由裂项相消法求出n T ,利用数列的单调性证明1334n T n ≤-<. 【详解】 由题意得,12n n S n S n++=, ∴当2n ≥时,121121112n n n n n S S S n n S S S S S n n ---+=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅--()13112n n +⋅=,且当1n =时也成立, ∴ ()12n n n S +=,易得n a n =,∴ 20202020a =,故,A B 正确; ∴ ()()()211111112222n n b n n n n n n +⎛⎫==+=+- ⎪+++⎝⎭, ∴11111111111111112324351122212n T n n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫=+-+-+-++-+-=++-- ⎪ ⎪-++++⎝⎭⎝⎭3111342124n n n n ⎛⎫=+-+<+ ⎪++⎝⎭, 又n T n -随着n 的增加而增加,∴1113n T n T -≥-=,∴1334n T n ≤-<,C 错误,D 正确, 故选:ABD.【点睛】使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.10.(多选)在递增的等比数列{}n a 中,已知公比为q ,n S 是其前n 项和,若1432a a =,2312a a +=,则下列说法正确的是( ) A .1q =B .数列{}2n S +是等比数列C .8510S =D .数列{}lg n a 是公差为2的等差数列 【答案】BC【分析】计算可得2q ,故选项A 错误;8510S =,122n n S ++=,所以数列{}2n S +是等比数列,故选项,B C 正确; lg lg 2n a n =⋅,所以数列{}lg n a 是公差为lg 2的等差数列,故选项D 错误.【详解】∵142332,12,a a a a =⎧⎨+=⎩∴23142332,12,a a a a a a ==⎧⎨+=⎩解得234,8a a =⎧⎨=⎩或238,4a a =⎧⎨=⎩,∵{}n a 为递增数列,∴234,8a a =⎧⎨=⎩∴322a q a ==,212aa q==,故选项A 错误; ∴2nn a =,()12122212n n n S +⨯-==--,∴9822510S =-=,122n n S ++=,∴数列{}2n S +是等比数列,故选项,B C 正确; 又lg 2lg 2lg nn n a ==⋅,∴数列{}lg n a 是公差为lg 2的等差数列,故选项D 错误. 故选:BC.【点睛】方法点睛:证明数列的性质,常用的方法有:(1)定义法;(2)中项公式法.要根据已知灵活选择方法证明.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》经典测试题附答案
【高中数学】数学《三角函数与解三角形》高考知识点(1)一、选择题1.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且222b c a bc +=+若2sin sin sin B C A ⋅=,则ABC ∆的形状是()A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形【答案】C 【解析】 【分析】直接利用余弦定理的应用求出A 的值,进一步利用正弦定理得到:b =c ,最后判断出三角形的形状. 【详解】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c , 且b 2+c 2=a 2+bc .则:2221222b c a bc cosA bc bc +-===,由于:0<A <π,故:A 3π=.由于:sin B sin C =sin 2A , 利用正弦定理得:bc =a 2, 所以:b 2+c 2﹣2bc =0, 故:b =c ,所以:△ABC 为等边三角形. 故选C . 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理及三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.2.已知函数()sin f x a x x =的一条对称轴为56x π=,函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,且()()12f x f x =-,则下述四个结论:①实数a 的值为1;②()()1,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 图象的一条对称轴对称; ③21x x -的最大值为π, ④12x x +的最小值为23π. 其中所有正确结论的编号是( )A .①②③B .①③④C .①④D .③④【答案】B 【解析】 【分析】 根据56x π=是函数()f x 的一条对称轴,确定函数()f x ,再根据函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性,得到21x x -的最大值为2Tπ=,然后由()()12f x f x =-,得到()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称求解验证.【详解】 ∵56x π=是函数()f x 的一条对称轴,∴()53f x f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 令0x =,得()503f f π⎛⎫=⎪⎝⎭,即-1a =,①正确; ∴()sin 2sin 3π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭f x x x x .又因为函数()f x 在区间()12,x x 上具有单调性, ∴21x x -的最大值为2Tπ=,且()()12f x f x =-, ∴()()11,x f x 和()()22,x f x 两点关于函数()f x 的一个对称中心对称,∴121233223x x x x k ππ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪+π⎝⎭⎝⎭=-=π,k Z ∈, ∴12223x x k ππ+=+,k Z ∈,当0k =时,12x x +取最小值23π,所以①③④正确,②错误. 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,还考查了推理论证,运算求解的能力,属于中档题.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(a ﹣c cos B )sin A =c cos A sin B ,则△ABC 的形状一定是( ) A .钝角三角形 B .直角三角形C .等腰三角形D .锐角三角形【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,由(cos )sin cos sin a c B A c A B -=变形可得sin sin a A c C =,进而由正弦定理可得22a c =,即a c =,即可得答案. 【详解】根据题意,在ABC ∆中,(cos )sin cos sin a c B A c A B -=, 变形可得:sin cos sin cos sin (cos sin cos sin )sin()sin a A c B A c A B c B A A B c A B c C =+=+=+=,即有sin sin a A c C =,又由正弦定理可得22a c =,即a c =. 故选:C . 【点睛】本题主要考查三角形的形状判断,考查正弦定理的应用,意在考查学生对这些知识点的理解掌握水平,属于基础题.4.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 满足,222b c a bc +-=,0AB BC ⋅>u ur u u r u u,2a =,则bc +的取值范围是( ) A .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B.32⎫⎪⎪⎝⎭C .13,22⎛⎫⎪⎝⎭D .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】 【分析】利用余弦定理222cos 2b c a A bc+-=,可得3A π=,由|||cos()|0AB BC AB BC B π⋅=⋅->u u u u u u u u r u ur u r u r,可得B为钝角,由正弦定理可得sin sin(120)30)o o b c B B B ∴+=+-=+,结合B 的范围,可得解【详解】由余弦定理有:222cos 2b c a A bc+-=,又222b c a bc +-=故2221cos 222b c a bc A bc bc +-===又A 为三角形的内角,故3A π=又2a=sin sin sin(120)ob c c B C B ==- 又|||cos()|0AB BC AB BC B π⋅=⋅->u u u u u u u u r u ur u r u r故cos 0B B <∴为钝角3sin sin(120)sin 30)22o o b c B B B B B ∴+=+-=+=+(90,120)o o B ∈Q ,可得130(120150)sin(30)(,22o o o o B B +∈∴+∈,330))22o b c B ∴+=+∈ 故选:B 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理和向量的综合应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于中档题5.函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象的交点横坐标的和为( ) A .53π B .2πC .76π D .π【答案】B 【解析】 【分析】根据两个函数相等,求出所有交点的横坐标,然后求和即可. 【详解】令sin cos2x x =,有2sin 12sin x x =-,所以sin 1x =-或1sin 2x =.又[],2x ππ∈-,所以2x π=-或32x π=或6x π=或56x π=,所以函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象交点的横坐标的和3522266s πππππ=-+++=,故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象及给值求角,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养.6.在ABC ∆中,若sin :sin :sin 2:3:4A B C =,则ABC ∆是( ) A .直角三角形 B .钝角三角形C .锐角三角形D .等腰直角三角形【答案】B 【解析】 【分析】由题意利用正弦定理,推出a ,b ,c 的关系,然后利用余弦定理求出cosC 的值,即可得解. 【详解】∵sinA :sinB :sinC=2:3:4∴由正弦定理可得:a :b :c=2:3:4, ∴不妨令a=2x ,b=3x ,c=4x ,∴由余弦定理:c 2=a 2+b 2﹣2abcosC ,所以cosC=2222a b cab+-=2224916223x x x x x +-⨯⨯=﹣14, ∵0<C <π, ∴C 为钝角. 故选B . 【点睛】本题是基础题,考查正弦定理,余弦定理的应用,考查计算能力,常考题型.7.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos θ=()A .5-B .CD 【答案】B 【解析】 【分析】由辅助角公式可确定()max f x =sin 2cos θθ-=平方关系可构造出方程组求得结果. 【详解】()()sin 2cos f x x x x ϕ=-=+Q ,其中tan 2ϕ=- ()max f x ∴sin 2cos θθ-=又22sin cos 1θθ+= cos θ∴=【点睛】本题考查根据三角函数的最值求解三角函数值的问题,关键是能够确定三角函数的最值,从而得到关于所求三角函数值的方程,结合同角三角函数关系构造方程求得结果.8.△ABC 中,已知tanA =13,tanB =12,则∠C 等于( )A .30°B .45°C .60°D .135°【答案】D 【解析】 【分析】利用三角形内角和为180o ,可得:tan tan()tan(+)C A B A B π=--=-,利用两角和公式和已知条件,即可得解. 【详解】在△ABC 中,11tan tan 32tan tan()tan(+)=-1111tan tan 132A BC A B A B A B π++=--=-=-=---⋅,所以135C ?o .故选:D. 【点睛】本题考查了正切的两角和公式,考查了三角形内角和,考查了转化思想和计算能力,属于中档题.9.在△ABC 中,7b =,5c =,3B π∠=,则a 的值为 A .3 B .4C .7D .8【答案】D 【解析】 【分析】根据题中所给的条件两边一角,由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+-,代入计算即可得到所求的值. 【详解】因为7,5,3b c B π==∠=,由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+-,即214925252a a =+-⨯⨯,整理得25240a a --=, 解得8a =或5a =-(舍去),故选D. 【点睛】该题考查的是有关解三角形的问题,在解题的过程中,涉及到的知识点有余弦定理,解三角形所用的就是正弦定理和余弦定理,结合题中的条件,选择适当的方法求得结果.10.在∆ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .则“sin >sin A B ”是“a b >”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】由正弦定理得sin sin 22a b A B a b R R>⇔>⇔> ,所以“sin sin A B >”是“a b >”的充要条件,选C.11.函数y=ππππcos sin cos -sin 4444x x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦在一个周期内的图象是( ) A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】首先根据二倍角余弦公式化简得到函数的解析式,再由函数表达式得到函数的单调性和周期,进而得到选项. 【详解】根据两角和差公式展开得到: y=ππππcos sin cos -sin 4444x x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦22πππcos sin cos 2424x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝=⎝⎭⎭=-sin2x ,函数在0的右侧是单调递减的,且周期为π,故选B. 故答案选B . 【点睛】这个题目考查了三角函数的恒等变换,题型为已知函数表达式选择函数的图像,这种题目,一般是先根据函数的表达式得到函数的定义域,或者值域,进行排除;也可以根据函数的表达式判断函数的单调性,周期性等,之后结合选项选择.12.已知函数f (x )=sin 2x +sin 2(x 3π+),则f (x )的最小值为( ) A .12B .14C 3D .22【答案】A 【解析】 【分析】先通过降幂公式和辅助角法将函数转化为()11cos 223f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再求最值. 【详解】已知函数f (x )=sin 2x +sin 2(x 3π+), =21cos 21cos 2322x x π⎛⎫-+⎪-⎝⎭+,=1cos 22111cos 222223x x x π⎛⎫⎛⎫--=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为[]cos 21,13x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭, 所以f (x )的最小值为12. 故选:A 【点睛】本题主要考查倍角公式及两角和与差的三角函数的逆用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.13.在OAB ∆中,已知OB =u u u v 1AB u u u v=,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u v u u u v u u u v ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP u u u v的最小值为( )ABCD【答案】A 【解析】 【分析】根据OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒,由正弦定理可得OAB ∆为等腰直角三角形,进而求得点A 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OP u u u r.再由23λμ+=,将OP u u u r 化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OP u u u r的最小值.【详解】在OAB ∆中,已知OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒由正弦定理可得sin sin AB OBAOB OAB=∠∠u u u r u u u rsin 2OAB =∠,解得sin 1OAB ∠=即2OAB π∠=所以OAB ∆为等腰直角三角形以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,以OB 的垂线为y 轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A 坐标为22⎝⎭所以2222OA ⎛= ⎝⎭u u u r ,)2,0OB =u u u r因为(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u r u u u r u u u r则)222,022OP λμ⎛ =+ ⎝⎭u u u r 222,22λμλ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭=则2222222OP λμλ⎛⎫=++⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r2222λλμμ=++因为23λμ+=,则32μλ=- 代入上式可得()()22322232λλλλ+-+-218518λλ-=+299555λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭所以当95λ=时, min 93555OP ==u u u r 故选:A 【点睛】本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.14.若函数tan 23y x k π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的图象都在x 轴上方,则实数k 的取值范围为( )A .)+∞ B .)+∞C .()+∞D .()【答案】A 【解析】 【分析】计算tan 203x π⎛⎫<-< ⎪⎝⎭,tan 23x k π⎛⎫->- ⎪⎝⎭恒成立,得到答案. 【详解】∵0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴2033x ππ-<-<,∴tan 203x π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,函数tan 23y x k π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的图象都在x 轴上方, 即对任意的0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,都有tan 203x k π⎛⎫-+> ⎪⎝⎭,即tan 23x k π⎛⎫->- ⎪⎝⎭,∵tan 23x π⎛⎫-> ⎪⎝⎭k -≤,k ≥ 故选:A . 【点睛】本题考查了三角函数恒成立问题,转化为三角函数值域是解题的关键.15.函数()22sin 3cos 2f x x x =+-,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦的值域为( ) A .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .41,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .51,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】化简得到()23sin 2sin 1f x x x =-++,设sin t x =,利用二次函数性质得到答案. 【详解】根据22sin cos 1x x +=,得()23sin 2sin 1f x x x =-++,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 令sin t x =,由2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,得1sin 1,2x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 故[]0,1t ∈,有2321y t t =-++,[]0,1t ∈,二次函数对称轴为13t =, 当13t =时,最大值43y =;当1t =时,最小值0y =,综上,函数()f x 的值域为40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:A . 【点睛】本题考查了三角函数值域,换元可以简化运算,是解题的关键.16.某船开始看见灯塔A 时,灯塔A 在船南偏东30o 方向,后来船沿南偏东60︒的方向航行45km 后,看见灯塔A 在船正西方向,则这时船与灯塔A 的距离是( ) A .152km B .30kmC .15kmD .153km【答案】D 【解析】 【分析】如图所示,设灯塔位于A 处,船开始的位置为B ,船行45km 后处于C ,根据题意求出BAC ∠与BAC ∠的大小,在三角形ABC 中,利用正弦定理算出AC 的长,可得该时刻船与灯塔的距离. 【详解】设灯塔位于A 处,船开始的位置为B ,船行45km 后处于C ,如图所示,可得60DBC ∠=︒,30ABD ∠=︒,45BC =30ABC ∴∠=︒,120BAC ∠=︒在三角形ABC 中,利用正弦定理可得:sin sin AC BCABC BAC=∠∠,可得sin 1153sin 23BC ABC AC km BAC ∠===∠ 故选D 【点睛】本题主要考查的是正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解决本题的关键,属于基础题.17.已知函数()3)(0f x x ωϕω=+>,)22ππ-<ϕ<,1(3A ,0)为()f x 图象的对称中心,B ,C 是该图象上相邻的最高点和最低点,若4BC =,则()f x 的单调递增区间是()A .2(23k -,42)3k +,k Z ∈ B .2(23k ππ-,42)3k ππ+,k Z ∈C .2(43k -,44)3k +,k Z ∈ D .2(43k ππ-,44)3k ππ+,k Z ∈【答案】C 【解析】 【分析】由三角函数图像的性质可求得:2πω=,6πϕ=-,即()sin()26f x x ππ=-,再令222262k x k ππππππ--+剟,求出函数的单调增区间即可.【详解】解:函数())(0f x x ωϕω=+>,)22ππ-<ϕ<, 因为1(3A ,0)为()f x 图象的对称中心,B ,C 是该图象上相邻的最高点和最低点,又4BC =,∴222()42T +=,即221216πω+=,求得2πω=.再根据123k πϕπ+=g ,k Z ∈,可得6πϕ=-,()3sin()26f x x ππ∴=-,令222262k x k ππππππ--+剟,求得244433k x k -+剟, 故()f x 的单调递增区间为2(43k -,44)3k +,k Z ∈, 故选:C . 【点睛】本题考查了三角函数图像的性质及单调性,属中档题.18.4cos2d cos sin xx x xπ=+⎰( )A .1)B 1C 1D .2【答案】C 【解析】 【分析】利用三角恒等变换中的倍角公式,对被积函数进行化简,再求积分. 【详解】因为22cos2cos sin cos sin cos sin cos sin x x xx x x x x x-==-++,∴4400cos 2d (cos sin )d (sin cos )14cos sin 0xx x x x x x x x πππ=-=+=+⎰⎰,故选C . 【点睛】本题考查三角恒等变换知与微积分基本定理的交汇.19.设函数()()sin f x x x x R =∈,则下列结论中错误的是( ) A .()f x 的一个周期为2π B .()f x 的最大值为2 C .()f x 在区间2,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 D .3f x π⎛⎫+⎪⎝⎭的一个零点为6x π=【答案】D 【解析】 【分析】先利用两角和的正弦公式化简函数()f x ,再由奇偶性的定义判断A ;由三角函数的有界性判断B ;利用正弦函数的单调性判断C ;将6x π=代入 3f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭判断D .【详解】()sin f x x x = 23sin x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()f x 周期22,1T A ππ==正确; ()f x 的最大值为2,B 正确,25,,,63326x x πππππ⎛⎫⎛⎫∈∴+∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭Q , ()f x ∴在2,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上递减,C 正确; 6x π=时,1032f x f ππ⎛⎫⎛⎫+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,6x π=不是3f x π⎛⎫+⎪⎝⎭的零点,D 不正确. 故选D. 【点睛】本题通过对多个命题真假的判断,综合考查两角和的正弦公式以及三角函数的单调性、三角函数的周期性、三角函数的最值与零点,意在考查对基础知识掌握的熟练程度,属于中档题.20.关于函数()()()sin tan cos tan f x x x =-有下述四个结论: ①()f x 是奇函数; ②()f x 在区间0,4π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增; ③π是()f x 的周期; ④()f x 的最大值为2.其中所有正确结论的个数是( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】C 【解析】 【分析】计算()()()sin tan cos tan f x x x -=--得到①错误,根据复合函数单调性判断法则判断②正确,()()f x f x π+=③正确,假设()f x 的最大值为2,取()2f a =,得到矛盾,④错误,得到答案. 【详解】()()()sin tan cos tan f x x x =-,()()()sin tan cos tan f x x x -=---⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()sin tan cos tan x x =--,所以()f x 为非奇非偶函数,①错误;当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,令tan t x =,()0,1t ∈, 又()0,1t ∈时sin y t =单调递增,cos y t =单调递减,根据复合函数单调性判断法则, 当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin tan y x =,()cos tan y x =-均为增函数, 所以()f x 在区间0,4π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,所以②正确; ()()()sin tan cos tan f x x x πππ+=+-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()sin tan cos tan x x f x =-=,所以π是()f x 的周期,所以③正确;假设()f x 的最大值为2,取()2f a =,必然()sin tan 1a =,()cos tan 1a =-, 则tan 22a k ππ=+,k Z ∈与tan 2a k ππ=+,k Z ∈矛盾,所以()f x 的最大值小于2,所以④错误. 故选:C . 【点睛】本题考查了三角函数奇偶性,单调性,周期,最值,意在考查学生对于三角函数知识的综合应用.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题质量专项训练试题
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题质量专项训练试题一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,有以下四个命题中正确的是( ) A .22S a bc +的最大值为3B .当2a =,sin 2sin BC =时,ABC 不可能是直角三角形 C .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,ABC 的周长为223+D .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,若O 为ABC 的内心,则AOB 的面积为31- 【答案】ACD 【分析】利用三角形面积公式,余弦定理基本不等式,以及三角换元,数形结合等即可判断选项A ;利用勾股定理的逆定理即可判断选项B ;利用正弦定理和三角恒等变换公式即可判断选项C ;由已知条件可得ABC 是直角三角形,从而可以求出其内切圆的半径,即可得AOB 的面积即可判断选项D. 【详解】 对于选项A :2221sin 1sin 222cos 2222cos bc AS A b c a bc b c bc A bc Ac b==⨯++-+++- 1sin 4cos 2A A ≤-⨯-(当且仅当b c =时取等号).令sin A y =,cos A x =,故21242S ya bc x ≤-⨯+-, 因为221x y +=,且0y >,故可得点(),x y 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yz x =-上,表示圆弧上一点到点()2,0A 点的斜率,数形结合可知,当且仅当目标函数过点12H ⎛ ⎝⎭,即60A =时,取得最小值-故可得,023yz x ⎡⎫=∈-⎪⎢⎪-⎣⎭,又21242S yx bc x ≤-⨯+-,故可得2124S a bc ⎛≤-⨯= +⎝⎭, 当且仅当60A =,b c =,即三角形为等边三角形时,取得最大值,故选项A 正确; 对于选项B :因为sin 2sin B C =,所以由正弦定理得2b c =,若b 是直角三角形的斜边,则有222a c b +=,即2244c c +=,得c =,故选项B 错误; 对于选项C ,由2A C =,可得π3B C =-,由sin 2sin B C =得2b c =,由正弦定理得,sin sin b c B C=,即()2sin π3sin c c C C =-, 所以sin32sin C C =,化简得2sin cos 22cos sin 2sin C C C C C +=, 因为sin 0C ≠,所以化简得23cos 4C =,因为2b c =,所以B C >,所以cos C =,则1sin 2C =,所以sin 2sin 1B C ==,所以π2B =,π6C =,π3A =,因为2a =,所以3c =,b =,所以ABC 的周长为2+,故选项C 正确; 对于选项D ,由C 可知,ABC 为直角三角形,且π2B =,π6C =,π3A =,3c =,b =,所以ABC 的内切圆半径为1212333r ⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎝⎭,所以ABC 的面积为11122cr ⎛== ⎝⎭所以选项D 正确, 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是正余弦定理以及面积公式,对于A 利用面积公式和余弦定理,结合不等式得21sin 1sin 224cos 222cos S A Ab c a bc A A c b=⨯≤-⨯+-++-,再利用三角换元、数形结合即可得证,综合性较强,属于难题.2.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩,作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+, 所以C 不正确; 又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.3.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin 2ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.4.已知4παπ≤≤,32ππβ≤≤,4sin 25α=,cos()10αβ+=-,则( )A .cos 10α=- B .sin cos 5αα-=C .34πβα-= D .cos cos 5αβ=-【答案】BC 【分析】先根据4sin 25α=,判断角α的范围,再根据cos2α求cos α; 根据平方关系,判断sin cos αα-的值;利用公式cos()cos[()2]βααβα-=+-求值,并根据角的范围判断角βα-的值;利用公式()cos βα+和()cos βα-,联合求cos cos αβ.【详解】 ①因为4παπ≤≤,所以222παπ≤≤,又4sin 205α=>,故有22παπ≤≤,42ππα≤≤,解出2231cos 22cos 1cos cos 55αααα=-=-⇒=⇒=,故A 错误; ②()21sin cos 1sin 25ααα-=-=, 由①知:42ππα≤≤,所以sin cos αα>,所以sin cos αα-=,故B 正确; ③由①知:42ππα≤≤,而32ππβ≤≤,所以524παβπ≤+≤,又cos()0αβ+=<,所以5342ππαβ≤+≤,解得sin()10αβ+=-,所以34cos()cos[()2]55βααβα⎛⎛⎫-=+-=-+⨯= ⎪ ⎝⎭⎝⎭又因为5342ππαβ≤+≤,22ππα-≤-≤-, 所以4πβαπ≤-≤,有34πβα-=,故C 正确;④由cos()cos cos sin sin 1010αβαβαβ+=-⇒-=-,由③知,cos()cos cos sin sin 2βααβαβ-=+=-,两式联立得:cos cos αβ=D 错误. 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是三角函数恒等变形的灵活应用,尤其是确定角的范围,根据三角函数值4sin 25α=,确定22παπ≤≤,且cos()0αβ+=<,进一步确定5342ππαβ≤+≤,这些都是确定函数值的正负,以及角的大小的依据.5.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若2C π>,则222sin sin sin C A B >+C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ 【答案】ABC 【分析】根据大角对大边,以及正弦定理,判断选项A ;利用余弦定理和正弦定理边角互化,判断选项B ;结合诱导公式,以及三角函数的单调性判断CD. 【详解】 A.A B >,a b ∴>,根据正弦定理sin sin a bA B=,可知sin sin A B >,故A 正确; B.2C π>,222cos 02a b c C ab +-∴=<,即222a b c +<,由正弦定理边角互化可知222sin sin sin C A B >+,故B 正确;C.当02A π<<时,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-<⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒+<,即2C π>,则ABC 为钝角三角形,若2A π>,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒>+成立,A 是钝角,当2A π=是,sin cos A B >,所以综上可知:若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形,故C 正确;D.A B A B ππ+<⇒<-,0,0A B πππ<<<-<,()cos cos cos A B B π∴>-=-,即cos cos 0A B +>,故D 不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题考查判断三角形的形状,关键知识点是正弦定理和余弦定理,判断三角形形状,以及诱导公式和三角函数的单调性.6.函数()sin()f x x ωϕ=+的部分图像如图中实线所示,图中的M 、N 是圆C 与()f x 图像的两个交点,其中M 在y 轴上,C 是()f x 图像与x 轴的交点,则下列说法中正确的是( )A .函数()y f x =的一个周期为56B .函数()f x 的图像关于点4,03成中心对称C .函数()f x 在11,26⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增 D .圆C 的面积为3136π【答案】BD 【分析】根据图象,结合三角函数的对称性、周期性、值域以及圆的中心对称性,可得,,C M N 的坐标,进而可得()f x 的最小正周期、对称中心、单调减区间,及圆的半径,故可判断选项的正误. 【详解】由图知:1(,0)3C ,3(0,)2M ,23(,)32N , ∴()f x 中111()2362T =--=,即1T =;对称中心为1,0,23k k Z ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭;单调减区间为17,,1212k k k Z ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;圆的半径221331()()32r =+=,则圆的面积为3136π; 综上,知:AC 错误,而BD 正确. 故选:BD. 【点睛】本题考查了三角函数的性质,结合了圆的中心对称性质判断三角函数的周期、对称中心、单调区间及求圆的面积,属于难题.7.函数()cos |cos |f x x x =+,x ∈R 是( ) A .最小正周期是π B .区间[0,1]上的减函数 C .图象关于点(k π,0)()k Z ∈对称 D .周期函数且图象有无数条对称轴 【答案】BD 【分析】根据绝对值的意义先求出分段函数的解析式,作出函数图象,利用函数性质与图象关系分别对函数的周期、单调区间、对称中心和对称轴进行判断求解. 【详解】2cos (22)22()30(22)22x k x k f x k x k ππππππππ⎧-+⎪⎪=⎨⎪+<≤+⎪⎩,则对应的图象如图:A 中由图象知函数的最小正周期为2π,故A 错误,B 中函数在[0,]2π上为减函数,故B 正确,C 中函数关于x k π=对称,故C 错误,D 中函数由无数条对称轴,且周期是2π,故D 正确 故正确的是B D 故选:BD【点睛】本题考查由有解析式的函数图象的性质. 有关函数图象识别问题的思路:①由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置; ②由函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③由函数的奇偶性,判断图象的对称性; ④由函数的周期性,判断图象的循环往复.8.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()(::5:)4:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( )A .::7:5:3sinA sinB sinC = B .0AB AC ⋅>C .若6c =,则ABC 的面积是3D .若8+=b c ,则ABC 的外接圆半径是33【答案】ACD 【分析】先利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,进而得到3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,利用正弦定理可判定选项A ;利用向量的数量积公式可判断选项B ;利用余弦定理和三角形的面积公式可判定选项C ;利用余弦定理和正弦定理可判断选项D. 【详解】依题意,设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=, 所以 3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,由正弦定理得:::::7:5:3sinA sinB sinC a b c ==, 故选项A 正确;222222cos 22b c a b c a AB AC bc A bc bc +-+-⋅==⨯=222222.5 1.5 3.515028k k +-==-<,故选项B 不正确;若6c =,则4k =, 所以14,10a b ==,所以222106141cos 21062A +-==-⨯⨯,所以sin 2A =,故ABC 的面积是:11sin 610222bc A =⨯⨯⨯= 故选项C 正确;若8+=b c ,则2k =, 所以7,5,3a b c ===,所以2225371cos 2532A +-==-⨯⨯,所以sin 2A =, 则利用正弦定理得:ABC 的外接圆半径是:12sin 3a A ⨯=, 故选项D 正确; 故选:ACD. 【点睛】关键点睛:本题主要考查正余弦定理以及三角形面积公式. 利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,再利用正余弦定理以及三角形面积公式求解是解决本题的关键.二、数列多选题9.各项均为正数的等比数列{}n a 的前n 项积为n T ,若11a >,公比1q ≠,则下列命题正确的是( )A .若59T T =,则必有141T =B .若59T T =,则必有7T 是n T 中最大的项C .若67T T >,则必有78T T >D .若67T T >,则必有56T T >【答案】ABC 【分析】根据题意,结合等比数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式,以及等比数列的性质,逐项分析,即可求解. 【详解】由等比数列{}n a 可知11n n a a q -=⋅,由等比数列{}n a 的前n 项积结合等差数列性质可知:()1211212111111123n n n n n n n n a a q a qa qa a T a a a q a q--+++-=⋅⋅⋅==⋅=对于A ,若59T T =,可得51093611a q a q =,即42611a q =,()71491426211141a q qT a ∴===,故A 正确;对于B ,若59T T =,可得42611a q =,即13211a q =,又11a >,故1q <,又59T T =,可知67891a a a a =,利用等比数列性质知78691a a a a ==,可知67891,1,1,1a a a a >><<,故7T 是n T 中最大的项,故B 正确;对于C ,若67T T >,则61572111a q a q >,即611a q <,又10a >,则1q <,可得76811871T T a a q a q <=<=,故78T T >,故C 正确; 对于D ,若67T T >,则611a q <,56651T a T a q ==,无法判断其与“1”的大小关系,故D 错误. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了等比数列的通项公式及等差数列前n 项和公式,以及等比数列的性质的应用,其中解答中熟记等比数列的通项公式和性质及等差数列的求和公式,准确运算是解答的关键,着重考查了学生的推理与运算能力,属于较难题.10.下列说法中正确的是( )A .数列{}n a 成等差数列的充要条件是对于任意的正整数n ,都有122n n n a a a ++=+B .数列{}n a 成等比数列的充要条件是对于任意的正整数n ,都有212n n n a a a ++=C .若数列{}n a 是等差数列,则n S 、2n n S S -、32n n S S -也是等差数列D .若数列{}n a 是等比数列,则n S 、2n n S S -、32n n S S -也是等比数列 【答案】AC 【分析】利用等差中项法可判断A 选项的正误;取0n a =可判断B 选项的正误;利用等差数列求和公式以及等差中项法可判断C 选项的正误;取1q =-,n 为偶数可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,充分性:若数列{}n a 成等差数列,则对任意的正整数n ,n a 、1n a +、2n a +成等差数列,则121n n n n a a a a +++-=-,即122n n n a a a ++=+,充分性成立; 必要性:对任意的正整数n ,都有122n n n a a a ++=+,则121n n n n a a a a +++-=-, 可得出2132431n n a a a a a a a a +-=-=-==-=,所以,数列{}n a 成等差数列,必要性成立.所以,数列{}n a 成等差数列的充要条件是对于任意的正整数n ,都有122n n n a a a ++=+,A 选项正确;对于B 选项,当数列{}n a 满足0n a =时,有212n n n a a a ++=,但数列{}n a 不是等比数列,B选项错误;对于C 选项,设等差数列{}n a 的公差为d ,则()112n n n dS na -=+,()2122122n n n d S na -=+,()3133132n n n dS na -=+, 所以,()()()22111322112222n n n n d n n d n n d S S na na na ---⎡⎤⎡⎤-=+-+=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, ()()()232111533122132222n n n n d n n d n n d S S na na na ---⎡⎤⎡⎤-=+-+=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 所以,()()()()22232111532222n n n n n d n n d n n d S S S na na na ⎡⎤⎡⎤⎡⎤---⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+=+++=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦()22n n S S =-,所以,n S 、2n n S S -、32n n S S -是等差数列,C 选项正确;对于D 选项,当公比1q =-,且n 是偶数时,n S 、2n n S S -、32n n S S -都为0, 故n S 、2n n S S -、32n n S S -不是等比数列,所以D 选项错误. 故选:AC.【点睛】 方法点睛;1.判断等差数列有如下方法:(1)定义法:1n n a a d +-=(d 为常数,n *∈N ); (2)等差中项法:()122n n n a a a n N*++=+∈;(3)通项法:n a p n q =⋅+(p 、q 常数);(4)前n 项和法:2n S p n q n =⋅+⋅(p 、q 常数).2.判断等比数列有如下方法: (1)定义法:1n na q a +=(q 为非零常数,n *∈N ); (2)等比中项法:212n n n a a a ++=⋅,n *∈N ,0n a ≠; (3)通项公式法:nn a p q =⋅(p 、q 为非零常数); (4)前n 项和法:nn S p q p =⋅-,p 、q 为非零常数且1q ≠.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》难题汇编附答案解析
高中数学《三角函数与解三角形》知识点归纳一、选择题1.已知函数()()sin 3cos 0x f x x ωωω=->,若集合()(){}0,1x f x π∈=-含有4个元素,则实数ω的取值范围是( ) A .35,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .35,22⎛⎤⎥⎝⎦C .725,26⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .725,26⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】化简f (x )的解析式,作出f (x )的函数图象,利用三角函数的性质求出直线y=﹣1与y=f (x )在(0,+∞)上的交点坐标,则π介于第4和第5个交点横坐标之间. 【详解】 f (x )=2sin (ωx ﹣3π), 作出f (x )的函数图象如图所示:令2sin (ωx ﹣3π)=﹣1得ωx ﹣3π=﹣6π+2kπ,或ωx ﹣3π=76π+2kπ, ∴x=6πω+2k πω,或x=32πω+2k πω,k ∈Z , 设直线y=﹣1与y=f (x )在(0,+∞)上从左到右的第4个交点为A ,第5个交点为B , 则x A =322ππωω+,x B =46ππωω+, ∵方程f (x )=﹣1在(0,π)上有且只有四个实数根, ∴x A <π≤x B ,即322ππωω+<π≤46ππωω+,解得72526ω≤<. 故选B .【点睛】本题考查了三角函数的恒等变换,三角函数的图象与性质,属于中档题.2.要得到函数y =sin (2x +9π)的图象,只需将函数y =cos (2x ﹣9π)的图象上所有点( ) A .向左平移518π个单位长度 B .向右平移518π个单位长度 C .向左平移536π个单位长度 D .向右平移536π个单位长度 【答案】D 【解析】 【分析】先将函数cos 29y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭转化为7sin 218y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再结合两函数解析式进行对比,得出结论. 【详解】 函数75cos 2sin 2sin 2sin 299218369y x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ∴要得到函数sin 29y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将函数cos 29y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上所有点向右平移536π个单位长度,故选D . 【点睛】本题考查函数()sin y A x b ωϕ=++的图象变化规律,关键在于能利用诱导公式将异名函数化为同名函数,再根据左右平移规律得出结论.3.已知ABC V 的三条边的边长分别为2米、3米、4米,将三边都增加x 米后,仍组成一个钝角三角形,则x 的取值范围是( ) A .102x << B .112x << C .12x << D .01x <<【答案】D 【解析】 【分析】根据余弦定理和三角形三边关系可求得x 的取值范围. 【详解】将ABC V 的三条边的边长均增加x 米形成A B C '''V ,设A B C '''V 的最大角为A '∠,则A '∠所对的边的长为()4x +米,且A '∠为钝角,则cos 0A '∠<,所以()()()()()2222342340x x x x x x x ⎧+++<+⎪+++>+⎨⎪>⎩,解得01x <<.故选:D. 【点睛】本题考查利用余弦定理和三角形三边关系求参数的取值范围,灵活利用余弦定理是解本题的关键,考查计算能力,属于中等题.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(a ﹣c cos B )sin A =c cos A sin B ,则△ABC 的形状一定是( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .锐角三角形【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,由(cos )sin cos sin a c B A c A B -=变形可得sin sin a A c C =,进而由正弦定理可得22a c =,即a c =,即可得答案. 【详解】根据题意,在ABC ∆中,(cos )sin cos sin a c B A c A B -=, 变形可得:sin cos sin cos sin (cos sin cos sin )sin()sin a A c B A c A B c B A A B c A B c C =+=+=+=,即有sin sin a A c C =,又由正弦定理可得22a c =,即a c =. 故选:C . 【点睛】本题主要考查三角形的形状判断,考查正弦定理的应用,意在考查学生对这些知识点的理解掌握水平,属于基础题.5.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C++的最小值为( ) ABCD.【答案】A 【解析】 【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求. 【详解】∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =, ∴tan 2tan C B =.又A B C π++=, ∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B BB C B B +=-=-=---, ∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+. 又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan B B +≥=,当且仅当tan 2B =时取等号,∴min111tan tan tan 3A B C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,故选A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.6.已知函数sin(),0()cos(),0x a x f x x b x +≤⎧=⎨+>⎩的图像关于y 轴对称,则sin y x =的图像向左平移( )个单位,可以得到cos()y x a b =++的图像( ). A .4π B .3π C .2π D .π【答案】D 【解析】 【分析】根据条件确定,a b 关系,再化简()cos y x a b =++,最后根据诱导公式确定选项. 【详解】 因为函数()()(),0,0sin x a x f x cos x b x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩的图像关于y 轴对称,所以sin cos 22a b ππ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()sin cos a b ππ-+=+,即sin cos sin cos b a a b ,==,因此π2π()2a b k k Z +=+∈, 从而()()cos sin y x a b sinx x π=++=-=+,选D. 【点睛】本题考查偶函数性质、诱导公式、三角函数图象变换,考查基本分析识别能力,属中档题.7.已知函数()sin()R,0,0,||2f x A x x A πωϕωϕ⎛⎫=+∈>>< ⎪⎝⎭的图象(部分)如图所示,则ω,ϕ分别为( )A .,3πωπϕ==B .2,3πωπϕ==C .,6πωπϕ==D .2,6πωπϕ==【答案】C 【解析】 【分析】由最大值可确定振幅A ,由周期确定ω,由1()23f =确定ϕ. 【详解】 由图可得,2A =,5114632T =-=,所以22T πω==,ωπ=,又1()23f =,所以12sin()23πϕ⨯+=,2,32k k Z ππϕπ+=+∈,即2,6k k Z πϕπ=+∈, 又2πϕ<,故6π=ϕ. 故选:C 【点睛】本题考查由图象确定正弦型函数解析式中的参数问题,考查学生逻辑推理能力,是一道中档题.8.锐角ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为,,a b c ,若()sin 303A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,2b =26c +=,则角B =( )A .6π B .4π C .3π D .512π 【答案】B 【解析】 【分析】先由()sin 03A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭求出3A π=,然后用余弦定理算出a =再用余弦定理算出cos B 即可. 【详解】因为()sin 03A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭所以11sin sin 022A A A A A +==所以tan A =0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=所以由余弦定理得:22222co 12322s a b c bc A -=+-=+=⎝⎭所以a =所以222232cos 22a c b B ac +-+-===因为0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4B π=故选:B 【点睛】本题考查的是利用余弦定理解三角形,数据不特殊,计算能力是解题的关键.9.将函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度后,所得图象关于y 轴对称,且1π2f ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则当ω取最小值时,函数()f x 的解析式为( )A .()sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .()sin 2π6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()sin 4π6f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .()sin 4π6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用函数()sin y A x ωφ=+的图象变换规律,可得所得函数的解析式,由12f πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,求出φ,再根据所得图象关于y 轴对称求出ω,可得()f x 的解析式.【详解】解:将函数()()sin (0,)2f x x πωφωφ=+><的图象向右平移6π个单位长度后,可得sin 6y x ωπωφ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象;∵所得图象关于y 轴对称,∴62k ωππφπ-+=+,k Z ∈.∵()1sin sin 2f ππφφω⎛⎫=-=+=- ⎪⎝⎭,即1sin 2φ=,26ππφφ<=,. ∴63k ωπππ-=+,620k ω=-->,则当ω取最小值时,取1k =-,可得4ω=, ∴函数()f x 的解析式为()sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选C . 【点睛】本题主要考查函数()sin y A x ωφ=+的图象变换规律,正弦函数的性质,属于中档题.10.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项. 【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-, 所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-,整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab ab+≥=,当且仅当a b =时等号成立, 此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯,故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立; 故p 是q 的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.11.在ABC ∆中,060,A BC D ∠==是边AB 上的一点,CD CBD =∆的面积为1,则BD 的长为( ) A .32B .4C .2D .1【答案】C 【解析】1sin 1sin2BCD BCD ∠=∴∠=2242BD BD ∴=-=∴=,选C12.若函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,||)2πϕ<图象的一个对称中心为(3π,0),其相邻一条对称轴方程为712x π=,该对称轴处所对应的函数值为1-,为了得到()cos2g x x =的图象,则只要将()f x 的图象( )A .向右平移6π个单位长度 B .向左平移12π个单位长度C .向左平移6π个单位长度 D .向右平移12π个单位长度【答案】B 【解析】 【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得()f x 的解析式,再根据函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式,得出结论. 【详解】根据已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0A >,)2πϕ<的图象过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭, 可得1A =,1274123πππω⋅=-, 解得:2ω=. 再根据五点法作图可得23πϕπ⋅+=,可得:3πϕ=,可得函数解析式为:()sin 2.3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭故把()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度, 可得sin 2cos236y x x ππ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭的图象, 故选B . 【点睛】本题主要考查由函数()sin y A x ωϕ=+的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式的应用,属于中档题.13.若,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2cos2sin 4παα⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为( )A .78-B .78C .18-D .18【答案】A 【解析】 【分析】利用二倍角公式及两角差的正弦公式化简得到cos sin 4αα+=,再将两边平方利用二倍角正弦公式计算可得; 【详解】解:因为2cos2sin 4παα⎛⎫=-⎪⎝⎭所以()222cos sin sincos cossin 44ππαααα-=-所以()())2cos sin cos sin cos sin αααααα-+=- ,cos sin 02παπαα⎛⎫∈-≠ ⎪⎝⎭Q ,所以cos sin 4αα+=所以()21cos sin 8αα+=,即221cos 2cos sin sin 8αααα++=,11sin 28α+= 所以7sin 28α=- 故选:A 【点睛】本题考查两角和差的正弦公式、二倍角公式的应用,属于中档题;14.已知sin α,sin()10αβ-=-,,αβ均为锐角,则β=( ) A .512πB .3π C .4π D .6π 【答案】C 【解析】 【分析】 由题意,可得22ππαβ-<-<,利用三角函数的基本关系式,分别求得cos ,cos()ααβ-的值,利用sin[(]sin )ααββ=--,化简运算,即可求解.【详解】由题意,可得α,β均为锐角,∴-2π <α-β<2π.又sin(α-β),∴cos(α-β).又sin α=5,∴cos α=5, ∴sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=-×10⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.∴β=4π. 【点睛】本题主要考查了三角函数的化简、求值问题,其中熟记三角函数的基本关系式和三角恒等变换的公式,合理构造sin[(]sin )ααββ=--,及化简与运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.15.在OAB ∆中,已知OB =u u u v 1AB u u u v=,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u v u u u v u u u v ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP u u u v的最小值为( )ABCD【答案】A 【解析】 【分析】根据OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒,由正弦定理可得OAB ∆为等腰直角三角形,进而求得点A 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OP u u u r.再由23λμ+=,将OP u u u r 化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OP u u u r的最小值.【详解】在OAB ∆中,已知OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒由正弦定理可得sin sin AB OBAOB OAB=∠∠u u u r u u u rsin OAB =∠,解得sin 1OAB ∠=即2OAB π∠=所以OAB ∆为等腰直角三角形以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,以OB 的垂线为y 轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A 坐标为22,22⎛ ⎝⎭所以2222OA ⎛= ⎝⎭u u u r ,)2,0OB =u u ur因为(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u r u u u r u u u r则)222,022OP λμ⎛ =+ ⎝⎭u u u r 222,22λμλ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭= 则2222222OP λμλ⎛⎫=++⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r 2222λλμμ=++因为23λμ+=,则32μλ=- 代入上式可得()()22322232λλλλ+-+-218518λλ-=+299555λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭所以当95λ=时, min 9355OP ==u u u r 故选:A 【点睛】本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.16.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,用现代式子表示即为:在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,则ABC ∆的面积S =根据此公式,若()cos 3cos 0a B b c A ++=,且2222a b c --=,则ABC ∆的面积为( )AB.CD.【答案】A 【解析】 【分析】根据()cos 3cos 0a B b c A ++=,利用正弦定理边化为角得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=,整理为()sin 13cos 0C A +=,根据sin 0C ≠,得1cos 3A =-,再由余弦定理得3bc =,又2222a b c --=,代入公式=S . 【详解】由()cos 3cos 0a B b c A ++=得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=, 即()sin 3sin cos 0A B C A ++=,即()sin 13cos 0C A +=, 因为sin 0C ≠,所以1cos 3A =-, 由余弦定理22222cos 23a b c bc A bc --=-==,所以3bc =, 由ABC ∆的面积公式得S ===故选:A 【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理以及类比推理,还考查了运算求解的能力,属于中档题.17.将函数cos y x =的图象先左移4π,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的12,所得图象的解析式为( ) A .sin 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .13sin 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .1sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .3sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 【答案】D【分析】根据三角函数的平移伸缩变换法则得到答案. 【详解】cos sin 2y x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭向左平移4π个单位,故变为3sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,纵坐标不变,横坐标缩为原来的12,变为3sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:D . 【点睛】本题考查了三角函数的平移伸缩变换,意在考查学生对于平移伸缩变换的理解和掌握.18.函数()22sin 3cos 2f x x x =+-,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦的值域为( ) A .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .41,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .51,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】化简得到()23sin 2sin 1f x x x =-++,设sin t x =,利用二次函数性质得到答案. 【详解】根据22sin cos 1x x +=,得()23sin 2sin 1f x x x =-++,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 令sin t x =,由2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,得1sin 1,2x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 故[]0,1t ∈,有2321y t t =-++,[]0,1t ∈,二次函数对称轴为13t =, 当13t =时,最大值43y =;当1t =时,最小值0y =, 综上,函数()f x 的值域为40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选:A . 【点睛】本题考查了三角函数值域,换元可以简化运算,是解题的关键.19.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且222b c a bc +=+若2sin sin sin B C A ⋅=,则ABC ∆的形状是()A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形【解析】 【分析】直接利用余弦定理的应用求出A 的值,进一步利用正弦定理得到:b =c ,最后判断出三角形的形状. 【详解】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c , 且b 2+c 2=a 2+bc .则:2221222b c a bc cosA bc bc +-===,由于:0<A <π,故:A 3π=.由于:sin B sin C =sin 2A , 利用正弦定理得:bc =a 2, 所以:b 2+c 2﹣2bc =0, 故:b =c ,所以:△ABC 为等边三角形. 故选C . 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理及三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.20.已知曲线1:sin C y x =,21:cos 23C y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( )A .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3π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3π个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移3π个单位长度,得到曲线2C 【答案】D【分析】根据三角函数的周期变换和左右平移变换依次得到各选项中所得的函数解析式,从而得到正确选项. 【详解】A 中,将sin y x =横坐标缩短到原来的12倍得:sin 2y x =;向右平移3π个单位长度后得:2sin 2sin 2sin 2cos 233266y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=--=-- ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,A 错误;B 中,将sin y x =横坐标伸长到原来的2倍得:1sin2y x =;向右平移3π个单位长度后得:11121sin sin cos cos 232622632y x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,B 错误;C 中,将sin y x =横坐标缩短到原来的12倍得:sin 2y x =;向左平移3π个单位长度后得:2sin 2sin 2sin 2cos 233266y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=++=+ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,C 错误;D 中,将sin y x =横坐标伸长到原来的2倍得:1sin2y x =;向左平移3π个单位长度后得:1111sin sin cos cos 232622623y x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,D 正确. 故选:D 【点睛】本题考查三角函数的周期变换和平移变换的问题,关键是能够准确掌握变换原则,得到变换后的函数解析式.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》难题汇编含答案
高考数学《三角函数与解三角形》课后练习一、选择题1.设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是 A .f(x)的一个周期为−2π B .y=f(x)的图像关于直线x=83π对称 C .f(x+π)的一个零点为x=6π D .f(x)在(2π,π)单调递减 【答案】D 【解析】f (x )的最小正周期为2π,易知A 正确; f 8π3⎛⎫⎪⎝⎭=cos 8ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cos3π=-1,为f (x )的最小值,故B 正确; ∵f (x +π)=cos ππ3x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=-cos π3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴f ππ6⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos ππ63⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos 2π=0,故C 正确; 由于f 2π3⎛⎫⎪⎝⎭=cos 2ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cosπ=-1,为f (x )的最小值,故f (x )在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,故D 错误. 故选D.2.△ABC 中,已知tanA =13,tanB =12,则∠C 等于( )A .30°B .45°C .60°D .135°【答案】D 【解析】 【分析】利用三角形内角和为180,可得:tan tan()tan(+)C A B A B π=--=-,利用两角和公式和已知条件,即可得解. 【详解】 在△ABC 中,11tan tan 32tan tan()tan(+)=-1111tan tan 132A BC A B A B A B π++=--=-=-=---⋅,所以135C .故选:D. 【点睛】本题考查了正切的两角和公式,考查了三角形内角和,考查了转化思想和计算能力,属于中档题.3.若函数()sin 2f x x =向右平移6π个单位后,得到()y g x =,则关于()y g x =的说法正确的是( ) A .图象关于点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称 B .图象关于6x π=-轴对称C .在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递增 D .在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增 【答案】D 【解析】 【分析】利用左加右减的平移原则,求得()g x 的函数解析式,再根据选项,对函数性质进行逐一判断即可. 【详解】函数()sin 2f x x =向右平移6π个单位,得()sin 2()sin(2)63g x x x ππ=-=-. 由23x π-=k π,得26k x ππ=+()k ∈Z ,所以,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()g x 的对称中心,故A 错; 由23x π-=2k ππ+, 得212k x π5π=+()k ∈Z ,所以()g x 的图象不关于6x π=-轴对称,故B 错;由222232k x k πππππ-≤-≤+,得1212k x k π5ππ-≤≤π+()k ∈Z , 所以在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上()g x 不单调递增,在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 故C 错,D 对; 故选:D . 【点睛】解答三角函数问题时一般需将解析式化简为sin()y A x B ωϕ=++或cos()y A x B ωϕ=++,从而可利用正(余)弦型周期计算公式2||T πω=周期,对正弦型函数,其函数图象的对称中心为,k B πϕω-⎛⎫⎪⎝⎭,且对称中心在函数图象上,而对称轴必经过图象的最高点或最低点,此时函数取得最大值或最小值.4.如图,边长为1正方形ABCD ,射线BP 从BA 出发,绕着点B 顺时针方向旋转至BC ,在旋转的过程中,记([0,])2ABP x x π∠=∈,BP 所经过的在正方形ABCD 内的区域(阴影部分)的面积为()y f x =,则函数()f x 的图像是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据条件列()y f x =,再根据函数图象作判断. 【详解】 当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()112y f x tanx ==⨯⨯; 当,42x ππ⎛⎤∈⎥⎝⎦时,()11112y f x tanx ==-⨯⨯; 根据正切函数图象可知选D. 【点睛】本题考查函数解析式以及函数图象,考查基本分析识别能力,属基本题.5.已知函数()()203f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,若()()122f x f x ⋅=-,则12x x -的最小值为( )A .2π B .3π C .πD .4π 【答案】A 【解析】 【分析】由正弦型函数的最小正周期可求得ω,得到函数解析式,从而确定函数的最大值和最小值;根据()()122f x f x ⋅=-可知1x x =和2x x =必须为最大值点和最小值点才能够满足等式;利用整体对应的方式可构造方程组求得()12122x x k k ππ-=-+,12,k k Z ∈;从而可知120k k -=时取最小值. 【详解】由()f x 最小正周期为π可得:2ππω= 2ω∴= ()2sin 23f x x π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭()max 2f x ∴=,()min 2f x =-()()122f x f x ⋅=- 1x x ∴=和2x x =分别为()f x 的最大值点和最小值点设1x x =为最大值点,2x x =为最小值点()1112222232,2232x k k k Z x k ππππππ⎧-=+⎪⎪∴∈⎨⎪-=-⎪⎩()12122x x k k ππ∴-=-+,当120k k -=时,12min2x x π-=本题正确选项:A 【点睛】本题考查正弦型函数性质的综合应用,涉及到正弦型函数最小正周期和函数值域的求解;关键是能够根据函数的最值确定1x 和2x 为最值点,从而利用整体对应的方式求得结果.6.已知函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象如图所示,其中()01f =,5||2MN =,则点M 的横坐标为( )A .12B .25-C .1-D .23-【答案】C 【解析】 【分析】 由(0)1f =求出56πϕ=,由5||23MN πω=⇒=,再根据()2f x =可得答案.【详解】由函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象,可得(0)2sin 1f ϕ==,56πϕ∴=,5||23MN πω===, ∴函数5()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令52sin 236x ππ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 得52,0362x k k ππππ+=+=得1x =-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象与性质,考查了数形结合思想的应用,解题的关键是利用勾股定理列方程求出3πω=,属于中档题.7.锐角ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为,,a b c ,若()sin 03A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,b =2c =,则角B =( )A .6π B .4π C .3π D .512π 【答案】B 【解析】 【分析】先由()sin 03A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭求出3A π=,然后用余弦定理算出a =再用余弦定理算出cos B 即可. 【详解】因为()sin 03A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭所以11sin sin 022A A A A A +==所以tan A =0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=所以由余弦定理得:22222co 12322s a b c bc A -=+-=+=⎝⎭所以a =所以222232cos 22a c b B ac +-+-===因为0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4B π=故选:B 【点睛】本题考查的是利用余弦定理解三角形,数据不特殊,计算能力是解题的关键.8.{}n a 为等差数列,公差为d ,且01d <<,5()2k a k Z π≠∈,223557sin 2sin cos sin a a a a +⋅=,函数()sin(4)(0)f x d wx d w =+>在20,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调且存在020,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()f x 关于0(,0)x 对称,则w 的取值范围是( ) A .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦ B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .24,33⎛⎤⎥⎝⎦D .33,42⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】推导出sin4d =1,由此能求出d ,可得函数解析式,利用在203x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,上单调且存在()()0020203x f x f x x π⎛⎫∈+-= ⎪⎝⎭,,,即可得出结论. 【详解】∵{a n }为等差数列,公差为d ,且0<d <1,a 52k π≠(k ∈Z ), sin 2a 3+2sin a 5•cos a 5=sin 2a 7, ∴2sin a 5cos a 5=sin 2a 7﹣sin 2a 3=2sin 372a a +cos 732a a -•2cos 372a a +sin 732a a -=2sin a 5cos2d •2cos a 5sin2d , ∴sin4d =1,∴d 8π=.∴f (x )8π=cosωx ,∵在203x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,上单调 ∴23ππω≥, ∴ω32≤; 又存在()()0020203x f x f x x π⎛⎫∈+-= ⎪⎝⎭,,, 所以f (x )在(0,23π)上存在零点, 即223ππω<,得到ω34>. 故答案为 33,42⎛⎤⎥⎝⎦故选D 【点睛】本题考查等差数列的公差的求法,考查三角函数的图象与性质,准确求解数列的公差是本题关键,考查推理能力,是中档题.9.在ABC ∆中,60B ∠=︒,AD 是BAC ∠的平分线交BC 于D ,BD =,1cos 4BAC ∠=,则AD =( )A .2 BCD【答案】A 【解析】 【分析】先求出sin BAD ∠=,再利用正弦定理求AD. 【详解】∵21cos 12sin 4BAC BAD ∠=-∠=,∴sin 4BAD ∠=.在ABD ∆中,sin sin AD BD B BAD =∠,∴sin 2sin 4BAD BD BAD =⋅==∠. 【点睛】本题主要考查二倍角的余弦和正弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.10.若,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2cos2sin 4παα⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为( ) A .78-B .78C .18-D .18【答案】A 【解析】 【分析】利用二倍角公式及两角差的正弦公式化简得到cos sin 4αα+=,再将两边平方利用二倍角正弦公式计算可得; 【详解】解:因为2cos2sin 4παα⎛⎫=- ⎪⎝⎭所以()222cos sin sincos cossin 44ππαααα-=-所以()())2cos sin cos sin cos sin 2αααααα-+=-,cos sin 02παπαα⎛⎫∈-≠ ⎪⎝⎭,所以cos sin 4αα+=所以()21cos sin 8αα+=,即221cos 2cos sin sin 8αααα++=,11sin 28α+= 所以7sin 28α=- 故选:A 【点睛】本题考查两角和差的正弦公式、二倍角公式的应用,属于中档题;11.函数()1sin cos 1sin cos 1tan 01sin cos 1sin cos 32x x x x f x x x x x x x π+-++⎛⎫=++<< ⎪+++-⎝⎭的最小值为( ) A.13+B .3C .23+ D .3【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式化简函数()f x ,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】22222sin 2sin cos 2cos 2sin cos1sin cos 1sin cos 2222221sin cos 1sin cos 2cos 2sin cos 2sin 2sin cos 222222x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x +++-+++=++++-++ 2sin sin cos 2cos sin cos sin cos 222222222sin cos sin 2cos sin cos 2sin sin cos 22222222x x x x x x x xx x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+=+=⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则()21tan 0sin 32f x x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭, 32222221sin 2cos 16cos cos 1()sin 3cos sin 3cos 3sin cos x x x x f x x x x x x x '''--+⎛⎫⎛⎫=+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令()cos 0,1t x =∈,()3261g t t t =--+为减函数,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭, 所以当03x π<<时,()11,02t g t <<<,从而()'0f x <;当32x ππ<<时,()10,02t g t <<>,从而()'0f x >. 故()min 33f x f π⎛⎫==⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题.12.函数()2sin sin cos y x x x =+的最大值为( ) A.1B1 CD .2【答案】A 【解析】由题意,得()22sin sin cos 2sin 2sin cos sin2cos21y x x x x x x x x =+=+=-+π2114x ⎛⎫=-+≤ ⎪⎝⎭;故选A.13.在OAB ∆中,已知2OB =1AB =,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OAOB λμλμ=+∈R ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP 的最小值为( )A.5B C .3D .2【答案】A 【解析】 【分析】 根据2OB =,1AB =,45AOB ∠=︒,由正弦定理可得OAB ∆为等腰直角三角形,进而求得点A 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OP .再由23λμ+=,将OP 化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OP 的最小值. 【详解】在OAB ∆中,已知2OB =,1AB=,45AOB ∠=︒由正弦定理可得sin sin AB OB AOBOAB=∠∠sin 2OAB =∠,解得sin 1OAB ∠=即2OAB π∠=所以OAB ∆为等腰直角三角形以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,以OB 的垂线为y 轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A 坐标为22,22⎛ ⎝⎭所以2222OA ⎛= ⎝⎭,()2,0OB =因为(),OP OA OB λμλμ=+∈R则)222,022OP λμ⎛ =+ ⎝⎭222,22λμλ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭=则2222222OP λμλ⎛⎫=++⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2222λλμμ=++因为23λμ+=,则32μλ=- 代入上式可得()()22322232λλλλ+-+-218518λλ-=+299555λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭所以当95λ=时, min 9355OP ==故选:A 【点睛】本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.14.直线y a =与函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两个交点的距离为2π,若()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,则m 的取值范围是( )A .(0,]4πB .(0,]2πC .3(0,]4π D .3(0,]2π 【答案】B 【解析】 【分析】根据直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,得到12ω=,则()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后求得其单调增区间,再根据()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,由(,)m m -是增区间的子集求解. 【详解】因为直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期, 所以12ω=,()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由12242k x k πππππ-<+<+,得322()22k x k k ππππ-<<+∈Z , 所以()f x 在3,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数, 由3(,),22m m ππ⎛⎫-⊆- ⎪⎝⎭, 解得02m π<≤.故选:B 【点睛】本题主要考查正切函数的图象和性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题15.函数()22sin 3cos 2f x x x =+-,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦的值域为( ) A .40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .41,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .51,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】化简得到()23sin 2sin 1f x x x =-++,设sin t x =,利用二次函数性质得到答案.【详解】根据22sin cos 1x x +=,得()23sin 2sin 1f x x x =-++,2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 令sin t x =,由2,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,得1sin 1,2x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 故[]0,1t ∈,有2321y t t =-++,[]0,1t ∈,二次函数对称轴为13t =, 当13t =时,最大值43y =;当1t =时,最小值0y =, 综上,函数()f x 的值域为40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选:A . 【点睛】本题考查了三角函数值域,换元可以简化运算,是解题的关键.16.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若1b =,c =,且2sin()cos 12cos sin B C C A C +=-,则ABC 的面积是( )A B .12C D .14或12【答案】C 【解析】 【分析】根据已知关系求出1sin 2B =,根据余弦定理求出边a ,根据面积公式即可得解. 【详解】因为2sin()cos 12cos sin B C C A C +=-,所以2sin cos 12cos sin A C A C =-, 所以2sin cos 2cos sin 1A C A C +=,所以2sin()1A C +=,所以2sin 1B =,即1sin 2B =,因为b c <,所以B C <,所以角B 为锐角,所以cos B ==,由余弦定理2222cos b a c ac B =+-得2132a a =+-⨯, 整理可得2320a a ,解得1a =或2a =.当1a =时,ABC 的面积是111sin 1222S ac B ==⨯=当2a =时,ABC 的面积是111sin 22222S ac B ==⨯=. 故选:C. 【点睛】此题考查根据余弦定理解三角形,关键在于熟练掌握定理公式,结合边角关系解方程,根据面积公式求解.17.ABC ∆的内角A B C 、、的对边分别是a b c 、、,若2B A =,1a =,b =c =( )A .B .2CD .1【答案】B 【解析】1sin A ===cos A =,所以222122c c =+-,整理得2320,c c -+=求得1c =或 2.c若1c =,则三角形为等腰三角形,030,60A C B ===不满足内角和定理,排除. 【考点定位】本题考查正弦定理和余弦定理的应用,考查运算能力和分类讨论思想.当求出cos A =0030,60A B ==,便于三角形的初步定型,也为排除1c =提供了依据.如果选择支中同时给出了1或2,会增大出错率.18.某船开始看见灯塔A 时,灯塔A 在船南偏东30方向,后来船沿南偏东60︒的方向航行45km 后,看见灯塔A 在船正西方向,则这时船与灯塔A 的距离是( )A .B .30kmC .15kmD .【答案】D 【解析】 【分析】如图所示,设灯塔位于A 处,船开始的位置为B ,船行45km 后处于C ,根据题意求出BAC ∠与BAC ∠的大小,在三角形ABC 中,利用正弦定理算出AC 的长,可得该时刻船与灯塔的距离. 【详解】设灯塔位于A 处,船开始的位置为B ,船行45km 后处于C ,如图所示,可得60DBC ∠=︒,30ABD ∠=︒,45BC =30ABC ∴∠=︒,120BAC ∠=︒在三角形ABC 中,利用正弦定理可得:sin sin AC BCABC BAC=∠∠,可得sin 1153sin 23BC ABC AC km BAC ∠===∠ 故选D 【点睛】本题主要考查的是正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解决本题的关键,属于基础题.19.将函数sin(2)4y x π=-的图象向左平移4π个单位,所得图象对应的函数在区间(,)m m -上无极值点,则m 的最大值为( )A .8π B .4π C .38π D .2π 【答案】A 【解析】 【分析】由三角函数的图象变换,求得函数sin 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,求得增区间3,,88k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦,令0k =,可得函数的单调递增区间为3,88ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,进而根据函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间(),m m -上无极值点,即可求解. 【详解】由题意,将函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移4π个单位, 可得函数sin 2sin 2444y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,令222,242k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈,解得3,88k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ 即函数sin 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的单调递增区间为3,,88k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦,令0k =,可得函数的单调递增区间为3,88ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 又由函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间(),m m -上无极值点,则m 的最大值为8π,故选A. 【点睛】本题主要考查了三角函数的图象变换,以及三角函数的性质的应用,其中解答中熟练应用三角函数的图象变换得到函数的解析式,再根据三角函数的性质,求得其单调递增区间是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于中档试题.20.函数()4sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期是3π,则其图象向左平移6π个单位长度后得到的函数的一条对称轴是( ) A .4x π=B .3x π=C .56x π=D .1912x π=【答案】D 【解析】 【分析】由三角函数的周期可得23πω=,由函数图像的变换可得, 平移后得到函数解析式为244sin 39y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求其对称轴方程即可. 【详解】解:函数()4sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期是3π,则函数2()4sin 33f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,经过平移后得到函数解析式为2244sin 4sin 36339y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,由24()392x k k πππ+=+∈Z , 得3()212x k k ππ=+∈Z ,当1k =时,1912x π=. 故选D. 【点睛】本题考查了正弦函数图像的性质及函数图像的平移变换,属基础题.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》技巧及练习题含答案
高中数学《三角函数与解三角形》期末考知识点一、选择题1.已知函数()sin 3cos (0)f x x x ωωω=+>的图象关于直线8x π=对称,则ω的最小值为( ) A .13B .23C .43D .83【答案】C 【解析】 【分析】利用辅助角公式将函数()y f x =的解析式化简为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,根据题意得出()832k k Z πππωπ+=+∈,可得出关于ω的表达式,即可求出正数ω的最小值.【详解】()sin 3cos 2sin 3f x x x x πωωω⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭Q ,由于该函数的图象关于直线8x π=对称,则()832k k Z πππωπ+=+∈,得()483k k Z ω=+∈, 0ω>Q ,当0k =时,ω取得最小值43.故选:C. 【点睛】本题考查利用正弦型函数的对称性求参数,解题时要将三角函数的解析式利用三角恒等变换思想化简,并通过对称性列出参数的表达式求解,考查计算能力,属于中等题.2.已知函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象如图所示,其中()01f =,5||2MN =,则点M 的横坐标为( )A .12B .25-C .1-D .23-【答案】C 【解析】 【分析】 由(0)1f =求出56πϕ=,由5||23MN πω=⇒=,再根据()2f x =可得答案.【详解】由函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象,可得(0)2sin 1f ϕ==,56πϕ∴=,5||23MN πω===, ∴函数5()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令52sin 236x ππ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 得52,0362x k k ππππ+=+=得1x =-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象与性质,考查了数形结合思想的应用,解题的关键是利用勾股定理列方程求出3πω=,属于中档题.3.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos θ=()A .B .CD 【答案】B 【解析】 【分析】由辅助角公式可确定()max f x =sin 2cos θθ-=平方关系可构造出方程组求得结果. 【详解】()()sin 2cos f x x x x ϕ=-=+Q ,其中tan 2ϕ=- ()max f x ∴sin 2cos θθ-=又22sin cos 1θθ+= cos 5θ∴=- 【点睛】本题考查根据三角函数的最值求解三角函数值的问题,关键是能够确定三角函数的最值,从而得到关于所求三角函数值的方程,结合同角三角函数关系构造方程求得结果.4.设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是 A .f(x)的一个周期为−2π B .y=f(x)的图像关于直线x=83π对称 C .f(x+π)的一个零点为x=6π D .f(x)在(2π,π)单调递减 【答案】D 【解析】f (x )的最小正周期为2π,易知A 正确; f 8π3⎛⎫⎪⎝⎭=cos 8ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cos3π=-1,为f (x )的最小值,故B 正确; ∵f (x +π)=cos ππ3x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=-cos π3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴f ππ6⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos ππ63⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos 2π=0,故C 正确; 由于f 2π3⎛⎫⎪⎝⎭=cos 2ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cosπ=-1,为f (x )的最小值,故f (x )在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,故D 错误. 故选D.5.将函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度后,所得图象关于y 轴对称,且1π2f ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则当ω取最小值时,函数()f x 的解析式为( )A .()sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .()sin 2π6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()sin 4π6f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .()sin 4π6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用函数()sin y A x ωφ=+的图象变换规律,可得所得函数的解析式,由12f πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,求出φ,再根据所得图象关于y 轴对称求出ω,可得()f x 的解析式.【详解】解:将函数()()sin (0,)2f x x πωφωφ=+><的图象向右平移6π个单位长度后,可得sin 6y x ωπωφ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象;∵所得图象关于y 轴对称,∴62k ωππφπ-+=+,k Z ∈.∵()1sin sin 2f ππφφω⎛⎫=-=+=- ⎪⎝⎭,即1sin 2φ=,26ππφφ<=,. ∴63k ωπππ-=+,620k ω=-->,则当ω取最小值时,取1k =-,可得4ω=, ∴函数()f x 的解析式为()sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选C . 【点睛】本题主要考查函数()sin y A x ωφ=+的图象变换规律,正弦函数的性质,属于中档题.6.已知1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,M 为双曲线右支上一点且满足120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v,若直线2MF 与双曲线的另一个交点为N ,则1MF N ∆的面积为( )A .12B .C .24D .【答案】C 【解析】 【分析】设1MF m =,2MF n =,根据双曲线的定义和12MF MF ⊥,可求出6m =,2n =,再设2NF t =,则14NF t =+根据勾股定理求出6t =即可求出三角形的面积. 【详解】解:设1MF m =,2MF n =,∵1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,∴24m n a -==,122F F c ==∵120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v,∴12MF MF ⊥, ∴222440m n c +==, ∴()2222m n m n mn -=+-, 即2401624mn =-=, ∴12mn =, 解得6m =,2n =,设2NF t =,则124NF a t t =+=+, 在1Rt NMF ∆中可得()()222426t t +=++, 解得6t =, ∴628MN =+=, ∴1MF N ∆的面积111862422S MN MF =⋅=⨯⨯=. 故选C .【点睛】本题考查了双曲线的定义和向量的数量积和三角形的面积,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.7.要得到函数y =sin (2x +9π)的图象,只需将函数y =cos (2x ﹣9π)的图象上所有点( ) A .向左平移518π个单位长度 B .向右平移518π个单位长度 C .向左平移536π个单位长度 D .向右平移536π个单位长度 【答案】D 【解析】 【分析】先将函数cos 29y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭转化为7sin 218y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再结合两函数解析式进行对比,得【详解】 函数75cos 2sin 2sin 2sin 299218369y x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ∴要得到函数sin 29y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将函数cos 29y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上所有点向右平移536π个单位长度,故选D . 【点睛】本题考查函数()sin y A x b ωϕ=++的图象变化规律,关键在于能利用诱导公式将异名函数化为同名函数,再根据左右平移规律得出结论.8.已知函数sin(),0()cos(),0x a x f x x b x +≤⎧=⎨+>⎩的图像关于y 轴对称,则sin y x =的图像向左平移( )个单位,可以得到cos()y x a b =++的图像( ). A .4π B .3π C .2π D .π【答案】D 【解析】 【分析】根据条件确定,a b 关系,再化简()cos y x a b =++,最后根据诱导公式确定选项. 【详解】因为函数()()(),0,0sin x a x f x cos x b x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩的图像关于y 轴对称,所以sin cos 22a b ππ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()sin cos a b ππ-+=+,即sin cos sin cos b a a b ,==,因此π2π()2a b k k Z +=+∈, 从而()()cos sin y x a b sinx x π=++=-=+,选D. 【点睛】本题考查偶函数性质、诱导公式、三角函数图象变换,考查基本分析识别能力,属中档题.9.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,c ,则C =A .π12B .π6C .π4D .π3【解析】 【分析】 【详解】试题分析:根据诱导公式和两角和的正弦公式以及正弦定理计算即可 详解:sinB=sin (A+C )=sinAcosC+cosAsinC , ∵sinB+sinA (sinC ﹣cosC )=0,∴sinAcosC+cosAsinC+sinAsinC ﹣sinAcosC=0, ∴cosAsinC+sinAsinC=0, ∵sinC ≠0, ∴cosA=﹣sinA , ∴tanA=﹣1,∵π2<A <π, ∴A= 3π4,由正弦定理可得c sin sin aC A=, ∵a=2,,∴sinC=sin c A a=12=22, ∵a >c , ∴C=π6, 故选B .点睛:本题主要考查正弦定理及余弦定理的应用,属于难题.在解与三角形有关的问题时,正弦定理、余弦定理是两个主要依据. 解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷一般来说 ,当条件中同时出现ab 及2b 、2a 时,往往用余弦定理,而题设中如果边和正弦、余弦函数交叉出现时,往往运用正弦定理将边化为正弦函数再结合和、差、倍角的正余弦公式进行解答.10.若,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2cos2sin 4παα⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为( )A .78-B .78C .18-D .18【答案】A 【解析】 【分析】利用二倍角公式及两角差的正弦公式化简得到cos sin 4αα+=,再将两边平方利用二倍角正弦公式计算可得; 【详解】解:因为2cos2sin 4παα⎛⎫=-⎪⎝⎭所以()222cos sin sincos cossin 44ππαααα-=-所以()())2cos sin cos sin cos sin αααααα-+=- ,cos sin 02παπαα⎛⎫∈-≠ ⎪⎝⎭Q ,所以cos sin 4αα+=所以()21cos sin 8αα+=,即221cos 2cos sin sin 8αααα++=,11sin 28α+= 所以7sin 28α=- 故选:A 【点睛】本题考查两角和差的正弦公式、二倍角公式的应用,属于中档题;11.函数()1sin cos 1sin cos 1tan 01sin cos 1sin cos 32x x x x f x x x x x x x π+-++⎛⎫=++<< ⎪+++-⎝⎭的最小值为( ) ABCD【答案】B 【解析】 【分析】利用二倍角公式化简函数()f x ,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】22222sin 2sin cos 2cos 2sin cos1sin cos 1sin cos 2222221sin cos 1sin cos 2cos 2sin cos 2sin 2sin cos 222222x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x +++-+++=++++-++2sin sin cos 2cos sin cos sin cos 222222222sin cos sin 2cos sin cos 2sin sin cos 22222222x x x x x x x xx x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+=+=⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 则()21tan 0sin 32f x x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭, 32222221sin 2cos 16cos cos 1()sin 3cos sin 3cos 3sin cos x x x x f x x x x x x x '''--+⎛⎫⎛⎫=+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 令()cos 0,1t x =∈,()3261g t t t =--+为减函数,且102g ⎛⎫=⎪⎝⎭, 所以当03x π<<时,()11,02t g t <<<,从而()'0f x <; 当32x ππ<<时,()10,02t g t <<>,从而()'0f x >. 故()min 3f x f π⎛⎫==⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题.12.若函数()y f x =同时满足下列三个性质:①最小正周期为π;②图象关于直线3x π=对称;③在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则()y f x =的解析式可以是( ) A .sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .sin 26x y π⎛⎫=-⎪⎝⎭ C .cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .cos 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】利用性质①可排除B ,利用性质②可排除C ,利用性质③可排除D ,通过验证选项A 同时满足三个性质. 【详解】逐一验证,由函数()f x 的最小正周期为π,而B 中函数最小正周期为2412ππ=,故排除B ;又cos 2cos 0362πππ⎛⎫⨯-== ⎪⎝⎭,所以cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象不关于直线3x π=对称,故排除C ; 若63x ππ-≤≤,则023x ππ≤+≤,故函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,故排除D ; 令2262x πππ-≤-≤,得63x ππ-≤≤,所以函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增.由周期公式可得22T ππ==,当3x π=时,sin(2)sin 1362πππ⨯-==, 所以函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭同时满足三个性质.故选A . 【点睛】本题考查了三角函数的周期性,对称性,单调性,属于中档题.13.已知函数()3cos(2)2f x x π=+,若对于任意的x ∈R ,都有12()()()f x f x f x 剟成立,则12x x -的最小值为( ) A .4 B .1C .12D .2【答案】D 【解析】 【分析】由题意得出()f x 的一个最大值为()2f x ,一个最小值为()1f x ,于此得出12x x -的最小值为函数()y f x =的半个周期,于此得出答案. 【详解】对任意的x ∈R ,()()()12f x f x f x 剟成立. 所以()()2min 3f x f x ==-,()()2max 3f x f x ==,所以12min22Tx x -==,故选D . 【点睛】本题考查正余弦型函数的周期性,根据题中条件得出函数的最值是解题的关键,另外就是灵活利用正余弦型函数的周期公式,考查分析问题的能力,属于中等题.14.已知π1cos 25α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2α=( )A .725B .725-C .2325D .2325-【答案】C 【解析】 【分析】由已知根据三角函数的诱导公式,求得sin α,再由余弦二倍角,即可求解. 【详解】 由π1cos α25⎛⎫-=⎪⎝⎭,得1sin α5=,又由2123cos2α12sin α122525=-=-⨯=. 故选C . 【点睛】本题主要考查了本题考查三角函数的化简求值,其中解答中熟记三角函数的诱导公式及余弦二倍角公式的应用是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.15.已知()0,απ∈,3sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则cos 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .2425B .2425-C .725D .725-【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦的二倍角公式先利用sin 3πα⎛⎫+⎪⎝⎭求得2cos 23πα⎛⎫+⎪⎝⎭.再由诱导公式求出sin 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭,再利用同角三角函数关系中的平方关系求得cos 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭.根据角的取值范围,舍去不合要求的解即可. 【详解】因为3sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭由余弦二倍角公式可得22237cos 212sin 1233525ππαα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭而2cos 2cos 2sin 23626ππππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以27sin 2cos 26325ππαα⎛⎫⎛⎫+=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭由同角三角函数关系式可得24cos 2625πα⎛⎫+==± ⎪⎝⎭因为()0,απ∈ 则4,333πππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,而3sin 035πα⎛⎫+=> ⎪⎝⎭ 所以,33ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭则,33ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭所以22,233ππαπ⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭32,3262ππππα⎛⎫⎛⎫+-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即32,662πππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭又因为7sin 20625πα⎛⎫+=-< ⎪⎝⎭,所以32,62ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭故cos 206πα⎛⎫+< ⎪⎝⎭所以24cos 2625πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题考查了同角三角函数关系式及诱导公式的化简应用,三角函数恒等变形及角的范围确定,综合性较强,属于中档题.16.直线y a =与函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两个交点的距离为2π,若()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,则m 的取值范围是( )A .(0,]4πB .(0,]2πC .3(0,]4π D .3(0,]2π 【答案】B 【解析】 【分析】根据直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,得到12ω=,则()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后求得其单调增区间,再根据()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,由(,)m m -是增区间的子集求解. 【详解】因为直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期, 所以12ω=,()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由12242k x k πππππ-<+<+,得322()22k x k k ππππ-<<+∈Z , 所以()f x 在3,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数, 由3(,),22m m ππ⎛⎫-⊆- ⎪⎝⎭, 解得02m π<≤.故选:B 【点睛】本题主要考查正切函数的图象和性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题17.已知函数()sin()f x x πϕ=+某个周期的图象如图所示,A ,B 分别是()f x 图象的最高点与最低点,C 是()f x 图象与x 轴的交点,则tan ∠BAC =( )A .12B .47C 255D 76565【答案】B 【解析】 【分析】过A 作AD 垂直于x 轴于点D ,AB 与x 轴交于E ,设C (a ,0),可得32CD =,11,2AD DE ==,3tan 2CD CAD AD ∠==,1tan 2ED EAD AD ∠==,再利用tan tan()BAC CAD EAD ∠=∠-∠计算即可.【详解】过A 作AD 垂直于x 轴于点D ,AB 与x 轴交于E , 由题可得周期为2,设(,0)C a ,则1(,1)2B a +-,3(,1)2A a +,所以32CD=,11,2AD DE==,3tan2CDCADAD∠==,1tan2EDEADAD∠==所以tan tantan tan()1tan tanCAD EADBAC CAD EADCAD EAD∠-∠∠=∠-∠=+∠⋅∠31422317122-==+⨯.故选:B【点睛】本题主要考查两角差的正切公式,涉及到正弦型函数图象等知识,考查学生数学运算能力,是一道中档题.18.若函数()sin2f x x=向右平移6π个单位后,得到()y g x=,则关于()y g x=的说法正确的是()A.图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭中心对称B.图象关于6xπ=-轴对称C.在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递增D.在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增【答案】D【解析】【分析】利用左加右减的平移原则,求得()g x的函数解析式,再根据选项,对函数性质进行逐一判断即可.【详解】函数()sin2f x x=向右平移6π个单位,得()sin2()sin(2)63g x x xππ=-=-.由23x π-=k π,得26k x ππ=+()k ∈Z ,所以,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()g x 的对称中心,故A 错; 由23x π-=2k ππ+, 得212k x π5π=+()k ∈Z ,所以()g x 的图象不关于6x π=-轴对称,故B 错;由222232k x k πππππ-≤-≤+,得1212k x k π5ππ-≤≤π+()k ∈Z , 所以在区间5,126ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上()g x 不单调递增,在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 故C 错,D 对; 故选:D . 【点睛】解答三角函数问题时一般需将解析式化简为sin()y A x B ωϕ=++或cos()y A x B ωϕ=++,从而可利用正(余)弦型周期计算公式2||T πω=周期,对正弦型函数,其函数图象的对称中心为,k B πϕω-⎛⎫⎪⎝⎭,且对称中心在函数图象上,而对称轴必经过图象的最高点或最低点,此时函数取得最大值或最小值.19.已知函数()()sin x f x x R ωφ+=∈,,其中0ωπφπ>-<,≤.若函数()f x 的最小正周期为4π,且当23x π=时,()f x 取最大值,是( ) A .()f x 在区间[]2ππ--,上是减函数 B .()f x 在区间[]0π-,上是增函数 C .()f x 在区间[]0π,上是减函数 D .()f x 在区间[]02π,上是增函数 【答案】B 【解析】 【分析】先根据题目所给已知条件求得()f x 的解析式,然后求函数的单调区间,由此得出正确选项. 【详解】由于函数()f x 的最小正周期为4π,故2π14π2ω==,即()1sin 2f x x φ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,2ππsin 1,33π6f φφ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭=⎭⎝.所以()1πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.由π1ππ2π2π2262k x k -≤+≤+,解得4π2π4π4π33k x k -≤≤+,故函数的递增区间是4π2π4π,4π33k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,令0k =,则递增区间为4π2π,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故B 选项正确.所以本小题选B. 【点睛】本小题主要考查三角函数解析式的求法,考查三角函数单调区间的求法,属于基础题.20.在ABC V 中,角A 的平分线交边BC 于D ,4AB =,8AC =,2BD =,则ABD △的面积是( )A .15B .315C .1D .3【答案】A 【解析】 【分析】先根据正弦定理求得DC ,再结合余弦定理求得cos B ,进而求出ABD S V ,即可求得结论. 【详解】 如图:()sin sin sin ADC ADB ADB π∠=-∠=∠,在ABD △中,由正弦定理得sin sin BD ABBAD ADB=∠∠,同理可得sin sin CD ACCAD ADC=∠∠,因为ABC V 中,角A 的平分线交边BC 于D ,上述两个等式相除得BD ABCD AC=, 4AB =Q ,8AC =,2BD =,8244AC BD CD AB ⋅⨯∴===,6BC ∴=. 2222224681cos 22464AB BC AC B AB BC +-+-∴===-⋅⨯⨯,2115sin 14B ⎛⎫=--=⎪⎝⎭ 1sin 152ABD S AB BD B ∴=⋅⋅=V 故选:A . 【点睛】本题考查三角形面积的求法以及角平分线的性质应用,是中档题,解题时要注意余弦定理的合理运用,考查计算能力,属于中等题.。
高三数学第二学期三角函数与解三角形多选题单元 易错题难题质量专项训练
高三数学第二学期三角函数与解三角形多选题单元 易错题难题质量专项训练一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,下列说法正确的是( )A .若AB >,则sin sin A B > B .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .若2C π>,则22sin sin sin C A B >+【答案】ACD 【分析】A 项,根据大角对大边定理和正弦定理可判断;B 项,由A B π+<和余弦函数在()0,π递减可判断;C 项,显然2A π≠,分02A π<<和2A π>两种情况讨论,结合余弦函数的单调性可判断;D 项,根据2A B π+<和正弦函数的单调性得出0sin cos A B <<和0sin cos B A <<,再由放缩法可判断. 【详解】解:对于A 选项,若A B >,则a b >,则2sin 2sin R A R B >,即sin sin A B >,故A 选项正确;对于B 选项,由A B π+<,则A B π<-,且(),0,A B ππ-∈,cos y x =在()0,π上递减,于是cos cos A B >-,即cos cos 0A B +>,故B 选项错误﹔ 对于C 选项,由sin cos A B <,得cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,cos y x =在()0,π上递减, 此时:若02A π<<,则2A B π->,则2A B π+<,于是2C π>; 若2A π>,则cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,则2A B π->, 于是2A B π>+,故C 选项正确;对于D 选项,由2C π>,则2A B π+<,则022A B ππ<<-<,sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭递增,于是sin sin 2A B π⎛⎫<- ⎪⎝⎭, 即0sin cos A B <<,同理0sin cos B A <<, 此时,22sin sin()sin cos cos sin sin sin sin sin sin sin C A B A B A B A A B B A B=+=+>⋅+⋅=+所以D 选项正确. 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:正余弦函数的单调性,正弦定理的边角互化,大边对大角定理以及大角对大边定理,不等式的放缩等等,综合使用以上知识点是解决此类题的关键.2.中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S =S 为三角形的面积,a 、b 、c 为三角形的三边).现有ABC 满足sin :sin :sin 2:A B C =,且ABC 的面积ABC S =△,则下列结论正确的是( )A .ABC 的周长为10+B .ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列C .ABC 的外接圆半径为3D .ABC 的中线CD 的长为【答案】AB 【分析】本题首先可根据sin :sin :sin 2:A B C =得出::2:3:a b c =ABCS =△以及S =A 正确,然后根据余弦定理求出1cos 2C =,则π3C =,2A B C +=,B 正确,再然后根据2sin c R C =即可判断出C 错误,最后根据余弦定理求出cos B =,再根据cos B =求出CD 长,D 错误. 【详解】A 项:设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,因为sin :sin :sin 2:A B C =,所以由正弦定理可得::2:a b c =设2a t =,3b t =,()0c t =>,因为ABCS =△,所以=解得2t =,则4a =,6b =,27c =, 故ABC 的周长为1027+,A 正确;B 项:因为2221636281cos 22462a b c C ab +-+-===⨯⨯,所以π3C =,π2ππ233A B C +=-==, 故ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列,B 正确; C 项:因为π3C =,所以3sin C =, 由正弦定理得274212sin 3c R C ===,221R =,C 错误; D 项:由余弦定理得2227cos 22427a c b B ac +-===⨯⨯, 在BCD △中4BC =,7BD =,由余弦定理得27cos 14247B ==⨯⨯,解得19CD =,D 错误, 故选:AB. 【点睛】本题考查解三角形相关问题的求解,考查的公式有2sin c R C =、222cos 2a c b B ac+-=,考查正弦定理边角互换的灵活应用,考查根据等差中项的性质证明数列是等差数列,考查计算能力,考查转化与化归思想,是难题.3.(多选题)如图,设ABC 的内角、、A B C 所对的边分别为a b c 、、,若a b c 、、成等比数列,、、A B C 成等差数列,D 是ABC 外一点,1,3DC DA ==,下列说法中,正确的是( )A .3B π=B .ABC 是等边三角形C .若A B CD 、、、四点共圆,则13AC =D .四边形ABCD 面积无最大值 【答案】ABC 【分析】根据等差数列的性质和三角形内角和可得3B π=,根据等比中项和余弦定理可得a c =,即ABC 是等边三角形,若A B C D 、、、四点共圆,根据圆内接四边形的性质可得23D π=,再利用余弦定理可求AC =211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+和2222cos AC AD CD AD CD D 可得3sin cos 3sin()22232S D D D π=-+=-+,从而求出最大面积. 【详解】由、、A B C 成等差数列可得,2A+C =B ,又A B C π++=, 则3B π=,故A 正确;由a b c 、、成等比数列可得,2b ac =,根据余弦定理,2222cos b a c ac B =+-,两式相减整理得,2()0a c -=,即a c =,又3B π=,所以,ABC 是等边三角形,故B 正确;若A B C D 、、、四点共圆,则B D π+=,所以,23D π=, ADC 中,根据余弦定理,2222cos AC AD CD AD CD D ,解得AC =C 正确; 四边形ABCD 面积为:211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+23sin 2D AC = 又2222cos 106cos AC AD CD AD CD D D =+-⋅=-,所以,3sin 3sin()22232S D D D π=-+=-+, 因为(0,)D π∈,当四边形面积最大时,sin()13D π-=,此时max 3S =,故D 错误. 故选:ABC 【点睛】本题考查解三角形和平面几何的一些性质,同时考查了等差等比数列的基本知识,综合性强,尤其是求面积的最大值需要一定的运算,属难题.4.已知函数()f x 的定义域为D ,若对于任意()()()a b c D f a f b f c ∈,,,,,分别为某个三角形的边长,则称()f x 为“三角形函数”,其中为“三角形函数”的函数是( ) A .()4sin f x x =- B .()22sin 10cos 13f x x x =-++C .()tan 2x f x = D .()sin 20,34f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】AD 【分析】结合三角形的性质有:两边之差小于第三边,得若()f x 为 “三角形函数”则()()()max min min f x f x f x <-恒成立,即()()max min 2f x f x <恒成立即可,根据条件求出函数的最大值和最小值,进行判断即可. 【详解】解:①()4sin f x x =-,则()max 415f x =+=,()min 413f x =-= 则()()max min 2f x f x <恒成立,则A 满足条件②()22532cos 10cos 112cos 22f x x x x ⎛⎫=++=+= ⎪⎝⎭当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0cos 1x ≤≤∴当cos 0x =时,函数()f x 取得最小值()min 11f x =,当cos 1x =时,函数()f x 取得最大值,()max 23f x =则()()max min 2f x f x <不恒成立,则B 不满足条件 ③()()()tan ,00,2xf x =∈-∞⋃+∞,则不满足条件()()max min 2f x f x <恒成立,故C 不是④()sin 23f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,52,336x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,则()max sin12f x π=+=+()min 51sin62f x π=+=+则()min 21f x =+,则()()max min 2f x f x <恒成立,故D 满足条件 故选AD 【点睛】本题考查了三角形的性质及“三角形函数”的概念,根据条件转化为()()max min 2f x f x <恒成立是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度.5.函数()sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()y f x =的图象可由函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位得到 B .函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称C .函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称D .函数2()y x f x =+在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数 【答案】BCD 【分析】对四个选项,一一验证:对于选项A ,利用三角函数相位变化即可;对于选项B ,利用正弦函数的对称轴经过最高(低)点判断; 对于选项C ,利用正弦函数的对称中心直接判断; 对于选项D ,利用复合函数的单调性“同增异减”判断; 【详解】由题意,对于选项A ,函数sin 2y x =的图象向右平移4π个单位可得到()sin 2sin 2cos 242f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以选项A 错误;对于选项B ,sin 21884f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,取到了最大值,所以函数()y f x =的图象关于直线8x π=轴对称,所以选项B 正确;对于选项C ,08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的图象关于点,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称,所以选项C 正确;对于选项D ,函数2yx 在08π⎛⎫ ⎪⎝⎭,上为增函数,08x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,2442x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,,单调递增,所以函数2()y x f x =+在08π⎛⎫⎪⎝⎭,上为增函数,所以选项D 正确. 故选:BCD. 【点睛】(1)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题;(2)求单调区间,最后的结论务必写成区间形式,不能写成集合或不等式.6.已知函数()2sin()05,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭,且对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数,则下列说法正确的是( ) A .函数()f x 的图象关于原点对称 B .函数()f x 的最小正周期为π C .函数()f x 的图象关于直线2x π=对称D .函数()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】BD 【分析】由()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立可得212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即()122k k ωππϕπ+=+∈Z ,由3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数可得()3k k ωπϕπ''+=∈Z ,即可求出2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再根据正弦函数的性质分别判断即可. 【详解】因为对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,所以2sin 21212f πωπϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即sin 112ωπϕ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,得()122k k ωππϕπ+=+∈Z ①. 2sin 2sin 333f x x x ππωπωϕωϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,所以()3k k ωπϕπ''+=∈Z ②.由①②可得()(),3122k k k k ωπωπππ''-=--∈Z ,即()(42,)k k k k ω''=--∈Z .又05ω<<,所以1k k '-=,2ω=, 则(2,)33k k k k ππϕππ=+=-'∈'Z ,得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,由于(0)0f =≠,故()f x 的图象不关于原点对称,所以A 不正确; ()f x 的最小正周期22T ππ==,所以B 正确;2sin 22sin 2sin 3222333f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=-=-≠± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以C 不正确;令222232k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z ,得51212k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z , 故函数() f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以D 正确. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是:(1)根据“对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立”得到“212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭”;(2)得到“2sin 33f x x πωπωϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”后,能根据“3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数”得到“()3k k ωπϕπ''+=∈Z ”.7.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.8.已知函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 的初相为6π- B .若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则(0,2]ω∈ C .若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ω可以为12D .将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到的新函数是偶函数,则ω可以为2023 【答案】AB 【分析】根据选项条件一一判断即可得结果. 【详解】A 选项:函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的初相为6π-,正确; B 选项:若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则2266k ππωππ-+≤-,2362k πωπππ-≤+,k Z ∈,所以21226k k ω-+≤≤+,k Z ∈,又因为0ω<,则02ω<≤,正确;C 选项:若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则,26k k Z πωππ-=∈,所以12,3k k Z ω=+∈故ω不可以为12,错误; D 选项:将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到()12sin 6f x x πωω⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭是偶函数,则,62k k Z ππωπ-=+∈,所以2,3k k Z πωπ=+∈故ω不是整数,则ω不可以为2023,错误; 故选:AB 【点睛】掌握三角函数图象与性质是解题的关键.9.已知函数()()tan (0)6ωωπ=->f x x ,则下列说法正确的是( ) A .若()f x 的最小正周期是2π,则12ω=B .当1ω=时,()f x 的对称中心的坐标为()π0()6π+∈Z k k , C .当2ω=时,π2π()()125-<f f D .若()f x 在区间()π3π,上单调递增,则203ω<≤ 【答案】AD 【分析】根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案. 【详解】解:对于A 选项,当()f x 的最小正周期是2π,即:2T ππω==,则12ω=,故A 选项正确;对于B 选项,当1ω=时,()()tan 6f x x π=-,所以令,62k x k Z ππ-=∈,解得:,62k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心的坐标为()0()62k k ππ+∈Z ,,故B 选项错误; 对于C 选项,当2ω=时,()()tan 26f x x π=-,()()()()ππ10tan 2tan tan 12126330f πππ⎡⎤-=⨯--=-=-⎢⎥⎣⎦,()()()2π2π1911tan 2tan tan 5563030f πππ=⨯-==-,由于tan yx =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故()()π2π125f f ->,故C 选项错误; 对于D 选项,令,262k x k k Z ππππωπ-+<-<+∈,解得:233k k x ππππωωωω-+<<+ 所以函数的单调递增区间为:2,,33k k k Z ππππωωωω⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭,因为()f x 在区间()π3π,上单调递增,所以33,23k k Z k πππωωπππωω⎧-+≤⎪⎪∈⎨⎪+≥⎪⎩,解得:213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,另一方面,233T ππππω=≥-=,32ω≤,所以2332k +≤,即56k ≤,又因为0>ω,所以0k =,故203ω<≤,故D 选项正确. 故选:AD【点睛】 本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D 选项的解决先需根据正切函数单调性得213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,再结合233T ππππω=≥-=和0>ω得0k =,进而得答案.10.已知函数()sin()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=+>><<的部分图象如图所示,则下列正确的是( )A .2()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ B .(2021)1f π=C .函数|()|y f x =为偶函数D .,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 【答案】AD【分析】先利用图象得到2A =,T π=,求得2ω=,再结合12x π=-时取得最大值求得ϕ,得到解析式,再利用解析式,结合奇偶性、对称性对选项逐一判断即可.【详解】由图象可知,2A =,5212122T πππ=+=,即2T ππω==,2ω=, 由12x π=-时,()2sin 2212f x =πϕ⎡⎤⎛⎫=⨯-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,得22,122=k k Z ππϕπ⎛⎫⨯-++∈ ⎪⎝⎭, 即22,3=k k Z πϕπ+∈,而0ϕπ<<,故2=3πϕ,故2()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,A 正确; 22(2021)2sin 22021=2sin 33f ππππ⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭B 错误; 由2()2sin 23y f x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭知,222sin 2=2sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不是恒成立,故函数|()|y f x =不是偶函数,故C 错误; 由6x π=时,22sin 22sin 0663f =ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故06π⎛⎫ ⎪⎝⎭,是2()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的对称中心,故,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R ,故D 正确. 故选:AD.【点睛】方法点睛: 三角函数模型()sin()f x A x b ωϕ=++求解析式时,先通过图象看最值求A ,b ,再利用特殊点(对称点、对称轴等)得到周期,求ω,最后利用五点特殊点求初相ϕ即可.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《三角函数与解三角形》基础测试题及答案
新数学《三角函数与解三角形》专题解析一、选择题1.已知()0,απ∈,3sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则cos 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .2425B .2425-C .725D .725-【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦的二倍角公式先利用sin 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭求得2cos 23πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭.再由诱导公式求出sin 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭,再利用同角三角函数关系中的平方关系求得cos 26πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭.根据角的取值范围,舍去不合要求的解即可. 【详解】 因为3sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 由余弦二倍角公式可得22237cos 212sin 1233525ππαα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 而2cos 2cos 2sin 23626ππππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以27sin 2cos 26325ππαα⎛⎫⎛⎫+=-+=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭由同角三角函数关系式可得24cos 2625πα⎛⎫+==± ⎪⎝⎭ 因为()0,απ∈ 则4,333πππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,而3sin 035πα⎛⎫+=>⎪⎝⎭ 所以,33ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭则,33ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭所以22,233ππαπ⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭32,3262ππππα⎛⎫⎛⎫+-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即32,662πππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭又因为7sin 20625πα⎛⎫+=-< ⎪⎝⎭,所以32,62ππαπ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭故cos 206πα⎛⎫+< ⎪⎝⎭所以24cos 2625πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题考查了同角三角函数关系式及诱导公式的化简应用,三角函数恒等变形及角的范围确定,综合性较强,属于中档题.2.函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象的交点横坐标的和为( ) A .53πB .2πC .76π D .π【答案】B 【解析】 【分析】根据两个函数相等,求出所有交点的横坐标,然后求和即可. 【详解】令sin cos2x x =,有2sin 12sin x x =-,所以sin 1x =-或1sin 2x =.又[],2x ππ∈-,所以2x π=-或32x π=或6x π=或56x π=,所以函数()[]()cos 2,2f x x x ππ=∈-的图象与函数()sin g x x =的图象交点的横坐标的和3522266s πππππ=-+++=,故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象及给值求角,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养.3.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C++的最小值为( )A B C D .【答案】A 【解析】 【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求.∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =, ∴tan 2tan C B =.又A B C π++=, ∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B BB C B B +=-=-=---,∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+. 又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan 3B B +≥=,当且仅当tan B =时取等号,∴min111tan tan tan A B C ⎛⎫++=⎪⎝⎭ A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.4.已知函数sin(),0()cos(),0x a x f x x b x +≤⎧=⎨+>⎩的图像关于y 轴对称,则sin y x =的图像向左平移( )个单位,可以得到cos()y x a b =++的图像( ). A .4π B .3π C .2π D .π【答案】D 【解析】 【分析】根据条件确定,a b 关系,再化简()cos y x a b =++,最后根据诱导公式确定选项. 【详解】因为函数()()(),0,0sin x a x f x cos x b x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩的图像关于y 轴对称,所以sin cos 22a b ππ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()sin cos a b ππ-+=+,即sin cos sin cos b a a b ,==,因此π2π()2a b k k Z +=+∈, 从而()()cos sin y x a b sinx x π=++=-=+,选D.本题考查偶函数性质、诱导公式、三角函数图象变换,考查基本分析识别能力,属中档题.5.已知函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象如图所示,其中()01f =,5||2MN =,则点M 的横坐标为( )A .12B .25-C .1-D .23-【答案】C 【解析】 【分析】 由(0)1f =求出56πϕ=,由5||23MN πω=⇒=,再根据()2f x =可得答案.【详解】由函数()2sin()0,,2f x x πωϕωϕπ⎛⎫⎡⎤=+>∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的部分图象,可得(0)2sin 1f ϕ==,56πϕ∴=, 22512||2243MN ππωω⎛⎫==+⋅= ⎪⎝⎭, ∴函数5()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令52sin 236x ππ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 得52,0362x k k ππππ+=+=得1x =-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查三角函数的图象与性质,考查了数形结合思想的应用,解题的关键是利用勾股定理列方程求出3πω=,属于中档题.6.已知角α的终边与单位圆交于点34(,)55P -,则cos α的值为( ) A .35B .35-C .45D .45-【答案】B 【解析】 【分析】根据已知角α的终边与单位圆交于点34(,)55P -,结合三角函数的定义即可得到cos α的值. 【详解】因为角α的终边与单位圆交于点34(,)55P -, 所以34,,155x y r =-==, 所以3cos 5α=-, 故选B. 【点睛】该题考查的是有关已知角终边上一点求其三角函数值的问题,涉及到的知识点有三角函数的定义,属于简单题目.7.能使sin(2))y x x θθ=+++为奇函数,且在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数的θ的一个值是( ) A .5π3B .43π C .23π D .3π 【答案】C 【解析】 【分析】首先利用辅助角公式化简函数,然后根据函数的奇偶性和单调性求得θ的值. 【详解】依题意π2sin 23y x θ⎛⎫=++⎪⎝⎭,由于函数为奇函数,故πππ,π33k k θθ+==-,当1,2k =时,2π3θ=或5π3θ=,由此排除B,D 两个选项.当2π3θ=时,()2sin 2π2sin 2y x x =+=-在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数,符合题意.当5π3θ=时,()2sin 22π2sin 2y x x =+=,在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是增函数,不符合题意.故选C. 【点睛】本小题主要考查诱导公式的运用,考查三角函数的奇偶性和单调性,属于基础题.8.已知函数()sin (0)f x x x ωωω=+>的图象关于直线8x π=对称,则ω的最小值为( ) A .13B .23C .43D .83【答案】C 【解析】 【分析】利用辅助角公式将函数()y f x =的解析式化简为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,根据题意得出()832k k Z πππωπ+=+∈,可得出关于ω的表达式,即可求出正数ω的最小值.【详解】()sin 2sin 3f x x x x πωωω⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭Q ,由于该函数的图象关于直线8x π=对称,则()832k k Z πππωπ+=+∈,得()483k k Z ω=+∈, 0ω>Q ,当0k =时,ω取得最小值43.故选:C. 【点睛】本题考查利用正弦型函数的对称性求参数,解题时要将三角函数的解析式利用三角恒等变换思想化简,并通过对称性列出参数的表达式求解,考查计算能力,属于中等题.9.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,c ,则C =A .π12B .π6C .π4D .π3【答案】B 【解析】 【分析】【详解】试题分析:根据诱导公式和两角和的正弦公式以及正弦定理计算即可 详解:sinB=sin (A+C )=sinAcosC+cosAsinC , ∵sinB+sinA (sinC ﹣cosC )=0,∴sinAcosC+cosAsinC+sinAsinC ﹣sinAcosC=0, ∴cosAsinC+sinAsinC=0, ∵sinC ≠0, ∴cosA=﹣sinA , ∴tanA=﹣1,∵π2<A <π, ∴A= 3π4,由正弦定理可得c sin sin aC A=, ∵a=2,,∴sinC=sin c A a=12=22, ∵a >c , ∴C=π6, 故选B .点睛:本题主要考查正弦定理及余弦定理的应用,属于难题.在解与三角形有关的问题时,正弦定理、余弦定理是两个主要依据. 解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷一般来说 ,当条件中同时出现ab 及2b 、2a 时,往往用余弦定理,而题设中如果边和正弦、余弦函数交叉出现时,往往运用正弦定理将边化为正弦函数再结合和、差、倍角的正余弦公式进行解答.10.在OAB ∆中,已知OB =u u u v 1AB u u u v =,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u v u u u v u u u v ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP u u u v的最小值为( )ABCD【答案】A 【解析】 【分析】根据OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒,由正弦定理可得OAB ∆为等腰直角三角形,进而求得点A 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OP u u u r.再由23λμ+=,将OP u u u r 化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OP u u u r的最小值.【详解】在OAB ∆中,已知2OB =u u u r,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒由正弦定理可得sin sin AB OBAOB OAB=∠∠u u u r u u u r 代入2sin 22OAB =∠,解得sin 1OAB ∠=即2OAB π∠=所以OAB ∆为等腰直角三角形以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,以OB 的垂线为y 轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A 坐标为22,22⎛⎝⎭所以2222OA ⎛= ⎝⎭u u u r ,)2,0OB =u u u r因为(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u r u u u r u u u r则)222,022OP λμ⎛ =+ ⎝⎭u u u r 222,22λμλ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭= 则2222222OP λμλ⎛⎫=++⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r2222λλμμ=++因为23λμ+=,则32μλ=- 代入上式可得()()22322232λλλλ+-+-==所以当95λ=时, min OP ==u u u r 故选:A 【点睛】本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.11.已知2433sin 5cos 77ππαα⎛⎫⎛⎫+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan 14πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .53-B .35-C .35D .53【答案】B 【解析】 【分析】根据诱导公式计算得到35tan 73πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故3tan tan 1472πππαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,解得答案. 【详解】由诱导公式可知24333sin 3sin 33sin 777πππαπαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 又2433sin 5cos 77ππαα⎛⎫⎛⎫+=-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得333sin 5cos 77ππαα⎛⎫⎛⎫-+=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以35tan 73πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,313tan tan 314725tan 7πππααπα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-=-=- ⎪⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎣⎦+ ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】本题考查了三角恒等变换,意在考查学生的计算能力和转化能力.12.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点,若121cos 4F MF ∠=,122MF MF =,则此双曲线渐近线方程为( )A.y = B.3y x =±C .y x =±D .2y x =±【答案】A 【解析】 【分析】因为M 为双曲线上一点,可得122MF MF a -=,在12F MF ∆使用余弦定理,结合已知条件即可求得答案. 【详解】Q 双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线上一点 ∴ 121222MF MF a MF MF ⎧-=⎪⎨=⎪⎩,解得:14MF a =,22MF a = 在12F MF ∆中,根据余弦定理可得:∴ 12121222122c 2os F F MF MF M MF MF F F ∠=+-⋅⋅可得:2221(2)(4)(2)2424c a a a a =+-⋅⋅⋅ 化简可得:2c a =由双曲线性质可得:22222243b c a a a a =-=-= 可得:b =Q 双曲线渐近线方程为:b y x a=±则双曲线渐近线方程为: y = 故选:A. 【点睛】本题考查了求双曲线渐近线方程问题,解题关键是掌握双曲线的基本知识,数形结合,考查分析能力和计算能力,属于中档题.13.已知1tan 4,tan θθ+=则2sin ()4πθ+=( )A .15 B .14C .12D .34【答案】D 【解析】 【分析】根据同角三角函数的关系化简1tan 4tan θθ+=成关于正余弦的关系式,再利用降幂公式与诱导公式化简2sin ()4πθ+求解即可.【详解】 由题, 1tan 4,tan θθ+=则22sin cos sin cos 444sin cos 1cos sin sin cos θθθθθθθθθθ++=⇒=⇒=, 故1sin 22θ=. 所以2sin ()4πθ+=1cos 222πθ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭1sin 2324θ+==. 故选:D【点睛】 本题主要考查了三角函数的公式运用,在有正切函数时可考虑转化为正余弦的关系进行化简,属于基础题.14.在ABC ∆中,角A ,B ,C所对的边分别为,,,3,sin a b c a c b A ===cos ,6a B b π⎛⎫+= ⎪⎝⎭则( ) A .1BCD【答案】C【解析】【分析】将sin b A = cos 6a B π⎛⎫+⎪⎝⎭结合正弦定理化简,求得B ,再由余弦定理即可求得b . 【详解】因为sin b A = cos 6a B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,展开得 sin b A =1?cos sin 2B a B -,由正弦定理化简得 sin sinB A =1?cos sin 2B sinA B -= cos B即tanB =,而三角形中0<B<π,所以π 6B = 由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+- ,代入(2223236b π=+-⨯⨯解得b =【点睛】本题考查了三角函数式的化简,正弦定理与余弦定理的应用,属于基础题.15.在ABC ∆中,60B ∠=︒,AD 是BAC ∠的平分线交BC 于D ,2BD =,1cos 4BAC ∠=,则AD =() A .2B .2C .3D .6 【答案】A【解析】【分析】 先求出6sin 4BAD ∠=,再利用正弦定理求AD. 【详解】 ∵21cos 12sin 4BAC BAD ∠=-∠=, ∴6sin BAD ∠=.在ABD ∆中,sin sin AD BD B BAD =∠, ∴3sin 222sin 6B AD BD BAD =⋅=⋅=∠. 【点睛】本题主要考查二倍角的余弦和正弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.16.已知函数()sin()f x x πϕ=+某个周期的图象如图所示,A ,B 分别是()f x 图象的最高点与最低点,C 是()f x 图象与x 轴的交点,则tan ∠BAC =( )A .12B .47C 255D 76565【解析】【分析】过A 作AD 垂直于x 轴于点D ,AB 与x 轴交于E ,设C (a ,0),可得32CD =,11,2AD DE ==,3tan 2CDCAD AD ∠==,1tan 2ED EAD AD ∠==,再利用tan tan()BAC CAD EAD ∠=∠-∠计算即可.【详解】过A 作AD 垂直于x 轴于点D ,AB 与x 轴交于E ,由题可得周期为2,设(,0)C a ,则1(,1)2B a +-,3(,1)2A a +, 所以32CD =,11,2AD DE ==, 3tan 2CD CAD AD ∠==,1tan 2ED EAD AD ∠== 所以tan tan tan tan()1tan tan CAD EAD BAC CAD EAD CAD EAD ∠-∠∠=∠-∠=+∠⋅∠ 31422317122-==+⨯. 故选:B【点睛】本题主要考查两角差的正切公式,涉及到正弦型函数图象等知识,考查学生数学运算能力,是一道中档题.17.已知函数()()sin x f x x R ωφ+=∈,,其中0ωπφπ>-<,≤.若函数()f x 的最小正周期为4π,且当23x π=时,()f x 取最大值,是( ) A .()f x 在区间[]2ππ--,上是减函数 B .()f x 在区间[]0π-,上是增函数C .()f x 在区间[]0π,上是减函数 D .()f x 在区间[]02π,上是增函数 【答案】B【解析】【分析】 先根据题目所给已知条件求得()f x 的解析式,然后求函数的单调区间,由此得出正确选项.【详解】由于函数()f x 的最小正周期为4π,故2π14π2ω==,即()1sin 2f x x φ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,2ππsin 1,33π6f φφ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭=⎭⎝.所以()1πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.由π1ππ2π2π2262k x k -≤+≤+,解得4π2π4π4π33k x k -≤≤+,故函数的递增区间是4π2π4π,4π33k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,令0k =,则递增区间为4π2π,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故B 选项正确.所以本小题选B.【点睛】本小题主要考查三角函数解析式的求法,考查三角函数单调区间的求法,属于基础题.18.已知函数()sin()f x x ωϕ=+(0>ω,2πω<)的最小正周期为π,且其图象向左平移3π个单位后,得到函数()cos g x x ω=的图象,则函数()f x 的图象( ) A .关于直线12x π=对称 B .关于直线512x π=对称 C .关于点(,0)12π对称 D .关于点5(,0)12π对称 【答案】C【解析】 试题分析:依题意()()2,sin 2f x x ωϕ==+,平移后为2sin 2cos 2,36x x ππϕϕ⎛⎫++==- ⎪⎝⎭,()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,关于,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称. 考点:三角函数图象与性质.19.已知函数())(0f x x ωϕω=+>,)22ππ-<ϕ<,1(3A ,0)为()f x 图象的对称中心,B ,C 是该图象上相邻的最高点和最低点,若4BC =,则()f x 的单调递增区间是( )A .2(23k -,42)3k +,k Z ∈B .2(23k ππ-,42)3k ππ+,k Z ∈C .2(43k -,44)3k +,k Z ∈D .2(43k ππ-,44)3k ππ+,k Z ∈ 【答案】C【解析】【分析】由三角函数图像的性质可求得:2πω=,6πϕ=-,即()sin()26f x x ππ=-,再令222262k x k ππππππ--+剟,求出函数的单调增区间即可. 【详解】解:函数())(0f x x ωϕω=+>,)22ππ-<ϕ<, 因为1(3A ,0)为()f x 图象的对称中心,B ,C 是该图象上相邻的最高点和最低点,又4BC =,∴222()42T +=,即221216πω+=,求得2πω=. 再根据123k πϕπ+=g ,k Z ∈,可得6πϕ=-,()3sin()26f x x ππ∴=-, 令222262k x k ππππππ--+剟,求得244433k x k -+剟, 故()f x 的单调递增区间为2(43k -,44)3k +,k Z ∈, 故选:C .【点睛】本题考查了三角函数图像的性质及单调性,属中档题.20.设2α是第一象限角,且cos cos αα=-,则α是第( )象限角 A .一B .二C .三D .四【答案】B【解析】【分析】计算得到720180720k k α︒<<︒+︒,k Z ∈,再根据cos 0α<得到答案.【详解】 ∵2α是第一象限角,∴360903602k k α︒<<︒+︒,k Z ∈, ∴720180720k k α︒<<︒+︒,k Z ∈,∴α为第一象限角或第二象限角或终边在y 轴正半轴上的轴线角,∵cos cos αα=-,∴cos 0α<,∴α是第二象限角. 故选:B .【点睛】本题考查了角度所在象限,意在考查学生的计算能力和转化能力.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题质量专项训练
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题质量专项训练一、三角函数与解三角形多选题1.知函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,则下述结论中正确的是( )A .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在[]0,2π有且仅有2个极小值点B .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在20,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 C .若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则ω的范是1519,88⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .若()f x 的图象关于4x π=对称,且在5,1836ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调,则ω的最大值为9 【答案】ACD 【分析】 令4t x πω=+,由[]0,2x π∈,可得出,244t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin y t =在区间,244ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的图象,可判断A 选项正误;根据已知条件求出ω的取值范围,可判断C 选项正误;利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;利用正弦型函数的对称性与单调性可判断D 选项的正误. 【详解】 令4t x πω=+,由[]0,2x π∈,可得出,244t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦, 作出函数sin y t =在区间,244ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的图象,如下图所示:对于A 选项,若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则()f x 在[]0,2π有且仅有2个极小值点,A 选项正确;对于C 选项,若()f x 在[]0,2π有且仅有4个零点,则4254ππωππ≤+<,解得151988ω<≤,C 选项正确; 对于B 选项,若151988ω<≤,则2192154604πππππω≤+<+,所以,函数()f x 在区间20,15π⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,B 选项错误; 对于D 选项,若()f x 的图象关于4x π=对称,则()442k k Z ωππππ+=+∈,()14k k Z ω∴=+∈.52361812T ππππω∴=≥-=,12ω∴≤,()41k k Z ω=+∈,max 9ω∴=. 当9ω=时,()sin 94f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,当5,1836x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,339442x πππ<+<, 此时,函数()f x 在区间5,1836ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,合乎题意,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.2.在单位圆O :221x y +=上任取一点()P x y ,,圆O 与x 轴正向的交点是A ,将OA 绕原点O 旋转到OP 所成的角记为θ,若x ,y 关于θ的表达式分别为()x fθ=,()y g θ=,则下列说法正确的是( )A .()x f θ=是偶函数,()y g θ=是奇函数;B .()x f θ=在()0,π上为减函数,()y g θ=在()0,π上为增函数;C .()()1fg θθ+≥在02πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,上恒成立;D .函数()()22t f g θθ=+.【答案】ACD 【分析】依据三角函数的基本概念可知cos x θ=,sin y θ=,根据三角函数的奇偶性和单调性可判断A 、B ;根据辅助角公式知()()4f g πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数求值域可判断C ;对于D ,2cos sin2t θθ=+,先对函数t 求导,从而可知函数t 的单调性,进而可得当1sin 2θ=,cos θ=时,函数t 取得最大值,结合正弦的二倍角公式,代入进行运算即可得解.由题意,根据三角函数的定义可知,x cos θ=,y sin θ=, 对于A ,函数()cos fθθ=是偶函数,()sin g θθ=是奇函数,故A 正确;对于B ,由正弦,余弦函数的基本性质可知,函数()cos fθθ=在()0,π上为减函数,函数()sin g θθ=在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭为增函数,在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭为减函数,故B 错误;对于C ,当0θπ⎛⎤∈ ⎥2⎝⎦,时,3,444πππθ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦()()cos sin 4f g πθθθθθ⎛⎫+=+=+∈ ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,函数()()222cos sin2t fg θθθθ=+=+,求导22sin 2cos22sin 2(12sin )2(2sin 1)(sin 1)t θθθθθθ'=-+=-+-=--+, 令0t '>,则11sin 2θ-<<;令0t '<,则1sin 12θ<<, ∴函数t 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5,26ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,当6πθ=即1sin 2θ=,cos 2θ=时,函数取得极大值1222t =⨯=又当2θπ=即sin 0θ=,cos 1θ=时,212012t =⨯+⨯⨯=,所以函数()()22t f g θθ=+取得最大值2,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】方法点睛:考查三角函数的值域时,常用的方法:(1)将函数化简整理为()()sin f x A x ωϕ=+,再利用三角函数性质求值域; (2)利用导数研究三角函数的单调区间,从而求出函数的最值.3.ABC 中,2BC =,BC 边上的中线2AD =,则下列说法正确的有( ) A .AB AC →→⋅为定值B .2210AC AB += C .co 415s A << D .BAD ∠的最大值为30【答案】ABD 【分析】A 利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B 根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C 利用余弦定理及基本不等式求出cos A 范围即可,D 根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD ∠的最小值即可.对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误; 对于D,2222213cos 44c c BAD c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠, 所以(0,)2BAD π∠∈,又cos 2BAD ∠≥,所以BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.4.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且::4:5:6a b c =,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC 是钝角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC【答案】ACD 【分析】由正弦定理可判断A ;由余弦定理可判断B ;由余弦定理和二倍角公式可判断C ;由正弦定理可判断D. 【详解】解:由::4:5:6a b c =,可设4a x =,5b x =,6c x =,()0x >, 根据正弦定理可知sin :sin :sin 4:5:6A B C =,选项A 描述准确;由c 为最大边,可得2222221625361cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⋅⋅,即C 为锐角,选项B 描述不准确;2222222536163cos 22564b c a x x x A bc x x +-+-===⋅⋅,291cos 22cos 121cos 168A A C =-=⨯-==, 由2A ,C ()0,π∈,可得2A C =,选项C 描述准确;若6c =,可得2sin 7c R C===,ABC外接圆半径为7,选项D 描述准确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理,二倍角公式,考查化简运算能力,属于中档题.5.设函数()sin 6f x M x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0,0)M ω>>的周期是π,则下列叙述正确的有( )A .()f x 的图象过点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为MC .()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 【答案】BCD 【分析】已知只有周期的条件,只能求出ω,其中M 未知;A 选项代值判定;B 选项由解析式可知;C 选项由()f x 的单调递减区间在32,2,22k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭上化简可得;D 选项由()f x 的对称中心为(),0,k k Z π∈化简可得. 【详解】 由题可知2T ππω==,解得2ω=,即()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭当0x =时,()0sin 20sin 662Mf M M ππ⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭,故选项A 错误; 因为()sin 26f x M x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以最大值为M ,故选项B 正确;由解析式可知()f x 在3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈ 即2,63x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦上单调递减,当0k =时,选项C 正确; 由解析式可知()f x 的对称中心的横坐标满足26x k ππ+=,即212k x ππ=- 当1k =时,512x π=,对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查()()sin f x A x =+ωϕ型三角函数的性质,其中涉及最值、对称轴、对称中心,属于较难题.6.已知函数()2sin()05,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭,且对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数,则下列说法正确的是( ) A .函数()f x 的图象关于原点对称 B .函数()f x 的最小正周期为π C .函数()f x 的图象关于直线2x π=对称D .函数()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】BD 【分析】由()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立可得212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即()122k k ωππϕπ+=+∈Z ,由3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数可得()3k k ωπϕπ''+=∈Z ,即可求出2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再根据正弦函数的性质分别判断即可. 【详解】因为对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,所以2sin 21212f πωπϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即sin 112ωπϕ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,得()122k k ωππϕπ+=+∈Z ①. 2sin 2sin 333f x x x ππωπωϕωϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,所以()3k k ωπϕπ''+=∈Z ②.由①②可得()(),3122k k k k ωπωπππ''-=--∈Z ,即()(42,)k k k k ω''=--∈Z .又05ω<<,所以1k k '-=,2ω=, 则(2,)33k k k k ππϕππ=+=-'∈'Z ,得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,由于(0)0f =≠,故()f x 的图象不关于原点对称,所以A 不正确; ()f x 的最小正周期22T ππ==,所以B 正确;2sin 22sin 2sin 222333f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=-=± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以C 不正确;令222232k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z ,得51212k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z , 故函数() f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以D 正确. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是:(1)根据“对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立”得到“212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭”;(2)得到“2sin 33f x x πωπωϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”后,能根据“3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数”得到“()3k k ωπϕπ''+=∈Z ”.7.对于函数()sin cos 2sin cos f x x x x x =++,下列结论正确的是( ) A .把函数f (x )的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则π是函数y =g (x )的一个周期 B .对123,,2x x ππ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,若12x x <,则()()12f x f x < C .对,44x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 成立D .当且仅当,4x k k Z ππ=+∈时,f (x )1【答案】AC 【分析】根据三角函数的变换规则化简即可判断A ;令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()21f t t t =+-,判断函数的单调性,即可判断B ;代入直接利用诱导公式化简即可;首先求出()f t 的最大值,从而得到x 的取值; 【详解】解:因为()2()sin cos 2sin cos sin cos sin cos 1f x x x x x x x x x =++=+++-,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以t ⎡∈⎣,所以()21f t t t =+-, 对于A :将()sin cos 2sin cos f x x x x x =++图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,则()sin 2cos 22sin 2cos 2g x x x x x =++,所以()()()()()sin 2cos22sin 2cos2g x x x x x πππππ+=++++++()sin 2cos22sin 2cos2x x x x g x =++=,所以π是函数y =g (x )的一个周期,故A 正确;对于B :因为3,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以57,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则)14t x π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 又()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,对称轴为12t =-,开口向上,函数()21f t t t =+-在)1⎡-⎣上单调递减, 所以函数()f x 在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 故B 错误; 对于C :sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=----⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭c 2424242sin os 2sin cos 4x x x x ππππππππ⎥++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-------- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4444sin cos 2sin cos 4x x x x f x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝+⎭+,故C 正确;因为()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,t ⎡∈⎣,当t =时()f t 取得最大值()max 1f t =,令4t x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭sin 14x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2,42x k k Z πππ+=+∈,解得2,4x k k Z ππ=+∈,即当2,4x k k Z ππ=+∈时,函数()f x1,故D 错误;故选:AC 【点睛】本题考查三角函数的综合应用,解答的关键是换元令sin cos t x x =+,将函数转化为二次函数;8.设函数()()sin f x A x =+ωϕ,x ∈R (其中0A >,0>ω,2πϕ<),在,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值,且()026f f f ππ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R ,则21min x x π-=B .()y f x =的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称 C .函数()f x 的单调减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是2π【答案】ABD 【分析】根据条件先求函数的解析式,对于A:判断出()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,即可; 对于B:根据函数的对称性进行判断;对于C:求出角的范围,结合三角函数的单调性进行判断; 对于D:根据函数的对称性即对称轴之间的关系进行判断. 【详解】 因为函数()f x 在,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值, 所以,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭是函数的一个单调区间,区间长度为263πππ-=,即函数的周期2233T ππ≥⨯=,即223ππω≥,则03ω<≤因为()06f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以06212ππ+=为函数的一条对称轴;则1223πππωϕωϕπ+=+=①② 由①②解得:=2=3πωϕ,,即()sin 23f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,函数的周期=T π.对于A: 若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R 恒成立,则()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,所以12||22T k x x k π-==,则21x x -必为2π的整数倍,故A 错误,可选A; 对于B:3x π=-时,()sin 03f x A π⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,故,03π⎛-⎫⎪⎝⎭不是()y f x =的对称中心,B 错误,可选B; 对于C:当7,1212x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时,322,2322x k k πππππ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,此时()y f x =单调递减,C 正确,不选C;对于D: 函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是44T π=,故D 错误,可选D 故选:ABD 【点睛】(1)求三角函数解析式的方法:①求A 通常用最大值或最小值;②(2)求ω通常用周期;③求φ通常利用函数上的点带入即可求解;(2)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.二、数列多选题9.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列【答案】BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错;选项B: 2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11n n S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对;故选:BCD【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.10.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的几个命题,其中正确的有( ) A .数列{}n a 递增B .n S 为{}n a 的前n 项和,则数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列 C .若n a n =,n S 为{}n a 的前n 项和,且n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列,则0cD .若70a =,n S 为{}n a 的前n 项和,则方程0n S =有唯一的根13n =【答案】ABD【分析】选项A. 由题意10n n a a d +-=>可判断;选项B.先求出112n S n a d n -=+⨯,根据1012n n S S d n n +-=>+可判断;选项C. 若n a n =,则()12n n n S +=,则0c 或1c =时n S n c ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等差数列可判断;选项D.由1602n n S dn -⎛⎫=--= ⎪⎝⎭可判断. 【详解】选项A. 由题意10n n a a d +-=>,则1n n a a +>,所以数列{}n a 递增,故A 正确. 选项B. ()112n n n S na d -=+⨯,则112n S n a d n -=+⨯ 所以1012n n S S d n n +-=>+,则11n n S S n n +>+,所以数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增的等差数列. 故B 正确. 选项C. 若n a n =,则()12n n n S +=,则()()12n n n S n c n c =+++当0c 时,12+n S n c n =+为等差数列. 当1c =时,2n S n c n =+为等差数列.所以选项C 不正确. 选项D. 70a =,即7160a a d =+=,则16a d =-又()()1111660222n n n n n n S na d dn d dn ---⎛⎫=+⨯=-+⨯=--= ⎪⎝⎭由0,0d n >>,所以1602n --=,得13n =,故选项D 正确. 故选:ABD【点睛】 关键点睛:本题考查等差数列的判定和单调性的单调,解答本题的关键是利用等差数列的定义和前n 项和公式进行判断,求出162n n S dn -⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,从而判断,属于中档题.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题提优专项训练试题
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题提优专项训练试题一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()()sin f x x ωϕ=+(其中,0>ω,||2ϕπ<),08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,3()8f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,且()f x 在区间,1224ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调,则下列说法正确的是( )A .存在ϕ,使得()f x 是偶函数B .3(0)4f f π⎛⎫=⎪⎝⎭C .ω是奇数D .ω的最大值为3【答案】BCD 【分析】 根据3()8f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭得到21k ω=+,根据单调区间得到3ω≤,得到1ω=或3ω=,故CD 正确,代入验证知()f x 不可能为偶函数,A 错误,计算得到B 正确,得到答案. 【详解】08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,3()8f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则3188242k T πππ⎛⎫⎛⎫--==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,k ∈N , 故221T k π=+,21k ω=+,k ∈N , 08f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()s n 08i f x πωϕ⎛⎫=+= ⎪⎭-⎝,故8k πωϕπ+=-,8k ϕπωπ=+,k Z ∈,当,1224x ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,,246x k k ωπωπωϕππ⎛⎫+∈++ ⎪⎝⎭,k Z ∈,()f x 在区间,1224ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调,故241282T πππ⎛⎫--=≤ ⎪⎝⎭,故4T π≥,即8ω≤,0243ωππ<≤,故62ωππ≤,故3ω≤,综上所述:1ω=或3ω=,故CD 正确;1ω=或3ω=,故8k ϕππ=+或38k ϕππ=+,k Z ∈,()f x 不可能为偶函数,A 错误;当1ω=时,(0)sin sin 8f k πϕπ⎛⎫==+⎪⎝⎭,33sin sin 4488f k k ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故3(0)4f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭;当3ω=时,3(0)sin sin 8f k πϕπ⎛⎫==+⎪⎝⎭, 393sin sin 4488f k k ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故3(0)4f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 综上所述:3(0)4f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,B 正确;故选:BCD. 【点睛】本题考查了三角函数的性质和参数的计算,难度较大,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.2.函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A .1()2sin 36f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ B .若把()f x 的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数在[],ππ-上是增函数C .若把函数()f x 的图像向左平移2π个单位,则所得函数是奇函数 D .函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称【答案】ACD 【分析】根据函数的图象求出函数的解析式,得选项A 正确; 求出213263x πππ--得到函数在[],ππ-上不是增函数,得选项B 错误;求出图象变换后的解析式得到选项C 正确; 求出函数的对称轴方程,得到选项D 正确. 【详解】A, 如图所示:1732422T πππ=-=, 6T π∴=,∴2163πωπ==,(2)2f π=,∴2(2)2sin()23f ππϕ=+=,即2sin()13πϕ+=, ∴22()32k k Z ππϕπ+=+∈, ∴2()6k k Z πϕπ=-∈,||ϕπ<,∴6πϕ=-,∴1()2sin()36f x x π=-,故选项A 正确;B, 把()y f x =的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数12sin()26y x π=-,[x π∈-,]π,∴213263x πππ--,∴12sin()26y x π=-在[π-,]π上不单调递增,故选项B 错误;C, 把()y f x =的图象向左平移2π个单位,则所得函数12sin[()]2sin 3223xy x ππ=-+=,是奇函数,故选项C 正确; D, 设1,,32,362x k k Z x k πππππ-=+∈∴=+当24k x π=-⇒=-,所以函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称,故选项D 正确.故选:ACD 【点睛】方法点睛:求三角函数的解析式,一般利用待定系数法,一般先设出三角函数的解析式sin()y A wx k ,再求待定系数,,,A w k ,最值确定函数的,A k ,周期确定函数的w ,非平衡位置的点确定函数的φ.3.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin 2ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.4.已知函数22()(sin cos )2cos f x x x x =++,则( ) A .()f x 的最小正周期是πB .()f x 的图像可由函数()22g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到 C .4x π=是()f x 的一条对称轴D .()f x 的一个对称中心是,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】AB 【分析】首先化简函数()224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据三角函数形式的公式,以及代入的方法判断选项. 【详解】()1sin 2cos 21224f x x x x π⎛⎫=+++=++ ⎪⎝⎭,A.函数的最小正周期22T ππ==,故A 正确;B.根据图象的平移变换规律,可知函数()22g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到()222284f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;C.当4x π=时,32444πππ⨯+=,不是函数的对称轴,故C 不正确; D.当8x π=-时,2084ππ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,此时函数值是2,故函数的一个对称中心应是,28π⎛⎫- ⎪⎝⎭,故D 不正确. 故选:AB 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.将函数cos 2y x =的图象上所有点向左平移6π个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数()y f x =的图象,则( ) A .()f x 的图象的对称轴方程为()62k x k Z ππ=-+∈ B .()f x 的图象的对称中心坐标为(),0212k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ C .()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭D .()f x 的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【答案】AC 【分析】首先根据图象平移求函数()y f x =的解析式,再根据整体代入的方法判断函数的对称性和单调区间. 【详解】cos 2y x =的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再向下平移1个单位长度后得到()cos 213y f x x π⎛⎫==+- ⎪⎝⎭, 对于A ,令23x k ππ+=,解得,62k x k Z ππ=-+∈,函数的对称轴是,62k x k Z ππ=-+∈,故A 正确; 对于B ,令232x k πππ+=+,解得:,122k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心,1,122k k Z ππ⎛⎫+-∈ ⎪⎝⎭,故B 不正确; 对于C ,令2223k x k ππππ-+≤+≤,解得:236k x k ππ-+π≤≤-+π,所以函数的单调递增区间是2,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+-+∈⎢⎥⎣⎦,由于单点不具有单调性,所以()f x 的单调递增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎫-+-+∈⎪⎢⎣⎭也正确,故C 正确;对于D ,令2223k x k ππππ≤+≤+,解得:63k x k ππππ-+≤≤+,所以函数单调递减区间是,63k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,故D 不正确.故选:AC 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.6.设函数()()1sin 0222f x x x πωωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭,已知()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则( )A .在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=B .()f x 在()0,π有且仅有1个最小值点C .()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 D .ω的取值范围是1723,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】AD 【分析】化简函数()f x 的解析式为()sin 6f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令6t x πω=+,由[]0,x π∈可求得,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+> ⎪⎝⎭的图象,可判断AB 选项的正误;由图象得出346ππωππ≤+<可判断D 选项的正误;取3ω=,利用正弦型函数的单调性可判断C 选项的正误. 【详解】()11sin sin cos sin 222226f x x x x x x ππωωωωω⎛⎫⎛⎫=++=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当[]0,x π∈时,,666x πππωωπ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,令6t x πω=+,则,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+>⎪⎝⎭的图象如下图所示:对于A 选项,由图象可知,max 1y =,min 1y =-,所以,在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=,A 选项正确; 对于B 选项,()f x 在()0,π上有1个或2个最小值点,B 选项错误; 对于D 选项,由于函数()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则346ππωππ≤+<,解得172366ω≤<,D 选项正确; 对于C 选项,由于172366ω≤<,取3ω=,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,53663x πππ<+<,此时,函数()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,C 选项错误. 故选:AD. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用正弦型函数在区间上的零点个数判断正弦型函数的基本性质,解本题的关键在于换元6t x πω=+,将问题转化为函数sin y t =在区间,66ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的零点个数问题,数形结合来求解.7.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形 D .若2C π>,则22sin sin sin C A B >+【答案】ACD 【分析】A 项,根据大角对大边定理和正弦定理可判断;B 项,由A B π+<和余弦函数在()0,π递减可判断;C 项,显然2A π≠,分02A π<<和2A π>两种情况讨论,结合余弦函数的单调性可判断;D 项,根据2A B π+<和正弦函数的单调性得出0sin cos A B <<和0sin cos B A <<,再由放缩法可判断. 【详解】解:对于A 选项,若A B >,则a b >,则2sin 2sin R A R B >,即sin sin A B >,故A 选项正确;对于B 选项,由A B π+<,则A B π<-,且(),0,A B ππ-∈,cos y x =在()0,π上递减,于是cos cos A B >-,即cos cos 0A B +>,故B 选项错误﹔ 对于C 选项,由sin cos A B <,得cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,cos y x =在()0,π上递减, 此时:若02A π<<,则2A B π->,则2A B π+<,于是2C π>; 若2A π>,则cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,则2A B π->, 于是2A B π>+,故C 选项正确;对于D 选项,由2C π>,则2A B π+<,则022A B ππ<<-<,sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭递增,于是sin sin 2A B π⎛⎫<- ⎪⎝⎭, 即0sin cos A B <<,同理0sin cos B A <<, 此时,22sin sin()sin cos cos sin sin sin sin sin sin sin C A B A B A B A A B B A B=+=+>⋅+⋅=+所以D 选项正确. 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:正余弦函数的单调性,正弦定理的边角互化,大边对大角定理以及大角对大边定理,不等式的放缩等等,综合使用以上知识点是解决此类题的关键.8.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()(::5:)4:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( )A .::7:5:3sinA sinB sinC = B .0AB AC ⋅>C .若6c =,则ABC 的面积是D .若8+=b c ,则ABC 【答案】ACD 【分析】先利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,进而得到3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,利用正弦定理可判定选项A ;利用向量的数量积公式可判断选项B ;利用余弦定理和三角形的面积公式可判定选项C ;利用余弦定理和正弦定理可判断选项D. 【详解】依题意,设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=, 所以 3.5, 2.5, 1.5a k b c k ===,由正弦定理得:::::7:5:3sinA sinB sinC a b c ==, 故选项A 正确;222222cos 22b c a b c a AB AC bc A bc bc +-+-⋅==⨯=222222.5 1.5 3.515028k k +-==-<,故选项B 不正确;若6c =,则4k =, 所以14,10a b ==,所以222106141cos 21062A +-==-⨯⨯,所以sin 2A =,故ABC 的面积是:11sin 61022bc A =⨯⨯= 故选项C 正确;若8+=b c ,则2k =, 所以7,5,3a b c ===,所以2225371cos 2532A +-==-⨯⨯,所以sin A =, 则利用正弦定理得:ABC 的外接圆半径是:12sin 3a A ⨯=, 故选项D 正确;故选:ACD.【点睛】关键点睛:本题主要考查正余弦定理以及三角形面积公式. 利用已知条件设4,5,6b c k c a k a b k +=+=+=,再利用正余弦定理以及三角形面积公式求解是解决本题的关键.二、数列多选题9.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若831a =,10210S =,则( )A .19919S a =B .数列{}22n a 是公比为8的等比数列C .若()1nn n b a =-⋅,则数列{}n b 的前2020项和为4040 D .若11n n n b a a +=,则数列{}n b 的前2020项和为202024249【答案】CD【分析】由等差数列性质可判断A ;结合已知条件可求出等差数列的公差,从而可求出通项公式以及22n a ,结合等比数列的定义可判断B ;写出n b ,由定义写出2020T 的表达式,进行分组求和即可判断C ;11144143n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,裂项相消即可求和. 【详解】由等差数列的性质可知,191019S a =,故A 错误;设{}n a 的公差为d ,则有811017311045210a a d S a d =+=⎧⎨=+=⎩,解得13a =,4d =,故41n a n =-,28122na n -=, 则数列{}22n a 是公比为82的等比数列,故B 错误;若()()()1141n nn n b a n =-⋅=-⋅-, 则{}n b 的前2020项20203711158079410104040T =-+-+-⋅⋅⋅+=⨯=,故C 正确; 若()()1111414344143n b n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,则{}n b 的前2020项和 2020111111120204377118079808324249T ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:CD .【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和常见思路有:1、对于等差和等比数列,直接结合求和公式求解;2、等差数列±等比数列时,常采取分组求和法;3、等差数列⨯等比数列时,常采取错位相减法;4、裂项相消法.10.已知数列{}n a 满足11a =,()111n n na n a +-+=,*n N ∈,其前n 项和为n S ,则下列选项中正确的是( )A .数列{}n a 是公差为2的等差数列B .满足100n S <的n 的最大值是9C .n S 除以4的余数只能为0或1D .2n n S na =【答案】ABC【分析】根据题意对()111n n na n a +-+=变形得()1111111n n a a n n n n n n +=-+-=++,进而根据累加法求得()*21n a n n N=-∈,再依次讨论各选项即可得答案.【详解】解:因为()111n n na n a +-+=, 故等式两边同除以()1n n +得:()1111111n n a a n n n n n n +=-+-=++, 所以()1111111n n a a n n n n n n -=-----=,()()12111221211n n a a n n n n n n --=------=--,,2111121122a a =-⨯-= 故根据累加法得:()11121n a a n n n =-≥-, 由于11a =,故()212n a n n =-≥,检验11a =满足,故()*21n a n n N =-∈所以数列{}n a 是公差为2的等差数列,故A 选项正确; 由等差数列前n 项和公式得:()21212n n n S n +-==, 故2100n n S =<,解得:10n <,故满足100n S <的n 的最大值是9,故B 选项正确;对于C 选项,当*21,n k k N =-∈时,22441n n k S k ==-+,此时n S 除以4的余数只能为1;当*2,n k k N =∈时,224n n k S ==,此时n S 除以4的余数只能0,故C 选项正确;对于D 选项,222n S n =,()2212n n n n n n a =-=-,显然2n n S na ≠,故D 选项错误.故选:ABC【点睛】本题考查累加法求通项公式,裂项求和法,等差数列的相关公式应用,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于整理变形已知表达式得()1111111n n a a n n n n n n +=-+-=++,进而根据累加法求得通项公式.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题测试综合卷检测试卷
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题测试综合卷检测试卷一、三角函数与解三角形多选题1.ABC 中,2BC =,BC 边上的中线2AD =,则下列说法正确的有( )A .AB AC →→⋅为定值B .2210AC AB += C .co 415s A << D .BAD ∠的最大值为30【答案】ABD 【分析】A 利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B 根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C 利用余弦定理及基本不等式求出cos A 范围即可,D 根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD ∠的最小值即可. 【详解】 对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误; 对于D,2222213cos 44c c BAD c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠, 所以(0,)2BAD π∠∈,又cos BAD ∠≥BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.2.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边分别为,,a b c .已知():():()4:5:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( ) A .::7:5:3a b c = B .0AC AB ⋅<C .753A B C == D .若8+=b c ,则ABC ∆面积是4【答案】ABD 【分析】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,求出a ,b ,c 的值,可得A ;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,可判定C ,由余弦定理1cos 2A =-,cos 0AC AB bc A ⋅=<,可判定B ;由8+=b c ,结合A 结论,可计算b ,c , 1sin 2ABC S bc A ∆=,可判定D【详解】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,则753,,222a kb kc k === ,故 ::7:5:3a b c =,即A 选项正确;又222222259491444cos 5322222k k kb c a A bc k k +-+-===-⨯⨯,故cos 0AC AB bc A ⋅=<,B 选项正确;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,C 选项错误;若8+=b c ,则2k =,故5,3,120ob c A ===,所以1sin 2ABC S bc A ∆==,D 选项正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理的综合应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于较难题3.(多选题)已知22tan 2tan 10x y --=,则下列式子成立的是( ) A .22sin 2sin 1y x =+ B .22sin 2sin 1y x =-- C .22sin 2sin 1y x =-D .22sin 12cos y x =-【答案】CD 【分析】对原式进行切化弦,整理可得:222222sin cos 2sin cos cos cos x y y x y x ⋅-⋅=⋅,结合因式分解代数式变形可得选项. 【详解】∵22tan 2tan 10x y --=,2222sin sin 210cos cos x yx y-⋅-=, 整理得222222sin cos 2sin cos cos cos x y y x y x ⋅-⋅=⋅,∴()()()22222221cos 1sin sin cos cos sin cos x x y x y y x ---⋅=+, 即22222221cos sin sin cos sin cos cos x y y x y x x --+⋅-⋅=, 即222sin 12cos 2sin 1y x x =-=-,∴C 、D 正确. 故选:CD 【点睛】此题考查三角函数的化简变形,根据弦切关系因式分解,结合平方关系变形.4.已知函数()f x 的定义域为D ,若对于任意()()()a b c D f a f b f c ∈,,,,,分别为某个三角形的边长,则称()f x 为“三角形函数”,其中为“三角形函数”的函数是( ) A .()4sin f x x =- B .()22sin 10cos 13f x x x =-++C .()tan 2xf x = D .()sin 20,34f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】AD 【分析】结合三角形的性质有:两边之差小于第三边,得若()f x 为 “三角形函数”则()()()max min min f x f x f x <-恒成立,即()()max min 2f x f x <恒成立即可,根据条件求出函数的最大值和最小值,进行判断即可. 【详解】解:①()4sin f x x =-,则()max 415f x =+=,()min 413f x =-= 则()()max min 2f x f x <恒成立,则A 满足条件②()22532cos 10cos 112cos 22f x x x x ⎛⎫=++=+= ⎪⎝⎭当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0cos 1x ≤≤∴当cos 0x =时,函数()f x 取得最小值()min 11f x =,当cos 1x =时,函数()f x 取得最大值,()max 23f x =则()()max min 2f x f x <不恒成立,则B 不满足条件 ③()()()tan,00,2xf x =∈-∞⋃+∞,则不满足条件()()max min 2f x f x <恒成立,故C不是④()sin 2233f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,52,336x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,则()max sin231232f x π=+=+,()min 51sin232362f x π=+=+ 则()min 2143f x =+,则()()max min 2f x f x <恒成立,故D 满足条件 故选AD 【点睛】本题考查了三角形的性质及“三角形函数”的概念,根据条件转化为()()max min 2f x f x <恒成立是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度.5.已知函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .23ϕπ=B .()f x 的最小正周期为πC .()f x 的图象关于直线12x π=对称D .()f x 的图象关于点5,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】BCD 【分析】利用图象,把(3代入求ϕ,利用周期求出2ω=,从而2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,研究对称轴和对称中心. 【详解】由图可知2sin 3ϕ=3sin ϕ=,根据图象可知0x =在()f x 的单调递增区间上,又0ϕπ<<,所以3πϕ=,A 项错误;因为()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以结合图像,由五点法得33ωπππ+=,解得2ω=,则()f x 的最小正周期2T ππω==,B 项正确;将12x π=代入2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,得2sin 21263f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,C 项正确﹔将56x π=代入可得552sin 0633f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以点5,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,D 项正确. 故选:BCD. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.6.已知函数()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为πB .函数()f xC .函数()f x 的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称 【答案】BD 【分析】首先要熟悉()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象和性质,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,并判断选项. 【详解】由题意,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,故函数()f x 的最小正周期为2π,故A 错误;函数()f x B 正确;函数()f x 的图象是由()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),所以不是中心对称图形,故C 错误; 由7012f π⎛⎫=⎪⎝⎭知D 正确, 故选:BD . 【点睛】思路点睛:要判断函数()f x 的性质,需先了解函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的性质,并且知道函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,函数的周期变为原来的一半,()g x 的对称轴和对称中心都是函数()f x 的对称轴.7.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若2C π>,则222sin sin sin C A B >+C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形D .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ 【答案】ABC 【分析】根据大角对大边,以及正弦定理,判断选项A ;利用余弦定理和正弦定理边角互化,判断选项B ;结合诱导公式,以及三角函数的单调性判断CD. 【详解】 A.A B >,a b ∴>,根据正弦定理sin sin a bA B=,可知sin sin A B >,故A 正确; B.2C π>,222cos 02a b c C ab +-∴=<,即222a b c +<,由正弦定理边角互化可知222sin sin sin C A B >+,故B 正确;C.当02A π<<时,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-<⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒+<,即2C π>,则ABC 为钝角三角形,若2A π>,sin cos cos cos 2A B A B π⎛⎫<⇔-< ⎪⎝⎭,即22A B A B ππ->⇒>+成立,A 是钝角,当2A π=是,sin cos A B >,所以综上可知:若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形,故C 正确;D.A B A B ππ+<⇒<-,0,0A B πππ<<<-<,()cos cos cos A B B π∴>-=-,即cos cos 0A B +>,故D 不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题考查判断三角形的形状,关键知识点是正弦定理和余弦定理,判断三角形形状,以及诱导公式和三角函数的单调性.8.已知函数()()sin 22sin cos 644f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭R ,现给出下列四个命题,其中正确的是( ) A .函数()f x 的最小正周期为2πB .函数()f xC .函数()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .将函数()f x 的图象向左平移512π个单位长度,得到的函数解析式为()()2g x x =【答案】BD 【分析】首先利用三角恒等变形化简函数()23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再根据函数的性质依次判断选项,AB 选项根据解析式直接判断,C 选项可以先求23x π-的范围,再判断函数的单调性,D 选项根据平移规律直接求解平移后的解析式. 【详解】()12cos 2sin 222f x x x x π⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭132cos 2cos 22cos 22222x x x x x =--=-23x π⎫⎛=- ⎪⎝⎭,函数()f x 的周期22T ππ==,故A 不正确;B.B 正确; C.,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当52,362x πππ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,即,412x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,,124x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数单调递增,故C 不正确; D. ()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移512π个单位长度,得到()52221232g x x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故D 正确. 故选:BD 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.二、数列多选题9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,()1*11,221,21n n n a n ka k N a n k --+=⎧=∈⎨+=+⎩.则下列选项正确的为( ) A .614a =B .数列{}()*213k a k N-+∈是以2为公比的等比数列C .对于任意的*k N ∈,1223k k a +=-D .1000n S >的最小正整数n 的值为15 【答案】ABD 【分析】根据题设的递推关系可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-,从而可得22222k k a a +-=,由此可得{}2k a 的通项和{}21k a -的通项,从而可逐项判断正误.【详解】由题设可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-, 因为11a =,211a a -=,故2112a a =+=,所以22212121,12k k k k a a a a +++--==,所以22222k k a a +-=, 所以()222222k k a a ++=+,因为2240a +=≠,故220k a +≠,所以222222k k a a ++=+,所以{}22k a +为等比数列,所以12242k k a -+=⨯即1222k k a +=-,故416214a =-=,故A 对,C 错. 又112122123k k k a ++-=--=-,故12132k k a +-+=,所以2121323k k a a +-+=+,即{}()*213k a k N -+∈是以2为公比的等比数列,故B 正确.()()141214117711S a a a a a a a =+++=++++++()()2381357911132722323237981a a a a a a a =+++++++=⨯-+-++-+=,15141598150914901000S S a =+=+=>,故1000n S >的最小正整数n 的值为15,故D 正确. 故选:ABD. 【点睛】方法点睛:题设中给出的是混合递推关系,因此需要考虑奇数项的递推关系和偶数项的递推关系,另外讨论D 是否成立时注意先考虑14S 的值.10.已知数列{}n a ,下列结论正确的有( ) A .若12a =,11n n a a n +++=,则20211a =.B .若11132n n a a a ++=,=,则71457a =C .若12nn S =3+,则数列{}n a 是等比数列 D .若11212n n n a a a a ++=,=()*n N ∈,则15215a = 【答案】AB 【分析】直接利用叠加法可判断选项A ,从而判断,利用构造新数列可求出B,D 中数列的通项公式,可判断,选项C 求出数列的前3项从而可判断. 【详解】选项A. 由11n n a a n +=++,即11n n a a n +-=+ 则()()()()19191818120207121a a a a a a a a a a =-+-+-++-+20191822211=+++++=故A 正确.选项B. 由132n n a a +=+,得()1311n n a a +=++,所以数列{}1n a +是以112a +=为首项,3为公比的等比数列.则1123n n a -+=⨯,即1231n n a -=⨯-,所以672311457a =⨯-=,故B 正确.选项C. 由12nn S =3+,可得当1n =时,11722a =+=3当2n =时,得2211193622a S S ⎛⎫⎛⎫=-=+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当3n =时,得332112791822a S S ⎛⎫⎛⎫=-=+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,显然2213a a a ≠,所以数列{}n a 不是等比数列,故C 错误.选项D. 由122nn n a a a +=+,可得11112n n a a +-= 所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,12为公差的等差数列. 所以()1111122n n n a +=+-=,则1511826a ==,即1518a =,故D 错误. 故选:AB 【点睛】关键点睛:本题考查利用递推关系求数列的通项公式,解答的关键是掌握求数列通项公式的常见方法,由叠加法可得()()()()19191818120207121a a a a a a a a a a =-+-+-++-+,利用构造新数列()1311n n a a +=++,11112n n a a +-=解决问题,属于中档题.。
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题学能测试试卷
高三数学易错三角函数与解三角形多选题 易错题难题学能测试试卷一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,下列命题正确的是( )A .若::4:5:6a b c =,ABC 的最大内角是最小内角的2倍B .若cos cos a B b A c -=,则ABC 一定为直角三角形 C .若4,5,6a b c ===,则ABCD .若()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=,则ABC 一定是等边三角形 【答案】ABD 【分析】对于A 选项,求得2A C =,由此确定选项正确.对于B 选项,求得2A π=,由此确定选项正确.对于C 选项,利用正弦定理求得ABC 外接圆半径,由此确定选项错误.对于D 选项,证得()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,得到A B C ==,确定选项正确. 【详解】对于A 选项,A 角最小,C 角最大.由余弦定理得253616453cos 0256604A +-===>⨯⨯,16253651cos 0245408C +-===>⨯⨯,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,cos2cos A C =.0,022A C ππ<<<<,则02A π<<,所以2A C =,所以A 选项正确.对于B 选项,cos cos a B b A c -=,由正弦定理得sin cos sin cos sin A B B A C -=,()sin cos cos sin sin sin cos cos sin A B A B A B A B A B -=+=+,cos sin 0=A B ,由于0,0A B ππ<<<<,所以2A π=,故B 选项正确.对于C 选项,16253651cos 245408C +-===⨯⨯,0C π<<,sin C ==, 设三角形ABC 外接圆半径为R,则2sin 2sin c cR R C C=⇒===,故C 选项错误.对于D 选项,0,0,A B A B ππππ<<-<-<-<-<,故()1cos 1A B -<-≤,同理可得()()1cos 1,1cos 1B C C A -<-≤-<-≤, 要使()()()cos cos cos 1A B B C C A ---=, 则需()()()cos cos cos 1A B B C C A -=-=-=,所以0,0,0A B B C C A -=-=-=,所以A B C ==,所以D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】利用正弦定理可求得三角形外接圆的半径R ,要注意公式是2sin aR A=,而不是sin aR A =.2.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩,作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+, 所以C 不正确;又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.3.如图,ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a b =,且()3cos cos 2sin a C c A b B +=,D 是ABC 外一点,1DC =,3DA =,则下列说法正确的是( )A .ABC 是等边三角形B .若23AC =A ,B ,C ,D 四点共圆 C .四边形ABCD 面积最大值为5332+ D .四边形ABCD 533 【答案】AC 【分析】利用三角函数恒等变换化简已知等式可求sin B ,再利用a b =,可知ABC 为等边三角形,从而判断A ;利用四点A ,B ,C ,D 共圆,四边形对角互补,从而判断B ;设AC x =,0x >,在ADC 中,由余弦定理可得2106cos x D =-,利用三角形的面积公式,三角函数恒等变换的,可求ABCD S 四边形,利用正弦函数的性质,求出最值,判断CD .【详解】由正弦定理2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===,(sin cos sin cos )2sin sin A C C A B B +=⋅,2sin ,sin B B =∴=, a b =,B 是等腰ABC 的底角,(0,)2B π∴∈,,3B ABC π∴=∴△是等边三角形,A 正确;B 不正确:若,,,A BCD 四点共圆,则四边形对角互补, 由A 正确知21,cos 32D D π∠==-,但由于1,3,DC DA AC ===22211cos 232DC DA AC D DA DC +-===-≠-⋅⋅,∴B 不正确. C 正确,D 不正确:设D θ∠=,则2222cos 106cos AC DC DA DC DA θθ=+-⋅⋅=-,(106cos )cos 422ABC S θθ∴=⋅-=-△, 3sin 2ADC S θ=△,3sin 2ABCADCABCD S S Sθθ∴=+=-+四边形13(sin cos 222θθ=⋅-⋅+,3sin()3πθ=-+(0,),sin()(32πθπθ∈∴-∈-,3ABCD S <≤+四边形,∴C 正确,D 不正确; 故选:AC.. 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角函数恒等变换,正弦函数的图象和性质在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题.4.ABC 中,2BC =,BC 边上的中线2AD =,则下列说法正确的有( ) A .AB AC →→⋅为定值B .2210AC AB += C .co 415s A << D .BAD ∠的最大值为30【答案】ABD 【分析】A 利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B 根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C 利用余弦定理及基本不等式求出cos A 范围即可,D 根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD ∠的最小值即可. 【详解】 对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误; 对于D,2222213cos 44c c BAD c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠, 所以(0,)2BAD π∠∈,又cos BAD ∠≥BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.5.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边分别为,,a b c .已知():():()4:5:6b c c a a b +++=,下列结论正确的是( ) A .::7:5:3a b c = B .0AC AB ⋅<C .753A B C == D .若8+=b c ,则ABC ∆【答案】ABD 【分析】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,求出a ,b ,c 的值,可得A ;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,可判定C ,由余弦定理1cos 2A =-,cos 0AC AB bc A ⋅=<,可判定B ;由8+=b c ,结合A 结论,可计算b ,c , 1sin 2ABC S bc A ∆=,可判定D【详解】设4,5,6(0)b c k c a k a b k k +=+=+=>,则753,,222a kb kc k === ,故 ::7:5:3a b c =,即A 选项正确;又222222259491444cos 5322222k k kb c a A bc k k +-+-===-⨯⨯,故cos 0AC AB bc A ⋅=<,B 选项正确;由正弦定理,sin :sin :sin ::7:5:3A B C a b c ==,C 选项错误; 若8+=b c ,则2k =,故5,3,120ob c A ===,所以1sin 24ABC S bc A ∆==,D 选项正确 故选:ABD 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理的综合应用,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于较难题6.已知函数()()3sin 222f x x ππϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图象关于直线3x π=对称,则( )A .函数12f x π⎛⎫+⎪⎝⎭为奇函数 B .函数()f x 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 C .函数()f x 的图象向右平移()0a a >个单位长度得到的函数的图象关于6x π=对称,则a 的最小值是3π D .若方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有2个不同实根1x ,2x ,则12x x -的最大值为3π【答案】ACD 【分析】 由条件可得13f π⎛⎫=±⎪⎝⎭,可得6πϕ=-从而得出()f x 的解析式, 选项A 先得出12f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的表达式,可判断;选项B 求出函数的单调区间,可判断;选项C 根据图象平移变换得出解析式,可得答案;选项D 作出函数的图像,根据图象可判断. 【详解】根据条件可得23sin 333f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以2,32k k Z ππϕπ+=+∈ 则,6k k Z πϕπ=-∈,由22ππϕ-<<,所以6πϕ=-所以()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭选项A. 3sin 212f x x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭为奇函数,故A 正确. 选项B. 由3222262k x k k Z πππππ+≤-≤+∈, 2522233k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 536k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 当0k =时,536x ππ≤≤,所以函数()f x 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故选项B 不正确. 选项C. 函数()f x 的图象向右平移()0a a >个单位长度得到, ()3sin 23sin 2266y x a x a ππ⎡⎤⎛⎫=--=-- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭ 根据条件可得当6x π=时,3sin 23sin 23366a a πππ⎛⎫⎛⎫--=-=±⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以2,62a k k Z πππ-=+∈,则1,26a k k Z ππ=--∈ 由0a >,则当1k =-时,a 有的最小值是3π,故C 正确.选项D. 作出()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,如图 当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,由()3f x =,可得3x π= 由33sin 662f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,由()32f x =,可得2x π= 当332a ≤<时,方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有2个不同实根1x ,2x ,则1x +223x π= 设1x <2x ,则1211122233x x x x x ππ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,162x ππ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,如图当32a =时,1x ,2x 分别为6π,2π时,12x x -最大,最大值为3π,故D 正确.故选:ACD【点睛】关键点睛:本题考查三角函数()sin y A x ωϕ=+的图像性质,考查三角函数的图象变换,解答本题的关键是根据正弦型函数的对称性求出ϕ的值,根据三角函数的对称性得到1211122233x x x x x ππ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,162x ππ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,,属于中档题.7.函数()cos |cos |f x x x =+,x ∈R 是( ) A .最小正周期是π B .区间[0,1]上的减函数 C .图象关于点(k π,0)()k Z ∈对称 D .周期函数且图象有无数条对称轴【答案】BD 【分析】根据绝对值的意义先求出分段函数的解析式,作出函数图象,利用函数性质与图象关系分别对函数的周期、单调区间、对称中心和对称轴进行判断求解. 【详解】2cos (22)22()30(22)22x k x k f x k x k ππππππππ⎧-+⎪⎪=⎨⎪+<≤+⎪⎩,则对应的图象如图:A 中由图象知函数的最小正周期为2π,故A 错误,B 中函数在[0,]2π上为减函数,故B 正确,C 中函数关于x k π=对称,故C 错误,D 中函数由无数条对称轴,且周期是2π,故D 正确 故正确的是B D 故选:BD【点睛】本题考查由有解析式的函数图象的性质. 有关函数图象识别问题的思路:①由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置; ②由函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③由函数的奇偶性,判断图象的对称性; ④由函数的周期性,判断图象的循环往复.8.已知函数()3cos f x x x =-,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称B .()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减C .()f x 在()0,2π上有且仅有1个最小值点D .()f x 的值域为[]1,2- 【答案】BC 【分析】利用特殊值法可判断A 选项的正误;化简函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的解析式,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;由()()f x f x π+=可得()f x 的周期为π,再在[]0,π上讨论函数()f x 的单调性、最值,可判断CD 选项的正误.【详解】对于A 选项,因为06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭62f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 的图象不关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故A 错误;对于B 选项,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,27,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,()()()cos sin cos f x x x x x πππ+=+-+=--()cos x x f x =-=,所以π为函数()f x 的周期.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,()()min 01f x f ==-,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭由B 选项可知,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭()()min1f x f π==-.所以,函数()f x 在()0,2π上有且只有1个最小值点,C 选项正确;对于D 选项,由C 选项可知,函数()f x 的值域为⎡-⎣,D 选项错误.故选:BC. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).二、数列多选题9.数列{}n a 满足11a =,且对任意的*n ∈N 都有11n n a a a n +=++,则下列说法中正确的是( )A .(1)2n n n a += B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为20202021 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项的和为40402021 D .数列{}n a 的第50项为2550【答案】AC【分析】 用累加法求得通项公式,然后由裂项相消法求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的和即可得. 【详解】因为11n n a a a n +=++,11a =,所以11n n a a n +-=+,所以2n ≥时,121321(1)()()()1232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=, 11a =也适合此式,所以(1)2n n n a +=, 501275a =,A 正确,D 错误,12112()(1)1n a n n n n ==-++, 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前2020项和为202011111404021223202020212021S ⎛⎫=-+-++-= ⎪⎝⎭,B 错,C 正确.故选:AC .【点睛】本题考查用累加法数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和;(2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法;(3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.10.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( )A .60a >B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .0n S <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 【答案】ACD【分析】由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N 上单调递增,1na 在7n n N ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ;【详解】 由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d=-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <, 所以1n a 在1,6n n N 上单调递增,1n a 在7n n N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确; 由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0n S <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0n n S a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】 本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题.。
高三数学精选三角函数与解三角形多选题 易错题难题同步练习试题
高三数学精选三角函数与解三角形多选题 易错题难题同步练习试题一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且2a =,sin 2sin B C =,有以下四个命题中正确的是( )A .满足条件的ABC 不可能是直角三角形B .ABC 面积的最大值为43C .当A =2C 时,ABC 的周长为2+D .当A =2C 时,若O 为ABC 的内心,则AOB 【答案】BCD 【分析】对于A ,利用勾股定理的逆定理判断;对于B ,利用圆的方程和三角形的面积公式可得答案; 对于C ,利用正弦定理和三角函数恒等变形公式可得答案对于D ,由已知条件可得ABC 为直角三角形,从而可求出三角形的内切圆半径,从而可得AOB 的面积 【详解】对于A ,因为sin 2sin B C =,所以由正弦定理得,2b c =,若b 是直角三角形的斜边,则有222a c b +=,即2244c c +=,得3c =,所以A 错误; 对于B ,以BC 的中点为坐标原点,BC 所在的直线为x 轴,建立平面直角坐标系,则(1,),(1,0)B C -,设(,)A m n ,因为2b c ==, 化简得22516()39m n ++=,所以点A 在以5,03⎛⎫- ⎪⎝⎭为圆心,43为半径的圆上运动, 所以ABC 面积的最大值为1442233⨯⨯=,所以B 正确; 对于C ,由A =2C ,可得3B C π=-,由sin 2sin B C =得2b c =,由正弦定理得,sin sin b cB C=,即2sin(3)sin c c C C π=-,所以sin32sin C C =,化简得2sin cos 22cos sin 2sin C C C C C +=, 因为sin 0C ≠,所以化简得23cos 4C =,因为2b c =,所以B C >,所以cos C =,则1sin 2C =,所以sin 2sin 1B C ==,所以2B π=,6C π=,3A π=,因为2a =,所以c b ==,所以ABC 的周长为2+,所以C 正确; 对于D ,由C 可知,ABC 为直角三角形,且2B π=,6C π=,3A π=,c b ==,所以ABC 的内切圆半径为1212r ⎛=+= ⎝⎭,所以AOB 的面积为111122333cr ⎛=⨯-= ⎝⎭所以D 正确, 故选:BCD 【点睛】此题考查三角形的正弦定理和面积公式的运用,考查三角函数的恒等变换,考查转化能力和计算能力,属于难题.2.中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S =S 为三角形的面积,a 、b 、c 为三角形的三边).现有ABC 满足sin :sin :sin 2:A B C =,且ABC 的面积ABC S =△,则下列结论正确的是( )A .ABC 的周长为10+B .ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列C .ABC 的外接圆半径为3D .ABC 的中线CD 的长为【答案】AB 【分析】本题首先可根据sin :sin :sin 2:A B C =得出::2:3:a b c =ABCS =△以及S =A 正确,然后根据余弦定理求出1cos 2C =,则π3C =,2A B C +=,B 正确,再然后根据2sin c R C =即可判断出C 错误,最后根据余弦定理求出cos B =,再根据cos B =求出CD 长,D 错误. 【详解】A 项:设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,因为sin :sin :sin 2:A B C =,所以由正弦定理可得::2:a b c =设2a t =,3b t =,()0c t =>,因为ABCS =△,所以=解得2t =,则4a =,6b =,c =故ABC 的周长为10+A 正确;B 项:因为2221636281cos 22462a b c C ab +-+-===⨯⨯,所以π3C =,π2ππ233A B C +=-==, 故ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列,B 正确;C 项:因为π3C =,所以sin C =由正弦定理得2sin 3c R C ===,3R =,C 错误;D 项:由余弦定理得222cos214a c b B ac +-===,在BCD △中4BC =,BD =由余弦定理得2cos14B ==,解得CD =,D 错误, 故选:AB. 【点睛】本题考查解三角形相关问题的求解,考查的公式有2sin c R C =、222cos 2a c b B ac+-=,考查正弦定理边角互换的灵活应用,考查根据等差中项的性质证明数列是等差数列,考查计算能力,考查转化与化归思想,是难题.3.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩, 作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+, 所以C 不正确; 又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.4.在ABC 中,a ,b ,c 分别为A ∠,B ,C ∠的对边,下列叙述正确的是( ) A .若sin sin a bB A=,则ABC 为等腰三角形 B .若cos cos a bB A=,则ABC 为等腰三角形 C .若tan A tan tan 0B C ++<,则ABC 为钝角三角形 D .若sin cos a b C c B =+,则4C π∠=【答案】ACD 【分析】多项选择题,一个一个选项验证:对于A :利用正弦定理判断sin sin A B =,在三角形中只能A=B ,即可判断; 对于B :∵由正弦定理得 sin 2sin 2A B =,可以判断∴ABC 为等腰三角形或直角三角形;对于C :利用三角函数化简得tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C,利用sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>>判断cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,即可判断; 对于D :利用正弦定理判断得cos sin C C =求出角C . 【详解】对于A :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=,而sin sin a b B A =,∴sin sin A B =, ∵A+B+C=π,∴只能A=B ,即ABC 为等腰三角形,故A 正确;对于B :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=, ∴若cos cos a bB A=可化为sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =,∴22A B =或22A B π+=∴ABC 为等腰三角形或直角三角形,故B 错误; 对于C :∵A+B+C=π,∴()()()()sin sin sin cos cos cos A B C C A B C C ππ+=-=+=-=,, ∴tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C++ sin cos sin cos sin =cos cos cos A B B A CA B C ++sin sin =cos cos cos C CA B C+11=sin cos cos cos C A B C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭cos cos cos =sin cos cos cos C A B C A B C +⎛⎫ ⎪⎝⎭sin sin sin =cos cos cos A B CA B C.∵tan A tan tan 0B C ++<而sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>> ∴cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,∴ABC 为钝角三角形. 故C 正确;对于D :∵sin cos a b C c B =+,∴由正弦定理得:sin sin sin sin cos A B A C B =+, 即sin cos sin cos sin sin sin cos B C C B B C C B +=+ ∴cos sin C C = ∵()0,C π∈∴4C π.故D 正确. 故选:ACD 【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择; (2)从式子结构来选择.5.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间; 对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点; 对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭;由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.6.已知函数()22sin cos f x x x x =+,则下列结论中正确的是( )A .()f x 的图象是由y= 2sin2x 的图象向左移3π个单位得到的 B .()f x 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 C .()f x 的对称中心的坐标是(),026k k Z ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭D .函数()()g x f x =[]0,10内共有8个零点 【答案】BCD 【分析】A.化简得()2sin(2)3f x x π=+,利用函数的图象变换得该选项错误;B.利用复合函数的单调性原理分析得该选项正确;C. 由2,3x k k Z ππ+=∈得该选项正确;D.解方程sin 232x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭得该选项正确. 【详解】()2π2sin cos sin 222sin 22sin 236f x x x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=+-=+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,把2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位,得到()f x ,所以选项A 不正确;设23t x π=+,则t 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调增, ,03x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦2,333x πππ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦,,33t ππ⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦又sin y t =在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, ()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以选项B 正确;由2,3x k k Z ππ+=∈得对称中心为(),062k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,所以选项C 正确;由sin 232x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭得2233x k πππ+=+或222,33x k k Z πππ+=+∈ 解得x k π=或,6x k k Z ππ=+∈,又[]0,10,x ∈0,1,2,3k ∴=时,713190,,,,2,,3,6666x πππππππ=,共8个零点,所以选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】方法点睛:函数的零点问题的研究,常用的方法有:(1)方程法(解方程即得解);(2)图象法(直接画出函数的图象得解);(3)方程+图象法(令()=0f x 得()()g x h x =,再分析函数(),()g x h x 的图象得解). 要根据已知条件灵活选择方程求解.7.已知函数)()lg1( 2.7)x x f x x e e e -=+-+≈⋯,若不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--对任意R θ∈恒成立,则实数t 的可能取值为( )A .1BC .3D .4【答案】CD 【分析】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,可判断()g x 是奇函数且单调递增,不等式可变形可得(sin cos )(sin 2)g g t θθθ+<-,所以sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,换元法求出()h θ的最大值,()max t h θ>即可. 【详解】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,()g x 的定义域为R ,))()()lglgx x x x g x g x x e e x e e ---+=+-++-0=,所以()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数, 不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--等价于[](sin cos )1(sin 2)1f f t θθθ+-<---,即(sin cos )(sin 2)(sin 2)g g t g t θθθθ+<--=-,当0x >时y x =单调递增,可得)lgy x =单调递增,x y e =单调递增,x y e -=单调递减,所以)()lgx x g x x e e -=+-在()0,∞+单调递增,又因为)()lg x x g x x e e -=+-为奇函数,所以)()lgx x g x x e e -=+-在R 上单调递增,所以sin cos sin 2t θθθ+<-,即sin cos sin 2t θθθ>++, 令()sin cos sin 2h θθθθ=++,只需()max t h θ>,令sin cos m θθ⎡+=∈⎣,则21sin 2m θ=+,2sin 21m θ=-,所以()21h m m m =+-,对称轴为12m =-,所以m =()max 211h m ==,所以1t >可得实数t 的可能取值为3或4,故选:CD 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是构造函数()g x 奇函数且是增函数,将原不等式脱掉f 转化为函数恒成立问题.8.已知函数()()cos 22f x x πϕϕ⎛⎫=+<⎪⎝⎭,()()1224F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,则下述四个结论中说法正确的是( )A .tan 3ϕ=B .()f x 在[],a a -上存在零点,则a 的最小值为6π C .()F x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增D .()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移2π个单位得到 【答案】ABC【分析】首先得到()()124F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的解析式,再根据函数的奇偶性求出参数ϕ,最后结合三角函数的性质一一验证即可.【详解】 解:因为()cos(2)f x x ϕ=+,所以11()()+cos(2)sin(2)cos 2224223F x f x f x x x x ππϕϕϕ⎛⎫⎛⎫=+=+-+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为()F x 为奇函数,则(0)0F =,即cos 03πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以32k ππϕπ+=+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,所以6π=ϕ;对于A ,tan tan 6πϕ==,故A 正确; 对于B ,令()cos 206f x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,得26k x ππ=+,k ∈Z ,若()f x 在[,]a a -上存在零点,则0a >且a 的最小值为6π,故B 正确; 对于C ,()cos 2sin 263F x x x ππ⎛⎫=++=- ⎪⎝⎭,当3,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,232x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()F x 在3,44ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,故C 正确. 对于D ,因为()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ()cos 266F x x ππ⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,根据“左加右减”,()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移6π个单位得到,故D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是先根据()()1224F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,确定参数ϕ的值,再结合三角函数的性质逐一判断即可.二、数列多选题9.某集团公司有一下属企业A 从事一种高科技产品的生产.A 企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了40%,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.集团公司要求A 企业从第一年开始,每年年底上缴资金t 万元(800t <),并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底A 企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元.则( )A .22800a t =-B .175n n a a t +=-C .1n n a a +>D .当400t =时,33800a > 【答案】BC【分析】先求得第一年年底剩余资金1a ,第二年底剩余资金2a ,即可判断A 的正误;分析总结,可得1n a +与n a 的关系,即可判断B 的正误;根据题意,求得n a 的表达式,利用作差法即可比较1n a +与n a 的大小,即可判断C 的正误,代入400t =,即可求得3a ,即可判断D 的正误,即可得答案.【详解】第一年年底剩余资金12000(140%)2800a t t =⨯+-=-, 第二年底剩余资金211712(140%)392055a a t a t t =⨯+-=-=-,故A 错误; 第三年底剩余资金3227109(140%)5488525t a a t a t =⨯+-=-=-,⋅⋅⋅ 所以第n +1年年底剩余资金为17(140%)5n n n a a t a t +=⨯+-=-,故B 正确; 因为212277777()()55555n n n n a a t a t t a t t ---=-=--=--12217777()[1()()]5555n n a t --=-+++⋅⋅⋅+117[1()]75()(2800)7515n n t t ---=---=11757()(2800)[()1]525n n t t -----=1775()(2800)522n t t --+, 所以111722775277[()(2800)]()(2800)555522552n n n n n n n t t t a a a t a a t t --+-=--=-=-+-=-因为800t <,所以7280002t ->, 所以11277()(2800)0552n n n t a a -+-=->,即1n n a a +>,故C 正确; 当400t =时,310910940054885488374438002525t a ⨯=-=-=<,故D 错误; 故选:BC【点睛】解题的关键是根据123,,a a a ,总结出n a ,并利用求和公式,求得n a 的表达式,综合性较强,考查计算化简的能力,属中档题.10.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,且112n n n S a a +=⋅-,则( ) A .12d = B .11a =C .数列{}n a 中可以取出无穷多项构成等比数列D .设(1)n n n b a =-⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2n T n =【答案】AC【分析】 利用已知条件可得11212n n n S a a +++=-与已知条件两式相减,结合{}n a 是等差数列,可求d 的值即可判断选项A ,令1n =即可求1a 的值,可判断选项B ,分别计算{}n a 的通项即可判断选项C ,分别讨论两种情况下21212n n b b -+=,即可求2n T 可判断选项D. 【详解】 因为112n n n S a a +=-,所以11212n n n S a a +++=-, 两式相减,得()11212n n n n n a a a a da ++++=-=,因为0d ≠,所以21d =,12d =,故选项 A 正确; 当1n =时,1111122a a a ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,易解得11a =或112a =-,故选项B 不正确; 由选项A 、B 可知,当112a =-,12d =时,()1111222n n a n =-+-⨯=-, {}n a 可取遍所有正整数,所以可取出无穷多项成等比数列,同理当()()1111122n a n n =+-⨯=+时也可以取出无穷多项成等比数列,故选项C 正确; 当()112n a n =+时,()221212n n b a n ==+,()212112112n n b a n n --=-=--+=-, 因为21221212n n n n b b a a --+=-+=, 所以()()()212342122n n n n T b b b b b b -=++++++=, 当12n n a =-时,2212112n n b a n n ==⨯-=-,2121213122n n n b a n ---⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以22131122n n b b n n -+=-+-=, 此时()()()22212223212n n n n n n T b b b b b b ---=++++++=, 所以2n T n ≠,故选项D 不正确.故选:AC.【点睛】方法点睛:数列求和的方法 (1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.。
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专题04三角函数与解三角形易错点1角的概念不清例1若α、β为第三象限角,且βα>,则()A .βαcos cos >B .βαcos cos <C .βαcos cos =D .以上都不对【错解】A【错因】角的概念不清,误将象限角看成类似23,(ππ区间角.【正解】如取34,672πβππα=+=,可知A 不对.用排除法,可知应选D .【跟踪训练】已知α为第三象限角,则2α是第象限角,α2是第象限角.【解析】α 是第三象限角,即Z k k k ∈+<<+,2322ππαππZ k k k ∈+<<+∴,4322ππαππ,Z k k k ∈+<<+,34224ππαππ当为偶数时,2α为第二象限角;当为奇数时,2α为第四象限角;而α2的终边落在第一、二象限或y 轴的非负半轴上.易错点2忽视对角终边位置的讨论致误例2若α的终边所在直线经过点33(cos,sin )44P ππ,则sin α=.【错解】∵33(cos,sin )(4422P ππ=-,所以22sin 2α==.【错因】忽略了对角终边的位置进行讨论【正解】∵直线经过二、四象限,又点P 在单位圆上,若α的终边在第二象限,则32sin sin 42πα==,若α的终边在第四象限,∴2sin 2α=-,综上可知2sin 2α=±.【跟踪训练】函数y =sin x |sin x |+|cos x |cos x +tan x|tan x |的值域是()A .{-1,1}B .{1,3}C .{1,-3}D .{-1,3}【解析】由条件知终边不能落在坐标轴上,故要分四种情况讨论:当的终边分别落在第一、二、三、四象限时,上述函数的值域为{-1,3}.故选D.易错点3忽视函数的定义域对角范围的制约致错例3求函数xxy 2tan 1tan 2-=的最小正周期.【错解】x x x y 2tan tan 1tan 22=-=,2π=∴T ,即函数的最小正周期为2π.【错因】忽视其定义域导致错误,2π不是x x y 2tan 1tan 2-=的周期,因为当0=x 时,xxy 2tan 1tan 2-=有意义,所以由周期函数定义知应有)0()20(f f =+π成立,然而20(π+f 根本无意义,故2π不是其周期.【正解】由于函数x x y 2tan 1tan 2-=的定义域为)(4,2Z k k x k x ∈+≠+≠ππππ,故作出函数x y 2tan =的图象,可以看出,所求函数周期应为π.易错点4对“诱导公式中的奇变偶不变,符号看象限理解不对”致误例4若316sin =⎪⎭⎫⎝⎛-απ,则⎪⎭⎫ ⎝⎛+απ232cos =()A .97-B .31-C .31D .97【错解一】⎪⎭⎫⎝⎛+απ232cos cos[(2)]3ππα=--sin(2)2sin()cos()366πππααα=-=--12(339=⨯⨯±=±,无答案.【错解二】227cos 2cos[(2)]cos(2)12sin ()33369ππππαπααα⎛⎫+=--=-=--= ⎪⎝⎭,故选D .【错因】三角函数的诱导公式可简记为:“奇变偶不变,符号看象限”.这里的“奇、偶”指的是π2的倍数的奇偶;“变与不变”指的是三角函数的名称变化;“符号看象限”的含义是:在该题中把整个角(2)3πα-看作锐角时,(2)3πα--所在象限的相应余弦三角函数值的符号.【正解】227cos 2cos[(2)]cos(2)12sin ()33369ππππαπααα⎛⎫+=--=--=-+-=-⎪⎝⎭,故选A .【跟踪训练】记cos(80)k -︒=,那么tan100︒=()A .kB .k-C D .【解析】∵sin80°===,∴tan100°=-tan80°=-sin 80cos80︒︒=-sin80cos(80)︒︒-=-k .故选B .易错点5忽略隐含条件例5若01cos sin >-+x x ,求的取值范围.【错解】移项得1cos sin >+x x ,两边平方得)(222,02sin Z k k x k x ∈+<<>πππ那么即)(2Z k k x k ∈+<<πππ【错因】忽略了满足不等式的在第一象限,上述解法引进了1cos sin -<+x x .【正解】1cos sin >+x x 即1)4sin(2>+πx ,由22)4sin(>+πx 得)(432442Z k k x k ∈+<+<+πππππ∴)(222Z k k x k ∈+<<πππ【跟踪训练】已知()0,απ∈,7sin cos 13αα+=,求tan α的值.【解析】据已知7sin cos 13αα+=(1),有1202sin cos 0169αα=-<,又由于()0,απ∈,故有sin 0,cos 0αα><,从而sin cos 0αα->即17sin cos 13αα-==(2),联立(1)、(2)可得125sin ,cos 1313αα==,可得12tan 5α=.易错点6因“忽视三角函数中内层函数的单调性”致错例6)23sin(2x y -=π单调增区间为()A .5[,]1212k k ππππ-+,()k Z ∈B .]1211,125[ππππ++k k ,()k Z ∈C .6,3[ππππ+-k k ,()k Z ∈D .2[,]63k k ππππ++,()k Z ∈【错解】由题意,222232k x k πππππ-+≤-≤+()k Z ∈,解得521212k x k ππππ--≤≤-,所以)23sin(2x y -=π单调增区间为5[,]1212k k ππππ-+,()k Z ∈,故选A .【错因】内层函数为减函数,因此不能直接套用sin y x =的单调性来求.【正解】∵sin(2)sin(233y x x ππ=-=--,即求函数sin(23y x π=-的减区间.故函数)23sin(2x y -=π的增区间为]1211,125[ππππ++k k ,()k Z ∈,故选B .【跟踪训练】若0x π≤≤,则函数sin cos 32y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的单调递增区间为.【解析】xx x x x y sin sin 3cos cos 3sin 2cos 3sin ⎪⎭⎫⎝⎛+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛+=ππππ2162sin 21-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=πx ,所以由πππππk x k 2236222+≤-≤+,可得函数的的单调增区间z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++,65,3ππππ,又因为π≤≤x 0,所以函数sin cos 32y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的单调递增区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡65,3ππ.易错点7图象变换知识混乱例7要得到函数sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,只需将函数1sin 2y x =的图象()A .先将每个值扩大到原来的4倍,y 值不变,再向右平移3π个单位.B .先将每个值缩小到原来的14倍,y 值不变,再向左平移3π个单位.C .先把每个值扩大到原来的4倍,y 值不变,再向左平移个6π单位.D .先把每个值缩小到原来的14倍,y 值不变,再向右平移6π个单位.【错解】A 、C 、B 【错因】1sin 2y x =变换成sin 2y x =误认为是扩大到原来的倍,这样就误选A 或C ;把sin 2y x =平移到sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭平移方向错了,平移的单位误认为是3π,误选B .【正解】由1sin2y x =变形为sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭常见有两种变换方式,一种先进行周期变换,即将1sin2y x =的图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的14倍得到函数sin 2y x =的图象,再将函数sin 2y x =的图象纵坐标不变,横坐标向右平移6π单位.即得函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故选D .【跟踪训练】要得到函数sin 2y x =的图象,只需将函数πcos(2)3y x =-的图象()A .向右平移π6个单位长度B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π12个单位长度D .向左平移π12个单位长度【解析】试题分析:函数⎪⎭⎫ ⎝⎛-==22cos 2sin πx x y ,将函数πcos(2)3y x =-的图象向右平移π12个单位长度得到⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3122cos ππx y x x 2sin 22cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π,故答案为C .易错点8已知条件弱用例8在不等边△ABC 中,a 为最大边,如果a b c 222<+,求A 的取值范围.【错解】∵a b c b c a 2222220<++->,∴,则cos A b c a bc=+->22220,由于cosA 在(0°,180°)上为减函数且cos900=°,90A <∴°,又∵A 为△ABC 的内角,∴0°<A <90°.【错因】审题不细,已知条件弱用,题设是为最大边,而错解中只把看做是三角形的普通一条边,造成解题错误.【正解】由上面的解法,可得A <90°,又∵a 为最大边,∴A >60°,因此得A 的取值范围是(60°,90°).易错点9三角变换不熟练例9在△ABC 中,若a b A B 22=tan tan ,试判断△ABC 的形状.【错解】由正弦定理,得sin sin tan tan 22A B AB=,即sin sin sin cos cos sin sin sin 2200A B A ABB A B =>>·,∵,∴,即sin cos sin cos sin sin A A B B A B ==22.∴2A =2B ,即A =B .故△ABC 是等腰三角形.【错因】由sin sin 22A B =,得2A =2B .这是三角变换中常见的错误,原因是不熟悉三角函数的性质,三角变换生疏.【正解】同上得sin sin 22A B =,∴2A =22k B π+,或222A k B k Z =+-∈ππ().∵000<<<<==A b k A B ππ,,∴,则或A B =-π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.易错点10解三角形时漏解例10已知在△ABC 中,a =3,b =045,2=B ,求A ∠、C ∠和边c .【错解】由正弦定理BbA a sin sin =,得sinA =.23所以,︒=60A ,︒=︒︒︒=7560-45-180C ,所以,c =sin 62sin 2b C B +=.【错因】上述解法中,用正弦定理求C 时,丢了一个解,实际上,由sinA =.23可得︒=60A 或︒=120A ,故︒=75A 或︒=15A .【正解】由正弦定理BbA a sin sin =,得sinA =.23因为,b a >,所以︒=60A 或︒=120A ,当︒=60A 时,︒=︒︒︒=7560-45-180C ,c =sin 62sin 2b C B =.当︒=120A 时,︒=︒︒︒=15120-45-180C ,c =sin 62sin 2b C B =.【跟踪训练】在ABC ∆中,30,2B AB ︒===.求ABC ∆的面积.【解析】根据正弦定理知:sin sin AB ACC B=,即232sin sin 30C ︒=,得3sin 2C =,由于sin 30AB AC AB ︒<<即满足条件的三角形有两个故60C ︒=或120︒.则30A ︒=或90︒故相应的三角形面积为12sin 302s ︒=⨯⨯=122⨯=.易错点11不会应用正弦定理的变形公式例11在△ABC 中,A =60°,b =1,S ABC △=3,求a b cA B C ++++sin sin sin 的值.【错解】∵A =60°,b =1,S ABC △=3,又S ABC△=12bc A sin ,∴312=c sin60°,解得c =4.由余弦定理,得a b c bc A =+-=+-222116860cos cos °=13又由正弦定理,得sin sin C B ==6393239,.∴a b cA B C++++=++++sin sin sin 1314323239639.【错因】公式不熟、方法不当,没有正确应用正弦定理.【正解】由已知可得c a ==413,.由正弦定理,得213602393R a A ===sin sin °.∴a b c A B C R ++++==sin sin sin 22393.【跟踪训练】在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =7∶8∶13,则角C =.【解析】由正弦定理可得::7:8:13a b c =,所以可设7,8,9a k b k c k ===,由余弦定理()()()2222227891cos 22782k k k a b c C ab k k +-+-===-⨯⨯,所以23C π=.。