内容正文:
专题01 三角函数与平面向量的综合应用
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【重难点题型突破】:
一、平面向量的概念及线性运算
例1.(1)、(2022·云南保山·高一期中)下列说法正确的是( )
A.若向量与共线且与不为零向量,则存在实数,使得
B.零向量是没有方向的向量
C.任意两个单位向量的方向相同
D.同向的两个向量可以比较大小
(2)、(2021·四川省平昌中学高一阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,,垂足为P,且,则( )
A. B.18 C.16 D.
【变式训练1-1】、(2021·四川省平昌中学高一阶段练习)如图,在中,,P是线段BD上一点,若,则实数m的值为( )
A. B. C.2 D.
【变式训练1-2】、(2022·全国·模拟预测(文))在中,为的中点,为线段上一点(异于端点),,则的最小值为______.
二、平面向量的坐标运算与数量积的计算
例2.(1)、(2022·全国·模拟预测)已知平面向量,,若,则实数的值为______.
(2)、(2022·山东·模拟预测)已知平面向量,且.若,则的最大值为( )
A. B.10 C.2 D.5
【变式训练2-1】、(2022·江苏省姜堰第二中学高一阶段练习)已知向量,甲乙丙丁四位同学通过运算得到如下结果:
甲:与反向的单位向量为
乙:与垂直的单位向量为
丙:在向量上的投影向量为
丁:在向量上的投影向量为
其中有且只有一个人计算错误,则的值为( )
A. B.7 C. D.1
【变式训练2-2】、(2020·湖南·平江县第三中学高一期中)已知是单位向量,,若向量满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
三、与三角函数有关的最值问题
例3、(1)(2021·河南新乡市·新乡县一中高二期末(文))将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若在上单调递减,则的最大值为( )
A. B. C. D.
(2)、(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知,设函数,,若当对恒成立时,的最大值为,则( )
A. B. C. D.
【变式训练3-1】、(2022·河北·模拟预测)(多选题)定义:不等式的解集为,若中只有唯一整数,则称为“和谐解集”.若关于的不等式在上存在“和谐解集”,则实数的可能取值为( )
A. B. C. D.
【变式训练3-2】、(2022·辽宁·沈阳市第三十中学高一期中)(多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.若对于任意的,都有成立,则
B.若对于任意的,都有成立,则
C.当时,若在上单调递增,则的取值范围为
D.当时,若对于任意的,函数在上至少有两个零点,则的取值范围为
四、与三角函数有关的范围问题
例4、(1)、(2022·广东·二模)(多选题)如图,已知扇形OAB的半径为1,,点C、D分别为线段OA、OB上的动点,且,点E为上的任意一点,则下列结论正确的是( )
A.的最小值为0 B.的最小值为
C.的最大值为1 D.的最小值为0
【变式训练4-1】、(2020江苏镇江八校联考)已知锐角ΔABC的内角A,B,C的对边分别为,,,若,则的取值范围是__________.
例5.(2022·湖北·鄂州市鄂城区教学研究室高一期中)设,,.
(1)求的最大值;
(2)是否存在实数m,使不等式在上有解.
【变式训练5-1】、(2022·山东山东·高一期中)我国明朝科学家宋应星所著《天工开物》中记载了水车,水车是古代中国劳动人民发明的灌溉工具,体现了中华民族的创造力.如图是水车示意图,其半径为6m,中心O距水面3m,一水斗从水面处的点处出发,逆时针匀速旋转,80s转动一周,经t秒后,水斗旋转到点P处,此时水斗距离水面高度为h.
(1)以O为坐标原点,以过点O且与水面垂直的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,试将点P距离水面的高度h(单位:m)表示为时间t(单位:s)的函数;
(2)此水斗经过多长时间后再次到达水面?在旋转一周的过程中,水斗位于水下的时间是多少?
五、三角形中的不等问题
例6、(2022·江苏徐州·高一期中)八卦是中国古代的基本哲学概念,八卦文化是中华文化的核心精髓,八卦图(图1)的轮廓为正八边形ABCDEFGH(图2),其中是正八边形的中心,点在八条边上运动.若,则的最大值为______.
【变式训练6-1】、(2020江苏江都中学月考)在锐角三角形中,是边上的中线,且,则的最小值______.
例7.(2022·江苏南通·高一期中)如图,在中,AD为BC边上的中线,,,
(1)求;
(2)设,过O点的直线与边AB,AC分别交于E,F,且,求的值.
【变式训练7-1】、(202