内容正文:
第03讲 三角函数和解三角形
【考点归纳】
考点一:三角函数的基本公式
1.(2023·内蒙古包头·二模)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意结合倍角公式求,再根据同角三角关系“知一求二”.
【详解】由题意可得:,
即,解得或,
∵,则,故,
可得,
所以.
故选:B.
2.(2023春·河南郑州·高三校考期中)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用诱导公式及二倍角公式公式得到,再将弦化切,求出,最后利用两角差的正切公式及二倍角公式计算可得.
【详解】因为,所以,
即,所以,
所以,解得或,
因为,所以,
所以
.
故选:D
3.(2023·青海·校联考模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据诱导公式得到,两边平方得到的值,再根据诱导公式进一步运算得到结果.
【详解】因为,所以,
两边平方得,则,
故.
故选:C.
考点二:三角函数的性质
4.(2023·河南周口·统考模拟预测)已知函数的图象的相邻两个对称中心之间的距离为,把的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数的图象.则在上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二倍角的余弦公式和辅助角公式求出函数的解析式,由三角函数图象的平移伸缩变换求出函数的解析式,结合正弦函数的单调性即可求解.
【详解】,
因为函数图象的相邻两个对称中心的距离为,
所以,得,又,所以,
则.
将函数图象上的点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),
得,
由,得,
又函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,得,
即函数在上的值域为.
故选:C.
5.(2023·陕西西安·西安一中校联考模拟预测)将函数图象所有点的纵坐标伸长到原来的倍,并沿x轴向左平移个单位长度,再向上平移2个单位长度得到的图象.若的图象关于点对称,则函数在上零点的个数是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据函数图象变换规律可得,然后根据三角函数的性质可得,再利用正弦函数的图象和性质结合条件即得.
【详解】将图象所有点的纵坐标伸长到原来的倍,得到的图象,
继续沿x轴向左平移个单位长度,再向上平移2个单位长度得到的图象,
∵的图象关于点对称,得,.
又∵,∴,∴.
令,当时,有,
由,可得,,
结合函数的图象可得,在上只有2个解,
即函数在上零点的个数是2.
故选:B.
6.(2023·新疆·校联考二模)若函数在区间上的三个零点为,,,且,且,则下列结论:( )
①的最小正周期为;
②在区间有3个极值点;
③在区间上单调递增;
④为函数离原点最近的对称中心.
其中正确结论的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】先利用条件求出,再利用三角函数的图像与性质,以及的零点、极值点,逐一对各个选项分析判断即可得到结果.
【详解】令,则由,得,
所以,由,得到
如图,由的图像与性质知,,,
即
化简得,
将代入得,所以,故①正确;
对于②,因为,
由的图像与性质知,函数的极值点,即函数的最值点,
所以由,得到,
又因为,所以或,
所以在区间上有且仅有2个极值点,故②错误;
对于③,由,,得,所以在上单调递增,在上单调递减,
由,得到,由,得到,
所以在区间在上单调递增,在区间上单调递减,故③错误;
对于④,令,解得,当时,为最小,
所以函数离原点最近的对称中心为,故④错误.
故选:B.
考点三:三角恒等变换
7.(2023春·天津和平·高三耀华中学校考阶段练习)已知函数,若方程恰有四个不同的实数解,分别记为,,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】应用辅助角公式化简得到分段函数形式,根据对数函数、正弦型函数性质画出图象,数形结合确定的范围或对称性,进而求的范围.
【详解】,
所以如下图示,要使恰有四个不同的实数解,则,
不妨设,由图知:,且,即,
令,可得或,令,可得或,
所以,而在上递减,故,
综上,.
故选:A
8.(2023·四川巴中·南江中学校考模拟预测)关于函数有下述四个结论:
①不是偶函数;
②在区间上单调递增;
③的最小正周期为;
④的值域为.
其中,所有正确结论的序号是( )
A.①②④ B.②④ C.①④ D.①③
【答案】C
【分析】①判断,是否相等即可;②化简得,结合正弦型函数性质判断单调性;③判断,是否相等即可;④首先求得的周期为,再求一个周期内的值域即可判断.
【详解】因为,所以不是偶函数,故①正确;
当时,,因为,所以在上先增后减,故②错误;
因为不一定成立,所以的最小正周期不是,故③错误;