内容正文:
江西省部分市2023-2024学年下学期高三模拟试题分类汇编
----三角函数与解三角形
一、单选题
1.(2024·江西九江·二模)已知在四边形中,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
2.(2024·江西宜春·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,若,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·江西鹰潭·三模)已知函数,若且,则的最小值为( )
A.11 B.5 C.9 D.7
4.(2024·江西赣州·二模)记的内角A,B,C的对边分别为,,,若,,则A=( )
A. B. C. D.
5.(2024·江西吉安·模拟预测)若,则( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
6.(2024·江西上饶·模拟预测)在中,角的对边分别为,已知,则的面积为( )
A. B. C. D.
7.(2024·江西鹰潭·模拟预测)已知函数,则“,”是“为偶函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
8.(2024·江西景德镇·三模)函数在内恰有两个对称中心,,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象.若,则( )
A. B. C. D.
9.(2024·江西南昌·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
10.(2024·江西南昌·一模)函数的部分图象如图所示,是等腰直角三角形,其中两点为图象与轴的交点,为图象的最高点,且,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
11.(2024·江西九江·二模)已知,,若函数的图象关于对称,且函数在上单调,则( )
A.的最小正周期为 B.
C.为偶函数 D.
12.(2024·江西新余·二模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的值域为
B.的对称中心为,
C.在上的单减区间为
D.在上的极值点个数为1
13.(2024·江西鹰潭·模拟预测)已知函数,下列说法正确的是( )
A.是周期函数
B.若,则
C.在区间上是单调递增
D.函数在区间上有且仅有一个零点
14.(2024·江西赣州·二模)已知函数,则( )
A.若相邻两条对称轴的距离为,则
B.当的最小正周期为,时,
C.当时,的图象向右平移个单位长度得到函数解析式为
D.若在区间上有且仅有两个零点,则
15.(2024·江西鹰潭·一模)中,内角,,的对边分别为,,,为的面积,且,,下列选项正确的是( )
A.
B.若,则只有一解
C.若为锐角三角形,则取值范围是
D.若为边上的中点,则的最大值为
三、填空题
16.(2024·江西九江·三模)已知函数在区间上有且仅有三个零点,则的取值范围是 .
17.(2024·江西南昌·三模)在中,,则 .
18.(2024·江西鹰潭·二模)已知,且,则 .
19.(2024·江西吉安·模拟预测)已知的三个内角所对的边分别为,且,则的最小值为 .
20.(2024·江西景德镇·三模)在中,,,分别为三个内角,,的对边,其中,,,则 .
四、解答题
21.(2024·江西新余·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且的面积.
(1)求角B;
(2)若的平分线交于点D,,,求的长.
22.(2024·江西宜春·三模)在中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,的周长为15,面积为.
(1)求的外接圆面积;
(2)设D是边AB上一点,在①CD是边AB上的中线;②CD是的角平分线这两个条件中任选一个,求线段CD的长.
23.(2024·江西鹰潭·二模)的内角的对边分别为,,,满足.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
24.(2024·江西南昌·一模)如图,两块直角三角形模具,斜边靠在一起,其中公共斜边,,交于点.
(1)求;
(2)求.
25.(2024·江西南昌·模拟预测)在中,角的对边分别为,满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值.
26.(2024·江西宜春·模拟预测)记的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值;
(2)若外接圆的半径为,且为锐角,求面积的最大值.
参考答案:
1.D
【分析】在中,由正弦定理求得,再在中,利用余弦定理,即可求解.
【详解】在中,由,且,可得,
由正弦定理得,所以,
在中,由余弦定理得,
所以.
故选:D.
2.D
【分析】由余弦定理化简条件得,再根据同角三角函数的基本关系得,从而求得角的值,利用诱导公式即可求解.
【详解】,,
,
,或,
可得或.
故选:D.
3.D
【分析】根据可知函数的一条对称轴为,可得,求得,再根据正弦函数在处取得最小值,列出方程可求得结论.
【详解】由可知,在取得最小值,所以函数的一条对称轴为,
又,因此,即;
所以,
又在取得最小值,可知,
解得,
又,所以时,取得最小值为7.
故选:D
4.A
【分析】根据已知条件得,又余弦定理可得,结合,即可求解
【详解】由有,即,
又因为,上式可化为,
又余弦定理得,所以,
又因为,所以.
故选:A
5.C
【分析】由,结合两角和的正弦公式可得,求解即可.
【详解】因为
,
所以,
即,所以.
故选:C.
6.A
【分析】根据题意,利用正弦定理,求得,再由,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【详解】在中,因为,
可得,且,
由正弦定理得,
又因为,
可得,
所以的面积为.
故选:A.
7.D
【分析】当时,代入可得,由正弦函数性质,可验证充分性,为偶函数时,得到,可验证必要性.
【详解】函数,当时,
,
则为奇函数,所以充分性不成立,
当为偶函数时,,所以必要性不成立,
故“,”是“为偶函数”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
8.A
【分析】根据y轴右边第二个对称中心在内,第三个对称中心不在内可求得,结合可得,再利用平移变换求出,根据三角变换化简可得,然后由二倍角公式可解.
【详解】由得,
因为函数在内恰有两个对称中心,所以,解得,
又,所以,即,所以,
将函数的图象向右平移个单位得到函数,
即,
因为
,
所以.
故选:A
9.D
【分析】利用余弦的和角公式化简得,再根据二倍角公式及诱导公式计算即可.
【详解】由已知知:,
化简得
,
令,则,,
所以
.
故选:D
10.D
【分析】如图,过作轴于,根据题意得到,进而可求出,再利用,得到,则有,可求出,从而,即可求出结果.
【详解】如图,过作轴于,则,
又是等腰直角三角形,所以,故,得到,
又,所以,则,所以,
所以,得到,又,得到,
所以,则,
故选:D.
11.BC
【分析】根据题意,求得函数,结合三角函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题设的图象关于对称,
可得,所以,
由,,可得,
又由函数在上单调,所以,解得,
当时,,此时,可得的最小正周期为,所以A不正确;
由,所以B正确;
由,所以C正确;
由,所以D错误.
故选:BC.
12.AD
【分析】借助三角恒等变换公式将原函数化为正弦型函数后,借助正弦型函数的值域、对称性、单调性与极值点逐项计算并判断即可得.
【详解】,
对A:由,则,故A正确;
对B:令,,解得,,
故的对称中心为,,故B错误;
对C:令,,解得,,
则在上的单减区间为,故C错误;
对D:令,,即,,
则在上的极值点有一个,故D正确.
故选:AD.
13.AB
【分析】写出的分段函数形式,A选项,应用正余弦函数的性质判断的周期性;对于B选项,由已知可得,则,(),相加后即可判断正误;根据解析式,应用特殊值法判断C、D选项的正误.
【详解】将函数化作分段函数,即,
对于A,,
则是的一个周期,故A正确;
对于B,由得,
则,
此时,,
可得,故B正确;
对于C,由解析式得,
在上不单调,故C错误;
对于D,由解析式知,
即在上至少有两个零点,故D错误.
故选:AB.
14.ACD
【分析】先对原函数化简;对于A,直接求出即可;对于B,求出在指定区间的最值,判断即可;对于C,直接求出平移后的函数解析式即可;对于D,由整体法直接求出的取值范围即可.
【详解】由题意知:,
对于A,,所以,所以,故A正确;
对于B,由,所以,由,,
所以当时,即时,,
当,即时,, 故B错误;
对于C,当时,
的图象向右平移个单位长度,
得到函数解析式为,故C正确;
对于D,若在区间上有且仅有两个零点,则,
所以,即,故D正确.
故选:ACD.
15.ABD
【分析】利用平面向量数量积公式及三角形面积公式可判定A,直接解三角形可判定B,利用角的范围结合正弦定理可判定C,利用平面向量中线的性质及数量积公式结合余弦定理、基本不等式可判定D.
【详解】对于A,因为,所以,则,
因为,所以,故A正确;
对于B,因为,则,,故只有一解,故B正确;
对于C,若为锐角三角形,则,,
则,则,即,
由正弦定理可知:,故C错误;
对于D,若D为边上的中点,则,
所以
由余弦定理知,得,
又,所以,
当且仅当时取得等号,
所以,
即,故D正确.
故选:ABD.
16.
【分析】令,然后由的范围求出的范围,再结合正弦函数的性质可求出的取值范围
【详解】令,,,
问题转化为函数在区间上有且仅有三个零点,
,解得.
故答案为:
17.1
【分析】直接利用三角函数的关系式的变换以及正弦定理的应用求出结果.
【详解】在中,,利用正弦定理:,
所以,整理得,
所以或,
由于,所以,故,由于,
所以, .
故答案为:1.
18./
【分析】根据题意,由同角三角函数的平方关系可得,即可得到,由正弦函数的和差角公式代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,所以,又,
所以,
所以
.
故答案为:
19./
【分析】由余弦定理可得,利用基本不等式可求最小值.
【详解】由题意可得,
由余弦定理可得,
因为,所以,所以,
所以根据基本不等式,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:.
20.3
【分析】利用余弦定理可求解.
【详解】由余弦定理:得:.
所以或(不合题意,舍去).
故答案为:3
21.(1)
(2).
【分析】(1)由三角形面积公式可得,即可由余弦定理求解,
(2)利用等面积法即可求解.
【详解】(1)在中,,而,
即,所以,
由余弦定理得,所以.
(2)在中,由等面积法得,
即,
即
所以.
22.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由的面积为,求得,再由的周长为,得到,结合余弦定理,求得,再由正弦定理,求得外接圆半径即可求解;
(2)若选择①:法1:由,结合向量的运算法则,即可求解;
法2:设,列出方程组求得,结合,列出方程,即可求解;
若选择②,设,求得,根据,列出方程,即可求解;
法2:由,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:由的面积为,可得,解得,
又由的周长为,可得,即,
由余弦定理得
,解得,
设外接圆半径为R,由正弦定理得,所以,
所以的外接圆面积为.
(2)解:若选择①:
法1:由(1)知,及,
由,可得
,
所以,即.
法2:不妨设,由及,解得,
在和中,可得,
由余弦定理得,解得.
若选择②,不妨设,由及,解得,
法1:由,
可得,解得.
法2:由张角定理,得,
即,解得,
23.(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)根据题意,化简得到,即可得证;
(2)由(1)知且,利用正弦定理得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)证明:由,可得且,
所以,
因为为三角形的内角,可得,即,得证.
(2)解:由(1)知,且,
所以
所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为
24.(1);
(2).
【分析】(1)由锐角三角函数求出、,又,利用两角和的余弦公式求出,最后由余弦定理计算可得;
(2)解法1:首先求出,再由,利用面积公式计算可得;解法2:首先得到,再由计算可得.
【详解】(1)由已知,,
,
因为,
所以
,
所以在中由余弦定理可得
.
(2)解法1:因为,
又因为,
所以,
即,
解得.
解法2:因为,所以,
又,,
所以,
又因为,所以,则,
所以.
25.(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理直接求解即可;
(2)由三角形的面积公式可得,再由基本不等式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由余弦定理得,
因为,所以.
(2)由(1)可知,
因为的面积为,即,所以,
则,即,所以,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
26.(1)
(2)8
【分析】(1)结合正弦定理、两角和正弦公式化简题目已知条件即可求出a的边长.
(2)利用正弦定理以及先求出,再利用余弦定理和基本不等式求出的最大值即可求解.
【详解】(1)由题得.
所以.
所以,又,所以,
由正弦定理得,因为,所以.
(2)由正弦定理得,所以,
又为锐角.所以,
由余弦定理得,
所以,当且仅当时取等号,
所以的面积.
故面积的最大值为8.
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