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专题05 三角函数
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题型/题组目录
· 题型一 任意角的概念
· 题型二 弧度制、弧长、扇形面积公式
· 题型三 任意角的三角函数
· 题型四 三角函数的符号问题
· 题型五 同角三角函数的关系
· 题型六 诱导公式
· 题型七 三角函数的图像
· 题型八 三角函数的性质
· 题型九 三角函数的图像变换
· 题型十 三角和角计算
· 题型十一 二倍角公式
· 题型十二 正弦定理
· 题型十三 余弦定理
· 题型十四 三角形的面积公式
· 重难点题型一 求与三角函数有关的函数的值域
· 重难点题型二 三角函数单调性、奇偶性的运用
· 重难点题型三 三角形形状的判断
· 重难点题型四 利用正弦型函数的图像求参数
题组/题型一 任意角的概念
【典例1】下列说法中正确的是 (填序号).
①终边落在第一象限的角为锐角;
②锐角是第一象限角;
③第二象限角为钝角;
④小于的角一定为锐角;
⑤角与的终边关于x轴对称.
【答案】②⑤
【解析】锐角是第一象限角,但第一象限的角不一定是锐角,
如是第一象限角,但不是锐角,故①错误,②正确;
第二象限角不一定是钝角,例如,故③错误;
小于的角不一定是锐角,如,故④错误;
由角的定义可知,与的终边关于x轴对称,⑤正确.
【变式1】在平面直角坐标系中,给出下列命题:①小于的角一定是锐角;②钝角一定是第二象限的角;③终边不重合的角一定不相等;④第二象限角大于第一象限角.其中假命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】因为锐角,所以小于的角不一定是锐角,故①不成立;
因为钝角,第二象限角,,所以钝角一定是第二象限角,故②成立;
若两个角的终边不重合,则这两个角一定不相等,故③成立;
例如,,但,故④不成立.
故选:B.
题组/题型二 弧度制、弧长、扇形面积公式
【典例1】已知扇形所在圆的半径为2,扇形的弧长为,则扇形所对的圆心角的弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设这个扇形的圆心角的弧度数为,,
根据扇形的弧长公式得,解得.
故选:A.
【变式1】已知一个扇形的圆心角为,它的弧长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为扇形圆心角,且所对的弧长,
设扇形所在圆的半径为,可得,解得,
所以扇形的面积为.
故选:B.
【变式2】一钟表的分针长10 cm,经过15分钟,分针的端点所转过的长为( )
A.30 cm B.cm C.cm D.cm
【答案】C
【解析】分针每60分钟转一周,故每分钟转过的弧度数是–,
∴经过15分钟,分针的端点所转过的弧度数为:,∴弧长为(cm).
故选:C.
题组/题型三 任意角的三角函数
【典例1】已知角的终边上一点,且,则 .
【答案】
【解析】因为,
所以,解得,
又因为,所以,
所以,
【变式1】已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意得.
故选:B.
【变式2】已知点是角终边上的一点,则 .
【答案】/0.75
【解析】由题可知,
所以,
题组/题型四 三角函数的符号问题
【典例1】已知,则是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】A
【解析】由三角函数的定义可知,为第一、二象限角或终边在轴正半轴上;由为第一、四象限角或终边在轴的正半轴上,
两个条件同时成立,则为第一象限角.
故选:A.
【变式1】若,则点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【解析】由,得,,所以点位于第二象限.
故选:B
【变式2】已知点在第二象限,则角的终边在第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】C
【解析】因为点在第二象限,所以,,
所以的终边在第三象限.
故选:C.
题组/题型五 同角三角函数的关系
【典例1】已知,且为锐角,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】因为,且为锐角,
所以.
故选:A.
【典例2】已知,则( )
A.4 B. C. D.3
【答案】C
【解析】因为,所以,
所以.
故选:C
【变式1】已知,且为第三象限角,则 .
【答案】
【解析】,
由,可得,解得或.
又为第三象限角,,把的值代入检验得,
,可得.
【变式2】若,则 .
【答案】/
【解析】.
题组/题型六 诱导公式
【典例1】,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,
则,
因此可得,
故选:D.
【变式1】( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】.
故选:D.
【变式2】 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.
故选:B.
题组/题型七 三角函数的图像
【典例1】函数在区间上的图象与轴的交点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】作出的图像如下:
,
观察图像可得函数在区间上的图象与轴的交点个数是个.
故选:C.
【典例2】函数的图象与的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
【答案】A
【解析】函数的图象与的图象关于x轴对称,
故B、C、D错误,A正确,
故选:A
【变式1】函数,的图像与直线的交点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】
在同一平面直角坐标系内,先画函数,的图像,再画直线,可知所求交点的个数为2.
故选:C.
【变式2】函数在区间的简图是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,所以排除AC,
由得,
所以可知函数在上递减,上递增,所以排除B,
故选:D
题组/题型八 三角函数的性质
【典例1】函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的非奇非偶函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】A
【解析】,故f(x)是最小正周期为2π的奇函数,
故选:A.
【变式1】函数的最小正周期是 .
【答案】
【解析】,故最小正周期,
故答案为:.
【变式2】以下四个函数中,在上为减函数,且以为周期的偶函数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,最小正周期为,且在上为增函数,并为奇函数,不满足要求;
对B,在上为减函数,且以为周期的偶函数,符合要求;
对C,在上为增函数,且为偶函数,不符合要求;
对D,在上为减函数,但是以为周期的偶函数,不符合要求,
故选:B.
题组/题型九 三角函数的图像变换
【典例1】将函数的图像上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),然后再把图像向右平移个单位,则所得函数图像的解析式为 .
【答案】
【解析】将的图像上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变)可得到,然后再把图像向右平移个单位可得=,故则所得函数图像的解析式为.
【变式1】把函数的图像向左平移个单位,再把所得图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】把函数的图像向左平移个单位长度可得,再把所得图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得,
故选:A
【变式2】要得到的图像,只需将的图像( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】B
【解析】∵=,∴要得到的图像,只需将的图像向左平移个单位.
故选:B.
题组/题型十 三角和角计算
【典例1】计算的结果等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
故选:A
【典例2】若是第三象限角,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为是第三象限角,
所以,所以,
所以.
故选:C.
【变式1】( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】.
故选:D.
【变式2】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
解得,
所以.
故选:D.
题组/题型十一 二倍角公式
【典例1】若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得.
故选:A
【典例2】( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】运用二倍角余弦公式得到.
故选:C.
【变式1】已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,,可得,从而,.
故选:A
【变式2】若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】原方程可化为,故.
故选:D
题组/题型十二 正弦定理
【典例1】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在中,由正弦定理可得,即,
解得,且不等于0,
当为锐角时,,
当为钝角时,.
综上所述:.
故选:B.
【变式1】在中,已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由正弦定理,可得,
故选:D.
【变式2】中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在中, ,由正弦定理得:,即,
解得:.
故选:B
题组/题型十三 余弦定理
【典例1】在中,角的对边分别为.已知,则( )
A.1 B.2 C.1或2 D.或
【答案】C
【解析】由余弦定理可得,即,
解得或,
故选:C
【变式1】在中,内角,,所对的边分别为,,,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为由正弦定理可得,所以又
所以.
故选:D
【变式2】在中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【解析】由得,,由余弦定理得,
因为,所以.
故选:C
题组/题型十四 三角形的面积公式
【典例1】在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】因为,角是锐角,所以,
由余弦定理,,解得,
所以的面积.
故选:B.
【变式1】在中,角所对的边分别为,若,则的面积为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】由,得,
故选:A
【变式2】设中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为( ).
A. B. C.12 D.
【答案】B
【解析】∵,∴,
由三角形的面积公式可知,的面积为.
故选:B
重难点题型一 求与三角函数有关的函数的值域
【典例1】函数的最大值和最小值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,则当,即时,,
当,即时,,
所以所求最大值、最小值分别为.
故选:A
【变式1】已知函数的定义域为,值域为,那么的值为( ).
A.-6 B.-3 C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,,
,,
∴,,
故选:B.
【变式2】函数的最大值与最小值分别是( )
A.最大值是,最小值是 B.最大值是2,最小值是
C.最大值是,最小值是 D.最大值是2,最小值是
【答案】C
【解析】由正弦函数性质可知,,
所以,所以,
所以,函数的最大值是,最小值是.
故选:C
重难点题型二 三角函数单调性、奇偶性的运用
【典例1】函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
【答案】A
【解析】函数的定义域为,且,
所以函数是奇函数,不是偶函数.
故选:A
【典例2】下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于A,函数是奇函数,在上单调递增,A是;
对于B,函数是偶函数,B不是;
对于C,函数是奇函数,而当时,取最大值,
则在上不单调,C不是;
对于D,函数是奇函数,在上单调递减,D不是.
故选:A
【变式1】函数是( ).
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】C
【解析】因为,
所以的最小正周期,且为奇函数.
故选:C
【变式2】函数的一个单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】画出的图象,如下,
可以看出的一个单调减区间为,其他选项不合要求.
故选:C.
重难点题型三 三角形形状的判断
【典例1】在中,内角,,的对边分别为,,,若,则该三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.不确定的
【答案】A
【解析】因为,
由正弦定理得,
则该三角形的形状是直角三角形,
故选:A.
【典例2】已知的内角的对边分别是,且,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
【答案】C
【解析】因为,所以设,
由余弦定理得,
因为,所以,所以为钝角三角形.
故选:C
【变式1】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则△ABC一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【答案】A
【解析】由,利用正弦定理,,
即,因,则或(不合题意舍去),
故△ABC一定是等腰三角形.
故选:A.
【变式2】在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【解析】化简得:,,
根据正弦定理整理可得,因为
即,所以或,
可得或或,
所以等腰三角形或直角三角形.
故选:D
重难点题型四 集利用正弦型函数的图像求参数
【典例1】已知正弦型函数(>0,>0,0<<)在一个周期内的图像如下图所示,则为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】∵=-=,∴==,∴=2,由图知振幅A=2,∴,带入最高点,得,∴正弦型函数的解析式为,=.
故选:D.
【变式1】函数 的部分图象如图所示,则的值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由图象知函数周期 ,, 把代入解析式, 得, 即,又,
故选:A.
【变式2】已知函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】1
【解析】由题意知:,则,解得,即,又,又,则,即,则,
故答案为:1.
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题组/题型一 任意角的概念
【典例1】下列说法中正确的是 (填序号).
①终边落在第一象限的角为锐角;
②锐角是第一象限角;
③第二象限角为钝角;
④小于的角一定为锐角;
⑤角与的终边关于x轴对称.
【变式1】在平面直角坐标系中,给出下列命题:①小于的角一定是锐角;②钝角一定是第二象限的角;③终边不重合的角一定不相等;④第二象限角大于第一象限角.其中假命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题组/题型二 弧度制、弧长、扇形面积公式
【典例1】已知扇形所在圆的半径为2,扇形的弧长为,则扇形所对的圆心角的弧度为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知一个扇形的圆心角为,它的弧长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】一钟表的分针长10 cm,经过15分钟,分针的端点所转过的长为( )
A.30 cm B.cm C.cm D.cm
题组/题型三 任意角的三角函数
【典例1】已知角的终边上一点,且,则 .
【变式1】已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B.
C. D.
【变式2】已知点是角终边上的一点,则 .
题组/题型四 三角函数的符号问题
【典例1】已知,则是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
【变式1】若,则点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【变式2】已知点在第二象限,则角的终边在第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
题组/题型五 同角三角函数的关系
【典例1】已知,且为锐角,则( )
A. B. C. D.1
【典例2】已知,则( )
A.4 B. C. D.3
【变式1】已知,且为第三象限角,则 .
【变式2】若,则 .
题组/题型六 诱导公式
【典例1】,则( )
A. B. C. D.
【变式1】( )
A. B. C. D.
【变式2】 ( )
A. B. C. D.
题组/题型七 三角函数的图像
【典例1】函数在区间上的图象与轴的交点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例2】函数的图象与的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
【变式1】函数,的图像与直线的交点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式2】函数在区间的简图是( )
A.B.C.D.
题组/题型八 三角函数的性质
【典例1】函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的非奇非偶函数 D.最小正周期为的偶函数
【变式1】函数的最小正周期是 .
【变式2】以下四个函数中,在上为减函数,且以为周期的偶函数为( )
A. B. C. D.
题组/题型九 三角函数的图像变换
【典例1】将函数的图像上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),然后再把图像向右平移个单位,则所得函数图像的解析式为 .
【变式1】把函数的图像向左平移个单位,再把所得图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【变式2】要得到的图像,只需将的图像( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向左平移个单位
题组/题型十 三角和角计算
【典例1】计算的结果等于( )
A. B. C. D.
【典例2】若是第三象限角,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式1】( )
A. B. C. D.
【变式2】已知,则( )
A. B. C. D.
题组/题型十一 二倍角公式
【典例1】若,则( )
A. B. C. D.
【典例2】( )
A. B. C. D.
【变式1】已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】若,则( )
A. B. C. D.
题组/题型十二 正弦定理
【典例1】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则( )
A. B. C. D.
【变式1】在中,已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】中,若,则( )
A. B. C. D.
题组/题型十三 余弦定理
【典例1】在中,角的对边分别为.已知,则( )
A.1 B.2 C.1或2 D.或
【变式1】在中,内角,,所对的边分别为,,,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】在中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B.或
C. D.或
题组/题型十四 三角形的面积公式
【典例1】在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.1
【变式1】在中,角所对的边分别为,若,则的面积为( )
A. B. C.2 D.
【变式2】设中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为( ).
A. B. C.12 D.
重难点题型一 求与三角函数有关的函数的值域
【典例1】函数的最大值和最小值分别为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知函数的定义域为,值域为,那么的值为( ).
A.-6 B.-3 C. D.
【变式2】函数的最大值与最小值分别是( )
A.最大值是,最小值是 B.最大值是2,最小值是
C.最大值是,最小值是 D.最大值是2,最小值是
重难点题型二 三角函数单调性、奇偶性的运用
【典例1】函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
【典例2】下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】函数是( ).
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【变式2】函数的一个单调减区间是( )
A. B. C. D.
重难点题型三 三角形形状的判断
【典例1】在中,内角,,的对边分别为,,,若,则该三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.不确定的
【典例2】已知的内角的对边分别是,且,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
【变式1】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则△ABC一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【变式2】在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
重难点题型四 集利用正弦型函数的图像求参数
【典例1】已知正弦型函数(>0,>0,0<<)在一个周期内的图像如下图所示,则为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式1】函数 的部分图象如图所示,则的值分别是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知函数的部分图象如图所示,则 .
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