内容正文:
专题05 三角函数与解三角形
题型概览
题型01三角函数的概念与性质
题型02三角恒等变换
题型03解三角形
(
题型01
) 三角函数的概念与性质
1.(2025·辽宁·二模)将函数的图像先向右平移个单位长度,再把所得函数图像上的每个点的纵坐标不变,横坐标都变为原来的倍,得到函数的图像.已知函数在上有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁辽阳·二模)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.是奇函数 D.在上单调递减
3.(2025·辽宁鞍山·二模)(多选)对于函数和,下列说法中正确的是( )
A.与有相同的零点
B.与有相同的最小值
C.函数的图象与的图象有相同的对称轴
D.的图象可以由函数的图象向左平移个单位得到
4.(2025·辽宁·二模)(多选)如图是因不慎丢失部分图象后,函数的局部图象,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一个对称中心
C.图象的对称轴方程为
D.的图象是由函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将得到的函数图象向右平移个单位长度得到的
5.(2025·辽宁沈阳·二模)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数在区间上单调递增
C.函数的图象的对称轴方程为
D.函数的图象可由函数的图象向右平移个单位长度得到
6.(2025·辽宁·二模)已知,则 .
(
题型0
2
) 三角恒等变换
1.(2025·辽宁辽阳·二模)已知为第一象限角,且,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁·二模)(多选)已知函数,若,且,则下列说法正确的是( )
A.函数为偶函数 B.函数为偶函数
C. D.在区间上单调递减
3.(2025·辽宁·二模)已知均为锐角,,,则 , .
4.(2025·辽宁鞍山·二模)若且,则 .
(
题型0
3
) 解三角形
1.(2025·辽宁·二模)在等边三角形中,D、E、F分别在边上,且.则三角形面积的最大值是( )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁·二模)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求A;
(2)若,求的面积.
3.(2025·辽宁沈阳·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的最大值.
4.(2025·辽宁辽阳·二模)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的周长为,证明:为等边三角形.
5.(2025·辽宁·二模)已知锐角,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
6.(2025·辽宁·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A的大小;
(2)若,的平分线交于点D,且,求的面积.
7.(2025·辽宁鞍山·二模)中,角的对边分别为已知.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
8.(2025·辽宁·二模)已知为锐角三角形的三个内角,角所对的边分别为.
(1)求证:;
(2)若,且,求实数的取值范围,使得对任意实数和任意角,恒有;
(3)求的最小值.
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专题05 三角函数与解三角形
题型概览
题型01三角函数的概念与性质
题型02三角恒等变换
题型03解三角形
(
题型01
) 三角函数的概念与性质
1.(2025·辽宁·二模)将函数的图像先向右平移个单位长度,再把所得函数图像上的每个点的纵坐标不变,横坐标都变为原来的倍,得到函数的图像.已知函数在上有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据平移伸缩得到函数的解析式,再根据在上有两个零点列出不等式组,解出取值范围即可.
【详解】由题可知,,
当时,,
因为函数在上有两个零点,
所以,解得,
故选:A.
2.(2025·辽宁辽阳·二模)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.是奇函数 D.在上单调递减
【答案】BCD
【分析】A.由分式函数的定义域求解判断;B.由正弦函数的值域判断;C.由函数奇偶性的定义判断;D.由复合函数的单调性判断.
【详解】的定义域为,值域为,A错误,B正确.
是奇函数,C正确.
当时,,函数在上单调递减,
函数在上单调递增,所以在上单调递减,D正确.
故选:BCD
3.(2025·辽宁鞍山·二模)(多选)对于函数和,下列说法中正确的是( )
A.与有相同的零点
B.与有相同的最小值
C.函数的图象与的图象有相同的对称轴
D.的图象可以由函数的图象向左平移个单位得到
【答案】BD
【分析】举反例令代入可得A错误;由正余弦函数的值域可得B正确;由余弦函数的对称轴方程代入正弦函数可得C错误;由函数平行的性质可得D正确.
【详解】对于A,令中,可得,
但,故A错误;
对于B,由正余弦函数的值域可得两函数具有相同的最小值为,故B正确;
对于C,函数的对称轴方程为,即,
所以,故C错误;
对于D,的图象向左平移个单位得到,故D正确;
故选:BD
4.(2025·辽宁·二模)(多选)如图是因不慎丢失部分图象后,函数的局部图象,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一个对称中心
C.图象的对称轴方程为
D.的图象是由函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将得到的函数图象向右平移个单位长度得到的
【答案】AC
【分析】结合函数图像求出的解析式即可判断A;代入检验判断B;结合正切函数的性质判断C;根据函数图象的伸缩变换及平移判断D.
【详解】由图象可知的最小正周期为,故A正确;
由,则,即,
由图象的对称性可知为函数的一个对称中心,且在函数图象上,
所以,因为,所以,
则,
当时,,
所以不是图象的一个对称中心,故B错误;
令,解得,
所以函数的对称中心为,
则图象的对称轴方程为,故C正确;
由函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),
得到,
再向右平移个单位长度,
得到,故D错误.
故选:AC.
5.(2025·辽宁沈阳·二模)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数在区间上单调递增
C.函数的图象的对称轴方程为
D.函数的图象可由函数的图象向右平移个单位长度得到
【答案】AC
【分析】求出函数的周期可判断A;求出的单调增区间可判断B;求出函数的图象的对称轴方程可判断C;根据图象平移规律可判断D.
【详解】对于A,函数的周期为,故A正确;
对于B,由,得,
所以的单调增区间为,故B错误;
对于C,令,则,
所以函数的图象的对称轴方程,故C正确;
对于D,函数向右平移个单位长度得到
,故D错误.
故选:AC.
6.(2025·辽宁·二模)已知,则 .
【答案】2
【分析】根据题意结合同角三角关系可得,即可得结果.
【详解】因为,
所以,
故答案为:2.
(
题型0
2
) 三角恒等变换
1.(2025·辽宁辽阳·二模)已知为第一象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由平方,利用平方关系化简,再开方求解.
【详解】.
因为为第一象限角,所以.
故选:C
2.(2025·辽宁·二模)(多选)已知函数,若,且,则下列说法正确的是( )
A.函数为偶函数 B.函数为偶函数
C. D.在区间上单调递减
【答案】BCD
【分析】利用辅助角公式可得,为锐角,且,,利用余弦型函数的奇偶性可判断AB选项;利用正弦型函数的最值可判断C选项;利用正弦型函数的单调性可判断D选项.
【详解】由辅助角公式可得,
为锐角,且,,
因为,则,可得,
所以,,因为,故,
对于A选项,,
且,故,
即函数不是偶函数,A错;
对于B选项,,
即函数为偶函数,B对;
对于C选项,,
所以,,C对;
对于D选项,因为,且当时,,
由于,故函数在区间上单调递减,D对.
故选:BCD.
3.(2025·辽宁·二模)已知均为锐角,,,则 , .
【答案】
【分析】根据平方关系可求解;结合及两角和的余弦公式求出,,进而可得,再根据二倍角公式求解即可.
【详解】因为均为锐角,所以,则,
所以;
由,则,
又,
所以,,
则,
所以.
故答案为:;.
4.(2025·辽宁鞍山·二模)若且,则 .
【答案】/
【分析】先由两角和的正切公式算得,再利用两角和的余弦公式即可算得.
【详解】由两角和的正切公式可得,所以,
由两角和的余弦公式可得
,
解得.
故答案为:.
(
题型0
3
) 解三角形
1.(2025·辽宁·二模)在等边三角形中,D、E、F分别在边上,且.则三角形面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合已知,引入来表达,且据勾股定理可求出,则在和中,分别用正弦定理可表达,即可表达面积,从而分析最值.
【详解】设,
,
,
,
在中,,即,
,
同理,在中,,
的边长,
其中,
时,取得最大值为,
.
故选:A.
2.(2025·辽宁·二模)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求A;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)整理可得,结合余弦定理运算求解即可;
(2)利用正弦定理可得,即可得,进而可得面积.
【详解】(1)因为,则即为,
整理可得,
由余弦定理可得,
且,所以.
(2)由正弦定理可得,则,
可得,即,
由(1)可得,则,
即,可得,
所以的面积.
3.(2025·辽宁沈阳·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理、正弦定理可得答案;
(2)由余弦定理、基本不等式可得答案.
【详解】(1)因为,
由余弦定理得,
再由正弦定理得,
又
,所以,
在中,所以,,
所以,所以,又,所以;
(2)由余弦定理可得,
即,
所以,,
所以,
当且仅当时“”成立.
4.(2025·辽宁辽阳·二模)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的周长为,证明:为等边三角形.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由正弦定理转化为三角函数即可得解;
(2)由余弦定理及三角形周长化简可得证.
【详解】(1)由及正弦定理,得.
因为,所以,则,得.
(2)证明:由余弦定理得.
因为的周长为,即,
所以,即,
所以,故为等边三角形.
5.(2025·辽宁·二模)已知锐角,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式可得出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)由为锐角三角形求出角的取值范围,利用正弦定理结合三角恒等变换求出的取值范围,令,结合导数可求出的取值范围,即为所求.
【详解】(1)因为,,则,
由正弦定理得,
,所以,,
因为、,则,
所以,,即.
(2)在锐角中,由,可得,
则,
又,则,
所以,的取值范围为,
又,设,设,其中,
,
由可得,由可得,
所以,在上递减,在上递增,
所以,,
又因为,,故的取值范围为,
即的取值范围为.
6.(2025·辽宁·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A的大小;
(2)若,的平分线交于点D,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦公式化简求解.
(2)利用三角形面积公式,结合给定的角平分线得,再利用余弦定理及三角形面积公式求解.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
则,
整理得,而,则,又,
所以.
(2)由的平分线交于点D,,且,
得,整理得,
由余弦定理得,解得(负值舍),
所以的面积.
7.(2025·辽宁鞍山·二模)中,角的对边分别为已知.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理将边转化成角,再根据三角恒等变换即可求解;
(2)利用二倍角公式进行化简,求得,再利用正弦定理结合三角形面积公式求解.
【详解】(1)由正弦定理可得,
因为,,,
所以,
所以整理得,因为,所以.
(2)因为,
所以,因为,所以,,
又因为,,所以,又,
所以.
8.(2025·辽宁·二模)已知为锐角三角形的三个内角,角所对的边分别为.
(1)求证:;
(2)若,且,求实数的取值范围,使得对任意实数和任意角,恒有;
(3)求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用三角恒等变换将用的形式表达,借助不等式性质与不等式得,进而同理得的不等关系,由内角和定理即可得证;
(2)结合正、余弦定理化简求得,利用锐角三角形求范围,进而构造齐次式化弦为切可得的范围,整体换元令,将问题转化为不等式对任意,的双变量恒成立问题逐步求解可得;
(3)由两角和正切公式化,再整体换元,令,进一步令,转化为求的最值,再利用基本不等式与导数求解最值即可.
【详解】(1)因为
,
由,则,故,所以,
设,
则,
故在上单调递增,
故当时,,即.
由为锐角,则,所以有,
同理,,
所以,.
(2)由题意,且,
则根据余弦定理可得,
化简得,由正弦定理得,
得,由均为锐角,且,
则且,
解得,
则
,
令,则,,
不等式,
即不等式对任意,恒成立.
所以对任意恒成立,
则,
化简得,
则不等式对任意恒成立,
其否定为:存在,使不等式.
即存在,成立.
即关于的不等式在有解.
由可得,且;
,且,且当时,;
又,
则要使不等式在有解,
则,
故当,或时,不等式对任意恒成立.
综上所述,实数的取值范围为.
(3)在锐角中,,
由,则,
令,则,
故,
令,则,
则
,
当且仅当时等号成立.
令,
则,
令,
则,令,解得,
则当时,,在单调递减;
当时,,在单调递增;
又,
故在有且仅有一个根,设为,且,
发现,故,
故,由,则,,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增;
故,
所以有,
当且仅当,即时,取到最小值,且最小值为.
此时,
综上可得,的最小值为.
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