内容正文:
专题03 三角函数与解三角形
题型概览
题型01 同角三角函数的基本关系
题型02 三角函数的图象与性质
题型03 三角恒等变换
题型04 解三角形
(
题型01
)同角三角函数的基本关系
1.(2025·云南昭通·一模)已知,则 .
【答案】
【分析】先由已知等式得到,再由同角的三角函数关系和平方关系化简即可;
【详解】则,
故答案为:.
2.(2025·云南·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两角和的余弦可求的关系,结合的值可求前者,故可求的值.
【详解】因为,所以,
而,所以,
故即,
从而,故,
故选:A.
3.(2025·云南·一模)已知,为钝角,,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】首先求出,从而求出,再根据利用两角差的正切公式计算可得.
【详解】解:因为,所以,因为为钝角,
所以,则,
所以.
故选:B
4.(2025·云南·一模)若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意利用同角三角函数的基本关系、二倍角公式先求得的值,可得的值.
【详解】∵,且,
∴,则,
化简可得,
∴,
则,
故选:D.
【点睛】本题主要考查同角三角函数的基本关系、二倍角公式的应用,属于基础题.
(
题型02
)三角函数的图象与性质
5.(2025·云南·一模)在中,角的对边分别为且,若,则的周长的最大值为( )
A. B. C.6 D.8
【答案】C
【分析】根据题意,求得,得到周长为,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】由且,可得,
又由,即,
所以的周长为,
当时,即时,周长取得最大值,最大值为.
故选:C.
6.(2025·云南昭通·一模)已知函数(,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.
C.是函数的一个对称中心 D.在区间的最小值为
【答案】ACD
【分析】先由图象结合五点法确定函数解析式,再由周期公式可得A正确;由解析可得B错误;由正弦函数的对称中心可得C正确;由正弦函数的单调性可得D正确;
【详解】由题意得,由图象可得,
又,所以,由五点法可得,
所以.
A:由以上解析可得,,故A正确;
B:由以上解析可得,故B错误;
C:的对称中心的横坐标为,则对称中心为,令则C正确;
D:当时,,所以最小值为,故D正确.
故选:ACD.
7.(2025·云南·一模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,角的始边与轴的非负半轴重合,终边分别与单位圆交于两点,则下列说法中,正确的是( )
A.在上的投影向量为
B.
C.若的长度为,则点的轨迹长度为
D.设,则的最大值为
【答案】ABD
【分析】根据向量投影的概念判断A;利用两点间距离结合倍角公式判断B;结合向量的运算,确定P点轨迹,可判断C;利用三角恒等变换结合三角函数性质可判断D.
【详解】由题意知,
则在上的投影向量为,故A正确;
因为,,所以
,故B正确;
当的长度为时,,所以,
点轨迹是以为圆心,为半径的圆,长度为,故C错误;
由于,则,
则
,
其最大值为,当时取等号,故D正确,
故选:ABD.
8.(2025·云南昆明·一模)下列函数中,最小正周期为,且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角函数性质对选项中的函数周期、单调性逐一判断可得结论.
【详解】对于A,易知的最小正周期为,但在区间上单调递减,即A错误;
对于B,易知的最小正周期为,所以B错误;
对于C,的最小正周期为,且在区间上单调递增,即C正确;
对于D,显然的最小正周期为,即D错误.
故选:C
9.(2025·云南曲靖·一模)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递增
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
【答案】ABD
【分析】根据给定的函数解析式,结合正弦函数的性质,逐项判断作答.
【详解】对于A,的最小正周期为,故A正确;
对于B,,,由的单调性可知,在上单调递增,故B正确;
对于C,将代入解析式得,
所以不是的对称轴,故C错误;
对于D,当时,,所以的图象关于对称,故D正确.
故选:ABD.
10.(2025·云南昆明·一模)已知函数,则( )
A.图象关于轴对称 B.是的一个周期
C.在单调递减 D.图象恒在轴的上方
【答案】ABD
【分析】根据偶函数的定义判断A,计算即可判断B,利用特殊值判断C,根据正弦函数的性质及诱导公式判断D.
【详解】函数的定义域为,
又,
所以为偶函数,则图象关于轴对称,故A正确;
因为,
所以是的一个周期,故B正确;
因为,
,
又,所以,所以且在定义域上连续,
所以在不可能单调递减,故C错误;
因为,
当时,且,
又因为,
所以,即,
由在上单调递增,所以,
所以;
当时,且,
又因为,
所以,即,
由在上单调递增,所以,
所以;
综上可得:对,恒成立,即图象恒在轴的上方,故D正确.
故选:ABD
11.(2025·云南·一模)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上为减函数的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】最小正周期,且在区间上为减函数,适合;最小正周期为,不适合;最小正周期为,在区间上不单调,不适合;最小正周期为,在区间上为增函数,不适合.
故选A
12.(2025·云南·一模)已知函数 则的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】去绝对值号,将函数变为分段函数,分段求值域,根据分段函数求出每一段的定义域,由三角函数的性质分别求值域,从而可得结果.
【详解】由函数,
可得,
当时,.
当时,,
故可求得其值域为,
故选:D.
(
题型0
3
)三角恒等变换
13.(2025·云南·一模)在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角结合两角和的三角正弦公式化简,再通过弦化切得的值;
(2)由(1)及可得,再根据同角三角函数关系得,,进而求得,由正弦定理及得到,再由三角形的面积公式即可得到答案.
【详解】(1)因为,由正弦定理,得,
因为,
所以.
则
即,
所以, 即.
(2)因为,,得
又,所以,.
.
因为,由正弦定理,可得.
所以的面积.
14.(2025·云南·一模)已知在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,点到直线的距离为,求的周长.
【答案】(1)
(2)14.
【分析】(1)利用诱导公式及二倍角的余弦公式求解.
(2)利用正弦定理角化边,再利用余弦定理及三角形面积公式列式求解.
【详解】(1)在中,,,
则,而,,
解得,则,所以.
(2)由正弦定理得,不妨设,则,
由余弦定理得,解得,
由,得,解得,
所以,即的周长为14.
15.(2025·云南曲靖·一模)已知函数,设锐角三个角,,的对边分别为,,.
(1)若,,,求的值;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若,,,求的取值范围.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)由二倍角和辅助角公式求得,再结合正、余弦定理即可求解;
(2)根据图像变换确定,求出,然后得到,进而利用三角函数的性质可求解.
【详解】(1).
,.
又,故,
,故.
,由正弦定理得.
又,由余弦定理得.
,.
(2)由题意可知,.
且,.
.
为锐角三角形,,
,
,即的取值范围是.
16.(2025·云南昆明·一模)已知内角所对的边分别为,.
(1)求;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)15
【分析】(1)利用正弦定理边化角,及二倍角公式化简求解;
(2)由得,结合余弦定理求得,得解.
【详解】(1)由正弦定理及二倍角公式得,
因为,所以,,故,
所以.
(2)由,得,则,
由余弦定理得,
所以,故,
所以周长为.
17.(2025·云南·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由两角和差公式、二倍角公式逆用可得,进一步结合两角和的正切公式即可得解.
【详解】由题意,即,
即,所以.
故选:B.
18.(2025·云南·一模)已知,,且,,则 .
【答案】
【解析】先利用平方关系求出,,再根据利用两角差的余弦公式将展开计算,根据余弦值及角的范围可得角的大小.
【详解】∵,
∴,,
又,,
∴,,
∴
.
故答案为:.
【点睛】本题考查两角差的余弦公式的应用,其中是关键,属于基础题.
(
题型0
4
)解三角形
19.(2025·云南·一模)在中,角所对的边分别为为边的中点,,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过正弦定理和余弦定理建立等式,求解出边的值;
(2)利用角的关系和余弦定理建立方程,联立求解出线段长度,进而求出的三角函数值,最后根据三角形面积公式求出三角形面积。
【详解】(1)由正弦定理,,
由余弦定理,,
所以,即,解得.
(2)设,
因为,所以,
解得,
在中,,
联立方程得,解得,,
所以,,
.
20.(2025·云南昆明·一模)如图,测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,,米,在点测得塔顶的仰角,则塔高约为( )(单位:米,)
A.30.42 B.42.42 C.50.42 D.60.42
【答案】B
【分析】在中,由正弦定理求出BC,进而在中求得答案即可.
【详解】由题意,在中,,
由正弦定理可知.
在中,易知,
于是.
故选:B.
21.(2025·云南昭通·一模)在中,角,,所对应的边分别为,,,已知,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用余弦定理求出,再根据三角形的面积公式即可得解;
(2)先利用正弦定理化边为角,再结合求出,进而可求出,再利用正弦定理求出即可得解.
【详解】(1)由余弦定理得,
则
解得,则,
则;
(2),由正弦定理得,
又,
解得,
,∴,
故或,则或,
由正弦定理得:
若,则,
故的周长为;
若,则,
故的周长为,
综上所述,的周长为或.
22.(2025·云南·一模)在中,内角的对边分别为,为BC边上一点,且,则的面积为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知可得,可求,可求的面积.
【详解】因为在中,,又为边上一点,且,
所以,
又,
所以,
所以,解得,
所以.
故选:D.
23.(2025·云南·一模)设的内角的对边分别是,若,且,则下列结论正确的是( )
A. B.的外接圆的面积是
C.的面积的最大值是 D.的取值范围是
【答案】BCD
【分析】对于A项,由正弦定理边化角及和角公式求解即可;对于B项,由正弦定理及圆的面积公式求解即可;
对于C项,由余弦定理及重要不等式可求得的最大值,结合三角形面积公式求解即可;
对于D项,由正弦定理边化角可得,求此函数的值域即可.
【详解】对于A项,因为,
所以,
所以,
又因为,所以,
又因为,所以,故A项错误.
对于B项,设的外接圆的半径为,由正弦定理可得,
则的外接圆的面积是,故B项正确.
对于C项,由余弦定理可得,即①.
因为②,当且仅当时,等号成立,
所以由①②得,当且仅当时,等号成立,
所以的面积,则C项正确.
对于D项,由正弦定理可得,则,,
所以
又因为,所以,所以,
所以,即的取值范围是,故D项正确.
故选:BCD.
24.(2025·云南·一模)在中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,若,则角 .
【答案】
【分析】借助余弦定理计算即可得解.
【详解】由余弦定理得,
所以,
所以,
因为,所以.
故答案为:.
25.(2025·云南·一模)直三棱柱 的各顶点都在同一球面上,若 ,则此球的表面积等于 .
【答案】/
【分析】由余弦定理求得,根据正弦定理求出的外接圆半径,结合勾股定理和球的表面积公式计算即可求解.
【详解】在中,由余弦定理得,
由,得,设的外接圆半径为r,
由正弦定理得,则,
设三棱柱的外接球半径为R,则,
所以球O的表面积.
故答案为:
26.(2025·云南·一模)在中,角所对的边分别为已知.
(1)求证:成等比数列;
(2)若,的面积,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2),,
【分析】(1)根据余弦定理得到,化简得到答案.
(2)根据面积公式得到,,根据余弦定理得到,解得答案.
【详解】(1),则,整理得到,
故成等比数列.
(2),,故,
,,故,,,
,即,
,且,解得,.
27.(2025·云南·一模)双曲线的左、右焦点分别为,以的实轴为直径的圆记为,过作的切线与曲线在第一象限交于点,且,则曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,求出及,由三角形面积及三角函数值得到,由双曲线定义得到,在中,由余弦定理得到方程,求出,得到离心率.
【详解】设切点为,,连接,则,,
过点作⊥轴于点E,则,故,
因为,解得,
由双曲线定义得,所以,
在中,由余弦定理得,
化简得,又,
所以,方程两边同时除以得,
解得,所以离心率.
故选:A
【点睛】本题考查双曲线的几何性质及其应用,对于双曲线的离心率是双曲线最重要的几何性质,求双曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出,代入公式;②只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以或转化为关于离心率的方程(不等式),解方程(不等式)即可得离心率或离心率的取值范围).
28.(2025·云南·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得,即可求解.
【详解】(1)由题意得,则,
即,由余弦定理得,整理得,则,又,
则,,则;
(2)由正弦定理得:,则,则,.
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专题03 三角函数与解三角形
题型概览
题型01 同角三角函数的基本关系
题型02 三角函数的图象与性质
题型03 三角恒等变换
题型04 解三角形
(
题型01
)同角三角函数的基本关系
1.(2025·云南昭通·一模)已知,则 .
2.(2025·云南·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·云南·一模)已知,为钝角,,则( )
A.1 B. C.2 D.
4.(2025·云南·一模)若,且,则( )
A. B. C. D.
(
题型02
)三角函数的图象与性质
5.(2025·云南·一模)在中,角的对边分别为且,若,则的周长的最大值为( )
A. B. C.6 D.8
6.(2025·云南昭通·一模)已知函数(,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.
C.是函数的一个对称中心 D.在区间的最小值为
7.(2025·云南·一模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,角的始边与轴的非负半轴重合,终边分别与单位圆交于两点,则下列说法中,正确的是( )
A.在上的投影向量为
B.
C.若的长度为,则点的轨迹长度为
D.设,则的最大值为
8.(2025·云南昆明·一模)下列函数中,最小正周期为,且在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
9.(2025·云南曲靖·一模)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递增
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
10.(2025·云南昆明·一模)已知函数,则( )
A.图象关于轴对称 B.是的一个周期
C.在单调递减 D.图象恒在轴的上方
11.(2025·云南·一模)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上为减函数的是
A. B. C. D.
12.(2025·云南·一模)已知函数 则的值域是( )
A. B. C. D.
(
题型0
3
)三角恒等变换
13.(2025·云南·一模)在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)若,,求的面积.
14.(2025·云南·一模)已知在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,点到直线的距离为,求的周长.
15.(2025·云南曲靖·一模)已知函数,设锐角三个角,,的对边分别为,,.
(1)若,,,求的值;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若,,,求的取值范围.
16.(2025·云南昆明·一模)已知内角所对的边分别为,.
(1)求;
(2)若,,求的周长.
17.(2025·云南·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
18.(2025·云南·一模)已知,,且,,则 .
(
题型0
4
)解三角形
19.(2025·云南·一模)在中,角所对的边分别为为边的中点,,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
20.(2025·云南昆明·一模)如图,测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,,米,在点测得塔顶的仰角,则塔高约为( )(单位:米,)
A.30.42 B.42.42 C.50.42 D.60.42
21.(2025·云南昭通·一模)在中,角,,所对应的边分别为,,,已知,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的周长.
22.(2025·云南·一模)在中,内角的对边分别为,为BC边上一点,且,则的面积为()
A. B. C. D.
23.(2025·云南·一模)设的内角的对边分别是,若,且,则下列结论正确的是( )
A. B.的外接圆的面积是
C.的面积的最大值是 D.的取值范围是
24.(2025·云南·一模)在中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,若,则角 .
25.(2025·云南·一模)直三棱柱 的各顶点都在同一球面上,若 ,则此球的表面积等于 .
26.(2025·云南·一模)在中,角所对的边分别为已知.
(1)求证:成等比数列;
(2)若,的面积,求的值.
27.(2025·云南·一模)双曲线的左、右焦点分别为,以的实轴为直径的圆记为,过作的切线与曲线在第一象限交于点,且,则曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
28.(2025·云南·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
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