内容正文:
第15讲 高中数学三角函数多选专题训练
目 录
思维导图 2
高考分析 2
学习目标 2
解题策略 2
题型归纳 2
题型01:三角函数定义公式 2
题型02:根据三角函数图像求函数及性质 11
题型03:先平移伸缩变换再求性质 40
题型04:三角函数的性质 52
题型05:含绝对值的三角函数 89
题型06:先恒等变换再求性质 116
题型07:三角函数与导数 141
题型08:与其它函数结合 177
题型09:三角函数与平面向量 197
题型10:三角函数与解三角形 200
三角函数多选题是高考数学的高频中档题型,常聚焦核心考点并注重知识综合,分值占三角函数专题总分的20%-30%,是拉开得分差距的关键题型之一。以下从高考分析、学习目标、解题策略三部分展开系统解读。
1. 命题频率与分值
近四年(2022-2025)新高考全国卷中,三角函数多选题年均出现1-2道,多位于选择题第9-11题区间,每题5分。该题型在三角函数专题中占比稳定,配合单选、解答题,共同支撑起全卷11%-18%的分值权重,是专题得分的重要组成部分。
2. 核心考点分布
多选题考点覆盖集中且综合性强,核心围绕三大模块展开,且常相互融合考查:
• 三角恒等变换:高频考查和差倍角公式、同角三角函数关系的逆用与变用,是多选题的基础解题工具,2025年全国I卷第11题便以此为核心设计选项。
• 三角函数图象与性质:重点考查y=A\sin(\omega x+\varphi)的周期性、单调性、对称性、零点及最值,常结合图象变换或参数求解出题,灵活度较高。
• 解三角形:多与三角恒等变换结合,考查正弦定理、余弦定理的应用,包括边角关系转化、面积计算、最值与范围问题,2025年全国I卷已将其作为三角函数多选题压轴题考查。
3. 命题特点
• 基础性与技巧性并重:既强调公式、定理的直接应用,又注重公式逆用、整体代换等技巧,避免简单记忆性考查。
• 知识交汇性突出:常与平面向量、导数等知识轻度交汇,偶尔结合生活场景建模,凸显对综合应用能力的考查。
• 选项设计陷阱明确:易错点集中在复合函数单调性判断、边角转化方向混淆、公式符号错误等,每个错误选项均对应典型备考误区。
1. 熟练掌握三角恒等变换、图象性质、解三角形三大模块核心公式与定理,能快速精准调用,杜绝公式混淆或遗忘。
2. 具备多选题选项拆分能力,能独立分析每个选项的考查方向,精准识别命题陷阱,提升选项判断的准确率。
3. 掌握数形结合、整体代换、边角互化等核心思想方法,能高效解决考点融合或轻度知识交汇的多选题。
4. 形成规范的解题流程,减少计算失误与步骤跳跃,确保在有限时间内稳定拿到多选题分数。
1. 核心思想方法
• 数形结合法:遇到图象与性质相关题目时,快速绘制简易函数图象,通过图象直观判断周期性、对称性、零点个数等,降低抽象思维难度。
• 整体代换法:处理y=Asin(x+)性质问题时,令t=x+,将复合函数转化为基本正弦/余弦函数,结合t的取值范围分析性质。
• 边角互化法:解三角形多选题中,若条件含“边角混合”,优先根据目标选择转化方向——求边的关系用正弦定理化角为边,求角的关系用正弦定理化边为角。
2. 分步解题流程
1. 审题定位:快速通读题目,明确题干条件(如函数解析式、三角形边角条件)与各选项考查的核心考点,划定解题范围。
2. 逐选项分析:多选题需“逐一验证、独立判断”,避免因一个选项错误影响整体思路,对不确定的选项可先标记,优先解决有把握的选项。
3. 陷阱规避:计算时注意公式符号(如二倍角余弦公式的三种形式),判断单调性时关注复合函数的定义域ω的正负,解三角形时留意角的取值范围(0,)内正弦值对应两个角)。
4. 验证排查:完成所有选项判断后,结合题干条件二次验证正确选项的一致性,确保无逻辑矛盾或计算失误。
3. 典型题型突破
• 图象与性质综合题:先由题干条件求出函数解析式(确定A,,)),再逐一分析选项中的周期、单调区间、最值等,重点关注\omega对周期和单调性的影响。
• 恒等变换与解三角形融合题:先通过三角恒等变换化简题干条件(如降幂、和角公式展开),再结合正余弦定理转化边角关系,进而判断选项正误,2025年全国I卷第11题即为此类题型的典型代表。
题型01:三角函数定义公式
【典型例题1】已知,那么下列命题中成立的是( )
A.若、是第一象限角,则
B.若、是第二象限角,则
C.若、是第二象限角,则
D.若、是第四象限角,则
【答案】CD
【解析】根据选项中角度所处象限,结合三角函数线即可比较大小.
如图(1),α、β的终边分别为OP、OQ,,
此时,故A错;
如图(2),OP、OQ分别为角α、β的终边,,
∴,故B错;
如图(2),角α,β的终边分别为OP、OQ,,
∴,故C正确;
如图(4),角α,β的终边分别为OP、OQ,
∴,故D正确.
故选:CD.
【典型例题2】已知为坐标原点,点,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A、B写出,、,的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;C、D根据向量的坐标,应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误.
A:,,所以,,故,正确;
B:,,所以,同理,故不一定相等,错误;
C:由题意得:,,正确;
D:由题意得:,
,故一般来说故错误;
故选:AC
【典型例题3】已知,且,则下列命题中成立的是( )
A.若,是第一象限角,则
B.若,是第二象限角,则
C.若,是第三象限角,则
D.若,是第四象限角,则
【答案】BD
【解析】举反例判断A,C;利用角的范围,结合余弦函数以及正切函数的单调性可判断B,D.
对于A,不妨取,,满足题意,但是,A错误;
对于B,由,,因为,故,由于在上单调递减,故,B正确;
对于C,不妨取,,满足题意,而,C错误;
对于D,由,,因为,故,由于在上单调递增,故,D正确
故选:BD.
【变式训练1-1】在如图所示的平面直角坐标系中,锐角,的终边分别与单位圆交于,两点.则( )
A.若A点的横坐标为,点的纵坐标为,则
B.
C.
D.以,,为三边构成的三角形的外接圆的面积为
【变式训练1-2】正割(Secant)及余割(Cosecant)这两个概念是由伊朗数学家、天文学家阿布尔·威发首先引入,这两个符号是荷兰数学家基拉德在《三角学》中首先使用,后经欧拉采用得以通行.在三角中,定义正割,余割.已知函数,给出下列说法正确的是( )
A.的定义域为;
B.的最小正周期为;
C.的值域为;
D.图象的对称轴为直线.
【变式训练1-3】在平面直角坐标系中,已知任意角以坐标原点为顶点,轴的非负半轴为始边,若终边经过点,且,定义,称“”为“正余弦函数”.对于“正余弦函数”,下列结论中正确的是( )
A.将图象向右平移个单位长度,得到的图象关于原点对称
B.在区间上的所有零点之和为
C.在区间上单调递减
D.在区间上有且仅有5个极大值点
【变式训练1-4】已知角的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1-5】已知为坐标原点,点,,,,,则
A. B.
C. D.
【变式训练1-6】在平面直角坐标系中,O是坐标原点,角的终边与圆心在坐标原点,半径为2的圆交于点,射线绕点O按逆时针方向旋转弧度后交该圆于点B,记点B的纵坐标y关于的函数为.则下列说法正确的是( [endnoteRef:2] ). [2: ]
A.
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数的单调递增区间为
D. 若,,则
题型02:根据三角函数图像求函数及性质
【典型例题1】下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】首先利用周期确定的值,然后确定的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果.
由函数图像可知:,则,所以不选A,
不妨令,
当时,,
解得:,
即函数的解析式为:
.
而
故选:BC.
【点睛】已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:
(1)由ω=即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.
【典型例题2】如图是函数(,,)的部分图像,则( )
A.的最小正周期为
B.是的函数的一条对称轴
C.将函数的图像向右平移个单位后,得到的函数为奇函数
D.若函数()在上有且仅有两个零点,则
【答案】AD
【解析】先根据图像可得,即可判断A;令解出即可判断B,接下来求得 ,即可得到的解析式,根据图象平移判断C;令,解出函数零点,然后根据在上有且仅有两个零点列出不等式解 即可判断D.
由图像可知, , ,即,故A正确;
,此时,
又 在图像上, ,解得,
,
,, ,
当是函数的一条对称轴时,此时不符合题意,故B错误;
将的图象向右平移个单位后得到的图象对应的解析式为:
不为奇函数,故C错误;
令 ,解得 ,
当 时, ,不合题意
时, ;时, ;时, ;
又因为函数在上有且仅有两个零点
,解得 ,故D正确.
故选:AD.
【典型例题3】如图是函数的部分图象,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】由图象求出的解析式,再结合三角函数的诱导公式逐项分析即得.
设,
则的最小正周期为:,
所以,因为的最大值为,最小值为,
所以,所以,
因为,所以,
所以,故A正确,
,故B不正确;
,故D正确;
,故C不正确.
故选:AD.
【典型例题4】已知函数(,),若函数的部分图象如图所示,则关于函数下列结论正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.函数的图象关于点对称
C.函数在区间上单调递增
D.函数的图象可由函数的图象向左平移个单位长度得到
【答案】AC
【解析】根据函数图象,求解参数,代入的表达式中,利用正弦型函数的图象及性质,依次判断各项正误.由题意结合函数图象可得,解得,
故,
由,所以,
又,所以,
所以,,
对于A,因为,
所以函数的图象关于直线对称,故A正确;
对于B,因为,
所以点不是函数的图象的对称中心,故B错误;
对于C,由,得,
所以函数在区间上单调递增,故C正确;
对于D,将函数的图象向左平移个单位长度,
得,故D错误.
故选:AC.
【典型例题5】已知函数部分图像如下,它过,两点,将的图像向右平移个单位到的图像,则下列关于的成立是( )
A.图像关于y轴对称
B.图像关于中心对称
C.在上单调递增
D.在最小值为
【答案】BD
【解析】根据的图像,求出的解析式,然后根据平移求出的解析式,即可判断A,B,C,D四个选项.,且,
结合的图像可得:,
;
结合的图像可得:
,
设的周期为T,则由图可知:,
故.
,
,
所以关于原点对称,A错,B对;
在上单调递增,故C错;
,,
,最小值为,故D对;
故选:BD.
【变式训练2-1】函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.在区间上单调递减
C.将的图象向左平移个单位所得函数为奇函数
D.方程在区间内有4个根
【变式训练2-2】已知函数的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.
B.
C.点是的一个对称中心
D.函数的图象向左平移个单位得到的图象关于轴对称
【变式训练2-3】已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.在区间上单调递增
C.在区间上有且仅有2个极小值点
D.在区间上有且仅有2个极大值点
【变式训练2-4】函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.的图象关于点对称
D.在区间上单调递增
【变式训练2-5】已知函数的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是
A.的最小正周期为 B.
C.函数在上单调递增 D.函数为奇函数
【变式训练2-6】已知的图象如图所示,其中,,,,为的极大值点和极小值点,,为与轴的交点,、均与轴垂直,,,且四边形为平行四边形,则下列说法一定正确的是
A. B.
C. D.为一个对称中心
【变式训练2-7】已知函数,,的部分图象如图所示,则下列关于函数的说法中正确的是
A.函数最靠近原点的零点为
B.函数的图象与轴交点的纵坐标为
C.函数是偶函数
D.函数在上单调递增
【变式训练2-8】已知函数的图象如图所示,则( )
A.
B.函数的一个对称中心为
C.是函数的一个周期
D.将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象
【变式训练2-9】如图所示的曲线为函数(,,)的部分图象,将图象上的所有点的横坐标伸长到原来的,再将所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.函数在上单调递减 B.点为图象的一个对称中心
C.直线为图象的一条对称轴 D.函数在上单调递增
【变式训练2-10】函数的部分图像如图所示,,则下列选项中正确的有( [endnoteRef:3] ) [3: ]
A. 的最小正周期为
B. 是奇函数
C. 的单调递增区间为
D. ,其中为的导函数
【变式训练2-11】已知是定义在闭区间上的偶函数,且在y轴右侧的图象是函数图象的一部分(如图所示),则( [endnoteRef:4] ) [4: ]
A. 的定义域为
B. 当时,取得最大值
C. 当时,的单调递增区间为
D. 当时,有且只有两个零点和
【变式训练2-12】如图所示,函数,的部分图象与坐标轴分别交于点,,,且的面积为,以下结论正确的是( [endnoteRef:5] ) [5: ]
A. 点的纵坐标为
B. 是的一个单调递增区间
C. 对任意,点都是图象的对称中心
D. 的图象可由图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移个单位得到
【变式训练2-13】函数(,)的部分图像如图所示,则下列结论正确的是( [endnoteRef:6] ) [6: ]
A.
B. 函数的图像关于直线对称
C. 函数在单调递减
D. 函数是偶函数
【变式训练2-14】如图,弹簧下端悬挂着的小球做上下运动(忽略小球的大小),它在时刻相对于平衡位置的高度可以田确定,则下列说法正确的是( [endnoteRef:7] ) [7: ]
A. 小球运动的最高点与最低点的距离为
B. 小球经过往复运动一次
C. 时小球是自下往上运动
D. 当时,小球到达最低点
【变式训练2-15】已知函数的部分图象如图所示,则( [endnoteRef:8] ) [8: ]
A. 的最小正周期为
B. 当时,的值域为
C. 将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
D. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数图象关于点对称
【变式训练2-16】已知函数的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是( [endnoteRef:9] ) [9: ]
A.
B.
C. 点是的一个对称中心
D. 函数的图象向左平移个单位得到的图象关于轴对称
【变式训练2-17】已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( [endnoteRef:10] ) [10: ]
A. 的图象关于点对称 B. 在区间的最小值为
C. 为偶函数 D. 的图象向右平个单位后得到的图象
【变式训练2-18】已知函数,若函数的部分图象如图所示,则关于函数,下列结论正确的是( [endnoteRef:11] ) [11: ]
A. 函数的图象关于直线对称
B. 函数的图象关于点对称
C. 函数在区间上的减区间为
D. 函数的图象可由函数的图象向左平移个单位长度得到
【变式训练2-19】明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理.如图,一个半径为4m的筒车按逆时针方向每分钟转2圈,筒车的轴心O距离水面的高度为2m.设筒车上的某个盛水桶P到水面的距离为d(单位:m)(在水面下记d为负数),若从盛水筒P刚浮出水面时开始计算时间,则( [endnoteRef:12] ) [12: ]
A. 当筒车转动5秒时,盛水桶距离水面4m B. 盛水桶出水后至少经过10秒就可到达最高点
C. 盛水桶第二次距离水面4m时用时15秒 D. 盛水桶入水后至少需要20秒才可浮出水面
【变式训练2-20】已知函数的部分图象如图所示,其中,且的面积为,则下列函数值恰好等于的是( [endnoteRef:13] ) [13: ]
A. B. C. D.
【变式训练2-21】如图,在平面直角坐标系中,以原点O为圆心的圆与x轴正半轴交于点.已知点在圆O上,点T的坐标是,则下列说法中正确的是( [endnoteRef:14] ) [14: ]
A. 若,则 B. 若,则
C. ,则 D. 若,则
题型03:先平移伸缩变换再求性质
【典型例题1】已知函数,下列结论中正确的有( )
A.若,则是的整数倍
B.函数的图象可由函数的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的,再向左平移单位得到
C.函数的图象关于点对称
D.函数在上单调递增
【答案】CD
【解析】利用诱导公式可判断A选项;利用三角函数图象变换可判断B选项;利用正弦型函数的对称性可判断C选项;利用正弦型函数的单调性可判断D选项.
对于A选项,若,
则或,
可得或,A错;
对于B选项,因为,
所以,函数的图象可由函数的图象上所有点的纵坐标不变,
横坐标变为原来的,再向左平移个单位得到,B错;
对于C选项,因为,
所以,函数的图象关于点对称,C对;
对于D选项,当时,,
所以,函数在上单调递增,D对.
故选:CD.
【典型例题2】已知函数,把函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,若时,方程有实根,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】利用三角恒等变换化简函数解析式,利用三角函数图象变换可得出函数的解析式,由可得出,求出函数在上的值域,即可得出实数的不等式,解之即可.
因为
,
将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,
则,
当时,,则,
由得,可得,所以,,解得,
故选:CD.
【典型例题3】已知函数()的图象与函数的图象的对称中心完全相同,且在上,有极小值,则( )
A. B.
C.函数是偶函数 D.在上单调递增
【答案】AD
【解析】根据函数与的最小正周期相同,求得,经验证求得,再求出值,再对各个选项逐项验证.
由题意,函数与的最小正周期相同,则,且.
当时,,其一个对称中心为,
也是的一个对称中心,
所以,所以,,
又,所以,
所以,,,有极大值,无极小值,不合题意;
当时,,其一个对称中心为,
也是的一个对称中心,
所以,所以,,
又,所以,
所以,,,有极小值,满足题意.
,,A项正确,B项不正确;
,不是偶函数,C项不正确;
当时,,函数在上单调递减,则在上单调递增,D项正确.
故选:AD
【变式训练3-1】把函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.在上单调递减
B.在上有2个零点
C.的图象关于直线对称
D.在上的值域为
【变式训练3-2】将函数的图象先向右平移个单位长度,在把所得函数图象的横坐标变为原来的()倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上没有零点,则函数的周期可以是( )
A. B. C. D.
【变式训练3-3】已知函数(,)的最小正周期,将函数的图像向右平移个单位长度,所得图像关于原点对称,则( )
A.函数的图像关于直线对称 B.函数在上单调递减
C.方程在上有3个解 D.函数在上有两个极值点
【变式训练3-4】已知函数的图象向左平移)个单位长度后对应的函数为,若在上单调,则的可取( )
A. B. C. D.
【变式训练3-5】已知函数,先将的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的4倍,再将图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则
A.
B.的图象关于对称
C.的最小正周期为
D.在上单调递减
【变式训练3-6】把函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再把所得图象上所有点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),最后把所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则的解析式可以为( [endnoteRef:15] ) [15: ]
A. B.
C. D.
【变式训练3-7】将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象.则下列关于的说法错误的是( [endnoteRef:16] ) [16: ]
A. 最小正周期为 B. 图象关于点对称
C. 在区间上单调递增 D. 图象关于直线对称
【变式训练3-8】将函数图象上的所有点向左平移个单位,得到函数的图象,则( [endnoteRef:17] ) [17: ]
A. B. 在上单调递减
C. 在上有3个极值点 D. 直线是曲线的切线
【变式训练3-9】已知函数的零点依次构成一个公差为的等差数列,把函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则函数( [endnoteRef:18] ) [18: ]
A. 是奇函数 B. 图象关于直线对称
C. 在上是减函数 D. 在上的值域为
【变式训练3-10】函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象.若对于任意,都存在,使得,则的可能值为( [endnoteRef:19] ) [19:
]
A. B. C. D.
题型04:三角函数的性质
【典型例题1】已知函数是的一个极值点,是与其相邻的一个零点,则( )
A. B.
C.直线是函数的对称轴 D.
【答案】BC
【解析】对于A,根据正弦型函数的周期性的性质,结合周期计算公式,可得答案;
对于B,利用整体思想,根据正弦函数的极值性质,建立方程,可得答案;
对于C,利用整体思想,根据正弦函数的对称性,建立方程,可得答案;
对于D,利用函数解析式,可得答案.
对于A,因为函数的最小正周期为,所以,所以,故A项错误;
对于B,因为是的一个极值点,所以,所以,因为,所以,故B项正确;
对于C,,当时,,故C项正确;
对于D,,故D项错误.
故选:BC
【典型例题2】已知函数的初相为,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于直线对称
B.函数的一个单调递减区间为
C.若把函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则为偶函数
D.若函数在区间上的值域为
【答案】AB
【解析】根据已知条件求出函数的解析式,然后计算的值即可判断A项;利用整体思想及正弦函数的单调性求函数的单调递减区间即可判断B项;由三角函数图象的平移变换法求出函数的解析式即可判断C项;由x范围求得的范围,进而求得在区间上的值域即可判断D项.
由题意知,所以.
对于选项A,,所以的图象关于直线对称,故A项正确;
对于选项B,由,,得,,
则当时,函数的一个单调递减区间为,故B项正确;
对于选项C,的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,
所以为奇函数,故C项错误;
对于选项D,因为,所以,
所以,
所以,
即:在区间上的值域为,故D项错误.故选:AB.
【典型例题3】定义在上的函数满足在区间内恰有两个零点和一个极值点,则下列说法不正确的是( )
A.的最小正周期为
B.将的图象向右平移个单位长度后关于原点对称
C.图象的一个对称中心为
D.在区间上单调递增
【答案】ABC
【解析】根据题意可求出的值,从而可得到的解析式,再根据解析式逐项分析即可.
依题可知,于是,于是,
∴,又,
∴,∴,
对于A,由,则的最小正周期为,故A错误;
对于B,因为,
所以将的图象向右平移个单位长度后得,
则,所以不关于原点对称,故B错误;
对于C,由,所以不是图象的一个对称中心,故C错误;
对于D,由,则,所以在区间上单调递增,故D正确.
故选:ABC.
【典型例题4】已知函数,则( )
A.若在区间上为增函数,则实数的取值范围是
B.若在区间上有两个零点,则实数的取值范围是
C.若在区间上有且仅有一个极大值,则实数的取值范围是
D.若在区间上有且仅有一个最大值,则实数的取值范围是
【答案】AC
【解析】由求出的范围,然后根据正弦函数的性质对每个选项逐一判断即可.
当时,,
对于A,若在区间上为增函数,则,解得,故正确;
对于B,若在区间上有两个零点,则,解得,故错误;
对于C,若在区间上有且仅有一个极大值,则,解得,故正确,
对于D,若在区间上有且仅有一个最大值,则,解得,故错误,
故选:AC
【典型例题5】关于函数,下列说法正确的是( )
A.函数在上最大值为 B.函数的图象关于点对称
C.函数在上单调递增 D.函数的最小正周期为
【答案】BD
【解析】根据给定条件,利用正弦函数的图象性质,逐项分析判断作答.
对于A,当时,,,最大值为2,A错误;
对于B,因为,则函数的图象关于点对称,B正确;
对于C,当时,,函数在上不单调,则在上不单调,C错误;
对于D,函数的最小正周期,D正确.
故选:BD.
【变式训练4-1】函数的图像关于点中心对称,且在区间内恰有三个极值点,则( )
A.在区间上单调递增
B.在区间内有3个零点
C.直线是曲线的对称轴
D.将图象向左平移个单位,所得图象对应的函数为奇函数
【变式训练4-2】设函数,的最小正周期为,且过点,则下列正确的有( )
A.在单调递减
B.的一条对称轴为
C.的周期为
D.把函数的图象向左平移个长度单位得到函数的解析式为
【变式训练4-3】已知函数在上有最大值,则( )
A.的取值范围为 B.在区间上有零点
C.在区间上单调递减 D.存在两个,使得
【变式训练4-4】已知函数的最小正周期,,且在处取得最大值.下列结论正确的有( )
A.
B.的最小值为
C.若函数在上存在零点,则的最小值为
D.函数在上一定存在零点
【变式训练4-5】已知函数,满足,且对任意,都有,当取最小值时,则下列错误的是( )
A.图像的对称轴方程为
B.在上的值域为
C.将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象
D.在上单调递减
【变式训练4-6】已知函数.如下四个命题
甲:该函数的最大值为;
乙:该函数图像的两条对称轴之间的距离的最小值为;
丙:该函数图象关于对称;
丁:该函数图像可以由的图象平移得到.
有且只有一个是假命题,那么下列说法正确的是( )
A.函数是偶函数 B.的值可唯一确定
C.函数的极小值点为 D.函数在区间上单调递增
【变式训练4-7】已知函数.若,分别为的极大值与极小值,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练4-8】已知函数,其图像上相邻的两个最高点之间的距离为在上是单调函数,则下列说法不正确的是( )
A.的最大值为
B.在上的图像与直线没有交点
C.在上没有对称轴
D.在上有一个零点
【变式训练4-9】已知函数在上单调,且的图象关于点对称,则( )
A.的最小正周期为
B.
C.将的图象向右平移个单位长度后对应的函数为偶函数
D.函数在上有且仅有一个零点
【变式训练4-10】已知函数,其图象相邻对称中心间的距离为,直线是其中一条对称轴,则下列结论正确的是( ).
A.函数的最小正周期为
B.函数在区间上单调递增
C.点是函数图象的一个对称中心
D.将函数图象上所有点横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标缩短为原来的一半,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到余弦函数的图象
【变式训练4-11】已知函数,则( )
A.若在区间上为增函数,则实数的取值范围是
B.若在区间上有两个零点,则实数的取值范围是
C.若在区间上有且仅有一个极大值,则实数的取值范围是
D.若在区间上有且仅有一个最大值,则实数的取值范围是
【变式训练4-12】已知函数,下列说法正确的有( )
A.在上单调递增
B.若,则
C.函数的图象可以由向右平移个单位得到
D.若函数在上恰有两个极大值点,则
【变式训练4-13】已知函数,则下列判断正确的是( )
A.若,则的最小值为
B.若将的图象向右平移个单位得到奇函数,则的最小值为
C.若在单调递减,则
D.若在上只有1个零点,则
【变式训练4-14】已知函数满足.下列说法正确的是( ).
A.
B.当,都有,函数的最小正周期为
C.若函数在上单调递增,则方程在上最多有4个不相等的实数根
D.设,存在,,则
【变式训练4-15】设函数,,下列说法正确的是
A.当时,的图象关于直线对称
B.当时,在,上是增函数
C.若在,上的最小值为,则的取值范围为
D.若在,上恰有2个零点,则的取值范围为
【变式训练4-16】已知函数的图象在轴上的截距为,在轴右侧的第一个最高点的横坐标为.则下列说法正确的是
A.
B.
C.函数在上一定单调递增
D.在轴右侧的第一个最低点的横坐标为
【变式训练4-17】已知函数的一个对称中心为,则下列说法正确的是
A.越大,的最小正周期越小
B.当时,,使
C.当时,在区间上具有单调性
D.当时,是偶函数
【变式训练4-18】已知函数,,.如下四个命题:
甲:该函数的最大值为;
乙:该函数图像的两条对称轴之间的距离的最小值为;
丙:该函数图象关于,对称;
丁:该函数图像可以由的图像平移得到.
有且只有一个是假命题,那么下列说法正确的是
A.函数是偶函数
B.的值可唯一确定
C.函数的极小值点为
D.函数在区间,上单调递增
【变式训练4-19】已知函数,,若为的一个极值点,且的最小正周期为,则
A.
B.
C.的图象关于点,对称
D.为偶函数
【变式训练4-20】已知函数为的两个极值点,且的最小值为,直线为图象的一条对称轴,将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,下列结论正确的是( )
A. B.
C.在间上单调递增 D.图象关于点对称
【变式训练4-21】关于函数的图象和性质,下列说法正确的是( )
A.是函数的一条对称轴
B.是函数的一个对称中心
C.将曲线向左平移个单位可得到曲线
D.函数在的值域为
【变式训练4-22】已知,,下列结论正确的是( )
A.若使成立的,则
B.若的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于轴对称,则
C.若在上恰有6个极值点,则的取值范围为
D.存在,使得在上单调递减
【变式训练4-23】已知函数是偶函数,其图象的两个相邻对称轴间的距离为,将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A. B.在上单调递增
C.函数的图象关于点对称 D.函数的图象在处取得极大值
【变式训练4-24】已知函数的图像关于直线对称,则( [endnoteRef:20] ) [20: ]
A. 函数的图像关于点对称
B. 函数在有且仅有2个极值点
C. 若,则的最小值为
D. 若,则
【变式训练4-25】已知函数,则( [endnoteRef:21] ) [21: ]
A. 的最小正周期为
B. 在区间上单调递减
C. 使取得最小值的的集合为
D. 的图象可由曲线向右平移个单位长度得到
【变式训练4-26】已知函数,其图像上相邻的两个最高点之间的距离为在上是单调函数,则下列说法不正确的是( [endnoteRef:22] ) [22:
]
A. 的最大值为
B. 在上的图像与直线没有交点
C. 在上没有对称轴
D. 在上有一个零点
【变式训练4-27】已知函数,且,是函数相邻的两个最大值点,,,则( [endnoteRef:23] ) [23: ]
A. B. C. D.
【变式训练4-28】已知函数在上单调,且的图象关于点对称,则( [endnoteRef:24] ) [24: ]
A. 的最小正周期为
B.
C. 将的图象向右平移个单位长度后对应的函数为偶函数
D. 函数在上有且仅有一个零点
【变式训练4-29】已知函数的相邻对称轴之间的距离为,且图象经过点,则下列说法正确的是( [endnoteRef:25] ) [25: ]
A. 该函数解析式为
B. 函数的一个对称中心为
C. 函数的定义域为
D. 将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,且函数的图象关于原点对称,则b的最小值为.
【变式训练4-30】已知函数的最小正周期,,且在处取得最大值.下列结论正确的有( [endnoteRef:26] ) [26: ]
A.
B. 的最小值为
C. 若函数在上存在零点,则的最小值为
D. 函数上一定存在零点
【变式训练4-31】设函数向左平移个单位长度得到函数,已知在上有且只有5个零点,则下列结论正确的是([endnoteRef:27] ) [27: ]
A. 的图象关于点对称 B. 在上有且只有5个极值点
C. 在上单调递增 D. 的取值范围是
【变式训练4-32】已知函数(其中,,T为图象的最小正周期,满足,且在恰有两个极值点,则有( [endnoteRef:28] ) [28: ]
A. B. 函数为奇函数
C. D. 若,则直线为图象的一条切线
题型05:含绝对值的三角函数
【典型例题1】关于函数,下列选项正确的有( )
A.为偶函数
B.在区间上单调递增
C.的最小值为2
D.在区间上有两个零点
【答案】ABD
【解析】根据偶函数的定义判断可得A正确;利用导数判断可得B正确;根据可得C不正确;分段解方程可得D正确.
由,得,,得,,
所以的定义域为,关于原点对称,
因为,
所以为偶函数,故A正确;
当时,,,
因为,所以,,,所以,
所以在区间上单调递增,故B正确;
因为,故C不正确;
当时,,,
令,得,无解;
当时,函数无意义,
当时,,,
令,得,得,无解,
当时,函数无意义,
当时,,,
令,得,得,得,
当时,函数无意义,
当,,,
令,得得,无解,
当时,函数无意义,
当时,,,
令,得,得,得,
综上所述:在区间上有两个零点和.故D正确.
故选:ABD
【典型例题2】关于函数,则下列结论正确的有( )
A.是奇函数 B.的最小正周期为
C.的最大值为 D.在单调递增
【答案】AC
【解析】利用函数的奇偶性定义、三角函数的周期性以及函数周期的求法判断AB;再根据周期性研究函数在区间上的最值、以及单调性,判断CD.
由题知,定义域为,
,
所以是奇函数,故A正确;
因
,
所以是的周期,故B错;
,
当且仅当时,等号成立,
由得,
即,所以,故C正确;
因,
,
则,
所以在上不是单调递增的,故D错.
故选:AC
【典型例题3】已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.图象的一条对称轴为直线
C.当时,在区间上单调递增
D.存在实数,使得在区间上恰有2023个零点
【答案】BCD
【解析】化简的表达式,根据正弦函数的周期性可判断A;根据函数图象的对称轴的性质可判断B;结合正弦函数的单调性可判断C;取,结合正弦函数的零点可判断D.
对于A,,
故
,即为的一个周期,
说明不是的最小正周期,A错误;
对于B,
,
故图象的一条对称轴为直线,B正确;
对于C,当时,,则,
由于正弦函数在上单调递增,且,
故在上单调递增,且,
此时,
而在上单调递减,则在上单调递增,
故在上单调递增,C正确;
对于D,由A可知即为的一个周期,且的最小正周期为,
故的最小正周期为,
当时,,
当时,,则在上的零点为和,
故当时,恰有个零点,
且第个零点为,
故当时,恰有个零点,
即存在实数,使得在区间上恰有2023个零点,D正确,故选:BCD
【点睛】难点点睛:本题综合考查了含型函数的性质,涉及到周期、对称性以及零点问题,综合性较强,解答时要综合应用函数的对称轴性质以及正弦函数的相关性质,进行解答,对于零点个数问题,可取特殊值,结合正弦函数的周期性以及零点进行判断.
【变式训练5-1】已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是以为周期的函数
B.直线是曲线的对称轴
C.函数的最大值为,最小值为
D.若函数在区间上恰有2023个零点,则
【变式训练5-2】声音是由物体振动产生的声波,纯音的数学模型是函数,我们听到的声音是由纯音合成的,称之为复合音.若一个复合音的数学模型是函数,则下列结论中正确的为( )
A.在上是增函数
B.的最小正周期为
C.的最大值为
D.若,则.
【变式训练5-3】已知函数,,则下列说法正确的有( )
A.是周期函数,且是它的一个周期 B.的图象关于直线对称
C.的最大值为2 D.在区间上单调递减
【变式训练5-4】已知函数,则下列说法正确的是( )
A.是以为周期的函数
B.是曲线的对称轴
C.函数的最大值为,最小值为
D.若函数在上恰有2021个零点,则
【变式训练5-5】已知函数,则( )
A.是偶函数 B.的最小正周期为
C.在上为增函数 D.的最大值为
【变式训练5-6】下列函数中,最大值是1的函数有
A. B.
C. D.
【变式训练5-7】已知函数,则下列说法中正确的有
A.函数的图象关于点,对称
B.函数图象的一条对称轴是
C.若,,则函数的最小值为
D.若,,则的最小值为
【变式训练5-8】已知函数,则下列说法正确的是
A.的最小正周期是
B.的值域是
C.在区间上单调递减
D.的图象关于点对称
【变式训练5-9】关于函数的叙述正确的是( )
A.是偶函数 B.在区间单调递減
C.在有4个零点 D.是的一个周期
【变式训练5-10】已知函数,则( )
A.为偶函数
B.是的一个单调递增区间
C.
D.当时,
【变式训练5-11】已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的最大值为1
B.的图象关于点对称
C.在上单调递增
D.存在,使得对任意的都成立
【变式训练5-12】已知函数,则( )
A.的图象关于对称 B.的最小正周期为
C.的最小值为1 D.的最大值为
【变式训练5-13】关于函数,下列说法中正确的有( )
A.是偶函数 B.在区间上为增函数
C.的值域为 D.函数在区间上有六个零点
【变式训练5-14】已知函数,则下列说法正确的是( [endnoteRef:29] ) [29: ]
A. 的值域为 B. 的图像关于点中心对称
C. 的最小正周期为 D. 的增区间为()
【变式训练5-15】已知函数,则( [endnoteRef:30] ) [30: ]
A. 是一个最小正周期为的周期函数
B. 是一个偶函数
C. 在区间上单调递增
D. 的最小值为,最大值为
【变式训练5-16】已知函数,其中、.则下列说法中正确的有( [endnoteRef:31] ). [31: ]
A. 的最小值为 B. 的最大值为
C. 方程在上有三个解 D. 在上单调递减
【变式训练5-17】已知函数,则([endnoteRef:32] ) [32: ]
A. 是偶函数 B. 的最小正周期为
C. 在上为增函数 D. 的最大值为
【变式训练5-18】已知函数,则下列说法正确的是( [endnoteRef:33] ) [33: ]
A. 的图象关于点对称
B. 图象的一条对称轴是
C. ,则的最小值为
D. 若时,函数有两个零点,则实数的取值范围是
【变式训练5-19】已知函数,则下列说法正确的是( [endnoteRef:34] ) [34: ]
A. 是以为周期的函数
B. 直线是曲线的对称轴
C. 函数的最大值为,最小值为
D. 若函数在区间上恰有2023个零点,则
【变式训练5-20】若,时,函数(是实常数)有奇数个零点,记为,且,则( [endnoteRef:35] ) [35:
]
A. 的最小正周期是
B. 的对称轴方程为
C.
D. 对任意的,使得
题型06:先恒等变换再求性质
【典型例题1】已知函数,则( )
A. B.的最小正周期为
C.在上单调递减 D.在上单调递增
【答案】ABC
【解析】首先根据三角函数二倍角化简,然后利用整体代入法研究函数图像即可;
选项A正确;
所以函数的最小正周期为选项B正确;
根据余弦函数图像性质,(余弦函数对应的单调递减区间),函数单调递减,选项C正确;
根据余弦函数图像性质,(余弦函数对应的单调递增区间),函数不单调,选项D错误;
故选:ABC.
【典型例题2】已知函数,,则正确的是( )
A. B.是函数的零点
C.函数是非奇非偶函数 D.为图象的一条对称轴
【答案】ACD
【解析】由三角恒等变换将函数化简得,根据正弦型三角函数的值域、零点、奇偶性、对称性逐项判断即可.
因为,所以,故A正确;
由于,故不是函数的零点,故B不正确;
,且,故函数是非奇非偶函数,故C正确;
由于,所以为图象的一条对称轴,故D正确.
故选:ACD.
【典型例题3】已知函数的图象关于对称,则( )
A.的最大值为2
B.是偶函数
C.在上单调递增
D.把的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于点对称
【答案】AB
【解析】依题意可求出,从而可得,结合函数的图象性质逐一判断即可.
因为函数的图象关于对称,
所以,解得,
所以,其最大值为2,故A正确;
令,
定义域为,,
所以即是偶函数,故B正确;
时,,在单调递增,
在单调递减,故C错误;
把的图象向左平移个单位长度,得到函数
的图象,
因为,
所以的图象不关于点对称,故D错误.
故选:AB
【典型例题4】已知函数,且所有的正零点构成一个公差为的等差数列,把函数的图象沿轴向左平移个单位,横坐标伸长到原来的2倍得到函数的图象,则下列关于函数的结论正确的是( )
A.函数是偶函数
B.的图象关于点对称
C.在上是增函数
D.当时,函数的值域是
【答案】BD
【解析】化简可得,进而根据已知求出,.根据图象变换可得.求出即可判断A项;代入检验,结合正弦函数的性质,即可判断B、C、D.
因为.
由可得,.
由已知可得,,所以,.
将函数的图象沿轴向左平移个单位,
可得的图象,
横坐标伸长到原来的2倍得到函数的的图象,所以.
对于A项,因为,所以函数不是偶函数,故A项错误;
对于B项,因为,所以的图象关于点对称,故B项正确;
对于C项,因为,所以.
因为函数在上单调递增,在上单调递减,故C项错误;
对于D项,因为,所以.
因为函数在上单调递增,
所以,
所以,,故D项正确.
故选:BD.
【典型例题5】已知函数是的两个极值点,且,下列说法正确的是( )
A.
B.在上的单调递增区间为
C.在上存在两个不相等的根
D.若在上恒成立,则实数的取值范围是
【答案】ACD
【解析】利用三角变换公式可得,根据结合周期公式可求,故可判断A的正误,利用代入检验法可判断B的正误,讨论的单调性后可判断C的正误,求出在上的值域后可求实数的取值范围.
,
由是的两个极值点,且得的最小正周期,
所以,解得,故选项A正确;
对于选项B:因为,所以,
当时,,
而在单调递增,在上为减函数,在上增函数,
令,故;,故;
故在上的增区间为,,故B错误.
对于选项C:
当时,,令,故,
而在上为减函数,在上为增函数,
故在上单调递减,在上单调递增,
且,
故在上存在两个不相等的根,故选项C正确;
对于选项D:因为,所以,
故,所以,
因为在上恒成立,即在上恒成立,
所以,解得:,故选项D正确.
故选:ACD.
【典型例题6】已知均为第二象限角,且,则可能存在( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】利用二倍角公式进行化简变形,得到的关系,然后分类讨论即可.
因为均为第二象限角,所以,
所以,,化简得:,即.
若,则,得 在第二象限,故A错;
若,则,因为为第二象限角,
所以,,
但是由为第二象限角,可得,为第三、四象限角或终边在轴负半轴,显然角的位置不同,不可能相等,所以C错误;
由终边相同的角的概念结合上面的计算易知,可以出现,的情况,故B,D正确.
故选:BD.
【典型例题7】已知,且,,是在内的三个不同零点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】根据题意结合余弦函数的图像性质,解出,,,即可判断选项A、B,将根据诱导公式化为,分子分母同乘,结合倍角公式即可判断C,将通过诱导公式化为,再将分子分母同乘,结合积化和差公式进行化简即可判断D.
解:由题知,,是的三个根,
可化为,即,
所以可得或,,
解得或,,
因为,所以不成立,
当,成立时,取,解得,
取,解得,取,解得,
取,解得(舍),
故,,,
所以选项A正确;
因为,所以选项B错误;
,
故选项C正确;
而
,
根据积化和差公式:,
所以原式可化为:
,故选项D正确.
故选:ACD
【点睛】思路点睛:此题考查三角函数的化简问题,属于中难题,关于化简问题常用的思路有:
(1)利用诱导公式将角化为关系比较接近的;
(2)遇见的形式,分子分母同乘,再用倍角公式化简;
(3)积化和差公式:,,,.
【变式训练6-1】已知函数的最小正周期为,则( )
A.
B.直线是图象的一条对称轴
C.在上单调递增
D.将的图象上所有的点向右平移个单位长度,可得到的图象
【变式训练6-2】已知函数,则
A.函数的最小正周期为
B.点,是函数图象的一个对称中心
C.将函数图象向左平移个单位长度,所得到的函数图象关于轴对称
D.函数在区间,上单调递减
【变式训练6-3】已知函数,则
A.的最小正周期为
B.,是曲线的一个对称中心
C.是曲线的一条对称轴
D.在区间,上单调递增
【变式训练6-4】已知函数关于对称,则下列结论正确的是 )
A.
B.在上单调递增
C.函数是偶函数
D.把的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于点对称
【变式训练6-5】若函数,则( [endnoteRef:36] ) [36:
]
A. 函数的一条对称轴为
B. 函数的一个对称中心为
C. 函数的最小正周期为
D. 若函数,则的最大值为2
【变式训练6-6】已知函数是的两个极值点,且,下列说法正确的是( [endnoteRef:37] ) [37: ]
A.
B. 在上的单调递增区间为
C. 在上存在两个不相等的根
D. 若在上恒成立,则实数的取值范围是
【变式训练6-7】若函数,则下列结论正确的是( [endnoteRef:38] ) [38: ]
A. 函数的最小正周期为 B. 函数在区间上单调递增
C. 函数图象关于对称 D. 函数的图象关于点对称
【变式训练6-8】已知函数的图象是由函数的图象向右平移个单位得到,则( )
A. 的最小正周期为π
B. 在区间上单调递增
C. 的图象关于直线对称
D. 的图象关于点对称
【变式训练6-9】已知,则下列说法中正确的是( [endnoteRef:39] ) [39: ]
A. 函数的最小正周期为
B. 函数在上单调递减
C. 函数的图象可以由函数图象上各点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍得到
D. 是函数图象的一个对称中心
【变式训练6-10】已知函数满足,其图象向右平移个单位后得到函数的图象,且在上单调递减,则( [endnoteRef:40] ) [40: ]
A.
B. 函数的图象关于对称
C. 可以等于5
D. 的最小值为2
【变式训练6-11】已知函数则( [endnoteRef:41] ) [41: ]
A. 的最小正周期为
B. 在上单调递增
C. 直线是图象的一条对称轴
D. 的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
【变式训练6-12】已知函数,满足,则下列结论正确的是( [endnoteRef:42] ) [42: ]
A. 的值域为 B. 的最小值为2
C. 的图象关于直线对称 D. 是偶函数
【变式训练6-13】已知函数.若曲线经过点,且关于直线对称,则( [endnoteRef:43] ) [43: ]
A. 的最小正周期为 B.
C. 的最大值为2 D. 在区间上单调递增
【变式训练6-14】将函数的图象向左平移个单位,得到的图象,则( [endnoteRef:44] ) [44: ]
A. 是奇函数 B. 的周期为
C. 的图象关于点对称 D. 的单调递增区间为
【变式训练6-15】下列命题为真命题的是( [endnoteRef:45] ) [45: ]
A. 若,则
B. 函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
C. 函数的单调递增区间为
D. 的最小正周期为
【变式训练6-16】设函数()最小正周期为,则( [endnoteRef:46] ) [46: ]
A.
B. 函数的图象可由函数的图象向左平移个长度单位得到
C. 函数的图象关于点中心对称
D. 函数在区间上单调递增
【变式训练6-17】已知函数在上有且仅有条对称轴;则([endnoteRef:47] ) [47: ]
A. B. 可能是的最小正周期
C. 函数在上单调递增 D. 函数在上可能有个或个零点
【变式训练6-18】若函数的最小正周期为,则([endnoteRef:48] ) [48: ]
A. B. 在上单调递增
C. 在内有5个零点 D. 在上的值域为
【变式训练6-19】已知函数在区间内存在两个极值点,则( )
A. B.
C. D.
题型07:三角函数与导数
【典型例题1】已知函数,则下列说法正确的有( [endnoteRef:49] ) [49: ]
A. 若,则
B. 将的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于轴对称
C. 若在上有且仅有4个零点,则的取值范围为(涉后导数)
D. 是的导函数,令.则在上的值域为
【答案】ABC
【解析】利用正弦函数的最值和周期性可判断A,根据图象平移和奇偶性可判断B,根据正弦函数的零点可判断C,再根据导数运算公式和正弦函数的图象性质可判断D.
A选项,由,
故,必有一个最大值和一个最小值,
则为半个周期长度,正确;
B选项,由题意的图象关于y轴对称,正确;
C选项,,
在上有且仅在4个零点,
结合正弦函数的性质知:,
则,正确;
D选项,由题意,
则在时,,故值域为,错误.
故选:ABC.
【典型例题2】已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减
B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的切线
【答案】AD
【解析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.
由题意得:,所以,,
即,
又,所以时,,故.
对A,当时,,由正弦函数图象知在上是单调递减;
对B,当时,,由正弦函数图象知只有1个极值点,由,解得,即为函数的唯一极值点;
对C,当时,,,直线不是对称轴;
对D,由得:,
解得或,
从而得:或,
所以函数在点处的切线斜率为,
切线方程为:即.故选:AD.
【典型例题3】已知函数的部分图象如图所示,则([endnoteRef:50] ) [50: ]
A
B. 在区间上单调递增
C. 将函数图象上各点横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,可得函数的图象
D. 函数的零点个数为7
【答案】ABD
【解析】根据给定的函数图象,结合五点法作答求出函数的解析式,再分析判断ABC;换元并构造函数,利用导数结合图形判断D作答.
观察图象知,函数的周期,则,而,
即有,由知,,因此,A正确;
显然,当时,,因此单调递增,B正确;
将图象上各点横坐标变为原来的得,再将所得图象向右平移个单位长度,得,
而,C错误;
由,得,令,则,
令,显然当时,,即恒有,函数在上无零点,
当时,,令,,
函数在上都递减,即有在上递减,,
,因此存在,,
当时,,当时,,有在上递增,在递减,
,,
于是存在,,当时,,当时,,
则函数在上递减,在递增,,,
从而函数在上存在唯一零点,而函数周期为,在上单调递增,如图,
,,,
从而函数在上各有一个零点,又0是的零点,即函数在定义域上共有7个零点,
所以函数的零点个数为7,D正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:函数零点个数判断方法:(1)直接法:直接求出f(x)=0的解;(2)图象法:作出函数f(x)的图象,观察与x轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.
【典型例题4】已知是的导函数( )
A.是由图象上的点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移得到的
B.是由图象上的点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移得到的
C.的对称中心坐标是
D.是的一条切线方程.
【答案】BC
【解析】由三角函数的平移和伸缩变换可判断A,B;由三角函数的性质可判断C;由导数的几何意义可判断D.,
是由横坐标缩短到原来的倍,纵坐标伸长2倍,再把得到的曲线向左平移,故A错误;
函数图象将横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),得,
再向右平移个长度单位,得,即,故B正确;
因为,令,
则,则的对称中心坐标是,故C正确;
因为,所以,
由导数的几何意义令,可得:,
即,解得:
,所以切点为,
而不在上,故D错误.
故选:BC.
【典型例题5】随着时代与科技的发展,信号处理以各种方式被广泛应用于医学、声学、密码学、计算机科学、量子力学等各个领域.而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数,的图象就可以近似的模拟某种信号的波形,则下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.函数的图象关于点对称
C.函数为周期函数,且最小正周期为
D.函数的导函数的最大值为3
【答案】ABD
【解析】判断与的关系可判断AC;讨论奇偶性可判断B;求出导函数,结合余弦函数的性质可判断D.因为函数,定义域为,
对于A,
,
所以函数的图象关于直线对称,故A正确;
对于B,,所以函数为奇函数,图象关于点对称,故B正确;
对于C,由题知,故C错误;
对于D,由题可知,且,故D正确.
故选:ABD.
【变式训练7-1】已知函数,其中,,则( )
A. 若存在最小正周期且,则
B. 若,则存在最小正周期且
C. 若,,则的所有零点之和为2
D. 若,,则在上恰有2个极值点(涉后导数)
【变式训练7-2】设函数其中,.若,,且相邻两个极值点之间的距离大于,,设,则( )
A. B.
C.在上单调递减 D.在上存在唯一极值点
【变式训练7-3】声音是由物体振动产生的声波,纯音的数学模型是函数,我们听到的声音是由纯音合成的,称之为复合音.我们听到的声音函数是,记,则下列结论中正确的为( )
A.在上是增函数 B.的最大值为
C.的最小正周期为 D.
【变式训练7-4】已知函数,则下列说法正确的是( )
A.在区间上单调递增
B.的最小正周期为
C.的值域为
D.的图象可以由函数的图象,先向左平移个单位,再向上平移个单位得到
【变式训练7-5】已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.在区间上单调递增
C.将函数图象上各点横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,可得函数的图象
D.函数的零点个数为7
【变式训练7-6】声音是由物体振动产生的声波,纯音的数学模型是函数,我们听到的声音是由纯音合成的,称之为复合音.若一个复合音的数学模型是函数,则下列结论中正确的为( )
A.在上是增函数
B.的最小正周期为
C.的最大值为
D.若,则.
【变式训练7-7】已知是的导函数,,则下列结论正确的为( )
A.与的图像关于直线对称
B.与有相同的最大值
C.将图像上所有的点向右平移个单位长度可得的图像
D.当时,与都在区间上单调递增
【变式训练7-8】已知函数,则下列说法正确的有( )
A.函数为偶函数 B.函数的最小值为
C.函数的最大值为 D.函数在上有两个极值点
【变式训练7-9】已知函数的图象的一条对称轴为,则( )
A.当时,在上存在零点
B.是的导数的一个零点
C.在区间上单调,则
D.当ω为偶数时,是偶函数
【变式训练7-10】已知函数,则( )
A.函数不是周期函数
B.函数的图象只有一个中心对称点
C.函数的单调减区间为
D.曲线只有一条过点的切线
【变式训练7-11】已知直线与函数的图象相交,,,是从左到右的三个相邻交点,设,,则下列结论正确的是
A.将的图象向右平移个单位长度后关于原点对称
B.若,则
C.若在上无最值,则的最大值为
D.
【变式训练7-12】已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 若,则
B. 将的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于原点对称
C. 若在上有且仅有4个零点,则的取值范围为
D. 是的导函数,令.则在上的值域为
【变式训练7-13】已知函数,则下列说法正确的是( )
A. B. 的图象的对称中心是
C. 函数的零点是 D. 在上单调递增
【变式训练7-14】已知函数的图象关于直线对称,那么( )
A. 函数为奇函数
B. 函数在上单调递增
C. 若,则的最小值为
D. 函数的图象向右平移个单位长度得到的图象,则的最大值为
【变式训练7-15】已知,则下列说法正确的是( )
A. 是周期函数 B. 有对称轴
C. 有对称中心 D. 上单调递增
【变式训练7-16】已知函数,且,则下列说法中正确的是( )
A. B. 在上单调递增
C. 为偶函数 D.
【变式训练7-17】已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 的最小正周期为 B. 当时,的最大值为
C. 函数的图象关于点对称 D. 函数在点处的切线方程为
【变式训练7-18】已知函数(其中)的部分图象如图所示,则( )
A. B. 函数为偶函数
C. D. 曲线在处的切线斜率为
【变式训练7-19】已知函数,下列命题正确的有( )
A. 区间上有3个零点
B. 要得到的图象,可将函数图象上的所有点向右平移个单位长度
C. 的周期为,最大值为1
D. 的值域为
【变式训练7-20】在信息时代,信号处理是非常关键的技术,而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数.函数的图象可以近似的模拟某种信号的波形,则下列判断中不正确的是( )
A. 函数为周期函数,且为其一个周期 B. 函数的图象关于点对称
C. 函数的图象关于直线对称 D. 函数的导函数的最大值为4.(涉后导数)
【变式训练7-21】已知函数,则( )
A. 是偶函数,也是周期函数 B. 的最大值为
C. 的图像关于直线对称 D. 在上单调递增
【变式训练7-22】已知函数,则( )
A. 在区间单调递增 B. 在区间有两个零点
C. 直线是曲线的对称轴 D. 直线是曲线的切线
【变式训练7-23】 2022年9月钱塘江多处出现罕见潮景“鱼鳞潮”,“鱼鳞潮”的形成需要两股涌潮,一股是波状涌潮,另外一股是破碎的涌潮,两者相遇交叉就会形成像鱼鳞一样的涌潮.若波状涌潮的图像近似函数的图像,而破碎的涌潮的图像近似(是函数的导函数)的图像.已知当时,两潮有一个交叉点,且破碎的涌潮的波谷为-4,则( )
A. B.
C. 是偶函数 D. 在区间上单调(涉后导数)
题型08:与其它函数结合
【典型例题1】已知函数,,则以下结论正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的图象关于点成中心对称
C.函数与的图象有偶数个交点
D.当时,
【答案】ABD
【解析】对于选项A:因为,
所以函数的最小正周期为,故A正确;
对于选项B:因为,
所以函数的图象关于点成中心对称,故B正确;
对于选项C:因为,
所以函数的图象关于点成中心对称,
即函数与的图象均关于点成中心对称,
因为,即为函数与的一个交点,
当,函数与的图象有个交点,
则当,函数与的图象有个交点,
综上所述:函数与的图象有个交点,为奇数个,故C错误;
对于选项D:当时,则,所以,
且,,,
所以,故D正确;
故选:ABD
【典型例题2】已知,则下列选项中正确的是( )
A. B. 关于轴对称
C. 关于中心对称 D. 的值域为
【答案】AB
【解析】根据函数周期性,对称性逐项检验即可判断ABC,利用正余弦函数的性质可判断D.
A中,因为,所以,所以A正确;
B中,由A可得,,所以,所以可得是函数的对称轴,所以B正确;
C中,因为,而,所以对称轴为,所以C不正确;
D中,因为,所以,所以D不正确,
故选:AB.
【典型例题3】已知函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 时,在区间单调递增
D. 时,在区间既有极大值点也有极小值点
【答案】BC
【解析】】验证可知,,由此可得AB正误;利用三角恒等变换公式可化简得到,令,结合复合函数单调性的判定可知C正确;令,结合导数可求得当时,的单调性,结合复合函数单调性可确定单调性,由极值点定义可知D错误.
对于A,,
不是的周期,A错误;
对于B,,
的图象关于直线对称,B正确;
对于C,;
当时,,,,
令,则,;
与在上均单调递减,在上单调递减,
又在上单调递减,
由复合函数单调性可知:在上单调递增,C正确;
对于D,由C知:;
当时,,,;
令,则,;
,当时,在上恒成立,
在上单调递增,
又在上单调递增,在上单调递减,
由复合函数单调性可知:在上单调递增,在上单调递减,
则当时,在上有极大值点,无极小值点,D错误.
故选:BC.
【典型例题4】已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 既是奇函数,又是周期函数 B. 的图象关于直线对称
C. 的最大值为 D. 在上单调递增
【答案】AB
【解析】根据奇函数和周期函数的定义即可判断选项;根据对称轴的性质即可判断选项;根据二倍角的余弦公式化简换元成关于正弦的三次函数,利用导数判断函数的单调性求出最值,进而判断选项;利用导数的正负与函数的单调性的关系即可判断选项.
对于,因为函数的定义域为,
又,所以函数为奇函数;
又因为,所以函数为周期函数,故选项正确;
对于,若函数的图象关于直线对称,则成立,
因为,所以,故选项正确;
对于,因为函数,令,则函数可化为,,令,解得,
所以在和上单调递减,在上单调递增,又因为,,所以函数的最大值为,
故选项错误;
对于,因为,若函数在上单调递增,则在上恒成立,取,则,故选项错误,
故选:.
【变式训练8-1】已知函数,,则下列说法不正确的是( )
A.与的定义域都是 B.为奇函数,为偶函数
C.的值域为,的值域为 D.与都不是周期函数
【变式训练8-2】1807年法国数学家傅里叶指出任何音乐声都是形如的纯音合成的复合音.若一个复合音的数学模型是函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 在区间上单调递增
D. 当时,最小值为0,则
【变式训练8-3】已知,则下列说法正确的是( )
A.是周期函数 B.有对称轴 C.有对称中心 D.在上单调递增
【变式训练8-4】高斯是德国著名数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数.例如已知函数,函数则下列说法中正确的有( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数图象关于直线对称
C.函数的值域是
D.方程只有一个实数根
【变式训练8-5】关于函数,下列结论正确的是( )
A.函数的周期为 B.函数图象关于直线对称
C.函数在上递增 D.函数的最大值为1
【变式训练8-6】已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.的图像关于点对称
C.在上单调递减
D.的值域为
【变式训练8-7】已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的递增区间是,
C.函数的对称中心,
D.当,函数的值域是
【变式训练8-8】若函数,则( )
A.的最小正周期为π
B.的图像关于直线对称
C.的最小值为-1
D.的单调递减区间为
【变式训练8-9】已知,则下列选项中正确的是( )
A. B.关于轴对称
C.关于中心对称 D.的值域为
【变式训练8-10】已知,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练8-11】已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 函数为偶函数 B. 函数的最小值为
C. 函数的最大值为 D. 函数在上有两个极值点
【变式训练8-12】已知直线l1:,l2:,l3:,l4:.则( )
A.存在实数α,使l1l2,
B.存在实数α,使l2l3;
C.对任意实数α,都有l1⊥l4
D.存在点到四条直线距离相等
【变式训练8-13】已知,且,,是在内的三个不同零点,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练8-14】函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象.若对于任意,都存在,使得,则的可能值为( )
A. B. C. D.
【变式训练8-15】已知函数,则( )
A. 与均在单调递增 B. 的图象可由的图象平移得到
C. 图象的对称轴均为图象的对称轴 D. 函数的最大值为
【变式训练8-16】已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 是偶函数 B. 是周期函数
C. 在区间 上,有且只有一个极值点 D. 过 作y=的切线,有无数条
【变式训练8-17】关于函数有以下四个选项,正确的是( )
A. 对任意的a,都不是偶函数 B. 存在a,使是奇函数
C. 存在a,使 D. 若的图像关于对称,则
题型09:三角函数与平面向量
【典型例题1】已知为坐标原点,点,,,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】根据给定条件,利用向量模的坐标表示及数量积运算,结合和差角的余弦公式变形判断作答.
对于A,,A正确;
对于B,,
,
,
因此,B正确;
对于C,由选项B知,C正确;
对于D,,
显然与不恒等,即不恒成立,D错误.
故选:ABC
【典型例题2】重庆荣昌折扇是中国四大名扇之一,始于1551年明代嘉靖年间,明末已成为贡品人朝,产品以其精湛的工业制作而闻名于海内外.经历代艺人刻苦钻研、精工创制,荣昌折扇逐步发展成为具有独特风格的中国传统工艺品,其精雅宜士人,其华灿宜艳女,深受各阶层人民喜爱.古人曾有诗赞曰:“开合清风纸半张,随机舒卷岂寻常;金环并束龙腰细,玉栅齐编凤翅长,偏称游人携袖里,不劳侍女执花傍;宫罗旧赐休相妒,还汝团圆共夜凉”图1为荣昌折扇,其平面图为图2的扇形COD,其中,动点P在上(含端点),连接OP交扇形OAB的弧于点Q,且,则下列说法正确的是( )
图1 图2
A.若,则 B.若,则
C. D.
【答案】ABD
【解析】建立平面直角系,表示出相关点的坐标,设 ,可得,由,结合题中条件可判断A,B;表示出相关向量的坐标,利用数量积的运算律,结合三角函数的性质,可判断C,D.
如图,作 ,分别以为x,y轴建立平面直角坐标系,
则 ,
设 ,则,
由可得 ,且 ,
若,则,
解得 ,(负值舍去),故,A正确;
若,则,,故B正确;
,
由于,故,故,故C错误;
由于,
故
,而,
故,故D正确,
故选:ABD
【变式训练9-1】在中,,,,下列命题为真命题的有
A.若,则
B.若,则为锐角三角形
C.若,则为直角三角形
D.若,则为直角三角形
【变式训练9-2】设,是大于零的实数,向量,,其中,,,定义向量,,,,记,则
A. B.
C. D.
题型10:三角函数与解三角形
【典型例题1】中,角所对的边分别为.以下结论中正确的有( )
A.若,则必有两解
B.若,则一定为等腰三角形
C.若,则一定为直角三角形
D.若,且该三角形有两解,则的范围是
【答案】AC
【解析】根据正弦定理可判断选项A;已知条件得出角的关系,可判断选项B;化边为角可判断选项C;根据正弦定理可判断选项D,进而可得正确选项.
对于A,若,则,
又,所以必有两解,故A正确;
对于B,若,则或,
即或,所以为等腰三角形或直角三角形,故B错误;
对于C,由正弦定理得:,
即,而,故,
所以一定为直角三角形,故C正确;
对于D,若,且该三角形有两解,所以,
即,也即,故D错误.
综上所述,只有AC正确,
故选:AC.
【典型例题2】在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】求得大小关系判断选项A;举反例否定选项B;求得大小关系判断选项C;求得的正负情况判断选项D.
选项A:在中,若,则,则.判断正确;
选项B:令,则 .判断错误;
选项C:在中,若,则,
又余弦函数在单调递减,则.判断正确;
选项D:在中,若,则,
,又正切函数在单调递增,
则.判断正确.
故选:ACD
【典型例题3】在锐角中,角所对的边为,若,且,则的可能取值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】ACD
【解析】由面积公式及余弦定理求出,再由正、余弦定理将角化边,即可求出,再由正弦定理及三角恒等变换公式将转化为关于的三角函数,最后由三角函数的性质计算可得.
在锐角中,由余弦定理及三角形面积定理得:
,
即有,而,则,
又,
由正弦定理、余弦定理得,,化简得:,
由正弦定理有:,即,,
又是锐角三角形且,有,,解得,
因此,
由得:,,
所以,
结合选项,的可能取值为,,.
故选:ACD
【变式训练10-1】在△ABC中,已知a=2b,且,则( )
A.a,c,b成等比数列
B.
C.若a=4,则
D.A,B,C成等差数列
【变式训练10-2】已知的三个内角所对边的长分别为,若,则下列正确的是( )
A.的取值范围是
B.若是边上的一点,且,,则的面积的最大值为
C.若是锐角三角形,则的取值范围是
D.若平分交点,且,则的最小值为
【变式训练10-3】设内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【变式训练10-4】已知,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列条件一定能够使为等腰三角形的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练10-5】在中,若,则( )
A. B. C. D.
【变式训练10-6】已知锐角,下列说法正确的是
A.
B.
C.,,则
D.
1
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$第15讲高中数学三角函数多选专题训练
目录
思维导图
3
高考分析
2
学习目标
3
解跟题略
3
题型归纳
2
题型01:三角函数定义公式…
题型02:根据三角函数图像求函数及性质
11
题型03:先平移伸缩变换雨求性质
40
题型04:三角函的性质…
52
题型05:含绝对值的三角函数…
89
题型06:先恒等变换再求性质…
116
题型07:三角函数与导数,
141
题型08:与其它函数结合
177
题型09:三角函数与平面向量
197
题型10:三角函数与解三角形…
200
思维导图
6:先恒等变换再求性质
1:三角函数定义公式
7:三角函数与导数应用
2:根据三角函数图像求函数及性质
8:三角函数与其它函数结合
3:先平移伸缩变换再求性质
三角函数多选专题
9:三角函数与平面向量
4:三角函数的性质
10:三角函数与解三角形
5:含绝对值的三角函数
1
高考分析
三角函数多选题是高考数学的高频中档题型,常聚焦核心考点并注重知识综合,分值占三角函数专题总分的
20%-30%,是拉开得分差距的关键题型之一。以下从高考分析、学习目标、解题策略三部分展开系统解读。
1.命题频率与分值
近四年(2022-2025)新高考全国卷中,三角函数多选题年均出现1-2道,多位于选择题第9-11题区间,每题
5分。该题型在三角函数专题中占比稳定,配合单选、解答题,共同支撑起全卷11%-18%的分值权重,是专
题得分的重要组成部分。
2.核心考点分布
多选题考点覆盖集中且综合性强,核心围绕三大模块展开,且常相互融合考查:
·三角恒等变换:高频考查和差倍角公式、同角三角函数关系的逆用与变用,是多选题的基础解题工具,
2025年全国I卷第11题便以此为核心设计选项。
·三角函数图象与性质:重点考查y=Asin(omega x+arphi)的周期性、单调性、对称性、零点及最值,
常结合图象变换或参数求解出题,灵活度较高。
·解三角形:多与三角恒等变换结合,考查正弦定理、余弦定理的应用,包括边角关系转化、面积计算、
最值与范围问题,2025年全国I卷已将其作为三角函数多选题压轴题考查。
3.命题特点
·基础性与技巧性并重:既强调公式、定理的直接应用,又注重公式逆用、整体代换等技巧,避免简单
记忆性考查。
·知识交汇性突出:常与平面向量、导数等知识轻度交汇,偶尔结合生活场景建模,凸显对综合应用能
力的考查。
·选项设计陷阱明确:易错点集中在复合函数单调性判断、边角转化方向混淆、公式符号错误等,每个
错误选项均对应典型备考误区。
学习目标
1.熟练掌握三角恒等变换、图象性质、解三角形三大模块核心公式与定理,能快速精准调用,杜绝公式混淆
或遗忘。
2.具备多选题选项拆分能力,能独立分析每个选项的考查方向,精准识别命题陷阱,提升选项判断的准确率。
3.掌握数形结合、整体代换、边角互化等核心思想方法,能高效解决考点融合或轻度知识交汇的多选题。
4.形成规范的解题流程,减少计算失误与步骤跳跃,确保在有限时间内稳定拿到多选题分数。
解题策略
1.核心思想方法
·数形结合法:遇到图象与性质相关题目时,快速绘制简易函数图象,通过图象直观判断周期性、对称
性、零点个数等,降低抽象思维难度。
·整体代换法:处理y=Asin(ωx+P)性质问题时,令t=ωx+p,将复合函数转化为基本正弦/余弦函数,
结合t的取值范围分析性质。
·边角互化法:解三角形多选题中,若条件含“边角混合”,优先根据目标选择转化方向一一求边的关系
用正弦定理化角为边,求角的关系用正弦定理化边为角。
2.分步解题流程
1.审题定位:快速通读题目,明确题干条件(如函数解析式、三角形边角条件)与各选项考查的核心考
点,划定解题范围。
2.逐选项分析:多选题需“逐一验证、独立判断”,避免因一个选项错误影响整体思路,对不确定的选项
可先标记,优先解决有把握的选项。
3.陷阱规避:计算时注意公式符号(如二倍角余弦公式的三种形式),判断单调性时关注复合函数的定义
域ω的正负,解三角形时留意角的取值范围(0,π)内正弦值对应两个角)。
4.验证排查:完成所有选项判断后,结合题干条件二次验证正确选项的一致性,确保无逻辑矛盾或计算
失误。
3.典型题型突破
·图象与性质综合题:先由题干条件求出函数解析式(确定A,ω,P),再逐一分析选项中的周期、单调
区间、最值等,重点关注omega对周期和单调性的影响。
·恒等变换与解三角形融合题:先通过三角恒等变换化简题干条件(如降幂、和角公式展开),再结合正
余弦定理转化边角关系,进而判断选项正误,2025年全国I卷第11题即为此类题型的典型代表。
3
题型归纳
题型01:三角函数定义公式
【典型例题1】已知sina>sinB,那么下列命题中成立的是()
A.若a、B是第一象限角,则cosa>cos
B.若a、B是第二象限角,则tana>tanB
C.若a、B是第二象限角,则cosa>cosB
D.若a、B是第四象限角,则tana>tanB
【答案】CD
【解析】根据选项中角度所处象限,结合三角函数线即可比较大小
如图(1),a、B的终边分别为OP、OQ,sina=MP>NQ=sinB,
此时cosa=OM<ON=cosB,故A错;
y
M N
(1)
如图(2),OP、OQ分别为角a、B的终边,sina=MP>NQ=sinB,
∴.tana=AC<AB=tanB,故B错:
NM O
(2)
如图(2),角a,B的终边分别为OP、OQ,sina=MP>NQ=sinB,
∴.cosB=ON<OM=cosa,故C正确;
如图(4),角a,B的终边分别为OP、OQ,sina=MP>NQ=sinB
4
∴.tana=TH>TK=tanB,故D正确.
y↑
故选:CD.
H
(3)
【典型例题2】已知0为坐标原点,点P(cosa,sina),P(cosB,-sinB),P(cosa+B),sin(a+β),
A1,0,则()
A.OP-OP
B.AP=AP
C.0A.0p:=0p.0p,
D.04.OP =OP,.OP
【答案】AC
【解析】A、B写出O正,OP,、AP,AP的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;C、D根据向量的坐标,
应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误.
A:OP=(cosa,sina),OP,=(cos B,-sin B),=cos2a+sin2a =1,
1OE=V(cosB)2+(-sinB)2=1,故0p=p,,正确;
B:AP =(cosa-1,sin a),AP,(cos B -1,-sin B),
49作cosa-+sna=v6osa-2cosa1+sma=20-cosa)-4sn号=21sin号引,同理
|码上VosB-1P+sin2B=21sim1,枚1丽1不一定相等,错误
C:由题意得:OA.OP=1×cos(a+B)+0×sin(a+B)=cos(a+B),
Op.0p,=cosa·cosB+sina·(-sinβ)=cos(a+B),正确;
D:由题意得:OA.Op=1×cosa+0×sina=cosa,OP,·OP,=cosB×cos(a+B)+(-sinB)×sin(a+B)
=cosB+(α+B)=cos(a+2β),故一般来说0A·0E≠0E,·0E故错误;
故选:AC
【典型例题3】已知o,B∈(0,2π且sina<sinB,则下列命题中成立的是()
A.若o,B是第一象限角,则cosa<cosB
5
B.若,B是第二象限角,则cosa<cosB
C.若o,B是第三象限角,则tana<tanB
D.若a,B是第四象限角,则tana<tan阝
【答案】BD
【解析】举反例判断A,C;利用角的范围,结合余弦函数以及正切函数的单调性可判断B,D.
对于A,不妨取a二石,B=,满足题意,但是cosa>cosB,A错误
3
对于B,由,
B∈T
因为sina<sinB,故a>B,由于y=cosr在
2,
上单调递减,故
cosa<cosB,B正确;
对于C,不妨取a=
5π
B=
石,满足题意,面ana=1>anB=
,C错误;
6
3
对于D,由o,B∈
3
2
,2π,因为sina<sinB,故a<B,由于y=tanx在
受2上单调送路校
tand<tanB,D正确
故选:BD
【变式训练1-1】在如图所示的平面直角坐标系中,锐角Q,B的终边分别与单位圆交于A,B两点.则()
A若A点的损坐标为号。8点的织坐标为专·则口+即
65
B.sin(a+B<sin a sin B
C.sina>sina+β+sinf
D.以sina,sinB,sin(a+B)为三边构成的三角形的外接圆的面积为
3
【答案】AB
【解析】根据三角函数定义结合两角和的余弦公式可判断A:利用两角和的正弦公式结合正余弦函数的性质可判断
B,C;判断sina,sinB,sin(a+B))可构成三角形,并结合正余弦定理求得三角形外接圆面积可判断D.对于A,
12
5
由已知得,cosa=
7?·snB=4,ox,B为锐角,则sina=二
13,cosB=三,则
cos(a+β)=cosa cos B-sina sinβ=
治故A确
对于B,a,Be0引a+Be0,.co0.小cope(0,
,.sin(a+B=sina cosB+cosa sin B<sina+sinβ,故B正确:
对于C,cosa+B)e-1,1),
.sina=sin(a+β)-β=sina+B)cosβ-cosa+β)sinp<sin(a+β)+sin阝,故C错误;
对于D,同理sinB=sin[(a+B)-a]=sin(a+B)cosa-cos(a+B)sina<sin(a+B)+sina,
结合B、C可知sina,sinB,sin(au+B),可以作为三角形的三边:
设该三角形为△A'B'C',角,B,C所对的边长分别为sina,sinB,sin(a+B),由余弦定理可得,
cosC=
sin2a+sin2B-sin2(a+B)sin2a+sin2B-(sina cosB+cosasin B)2
2 sina sinβ
2 sin a sinβ
sin2a+sin2β-sin2acos2f-cos2asin2β-2 sina cosβcosa sinβ
2 sina sinβ
sin2a1-cos2β+sin2β1-cos2a
-cosa cos B
2 sina sinβ
sin'a sinsi sinacosa cosB
2sin2a sin2B
-cosa cos B
2sina sin B
2sina sin B
=sina sin B-cosa cos)β=-cosa+β),
..sinC'=1-cos2(a+B)=sin(a+B),
设外接圆半径为R,则由正弦定理可得2R=4B_sim(a+B
sinC'sina+β)
=1,
4故D错误,
R=2S=
故选:AB.
【变式训练l-2】正割(Secant)及余割(Cosecant).这两个概念是由伊朗数学家、天文学家阿布尔·威发首先
引入,sC,csC这两个符号是荷兰数学家基拉德在《三角学》中首先使用,后经欧拉采用得以通行.在三角中,定义
正荆seca=,余知cca=L已知函数=。+,给出下列说法正确的是()
cosa
sina
secx cscx
A.f(x)的定义域为{xx≠kπ,k∈Z;
B.f(x)的最小正周期为2π;
C.f(x的值域为[-2,-lU(-1,U1,2]:
D.fx)图象的对称轴为直线x=-工+kxk∈Z).
【答案】BC
【解析】由辅助角公式化一,再根据cosx≠O,six≠0,即可求出函数的定义域,即可判断A;根据正弦函数的
周期性即可判断B;根据正弦函数的值域结合函数的定义域即可判断C;根据正弦函数的对称性即可判断D.
1
1
f(x)=
一十
secx cscx
=cosx+sinx=2sin
但cosx≠0,sinx≠0,得x≠还(k∈Z
即f(x)的定义域为xx≠
kn ,kez'
故A错误;
2
∫(x)的定义域关于原点对称,
故f(x的最小正周期与函数y=√2sinx+不的最小正周期一致,均为2元,故B正确:
4
当x=0,元,元
时,y=万m+妥到的值分别为1L-1.-l.
而函数y=smx+)的值域刘[-5.],
再结合周期性可知,f(x)的值域为-√2,-U(-1,U山,√2,故C正确:
骨受+eZ,得x=子红eZ,
令x+
即(y图象的对称轴为直线x=子+红keZ,故D错误。
故选:BC
【变式训练1-3】在平面直角坐标系xOy中,己知任意角O以坐标原点0为顶点,x轴的非负半轴为始边,若终
边经过点P(,y小,且0P=rr>0),定义sc9)=+3x,称“icos0)”为“正余弦函数”对于“正
2r
余弦函数f(x)=si(cosx)”,下列结论中正确的是()
A.将fx)图象向右平移”个单位长度,得到的图象关于原点对称
2
B.fx)在区间-2x,2上的所有零点之和为
π
C.f(x)在区间
π3π
上单调递减
3’4
D.f(x)在区间(0,7π上有且仅有5个极大值点
【答案】ABC
【解析】根据三角函数的定义及“正余弦函数”的定义求出∫(x)的解析式,在根据正弦函数的性质一一分析即可
8
。因为x=rcosx,%=rsinx,
所以f(x=si(cosx)=+5x-rsinx+V3 rcosx
2r
2r
-cosx=sinx+
3
对于A:将f(y)图象向右平移个单位长度得到y=sn
=sinx,
y=sinx为奇函数,函数图象关于原点对称,故A正确;
对于B:令f=inx+写=0,即x+于=keZ,解得x=-+:,keZ,
π
又r小2x2小,所以=经或x号或x=受或x-经
3
3
3
所以/1到在区-2,2上的所有零之和为誓+(引号+智-智,枚B正确
对于C:由x∈
π3π
3’4
所+臣
所以f(x在,3π
34
上单调递减,故C正确;
对于D自e07,则+号昏号)令
+T=元+2m,k∈Z,解得x=+2k,keZ,
32
6
所以x)在区间(0,7x上的极大值点有,13红,25江,37还共4个,枚D错误:
6'6
6
6
故选:ABC
3
【变式训练1-4】己知角a的终边与单位圆交于点
5
则sina+2cosa=()
3sina-cosa
A.
B.-
10
C.
2
9
15
D5
【答案】AC
【解析】点
了少代入单位圆的方程求出点儿可得ana,再由弦化切可得答案
3
“角a的终边与单位圆交于点
25*听=1,“6=
4
4.∴.tana=
5,
3
5
当tanc=
4
时,
sina +2cosa tana+2 10
3
3sina-cosa
3tana -19:
当tana=-
4
时,
sina+2cosa tana+22
3
3sina-cosa 3tana-1 15'
故选:AC
【变式训练1-5】己知0为坐标原点,点P(cosa,sina),卫(cosB,-sinB),P(cos(a+B),sin(a+B)》,
A1,0),则()
9
A.OP OP
B.IAPHAPI
C.OA.OP=OP.OP
D.
【答案】AC
【解析】法一、:P(cosa,sina),E(cosB,-sinB),E(cos(a+B),sin(a+B),AL,0),
.Op=(cosa,sina),OE=(cosB,-sinβ),
OP (cos(a +B),sin(a+B)),4=(1,0),
AP =(cosa-1,sina),AB =(cosB-1,-sin B),
则OE=√cos2a+sin2a=1,1OE=Vcos2B+(-sinB)2=1,则OF曰OE1,故A正确:
AP =(cosa-1)+sin'a =cos'a sin'a-2cosa+1=2-2cosa,
AP =(cos B-1)2+(-sin B)2=cos2B+sin2B-2cosB+1=2-2cosB,
|APAPI,故B错误;
OA.OE=l×cos(a+B)+0×sin(a+B)=cos(a+B),
OP.OP =cosa cos B-sina sin B=cos(a+B),
.OA.OE=OE.OE,故C正确;
OA.OE=1×cosa+0×sina=cosa,
OP.OB=cosBcos(a+B)-sinBsin(@+B)=cos[B+(a+B)]=cos(@+2B).
∴.OA·OE≠OE·OE,故D错误.
故选:AC·
法二、如图建立平面直角坐标系,
P
P2
10