内容正文:
解答题第17题 三角函数与解三角形(讲练测)
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【典例】1.(25-26高三上·北京房山·开学考试)在中,.
(1)求的值;
(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求的面积.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按照第一个解答计分.
【典例】2.(25-26高三上·北京延庆·月考)如图所示,公园里有一块边长为2的等边三角形草坪(记为),计划沿图中线段铺设灌溉水管,在上,在上,设.
(1)若,求的面积;
(2)若图中把草坪分成面积相等的两部分,求关于的函数关系及的最小值.
【典例】3.(25-26高三上·北京·开学考试)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且.
(1)求角B的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使得唯一确定,求的周长,
条件①:
条件②:
条件③:边上的高是7.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】4.(2025·北京平谷·一模)在中,.
(1)求的大小;
(2)再从下列三个条件中,选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:边上的高为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】5.(25-26高三上·北京·月考)已知,是函数的两个相邻极值点.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使的解析式能唯一确定.
(1)求的解析式;
(2)若在区间上有且仅有2个零点,求的取值范围.
条件①:;条件②:;条件③:.注:如果选择的条件不符合要求,本题得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】6.(25-26高三上·北京·月考)已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)给出以下三个条件:
条件①:;条件②:;条件③:.
这三个条件中仅有两个正确,请选出正确的条件并回答下面的问题:
(i)求的值;
(ii)求的角平分线的长.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】7.(2025·北京东城·二模)已知函数.
(1)若的最小值为,求的值;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得函数存在且唯一,求在区间上的取值范围.
条件①:的图象关于和对称;
条件②:在区间上单调,且的图象关于点对称;
条件③:的最小正周期,且.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】8.(2025·北京海淀·二模)已知函数.
(1)若,求及的单调递增区间;
(2)已知在区间上单调递增,再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一确定,求的最小正周期.
条件①:;
条件②:是的一个极值点;
条件③:是的一个零点.
【典例】9.(25-26高三上·北京·月考)已知函数,其中.再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,使存在,并完成下列两个问题.
(1)求的值,并写出函数的单调递减区间;
(2)当时,若曲线与直线恰有一个公共点,求的取值范围.
条件①:;
条件②:是的一个零点;
条件③:.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【典例】10.(2025·北京顺义·一模)已知函数.
(1)求的值;
(2)再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为已知条件,使函数存在且唯一确定.当在区间上仅有一个零点时,求的取值范围.
条件①:在上是单调函数;
条件②:图象的一个对称中心为;
条件③:对任意的,都有成立.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
11.(2025·北京昌平·二模)在中,为锐角,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
12.(2025·北京东城·一模)在中.
(1)求的值及的面积;
(2)求证:.
13.(2025·北京丰台·二模)在中,.
(1)求;
(2)若,,求边上的高.
14.(2025·北京·二模)已知中,.
(1)求的大小;
(2)设为的中点,且,求的面积.
15.(2025·北京大兴·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,角的角平分线交于点,且.
(1)求;
(2)若,且的面积为,角的角平分线为,求的长.
16.(2025·北京海淀·三模)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若在一个周期内的部分取值如下表,:
x
0
m
求的解析式及单调增区间.
17.(2025·北京·模拟预测)在中,,
(1)求的值.
(2)从以下三个条件中选一个作为已知,使得满足条件的存在,求的面积.
①边上的高为7;
②;
③边上的中线长5.
18.(2025·北京丰台·一模)在中,.
(1)求;
(2)若的面积为,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求a.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
19.(25-26高三上·北京通州·月考)在中,,.
(1)求;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并解决下面的问题:求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:
注:如果选择的条件不符合要求,不给分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
20.(25-26高三上·北京朝阳·月考)在中,.
(1)求;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
21.(2025·北京海淀·一模)在中,已知,.
(1)求的值;
(2)若为锐角,再从条件①、条件②和条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
22.(2025·北京海淀·三模)在中,已知.
(1)求;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
23.(2025·北京·三模)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使函数存在,求出,的值,并证明:当时,.
条件①:;
条件②:当时,的最小值为;
条件③:图象关于直线对称.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
24.(2025·北京海淀·三模)已知函数(,).在区间上单调递增,且是图象的对称轴,再从下面给出的条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,并求解下列问题.
条件①:;
条件②:当时,取到最小值;
条件③:.
(1)求、的值;
(2)若函数在区间上单调递减,求实数的最大值.
25.(25-26高三上·北京·月考)已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为,再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.
条件①:的最小值为;条件②:图象的一个对称中心为;条件③:的图象经过点.
(1)确定的解析式;
(2)将纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,再将图像向右平移个单位,然后横坐标不变纵坐标变为原来的,就得到了的图像,令,求的最大值及取得最大值时的值
(建议用时:40分钟)
26.(25-26高三上·北京·月考)在 中, .
(1)求的值;
(2)再从条件 ①、条件 ②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
27.(24-25高三上·北京海淀·月考)在中,角的对边分别为,.
(1)求角的大小;
(2)若,再从下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:边上的中线长为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
28.(25-26高三上·北京·月考)已知函数的一部分图像如图所示. 其中 点是图像与轴的交点,点横坐标,且.
(1)求的解析式:
(2)将的图像向左平移个单位得到的图像,令函数 ,求的单调递减区间,和在上的值域.
29.(25-26高三上·北京延庆·月考)已知函数,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
条件①:;
条件②:是奇函数;
条件③:是的一个零点.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
30.(25-26高三上·北京海淀·月考)在中,(为的面积).
(1)求;
(2)从下面三个条件中选择两个作为已知,使得存在,求的周长.
条件①:;条件②:;条件③:边上的中线等于.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
(建议用时:50分钟)
31.(25-26高三上·北京·开学考试)在中,.
(1)求;
(2)若,并在条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:设CD为AB边上的高,.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
32.(25-26高三上·北京·月考)在中,分别为角的对边,,且.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:为锐角;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别作答,按第一个解答计分.
33.(2025·北京西城·一模)在中,.
(1)求的值;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求边上的高.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
34.(2025·北京通州·一模)设函数
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求,的值.
条件①:在区间上单调递减;
条件②:;
条件③:为函数图象的一条对称轴.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分,
35.(2025·北京朝阳·二模)已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)设函数,再从条件①、条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一,求在区间上的最大值和最小值.
条件①:在区间上单调递增;
条件②:的最大值为;
条件③:为偶函数.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
(建议用时:50分钟)
36.(2025·北京延庆·一模)在中,,.
(1)求b;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使为锐角三角形,并求的面积.
条件①:;条件②:AB边上中线的长为;条件③:.
注:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
37.(25-26高三上·北京丰台·开学考试)在中,,.
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
38.(25-26高三上·北京东城·月考)设的内角的对边分别为,且.
(1)求角大小;
(2)再从以下三组条件中选择一组条件作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求的面积.
条件①:,;
条件②:,;
条件③:边上的高,.
39.(25-26高三上·北京·月考)函数.
(1)若,求及的单调递增区间;
(2)在上单调递增,且存在,使在至少有3个零点,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在唯一确定,求的最小正周期.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,第一个解答计分.
40.(2025·北京·三模)在△ABC中,
(1)求∠B;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的周长.
条件①: ;
条件②:△ABC的面积为;
条件③:AC边上的高等于
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
(建议用时:60分钟)
41.(25-26高三上·北京东城·月考)在中,.
(1)求角的大小;
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并求出边上的中线的长度.
条件①.的周长为;条件②.;条件③.边上的高线长为1.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
42.(2025·北京朝阳·一模)在中,
(1)求c的值;
(2)已知,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的周长.
条件①:;
条件②:AB边上的高为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(Ⅱ)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
43.(25-26高三上·北京·月考)在中,,.
(1)求A;
(2)从下列三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求BC边上的高h.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
44.(25-26高三上·北京·月考)已知函数.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一确定.
(1)求的值;
(2)若不等式在区间内有解,求的取值范围.
条件①:;
条件②:图象关于对称,且在区间有且只有一个最大值和一个最小值;
条件③:在区间内无极值点,且恒成立.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
45.(24-25高三下·北京·月考)已知函数(,)的最小正周期为T.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数存在且唯一确定,并回答下面两个问题.
(1)直接写出和的值,并求的对称轴.
(2)当时,若曲线与直线恰有一个公共点,求m的取值范围.
条件①:的图象可由的图象平移得到;
条件②:在区间上单调递增;
条件③:;
条件④:.
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解答题第17题 三角函数与解三角形(讲练测)
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【典例】1.(25-26高三上·北京房山·开学考试)在中,.
(1)求的值;
(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求的面积.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按照第一个解答计分.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用同角公式及正弦定理边化角求解.
(2)选择条件①,利用余弦定理、三角形面积公式求解;选择条件②,利用正弦定理求出,再利用余弦定理、三角形面积公式求解.
【详解】(1)在中,由,得,
由及正弦定理,得,所以.
(2)选择条件①:,由余弦定理,得,
而,解得,所以的面积为.
条件②:,由正弦定理得,由(1)得,
由余弦定理,得,
而,解得,所以的面积为.
【典例】2.(25-26高三上·北京延庆·月考)如图所示,公园里有一块边长为2的等边三角形草坪(记为),计划沿图中线段铺设灌溉水管,在上,在上,设.
(1)若,求的面积;
(2)若图中把草坪分成面积相等的两部分,求关于的函数关系及的最小值.
【答案】(1)
(2),,的最小值为.
【分析】(1)根据余弦定理求,再根据正弦定理,即可求解;
(2)首先根据三角形面积公式求,再根据余弦定理表示函数关系,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)由余弦定理可知,,
条件,所以,则,
因为,,则,
,
所以根据正弦定理,,则,
所以;
(2),
所以,即,得,
中,根据余弦定理,
所以,,
所以,当时,即时等号成立,
所以,,的最小值为.
【典例】3.(25-26高三上·北京·开学考试)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且.
(1)求角B的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使得唯一确定,求的周长,
条件①:
条件②:
条件③:边上的高是7.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)已知条件利用余弦定理和三角形面积公式化简得,可求角B的大小;
(2)根据所选条件,结合正余弦定理解三角形,求周长.
【详解】(1)由余弦定理和三角形面积公式,,,
已知,则,
所以,由,得.
(2)若选择条件①和条件②:
在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,有,,,
由,得,
,
由正弦定理和,,
,,
周长为.
若选项条件①和条件③:
在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,有,,边上的高是7.
由,得,
,
边上的高是7,则有,即,
得,,,
周长为.
若选择条件②和条件③:
在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,有,,边上的高是7.
边上的高是7,则有,又,则有,
由正弦定理有,则,不合题意,
此时不存在.
【典例】4.(2025·北京平谷·一模)在中,.
(1)求的大小;
(2)再从下列三个条件中,选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:边上的高为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理边角互化,结合正弦的和差角公式即可求解,或者利用余弦定理边角互化求解,
(2)根据三角形存在可知不能选①,选②,利用余弦定理可求解,即可利用三角形面积公式求解,或者利用正弦定理求解,进而根据和差角公式求解,由面积公式求解,选③根据高,即可利用选②的方法求解.
【详解】(1)方法一:由正弦定理及,得
.①
因为,
所以.②
由①②得
因为,所以.
所以.因为,所以.
方法二:在中,因为,
由余弦定理得,
整理得
所以,所以.
(2)若选条件①:;,所以,而,这与矛盾,故不能选①.
选条件②:
方法一:由余弦定理,得
即,解得.
所以
方法二:由正弦定理,所以,因为
,所以,
所以.
选条件③:
边上的高,所以,
以下与选择条件②相同.
【典例】5.(25-26高三上·北京·月考)已知,是函数的两个相邻极值点.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使的解析式能唯一确定.
(1)求的解析式;
(2)若在区间上有且仅有2个零点,求的取值范围.
条件①:;条件②:;条件③:.注:如果选择的条件不符合要求,本题得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)答案详见解析
(2)
【分析】(1)可选择条件①与条件②,先借助三角恒等变换公式可将原函数化为正弦型函数,再借助条件①可得函数最小正周期,即可得,再借助条件②,由极值点定义计算可得;或条件①与条件③,先借助三角恒等变换公式可将原函数化为正弦型函数,再借助条件①可得函数最小正周期,即可得,再借助条件③计算可得;不能选择条件②与条件③,结合对称轴的定义计算可得,但使用条件③时会导致多解;
(2)结合正弦型函数性质计算即可得.
【详解】(1)
;
若:选择条件①:与条件②::
由,则的最小正周期,则,即;
由为对称轴,可得,
所以的极值为或,
根据条件②,可得或,
解得(与矛盾,舍去)或,
故,;
若:选择条件①:与条件③::
由,则的最小正周期,则,即;
又,则,即,
故;
不能选择条件②与条件③,理由如下:
若:选择条件②:与条件③::
由为对称轴,可得,
所以的极值为或,
根据条件②,可得或,
解得(与矛盾,舍去)或,
由,则,有,
故或,,
则或,,则有无数种取值可能,的解析式不唯一;
(2)当时,,
由在区间上有且仅有2个零点,
则,解得.
【典例】6.(25-26高三上·北京·月考)已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)给出以下三个条件:
条件①:;条件②:;条件③:.
这三个条件中仅有两个正确,请选出正确的条件并回答下面的问题:
(i)求的值;
(ii)求的角平分线的长.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选②③,(i);(ii)
【分析】(1)由两角和差的正弦及辅助角公式化简可得,进而可得;
(2)利用余弦定理即可推出条件①不正确;根据三角形面积公式和余弦定理求出,结合正弦定理即可求出,再次利用正弦定理可得,解方程组即可.
【详解】(1)由可得,
即,,
因为,所以,则,解得;
(2)若条件①正确,由,得,
由余弦定理,得,即,
解得不符合题意,故条件①不正确,则条件②③正确;
(i)由,,
得,解得,
由余弦定理,得,
因为,所以,由正弦定理,
得,即;
由正弦定理,得,即,
(ii)因为平分,,所以,
在中,由正弦定理,得,
在中,由正弦定理,得,
又,上述两式相除,得,
解得,所以.
【典例】7.(2025·北京东城·二模)已知函数.
(1)若的最小值为,求的值;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得函数存在且唯一,求在区间上的取值范围.
条件①:的图象关于和对称;
条件②:在区间上单调,且的图象关于点对称;
条件③:的最小正周期,且.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角恒等变换将解析式变形为,根据三角函数的性质可得最小值,即可求解;
(2)由,即可求解,可得;若选择条件①:由已知可得,,求解函数的对称轴,将和代入可知函数存在且不唯一;若选择条件②:根据单调区间可得,将点代入,可得,根据的范围即可求解,根据的范围结合三角函数的图象与性质即可求解;若选择条件③:由可知,再根据可知或,结合的范围即可求解,根据的范围结合三角函数的图象与性质即可求解.
【详解】(1)
,
因为的最小值为,所以,所以;
(2)因为,所以,解得,
所以,
若选择条件①:函数的图象的对称轴为,
所以,所以,,
因为,所以,,
所以,即,
因为,故,且,对应的满足题意,
所以函数存在且不唯一;
若选择条件②:因为在区间上单调,所以,
所以,又,所以,
因为的图象关于点对称,所以,
所以,所以,
所以,解得,因为,所以,即,
所以,此时当时,,
故在上单调减,故符合题设要求.
因为,所以,
所以,所以;
若选择条件③:因为的最小正周期,所以,
所以,又,所以,
因为,所以,
所以或,
所以或,
当时,,因为,所以,此时,
当时,,因为,所以不存在满足不等式的,此时无解,所以,
所以,因为,所以,
所以,所以.
【典例】8.(2025·北京海淀·二模)已知函数.
(1)若,求及的单调递增区间;
(2)已知在区间上单调递增,再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一确定,求的最小正周期.
条件①:;
条件②:是的一个极值点;
条件③:是的一个零点.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)利用二倍角公式及差角公式化简,再代入的值,即可得到函数解析式,再由正弦函数的性质计算可得;
(2)依题意可得,再根据所选条件,得到方程,求出的取值(集合),即可得到函数解析式,从而求出函数的最小正周期.
【详解】(1)因为
,
当时,,则,
令,解得,
所以的单调递增区间为;
(2)因为,在区间上单调递增,且,
所以,解得;
若选①:,又在区间上单调递增,
所以曲线关于对称,且点在曲线的递增部分上,
则,所以,解得,
又,所以,
则,所以的最小正周期为;
若选②:是的一个极值点,又在区间上单调递增,
所以在处取得最大值,
则,所以,解得,
又,所以,
则,所以的最小正周期为;
若选③:是的一个零点,
则,所以,解得,
又,所以或,
当时,,所以的最小正周期为;
当时,,所以的最小正周期为;
则函数唯一,不符合题意.
【典例】9.(25-26高三上·北京·月考)已知函数,其中.再从条件①、条件②、条件③中选择一个作为已知,使存在,并完成下列两个问题.
(1)求的值,并写出函数的单调递减区间;
(2)当时,若曲线与直线恰有一个公共点,求的取值范围.
条件①:;
条件②:是的一个零点;
条件③:.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)答案见解析,
(2)
【分析】(1)根据选择的条件代入计算,结合角的范围即可利用特殊角的三角函数值求解,再由整体代入法求单调区间即可;
(2)由和差角公式以及辅助角公式化简,由整体法即可代入求解.
【详解】(1)选条件①:无意义,所以选条件①时不存在,故不能选①,
选条件②.
由题设,所以.
因为, 所以,所以.
所以.
选条件③,由题设.
整理得.
因为, 所以,所以.
所以.
所以
由,
解得,
即函数的单调递减区间为
(2)由(1) ,
因为, 所以.
于是,当且仅当,即时,取得最大值;
当且仅当,即时,取得最小值.
又,即时,.
时,故,
故 在上单调递增,同理在上单调递减,
所以曲线与直线恰有一个公共点时,则或
的取值范围是.
【典例】10.(2025·北京顺义·一模)已知函数.
(1)求的值;
(2)再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为已知条件,使函数存在且唯一确定.当在区间上仅有一个零点时,求的取值范围.
条件①:在上是单调函数;
条件②:图象的一个对称中心为;
条件③:对任意的,都有成立.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数解析式即可求解;
(2)关于条件①,从函数的周期,以及单调区间两方面限制求出的取值范围;关于条件②求出函数对称中心表达式,将代入,确定的取值;关于条件③根据已知条件确定,从而确定的取值;再从选条件①②、①③、②③三种情况分别确定的值,再利用函数的性质即可求解.
【详解】(1)因为,
所以
,
所以.
(2)对于条件①:在上是单调函数,
因为在上是单调函数,所以,
所以,又因为,解得,
因为,
解得,
所以函数的单调单调递增区间为:
,
若函数在上单调递增,则,
整理有,
当时,,解得,
当时,无解,得其他值时不等式无解;
因为,
解得,
所以函数的单调单调递减区间为:
,
若函数在上单调递减,则,
整理有,
当时,,解得,
当时,无解,得其他值时不等式无解;
对于条件②:图象的一个对称中心为,
因为,解得,
所以函数的对称中心为,
若是图象的一个对称中心,
则,解得;
对于条件③:对任意的,都有成立,
则时,函数取得最大值,有,
解得;
若选条件①②,则有,方程无解,
或,时,,
所以,因为,所以,
因为在区间上仅有一个零点,
所以,,解得;
若选条件①③,则有有,方程无解,
或,时,,
所以,因为,所以,
因为在区间上仅有一个零点,
所以,,解得;
若选条件②③,则有,
即,方程解不唯一,
此时取值不唯一,所以函数不唯一,不合要求.
11.(2025·北京昌平·二模)在中,为锐角,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,再通过三角函数的运算求出角;
(2)先根据正弦定理求出的值,再利用余弦定理求出的值,最后根据三角形面积公式求解.
【详解】(1)由及正弦定理,
得.
因为在中,,所以.
因为,所以.
因为为锐角,所以.
(2)由,且,解得.
由余弦定理,得,解得或(舍).
所以的面积.
12.(2025·北京东城·一模)在中.
(1)求的值及的面积;
(2)求证:.
【答案】(1),;
(2)证明见解析.
【分析】(1)由正弦值得,再应用余弦定理列方程求得,最后应用三角形面积公式求面积;
(2)由(1)及二倍角余弦公式得,再应用余弦定理求得,结合三角形内角的性质即可证.
【详解】(1)在中,所以是锐角,.
由,可得,而,
所以,
可得,则,
故;
(2)由(1)易知,则,
由(1)及余弦定理有,
所以,又,则.
13.(2025·北京丰台·二模)在中,.
(1)求;
(2)若,,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角函数的性质求解角;
(2)先根据余弦定理求出边,然后利用三角形面积公式求出边上的高.
【详解】(1)在中,因为,
由正弦定理及,得,
因为,
所以,
所以.
所以.
(2)因为,
由余弦定理,得,
所以.设边上的高为,
又的面积,
所以,
所以AB边上的高为.
14.(2025·北京·二模)已知中,.
(1)求的大小;
(2)设为的中点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由同角三角函数的关系及正弦二倍角公式化简,即可求解;
(2)由正弦定理求得,再结合余弦定理求得,结合三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)由,得.
由,得,故,
所以.
(2)由正弦定理得,,即.
由余弦定理得,,
即,解得或(舍).
所以,
故.
15.(2025·北京大兴·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,角的角平分线交于点,且.
(1)求;
(2)若,且的面积为,角的角平分线为,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理进行边角互化,再根据二倍角公式化简可得解;
(2)根据三角形面积可得,再根据等面积法可得角分线长度.
【详解】(1)由已知,
又由正弦定理可得,
又,所以,
则,又,即,
又,,即,
则,所以,;
(2)由已知,所以,
因为为角的角分线,
故,
所以,
即,
解得.
16.(2025·北京海淀·三模)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若在一个周期内的部分取值如下表,:
x
0
m
求的解析式及单调增区间.
【答案】(1);
(2),.
【分析】(1)代入求出的值.
(2)利用表格中数据求出对称轴及可能对称中心,进而求出,再利用正弦函数单调性求出增区间.
【详解】(1)由,得,而,
所以.
(2)函数,
由表格中数据知,是函数图象的对称轴,对称中心可能为或,
又所给取值在函数的一个周期内,则周期,,
则或,解得或,
则或,而,因此,,
由,得,又,则,
所以的解析式是;
由,得,
所以的单调递增区间是.
17.(2025·北京·模拟预测)在中,,
(1)求的值.
(2)从以下三个条件中选一个作为已知,使得满足条件的存在,求的面积.
①边上的高为7;
②;
③边上的中线长5.
【答案】(1)
(2)选①无解;选②或;选③
【分析】(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式可得;
(2)选①,由三角形中边长数据分析可得不合题意;选②,利用正弦定理,余弦定理及三角形面积公式即得;选③,由,利用余弦定理可求得,再由余弦定理可求得,进而求得,由三角形面积公式即得.
【详解】(1)在中,,
又,
由正弦定理得,,
即,
即,由正弦定理得,,
又,所以.
(2)选①边上的高为7,
过作于,如图,
由已知,在中,,,
显然这样的三角形不存在,所以无解.
选②,即,
又,,则由正弦定理得,即,
则,
由余弦定理,得,
即,解得或,
当时, 的面积,
当时, 的面积.
选③边上的中线长5,
设的中点为,由(1)知,则,
又,
在中,由余弦定理,,
在中,由余弦定理,,
因为,所以,
则,解得,
在中,由余弦定理,,
则,
所以的面积.
18.(2025·北京丰台·一模)在中,.
(1)求;
(2)若的面积为,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求a.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用余弦定理的推论,将等式进行变形即可求出的值,在由同角三角函数的基本关系即可求解;
(2)选择条件①时,利用面积公式求出,再利用正弦定理得,联立求解即可;选择条件②:利用面积公式求出,利用,且,所以.进一步得出,再联立求解即可;选择条件③:不符合题意,因为,不可能.
【详解】(1)在中,因为,
由余弦定理,得.
因为,所以.
(2)选择条件①:
因为,所以,.
由题意得,所以.
因为,,
所以
.
由正弦定理,得,
又,解得,所以.
选择条件②:
由题意得,所以.
因为,且,所以.
又,所以,
又,解得或.
选择条件③:不符合题意,因为中,,不可能.
19.(25-26高三上·北京通州·月考)在中,,.
(1)求;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并解决下面的问题:求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:
注:如果选择的条件不符合要求,不给分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选②或③,
【分析】(1)由正弦定理可得出的值;
(2)选①,根据三角形三边关系说明三角形不存在;选②,利用余弦定理求出角的值,进而得出的值,结合勾股定理可知为等腰直角三角形;选③,利用正弦定理化简得出的值,可得出角的值,利用余弦定理可求出的值,结合勾股定理可知为等腰直角三角形.再利用三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】(1)在中,,,
由正弦定理得.
(2)依题意,,由正弦定理得.
选①,,
则,三角形不存在,不符合题意.
选②,,
则,
,则为锐角,且.
由得,解得,
所以,故,
此时三角形是等腰直角三角形,存在且唯一,符合题意.
选③,,
由正弦定理得,
由于,,所以,则,则为锐角,且.
由余弦定理得,即,
得,故,
所以,故,
所以三角形是等腰直角三角形,存在且唯一,符合题意.
所以.
20.(25-26高三上·北京朝阳·月考)在中,.
(1)求;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)
(2)条件①:不存在,不存在面积;条件②:;条件③:
【分析】(1)利用正弦定理以及两角和的正弦公式即可;
(2)若选条件①:利用余弦定理分析即可;若选条件②:利用正弦定理、余弦定理及三角形面积公式求解即可;选条件③:利用余弦定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)由正弦定理,
得.
所以.
所以.
因为,所以.
所以.
所以.
(2)选条件①:,,
由余弦定理,
得,
,不存在.
选条件②:,
由,可得,
由正弦定理,
得,
由余弦定理得:
,
整理得,
解得,或(舍),
所以的面积.
条件③:,
因为,且,所以,
由余弦定理,
得,
解得,或(舍),
所以的面积为:
.
21.(2025·北京海淀·一模)在中,已知,.
(1)求的值;
(2)若为锐角,再从条件①、条件②和条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)转化已知条件求得,解得正弦定理,即可求得;
(2)对条件①:求得,由其可为钝角,也可为锐角,从而判定三角形不唯一;对条件②,由,判定角唯一,且三角形唯一,再由正弦定理求得,以及,即可求得其面积;对条件③,求得,由,判定为锐角,三角唯一,同理求得,即可求得三角形面积.
【详解】(1)因为,则,
又,,故,也即;
又,由正弦定理可得:,解得.
(2)由(1)可知,,又为锐角,故,又;
若选择条件①:,由正弦定理可得,解得,
此时,可以为锐角,也可以时钝角,故此时三角形有两解,不满足题意,条件①不能选择;
若选择条件②:,则,由正弦定理,可得;
此时,两角均为锐角,故三角形唯一,
且,
故三角形的面积;
若选择条件③:,又,解得,
因为,又为锐角,故也是锐角,此时,三角形唯一,
且,
故三角形的面积;
综上所述:条件①不能选;若选择条件②或③,三角形唯一,且其面积为.
22.(2025·北京海淀·三模)在中,已知.
(1)求;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)所选条件见解析,.
【分析】(1)法一:由正弦定理及已知可得,再由三角形内角的性质、诱导公式、和角正弦公式并整理得,进而求角的大小;法二:由余弦边角关系及已知得,再由余弦定理求角的大小;
(2)根据所选条件,综合运用正余弦定理、三角形面积公式求边上中线的长.
【详解】(1)法一:由正弦定理及,得,
因为,
所以,整理得.
因为,所以,所以,又,所以.
法二:由余弦定理,,代入得:.
整理得:,所以,又,所以.
(2)选条件①:取的中点,连接,
由正弦定理及,得,
因为,所以,,所以,
在中,由余弦定理知,,
所以,即边上中线的长为.
选条件③:取的中点,连接,由正弦定理及,得,
因为的面积为,所以,即,
又,所以,,所以,
在中,由余弦定理知,,
所以,即边上中线的长为.
选条件②:由,知,
在中,由余弦定理知,,
若,则,该等式恒成立,
即不唯一,不符合题意.
23.(2025·北京·三模)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使函数存在,求出,的值,并证明:当时,.
条件①:;
条件②:当时,的最小值为;
条件③:图象关于直线对称.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)化简函数为,进而求得的值;
(2)先化简得到,根据题意,分别选择①②,②③和①③,结合三角函数的图象与性质,列出方程求解,即可得到答案.
【详解】(1)解:若,可得,
所以.
(2)解:由
,
若选择条件①:
由,可得,所以,因为,可得不存在;
故只能选择条件②③:
由,由且的最小值为,
可得,可得,可得,所以,
此时,
又由图象关于直线对称,可得,
即,所以,可得,
因为,可得;
所以,当时,,
时,取最大值,
所以,.
24.(2025·北京海淀·三模)已知函数(,).在区间上单调递增,且是图象的对称轴,再从下面给出的条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,并求解下列问题.
条件①:;
条件②:当时,取到最小值;
条件③:.
(1)求、的值;
(2)若函数在区间上单调递减,求实数的最大值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)借助二倍角公式化简,根据不成立说明不能选择条件①.若选条件②或③,结合函数的对称性及特殊点的函数值可得结果.
(2)结合正弦函数的单调性列不等式求解即可.
【详解】(1)由题意得,
.
若选条件①:因为是图象的对称轴,所以,不可能满足,
所以不能选择条件①;
若选条件②:因为在区间上单调递增,是图象的对称轴,当时,取到最小值,
所以的最小正周期,且,
因为,所以,
所以,故,
所以,,即,,
因为,所以.
若选条件③:因为在区间上单调递增,是图象的对称轴,,
所以的最小正周期,且,
因为,所以,
所以,故,
所以,,即,,
因为,所以.
(2)由(1)知,,
因为,所以,
因为函数在区间上单调递减,
所以,解得,
故实数m的最大值为
25.(25-26高三上·北京·月考)已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为,再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.
条件①:的最小值为;条件②:图象的一个对称中心为;条件③:的图象经过点.
(1)确定的解析式;
(2)将纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,再将图像向右平移个单位,然后横坐标不变纵坐标变为原来的,就得到了的图像,令,求的最大值及取得最大值时的值
【答案】(1);
(2)当,或,时,取得最大值
【分析】(1)分别将条件①②③化简,结合三角函数的性质代入计算,即可得到其解析式;
(2)由三角函数的图像变换得到函数的解析式,再结合换元法,由二次函数的最值即可得到结果.
【详解】(1)由图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
可得的最小正周期,,
此时,
选条件①②,
因为,所以,
因为图象的一个对称中心为,所以,
因为,所以,所以;
选条件①③,
因为,所以,
因为的图象经过点,则,
即,,
因为,即,所以,
所以,解得,
所以;
选条件②③,
因为图象的一个对称中心为,
所以,所以,
因为,所以,所以,
因为的图象经过点,则,
即,,即,所以,
所以;
(2)将纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,解析式变为,
再将图像向右平移个单位,解析式变为,
然后横坐标不变纵坐标变为原来的,可得,
,
令,,
函数可化为,
对称轴为,在上单调递增,上单调递减,
且,所以,
即的最大值为,
此时,,
即或.
(建议用时:40分钟)
26.(25-26高三上·北京·月考)在 中, .
(1)求的值;
(2)再从条件 ①、条件 ②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由,求得,再由,结合正弦定理,即可求解;
(2)选择条件①,由余弦定理求得,结合三角形的面积公式,即可求解;选择条件②,利用正余弦定理求得,结合三角形的面积公式,即可求解;选择条件③,由余弦定理,列出方程,得到,此时可以取任意值,不符合题意.
【详解】(1)解:由,因为,可得,
又由,根据正弦定理,可得,所以,
(2)解:选择条件①:且,由余弦定理得,
可得,解得,
所以的面积;
选择条件②:,由正弦定理,可得,
因为,可得,
因为,由余弦定理得,
可得,解得,
所以的面积;
选择条件③:且,可得,
由余弦定理得,即,
即,此时恒成立,可以取任意值,此时不确定,(舍去).
27.(24-25高三上·北京海淀·月考)在中,角的对边分别为,.
(1)求角的大小;
(2)若,再从下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一,求的面积.
条件①:;
条件②:边上的中线长为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理、三角恒等变换得即可求解;
(2)选条件①,说明即可说明①不符合题意;选条件②,由余弦定理依次算得即可说明存在且唯一,结合三角形面积公式计算的面积即可;选条件③,,结合以及余弦定理得,解得,故③符合题意.
【详解】(1)因为,
所以,
因为,
所以,
因为,所以;
(2)若选条件①:,则,
此时,但这与三角形内角和矛盾,此时不存在;
若选条件②:边上的中线长为,
设,由题意,,,
由余弦定理有,即,
解得或舍去,
由余弦定理得,,
此时存在且唯一,且的面积;
若选条件③:,,
即,
因为,所以由余弦定理有,即,
即,
因为,所以,
即,解得,
则,此时三角形是唯一存在的,
所以的面积为.
28.(25-26高三上·北京·月考)已知函数的一部分图像如图所示. 其中 点是图像与轴的交点,点横坐标,且.
(1)求的解析式:
(2)将的图像向左平移个单位得到的图像,令函数 ,求的单调递减区间,和在上的值域.
【答案】(1)
(2);
【分析】(1)由,得到,求得,再由,求得,得到,即可求得函数的解析式;
(2)根据三角函数的图象变换,求得,得到,结合正弦型函数的图象与性质,即可求解.
【详解】(1)解:由函数的一部分图像,
因为,可得点的纵坐标为,即,
根据正弦函数图象的五点法,可得,
又因为,所以,所以
又由点横坐标,可得,即,
可得,解得,
又因为,可得,所以,
所以函数
(2)解:由(1)知:,
将的图像向左平移个单位得到,
所以
,
令,解得,
所以的单调递减区间为;
当时,可得,
当时,即时,,所以;
当时,即时,,所以,
所以的最大值为,最小值为,所以函数的值域为
29.(25-26高三上·北京延庆·月考)已知函数,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
条件①:;
条件②:是奇函数;
条件③:是的一个零点.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)选择条件①或③,
(2)最大值,最小值
【分析】(1)根据正弦函数图像的性质,利用整体代入法求;
(2)先用积化和差公式将函数解析式变形,再考虑的单调性,从而求出在区间上的最值
【详解】(1)若选择条件①.
.所以,.故.
因为,所以只有当时满足条件,故.
若选择条件②.
定义域为,因是奇函数,所以对,有.
因此,,因对恒成立,故有.
因而,应是函数的一条对称轴,故,.
因为,没有满足条件,故不存在.
若选择条件③.
因为是的一个零点,所以,即.
因此,即,.
因为,所以只有当时满足条件,故.
故选择条件①或③,.
(2),用积化和差公式得,.
故.
当时,即时,函数单调递增,即函数单调递减.
即当时,在区间上单调递减.
又因为图象的一条对称轴为,所以在区间上单调递增.
故在区间上,函数在上单调递减,上单调递增.
,,.
因此,函数在区间上的最大值为,最小值为.
30.(25-26高三上·北京海淀·月考)在中,(为的面积).
(1)求;
(2)从下面三个条件中选择两个作为已知,使得存在,求的周长.
条件①:;条件②:;条件③:边上的中线等于.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据余弦定理和三角形面积公式即可求得角的值.
(2)选条件①②:先求出,然后求出,然后利用正弦定理求出,即可求出三角形的周长;选条件①③:先求出,然后利用正弦定理和余弦定理求出,即可求出三角形的周长. 选条件②③:不存在.
【详解】(1)由余弦定理,,又,
所以,得
(2)选条件①②:
,
,则.
由正弦定理,代入解得:,
所以的周长为.
选条件①③:
,
,
由正弦定理可得,
不妨设,设中点为,
由余弦定理,
由得,解得,所以的周长为.
(注:若选条件②③,此时边上的高,边上的中线,
由于,不满足三角形中高不大于对应中线的性质,故该组合不成立.)
(建议用时:50分钟)
31.(25-26高三上·北京·开学考试)在中,.
(1)求;
(2)若,并在条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:设CD为AB边上的高,.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选择条件,答案见解析.
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再利用差角的余弦公式求解.
(2)选择条件①,利用余弦函数单调性,结合已知导出矛盾;选择条件②,利用余弦定理及三角形面积公式求解;选择条件③,利用直角三角形边角关系求出,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,
而,则,解得,又,
所以.
(2)选择条件①:,而,余弦函数在上单调递减,
则,,与矛盾,因此不存在.
选择条件②:,由(1)及余弦定理,,
得,解得,,经检验存在且唯一确定,
所以的面积.
选择条件③:CD为AB边上的高,且,则,
由(1)及余弦定理,,
得,解得,,经检验存在且唯一确定,
所以的面积.
32.(25-26高三上·北京·月考)在中,分别为角的对边,,且.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:为锐角;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别作答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据三角形边与角的关系结合即可求解;
(2)对给出的三个条件逐一探讨,若选①,由余弦定理解得或.分类讨论三角形的形状,再结合面积公式即可求解;若选择②,先计算,由正弦定理得,再由余弦定理解得或.分类讨论三角形的形状,再结合面积公式即可求解;若选③,由正弦定理求出的值,由两角和的正弦公式求出的值,结合面积公式即可求解.
【详解】(1)在中,,所以,所以,
所以,又,
所以,所以;
(2)选择条件①:为锐角,
由(1),
由余弦定理有:,
所以,即,
解得或,
当时,,所以为钝角,不满足题意,
当时,,所以为锐角,满足题意,
综上,满足条件的存在且唯一确定,
所以;
选择条件②:,
由(1),
所以为钝角,且唯一,满足题意,
所以,
由正弦定理得,
又由余弦定理得,
所以,即,
解得或,
当时,,所以为钝角,满足题意,
当时,,所以为锐角,不满足题意,
综上,满足条件的存在且唯一确定,
所以;
条件③:,
由(1),
所以,由正弦定理得,所以,
所以,
由正弦定理得,
又,
所以.
33.(2025·北京西城·一模)在中,.
(1)求的值;
(2)若,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求边上的高.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)条件选择见解析,答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简可得出的值;
(2)对于条件①,利用余弦函数的单调性求出角的取值范围,结合三角形的内角和定理推出矛盾,可值条件①,不符合要求;
选择条件②,求出的值,利用余弦定理可求出的值,然后利用三角形的面积公式结合等面积法可求出边上的高;
选择条件③;求出、的值,利用两角和的正弦公式可求出的值,利用正弦定理求出的值,进而可得出边上的高为,求解即可;
【详解】(1)由正弦定理,且,
得,即.
由,得.所以.
由,得,所以.
(2)选择条件①:因为,且余弦函数在上单调递减,
故,又因为,从而可得,与三角形的内角和定理矛盾,故①不成立.
选择条件②:由,且,得.
由余弦定理,得,
解得或(舍).
设边上的高为,则三角形面积,
所以.
选择条件③:由,且,得.
由,且,得.
所以.
由正弦定理,得,所以边上的高.
34.(2025·北京通州·一模)设函数
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求,的值.
条件①:在区间上单调递减;
条件②:;
条件③:为函数图象的一条对称轴.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分,
【答案】(1)
(2)选择条件①或③,.
【分析】(1)利用得,再结合的范围即可;
(2)选择条件①或③,则可利用最小值和最大值求出半周期,即可求,再根据最值即可求解;若选择②,因不在值域范围内,故不存在解析式.
【详解】(1)由题意可知,即,
因,则.
(2)条件①:在上单调递减,在上单调递增,且,
则在处取最小值,在处取最大值,
则,,
则,,
因,则,
则;
条件②:因,则不可能成立,故无解析式;
条件③:因,则在处取最大值,
又为函数图象的一条对称轴,且在上单调递增,
则在处取最小值,
则,,
则,,
因,则,
则.
综上可知,若选择条件①或③,则;
若选择条件②,则不存在解析式.
35.(2025·北京朝阳·二模)已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)设函数,再从条件①、条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一,求在区间上的最大值和最小值.
条件①:在区间上单调递增;
条件②:的最大值为;
条件③:为偶函数.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)最小正周期,单调递增区间为
(2)答案见解析
【分析】(1)由两角和的正弦公式化简,再由正弦型函数的周期性、单调性求解;
(2)分别选择条件后根据条件分析的取值是否唯一,若唯一,再由正弦型函数的性质求最值即可,若不唯一,则放弃该条件的选择.
【详解】(1)由题意得,
所以的最小正周期,
由,
得.
所以的单调递增区间为.
(2)选择条件①:
由题意得.
由(1)可知的单调递增区间为.
由在区间上单调递增,得
解得.
又因为,所以.
从而存在且唯一,
当时,,
所以当,即时,取得最大值;
当,即时,取得最小值.
选择条件②:
由题意得,
函数最大值为,则只需,
由于,故的取值不唯一,故不符合题意,即不能选择条件②;
选择条件③:
由题意得.
由为偶函数可知,
解得.
又因为,所以.
从而存在且唯一.
当时,,
所以当,即时,取得最小值;
当,即时,取得最大值.
(建议用时:50分钟)
36.(2025·北京延庆·一模)在中,,.
(1)求b;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使为锐角三角形,并求的面积.
条件①:;条件②:AB边上中线的长为;条件③:.
注:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据正弦定理边角互化,结合三角恒等变换,即可求解;
(2)若选择①②,应用余弦定理结合锐角三角形,即可判断;若选择③应用余弦定理及同角三角函数关系,以及三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)在中,因为,
再由
可得.
所以,即,
所以.
因为,所以.
(2)选择条件①:,,,
由余弦定理得,,
因为为锐角三角形,所以不符合题意,不存在三角形;
选择条件②: 在中,设点为的中点,则,,
中,根据余弦定理
解得,所以,所以,
因为,所以为锐角三角形,
所以,
在中,.
选择条件③:在中,为锐角三角形,
因为,所以,
所以,,,所以,
所以,所以,解得或舍.
所以,所以为锐角三角形,
所以,
在中,.
37.(25-26高三上·北京丰台·开学考试)在中,,.
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选择见解析,
【分析】(1)利用正弦定理即可求解;
(2)若选择条件①,解法1:利用正弦定理求即可判断,解法2:利用余弦定理得,利用判别式即可判断;
若选择条件②,利用同角三角函数平方关系先求,利用两角和的正弦公式得,再利用正弦定理求,最后由三角形的面积公式即可求解;
若选择条件③,利用余弦定理即可求,进而得,再由三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)因为在中, ,
由正弦定理,
,
因为,所以 ;
(2)若选择条件①: ,
解法1:由正弦定理得,
此时,不存在,不符合要求,
解法2:将,,,
由余弦定理得:,,
所以方程无实数解,不存在,不符合要求,
若选择条件②:,
因为在中,,
所以由正弦定理得,
所以,
,
又由正弦定理得 ,
所以三角形的面积为:
;
若选择条件③:,
将,代入余弦定理 ,
,
解得:,
进而得,
所以三角形的面积为:
.
38.(25-26高三上·北京东城·月考)设的内角的对边分别为,且.
(1)求角大小;
(2)再从以下三组条件中选择一组条件作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求的面积.
条件①:,;
条件②:,;
条件③:边上的高,.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理可得,即,再结合为三角形内角可求角.
(2)选①:由余弦定理可得满足条件的三角形不唯一,故选①不合题意.
选②:根据正弦定理可求边,再利用求,再利用三角形的面积公式求三角形面积.
选③:先由求得,再由余弦定理求边,最后利用三角形的面积公式求三角形面积.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
又因为,所以,则,即,所以.
(2)选①:由余弦定理可得,即,解得或3,不符合题意;
选②:因为,,所以,
由正弦定理可得,
此时三角形两角一边确定,故三角形唯一确定,符合题意,
又,
此时的面积;
选③:因为边上的高,所以,则,
由余弦定理,即,解得,(舍去),
故唯一,符合题意,
此时的面积.
39.(25-26高三上·北京·月考)函数.
(1)若,求及的单调递增区间;
(2)在上单调递增,且存在,使在至少有3个零点,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在唯一确定,求的最小正周期.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用三角函数恒等式化简函数解析式,根据整体思想,结合正弦函数单调性以及复合函数单调性,可得答案;
(2)根据正弦型函数的单调性以及周期内的零点,可得参数的范围,再根据所给条件,结合三角函数的周期性与对称性,可得答案.
【详解】(1)
,
由,则,可得,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为.
(2)由,则当时,即,
由函数在上单调递增,则,解得.
由函数在上至少存在个零点,则,解得.
选择条件①:
由,解得,即,
令,化简可得,即或,不符合题意.
选择条件②:
由,且,则直线为函数图像上的一条对称轴,
令,化简可得,则,化简可得,
令,解得,即,符合题意,
可得,则,此时最小正周期.
选择条件③:,
由,
结合三角函数的诱导公式,可得,,
或,,解得或,可知存在或符合条件,不唯一.
综上所述,选择条件②,此时,存在且唯一,最小正周期.
40.(2025·北京·三模)在△ABC中,
(1)求∠B;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的周长.
条件①: ;
条件②:△ABC的面积为;
条件③:AC边上的高等于
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由余弦定理可求出,再由可求出;
(2)若选择①:不知道三条边的边长,所以△ABC的周长不唯一;若选择②:由面积公式可求得,再代入可得,即可求出△ABC的周长;若选择③:由等面积法可求出,再代入可得,即可求出△ABC的周长.
【详解】(1)由可得,
由余弦定理可得:,
因为,所以,
又因为,所以,
所以,因为,所以.
(2)若选择①:因为,,所以,所以,
则,不知道三条边的边长,所以△ABC的周长不唯一,故不能选择①.
若选择②:由(1)可得,即,
则,解得,
再代入可得:,
所以△ABC的周长为:.
若选择③:由(1)可得,即,
由可得:,
所以,
又因为AC边上的高等于,,
所以,解得:,所以,,
所以△ABC的周长为:.
(建议用时:60分钟)
41.(25-26高三上·北京东城·月考)在中,.
(1)求角的大小;
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并求出边上的中线的长度.
条件①.的周长为;条件②.;条件③.边上的高线长为1.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)①②不符合题意③
【分析】(1)由正弦定理可解得;(2)选条件①由余弦定理可得;选条件②,验证不符合题意;选条件③由三角形的面积公式和余弦定理可得.
【详解】(1)在中,因为,又,所以.
因为,所以.因为,所以.
(2)选条件①:因为中,,,,
所以,即为等腰三角形,其中.因为,
所以.所以.
设点为线段的中点,在中,由余弦定理得
,
所以,即边上的中线的长.
选择条件②:由(1)知,所以,可知,
不唯一,故②不符合题意,不可选择条件②.
选择条件③:因为中,,,,
所以,即为等腰三角形,其中.设边上的高线长为,
则面积,即,解得,因此,
设点为线段的中点,则,在中,由余弦定理得
,
所以,即边上的中线的长.
42.(2025·北京朝阳·一模)在中,
(1)求c的值;
(2)已知,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求的周长.
条件①:;
条件②:AB边上的高为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(Ⅱ)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,再结合两角和的正弦公式化简求解的值;
(2)根据所选条件,结合正弦定理、三角形面积公式等求出三角形的其他边,进而求得周长.
【详解】(1)由正弦定理及
得.
所以.
所以.
又因为,所以.
所以.
(2)选条件①:因为,且,
所以.
因为,所以.所以.
又因为,所以.
所以.
又,所以.
所以的周长为.
选条件②:因为边上的高为,所以.
又因为,所以.
所以.
因为,所以.
(1)当时,由,得.
又,所以.
所以.
所以的周长为.
(2)当时,由,得.
又,所以,不符合题意.
综上,的周长为.
选条件③:
由余弦定理,可得,即。
解得或,此时不唯一,不符合要求.
43.(25-26高三上·北京·月考)在中,,.
(1)求A;
(2)从下列三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求BC边上的高h.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理和三角形的内角和定理,求得,进而求得的大小;
又因为,所以,可得.
(2)分别选择条件①②③,结合题意,利用正弦定理、余弦定理和面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:因为,由正弦定理得,
因为,且,
所以,得,
因为,即,
则,又因为,可得,
所以,可得,可得.
(2)解:选择条件①:,因为且,
由余弦定理得,
即,解得,
所以为方程的根,解得或,
即或,所以三角形的元素不唯一,不符合题意.
选择条件②:,因为,可得,
由正弦定理,可得,
因为且,所以为锐角且唯一,所以存在且唯一,
又由,
由正弦定理可得,所以,
可得,即,解得,即边上的高为.
条件③:,由正弦定理,可得,
因为,所以,
又因为,所以为锐角,且唯一确定,所以存在且唯一,
又由,
因为,
所以,
又由正弦定理得,所以,
可得,即,解得,即边上的高为.
44.(25-26高三上·北京·月考)已知函数.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一确定.
(1)求的值;
(2)若不等式在区间内有解,求的取值范围.
条件①:;
条件②:图象关于对称,且在区间有且只有一个最大值和一个最小值;
条件③:在区间内无极值点,且恒成立.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先化简函数然后根据①、②、③的条件分别利用正弦(型)函数的性质逐个分析得出的值;
(2)先化简不等式得出,然后解出不等式的解集,最后根据题意要求得出的取值范围.
【详解】(1)由函数
,
若选择①:则,
即,
所以,
解得:不唯一,
所以函数不唯一确定;
若选择②:若图象关于对称,
则,
即,
由,所以
所以若函数在区间有且只有一个最大值和一个最小值,
则,即,
即,则有,
又,所以,
所以,所以函数存在且唯一确定;
若选择③:
设函数的最小正周期为,
因为在区间内无极值点,且,
故,,
由此得出唯一,所以函数唯一确定;
综上所述函数要唯一确定,则.
(2)由(1)得:,
所以不等式
所以,
即,
因为,我们需要找到满足:
且的情况,
则当时有:,
所以要使得不等式在区间内有解,则,
所以的取值范围为:.
45.(24-25高三下·北京·月考)已知函数(,)的最小正周期为T.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数存在且唯一确定,并回答下面两个问题.
(1)直接写出和的值,并求的对称轴.
(2)当时,若曲线与直线恰有一个公共点,求m的取值范围.
条件①:的图象可由的图象平移得到;
条件②:在区间上单调递增;
条件③:;
条件④:.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)通过分析①③,①④,①②,②③,②④,③④六种条件组合,选择①③,①④时可推出唯一确定的,,使得函数存在且唯一确定,从而推出,根据函数性质求出对称轴.
(2)根据(1)结论,令,由,利用正弦函数的性质推出的单调性和值域,根据单调性和值域讨论与的交点情况,得出的取值范围.
【详解】(1)若选择①②,
由①可得,故最小正周期,故,
取,则当时,,在递增;
且可由向右平移个单位得到;
取,则当时,,故在递增;
且可由向右平移个单位得到,
故此时不唯一,舍;
若选择①③,由①可得,故最小正周期,代入:
,结合,得.
所以,,故.
对称轴:令,解得.
若选择①④,同理可得且最小正周期为,
而由④可得,
结合可得为函数图像的对称轴,
故,而,故即.
对称轴:令,解得对称轴方程为:.
若选择条件②③, 由③可得最小正周期,代入:
,
由,得唯一解为即函数,
当时,,
因为在区间上单调递增;故,
故,此时不唯一,舍;
若选择条件②④,
取
则当时,,故在递增;
而,
取,由前述分析可得满足②④,
故此时不唯一,舍;
若选择条件③④,由③可得最小正周期,代入:
,
由,得唯一解为即函数,
取,则由前述分析得满足③④,
取,则,
此时,
满足,
故此时不唯一,舍;
综上,选择①③或①④,此时,此时对称轴方程为:.
(2)令,则.
而当时,单调递增,值域为;
当时,单调递减,值域为.
因为曲线与直线在恰有一个公共点,
故曲线与直线在恰有一个公共点
故.
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