内容正文:
第4讲 三角函数、解三角小题
三角函数知识核心
1、扇形的弧长公式:;面积公式:;周长公式:
2、三角函数的定义:的坐标为,
,,
3、三角函数在各象限内的符号
4、特殊角的三角函数值
5、互余关系:若互余,
6、互补关系:若互补,,,
7、常见三角不等式:若,则
8、两大基本关系:
(1)平方关系:;拓展:;;1+sin2α=(sinα+cosα)2
(2)商数关系:; 拓展:tan==
9、诱导公式
(1)诱导方法:奇变偶不变,符号看象限
奇偶指的是中的奇偶
若为奇数,变函数名;;若为偶数,不变函数名;,
象限指的是原函数的象限,再判断符号;规定:无论角多大,都看作锐角
(2)诱导公式
,,
,,
, ,
, ,
,,
,,
10、各种运算公式
;
;
;
(反过来是降幂公式)
(反过来是降幂公式)
辅助角公式:,,其中,
【四】图像
1、三角函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
递增区间
递减区间
无
对称中心
对称轴方程
无
2、三角函数的伸缩平移变换
(1)决定函数的周期,;
若↗,↘,横坐标缩短;若↘,↗,横坐标伸长;与横坐标的伸缩变换成反比
(2)区间内的单调性与ω:已知y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在[x1,x2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围的方法:
①根据题意可知区间[x1,x2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x2-x1≤T=,求得0<ω≤.
②以单调递增为例,利用⊆(k∈Z),解得ω的取值范围
(1) 区间内的对称性与ω
三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为,建立关于ω的不等式组,进而可以研究ω的取值范围.
【五】正弦定理
1、基本公式: (为外接圆的半径;分别为内切圆半径)
2、变形
①
②
③
3、应用:边角互化
①
②
③
4、
三角形的面积公式:;
【六】余弦定理
5、边的余弦定理
,,
6、角的余弦定理
,,
【七】常用结论
7、三角形中三个内角的关系
,=-
,,
8、基本不等式链:
9、三角形中的边角关系
(1) 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边
(2) 在三角形中,大边对大角,小边对小角
(3)
在三角形中的等价关系:
10、弦化切求齐次式的值的方法
(1)求形如的值, 分子、分母同除以
求形如的值, 分子、分母同除以
(2)
求形如的值,将分母看做1,再将分母1变形为,转化为的分式求解
11、积化和差、和差化积公式
(1)积化和差
证明:由,,得
.其他同理可证.
(2)和差化积
;
;
证明:由两角和与差的正弦公式得
两式相加可得,两式相减可得.
同理,由两角和与差的余弦公式可得其他公式.
12、解三角形含中线、角平分线、垂线的条件破解
一、中线问题
(1)如图,△ABC中,AD为BC的中线,已知AB,AC,及∠A,求中线AD长.
①向量法:,平方即可;
②余弦定理:邻补角余弦值为相反数,即
(2)中线长定理:为的中线,则中线定理:
证明:在和中,用余弦定理有:
二、角平分线问题
△ABC中,AD平分∠BAC.
①角平分线定理:
证法1(等面积法),得
注:为A到BC的距离,为D到AB,AC的距离.
证法2(正弦定理)
如图,,,而,整理得
②等面积法
三、垂线问题
①等面积法:
②
③
13、线段定比分点的向量表达式
如图所示,在中,若点是边上的点,且(),则向量D
A
C
B
14、解三角形中几个秒杀公式
(1)射影定理
,,
将关系式转化为射影定理的形式,整体代换直接利用公式解决问题;反用公式时注意能否正确应用.
(2)张角定理
在中,角,,所对的边分别为,,,若为上一点(如图),且,,则有.
证明:因为,所以,于是等式两边同除以得.
(3)正弦平方差公式:
证明:
(4)正切恒等式:当时,.
证明:,且
;则
三角函数、解三角小题:3年真题
1.(2025·全国二卷·高考真题)已知,,则( )
A. B. C. D.
【详解】,
因为,则,则,
则.故选:D.
2.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
【详解】设的最小正周期为,根据题意有,,
由正弦函数的对称性可知,即,
又在上单调递增,则,
∴,则,∵,∴时,,∴,
当时,,由正弦函数的单调性可知.故选:A
3.(2025·全国一卷·高考真题)若点是函数的图像的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】根据正切函数的性质,的对称中心横坐标满足,
即的对称中心是,即,
又,则时最小,最小值是,即.故选:B
4.(2024·全国甲卷·高考真题)在中,内角所对的边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,则由正弦定理得.
由余弦定理可得:,
即:,根据正弦定理得,
所以,
因为为三角形内角,则,则.故选:C.
5.(2023·北京·高考真题)在中,,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,
所以由正弦定理得,即,则,故,又,所以.故选:B.
6.(2022·全国甲卷·高考真题)已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时, .
【详解】[方法一]:余弦定理设,
则在中,,
在中,,
所以,
当且仅当即时,等号成立,所以当取最小值时,.
7.(2023·全国甲卷·高考真题)设甲:,乙:,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【详解】当时,例如但,
即推不出;当时,,
即能推出.综上可知,甲是乙的必要不充分条件.故选:B
8.(2024·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,它们的终边关于原点对称.若,则的最大值为 .
【详解】由题意,从而,
因为,所以的取值范围是,的取值范围是,
当且仅当,即时,取得最大值,且最大值为.
9.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
【详解】因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
故答案为:.
10.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
【详解】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
,即,.
因为,所以,即,.
所以,所以或,
又因为,所以,.
11.(2024·北京·高考真题)设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【详解】由题意可知:为的最小值点,为的最大值点,
则,即,且,所以.故选:B.
12.(2024·天津·高考真题)已知函数的最小正周期为.则在区间上的最小值是( )
A. B. C.0 D.
【详解】因为函数的最小正周期为,则,所以,
即,当时,,
所以当,即时,故选:D
13.(2023·全国乙卷·高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为在区间单调递增,所以,且,则,,当时,取得最小值,则,,
则,,不妨取,则,则,故选:D.
14.【多选】(2024·新课标Ⅱ卷)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
【详解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,显然图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC
15.(2023·全国甲卷·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,而显然过与两点,作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.故选:C.
16.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
【详解】法一:由题意得,
因为,,
则,,
又因为,
则,,则,
则,联立 ,解得.
法二: 因为为第一象限角,为第三象限角,则,
,,
则
17.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,
而,所以,故即,
从而,故,故选:A.
18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
【详解】因为,而,因此,
则,
所以.故选:B
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B. C. D.3
【详解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,
又因为函数图象关于点对称,所以,且,
所以,所以,,所以.故选:A
20.(2022·全国甲卷·高考真题)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【详解】解:依题意可得,因为,所以,
要使函数在区间恰有三个极值点、两个零点,又,的图象如下所示:
则,解得,即.故选:C.
21.(2022·全国乙卷·高考真题)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为 .
【详解】解: 因为,(,)
所以最小正周期,因为,
又,所以,即,
又为的零点,所以,解得,
因为,所以当时;
22.【多选】(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)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
【详解】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.
三角函数、解三角小题:2年模拟
1. (26福建泉州一模)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 在区间上单调递减
B. 在区间上单调递增
C. 的图象向右平移个单位长度后得到的图象关于轴对称
D. 的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于原点中心对称
【详解】观察图象,得,则,而,解得,,
由,得,解得,
令函数的最小正周期为,由,得,
因此,,
对于A,当时,,而当,
即时,函数取到最小值,A错误;
对于B,,而当时,函数取到最小值,B错误;
对于C,是奇函数,图象关于原点对称,C错误;
对于D,是奇函数,图象关于原点对称,D正确.故选:D
2. (26河北沧州一模-多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
【详解】由,且,则,故A错误;由,故B正确;
由,故C正确;
由,故D错.
故选:BC.
3 (26河北沧州一模)如图,在函数的部分图象中,若,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
【详解】依题意则得 ,
即,所以,;
设,因为,
所以,,解得,;
因此
,,
可得,结合图象可得,解得.故选:B
4. (26河南濮阳一模-多选)将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A. 的最小正周期是 B. 的图象关于直线对称
C. 在区间上单调递减 D. 的图象关于点对称
【详解】由题意得,,则的最小正周期是,故A正确;
由正切函数性质得的图象不是轴对称图形,故B错误;若,则,
因为在上单调递增,所以在区间上单调递增,故C错误;
而,故D正确.故选:AD
5. (26河南濮阳一模)如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底在同一水平面内的两个测点与.现测得,并在点测得塔顶的仰角为,则塔高AB为( )
A. B.
C. D.
【详解】在中利用正弦定理得,,即,则,
在中得,,则.故选:D
6. (26四川泸州二模-多选)在锐角中,角的对边分别是,已知,则( )
A. B.
C. D.
【详解】对于A,因为,由正弦定理得,
又因为,可得,
所以,
即,可得,
因为,所以或,即或(舍去),所以A正确;
对于B,由,可得,
由正弦定理得,因为,所以,所以,所以B错误;
对于C,由余弦定理得,
因为,代入可得,
整理得,即,
又因为,可得,所以,
所以,所以C正确;
对于D,由,可得,则,
因为,可得,
因为为锐角三角形,可得,解得,
令,可得在单调递增,
当时,;当时,,
所以,因为,所以成立,所以D正确.故选:ACD.
7. (26四川泸州二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 的最小正周期为1 B. 是偶函数
C. 的图象关于直线对称 D. 在区间上单调递增
【详解】因为函数,对于选项A:的最小正周期为,故A错误;
对于选项B:为奇函数,故B错误;
对于选项C:因为,不为最值,
所以的图象不关于直线对称,故C错误;
对于选项D:因为,则,
且正弦函数在内单调递增,所以在区间上单调递增,故D正确.故选:D.
8. (26浙江金丽衢一模)已知,满足,则__________.
【详解】.因为,所以,
所以.
9. (26湖南常德一模-多选)已知函数,则下列说法中正确的有( )
A. 函数的最小正周期为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 将的图象向左平移个单位得到的函数为奇函数
D. 函数与在上有两个交点
【详解】由,故A选项正确;由,即,令,解得:,故B选项不正确;
由的图象向左平移个单位得到函数:,
由的定义域为关于原点对称,且,
所以为奇函数,故C选项正确;令,
则①,解得:,又,所以当时,,
②,解得:,
又,所以当时,,所以函数与在上有两个交点,
故D选项正确;故选:ACD.
10. (26湖南邵阳一模-多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 把函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,则为偶函数
D. 若函数的导函数为,则的图象关于点对称
【详解】对于选项A,由图像可知振幅,
所以.解得.将点代入
即,解得.所以.故A正确.
对于选项B,已知,即.
所以.故B正确.对于选项C,向左平移个单位.
得.显然是奇函数不是偶函数.故C错误.
对于选项D,
令解得对称中心的横坐标.
当时,.即的图像关于点对称.故选项D正确.故选:ABD.
11. (26湖南湘潭一模-多选)已知函数的部分图象如图所示,将图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,再将所得图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.
B.
C. 图象的对称轴方程为
D. 的单调递增区间为
【详解】由图可得,由,得.
由,得,因为,所以,A正确.
由A的分析可得,令,得,
所以图象的对称轴方程为,C错误.
,B正确.
令,得,
所以的单调递增区间为,D正确.故选:ABD
12. (26湖南湘潭一模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,
所以.因为,所以,当且仅当时,等号成立,
则的面积,则面积的最大值为.故选:A.
13. (26湖南湘潭一模)若,则( )
A. 3 B. C. D.
【详解】因为,所以.选D.
14. (26湖南长沙一模)已知,则( )
A. B. C. D. 或
【详解】因为,所以,所以,
因为,,所以,
又,所以,,
所以,
所以,选C.
15. (26湖南株洲一模)已知椭圆的焦点为,一个短轴顶点为,且离心率为,则( )
A. B. C. D.
【详解】已知椭圆离心率 ,短轴顶点为 ,焦点为 ,
在椭圆中, ,
,代入 ,得,
,由于 是三角形内角,取值范围为 ,
且在单调递减,因此故选 :C
16. (26湖南株洲一模)已知平面直角坐标系中三个点,若函数的图象恰好只经过上面三个点中的两个,则的值不可能为( )
A. 10 B. 14 C. 18 D. 22
详解】A选项,若,,而,,,即过,不过,符合题意,A选项可能;
B选项,若,,而,,,
即过,,不过,符合题意,B选项可能;
C选项,若,,而,,,
即过,不过,符合题意,C选项可能;
D选项,若,,而,,,
即过,不过,,不符合题意,D选项不可能.故选:D
17.(26湖南长沙模拟) 函数的一个对称中心为___________.
【详解】令(),解得,当时,,
所以的一个对称中心为.故答案为:(不唯一)
18. (26江苏徐州一模)已知锐角,满足,,则下列结论不可能成立的是( )
A. B. C. D.
详解】由
,则.
由,
则,即,则,,
综上所述,,且,.
结合选项,当,时,满足上述两个式子;当,时,满足上述两个式子;
当时,由可知,此时不满足,.故选:C
19. (26江西二调)已知函数.若方程在上恰有85个解,则的取值范围为__________.
【详解】函数的周期,每个周期内有2个解,
在区间内包含(余)个完整周期,
在完整周期内有个解,故余下区间内有1个解,
设,则,
即在区间内有1个解,
由任意角可得在区间内有1个解,
解得或,,因为,易得,则有:
①区间包含但不包含,即,且,解得,
②区间包含但不包含,
即,且,解得,综上,的取值范围为.
20. (26江西二调-多选)在中,,则( )
A.
B.
C.
D. 的面积为
【详解】如图所示,过点作,
则,又因为,
并且在中,
所以,所以是等腰三角形,所以,
由,可知为中点,
所以是的中位线,所以为线段的中点,所以,则A项错误.
,在中:,则B项正确.
过点作,,
,所以,的面积为,则C、D项正确.故选:BCD
21. (26江西九江一模-多选)在中,内角的对边分别为,且,则( )
A. B.
C. D.
【详解】对于A选项 ,由,所以,得,A选项正确;对于B选项 ,由 ,则,
得,由正弦定理,即 ,代入 ,得 ,
解得 或,B选项错误;对于C, ,
由,,,C选项错误;
对 D选项,,
,D选项正确.故选:AD
22. (26江西萍乡一模)函数,的图象与直线,交于不同的两点,,为坐标原点,当的面积最大时,______.
【详解】由题知:,不妨设,易知,
则,
设,,
所以.
由,以及在上的图象可知,
,使得,即,且,,;
,,,所以在处取得最大值,
此时,以及,又,所以.
故答案为:
23. (26江西萍乡一模)已知,,当取得最大值时,的值为( )
A. B. C. D.
【详解】
其最大值为.
所以,化简可得,因为,所以.
将代入,得 ,其中,,
当取最大值时,有,即,.
故: ,.
因此:,所以的值为.故选:B
24. (26江西上饶一模)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A. 最小正周期为
B. 偶函数
C. 图象关于点中心对称
D. 在区间上单调递减
【详解】根据题意,,
所以函数,
所以函数是周期为的偶函数,A错误,B正确.
函数的图象关于点中心对称,C正确,
函数在区间上不单调,D错误.故选:BC.
25. (26广东茂名一模)若某圆锥侧面展开图为半圆,则该圆锥的母线与底面所成角的大小为___________.
【详解】设圆锥的母线长为,底面圆的半径为,则,可得,
设圆锥的母线与底面所成的角为,则,,
所以圆锥的母线与底面所成的角为.
26. (26广东茂名一模-多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A. 为的周期
B. 是图象的对称中心
C. 当时,的值域是
D. 的单调递增区间是
【详解】对于A,由图象可知,,则,所以A选项错误,
对于B,又因为,所以,
将点代入,可得,即,
又因为,所以,解得,即,
因为,
所以是图象的对称中心,所以B选项正确,对于C,当时,,
此时,所以,所以C选项错误,
对于D,令,,解得,,
所以单调递增区间为,.故选:BD.
27. (26山东济南一模-多选)已知函数的图象关于直线对称,则( )
A. 的最小正周期为
B. 为奇函数
C. 在上单调递增
D. 内恰有3个零点
【详解】对于A:因为函数关于直线对称,所以,等价于,
由得,即,
所以,则,A正确;
对于B:因为,
所以是奇函数,B正确;对于C:由得,若,则单调递增,
若,则单调递减,C错误;对于D:令,则,解得,
由得,又,所以,即在内恰好有个零点,D正确;故选:ABD.
28. (26山东济南一模)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,已知角的终边在第一象限,且,将角的终边按照逆时针方向旋转,得到角的终边,则( )
A. B.
C. D.
【详解】因为是第一象限角,所以,所以,
又由题意可知,所以,故选:C.
29.(26山东枣庄一模) 记函数,的两个零点为和,则( )
A. B.
C. D.
【详解】令,即,
联立方程,解得或,
不妨设,则,,且,则,.
对于选项C:,故C错误;
对于选项D:,故D正确;
对于选项AB:因为,则,且,
可得,,
则,故A错误;且,故B错误;故选:D.
30. (26山东威海一模)将函数图象上的所有点向左平移个单位后,得到的函数图象关于点中心对称,则( )
A. B. C. D.
【详解】函数图象上的所有点向左平移个单位得:
,此函数图象关于点中心对称,
所以,即,
因为,所以,.故选:C
31. (26山东潍坊一模)若函数在区间有且仅有两个零点,则实数的最大值为__________.
【详解】
,当时,,
由题意可得,即,故实数的最大值为.
32. (26皖南八校-多选)已知锐角中,角,,的对边分别为,,,满足,,且的面积为,则( )
A. B.
C. D. 的周长为
【详解】选项A:由,得,
两式相加得,整理得,
即,解得或,
因锐角中,,所以,,故A错误;
选项B:由选项A得,,则,
所以,即,
整理得,即,因为,所以,所以,
则,故B项正确;
选项C:由锐角的面积为,得,得,
设的外接圆半径为,则,
又,,
则,解得,
所以,,,
所以,故C项正确;
D:由C得,的周长为,故D正确.选:BCD.
33. (26皖南八校)已知函数的一个零点是,为了得到的图象,需要将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
【详解】依题意,得,得,
所以,,
了得到的图象,需要将函数的图象向左平移个单位长度.故选:A.
34. (26安徽滁州一模)在中,角,,的对边分别为,,.若,,则的面积的最大值为______.
【详解】由及正弦定理,得.,
.
根据三角形三边关系定理,即,计算得,
则当时,即时取得最大值,面积的最大值是.
35. (26安徽淮南一模-多选)在中,,在线段上,且.则( )
A. B. C. D.
【详解】由正弦定理,得,所以,所以A正确;
因为,所以.
由,得,即.
因为,所以,所以.
因为,所以,所以,所以.
所以,所以.所以.所以B错误;
由,得.
所以.
所以.
由正弦定理,得.
因为,所以,所以.
所以所以C正确;中,由余弦定理得:
.
所以.所以D正确.故选:ACD.
36. (26安徽淮南一模)已知,若(为自然对数的底数),则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
【详解】由,可得,
即,因为,则,
令,则,
因为在单调递增,在单调递减,
所以在单调递增,所以,
所以,令,
当时,得到最小值,所以,
所以的最大值为,即的最小值为,所以取得最小值3.故选:B
37.(26安徽黄山一模-多选) 是的最大内角,且,则下列结论正确的是( )
A. 可能为锐角三角形 B. 的最大值为
C. 面积的最小值为 D. 的最小值为2
【详解】对于A,由
,
则,
即,
所以,
则,
即,由于是的最大内角,
则,所以,则,即,
故为直角三角形,故A错误;
对于B,由于,则,即,又,则,
所以,则时,取得最大值为,故B正确;对于C,由于,,则面积为,故C错误;
对于D,由于,则,即,
又,则,所以,
当且仅当,即时等号成立,则的最小值为2.故选:BD
38. (26安徽黄山一模)函数图象向左平移后关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】向左平移后解析式为,
若其图象关于轴对称,则,
则,又因为,则当时,取得最小值,为.故选:C.
39. (26安徽马鞍山一模-多选)已知函数列,则( )
A. 在区间上单调递减
B. 的图象关于直线对称
C. 的最小值为
D. 的最大值为1
【详解】对于A,,当时,,
函数在区间上单调递减,A正确;
对于B,,
,,
的图象关于直线不对称,B错误;
对于CD,,,
,因此函数是以为周期的周期函数,
求导得,
当时,,,,
当时,,,,
函数在上单调递减,在上单调递增,当时,,
,由的周期性得在R上的最大值为1,
最小值为,因此,,CD正确.故选:ACD
40. 位于某海域处的甲船获悉,在其正东方向相距的处有一艘渔船遇险后抛锚等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知位于甲船北偏西,且与甲船相距的处的乙船.那么的正弦值为( )
A B. C. D.
【详解】如图,在中,,
由余弦定理,得,
由正弦定理得.故选:A
41. (26安徽合肥一模-多选)已知函数.若存在不相等的实数,使得,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 若的最小值为,则
C. 若,则的取值范围为
D. 若,且的最大值为,则的取值范围为
【详解】因为,所以,
因为存在不相等的实数,使得,
所以存在不相等的实数,使得,故A正确;
若的最小值为,则,得,故B错误;若,则,
因为,所以,得,故C正确;
因为的最大值为,所以的最大值为,
则,得,故D正确.故选:ACD
42.(26安徽合肥一模) 已知函数为偶函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【详解】函数的定义域为,令函数,
,即函数是奇函数,
而函数是偶函数,则函数是奇函数,
因此,解得,又,
所以当时,取得最小值.故选:C
43.(26湖北孝感一模-多选)曲线,,下列说法正确的是( )
A. 若点在曲线C上,则点也一定在曲线C上
B. 若曲线C表示双曲线,则其离心率
C. 若,则曲线C表示焦点在x轴上的椭圆
D. 不论为何值,直线与曲线C恒有两个交点
【详解】A:将点代入方程左边:
由于在曲线上,故原式等于1,所以也在曲线上,该曲线C关于原点对称,所以A正确.
B:曲线方程可改写为:,当时,即,
此时方程为:,即标准双曲线形式:,其中,,
双曲线离心率公式:,所以B正确.
C:因为,所以,方程为:,
是椭圆标准形式,可得:,,因为,所以,故,焦点在y轴上,所以C错误.
D:将直线代入曲线方程:,展开:,
整理成关于的二次方程:,
根据判别式:,化简得:,因为,所以恒成立,方程恒有两个不同实根,直线与曲线恒有两个交点.所以D正确故选:ABD
44. (26湖北孝感一模)若点是函数的图象的一个对称中心,则的值为( )
A. B. C. D.
【详解】因为点是函数的图象的一个对称中心,
所以,,即,,
所以,所以.故选:D
45. (26湖北荆州一模)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则函数的一个单调增区间为( )
A. B.
C. D.
【详解】由题意知将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,
故,
令,即,
即函数的单调递增区间为,
当时,的单调递增区间为,A正确;对于B,当时,,
由于在上不单调,故不是的单调增区间,B错误;
对于C,时,,
由于在上不单调,故不是单调增区间,C错误;
对于D,时,,
由于在上单调递减,故是的一个单调减区间,D错误;故选:A
46. (25湖北武汉四调)在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,面积为,D为边AB上一点,CD是的角平分线,则( )
A. B. 1 C. D.
【详解】在中,,由余弦定理可得,
所以,所以,
又面积为,所以,所以,
所以,所以,
因为CD是的角平分线,,所以,
因为,所以,
所以,
所以,所以,所以.故选:B.
47. (25湖北武汉五调)将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若为奇函数,则的最小值是( )
A. B. 1 C. 2 D.
【详解】函数的图象向左平移个单位,
得到函数,
由为奇函数,则,因为,所以的最小值是,故选:B.
48. (25湖北武汉二调-多选) 函数,则下列关于的说法中正确的是( )
A. 最小正周期是 B. 最大值是2
C. 是区间上的减函数 D. 图象关于点中心对称
【详解】
,则的最小正周期是,故选项A正确;
由三角函数的性质可知,即的最大值是,故选项B错误;
时,,因为在上单调递减,故是区间上的减函数,故选项C正确;令,解得,
故的图象的对称中心为,,令得,
所以的图象不关于点中心对称,故选项D错误.故选:AC
49.(2025·安徽马鞍山·一模)在平面直角坐标系中,角与角均以x轴的非负半轴为始边,它们的终边关于直线对称.若,则( )
A. B. C. D.
【详解】若角的终边在第一象限,设终边上一点,则关于对称点在终边上,
此时;
若角的终边在第二象限,设终边上一点,则关于对称点在终边上,
此时.故选:B
50.(2025·安徽滁州·一模)中国被称为“制扇王国”,折扇的起源历史悠久,最早可以追溯到西汉时期.现有一把折扇,其结构如图.完全展开后扇面的圆心角为,上板长为若把该扇面围成一个圆台,则圆台的高为( )
A. B. C. D.
【详解】设小扇形的半径为xcm,则大扇形的半径为,设圆台的上下底面半径分别为,
则,所以,所以,
所以圆台的高为故选:
51.(2025·安徽滁州·一模)已知函数的图象关于点对称,且在区间内有且只有两条对称轴,则( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减 D.在区间上单调递减
【详解】,
因为函数的图象关于点对称,
所以,所以,又,所以,
因为函数在区间内有且只有两条对称轴,所以,
所以,所以,所以,
由,可得,
所以在区间上单调递增,故A错误,B正确
由,可得,故C,D错误.故选:B.
52.(2025·安徽·一模)(多选)已知函数,则( )
A.与的奇偶性相同
B.曲线关于直线对称
C.的最小正周期是最小正周期的2倍
D.在上单调递减
【详解】因为,,
所以与均为偶函数,A正确.
因为,所以曲线关于直线对称,B正确.
因为,所以的最小正周期为,
又,所以的最小正周期不是,C错误
由,得,
所以在上单调递增,则在上单调递减,D正确.故选:
53.(2025·安徽马鞍山·一模)(多选)已知函数,则( )
A. B.是偶函数
C.的一个周期为 D.在区间单调递增
【详解】,A选项正确.函数的定义域是,关于原点对称,,所以是偶函数,B选项正确.
,所以C选选项错误.
当时,,,
,
令,整理得,设,则在区间上单调递减,所以D选项错误.故选:AB
54.(2025·安徽·一模)已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,角的终边与圆交于点.动点以为起点,沿圆周按逆时针方向运动到点,点运动的轨迹长为,当角的终边为射线时,( )
A. B. C. D.
【详解】由题得,且圆O的半径为,所以,
所以.故选:C
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第4讲 三角函数、解三角小题
三角函数知识核心
1、扇形的弧长公式:;面积公式:;周长公式:
2、三角函数的定义:的坐标为,
,,
3、三角函数在各象限内的符号
4、特殊角的三角函数值
5、互余关系:若互余,
6、互补关系:若互补,,,
7、常见三角不等式:若,则
8、两大基本关系:
(1)平方关系:;拓展:;;1+sin2α=(sinα+cosα)2
(2)商数关系:; 拓展:tan==
9、诱导公式
(1)诱导方法:奇变偶不变,符号看象限
奇偶指的是中的奇偶
若为奇数,变函数名;;若为偶数,不变函数名;,
象限指的是原函数的象限,再判断符号;规定:无论角多大,都看作锐角
(2)诱导公式
,,
,,
, ,
, ,
,,
,,
10、各种运算公式
;
;
;
(反过来是降幂公式)
(反过来是降幂公式)
辅助角公式:,,其中,
【四】图像
1、三角函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
递增区间
递减区间
无
对称中心
对称轴方程
无
2、三角函数的伸缩平移变换
(1)决定函数的周期,;
若↗,↘,横坐标缩短;若↘,↗,横坐标伸长;与横坐标的伸缩变换成反比
(2)区间内的单调性与ω:已知y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在[x1,x2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围的方法:
①根据题意可知区间[x1,x2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x2-x1≤T=,求得0<ω≤.
②以单调递增为例,利用⊆(k∈Z),解得ω的取值范围
(1) 区间内的对称性与ω
三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为,建立关于ω的不等式组,进而可以研究ω的取值范围.
【五】正弦定理
1、基本公式: (为外接圆的半径;分别为内切圆半径)
2、变形
①
②
③
3、应用:边角互化
①
②
③
4、
三角形的面积公式:;
【六】余弦定理
5、边的余弦定理
,,
6、角的余弦定理
,,
【七】常用结论
7、三角形中三个内角的关系
,=-
,,
8、基本不等式链:
9、三角形中的边角关系
(1) 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边
(2) 在三角形中,大边对大角,小边对小角
(3)
在三角形中的等价关系:
10、弦化切求齐次式的值的方法
(1)求形如的值, 分子、分母同除以
求形如的值, 分子、分母同除以
(2)
求形如的值,将分母看做1,再将分母1变形为,转化为的分式求解
11、积化和差、和差化积公式
(1)积化和差
证明:由,,得
.其他同理可证.
(2)和差化积
;
;
证明:由两角和与差的正弦公式得
两式相加可得,两式相减可得.
同理,由两角和与差的余弦公式可得其他公式.
12、解三角形含中线、角平分线、垂线的条件破解
一、中线问题
(1)如图,△ABC中,AD为BC的中线,已知AB,AC,及∠A,求中线AD长.
①向量法:,平方即可;
②余弦定理:邻补角余弦值为相反数,即
(2)中线长定理:为的中线,则中线定理:
证明:在和中,用余弦定理有:
二、角平分线问题
△ABC中,AD平分∠BAC.
①角平分线定理:
证法1(等面积法),得
注:为A到BC的距离,为D到AB,AC的距离.
证法2(正弦定理)
如图,,,而,整理得
②等面积法
三、垂线问题
①等面积法:
②
③
13、线段定比分点的向量表达式
如图所示,在中,若点是边上的点,且(),则向量D
A
C
B
14、解三角形中几个秒杀公式
(1)射影定理
,,
将关系式转化为射影定理的形式,整体代换直接利用公式解决问题;反用公式时注意能否正确应用.
(2)张角定理
在中,角,,所对的边分别为,,,若为上一点(如图),且,,则有.
证明:因为,所以,于是等式两边同除以得.
(3)正弦平方差公式:
证明:
(4)正切恒等式:当时,.
证明:,且
;则
三角函数、解三角小题:3年真题
1.(2025·全国二卷·高考真题)已知,,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
3.(2025·全国一卷·高考真题)若点是函数的图像的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·全国甲卷·高考真题)在中,内角所对的边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·北京·高考真题)在中,,则( )
A. B. C. D.
6.(2022·全国甲卷·高考真题)已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时, .
7.(2023·全国甲卷·高考真题)设甲:,乙:,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
8.(2024·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,它们的终边关于原点对称.若,则的最大值为 .
9.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
10.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
11.(2024·北京·高考真题)设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(2024·天津·高考真题)已知函数的最小正周期为.则在区间上的最小值是( )
A. B. C.0 D.
13.(2023·全国乙卷·高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
14.【多选】(2024·新课标Ⅱ卷)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
15.(2023·全国甲卷·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
16.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
17.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
18.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
19.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B. C. D.3
20.(2022·全国甲卷·高考真题)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
21.(2022·全国乙卷·高考真题)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为 .
22.【多选】(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)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
三角函数、解三角小题:2年模拟
1. (26福建泉州一模)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 在区间上单调递减
B. 在区间上单调递增
C. 的图象向右平移个单位长度后得到的图象关于轴对称
D. 的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于原点中心对称
2. (26河北沧州一模-多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
3 (26河北沧州一模)如图,在函数的部分图象中,若,则点的纵坐标为( )
A. B. C. D.
4. (26河南濮阳一模-多选)将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A. 的最小正周期是 B. 的图象关于直线对称
C. 在区间上单调递减 D. 的图象关于点对称
5. (26河南濮阳一模)如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底在同一水平面内的两个测点与.现测得,并在点测得塔顶的仰角为,则塔高AB为( )
A. B.
C. D.
6. (26四川泸州二模-多选)在锐角中,角的对边分别是,已知,则( )
A. B.
C. D.
7. (26四川泸州二模)已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 的最小正周期为1 B. 是偶函数
C. 的图象关于直线对称 D. 在区间上单调递增
8. (26浙江金丽衢一模)已知,满足,则__________.
9. (26湖南常德一模-多选)已知函数,则下列说法中正确的有( )
A. 函数的最小正周期为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 将的图象向左平移个单位得到的函数为奇函数
D. 函数与在上有两个交点
10. (26湖南邵阳一模-多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若,则
C. 把函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,则为偶函数
D. 若函数的导函数为,则的图象关于点对称
11. (26湖南湘潭一模-多选)已知函数的部分图象如图所示,将图象上所有点的横坐标缩短到原来的后,再将所得图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.
B.
C. 图象的对称轴方程为
D. 的单调递增区间为
12. (26湖南湘潭一模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
13. (26湖南湘潭一模)若,则( )
A. 3 B. C. D.
14. (26湖南长沙一模)已知,则( )
A. B. C. D. 或
15. (26湖南株洲一模)已知椭圆的焦点为,一个短轴顶点为,且离心率为,则( )
A. B. C. D.
16. (26湖南株洲一模)已知平面直角坐标系中三个点,若函数的图象恰好只经过上面三个点中的两个,则的值不可能为( )
A. 10 B. 14 C. 18 D. 22
17.(26湖南长沙模拟) 函数的一个对称中心为___________.
18. (26江苏徐州一模)已知锐角,满足,,则下列结论不可能成立的是( )
A. B. C. D.
19. (26江西二调)已知函数.若方程在上恰有85个解,则的取值范围为__________.
20. (26江西二调-多选)在中,,则( )
A.
B.
C.
D. 的面积为
21. (26江西九江一模-多选)在中,内角的对边分别为,且,则( )
A. B.
C. D.
22. (26江西萍乡一模)函数,的图象与直线,交于不同的两点,,为坐标原点,当的面积最大时,______.
23. (26江西萍乡一模)已知,,当取得最大值时,的值为( )
A. B. C. D.
24. (26江西上饶一模)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A. 最小正周期为
B. 偶函数
C. 图象关于点中心对称
D. 在区间上单调递减
25. (26广东茂名一模)若某圆锥侧面展开图为半圆,则该圆锥的母线与底面所成角的大小为___________.
26. (26广东茂名一模-多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A. 为的周期
B. 是图象的对称中心
C. 当时,的值域是
D. 的单调递增区间是
27. (26山东济南一模-多选)已知函数的图象关于直线对称,则( )
A. 的最小正周期为
B. 为奇函数
C. 在上单调递增
D. 内恰有3个零点
28. (26山东济南一模)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,已知角的终边在第一象限,且,将角的终边按照逆时针方向旋转,得到角的终边,则( )
A. B.
C. D.
29.(26山东枣庄一模) 记函数,的两个零点为和,则( )
A. B.
C. D.
30. (26山东威海一模)将函数图象上的所有点向左平移个单位后,得到的函数图象关于点中心对称,则( )
A. B. C. D.
31. (26山东潍坊一模)若函数在区间有且仅有两个零点,则实数的最大值为__________.
32. (26皖南八校-多选)已知锐角中,角,,的对边分别为,,,满足,,且的面积为,则( )
A. B.
C. D. 的周长为
33. (26皖南八校)已知函数的一个零点是,为了得到的图象,需要将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
34. (26安徽滁州一模)在中,角,,的对边分别为,,.若,,则的面积的最大值为______.
35. (26安徽淮南一模-多选)在中,,在线段上,且.则( )
A. B. C. D.
36. (26安徽淮南一模)已知,若(为自然对数的底数),则的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
37.(26安徽黄山一模-多选) 是的最大内角,且,则下列结论正确的是( )
A. 可能为锐角三角形 B. 的最大值为
C. 面积的最小值为 D. 的最小值为2
38. (26安徽黄山一模)函数图象向左平移后关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
39. (26安徽马鞍山一模-多选)已知函数列,则( )
A. 在区间上单调递减
B. 的图象关于直线对称
C. 的最小值为
D. 的最大值为1
40. 位于某海域处的甲船获悉,在其正东方向相距的处有一艘渔船遇险后抛锚等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知位于甲船北偏西,且与甲船相距的处的乙船.那么的正弦值为( )
A B. C. D.
41. (26安徽合肥一模-多选)已知函数.若存在不相等的实数,使得,则下列说法中正确的有( )
A.
B. 若的最小值为,则
C. 若,则的取值范围为
D. 若,且的最大值为,则的取值范围为
42.(26安徽合肥一模) 已知函数为偶函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
43.(26湖北孝感一模-多选)曲线,,下列说法正确的是( )
A. 若点在曲线C上,则点也一定在曲线C上
B. 若曲线C表示双曲线,则其离心率
C. 若,则曲线C表示焦点在x轴上的椭圆
D. 不论为何值,直线与曲线C恒有两个交点
44. (26湖北孝感一模)若点是函数的图象的一个对称中心,则的值为( )
A. B. C. D.
45. (26湖北荆州一模)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则函数的一个单调增区间为( )
A. B.
C. D.
46. (25湖北武汉四调)在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,面积为,D为边AB上一点,CD是的角平分线,则( )
A. B. 1 C. D.
47. (25湖北武汉五调)将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若为奇函数,则的最小值是( )
A. B. 1 C. 2 D.
48. (25湖北武汉二调-多选) 函数,则下列关于的说法中正确的是( )
A. 最小正周期是 B. 最大值是2
C. 是区间上的减函数 D. 图象关于点中心对称
49.(2025·安徽马鞍山·一模)在平面直角坐标系中,角与角均以x轴的非负半轴为始边,它们的终边关于直线对称.若,则( )
A. B. C. D.
50.(2025·安徽滁州·一模)中国被称为“制扇王国”,折扇的起源历史悠久,最早可以追溯到西汉时期.现有一把折扇,其结构如图.完全展开后扇面的圆心角为,上板长为若把该扇面围成一个圆台,则圆台的高为( )
A. B. C. D.
51.(2025·安徽滁州·一模)已知函数的图象关于点对称,且在区间内有且只有两条对称轴,则( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减 D.在区间上单调递减
52.(2025·安徽·一模)(多选)已知函数,则( )
A.与的奇偶性相同
B.曲线关于直线对称
C.的最小正周期是最小正周期的2倍
D.在上单调递减
53.(2025·安徽马鞍山·一模)(多选)已知函数,则( )
A. B.是偶函数
C.的一个周期为 D.在区间单调递增
54.(2025·安徽·一模)已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,角的终边与圆交于点.动点以为起点,沿圆周按逆时针方向运动到点,点运动的轨迹长为,当角的终边为射线时,( )
A. B. C. D.
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