内容正文:
期中真题百练通关(易错)
题型一、任意角及其度量
题型十一、求含sinx(型)函数的值域和最值
题型二、诱导公式
题型十二、由正弦(型)函数 的值域(最值)求参数
题型三、已知正弦、余弦或正切值求角
题型十三、由正弦(型)函数 的周期性求值
题型四、两角和与差的正弦、 余弦、正切公式
题型十四、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
题型五、二倍角公式
题型十五、利用正弦函数的对称性求参数
题型六、三角变换的应用
题型十六、余弦函数的图像
题型七、正弦定理
题型十七、余弦函数的性质
题型八、余弦定理
题型十八、求图象变化前(后)的解析式
题型九、求sinx型三角函数的单调性
题型十九、由图象确定正(余)弦型函数解析式
题型十、利用正弦型函数的单调性求参数
题型二十、正切函数的性质
题型一、任意角及其度量
1.(24-25高一下·上海·期中)水滴是刘慈欣的科幻小说《三体Ⅱ》中提到的由三体文明使用强互作用力(SIM)材料所制成的宇宙探测器,因为其外形与水滴相似,所以被人类称为水滴.如图所示,水滴是由线段,和圆的优弧围成,其中,恰好与圆弧相切.若圆弧所在圆的半径为2,点到圆弧所在圆圆心的距离为4,则该封闭图形的面积为________.
【答案】;
【知识点】弧长的有关计算、扇形面积的有关计算
【分析】作出辅助线,得到,,利用扇形面积公式和三角形面积公式得到答案.
【详解】取优弧所在圆的圆心,连接,,则⊥,⊥,
则,所以,则,
,
故优弧对应的圆心角为,对应的扇形面积为,
而,
所以该封闭图形的面积为.
故答案为:.
2.(24-25高一下·上海·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为__________.
【答案】
【知识点】扇形面积的有关计算、扇形中的最值问题、扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】先求出扇形和其中弓形的面积,则阴影部分面积由和弓形面积组成,面积最大即点到的距离最大,
此时高最大为半径加上等腰直角底边上的高,由此可求得阴影区域的面积的最大值.
【详解】
,
所以在扇形中,弓形面积为,
在等腰直角中,,到最大距离为半径加上等腰直角底边上的高,即为,
所以
所以阴影面积.
故答案为:.
题型二、诱导公式
3.(24-25高一下·上海奉贤·期中)已知集合,,若存在实数使得集合与中均恰有2个元素,则的取值为______.
【答案】或
【知识点】诱导公式二、三、四、诱导公式五、六、根据集合中元素的个数求参数
【分析】根据题意,分角的终边在一条直线上和角的终边在上两种情况讨论,确定的值,得到答案.
【详解】根据单位圆,若集合中恰有2个元素,则满足以下两钟情况:
当角的终边在一条直线上,此时,可取除的任意角;
当角的终边在上来回跳,此时,取值只能为,
故的取值为或.
故答案为:或.
4.(24-25高一下·上海浦东新·期中)若,则______.
【答案】/
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据诱导公式和同角三角函数的基本关系化简即可.
【详解】若,得到,则,又,则,则.
故答案为:.
5.(23-24高一下·上海浦东新·期中)若点,将绕坐标原点逆时针旋转至.则点的坐标是____________.
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、诱导公式五、六
【分析】根据点所在终边的关系并利用三角函数定义,结合诱导公式求出点的坐标是.
【详解】设点所在角的终边为,所以点所在角的终边为,
易知,
可得,
所以点的坐标为,即.
故答案为:
6.(24-25高一下·上海宝山·期中)(1)已知角终边上一点,求、的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)、;(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、正、余弦齐次式的计算、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】(1)根据题意可得,结合任意角三角函数的定义运算求解即可;
(2)根据题意利用诱导公式结合齐次式问题运算求解即可.
【详解】(1)因为角终边上一点,则,
所以、;
(2)因为,
所以
.
题型三、已知正弦、余弦或正切值求角
7.(24-25高一下·上海·期中)“”是“”的( )条件
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、特殊角的三角函数值、已知三角函数值求角
【分析】由充分条件与必要条件定义判断即可.
【详解】当时,,故充分性成立;
当时,,故必要性不成立.
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
8.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,,则________.
【答案】;
【知识点】反三角函数
【分析】由反三角函数的定义表示即可.
【详解】因为,,所以,又,
所以.
故答案为:.
9.(24-25高一下·上海·期中)现有足够长的“”型的河道,如图所示,宽度分别为和,若经过点拉一张网,开辟如图的直角用于养鱼,设.
(1)用含有的式子表示渔网长度,并写出定义域.
(2)求养殖面积的最小值,并给出此时的值.
【答案】(1)
(2)24,
【知识点】基本不等式求和的最小值、已知弦(切)求切(弦)、三角函数定义的其他应用、已知三角函数值求角
【分析】(1)由题意可得出,进而求解;
(2)由(1)得,结合基本不等式计算即可求解.
【详解】(1)如图,
由图可知,
所以;
(2)由(1)得,
,
则
当且仅当时取等号.
此时,所以.
题型四、两角和与差的正弦、 余弦、正切公式
10.(24-25高一下·上海长宁·期中)下列说法中错误的个数是( )
①在锐角中,不等式恒成立
②已知函数(,为常数,,)在处取得最小值,则函数的图像关于点对称
③若为斜三角形,则成立
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【知识点】比较正弦值的大小、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】利用正弦函数的单调性可判断①,利用辅助角公式结合最小值性质以及正弦函数对称性可判断②,利用正切的和角公式可判断③.
【详解】对于①,由在锐角中,由,可知,则,
根据锐角可知,,
又因为正弦函数在上单调递增,所以,故①正确;
对于②,由,其中,
因为在处取得最小值,
所以,
即,则,
所以有函数,
由于正弦函数关于点对称,可得函数的图像关于点对称,故②正确;
对于③,由为斜三角形,则,根据内角和定理有:,
再由两角和正切公式得:,
去分母得:,
整理得:,故③正确;
故选:A.
11.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】把已知等式两边平方相加可求得的值.
【详解】由,可得①,
由,可得②,
①+②得,,
所以,所以.
故选:B.
12.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知锐角,满足,,则___________.
【答案】
【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦
【分析】由同角三角函数关系,求得,再利用余弦差角公式,代值计算即可.
【详解】,为锐角,
,
又,,
,
.
故答案为:
13.(24-25高一下·上海长宁·期中)如图,某学校足球场长90米,宽60米,球门宽6米,球门位于底线中央(中点与底线中点重合).是球场边线的中点,是底线上一点,且米,球员甲沿方向带球突进.
(1)求的值;
(2)若甲准备在线段上某一点处起脚射门,试问点距离底线多远时,对球门的张角最大?(结果精确到0.1米)
【答案】(1)
(2)当点距离底线13.9米时,对球门的张角()最大
【知识点】基本(均值)不等式的应用、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】(1)先在直角三角形中和直角三角形中,求出,,再利用两角差的正切公式求出;
(2)点距离底线米,过点作,垂足为,计算出和,,求出,利用基本等式求出最大值.
【详解】(1),,,
,
,,
(2)设点距离底线米,过点作,垂足为,,则,
,,
,,
当时,即时,等号成立,
此时取得最大值,
又因为函数在上严格增,所以对应的取得最大值,
所以当点距离底线13.9米时,对球门的张角()最大.
14.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,均为锐角,,则取得最大值时,的值为________.
【答案】
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、用和、差角的正切公式化简、求值、基本(均值)不等式的应用
【分析】先利用展开变形,可得,再利用展开变形,将用表示出来,利用基本不等式求最值及等号成立条件即可.
【详解】,
则,
所以,
整理得,
因为,均为锐角,且,即,
所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
所以取得最大值时,的值为.
故答案为:
15.(24-25高一下·上海·期中)(1)已知 ,求的值;
(2)已知.求的值.
【答案】(1);(2)
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、三角函数的化简、求值——诱导公式、正、余弦齐次式的计算、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】(1)利用诱导公式进行化简,再利用条件,即可求解;
(2)根据条件,利用平方关系,求出,再利用余弦的差角公式,即可求解.
【详解】(1)因为,
又,所以.
(2)因为,
所以,,
则.
题型五、二倍角公式
16.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知x、,,且a是常数,且,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】判断一般幂函数的单调性、二倍角的正弦公式、求sinx型三角函数的单调性
【分析】根据题意化简方程组可得,令,即,结合函数单调性可得,再代入计算即可.
【详解】,
,得,
即,
令,
在上均为增函数,
在上单调递增,
又,即,
且,,
,即,
.
故选:C .
17.(24-25高一下·上海·期中)若对任意的,存在,满足不等式,则实数的取值范围是__.
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、二倍角的正弦公式、求绝对值不等式中参数值或范围
【分析】求出的最大值后结合绝对值不等式可得关于的不等式,故可求其范围.
【详解】,
因为,则,故,当且仅当时等号成立,
故的最大值为,故,
而,
当且仅当时等号成立,故,
故或,
故答案为:
18.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,,,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、已知弦(切)求切(弦)、用和、差角的余弦公式化简、求值、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】(1)根据同角关系求,,再结合两角差余弦公式求,
(2)结合(1)根据商的关系求,,再利用二倍角公式求,再结合两角差正切公式求.
【详解】(1)因为,,
所以,
因为,,
所以,
所以,
所以,
(2)由(1),,,,
所以,,
所以,
所以.
所以.
19.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求与的值;
(2)若角满足,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二倍角的余弦公式、用和、差角的正弦公式化简、求值、由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】(1)由三角函数的定义直接求得的值,再利用二倍角公式求出;
(2)将表示为展开求解即可.
【详解】(1)由题:,
.
(2)因为且,所以,
又,
所以
,
即.
20.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】函数不等式恒成立问题、求sinx型三角函数的单调性、辅助角公式、二倍角的余弦公式
【分析】(1)利用三角恒等变换先化简,利用正弦函数的单调性求解;
(2)先求在的值域,在利用在上恒成立,即在上恒成立,即在的值域含在即可.
【详解】(1)由题意有,
令,解得,
所以函数的单调增区间为;
(2)由在上恒成立,即在上恒成立,
由得,所以,即,
所以,
即.
21.(24-25高一下·上海杨浦·期中)在平面直角坐标系中,角的顶点是坐标原点,始边与轴的正半轴重合,终边经过点.
(1)求的值;
(2)若、为锐角,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、二倍角的余弦公式、给值求值型问题
【分析】(1)由任意角的三角函数定义求得的值,再利二倍角的正弦、余弦公式及两角和的正(余)弦公式即可求解;
(2)先由,结合、的范围确定的范围,求得,再由利用两角差的余弦公式求值即可.
【详解】(1)∵角的终边经过点,∴,
∴,
所以,
∴,
,
所以;
(2)因为,,所以,
若,则,与不符;
∴,
所以,
所以.
题型六、三角变换的应用
22.(24-25高一下·上海宝山·期中)设函数.若实数使得对任意的实数恒成立,则的值等于( )
A.-2 B.2 C. D.
【答案】A
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、辅助角公式
【分析】利用辅助角公式整理函数解析式,根据正弦的差角公式化简等式,由题意建立方程组,求解,可得答案.
【详解】由,则,其中,
可得
,
由题意可得,若,由①可得,显然③不成立,
故,则,解得,,易知,
当时,显然①③矛盾;故,可得,解得,
所以.
故选:A.
23.(24-25高一下·上海·期中)已知函数在时取得最大值,则__________.
【答案】
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值、辅助角公式
【分析】由辅助角公式可得,再由正弦型函数的最值可得,最后由正切的和差角公式代入计算,即可得到结果.
【详解】,其中,
当时,即时,函数取得最大值,
即,
则
.
故答案为:
24.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知,且函数的图像关于点对称.若(其中),则的最小值为______.
【答案】
【知识点】函数对称性的应用、辅助角公式、三角恒等变换的化简问题
【分析】根据辅助角公式和对称性得到函数的解析式,要使得取得最小,则让取最值,结合图象即可求解.
【详解】
,
又函数的图像关于点对称,
即,即,
则,
所以的最大值为,最小值为,
对称轴:令,
当的取值最小时,
,,
且是在轴右侧连续的最值点,
则的最小值为
.
故答案为:
25.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的解析式及最小正周期;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度得到曲线,把上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的曲线对应的函数记作,求函数的最小值以及取得最小值时的值;
(3)在(2)的题干下,若函数在内恰有6个零点,求的值.
【答案】(1)
(2)当时,的最小值为
(3)或.
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求含sinx(型)函数的值域和最值、根据函数零点的个数求参数范围
【分析】(1)由图像求即可求解
(2)利用图像变换先求,进而得,由三角恒等变换化简即可求解;
(3)令,可得,令,得,利用二次方程根的分布即可求解.
【详解】(1)由图可得,最小正周期,则,
由,可得
又,所以,,所以,
(2)由题意得,
,
所以的最小值为,当,即;
(3),
令,可得,令,得,
由于,故方程必有两个不同的实数根,,且,
由知异号,不妨设,
若,则,无解,
在内有四个零点,不符题意;
若,则在内有2个零点,在内有4个零点,符合题意,此时,得;
若在有4个零点,
故在内应恰有2个零点,,此时
综上所述,或.
题型七、正弦定理
26.(24-25高一下·上海奉贤·期中)奉贤中学的樱花(如左图所示)是一道美丽的风景线,每年樱花盛开的时候,赏花的同学络绎不绝.为了测量樱花树的高度,同学们利用高二教学楼2楼到5楼的高度设计了测量方案(如图所示),并做出了以下假设:假设1:假设樱花树顶端与底端构成的线段与教学楼平行;假设2:假设测量者能看到樱花树的顶端和底端;假设3:假设测量时同学们看到樱花树的顶端为同一点.根据以上方案,同学们测量了以下数据:①;②;③;④;⑤.由于大雨淋湿了工作单,导致上述5个数据中某一个数据模糊不清.若同学们根据剩余的4个数据依旧能计算出樱花树的高度,则模糊不清的数据可能为______.(填写一个序号即可)
【答案】②或④(填②/④/②④都算对)
【知识点】正弦定理解三角形、高度测量问题
【分析】首先设,再结合,根据条件,不同三角形中,根据正弦定理,即可求解树的高度,从而判断模糊不清的数据.
【详解】设,
因为,,所以,
在中,,
由正弦定理可得,可求得的长度,
在中,,,
由正弦定理可得,可求得及,
因为,所以,可求出樱花树的高度,
此过程中未用到数据②,故选②:
同理,若借助求及的长度,则无需用到数据④,故选④亦可.
故答案为:②或④
27.(24-25高一下·上海·期中)已知 的内角 的对边分别为 ,且满足 的三角形有两个,则 的取值范围为_____.
【答案】
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数、正弦定理边角互化的应用
【分析】根据给定条件,利用正弦定理,结合三角形有两解的条件列式求解.
【详解】在中,由及正弦定理可得:.
∵有两解,,即.
故答案为:.
28.(24-25高一下·上海宝山·期中)在锐角 中,若 ,则 等于_____.
【答案】/
【知识点】正弦定理边角互化的应用
【分析】利用正弦定理将已知等式中的边化为角,然后求解角的值.
【详解】已知,由正弦定理可得到,即
可得.因为是三角形内角,且为锐角,则 .
故答案为:.
29.(24-25高一下·上海闵行·期中)2025年新开局新征程,上海市闵行区"组团式"援疆再出发.在喀什某地区要新开设一片石榴文化园.如图,是文化园的规划图.已知为直角三角形,其中,道路米,米,点为道路上一点.
(1)若,求的长;(本题结果精确到米,,)
(2)以为半径做弧,交于点,现将扇形设计为种植区.种植区的“综合利用率”与和面积的比值有关.设计师通过调研发现,种植区的“综合利用率”为:.则当为多少时,为最大值?并求出的最大值.
【答案】(1)米
(2)当时,为最大值,最大值为.
【知识点】三角恒等变换的化简问题、正弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)首先求出,再由正弦定理计算可得;
(2)设,利用正弦定理表示出,从而表示出,,将转化为关于的三角函数,利用三角恒等变换公式化简,再结合正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)在为直角三角形,,,,
所以,则,
又,所以,
所以,
在中由正弦定理,即,
所以(米).
(2)设,则,
在中由正弦定理,即,
所以,
所以,
,
所以
,
因为,所以当,即时为最大值,且最大值为,
即当时,为最大值,最大值为.
题型八、余弦定理
30.(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、的对边分别是、、,,若表示的面积,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【知识点】正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用、余弦定理边角互化的应用
【分析】由正弦定理得,余弦定理得,进一步可将目标式子转换为的二次函数即可求解.
【详解】因为,由正弦定理得,所以,
由余弦定理得,
所以
令,则,当且仅当,即时取等号,
所以,则的最大值为.
故选:B.
31.(24-25高一下·上海·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则________.
【答案】
【知识点】正弦定理解三角形、余弦定理解三角形
【分析】根据正弦定理边角互化可得,即可利用余弦定理求解.
【详解】根据正弦定理由可得,
又,所以,
故,
故答案为:
32.(24-25高一下·上海·期中)如图,在半径为的圆O中,弦BC所对的圆周角,且,则图中阴影部分的面积为_________.
【答案】
【知识点】扇形面积的有关计算、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】连接,易得,,在中,求得,然后在中,利用余弦定理结合,求得,求出扇形OBC的面积为,然后由图中阴影区域的面积为求解.
【详解】连接,
因为,所以,,
,
在中,由余弦定理得
因,则,得,
所以,
,
扇形OBC的面积为,
所以图中阴影区域的面积为.
故答案为:
33.(24-25高一下·上海·期中)在中,,,分别为角,,所对的边,若,且,则面积的最大值为_________.
【答案】
【知识点】三角恒等变换的化简问题、正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】切化弦后化简,利用正弦定理得出,再由余弦定理及三角形面积公式转化为关于的二次函数求最值.
【详解】,,
则,
,
所以的面积
,
,即时,的面积的最大值为
故答案为:
34.(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求的面积;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】0(1)由条件根据同角关系和二倍角公式求,,结合面积公式求结论,
(2)由条件结合余弦定理求,由此可得结论.
【详解】(1)因为,,
所以,
所以,,
又,
所以的面积,
所以求的面积为;
(2)由(1),
由余弦定理可得,
又,,
所以,
所以,
所以的周长为.
35.(24-25高一下·上海青浦·期中)在中,角,,所对的边分别为,,,已知,.
(1)若,求;
(2)若面积等于,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、正弦定理解三角形
【分析】(1)由正弦定理求得,再根据大边对大角判断角的范围,即可求得角;
(2)先由三角形面积公式得,再由余弦定理求得,然后联立方程即可求得的值.
【详解】(1)由正弦定理,,即,
因,故,即是锐角,故;
(2)因为的面积为,所以,所以,
由余弦定理可得,所以,
所以,所以,解得或,所以或.
题型九、求sinx型三角函数的单调性
36.(24-25高一下·上海·期中)如图,角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,将射线绕点按逆时针方向旋转后与单位圆相交于点,设函数,.
(1)当时,求,的值;
(2)求的单调增区间;
(3)函数,的最小值为,求实数的值.
【答案】(1),;
(2)
(3)或
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性、求含sinx(型)的二次式的最值
【分析】(1)利用三角函数定义计算.
(2)利用给定关系列式,再利用和角的正弦及辅助角公式化简,借助正弦函数的单调性求出单调递增区间.
(3)利用二倍角的余弦公式变形,换元转化为求解二次函数在指定区间上的最值问题.
【详解】(1)依题意,,.
(2)依题意,
,
由,解得,
所以的单调递增区间为.
(3)由(2)得,
令,则,
函数的图象是开口方向向下,对称轴为的抛物线,
①当,即时,,解得;
②当,即时,,解得,
所以实数的值为或.
37.(24-25高一下·上海·期中)已知.
(1)试将表示成的形式.
(2)当时,的最小值为,求函数在上的单调减区间.
(3)对任意的,总存在,使得不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性、函数不等式恒成立问题、函数不等式能成立(有解)问题
【分析】(1)由正余弦的二倍角公式和辅助角公式即可化简;
(2)先写出表达式,利用其最小值求出,再利用正弦函数的单调区间即可求出答案;
(3)先求出的最大值,存在,则只需小于关于的函数的最大值,由此可得出答案.
【详解】(1)由二倍角公式及辅助角公式可得
.
(2)由题意得,,
由,,
令,解得,
在内,,所以单调减区间为.
(3)由(2)知在的最大值为,
在有解,即在有解,
而,所以.
38.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)若方程在上有两个不相等的实数根,,求的值.
【答案】(1);
(2),;
(3).
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、三角恒等变换的化简问题、求正弦(型)函数的最小正周期、求函数的零点
【分析】(1)应用二倍角正余弦公式、辅助角公式化简函数式,进而求正弦函数的最小正周期;
(2)由正弦型函数的性质求增区间;
(3)由题设在上有两个不同根,且,,应用差角余弦公式、二倍角正弦公式求函数值.
【详解】(1)由题设,
所以,最小正周期;
(2)令,则,,
所以,增区间为,.
(3)由,则,
所以在上有两个不同根,且,,
由,若,则,
所以,故,
所以,
所以,可得,
所以.
39.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的表达式为.
(1)若函数的最小正周期为,求的值及的单调增区间;
(2)若,设函数的表达式为,求当 时,的值域.
【答案】(1),单调递增区间为
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、二倍角的余弦公式、求正弦(型)函数的最小正周期、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)根据最小正周期得到方程,求出,并用整体法求出函数递增区间;
(2)利用三角恒等变换得到,结合,得到,从而得到函数值域.
【详解】(1)因为,由题知,解得,则,
由,解得,
所以单调递增区间为;
(2)由,知,
当时,,所以,
所以.
题型十、利用正弦型函数的单调性求参数
40.(24-25高一下·上海杨浦·期中)已知,,且函数在区间上是单调函数,则的值为________.
【答案】
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、利用正弦函数的对称性求参数、用和、差角的正弦公式化简、求值
【分析】首先根据两角和的正弦公式化简,依题意可得为的一个对称中心,即可求出的取值集合,再根据单调性求出的范围,即可得到的值,再一一检验即可.
【详解】因为,
由可得关于成中心对称,即为的一个对称中心,
又,所以,即,;
又函数在区间上是单调函数,
所以,解得,
所以或或,
当时,由,所以,
因为在上不单调,所以在上不单调,故舍去;
当时,由,所以,
因为在上单调递减,所以在上单调递减,符合题意;
当时,由,所以,
因为在上不单调,所以在上不单调,故舍去;
综上可得.
故答案为:
41.(23-24高一下·上海·期中)已知函数
(1)求函数的最小正周期
(2)当时,求函数的最大值和最小值
(3)已知函数,若对任意的,当时,恒成立,求实数的取值范围
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为
(3)
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式
【分析】(1)先由降幂公式,倍角公式,辅助角公式化简,再代入周期公式求解即可;
(2)由已知结合的范围,利用正弦函数的性质求解即可;
(3)由已知不等式结合辅助角公式进行化简可得,然后结合正弦函数的单调性求解即可.
【详解】(1),
则最小正周期为.
(2);
则函数的最大值为,最小值为.
(3),
因为,
,
因为对任意的,当时,恒成立,
则对任意的,当时,恒成立,
,
不妨设,则问题转化成在上单调递减,
所以,其中,解得,
所以的取值范围为.
题型十一、求含sinx(型)函数的值域和最值
42.(24-25高一下·上海宝山·期中)关于函数的判断,正确的是( )
A.振幅为1,值域为,在区间上是单调减函数
B.振幅为,值域为,在区间上是单调减函数
C.振幅为1,值域为,在区间上是单调增函数
D.振幅为,值域为,在区间上是单调增函数
【答案】D
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、二倍角的余弦公式
【分析】由二倍角公式得,再结合余弦型函数的相关性质逐项判断即可.
【详解】,
则振幅为,值域为,
当,即时,函数单调递减,
则时,函数在上是单调减函数,在区间上不单调,
故在上是单调增函数,在区间上不单调,
故选:D.
43.(24-25高一下·上海·期中)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“正余弦函数”,对于“正余弦函数”,有同学得到以下性质:
①该函数的值域为;②该函数为奇函数;
③该函数在时取到最大或最小值;④该函数为周期函数,且最小正周期为.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】函数新定义、求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的奇偶性、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】根据“正余弦函数”定义结合题给条件得出,结合正弦函数性质,对“正余弦函数”的性质进行逐一判断.
【详解】由题知,点坐标为,则
.
性质①:,值域为,正确.
性质②:,
,所以,错误.
性质③:当时,,,非最值;
最值出现在,即,错误.
性质④:正弦函数为周期函数,最小正周期为,
故为周期函数,最小正周期为,正确.
综上,性质①④正确,共2个.
故选:B.
44.(24-25高一下·上海·期中)定义,若函数,给出下列四个命题:
①该函数是周期函数,且最小正周期是;
②该函数的值域是;
③该函数是偶函数;
④对任意,恒成立.
上述命题中错误的序号是____________.
【答案】①②
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、三角函数的化简、求值——诱导公式、求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】根据题意化简得:据此逐项分析即可
【详解】令,解得:,
同理,解得:,
对于①,若最小正周期是,则成立,
所以,最小正周期不是,①错误
对于②,当时,,
,值域为,
当时,,
,值域为,
综上,该函数的值域是,②错误
对于③,定义域为,关于原点对称
,
,
是偶函数,③正确
对于④,当时,
,
当时,
,
综上,对任意,恒成立,④正确
故答案为:①②
45.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知,且的内角A满足为函数最大值.
(1)求函数的值域及角A的值;
(2)在(1)的条件下,又,求边的最小值.
【答案】(1);
(2)
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、余弦定理解三角形、基本不等式求和的最小值
【分析】(1)根据正弦型函数值域及最值,利用整体法计算即可;
(2)由题意可得,结合基本不等式求解即可.
【详解】(1),
,
当,即时,取得最大值,
,
为函数最大值时,;
(2)由(1)知,设,角对应边为,
,解得,
由余弦定理,即,
(当且仅当时取等),
即边的最小值为.
46.(24-25高一下·上海·期中)某种植园准备将如图扇形空地分成三部分,分别种植白玉兰、黄玉兰和紫玉兰,已知扇形的半径为米,圆心角为,动点在扇形的弧上,点在上,且.
(1)当米时,求分隔栏的长;
(2)若要求白玉兰种植区的面积尽可能的大,设,求的面积的最大值并求出此时的大小.
【答案】(1)
(2),
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、正弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】(1)在中,利用余弦定理即可求;
(2)在中,由正弦定理可得,继而得到即可求面积最大值.
【详解】(1)在中,,
由余弦定理,,解得,.
(2)在中,,,由正弦定理,
,所以,
当,即时,.
题型十二、由正弦(型)函数 的值域(最值)求参数
47.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数的图象都在轴下方,则实数的取值范围是________.
【答案】
【知识点】辅助角公式、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】由题意可知,对任意的,,参变分离得,利用正弦函数的基本性质求出函数在上的最大值,即可得出实数的取值范围.
【详解】由题意可知,对任意的,恒成立,
即,
当时,,所以,则,
故,即实数的取值范围是.
故答案为:.
48.(24-25高一下·上海·期中)若直线是函数图象的对称轴,且在上无最值,则__________.
【答案】或
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、利用正弦函数的对称性求参数、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】首先利用辅助角公式化简,再根据对称性求出,根据函数在上无最值,求出的范围,即可得解.
【详解】因为
,
又直线是函数图象的对称轴,所以,
则;
当,则,
又在上无最值,所以,解得,则,
所以或,则或(负值舍去);
故答案为:或
49.(23-24高一下·上海·期中)已知函数().
(1)化简的解析式,并写出函数的最小正周期;
(2)求函数的单调增区间;
(3)用五点法画出函数,的图像;若函数在内有两个相异的零点,求实数k的取值范围.
【答案】(1);最小正周期为
(2)
(3)图象见解析;
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)化简函数为,结合最小正周期的公式,即可求解;
(2)由(1)知,结合三角函数的性质,即可求解;
(3)根据五点作图法,画出函数的图象,根据题意,转化为和的图象在内有两个不同的交点,结合图象,即可求解.
【详解】(1)解:由函数,
所以函数的最小正周期为.
(2)解:由(1)知,
令,解得,
所以函数的单调递增区间.
(3)解:由,可得,
列表:
1
3
1
1
描点、连线
由函数在内有两个相异的零点,
即在内有两个相异的实根,
即和的图象在内有两个不同的交点,
因为,可得,
当时,即,可得;
当时,即,可得;
当时,即,可得,
要使得和的图象在内有两个不同的交点,
结合图象,可得,解得,即实数的取值范围为.
题型十三、由正弦(型)函数 的周期性求值
50.(24-25高一下·上海长宁·期中)直线与函数图像的相邻的三个交点从左自右依次为、、,若,则_____.
【答案】2
【知识点】由正弦(型)函数的周期性求值、利用正弦函数的对称性求参数
【分析】利用正弦函数的周期性得到,再利用整体代入法求出对称轴,进而求出的横坐标,再代入解析式中结合诱导公式求解参数即可.
【详解】由正弦函数性质得的周期为,
如图,由题意得直线与函数图像的相邻的三个交点,
从左自右依次为、、,
则,因为,所以,
解得,令,解得,
由正弦函数性质得、关于对称,且设的横坐标为,
则,
而的纵坐标为,代入解析式中得到,
.
故答案为:
51.(24-25高一下·上海·期中)设函数,
(1)求在上的解;
(2)求,的增区间.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、由正弦(型)函数的周期性求值
【分析】(1)根据函数的图象与性质直接求解即可;
(2)令,,再根据即可求出增区间.
【详解】(1)令,所以或,,
因为,所以.
(2)令,,解得.
因为,所以的增区间为.
52.(23-24高一下·上海·期中)已知的最小正周期为.
(1)化简函数的表达式,并求出的值;
(2)若不等式在上有解,求实数m的取值范围;
(3)将函数图像上所有的点向右平移()个单位长度,得到函数,且为偶函数.若对于任意的实数a,函数,与的公共点个数不少于6个且不多于10个,求正实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【知识点】正弦函数图象的应用、求含sinx(型)函数的值域和最值、由正弦(型)函数的周期性求值、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简函数,即可得到结果;
(2)由正弦型函数的单调性,即可得到,再将不等式化简,代入计算,即可得到结果;
(3)首先根据三角函数平移变换,以及函数性质求,并求得,根据实根个数,转化为与周期有关的不等式,即可求得λ的取值范围.
【详解】(1)依题意,
又因为的最小正周期为,则,即,
所以.
(2)当时,,则,
所以,即,
因为不等式在上有解,
即在上有解,
即,即.
(3)由(2)及已知,,因为偶函数,
则,
解得,又,即有,,
于是,
由可得,,
而函数的周期,
依题意,对于在上
均有不少于6个且不多于10个根,则有,即,解得,
所以正实数λ的取值范围是.
题型十四、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
53.(24-25高一下·上海·期中)对于函数,给出下列结论:
① 函数的图象关于点对称;
②函数的对称轴是;
③函数的零点为;
④若函数是偶函数,则的最小值为;
其中正确的命题个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求函数零点或方程根的个数、辅助角公式、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】利用三角恒等变换公式将函数化简,得到,再根据正弦函数的性质对个命题逐一判断,即可求解.
【详解】因为
,
对于命题①,因为,
所以函数的图象不关于点对称,故命题①错误;
对于命题②,令,解得,
所以函数的对称轴是,,故命题②正确;
对于命题③,令,解得,
所以函数的零点为,故命题③正确,
对于命题④,因为为偶函数,
所以,解得,
所以的最小值为,故命题④正确;
故选:D.
54.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,其中.
(1)当时,求的值域.
(2)当时,求的最大值.
(3)当时,的函数图象关于直线对称,将函数的图象向右平移单位. 得到函数,求解不等式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】求二次函数的值域或最值、求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求图象变化前(后)的解析式
【分析】(1)根据题意写出函数,结合正弦型函数的性质,即可求解;
(2)根据题意写出函数进行整理,令,根据二次函数性质求解最值;
(3)根据题意写出函数进行整理,运用三角函数性质进行求解b和不等式解集.
【详解】(1)因为,当时,
,因为,
所以,故的值域为;
(2)因为,
当时,,
因为,所以,
令,由(1)可知,则,
当时,,故的最大值为.
(3)当时,,其中,
因为函数图像关于直线对称,故,
整理得,即,故,
又因为将函数的图像向右平移单位,
得到函数,由题可知,
计算得,故,
即,
所以的解集为.
55.(24-25高一下·上海·期中)若图象最高点都在直线上.
(1)求的值;
(2)在中,分别是的对边,若点是函数图像的一个对称中心,且,求外接圆的面积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、辅助角公式、正弦定理解三角形
【分析】(1)化简函数,求得,即可得到的值.
(2)由点是图像的一个对称中心,得到,求得,利用正弦定理,求得的外接圆的半径为,结合圆的面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:由函数,
当时,可得,
因为图象最高点都在直线,所以.
(2)解:因为点是函数图像的一个对称中心,可得,
因为为三角形的内角,所以,可得,
设的外接圆的半径为,
由正弦定理得,所以,
所以外接圆的面积为.
题型十五、利用正弦函数的对称性求参数
56.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数满足对任意的都有.若函数在区间上有且仅有一个零点,则的取值范围是________.
【答案】
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、利用正弦函数的对称性求参数
【分析】根据题意得到的图象关于直线对称,从而三角函数的性质得到关于的不等式组,解之即可得解.
【详解】因为,则在取得最值,
所以的图象关于直线对称,且,
又函数在区间上有且仅有一个零点,设的最小正周期为,
所以,即,所以.
故答案为:
57.(24-25高一下·上海闵行·期中)设函数,若关于的方程在上有奇数个不同的实数解,则实数的取值范围是________.
【答案】
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、根据函数零点的个数求参数范围、函数与方程的综合应用
【分析】根据函数对称性定义得出函数关于直线对称,再结合方程在上有奇数个不同的实数解得出即可求参.
【详解】,
得关于直线对称,
而原方程有奇数个实数解,由对称性必为原方程的一个实数解,
从而,
故答案为:
58.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,若满足(),则的取值范围是______.
【答案】
【知识点】分段函数的性质及应用、根据对数函数的值域求参数值或范围、根据函数零点的个数求参数范围、利用正弦函数的对称性求参数
【分析】根据解析式画出大致图象,结合正弦函数的对称性有,对数函数的性质得,即可得.
【详解】由解析式,函数的大致图象如下,
由图,要使,则,且,
令,可得,令,可得,
所以,故.
故答案为:
题型十六、余弦函数的图像
59.(24-25高一下·上海·期中)若存在实数,使函数在上有且仅有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】余弦函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围
【分析】分析可知有两解,以为整体,结合余弦函数图象分析求解.
【详解】令,可得,
函数在上有且仅有2个零点,即有两解,
因为,且,则,可知的区间长度为,
可得,解得,
所以的取值范围为.
故选:A.
60.(24-25高一下·上海黄浦·期中)设函数和函数的图像公共点的横坐标从小到大依次为,,…,,若满足,则的值为________.
【答案】
【知识点】余弦函数图象的应用、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】直接解方程即可得
【详解】令,则有或,
解得或,
又函数和函数的图象的公共点的横坐标从小到大依次为,,…,,
所以,,,,,,,,
故,.
所以即,
则,解得,
故答案为:.
题型十七、余弦函数的性质
61.(24-25高一下·上海·期中)已知是函数图像的一条对称轴,若,则的值是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【知识点】诱导公式二、三、四、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】先根据余弦函数对称轴的性质求出的表达式,在代入中计算即可.
【详解】令,解得, 是函数图像的一条对称轴,,
则,
当为偶数时,,则;
当为奇数时,,则,
的值为或.
故选:C.
62.(24-25高一下·上海长宁·期中)函数的定义域为,值域为,则实数的取值范围为________
【答案】
【知识点】利用余弦函数的单调性求参数、由cosx(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】根据余弦函数的单调性,结合特殊角的余弦值进行求解即可.
【详解】因为函数在上单调递减,在上单调递增,
而且,,
所以由函数的定义域为,值域为,
可得:,所以实数的取值范围为,
故答案为:.
63.(24-25高一下·上海浦东新·期中)若关于的方程在上恰有两解,则的取值范围是______.
【答案】
【知识点】函数与方程的综合应用、根据函数零点的个数求参数范围、根据二次函数零点的分布求参数的范围
【分析】先化简方程,再令,结合三角函数在上的单调性可将方程有解问题分三种情况讨论,方程在内存在两个相等根、方程两个不等实根都在上、两个不等实根一个在上,一个取,分类讨论即可.
【详解】因,
则方程在上有两解,
令,且其在上单调递增,在上单调递减,
①若方程存在两个相等根,
则结合三角函数在上的单调性可知,
方程必在内存在两个相等根,
因一元二次函数对称轴,
则方程在内不可能存在两个相等根;
②若方程存在两个不相等实根,
则结合三角函数在上的单调性可知,
方程必在上存在两个不相等实根,
若方程两个不等实根都在上,
则,解得;
若方程两个不等实根一个在上,一个取,
则,得,
则,两根分别为,不符合题意,
综上,的取值范围是.
故答案为:
64.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数(其中为常数,且)有且仅有5个零点,则的取值范围是_________.
【答案】
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、求含cosx的二次式的最值、由余弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】由为偶函数,其图象关于轴对称,得到一个零点为,求得,得到函数的零点,转化为与的图象交点个数,结合余弦函数的性质,列出不等式,即可求解.
【详解】由函数,
可得,可得函数为偶函数,其图象关于轴对称,
因为有5个零点,所以必有一个零点为,
则,可得,
所以函数的零点,
等价于函数与的图象在上的交点个数,
由,可得,
要使得函数与的图象在上有5个交点,
则满足,解得,即实数的范围为.
故答案为:.
65.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知实数、满足方程,则的取值范围是________.
【答案】
【知识点】求指数函数在区间内的值域、求cosx(型)函数的值域
【分析】根据指数函数和三角函数的性质可得,从而得解.
【详解】由得,
因为,所以,
所以,故,
所以,故.
故答案为:.
66.(24-25高一下·上海·期中)定义在上的函数,若存在实数使得对任意的实数恒成立,则称函数为“函数”;
(1)已知,判断它是否为“函数”;
(2)若函数是“函数”,当,,求在上的解.
(3)判断函数是否为“函数”,若是,求所有符合条件的;若不是,请说明理由.
【答案】(1)是“函数”
(2)
(3)是,,,
【知识点】函数新定义、辅助角公式、求cosx(型)函数的值域、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)根据函数新定义列式计算判断即可;
(2)根据函数新定义结合正弦函数余弦函数值域计算求解;
(3)应用辅助角公式结合新定义列式计算求参.
【详解】(1)若是为“函数”,则存在实数,,使得对任意的实数恒成立,
即,即对任意的实数恒成立,
则, 解得,
所以是“函数”
(2)因为函数是“函数”,所以,
由于当,,
当,则,所以,
当,则,所以,
当,则,所以,
当,则,所以,
则,
所以当,,
令,则,
所以或,即或,
因为,所以
故在上的解为.
(3)由题可得:,
则,其中,且,
由于,可化为,
即
由已知条件,上式对任意的实数恒成立,故必有:
解得:,
由,解得:
所以函数为“函数,其中,,.
67.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)求函数,的值域.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、二倍角的正弦公式、求含cosx的二次式的最值、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】(1)根据诱导公式及二倍角公式化简,再由正弦型函数的单调性求解;
(2)由诱导公式及同角三角函数的基本关系化简,换元后转化为二次函数求值域即可.
【详解】(1)
,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为.
(2),
令,由可得,
则,,
对称轴为,图象开口向下,
所以当时,,
当时,,
所以函数值域为.
68.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数在区间上的最大值和最小值;
(2)若,且在中,角,,所对的边分别为,,,,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求cosx(型)函数的值域、二倍角的余弦公式、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】(1)根据余弦的二倍角公式可化简,即可利用整体法,结合余弦函数的性质求解,
(2)根据二倍角公式以及辅助角公式化简,代入可得,即可利用余弦定理求解,由面积公式求解即可.
【详解】(1)当时, ,
当时, ,则,
故,
因此
(2)当时, ,
故,即,
由于,故,
所以,即,
由余弦定理可得,解得(负值舍去),
故
题型十八、求图象变化前(后)的解析式
69.(24-25高一下·上海闵行·期中)将函数的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位,得到函数的图象,若在上至少含有2025个零点,则的最小值为_________.
【答案】/
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、求图象变化前(后)的解析式
【分析】根据函数图象变换法则求出函数的解析式,解方程求,再结合条件求的最小值.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数的图象,
所以,
令,可得,
则或,
解得或,
所以的取值大于等于的零点从小到大依次为,
若在上至少有个零点,
则不小于第个零点的横坐标即可,
所以的最小值为,
故答案为:.
70.(24-25高一下·上海·期中)函数,,,,对任意实数,,当时,都有成立,将函数的图像向左平移个单位得到函数,若函数的最大值为10,则的最小值为________.
【答案】
【知识点】由正弦(型)函数的周期性求值、由正(余)弦函数的性质确定图象(解析式)、求图象变化前(后)的解析式、cos2x的降幂公式及应用
【分析】利用二倍角公式得,根据题意知的周期相同,得,由图像变换得到,再由函数的最大值为10,知同时取最大值,得到,从而求得的最小值.
【详解】,
对任意实数,,当时,都有成立,则有相同的周期,故,
因为,
所以,当且仅当时取等号,
又因为函数的最大值为10,
所以同时取最大值.
所以,,所以的最小值为.
故答案为:.
71.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的图象,如图所示:
(1)求的解析式;
(2)若在上是严格增函数,求实数的最大值.
(3)将函数的图象向右移动个单位,再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍得到的图象,若在区间上至少有个最大值,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
(3).
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、由图象确定正(余)弦型函数解析式、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、利用正弦型函数的单调性求参数
【分析】(1)观察图象确定函数的最值,周期,由此可求,,再结合关系及的范围,求,由此可得的解析式;
(2)由条件结合正弦函数的单调性结论列不等式求的最大值即可,
(3)根据函数图象变换结论求函数的解析式,根据条件根据正弦函数性质列不等式可求的取值范围.
【详解】(1)设函数的最小正周期为,
观察图象可得函数的最大值为,最小值为,,
所以,
所以,,
所以,
又,所以,
所以,,又,
所以
所以.
(2)由条件可得,,
设,则当时,,
因为在上是严格增函数,又
由条件,,
所以,解得,
所以.
所以的最大值是.
(3)因为函数的图象向右移动个单位,可得函数的图象,
将图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍,可得函数的图象,
所以,
令,可得,所以,,
所以,,
因为在区间上至少有个最大值,
又,
所以,所以,
所以,又,
所以.
72.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若将的图象上所有点向左平移个单位长度得到的图象,求函数的对称轴和对称中心;
(3)当时,的值域为,求的值.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求图象变化前(后)的解析式、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)利用三角恒等变换化简解析式,从而可得正弦型三角函数的最大值;
(2)根据图象变换得函数,结合正弦型三角函数的性质解方程求得的值,利用整体代换法求解函数的对称轴和对称中心即可;
(3)根据正弦型函数的性质确定函数的值域列不等式即可求得的值.
【详解】(1)由题意可得:.
因为,所以的最小值为.
(2)由平移变换知,
又因为,则,解得,
又因为,可得,所以,
令,对称轴为,
令,对称中心为
(3)当时,则,此时的值域为,
因为,可知,
且,可得,
则,解得,可得,
由可知,解得,
且,或,解得,或,所以的值为或.
题型十九、由图象确定正(余)弦型函数解析式
73.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.函数的最小正周期为
C.函数的图象关于点对称
D.函数的图象关于直线对称
【答案】C
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据三角函数图像及性质,可求得其解析式,进而可判断A、B选项错误,再结合三角函数的对称性即可判断C选项正确,D选项错误.
【详解】设的周期为,根据函数图像可得,解得,故B错误;
又,解得,
因为当时,取得最小值,且,所以,
所以,即,
所以,解得,
又,取,得,所以,故A错误;
对于C,当时,,可得,
所以的图象关于点对称,故C正确;
对于D,当时,,取不到最大值或最小值,
所以直线不是图象的对称轴,故D错误.
故选:C.
74.(24-25高一下·上海长宁·期中)函数,,,,在一个周期内的图像如图所示,则________
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】由“五点法”, 结合图象分别求出即可求解.
【详解】由图象知,,,即,
由图象过点,代入函数,
即,因为,则,
所以.
故答案为:.
75.(24-25高一下·上海青浦·期中)已知,的图像如图所示,则在的解析式中,其“初始相位”为_________.
【答案】.
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据图像求出周期和振幅,再根据最大值点求出.
【详解】由图可知,,
当时,函数取得最大值2,
故,
所以,又,
所以,
故答案为:.
76.(24-25高一下·上海·期中)根据下图,函数的解析式为______
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据函数图像判断函数性质,进而确定函数解析式.
【详解】由图像可知函数最小值为,且最小正周期,
又,,
则,,
根据函数的对称性可知函数经过点,
即,
解得,,
又,
即,
即,
故答案为:.
题型二十、正切函数的性质
77.(24-25高一下·上海宝山·期中)如图所示,有一块正方形的钢板,其中一个角有部分损坏,现要把它截成一块正方形的钢板,其面积是原正方形钢板面积的三分之二,则应按角度___________来截.
【答案】
【知识点】解正切不等式、二倍角的正弦公式
【分析】设正方形的边长为,可得出正方形的边长为,根据已知条件可求得,结合可求得的值.
【详解】设正方形的边长为,则,,,
因为,即,则,可得,
又因为正方形的边长为,
由题意可得,整理可得,即,
因为,则,可得或,解得.
故答案为:.
78.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,则的最小正周期为_________.
【答案】
【知识点】二倍角的正切公式、求正切(型)函数的周期
【分析】利用二倍角正切公式化简,再根据周期函数的定义求解.
【详解】因为,
设是的周期,则,即,
,故或,,
即或,,
所以的最小正周期为.
故答案为:.
79.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数的最小正周期;
(2)若函数在区间上为严格增函数,求的取值范围;
(3)若函数在(且)上满足“关于x的方程在上至少存在2024个根”,且在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、利用正切函数的单调性求参数、求正切(型)函数的周期
【分析】(1)先写出函数的解析式,进而求出该函数的最小正周期;
(2)由题意利用正切函数的单调性,求得的范围;
(3)由题意利用正切函数的周期性和零点,结合正切函数图象的特点,求得的范围.
【详解】(1)由于,且,
所以的最小正周期为.
(2)由,且,得,
若函数在区间上严格递增,
则只需保证,求得,则,
则的范围为.
(3)由关于的方程在区间上至少存在2024个根,
则关于的方程至少有2024个根,
则至少存在个使得,
因函数的最小正周期为,
故至少包含2023个周期,即
又在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,则,
得,
所以的取值范围为.
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期中真题百练通关(易错)
题型一、任意角及其度量
题型十一、求含sinx(型)函数的值域和最值
题型二、诱导公式
题型十二、由正弦(型)函数 的值域(最值)求参数
题型三、已知正弦、余弦或正切值求角
题型十三、由正弦(型)函数 的周期性求值
题型四、两角和与差的正弦、 余弦、正切公式
题型十四、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
题型五、二倍角公式
题型十五、利用正弦函数的对称性求参数
题型六、三角变换的应用
题型十六、余弦函数的图像
题型七、正弦定理
题型十七、余弦函数的性质
题型八、余弦定理
题型十八、求图象变化前(后)的解析式
题型九、求sinx型三角函数的单调性
题型十九、由图象确定正(余)弦型函数解析式
题型十、利用正弦型函数的单调性求参数
题型二十、正切函数的性质
题型一、任意角及其度量
1.(24-25高一下·上海·期中)水滴是刘慈欣的科幻小说《三体Ⅱ》中提到的由三体文明使用强互作用力(SIM)材料所制成的宇宙探测器,因为其外形与水滴相似,所以被人类称为水滴.如图所示,水滴是由线段,和圆的优弧围成,其中,恰好与圆弧相切.若圆弧所在圆的半径为2,点到圆弧所在圆圆心的距离为4,则该封闭图形的面积为________.
2.(24-25高一下·上海·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为__________.
题型二、诱导公式
3.(24-25高一下·上海奉贤·期中)已知集合,,若存在实数使得集合与中均恰有2个元素,则的取值为______.
4.(24-25高一下·上海浦东新·期中)若,则______.
5.(23-24高一下·上海浦东新·期中)若点,将绕坐标原点逆时针旋转至.则点的坐标是____________.
6.(24-25高一下·上海宝山·期中)(1)已知角终边上一点,求、的值;
(2)已知,求的值.
题型三、已知正弦、余弦或正切值求角
7.(24-25高一下·上海·期中)“”是“”的( )条件
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充要 D.既非充分又非必要
8.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,,则________.
9.(24-25高一下·上海·期中)现有足够长的“”型的河道,如图所示,宽度分别为和,若经过点拉一张网,开辟如图的直角用于养鱼,设.
(1)用含有的式子表示渔网长度,并写出定义域.
(2)求养殖面积的最小值,并给出此时的值.
题型四、两角和与差的正弦、 余弦、正切公式
10.(24-25高一下·上海长宁·期中)下列说法中错误的个数是( )
①在锐角中,不等式恒成立
②已知函数(,为常数,,)在处取得最小值,则函数的图像关于点对称
③若为斜三角形,则成立
A.0 B.1 C.2 D.3
11.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知锐角,满足,,则___________.
13.(24-25高一下·上海长宁·期中)如图,某学校足球场长90米,宽60米,球门宽6米,球门位于底线中央(中点与底线中点重合).是球场边线的中点,是底线上一点,且米,球员甲沿方向带球突进.
(1)求的值;
(2)若甲准备在线段上某一点处起脚射门,试问点距离底线多远时,对球门的张角最大?(结果精确到0.1米)
14.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,均为锐角,,则取得最大值时,的值为________.
15.(24-25高一下·上海·期中)(1)已知 ,求的值;
(2)已知.求的值.
题型五、二倍角公式
16.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知x、,,且a是常数,且,则( )
A. B. C.1 D.
17.(24-25高一下·上海·期中)若对任意的,存在,满足不等式,则实数的取值范围是__.
18.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知,,,.
(1)求的值;
(2)求的值.
19.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求与的值;
(2)若角满足,且,求的值.
20.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
21.(24-25高一下·上海杨浦·期中)在平面直角坐标系中,角的顶点是坐标原点,始边与轴的正半轴重合,终边经过点.
(1)求的值;
(2)若、为锐角,且,求的值.
题型六、三角变换的应用
22.(24-25高一下·上海宝山·期中)设函数.若实数使得对任意的实数恒成立,则的值等于( )
A.-2 B.2 C. D.
23.(24-25高一下·上海·期中)已知函数在时取得最大值,则__________.
24.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知,且函数的图像关于点对称.若(其中),则的最小值为______.
25.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的解析式及最小正周期;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度得到曲线,把上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的曲线对应的函数记作,求函数的最小值以及取得最小值时的值;
(3)在(2)的题干下,若函数在内恰有6个零点,求的值.
题型七、正弦定理
26.(24-25高一下·上海奉贤·期中)奉贤中学的樱花(如左图所示)是一道美丽的风景线,每年樱花盛开的时候,赏花的同学络绎不绝.为了测量樱花树的高度,同学们利用高二教学楼2楼到5楼的高度设计了测量方案(如图所示),并做出了以下假设:假设1:假设樱花树顶端与底端构成的线段与教学楼平行;假设2:假设测量者能看到樱花树的顶端和底端;假设3:假设测量时同学们看到樱花树的顶端为同一点.根据以上方案,同学们测量了以下数据:①;②;③;④;⑤.由于大雨淋湿了工作单,导致上述5个数据中某一个数据模糊不清.若同学们根据剩余的4个数据依旧能计算出樱花树的高度,则模糊不清的数据可能为______.(填写一个序号即可)
27.(24-25高一下·上海·期中)已知 的内角 的对边分别为 ,且满足 的三角形有两个,则 的取值范围为_____.
28.(24-25高一下·上海宝山·期中)在锐角 中,若 ,则 等于_____.
29.(24-25高一下·上海闵行·期中)2025年新开局新征程,上海市闵行区"组团式"援疆再出发.在喀什某地区要新开设一片石榴文化园.如图,是文化园的规划图.已知为直角三角形,其中,道路米,米,点为道路上一点.
(1)若,求的长;(本题结果精确到米,,)
(2)以为半径做弧,交于点,现将扇形设计为种植区.种植区的“综合利用率”与和面积的比值有关.设计师通过调研发现,种植区的“综合利用率”为:.则当为多少时,为最大值?并求出的最大值.
题型八、余弦定理
30.(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、的对边分别是、、,,若表示的面积,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
31.(24-25高一下·上海·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则________.
32.(24-25高一下·上海·期中)如图,在半径为的圆O中,弦BC所对的圆周角,且,则图中阴影部分的面积为_________.
33.(24-25高一下·上海·期中)在中,,,分别为角,,所对的边,若,且,则面积的最大值为_________.
34.(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求的面积;
(2)若,求的周长.
35.(24-25高一下·上海青浦·期中)在中,角,,所对的边分别为,,,已知,.
(1)若,求;
(2)若面积等于,求的值.
题型九、求sinx型三角函数的单调性
36.(24-25高一下·上海·期中)如图,角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,将射线绕点按逆时针方向旋转后与单位圆相交于点,设函数,.
(1)当时,求,的值;
(2)求的单调增区间;
(3)函数,的最小值为,求实数的值.
37.(24-25高一下·上海·期中)已知.
(1)试将表示成的形式.
(2)当时,的最小值为,求函数在上的单调减区间.
(3)对任意的,总存在,使得不等式成立,求的取值范围.
38.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)若方程在上有两个不相等的实数根,,求的值.
39.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的表达式为.
(1)若函数的最小正周期为,求的值及的单调增区间;
(2)若,设函数的表达式为,求当 时,的值域.
题型十、利用正弦型函数的单调性求参数
40.(24-25高一下·上海杨浦·期中)已知,,且函数在区间上是单调函数,则的值为________.
41.(23-24高一下·上海·期中)已知函数
(1)求函数的最小正周期
(2)当时,求函数的最大值和最小值
(3)已知函数,若对任意的,当时,恒成立,求实数的取值范围
题型十一、求含sinx(型)函数的值域和最值
42.(24-25高一下·上海宝山·期中)关于函数的判断,正确的是( )
A.振幅为1,值域为,在区间上是单调减函数
B.振幅为,值域为,在区间上是单调减函数
C.振幅为1,值域为,在区间上是单调增函数
D.振幅为,值域为,在区间上是单调增函数
43.(24-25高一下·上海·期中)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“正余弦函数”,对于“正余弦函数”,有同学得到以下性质:
①该函数的值域为;②该函数为奇函数;
③该函数在时取到最大或最小值;④该函数为周期函数,且最小正周期为.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
44.(24-25高一下·上海·期中)定义,若函数,给出下列四个命题:
①该函数是周期函数,且最小正周期是;
②该函数的值域是;
③该函数是偶函数;
④对任意,恒成立.
上述命题中错误的序号是____________.
45.(24-25高一下·上海宝山·期中)已知,且的内角A满足为函数最大值.
(1)求函数的值域及角A的值;
(2)在(1)的条件下,又,求边的最小值.
46.(24-25高一下·上海·期中)某种植园准备将如图扇形空地分成三部分,分别种植白玉兰、黄玉兰和紫玉兰,已知扇形的半径为米,圆心角为,动点在扇形的弧上,点在上,且.
(1)当米时,求分隔栏的长;
(2)若要求白玉兰种植区的面积尽可能的大,设,求的面积的最大值并求出此时的大小.
题型十二、由正弦(型)函数 的值域(最值)求参数
47.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数的图象都在轴下方,则实数的取值范围是________.
48.(24-25高一下·上海·期中)若直线是函数图象的对称轴,且在上无最值,则__________.
49.(23-24高一下·上海·期中)已知函数().
(1)化简的解析式,并写出函数的最小正周期;
(2)求函数的单调增区间;
(3)用五点法画出函数,的图像;若函数在内有两个相异的零点,求实数k的取值范围.
题型十三、由正弦(型)函数 的周期性求值
50.(24-25高一下·上海长宁·期中)直线与函数图像的相邻的三个交点从左自右依次为、、,若,则_____.
51.(24-25高一下·上海·期中)设函数,
(1)求在上的解;
(2)求,的增区间.
52.(23-24高一下·上海·期中)已知的最小正周期为.
(1)化简函数的表达式,并求出的值;
(2)若不等式在上有解,求实数m的取值范围;
(3)将函数图像上所有的点向右平移()个单位长度,得到函数,且为偶函数.若对于任意的实数a,函数,与的公共点个数不少于6个且不多于10个,求正实数的取值范围.
题型十四、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
53.(24-25高一下·上海·期中)对于函数,给出下列结论:
① 函数的图象关于点对称;
②函数的对称轴是;
③函数的零点为;
④若函数是偶函数,则的最小值为;
其中正确的命题个数是( )
A. B. C. D.
54.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,其中.
(1)当时,求的值域.
(2)当时,求的最大值.
(3)当时,的函数图象关于直线对称,将函数的图象向右平移单位. 得到函数,求解不等式.
55.(24-25高一下·上海·期中)若图象最高点都在直线上.
(1)求的值;
(2)在中,分别是的对边,若点是函数图像的一个对称中心,且,求外接圆的面积.
题型十五、利用正弦函数的对称性求参数
56.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数满足对任意的都有.若函数在区间上有且仅有一个零点,则的取值范围是________.
57.(24-25高一下·上海闵行·期中)设函数,若关于的方程在上有奇数个不同的实数解,则实数的取值范围是________.
58.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,若满足(),则的取值范围是______.
题型十六、余弦函数的图像
59.(24-25高一下·上海·期中)若存在实数,使函数在上有且仅有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
60.(24-25高一下·上海黄浦·期中)设函数和函数的图像公共点的横坐标从小到大依次为,,…,,若满足,则的值为________.
题型十七、余弦函数的性质
61.(24-25高一下·上海·期中)已知是函数图像的一条对称轴,若,则的值是( )
A. B.
C.或 D.或
62.(24-25高一下·上海长宁·期中)函数的定义域为,值域为,则实数的取值范围为________
63.(24-25高一下·上海浦东新·期中)若关于的方程在上恰有两解,则的取值范围是______.
64.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数(其中为常数,且)有且仅有5个零点,则的取值范围是_________.
65.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知实数、满足方程,则的取值范围是________.
66.(24-25高一下·上海·期中)定义在上的函数,若存在实数使得对任意的实数恒成立,则称函数为“函数”;
(1)已知,判断它是否为“函数”;
(2)若函数是“函数”,当,,求在上的解.
(3)判断函数是否为“函数”,若是,求所有符合条件的;若不是,请说明理由.
67.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)求函数,的值域.
68.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数在区间上的最大值和最小值;
(2)若,且在中,角,,所对的边分别为,,,,,,求的面积.
题型十八、求图象变化前(后)的解析式
69.(24-25高一下·上海闵行·期中)将函数的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位,得到函数的图象,若在上至少含有2025个零点,则的最小值为_________.
70.(24-25高一下·上海·期中)函数,,,,对任意实数,,当时,都有成立,将函数的图像向左平移个单位得到函数,若函数的最大值为10,则的最小值为________.
71.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的图象,如图所示:
(1)求的解析式;
(2)若在上是严格增函数,求实数的最大值.
(3)将函数的图象向右移动个单位,再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍得到的图象,若在区间上至少有个最大值,求实数的取值范围.
72.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若将的图象上所有点向左平移个单位长度得到的图象,求函数的对称轴和对称中心;
(3)当时,的值域为,求的值.
题型十九、由图象确定正(余)弦型函数解析式
73.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.函数的最小正周期为
C.函数的图象关于点对称
D.函数的图象关于直线对称
74.(24-25高一下·上海长宁·期中)函数,,,,在一个周期内的图像如图所示,则________
75.(24-25高一下·上海青浦·期中)已知,的图像如图所示,则在的解析式中,其“初始相位”为_________.
76.(24-25高一下·上海·期中)根据下图,函数的解析式为______
题型二十、正切函数的性质
77.(24-25高一下·上海宝山·期中)如图所示,有一块正方形的钢板,其中一个角有部分损坏,现要把它截成一块正方形的钢板,其面积是原正方形钢板面积的三分之二,则应按角度___________来截.
78.(24-25高一下·上海·期中)已知函数,则的最小正周期为_________.
79.(24-25高一下·上海·期中)已知函数.
(1)若,求函数的最小正周期;
(2)若函数在区间上为严格增函数,求的取值范围;
(3)若函数在(且)上满足“关于x的方程在上至少存在2024个根”,且在所有满足上述条件的中,的最小值不小于2024,求的取值范围.
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