内容正文:
第03讲:三角函数和解三角形
【题型归纳】
· 题型一:三角函数定义的应用
· 题型二:三角函数的基本关系
· 题型三:齐次化求值
· 题型四:弦切互化法求值
· 题型五:三角恒等式变换及其应用
· 题型六:代入法妙解三角函数性质问题
· 题型七:三角函数的平移变换问题
· 题型八:三角函数的w范围问题
· 题型九:正余弦定理应用问题
· 题型十:解三角形中边角互化
· 题型十一:三角形周长或者边长范围问题
· 题型十二:三角形面积范围问题
· 题型十三:几何图形计算问题
· 题型十四:三角函数和解三角的综合性问题
【题型归纳】
题型一:三角函数定义的应用
【典例1】.(2026·河北沧州·模拟预测)已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函数的定义以及诱导公式、正弦二倍角公式求解即可.
【详解】因为角的终边过点,所以,
所以.
【变式1】.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知角的终边与圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为在圆上,所以,
所以,
所以.
【变式2】.(2026·北京丰台·一模)已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆的交点为,且,若点为角的终边所在直线上的一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,,,
解得,则,即,,且,即,即,
则.
题型二:三角函数的基本关系
【典例2】.(2026·湖北黄冈·模拟预测)若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可得,.
两式相比得,即,
整理得.
【变式1】.(2026·天津南开·二模)已知时,的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【详解】由可知,易知,且,
所以
,
当且仅当时,即时,等号成立,
因此的最小值为3.
【变式2】.(2026·湖南永州·三模)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
两边同除以,得,
所以,因为,所以,
所以
,当且仅当,即时取等号,所以最大值为.
题型三:齐次化求值
【典例3】.(2025·云南·三模)已知角的终边过点,则__________.
【答案】
【详解】因为的终边过点,根据三角函数的定义,可得,
.故答案为:.
【变式1】.(2025·陕西榆林·模拟预测)若,则__________.
【答案】
【详解】
故答案为:.
【变式2】.(2025·广东江门·一模)若,则________.
【答案】/
【详解】因为,所以,
所以
.
因为,所以,所以.
所以.
故答案为:.
题型四:弦切互化法求值
【典例4】.(2026·湖南湘潭·二模)已知,,则______.
【答案】/
【详解】由,
因为,所以,则,
由,解得,,
则.
【变式1】.(2026·河北·二模)已知,则_____.
【答案】2
【分析】根据和差角公式展开,即可得求解.
【详解】由可得,故,
则.
【变式2】.(2025·山东·三模)已知,则______.
【答案】
【详解】因为,所以,即,
又, 所以,
所以.
故答案为:
题型五:三角恒等式变换及其应用
【典例5】.(2026·河南开封·模拟预测)已知,若,则( )
A.0 B.1 C. D.-1
【答案】B
【详解】由,可得,
故,因此,
故,化简得,
故.
【变式1】.(2026·河北承德·模拟预测)已知,,且,,则的值为_______.
【答案】24或
【详解】
由角范围得:,.
由,所以
得,.
由,,得.
若,则
.
代入目标式:.
若
.
代入目标式:.
综上所述, 或
【变式2】.(2026·湖北鄂州·模拟预测)若,则___________.
【答案】
【详解】由同角三角函数关系可得:,代入右侧通分整理得:
因此得:
由二倍角余弦公式得:
.
题型六:代入法妙解三角函数性质问题
【典例6】.(2026·云南昆明·二模)已知函数.则下列结论正确的有( )
A.的最大值为
B.在区间上单调递减
C.把函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象.
D.若函数的图象关于轴对称,则正数的最小值为
【答案】BD
【详解】因为,,所以的最大值为,故A错误;
若,则,
所以得在区间上单调递减,故B正确;
将的图象上所有点向右平移个单位长度,
得到的图象,故C错误;
若的图象关于轴对称,
则,
所以,所以的最小正值为,故D正确.
【变式1】.(2026·河北·二模)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.
B.的图象关于直线对称
C.在上的值域为
D.若的图象与的图象在上有公共点,则的取值范围为
【答案】ACD
【详解】函数,,A正确.
由,得,所以的图象不关于直线对称,B错误.
由,得,得,所以在上的值域为C正确.
在上的图象如图所示,.易得.因为的图象与的图象在上有公共点,所以,即的取值范围为D正确.
【变式2】.(2026·山东日照·二模)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若是的一个单调递增区间,则( )
A.的最小正周期为
B.在上单调递增
C.函数的最大值为1
D.方程在上有5个实数根
【答案】ABD
【详解】函数的图象向右平移个单位长度后得到:
,
显然的最小正周期为,则长度是的半个最小正周期,
又是的一个单调递增区间,则,
即有,,解得,,
而,解得,于是,
对于A,函数的最小正周期,A正确;
对于B,由,得,函数在上单调递增,
因此函数在上单调递增,B正确;
对于C,,
则,
因此函数的最大值为,C错误;
对于D,对方程,即 ,
得或,
当时,,
,且有两个解,
所以方程在上有5个实数根,D正确.
题型七:三角函数的平移变换问题
【典例7】.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数与函数的图象关于直线对称,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象与的图象重合
D.若的图象关于y轴对称,则的最小值为
【答案】AD
【分析】对于A,由关于直线对称得计算即可;对于B,根据余弦函数单调性判断即可;对于C,根据平移变换得出解析式与解析式比较即可;对于D,由图象关于y轴对称得计算即可.
【详解】对于A,函数与函数的图象关于直线对称,
则,所以,
所以,又因为,所以,A正确;
对于B,由A可知,当时,,
故在上单调递减,B错误;
对于C ,,
与的图象不重合,C错误;
对于D,,
若的图象关于y轴对称,则满足,
所以,由可知,的最小值为,故D正确.
【变式1】.(2026·甘肃金昌·三模)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.在上单调递减 B.的图象关于直线对称
C.的图象关于点对称 D.函数在内有5个零点
【答案】AC
【分析】根据给定的变换求出的解析式,再利用余弦函数的图象性质逐项分析判断.
【详解】依题意,,
对于A,当时,,而余弦函数
在上单调递减,因此在上单调递减,A正确;
对于B,,的图象关于直线不对称,B错误;
对于C,,的图象关于点对称,C正确;
对于D,依题意,,而不成立,
则,解得,
由,得,则可取,
因此函数在内有4个零点,D错误.
【变式2】.(2026·河北沧州·二模)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.直线是曲线的一条对称轴
B.点是曲线的一个对称中心
C.若和在上的单调性相同,则的最大值为
D.的最大值为
【答案】BC
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度后得到,,由题意,所以或, ,
所以,或(不恒成立,舍去),又,所以,
所以,,由,
则直线不是曲线的一条对称轴,A错;
因为,
所以点是曲线的一个对称中心,B对;
由,则,
要使在上单调,由正弦函数在上单调递减,可知,所以,
若和在上的单调性相同,由余弦函数在上单调递减,
可知,所以,则的最大值为,C对;
因为,,
所以,其最大值为,D错.
题型八:三角函数的w范围问题
【典例8】.(2026·北京昌平·二模)设函数(是常数,),若在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】函数,.由正弦函数单调性,令,,
解得单调递减区间为,.已知在上单调递减,故.即,,即当时(取)以代入得
既要大于等于又要小于等于,无交集,无解.
时,,不等式永远矛盾,无解.当(取)以代入得
因为,而此处要求为负数,与矛盾,无解.
同理时,不可能满足.所以取得,化简得.
综上,的取值范围是.
【变式1】.(2026·陕西铜川·三模)已知函数,,假如,,是曲线,上从左往右依次连续相邻的三个交点,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
所以将的图象向左平移个单位长度后可得到的图象,如图所示:
是与图象从左往右依次连续相邻的三个交点,
为等腰三角形,,
由,得 ,即 ,
又因为
解得,
故交点的纵坐标为,
过作交于点,由对称性可知,
为等腰三角形,
,,
,,得, ,解得
实数的取值范围为.
故选:B.
【变式2】.(2026·河北承德·一模)已知把函数()的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到函数的图象,若在区间上有三个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可知,令,即,即,
所以,或,解得,或,则非负根从小到大依次为,,,,⋯,
又因为在区间上有三个零点,所以,解得.
题型九:正余弦定理应用问题
【典例9】.(2026·山东烟台·二模)在中,角A,B,C所对的边分别为,且,若的面积为,则的值为( )
A.10 B.5 C. D.
【答案】D
【详解】由,结合二倍角正弦公式得,
又,且,则或,
所以或,
当,则,此时,且,显然不存在,
当,则,且且,则,
由,
又,
所以,则,故(负值舍去).
【变式1】.(2026·陕西榆林·三模)已知的内角的对边分别为.若,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由正弦定理:,所以,又,所以,,
因为,所以是锐角,,当是锐角时,,与条件不符,所以是钝角,
,
所以.
【变式2】.(2026·江苏苏州·二模)已知中,分别是角的对边,的面积,角的平分线交于点,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
又,则,化简得,
由正弦定理得,
因为,
所以,整理得,
又,,所以或,
若,即,不满足条件,则,即,
因为为的平分线,所以,
因为,所以,
在中,①
又因为,,
所以,
即,
化简得②
①代入②得,解得,(舍去),
所以,
在中,由余弦定理,
所以.
题型十:解三角形中边角互化
【典例10】.(2026·江苏·模拟预测)记的三个内角所对的边分别为,已知,,,则的面积为__________.
【答案】
【详解】已知,则,
又由正弦定理有,
又由余弦定理有,化简得①,
已知,
则由余弦定理有,化简得②,
联立①②及,解得,,
又由余弦定理有,
又在中,,所以,
故的面积为.
【变式1】.(2026·云南昭通·二模)记的面积为,的外接圆半径为,且,则___________.
【答案】4
【分析】根据正弦定理、余弦定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】由正弦定理知,所以,,.
则,
由余弦定理知,则
又,所以.
又,,所以,
所以.
【变式2】.(23-24高三上·四川成都)已知面积为的锐角其内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且,则边c的最小值为______.
【答案】2
【详解】,
,
由正余弦定理可得:,
化简得,
由余弦定理可得,即,
又,故,
所以,其中,
令,,
当时,,则,单调递减,
当时,,则,单调递增,、
所以,所以,
即,当时,等号成立.
故答案为:2
题型十一:三角形周长或者边长范围问题
【典例11】.(2026·河南·模拟预测)在中,角、、所对的边分别为、、,且.
(1)求角的大小;
(2)若点是上一点,且平分
①用,表示的长;
②求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①②
【详解】(1)由和正弦定理,可得,
又,所以,
代入式得,因为,所以,
可得,即,又,所以;
(2)如下图:①因为平分,则,
由,可得
化简得,则;
②因为平分,所以,即,解得,
则由正弦定理,
,
因,则,,则,即,
故的取值范围是.
【变式1】.(2026·安徽合肥·三模)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1) (2).
【详解】(1)由正弦定理, 为外接圆半径.
因为,所以,
即,化简为,
即,因为,所以.
(2)因为,所以,
又,
所以.
又是锐角三角形,则,解得,
所以,.
所以的取值范围为.
【变式2】.(2026·重庆北碚·模拟预测)在锐角中,角的对边分别为, .
(1)求角;
(2)已知,求周长的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由题设及正弦边角关系知,得,
整理得,故,又,所以;
(2)由(1)知,,
由于是锐角三角形,则,则,
由正弦定理得,即,.
又,故的周长为,
.,而在上单调递减,
所以的周长的取值范围为.
题型十二:三角形面积范围问题
【典例12】.(2026·湖南浙江·模拟预测)在中,角的对边分别为,且.
(1)求的大小;
(2)若为锐角三角形且,求面积的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)因为,所以,
所以,,
整理得,
在中,,所以,
故,
因为,所以,
又,故.
(2)由正弦定理得,
所以,.
因为,所以.
三角形为锐角三角形,故,
解得.
三角形面积,
又,
所以
,
因为,所以,则.
因此.
【变式1】.(2026·四川德阳·二模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知该三角形的面积.
(1)求角B的大小;
(2)若时,求△ABC面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)在中,,而,即,
,由余弦定理得,
所以.
(2)由(1)知,,,而,于是,
即,当且仅当时取等号,
因此的面积,
所以当时,面积取得最大值.
【变式2】.(25-26高三上·广东深圳·月考)记锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)证明:;
(2)若,
(i)求周长的最大值;
(ii)求面积的取值范围.
【详解】(1)由余弦定理得,
又,所以,即
由正弦定理得,
因为,所以,
由为锐角三角形,
得,
两边取倒数得.
(2)(i) 因为,所以,即,当且仅当时等号成立,
所以,即,
所以,当且仅当时等号成立,满足为锐角三角形,
所以周长的最大值为.
(ii)成立,即为锐角,且,
由为锐角得及,
解得,即
的面积为,
因为,
令,,则二次函数开口向下,对称轴为,
在上单调递增,在上单调递减,又,,
所以,即,
所以,即,
所以,即面积的取值范围为.
题型十三:几何图形计算问题
【典例13】.(2026·河南郑州·二模)如图,在中,为边上的一点,满足,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)在中,由正弦定理可得,则,
在中,由正弦定理可得,则,
故,
由,则,
则,故;
(2)设,则,,
在中,由余弦定理可得,
在中,由余弦定理可得,由(1)知,则,故,解得.
【变式1】.(2026·吉林·三模)在平面四边形中,,.
(1)若.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,求;
(ii)求四边形面积S的最大值.
(2)若,,与交于点.记,求当为何值时,.
【答案】(1)(i);(ii) (2)
【详解】(1)设,,其中,
在中,由余弦定理可得;
在中,由余弦定理可得;
即,可得.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,则,
可得,,
由可得,即,
则,即;
(ii)因为四边形面积,
即,且,
又因为,
当且仅当时,等号成立
即,解得,
所以四边形面积S的最大值为.
(2)在中,由余弦定理可得,
即,
则,即,
因为,可知A,B,C,D四点共圆,且圆的半径,
则,
且,可知,
若,则,
即,可得,
又因为,则,可得,解得,
所以当时,.
【变式2】.(25-26高三上·山东德州·期中)如图,在中,角,,的对边分别为,,,且,,为内一点,.
(1)求角的大小;
(2)若,求;
(3)若,求
【答案】(1)
(2)
(3)或
【详解】(1)因为,所以,即.
又因为,所以,由余弦定理,
所以,又,所以.
(2)在中,因为,
所以,,设,易知,故,,在中,由正弦定理得,
化简得,所以,即.
(3)设,
在中,由余弦定理得:
即,所以,
由,得:,
解得:或,
若,得:,由,则,所以
若,得:,由,则,所以.
题型十四:三角函数和解三角的综合性问题
【典例14】.(2026·广东广州·模拟预测)如图,在中,内角的对边分别为.若,
(1)求证:;
(2)求面积的最大值;
(3),为直线上的两个动点,连接,.记点在每个位置时,的最小值为.若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析 (2)3 (3)
【详解】(1)由可得,
化简得 ,即,再结合正弦定理得.
(2)
以中点为原点建系,则,设
由,即,有
化简得点轨迹方程:,
所以当点在时,面积有最大值.
面积的最大值为.
(3)由余弦定理可知:
当且仅当时,有最小值.
由图:设边上的高为,
,
当时,,此时,
当时,此时,
当时,此时 ,
,.
【变式1】.(2026·上海普陀·二模)设的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)点、分别满足,,,,求的值.
【答案】(1); (2).
【详解】(1)因为,
设外接圆半径为,由正弦定理,,,
代入可得,
所以,即,
因为在中,,所以,即,
因为,所以,所以,化简得:,
解得,即,因为,所以.
(2)由,所以,
所以,即,同理由得,
所以是的外心,所以,
因为同弧所对的圆周角是圆心角的一半,
所以,,所以,
所以
,
,
,
得到,
而,所以,
因为,所以,得,
而,所以,
由正弦定理,所以,
又因为,所以,
化简得,所以,
所以,
因为,所以,
代入计算,所以.
【变式2】.(2026·广东汕头·二模)函数在的大致图象如图所示,将曲线向右平移个单位,再把所得曲线上各点的横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象.
(1)求函数的解析式;
(2)设,解不等式;
(3)设,若关于的方程有解,求的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)解:由函数图象可知,
又因为附近函数单调递增,
所以,解得,
故,
所以,.
(2),
,
即,化简,得
因为恒成立,所以,,
又,,解得,,或,
所以,,或,解集为
(3)即
,
运用和差化积公式化简,得 ,,即
因为,,由于时,,不满足题意,故,
所以,,故
由,可得,
,解得,
的取值范围是
【高考达标】
一、单选题
1.(2026·广东汕头·二模)的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】根据结合两角和差的正切公式运算求解.
【详解】因为,
整理可得.
2.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数的最小正周期为,若,是偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题目条件,推导出函数的表达式,进而求出的可能值.
【详解】已知函数的最小正周期为,则根据正弦函数的周期公式,有,解得,
所以函数,又因为,且,即,解得,
因此,则,
由于是偶函数,则,解得,
则的可能值为,故A正确.
3.(2026·甘肃张掖·模拟预测)某船行驶到甲地看1号灯塔时,在甲地的北偏东方向上,两地相距n mile;在甲地看2号灯塔时,在甲地的南偏西方向上,两地相距4n mile.该船由甲地向正南航行到乙地时,再看1号灯塔,则1号灯塔在乙地的北偏东方向上,则2号灯塔与乙地之间的距离是( )
A.6n mile B.7n mile C.n mile D.n mile
【答案】D
【分析】先在中,利用正弦定理求得AC,再在中,利用余弦定理求解BC即可.
【详解】在中,,
由正弦定理得 n mile,
在中,,
由余弦定理得,
所以 n mile.
4.(2026·广东广州·模拟预测)在中,,点在线段上,,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过设角表示线段长度,将面积转化为三角函数形式,利用三角函数的取值范围确定面积的最小值,从而得到取值范围.
【详解】设,,则.
由,得,,故.
所以面积的取值范围是.
5.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若使得的图象在点处的切线与轴平行,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】由题意可得,使得点为的最高点或最低点,再利用正弦型函数性质计算即可得.
【详解】当时,,
若的图象在点处的切线与轴平行,
则点为的最高点或最低点,
由,要使得最小,则或,
分别解得或,由,故的最小值是.
6.(2026·陕西宝鸡·模拟预测)已知函数的最小正周期为,将的图象向下平移2个单位长度后,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则的一个单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
最小正周期,得,
即,图象向下平移2个单位长度后得到函数,横坐标伸长到原来的2倍后得到函数,
A.当,,此区间先减后增,故A错误;
B. 当,,是正弦函数减区间的子集,故B错误;
C. 当,,是正弦函数增区间的子集,故C正确;
D.当,,此区间先增后减,故D错误;
7.(2026·天津北辰·二模)已知函数,的部分图象如图所示,给出下列命题:
①的图象关于直线对称
②的图象关于点对称
③将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
④若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
则上述命题中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【详解】由题意得,最小正周期满足,即,
则,即,
代入得,即,
由此可得,解得,
因为,令,则,
综上,,
对于①,若为对称轴,则或,
代入得,
因为或,故①错误;
对于②,若的图象关于点对称,则,
代入得,
因为,故②错误;
对于③,设,
则,故③错误;
对于④,若,则,设,,
,即,
则与在上有两个交点,
即,解得,故④错误.
所以有0个命题正确.
二、多选题
8.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数,的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
D.若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
【答案】CD
【详解】由题意得,最小正周期满足,即,则,即,
代入得,即,由此可得,解得,
因为,令,则,综上可得,
对A,若为对称轴,则或,
代入得,
因为或,故A错误;
对B,若的图象关于点对称,则,
而代入得,
因为,故B错误;
对C,函数的图象向左平移个单位得到的函数为,故C正确;
对D,若,则,
令,即,
则与在上有两个交点,如下图可得,
解得,故D正确.
9.(2026·湖南湘潭·三模)已知,且,则下列结论正确的是( )
A.“”是“”的充要条件
B.的取值范围为
C.若,则的最大值为
D.的最大值为
【答案】ABD
【详解】选项,若,则显然;若,则,整理得,由,得,则,则正确.
选项,,由,得,则,则的取值范围为,正确.
选项,由,得,则,不正确.
选项,,当且仅当时,等号成立,正确.
10.(2026·江西·二模)已知函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,且恒成立,则下列结论正确的是( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上有两个极值点
C.直线与的图象相切
D.在的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和为
【答案】BCD
【详解】由函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,得,解得,
由恒成立,得当时,函数取得最小值,
则,而,因此,函数,
对于A,由,得,而函数在上不单调, A错误;
对于B,,由,得,
函数在上有两个变号零点,因此在上有两个极值点,B正确;
对于C,设直线与的图象相切于点,
则,即,,
解得或,
当时,切点为,
于是,解得,即直线与的图象相切,切点为;
当时,切点为,于是,
即,此方程整数无解,
综上,直线与的图象相切,切点为,C正确;
对于D,函数的图象关于点对称,函数,
由,得,即函数的图象关于点对称,
而区间的中点为,因此在上两函数图象有8个交点,
它们两两关于点对称,设这8个交点的横坐标分别为,
因此,D正确.
11.(2026·江苏·二模)已知在中,.设函数,则( )
A.
B.在区间上单调递增
C.
D.在区间上有且仅有3个零点
【答案】AC
【分析】A根据求出;B、D利用辅助角公式化简,结合正弦函数的性质判断;C计算即可.
【详解】因为,所以,
所以,
因为,所以,
则在中,,故A正确;
,
若,则,
因为正弦函数在上不单调,所以在区间上不单调,故B错误;
因为,
所以,故C正确;
若,则,
因为正弦函数在上存在个零点,
所以在区间上有且仅有2个零点,故D错误.
12.(2026·河南开封·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,角A的平分线交BC于点D,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.内切圆半径的最大值为
【答案】ABD
【详解】选项A,由,
可得:
因为
所以,是三角形内角,故,即,A正确;
选项B,是角平分线,,,
由可得:
,
代入,整理得:,即,B正确;
选项C,由,利用基本不等式:,
当且仅当时,最小值为,C错误;
选项D,设内切圆半径为,是面积,是半周长,
,,
由内切圆半径公式,可得.
由余弦定理:,
设,, ,
随减小而增大,当取最小值时,
代入得, D正确.
三、填空题
13.(2026·湖南长沙·模拟预测)若,且,则______.
【答案】或
【分析】由,利用两角和余弦公式化简求解.
【详解】
,
结合,
所以,即或.
因为,得或,即或.
14.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)在中,,点D满足,,,则的内切圆半径为________.
【答案】
【分析】记,根据已知有,结合余弦定理、二倍角余弦公式得、,最后应用等面积法求内切圆半径即可.
【详解】显然,记,则,
所以,可知,
由等腰三角形性质得,即,且为锐角,得,
由余弦定理得,
则,
故的内切圆半径.
15.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数在内恰好有一个极值点,则正实数的取值范围是_____.
【答案】
【详解】利用辅助角公式:得,
极值点出现在的对称轴处,
令,
解得:,
当时,,
当时,,
当时,,更大,
当时,,不在区间内,
要使在区间内恰好有一个极值点,
必须满足:,解得:.
16.(2026·湖北武汉·一模)在锐角中,角,,的对边分别为,,.已知,,成等差数列,且,若是外接圆的圆心,则的取值范围为_________________.
【答案】
【详解】由题意得,,
则由正弦定理得,
因为,所以,则,则,
因为,所以,
则,
因为,所以,
设的外接圆半径为,,则,则,
又因为,
故和面积之差为
,
因为,所以,则,
故当时,;当时,当时,
故和面积之差的取值范围为
四、解答题
17.(2026·重庆渝中·三模)在锐角 中,角 所对边分别为 且满足 .
(1)求 ;
(2)若的角平分线交 于点 ,求 的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角变换可得,从而可求;
(2)根据面积关系可得,结合基本不等式可求 的最小值.
【详解】(1)因为,
故,
整理得,而为锐角三角形,
故,故,故.
(2)因为,
所以,
而,故,
故,即,
故,故,
当且仅当时等号成立,故的最小值为.
18.(2026·湖北·模拟预测)中,为边上一点,且,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
【答案】(1)或 (2)
【详解】(1)在中,设,则,
由余弦定理得,即,
整理得,解得或,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
所以的长为或.
(2)由,得,所以,
因为,,所以,设,则,
由余弦定理得,,
即①,②,
因为,所以,
所以由①②可得,解得,所以.
19.(2026·吉林长春·三模)在中,内角的对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,且外接圆的半径为,求的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)因为,由正弦定理可得 ,
则 ,即,
又因为,
则,
即,
且,则,即,可得,
又因为,则,
可得,所以.
(2)由正弦定理得,则,
由余弦定理得,即,
可得,
又因为
,
因为为锐角三角形,则,解得,
则,可得,
则,可得,即,
所以的取值范围为.
20.(2026·湖南长沙·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求B;
(2)若D为外一点,B,D分别位于直线的两侧,,,,求的面积.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)因为,所以 ,
由正弦定理可得,
所以,所以,
又,则,所以,
则,,所以.
(2)由(1)知,,,在中,由正弦定理得,,
所以.
又,,,所以,
故,即.
又,所以,所以.
又,
所以的面积为.
21.(2026·浙江温州·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D在AC上,直线BD上一点P满足,在点C和点D的变化过程中,
(ⅰ)求的最小值;
(ⅱ)当最小时,求的值.
【答案】(1)
(2)(i) (ii)
【详解】(1)在中,因为,所以,代入得到,
由正弦定理得,由余弦定理得,
化简得,又,,所以
(2)(i)因为,所以,所以
如图,建立平面直角坐标系
此时,
设,
因为,所以
设, 代入得,
整理得,解得
,当且仅当取得等号
又因为,当且仅当取得等号,
所以的最小值为
(ii)此时,所以直线,
,所以直线,
联立,解得,所以
22.(2026·安徽安庆·二模)在中,角的对边分别为, ,点为边上一点.
(1)求角的大小;
(2)若是边上靠近点的一个三等分点,,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【详解】(1)因为,
即,
所以,
即,
所以,
即,
由余弦定理可得,
又因为,所以;
(2)由题意可得,
所以,
所以,
即,
又因为,
所以,
即,
所以,
即
,
,
因为,所以,
所以,
所以,
即,
所以,即,
又因为,
所以,
所以实数的取值范围为.
23.(2026·陕西榆林·三模)已知函数的图象与函数的图象的一个交点为,且函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若在等比数列中,,数列的前项和为,求满足的的最小值.
【答案】(1) (2)7.
【详解】(1),的最小正周期为;
函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍,的最小正周期为;
,;
函数的图象与函数的图象的一个交点为,.
,即,解得或;
,;
.
令,得;
的单调递增区间为.
(2)设等比数列的公比为.
,,由,得,解得;
.
,;
;
当时,;当时,;当时,;
.
,,即;
;
,的最小值为7.
(
1
)
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第03讲:三角函数和解三角形
【题型归纳】
· 题型一:三角函数定义的应用
· 题型二:三角函数的基本关系
· 题型三:齐次化求值
· 题型四:弦切互化法求值
· 题型五:三角恒等式变换及其应用
· 题型六:代入法妙解三角函数性质问题
· 题型七:三角函数的平移变换问题
· 题型八:三角函数的w范围问题
· 题型九:正余弦定理应用问题
· 题型十:解三角形中边角互化
· 题型十一:三角形周长或者边长范围问题
· 题型十二:三角形面积范围问题
· 题型十三:几何图形计算问题
· 题型十四:三角函数和解三角的综合性问题
【题型归纳】
题型一:三角函数定义的应用
【典例1】.(2026·河北沧州·模拟预测)已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知角的终边与圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式2】.(2026·北京丰台·一模)已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆的交点为,且,若点为角的终边所在直线上的一点,则( )
A. B. C. D.
题型二:三角函数的基本关系
【典例2】.(2026·湖北黄冈·模拟预测)若,,则( )
A. B. C. D.
【变式1】.(2026·天津南开·二模)已知时,的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【变式2】.(2026·湖南永州·三模)已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
题型三:齐次化求值
【典例3】.(2025·云南·三模)已知角的终边过点,则__________.
【变式1】.(2025·陕西榆林·模拟预测)若,则__________.
【变式2】.(2025·广东江门·一模)若,则________.
题型四:弦切互化法求值
【典例4】.(2026·湖南湘潭·二模)已知,,则______.
【变式1】.(2026·河北·二模)已知,则_____.
【变式2】.(2025·山东·三模)已知,则______.
题型五:三角恒等式变换及其应用
【典例5】.(2026·河南开封·模拟预测)已知,若,则( )
A.0 B.1 C. D.-1
【变式1】.(2026·河北承德·模拟预测)已知,,且,,则的值为_______.
【变式2】.(2026·湖北鄂州·模拟预测)若,则___________.
题型六:代入法妙解三角函数性质问题
【典例6】.(2026·云南昆明·二模)已知函数.则下列结论正确的有( )
A.的最大值为
B.在区间上单调递减
C.把函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象.
D.若函数的图象关于轴对称,则正数的最小值为
【变式1】.(2026·河北·二模)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.
B.的图象关于直线对称
C.在上的值域为
D.若的图象与的图象在上有公共点,则的取值范围为
【变式2】.(2026·山东日照·二模)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若是的一个单调递增区间,则( )
A.的最小正周期为
B.在上单调递增
C.函数的最大值为1
D.方程在上有5个实数根
题型七:三角函数的平移变换问题
【典例7】.(2026·河南开封·模拟预测)已知函数与函数的图象关于直线对称,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象与的图象重合
D.若的图象关于y轴对称,则的最小值为
【变式1】.(2026·甘肃金昌·三模)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A.在上单调递减 B.的图象关于直线对称
C.的图象关于点对称 D.函数在内有5个零点
【变式2】.(2026·河北沧州·二模)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.直线是曲线的一条对称轴
B.点是曲线的一个对称中心
C.若和在上的单调性相同,则的最大值为
D.的最大值为
题型八:三角函数的w范围问题
【典例8】.(2026·北京昌平·二模)设函数(是常数,),若在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(2026·陕西铜川·三模)已知函数,,假如,,是曲线,上从左往右依次连续相邻的三个交点,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】.(2026·河北承德·一模)已知把函数()的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到函数的图象,若在区间上有三个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型九:正余弦定理应用问题
【典例9】.(2026·山东烟台·二模)在中,角A,B,C所对的边分别为,且,若的面积为,则的值为( )
A.10 B.5 C. D.
【变式1】.(2026·陕西榆林·三模)已知的内角的对边分别为.若,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】.(2026·江苏苏州·二模)已知中,分别是角的对边,的面积,角的平分线交于点,且,,则( )
A. B. C. D.
题型十:解三角形中边角互化
【典例10】.(2026·江苏·模拟预测)记的三个内角所对的边分别为,已知,,,则的面积为__________.
【变式1】.(2026·云南昭通·二模)记的面积为,的外接圆半径为,且,则___________.
【变式2】.(23-24高三上·四川成都)已知面积为的锐角其内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且,则边c的最小值为______.
题型十一:三角形周长或者边长范围问题
【典例11】.(2026·河南·模拟预测)在中,角、、所对的边分别为、、,且.
(1)求角的大小;
(2)若点是上一点,且平分
①用,表示的长;
②求的取值范围.
【变式1】.(2026·安徽合肥·三模)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
【变式2】.(2026·重庆北碚·模拟预测)在锐角中,角的对边分别为, .
(1)求角;
(2)已知,求周长的取值范围.
题型十二:三角形面积范围问题
【典例12】.(2026·湖南浙江·模拟预测)在中,角的对边分别为,且.
(1)求的大小;
(2)若为锐角三角形且,求面积的取值范围.
【变式1】.(2026·四川德阳·二模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知该三角形的面积.
(1)求角B的大小;
(2)若时,求△ABC面积的最大值.
【变式2】.(25-26高三上·广东深圳·月考)记锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)证明:;
(2)若,
(i)求周长的最大值;
(ii)求面积的取值范围.
题型十三:几何图形计算问题
【典例13】.(2026·河南郑州·二模)如图,在中,为边上的一点,满足,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
【变式1】.(2026·吉林·三模)在平面四边形中,,.
(1)若.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,求;
(ii)求四边形面积S的最大值.
(2)若,,与交于点.记,求当为何值时,.
【变式2】.(25-26高三上·山东德州·期中)如图,在中,角,,的对边分别为,,,且,,为内一点,.
(1)求角的大小;
(2)若,求;
(3)若,求
题型十四:三角函数和解三角的综合性问题
【典例14】.(2026·广东广州·模拟预测)如图,在中,内角的对边分别为.若,
(1)求证:;
(2)求面积的最大值;
(3),为直线上的两个动点,连接,.记点在每个位置时,的最小值为.若,求的取值范围.
【变式1】.(2026·上海普陀·二模)设的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)点、分别满足,,,,求的值.
【变式2】.(2026·广东汕头·二模)函数在的大致图象如图所示,将曲线向右平移个单位,再把所得曲线上各点的横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象.
(1)求函数的解析式;
(2)设,解不等式;
(3)设,若关于的方程有解,求的取值范围.
【高考达标】
一、单选题
1.(2026·广东汕头·二模)的值为( )
A. B. C.1 D.
2.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数的最小正周期为,若,是偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
3.(2026·甘肃张掖·模拟预测)某船行驶到甲地看1号灯塔时,在甲地的北偏东方向上,两地相距n mile;在甲地看2号灯塔时,在甲地的南偏西方向上,两地相距4n mile.该船由甲地向正南航行到乙地时,再看1号灯塔,则1号灯塔在乙地的北偏东方向上,则2号灯塔与乙地之间的距离是( )
A.6n mile B.7n mile C.n mile D.n mile
4.(2026·广东广州·模拟预测)在中,,点在线段上,,则面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若使得的图象在点处的切线与轴平行,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
6.(2026·陕西宝鸡·模拟预测)已知函数的最小正周期为,将的图象向下平移2个单位长度后,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则的一个单调递增区间为( )
A. B. C. D.
7.(2026·天津北辰·二模)已知函数,的部分图象如图所示,给出下列命题:
①的图象关于直线对称
②的图象关于点对称
③将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
④若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
则上述命题中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
8.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数,的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
D.若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
9.(2026·湖南湘潭·三模)已知,且,则下列结论正确的是( )
A.“”是“”的充要条件
B.的取值范围为
C.若,则的最大值为
D.的最大值为
10.(2026·江西·二模)已知函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,且恒成立,则下列结论正确的是( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上有两个极值点
C.直线与的图象相切
D.在的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和为
11.(2026·江苏·二模)已知在中,.设函数,则( )
A.
B.在区间上单调递增
C.
D.在区间上有且仅有3个零点
12.(2026·河南开封·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,角A的平分线交BC于点D,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.内切圆半径的最大值为
三、填空题
13.(2026·湖南长沙·模拟预测)若,且,则______.
14.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)在中,,点D满足,,,则的内切圆半径为________.
15.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知函数在内恰好有一个极值点,则正实数的取值范围是_____.
16.(2026·湖北武汉·一模)在锐角中,角,,的对边分别为,,.已知,,成等差数列,且,若是外接圆的圆心,则的取值范围为_________________.
四、解答题
17.(2026·重庆渝中·三模)在锐角 中,角 所对边分别为 且满足 .
(1)求 ;
(2)若的角平分线交 于点 ,求 的最小值.
18.(2026·湖北·模拟预测)中,为边上一点,且,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
19.(2026·吉林长春·三模)在中,内角的对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,且外接圆的半径为,求的取值范围.
20.(2026·湖南长沙·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求B;
(2)若D为外一点,B,D分别位于直线的两侧,,,,求的面积.
21.(2026·浙江温州·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D在AC上,直线BD上一点P满足,在点C和点D的变化过程中,
(ⅰ)求的最小值;
(ⅱ)当最小时,求的值.
22.(2026·安徽安庆·二模)在中,角的对边分别为, ,点为边上一点.
(1)求角的大小;
(2)若是边上靠近点的一个三等分点,,求实数的取值范围.
23.(2026·陕西榆林·三模)已知函数的图象与函数的图象的一个交点为,且函数的最小正周期是函数最小正周期的2倍.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若在等比数列中,,数列的前项和为,求满足的的最小值.
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