内容正文:
专题05 三角函数与解三角形
4大高频考点概览
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
考点02 三角恒等变换
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
考点04 解三角形
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
1.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)已知角的终边经过点,则( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,它的终边绕着原点逆时针旋转后与轴的非负半轴重合,则( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知角的终边经过点,把角的终边绕原点O逆时针旋转得到角的终边,则( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,且.把角的终边绕端点逆时针方向旋转弧度,这时终边对应的角是,则( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知,则( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知角的终边与圆相交于点,则 .
7.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)若点在角的终边上,则 .
8.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)已知,且,.写出满足条件的一组的值 , .
9.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知,,且,写出满足条件的一组 , .
10.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知角的终边关于直线对称,且,则的一组取值可以是 , .
考点02 三角恒等变换
1.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,其终边经过点,则( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)我国古代数学家刘徽在《九章算术注》中提出了“重差术”,即通过立表测量影长来计算远处目标的高度和距离的方法.测量时使用的标杆高度为(称为“表高”),太阳天顶距为(太阳光线与垂直于地面方向的夹角,且).根据三角学知识,标杆在地面上的影长与表高满足关系:.假设对同一表高进行两次测量,第一次测量时太阳天顶距为,影长为表高的2倍,第二次测量时太阳天顶距为,且满足,则第二次测量时影长是表高的( )
A. 1倍
B. 倍
C. 倍
D. 倍
3.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)如图,单位圆与轴的正半轴交于点,以轴的非负半轴为始边作锐角、,终边分别与单位圆相交于点、,角的终边与单位圆交于点.
(1)若,,则扇形的面积为 ;
(2)若,点的纵坐标为时,则点的纵坐标为 .
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
1.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)将函数的图象向左平移个单位长度后,所得图象对应的函数为( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)将的图象通过平移变换,得到一个奇函数的图像,则这个变换可以是.
A. 左移个单位
B. 右移个单位
C. 左移个单位
D. 右移个单位
3.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)已知函数,则下列命题正确的是( )
A. 的图象关于直线对称
B. 的图象关于点对称
C. 最小正周期为,且作上为增函数
D. 的图象向右平移个单位得到一个偶函数的图象
5.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)设函数.若实数满足,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)已知函数在 处取到最小值,且在区间上存在极大值,的最小整数解是( )
A. 2
B. 8
C. 10
D. 14
7.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知,则的最小值为( )
A.
B. 2
C. 3
D. 4
8.(25-26学年高三上·北京第八中学·期中)已知函数(),若恒成立,且在内至少有3个零点,则的最小值是( )
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
9.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)已知函数在上递增,则的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
10.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知函数的部分图象如图所示,则的值是( )
A.
B. 1
C.
D.
11.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)已知函数的图象关于点中心对称,则其图象的一条对称轴方程可以是( )
A.
B.
C.
D.
12.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 是奇函数
B. 的最大值为
C.
D.
13.(25-26学年高三上·北京通州·期中)设函数,关于有下列四个结论:
①的导函数为周期函数,且最小正周期为;
②在上单调递增
③的图象关于对称;
④方程在上有唯一解,则实数的值为.
其中正确结论的个数为( )
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
14.(25-26学年高三上·北京第十四中学·期中)已知函数的部分图象如图所示,在条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知.
(1)求函数的解析式:
(2)设函数,若在区间上单调递减,求的最大值.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择多个条件组合分别解答,则按第一个解答计分.
15.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)函数在一个周期内的部分取值如下表:
则的最小正周期为 ; .
16.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,设第一象限角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,将射线绕坐标原点按逆时针方向旋转后与单位圆交于点,则的最大值为 .
17.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知函数.
(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:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
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.
18.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)写出函数最大值为1的一个值, .
19.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)海水受日月的引力,会发生潮汐现象.在通常情况下,船在涨潮时驶入航道,进入港口,落潮时返回海洋.某兴趣小组通过技术模拟在一次潮汐现象下货船出入港口的实验:首先,设定水深(单位:米)随时间(单位:小时)的变化规律为,其中;然后,假设某货船空载时吃水深度(船底与水面的距离)为0.5米,满载时吃水深度为2米,卸货过程中,随着货物卸载,吃水深度以每小时0.4米的速度减小;并制定了安全条例,规定船底与海底之间至少要有0.4米的安全间隙.在此次模拟实验中,若货船满载进入港口,那么以下结论正确的是 .
①若,货船在港口全程不卸货,则该船在港口至多能停留4个小时;
②若,货船进入港口后,立即进行货物卸载,则该船在港口至多能停留4个小时;
③若,货船于时进入港口后,立即进行货物卸载,则时,船底离海底的距离最大;
④若,货船于时进入港口后,立即进行货物卸载,则时,船底离海底的距离最大.
20.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)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.
条件①:;
条件②:函数在区间上是增函数;
条件③:.
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.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
21.(25-26学年高三上·北京北京汇文中学·期中)已知函数,且在上单调.从以下三个条件中选择一个作为已知,使得存在.
①的最大值为2;②;③的图象关于直线对称;
(1)求函数的单调增区间;
(2)已知,且,求的最小值.
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.
22.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·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)求不等式的解集.
23.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知函数()在区间上单调递增,则写出符合题意的一个的值为 .
24.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)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.
25.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的值.
26.(25-26学年高三上·北京育才学校·期中)已知函数.
(1)求的单调递减区间
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
27.(25-26学年高三上·北京通州·期中)设函数,且.
(1)求的值;
(2)已知在区间上单调递减,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,求在区间上的取值范围.
条件①:;
条件②:是的一个极值点;
条件③:的图象关于点对称;
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.
28.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期,并求的图象的对称轴方程;
(2)若函数在区间上无最小值,求实数的取值范围.
29.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)设函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递减,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:函数的图象经过点;
条件②:时,的值域是;
条件③:是的一条对称轴.
30.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若是函数的一个零点,求的最小值.
31.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)已知函数
(1)若,求的值
(2)若将的图像向右平移个单位得到的图像,再从下面三个条件中选出两个条件,使得存在且唯一,求出此时的解析式.若在上仅有两个零点,求出此时的取值范围.
条件①:相邻的两个零点之间的距离为;
条件②的对称中心为
条件③:.
32.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若,且是函数的一个零点,直线是曲线的一条对称轴,求的值.
33.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)已知函数,函数的图象可以由函数的图象平移得到.
(1)求的值及的单调递增区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
34.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知函数
(1)若,求的单调递增区间;
(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,使函数存在且唯一确定.若在区间上有且只有两个零点,求的取值范围.
条件①:;
条件②:对任意的实数,;
条件③:对任意的实数,.
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.
考点04 解三角形
1.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,,则( )
A.
B. 或
C.
D. 或
2.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在中的角的对应边分别为,且,则三角形的形状为( )
A. 等腰三角形
B. 直角三角形
C. 钝角三角形
D. 直角或等腰三角形
3.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)在中,,则( )
A. 为直角
B. 为钝角
C. 为直角
D. 为钝角
4.(25-26学年高三上·北京通州·期中)在锐角中,,则( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高三上·北京北京汇文中学·期中)在中,,为边上一点,且,则面积的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
6.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)在中,是的中点,将沿折起,使得所在平面与所在平面垂直,则此时点与点的距离为( )
A.
B. 3
C.
D.
7.(25-26学年高三上·北京第十四中学·期中)在中,.
(1)求的值;
(2)若,且的面积,求的值.
8.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)在中,.
(1)求的大小;
(2)若,,求的面积.
9.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,,,,则的面积为
10.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)已知的内角的对边分别为,且,,.
(1)求;
(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:,为锐角;
条件②:
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.
11.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在中,,且.
(1)求的大小;
(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:;
条件②:边上的高为;
条件③:.
12.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)在中,内角所对的边分别为,面积为,且.
(1)求的大小;
(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.
13.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)在中,.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择两个作为已知,使得存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.
14.(25-26学年高三上·北京东直门中学·期中)已知中,内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)设的面积为边上的高为,求.
15.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)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.
16.(25-26学年高三上·北京第八中学·期中)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(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.
17.(25-26学年高三上·北京育才学校·期中)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.
18.(25-26学年高三上·北京通州·期中)在中,内角的对边分别为.
(1)求;
(2)若,求的面积.
19.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)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,使得存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①.,.条件②.,.条件③.,.
20.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)在中,.
(1)求的大小;
(2)若点在边上,且,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,并求的长.
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.
21.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,
(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,使得存在且唯一,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.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在中,角的对边分别为,且
(1)求角A的大小及的面积;
(2)已知AC边上的中线BD=,求三角形ABD的周长
23.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在中,,则 .
24.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)某社区内有一扇形草坪如图.,扇形的半径为60米,.甲从圆心出发,沿以每秒1米的速度向慢走,同时乙从出发,沿以每秒米的速度向慢跑.若经过秒,甲和乙所在位置分别为和,记的长度为米.给出下列四个结论:
①当时,;
②函数在区间上单调递增;
③方程在区间上恰有一个根;
④若函数在处取得最小值,则.
其中所有正确结论的序号是 .
25.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)某城市公园计划将园内三角形区域(如图).建造为多功能区,其中米,米,.
(1)求的长度;
(2)公园拟在边上设置休息点与,不重合.,同时将,,修建为三种不同功能的AI智慧步道,其每米造价分别为0.1万元,0.2万元,0.3万元.记,三段AI智慧步道的造价总和记为(单位:万元).
①将表示为的函数;
②若不超过48万元,求的最大值.只需写出结论.
26.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)在中,角的对边分别是,且.
(1)求;
(2)若面积为,求边上中线的长.
27.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)在中,,,.
(1)求;
(2)求的面积.
试卷第1页,共3页
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专题05 三角函数与解三角形
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
考点02 三角恒等变换
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
考点04 解三角形
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
1.C
2.B
3.D
4.A
5.B
6.【答案】
【分析】
根据给定条件,利用正弦函数定义直接求解.
【详解】
角的终边与圆相交于点,由正弦函数定义得.
故答案为:
7.【答案】
【分析】
利用三角函数的定义,可求得,再用二倍角正切公式即可求值.
【详解】
由点在角的终边上,可得,
则.
故答案为:
8.【答案】① (答案不唯一) ② (答案不唯一)
【分析】
根据角的三角函数的关系可得角的等量关系,从而可得满足条件的一组解.
【详解】
因为,,
所以的终边关于轴对称,且不与轴重合,
故且,
即,
故取可满足题设要求;
故答案为:;(答案不唯一)
9.【答案】① (答案不唯一) ② (答案不唯一)
【分析】
根据诱导公式可找出满足条件的,的值.
【详解】
根据诱导公式,,
所以对任意,.
即时,恒成立;
又,,当时,.
所以当,时,成立.
所以取,即可满足题意.
故答案为:;
10.【答案】① (答案不唯一,符合题意即可) ② (答案不唯一,符合题意即可)
【分析】
由角的终边关于直线对称,可得,再由可得或,即可求出答案.
【详解】
因为角的终边关于直线对称,
则,,则,
因为,所以,
所有或,,
解得:或,,
取,的一个值可以为,的一个值可以为.
故答案为:(答案不唯一,符合题意即可);(答案不唯一,符合题意即可).
考点02 三角恒等变换
1.A
2.A
3.【答案】① ②
【分析】
(1)求出,利用扇形的面积公式可求得结果;
(2)求出,结合两角差的正弦公式可求得点的纵坐标的值.
【详解】
(1)由题意可知,
此时扇形的面积为;
(2)因为,,则,所以,
因为,所以,故,
由题意可知,点的纵坐标为,
则,
故点的纵坐标为
.
故答案为:(1);(2).
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
1.B
2.C
3.C
4.C
5.B
6.B
7.B
8.B
9.D
10.A
11.C
12.D
13.C
14.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由图象可知,若选① ② 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式;若选① ③ 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式;若选② ③ 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式.
(2)结合(1)可得函数解析式,进而可求函数的单调区间,根据单调性可得参数的取值范围.
(1) 小问详解:
选条件① ② :
因为,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
选条件① ③ :
因为,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
选条件② ③ :
因为,,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
(2) 小问详解:
由题意得.
函数的单调递减区间为.
由,
得.
因为函数在区间上单调递减,且,此时.
所以,所以的最大值是.
15.【答案】① ② .5
【分析】
先利用图表求出最小正周期,进而求出,得到,再将代入即可求出结果.
【详解】
由图表知,当时,,当时,,所以,即,
又,,所以得到,又由,得到,又,所以,
故,所以,
故答案为:,.
16.【答案】
【分析】
利用三角函数的定义和诱导公式、两角和的正弦展开式可得答案
【详解】
由已知得,
由三角函数的定义:,
则
,
因为,
所以,
可得,即的最大值为.
故答案为:.
17.【答案】(1) (2)
选条件② :;
选条件③ :.
【分析】
(1)根据辅助角公式化简函数解析式,利用代入法进行求解即可;
(2)若选条件① :根据函数的单调性进行判断即可;若选条件② :根据函数的单调性,结合正弦型函数的最小正周期公式进行求解即可;若选条件③ :根据函数的单调性判断函数的最小值,结合条件② 的结论进行求解即可.
(1) 小问详解:
,
若,
所以,
因为,所以令,即;
(2) 小问详解:
若选条件① :
已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以,显然,不能同时成立,
故不存在函数,不能选择该条件;
若选条件② :已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以有,显然,同时能成立,
由可知该函数的最小值为,
于是有,即,
又因为,
所以,
因为,所以令,即,
所以可以选择本条件,此时;
若选条件③ :已知条件为在区间上单调递增,,在区间上单调递减.
因为在区间上单调递增,上单调递减.
所以函数,此时,
所以由条件② 可知可以选择本条件,此时.
18.【答案】(答案不唯一)
【分析】
展开并化简函数表达式,分析其最大值的表达式,通过最大值为1的条件求解的取值.
【详解】
.
化简得: .
的最大值为,令其等于1,得,解得,
所以.
故答案为:(答案不唯一)
19.【答案】① ④
【分析】
根据船离海底距离为,解三角不等式可判断① ;由船离海底距离,利用导数判断单调性即可判断② ;船离海底距离,利用导数求出最值即可判断③ 、④
【详解】
① 不卸货,则吃水恒为2米,
船离海底为,
当时,,则,
解得,所以最多停留时间为小时,故① 正确;
② 立即卸货,吃水深度,且,
解得,
此时船离海底,
,
所以在上单调递增,且当时,,
由,,
此段时间都可以停靠,
又,,故② 错误;
③ 与④ ,,,
,,解得,
当时,;当时,,
所以当时,船底离海底的距离最大.
故答案为:① ④
【点睛】
关键点点睛:本题考查了三角函数的应用、导数的应用,解题的关键是表示出船离海底距离的关系式,此题综合性比较强,考查了知识的应用能力以及计算能力.
20.【答案】(1)
由题意得:
.
当选条件①:,
又因为,所以,所以,
所以时,即得:,即.
当选条件②:
从而得:当时,单调递增,
化简得:当时,单调递增,
又因为函数在区间上是增函数,
所以得: ,解之得:,
与已知条件矛盾,故条件②不能使函数存在.
故:若选条件②,不存在.
当选条件③:
由,,
得当时,,又因为,
所以得,得. (2)
当时,有最大值;
当时,有最小值.
【分析】
(1)根据题意先把函数进行化简,然后根据所选的条件,去利用三角函数辅助角公式,三角函数单调递增区间而分别计算并判断是否使函数存在,从而求解;
(2)根据(1)中选的不同条件下得出不同的函数的解析式,然后求出在区间上的最大值和最小值.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
由(1)知:,则得:,
又因为,所以,
所以当时,有最大值;
所以当时,有最小值.
21.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由题意可得,若选① ,计算并检验可得,即,根据正弦函数性质列式计算即可求解;若选② ,计算可得,解法同① ;若选③ ,计算可得,解法同① ;
(2)由(1)可得,由题意可知令,解得或,计算即可求解.
(1) 小问详解:
因为
,
若选① ,的最大值为2,
因为(其中)
所以,解得或;
当时,,
当时,,
因为在上不单调,不符合题意;
当时,,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
若选②,则,
所以,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
若选③的图象关于直线对称,
则,解得,
所以,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
(2) 小问详解:
由(1)可得,
则,令,
即,即,
即或,
当,则或,
解得或;
当,则或,
解得或;
因为且,
所以.
22.【答案】(1) (2), (3),
【分析】
(1)由二倍角公式和辅助角公式化简函数,由函数周期公式即可求得结果;
(2)令,解得范围即为函数单调递增区间;
(3)列出不等式,然后根据三角函数得到范围,从而得到不等式的解集.
(1) 小问详解:
,
,
函数的最小正周期为;
(2) 小问详解:
,,
整理得,,
所以函数的单调递增区间是,
(3) 小问详解:
由
得
所以,
整理得,
所以函数的解集是,
23.【答案】(答案不唯一,可取内任意实数)
【分析】
利用辅助角公式可将原函数化为正弦型函数,再利用正弦型函数单调性计算可得范围,即可得解.
【详解】
,
当时,,
则有,
解得且,,
当时,无解;
当时,无解;
故,即有.
故答案为:(答案不唯一,可取内任意实数)
24.【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.
(1) 小问详解:
;
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) 小问详解:
当时,,
由在区间上有且仅有2个零点,
则,解得.
25.【答案】(1)最小正周期,单调递增区间是(). (2).
【分析】
(1)利用三角恒等变换得,再根据正弦型函数性质即可得到答案;
(2)利用整体法再结合三角函数图象与性质得到,解出即可.
(1) 小问详解:
,
所以最小正周期.由,
得,,故函数的单调递增区间是().
(2) 小问详解:
,则,
因为,在区间上的最大值为,
则函数在上单调递减,则,
再结合正弦函数性质知,则,解得.
26.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简得,然后根据正弦函数单调递减区间求解即可;
(2)由题意可得当时,,根据正弦函数性质求解即可.
(1) 小问详解:
,
令,解得,
所以的单调递减区间为;
(2) 小问详解:
由题,恒成立,即,,
因为,所以,
由正弦函数性质可知当即时,,
所以,即实数的取值范围是.
27.【答案】(1) (2)
条件② :的取值范围为.
条件③ :的取值范围为.
【分析】
(1)利用的值求得.
(2)条件① :通过正弦函数值域判定方程无解,函数不存在.
条件② :利用极值点求出,结合单调区间长度确定,进而求取值范围.
条件③ :利用对称中心求出,结合单调区间长度确定,进而求取值范围.
(1) 小问详解:
由,得,又,故.
(2) 小问详解:
条件① :由,得,即.
因正弦函数的值域为,而,故此条件下函数不存在.
条件② :由是极值点,结合题意可得是极大值点,
得(),解得.
又在上单调递减,区间长度为,故,即.
结合,得,则.
当时,,,
故的取值范围为.
条件③ :由图象关于点对称,得(),解得.
又在上单调递减,区间长度为,故,即.
结合,得时,,则.
当时,,,
故的取值范围为.
28.【答案】(1);, (2)
【分析】
(1)利用辅助角公式把合并成正弦型函数,然后利用正弦函数周期与对称轴的求法可得答案;
(2)以为整体,根据题意结合正弦函数的有界性和对称性分析可得,运算求解即可.
(1) 小问详解:
因为,
,
所以函数的最小正周期;
令,解得:,
所以函数的对称轴方程为 ,.
(2) 小问详解:
由(1)可知:,
因为,则,
若函数在区间上无最小值,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
29.【答案】(1) (2)选② 或③ ,
【分析】
(1)利用二倍角公式以及辅助角公式化简函数,根据,即可求解;
(2)选① ,由可判断;
选② ,由题意,,由三角函数的性质可得周期,即可得;
选③ ,由题意,得,又是的一条对称轴,所以,由此可解得.
(1) 小问详解:
因为,所以
.
因为,所以.
(2) 小问详解:
选① ,
∵,∴函数的图象不可能经过点,不合题意;
选② ,
因为在区间上单调递减,且当时,的值域是,
所以,.
此时,由三角函数的性质可得,故.
因为,所以.
选③ ,
因为在区间上单调递减,
所以,即,解得.
因为是的一条对称轴,所以.
所以,即,
解得.
由,可知.
30.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)三角函数恒等变换的公式,化简函数,进而求得函数的最小正周期;
(2)由(1)得到函数,根据题意,得到方程,即可求解.
(1) 小问详解:
解:由函数
,
所以函数的最小正周期为.
(2) 小问详解:
解:由,
因为是函数的一个零点,
可得,
即,即,
可得或,
即或,
又因为,所以的最小值为.
31.【答案】(1) (2)选择① ② ,选择① ③ :的取值范围为;选择② ③ ,不唯一
【分析】
(1)根据三角恒等变换化简,再由求解即可;
(2)平移后得出,分别选择组合求出存在唯一,再由函数零点个数列出不等式组求解即可.
(1) 小问详解:
,
又,所以,
由可知,.
(2) 小问详解:
由题意,,
若选择① ② ,由① 可知,即,解得,
由② 可知,,即,由可得,
此时存在且唯一,,
令,可得,即
因为在上仅有两个零点,
所以 ,解得,
故的取值范围为.
若选① ③ ,由① 可得,由③ 可知,由可得,
此时存在且唯一,,
令,可得,即
因为在上仅有两个零点,
所以 ,解得,
故的取值范围为.
若选② ③ ,由③ 可得,再由② 可得,即,
由,可得,不唯一,不合题意;
32.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用辅助角公式与二倍角公式化简原函数,再结合整体代入法求解单调区间即可.
(2)利用正弦函数的性质求出和,最后求出即可.
(1) 小问详解:
因为,
所以,
令,则,
所以函数的单调递增区间为;
(2) 小问详解:
因为是函数的一个零点,
所以令,而,则,
可得,解得,
因为直线是曲线的一条对称轴,
所以,解得,
因为,所以令,得到,
故.
33.【答案】(1), (2)最大值为,最小值为
【分析】
(1)利用三角恒等变换化简,根据条件可得,再利用正弦函数的单调性求解;
(2)求出的范围,结合正弦函数取得最值的条件即可求解.
(1) 小问详解:
,
因为的图象可以由函数的图象平移得到,
所以,所以,
由正弦函数,可得,所以,
所以的单调递增区间为.
(2) 小问详解:
,,
所以,
当,即时,取得最小值,最小值为,
当,即时,取得最大值,最大值为1.
34.【答案】(1); (2)选择见解析,.
【分析】
(1)把代入,利用辅助角公式及正弦函数单调性求出单调递增区间.
(2)利用辅助角公式变形函数,选择条件① ,利用函数最大值判断不存在;选择条件② ,利用取最大值条件求出,再利用零点个数求出范围;选择条件③ ,利用对称中心求出,再利用零点个数求出范围.
(1) 小问详解:
当时,函数,
由,解得,
所以函数的单调递增区间是
(2) 小问详解:
函数,
选择条件① ,,而函数,因此满足此条件的函数不存在.
选择条件② ,对任意的实数,,则,
于是,解得,
而,则,,
当时,,由在上有且只有两个零点,
得,解得,
所以的取值范围是.
选择条件③ ,对任意的实数,,则函数的图象关于点对称,
于是,解得,
而,则,,
当时,,由在上有且只有两个零点,
得,解得,
所以的取值范围是.
考点04 解三角形
1.D
2.A
3.C
4.A
5.D
6.C
7.【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用余弦定理化简已知条件,求得的值,求得的值,进而求得的值.
(2)利用正弦定理化简已知条件,得到,结合三角形的面积公式求得.
【详解】
(1)因为,
所以.
因为,所以.
所以.
(2)因为,
由正弦定理得,所以.
因为的面积为,
即,所以.
所以.
8.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)将边化为角后,借助同角三角函数基本关系计算即可得;
(2)借助余弦定理与面积公式计算即可得.
(1) 小问详解:
由,则,
由,则,故,
即,又,故;
(2) 小问详解:
,
则,故.
9.【答案】
【分析】
利用余弦定理可求得,代入三角形面积公式即可.
【详解】
由余弦定理得:,
,.
故答案为:.
10.【答案】(1); (2)选① ,;选② ,
【分析】
(1)由,可得为锐角,利用二倍角公式求解即可;
(2)选① ,由正弦定理可得,从而得,即可求得,代入求解即可;选② ,由正弦定理可得,再由余弦定理可得,代入求解即可.
(1) 小问详解:
因为,所以为锐角,
由,可得,
故;
(2) 小问详解:
选① ,,为锐角,,,
由正弦定理,可得,即,
所以,
所以,
所以;
选② ,,,,,
由正弦定理,可得,即,
由余弦定理,可得,即,
解得(负根舍去),
所以.
11.【答案】(1) (2)选条件① :无解;选条件② :的面积为;选条件③ :的面积为
【分析】
(1)利用余弦定理边化角即可求解;
(2)选① ,由余弦定理可得答案;选② ,结合余弦定理求出面积可得答案;选③ ,判断出是钝角,利用平方关系求出,再结合正弦定理求出,最后由三角形的面积公式可得答案.
(1) 小问详解:
由余弦定理及得
,
因为,所以;
(2) 小问详解:
选条件① ,,
由余弦定理得,
而由(1)得,显然不成立;
所以无解;
选条件② :边上的高为,
可得,即,又.,
由余弦定理得,
化简得,解得,或舍去,
所以有一解,此时的面积为;
选条件③ :,
因为,所以是钝角,可得是锐角,
所以,
,
在中,由正弦定理得,
可得,再由解得,
由余弦定理得,
即,符合有一解,
此时的面积为.
12.【答案】(1) (2)
若选择条件① 和条件② :的周长为.
若选项条件① 和条件③ :的周长为.
若选择条件② 和条件③ :此时不存在.
【分析】
(1)根据题意,利用余弦定理,求得,即可求解;
(2)若选择条件① 和② :根据求得和,由正弦定理求得,进而求得的值,得到的周长.
若选项条件① 和③ :求得和,由,求得,进而求得的值,得到的周长.
若选择条件② 和条件③ :由,再由,得到,利用正弦定理求得,此时不存在.
(1) 小问详解:
解:因为满足,
由余弦定理,
又因为,可得.
(2) 小问详解:
解:若选择条件① 和条件② :由,且,,
可得,,
由正弦定理得,所以,,
所以的周长为.
若选项条件① 和条件③ :由,且,边上的高是,
可得,,
因为边上的高是7,则,即,解得,
所以,,
所以的周长为.
若选择条件② 和条件③ :由,且,边上的高是,
因为边上的高是7,则有,又因为,则有,
由正弦定理有,则,不合题意,舍去,
此时不存在.
13.【答案】(1); (2)选① ③ 或② ③ ,面积为.
【分析】
(1)利用正弦定理可得答案;
(2)若选条件① 、② ,由余弦定理解得或,不符合题意;若选条件① 、③ ,利用平方关系求出,由正弦定理可得,利用两角和的余弦展开式计算出,利用平方关系求出,可得,符合题意;若选条件② 、③ ,利用平方关系计算出,由正弦定理解得,利用两角和的余弦展开式计算出,利用平方关系求出,可得,符合题意.
(1) 小问详解:
由正弦定理得,
因为在中,,所以,
又因为,所以,所以,
可得;
(2) 小问详解:
由(1)知,
若选条件① :,条件② :,
则由余弦定理可得,
即,解得或,
可使得存在但不唯一确定,故不符合题意;
若选条件① :,条件③ :,
则可得,
在中由正弦定理可得,即,解得,
,
因为,所以,
所以,符合题意;
若选条件② :,条件③ :,
则可得,
在中由正弦定理可得,即,解得,
,
因为,所以,
所以,符合题意.
14.【答案】(1) (2)2
【分析】
(1)利用正弦定理角化边化简已知等式,可得,再结合余弦定理,即可求得答案;
(2)根据三角形面积可求出,再利用余弦定理,即可求得答案.
(1) 小问详解:
由,可得,
即,则,
由于,故;
(2) 小问详解:
由于的面积为边上的高为,
故;
又,故,
则
,
故.
15.【答案】(1) (2)
不能选① ,
选条件② 或③ :,
【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.
(1) 小问详解:
方法一:由正弦定理及,得
.①
因为,
所以.②
由① ② 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) 小问详解:
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.
16.【答案】(1); (2)选择① 无解;选择② 和③△ABC面积均为.
【分析】
(1)利用正弦定理即可求出答案;
(2)选择① ,利用正弦定理得,结合(1)问答案即可排除;选择② ,首先求出,再代入式子得,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;选择③ ,首先得到,再利用正弦定理得到,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;
(1) 小问详解:
由题意得,因为为钝角,
则,则,则,解得,
因为为钝角,则.
(2) 小问详解:
选择①,则,因为,则为锐角,则,
此时,不合题意,舍弃;
选择②,因为为三角形内角,则,
则代入得,解得,
,
则.
选择③,则有,解得,
则由正弦定理得,即,解得,
因为为三角形内角,则,
则
,
则
17.【答案】(1) (2)
选条件① ,.
选条件② ,不唯一,
选条件③ ,.
【分析】
(1)根据三角形边角关系及的值即可求解;
(2)对给出的三个条件逐一探讨,利用三角形的唯一性可排除条件② .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.
(1) 小问详解:
在中,因为,所以,所以,.
因为,所以,所以.
(2) 小问详解:
选条件① :,为锐角.
由(1)知,所以.
又,,
由余弦定理可得,
即,解得或.
当时,,为钝角,不符合题意,舍去;
当时,,为锐角,符合题意.
综上,满足条件的存在且唯一确定,
此时的面积为.
选条件② :.
由(1)知,所以.
因为,所以.结合余弦函数在上的单调性可知.
因为,所以或,从而角可能为锐角,也可能为钝角,
所以不唯一,故不能选条件② .
选条件③ :.
由(1)知,所以.
因为,由正弦定理可得,所以,.
由正弦定理可得.
又,
所以的面积为.
18.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)先由余弦定理求,再结合正弦定理和角的范围求;
(2)利用正弦定理求边,再代入面积公式计算面积.
(1) 小问详解:
由,根据余弦定理得.
因为,所以.
又,即,,解得.
因为,所以,故.
(2) 小问详解:
由(1)知,
.
由正弦定理,得.
三角形面积.
19.【答案】(1) (2)
任选条件① ③ :边上中线的长为.
【分析】
(1)由正弦定理化边为角得,然后利用两角和的正弦公式化简即可得解;
(2)选择条件① ,利用同角三角函数基本关系得,,利用两角和的正弦公式得,由正弦定理得,进而由余弦定理求解边上中线的长;选择条件②,利用余弦定理求得或,故不唯一,不符合题意;选择条件③,利用余弦定理求得,再由余弦定理求解边上中线的长.
(1) 小问详解:
由正弦定理可得,
在中,,
所以,
所以原方程变为,因为,所以,
所以原方程变为.
(2) 小问详解:
选择条件① :在中,因为,所以,
因为,所以,又,
所以,.
因为,所以.
由知角唯一确定,
故存在且唯一确定,
所以,
由正弦定理,可得,
设边上中线为,则由余弦定理得
.
即边上中线的长为.
选择条件② :,.由余弦定理,
即,
即,可得或,
故不唯一,不符合题意;
选择条件③ :,.
由余弦定理,即,
即,可得或(舍去),经检验存在且唯一确定,
设边上的中线为,
由余弦定理得.
即边上中线的长为.
20.【答案】(1) (2)
选①:不存在;
选②:;
选③:.
【分析】
(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式求出,即可得解;
(2)若选①,在中利用正弦定理求出,从而求出,即可判断;若选②,利用两角和的正弦公式求出,即可求出,在中,利用正弦定理求出,再由锐角三角函数求出,即可得解;若选③由面积公式求出,再由余弦定理求出、,再由锐角三角函数求出,即可得解.
(1) 小问详解:
因为,
由正弦定理可得,
又,
所以,
又,所以,所以,则,
又,所以.
(2) 小问详解:
若选①:,
在中,由正弦定理,
即,所以,因为,
所以,所以,
此时,则,则不满足三角形内角和定理,故不存在;
若选②:因为,又,
所以,
所以
,显然,
所以,
所以,
在中,由正弦定理,
即,解得,在中,所以,
所以,
此时,
在中由余弦定理,即,解得(负值已舍去),
所以存在,且;
若选③:因为的面积为,
所以,所以,
在中由余弦定理
,
所以,
又,
所以,
在中,所以,
所以,
此时,所以存在,且.
21.【答案】(1) (2)
选条件①:有两个解,不满足题意;
选条件② ③:;
条件③ :.
【分析】
(1)由正弦定理和两角和的正弦公式即可求解;
(2)先判断存在且唯一,由正弦定理和余弦定理以及三角形的面积公式即可求解.
(1) 小问详解:
由正弦定理有:,又,
所以,又,所以,所以,
所以;
(2) 小问详解:
由(1)有,,由余弦定理有:,
条件①:,
由正弦定理有:,又有,
所以,又,所以有两个解,不满足题意;
条件②:,
由正弦定理有:,又有,又,
所以有唯一解,当时,由有,解得,
所以;
条件③ :,
由,又由正弦定理得,
由条件② 即可求解.
22.【答案】(1)角为,的面积为; (2).
【分析】
(1)由余弦定理及三角形面积公式直接可得;
(2)在中由余弦定理得,结合已知条件可得三角形的周长.
(1) 小问详解:
由,得,且,
所以,.
(2) 小问详解:
因AC边上的中线,
在中,,
即,又,
所以,消去,,
即,解得或,所以或.
当时,,的周长;
当时,,的周长;
故三角形的周长.
23.【答案】
【分析】
在中,根据,利用正弦定理结合二倍角正弦公式求解.
【详解】
在中,因为,
所以,即,
解得,
故答案为:
24.【答案】① ② ④
【分析】
先根据甲、乙的运动速度和时间得出的表达式,再利用余弦定理求出的表达式,结合导数逐一分析各个结论后可得正确的选项.
【详解】
由题意得,.
在中,,
根据余弦定理,
可得.
结论①:
当时,,
故,即,所以①正确;
结论②:
设,则.
当时,,
故,而,,
故,即在上单调递增,
所以在上也单调递增,所以②正确;
结论③:
若,则,
化简可得.
设,则.
当时,,故,
故,故在单调递增,且,
所以在上无零点,即方程在区间上无根,所以③错误;
结论④ :因为,其中,
设,,
则,
当,故,故,
故当时,
当,故,故,
故,
故当时,
故在上单调递增,而,,
故存在,使得,
且当时,,当时,,
故在取最小值,即在取最小值,其中,
故④正确.
故答案为:① ② ④ .
25.【答案】(1); (2)①,其中;②.
【分析】
(1)直接利用余弦定理即可求解;
(2)① 利用正弦定理分别求出,,从而得到表达式,再写出的表达式,最后求出范围即可;
② 根据解得,再结合即可得到的最大值.
(1) 小问详解:
在三角形中,
由余弦定理,
代入,得到,
解得.
(2) 小问详解:
①,则
因为,
所以,
在三角形中,由正弦定理,
所以,,
又,
所以,其中.
② 若,即,即,即
因为,因此只需,化简得,
则,当,则,
则,解得,
再考虑到,其中,,
故的最大值为.
26.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由正弦定理边化角即可得到角;
(2)根据,得,结合三角形面积公式即可得到,再由正弦定理得边c,以及,即可得到答案.
(1) 小问详解:
,由正弦定理边化角得,
,,
或(舍),
又,;
(2) 小问详解:
,,,,
,即,解得,
由正弦定理,
得,
设边的中点为,连接,如下图:
,即,
即,
解得.
27.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用正弦定理及三角形内角和,结合两角和的正弦公式即可求解;
(2)利用平方关系即两角和的正弦公式可求得的值,利用正弦定理可得的值,利用三角形面积公式即可求解.
(1) 小问详解:
解:由正弦定理可得:,
又,所以,
整理得:,
因为,所以,而B为三角形内角,故.
(2) 小问详解:
解:因为,所以或,
又,,所以
当时,,不符合题意,
故,,
由正弦定理得,即,解得,
故的面积为:.
试卷第1页,共3页
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专题05 三角函数与解三角形
4大高频考点概览
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
考点02 三角恒等变换
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
考点04 解三角形
考点01 同角三角函数的基本关系及诱导公式
1.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)已知角的终边经过点,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
根据余弦函数的定义,代入计算,即可得答案.
【详解】
因为角的终边经过点,所以.
故选:C
2.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,它的终边绕着原点逆时针旋转后与轴的非负半轴重合,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由题意可得,结合诱导公式即可求解.
【详解】
由题意可得,
所以,
则.
故选:B
3.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知角的终边经过点,把角的终边绕原点O逆时针旋转得到角的终边,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
由题意可得,再根据诱导公式及三角函数的定义即可得解.
【详解】
因为角的终边经过点,
所以,
因为把角的终边绕原点O逆时针旋转得到角的终边,
所以,
所以.
故选:D.
4.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,且.把角的终边绕端点逆时针方向旋转弧度,这时终边对应的角是,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
依题意可得,再利用诱导公式计算可得;
【详解】
解:依题意,因为,所以
故选:A
5.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】利用诱导公式将题干条件化简,即可得答案.
【详解】
由题意得:,
故选:B.
6.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知角的终边与圆相交于点,则 .
【答案】
【分析】
根据给定条件,利用正弦函数定义直接求解.
【详解】
角的终边与圆相交于点,由正弦函数定义得.
故答案为:
7.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)若点在角的终边上,则 .
【答案】
【分析】
利用三角函数的定义,可求得,再用二倍角正切公式即可求值.
【详解】
由点在角的终边上,可得,
则.
故答案为:
8.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)已知,且,.写出满足条件的一组的值 , .
【答案】① (答案不唯一) ② (答案不唯一)
【分析】
根据角的三角函数的关系可得角的等量关系,从而可得满足条件的一组解.
【详解】
因为,,
所以的终边关于轴对称,且不与轴重合,
故且,
即,
故取可满足题设要求;
故答案为:;(答案不唯一)
9.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知,,且,写出满足条件的一组 , .
【答案】① (答案不唯一) ② (答案不唯一)
【分析】
根据诱导公式可找出满足条件的,的值.
【详解】
根据诱导公式,,
所以对任意,.
即时,恒成立;
又,,当时,.
所以当,时,成立.
所以取,即可满足题意.
故答案为:;
10.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知角的终边关于直线对称,且,则的一组取值可以是 , .
【答案】① (答案不唯一,符合题意即可) ② (答案不唯一,符合题意即可)
【分析】
由角的终边关于直线对称,可得,再由可得或,即可求出答案.
【详解】
因为角的终边关于直线对称,
则,,则,
因为,所以,
所有或,,
解得:或,,
取,的一个值可以为,的一个值可以为.
故答案为:(答案不唯一,符合题意即可);(答案不唯一,符合题意即可).
考点02 三角恒等变换
1.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,其终边经过点,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据三角函数的定义及二倍角公式即得.
【详解】
由三角函数的定义可知,
所以.
故选:A.
2.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)我国古代数学家刘徽在《九章算术注》中提出了“重差术”,即通过立表测量影长来计算远处目标的高度和距离的方法.测量时使用的标杆高度为(称为“表高”),太阳天顶距为(太阳光线与垂直于地面方向的夹角,且).根据三角学知识,标杆在地面上的影长与表高满足关系:.假设对同一表高进行两次测量,第一次测量时太阳天顶距为,影长为表高的2倍,第二次测量时太阳天顶距为,且满足,则第二次测量时影长是表高的( )
A. 1倍
B. 倍
C. 倍
D. 倍
【答案】A
【分析】
根据给定条件可得,利用两角差的正切公式求出.
【详解】
依题意,,而,
因此,
所以第二次测量时影长是表高的1倍.
故选:A
3.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)如图,单位圆与轴的正半轴交于点,以轴的非负半轴为始边作锐角、,终边分别与单位圆相交于点、,角的终边与单位圆交于点.
(1)若,,则扇形的面积为 ;
(2)若,点的纵坐标为时,则点的纵坐标为 .
【答案】① ②
【分析】
(1)求出,利用扇形的面积公式可求得结果;
(2)求出,结合两角差的正弦公式可求得点的纵坐标的值.
【详解】
(1)由题意可知,
此时扇形的面积为;
(2)因为,,则,所以,
因为,所以,故,
由题意可知,点的纵坐标为,
则,
故点的纵坐标为
.
故答案为:(1);(2).
考点03 三角函数的图象、性质与实际应用
1.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)将函数的图象向左平移个单位长度后,所得图象对应的函数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由三角函数图象平移求解即可.
【详解】
由函数的图象向左平移个单位长度,
则所得图象对应的函数为.
故选:B.
2.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)将的图象通过平移变换,得到一个奇函数的图像,则这个变换可以是.
A. 左移个单位
B. 右移个单位
C. 左移个单位
D. 右移个单位
【答案】C
【详解】分析:将函数的对称中心平移至原点即可得函数为奇函数.
详解:由,令.
解得.
即对称中心为.
只需将左移个单位可得一个奇函数的图像,
故选C.
点睛:本题主要考查了三角函数的中心对称性和函数的左右平移,属于中档题,难度不大.
3.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
利用辅助角公式,再结合三角函数的对称性和周期性来进行各选项判断即可.
【详解】
由函数,
可知,故A正确;
由,可得,故B正确;
由,所以的对称中心是,
而的对称中心是,故C错误;
由,所以的对称轴是,
而的对称轴是,故D正确;
故选:C
4.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)已知函数,则下列命题正确的是( )
A. 的图象关于直线对称
B. 的图象关于点对称
C. 最小正周期为,且作上为增函数
D. 的图象向右平移个单位得到一个偶函数的图象
【答案】C
【分析】
利用辅助角公式,结合正弦型函数的对称性、最小正周期公式、单调性、奇偶性逐一判断即可.
【详解】
,
对于A,因为,所以不是函数图象的对称轴,所以A错误,
对于B,因为,所以点不是函数图象的对称中心,所以B错误,
对于C,的最小正周期为 ,当即 时,单调递增,所以 在上单调增,所以C正确;
把的图象向右平移 个单位得到函数的图象,没有奇偶性,所以D错误,
故选:C
5.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)设函数.若实数满足,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
求出函数的最小正周期,再利用正弦函数的图象性质求出最小值.
【详解】
函数的最大值为2,最小值为,最小正周期,
实数满足,则分别为函数的最大值点和最小值点,
所以的最小值为.
故选:B
6.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)已知函数在 处取到最小值,且在区间上存在极大值,的最小整数解是( )
A. 2
B. 8
C. 10
D. 14
【答案】B
【分析】
由题意可得且,利用在区间上存在极大值,可得,进而求解即可.
【详解】
因为在处取到最小值,所以,
所以,所以,
又,所以.
当,所以,
又因为在区间上存在极大值,所以,
所以,所以,即,解得,
所以且,
当时,,所以的最小整数解是8.
故选:B.
7.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知,则的最小值为( )
A.
B. 2
C. 3
D. 4
【答案】B
【分析】
根据题设条件结合正弦函数的性质由可得或,由可得或,进而分析求解即可.
【详解】
由,
则或,
即或,
因为,则为正整数,可以为或,
由,
则或,
即或,
由于为正整数,则可以为或,
综上所述,可以为则的最小值为2.
故选:B
8.(25-26学年高三上·北京第八中学·期中)已知函数(),若恒成立,且在内至少有3个零点,则的最小值是( )
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
【答案】B
【分析】
先化简得,由及进行求解.
【详解】
,
若恒成立,则函数的一个周期为,
则,得
由,得,
而在内至少有3个零点,
则,
得,由,
得的最小值是,
故选:B
9.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)已知函数在上递增,则的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
由可求出的取值范围,根据正弦型函数的单调性可得出关于的不等式组,即可求得的最大值.
【详解】
因为,当时,,
因为函数在上递增,则,
故 ,解得,故的最大值为.
故选:D.
10.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知函数的部分图象如图所示,则的值是( )
A.
B. 1
C.
D.
【答案】A
【分析】
由图可得,求得,再利用图象过点,可得到,从而得到,再利用诱导公式及特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】
由图象可知,解得,因为,所以,解得,
将代入解析式化简得,因为,则,得,
故,所以.
故选:A
11.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)已知函数的图象关于点中心对称,则其图象的一条对称轴方程可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
由对称中心求出,再结合余弦曲线的对称轴,利用整体的思想即可求图象的对称轴方程.
【详解】
因为函数的图象关于点中心对称,
所以 ,有 ,
为偶数时,所以,为奇数时,所以.
令,得,
所以图象的对称轴方程为,
当时,图象的一条对称轴方程为.
故选:C
12.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 是奇函数
B. 的最大值为
C.
D.
【答案】D
【分析】
根据奇函数的性质直接可得判断A选项,利用反证法可判断B选项,分别计算并化简与可判断C,D选项.
【详解】
的定义域为,,故选项A错误;
若时,由,,有,必有 ,,这是不可能的,故选项B错误;
,故选项错误;,,,当时,,,
而在上单调递增,,
当,,故选项D正确,
故选:D.
13.(25-26学年高三上·北京通州·期中)设函数,关于有下列四个结论:
①的导函数为周期函数,且最小正周期为;
②在上单调递增
③的图象关于对称;
④方程在上有唯一解,则实数的值为.
其中正确结论的个数为( )
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
【答案】C
【分析】
利用导数的运算法则求出,再举反例判断① ,利用换元法结合复合函数的性质判断② ,利用函数轴对称的定义判断③ ,利用三角恒等变换并结合换元法得到,再求出和的对应关系,进而确定参数值判断④ 即可.
【详解】
对于① ,由积化和差公式得
,
则,而,,
不满足,则不可能是最小正周期为的函数,故① 错误,
对于② ,而,令,则可化为,
由二倍角公式得,
令,则可化为,
由二次函数性质得在上单调递减,
由余弦函数性质得在上单调递减,
由复合函数性质得在上单调递增,
可得在上单调递增,故② 正确,
对于③ ,由题意得
,
可得的图象关于对称,故③ 正确,
对于④ ,由题意得
,
而,令,则可化为,
由二次函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
而,,当时,,则,
当时,可得,解得,此时对应个,
当时,结合题意可得此时对应个,
若方程在上有唯一解,则与在上有唯一交点,
可得此时对应个,得到,而可化为,
此时,即,故④ 正确.
综上可得,其中正确结论的个数为3个,故C正确.
故选:C
14.(25-26学年高三上·北京第十四中学·期中)已知函数的部分图象如图所示,在条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知.
(1)求函数的解析式:
(2)设函数,若在区间上单调递减,求的最大值.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择多个条件组合分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由图象可知,若选① ② 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式;若选① ③ 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式;若选② ③ 可得函数的周期,进而可得,代入点,即可得,即可得函数解析式.
(2)结合(1)可得函数解析式,进而可求函数的单调区间,根据单调性可得参数的取值范围.
(1) 小问详解:
选条件① ② :
因为,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
选条件① ③ :
因为,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
选条件② ③ :
因为,,所以,即,则.
由题意可知,则.
因为,,
所以,即.
因为,所以,.
所以.
(2) 小问详解:
由题意得.
函数的单调递减区间为.
由,
得.
因为函数在区间上单调递减,且,此时.
所以,所以的最大值是.
15.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)函数在一个周期内的部分取值如下表:
则的最小正周期为 ; .
【答案】① ② .5
【分析】
先利用图表求出最小正周期,进而求出,得到,再将代入即可求出结果.
【详解】
由图表知,当时,,当时,,所以,即,
又,,所以得到,又由,得到,又,所以,
故,所以,
故答案为:,.
16.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)如图所示,在平面直角坐标系中,设第一象限角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,将射线绕坐标原点按逆时针方向旋转后与单位圆交于点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】
利用三角函数的定义和诱导公式、两角和的正弦展开式可得答案
【详解】
由已知得,
由三角函数的定义:,
则
,
因为,
所以,
可得,即的最大值为.
故答案为:.
17.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)已知函数.
(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:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
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)
选条件② :;
选条件③ :.
【分析】
(1)根据辅助角公式化简函数解析式,利用代入法进行求解即可;
(2)若选条件① :根据函数的单调性进行判断即可;若选条件② :根据函数的单调性,结合正弦型函数的最小正周期公式进行求解即可;若选条件③ :根据函数的单调性判断函数的最小值,结合条件② 的结论进行求解即可.
(1) 小问详解:
,
若,
所以,
因为,所以令,即;
(2) 小问详解:
若选条件① :
已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以,显然,不能同时成立,
故不存在函数,不能选择该条件;
若选条件② :已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以有,显然,同时能成立,
由可知该函数的最小值为,
于是有,即,
又因为,
所以,
因为,所以令,即,
所以可以选择本条件,此时;
若选条件③ :已知条件为在区间上单调递增,,在区间上单调递减.
因为在区间上单调递增,上单调递减.
所以函数,此时,
所以由条件② 可知可以选择本条件,此时.
18.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)写出函数最大值为1的一个值, .
【答案】(答案不唯一)
【分析】
展开并化简函数表达式,分析其最大值的表达式,通过最大值为1的条件求解的取值.
【详解】
.
化简得: .
的最大值为,令其等于1,得,解得,
所以.
故答案为:(答案不唯一)
19.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)海水受日月的引力,会发生潮汐现象.在通常情况下,船在涨潮时驶入航道,进入港口,落潮时返回海洋.某兴趣小组通过技术模拟在一次潮汐现象下货船出入港口的实验:首先,设定水深(单位:米)随时间(单位:小时)的变化规律为,其中;然后,假设某货船空载时吃水深度(船底与水面的距离)为0.5米,满载时吃水深度为2米,卸货过程中,随着货物卸载,吃水深度以每小时0.4米的速度减小;并制定了安全条例,规定船底与海底之间至少要有0.4米的安全间隙.在此次模拟实验中,若货船满载进入港口,那么以下结论正确的是 .
①若,货船在港口全程不卸货,则该船在港口至多能停留4个小时;
②若,货船进入港口后,立即进行货物卸载,则该船在港口至多能停留4个小时;
③若,货船于时进入港口后,立即进行货物卸载,则时,船底离海底的距离最大;
④若,货船于时进入港口后,立即进行货物卸载,则时,船底离海底的距离最大.
【答案】① ④
【分析】
根据船离海底距离为,解三角不等式可判断① ;由船离海底距离,利用导数判断单调性即可判断② ;船离海底距离,利用导数求出最值即可判断③ 、④
【详解】
① 不卸货,则吃水恒为2米,
船离海底为,
当时,,则,
解得,所以最多停留时间为小时,故① 正确;
② 立即卸货,吃水深度,且,
解得,
此时船离海底,
,
所以在上单调递增,且当时,,
由,,
此段时间都可以停靠,
又,,故② 错误;
③ 与④ ,,,
,,解得,
当时,;当时,,
所以当时,船底离海底的距离最大.
故答案为:① ④
【点睛】
关键点点睛:本题考查了三角函数的应用、导数的应用,解题的关键是表示出船离海底距离的关系式,此题综合性比较强,考查了知识的应用能力以及计算能力.
20.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)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.
条件①:;
条件②:函数在区间上是增函数;
条件③:.
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.
(1)求的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)
由题意得:
.
当选条件①:,
又因为,所以,所以,
所以时,即得:,即.
当选条件②:
从而得:当时,单调递增,
化简得:当时,单调递增,
又因为函数在区间上是增函数,
所以得: ,解之得:,
与已知条件矛盾,故条件②不能使函数存在.
故:若选条件②,不存在.
当选条件③:
由,,
得当时,,又因为,
所以得,得. (2)
当时,有最大值;
当时,有最小值.
【分析】
(1)根据题意先把函数进行化简,然后根据所选的条件,去利用三角函数辅助角公式,三角函数单调递增区间而分别计算并判断是否使函数存在,从而求解;
(2)根据(1)中选的不同条件下得出不同的函数的解析式,然后求出在区间上的最大值和最小值.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
由(1)知:,则得:,
又因为,所以,
所以当时,有最大值;
所以当时,有最小值.
21.(25-26学年高三上·北京北京汇文中学·期中)已知函数,且在上单调.从以下三个条件中选择一个作为已知,使得存在.
①的最大值为2;②;③的图象关于直线对称;
(1)求函数的单调增区间;
(2)已知,且,求的最小值.
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) (2)
【分析】
(1)由题意可得,若选① ,计算并检验可得,即,根据正弦函数性质列式计算即可求解;若选② ,计算可得,解法同① ;若选③ ,计算可得,解法同① ;
(2)由(1)可得,由题意可知令,解得或,计算即可求解.
(1) 小问详解:
因为
,
若选① ,的最大值为2,
因为(其中)
所以,解得或;
当时,,
当时,,
因为在上不单调,不符合题意;
当时,,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
若选②,则,
所以,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
若选③的图象关于直线对称,
则,解得,
所以,
当时,,
因为在上单调递增,符合题意,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为;
(2) 小问详解:
由(1)可得,
则,令,
即,即,
即或,
当,则或,
解得或;
当,则或,
解得或;
因为且,
所以.
22.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·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)求不等式的解集.
【答案】(1) (2), (3),
【分析】
(1)由二倍角公式和辅助角公式化简函数,由函数周期公式即可求得结果;
(2)令,解得范围即为函数单调递增区间;
(3)列出不等式,然后根据三角函数得到范围,从而得到不等式的解集.
(1) 小问详解:
,
,
函数的最小正周期为;
(2) 小问详解:
,,
整理得,,
所以函数的单调递增区间是,
(3) 小问详解:
由
得
所以,
整理得,
所以函数的解集是,
23.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)已知函数()在区间上单调递增,则写出符合题意的一个的值为 .
【答案】(答案不唯一,可取内任意实数)
【分析】
利用辅助角公式可将原函数化为正弦型函数,再利用正弦型函数单调性计算可得范围,即可得解.
【详解】
,
当时,,
则有,
解得且,,
当时,无解;
当时,无解;
故,即有.
故答案为:(答案不唯一,可取内任意实数)
24.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)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.
(1) 小问详解:
;
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) 小问详解:
当时,,
由在区间上有且仅有2个零点,
则,解得.
25.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的值.
【答案】(1)最小正周期,单调递增区间是(). (2).
【分析】
(1)利用三角恒等变换得,再根据正弦型函数性质即可得到答案;
(2)利用整体法再结合三角函数图象与性质得到,解出即可.
(1) 小问详解:
,
所以最小正周期.由,
得,,故函数的单调递增区间是().
(2) 小问详解:
,则,
因为,在区间上的最大值为,
则函数在上单调递减,则,
再结合正弦函数性质知,则,解得.
26.(25-26学年高三上·北京育才学校·期中)已知函数.
(1)求的单调递减区间
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简得,然后根据正弦函数单调递减区间求解即可;
(2)由题意可得当时,,根据正弦函数性质求解即可.
(1) 小问详解:
,
令,解得,
所以的单调递减区间为;
(2) 小问详解:
由题,恒成立,即,,
因为,所以,
由正弦函数性质可知当即时,,
所以,即实数的取值范围是.
27.(25-26学年高三上·北京通州·期中)设函数,且.
(1)求的值;
(2)已知在区间上单调递减,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,求在区间上的取值范围.
条件①:;
条件②:是的一个极值点;
条件③:的图象关于点对称;
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)
条件② :的取值范围为.
条件③ :的取值范围为.
【分析】
(1)利用的值求得.
(2)条件① :通过正弦函数值域判定方程无解,函数不存在.
条件② :利用极值点求出,结合单调区间长度确定,进而求取值范围.
条件③ :利用对称中心求出,结合单调区间长度确定,进而求取值范围.
(1) 小问详解:
由,得,又,故.
(2) 小问详解:
条件① :由,得,即.
因正弦函数的值域为,而,故此条件下函数不存在.
条件② :由是极值点,结合题意可得是极大值点,
得(),解得.
又在上单调递减,区间长度为,故,即.
结合,得,则.
当时,,,
故的取值范围为.
条件③ :由图象关于点对称,得(),解得.
又在上单调递减,区间长度为,故,即.
结合,得时,,则.
当时,,,
故的取值范围为.
28.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期,并求的图象的对称轴方程;
(2)若函数在区间上无最小值,求实数的取值范围.
【答案】(1);, (2)
【分析】
(1)利用辅助角公式把合并成正弦型函数,然后利用正弦函数周期与对称轴的求法可得答案;
(2)以为整体,根据题意结合正弦函数的有界性和对称性分析可得,运算求解即可.
(1) 小问详解:
因为,
,
所以函数的最小正周期;
令,解得:,
所以函数的对称轴方程为 ,.
(2) 小问详解:
由(1)可知:,
因为,则,
若函数在区间上无最小值,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
29.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)设函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递减,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:函数的图象经过点;
条件②:时,的值域是;
条件③:是的一条对称轴.
【答案】(1) (2)选② 或③ ,
【分析】
(1)利用二倍角公式以及辅助角公式化简函数,根据,即可求解;
(2)选① ,由可判断;
选② ,由题意,,由三角函数的性质可得周期,即可得;
选③ ,由题意,得,又是的一条对称轴,所以,由此可解得.
(1) 小问详解:
因为,所以
.
因为,所以.
(2) 小问详解:
选① ,
∵,∴函数的图象不可能经过点,不合题意;
选② ,
因为在区间上单调递减,且当时,的值域是,
所以,.
此时,由三角函数的性质可得,故.
因为,所以.
选③ ,
因为在区间上单调递减,
所以,即,解得.
因为是的一条对称轴,所以.
所以,即,
解得.
由,可知.
30.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若是函数的一个零点,求的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)三角函数恒等变换的公式,化简函数,进而求得函数的最小正周期;
(2)由(1)得到函数,根据题意,得到方程,即可求解.
(1) 小问详解:
解:由函数
,
所以函数的最小正周期为.
(2) 小问详解:
解:由,
因为是函数的一个零点,
可得,
即,即,
可得或,
即或,
又因为,所以的最小值为.
31.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)已知函数
(1)若,求的值
(2)若将的图像向右平移个单位得到的图像,再从下面三个条件中选出两个条件,使得存在且唯一,求出此时的解析式.若在上仅有两个零点,求出此时的取值范围.
条件①:相邻的两个零点之间的距离为;
条件②的对称中心为
条件③:.
【答案】(1) (2)选择① ② ,选择① ③ :的取值范围为;选择② ③ ,不唯一
【分析】
(1)根据三角恒等变换化简,再由求解即可;
(2)平移后得出,分别选择组合求出存在唯一,再由函数零点个数列出不等式组求解即可.
(1) 小问详解:
,
又,所以,
由可知,.
(2) 小问详解:
由题意,,
若选择① ② ,由① 可知,即,解得,
由② 可知,,即,由可得,
此时存在且唯一,,
令,可得,即
因为在上仅有两个零点,
所以 ,解得,
故的取值范围为.
若选① ③ ,由① 可得,由③ 可知,由可得,
此时存在且唯一,,
令,可得,即
因为在上仅有两个零点,
所以 ,解得,
故的取值范围为.
若选② ③ ,由③ 可得,再由② 可得,即,
由,可得,不唯一,不合题意;
32.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若,且是函数的一个零点,直线是曲线的一条对称轴,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用辅助角公式与二倍角公式化简原函数,再结合整体代入法求解单调区间即可.
(2)利用正弦函数的性质求出和,最后求出即可.
(1) 小问详解:
因为,
所以,
令,则,
所以函数的单调递增区间为;
(2) 小问详解:
因为是函数的一个零点,
所以令,而,则,
可得,解得,
因为直线是曲线的一条对称轴,
所以,解得,
因为,所以令,得到,
故.
33.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)已知函数,函数的图象可以由函数的图象平移得到.
(1)求的值及的单调递增区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1), (2)最大值为,最小值为
【分析】
(1)利用三角恒等变换化简,根据条件可得,再利用正弦函数的单调性求解;
(2)求出的范围,结合正弦函数取得最值的条件即可求解.
(1) 小问详解:
,
因为的图象可以由函数的图象平移得到,
所以,所以,
由正弦函数,可得,所以,
所以的单调递增区间为.
(2) 小问详解:
,,
所以,
当,即时,取得最小值,最小值为,
当,即时,取得最大值,最大值为1.
34.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)已知函数
(1)若,求的单调递增区间;
(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,使函数存在且唯一确定.若在区间上有且只有两个零点,求的取值范围.
条件①:;
条件②:对任意的实数,;
条件③:对任意的实数,.
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); (2)选择见解析,.
【分析】
(1)把代入,利用辅助角公式及正弦函数单调性求出单调递增区间.
(2)利用辅助角公式变形函数,选择条件① ,利用函数最大值判断不存在;选择条件② ,利用取最大值条件求出,再利用零点个数求出范围;选择条件③ ,利用对称中心求出,再利用零点个数求出范围.
(1) 小问详解:
当时,函数,
由,解得,
所以函数的单调递增区间是
(2) 小问详解:
函数,
选择条件① ,,而函数,因此满足此条件的函数不存在.
选择条件② ,对任意的实数,,则,
于是,解得,
而,则,,
当时,,由在上有且只有两个零点,
得,解得,
所以的取值范围是.
选择条件③ ,对任意的实数,,则函数的图象关于点对称,
于是,解得,
而,则,,
当时,,由在上有且只有两个零点,
得,解得,
所以的取值范围是.
考点04 解三角形
1.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,,则( )
A.
B. 或
C.
D. 或
【答案】D
【分析】
直接利用正弦定理进行边化角即可求解.
【详解】
因为,由正弦定理,得,
因为,所以,因为,所以或.
故选:D.
2.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在中的角的对应边分别为,且,则三角形的形状为( )
A. 等腰三角形
B. 直角三角形
C. 钝角三角形
D. 直角或等腰三角形
【答案】A
【分析】
将式子中的余弦转化为边的表达式并化简,得到边的等量关系,进而判断三角形形状.
【详解】
将用余弦定理展开,
得.
由题设,故.
故选:A
3.(25-26学年高三上·北京第一七一中学·期中)在中,,则( )
A. 为直角
B. 为钝角
C. 为直角
D. 为钝角
【答案】C
【分析】
由正弦定理边化角得,结合余弦定理和化解,可求出.
【详解】
由,即,,
又,所以,化简得,
则,故在中,,
故选:C
4.(25-26学年高三上·北京通州·期中)在锐角中,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
通过正弦定理化边为角,结合辅助角公式和锐角三角形的角范围求解.
【详解】
由正弦定理(为外接圆半径),
将,代入,
得:,
因,故,两边同除以,得:,
将左边化为辅助角形式:,
因此:,
因为锐角三角形,,故,
所以.
故选:A
5.(25-26学年高三上·北京北京汇文中学·期中)在中,,为边上一点,且,则面积的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
结合图形,根据三角形等面积可得;再根据基本不等式可得出,进而可求出面积的最小值.
【详解】
因为,,
所以.
又因为,
所以,.
根据等面积法可得:,即,
整理得.
由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立.
则,解得:,此时,时等号成立.
故.
故选:D
6.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)在中,是的中点,将沿折起,使得所在平面与所在平面垂直,则此时点与点的距离为( )
A.
B. 3
C.
D.
【答案】C
【分析】
取中点,连接,,推导出,结合等边三角形性质与余弦定理可得、,借助面面垂直性质定理可得,再利用勾股定理即可得解.
【详解】
取中点,连接,,
在中,为中点,
则,故等边三角形,
故,,,则,
则,
将沿折叠,当平面平面时,
由平面平面,平面,,
则平面,又平面,故,
则.
故选:C.
7.(25-26学年高三上·北京第十四中学·期中)在中,.
(1)求的值;
(2)若,且的面积,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用余弦定理化简已知条件,求得的值,求得的值,进而求得的值.
(2)利用正弦定理化简已知条件,得到,结合三角形的面积公式求得.
【详解】
(1)因为,
所以.
因为,所以.
所以.
(2)因为,
由正弦定理得,所以.
因为的面积为,
即,所以.
所以.
8.(25-26学年高三上·北京北京师范大学附属中学·期中)在中,.
(1)求的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)将边化为角后,借助同角三角函数基本关系计算即可得;
(2)借助余弦定理与面积公式计算即可得.
(1) 小问详解:
由,则,
由,则,故,
即,又,故;
(2) 小问详解:
,
则,故.
9.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,,,,则的面积为
【答案】
【分析】
利用余弦定理可求得,代入三角形面积公式即可.
【详解】
由余弦定理得:,
,.
故答案为:.
10.(25-26学年高三上·北京第五十五中学·期中)已知的内角的对边分别为,且,,.
(1)求;
(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:,为锐角;
条件②:
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)选① ,;选② ,
【分析】
(1)由,可得为锐角,利用二倍角公式求解即可;
(2)选① ,由正弦定理可得,从而得,即可求得,代入求解即可;选② ,由正弦定理可得,再由余弦定理可得,代入求解即可.
(1) 小问详解:
因为,所以为锐角,
由,可得,
故;
(2) 小问详解:
选① ,,为锐角,,,
由正弦定理,可得,即,
所以,
所以,
所以;
选② ,,,,,
由正弦定理,可得,即,
由余弦定理,可得,即,
解得(负根舍去),
所以.
11.(25-26学年高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)在中,,且.
(1)求的大小;
(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:;
条件②:边上的高为;
条件③:.
【答案】(1) (2)选条件① :无解;选条件② :的面积为;选条件③ :的面积为
【分析】
(1)利用余弦定理边化角即可求解;
(2)选① ,由余弦定理可得答案;选② ,结合余弦定理求出面积可得答案;选③ ,判断出是钝角,利用平方关系求出,再结合正弦定理求出,最后由三角形的面积公式可得答案.
(1) 小问详解:
由余弦定理及得
,
因为,所以;
(2) 小问详解:
选条件① ,,
由余弦定理得,
而由(1)得,显然不成立;
所以无解;
选条件② :边上的高为,
可得,即,又.,
由余弦定理得,
化简得,解得,或舍去,
所以有一解,此时的面积为;
选条件③ :,
因为,所以是钝角,可得是锐角,
所以,
,
在中,由正弦定理得,
可得,再由解得,
由余弦定理得,
即,符合有一解,
此时的面积为.
12.(25-26学年高三上·北京西城外国语学校·期中)在中,内角所对的边分别为,面积为,且.
(1)求的大小;
(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.
【答案】(1) (2)
若选择条件① 和条件② :的周长为.
若选项条件① 和条件③ :的周长为.
若选择条件② 和条件③ :此时不存在.
【分析】
(1)根据题意,利用余弦定理,求得,即可求解;
(2)若选择条件① 和② :根据求得和,由正弦定理求得,进而求得的值,得到的周长.
若选项条件① 和③ :求得和,由,求得,进而求得的值,得到的周长.
若选择条件② 和条件③ :由,再由,得到,利用正弦定理求得,此时不存在.
(1) 小问详解:
解:因为满足,
由余弦定理,
又因为,可得.
(2) 小问详解:
解:若选择条件① 和条件② :由,且,,
可得,,
由正弦定理得,所以,,
所以的周长为.
若选项条件① 和条件③ :由,且,边上的高是,
可得,,
因为边上的高是7,则,即,解得,
所以,,
所以的周长为.
若选择条件② 和条件③ :由,且,边上的高是,
因为边上的高是7,则有,又因为,则有,
由正弦定理有,则,不合题意,舍去,
此时不存在.
13.(25-26学年高三上·北京顺义区第一中学·期中)在中,.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择两个作为已知,使得存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1); (2)选① ③ 或② ③ ,面积为.
【分析】
(1)利用正弦定理可得答案;
(2)若选条件① 、② ,由余弦定理解得或,不符合题意;若选条件① 、③ ,利用平方关系求出,由正弦定理可得,利用两角和的余弦展开式计算出,利用平方关系求出,可得,符合题意;若选条件② 、③ ,利用平方关系计算出,由正弦定理解得,利用两角和的余弦展开式计算出,利用平方关系求出,可得,符合题意.
(1) 小问详解:
由正弦定理得,
因为在中,,所以,
又因为,所以,所以,
可得;
(2) 小问详解:
由(1)知,
若选条件① :,条件② :,
则由余弦定理可得,
即,解得或,
可使得存在但不唯一确定,故不符合题意;
若选条件① :,条件③ :,
则可得,
在中由正弦定理可得,即,解得,
,
因为,所以,
所以,符合题意;
若选条件② :,条件③ :,
则可得,
在中由正弦定理可得,即,解得,
,
因为,所以,
所以,符合题意.
14.(25-26学年高三上·北京东直门中学·期中)已知中,内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)设的面积为边上的高为,求.
【答案】(1) (2)2
【分析】
(1)利用正弦定理角化边化简已知等式,可得,再结合余弦定理,即可求得答案;
(2)根据三角形面积可求出,再利用余弦定理,即可求得答案.
(1) 小问详解:
由,可得,
即,则,
由于,故;
(2) 小问详解:
由于的面积为边上的高为,
故;
又,故,
则
,
故.
15.(25-26学年高三上·北京第一六一中学·期中)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)
不能选① ,
选条件② 或③ :,
【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.
(1) 小问详解:
方法一:由正弦定理及,得
.①
因为,
所以.②
由① ② 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) 小问详解:
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.
16.(25-26学年高三上·北京第八中学·期中)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(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① 无解;选择② 和③△ABC面积均为.
【分析】
(1)利用正弦定理即可求出答案;
(2)选择① ,利用正弦定理得,结合(1)问答案即可排除;选择② ,首先求出,再代入式子得,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;选择③ ,首先得到,再利用正弦定理得到,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;
(1) 小问详解:
由题意得,因为为钝角,
则,则,则,解得,
因为为钝角,则.
(2) 小问详解:
选择①,则,因为,则为锐角,则,
此时,不合题意,舍弃;
选择②,因为为三角形内角,则,
则代入得,解得,
,
则.
选择③,则有,解得,
则由正弦定理得,即,解得,
因为为三角形内角,则,
则
,
则
17.(25-26学年高三上·北京育才学校·期中)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)
选条件① ,.
选条件② ,不唯一,
选条件③ ,.
【分析】
(1)根据三角形边角关系及的值即可求解;
(2)对给出的三个条件逐一探讨,利用三角形的唯一性可排除条件② .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.
(1) 小问详解:
在中,因为,所以,所以,.
因为,所以,所以.
(2) 小问详解:
选条件① :,为锐角.
由(1)知,所以.
又,,
由余弦定理可得,
即,解得或.
当时,,为钝角,不符合题意,舍去;
当时,,为锐角,符合题意.
综上,满足条件的存在且唯一确定,
此时的面积为.
选条件② :.
由(1)知,所以.
因为,所以.结合余弦函数在上的单调性可知.
因为,所以或,从而角可能为锐角,也可能为钝角,
所以不唯一,故不能选条件② .
选条件③ :.
由(1)知,所以.
因为,由正弦定理可得,所以,.
由正弦定理可得.
又,
所以的面积为.
18.(25-26学年高三上·北京通州·期中)在中,内角的对边分别为.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)先由余弦定理求,再结合正弦定理和角的范围求;
(2)利用正弦定理求边,再代入面积公式计算面积.
(1) 小问详解:
由,根据余弦定理得.
因为,所以.
又,即,,解得.
因为,所以,故.
(2) 小问详解:
由(1)知,
.
由正弦定理,得.
三角形面积.
19.(25-26学年高三上·北京第一六六中学·期中)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,使得存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①.,.条件②.,.条件③.,.
【答案】(1) (2)
任选条件① ③ :边上中线的长为.
【分析】
(1)由正弦定理化边为角得,然后利用两角和的正弦公式化简即可得解;
(2)选择条件① ,利用同角三角函数基本关系得,,利用两角和的正弦公式得,由正弦定理得,进而由余弦定理求解边上中线的长;选择条件②,利用余弦定理求得或,故不唯一,不符合题意;选择条件③,利用余弦定理求得,再由余弦定理求解边上中线的长.
(1) 小问详解:
由正弦定理可得,
在中,,
所以,
所以原方程变为,因为,所以,
所以原方程变为.
(2) 小问详解:
选择条件① :在中,因为,所以,
因为,所以,又,
所以,.
因为,所以.
由知角唯一确定,
故存在且唯一确定,
所以,
由正弦定理,可得,
设边上中线为,则由余弦定理得
.
即边上中线的长为.
选择条件② :,.由余弦定理,
即,
即,可得或,
故不唯一,不符合题意;
选择条件③ :,.
由余弦定理,即,
即,可得或(舍去),经检验存在且唯一确定,
设边上的中线为,
由余弦定理得.
即边上中线的长为.
20.(25-26学年高三上·北京朝阳·期中)在中,.
(1)求的大小;
(2)若点在边上,且,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,并求的长.
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)
选①:不存在;
选②:;
选③:.
【分析】
(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式求出,即可得解;
(2)若选①,在中利用正弦定理求出,从而求出,即可判断;若选②,利用两角和的正弦公式求出,即可求出,在中,利用正弦定理求出,再由锐角三角函数求出,即可得解;若选③由面积公式求出,再由余弦定理求出、,再由锐角三角函数求出,即可得解.
(1) 小问详解:
因为,
由正弦定理可得,
又,
所以,
又,所以,所以,则,
又,所以.
(2) 小问详解:
若选①:,
在中,由正弦定理,
即,所以,因为,
所以,所以,
此时,则,则不满足三角形内角和定理,故不存在;
若选②:因为,又,
所以,
所以
,显然,
所以,
所以,
在中,由正弦定理,
即,解得,在中,所以,
所以,
此时,
在中由余弦定理,即,解得(负值已舍去),
所以存在,且;
若选③:因为的面积为,
所以,所以,
在中由余弦定理
,
所以,
又,
所以,
在中,所以,
所以,
此时,所以存在,且.
21.(25-26学年高三上·北京丰台区新北赋学校·期中)在中,
(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,使得存在且唯一,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)
选条件①:有两个解,不满足题意;
选条件② ③:;
条件③ :.
【分析】
(1)由正弦定理和两角和的正弦公式即可求解;
(2)先判断存在且唯一,由正弦定理和余弦定理以及三角形的面积公式即可求解.
(1) 小问详解:
由正弦定理有:,又,
所以,又,所以,所以,
所以;
(2) 小问详解:
由(1)有,,由余弦定理有:,
条件①:,
由正弦定理有:,又有,
所以,又,所以有两个解,不满足题意;
条件②:,
由正弦定理有:,又有,又,
所以有唯一解,当时,由有,解得,
所以;
条件③ :,
由,又由正弦定理得,
由条件② 即可求解.
22.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在中,角的对边分别为,且
(1)求角A的大小及的面积;
(2)已知AC边上的中线BD=,求三角形ABD的周长
【答案】(1)角为,的面积为; (2).
【分析】
(1)由余弦定理及三角形面积公式直接可得;
(2)在中由余弦定理得,结合已知条件可得三角形的周长.
(1) 小问详解:
由,得,且,
所以,.
(2) 小问详解:
因AC边上的中线,
在中,,
即,又,
所以,消去,,
即,解得或,所以或.
当时,,的周长;
当时,,的周长;
故三角形的周长.
23.(25-26学年高三上·北京丰台区怡海中学·期中)在中,,则 .
【答案】
【分析】
在中,根据,利用正弦定理结合二倍角正弦公式求解.
【详解】
在中,因为,
所以,即,
解得,
故答案为:
24.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)某社区内有一扇形草坪如图.,扇形的半径为60米,.甲从圆心出发,沿以每秒1米的速度向慢走,同时乙从出发,沿以每秒米的速度向慢跑.若经过秒,甲和乙所在位置分别为和,记的长度为米.给出下列四个结论:
①当时,;
②函数在区间上单调递增;
③方程在区间上恰有一个根;
④若函数在处取得最小值,则.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】① ② ④
【分析】
先根据甲、乙的运动速度和时间得出的表达式,再利用余弦定理求出的表达式,结合导数逐一分析各个结论后可得正确的选项.
【详解】
由题意得,.
在中,,
根据余弦定理,
可得.
结论①:
当时,,
故,即,所以①正确;
结论②:
设,则.
当时,,
故,而,,
故,即在上单调递增,
所以在上也单调递增,所以②正确;
结论③:
若,则,
化简可得.
设,则.
当时,,故,
故,故在单调递增,且,
所以在上无零点,即方程在区间上无根,所以③错误;
结论④ :因为,其中,
设,,
则,
当,故,故,
故当时,
当,故,故,
故,
故当时,
故在上单调递增,而,,
故存在,使得,
且当时,,当时,,
故在取最小值,即在取最小值,其中,
故④正确.
故答案为:① ② ④ .
25.(25-26学年高三上·北京海淀·期中)某城市公园计划将园内三角形区域(如图).建造为多功能区,其中米,米,.
(1)求的长度;
(2)公园拟在边上设置休息点与,不重合.,同时将,,修建为三种不同功能的AI智慧步道,其每米造价分别为0.1万元,0.2万元,0.3万元.记,三段AI智慧步道的造价总和记为(单位:万元).
①将表示为的函数;
②若不超过48万元,求的最大值.只需写出结论.
【答案】(1); (2)①,其中;②.
【分析】
(1)直接利用余弦定理即可求解;
(2)① 利用正弦定理分别求出,,从而得到表达式,再写出的表达式,最后求出范围即可;
② 根据解得,再结合即可得到的最大值.
(1) 小问详解:
在三角形中,
由余弦定理,
代入,得到,
解得.
(2) 小问详解:
①,则
因为,
所以,
在三角形中,由正弦定理,
所以,,
又,
所以,其中.
② 若,即,即,即
因为,因此只需,化简得,
则,当,则,
则,解得,
再考虑到,其中,,
故的最大值为.
26.(25-26学年高三上·北京昌平区第一中学·期中)在中,角的对边分别是,且.
(1)求;
(2)若面积为,求边上中线的长.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由正弦定理边化角即可得到角;
(2)根据,得,结合三角形面积公式即可得到,再由正弦定理得边c,以及,即可得到答案.
(1) 小问详解:
,由正弦定理边化角得,
,,
或(舍),
又,;
(2) 小问详解:
,,,,
,即,解得,
由正弦定理,
得,
设边的中点为,连接,如下图:
,即,
即,
解得.
27.(25-26学年高三上·北京第四中学·期中)在中,,,.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)利用正弦定理及三角形内角和,结合两角和的正弦公式即可求解;
(2)利用平方关系即两角和的正弦公式可求得的值,利用正弦定理可得的值,利用三角形面积公式即可求解.
(1) 小问详解:
解:由正弦定理可得:,
又,所以,
整理得:,
因为,所以,而B为三角形内角,故.
(2) 小问详解:
解:因为,所以或,
又,,所以
当时,,不符合题意,
故,,
由正弦定理得,即,解得,
故的面积为:.
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