2014年高考数学三角函数、解三角形
1.已知函数,
(1)求的最大值和最小值;
(2)若方程仅有一解,求实数的取值范围.
2.已知函数的最小正周期是.
(1)求的单调递增区间;
(2)求在[,]上的最大值和最小值.
3.已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在区间上的最小值和最大值.
4.已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在区间上的最大值和最小值.
5.已知向量(为常数且),函数在上的最大值为.
(1)求实数的值;
(2)把函数的图象向右平移个单位,可得函数的图象,若在上为增函数,求取最大值时的单调增区间.
6.在中,角的对边分别为且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
7.设函数,其中向量。
(1)求的最小值,并求使取得最小值的的集合。
(2)将函数图像沿轴向右平移,则至少平移多少个单位长度,才能使得到的函数的图像关于轴对称。
8.已知函数,钝角(角对边为)的角满足.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若,求.
9.设函数f(x)=sin+sin+cosωx(其中ω>0),且函数f(x)的图象的两条相邻的对称轴间的距离为.
(1)求ω的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在区间上的最大值和最小值.
10.已知函数f(x)=tan.
(1)求f的值;
(2)设α∈,若f=2,求cos的值.
11.已知函数,的最大值为2.
(Ⅰ)求函数在上的值域;
(Ⅱ)已知外接圆半径,,角所对的边分别是,求的值.
12.在中,分别为角的对边,的面积满足.
(Ⅰ)求角A的值;
(Ⅱ)若,设角B的大小为x,用x表示c并求的取值范围.
13.在中,内角的对边分别为.已知.
(1)求的值;(2)若,求的面积.
14.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且C=120°.
(1)求角A;(2)若a=2,求c.
15.已知函数.
(Ⅰ)求的最小正周期和对称中心;
(Ⅱ)若将的图像向左平移个单位后所得到的图像关于轴对称,求实数的最小值.
16.(本小题满分12分)设.
(Ⅰ)求最大值及相应值;
(Ⅱ)锐角中,满足.求取值范围.
17.在△,已知
(1)求角值;
(2)求的最大值.
18.已知:三个内角A,B,C所对的边,向量,设
(1)若,求角;
(2)在(1)的条件下,若,求三角形ABC的面积.
19.在中,边、、分别是角、、的对边,且满足
(1)求;
(2)若,,求边,的值.
20.在中,的对边分别为且成等差数列.
(1)求B的值;
(2)求的范围.
21.已知中,角、、的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)设向量,且,求的值.
22.在中,角所对的边分别为,已知,
(Ⅰ)求的大小;
(Ⅱ)若,求的取值范围.
参考答案
1.(1),(2)
【解析】
试题分析:(1)先用余弦的二倍角公式将其降幂,再用诱导公式及化一公式将其化简为或的形式,再根据正弦或余弦的最值情况求其最值。(2)由(1)知,所以方程仅有一解,则函数在的图像与函数的图像仅有一个交点。画出其函数图像可得的范围。
试题解析:解:(1)
1分
3分
4分
所以当,即时,5分
当,即时,6分
(2)方程仅有一解,则函数在的图像与函数的图像仅有一个交点。8分
由图像得11分
的取值范围为13分
考点:1三角函数的化简变形;2三角函数的最值问题;3三角函数图像;4数形结合思想。
2.(1);(2)最大值、最小值
【解析】
试题分析:(1)首先利用三角恒等变换将函数解析式化为
,然后根据周期公式确定的值.最后利用正弦函数的单调性求出的单调递增区间
(2)由
试题解析:
解:(1)
=3分
最小正周期是
所以,从而5分
令,解得7分
所以函数的单调递增区间为8分
(2)当时,9分
11分
所以在上的最大值和最小值分别为、.12分
考点:1、三角函数的恒等变换;2、函数的性质;
3.(1);(2)的最小值为;的最大值为.
【解析】
试题分析:本题主要考查降幂公式、诱导公式、两角和的正弦公式、三角函数的周期、三角函数的最值等基础知识,考查数形结合思想,考查学生的计算能力.第一问,利用降幂公式、诱导公式、两角和的正弦公式化简表达式,使之得到的形式,再利用求函数周期;第二问,将代入,先求出的范围,再数形结合求出的范围,从而得到的最大值和最小值.
试题解析:(1)∵
∴.7分
(2)∵,∴,
∴.
当,即时,的最小值为;
当,即时,的最大值为.-13分
考点:降幂公式、诱导公式、两角和的正弦公式、三角函数的周期、三角函数的最值.
4.:(1);(2);.
【解析】
试题分析:(1)先利用和差化积公式以及二倍角公式,将原式化为,再利用积化和差公式将此式变形化简得到:,再根据公式:,求出所给函数的周期;(2)根据已知条件,求出,再依据函数,在上的单调性得到:函数在时取得最大值,在时取得最小值,并分别求出最大值和最小值以及对应的的值.
试题解析:(1)
5分
所以的最小正周期为.7分
(2)由(1)知,
因为,所以.
当,即时,函数取最大值;
当,即时,函数取最小值.
所以,函数在区间上的最大值为,最小值为.13分
考点:1.和差化积公式;2.三角函数的周期;3.三角函数的单调性;4.三角函数的最值;5.二倍角公式
5.(1);(2).
【解析】
试题分析:(1)把向量,(为常数且),代入函数整理,利用两角和的正弦函数化为,根据最值求实数的值;(2)由题意把函数的图象向右平移个单位,可得函数的图象,利用在上为增函数,就是周期,求得的最大值,从而求出单调增区间.
试题解析:(1).
因为函数在上的最大值为,所以故.
(2)由(1)知:,
把函数的图象向右平移个单位,可得函数.
又在上为增函数的周期即,
所以的最大值为,
此时单调增区间为.
考点:1.平面向量数量积的运算;2.三角恒等变换;3.三角函数的最值;4.三角函数的单调性;4、函数的图象变换.
6.(1);(2).
【解析】
试题分析:(1)利用正弦定理得到,然后化简得到,从而求出,再由同角三角函数的基本关系式可求出;(2)由余弦定理得,结合,求出的值,利用三角形的面积计算公式得到三角形的面积.
试题解析:(1)在中,由正弦定理可得
又因为,所以
即
∴
又,所以
∴,又因为
∴,又因为
(2)由余弦定理得,将代入得
又,故
∴.
考点:1.正弦定理;2.余弦定理;3.同角三角函数的基本关系式;4.三角形的面积计算公式.
7.(1)最小值为,;(2)至少向右平移个单位长度。
【解析】
试题分析:(1)按照数量积公式写出函数解析式,然后将其化简为的形式,根据的最小值为可得的最小值,当取最小值为时,,求出即可。(2)假设向右平移()个单位长度后图像关于轴对称,此时整体角等于,即可求出的最小值。
试题解析:解:(1)
.4分
故函数的最小值为,此时,于是,
故使取得最小值的的集合为7分
(2)由条件可得,因为其图象关于轴对称,所以,,又,故当时,取得最小值,于是至少向右平移个单位长度,才能使得到的函数的图象关于轴对称12分
考点:1平面向量的数量积公式;2三角函数的化简;3三角函数的最值;4三角函数图像的平移伸缩变化。
8.(1);(2),.
【解析】
试题分析:(1)先用降幂公式将第二项化为,再利用两角和与差和余弦公式将两项展开合并同类型,再利用设辅助角公式化为一个角的三角函数,再利用正弦函数的单调性及复合函数同增异减法则求的单调增区间;(2)先利用利用大边对大角及,判断出角B为锐角,根据列出关于B的方程,求出B角,再利用余弦定理求出列出关于边的方程,求出,再利用余弦定理检验△ABC是否为钝角三角形,不是钝角三角形的值舍去.
试题解析:(1),由
,所以函数的单调递增区间是.
(2)由
又因为,所以,故
根据余弦定理,有,解得或
又因为为钝角三角形,所以.
考点:1.两角和与差的三角公式及降幂公式;2.三角函数的单调性;3.余弦定理;4.运算求解能力.
9.(1)ω=2.(2)1
【解析】(1)f(x)=sinωx+cosωx=2sin.
∵函数f(x)图象的两条相邻的对称轴间的距离为,
∴T==π,∴ω=2.
(2)由(1)得f(x)=2sin,∴g(x)=2sin.
由x∈,可得≤x+≤π,
∴当x+=,即x=时,
g(x)取得最大值g=2sin=2;
当x+=,即x=时,
g(x)取得最小值g=2sin=1
10.(1)(2)-
【解析】(1)f=tan=.
(2)因为f=tan=tan(α+π)=tanα=2,所以=2,即sinα=2cosα.①又sin2α+cos2α=1,②由①、②解得cos2α=.
因为α∈,所以cosα=-,sinα=-.
所以cos=cosαcos+sinαsin=-×+×=-.
11.(Ⅰ)(Ⅱ)
【解析】
试题分析:(Ⅰ)函数,
解方程:,解得的值,再根据的单调性求其值域.
(Ⅱ)利用(Ⅰ)的结果将,再利用正弦定理将其转化为边长的关系,从而求出的值.
试题解析:解:(1)由题意,的最大值为,所以.2分
而,于是,.4分
在上递增.在递减,
所以函数在上的值域为;5分
(Ⅱ)化简得.7分
由正弦定理,得,9分
因为△ABC的外接圆半径为..11分
所以12分
考点:1、三角函数的性质;2、正弦定理.
12.(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)因为已知,又因为三角形的面积的可表示为.解得.所以.本题掌握三角形的面积公式的形式是关键.
(Ⅱ)由于,.所以.又因为已知.所以利用正弦定理可求出边c关于x的表达式.再根据角的范围求出正弦值的范围即为边长c的范围,最后面是易错点.
试题解析:(1)在中,由,得
∵∴5分
(2)由及正弦定理得:
,
∴
∵∴
∴
∴,,即12分
考点:1.三角形的面积公式.2.特殊值的三角函数的方程.3.三角函数图像.4.最值问题.
13.(1),(2).
【解析】
试题分析:(1)要求角的关系,所以要用正弦定理,即
,再用积化和差公式,化为,有因为,得到.
(2)在解三角形中求面积一般用,给出了角,所以本题关键是求的值.由(1)中给出了之间的关系,且所以由余弦定理就可解除,进而本题得解.
试题解析:(1)由正弦定理知
,即,化为,得,所以.
(2)由(1)知,即,又因为,所以由余弦定理
得,解得,因为,所以,故的面积为.
考点:1.正余弦定理;2.三角形面积公式.
14.(1);(2).
【解析】
试题分析:(1)由正弦定理,得代入已知式,再结合两角和与差的三角函数公式及三角形内角和定理,化简整理,即可求得角的值;(2)由(1)及已知条件可得,从而再利用余弦定理即可求出的值.
注:第(1)小题也可利用余弦定理求角A.
试题解析:(1)由正弦定理,得:
又.
(2)由(1)及已知条件可得,由余弦定理,得.
考点:1.应用正(余)弦定理解三角形;2.三角恒等变换.
15.(Ⅰ),;(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)这一问关键是利用倍角公式化简表达式;(Ⅱ)先利用平移得到表达式,再根据图像关于轴对称得到,解出.
试题解析:(Ⅰ)
3分
由得,
所以最小正周期是,对称中心为,.6分
(Ⅱ)将的图像向左平移个单位后得到,8分
所以,.因为,所以的最小值为.12分
考点:1.倍角公式;2.图像平移;3.对称中心;4.周期;5.对称.
16.(Ⅰ)时,(Ⅱ)
【解析】
试题分析:(Ⅰ)
3分
∴当,即时,6分
(Ⅱ)由
或,得,
∵为锐角,∴8分
∵,∴,从而
,即12分
考点:本题考查了三角恒等变换,三角函数性质,解三角形等.
点评:熟练运用三角恒等变换化简三角函数、利用三角函数性质求解值域问题是解决此类问题的关键,考查逻辑推理和运算求解能力,简单题
参考答案
17.⑴;⑵.
【解析】
试题分析:⑴根据题意观察所给代数式特点可见此式中全为角的正弦,结合正弦定理可化角为边转化为,可将此式变形为,根据特征可联想到余弦定理,从而可求出的值,即可得出;⑵由⑴中所求的值,在中可得的值,这样可得的关系,则,运用两角差的余弦公式展开可化简得的形式,再根据公式化简,最后结合函数的图象,结合的范围,可求出的范围,即可得到的最大值.
试题解析:⑴因为,
由正弦定理,得,2分
所以,所以,4分
因为,所以.6分
⑵由,得,所以
,10分
因为,所以,12分
当,即时,的最大值为.14分
考点:1.正弦定理;2.余弦定理;3.三角函数的图象
18.(1);(2)三角形ABC的面积为.
【解析】
试题分析:(1)由向量数量积坐标计算公式可得函数的表达式,利用三角函数的有关公式(倍角公式、辅助角公式等)将其化简得,由已知,列出方程,即可求得角的值;(2)由已知条件,化为,结合正弦定理可得:,由此得,进而求出角的值.有三角形内角和定理得,联立,可求出角和,最后可求得三角形ABC的面积.
试题解析:(1)
因为,即,所以或(舍去)6分
(2)由,则,
所以,又因为,所以
所以三角形ABC是等边三角形,由,所以面积为.12分
考点:1.向量数量积运算;2.利用三角恒等变换求角;3.正弦定理、余弦定理解三角形,求三角形的面积.
19.(1)(2)或.
【解析】
试题分析:(1)根据正弦定理把已知等式转化为角的三角函数式,然后再化简整理,可得.即可得出的值;(2)应用向量的数量积公式把转化为关于边的等式,即.①;然后再利用余弦公式表示出,整理得到.②,解①和②组成的方程组,即可得到a,c的值.
试题解析:解:(1)由正弦定理和,得
,2分
化简,得
即,4分
故.
所以.5分
(2)因为,所以
所以,即.(1)7分
又因为,
整理得,.(2)9分
联立(1)(2),解得或.10分
考点:1.正弦定理和余弦定理;2.向量的数量积.
20.(1);(2)
【解析】
试题分析:(1)对于三角形问题中的边角混合的式子,可以利用正弦定理和余弦定理边角转化,或边化角转化为三角函数问题,或角化边转化为代数问题来处理,该题由等差中项列式,再利用正弦定理边化角为,,又根据三角形内角的关系,得
,进而求;(2)由(1)得,可得,代入所求式中,化为自变量为的函数解析式,再化为,然后根据的范围,确定的范围,进而结合
的图象确定的范围,进而求的范围.
试题解析:(1)成等差数列,∴,由正弦定理得,,代入得,,即:,,又在中,,∵,∴;
(2)∵,∴,∴=
==,∵,∴,∴,∴的取值范围是.
考点:1、等差中项;2、正弦定理;3、型函数的值域.
21.(1);(2).
【解析】
试题分析:(1)这个等式中既有边又有角,这种等式一般有两种考虑:要么只留边,要么只留角.在本题中这两种方法都行.
思路一、由正弦定理得:,然后用三角函数公式可求出.
思路二、由余弦定理得:,化简得.再由余弦定理可得.
(2)由得;解这个方程,可求出的值,再用正切和角公式可求出.
试题解析:(1)法一、
6分
法二、由余弦定理得:,化简得:
,
即.
所以,6分
(2)
或者.
当时,(舍去);
当时,.12分
考点:1、三角变换;2、正弦定理与余弦定理;3、向量.
6.(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
试题分析:(Ⅰ)利用正弦定理、结合角的范围来求;(Ⅱ)利用余弦定理、边角互换,然后利用基本不等式来求解.
试题解析:(Ⅰ)由条件结合正弦定理得,
从而,
∵,∴5分
(Ⅱ)法一:由已知:,
由余弦定理得:
(当且仅当时等号成立)∴(,又,
∴,从而的取值范围是12分
法二:由正弦定理得:
∴,,
∵,∴,
即(当且仅当时,等号成立)从而的取值范围是12分
考点:正弦定理、余弦定理以及基本不等式,考查分析问题、解决问题的能力
试卷第2页,总4页
试卷第1页,总4页
答案第2页,总17页
答案第1页,总17页
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