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专题06三角函数与解三角形北京专用)(教师版)_北京高考全科_数学_五年(2020-2024)高考数学真题分类汇编(北京专用)

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文档文本内容

专题 06 三角函数与解三角形
考点 五年考情(2020-2024) 命题趋势
2020-2024:5年十一考:正(余)弦型函数的 1. 三角函
性质:周期性、单调性、奇偶性、对称性等; 数和解三角形作为高考的必考
考点1 三角函
参数问题;单调性;三角恒等变换公式:诱导 内容,在高考中选择、填空、
数
公式、二倍角、和差角、辅助角等;三角函数 解答三种题型都会涉及,大部
(5年几考)
新定义;任意角概念;正切(型)函数性质; 分是考查基础知识和基本方
零点问题 法,考查内容涉及三角函数定
义、诱导公式、同角三角函数
基本关系式,图象变换、正弦
型函数或余弦型函数的图象和
性质、三角恒等变换、解三角
形.如果考查解答题,多数位于
解答题第一题或者第二题,难
度不大.
2. 三角函
考点2 解三角 数的应用问题,往往涉及数学
2020-2024:5年五考:正余弦定理边角互换;
形 文化,通常会用到解三角形的
三角形面积公式的应用;三角恒等变换化简
(5年几考) 知识,有较强的几何意义,除了
考查学生的应用意识和建模能
力之外,更重要的是考查能否
用正弦定理、余弦定理解决问
题.三角函数中部分题目侧重
于函数的图象和性质,主要考
查学生的数学核心素养为逻辑
推理、数学运算、数学建
模.。
考点01 三角函数1.(2024·北京·高考真题)设函数 .已知 , ,且 的最小值为
,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.
【详解】由题意可知: 为 的最小值点, 为 的最大值点,
则 ,即 ,
且 ,所以 .
故选:B.
2.(2022·北京·高考真题)已知函数 ,则( )
A. 在 上单调递减 B. 在 上单调递增
C. 在 上单调递减 D. 在 上单调递增
【答案】C
【分析】化简得出 ,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.
【详解】因为 .
对于A选项,当 时, ,则 在 上单调递增,A错;
对于B选项,当 时, ,则 在 上不单调,B错;
对于C选项,当 时, ,则 在 上单调递减,C对;
对于D选项,当 时, ,则 在 上不单调,D错.
故选:C.
3.(2021·北京·高考真题)函数 是
A.奇函数,且最大值为2 B.偶函数,且最大值为2
C.奇函数,且最大值为 D.偶函数,且最大值为【答案】D
【分析】由函数奇偶性的定义结合三角函数的性质可判断奇偶性;利用二倍角公式结合二次函数的性质可
判断最大值.
【详解】由题意, ,所以该函数为偶函数,
又 ,
所以当 时, 取最大值 .
故选:D.
4.(2020·北京·高考真题)已知 ,则“存在 使得 ”是“ ”的
( ).
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分条件,必要条件的定义,以及诱导公式分类讨论即可判断.
【详解】(1)当存在 使得 时,
若 为偶数,则 ;
若 为奇数,则 ;
(2)当 时, 或 , ,即 或
,
亦即存在 使得 .
所以,“存在 使得 ”是“ ”的充要条件.
故选:C.
【点睛】本题主要考查充分条件,必要条件的定义的应用,诱导公式的应用,涉及分类讨论思想的应用,
属于基础题.
5.(2020·北京·高考真题)2020年3月14日是全球首个国际圆周率日( Day).历史上,求圆周率
的方法有多种,与中国传统数学中的“割圆术”相似.数学家阿尔·卡西的方法是:当正整数 充分大时,
计算单位圆的内接正 边形的周长和外切正 边形(各边均与圆相切的正 边形)的周长,将它们的算
术平均数作为 的近似值.按照阿尔·卡西的方法, 的近似值的表达式是( ).
A. B.C. D.
【答案】A
【分析】计算出单位圆内接正 边形和外切正 边形的周长,利用它们的算术平均数作为 的近似值可
得出结果.
【详解】单位圆内接正 边形的每条边所对应的圆心角为 ,每条边长为 ,
所以,单位圆的内接正 边形的周长为 ,
单位圆的外切正 边形的每条边长为 ,其周长为 ,
,
则 .
故选:A.
【点睛】本题考查圆周率 的近似值的计算,根据题意计算出单位圆内接正 边形和外切正 边形的周
长是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.
6.(2024·北京·高考真题)在平面直角坐标系 中,角 与角 均以 为始边,它们的终边关于原点
对称.若 ,则 的最大值为 .
【答案】 /
【分析】首先得出 ,结合三角函数单调性即可求解最值.
【详解】由题意 ,从而 ,
因为 ,所以 的取值范围是 , 的取值范围是 ,
当且仅当 ,即 时, 取得最大值,且最大值为 .
故答案为: .
7.(2023·北京·高考真题)已知命题 若 为第一象限角,且 ,则 .能说明p为假命
题的一组 的值为 , .
【答案】【分析】根据正切函数单调性以及任意角的定义分析求解.
【详解】因为 在 上单调递增,若 ,则 ,
取 ,
则 ,即 ,
令 ,则 ,
因为 ,则 ,
即 ,则 .
不妨取 ,即 满足题意.
故答案为: .
8.(2022·北京·高考真题)若函数 的一个零点为 ,则 ;
.
【答案】 1
【分析】先代入零点,求得A的值,再将函数化简为 ,代入自变量 ,计算即可.
【详解】∵ ,∴
∴
故答案为:1,
9.(2021·北京·高考真题)若点 关于 轴对称点为 ,写出 的一个取值
为 .
【答案】 (满足 即可)
【分析】根据 在单位圆上,可得 关于 轴对称,得出 求解.【详解】 与 关于 轴对称,
即 关于 轴对称,
,
则 ,
当 时,可取 的一个值为 .
故答案为: (满足 即可).
10.(2020·北京·高考真题)若函数 的最大值为2,则常数 的一个取值为 .
【答案】 ( 均可)
【分析】根据两角和的正弦公式以及辅助角公式即可求得 ,可得
,即可解出.
【详解】因为 ,
所以 ,解得 ,故可取 .
故答案为: ( 均可).
【点睛】本题主要考查两角和的正弦公式,辅助角公式的应用,以及平方关系的应用,考查学生的数学运
算能力,属于基础题.
11.(2023·北京·高考真题)设函数 .
(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)条件①不能使函数 存在;条件②或条件③可解得 , .
【分析】(1)把 代入 的解析式求出 ,再由 即可求出 的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把 的解析式化简,根据 在 上的单调性及函
数的最值可求出 ,从而求出 的值;把 的值代入 的解析式,由 和 即可求出 的
值;若选条件③:由 的单调性可知 在 处取得最小值 ,则与条件②所给的条件一样,解
法与条件②相同.
【详解】(1)因为
所以 ,
因为 ,所以 .
(2)因为 ,
所以 ,所以 的最大值为 ,最小值为 .
若选条件①:因为 的最大值为 ,最小值为 ,所以 无解,故条件①不能使
函数 存在;
若选条件②:因为 在 上单调递增,且 ,
所以 ,所以 , ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 .
所以 , ;
若选条件③:因为 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 在 处取得最小值 ,即 .
以下与条件②相同.
考点 02 常用逻辑用语
12.(2023·北京·高考真题)在 中, ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦定理的边角变换与余弦定理即可得解.
【详解】因为 ,
所以由正弦定理得 ,即 ,
则 ,故 ,
又 ,所以 .
故选:B.
13.(2024·北京·高考真题)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;
【详解】(1)由题意得 ,因为 为钝角,
则 ,则 ,则 ,解得 ,
因为 为钝角,则 .
(2)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
14.(2022·北京·高考真题)在 中, .
(1)求 ;
(2)若 ,且 的面积为 ,求 的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得 的值,结合角 的取值范围可求得角 的值;
(2)利用三角形的面积公式可求得 的值,由余弦定理可求得 的值,即可求得 的周长.
【详解】(1)解:因为 ,则 ,由已知可得 ,
可得 ,因此, .
(2)解:由三角形的面积公式可得 ,解得 .
由余弦定理可得 , ,
所以, 的周长为 .
15.(2021·北京·高考真题)在 中, , .
(1)求 ;
(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 边
上中线的长.
条件①: ;
条件②: 的周长为 ;
条件③: 的面积为 ;【答案】(1) ;(2)答案不唯一,具体见解析.
【分析】(1)由正弦定理化边为角即可求解;
(2)若选择①:由正弦定理求解可得不存在;
若选择②:由正弦定理结合周长可求得外接圆半径,即可得出各边,再由余弦定理可求;
若选择③:由面积公式可求各边长,再由余弦定理可求.
【详解】(1) ,则由正弦定理可得 ,
, , , ,
,解得 ;
(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得 ,
与 矛盾,故这样的 不存在;
若选择②:由(1)可得 ,
设 的外接圆半径为 ,
则由正弦定理可得 ,
,
则周长 ,
解得 ,则 ,
由余弦定理可得 边上的中线的长度为:
;
若选择③:由(1)可得 ,即 ,
则 ,解得 ,
则由余弦定理可得 边上的中线的长度为:
.
16.(2020·北京·高考真题)在 中, ,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,
求:(Ⅰ)a的值:
(Ⅱ) 和 的面积.
条件①: ;
条件②: .
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ) , ;
选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ) , .
【分析】选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得 ,再根据正
弦定理求 ,最后根据三角形面积公式求结果;
选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得 ,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和
正弦公式求 ,再根据三角形面积公式求结果.
【详解】选择条件①(Ⅰ)
(Ⅱ)
由正弦定理得:
选择条件②(Ⅰ)
由正弦定理得:
(Ⅱ)【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.
1.(2024·北京西城·三模)中国古代科学家发明了一种三级漏壶记录时间,壶形都为正四棱台,自上而下,
三个漏壶的上底宽依次递减1寸(约3.3厘米),下底宽和深度也依次递减1寸.设三个漏壶的侧面与底面
所成的锐二面角依次为 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】连接 ,过边 的中点 作 ,垂足为 ,则 就是漏壶的侧面与底面所成锐二
面角的一个平面角,记为 ,设漏壶上口宽为 ,下底宽为 ,高为 ,在 中,根据等差数列即可
求解.
【详解】三级漏壶,壶形都为正四棱台,自上而下,三个漏壶的上口宽依次递减1寸(约3.3厘米),下
底宽和深度也依次递减1寸,
如图,在正四棱台 中, 为正方形 的中心, 是边 的中点,
连结 ,过边 的中点 作 ,垂足为 ,
则 就是漏壶的侧面与底面所成锐二面角的一个平面角,记为 ,
设漏壶上口宽为 ,下底宽为 ,高为 ,
在 中, , ,
因为自上而下三个漏壶的上口宽成等差数列,下底宽也成等差数列,且公差相等,
所以 为定值,
又因为三个漏壶的高 成等差数列,所以 .
故选: .【点睛】关键点点睛:对于情境类问题首先要阅读理解题意,其次找寻数学本质问题,本题在新情境的基
础上考查等差数列的相关知识.
2.(2022·山东淄博·模拟预测)“角 与 的终边关于直线 对称”是“ ”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据终边关于 对称,得两角的关系,再由 ,得两角满足
的关系,根据充分必要条件的定义即可求解.
【详解】角 与 的终边关于直线 对称,则 ,
,则 ,
“角 与 的终边关于直线 对称”是“ ”的充分必要条件.
故选:A
3.(2024·北京顺义·三模)已知函数 ,则( )
A. 为偶函数且周期为 B. 为奇函数且在 上有最小值
C. 为偶函数且在 上单调递减 D. 为奇函数且 为一个对称中心
【答案】C
【分析】由二倍角公式得 ,再根据余弦函数性质判断即可;
【详解】解:因为 ,
所以,函数 为偶函数且周期为 ,在 上单调递减.
所以,ABD选项错误,C选项正确.
故选:C
4.(2024·北京通州·三模)已知函数 ( , )的图象在y轴上的截距为 ,
是该函数的最小正零点,则( )
A.
B. 恒成立
C. 在 上单调递减D.将 的图象向右平移 个单位,得到的图象关于y轴对称
【答案】C
【分析】对于A,由函数图象在y轴上的截距为 ,可求出 ,对于B,由 是该函数的最小正零点,求
出 ,从而可求得函数关系式,进而可求出 进行判断,对于C,由 ,求出 的范
围,结合余弦函数的性质分析判断,对于D,根据三角函数图象变换规律求出解析式再判断其奇偶性.
【详解】对于A,函数 ( , )的图象在y轴上的截距为 ,
所以 ,因为 ,所以 ,故A错误;
对于B,因为 是该函数的最小正零点,
所以 ,所以 ,
解得 ,所以 , ,
所以
(其中 ),故B错误;
对于C,当 时, ,故C正确;
对于D,将 的图象向右平移 个单位,得到 ,
是非奇非偶函数,图象不关于y轴对称,故D错误.
故选:C.
5.(2024·天津河西·一模)已知函数 在区间 的图象如下图所示,则 的解析式可能为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合函数图像,根据函数的奇偶性及特殊点的函数值可判断结果.【详解】当 时, ,所以 ,由图可知A错误;
由偶函数定义 ,得 为偶函数,由题给图象可知函数是奇函数,故B错误;
当 时, ,由图可知D错误;
由奇函数定义可知函数 为奇函数,当 时 ,
当 时, ,选项C均符合图像特征,故C正确;
故选:C.
6.(2024·北京海淀·二模)在 中, ,则 的长为( )
A.6或 B.6 C. D.3
【答案】A
【分析】根据余弦定理即可求解.
【详解】由余弦定理可得 ,
故 或 ,
故选:A
7.(2024·北京朝阳·二模)在平面直角坐标系 中,锐角 以 为顶点, 为始边.将 的终边绕 逆
时针旋转 后与单位圆交于点 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据同角的平方关系求出 ,结合三角函数的定义和两角和的正弦公式计算即可求解.
【详解】如图,由 , ,得 ,
所以 .
故选:D
8.(2024·北京通州·二模)在平面直角坐标系xOy中,角 的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重
合,终边与单位圆交于点 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】接根据三角函数的定义可求出 ,再由诱导公式和二倍角余弦公式化简即可得
出答案.
【详解】由三角函数的定义可得 ,
所以 .
故选:B.
9.(2024·北京房山·一模)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.
10.(2024·北京海淀·一模)在平面直角坐标系 中,角 以 为始边,终边在第三象限.则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对A、B:举出反例即可得;对C、D:借助三角函数的商数关系及其值域计算即可得.
【详解】由题意可得 、 , ,
对A:当 时, ,则 , ,
此时 ,故A错误;
对B:当 时, ,故B错误;
对C、D: ,由 ,
故 ,则 ,即 ,
故C正确,D错误.
故选:C.
11.(2017·四川绵阳·一模)在△ABC中,若 a=2bsinA,则B为
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【详解】 , ,则 或 ,选C.
12.(2024·北京西城·三模)在 中,若 , , ,则 , .
【答案】 /
【分析】在 中,运用正弦定理求得 ,运用余弦定理求得 即可.
【详解】由正弦定理 ,有 ,所以 ,由余弦定理 ,有 ,
解得 .
故答案为: , .
13.(2024·北京海淀·二模)已知函数 .
(i)若 ,则函数 的最小正周期为 .
(ii)若函数 在区间 上的最小值为 ,则实数 .
【答案】
【分析】根据二倍角公式即可结合周期公式求解,利用二次函数的性质即可求解最值.
【详解】当 时, ,所以最小正周期为 ,
,
当 时, ,且二次函数开口向下,
要使得 在区间 上的最小值为 ,则需要 ,
且当 时取最小值,故 ,解得 ,
故答案为: ,
14.(2024·北京通州·二模)已知的数 ( ),若 的最小正周期为 , 的
图象向左平移 个单位长度后,再把图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)得到函数 的
图象,则 ;若 在区间 上有3个零点,则 的一个取值为 .
【答案】 或 6(答案不唯一)
【分析】由 的最小正周期为 ,可求出 ,再根据三角函数的平移和伸缩变化可求
出 ;根据 ,求出 ,结合题意可得 ,解不等式即
可得出答案.
【详解】因为 的最小正周期为 ,所以 ,解得: ,所以 , 的图象向左平移 个单位长度后,
可得: ,
再把图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)得到函数 的图象,
所以 ;
因为 , ,
在区间 上有3个零点,
所以 ,解得: ,
则 的一个取值可以为6.
故答案为: 或 ;6(答案不唯一).
15.(2024·北京海淀·一模)已知函数 ,则 ;函数 的图象
的一个对称中心的坐标为 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】根据函数表达式,代入即可求出 的函数值,根据条件,先求出使 的一个取值
,再证明 是 的一个对称中心即可.
【详解】因为 ,所以 ,
因为 定义域为 ,当 时, ,
下证 是 的一个对称中心,
在 上任取点 ,其关于 对称的点为 ,
又 ,
所以函数 的图象的一个对称中心的坐标为 ,故答案为: ; (答案不唯一)
16.(2024·北京朝阳·一模)已知函数 .若曲线 在点 处的切线与其在点
处的切线相互垂直,则 的一个取值为 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】利用导数的几何意义,结合条件可知, ,再根据函数的取值,即可求解.
【详解】 ,由题意可知, ,
即 ,所以 ,得 , , ,
或 ,得 , , ,
所以 , , ,
所以 的一个取值为 .
故答案为: (答案不唯一)
17.(2024·北京西城·三模)已知函数 .
(1)求 的最小正周期;
(2)从条件①,条件②,条件③选择一个作为已知条件,求m的取值范围.
① 在 有恰有两个极值点;
② 在 单调递减;
③ 在 恰好有两个零点.
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.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先利用三角恒等变换公式对函数化简变形,然后利用周期公式直接求解即可;
(2)先由 ,得 ,若选①,则 ,从而可求出m的取值范围,
若选②,则当 时,函数递增,所以不合题意,若选③,则 ,从而可求出m
的取值范围.【详解】(1)因为
.
所以 的最小正周期为 .
(2)因为 ,所以 .
选择①,因为 在 有恰有两个极值点.
所以 .
所以 .
若选择②,因为当 时, 函数递增,
所以 在 不可能单调递减,所以②不符合题意;
选择③,因为 在 恰好有两个零点.
所以 .
所以 .
18.(2024·北京顺义·三模) 的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知 .
(1)求角B的大小;
(2)若 ;从以下3个条件中选择1个作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求 ABC的面积.
条件①: ; △
条件②: ;
条件③: .
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理化边为角并化简可得 ,再利用 的范围可得答案;
(2)若选条件①,由余弦定理解得 ,因不满足唯一性,舍去;若选条件②,利用平方关系得 ,再
由两角和的正弦公式可得 ,由正弦定理解得 ,再由三角形面积公式可得答案;若选条件③, 由面积公式可得答案.
【详解】(1)设 的外接圆半径为 ,
由正弦定理可得 ,又
所以 ,因为 ,所以 ,
所以 ,故 ,
因为 ,所以 .
(2)若选条件①:由已知可得 , , ,
由余弦定理得 ,解得 ,
因为答案不唯一,所以舍去.
若选条件②:因为 , ,
故 , ,
所以
,
由正弦定理得 ,解得 ,
则 的面积为 .
若选条件③:由已知可得 , ,由(1) ,
则 的面积为 .
19.(2023·广东东莞·三模)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , .已知
.
(1)求角 的大小;
(2)设 , ,求 的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)运用正弦定理求解;
(2)运用两角差公式求解.
【详解】(1)在 中,由正弦定理得: ,
因为 ,所以 ,可得 ,
即 , ,又 ,可得 ;
(2)在 中,由余弦定理得: ,
由 ,以及 ,可得 ,
因为 ,所以A是锐角,所以 ,
因此 , ,
所以, ,
综上, , .
20.(2024·北京海淀·二模)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 存在且唯一确定.
(1)求 的值;
(2)若不等式 在区间 内有解,求 的取值范围.
条件①: ;
条件②: 的图象可由 的图象平移得到;
条件③: 在区间 内无极值点,且 .
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.
【答案】(1)条件选择见解析, ;
(2) .【分析】(1)选条件①,由 的解不唯一,此条件不符合题意;选条件②,由周期求出 ;
选条件③,由给定等式确定最大最小值条件,求出周期范围,由给定区间内无极值点求出周期即可.
(2)由(1)求出函数 的解析式,再借助不等式有解列式求解即得.
【详解】(1)依题意, ,
选条件①,由 ,得 ,即 ,
于是 或 ,显然 的值不唯一,
因此函数 不唯一,不符合题意.
选条件②, 的图象可由 的图象平移得到,
因此 的最小正周期为函数 的最小正周期 ,而 ,则 ,
所以 .
选条件③, 在区间 内无极值点,且 ,
则 ,即函数 分别在 时取得最大值、最小值,
于是 的最小正周期 ,
由 在区间 内无极值点,得 的最小正周期 ,
因此 ,而 ,
所以 .
(2)由(1)知 ,由 ,得 ,
由不等式 在区间 内有解,即 在区间 内有解,
则有 ,解得 ,
所以 的取值范围是 .
21.(2024·北京朝阳·二模)在 中, 为锐角,且
(1)求 的值;(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,求 .
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)答案见解析
【分析】(1)利用二倍角的正弦公式可求 ,进而可求 ;
(2)选条件①②:由已知可求 ,进而由正弦定理可求 ,再利用余弦定理可求 .
选条件①③: 由已知可求 ,进而由正弦定理可求 ,后面同选条件①②.
选条件②③:利用余弦定理可求 .
【详解】(1)因为 所以
因为∠A为锐角,cosA >0,所以
又因为
所以
(2)选条件①②:
因为 又0<B<π,所以
由 得
由 得
即 又c>0,所以
选条件①③:因为 又0<B<π,所以
由 得
下同选条件①②.
选条件②③:
由 得
即 解得
经检验,符合题意.
22.(2024·北京通州·二模)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 , , 为 边上的一点,再从下面给出的条件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; ;
条件②: .
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式及诱导公式求出 ,即可得解;
(2)若选条件①:得到 为 中点,利用余弦定理求出 ,即可得到 为直角三角形,从而求出
的面积;若选条件②:利用余弦定理求出 ,即可得到 为直角三角形,从而得到 ,
再由余弦定理求出 ,最后由面积公式计算可得.
【详解】(1)因为 ,
由正弦定理可得 ,
即 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ,
所以 ,
因为 ,所以 .
(2)若选条件①: ,
所以 为 中点,
所以 ,
因为 , , ,
所以由余弦定理 ,
可得 ,即 ,解得 或 (舍去).
则 ,即 ,所以 为直角三角形,
所以 .
所以 .
所以 的面积为 .
若选条件②: .
所以 ,
因为 , , ,
所以由余弦定理 ,
可得 ,即 ,解得 或 (舍去),
则 ,即 ,所以 为直角三角形,
所以 .
所以 ,
在 中由余弦定理 ,
即 ,解得 ,
所以 ,
所以 的面积为 .
23.(2024·北京房山·一模)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: 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)①, ;③, .【分析】(1)根据 得 为锐角,从而根据 的值得到 的大小;
(2)②由正弦定理得 ,根据 为锐角得 ,则 存在且唯一确定,进而得到 ,由
得到 的面积;
③由正弦定理得边 ,再根据 得到 ,由 得到 的面积.
【详解】(1)因为 ,所以 ,所以 ,由 得 , .
(2)选条件①: 为锐角;
由正弦定理 即 知 ,
因为 为锐角,所以 ,所以 存在且唯一确定.
,
从而 .
选条件②: ,由 得 ,从而 可能是锐角,也可能是钝角,则 不唯一,故不
能选②;
选条件③: ,
由 ,得 ,所以 , ,
由正弦定理 即 得 ,
,
.
24.(2024·北京海淀·一模)在 中, .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的面积.【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角得到 ,再利用辅助角公式及特殊角的三
角函数值,即可求出结果;
(2)根据(1)中 及条件,由余弦定理得到 ,再结合 ,即可求出 ,再利
用三角形面积公式,即可求出结果.
【详解】(1)因为 ,由正弦定理可得 ,
又 ,所以 ,得到 ,即 ,
所以 ,又因为 ,所以 ,得到 .
(2)由(1)知 ,所以 ,又 ,得到 ①,
又 ,得到 代入①式,得到 ,
所以 的面积为 .
25.(2024·北京朝阳·一模)已知函数 的最小正周期为 .
(1)若 , ,求 的值;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,确定 的解析式,并求函数
的单调递增区间.
条件①: 的最大值为2;
条件②: 的图象关于点 中心对称;
条件③: 的图象经过点 .
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) ,单调递增区间 , ,【分析】(1)根据条件,代入 ,即可求解;
(2)根据三角函数的性质,选择条件,代入后,即可求解函数的解析式,利用三角恒等变换,代入函数
单调递增区间,即可求解.
【详解】(1)因为 , ,则 ,且 ,则 ;
(2)因为函数 的最小正周期为 ,则 ,
若选①②,则 ,且 ,
且 ,则 ,则 ,则 ,
所以 ;
若选择①③,则 ,且 ,则 ,
,则 ,则 ,则 ,
所以 ;
若选择②③,由②可知, ,
由③可知, ,则 ,
所以 .
,
,
令 , ,
得 , ,
所以函数 的单调递增区间是 , ,