易错易混05 三角函数与解三角形
目录(Ctrl 并单击鼠标可跟踪链接)
01 错点扫描・易错建模夯基石 ........................................................................................................1
02 易错归纳・查漏补缺避陷阱..........................................................................................................7
易错归纳01 应用三角函数定义忽略终边位置的讨论(★★★)...........................................................7
易错归纳02 没有精准识别诱导公式(★★★★)...................................................................................9
易错归纳03 求值问题忽略角的范围(★★★★).................................................................................11
易错归纳04 ω 与φ 的符号和取值问题(★★★★★)..........................................................................16
易错归纳05 忽略三角函数的图像变换规律(★★★★).....................................................................25
易错归纳06 解三角形中解的个数问题(★★★★).............................................................................29
易错归纳07 直接将a、b、c=sinA、B、C(或者反过来)(★★★★★).................................31
易错归纳08 忽略一些关键条件(例如锐角三角形)(★★★★★).................................................35
03 实战检测・易错通关验成效........................................................................................................40
一、任意角的三角函数
1、定义:任意角α 的终边与单位圆交于点P(x ,y)时,则sinα=y ,cosα=x ,tanα= y
x ( x≠0).
2、推广:三角函数坐标法定义中,若取点P(x ,y)是角α 终边上异于顶点的任一点,设点P 到原点O的距
离为r ,则sinα= y
r ,cosα= x
r ,tanα= y
x ( x≠0)
3、三角函数的性质
三角函数
定义域
第一象
限符号
第二象限
符号
第三象
限符号
第四象限符
号
sinα
R
+
+
-
-
cosα
R
+
-
-
+
tan α
{α| α≠kπ+ π
2 ,k ∈Z}
+
-
+
-
记忆口诀:三角函数值在各象限的符号规律:一全正、二正弦、三正切、四余弦.
4、三角函数的定义中常见的三种题型及解决办法
(1)已知角
的终边上一点
的坐标,求角
的三角函数值
方法:先求出点
到原点的距离,再利用三角函数的定义求解。
(2)已知角
的一个三角函数值和终边上一点
的横坐标或纵坐标,求与角
有关的三角函数值
方法:先求出点
到原点的距离(带参数),根据已知三角函数值及三角函数的定义建立方程,求出未知
数,从而求解问题。
(3)已知角的终边所在的直线方程(
),求角的三角函数值
方法:先设出终边上一点
,求出点
到原点的距离,再利用三角函数的定义求解,注意
的符号,对
进行讨论。若直线的倾斜角为特殊角,也可直接写出角
的三角函数值。
二、同角三角函数的基本关系
1、平方关系:sin2α+cos2α=1.
2、商数关系:
sinα
cosα =tanα(α≠π
2 +kπ );
三、三角函数诱导公式
公式
一
二
三
四
五
六
角
2kπ+α(k ∈Z)
π +α
−α
π−α
π
2 −α
π
2 +α
正弦
sinα
−sinα
−sinα
sinα
cosα
cosα
余弦
cosα
−cosα
cosα
−cosα
sinα
−sinα
正切
tan α
tan α
−tanα
−tanα
口诀
函数名不变,符号看象限
函数名改变,符号看象限
注:利用诱导公式化简及其计算
(1)诱导公式的两个应用
①求值:负化正,大化小,化到锐角为终了;
②化简:统一名,统一角,同角名少为终了.
(2)学会诱导公式的逆用,如
等,再如
,能将
中
的系数由负变正,且不改变“正弦”前面的符号.
(3)学会观察两角之间的关系,看看它们的和或差是否为
的整数倍.
四、两角和差公式
①
;
②
;
③
;
变形:tanα±tan β=tan(α±β)(1∓tanα tan β);
tanα⋅tan β=1−tanα+tan β
tan(α+β)
=tanα−tan β
tan(α−β)
−1
五、二倍角公式
①
;
②
;
③
;
变式:
sin2α= 2sinα cosα
sin2α+cos2α
= 2tanα
1+tan2α
;cos2α=cos2α−sin2α
sin2α+cos2α
=1−tan2α
1+tan2α
;tan α
2 =sinα
1+cosα =1−cosα
sinα
六、降幂公式
七、辅助角公式
asinα+bcosα=√a2+b2sin(α+ϕ)(其中
sinϕ=
b
√a2+b2 ,cosϕ=
a
√a2+b2 ,tanϕ=b
a ).
八、三角函数的图像与性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
R
R
{x| x∈R ,x≠kπ+ π
2 }
值域
[−1 ,1]
[−1 ,1]
R
周期性
2 π
2 π
π
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
九、函数y=Asin(ωx+φ)的图象性质及其应用
1、最小正周期:
T=2π
w .
2、定义域与值域:y=A sin(wx +ϕ)的定义域为R,值域为[-A,A].
3、最值(以下A>0,w>0 )
{
当wx +ϕ= π
2 +2kπ(k ∈Z )时,函数取得最大值A ;
当wx +ϕ=−π
2 +2kπ(k ∈Z )时,函数取得最小值−A ;
4、单调性
{
wx +ϕ∈[−π
2 +2kπ , π
2 +2kπ ](k ∈Z )⇒增区间;
wx +ϕ∈[ π
2 +2kπ , 3 π
2 +2kπ ](k ∈Z )⇒减区间.
5、对称轴与对称中心
{
当wx 0+ϕ=kπ+ π
2 (k ∈Z ),即sin(wx 0+ϕ)
¿±1时,y=sin(wx +ϕ)的对称轴为x=x0
当wx 0+ϕ=kπ (k ∈Z ),即sin(wx 0+ϕ)=0
时,y=sin(wx +ϕ)的对称中心为( x0,0).
正弦曲线的对称轴是相应函数取最大(小)值的位置,对称中心是与x 轴交点的位置.
6、平移与伸缩
函数y=sin x 的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的图象的步骤
递增区间
[2kπ−π
2 ,2kπ+ π
2 ]
[−π+2kπ ,2kπ ]
(kπ−π
2 ,kπ+ π
2 )
递减区间
[2kπ+ π
2 ,2kπ+ 3 π
2 ]
[2kπ ,π+2kπ ]
无
对称中心
(kπ ,0)
(kπ+ π
2 ,0)
( kπ
2 ,0)
对称轴方程
x=kπ+ π
2
x=kπ
无
注:每一个变换总是对变量x 而言的,即图像变换要看“变量x ”发生多大变化,而不是“角wx +ϕ ”变
化多少.
十、解三角形多解情况
1、在△ABC 中,已知a,b 和A 时,解的情况如下:
A 为锐角
A 为钝角或直角
图形
关系式
解的个数
一解
两解
一解
一解
无解
2、题设三角形中,已知一个角A 和两个边a,b ,判断三角形个数,遵循以下步骤
第一步:先画一个角并标上字母A
第二步:标斜边(非对角边)⇒b
第三步:画角的高,然后观察(a,bsin A )
十一、解三角形相关公式
1、正弦定理
①正弦定理:
a
sin A =
b
sin B =
c
sinC =2R
②变形:sin A
sin B =a
b ,sin B
sinC =b
c ,sinC
sin A =c
a
③变形:a:b:c=sin A :sin B:sinC
④变形:
a+b+c
sin A+sin B+sinC =
a
sin A =
b
sin B =
c
sinC
⑤变形:asinB=bsin A ,asinC=csin A ,bsinC=csinB
2、余弦定理
①余弦定理:b2+c2−a2=2bc cos A ,a2+c2−b2=2ac cosB,a2+b2−c2=2ab cosC
②变形:cos A=b2+c2−a2
2bc
,cosB=a2+c2−b2
2ac
,cosC=a2+b2−c2
2ab
3、三角形面积公式
①SΔABC =1
2 ab sinC ,SΔABC =1
2 ac sin B,SΔABC =1
2 bc sin A
②SΔ ABC =1
2 r (a+b+c)=1
2 rl 其中r ,l 分别为Δ ABC 内切圆半径及Δ ABC 的周长
推导:将Δ ABC 分为三个分别以Δ ABC 的边长为底,内切圆与边相交的半径为高的三角形,利用等面积
法即可得到上述公式
③SΔABC =2R2sin Asin BsinC=abc
4 R (R 为Δ ABC 外接圆的半径)
推导:将a=2 Rsin A 代入SΔABC =1
2 a2sin BsinC
sin A
可得SΔABC =2 R2sin A sin BsinC
将a=2Rsin A ,b=2RsinB,c=2RsinC 代入SΔABC =2 R2sin A sin BsinC
可得SΔABC =abc
4 R
④SΔABC =1
2 a2sin BsinC
sin A
,SΔABC =1
2 b2sin AsinC
sin B
,SΔABC =1
2 c2sin Asin B
sinC
⑤海伦公式SΔ ABC =√p( p−a)( p−b)( p−c)(其中p=1
2
(a+b+c))
推导:根据余弦定理的推论cosC=a2+b2−c2
2ab
∴SΔABC =1
2 ab sinC=1
2 ab √1−cos2C=1
2 ab√
1−(
a2+b2−c2
2ab )
2
⇒1
4 √(2ab )2−(a2+b2−c2)
2= 1
4 √(a+b+c)(b+c−a)(c+a−b)(a+b−c)
令p=1
2
(a+b+c),整理得SΔ ABC =√p( p−a)( p−b)( p−c)
注:在解三角形题目中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要
选择“边化角”或“角化边”,变换原则常用:
(1)若式子含有
的齐次式,优先考虑正弦定理,“角化边”;
(2)若式子含有
的齐次式,优先考虑正弦定理,“边化角”;
(3)若式子含有
的齐次式,优先考虑余弦定理,“角化边”;
(4)代数变形或者三角恒等变换前置;
(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理使用;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到
.
技巧:正弦定理和余弦定理是解三角形的两个重要工具,它沟通了三角形中的边角之间的内在联系,正弦
定理能够解决两类问题
易错归纳01 应用三角函数定义忽略终边位置的讨论
【易错陷阱·避错攻略】
对三角函数的定义的理解:
(1)三角函数是一种函数,它满足函数的定义,可以看成是从角的集合(弧度制)到一个坐标(或比值)的集合
的对应.
(2)三角函数可以用比值来定义,所以三角函数的定义域是使比值有意义的角的范围.
(3)三角函数值的大小与点P(x,y)在角α 终边上的位置无关,只由角α 的终边位置决定,即三角函数值的大
小只与角有关.
1.已知角
的终边经过点
,且
,则
( )
A.3
B.4
C.
D.
【答案】D
【分析】由余弦函数的定义计算可得.
【详解】由余弦函数定义可得
,所以
,解得
.
故选:D
2.如果角
的终边在直线
上,则
( )
A.
B.
C.
D.
或
【答案】B
【分析】方法一:先求出
,再由弦化切公式转化为
进行求解;方法二:直线
过第一象限和第三象限.分别求
若
的终边在第一象限,可取终边上一点
,与若
的终边在第三象限,可取终边上一点
,再
由三角函数的定义进行求解.
【详解】方法一:
因为角
的终边在直线
上,所以设直线
上一点
,
可得
.
所以
.
方法二:
直线
过第一象限和第三象限.
若
的终边在第一象限,可取终边上一点
,
则
,
,
则
.
若
的终边在第三象限,可取终边上一点
,
则
,
,
则
故选:B
3.已知角α 的终边在直线
上,则
=
【答案】
【分析】设在直线
上任取点
,根据三角函数的定义即可求解.
【详解】设在直线
上任取点
,所以
,
所以
,
故答案为:
.
易错归纳02 没有精准识别诱导公式
【易错陷阱·避错攻略】
正确应用诱导公式的前提条件有两个:
一是弄清什么时候需要应用诱导公式,这时要学会观察所给角与特殊角或条件角与待求角之间的关系,看
看它们的和或差是否为
的整数倍;
二是要记牢诱导公式,做到这一点就需要平时多加练习,将公式牢记在心.
1.(2025·甘肃白银·模拟预测)若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用两角之间的关系并根据诱导公式进行计算即可.
【详解】
,
.
故选:A
2.(2025·陕西咸阳·一模)已知
,则
( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】以
为整体,利用倍角公式结合齐次式问题分析求解即可.
【详解】由题意可得:
.
故选:C.
3.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先对已知条件化简变形可得
,然后由
结合余弦的二倍角公式可求得结果.
【详解】由
,得
,
即
,所以
,
所以
.
故选:C.
4.(2025·河南·二模)已知
,则
.
【答案】
【分析】由
,利用诱导公式和二倍角的余弦公式即可求解.
【详解】
.
故答案为:
.
5.已知
,则
.
【答案】
/
【分析】利用诱导公式
,即可求出答案.
【详解】因为
,
所以
.
故答案为:
.
易错归纳03 求值问题忽略角的范围
【易错陷阱·避错攻略】
应用同角三角函数关系式的注意事项:在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意根据角的
范围判断符号,而求角的范围除去利用给出的范围,有时还需要根据三角函数值的符号深挖隐含范围.
1.(25-26 高三上·重庆·月考)已知
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用三角函数同角基本关系式及诱导公式求解.
【详解】因为
,所以
,
因为
,所以
,
所以
,
所以
.
故选:A.
2.(24-25 高三上·宁夏银川·月考)已知
,
,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由所给角的象限结合同角三角函数基本关系可得
,
,再利用两角和的余弦
公式计算即可得解.
【详解】由
,
,则
,
,
故
,
,
故
.
故选:C.
3.已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】将
平方求出
,结合平方关系求出
,即可求得
,利用两角和
的正弦公式,即可求得答案.
【详解】已知
,
则
,
所以
,
联立
,结合
,解得
,
则
,
故
.
故选:D.
4.(2025·甘肃平凉·模拟预测)已知
,则
的值为
( )
A.2
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由两角和与差的正、余弦公式化简可得
,再由同角三角函数的基本关系和两角和
的正切公式可求出
,两式联立即可得出答案.
【详解】因为
,
所以
,分子分母同时除以
,得
①,
由于
,所以
所以
,
所以
,所以
,
即
,分子分母同时除以
得,
,
代入①得:
,解得
.
故选:D.
5.(多选题)若
,
,且
,
,则以下说法正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】由
的范围可以求出
的范围,结合
,可以将
的范围缩小到一定的范围,从而求
出
的取值;再结合
的取值范围,可以求得
和
的范围,求出
值后,利用配
凑法,求出
的取值,最后结合其范围得出
的值.
【详解】因为
,所以
,且因为
,
所以
,则
,
则
,所以
正确;
由
可得
,又因为
,
利用不等式的性质可得
,
,
所以
,
则
,
又因为
,所以
,所以
正确.
故选:
6.(24-25 高三上·广东佛山·月考)已知
,
,
,则
.
【答案】
【分析】先由角的范围和题设
和
的值,求出
和
的值,再利用拆角
变换展开后代入求值即得.
【详解】因
,
,
,
故
,
,
故
,
,
则
.
故答案为:
7.已知
,
,则
.
【答案】
或
/
或
【分析】令
,则
,
,
.由同角三角函数的平方关系可得
或
,结合两角差的余弦公式即可求解.
【详解】令
,则由
可得
,
则原题目变为:已知
,
,求
.
∵
,
,
∴当
时,
;当
时,
.
由两角差的余弦公式可得
,
∴当
时,
;
当
时,
,
即
或
.
故答案为:
或
.
易错归纳04 ω 与φ 的符号和取值问题
【易错陷阱·避错攻略】
1、φ 的符号和取值
题型1.已知
的部分图象求
的方法:
(1)利用极值点的纵坐标求
;(2)把某点的坐标代入求
.
题型2.已知
的部分图象求
的方法:
由
,即可求出
.常用结论:(1)相邻两个极大(小)值点之间的距离为
;(2)相邻两个零点
之间的距离为
(3)极值点到相邻的零点,自变量取值区间长度为
.
题型3.已知
的部分图象求
的方法:
求
的值时最好选用最值点求.
峰点:
;谷点:
.
也可用零点求,但要区分该零点是升零点,还是降零点.
升零点(图象上升时与
轴的交点):
;
降零点(图象下降时与
轴的交点):
(以上
).
2、ω 的符号和取值
(1)求三角函数的单调区间时首先要对三角函数解析式进行变形,化为y=sin(ωx+φ)、y=cos(ωx+φ)、y
=tan (ωx+φ)的形式,然后求出定义域,结合复合函数单调性的判断方法求解。
如对于函数y=Asin(ωx+ϕ)来说,当
时,由于内层函数
是单调递增的,所以函数
y=Asin(ωx+ϕ)的单调性与函数y=sin x 的单调性相同,故可完全按照函数y=sin x 的单调性来解
决;但当
时,内层函数
是单调递减的,所以函数y=Asin(ωx+ϕ)的单调性与函数
y=sin x 的单调性正好相反,就不能按照函数y=sin x 的单调性来解决。一般来说,应根据诱导公式将
的系数化为正数加以解决,对于带有绝对值的三角函数宜根据图象从直观上加以解决。
(2)与三角函数单调性有关的参数问题
如果解析式中含有参数,要求根据函数单调性求参数的取值范围,通常先求出单调区间,然后利用集合间
的关系求解;或转化为使得某个等式或不等式恒(可以)成立,通过分离参数,求出解析式的范围或最值,
进而求出参数的范围.
【注意】由函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的一个单调区间[m,n](区间也可以是开区间或半开半闭区
间)求解ω 或φ 的取值范围,则将区间端点值代入后,去对应
(k Z)
∈
或
(k Z)
∈
列出不等式求解.另外,因为函数f(x)=Asin(ωx+φ)在一个周期内的单调递减
(增)区间的区间长度恰好是,所以具有单调性的区间长度必不超过,根据这个性质有时也可求出ω 的范
围.
(3)与对称性有关的参数问题
一般来说,若函数f(x)= Asin(ωx+φ)在某个区间上单调,并且给出了对称轴方程,则可先利用“该区间
长度小于或等于半周期长度”大致确定ω的范围,再利用对称轴是否在该区间内进一步约束ω的范围,最后
对剩下的ω进行逐一检验,进而确定ω的准确范围.
【注意】①函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的对称中心为
(k Z)
∈
,对称轴为x=-++(k Z)
∈
,
此时函数的对称中心和对称轴可用参数ω 表示,对称中心和对称轴的取值与参数ω 有着紧密的联系.
②三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻对称轴和对称中心之间的
“水平间隔”为,这就说明,我们可根据三角函数的对称性来研究其周期性,进而可以研究ω 的取值.
(4)与三角函数的最值存在有关的参数问题
一般考查形式是给出区间最值点的个数求参数范围,这种题目一种思路是求出所有的最值点根据区间内最
值点的个数列出不等式求解,另一种思路利用三角函数的最值与对称或周期的关系,可以列出关于ω 的不
等式,进而求出ω 的值或取值范围.
(5)与三角函数的零点有关的参数问题
解决此类问题,要先根据所给的单调区间判断ω 的大致范围,再计算对称轴,依据函数在所给区间的极值
点及对称轴缩小范围,从而求出ω 的范围.
注:一般来说,已知函数f(x)= Asin(ωx+φ)在某个区间上有k个零点、最值等,可将ωx+φ看作一个
整体,再利用正弦函数y=sint的性质解题.
这类问题的基本解题思路是:先将函数的解析式化简为
的形式;根据题设给出限制条件
(如单调性、对称轴的个数、零点个数或最值个数等)判断周期满足的条件,求出
的大致范围;在求出
的取值范围,分析左(或右)端点的大致位置,再确定另一个端点位置;找出临界点,列出不等
式求解。
1.(2025·四川广安·模拟预测)已知函数
为偶函数,则
的值为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用辅助角公式化简函数
,利用偶函数性质
,可得
,或
,结合
即可求解.
【详解】函数
为偶函数,需满足
.
将函数化简:
.
由偶函数性质得:
即
利用正弦函数的性质,可得:
(舍去,因为不恒成立),
或
解得:
,即
结合
,得
.
故选:B.
2.(广东省部分学校2026 届高三上学期开学联考数学试题)已知函数
在
区间
上单调递增,则
的最大值为( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】C
【分析】以
为整体,结合正弦函数的单调性分析求解可得
,即可得结果.
【详解】因为
,且
,则
,
若函数
在区间
上单调递增,
注意到
,则
,解得
,
所以
的最大值为1.
故选:C.
3.(25-26 高三上·辽宁·开学考试)设函数
在区间
恰有三个极值点、两个零点,
则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】结合正弦函数的图象可得答案.
【详解】因为
,所以
,
由函数
在区间
恰有三个极值点、两个零点,
得
,解得
.
故选:C.
4.(2025·陕西安康·模拟预测)已知函数
在区间
上单调递增,
在区间
上单调递减,且
.若将
的图象向左平移
个单位长度后所得函数的
图象关于
轴对称,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由题意,利用辅助角公式得
,其中
.根据题设知,
为
图象的一条对称轴,结合
可求得
,
,
,再根据
关于
轴对称,得到
,
,从而求得
的最小值.
【详解】由题意,知
,其中
.
因为
在区间
上单调递增,在区间
上单调递减,
所以
为
图象的一条对称轴,所以
,
.
又
,所以
,
,解得
,
,
,
所以
.将
的图象向左平移
个单位长度后,
得到
的图象.
由
的图象关于
轴对称,得
,
,
所以
,
,
所以
的最小值为
.
故选:C.
5.(23-24 高三下·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知函数
,
为
的最小
正周期,且
对任意的
恒成立,若函数
在区间
上恰有3 个零点,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题意可得
为
的一条对称轴,即可求得
,再以
为整体分析可得
,运算求解即可得答案.
【详解】由题意可得:
的最小正周期
,
又
对任意的
恒成立,
所以
为
的一条对称轴,
所以
,解得
,
又
,则
,
,
所以
.
当
时,
,
若函数
在区间
上恰有3 个零点,则
,解得
,
即
的取值范围是
.
故选:D.
6.(2025·江苏连云港·模拟预测)(多选题)已知函数
满足
,
且在
上是单调函数,则
的所有可能取值是( )
A.1
B.3
C.5
D.7
【答案】AC
【分析】分析出
关于
中心对称,关于
轴对称,根据单调性得到
,设对称中心
和对称轴
的距离为
,则
,设
的最小正周期为
,分
,
,
,
和
五种情况,结合函数的性质判断出答案.
【详解】
,故
关于
中心对称,
,故
关于
轴对称,
,则
,
在
上是单调函数,所以
,故
,
设对称中心
和对称轴
的距离为
,则
,
设
的最小正周期为
,
若
,则
,故
,此时
,
,
,
,
,
故
,
,
,
,
因为
,故当
,
时,满足要求,此时
,
此时
,当
时,
,
此时
在
上单调递增,满足要求;
若
,即
,
,此时
,
,
,
,
,
故
,
,
,
,
因为
,故当
,
时,满足要求,此时
,
此时
,当
时,
,
故
在
上不单调,不合要求,
若
,即
,
,此时
,
,
,
,
,
故
,
,
,
,
因为
,故当
,
时,满足要求,此时
,
此时
,当
时,
,
此时
在
上单调递增,满足要求;
若
,即
,
,此时
,
,
,
,
,
故
,
,
,
,
因为
,故当
,
时,满足要求,此时
,
此时
,当
时,
,
故
在
上不单调,不合要求,
当
时,
,
不合要求,
综上,
所有可能取值为1 或5.
故选:AC
7.函数
,
的单调减区间为 .
【答案】
和
【分析】先根据诱导公式化简函数解析式,根据正弦函数图像的性质,求出函数的单调减区间,判断在
上的减区间.
【详解】由题意知
,所以函数
的单调减区间就是
的单调增区间,
已知
得单调增区间为
,
得
,解得
,
当
时,增区间为
,当
时,增区间为
,
所以
在
上的单调增区间为
和
,
即
在
上的单调减区间为
和
,
故答案为:
和
.
8.(2025·甘肃白银·模拟预测)函数
是偶函数,则
的最小正值为 .
【答案】
/
【分析】根据偶函数定义及正弦函数性质可得当
时,
,则
,
.给
赋值,
即可求得
的最小正值.
【详解】由于
是偶函数,所以
,
,
故
,
,所以当
时,
取最小正值,最小正值为
.
故答案为:
.
9.(2025·北京大兴·三模)已知函数
(
),
,
,且
的最小值为
,则
,
.
【答案】
/1.5
【分析】根据两角和的正弦公式化简,求出
,根据零点与极值点求出周期得出
.
【详解】
,
所以
,
因为
,
,且
的最小值为
,
所以
,即
,解得
.
故答案为:
;
10.(2025·安徽蚌埠·模拟预测)已知函数
(
,
),若
,
,且
在区间
上单调,则
.
【答案】
【分析】根据函数在区间
内的单调得出周期,进而求得
,通过极值点和零点条件建立关于
和
的方程,结合
的范围筛选合理解,验证单调性即可得出结果.
【详解】设函数
的周期为
,由
,
,
结合正弦函数图象的特征可知,
,
.
故
.
又因为
在区间
上单调,所以,
,故
,
所以
.
由
,得
,即
且
,
所以,当
时,
,
,
或
,舍.
当
时,
,
,
,符合条件.
当
时,
,
,
或
,舍.
所以
,
.
故答案为:
.
易错归纳05 忽略三角函数的图像变换规律
【易错陷阱·避错攻略】
在进行图像变换时要注意三点:
(1)化简解析式:即将函数解析式化为y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))形式;
(2)统一名称:即分析变换前后的三角函数是否同名,不同名时用诱导公式化为同名形式;
(3)变换:提倡先平移后伸缩(先相位后周期),但先伸缩后平移(先周期后相位)在题目中也经常出
现,所以必须熟练掌握,无论哪种变化,切记每一个变换总是对变量
而言的,即图像变换要看“变量
”发生多大变化,而不是“角
”变化多少.
1.为了得到
的图象,只要把
的图象上所有的点( )
A.向右平行移动
个单位长度
B.向左平行移动
个单位长度
C.向右平行移动
个单位长度
D.向左平行移动
个单位长度
【答案】A
【分析】将
变形为
的形式,从而确定平移的方向和单位长度.
【详解】将
变形为
对于函数
,要得到
的图象,根据“左加右减”的原则,需要将
的图象
上所有的点向右平行移动
个单位长度。
只要把
的图象上所有的点向右平行移动
个单位长度,就可得到
的图象.
故选:A.
2.(2025·山东济宁·一模)将函数
的图象向右平移
个周期后,所得图象对应的函数为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先求出函数周期,再由函数平移的性质结合余弦函数的诱导公式可得.
【详解】函数周期
,所以函数
的图象向右平移
个周期可得
.
故选:D
3.(24-25 高三上·陕西西安·期末)将函数
图象上所有的点向左平移
个单位长度,得
到函数
的图象,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】结合诱导公式,利用平移规律求平移后的函数解析式.
【详解】由题意得
故选:C
4.(2025·山西临汾·三模)为了得到函数
的图象,只要把正弦函数上所有点( )
A.向右平移
个单位长度
B.向右平移
个单位长度
C.向左平移
个单位长度
D.向左平移
个单位长度
【答案】D
【分析】利用函数图像的平移变换即可求解.
【详解】因为
,所以将函数
的图像向左平移
个单位长度得
,
故选:D.
5.要得到函数
的图象,只需将
的图象向左平移
个单位,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式以及平移的性质可得
,即可根据范围求解.
【详解】
,故将其向左平移
个单位得到
,
故
,进而
,
故
,解得
,
结合
,取
,则
,
故选:A
6.(2025·山东·模拟预测)已知函数
,要得到一个偶函数的图象,可以将
的图
象( )
A.向左平移
个单位长度
B.向左平移
个单位长度
C.向左平移
个单位长度
D.向左平移
个单位长度
【答案】C
【分析】利用二倍角公式化简函数,再结合函数图象变换求解判断.
【详解】依题意,
,
对于A,
,所得函数不是偶函数,A 错误;
对于B,
,所得函数不是偶函数,B 错误;
对于C,
,所得函数是偶函数,C 正确;
对于D,
,所得函数不是偶函数,D 错误.
故选:C
7.(24-25 高三下·湖北武汉·月考)将函数
的图像按以下
顺序进行变换:①向左平移
个单位长度;②横坐标变为原来的
,纵坐标不变;③向上平移1 个单位长
度;④纵坐标变为原来的3 倍.可得到
的图像,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的平移变换求解即可.
【详解】函数
向左平移
个单位长度,
得到
,
横坐标变为原来的
,纵坐标不变,得到
,
向上平移1 个单位长度,得到
,
纵坐标变为原来的3 倍,得到
,
则
,又
,
解得
,
则
.
故选:A.
易错归纳06 解三角形中解的个数问题
【易错陷阱·避错攻略】
两边和其中一边的对角,求其它的边和角时,由于正弦函数在在区间
内不单调,此时三角形解的情
况可能是无解、一解、两解,此时可通过大边对大角进行分析,也通过几何法来判断三角形解的个数。
1.在
中,
,
,分别为
,
,
的对边,给出下列四个条件:
①
,
,
; ②
,
,
;
③
,
,
; ④
,
,
.
能判断三角形存在且有唯一解的是( )
A.①④
B.②③
C.①②③
D.②③④
【答案】B
【分析】由正弦定理及三角形的性质分别判断出所给命题的真假.
【详解】①中,
,
,
,
由正弦定理可得
,即
,可得
,
因为角
为锐角,所以角
有两解,所以①不正确;
②中,由三边为定值,且满足任意两边之和大于第三边,所以②唯一确定三角形;所以②正确;
③中,由两边和夹角确定唯一三角形,可得③正确;
④中,由正弦定理可得
,所以不存在这样的三角形,所以④不正确.
故选:B.
2.在
中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知
,若满足条件的
有两个,则
b 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由正弦定理可得
,再由三角形有两解可得角
的范围,从而得到结果.
【详解】由正弦定理可得
,则
,
因为
,且满足条件的
有两个,
所以
,且
(当
时,三角形只有一解),
此时
,则
.
故选:B
3.(23-24 高三上·上海嘉定·期中)在
中,已知
,
,若
有唯一值,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由
可求
,对
的取值进行讨论,求出使得B 唯一时
的取值范围,此时
有
唯一值.
【详解】由
可得:
,且
,
若
,则
,由正弦定理可得
,
则
,所以B 为锐角,
此时B 唯一,则C 也唯一,所以
有唯一值.
当
时,
,则此时B 唯一,则C 也唯一,所以
有唯一值.
当
时,因为
,根据正弦函数图像易知,
在
上存在两个根,所以
存在两个
值满足
,所以不成立.
故选:C
4.(24-25 高三下·江苏苏州·开学考试)在
中,
,
,若满足上述条件的
恰有一
解,则边长
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由题意
,或
,进而可得.
【详解】若满足条件的
恰有一解,如图
则
,或
,
当
时,
,
当
时,
,
所以AC 的取值范围是
.
故选:D
5.(2025·河北秦皇岛·一模)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( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【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
有两解,得
,
即
,解得
,
所以
的取值范围为
.
故选:D
易错归纳07 直接将a、b、c=sinA、B、C(或者反过来)
【易错陷阱·避错攻略】
什么情况下边化角?
(1)当每一项都有边且次数一样时,采用边化角
(2)当每一项都有角《sin 》且次数一样时,采用角化边
(3)当每一项都是边时,直接采用边处理问题
(4)当每一项都有角《sin 》及边且次数一样时,采用角化边或变化角均可
1.在
中,内角
,
,
的对边分别为
,
,,已知
,
.
(1)求
;
(2)求
的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边化角,化简计算即得.
(2)由(1)及余弦定理,结合基本不等式求出的
最大值,根据三角形面积公式得到面积最大值.
【详解】(1)由题意得,
,
由正弦定理
,可得
,
,
,
,
.
(2)
,
由余弦定理
,
所以
,当且仅当
时取等号,
的面积的最大值为
.
2.
的三个内角A,B,C 的对边分别是a,b,c,且
.
(1)求C;
(2)若
,边AB 上的高为
,求
的周长.
【答案】(1)
或
(2)
【分析】(1)根据正弦定理化简,再应用二倍角正弦计算求出角;
(2)应用面积公式求出
,再结合余弦定理求出边即可得出周长.
【详解】(1)
,
,
,
,即
,
,
或
;
(2)
,
,
边AB 上的高为
,
,则
,
又由余弦定理得
,
,
又
,
或
,
的周长
.
3.已知
三个内角A、B、C 所对的边分别为
.
(1)证明:
;
(2)若
的面积为6,求
.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角,再结合三角恒等变换,即可证明;
(2)根据(1)的结果,以及面积公式求,再代入余弦定理,即可求解.
【详解】(1)由已知
,得
,
所以
,
所以
,
故
,又
,
所以
.
(2)若
,则
,所以
,解得
,
又由余弦定理得:
,
所以
.
4.在
中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)求A;
(2)若
,
的面积为
,求
的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由诱导公式、两角和的余弦公式变形,用正弦定理化角为边,再由余弦定理求得角;
(2)由面积公式和余弦定理(1)中结论列方程组求得
后得周长.
【详解】(1)因为
,
所以
,
由正弦定理得
,
所以
,又
,
所以
;
(2)因为
,
的面积为
,
则
,解得
,所以
的周长为
.
5.设
的内角
,
,
的对边分别为
,
,,且
.
(1)求
的值;
(2)若点
在线段
上,
,
,
的面积为
,求
的长度.
【答案】(1)3
(2)1 或2
【分析】(1)根据正弦定理及两角和的正弦公式化简求解即可;
(2)根据题设,结和三角形的面积公式及余弦定理易得
,设
,再利用
列方程即可求解.
【详解】(1)由
,
根据正弦定理得:
.
所以
则
.
因为
,所以
.
(2)由题意,
,则
,
由余弦定理得
,则
,解得
,
则
,设
,
,
由
,
则
,
则
,解得
或2,即
或2.
易错归纳08 忽略一些关键条件(例如锐角三角形)
【易错陷阱·避错攻略】
处理三角形中的三角函数问题时一定深挖三角形中的隐含条件,如三角形是锐角三角形时,则三角形的三
个内角都是锐角,而三角形是钝角三角形时,只需要三角形最大的内角是钝角.
1.(2025·山西·模拟预测)在锐角
中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,
.
(1)求角A;
(2)
,
,D 为AC 的中点,求
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角及辅助角公式即可求解.
(2)根据余弦定理即可求得
的长,再利用余弦定理即可求解.
【详解】(1)因为
,所以由正弦定理得
.
因为
,所以
,所以
,
整理得
,即
.
因为
,所以
,所以
,即
.
(2)
在
中,由余弦定理得
,
即
,解得
或
.
若
,则
,则
为钝角,舍去,
所以
,
,因为
,根据正弦定理,角
最大,
所以
为锐角三角形,符合题意.
因为
为
的中点,所以
,
所以,在
中,
,
所以
.
在
中,
.
2.(2025·浙江嘉兴·二模)在锐角
中,内角
、
、
的对边分别为
、
、,已知
.
(1)求
;
(2)若
,
,
,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理结合两角和的正弦公式化简得出
,结合正弦定理可求得结果;
(2)由平面向量的减法可得出
,利用平面向量数量积的运算性质结合与余弦定理可得出
关于
、
的方程组,解出这两个量的值,可得出
的值,然后利用三角形的面积公式可求得
的面积.
【详解】(1)由
及正弦定理可得
,
即
,
即
,
即
,
因为
为锐角,故
,可得
,由正弦定理得
,故
.
(2)因为
,则
,故
,
所以
,
即
,即
①,
由余弦定理可得
,即
②,
联立①②可得
,
,故
,
因此,
.
3.(2024·重庆·一模)在梯形
中,
为钝角,
,
.
(1)求
;
(2)设点
为
的中点,求
的长.
【答案】(1)
;
(2)
【分析】(1)在
中利用余弦定理求出
,再利用二倍角的余弦公式计算即得.
(2)利用(1)的结论,借助向量数量积求出
的长.
【详解】(1)在梯形
中,由
为钝角,得
是锐角,
在
中,
,则
,
由余弦定理得
,即
为等腰三角形,
所以
.
(2)由
,得
,由点
为
的中点,得
,
所以
.
4.在锐角
中,角A,B,C 所对应的边分别为a,b,c,已知
.
(1)求B 的值;
(2)若b=2,求
面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理、余弦定理进行边角转换即可.
(2)由正弦定理、三角形面积公式结合三角恒等变换得
,结合角的范围即可得解.
【详解】(1)因为
,由正弦定理得
,
即
,由余弦定理得
,
因为
,所以
.
(2)在锐角
中,
,记
的面积为.
由正弦定理得
,即
.
所以
.
因为在锐角
中,
,所以
,
,
解得
,则
,所以
,
所以
,所以面积的
.
5.(2025·山东临沂·三模)在锐角
中,内角
,
,
所对的边分别为
,
,,若
.
(1)求
;
(2)若
,求的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)利用余弦定理化简整理可得
,即可求解.
(2)利用正弦定理、差角的正弦公式化简,再利用正切函数性质求出范围.
【详解】(1)在锐角
中,由
及余弦定理,
得
,而
,解得
,
而
,所以
.
(2)由(1)知,
,
,由
是锐角三角形,得
,
解得
,
,由正弦定理得
,
则
,
所以的取值范围是
.
6.(24-25 高三上·重庆渝中·月考)设
的三个内角
的对边分别为
,已知角
为钝
角,
.
(1)若
,求
的周长;
(2)求
的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合诱导公式可得
,再利用正弦定理求出
,
然后利用余弦定理求解即得.
(2)由(1)的信息,利用三角恒等变换,结合正弦函数、二次函数性质求出范围.
【详解】(1)在
中,由
及正弦定理,得
,而
,
则
,即有
,而
为钝角,则
为锐角,因此
,
由
,得
,由
,
为锐角,得
,
由正弦定理
,得
,
,
由余弦定理得
,
于是
,解得
,
所以
的周长为
.
(2)由(1)知
,
则
,又
,即
,
因此
,所以
的取值范围
.
1.(24-25 高三上·山东威海·期末)为了得到函数
的图象,只需把函数
图象上的所
有点( )
A.向左平移
个单位
B.向右平移
个单位
C.向左平移
个单位
D.向右平移
个单位
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用函数的图象变换判断即得.
【详解】函数
,
因此把函数
图象上的所有点向左平移
个单位得到函数
的图象.
故选:C
2.(2025·福建莆田·二模)已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据三角函数的诱导公式化简即可.
【详解】
.
故选:C.
3.(24-25 高三下·湖南永州·开学考试)已知
的图象为
,为了得到
的
图象,只要把
上所有的点( )
A.向右平行移动
个单位长度
B.向左平行移动
个单位长度
C.向右平行移动
个单位长度
D.向左平行移动
个单位长度
【答案】C
【分析】结合诱导公式,直接求解三角函数图像平移即可.
【详解】因为
,
即图像
上所有的点向右平移
个单位,
又
,
即上述图像再次向右平移
个单位,
综上,为了得到
的图象,
只要把
上所有的点向右平行移动
个单位长度.
故选:C
4.已知
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】应用诱导公式可得
,又
,进而得到
,即可求值.
【详解】由
,
由
,
而
,则
,
所以
,则
,可得
,
所以
,则
.
故选:B
5.在
中,内角
的对边分别为
,已知
,且
,若
,则
的面积为( )
A.1
B.
C.2
D.
【答案】B
【分析】利用正弦定理边化角可得
,再结合条件可得
,最后由面积公式得解.
【详解】由
及正弦定理,
可得
,
因
,所以
,
又
,则有
,
若
,则有
,则
,
所以
.
选选:B.
6.
的内角
的对边分别是
,若
,则当
有两解时,
的取值范
围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】理由正弦定理,将问题转换为三角方程根的个数求参数问题即可.
【详解】由正弦定理有
,即
,即
有两解,
因为
,所以
,从而
,解得
.
故选:C.
7.(2025·湖南·二模)若
,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由
可得
的取值,结合角的范围以及平方和为1 可计算
,由
两角和的余弦配凑角可求出结果.
【详解】因为
,所以
,
因为
,所以
,
所以
,
所以
.
故选:C
8.(2025·江西新余·模拟预测)在
中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若
,且
.则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由题干条件和正弦定理得
,再由
及余弦定理可得
,联
立化简得
,结合角C 的范围求得
,代入
求解即可.
【详解】由
及正弦定理可得
,
,
由
及余弦定理可得
,
所以
,所以
,故
,
又
,故
,所以
,所以
,
所以
.
故选:D
9.(2025·广东茂名·模拟预测)已知
,且
,求
的值为
( )
A.
B.
C.0
D.
【答案】A
【分析】由
,结合
的范围求出
的值,再利用诱导公式将
化简,即可得解.
【详解】
,
,
.
.
故选:A
10.(23-24 高三上·北京·开学考试)
中,内角
的对边分别为
,若已知
,则“
”是“
有且仅有一解”的( )条件.
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充要
D.既不充分也不必要
【答案】D
【分析】给定的边
、
和角
,通过正弦定理来分析三角形解的情况,进而判断两个条件之间的逻辑关
系
【详解】判断充分性,
由正弦定理
可得
.
已知
,即
(因为
),由于
,所以
.
当
时,
,此时
可能有两个值(一个锐角和一个钝角),那么
可能有两解,所以
由
不能推出
有且仅有一解,充分性不成立.
判断必要性,
若
有且仅有一解,有两种情况:
情况一:
且
,此时由正弦定理
,可得
,因为
,所以
.
情况二:
且
或
,当
时,
;当
时,
.
所以由
有且仅有一解不能推出
,必要性不成立.
则“
”是“
有且仅有一解”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
11.已知函数
,则下列命题中错误的是( )
A.若
在
上单调递增,则
的取值范围是
B.若
在
上恰有3 个零点,则
的取值范围是
C.若
在
上的值域为
,则
的取值范围是
D.若
在
上有最大值,没有最小值,则
的取值范围是
【答案】B
【分析】把
的范围求出来,看成一个整体,再利用正弦曲线的性质,即可得到不等式,四个选项一一
进行求解,求出
的范围.
【详解】对于A,当
时,
,又
在
上单调递增,
所以
,又
,解得
,故A 正确;
对于B,当
时,
,若
在
上恰有3 个零点,
则
,解得
,故B 错误;
对于C,
时,
,
由题意得
,解得
,故C 正确;
对于D,
时,
,
由题意得
,解得
,故D 正确.
故选:B.
12.已知函数
在区间
上存在最大值和最小值,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】化相位为整体变量,再结合正弦曲线,根据题意可得到不等式求范围.
【详解】因为
,
,所以
.
画出
的图象,如图.
由图,得
或
,解得
或
.
故选:C.
13.已知
.若
是函数
的零点,直线
是函数
图象的对
称轴,
在区间
上单调,则
的最大值是( ).
A.14
B.9
C.10
D.6
【答案】B
【分析】根据已知可得,
为正奇数且
.结合
为
的零点,
为
图象的对称轴,
求出符合题意的解析式,并结合
在
上单调,可得
的最大值.
【详解】解法1:由
得
,则
.
当
时,
只能取
,则
,
,
从而
,
是
图象的对称轴.
当
时,
,这个区间不含
中的任何一个,
故函数
在
上单调,符合题意.
当
时,
只能取
,则
,
,
从而
,
是
图象的对称轴.当
时,
,
这个区间含有
,则函数
在
上不单调,不符合题意.
当
时,
只能取
,则
,
,
从而
,
是
图象的对称轴.
当
时,
,这个区间不含有
中的任何一个,
函数
在
上单调,符合题意.
当
时,
只能取
,则
,
,
从而
,
是
图象的对称轴.当
时,
,
这个区间含有
,则函数
在
上不单调,不符合题意.
综上,
的最大值为9.
解法2:根据函数
的图象特征知,它的一个零点和一条对称轴之间的最近距离为周期的四分之一,
所以
,即
,可得
,其中
.
所以函数
的极值点为
.
由于
在
上单调,所以对于任意的
,
都有
,
即
.
当
时,
,存在
,不合题意;
当
时,
,对任意的
,符合题意.
解法3:从
,
入手来思考,
要取最大值,
可以结合选项,从
取值最大的选项开始,一一验证.
当
时,
,从单调区间的一个端点
往前推算,
靠近
的单调区间为
,
,容易看出
,不合题意.
当
时,
,从单调区间的一个端点
往前推算,
靠近
的单调区间为
,
,容易看出
,符合题意.
解法4:由
得
,则
,
从而
其中
.
由
,即
,可知
为正奇数
.
由
得
又由于
,所以
只能取
.
当
时,
;当
时,
;当
时,
;
当
时,
.
因为
是正奇数且不超过12,所以
.
当
时,
,
,
该区间含有
,则
在
上不单调,不符合题意.
当
时,
,
,
该区间不含有
中的任何一个,则
在
上单调,符合题意.
综上,
的最大值为9.
解法5:由题意知
,得
,即
,从而
①.
又由题意可得
其中
,则
.
又因为
,所以
.
当
时,
,
②.
由①②可得
,
的最大值为9.
故选:B.
14.(2024·辽宁·模拟预测)(多选题)已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】根据题意利用
可判断A 选项;由
和
判断
的取值范围,进而易得
,可判断B 选项;先求
,然后利用
可判断C 选项;由
可判断D 选项.
【详解】对于A:因为
,
,
所以
,故A 错误;
对于B:
,则
又
,
所以
,所以
,故B 正确;
对于C:由
,
可得
,
,
又
,所以
,故C 错误;
对于D:根据C 选项知
,
所以
,故D 正确.
故选:BD.
15.设角
终边上一点
,
,则
的值为 .
【答案】
或
【分析】由三角函数的定义即可得解.
【详解】当
时,
,
;
当
时,
,
.
故答案为:
或
.
16.(2025·内蒙古包头·模拟预测)已知
,则
.
【答案】
【分析】以
为整体,利用诱导公式可得
,再根据倍角公式结合齐次式问题运算
求解.
【详解】因为
由
.
故答案为:
.
17.函数
的单调增区间为 .
【答案】
【分析】根据给定函数,结合余弦函数的性质、诱导公式求出单调增区间.
【详解】函数
,即
,
则
,解得
,
所以函数
的单调增区间为
.
故答案为:
18.(24-25 高三上·江西·月考)已知函数
的图象关于
轴对称,则
.
【答案】
【分析】根据三角函数奇偶性的性质即可求解.
【详解】因为函数
的图象关于
轴对称,故
为偶函数,
所以
.又
,所以
.
故答案为:
19.(24-25 高三上·山东泰安·月考)已知
,
,
,则
.
【答案】
【分析】利用余弦的差角公式先求
,从而可得
,根据角的范围结合同角三角函数的基
本关系确定
,再利用正切的差角公式计算即可.
【详解】由题意可知
,所以
,
即
,
又
,所以
,
则
,
所以
,
所以
.
故答案为:
20.在
中,角
所对的边分别为
,且
,则
,若
,
是
角
的内角平分线,
,则
.
【答案】 1
【分析】利用正弦定理边化角可得
,利用三角形的面积公式和
,以及二倍角公式可
得
,从而得解.
【详解】设
外接圆的半径为,由
,
根据正弦定理,设
外接圆半径为,
则
,则
,即
,
由三角形的面积公式得
,
所以
,
即
,
,则
,即
,
所以
.
故答案为:1;
21.(25-26 高三上·河北衡水·月考)函数
恒有
,且
在
上单调递增,则
.
【答案】
【分析】利用正弦函数最值得出
,所以
,已知
在
上单调递增,
所以
,解出
.分
和
,根据
在
上单调性进行讨论,得
出
值.
【详解】已知
恒有
,根据正弦函数的性质可得:
,即
,所以
,所以
;
已知
在
上单调递增,所以
,即
,解得
.
当
时,因为
,所以
,因为
在
上单调递增,
所以
,解得
,
所以
,解得
,故
.
当
时,因为
,所以
.取
,
则
,因为
,
所以
,故
在
上单调递减,不满足题意.
同理可得
不满足题意.
综上可得:
.
故答案为:
.
22.已知
分别为
三个内角
的对边,且
(1)求
;
(2)若
,
,求
的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用同角的三角函数关系化简后,运用正余弦定理即可求得;
(2)先由条件求出角
,利用正弦定理求出边
的长,即得三角形的周长.
【详解】(1)由
可得
,
即
,
由正弦定理可得:
,
由余弦定理可得:
,
,
.
(2)在
中,由(1)得
,因
,则
,
,
由正弦定理可得:
,
即
,则
,
,
则
的周长为
.
23.(24-25 高三下·江苏盐城·月考)在锐角
中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知
.
(1)证明:
;
(2)求
的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据正弦定理实现边角转换,结合两角差的正弦公式、正弦函数性质进行求解即可;
(2)根据锐角三角形的性质求出角
的取值范围,结合正切的二倍角公式、对勾函数的单调性进行求解
即可.
【详解】(1)因为
,
所以由正弦定理有
,则
.
因为
,
,
所以
,
所以
,即
.
(2)因为
为锐角三角形,
所以
,
,
,
解得
,
则
,
又
,则
,因为
在
上单调减,
所以
,即
.
24.(2025·江西·模拟预测)已知锐角
中,角
,
,
所对的边分别为
,
,.
(1)若
,且
,求
面积的最大值;
(2)若
,证明:
.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用余弦定理结合基本不等式求出ac 的最大值,再根据三角形面积公式求出面积最大值;
(2)通过已知条件结合余弦定理和正弦定理进行化简推导,得出角之间的关系。
【详解】(1)因为
,
,
由余弦定理得
,
所以
,当且仅当
时取等号,
又
,
所以
的面积
,
即
面积的最大值为
.
(2)证明:由
及余弦定理得,
,
因为在锐角
中,
,
所以
,即
,
由正弦定理得
,
因为
,
都是锐角,所以
,
.
25.(23-24 高三上·山西·月考)在钝角
中,内角
所对的边分别为
,且有
.
(1)求
;
(2)若点
在边
上,
,求
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合内角和、和差公式和辅助角公式化简即可求解;
(2)利用
列方程可得
,然后结合已知可解.
【详解】(1)由正弦定理及
,
有
,
又由
,有
,
即
,
又
,
所以
,
整理得
,
又由钝角
,有
,上式可化为
,
即
,
所以
,
所以
,可得
;
(2)由
,有
,
又由
,可得
,
则
,
可得
,
又由
,可得
,
所以
.
26.(2025·安徽安庆·二模)在
中,角
所对的边分别为
,且
.
(1)证明:
;
(2)若角
为锐角,且
的面积为
,求边长
的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)
.
【分析】(1)根据正弦定理边角转化可得
,由此可得
.
(2)根据条件结合边角转化可得
,分析可得
为等腰直角三角形,根据
可得结果.
【详解】(1)证法1:由正弦定理得,
.
∵
,
∴
,即
,
∵
,∴
,故
,
∵
,∴
,
∴
或
,
∴
或
(舍),故
.
证法2:由正弦定理得,
,
由余弦定理得,
,
∴
,即
,
∴
,
∴
.
∵
,∴
,即
,
∵
,∴
,
∴
或
,
∴
或
(舍),故
.
(2)由
,得
,即
,
∴
,
∵
,∴
,故
,
∵
,∴
,即
,故
,
∴
,即
,故
,
,
∴
为等腰直角三角形,
∵
,∴
.
27.(2024·湖北·一模)在锐角
中,内角
的对边分别为
,且
.
(1)证明:
.
(2)若点
在边
上,且
,求
的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
.
【分析】(1)化简已知等式结合余弦定理可得
,再利用两角和的正弦公式即可证明结论;
(2)由已知条件结合正弦定理可得
,根据锐角
确定角C 的范围,即可求得答案.
【详解】(1)证明:因为
,所以
,
整理得
.
又
,所以
,从而
,
整理得
,则
.
由
,得
,
即
,结合锐角
中,
,
则
,即
.
(2)如图,由
,可得
,则
.
在
中,由正弦定理得
,
整理得
.
因为
,且
是锐角三角形,所以
解得
,
则
,
从而
,即
的取值范围为
.