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专题 03 三角函数与解三角形
3大考点概览
考点01三角恒等变换
考点02三角函数的图像与性质
考点03解三角形
考点1 三角恒等变换
运算
一、单选题
1.(2026·湖南衡阳·二模)已知角 的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点 ,
则 ( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【详解】由三角函数的定义可得 ,所以 .
2.(2026·湖南永州·二模)在 中,内角 所对的边分别为 ,且满足
,则( )
A.角 为锐角 B.
C. D. 的最大值为
【答案】D
【分析】由同角的三角函数关系和降幂公式可判断A;由余弦定理结合A的结果可判断B;由同角的三角
函数关系结合余弦定理可得判断C;由两角和的正切展开式再结合基本不等式可判断D.
【详解】由 ,得 ,
,所以 ,对于A,由 ,得 ,所以 为钝角,故A错误;
对于B,由 ,得 ,即 ,故B错误;
对于C,由 ,结合正弦定理可得 ,
所以 ,即得 ,
因为 为钝角, 为锐角,两边除以 ,得 ,故C错误;
对于D,由 ,即 , ,
,
因为 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 ,即 的最大值为 ,故D正确.
故选:D.
3.(2026·湖南湘潭·二模)若 ,则 ( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】结合两角和差公式和二倍角公式计算即可.
【详解】因为 ,
所以 .
故选D.二、多选题
4.(2026·湖南怀化·二模)已知 ,则 的值可能为( )
A.1 B.-1 C. D.
【答案】BCD
【分析】根据正弦函数性质可得 或 ,分类讨论,结合三角恒等变换运
算求解即可.
【详解】因为 ,
则 或 ,
即 或 .
若 ,则 ;
若 ,则 ,
可得 , ,
则 ,
若 ,解得 ;
若 ,解得 .
5.(2026·湖南常德·二模)已知 ,则( )A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用弦化切计算逐项判断即可.
【详解】对于A选项, ,A对;
对于B选项, ,B错;
对于C选项, ,C对;
对于D选项, ,D对.
6.(2026·湖南邵阳·二模)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,且 ,
,则下列选项正确的是( )
A.
B.若 是边AC的中点,则线段BD的长的最小值为
C. 的最大值为
D.若点 是 的外心,且 , ,则
【答案】ACD
【分析】A根据题意利用三角恒等变换可得 ,进而可得 ;B利用正弦定理可得 ,再利
用平面向量结合基本不等式运算求解;C整理可得 ,进而分析最值;D根据数量积的几何意义结合外心性质可得 ,解方程即可.
【详解】A:因为 ,则 ,可得
,
因为 ,则 , ,可得 ,所以 ,故A正确;
B:由正弦定理 ,得 , ,
则 ,解得 ,
因为 是边AC的中点,则 ,且 ,
可得 ,当且仅当 时取等号,
所以 ,故B错误;
C:因为
,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最大值为 ,故C正确;
D:因为 , ,则 ,即 , , ,
因为 ,则 ,
即 ,解得 ,故D正确.7.(2026·湖南永州·二模)已知函数 ,则( )
A. 在区间 上有1个零点
B. 的周期为
C. 的值域为
D.要得到 的图象,可将函数 图象向左平移 个单位长度
【答案】ABC
【分析】 ,根据 的范围得出 的零点,即可判断A项;由已知化简可得
,即可判断B项;由已知可得 ,换元根据导
函数求解 在 上的值域,即可判断C项;根据已知得出平移后的函数解析式,即可
判断D项.
【详解】对于A项,由已知可得, .
因为 ,所以 ,
当 时,即 时,有 ,
所以 在区间 上有1个零点,故A项正确;
对于B项,由已知可得,
,
所以, 的周期 ,故B项正确;对于C项,
.
令 ,
则 .
令 ,得 ,所以 在 上单调递增;
令 ,得 或 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递减.
且 ,
.
所以当 时, 有最小值 ;当 时, 有最大值1.
所以 的值域为 ,故C项正确;
对于D项, ,
将函数 图象上的所有点向左平移 个单位长度得到函数,故D项错误.
故选:ABC.
三、填空题
8.(2026·湖南岳阳·二模)在△ABC中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若
且 ,则 的最小值为_____.
【答案】
【分析】本题主要利用三角形内角和与三角恒等变换,求出角 ,再利用余弦定理建立等量关系,将 转
化为关于 的表达式,进而利用二次函数的性质求出 的最小值.
【详解】在 中, ,则 ,由诱导公式可知
,
所以由 ,可得 ,
即 ,
化简得 ,因为 ,所以 ,
因此 ,又因为 ,所以 .
在 中,由余弦定理可知 ,已知 , ,
则 ,所以 ,
当 时, 取最小值为 ,因此 的最小值为 .
9.(2026·湖南邵阳·二模)已知 ,则 ______.【答案】 /
【分析】应用二倍角余弦公式及诱导公式化简已知条件求出 ,化简目标式即可得.
【详解】由 ,则 ,
所以 .
考点2 三角函数的图像与性质
一、单选题
1.(2026·湖南怀化·二模)如图,这是函数 的部分图象,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【详解】因为 的图象过点 ,所以 .
因为点 落在 单调递减区间对应的图象上,所以 , .
因为 ,所以 .因为 的图象过点 ,所以 ,
则 , ,解得 , .
由图可得 ,解得 ,结合 ,得 .
2.(2026·湖南岳阳·二模)若函数 的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩小为原来的
,然后再将图象向右平移 个单位长度,得到函数 的图象,若函数 为奇函数,则 可能的取
值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用图象平移得到新的函数,再根据函数的奇偶性求解即可.
【详解】函数 的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩小为原来的 得
再将图象向右平移 个单位长度得
又因为函数 为奇函数,所以
当 时, .
3.(2026·湖南邵阳·二模)已知函数 ,则下列结论错误的是( )
A. B.
C.函数 在区间 上单调递增 D.函数 的图象关于点 中心对称
【答案】C
【分析】对于A:根据函数周期性分析判断;对于BD:根据正弦函数对称性的性质分析判断;对于C:根据单调性分析判断即可.
【详解】对于选项A:因为函数 的最小正周期 ,
所以 ,故A正确;
对于选项B:因为 为最大值,
可知 是函数 的对称轴,所以 ,故B正确;
对于选项C:因为 ,令 ,可得 ,
所以函数 在区间 上不单调,故C错误;
对于选项D:因为 ,
所以函数 的图象关于点 中心对称,故D正确.
4.(2026·湖南长沙·二模)已知 ,设函数 的零点个数为 ,则
( )
A.4049 B.4050 C.4051 D.4052
【答案】C
【分析】先利用图象的交点求出当 时, 的零点个数,再根据函数 的周期得出数列
为等差数列,求出数列 的通项公式,即可求出 .
【详解】 的零点个数即为方程 的解的个数,即为函数 与函数 的图象的交点个数.
函数 的最小正周期为 .所以 .
又 ,所以只分析当 时,两个函数图象的交点即可.
当 时, ,
结合图象可知,函数 与函数 的图象有一个交点,所以 .
当 时, ,
结合图象可知,函数 与函数 的图象有3个交点,所以 .
每增加1个单位, 增加 个单位,相应的 的图象也增加一个周期的图象,则交点
增加2个,
所以数列 是公差为2的等差数列,
所以 .
所以 .
二、多选题5.(2026·湖南·二模)关于函数 ,下列结论正确的是( )
A. 的定义域为 B. 为偶函数
C. 是 的一个零点 D. 是 的一个周期
【答案】AD
【详解】分母不为0, ,解得 ,A正确.
定义域关于原点对称, ,满足奇函数定义,不是偶函数,B错误.
, 不是 的一个零点,C错误.
因为 ,所以 是 的一个周期,D正确.
6.(2026·湖南永州·二模)已知函数 ,则( )
A. 在区间 上有1个零点
B. 的周期为
C. 的值域为
D.要得到 的图象,可将函数 图象向左平移 个单位长度
【答案】ABC
【分析】 ,根据 的范围得出 的零点,即可判断A项;由已知化简可得
,即可判断B项;由已知可得 ,换元根据导函数求解 在 上的值域,即可判断C项;根据已知得出平移后的函数解析式,即可
判断D项.
【详解】对于A项,由已知可得, .
因为 ,所以 ,
当 时,即 时,有 ,
所以 在区间 上有1个零点,故A项正确;
对于B项,由已知可得,
,
所以, 的周期 ,故B项正确;
对于C项,
.
令 ,
则 .
令 ,得 ,所以 在 上单调递增;令 ,得 或 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递减.
且 ,
.
所以当 时, 有最小值 ;当 时, 有最大值1.
所以 的值域为 ,故C项正确;
对于D项, ,
将函数 图象上的所有点向左平移 个单位长度得到函数
,故D项错误.
故选:ABC.
三、填空题
7.(2026·湖南常德·二模)函数 的值域为___________.
【答案】
【分析】先将函数平方,转化为关于 的函数,再利用换元法,转化为关于 的函数,利用导数求出
的值域,进而得出函数 的值域.
【详解】因为 ,所以 ,所以定义域为 ,由题可知, ,
令 ,不妨设 ,
则 ,
令 ,解得 或 ,
当 时, ,则 在 单调递增,
当 时, ,则 在 单调递减,
又 ,
所以 ,即 ,
所以 .
考点3 解三角形
一、单选题
1.(2026·湖南常德·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.3
【答案】B
【分析】由三角形的面积公式以及正弦定理的边角互化代入计算可得 ,由等面积法以及三角形的面
积公式代入计算可得 ,再由余弦定理代入计算,即可得到结果
【详解】 ,化简得 ,再由正弦定理,得 ,
又 ,
代入得 ,整理得 .
又 , 为 的内角,则 ,即 .
因为 为 的平分线,所以 , ,
在 中, .①
又 ,
∴ ,
则 ,
化简得 ,
又 ,∴ .②
①代入②,得 ,解得 或 (舍去),
∴ ,
在 中,由余弦定理得 ,
∴ .2.(2026·湖南邵阳·二模)已知 是 内的一点,且 , .若 ,
和 的面积分别为1, , ,则 的最小值是( )
A. B.9 C.15 D.20
【答案】C
【分析】根据向量数量积的定义,三角形的面积公式求得 的面积,依题意求出 的值,利用基本
不等式“1”的妙用求解.
【详解】因 ,则 ,
则 ,于是 ,
, 和 的面积分别为1, , ,
, , ,
,
当且仅当 时,即 ,等号成立,
的最小值是 .
3.(2026·湖南永州·二模)在 中,内角 所对的边分别为 ,且满足
,则( )
A.角 为锐角 B.
C. D. 的最大值为【答案】D
【分析】由同角的三角函数关系和降幂公式可判断A;由余弦定理结合A的结果可判断B;由同角的三角
函数关系结合余弦定理可得判断C;由两角和的正切展开式再结合基本不等式可判断D.
【详解】由 ,得 ,
,所以 ,
对于A,由 ,得 ,所以 为钝角,故A错误;
对于B,由 ,得 ,即 ,故B错误;
对于C,由 ,结合正弦定理可得 ,
所以 ,即得 ,
因为 为钝角, 为锐角,两边除以 ,得 ,故C错误;
对于D,由 ,即 , ,
,
因为 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 ,即 的最大值为 ,故D正确.
故选:D.
4.(2026·湖南湘潭·二模)在 中,角 , , 的对边分别为 , , .已知 ,且
,则 面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】由余弦定理和均值不等式运算,再通过三角形面积公式计算即可.
【详解】因为 ,所以 ,
所以 .因为 ,所以 ,
当且仅当 时,等号成立,
则 的面积 ,
则 面积的最大值为 .
故选:A.
二、多选题
5.(2026·湖南衡阳·二模)在三角形ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,
,则( )
A.
B.若 ,则
C.若三角形ABC为锐角三角形,则 的取值范围是
D.若 ,则三角形ABC为直角三角形
【答案】ABD
【分析】对题干信息利用正弦定理和余弦定理即可判断AB选项;根据题意结合三角函数值域可判断C选
项;利用正弦定理和三角恒等变换可判断D选项.
【详解】对于A:因为 ,所以 或 ,又 ,
故 ,若 ,又 ,则 ,与 矛盾,所以 ,故A正确;
对于B:因为 ,所以 ,由正弦定理将上述等式化简为 ,
根据余弦定理 代入可得 ,将 代入得 ,解得
或 (舍),故B正确;对于C:由选项A可知 ,所以 ,
又 ,因为 为锐角三角形,
所以 ,
即 ,解得 ,
因为 在 上单调递减,所以 ,故C错误;
对于D:因为 ,由正弦定理及 得 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,又 ,
所以 ,
即 ,又 ,所以 为锐角,可得 ,
所以 ,所以 ,所以 ,故D正确.
6.(2026·湖南·二模)已知a、b、c分别为 的内角A、B、C的对边,且S为 的面积,R为
外接圆的半径,则下列说法正确的是( )
A. B.边BC上的中线
C. D. 的最小值为
【答案】ACD
【分析】对于A,利用三角形面积公式 和正弦定理 ,将等式两边转化为用边角表示
的形式进行推导;对于B,可考虑用中线长公式,将给出的表达式与标准中线长公式对比判断;对于C,
可利用余弦定理将边转化为角,再借助三角函数的性质进行推导;对于D,先利用正弦定理将边转化为角,
再通过三角函数的恒等变换化简式子,最后结合三角函数的取值范围或基本不等式求解.【详解】A选项:由正弦定理 ,可知 ,所以
,故A正确;
B选项:如图,D为BC中点,则 ,因为 , ,
所以有 ,整理得 ,故B错误;
C选项:如图,过点A作 于点E.不妨设 最大,
,当且仅当 , 时取等.C正确
D选项:因为 ,所以 ,
又由C选项知 ,所以
,当且仅当 时取等,故D
正确.
7.(2026·湖南邵阳·二模)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,且 ,
,则下列选项正确的是( )
A.B.若 是边AC的中点,则线段BD的长的最小值为
C. 的最大值为
D.若点 是 的外心,且 , ,则
【答案】ACD
【分析】A根据题意利用三角恒等变换可得 ,进而可得 ;B利用正弦定理可得 ,再利
用平面向量结合基本不等式运算求解;C整理可得 ,进而分析最值;D
根据数量积的几何意义结合外心性质可得 ,解方程即可.
【详解】A:因为 ,则 ,可得
,
因为 ,则 , ,可得 ,所以 ,故A正确;
B:由正弦定理 ,得 , ,
则 ,解得 ,
因为 是边AC的中点,则 ,且 ,
可得 ,当且仅当 时取等号,
所以 ,故B错误;C:因为
,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最大值为 ,故C正确;
D:因为 , ,则 ,即 , , ,
因为 ,则 ,
即 ,解得 ,故D正确.
三、填空题
8.(2026·湖南岳阳·二模)在△ABC中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若
且 ,则 的最小值为_____.
【答案】
【分析】本题主要利用三角形内角和与三角恒等变换,求出角 ,再利用余弦定理建立等量关系,将 转
化为关于 的表达式,进而利用二次函数的性质求出 的最小值.
【详解】在 中, ,则 ,由诱导公式可知
,
所以由 ,可得 ,
即 ,
化简得 ,因为 ,所以 ,因此 ,又因为 ,所以 .
在 中,由余弦定理可知 ,已知 , ,
则 ,所以 ,
当 时, 取最小值为 ,因此 的最小值为 .
四、解答题
9.(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)
【分析】(1)根据正弦定理以及两角和的正弦公式可求得 的值,则角B可求;
(2)结合直角三角形性质和正弦定理求出 ,列方程求得 ,再由两角和的正弦公式得 ,代入三角形面积公式求解即可.
【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 .
10.(2026·湖南怀化·二模)在 中, 为 边上一点, .
(1)若 , ,求 的长;
(2)求 的值.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意得, , ,
根据余弦定理, ,
故 .
(2)因为 ,
所以 , , .
设 ,则 , , ,
在 中,由正弦定理可得 ,
即 ,
在 中,由正弦定理可得 ,
即 ,
则 ,
化简可得 ,
则 .