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专题 03 三角函数与解三角形
3大考点概览
考点01三角函数
考点02三角恒等变换
考点03解三角形
考点1 三角函数
一、单选题
1.(2026·安徽宿州·一模)已知函数 ,当 时, 的
最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换思想化简函数的解析式为 ,然后再利用正弦函
数的基本性质可求出函数 的最小值.
【详解】由 ,
根据二倍角公式得 ,
当 时,所以 ,结合正弦函数图像可知,
时, 的最小值为 ,
最大值为 ,故 ,
因此 ,所以 的最小值为 .
故选:B.2.(2026·安徽合肥·一模)已知函数 为偶函数,则 的最小值
为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数奇偶性定义确定函数 的奇偶性,进而得到函数 的
奇偶性,再借助余弦型函数的奇偶性求出参数值.
【详解】函数 的定义域为 ,令函数 ,
,即函数 是奇函数,
而函数 是偶函数,则函数 是奇函数,
因此 ,解得 ,又 ,
所以当 时, 取得最小值 .
故选:C
3.(2026·安徽黄山·一模)函数 的图象向左平移 后关于 轴对称,则
的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】写出平移后的解析式 ,再根据余弦函数的对称性即可得到
,解出即可.
【详解】 向左平移 后解析式为 ,
若其图象关于 轴对称,则 ,则 ,又因为 ,则当 时, 取得最小值,为 .
故选:C.
4.(2026·安徽淮南·一模)已知 ,若 ( 为自然
对数的底数),则 的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由三角函数诱导公式得到 ,构造函数 ,
由其单调性得到 ,代入 ,进而可求解.
【详解】由 ,可得 ,
即 ,
因为 ,则 ,
令 ,则 ,
因为 在 单调递增, 在 单调递减,
所以 在 单调递增,所以 ,
所以 ,
令 ,
当 时, 得到最小值 ,所以 ,所以 的最大值为 ,即 的最小值为 ,
所以 取得最小值3.
故选:B
二、多选题
5.(2026·安徽安庆·一模)已知函数 的最小正周期为 ,则 图象的
对称中心的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】先根据周期得出 ,再应用正切函数的对称中心计算求解.
【详解】由题意可得 ,解得 (负值舍去),则 ,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,故 、 都是 图象的对称中心,故B、
D正确;
令 ,解得 ,由 不符,故 不是 图象的对称中心,
令 ,解得 ,由 不符,故 不是 图象的对称中心,故A、C 错误.
6.(2026·安徽合肥·一模)已知函数 .若存在不相等的实数 ,使得
,则下列说法中正确的有( )
A.B.若 的最小值为 ,则
C.若 ,则 的取值范围为
D.若 ,且 的最大值为 ,则 的取值范围为
【答案】ACD
【分析】A根据函数值域可求;B根据周期计算;C求出 ,结合正弦函数的性
质可求;D求出 的最大值,结合正弦函数的性质可求.
【详解】因为 ,所以 ,
因为存在不相等的实数 ,使得 ,
所以存在不相等的实数 ,使得 ,故A正确;
若 的最小值为 ,则 ,得 ,故B错误;
若 ,则 ,
因为 ,所以 ,得 ,故C正确;
因为 的最大值为 ,所以 的最大值为 ,
则 ,得 ,故D正确.
故选:ACD
7.(2026·安徽马鞍山·一模)已知函数列 ,则( )A. 在区间 上单调递减
B. 的图象关于直线 对称
C. 的最小值为
D. 的最大值为1
【答案】ACD
【分析】利用辅助角公式及正弦函数性质判断A;利用轴对称的定义判断B;确定函数 的周
期,利用导数求出周期长的区间上的最值判断CD.
【详解】对于A, ,当 时, ,
函数 在区间 上单调递减,A正确;
对于B, ,
, ,
的图象关于直线 不对称,B错误;
对于CD, , ,
,因此函数 是以 为周期的周期函数,
求导得 ,
当 时, , , ,
当 时, , , ,
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,当 时, ,,由 的周期性得 在R上的最大值为1,
最小值为 ,因此 , ,CD正确.
故选:ACD
8.(2026·安徽黄山·一模) 是 的最大内角,且 ,则
下列结论正确的是( )
A. 可能为锐角三角形 B. 的最大值为
C. 面积的最小值为 D. 的最小值为2
【答案】BD
【分析】对于A,由 ,利用三角恒等变换化简可得 ,
结合 是 的最大内角分析可得 ,进而判断即可;对于B,由 ,可得
,结合角 的范围求解判断即可;对于C,结合 ,
求解判断即可;对于D,由 ,可得 ,进而根据基
本不等式求解判断即可.
【详解】对于A,由
,
则 ,
即 ,所以 ,
则 ,
即 ,由于 是 的最大内角,
则 ,所以 ,则 ,即 ,
故 为直角三角形,故A错误;
对于B,由于 ,则 ,即 ,
又 ,则 ,
所以 ,
则 时, 取得最大值为 ,故B正确;
对于C,由于 , ,
则 面积为 ,故C错误;
对于D,由于 ,则 ,即 ,
又 ,则 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,
则 的最小值为2.
故选:BD
三、填空题9.(2026·安徽芜湖·一模)已知函数 ,关于 的方程
有6个不同的实数根,则 的取值范围为_______________.
【答案】
【分析】问题化为 上 有4个不同实根,且 有2个不同实根,
结合正弦函数的图象得 ,即可得.
【详解】 共有6个不同的实根,
由 ,则 有4个不同实根,且 有2个不同实根,
根据正弦函数的图象知 ,可得 .
故答案为:
四、解答题
10.(2026·安徽淮南·一模)已知函数 的最大值为1, 为
常数.
(1)求函数 在 上的单调递增区间;
(2)求使 成立的 的取值集合.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用三角恒等变换先化简得 ,利用最大值为1求出 ,进而
求 在 的单调增区间即可求解;
(2)由 得 ,利用三角函数的性质解不等式即可求解.
【详解】(1)函数
,
因为 的最大值为1,
所以 ,解得 ,所以 .
令 ,
解得: ,
又因为 ,则取交集 ,所以 在 的单调递增区间为 ;
(2)因为 ,即 ,可得: .
所以 .
解得:综上: 成立的 的取值集合是 .
考点2 三角恒等变换
一、多选题
1.(2026·安徽淮南·一模)在 中, , 在线段 上,且
.则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由正弦定理进行边角转化,可得 ,可判断A正确;结合 ,
可得 .利用诱导公式可得 ,由此可求 ,判断B;由诱导公式及两角和
的正弦公式求得 ,根据正弦定理求出 ,由 及角平分线定理得 ,
由此求得 ,判断C; 中,由余弦定理求得 ,判断D.
【详解】由正弦定理 ,得 ,所以 ,所以A正确;
因为 ,所以 .
由 ,得 ,即 .
因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,所以 ,所以 .
所以 ,所以 .所以 .所以B错误;
由 ,得 .
所以 .
所以 .
由正弦定理 ,得 .
因为 ,所以 ,所以 .
所以 .所以C正确;
中,由余弦定理得:
.
所以 .所以D正确.
故选:ACD.
2.(2026·安徽芜湖·一模)已知直线 与单位圆 ( 为坐标原点)交于 两点,
下列说法正确的有( )A. 的最大值为2
B.当直线 过点 时, 的最小值为
C.当 时, 中点的轨迹方程为
D.当原点 到直线 的距离为 时, 的最大值为
【答案】ABD
【分析】由题意圆 ,圆心为原点,半径为1,利用圆的性质判断A、B、C,根据原点
到直线 的距离为 ,得到 并设 ,利用向量法及 、
确定 纵坐标的 表示,再由三角恒等变换、正弦函数的性质求最大值判断D.
【详解】由题设,圆 ,圆心为原点,半径为1,
所以,当直线 过原点时所得 最大,为2,A对,
显然点 在圆 内,若直线 过该点,
则该点与点 所在直线与直线 垂直时, 最小,为 ,B对,
由 ,则其中点与圆心 的距离 ,
所以 中点的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,则方程为 ,C错,
若原点 到直线 的距离为 ,即 中点 在圆 上,且 ,设 ,则 ,与 垂直的一个单位向量为 ,
而 ,则 ,又 ,
所以 ,而 关于 对称,则
,
所以 , ,则 且
,
所以 时, 最大值为 ,D对.
故选:ABD
二、填空题
3.(2026·安徽合肥·一模)在 中,角 的对边分别是 ,若
,则 __________.
【答案】2
【分析】借助正弦定理将边化为角后,利用三角形内角和及两角和的正弦公式可得 ,再由正弦定理可得 ,即可得解.
【详解】因为 ,由正弦定理,可得 ,
所以 ,又因为 ,所以 ,
所以 ,又由正弦定理,可得 ,即 ,
因为 ,所以 .
考点3 解三角形
一、单选题
1.(2026·安徽马鞍山·一模)位于某海域 处的甲船获悉,在其正东方向相距 的 处有一
艘渔船遇险后抛锚等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知位于甲船北偏西 ,且与甲船相
距 的 处的乙船.那么 的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定信息作出图形,利用余弦定理、正弦定理列式求解.
【详解】如图,在 中, ,
由余弦定理,得 ,
由正弦定理得 .
故选:A
2.(2026·安徽芜湖·一模)正四棱锥 的底面边长为4,且所有顶点都在半径为3的同一
球面上,则异面直线 与 所成角的余弦值为( )A. 或 B. 或 C. D.
【答案】A
【分析】设外接球球心为 ,底面中心为 ,外接球半径 ,利用 求出
进而得到侧棱长,根据异面直线的概念可知 即为异面直线 与 所成角的平面角,在
中利用余弦定理求解即可.
【详解】设外接球球心为 ,底面中心为 ,外接球半径 ,
因为底面边长为4,所以 ,
易知球心 在线段 上,则 ,解得 或 ,
当 时,又 ,解得 ,
因为 ,所以 即为异面直线 与 所成角的平面角,
在 中,由余弦定理可得 ,解得 ,
当 时,又 ,解得 ,
因为 ,所以 即为异面直线 与 所成角的平面角,
在 中,由余弦定理可得 ,解得 ,
故选:A
3.(2026·安徽淮北·一模)已知过点 的直线与圆 交于 两点.若 的面积
为8,则点 的坐标可以是( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形的面积得到 是等腰直角三角形,进而求出圆心到直线 的距离,与选
项中的点到圆心距离进行比较即可.
【详解】圆的半径 .
,
所以 , ,所以 是等腰直角三角形,
此时弦 的长度为 ,
.
选项A: ,不符合条件.
选项B: ,不符合条件.
选项C: ,不符合条件.
选项D: ,符合条件.
故选:D.
二、多选题
4.(2026·安徽淮南·一模)在 中, , 在线段 上,且
.则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】由正弦定理进行边角转化,可得 ,可判断A正确;结合 ,可得 .利用诱导公式可得 ,由此可求 ,判断B;由诱导公式及两角和
的正弦公式求得 ,根据正弦定理求出 ,由 及角平分线定理得 ,
由此求得 ,判断C; 中,由余弦定理求得 ,判断D.
【详解】由正弦定理 ,得 ,所以 ,所以A正确;
因为 ,所以 .
由 ,得 ,即 .
因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 ,所以 ,所以 .
所以 ,所以 .
所以 .所以B错误;
由 ,得 .
所以 .
所以 .由正弦定理 ,得 .
因为 ,所以 ,所以 .
所以 .所以C正确;
中,由余弦定理得:
.
所以 .所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题
5.(2026·安徽合肥·一模)在 中,角 的对边分别是 ,若
,则 __________.
【答案】2
【分析】借助正弦定理将边化为角后,利用三角形内角和及两角和的正弦公式可得 ,
再由正弦定理可得 ,即可得解.
【详解】因为 ,由正弦定理,可得 ,
所以 ,又因为 ,所以 ,
所以 ,又由正弦定理,可得 ,即 ,因为 ,所以 .
6.(2026·安徽安庆·一模)已知 的面积为 , ,
,则 ___________.
【答案】
【分析】过 作 交 于点 ,分别表示出 ,再由三角形的面积先求出 的值,
根据向量数量积的定义将条件所给的等式变形化简,即可求出 .
【详解】
如图所示,过 作 交 于点 .
则有 ,
, .
因为 的面积为 , ,
所以 ,解得 .
所以
.
解得 ,即 .四、解答题
7.(2026·安徽安庆·一模)如图,在平面四边形 中, , .
(1)证明: ;
(2)已知 , 的外接圆半径为 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理可证明结论.
(2)设 ,利用正弦定理,结合三角形的面积公式,用 表示出 的面积,再利用
导数求 面积的取值范围.
【详解】(1)在 中, ,
在 中, ,
因为 ,所以 ,且 ,
所以 .
(2)在 中,设
, .
所以 或 , ,
所有由三角形内角和可得 .
所以设 , ,
设 ,则 ,
所以 在 上单调递增,
所以 .
所以 面积的取值范围为 .
8.(2026·安徽马鞍山·一模)如图,四棱锥 中,
, .
(1)求证:平面 平面 ;
(2)求平面 与平面 夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【分析】(1)利用等腰梯形的性质及余弦定理分别求出 ,再利用勾股定理的逆定理及线面
垂直的判定、面面垂直的判定推理得证.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面 与平面 的法向量,再利用面面角的向量法求解.
【详解】(1)因为在四棱锥 中, ,
所以四边形 为等腰梯形, ,则 ,所以 ,则由余弦定理得 ,
在 中, ,于是 ,
因此 ,又 ,即 ,
而 平面 ,
则 平面 ,又 平面 ,所以平面 平面 .
(2)在平面 内过 作 ,由(1)得直线 两两垂直,
以 为原点,直线 分别为 轴建立空间直角坐标系,
则 ,
,
设平面 与平面 的法向量分别为 ,
则 ,令 ,得 ,
,令 ,得 ,
所以平面 与平面 夹角的余弦值为 .9.(2026·安徽合肥·一模)记 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)证明: ;
(2)求内角 的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2) .
【分析】(1)先由题意结合诱导公式得到 ,再由余弦定理角化边即可求证;
(2)由(1)结合余弦定理和基本不等式求出 的最小值即可由余弦函数性质得解.
【详解】(1)证明:因为 ,
所以由题得 ,即 ,
由余弦定理可得 ,所以 .
(2)由(1)知 ,所以 ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立,
所以 的最小值为 , ,
所以内角 的最大值为 .
10.(2026·安徽芜湖·一模)已知 的内角 的对边分别为 ,满足
.
(1)求 ;
(2)若 ,求 的周长.【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)由正弦边角关系及三角形内角的性质化简条件得 ,即可求;
(2)由余弦定理及已知得 ,进而即得.
【详解】(1)由 及正弦边角关系得 ,
而 ,整理得 ,
因为 ,所以 ;
(2)由余弦定理 ,得 ,
进而得 ,得 ,
所以 的周长为 .
11.(2026·安徽淮北·一模)在 中, 分别为内角 所对的边,满足:
.
(1)求角 ;
(2)若 ,求内角平分线 的长.
【答案】(1)
(2) .
【分析】(1)利用正弦定理进行角化边,利用余弦定理求出 .
(2)利用向量的数量积求出 的值,设 的长为 ,则 ,利用三角形的面积
公式得到 的等式,解出 的值,即为 的长.【详解】(1)由 .
故 ,而 ,得 .
(2)由 ,
设 的长为 ,由 .
即 的长为 .