三角函数应用题练习及答案
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三角函数练习题及答案(一)选择题1、在直角三角形中,各边都扩大2倍,则锐角A 的正弦值与余弦值都( )A 、缩小2倍B 、扩大2倍C 、不变D 、不能确定12、在Rt △ABC 中,∠C=900,BC=4,sinA=45,则AC=( ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 3、若∠A 是锐角,且sinA=13,则( )A 、00<∠A<300B 、300<∠A<450C 、450<∠A<600D 、600<∠A<9004、若cosA=13,则A A AA tan 2sin 4tan sin 3+-=( ) A 、47B 、 13C 、 12D 、0 5、在△ABC 中,∠A :∠B :∠C=1:1:2,则a :b :c=( )A 、1:1:2B 、1:1:√2C 、1:1:√3D 、1:1:√226、在Rt △ABC 中,∠C=900,则下列式子成立的是( )A 、sinA=sinB B 、sinA=cosBC 、tanA=tanBD 、cosA=tanB7.已知Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=3,那么下列各式中,正确的是( )A .sinB= 23B .cosB= 23C .tanB= 23D .tanB=32 8.点(-sin60°,cos60°)关于y 轴对称的点的坐标是( ) A .(32,12) B .(-32,12) C .(-32,-12) D .(-12,-32)9.每周一学校都要举行庄严的升国旗仪式,让我们感受到了国旗的神圣.某同学站在离旗杆12米远的地方,当国旗升起到旗杆顶时,他测得视线的仰角为30°,若这位同学的目高1.6米,则旗杆的高度约为( )A .6.9米B .8.5米C .10.3米D .12.0米10.王英同学从A 地沿北偏西60º方向走100m 到B 地,再从B 地向正南方向走200m 到C 地,此时王英同学离A 地 ( )(A )350m (B )100 m (C )150m (D )3100m11、如图1,在高楼前D点测得楼顶的仰角为300,向高楼前进60米到C点,又测得仰角为450,则该高楼的高度大约为()A.82米B.163米C.52米D.70米12、一艘轮船由海平面上A地出发向南偏西40º的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西10º的方向行驶40海里到达C地,则A、C两地相距().(A)30海里(B)40海里(C)50海里(D)60海里(二)填空题1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则sinB=_____.2.在△ABC中,若BC=2,AB=7,AC=3,则cosA=________.3.在△ABC中,AB=2,AC=2,∠B=30°,则∠BAC的度数是______.4.如图,如果△APB绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A'P'B,且BP=2,那么PP'的长为________. (不取近似值. 以下数据供解题使用:sin15°=,cos15°=624+)5.如图,在甲、乙两地之间修一条笔直的公路,从甲地测得公路的走向是北偏东48°.甲、乙两地间同时开工,若干天后,公路准确接通,则乙地所修公路的走向是南偏西___________度.6.如图,机器人从A点,沿着西南方向,行了个42单位,到达B 点后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,则原来A的坐标为___________结果保留根号).7.求值:sin260°+cos260°=___________.8.在直角三角形ABC中,∠A=090,BC=13,AB=12,那么tan B=___________.9.根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为_______m(结果精确的到0.01m).(可用计算器求,也可用下列参考数据求:sin43°≈0.6802,sin40°≈0.6428,cos43°≈0.7341,cos40°≈0.7660,tan43°≈0.9325,tan40°≈0.8391)10.如图,自动扶梯AB 段的长度为20米,倾斜角A 为α,高度BC 为___________米(结果用含α的三角比表示).11.如图2所示,太阳光线与地面成60°角,一棵倾斜的大树与地面成30°角,这时测得大树在地面上的影子约为10米,则大树的高约为________米.(保留两个有效数字,2≈1.41,3≈1.73)三、简答题:1,计算:sin cos cot tan tan 3060456030︒+︒-︒-︒⋅︒分析:可利用特殊角的三角函数值代入直接计算;2计算:22459044211(cos sin )()()︒-︒+-︒+--π分析:利用特殊角的三角函数值和零指数及负整数次幂的知识求解。
三角函数练习题含答案一、填空题1.如图,点C 为某沿海城市的高速公路出入口,直线BD 为海岸线,512BAC π∠=,BD AB ⊥,BC 是以A 为圆心,半径为1km 的圆弧型小路.该市拟修建一条从C 通往海岸的观光专线CP PQ -(新建道路PQ ,对道路CP 进行翻新),其中P 为BC 上异于B C ,的一点,PQ 与AB 平行,设012PAB θθ5π⎛⎫∠=<<⎪⎝⎭,新建道路PQ 的单位成本是翻新道路CP 的单位成本的2倍.要使观光专线CP PQ -的修建总成本最低,则θ的值为____________.2.在锐角三角形ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围为___________. 3.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64ACB AB π∠=则四面体ABCD 体积的最大值为___________.4.已知三棱锥S ABC -中,SA SB SC ==,ABC 是边长为4的正三角形,点E ,F 分别是SC ,BC 的中点,D 是AC 上的一点,且EF SD ⊥,若3FD =,则DE =___________. 5.已知向量a ,b ,c 满足0a b c ++=,()()0a b a c -⋅-=,||9b c -=,则||||||a b c ++的最大值是___________.6.已知(sin )21,22f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,那么(cos1)f =________.7.在三棱锥P ABC -中,4AB BC ==,8PC =,异面直线PA ,BC 所成角为π3,AB PA ⊥,AB BC ⊥,则该三棱锥外接球的表面积为______.8.已知函数()cos()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=->><<的部分图像如图所示,设函数()266g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的值域为___________.9.已知直线y m =与函数3()sin (0)42f x x πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的图象相交,若自左至右的三个相.邻交点...A ,B ,C 满足2AB BC =,则实数m =______. 10.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b =,2B C =,则a c +的取值范围为________.二、单选题11.在△ABC 中,24CA CB ==,F 为△ABC 的外心,则CF AB ⋅=( ) A .-6B .-8C .-9D .-1212.已知函数()sin 4f x x ωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0)>ω在区间[0,]π上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:①()f x 在区间(0,)π上有且仅有3个不同的零点; ②()f x 的最小正周期可能是2π; ③ω的取值范围是131744⎡⎫⎪⎢⎣⎭,;④()f x 在区间0,15π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增. 其中所有正确结论的序号是( ) A .①④B .②③C .②④D .②③④13.已知点P 是曲线e 3xy =+α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( ) A .0,6π⎛⎤⎥⎝⎦B .,62ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦14.已知,a b Z ∈,满足)98sin 50sin 50a b -︒︒=,则a b +的值为( )A .1B .2C .3D .415.在ABC ∆中,已知3sin sin ,2A C +=设2sin sin ,t A C =则91()()44t t --( )A .1B .27764C .1693192D .9816.已知函数()sin sin()f x x x π=+,现给出如下结论:①()f x 是奇函数;②()f x 是周期函数;③()f x 在区间(0,)π上有三个零点;④()f x 的最大值为2.其中所有正确结论的编号为( ) A .①③B .②③C .②④D .①④17.在三棱锥S ABC -中,侧棱SA ,SB ,SC 两两垂直,且2SA SB SC +==.设SA x =,该三棱锥的表面积为函数()y f x =,以下判断正确的是( ) A .()f x 为常数 B .()f x 有极小值 C .()f x 有极大值D .()f x 是单调函数18.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒ C .27C ︒D .28C ︒19.已知1F ,2F 分别是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,过点1F 且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A ,B 两点,若2ABF 是钝角三角形,则该双曲线离心率的取值范围是( ) A .(21,)+∞B .(12,)+∞C .(1,12)D .(31,)+∞20.已知函数22sin sin ,[1,1]()22,(1,)x x a a x f x x ax a x ⎧++-∈-=⎨-+∈+∞⎩若关于x 的不等式()0f x 对任意[1,)x ∈-+∞恒成立,则实数a 的范围是( )A .[0,2]B .(,0][2,)-∞+∞C .(,0][1,2]-∞D .[0,1][2,)⋃+∞三、解答题21.若函数()y f x =的图像上存在两个不同的点关于y 轴对称,则称函数()y f x =图像上存在一对“偶点”.(1)写出函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标;(不需写出过程) (2)证明:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”;(3)若函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”,求m 的取值范围. 22.已知()sin ,2cos a x x =,()2sin ,sin b x x =,()f x a b =⋅ (1)求()f x 的解析式,并求出()f x 的最大值;(2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求()f x 的最小值和最大值,并指出()f x 取得最值时x 的值.23.如图所示,在平面四边形ABCD 中,1,2,AB BC ACD ==∆为正三角形.(1)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若sin(2)3sin A C C +=,求角B 的大小; (2)求BCD ∆面积的最大值.24.已知(3cos ,sin ),(sin ,0),0a x x b x ωωωω==>,设()(),f x a b b k k R =+⋅+∈. (1)若()f x 图象中相邻两条对称轴间的距离不小于2π,求ω的取值范围; (2)若()f x 的最小正周期为π,且当,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 的最大值是12,求()f x 的解析式,并说明如何由sin y x =的图象变换得到()y f x =的图象.25.已知函数()()sin 0,2f x t x t πωϕϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,()f x 的部分图像如图所示,点()0,3N ,,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭,,4P t π⎛⎫⎪⎝⎭都在()f x 的图象上.(1)求()f x 的解析式;(2)当,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()33f x m --≤恒成立,求m 的取值范围.26.函数211()sin 2sin cos cos sin 222f x x x πϕϕϕ⎛⎫=⋅+⋅-+ ⎪⎝⎭,22ππϕ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭其图像过定点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭(1)求ϕ值;(2)将()y f x =的图像左移8π个单位后得到()y g x =,求()g x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大和最小值及此时对应的x 的取值是多少?27.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 222cos 20C C ++=. (1)求角C 的大小;(2)若2b a =,ABC ∆的面积为2sin sin 2A B ,求sin A 及c 的值. 28.已知函数()f x a b =⋅,其中()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,x ∈R .(1)求函数()y f x =的单调递增区间; (2)求()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值.29.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象如图所示:(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;(2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并求此时12x x +的值.30.已知函数2()2cos 23cos f x x x x =+. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间,6m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,求m 的取值范围.【参考答案】一、填空题1.6π2.23⎛ ⎝⎭33(21)+ 475.3+36.1π-##1π-+7.80π 8.9[,4]4-9.1或2##2或110.( 二、单选题 11.A 12.B 13.A 14.B 15.B 16.A 17.A 18.C 19.B 20.C 三、解答题21.(1)()(),0,0ππ-(2)见解析(3)()1,+∞ 【解析】(1)根据题意即正弦函数的性质即可直接求解;(2)要证:函数数()2x h x e mx =--图象上有且只有一对“偶点”,只需证:())()()y Q x g x g x ==--=在(0,2)上有且只有一个零点,结合导数及函数的性质即可证明;(3)由题意,问题可转化为函数()()y h x h x =--只有一个零点,结合函数的性质及导数可求. 【详解】(1)函数()sin f x x =图像上一对“偶点”的坐标为()(),0,0ππ-, (2)设()()()()()ln 2ln 22Q x g x g x x x x =--=+--+-, 因为()y Q x =的定义域为()2,2-,且()()Q x Q x -=-, 所以函数()y Q x =为奇函数,要证:函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”, 只需证:()y Q x =在()0,2上有且只有一个零点,令()()222204x Q x x-'==-,得x =所以,函数()Q x 在(上为单调减函数,在)2上为单调增函数,(ln 30Q=+-<,4441122ln 40Q e e e ⎛⎫⎛⎫-=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()Q x 在41e ⎫-⎪⎭上有且只有一个零点,所以函数()ln(2)2g x x x =+-+图像上有且只有一对“偶点”,(3)设()()()2x xF x h x h x e e mx -=--=--,()00F =,因为()y F x =的定义域为R ,且()()F x F x -=-, 所以函数()y F x =为奇函数,因为函数()2()x h x e mx m =--∈R 图像上有且只有一对“偶点”, 所以函数()y F x =在()0,∞+有且只有一个零点, ()12x xF x e m e '=+-,()0,x ∈+∞, ①当1m 时,因为()220F x m '>-≥,所以函数()y F x =在()0,∞+上为单调增函数,所以()()00F x F >=, 所以函数()F x 在()0,∞+无零点,②当1m 时,由()212120x x xx xe me F x e m e e-+'=+-==,得:(0ln x m =,所以函数()y F x =在()00,x 上单调减函数,在()0,x +∞上单调增函数, 所以()()000F x F <=, 设()ln H x x x =-,()1xH x x-'=, 所以函数()H x 在()0,1上单调增函数,在()1,+∞上单调减函数, 所以()()110H x H ≤=-<,所以ln x x <,所以(ln ln 22m m m +<<,设()()211x m x e x x =-->,设()()2xM x m x e x '==-, 因为()220xM x e e '=->->,所以函数()M x 在()1,+∞单调增函数,所以()()120M x M e >=->,所以函数()m x 在()1,+∞单调增函数, 所以()()120m x m e >=->,所以当1x >时,21x e x >+,()22222124140m m m F m e m e m e=-->-->, 因为函数()y F x =在()0,x +∞上单调增函数,所以函数()F x 在()0,2x m 上有且仅有一个1x ,使得()10F x =, 综上:m 的取值范围为()1,+∞. 【点睛】本题中综合考查了函数的性质及导数的综合应用,体现了分类讨论思想的应用,试题具有一定的综合性.22.(1)()f x 214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭1.(2)0x =时,最小值0.38x π=1. 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式、倍角公式和辅助角公式,化简()f x ,再利用三角函数的有界性,即可得答案; (2)利用整体法求出32444x πππ-≤-≤,再利用三角函数线,即可得答案. 【详解】(1)()22sin 2sin cos f x x x x =+1cos2sin2x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭∴sin 214x π⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,()f x ∴1.(2)由(1)得()214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,32444x πππ∴-≤-≤.sin 214x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭, ∴当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 取最小值0.当242x ππ-=,即38x π=时,()f x 1. 【点睛】本题考查向量数量积、二倍角公式、辅助角公式、三角函数的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意整体法的应用.23.(1)23B π=;(21. 【解析】 【分析】(1)由正弦和角公式,化简三角函数表达式,结合正弦定理即可求得角B 的大小;(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理及正弦定理用,αβ表示出CD .再根据三角形面积公式表示出∆BCD S ,即可结合正弦函数的图像与性质求得最大值. 【详解】 (1)由题意可得:sin2cos cos2sin 3sin A C A C C +=∴()22sin cos cos 12sin sin 3sin A A C A C C +-=整理得sin (cos cos sin sin )sin A A C A C C -= ∴sin cos()sin A A C C += ∴sin cos sin A B C -= ∴sin 1cos sin 2C c B A a =-=-=- 又(0,)B π∈ ∴23B π=(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理得:22212212cos 54cos AC αα=+-⨯⨯=-, ∵ACD ∆为正三角形, ∴2254cos CD C A α=-=, 在ABC ∆中,由正弦定理得:1sin sin ACβα=, ∴sin sin AC βα=, ∴sin sin CD βα=,∵()222222(cos )1sin sin 54cos sin CD CD CD ββααα=-=-=--2(2cos )α=-,∵BAC β<∠,∴β为锐角,cos 2cos CD βα=-, 12sin sin 233BCD S CD CD ππββ∆⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1cos sin 2CD ββ=+,1cos )sin sin 23πααα⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭, ∵(0,)απ∈∴当56πα=时,()max 1BCD S ∆=. 【点睛】本题考查了三角函数式的化简变形,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积的表示方法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题.24.(1)01ω<≤;(2)()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;平移变换过程见解析.【解析】 【分析】(1)根据平面向量的坐标运算,表示出()f x 的解析式,结合辅助角公式化简三角函数式.结合相邻两条对称轴间的距离不小于2π及周期公式,即可求得ω的取值范围; (2)根据最小正周期,求得ω的值.代入解析式,结合正弦函数的图象、性质与()f x 的最大值是12,即可求得()f x 的解析式.再根据三角函数图象平移变换,即可描述变换过程.【详解】∵(3cos ,sin ),(sin ,0)a x x b x ωωω== ∴(3cos sin ,sin )a b x x x ωωω+=+∴2()()3sin cos sin f x a b b k x x x k ωωω=+⋅+=++1cos21122cos2222x x k x x k ωωωω-=++=-++ 1sin 262x k πω⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭(1)由题意可知222T ππω=≥, ∴1ω≤ 又0>ω, ∴01ω<≤ (2)∵T πω=, ∴1ω=∴1()sin 262f x x k π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭∵,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,∴2,626x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦∴当266x ππ-=即6x π=时max 11()sin 16622f x f k k ππ⎛⎫==++=+= ⎪⎝⎭∴12k =-∴()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将sin y x =图象上所有点向右平移6π个单位,得到sin 6y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象;再将得到的图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象(或将sin y x =图象上所有点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到sin 2y x =的图象;再将得到的图象上所有点向右平移12π个单位,得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象) 【点睛】本题考查了正弦函数图像与性质的综合应用,根据最值求三角函数解析式,三角函数图象平移变换过程,属于中档题.25.(1)()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)[]1,0-【解析】 【分析】(1)由三角函数图像,求出,,t ωϕ即可; (2)求出函数()f x m -的值域,再列不等式组32m m +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩.【详解】解:(1)由()f x 的图象可知34424T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,则3T π=, 因为23T ππω==,0>ω,所以23ω=,故()2sin 3t x f x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.因为,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭在函数()f x 的图象上,所以sin 023f t ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()3k k Z πϕπ-+=∈,即()3k k Z πϕπ=+∈,因为2πϕ<,所以3πϕ=.因为点(N 在函数()f x 的图象上,所以()0sin 3f t π==解得2t =,故()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)因为,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,3333x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以2sin 33x π⎡⎤⎛⎫+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,则()2f x ≤.因为()33f x m -≤-≤,所以()3m f x m ≤+, 所以32m m +≥⎧⎪⎨⎪⎩10m -≤≤.故m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题考查了利用三角函数图像求解析式,重点考查了三角函数值域的求法,属中档题. 26.(1)0ϕ=(2)当4x π=时,min ()g x =;当8x π=-时,max 1()2g x =【解析】 【分析】(1)先将函数表达式结合降幂公式化简可得()1cos(2)2f x x ϕ=-,结合函数过点1,64π⎛⎫⎪⎝⎭和,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭即可求解具体ϕ值;(2)根据函数图像平移法则先求得1()cos 224g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦求得32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,再结合余弦函数性质即可求解 【详解】(1)11cos 21()sin 2sin cos cos 222x f x x ϕϕϕ+=⋅+⋅- 11sin 2sin cos 2cos 22x x ϕϕ=⋅+⋅ 1cos(2)2x ϕ=- 又图像过点1,64π⎛⎫ ⎪⎝⎭,11cos 423πϕ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭233k ππϕπ∴-=+或2()3k k Z ππ-+∈又,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,0ϕ∴=(2)由(1)知 1()cos 22f x x =, 11()cos 2cos 22824g x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 32,444x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦当3244x ππ+=时,即4x π=时,min ()4g x = 当204x π+=时,即8x π=-时,max 1()2g x = 【点睛】本题考查三角函数表达式的化简求值,降幂公式的使用,两角差的余弦公式的逆用,在具体区间函数最值的求解,属于中档题27.(1)34C π=(2)sin A =1c = 【解析】 【分析】(1)化简等式,即可求出角C .(2)利用角C 的余弦公式,求出c 与a 的关系式,再由正弦定理求出角A 的正弦值,再结合面积公式求出c 的值. 【详解】(1)∵cos 220C C ++=,∴22cos s 10C C +=+,即)210C +=,∴cos C = 又()0,C π∈,∴34C π=. (2)∵2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,∴c =,即sin C A =,∴sinA C =∵1sin 2ABC S ab C ∆=,且in sin ABC S A B ∆=,∴1sin sin 2ab C A B =,∴sin sin sin abC A B=2sin sin c C C ⎛⎫= ⎪⎝⎭1c =. 【点睛】本题考查利用解三角形,属于基础题. 28.(1)2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈;(2)最小值为1- 【解析】 【分析】(1)先利用平面向量数量积的坐标运算律以及辅助角公式得出()2sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后解不等式()22262k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈可得出函数()y f x =的单调递减区间;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得出6x π-的取值范围,然后再利用正弦函数的性质得出函数()y f x =的最大值和最小值.【详解】 (1)()3sin ,1a x =-,()1,cos b x =,()1cos 2cos 2sin cos cos sin 266f x x x x x x x ππ⎫⎛⎫∴=-=-=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭2sin 6x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,解不等式()2222k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,得()22233k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 因此,函数()y f x =的单调递增区间为2[2,2],33k k k Z ππππ-++∈; (2)02x π≤≤,663x πππ∴-≤-≤,所以,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则()min 2sin 16f x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,()max 2sin 2sin 263f x πππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭因此,函数()y f x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为1-【点睛】本题考查三角函数的单调性与最值,考查平面数量积的坐标运算,解这类问题首先要利用三角三角恒等变换公式将三角函数解析式化简,并将角视为一个整体,利用正弦函数或余弦函数的基本性质求解,考查分析问题和解题问题的能力,属于中等题.29.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π.【解析】 【分析】(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值. 【详解】(1)由图知,2,A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,2,32k k Z ππϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令262x k πππ+=+则()62k x k Z ππ=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62k x k Z ππ=+∈; (2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<522a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=,故123x x π+=.【点睛】本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.30.(Ⅰ) (),,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z (Ⅱ) 62ππ≤≤m【解析】 【分析】(Ⅰ)利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数()f x 化为π2sin 216x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性解不等式,可得到函数()f x 的递增区间;(Ⅱ) 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,可得7 2266m πππ≤+≤,从而可得结果.【详解】(Ⅰ)()22f x cos x =+πcos212sin 216x x x ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭,由()222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得(),36k x k k Z ππππ-≤≤+∈所以,()f x 的单调递增区间是(),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)由(Ⅰ)知()π2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.因为π,6x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π2,2666x m ππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦.要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 所以72266m πππ≤+≤,即62m ππ≤≤. 【点睛】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式的应用以及三角函数的单调性、三角函数的值域,属于中档题. 函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.。
三角函数1.已知函数()4cos sin()16f x x x π=+-.(Ⅰ)求 ()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求()f x 在区间[,]64ππ-上的最大值和最小值.2、已知函数.,1cos 2)32sin()32sin()(2R x x x x x f ∈-+-++=ππ(Ⅰ)求函数)(x f 的最小正周期; (Ⅱ)求函数)(x f 在区间]4,4[ππ-上的最大值和最小值.3、已知函数()tan(2),4f x x =+π(Ⅰ)求()f x 的定义域与最小正周期;(II )设0,4⎛⎫∈ ⎪⎝⎭πα,若()2cos 2,2f =αα求α的大小4、已知函数xxx x x f sin 2sin )cos (sin )(-=.(1)求)(x f 的定义域及最小正周期; (2)求)(x f 的单调递减区间.5、 设函数2()cos(2)sin 24f x x x π=++. (I )求函数()f x 的最小正周期;(II )设函数()g x 对任意x R ∈,有()()2g x g x π+=,且当[0,]2x π∈时, 1()()2g x f x =-,求函数()g x 在[,0]π-上的解析式.6、函数()sin()16f x A x πω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3, 其图像相邻两条对称轴之间的距离为2π, (1)求函数()f x 的解析式; (2)设(0,)2πα∈,则()22f α=,求α的值. 7、设426f (x )cos(x )sin x cos x π=ω-ω+ω,其中.0>ω (Ⅰ)求函数y f (x )= 的值域(Ⅱ)若y f (x )=在区间322,ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,求 ω的最大值.8、函数2()6cos 3(0)2xf x x ωωω=->在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形.(Ⅰ)求ω的值及函数()f x 的值域;(Ⅱ)若0()5f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值.9、已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,cos sin 0a C C b c --= (1)求A ; (2)若2a =,ABC ∆的面积为3;求,b c .10、在∆ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B C .(Ⅰ)求tan C 的值; (Ⅱ)若a ∆ABC 的面积.答案1、【思路点拨】先利用和角公式展开,再利用降幂公式、化一公式转化为正弦型函数,最后求周期及闭区间上的最值.【精讲精析】(Ⅰ)因为()4cos sin()16f x x x π=+-14cos (sin cos )122x x x =+-222cos 1x x =+-2cos 22sin(2)6x x x π=+=+, 所以()f x 的最小正周期为π.(Ⅱ)因为64x ππ-≤≤,所以22663x πππ-≤+≤.于是,当262x ππ+=,即6x π=时,()f x 取得最大值2;当266x ππ+=-,即6x π=-时,()f x 取得最小值-1.2、【解析】 (1)2()=sin (2+)+sin(2)+2cos 133f x x x x ππ--2sin 2coscos 2)34x x x ππ=+=+ 函数()f x 的最小正周期为22T ππ==(2)32sin(2)11()4444424x x x f x ππππππ-≤≤⇒-≤+≤⇒-≤+≤⇔-≤≤当2()428x x πππ+==时,()m a xf x ,当2()444x x πππ+=-=-时,m i n ()1f x =-【点评】该试题关键在于将已知的函数表达式化为=sin (+)y A x ωϕ的数学模型,再根据此三角模型的图像与性质进行解题即可.3、【思路点拨】1、根据正切函数的有关概念和性质;2、根据三角函数的有关公式进行变换、化简求值.【精讲精析】(I )【解析】由2,42+≠+∈x k k Z πππ, 得,82≠+∈k x k Z ππ. 所以()f x 的定义域为{|,}82∈≠+∈k x R x k Z ππ,()f x 的最小正周期为.2π (II )【解析】由()2cos 2,2f =αα得tan()2cos 2,4+=παα22sin()42(cos sin ),cos()4+=-+παααπα 整理得sin cos 2(cos sin )(cos sin ).cos sin +=+--αααααααα因为(0,)4∈πα,所以sin cos 0.+≠αα因此211(cos sin ),sin 2.22-==ααα即 由(0,)4∈πα,得2(0,)2∈πα.所以2,.612==ππαα即4、解(1):si n 0()x x k k Z π≠⇔≠∈得:函数()f x 的定义域为{,}x x k k Z π≠∈(sin cos )sin 2()(sin cos )2cos sin x x xf x x x xx-==-⨯sin 2(1cos 2))14x x x π=-+=--得:)(x f 的最小正周期为22T ππ==;(2)函数sin y x =的单调递增区间为[2,2]()22k k k Z ππππ-+∈ 则322224288k x k k x k πππππππππ-≤-≤+⇔-≤≤+得:)(x f 的单调递增区间为3[,),(,]()88k k k k k Z ππππππ-+∈5、本题考查两角和与差的三角函数公式、二倍角公式、三角函数的周期等性质、分段函数解析式等基础知识,考查分类讨论思想和运算求解能力. 【解析】211()co242f x x π=++11sin222x =-, (I )函数()f x 的最小正周期22T ππ== (II )当[0,]2x π∈时,11()()sin 222g x f x x =-=当[,0]2x π∈-时,()[0,]22x ππ+∈ 11()()sin 2()sin 22222g x g x x x ππ=+=+=- 当[,)2x ππ∈--时,()[0,)2x ππ+∈ 11()()sin 2()sin 222g x g x x x ππ=+=+=得函数()g x 在[,0]π-上的解析式为1sin 2(0)22()1sin 2()22x x g x x x πππ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩.6、【解析】(1)∵函数()f x 的最大值是3,∴13A +=,即2A =.∵函数图像的相邻两条对称轴之间的距离为2π,∴最小正周期T π=,∴2ω=. 故函数()f x 的解析式为()2sin(2)16f x x π=-+.(2)∵()2f α2sin()126πα=-+=,即1sin()62πα-=,∵02πα<<,∴663πππα-<-<,∴66ππα-=,故3πα=.7、解:(1)()14sin sin cos 22f x x x x x ωωωω⎫=++⎪⎪⎝⎭222cos 2sin cos sin x x x x x ωωωωω=++-21x ω=+因1sin 21x ω-≤≤,所以函数()y f x =的值域为1⎡+⎣(2)因sin y x =在每个闭区间()2,222k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数,故()21f x x ω=+()0ω>在每个闭区间(),44k k k Z ππππωωωω⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数. 依题意知3,22ππ⎡⎤-⊆⎢⎥⎣⎦,44k k ππππωωωω⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦对某个k Z ∈成立,此时必有0k =,于是 32424ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得16ω≤,故ω的最大值为16. 8. 本题主要考查三角函数的图像与性质、同角三角函数的关系、两角和差公式,倍角公式等基础知识,考查基本运算能力,以及数形结合思想,化归与转化思想. [解析](Ⅰ)由已知可得:2()6cos3(0)2xf x x ωωω=->=3cosωx+)3sin(32sin 3πωω+=x x又由于正三角形ABC 的高为23,则BC=4 所以,函数482824)(πωωπ===⨯=,得,即的周期T x f所以,函数]32,32[)(-的值域为x f .……………………6分(Ⅱ)因为,由538)(0=x f (Ⅰ)有 ,538)34(sin 32)(00=+=ππx x f 54)34(sin 0=+ππx 即 由x 0)2,2()34x (323100ππππ-∈+-∈),得,( 所以,53)54(1)34(cos 20=-=+ππx 即 故=+)1(0x f =++)344(sin 320πππx ]4)34(sin[320πππ++x)22532254(324sin)34cos(4cos )34([sin 3200⨯+⨯=+++=ππππππx x567=………………………………………………………12分 9..解:(1)由正弦定理得:cos sin 0sin cos sin sin sin a C C b c A C A C B C --=⇔=+sin cos sin sin()sin 1cos 1sin(30)2303060A C A C a C CA A A A A ︒︒︒︒⇔=++⇔-=⇔-=⇔-=⇔=(2)1sin 42S bc A bc ==⇔=, 2222cos 4a b c bc A b c =+-⇔+= 10. 本题主要考查三角恒等变换,正弦定理,余弦定理及三角形面积求法等知识点.(Ⅰ)∵cos A =23>0,∴sin A=cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +sin C cos Acos C +23sin C .整理得:tan C(Ⅱ)由图辅助三角形知:sin C=.又由正弦定理知:sin sin a cA C =,故c = (1)对角A 运用余弦定理:cos A =222223b c a bc +-=. (2)解(1) (2)得:b=or b舍去).∴∆ABC的面积为:S.。
初中三角函数应用题10道(1)求步道AC 的长度(结果保留根号);(2)游客中心Q 在点A 的正东方向,步道AC 与步道BQ 交于点P 小明和爸爸分别从B 处和A 处同时出发去游客中心,小明跑步的速度是每分钟请计算说明爸爸的速度要达到每分钟多少米,他俩可同时到达游客中心.0.1)(参考数据:2 1.414≈,3 1.732≈,6 2.449≈)2.(2023春·重庆沙坪坝·九年级重庆八中校考阶段练习)下图是儿童游乐场里的一个娱乐项目转飞椅的简图,该设施上面有一个大圆盘(圆盘的半径是 3.5OA =米),圆盘离地面的高度1 6.5OO =米,且1OO ⊥地面l ,圆盘的圆周上等间距固定了一些长度相等的绳子,绳子的另一端系着椅子(将椅子看作一个点,比如图中的点B 和1B ),当旋转飞椅静止时绳子是竖直向下的,如图中的线段AB ,绳长为4.8米固定不变.当旋转飞椅启动时,圆盘开始旋转从而带动绳子和飞椅一起旋转,旋转速度越大,飞椅转得越高,当圆盘旋转速度达到最大时,飞椅也旋转到最高点,此时绳子与竖直方向所成的夹角为57α=︒.(参考数据:sin 570.84︒≈,cos570.55︒≈,tan 57 1.54︒≈)(1)求飞椅离地面的最大距离(结果保留一位小数);(2)根据有关部门要求,必须在娱乐设施周围安装安全围栏,而且任何时候围栏和飞椅的水平距离必须超过2米.已知该旋转飞椅左侧安装有围栏EF ,且EF l ⊥,19.8O E =米,请问圆盘最大旋转速度的设置是否合规?并说明理由.3.(2023春·重庆渝北·九年级校联考阶段练习)如图,某大楼的顶部竖有一块宣传牌AB ,小明在斜坡的坡脚D 处测得宣传牌底部B 的仰角为45︒,沿斜坡DE 向上走到E 处测得宣传牌顶部A 的仰角为31︒,已知斜坡DE 的坡度3:4,10DE =米,22DC =米,求宣传牌AB 的高度.(测角器的高度忽略不计,参考数据:sin 310.52︒≈,cos310.86︒≈,tan 310.6)︒≈。
三角函数练习题及答案一、填空题1.如图,点C 为某沿海城市的高速公路出入口,直线BD 为海岸线,512BAC π∠=,BD AB ⊥,BC 是以A 为圆心,半径为1km 的圆弧型小路.该市拟修建一条从C 通往海岸的观光专线CP PQ -(新建道路PQ ,对道路CP 进行翻新),其中P 为BC 上异于B C ,的一点,PQ 与AB 平行,设012PAB θθ5π⎛⎫∠=<<⎪⎝⎭,新建道路PQ 的单位成本是翻新道路CP 的单位成本的2倍.要使观光专线CP PQ -的修建总成本最低,则θ的值为____________.2.已知()()()cos sin 3cos 0f x x x x ωωωω=+>,如果存在实数0x ,使得对任意的实数x ,都有()()()002016f x f x f x π≤≤+成立,则ω的最小值为___________.3.已知函数()2sin()f x x ωφ=+(0>ω,||φπ<)的部分图象如图所示,()f x 的图象与y 轴的交点的坐标是(0,1),且关于点(,0)6π-对称,若()f x 在区间14(,)333ππ上单调,则ω的最大值是___________.4.给出下列命题:①若函数()f x 的定义域为[]0,2,则函数(2)f x 的定义域为[]0,4; ②函数()tan f x x =在定义域内单调递增;③若定义在R 上的函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,则()f x 是以2为周期的函数;④设常数a ∈R ,函数2log ,04()10,41x x f x x x ⎧<≤⎪=⎨>⎪-⎩若方程()f x a =有三个不相等的实数根1x ,2x ,3x ,且123x x x <<,则312(1)x x x +的值域为[64,)+∞.其中正确命题的序号为_____.5.通信卫星与经济、军事等密切关联,它在地球静止轨道上运行,地球静止轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度为km h (轨道高度是指卫星到地球表面的距离).将地球看作是一个球(球心为O ,半径为km r ),地球上一点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数,点A 处的水平面是指过点A 且与OA 垂直的平面,在点A 处放置一个仰角为θ的地面接收天线(仰角是天线对准卫星时,天线与水平面的夹角),若点A 的纬度为北纬30,则tan 3θ-=________.6.在ABC 中,设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 对应的边,记ABC 的面积为S ,且sin 2sin 4sin b B c C a A +=,则2Sa 的最大值为________. 7.已知ABC 为等边三角形,点G 是ABC 的重心.过点G 的直线l 与线段AB 交于点D ,与线段AC 交于点E .设AD AB λ=,AE AC μ=,则11λμ+=__________;ADE 与ABC 周长之比的取值范围为__________.8.已知函数()cos()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=->><<的部分图像如图所示,设函数()266g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的值域为___________.9.已知a ,b ,c 分别为ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且222a c b ac +-=,则sin cos A C 的最大值为______.10.已知1OB →=,,A C 是以O 为圆心,220BA BC →→⋅=,设平面向量OA →与OB →的夹角为θ(π04θ≤≤),则平面向量OA →在BC →方向上的投影的取值范围是_____.二、单选题11.已知函数()21ln e 1xf x x -⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭,a ,b ,c 分别为ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且222446,a b c ab +-=则下列不等式一定成立的是( ) A .()()sin cos f A f B ≤ B .f (cos A )≤f (cos B ) C .f (sin A )≥f (sin B ) D .f (sin A )≥f (cos B ) 12.若方程x 2 +2x +m 2 +3m = m cos(x +1) + 7有且仅有1个实数根,则实数m 的值为( ) A .2B .-2C .4D .-413.已知函数()|sin |(0)f x x ωω=>在区间,53ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则实数ω的取值范围为( ) A .5,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .8,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .50,4⎛⎤ ⎥⎝⎦14.已知O 是三角形ABC 的外心,若()22AC ABAB AO AC AO m AO AB AC⋅+⋅=,且sin sin B C +=,则实数m 的最大值为( )A .3B .35C .75D .3215.已知点1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点M 在直线:l x a =-上运动,若12F MF ∠的最大值为60︒,则椭圆C 的离心率是( )A .13B .12C D 16.设函数()211f x x =-,()122x f e x --=,()31sin 23f x x π=,99i ia =,0i =、1、2、、99.记()()()()()()10219998k k k k k k k I f a f a f a f a f a f a =-+-++-,1k =、2、3,则( ) A .123I I I << B .321I I I << C .132I I I <<D .213I I I <<17.在ABC 中,,E F 分别是,AC AB 的中点,且32AB AC =,若BEt CF <恒成立,则t 的最小值为( ) A .34B .78C .1D .5418.已知双曲线22221(,0)x y a b a b-=>的两条渐近线分别与抛物线24y x =交于第一、四象限的A ,B 两点,设抛物线焦点为F ,若7cos 9AFB ∠=﹣,则双曲线的离心率为( )AB .3CD .19.()sin()(0)f x x ωφφ=+>的部分图象如图所示,设P 是图象的最高点,A ,B 是图象与x 轴的交点,若tan 2APB ∠=-,则ω的值为( )A .4π B .3π C .2π D .π20.已知1sin ,sin ,sin ,222a x x b x ωωω⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中0>ω,若函数1()2f x a b =⋅-在区间(,2)ππ内有零点,则实数ω的取值可能是( )A .18B .14C .12D .34三、解答题21.如图,一幅壁画的最高点A 处离地面4米,最低点B 处离地面2米.正对壁画的是一条坡度为1:2的甬道(坡度指斜坡与水平面所成角α的正切值),若从离斜坡地面1.5米的C 处观赏它.(1)若C 对墙的投影(即过C 作AB 的垂线垂足为投影)恰在线段AB (包括端点)上,求点C 离墙的水平距离的范围;(2)在(1)的条件下,当点C 离墙的水平距离为多少时,视角θ(ACB ∠)最大? 22.如图,甲、乙两个企业的用电负荷量y 关于投产持续时间t (单位:小时)的关系()y f t =均近似地满足函数()sin()(0,0,0)f t A t b A ωϕωϕπ=++>><<.(1)根据图象,求函数()f t 的解析式;(2)为使任意时刻两企业用电负荷量之和不超过9,现采用错峰用电的方式,让企业乙比企业甲推迟(0)m m >小时投产,求m 的最小值.23.已知ABC ∆的三个内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,且22b c ac =+, (1)求证:2B C =;(2)若ABC ∆是锐角三角形,求ac的取值范围.24.已知函数()()sin 0,2f x t x t πωϕϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,()f x 的部分图像如图所示,点()0,3N ,,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭,,4P t π⎛⎫⎪⎝⎭都在()f x 的图象上.(1)求()f x 的解析式;(2)当,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()33f x m --≤恒成立,求m 的取值范围.25.已知函数22()sin 22sin 26144f x x t x t t ππ⎛⎫⎛⎫=---+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,242x ππ⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,最小值为()g t .(1)求当1t =时,求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)求()g t 的表达式; (3)当112t -≤≤时,要使关于t 的方程2()9g t k t =-有一个实数根,求实数k 的取值范围. 26.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,已知sin tan 1cos BC B=-.(Ⅰ)求证:ABC ∆为等腰三角形;(Ⅱ)若ABC ∆是钝角三角形,且面积为24a ,求2b ac的值.27.已知向量()cos sin ,sin a m x m x x ωωω=-,()cos sin ,2cos b x x n x ωωω=--,设函数()()2n f x a b x R =⋅+∈的图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且()1,2ω∈ (I )若1m =,求函数()f x 的最小值;(II )若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对一切实数恒成立,求()y f x =的单调递增区间.28.已知函数())2cos cos 1f x xx x =+-.(1)求函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值;(2)若()85f x =-,2,3x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求cos2x 的值;(3)若函数()()0y f x ωω=>在区间,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,求正数ω的取值范围.29.设向量a =(2sin 2x cos 2xx ),b =(cos x ,sin x ),x ∈[-6π,3π],函数f (x )=2a •b .(1)若|a b |,求x 的值;(2)若f (x )-m m 的取值范围.30.函数()sin()16f x A x πω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3, 其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π, (1)求函数()f x 的解析式;(2)设π(0,)2α∈,则()22f α=,求α的值【参考答案】一、填空题1.6π2.140323.114.③④5.2rr h-+67. 3 21,32⎡⎢⎣⎦8.9[,4]4-9.12+10.⎡⎢⎣⎦二、单选题 11.D 12.A 13.A 14.D 15.C 16.D 17.B 18.B 19.C 20.D 三、解答题21.(1)点C 离墙的水平距离的范围为:1~5m m ;(2)当点C 离墙的水平距离为1m 时,视角θ(ACB ∠)最大. 【解析】 【分析】(1)如图所示:设(02),BF x x CF y =≤≤=,利用平行线成比例定理,结合锐角三角函数正切的定义进行求解即可;(2)利用两角和的正切公式、结合正切的定义,求出tan θ的表达式,利用换元法、基本不等式进行求解即可. 【详解】(1)如图所示:设(02),BF x x CF y =≤≤=,显然有1tan tan 2FGD α∠==,因此有 2(2)tan DFFG x FGD==+∠,由//GE DF ,可得: 1.52(2)22(2)CE CG x y DF GF x x +-=⇒=++,化简得:21y x =+,因为02x ≤≤,所以15y ≤≤,即点C 离墙的水平距离的范围为: 1~5m m ;(2)222tan tan 2tan tan()21tan tan 21x x BCF ACF y y yBCF ACF x x BCF ACF y x x y yθ-+∠+∠=∠+∠===--∠⋅∠-+-⋅,因为21y x =+,所以有12y x -=,代入上式化简得: 2222228tan 11522()5622y y y y y x x y y yθ===---+-⋅++-, 因为15y ≤≤,所以有55562564y y y y+-≥⋅=(当且仅当55y y =时取等号,即1y =时,取等号),因此有0tan 2θ<≤,因此当点C 离墙的水平距离为1m 时,视角θ(ACB ∠)最大. 【点睛】本题考查两角和的正切公式的应用,考查了基本不等式的应用,考查了平行线成比例定理,考查了数学建模能力,考查了数学运算能力.22.(1)()sin 462f t t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭;(2)4【解析】 【分析】 (1)由212T πω==,得ω,由53A b b A +=⎧⎨-=⎩,得A ,b ,代入(0,5),求得ϕ,从而即可得到本题答案;(2)由题,得()()cos ()cos 8966f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立,等价于cos ()cos 166t m t ππ⎡⎤⎛⎫++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立,然后利用和差公式展开,结合辅助角公式,逐步转化,即可得到本题答案. 【详解】(1)解:由图知212T πω==,6πω∴=又53A b b A +=⎧⎨-=⎩,可得41b A =⎧⎨=⎩()sin 46f t t πϕ⎛⎫∴=++ ⎪⎝⎭,代入(0,5),得22k πϕπ=+,又0ϕπ<<,2πϕ∴=所求为()sin 462f t t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(2)设乙投产持续时间为t 小时,则甲的投产持续时间为()t m +小时,由诱导公式,企业乙用电负荷量随持续时间t 变化的关系式为:()sin 4cos 4626f t t t πππ⎛⎫=++=+ ⎪⎝⎭同理,企业甲用电负荷量变化关系式为:()cos ()46f t m t m π⎡⎤+=++⎢⎥⎣⎦两企业用电负荷量之和()()cos ()cos 866f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,0t ≥依题意,有()()cos ()cos 8966f t m f t t m t ππ⎡⎤⎛⎫++=+++≤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立即cos ()cos 166t m t ππ⎡⎤⎛⎫++≤⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭恒成立 展开有cos 1cos sin sin 16666m t m t ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦恒成立cos 1cos sin sin cos 66666m t m t A t πππππϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦其中,A =cos 16cos m Aπϕ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,sin 6sin m A πϕ=1A ∴=≤整理得:1cos 62m π⎛⎫≤- ⎪⎝⎭解得2422363k m k πππππ⎛⎫+≤≤+ ⎪⎝⎭即124128k m +≤≤+ 取0k =得:48m ≤≤ m ∴的最小值为4. 【点睛】本题主要考查根据三角函数的图象求出其解析式,以及三角函数的实际应用,主要考查学生的分析问题和解决问题的能力,以及计算能力,难度较大. 23.(1)证明见解析;(2)(1,2) 【解析】 【分析】(1)由22b c ac =+,联立2222cos b a c ac B =+-⋅,得2cos a c c B =+⋅,然后边角转化,利用和差公式化简,即可得到本题答案; (2)利用正弦定理和2B C =,得2cos 21aC c=+,再确定角C 的范围,即可得到本题答案. 【详解】解:(1)锐角ABC ∆中,22b c ac =+,故由余弦定理可得:2222cos b a c ac B =+-⋅,2222cos c ac a c ac B ∴+=+-⋅,22cos a ac ac B ∴=+⋅,即2cos a c c B =+⋅,∴利用正弦定理可得:sin sin 2sin cos A C C B =+, 即sin()sin cos sin cos sin 2sin cos B C B C C B C C B +=+=+,sin cos sin sin cos B C C C B ∴=+,可得:sin()sin B C C -=,∴可得:B C C -=,或B C C π-+=(舍去),2B C ∴=.(2)2sin sin()sin(2)2cos cos22cos21sin sin sin a A B C C C C C C c C C C++====+=+A B C π++=,,,A B C 均为锐角,由于:3C A π+=,022C π∴<<,04C π<<.再根据32C π<,可得6C π<,64C ππ∴<<,(1,2)ac∴∈ 【点睛】本题主要考查正余弦定理的综合应用,其中涉及到利用三角函数求取值范围的问题.24.(1)()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)[]1,0-【解析】 【分析】(1)由三角函数图像,求出,,t ωϕ即可;(2)求出函数()f x m -的值域,再列不等式组32m m +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩.【详解】解:(1)由()f x 的图象可知34424T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,则3T π=, 因为23T ππω==,0>ω,所以23ω=,故()2sin 3t x f x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 因为,02M π⎛⎫- ⎪⎝⎭在函数()f x 的图象上,所以sin 023f t ππϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()3k k Z πϕπ-+=∈,即()3k k Z πϕπ=+∈,因为2πϕ<,所以3πϕ=.因为点(N 在函数()f x 的图象上,所以()0sin 3f t π==解得2t =,故()22sin 33x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)因为,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,3333x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以2sin 33x π⎡⎤⎛⎫+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,则()2f x ≤. 因为()33f x m -≤-≤,所以()3m f x m ≤+,所以32m m +≥⎧⎪⎨⎪⎩10m -≤≤.故m 的取值范围为[]1,0-. 【点睛】本题考查了利用三角函数图像求解析式,重点考查了三角函数值域的求法,属中档题.25.(1)4-(2)22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩(3)--22∞⋃+∞(,)(,) 【解析】 【分析】(1)直接代入计算得解;(2)先求出1sin(2)[,1]42x π-∈-,再对t 分三种情况讨论,结合二次函数求出()g t 的表达式;(3)令2()()9h t g t k t =-+,即2()(6)t 10h t k =-++有一个实数根,利用一次函数性质分析得解. 【详解】(1)当1t =时,2()sin 22sin 2444f x x t x ππ⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以48f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)因为[,]242x ∈ππ,所以32[,]464x πππ-∈-,所以1sin(2)[,1]42x π-∈- 2()[sin(2)]614f x x t t π=---+([,]242x ∈ππ)当12t <-时,则当1sin(2)42x π-=-时,2min 5[()]54f x t t =-+当112t -≤≤时,则当sin(2)4x t π-=时,min [()]61f x t =-+ 当1t >时,则当sin(2)14x π-=时,2min [()]82f x t t =-+故22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩ (3)当112t -≤≤时,()61g t t =-+,令2()()9h t g t k t =-+即2()(6)t 10h t k =-++ 欲使2()9g t kt =-有一个实根,则只需1()02(1)0h h ⎧-≤⎪⎨⎪≥⎩或1()02(1)0h h ⎧-≥⎪⎨⎪≤⎩ 解得-2k ≤或2k ≥.所以k 的范围:--22∞⋃+∞(,)(,). 【点睛】本题主要考查三角函数的范围的计算,考查二次函数的最值的求法和方程的零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,属于中档题. 26.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)2【解析】 【分析】(Ⅰ)将正切化弦,结合两角和差正弦公式可求得()sin sin C B C =+,根据三角形内角和可整理为sin sin C A =,则由正弦定理可得到结论;(Ⅱ)利用三角形面积公式可求得1sin 2B =;根据三角形为钝角三角形且(Ⅰ)中的c a =,可知B 为钝角,求得cos B ;利用余弦定理可构造方程求得,a b 之间关系,从而得到所求结果. 【详解】 (Ⅰ)由sin tan 1cos B C B =-得:sin sin cos 1cos C BC B=-则:()sin sin cos cos sin sin C B C B C B C =+=+A B C π++= ()()sin sin sin B C A A π∴+=-= sin sin C A ∴=由正弦定理可知:c a =ABC ∆∴为等腰三角形(Ⅱ)由题意得:2211sin sin 224a S ac B a B ===,解得:1sin 2B =ABC ∆为钝角三角形,且a c = B ∴为钝角 cos B ∴=由余弦定理得:(2222222cos 22b a c ac B a a =+-==+2222b b ac a ∴==【点睛】本题考查三角形形状的求解、利用余弦定理、三角形面积公式求解三角形边之间的关系问题,涉及到两角和差正弦公式、三角形内角和、诱导公式、同角三角函数值的求解等知识.27.(Ⅰ)1()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【解析】 【分析】化简()f x 解析式可得()()22n f x x ωϕ=-+;根据图象关于,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭可求得n ;(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+,从而可得函数最小值;(Ⅱ)利用4x π=为对称轴,,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭为对称中心可得()*642T T k k N π=+⋅∈,根据周期和ω的范围可求得ω;将,112π⎛⎫ ⎪⎝⎭代入解析式可求得()314f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,将34x π-整体放入正弦函数的单调递增区间中,解出x 的范围即可. 【详解】由题意得:()()22cos sin 2sin cos 2n f x m x x n x x ωωωω=--++()sin 2cos 2222n n n x m x x ωωωϕ=-+=-+ 其中cos ϕ=sin ϕ=图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称 12n ∴=,解得:2n =()()21f x x ωϕ∴=-+(Ⅰ)若1m =,则()()21f x x ωϕ=-+()min 1f x ∴=(Ⅱ)()4f x f π⎛⎪≤⎫ ⎝⎭对一切实数恒成立 ()max 4f x f π⎛⎫∴= ⎪⎝⎭()*412642T T k k N πππ∴-==+⋅∈,即:()()*223212T k N k ππω==∈+()3212k ω∴=+,又()1,2ω∈ 32ω∴=()2sin3cos31f x x m x ∴=-+,又图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称2sin cos 111244f m πππ⎛⎫∴=-+= ⎪⎝⎭,解得:2m =()2sin 32cos31314f x x x x π⎛⎫∴=-+=-+ ⎪⎝⎭令232242k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈,解得:2212343k k x ππππ-+≤≤+,k Z ∈ ()f x ∴的单调递增区间为:()22,31234k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【点睛】本题考查三角函数图象与性质的综合应用问题,涉及到根据三角函数的性质求解函数解析式的求解、三角函数最值的求解、单调区间的求解问题.28.(I )1-;(II ;(III )10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】 【分析】将()f x 整理为2sin 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭;(I )利用x 的范围求得26x π+的范围,结合sin x 的图象可求得最值;(II )利用()85f x =-可求得sin 26x ;结合角的范围和同角三角函数关系可求得cos 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭;根据cos 2cos 266x x ππ⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,利用两角和差余弦公式可求得结果;(III )利用x 的范围求得26x πω+的范围,从而根据sin x 单调递增区间构造出关于ω的不等式组,解不等式组再结合0>ω即可得到结果. 【详解】()2cos 2cos 12cos 22sin 26f x x x x x x x π⎛⎫=+-=+=+ ⎪⎝⎭(I )0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 72,666x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦[]2sin 21,26x π⎛⎫∴+∈- ⎪⎝⎭()f x ∴在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为:1-(II )由题意得:82sin 265x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ 4sin 265x π⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭2,3x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 3132,626x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦ 3cos 265x π⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭cos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 666666x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦341552=⨯(III )()2sin 26f x x πωω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,62x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,6366x πωπππωωπ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦2622362k k ππωππωππππ⎧+≤+⎪⎪∴⎨⎪+≥-⎪⎩,k Z ∈,解得:12362k k ωω⎧≤+⎪⎨⎪≥-⎩,k Z ∈ 0ω>,可知当0k =时满足题意,即103ω<≤ω∴的取值范围为:10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查正弦型函数的值域求解、单调性应用、三角恒等变换公式应用、同角三角函数关系等问题.关键是能够利用二倍角公式和辅助角公式将函数化为()sin A x ωϕ+的形式,从而通过整体对应的方式来研究函数的值域和性质.29.(1)π4x =;(2)2⎤⎦.【解析】 【分析】(1)根据|a|=b |,利用化简函数化简解得x 的值; (2根据f (x )=2a •b .结合向量的坐标运算,根据x ∈[6π-,3π],求解范围,)﹣f (x )﹣m ≤m 的取值范围. 【详解】解:(1)由|ab |, 可得222a b =; 即4sin 2x =2(cos 2x +sin 2x ) 即sin 2x =12; ∴sin x= ∵x ∈[-6π,3π], ∴x =4π (2)由函数f (x )=2a •b =2sin2x2x=sin2x +1122-cos2x )=sin2x x (2x -3π)∵x ∈[-6π,3π], ∴2x -3π∈[-23π,3π],2≤2sin (2x -3π)要使f (x )-m则2m m ⎧-≤⎪⎨≥⎪⎩2m ≤故得m 的取值范围是2]. 【点睛】本题考查三角函数的化简能力和向量的运算,考查转化思想以及计算能力.30.(1)()2sin(2) 1.6f x x π=-+;(2)3π.【解析】 【详解】(1)由三角函数性质得,最大值为A+1=3,∴A=2, 周期2222πππωω⨯==⇒=,∴f (x )=2sin (2x-6π)+1 (2)π(0,)2α∈,f (2α)=2∴2sin (22α⨯-6π)+1=2,得sin (α-6π)=12,α=3π。
专题23 与三角函数有关的应用题【自主热身,归纳总结】1、如图,两座建筑物AB ,CD 的高度分别是9 m 和15 m ,从建筑物AB 的顶部A 看建筑物CD 的张角∠CAD=45°,则这两座建筑物AB 和CD 的底部之间的距离BD =________m.【答案】 18【解析】:设BD =x m ,作AH⊥CD,垂足为H ,记∠HAC=α,∠HAD =β,则α+β=45°. 因为tan α=6x ,tan β=9x ,且tan (α+β)=1,得6x +9x 1-6x ·9x =1,即x 2-15x -54=0,即(x +3)(x -18)=0,解得x =18.解后反思 在解方程的过程中,若记3x =t ,则5t =1-6t 2,因为方程中出现的系数较小,所以更易解出方程的根.2.如图1,为测量山高MN ,选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点.从A 点测得M 点的仰角∠MAN =60°,C 点的仰角∠CAB =45°以及∠MAC =75°;从C 点测得∠MCA =60°.已知山高BC =100 m ,则山高MN =________m.【答案】 150【解析】 根据图示,AC =100 2 m.在△MAC 中,∠CMA =180°-75°-60°=45°.由正弦定理得AC sin 45°=AM sin 60°⇒AM =100 3 m.在△AMN 中,MNAM=sin 60°,∴MN =1003×32=150(m). 3.如图2,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB ,C 是该小区的一个出入口,且小区里有一条平行于AO 的小路CD .已知某人从O 沿OD 走到D 用了2分钟,从D 沿着DC 走到C 用了3分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径为________米.【答案】 7504、如图,某城市有一块半径为40 m 的半圆形绿化区域(以O 为圆心,AB 为直径),现计划对其进行改建.在AB 的延长线上取点D ,OD =80 m ,在半圆上选定一点C ,改建后的绿化区域由扇形区域AOC 和三角形区域COD 组成,其面积为S m 2.设∠AOC =x rad.(1) 写出S 关于x 的函数关系式S (x ),并指出x 的取值范围; (2) 试问∠AOC 多大时,改建后的绿化区域面积S 取得最大值?思路分析 对于(1),面积S 由两部分组成,一个是扇形面积,根据扇形面积公式S =12αr 2可得,另一个是△OCD 的面积,根据三角形的面积公式12ab sin C 可得;对于(2),注意到所研究的函数不是基本初等函数,因此,采用导数法来研究它的最值.【解析】: (1) 因为扇形AOC 的半径为40 m ,∠AOC =x rad ,所以扇形AOC 的面积S 扇形AOC =x ·OA 22=800x,0<x <π.(2分)在△COD 中,OD =80,OC =40,∠COD =π-x ,所以△COD 的面积S △COD =12OC ·OD ·sin∠COD =1 600sin(π-x )=1 600sin x ,(4分)从而S =S △COD +S 扇形AOC =1600sin x +800x,0<x <π.(6分)【问题探究,变式训练】例1、如图,准备在墙上钉一个支架,支架由两直杆AC 与BD 焊接而成,焊接点D 把杆AC 分成AD ,CD 两段,其中两固定点A ,B 间距离为1米,AB 与杆AC 的夹角为60°,杆AC 长为1米.若制作AD 段的成本为a 元/米,制作CD 段的成本是2a 元/米,制作杆BD 的成本是4a 元/米.设∠ADB=α,制作整个支架的总成本记为S 元.(1) 求S 关于α的函数表达式,并指出α的取值范围;(2) 问AD 段多长时,S 最小?【解析】: (1) 在△ABD 中,由正弦定理得1sin α=BD sin π3=ADsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-α,(1分)所以BD =32sin α,AD =3cos α2sin α+12,(3分)则S =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫3cos α2sin α+12+2a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫3cos α2sin α+12+4a ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α=a ⎝⎛⎭⎪⎫43-3cos α2sin α+32,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3.(7分)(2) 令S′=3a ·1-4cos α2sin 2α=0,设cos α0=14.(9分)(11分)所以当cos α=14时,S 最小,此时sin α=154,AD =3cos α2sin α+12=5+510.(12分)答:(1)S 关于α的函数表达式为S =a ⎝⎛⎭⎪⎫43-3cos α2sin α+32,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3;(2)当AD =5+510时,S 最小.(14分)【变式1】、 如图,某景区内有一半圆形花圃,其直径AB 为6,O 是圆心,且OC⊥AB.在OC 上有一座观赏亭Q ,其中∠AQC=2π3.计划在BC ︵上再建一座观赏亭P ,记∠POB=θ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π2.(1) 当θ=π3时,求∠OPQ 的大小;(2) 当∠OPQ 越大时,游客在观赏亭P 处的观赏效果越佳,求游客在观赏亭P 处的观赏效果最佳时,角θ的正弦值.思路分析 设∠OPQ=α,在△POQ 中,用正弦定理可得含α,θ的关系式. 【解析】: 因为∠AQC=2π3,所以∠AQO=π3.又OA =OB =3,所以OQ = 3.(2分)在△OPQ 中,OQ =3,OP =3,∠POQ =π2-θ,设∠OPQ=α,则∠PQO=π2-α+θ.由正弦定理,得3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α+θ=3sin α,即3sin α=cos (α-θ).(4分) 展开并整理,得tan α=cos θ3-sin θ,其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(8分)(1) 当θ=π3时,tan α=33.因为α∈(0,π),所以α=π6.答:当θ=π3时,∠OPQ =π6.(10分)(2) 解法1 设f(θ)=cos θ3-sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.则f′(θ)=-sin θ(3-sin θ)+cos 2θ(3-sin θ)2=1-3sin θ(3-sin θ)2.令f′(θ)=0,得sin θ=33,记锐角θ0满足sin θ0=33.(13分) 列表如下:由上表可知,f(因为tan α=f(θ)>0,且α∈(0,π),所以当tan α取最大值22时,α也取得最大值. 答:游客在观赏亭P 处的观赏效果最佳时,sin θ=33.(16分) 解法2 记T =cos θ3-sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则3T =cos θ+T sin θ=(1,T )·(cos θ,sin θ)≤1+T 2,得T≤22,当且仅当tan θ=22,即sin θ=33时取等号.(13分) 所以tan α的最大值为22.显然tan α>0,所以当tan α=22时,α取最大值. 答:游客在观赏亭P 处的观赏效果最佳时,sin θ=33.(16分) 【变式2】、 ))(2017苏锡常镇调研(一))(C13,17. (本小题满分14分) 某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC (如图).设计要求彩门的面积为S (单位:m 2),高为h (单位:m)(S ,h 为常数).彩门的下底BC 固定在广场底面上,上底和两腰由不锈钢支架构成,设腰和下底的夹角为α,不锈钢支架的长度之和记为l . (1) 请将l 表示成关于α的函数l =f (α); (2) 问:当α为何值时l 最小,并求最小值.(2) f ′(α)=h ·⎝⎛⎭⎪⎫-2cos αsin 2α--1sin 2α=h ·1-2cos αsin 2α,(8分)令f ′(α)=h ·1-2cos αsin 2α=0,得α=π3.(9分) 当α变化时,f ′(α),f (α)的变化情况如下表:所以l min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3h +h .(12分)答:(1) l 表示成关于α的函数为l =f (α)=S h +h ⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α-1tan α⎝ ⎛⎭⎪⎫0<α<π2; (2) 当α=π3时,l 有最小值,为3h +Sh.(14分)【变式3】、 在一水域上建一个演艺广场.演艺广场由看台Ⅰ,看台Ⅱ,三角形水域ABC ,及矩形表演台BCDE 四个部分构成(如图).看台Ⅰ,看台Ⅱ是分别以AB ,AC 为直径的两个半圆形区域,且看台Ⅰ的面积是看台Ⅱ的面积的3倍;矩形表演台BCDE 中,CD =10米;三角形水域ABC 的面积为4003平方米.设∠BAC =θ.(1)求BC 的长(用含θ的式子表示);(2)若表演台每平方米的造价为0.3万元,求表演台的最低造价.【解析】:(1)因为看台Ⅰ的面积是看台Ⅱ的面积的3倍,所以AB =3AC . 在△ABC 中,S △ABC =12AB •AC •sin θ=4003,所以AC 2=800sin θ . …………………… 3分由余弦定理可得BC 2=AB 2+AC 2-2AB •AC •cos θ, =4AC 2-23AC 2cos θ. =(4-23cos θ) 800sin θ,即BC =(4-23cos θ)•800sin θ =402-3cos θsin θ.所以 BC =402-3cos θsin θ,θ∈(0,π). …………………… 7分(2)设表演台的总造价为W 万元.因为CD =10m ,表演台每平方米的造价为0.3万元, 所以W =3BC =1202-3cos θsin θ,θ∈(0,π). …………………… 9分记f (θ)=2-3cos θsin θ,θ∈(0,π).则f ′(θ)=3-2cos θsin 2θ. …………………… 11分 由f ′(θ)=0,解得θ=π6. 当θ∈(0,π6)时,f ′(θ)<0;当θ∈(π6,π)时,f ′(θ)>0.故f (θ)在(0,π6)上单调递减,在(π6,π)上单调递增,从而当θ=π6 时,f (θ)取得最小值,最小值为f (π6)=1.所以W min =120(万元).答:表演台的最低造价为120万元. …………………… 14分例2、如图,海上有A ,B 两个小岛相距10km ,船O 将保持观望A 岛和B 岛所成的视角为60°,现从船O 上派下一只小艇沿BO 方向驶至C 处进行作业,且OC =BO .设AC =x km. (1) 用x 分别表示OA 2+OB 2和OA ·OB ,并求出x 的取值范围;(2) 晚上小艇在C 处发出一道强烈的光线照射A 岛,B 岛至光线CA 的距离为BD ,求BD 的最大值.【解析】: (1) 在△OAC 中,∠AOC =120°,AC =x . 由余弦定理得OA 2+OC 2-2OA ·OC ·cos120°=x 2. 又OC =BO ,所以OA 2+OB 2-2OA ·OB ·cos120°=x 2 ①.(2分)在△OAB 中,AB =10,∠AOB =60°.由余弦定理得OA 2+OB 2-2OA ·OB ·cos60°=100 ②.(4分)①+②得OA 2+OB 2=x 2+1002.①-②得4OA ·OB ·cos60°=x 2-100,即OA ·OB =x 2-1002.(6分)又OA 2+OB 2≥2OA ·OB ,所以x 2+1002≥2×x 2-1002,即x 2≤300.又OA ·OB =x 2-1002>0,即x 2>100,所以10<x ≤10 3.(8分) (2) 易知S △OAB =S △OAC ,故S △ABC =2S △OAB =2·12·OA ·OB sin60°=3x 2-4.(10分)又S △ABC =12·AC ·BD ,设BD =f (x ),所以f (x )=3x 2-2x,x ∈(10,103].(12分)又f ′(x )=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1+100x 2>0,(14分) 则f (x )在(10,103]上是单调增函数,所以f (x )的最大值为f (103)=10,即BD 的最大值为10.(16分) (利用单调性定义证明f (x )在(10,103上是单调增函数,同样给满分;如果直接说出f (x )在(10,103]上是增函数,但未给出证明,扣2分)【变式1】、如图,某生态农庄内有一直角梯形区域ABCD ,AB ∥CD ,AB BC ⊥,3AB =百米,2CD =百米.该区域内原有道路AC ,现新修一条直道DP (宽度忽略不计),点P在道路AC 上(异于A C ,两点),.(1)用θ表示直道DP 的长度;(2)计划在△ADP 区域内种植观赏植物,在△CDP 区域内种植经济作物.已知种植 观赏植物的成本为每平方百米2万元,种植经济作物的成本为每平方百米1万元, 新建道路DP 的成本为每百米1万元,求以上三项费用总和的最小值.【解析】: (1)过点D 作DD '垂直于线段AB ,垂足为D '.在直角ABC △中,因为AB ⊥BC ,π6BAC =∠,3AB =,所以BC =在直角ADD '△中,因为1AD '=,DD '=2AD =,则,故π3DAD '=∠,又π6BAC =∠,所以π6DAP =∠.…… 2分在ADP △中,由正弦定理得sin πsin 6AD DP θ=,所以1sin DP θ=,π5π66θ<<. …… 6分(2)在ADP △中,由正弦定理得,所以.所以.又.所以. (8)分设三项费用总和为()f θ,则,π5π66θ<<,,π5π66θ<<.………………………………… 10分 CBA(第17题)DPD '所以,令()0f '=θ,则2π3θ=.列表:所以2π3θ=时,.答:以上三项费用总和的最小值为 14分【变式2】、如图,经过村庄A 有两条夹角为60°的公路AB ,AC ,根据规划拟在两条公路之间的区域内建一工厂P ,分别在两条公路边上建两个仓库M ,N (异于村庄A ),要求PM =PN =MN =2(单位:km).如何设计,使得工厂产生的噪声对居民的影响最小(即工厂与村庄的距离最远)?(第17题)答:设计∠AMN为60°时,工厂产生的噪声对居民的影响最小.(14分)解法2 (构造直角三角形)设∠PMB =θ.当0<θ<π2时,在△PMD 中,因为PM =2,所以PD =2sin θ,MD =2cos θ. (2分)在△AMN 中,∠ANM =∠PMB =θ,所以MN sin60°=AM sin θ,AM =433sin θ,所以AD =433sin θ+2cos θ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ≥π2时,结论也正确.(6分)AP 2=AD 2+PD 2=⎝⎛⎭⎪⎫433sin θ+2cos θ2+(2sin θ)2=163sin 2θ+1633sin θcos θ+4cos 2θ+4sin 2θ(8分)=163·1-cos2θ2+833sin2θ+4=833sin2θ-83cos2θ+203=203+163sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π6,θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,2π3. (12分)当且仅当2θ-π6=π2,即θ=π3时,AP 2取得最大值12,即AP 取得最大值2 3.此时AM =AN =2,∠PAB =30°.(14分) 解法3 设AM =x ,AN =y ,∠AMN =α. 在△AMN 中,因为MN =2,∠MAN =60°, 所以MN 2=AM 2+AN 2-2 AM ·AN ·cos∠MAN , 即x 2+y 2-2xy cos60°=x 2+y 2-xy =4.(2分)因为MN sin60°=AN sin α,即2sin60°=y sin α,所以sin α=34y ,cos α=x 2+4-y 22×2×x =x 2+x 2-xy 4x =2x -y 4.(6分)cos ∠AMP =cos(α+60°)=12cos α-32sin α=12·2x -y 4-32·34y =x -2y4.(8分)在△AMP 中,AP 2=AM 2+PM 2-2 AM ·PM ·cos∠AMP ,即AP 2=x 2+4-2×2×x ×x -2y4=x 2+4-x (x -2y )=4+2xy .(12分)因为x 2+y 2-xy =4,4+xy =x 2+y 2≥2xy ,即xy ≤4.所以AP 2≤12,即AP ≤2 3.当且仅当x =y =2时,AP 取得最大值2 3.答:设计AM =AN =2 km 时,工厂产生的噪声对居民的影响最小.(14分)例3、某景区修建一栋复古建筑,其窗户设计如图所示.圆O 的圆心与矩形ABCD 对角线的交点重合,且圆与矩形上下两边相切(E 为上切点),与左右两边相交(F ,G 为其中两个交点),图中阴影部分为不透光区域,其余部分为透光区域.已知圆的半径为1m ,且12AB AD ≥.设EOF θ∠=,透光区域的面积为S .(1)求S 关于θ的函数关系式,并求出定义域;(2)根据设计要求,透光区域与矩形窗面的面积比值越大越好.当该比值最大时,求边AB 的长度. 【解析】(1)过点O 作OH FG ⊥于点H ,则,所以,.……………………………2分所以sin22θθ=+,………………………………6分因为12AB AD ≥,所以1sin 2θ≥,所以定义域为ππ[,)62.……………………8分(2)矩形窗面的面积为.则透光区域与矩形窗面的面积比值为.…10分设,ππ62θ<≤.则A BCDFEOG θH,………………………………………………12分因为ππ62θ<≤,所以11sin222θ≤,所以,故'()0f θ<,所以函数()f θ在ππ[,)62上单调减.所以当π6θ=时,()f θ有最大值π6+,此时(m). …14分答:(1)S 关于θ的函数关系式为,定义域为ππ[,)62;(2)透光区域与矩形窗面的面积比值最大时,AB 的长度为1m .………16分【变式1】、如图,某自来水公司要在公路两侧排水管,公路为东西方向,在路北侧沿直线l 1排,在路南侧沿直线l 2排,现要在矩形区域ABCD 内沿直线将l 1与l 2接通.已知AB =60m ,BC =80m ,公路两侧排管费用为每米1万元,穿过公路的部分的排管费用为每米2万元,设EF 与AB 所成的小于90°的角为α. (1) 求矩形区域ABCD 内的排管费用W 关于α的函数关系式; (2) 求排管的最小费用及相应的角α.【解析】 (1) 如图,过E 作EM ⊥BC ,垂足为点M .由题意得∠MEF =α⎝⎛⎭⎪⎫0≤tan α≤43,故有MF =60tan α,EF =60cos α,AE +FC =80-60tan α.(4分) 所以W =(80-60tan α)×1+60cos α×2(5分) =80-60sin αcos α+120cos α=80-α-cos α.(8分)(2) 解法1 设f (α)=sin α-2cos α其中0≤α≤α0<π2,tan α0=43,则f ′(α)=cos αcos α--sin αα-cos 2α=1-2sin αcos 2α.(10分) 令f ′(α)=0得1-2sin α=0,即sin α=12,得α=π6.(11分)列表所以当α=π6时有f (α)max =-3,此时有W min =80+60 3.(15分)答:排管的最小费用为(80+603)万元,相应的角α=π6.(16分) 解法2 f (α)=2-sin αcos α=32-sin α+12+sin αcos α≥32-sin α12+sin αcos α=32, 当且仅当32(1-sin α)=12(1+sin α)时成立,此时sin α=12,α=π6.(11分)以下同解法1.【变式2】、如图,一块弓形薄铁片EMF ,点M 为EF 的中点,其所在圆O 的半径为4 dm(圆心O 在弓形EMF 内),∠EOF =2π3.将弓形薄铁片裁剪成尽可能大的矩形铁片ABCD (不计损耗),AD ∥EF ,且点A ,D 在EF上,设∠AOD =2θ.(1) 求矩形铁片ABCD 的面积S 关于θ的函数关系式; (2) 当裁出的矩形铁片ABCD 面积最大时,求cos θ的值.(第18题)【解析】 (1) 设矩形铁片的面积为S ,∠AOM =θ. 当0<θ<π3时(如图1),AB =4cos θ+2,AD =2×4sin θ,S =AB ×AD =(4cos θ+2)(2×4sin θ)=16sin θ(2cos θ+1).(3分)当π3≤θ<π2时(如图2),AB =2×4cos θ,AD =2×4sin θ,故S =AB ×AD =64sin θcos θ=32sin 2θ. 综上得,矩形铁片的面积S 关于θ的函数关系式为 S =⎩⎪⎨⎪⎧16sin θθ+,0<θ<π3,32sin2θ,π3≤θ<π2.(7分)【变式3】、如图,某城市小区有一个矩形休闲广场,AB =20 m ,广场的一角是半径为16 m 的扇形BCE 绿化区域,为了使小区居民能够更好地在广场休闲放松,现决定在广场上安置两排休闲椅,其中一排是穿越广场的双人靠背直排椅MN (宽度不计),点M 在线段AD 上,并且与曲线CE 相切;另一排为单人弧形椅沿曲线CN (宽度不计)摆放.已知双人靠背直排椅的造价为2a 元/m ,单人弧形椅的造价为a 元/m ,记锐角∠NBE =θ,总造价为W 元.(1) 试将W 表示为θ的函数W (θ),并写出cos θ的取值范围; (2) 如何选取点M 的位置,能使总造价W 最小?【解析】;: (1) 过点N 作AB 的垂线,垂足为F ;过M 作NF 的垂线,垂足为G .在Rt △BNF 中,BF =16cos θ,则MG =20-16cos θ. 在Rt △MNG 中,MN =20-16cos θsin θ.(4分)由题意易得CN =16⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ,(6分)因此,W (θ)=2a ·20-16cos θsin θ+16a ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ,(7分) 当点M 与点A 重合时,cos θ=1620=45;当点M 与点D 重合时,cos θ=0,故cos θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,45.(9分) (2) W ′(θ)=-16a +8a ·4-5cos θsin 2θ =8a ·θ-θ-sin 2θ.令W ′(θ)=0,cos θ=12,因为θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以θ=π3.(12分)设锐角θ1满足cos θ1=45, θ1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3.当θ∈⎝⎛⎭⎪⎫θ1,π3时,W ′(θ)<0,W (θ)单调递减; 当θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2时,W ′(θ)>0,W (θ)单调递增.(14分)所以当θ=π3时,总造价W 最小,最小值为⎝ ⎛⎭⎪⎫163+8π3a 元,此时MN =83,NG =43,NF =83,因此当AM =4 3 m 时,总造价最小.(16分)易错警示 解决应用题问题,以下几个方面是很容易导致失分的地方,要引起高度重视.一是函数的定义域不能忘;二是有单位的问题,单位不能丢;三是要注意回到实际问题中去,即“答”不可少.。
三角函数的应用题练习题(基础)题目1: 三角函数的高度应用某个人站在一座高楼的窗户旁,离地面的距离是20米。
该人仰望斜顶角度为30度的楼顶,试计算楼顶的高度是多少米?答案:首先,我们可以利用正弦函数来解决这个问题。
正弦函数定义为:sin(θ) = 对边/斜边。
按照这个定义,我们可以得到以下方程:sin(30度) = 对边/20米对方程进行求解,我们可以得到:对边 = 20米 * sin(30度)利用计算器,我们可以得到:对边 = 10米因此,楼顶的高度是10米。
题目2: 三角函数的距离应用一辆汽车正在沿着直路行驶。
从汽车起点到终点的直线距离为1000米。
汽车行驶的角度与直线路线的夹角为45度。
试计算汽车实际行驶的距离是多少米?答案:对于这个问题,我们可以使用余弦函数来求解。
余弦函数定义为:cos(θ) = 临边/斜边。
应用于这个问题,我们可以得到以下方程:cos(45度) = 临边/1000米对方程进行求解,我们可以得到:临边 = 1000米 * cos(45度)利用计算器,我们可以得到:临边 = 707.106米因此,汽车实际行驶的距离是707.106米。
题目3: 三角函数的速度应用一艘船以20米/秒的速度顺水行驶。
河流的流速为10米/秒,且方向与船垂直。
试计算船在水中实际的速度是多少米/秒?答案:对于这个问题,我们可以使用正切函数来求解。
正切函数定义为:tan(θ) = 对边/临边。
应用于这个问题,我们可以得到以下方程:tan(θ) = 10米/秒 / 20米/秒对方程进行求解,我们可以得到:tan(θ) = 0.5利用计算器,我们可以得到:θ = 26.565度因此,船在水中实际的速度是约为26.565米/秒。
三角函数练习题及答案一、填空题1.设1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于,A B 两点,11||3||AF BF =,若23cos 5AF B ∠=,则椭圆E 的离心率为___________.2.在ABC 中,AB =BC =1cos 7BAC ∠=,动点D 在ABC 所在平面内且2π3BDC ∠=.给出下列三个结论:①BCD △②线段AD 的长度只有最小值,无最大值,且最小值为1;③动点D 的轨迹的长度为8π3.其中正确结论的序号为______.3.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .D 、E 是线段AB 上满足条件1()2CD CB CE =+,1()2CE CA CD =+的点,若2CD CE c λ⋅=,则当角C 为钝角时,λ的取值范围是______________4.已知点A 为直线:3l y x =上一点,且A 位于第一象限,点()10,0B ,以AB 为直径的圆与l 交于点C (异于A ),若60CBA ∠≥,则点A 的横坐标的取值范围为___________.5.在锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos b a a C -=,则ac的取值范围是______.6.在角1θ,2θ,3θ,…,29θ的终边上分别有一点1P ,2P ,3P ,…,29P ,如果点k P 的坐标为()()()sin 15,sin 75k k-+,129k ≤≤,k ∈N ,则12329cos cos cos cos θθθθ+++⋅⋅⋅+=______7.已知向量a ,b ,c 满足0a b c ++=,()()0a b a c -⋅-=,||9b c -=,则||||||a b c ++的最大值是___________.8.在ABC 中,设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 对应的边,记ABC 的面积为S ,且sin 2sin 4sin b B c C a A +=,则2Sa 的最大值为________.9.已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中,2AB =,1AA =若M 是侧面11BCC B 内的动点,且AM MC ⊥,则1A M 的最小值为__________. 10.若向量x y ,满足2212x y +=,则21||2x x y ++的最大值是___________. 二、单选题11.已知双曲线2221(0)y x b b-=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作直线l 交双曲线的右支于A ,B 两点.若11||::3:3:2AB AF BF =,则双曲线的离心率为( )A .333B .2C .113D .1112.已知向量a ,b 夹角为3π,向量c 满足1b c -=且 a b a c b c ++=,则下列说法正确的是( ) A .2b c +<B .2a b +>C .1b <D .1a >13.已知点1F ,2F 分别为椭圆()2222:10x yC a b a b+=>>的左、右焦点,点M 在直线:l x a =-上运动,若12F MF ∠的最大值为60︒,则椭圆C 的离心率是( )A .13B .12C .32D .3314.已知02πθ<<,()()cos 1sin 110sin cos f m m m θθθθθ--⎛⎫=+++> ⎪⎝⎭,则使得()f θ有最大值时的m 的取值范围是( )A .1,22⎛⎫⎪⎝⎭B .1,33⎛⎫ ⎪⎝⎭C .[]1,3D .1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦15.如图,在正方体ABCD EFGH -中,P 在棱BC 上,BP x =,平行于BD 的直线l 在正方形EFGH 内,点E 到直线l 的距离记为d ,记二面角为A l P --为θ,已知初始状态下0x =,0d =,则( )A .当x 增大时,θ先增大后减小B .当x 增大时,θ先减小后增大C .当d 增大时,θ先增大后减小D .当d 增大时,θ先减小后增大16.已知函数()sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,66f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,下列四个结论: ①4πϕ=②93()2k k N ω=+∈③02f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭④直线3x π=-是()f x 图象的一条对称轴其中所有正确结论的编号是( ) A .①②B .①③C .②④D .③④17.高斯是世界四大数学家之一,一生成就极为丰硕,以他的名字“高斯”命名的成果达110个,属数学家中之最.对于高斯函数[]y x =,[]x 表示不超过实数x 的最大整数,如[]1.71=,[]1.22-=-,{}x 表示x 的非负纯小数,即{}[]x x x =-.若函数{}1log a y x x=-+(0a >且1a ≠)有且仅有3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .(]3,4B .()3,4C .[)3,4D .[]3,418.如图是某市夏季某一天从6时到14时的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数()sin y A x B ωϕ=++,则该市这一天中午12时天气的温度大约是( )A .25C ︒B .26C ︒ C .27C ︒D .28C ︒19.在锐角ABC 中,三内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且2sin a b C =,则tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .2B .4C .6D .820.若函数()()11,0sin ,0133,1x x x f x x x x ππ⎧-++≤⎪=-<<⎨⎪-≥⎩,满足()()()()()f a f b f c f d f e ====且a 、b 、c 、d 、e 互不相等,则a b c d e ++++的取值范围是( )A .340,log 9⎛⎫ ⎪⎝⎭B .390,log 4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .340,log 3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .330,log 4⎛⎫ ⎪⎝⎭三、解答题21.已知向量()2cos ,1a x =,()3sin cos ,1b x x =+-,函数()f x a b =⋅.(1)若()065f x =,0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求0cos2x 的值; (2)若函数()y f x ω=在区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是单调递增函数,求正数ω的取值范围. 22.已知函数()()2sin 24sin 206x x x f πωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭,其图象与x 轴相邻的两个交点的距离为2π. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若将()f x 的图象向左平移()0m m >个长度单位得到函数()g x 的图象恰好经过点,03π⎛-⎫ ⎪⎝⎭,求当m 取得最小值时,()g x 在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调区间.23.已知函数()cos s co )f x x x x =-. (1)求()f x 的最小正周期及对称中心;(2)若将函数()y f x =的图象向左平移m 个单位所得图象关于y 轴对称,求m 的最小正值.24.已知函数()2sin 2cos 3f x x a x =+-.(1)当1a =时,求该函数的最大值;(2)是否存在实数a ,使得该函数在闭区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为1?若存在,求出对应a的值;若不存在,试说明理由.25.将函数()4sin cos 6g x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向左平移02πϕϕ⎛⎫<≤ ⎪⎝⎭个单位长度后得到()f x 的图象.(1)若()f x 为偶函数,求ϕ;(2)若()f x 在7,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上是单调函数,求ϕ的取值范围.26.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c . 已知sin 2C =(1)若4a =,c =ABC ∆的面积;(2)若ABC ∆22213sin sin sin 16A B C +=,求c 的值.27.已知函数22()sin 22sin 26144f x x t x t t ππ⎛⎫⎛⎫=---+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,242x ππ⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,最小值为()g t .(1)求当1t =时,求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)求()g t 的表达式; (3)当112t -≤≤时,要使关于t 的方程2()9g t k t =-有一个实数根,求实数k 的取值范围. 28.已知向量33cos ,sin 22a x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos ,sin 22x x b ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(1)求a ·b 及||a b +;(2)若3()||2f x a b a b =⋅-+,求()f x 的最小值29.已知函数()()()21?0f x cos x sin x x ωωωω=>,()12 1()3f x f x ==-,,且12min 2x x π-=.(1)求()f x 的单调递减区间; (2)若()237,,,sin 33235,25f ππβπαβαβ⎛⎫⎛⎫∈-=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2f α⎛⎫⎪⎝⎭的值.30.已知函数2()2cos cos f x x x x =+. (Ⅰ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)若()f x 在区间,6m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,求m 的取值范围.【参考答案】一、填空题1 2.①③3.12(,)369-4.)1⎡++∞⎣5.⎝⎭6.07.3+38910 二、单选题 11.A 12.A13.C 14.A 15.C 16.B 17.C 18.C 19.D 20.C 三、解答题21.(12)104ω<≤ 【解析】 【分析】(1)利用数量积公式结合二倍角公式,辅助角公式化简函数解析式,由()065f x =,结合026x π+的范围以及平方关系得出0cos 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值,由002266x x ππ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=结合两角差的余弦公式求解即可;(2)由整体法结合正弦函数的单调性得出该函数的单调增区间,则区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭应该包含在()y f x ω=的一个增区间内,根据包含关系列出不等式组,求解即可得出正数ω的取值范围. 【详解】(1)())2cos cos 12cos 22sin 26f x a b x x x x x x π⎛⎫=⋅=+-=+=+ ⎪⎝⎭因为()065f x =,所以062sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即03sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭.因为0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以0272366x πππ≤+≤所以04cos 265x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.所以00001cos 2cos 22sin 266626x x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦413525⎛⎫=-+⨯= ⎪⎝⎭ (2)()2sin 26y f x x πωω⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.令222262k x k ππππωπ-≤+≤+,k Z ∈得36k k x ππππωωωω-≤≤+,k Z ∈ 因为函数()y f x ω=在区间2,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是单调递增函数 所以存在0k Z ∈,使得002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以有0033263k k πππωωπππωω⎧-≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,即0031614k k ωω≤+⎧⎨+≥⎩因为0>ω,所以016k >-又因为2123322πππω-≤⨯,所以302ω<≤,则03312k ≤+,所以056k ≤ 从而有01566k -<≤,所以00k =,所以104ω<≤.【点睛】本题主要考查了利用同角三角函数的基本关系,二倍角公式,两角差的余弦公式化简求值以及根据正弦型函数的单调性求参数范围,属于较难题.22.(1)()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)单调增区间为,612ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,57,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;单调减区间为5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)利用两角差的正弦公式,降幂公式以及辅助角公式化简函数解析式,根据其图象与x 轴相邻的两个交点的距离为2π,得出周期,利用周期公式得出1ω=,即可得出该函数的解析式;(2)根据平移变换得出()223m x x g π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再由函数()g x 的图象经过点,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭,结合正弦函数的性质得出m 的最小值,进而得出()223g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,利用整体法结合正弦函数的单调性得出该函数在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调区间.【详解】解:(1)()2sin 24sin 26x x x f πωω⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭11cos22cos24222xx x ωωω-=--⨯+32cos22x x ωω=+23x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由已知函数()f x 的周期T π=,22ππω=,1ω=∴()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)将()f x 的图象向左平移()0m m >个长度单位得到()g x 的图象∴()223m x x g π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∵函数()g x 的图象经过点,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭22033m ππ⎡⎤⎛⎫⨯-++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即sin 203m π⎛⎫-= ⎪⎝⎭∴23m k ππ-=,k Z ∈∴26k m ππ=+,k Z ∈∵0m >,∴当0k =,m 取最小值,此时最小值为6π此时,()223g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭. 令7612x ππ-≤≤,则2112336x πππ≤+≤当22332x πππ≤+≤或32112236x πππ≤+≤,即当612x ππ-≤≤-或571212x ππ≤≤时,函数()g x 单调递增当232232x πππ≤+≤,即51212x ππ-≤≤时,函数()g x 单调递减. ∴()g x 在7,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间为,612ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,57,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;单调减区间为5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题主要考查了由正弦函数的性质确定解析式以及正弦型函数的单调性,属于中档题. 23.(1)π,1,()2122k k Z ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭;(2)3π 【解析】 【分析】(1)直接利用三角函数关系式的变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的周期和对称中心.(2)利用(1)的关系式,利用整体思想的应用对函数的关系式进行平移变换和对称性的应用求出最小值. 【详解】(1)因为2()cos cos )cos cos f x x x x x x x =-=-1cos 212sin 2262x x x π+⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭, 所以最小正周期为22T ππ==, 由正弦函数的对称中心知26x k ππ-=,解得212k x ππ=+,k Z ∈, 所以对称中心为1,()2122k k Z ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭; (2)()y f x =的图象向左平移m 个单位所得解析式是1sin 2262y x m π⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭,因为其图象关于y 轴对称, 所以262m k πππ-=+,k Z ∈,解得23k m ππ=+,k Z ∈, 所以m 的最小正值是3π. 【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. 24.(1)1-;(2)存在,且2a =. 【解析】 【分析】(1)将1a =代入函数()y f x =的解析式,得出()()2cos 11f x x =---,由1cos 1x -≤≤结合二次函数的基本性质可得出该函数的最大值;(2)换元[]cos 0,1t x =∈,将问题转化为二次函数()222t at g t -+-=在区间[]0,1上的最大值为1,然后分0a ≤、01a <<和1a ≥三种情况讨论,利用二次函数的基本性质求出函数()222t at g t -+-=在区间[]0,1上最大值,进而求得实数a 的值.【详解】(1)当1a =时,()()22sin 2cos 3cos 11f x x x x =+-=---,1cos 1x -≤≤,当cos 1x =时,该函数取得最大值,即()max 1f x =-;(2)()22sin 2cos 3cos 2cos 2x a x x a x f x =+-=-+-,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,设[]cos 0,1t x =∈,设()222t at g t -+-=,[]0,1t ∈,二次函数()y g t =的图象开口向下,对称轴为直线t a =.当0a ≤时,函数()y g t =在[]0,1上单调递减,所以0=t 时,()()max 021g t g ==-≠,0a ∴≤不符合题意;当1a ≥时,函数()y g t =在[]0,1上单调递增,所以1t =时,()()max 1231g t g a ==-=,2a ∴=满足1a ≥;当01a <<时,函数()y g t =在[]0,a 上单调递增,在(],1a 上单调递减,∴当t a =时,()()2max 21g t g a a ==-=,a ∴=01a <<.综上,存在2a =符合题意. 【点睛】本题考查二次型余弦函数的最值,将问题转化为二次函数的最值来求解是解题的关键,第二问要对二次函数图象的对称轴与区间的位置关系进行分类讨论,结合二次函数的单调性求解,考查分类讨论思想的应用,属于中等题. 25.(1)6π=ϕ;(2),62ππϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】(1)根据三角恒等变换对()4sin cos 6g x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭化简变形为()2sin 216g x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,然后可得到图象左移之后的函数()2sin 2216f x x ϕπ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭,利用三角函数偶函数的性质即可求出ϕ;(2)先求出2222,22662x πππϕπϕπϕ⎛⎫++∈++++ ⎪⎝⎭,再根据ϕ的范围求出26πϕ+和22πϕ+的范围,从而根据单调性列出关于ϕ的不等式,解之即可求得结果. 【详解】(1)()()14sin sin 21cos 22g x x x x x x ⎫=-=--⎪⎪⎝⎭2sin 216x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴()2sin 2216f x x ϕπ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭.又()f x 为偶函数,则()262k k Z ππϕπ+=+∈,02πϕ<≤,∴6π=ϕ; (2)7,6x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴2222,22662x πππϕπϕπϕ⎛⎫++∈++++ ⎪⎝⎭. 02πϕ<≤,∴72,666πππϕ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,32,222πππϕ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭()f x在7,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭是单调函数,∴2622ππϕπϕ⎧+≥⎪⎪⎨⎪<≤⎪⎩,∴,62ππϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查三角恒等变换、三角函数的图象变换及性质,以及基本的运算能力和逻辑推理能能力,综合性较强,属于有一定难度的中档题.26.(1)2)c=【解析】【分析】(1)先根据sin2C=sin C与cos C,再利用余弦定理求出b边,最后利用1sin2ABCS ab C∆=求出答案;(2)利用正弦定理将等式化为变得关系,再利用余弦定理化为2c与ab的关系式,再结合面积求出c的值.【详解】解:(1)因为sin2C=所以2101cos12sin122164CC=-=-⨯=-.又()0,Cπ∈,所以sin C=.因为4a=,c=2222cosc a b ab C=+-,所以214016244b b⎛⎫=+-⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得4b=,所以11sin4422ABCS ab C∆==⨯⨯=(2)因为22213sin sin sin16A B C+=,由正弦定理,得2221316a b c+=.又2222cosa b ab C c+-=,所以283c ab=.又1sin2ABCS ab C∆=,得18ab=,所以248c=,所以c=【点睛】本题考查正余弦定理解三角形,属于基础题.27.(1)4-(2)22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩(3)--22∞⋃+∞(,)(,) 【解析】【分析】 (1)直接代入计算得解;(2)先求出1sin(2)[,1]42x π-∈-,再对t 分三种情况讨论,结合二次函数求出()g t 的表达式;(3)令2()()9h t g t k t =-+,即2()(6)t 10h t k =-++有一个实数根,利用一次函数性质分析得解.【详解】(1)当1t =时,2()sin 22sin 2444f x x t x ππ⎛⎫⎛⎫=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以48f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (2)因为[,]242x ∈ππ,所以32[,]464x πππ-∈-,所以1sin(2)[,1]42x π-∈- 2()[sin(2)]614f x x t t π=---+([,]242x ∈ππ) 当12t <-时,则当1sin(2)42x π-=-时,2min 5[()]54f x t t =-+ 当112t -≤≤时,则当sin(2)4x t π-=时,min [()]61f x t =-+ 当1t >时,则当sin(2)14x π-=时,2min [()]82f x t t =-+ 故22515421()611282(1)t t t g t t t t t t ⎧⎛⎫-+<- ⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-≤≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-+>⎪⎩(3)当112t -≤≤时,()61g t t =-+,令2()()9h t g t k t =-+即2()(6)t 10h t k =-++ 欲使2()9g t kt =-有一个实根,则只需1()02(1)0h h ⎧-≤⎪⎨⎪≥⎩或1()02(1)0h h ⎧-≥⎪⎨⎪≤⎩ 解得-2k ≤或2k ≥.所以k 的范围:--22∞⋃+∞(,)(,). 【点睛】本题主要考查三角函数的范围的计算,考查二次函数的最值的求法和方程的零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力,属于中档题.28.(1)见解析;(2)178-. 【解析】【分析】(1)运用向量数量积的坐标表示,求出a ·b ;运用平面向量的坐标运算公式求出a b +,然后求出模.(2)根据上(1)求出函数()f x 的解析式,配方,利用二次函数的性质求出最小值.【详解】(1)33cos cos sin sin cos22222x x a b x x x ⋅=⋅-⋅=cos a b ⎛+= ⎝=∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴cos 0x ∴2cos a b x += (2)()cos23cos f x x x =- 223172cos 13cos 2cos 48x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭ ∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴0cos 1x ∴()min 317cos 48x f x ==- 【点睛】本题考查了平面向量数量积的坐标表示,以及平面向量的坐标加法运算公式.重点是二次函数求最小值问题.29.(1) 单调递减区间为7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; (2) 15. 【解析】【分析】(1)根据题意求出函数()f x 的解析式,然后可求出它的单调递减区间.(2)结合条件求出()424sin ,cos 3525πβαβ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,然后由()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦可得结果. 【详解】(1)()2()1f x cos x sin x x ωωω=221sin xcos x x ωωω=+221)1sin x cos x ωω=--221sin x x ωω=-2(2)13sin x πω=+-. ∵1(2)13sin x πω-≤+≤,∴32(2)113sin x πω-≤+-≤, ∴()f x 的最大值为1,最小值为3-.又()()121,3f x f x ==-,且12min 2x x π-=, ∴函数()f x 的最小正周期为22ππ⨯=,∴1ω=, ∴()2(2)13f x sin x π=+-. 由3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 得7,1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈, ∴()f x 的单调递减区间为7[,],1212k k k Z ππππ++∈. (2)由(1)得3212335f sin βππβ⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴4sin 35πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ∵2,33ππβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴0,33ππβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,∴3cos 35πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ∵()7sin 25αβ+=-且2,,33ππαβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴24,33ππαβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴()24cos 25αβ+==-. ∴()2sin 12sin 1233f αππααββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+--- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()()2sin cos cos sin 133ππαββαββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+--+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 7324421255255⎡⎤⎛⎫=⨯-⨯--⨯- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦15=. 【点睛】(1)解答有关三角函数性质的有关问题时,首项把函数解析式化为(x)Asin(x )f ωϕ=+的形式,然后再结合正弦函数的相关性质求解,解题时注意系数,A ω对结果的影响. (2)对于三角变换中的“给值求值”问题,在求解过程中注意角的变换,通过角的“拆”、“拼”等手段转化为能应用条件中所给角的形式,然后再利用整体思想求解.30.(Ⅰ) (),,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z (Ⅱ) 62ππ≤≤m 【解析】【分析】(Ⅰ)利用二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式以及两角和与差的正弦公式将函数()f x 化为π2sin 216x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性解不等式,可得到函数()f x 的递增区间; (Ⅱ) 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,可得7 2266m πππ≤+≤,从而可得结果. 【详解】(Ⅰ)()22f x cos x =+πcos212sin 216x x x ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭, 由()222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得(),36k x k k Z ππππ-≤≤+∈所以,()f x 的单调递增区间是(),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (Ⅱ)由(Ⅰ)知()π2sin 216f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. 因为π,6x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π2,2666x m ππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦. 要使得()f x 在π,6m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]0,3,即πsin 26x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,. 所以72266m πππ≤+≤,即62m ππ≤≤. 【点睛】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式的应用以及三角函数的单调性、三角函数的值域,属于中档题. 函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.。
三角函数经典题目练习1.已知α1231、已知角2、P (x ,5则sin 1、已知2、函数(f3、已知 象限1. 已知π22.设0≤α是 .sin αtan x 若<0___.53sin +-=m m θ,524cos +-=m m θ(πθπ<<2),则=θ________.1tan tan αα,是关于x 的方程2230x kx k -+-=的个实根,且παπ273<<,则ααsin cos +的值 .0)13(22=++-m x x 的两根为()πθθθ2,0,cos ,sin ∈,求(1)m =_______(2)θθθθtan 1cos cot 1sin -+-=________.α )415tan(325cos ππ-+= . θθθθcos sin cos sin -+=2,则sin(θ-5π)·sin ⎪⎭⎫⎝⎛-θπ23= α终边上P (-4,3),)29sin()211cos()sin()2cos(απαπαπαπ+---+= .已知锐角α终边上一点P 的坐标是(2sin2,-2cos2),α= . sin163°·sin223°+sin253°·sin313°= . =-+θθtan 1tan 1_________tan 20tan 4020tan 40︒+︒︒⋅︒= α∈(0,2π),若sin α=53,则2cos(α+4π)= . 336cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ,则⎪⎭⎫ ⎝⎛+απ65cos =______,)65απ--=_____..【知二求多】1、已知cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2βα= -54,sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2αβ=135,且0<β<2π<α<π,则cos 2βα+=____.2已知tan α=43,cos(α+β)=-1411, α、β为锐角,则cos β=______.【方法套路】1、设21sin sin =+βα,31cos cos =+βα,则)cos(βα-=___ .2.已知ββαcos 5)2cos(8++=0,则αβαtan )tan(+= .3,41)sin(,31)sin(=-=+βαβα则___tan tan =βα【给值求角】1tan α=71,tan β=31,α,β均为锐角,则α+2β= .2、若sinA=55,sinB=1010,且A,B 均为钝角, 则A+B= .【半角公式】1α是第三象限,2524sin -=α,则tan 2α= . 2、已知01342=+++a ax x (a >1)的两根为αtan ,βtan ,且α,∈β ⎝⎛-2π,⎪⎭⎫2π,则2tan βα+=______3若cos 22π2sin 4αα=-⎛⎫- ⎪⎝⎭,则cos sin αα+= . 4、若⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈27,25ππα,则ααsin 1sin 1-++=5x 是第三象限角xx xx x x x x cos sin 1cos sin 1cos sin 1cos sin 1-++++++-+=______ 【公式链】1=+++ 89sin 3sin 2sin 1sin 2222_______ 2sin10o sin30o sin50o sin70o=_______ 3(1+tan1o )(1+tan2o )…(1+tan45o )=_______六、给值求角 已知31sin -=x ,写出满足下列关系x 取值集合 ]3,5[)3()2(]2,0[)1(πππ--∈∈∈x R x x七、函数性质 【定义域问题】 1. x x y sin 162+-=定义域为_________2、1)32tan(--=πx y 定义域为_________【值域】1、函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为__________2、若函数g (x )=2a sin x +b 的最大值和最小值分别为6和2,则|a |+b 的值为________3、函数x xy sin 2sin 1+-=的值域4、函数xxy cos 1sin 21+-=的值域5、函数x x y sin 2cos -=的值域【解析式】1、已知函数f (x )=3sin 2ωx -cos 2ωx 的图象关于直线x =π3对称,其中ω∈⎝⎛⎭⎫-12,52.函数f (x )的解析式为________.2、已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象在y 轴上的截距为1,在相邻两最值点(x 0,2),⎝⎛⎭⎫x 0+32,-2(x 0>0)上f (x )分别取得最大值和最小值.则所得图像的函数解析式是________ 3.将函数sin y x =的图像上所有的点右移10π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像的函数解析式是___________4、()()sin f x A x h ωϕ=++(0,0,)2A πωϕ>>< 的图象如图所示,求函数)(x f 的解析式;【性质】1、已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π递减,则ω的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.(0,2] 2、若函数()sin (0)f x x ωω=>在区间π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦递增,在区间ππ,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω=3、sin(2)3y x π=+图像的对称轴方程可能是A .6x π=- B .12x π=- C .6x π= D .4、已知函数x a x x f 2cos 2sin )(+=关于x 称,则a =_______5.()2sin()f x x ωϕ=++m 对任意x 有()6f x f π+=若()6f π=3,则m=________【图象】1、为了得到函数sin(2)3y x π=-sin(2)6y x π=+的图像向____移动____2、为了得到函数sin(2)3y x π=-y=cos2x 图像向____移动____个长度单位 3.将函数sin(2)y x ϕ=+的图象沿x 个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ取值为 (A)34π (B) 4π(C)0 (D) 4π-【综合练习】1、已知定义在R 上的函数f (x )满足:当sin x f (x )=cos x ,当sin x >cos x 时,f (x )=sin x .下结论:①f (x )是周期函数;②f (x )③当且仅当x =2k π(k ∈Z)时,f (x )当且仅当2k π-π2<x <(2k +1)π(k ∈Z)时,f (⑤f (x )的图象上相邻两个最低点的距离是正确的结论序号是________.f(x)=sin(2x+x x 2cos 2)62sin()6+-+ππ)求f(x)的最小值及单调减区间; )求使f(x)=3的x 的取值集合。
三角函数的应用题第一阶梯[例1]如图,AD∥BC,AC⊥BC,若AD=3,DC=5,且∠B=30°,求AB 的长。
解:∵∠DAC=90° 由勾股定理,有 CD 2=AD 2+AC 2 ∵AD=3,DC=5 ∴AC=4 ∵∠B=30° ∴AB=2AC ∴AB=8[例2]如图,△ABC 中,∠B=90°,D 是BC 上一点,且AD=DC ,若tg ∠DAC=41,求tg ∠BAD 。
探索:已知tg∠DAC 是否在直角三角形中?如果不在怎么办?要求∠BAD 的正切值需要满足怎样的条件?点拨:由于已知中的tg ∠DAC 不在直角三角形中,所以需要转化到直角三角形中,即可地D 点作AC 的垂线。
又要求∠BAD 的正切值应已知Rt△BAD 的三边长,或两条直角边AB 、BD 的长,根据已知可知没有提 供边长的条件,所以要充分利用已知中的tg∠DAC 的条件。
由于AD=DC ,即∠C=∠DAC,这时也可 把正切值直接移到Rt△ABC 中。
解答:过D 点作DE⊥AC 于E ,41DAC =∠tg 且AE DE DAC =∠tg设DE=k ,则AE=4k∵AD=DC,∴∠DAC=∠C,AE=EC ∴AC=8k∵41==BC AB tgC设AB=m ,BC=4m 由勾股定理,有AB 2+BC 2=AC 2∴k m 17178=k BC 171732=∴由勾股定理,有CD 2=DE 2+EC 2k CD 17=∴ k BD 171715=∴由正切定理,有.815=∠∴=∠BAD tg AB DBBAD tg[例3]如图,四边形ABCD 中,∠D=90°,AD=3,DC=4,AB=13,BC=12,求sinB 。
探索:已知条件提供的图形是什么形?其中∠D=90°,AD=3,DC=4,可提供什么知识?求sinB 应放在什么图形中。
点拨:因已知是四边形所以不能求解,由于有∠D=90°,AD=3,DC=4,这样可求AC=5,又因有AB=13,BC=12,所以可证△ABC 是Rt△,因此可求sinB 。
.初中三角函数练习题及答案(一)精心选一选1、在直角三角形中,各边都扩大2 倍,则锐角 A 的正弦值与余弦值都()A 、缩小 2倍B 、扩大 2倍C 、不变D 、不能确定412、在 Rt △ ABC 中,∠ C=900, BC=4, sinA= 5,则 AC=() A 、3B 、4C 、5D 、613、若∠ A 是锐角,且 sinA= 3,则()A 、00<∠ A<300B 、300<∠ A<450C 、450<∠ A<600D 、600<∠ A<90013 sin A tan A4、若 cosA= 3,则4 sin A2 tan A =()411A 、7B 、 3C、 2D、 05、在△ ABC 中,∠ A :∠ B :∠ C=1: 1: 2,则 a : b : c= ()2A 、1: 1:2B 、 1:1:2 C、1: 1:3D 、 1:1:26、在 Rt △ ABC 中,∠ C=900,则下列式子成立的是( )A 、sinA=sinBB、sinA=cosBC、tanA=tanB D 、 cosA=tanB7.已知 Rt △ ABC 中,∠ C=90°, AC=2, BC=3,那么下列各式中,正确的是()2223A . sinB= 3B. cosB= 3C. tanB= 3D. tanB= 28.点( -sin60 °, cos60 °)关于 y 轴对称的点的坐标是()313131 1 3A .(2,2)B .(- 2,2 )C .(- 2,-2) D .(- 2,- 2)9.每周一学校都要举行庄严的升国旗仪式,让我们感受到了国旗的神圣.? 某同学站在离旗杆 12 米远的地方, 当国旗升起到旗杆顶时,他测得视线的仰角为30°, ? 若这位同 学的目高 1.6 米,则旗杆的高度约为()A .6.9 米B .8.5 米C .10.3 米D .12.0 米10.王英同学从 A 地沿北偏西 60o 方向走 100m 到 B 地,再从B 地向正南方向走 200m到 C 地,此时王英同学离A 地 ()( A )50 3m ( B ) 100 m( C ) 150m (D )100 3m11、如图 1,在高楼前D 点测得楼顶的仰角为30 ,3045ADC B.图1.向高楼前进 60 米到C点,又测得仰角为45,则该高楼的高度大约为()A.82 米B.163米C.52米D.70米12、一艘轮船由海平面上 A 地出发向南偏西40o的方向行驶 40 海里到达 B 地,再由B 地向北偏西10o的方向行驶 40 海里到达C 地,则 A、 C两地相距().(A)30 海里(B) 40 海里( C)50 海里(D) 60 海里(二)细心填一填1.在 Rt △ ABC中,∠ C=90°, AB=5, AC=3,则 sinB=_____ .2.在△ ABC中,若 BC=2,AB=7, AC=3,则 cosA=________.3.在△ ABC中, AB=2,AC= 2,∠ B=30°,则∠ BAC的度数是 ______.4.如图,如果△ APB绕点 B 按逆时针方向旋转30°后得到△ A'P'B,且 BP=2,那么 PP'62的长为 ____________ . ( 不取近似值 . 以下数据供解题使用: sin15 °=4,62cos15°=4)5.如图,在甲、乙两地之间修一条笔直的公路,从甲地测得公路的走向是北偏东48°.甲、乙两地间同时开工,若干天后,公路准确接通,则乙地所修公路的走向是南偏西___________度.北y乙A北B第4题图甲Ox第5题图第 6题图6.如图,机器人从 A 点,沿着西南方向,行了个 4 2单位,到达 B 点后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,则原来 A 的坐标为 ___________结果保留根号).7.求值: sin 260° +cos 260° =___________ .8.在直角三角形ABC中,∠A=900, BC=13, AB=12,那么tan B___________ .9.根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为 _______m(结果精确的到0.01m).(可用计算器求,也可用下列参考数据求:sin43°≈ 0.6802 , sin40 °≈ 0.6428, cos43 °≈0.7341 , cos40 °≈ 0.7660 , tan43 °≈ 0.9325, tan40 °≈ 0.8391 )10.如图,自动扶梯AB段的长度为20 米,倾斜角 A 为α,高度BC为 ___________ 米(结果用含α的三角比表示)...DCB 43°40°AB52m第9题图A第 10题图C(1)(2)11.如图 2 所示,太阳光线与地面成60°角,一棵倾斜的大树与地面成30°角, ? 这时测得大树在地面上的影子约为10 米,则大树的高约为________米.( ? 保留两个有效数字,2≈1.41 ,3≈1.73)三、认真答一答1,计算:sin 30cos60 cot 45 tan60tan30分析:可利用特殊角的三角函数值代入直接计算;2 计算: 2 (2cos45 sin 90 ) ( 4 4 ) ( 2 1)1分析:利用特殊角的三角函数值和零指数及负整数次幂的知识求解。
初中三角函数的应用例题1.一座山峰高度为1800米,从山脚测得与山顶的夹角为30°,求山脚到山顶的实际水平距离。
解:设山脚到山顶的水平距离为x,则根据三角函数的定义,有tan30°=1800/x。
将30°转化为弧度制,即tan(π/6)=1800/x,解得x=1800/(tan(π/6)) ≈ 3600米。
所以山脚到山顶的实际水平距离约为3600米。
2.一条船从港口出发,先顺时针航行90°,然后逆时针航行120°,最后顺时针航行150°,求船的最终航向与出发港口到最终位置的直线之间的夹角。
解:根据题意,船的最终航向与出发港口到最终位置的直线之间的夹角等于船的顺时针航行角度减去船的逆时针航行角度,即90°-120°+150°=120°。
所以船的最终航向与出发港口到最终位置的直线之间的夹角为120°。
3.一个轮半径为40厘米的车轮以每秒10米的速度匀速滚动,求车轮的角速度。
解:车轮每滚动一周,车轮上的任意一点都绕轮心旋转360°,所以车轮的角速度是360°/一周所需要的时间。
滚动一周的时间可以通过速度和距离的关系求得,即一周所需时间为2πr/v,其中r为半径,v为速度。
所以车轮的角速度为360°/(2πr/v)=(360°v)/(2πr)。
代入半径r=40厘米和速度v=10米/秒,计算可得车轮的角速度约为(360°×10米/秒)/(2π×40厘米)≈0.90弧度/秒。
4.一架飞机从A地飞往B地,两地相距1200公里。
飞机的地速为400千米/小时,假设直飞过程中风速与飞机速度方向相反,风速为120公里/小时,求飞机的实际航速和方向。
解:设飞机的实际航速为v,飞机速度与风速的夹角为θ。
根据三角函数的定义,有cosθ=(400-120)/v。
三角函数专项练习60题(有答案)题目1:已知三角形ABC,角A的补角是30度,角B的补角是60度,求角C的度数。
答案:90度。
题目2:已知sin(60°)的值等于√3/2,求cos(30°)的值。
答案:√3/2。
题目3:已知cos(30°)的值等于0.866,求sin(60°)的值。
答案:0.866。
题目4:已知tan(45°)的值等于1,求cot(45°)的值。
答案:1。
题目5:已知cot(60°)的值等于√3/3,求tan(30°)的值。
答案:√3。
题目6:已知cos(45°)的值等于0.707,求sin(45°)的值。
答案:0.707。
题目7:已知sin(45°)的值等于0.707,求cot(45°)的值。
答案:1.题目8:已知sin(30°)的值等于0.5,求cos(60°)的值。
答案:0.5.题目9:已知cot(30°)的值等于√3,求tan(60°)的值。
答案:√3.题目10:已知cos(60°)的值等于0.5,求sin(30°)的值。
答案:0.5.题目11:已知sin(90°)的值等于1,求cos(0°)的值。
答案:1.题目12:已知sin(0°)的值等于0,求cos(90°)的值。
答案:0.题目13:已知cos(90°)的值等于0,求sin(0°)的值。
答案:1.题目14:已知cos(0°)的值等于1,求sin(90°)的值。
答案:0.题目15:已知cot(45°)的值等于1,求tan(45°)的值。
答案:1.题目16:已知tan(60°)的值等于√3,求cot(60°)的值。
答案:√3.题目17:已知cot(30°)的值等于√3/3,求tan(30°)的值。
三角函数练习题及答案(一)选择题1、在直角三角形中,各边都扩大2倍,则锐角A 的正弦值与余弦值都( )A 、缩小2倍B 、扩大2倍C 、不变D 、不能确定12、在Rt △ABC 中,∠C=900,BC=4,sinA=45,则AC=( ) A 、3 B 、4 C 、5 D 、6 3、若∠A 是锐角,且sinA=13,则( )A 、00<∠A<300B 、300<∠A<450C 、450<∠A<600D 、600<∠A<9004、若cosA=13,则A A AA tan 2sin 4tan sin 3+-=( ) A 、47B 、 13C 、 12D 、0 5、在△ABC 中,∠A :∠B :∠C=1:1:2,则a :b :c=( )A 、1:1:2B 、1:1:√2C 、1:1:√3D 、1:1:√226、在Rt △ABC 中,∠C=900,则下列式子成立的是( )A 、sinA=sinB B 、sinA=cosBC 、tanA=tanBD 、cosA=tanB7.已知Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=2,BC=3,那么下列各式中,正确的是( )A .sinB= 23B .cosB= 23C .tanB= 23D .tanB=32 8.点(-sin60°,cos60°)关于y 轴对称的点的坐标是( ) A .(32,12) B .(-32,12) C .(-32,-12) D .(-12,-32)9.每周一学校都要举行庄严的升国旗仪式,让我们感受到了国旗的神圣.某同学站在离旗杆12米远的地方,当国旗升起到旗杆顶时,他测得视线的仰角为30°,若这位同学的目高1.6米,则旗杆的高度约为( )A .6.9米B .8.5米C .10.3米D .12.0米10.王英同学从A 地沿北偏西60º方向走100m 到B 地,再从B 地向正南方向走200m 到C 地,此时王英同学离A 地 ( )(A )350m (B )100 m (C )150m (D )3100m11、如图1,在高楼前D点测得楼顶的仰角为300,向高楼前进60米到C点,又测得仰角为450,则该高楼的高度大约为()A.82米B.163米C.52米D.70米12、一艘轮船由海平面上A地出发向南偏西40º的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西10º的方向行驶40海里到达C地,则A、C两地相距().(A)30海里(B)40海里(C)50海里(D)60海里(二)填空题1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则sinB=_____.2.在△ABC中,若BC=2,AB=7,AC=3,则cosA=________.3.在△ABC中,AB=2,AC=2,∠B=30°,则∠BAC的度数是______.4.如图,如果△APB绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A'P'B,且BP=2,那么PP'的长为________. (不取近似值. 以下数据供解题使用:sin15°=,cos15°=62+)5.如图,在甲、乙两地之间修一条笔直的公路,从甲地测得公路的走向是北偏东48°.甲、乙两地间同时开工,若干天后,公路准确接通,则乙地所修公路的走向是南偏西___________度.6.如图,机器人从A点,沿着西南方向,行了个42单位,到达B 点后观察到原点O在它的南偏东60°的方向上,则原来A的坐标为___________结果保留根号).7.求值:sin260°+cos260°=___________.8.在直角三角形ABC中,∠A=090,BC=13,AB=12,那么tan B=___________.9.根据图中所给的数据,求得避雷针CD的长约为_______m(结果精确的到0.01m).(可用计算器求,也可用下列参考数据求:sin43°≈0.6802,sin40°≈0.6428,cos43°≈0.7341,cos40°≈0.7660,tan43°≈0.9325,tan40°≈0.8391)10.如图,自动扶梯AB 段的长度为20米,倾斜角A 为α,高度BC 为___________米(结果用含α的三角比表示).11.如图2所示,太阳光线与地面成60°角,一棵倾斜的大树与地面成30°角,这时测得大树在地面上的影子约为10米,则大树的高约为________米.(保留两个有效数字,2≈1.41,3≈1.73)三、简答题:1,计算:sin cos cot tan tan 3060456030︒+︒-︒-︒⋅︒分析:可利用特殊角的三角函数值代入直接计算;2计算:22459044211(cos sin )()()︒-︒+-︒+--π分析:利用特殊角的三角函数值和零指数及负整数次幂的知识求解。
一年级数学认识三角函数的应用题三角函数是数学中一种重要的函数形式,广泛应用于各个领域。
在一年级数学学习中,我们也可以通过一些简单的应用题来认识三角函数的应用。
接下来,我们将通过几个实例来了解一下。
例题一:甲同学在操场上看到一棵高树的顶端与他所站的位置之间的夹角是30度,他知道这棵树的高度是5米,请问这棵树影子的长度大约是多少?解答:根据题目中的信息,我们可以通过使用正弦函数来解答这个问题。
设树的影子长度为x,树的高度为5米。
根据正弦函数的定义,我们可以得到以下等式:sin30° = 5/x通过解方程,我们可以得到x ≈ 10米。
所以,这棵树的影子长度大约是10米。
例题二:小明在一块正方形的田地中种了一棵苹果树,他想要知道这棵苹果树与田地的边界之间的夹角是多少?已知这棵树与正方形的中心连线与正方形的一边的夹角是45度。
解答:根据题目中的信息,我们可以通过使用余弦函数来解答这个问题。
设苹果树与田地边界之间的夹角为α,正方形的一边的夹角为45度。
根据余弦函数的定义,我们可以得到以下等式:cosα = cos45°通过解方程,我们可以得到α = 45度。
所以,苹果树与田地边界之间的夹角是45度。
例题三:某地的灯塔距离海岸线10千米,灯塔的高度是100米。
现在有一艘船在海上,船上的观察者发现,从他的位置看,灯塔的顶端与船体之间的夹角是60度。
请问这艘船离海岸线的距离大约是多少?解答:根据题目中的信息,我们可以通过使用正切函数来解答这个问题。
设船离海岸线的距离为x。
根据正切函数的定义,我们可以得到以下等式:tan60° = 100/x通过解方程,我们可以得到x ≈ 173.205千米。
所以,这艘船离海岸线的距离大约是173.205千米。
通过以上几个简单应用题的解答,我们可以初步了解并运用三角函数来解决实际问题。
在一年级数学学习中,虽然我们暂时不深入研究三角函数的性质和推导,但通过应用题的练习,可以逐步培养我们的思维能力和解决实际问题的能力。
1. 已知方程(a 为大于1的常数)的两根为,,且、,则的值是_________________.解析:属于易错题,由于限定了角的范围,所以最终答案只有一个,1>a ∴a 4tan tan -=+βα0<,o a >+=⋅13tan tan βα∴βαtan ,tan 是方程01342=+++a ax x 的两个负根 又⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈2,2,ππβα ⎪⎭⎫⎝⎛-∈∴0,2,πβα 即⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈+0,22πβα由tan ()βα+=βαβαtan tan 1tan tan ⋅-+=()1314+--a a =34可得.22tan -=+βα2.函数f(x)=的值域为______________。
解析:易错题,错因:令x x t cos sin +=后忽视1-≠t ,从而121)(-≠-=t t g ,得到错解:⎥⎦⎤⎢⎣⎡---2122,2122 正解:⎥⎦⎤ ⎝⎛--⋃⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡---2122,11,2122 3.在△ABC 中,2sinA+cosB=2,sinB+2cosA=,则∠C 的大小应为( )A .B .C .或D .或解析:遇到这类型题,首先排除两个答案,因为给定条件就是让我们去排除4.已知tana tanb 是方程x 2+3x+4=0的两根,若a ,b ∈(-),则a+b=( )A .B .或-C .-或D .-解析:tana .tanb=4;tana +tanb=-3,所以tana tanb 均为负,即a ,b 都属于四象限 5.在中,,则的大小为( )A. B. C.D.解析:由3s i n 463c o s 41A B A B +=+=⎧⎨⎩c o s s i n 平方相加得115sin()sin 2266A B C C ππ+=∴=∴=或若C =56π, 则A B +=π6113cos 4sin 0cos 3A B A -=>∴<又1312<5366A C C πππ∴>∴≠∴= ∴选A ,实际上首先排除两个答案的6.函数为增函数的区间是……………… ( ) A.B.C.D.解析:注意x 前面系数为负7.已知且,这下列各式中成立的是( ) A.B.C.D.解析:解法1sin β>-cos α=sin (3π/2-α),因为β、(3π/2-α)都在二象限,sinx 二象限为减函数,所以β<(3π/2-α)解法2:首先排除AC(为什么),由特殊值法排除B8.△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC的值为()A、 B、 C、或 D、9.设cos1000=k,则tan800是()A、 B、 C、 D、10.函数的单调减区间是()A、()B、C、 D、11.在△ABC中,则∠C的大小为()A、30°B、150°C、30°或150°D、60°或150°12.若,且,则_______________.13、设ω>0,函数f(x)=2sinωx在上为增函数,那么ω的取值范围是_____14已知奇函数单调减函数,又α,β为锐角三角形内角,则()A、f(cosα)> f(cosβ)B、f(sinα)> f(sinβ)C、f(sinα)<f(cosβ)D、f(sinα)> f(cosβ)15.函数的值域是.16.若,α是第二象限角,则=__________17.已知定义在区间[-p,]上的函数y=f(x)的图象关于直线x= -对称,当xÎ[-,]时,函数f(x)=Asin(wx+j)(A>0, w>0,-<j<),其图象如图所示。
三角函数的应用题第一阶梯[例1]如图,AD〃BC, AC丄BC,若AD二3, DC二5,且ZB二30° ,求AB 的长。
解:TZDAC二90。
由勾股泄理,有CD:=AD:+AC:•••AD二3, DC二5•••AC 二4••• ZB 二30 °•••AB 二2AC•••AB 二8丄[例2]如图,ZUBC 中,ZB二90° , D 是BC 上一点,且AD二DC,若tgZDAC二4,求tgZBADo探索:已知tgZDAC是否在直角三角形中?如果不在怎么办?要求ZBAD的正切值需要满足怎样的条件?点拨:由于已知中的tgZDAC不在直角三角形中,所以需要转化到直角三角形中,即可地D点作AC的垂线。
又要求ZBAD的正切值应已知RtABAD的三边长,或两条直角边AB、BD的长,根据已知可知没有提供边长的条件,所以要充分利用已知中的tgZDAC的条件。
由于AD二DC,即ZC=ZDAC,这时也可把正切值直接移到RtAABC中。
解答:过D点作DE丄AC于E,•/ /gZDAC = *DE且以DAC花设DE二k,则AE=4kTAD 二DC,A ZDAC=ZC, AE=EC•••AC 二8kfgC =• •设AB二m, BC=4m 由勾股定理,有AB:+BC:=AC:8眄tn = - k•••17由勾股左理,有CD:=DE:+EC:[例 3]如图,四边形 ABCD 中,ZD 二90° , AD 二3, DC=4> AB 二 13, BC 二 12,求 sinB 。
探索:已知条件提供的图形是什么形?其中ZD 二90° , AD 二3, DC 二4,可提供什么知识?求sinB 应放在什么 图形中。
点拨:因已知是四边形所以不能求解,由于有ZD 二90° , AD 二3, DC 二4,这样可求AC 二5,又因有AB 二13,BC 二12, 所以可证AABC 是RtA>因此可求sinBo解:连结ACI ZD 二90 ° 由勾股圧理,有 AC :=CD =+CD 2 TAD 二3, CD 二4, •••AC 二 5TAB 二 13, BC 二 12 /. 13:=12:+52 ••• ZACB=90°・•・ CD = 4vik .•他=込17由正切左理,有5唱tgZBAD=吕由正眩左义,有sin B =AC.•- sin B =—13第二阶梯[例1]如图,在河的对岸有水塔AB,今在C 处测得塔顶A 的仰角为30° ,前进20米后到D 处,又测得A 的 仰角为45° ,求塔髙AB 。
探索:在河对岸的塔能否直接测得它的髙度?为什么在C 、D 两处测得仰角的含义是什么?怎样用CD 的长?点拨:要直接隔岸测得塔髙是不可能的,也不可能直接过河去测量,这时只能考虑如 何利用两个仰角及CD 长,由于塔身与地而垂直,且C 、D 、B 三点共线这时可以构成一个直 角三角形,且有ZACB 二30° , ZADB 二45° ,这时就可以借助解直角三角形的知识求解了。
解:根据仰角的定义,有 ZACB 二30° , ZADB=45°设 AB=x又AB1CB 于氏 ••• ZDAB=45°&t s ZACB = — CB/.C£)= x(V3-l)・・・CD = 20,•・・ x(V3-1) = 20解得兀=10(+ 1)即塔高 A" = 10(J^ + l)答:塔高AB 为1°(循+ 1)米。
第三阶梯[例1]己知等腰三角形的顶点为A,底边为乩 求它的周长及面积。
探索:在现在的已知条件下能否求得周长与而积?如果不能求解是因为什么原因造成的,这时底边为/ 能否确立腰长及各个内角呢?首先能否确左三角形是直角三角形呢如果不是直角三角形怎么办? 点拨:由于没有相应的图形,所以应先确左图形,若是等腰三角形,应先假设这个三角形是斜三角形, 再根据条件先转化为直角三角形,再求相应的量。
设已知AABC 中,AB 二AC, BC=a (如图) 解:过A 点作:AD 丄BC 竿D 点,设ZBAD” TAB 二AC-,ZBAD=ZCAD = a•••BD 二CD 二 2根据正弦立义,有sin ABAD= —ABa即佔=丄=_^_sin a 2 sin a同理4C =」一2 sin a•••AB+AC+BC 二 a+sina・・.羔叱fgZADB =AB ~DB cfgZBAD =AD丽A[例2]有一块矩形纸片ABCD,若把它对折,B 点落在AD 上F 处,如果DC=6cm,且ZDFC 二2(), ZECB 二0 , 求折痕CE 长。
探索:根据已知条件图形对折,B 点落在F 点的含义是什么?它会有怎样的结论?这时又可以形成什么 图形关系?另知DC 的长能否求折痕呢?又根据条件我们还可以确左什么?这时又可形成怎样的问 题?点拨:由于F 点的形成是因对折B 点而形成的,因此可有厶EBC^AFEC,同时又可有△ AEF^ACDF« 根据已知条件ZDFC=2 0及ZECB 二0,这时就可以形成与角有关的图形。
进而可求CE 的长。
解:根据已知条件,有 AEBC^AFEC•••EB 二EF, BC 二FC, ZECB 二ZECF TZCFD 二2 0,且 ZECB 二 0 ••• ZECF 二() 由余弦泄义,有 CD cosZA£)C= —CFV ZADC=90° -2 0 — CD CF = ---------- • sin 20 • •由余弦泄义,有 CF・•. c os ZFCE = ------CE :.CE = ----------- -----sin 2&cos&[例3]如图6-5-5,某船向正东方向航行,在A 处望见灯塔C 在东北方向,前进到B 处望见灯塔C 在北偏西30° , 又航行了半小时,望见灯塔C 恰在西北方向,若船速为每小时20海里,求A 、D 两点间的距离,(结果不取 近似值)注意:也可设ZBAC= a > a则 ZBAD 二2Swc = — BC' ADSMBC = —ct 8a图6-5-5思路分析:易知AACD是等腰直角三角形,要求AD,不能利用AACD直接求得,由于BD=20x- = \0,图形中再没有2其他的直角三角形,必须构造直角三角形,作CE丄AD于E,只要求出CE,就可能以求出AD,借助两个直角三角形(4BCE 和ADCE)中,BE、DE与BD的关系以及BE与CE之间的关系就可求CE“[解]作CE丄AD,垂足为E,设CE二x海里V ZCAD=ZCDA=90° -45° =45° ,/. CE=AE=DE=Xo在Rt A BCE 中,ZCBE=90° -30° =60° ,••• BE = C£>cot60° = —x,3由DE-BE二BD 得,x-^-x = 20 x —,3 2解得x = 15 + 5V3 o.•・ AD = 2x =(30 + 10Q(海里丿o答:A、D两点间的距离为(3O + 1OJ5)海里。
第四阶梯[例1]有一段防洪大堤,英横断而为梯形ABCD, AB〃DC,斜坡AD的坡度iE:1.2,斜坡BC的坡度乙二1:0.8,大坝顶宽DC为6米,为了增强抗洪能力,现将大堤加高,加高部分的横断而为梯形DCFE, EF〃DC,点E、F 分别在AD、BC的延长线上(如图6-5-6),当新大坝顶宽EF为3.8米时,大坝加髙了几米?图6-5-6思路分析:本题实质上是梯形CDEF的有关计算问题,注意到大堤加高但坡度不变,即DE、CF的坡度公别为1:1. 2,1:0. & 又DC二6米,EF二3. 8米,要求大坝加高的高度,分别作FH丄DC于G, FH丄DC于H,利用Rt A DEG, Rt A CFH和矩形EFHG 可以求出新大坝的高度.[解]作EG丄DC, FH丄DC,垂足分別为G, H,则四边形EFHG是矩形,GH二EF二3. 8米.设大坝加髙x米,则EG二FH二x米。
••*1:1.2, i==l:0. &.EG _ 1 FH _ 1''~DG~V2'CH~O^'DG = 1.2x,CH =O.8x.由DG-GH+CH二6,得 1. 2x+3. 8+0. 8=6.解得x=l. 1答:大坝加髙了 1.1米。
[例2]如图6-5-7,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围数十千米范囤内形式气旋风集,有极强的破坏力,据气象观测,距沿海某城市A的正南方向220千米B处有一台风中心,其中心最大风力为12级,每远离台风中心20千米,风力就会减弱一级,该台风中心现正以15千米/时的速度沿北偏东30°方向往C移动,且台风中心风力不变,若城市所受风力达到或超过四级,则称为受台风影响。
(1)该城市是否会受到这次台风的影响?请说明理由。
<2)若会受到台风的影响,那么台风影响该城市的持续时间有多长?(3)该城市受到台风影响的最大风力为几级?思路分析:(1)作AD丄BC于D,达到或超过四级风力所影响的范用是距台风中心不超过(12-4) X20=160千米的范囤内,比较AD与160的大小关系,就可以确定该城市是否受这次台风的影响。
(2)当A点距台风中心不超过160千米时,将受到台风的影响,如图6-5-7, AE二AF二160千米,当台风中心从E处移到F处时,该城市都会受到这次台风的影响,利用勾股立理计算岀EF的长度,就可以计算岀这次台风影响该城市的持续时间。
(3)显然当台风中心位于D处时,A市所受这次台风的风力最大。
[解](1)如图6-5-7,由点A作AD丄BC,垂足为D。
TAB二220, ZB=30° ,AD =丄AB = 110(千米)。
2由题意,当A点距台风中心不超过160千米时,将会受到台风的影响,由于AD二110<160,所以A市会受到这次台风的影响.(2)在BD及BD的延长线上分别取E, F两点,使AE二AF二160千米.由于当A点距台风中心不超过160千米时,将会受到台风的影响.所以当台风中心从E点移到F点时,该城市都会到这次台风的影响.在Rt △ ADE 中,由勾股泄理,得DE = (AE?-AD2 = ^'1602 -1102 = 30、你・•. EF = 2DE = 60^15 (千米).•••该台风中心以15千米/时的速度移动,.•.这次台风影响该城市的持续时间竺匕• = 4“?(小时).(3)当台风中心位于D处时,A市所受这次台风的风力最大,其最大风马牛不相及力为12- — = 6.5(级)20四、【课后练习】A组1.如图:6-5-8, 一铁路路基的横断而为等腰梯形,根据图示数据计算路基的下底宽AB二—。