一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.[2023·漳州模擬]已知角α,β的頂點(diǎn)都為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊都與x軸的非負(fù)半軸重合,α,β的終邊關(guān)于y軸對稱,α的終邊過點(diǎn)(3,4),則sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+β))=( )
A.-eq \f(4,5) B.-eq \f(3,5) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
2.[2024·德州模擬]在△ABC中,“A>eq \f(π,6)”是“sin A>eq \f(1,2)”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
3.[2024·武漢模擬]已知sin(α+eq \f(π,3))=eq \f(3,5),則sin(2α+eq \f(π,6))=( )
A.eq \f(24,25) B.-eq \f(24,25) C.eq \f(7,25) D.-eq \f(7,25)
4.[2023·濟(jì)南質(zhì)檢]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,如圖所示,將一個(gè)半徑為1的圓盤固定在平面上,圓盤的圓心與原點(diǎn)重合,圓盤上纏繞著一條沒有彈性的細(xì)線,細(xì)線的端頭M(開始時(shí)與圓盤上點(diǎn)A(1,0)重合)系著一支鉛筆,讓細(xì)線始終保持與圓相切的狀態(tài)展開,切點(diǎn)為B,細(xì)繩的粗細(xì)忽略不計(jì),當(dāng)φ=2 rad時(shí),點(diǎn)M與點(diǎn)O之間的距離為( )
A.eq \f(1,cs 1) B.eq \f(2,sin 1) C.2 D.eq \r(5)
5.[2024·駐馬店模擬]如圖,某景區(qū)為方便游客,計(jì)劃在兩個(gè)山頭M,N間架設(shè)一條索道.為測量M,N間的距離,施工單位測得以下數(shù)據(jù):兩個(gè)山頭的海拔高度MC=100eq \r(3) m,NB=50eq \r(2) m,在BC同一水平面上選一點(diǎn)A,在點(diǎn)A處測得M點(diǎn)的仰角為60°,N點(diǎn)的仰角為30°,以及∠MAN=45°,則M,N間的距離為( )
A.100eq \r(2) m B.120 m C.100eq \r(3) m D.200 m
6.[2024·日照質(zhì)檢]函數(shù)f(x)=sin (2x+φ)的圖象向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長度得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)是偶函數(shù),則tan φ=( )
A.-eq \r(3) B.eq \r(3) C.-eq \f(\r(3),3) D.eq \f(\r(3),3)
7.[2024·南京六校聯(lián)考]若α∈(0,π),tan 2α=eq \f(sin α,cs α+2),則sin(α+eq \f(5π,6))=( )
A.eq \f(\r(3)+\r(15),8) B.eq \f(\r(3)-\r(15),8) C.eq \f(1-3\r(5),8) D.eq \f(-1-3\r(5),8)
8.[2024·宜昌模擬]將函數(shù)f(x)=sin ωx(cs ωx-sin ωx)+1(ω>0)的圖象上所有的點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大為原來的2倍,縱坐標(biāo)保持不變,得y=g(x)的圖象,若g(x)在[eq \f(π,6),eq \f(π,3)]上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是( )
A.(0,2] B.[eq \f(3,2),eq \f(15,4)] C.[eq \f(3,2),eq \f(15,8)] D.(eq \f(15,8),2]
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.[2024·廣州模擬]如圖,彈簧下端懸掛著的小球做上、下運(yùn)動(dòng)(忽略小球的大小),它在t(單位:s)時(shí)相對于平衡位置的高度h(單位:cm)可以由h=2sin(eq \f(π,2)t+eq \f(π,4))確定,則下列說法正確的是( )
A.小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的距離為2 cm B.小球經(jīng)過4 s往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次
C.t∈(3,5)時(shí)小球是自下往上運(yùn)動(dòng) D.當(dāng)t=6.5時(shí),小球到達(dá)最低點(diǎn)
10.[2024·衡陽模擬]在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,已知(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7,則下列結(jié)論正確的是( )
A.sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4
B.△ABC為鈍角三角形
C.若a=6,則△ABC的面積是6eq \r(15)
D.若△ABC外接圓半徑為R,內(nèi)切圓半徑為r,則eq \f(R,r)=eq \f(16,5)
11.[2024·廣東六校聯(lián)考]已知函數(shù)f(x)=sin|x|-|cs x|,下列關(guān)于此函數(shù)的論述正確的是( )
A.π是f(x)的一個(gè)周期
B.函數(shù)f(x)的值域?yàn)閇-eq \r(2),1]
C.函數(shù)f(x)在[eq \f(3π,4),eq \f(4π,3)]上單調(diào)遞減
D.函數(shù)f(x)在[-2π,2π]內(nèi)有4個(gè)零點(diǎn)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.[2024·蘇州模擬]已知θ是第三象限角,P(x,-2)是θ終邊上的一點(diǎn),若cs θ=eq \f(\r(5),5)x,則eq \f(1-sin 2θ,sin 2θ-2cs2θ)=________.
13.[2024·海淀區(qū)模擬]若點(diǎn)P(cs θ,sin θ)與點(diǎn)Q(cs (θ+eq \f(π,3)),sin(θ+eq \f(π,3)))關(guān)于y軸對稱,寫出一個(gè)符合題意的θ=________.
14.[2024·蚌埠模擬]函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<eq \f(π,2))的部分圖象如圖所示,若f(x1)+f(x2)=0,且f(x1)=eq \f(\r(3),4),則x1+x2=__________,cs(x2-x1)=________.
四、解答題:本題共5小題,共77分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.(13分)[2024·青島模擬]已知函數(shù)f(x)=2cs2ωx+sin 2ωx(ω>0),x1,x2是f(x)的兩個(gè)相鄰極值點(diǎn),且滿足|x1-x2|=π.
(1)求函數(shù)f(x)圖象的對稱軸方程;
(2)若f(α)=eq \f(1,3),求sin 2α.
16.(15分)[2024·濟(jì)寧模擬]已知函數(shù)f(x)=cs4x-sin4x+sin(2x-eq \f(π,6)).
(1)求函數(shù)f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移φ(0<φ<eq \f(π,4))個(gè)單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(eq \f(π,3),0)成中心對稱,在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),α))上的值域?yàn)閑q \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),1)),求α的取值范圍.
17.(15分)[2024·南京模擬]在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,eq \f(\r(3),2)b+acs B=c,從條件①②中找出能使得△ABC唯一確定的條件,并求邊BC上的高h(yuǎn).
條件①a=2,sin C=eq \f(\r(2),2);條件②a=eq \r(7),b=eq \r(3).
18.(17分) [2024·威海模擬]已知偶函數(shù)f(x)=Msin(ωx+φ)(M>0,ω>0,|φ|≤eq \f(π,2))的部分圖象如圖所示,A,B,C為該函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn),且D為圖象的一個(gè)最高點(diǎn).
(1)證明:2ADsin ∠ADB=CDsin ∠BDC;
(2)若AD=2eq \r(7),CD=2,∠BDC=eq \f(π,2),求f(x)的解析式.
19.(17分)[2024·合肥模擬]已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且b2+2c2-2a2=0.
(1)若tan C=eq \f(1,3),求A的大小;
(2)當(dāng)A-C取得最大值時(shí),試判斷△ABC的形狀.
三角函數(shù)、解三角形
1.B [∵α,β的終邊關(guān)于y軸對稱,α的終邊過點(diǎn)(3,4),∴β的終邊過點(diǎn)(-3,4),∴cs β=-eq \f(3,5),則sin(eq \f(π,2)+β)=cs β=-eq \f(3,5).]
2.B [在△ABC中,A∈(0,π),由sin A>eq \f(1,2),可得eq \f(π,6)<A<eq \f(5π,6),所以“A>eq \f(π,6)”是“sin A>eq \f(1,2)”的必要不充分條件.故選B.]
3.D [∵sin(α+eq \f(π,3))=sin[eq \f(π,2)-(eq \f(π,6)-α)]=cs(eq \f(π,6)-α)=eq \f(3,5),
∴sin(2α+eq \f(π,6))=sin[eq \f(π,2)-(eq \f(π,3)-2α)]=cs(eq \f(π,3)-2α)
=cs 2(eq \f(π,6)-α)=2cs2(eq \f(π,6)-α)-1=2×eq \f(9,25)-1=-eq \f(7,25).故選D.]
4.D [展開過程中:BM=eq \(AB,\s\up8(︵))=φ·R=2,BO=1,MO=eq \r(BM2+BO2)=eq \r(5),故選D.]
5.A [由題意,
可得∠MAC=60°,
∠NAB=30°,
MC=100eq \r(3),
NB=50eq \r(2),
∠MAN=45°,
且∠MCA=∠NBA=90°,
在直角△ACM中,可得
AM=eq \f(MC,sin 60°)=200,
在直角△ABN中,可得
AN=eq \f(NB,sin 30°)=100eq \r(2),
在△AMN中,由余弦定理得
MN2=AM2+AN2-2AM·AN·cs ∠MAN=20 000,所以MN=100eq \r(2) m.
故選A.]
6.C [函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)的圖象向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長度,得g(x)=sin(2x+eq \f(2π,3)+φ)的圖象,又函數(shù)g(x)是偶函數(shù),則有eq \f(2π,3)+φ=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,解得φ=kπ-eq \f(π,6),k∈Z,所以tan φ=tan(kπ-eq \f(π,6))=-eq \f(\r(3),3).故選C.]
7.D [因?yàn)閠an 2α=eq \f(sin α,cs α+2),
所以eq \f(sin 2α,cs 2α)=eq \f(sin α,cs α+2),
即eq \f(2sin αcs α,2cs2α-1)=eq \f(sin α,cs α+2).
因?yàn)棣痢?0,π),所以sin α>0,
則2cs α(cs α+2)=2cs2α-1,
解得cs α=-eq \f(1,4),
所以sin α=eq \f(\r(15),4),
則sin(α+eq \f(5π,6))=sin αcs eq \f(5π,6)+cs αsin eq \f(5π,6)=eq \f(\r(15),4)×(-eq \f(\r(3),2))+(-eq \f(1,4))×eq \f(1,2)=eq \f(-1-3\r(5),8).故選D.]
8.B [由f(x)=sin ωx(cs ωx-sin ωx)+1
=sin ωxcs ωx-sin2ωx+1
=eq \f(1,2)sin 2ωx-eq \f(1-cs 2ωx,2)+1
=eq \f(1,2)sin 2ωx+eq \f(1,2)cs 2ωx+eq \f(1,2)
=eq \f(\r(2),2)sin(2ωx+eq \f(π,4))+eq \f(1,2),
所以g(x)=eq \f(\r(2),2)sin(ωx+eq \f(π,4))+eq \f(1,2).
當(dāng)x∈[eq \f(π,6),eq \f(π,3)]時(shí),
ωx+eq \f(π,4)∈[eq \f(π,6)ω+eq \f(π,4),eq \f(π,3)ω+eq \f(π,4)].
又g(x)在[eq \f(π,6),eq \f(π,3)]上單調(diào)遞減,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)ω+\f(π,4)≤\f(3π,2)+2kπ,,\f(π,6)ω+\f(π,4)≥\f(π,2)+2kπ))(k∈Z),
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ω≤6k+\f(15,4),,ω≥12k+\f(3,2)))(k∈Z),
當(dāng)k=0時(shí),滿足題意,即eq \f(3,2)≤ω≤eq \f(15,4),
故選B.]
9.BD [由h=2sin(eq \f(π,2)t+eq \f(π,4))可知,小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的距離為4 cm,A錯(cuò)誤;
最小正周期T=eq \f(2π,\f(π,2))=4,B正確;
t∈(3,5)時(shí),eq \f(π,2)t+eq \f(π,4)∈(eq \f(7π,4),eq \f(11π,4)),小球先向上運(yùn)動(dòng),再向下運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;
當(dāng)t=6.5時(shí),eq \f(π,2)t+eq \f(π,4)=eq \f(7π,2),h=2sin(eq \f(π,2)t+eq \f(π,4))=2sin eq \f(7π,2)=-2,小球到達(dá)最低點(diǎn),D正確.選BD.]
10.BD [設(shè)a+b=5t,b+c=6t,c+a=7t,
則a=3t,b=2t,c=4t.
對于A,sin A∶sin B∶sin C=3∶2∶4,故A不正確;
對于B,c最大,所以C最大,
又cs C=eq \f(a2+b2-c2,2ab)=-eq \f(1,4)<0,
所以C為鈍角,故B正確;
對于C,若a=6,則t=2,b=4,c=8,
所以cs C=-eq \f(1,4)?sin C=eq \f(\r(15),4),
所以△ABC的面積是S=eq \f(1,2)absin C=eq \f(1,2)×6×4×eq \f(\r(15),4)=3eq \r(15),故C不正確;
對于D,由正弦定理得外接圓半徑
R=eq \f(c,2sin C)=eq \f(8t,\r(15))=eq \f(8\r(15),15)t,
△ABC的周長l=9t,S=eq \f(1,2)absin C=eq \f(3\r(15),4)t2,所以內(nèi)切圓半徑為r=eq \f(2S,l)=eq \f(\r(15),6)t,所以eq \f(R,r)=eq \f(16,5),故D正確. 故選BD.]
11.BD [feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=0,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+π))=sineq \f(5π,4)-eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(cs\f(5π,4)))=-eq \f(\r(2),2)-eq \f(\r(2),2)=-eq \r(2),
則feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+π))≠feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4))),所以π不是f(x)的一個(gè)周期,故A錯(cuò)誤.
函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,并且f(-x)=
f(x),所以函數(shù)f(x)為偶函數(shù).
因?yàn)閤∈[0,+∞)時(shí),f(x)=sin x-|cs x|,
所以f(x)=f(x+2π),f(x)為周期函數(shù),故僅需研究函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2π]上的值域及零點(diǎn)個(gè)數(shù)即可.
當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))∪eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),2π))時(shí),
f(x)=sin x-cs x=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)));
當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))時(shí),f(x)=sin x+cs x=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))).
當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))∪eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),2π))時(shí),
令t=x-eq \f(π,4),
則t∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))∪eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,4),\f(7π,4))),
y=eq \r(2)sin t,t∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))∪eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,4),\f(7π,4))),
可得y∈[-eq \r(2),1],有且僅有一個(gè)零點(diǎn);
當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))時(shí),令t′=x+eq \f(π,4),
則t′∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),\f(7π,4))),y=eq \r(2)sin t′,
t′∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),\f(7π,4))),可得y∈[-eq \r(2),1),
有且僅有一個(gè)零點(diǎn).
所以函數(shù)f(x)的值域?yàn)閇-eq \r(2),1],且在
[-2π,2π]內(nèi)有4個(gè)零點(diǎn).故選項(xiàng)B,D正確.
對于選項(xiàng)C,當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),\f(4π,3)))時(shí),
f(x)=sin x+cs x=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))),此時(shí)x+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(π,\f(19π,12))),f(x)不單調(diào),故C錯(cuò)誤.故選BD.]
12.eq \f(1,2) [因?yàn)镻(x,-2)是θ終邊上的一點(diǎn),
所以|OP|=eq \r(x2+4),
則cs θ=eq \f(x,\r(x2+4))=eq \f(\r(5),5)x,
解得x=±1,
又因?yàn)棣仁堑谌笙藿?,所以cs θ<0即x<0,從而x=-1,
所以cs θ=-eq \f(\r(5),5),sin θ=-eq \f(2\r(5),5).
從而eq \f(1-sin 2θ,sin 2θ-2cs 2θ)=eq \f(1-2sin θcs θ,2sin θcs θ-2cs 2θ)
=eq \f(1-2×(-\f(2\r(5),5))×(-\f(\r(5),5)),2×(-\f(2\r(5),5))×(-\f(\r(5),5))-2×(-\f(\r(5),5))2)=eq \f(1,2).]
13.eq \f(π,3)(答案不唯一) [因?yàn)辄c(diǎn)P(cs θ,sin θ)與點(diǎn)Q(cs (θ+eq \f(π,3)),sin(θ+eq \f(π,3)))關(guān)于y軸對稱,則
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(cs (θ+\f(π,3))=-cs θ,,sin(θ+\f(π,3))=sin θ,))
由cs(θ+eq \f(π,3))=-cs θ,
可得cs θcs eq \f(π,3)-sin θsin eq \f(π,3)=-cs θ,
則eq \f(3,2)cs θ=eq \f(\r(3),2)sin θ,所以tan θ=eq \r(3);
由sin(θ+eq \f(π,3))=sin θ,可得
sin θcs eq \f(π,3)+cs θsin eq \f(π,3)=sin θ,
則eq \f(\r(3),2)cs θ=eq \f(1,2)sin θ,所以tan θ=eq \r(3),
因此θ=eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,取θ=eq \f(π,3).(答案不唯一)]
14.eq \f(4π,3) eq \f(5,8) [由題設(shè)f(0)=sin φ=eq \f(\r(3),2),
又0<φ<eq \f(π,2),則φ=eq \f(π,3).
由ω>0且-eq \f(π,3)是y軸左側(cè)第一個(gè)零點(diǎn),
得f(-eq \f(π,3))=sin(eq \f(π,3)-eq \f(ωπ,3))=0,
則eq \f(π,3)-eq \f(ωπ,3)=0,即ω=1,
則f(x)=sin(x+eq \f(π,3)).
由圖知,x1,x2關(guān)于函數(shù)圖象中y軸右側(cè)第一個(gè)零點(diǎn)對稱,即關(guān)于x=eq \f(2π,3)對稱,
所以x1+x2=eq \f(4π,3),
由f(x1)=sin(x1+eq \f(π,3))=eq \f(\r(3),4),
且x1+eq \f(π,3)∈(eq \f(π,2),π),
所以sin(x1-eq \f(π,6))=sin[(x1+eq \f(π,3))-eq \f(π,2)]=-cs(x1+eq \f(π,3))=eq \f(\r(13),4),
而x2=eq \f(4π,3)-x1,
則cs(x2-x1)=cs(eq \f(4π,3)-2x1)
=-cs (eq \f(π,3)-2x1)=-cs(2x1-eq \f(π,3))
=2sin 2(x1-eq \f(π,6))-1=eq \f(5,8).]
15.解 (1)由題意得f(x)=2cs2ωx+sin 2ωx
=1+cs 2ωx+sin 2ωx
=eq \r(2)sin(2ωx+eq \f(π,4))+1.
由|x1-x2|=π,
可得周期T=2π,所以2ω=eq \f(2π,T)=1,
所以f(x)=eq \r(2)sin(x+eq \f(π,4))+1.
令x+eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),
得x=kπ+eq \f(π,4)(k∈Z),
所以函數(shù)f(x)圖象的對稱軸方程為
x=kπ+eq \f(π,4)(k∈Z).
(2)由f(α)=eq \f(1,3)得sin(α+eq \f(π,4))=-eq \f(\r(2),3),
所以sin α+cs α=-eq \f(2,3).
所以(sin α+cs α)2=eq \f(4,9),
即1+sin 2α=eq \f(4,9),所以sin 2α=-eq \f(5,9).
16.解 (1)f(x)=cs4x-sin4x+sin(2x-eq \f(π,6))
=eq \f(1,2)cs 2x+eq \f(\r(3),2)sin 2x=sin (2x+eq \f(π,6)).
因?yàn)閤∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
所以2x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(7π,6))),
所以當(dāng)2x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2))),
即x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))時(shí),函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,
所以函數(shù)f(x)在[0,eq \f(π,2)]上的單調(diào)遞增區(qū)間為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6))).
(2)由題意可知,g(x)=sin(2x+2φ+eq \f(π,6)),
因?yàn)楹瘮?shù)g(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(eq \f(π,3),0)成中心對稱,
所以2×eq \f(π,3)+2φ+eq \f(π,6)=kπ,k∈Z,
解得φ=-eq \f(5π,12)+eq \f(k,2)π,k∈Z.
因?yàn)?<φ<eq \f(π,4),所以k=1,φ=eq \f(π,12),
所以g(x)=sin(2x+eq \f(π,3)).
當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),α))時(shí),
2x+eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),2α+\f(π,3))).
因?yàn)間(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),α))上的值域?yàn)閑q \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),1)),
所以eq \f(π,2)≤2α+eq \f(π,3)≤eq \f(7π,6),
解得eq \f(π,12)≤α≤eq \f(5π,12),
所以α的取值范圍為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(5π,12))).
17.解 因?yàn)閑q \f(\r(3),2)b+acs B=c,
故由正弦定理得
eq \f(\r(3),2)sin B+sin Acs B=sin C,又sin C=
sin(π-A-B)=sin Acs B+cs Asin B,
所以eq \f(\r(3),2)sin B=cs Asin B,
又sin B≠0,
所以cs A=eq \f(\r(3),2),又A∈(0,π),
所以A=eq \f(π,6),則sin A=eq \f(1,2).
選①,因?yàn)閟in C=eq \f(\r(2),2),
所以C=eq \f(π,4)或eq \f(3π,4),則有兩個(gè)解,不符合題意;
選②,因?yàn)閑q \f(a,sin A)=eq \f(b,sin B),
所以sin B=eq \f(bsin A,a)=eq \f(\r(21),14)<eq \f(1,2)=sin A,
又B∈(0,π),故△ABC是唯一的,
cs B=eq \f(5\r(7),14),
所以sin C=sin(π-A-B)
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)+B))=eq \f(2\r(7),7),
所以h=bsin C=eq \f(2\r(21),7).
18.(1)證明 在△ABD中,由正弦定理可得
eq \f(AD,AB)=eq \f(sin ∠ABD,sin ∠ADB),
在△CBD中,由正弦定理可得
eq \f(BC,CD)=eq \f(sin ∠BDC,sin ∠DBC),
又∠ABD+∠DBC=π,
所以sin ∠ABD=sin ∠DBC,
所以eq \f(AD,AB)·eq \f(BC,CD)=eq \f(sin ∠BDC,sin ∠DBC)·eq \f(sin ∠ABD,sin ∠ADB)=eq \f(sin ∠BDC,sin ∠ADB),
又BC=2AB,
所以2ADsin ∠ADB=CDsin ∠BDC.
(2)解 因?yàn)锳D=2eq \r(7),CD=2,∠BDC=eq \f(π,2),
且2ADsin ∠ADB=CDsin ∠BDC,
所以sin ∠ADB=eq \f(CDsin ∠BDC,2AD)=eq \f(\r(7),14),
所以cs ∠ADC=cs (∠ADB+eq \f(π,2))
=-sin ∠ADB=-eq \f(\r(7),14),
在△ACD中,由余弦定理可得
AC=eq \r(AD2+DC2-2AD·DCcs ∠ADC)=6,
又AC=AB+BC,BC=2AB,所以BC=4,
所以周期T=BC=4=eq \f(2π,ω),解得ω=eq \f(π,2).
在Rt△BCD中,BD=eq \r(BC2-CD2)=2eq \r(3),
又sin ∠CBD=eq \f(1,2),則∠CBD=eq \f(π,6),
所以yD=BDsin eq \f(π,6)=eq \r(3),則M=eq \r(3).
由圖象及函數(shù)f(x)為偶函數(shù)且|φ|≤eq \f(π,2),
所以φ=-eq \f(π,2),
所以f(x)=eq \r(3)sin(eq \f(π,2)x-eq \f(π,2))
=-eq \r(3)cs eq \f(π,2)x.
19.解 (1)∵b2+2c2-2a2=0,
即b2=2(b2+c2-a2),
∴cs A=eq \f(b2+c2-a2,2bc)=eq \f(b,4c)=eq \f(sin B,4sin C),
∴4sin Ccs A=sin B,
∴4sin Ccs A=sin(A+C),
∴4sin Ccs A=sin Acs C+cs Asin C,
即tan A=3tan C.
當(dāng)tan C=eq \f(1,3)時(shí),tan A=3tan C=1,
又A∈(0,π),∴A=eq \f(π,4).
(2)由(1)知,tan A=3tan C,
故0<C<A<eq \f(π,2),tan C>0,
tan(A-C)=eq \f(tan A-tan C,1+tan A·tan C)=eq \f(2tan C,1+3tan2 C)
=eq \f(2,\f(1,tan C)+3tan C)≤eq \f(2,2\r(3))=eq \f(\r(3),3),
當(dāng)且僅當(dāng)eq \f(1,tan C)=3tan C,
即tan C=eq \f(\r(3),3),C=eq \f(π,6)時(shí)等號(hào)成立,
故tan(A-C)的最大值為eq \f(\r(3),3).
又0<A-C<eq \f(π,2),
∴A-C的最大值為eq \f(π,6),此時(shí)A=eq \f(π,3),
所以B=eq \f(π,2),
所以△ABC為直角三角形.
題號(hào)
1
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