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五年级,英语下册, 培优课堂2014年高考数学三角函数文科试题汇编
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2014年高考数学三角函数文科试题汇编
作者:佚名 资料来源:网络 点击数: &&&
2014年高考数学三角函数文科试题汇编
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文章 来源莲山课件 ww w.5 Y
&&&&&&&&&&&&&&&&&& 数&&& 学&C单元 三角函数&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& C1& 角的概念及任意角的三角函数2.[;全国卷] 已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=(  )A.45& B.35C.-35& D.-452.D 
C2& 同角三角函数的基本关系式与诱导公式18.,,[;福建卷] 已知函数f(x)=2cos x(sin x+cos x).(1)求f5π4的值;(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
18.解:方法一:(1)f5π4=2cos5π4sin5π4+cos5π4=-2cosπ4-sinπ4-cosπ4=2.(2)因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1,所以T=2π2=π,故函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.方法二:f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1.(1)f5π4=2sin11π4+1=2sinπ4+1=2.(2)因为T=2π2=π,所以函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.2.、[;全国新课标卷Ⅰ] 若tan α>0,则(  )A.sin α>0& B.cos α>0C.sin 2α>0& D.cos 2α>02.C 17.,,[;山东卷] △ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=3,cos A=63,B=A+π2.(1)求b的值;(2)求△ABC的面积.17.解:(1)在△ABC中,由题意知,sin A=1-cos2A=33.又因为B=A+π2,所以sin B=sinA+π2=cos A=63.由正弦定理可得,b=asin Bsin A=3×6333=32.(2)由B=A+π2得cos B=cosA+π2=-sin A=-33.由A+B+C=π,得C=π-(A+B),所以sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=33×-33+63×63=13.因此△ABC的面积S=12absin C=12×3×32×13=322.
C3& 三角函数的图象与性质16.、[;安徽卷] 设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为2.求cos A与a的值.16.解: 由三角形面积公式,得12×3×1•sin A=2,故sin A=2 23.因为sin2A+cos2A=1,所以cos A=±1-sin2A=±1-89=±13.①当cos A=13时,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×13=8,所以a=2 2.②当cos A=-13时,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×-13=12,所以a=2 3.7.[;福建卷] 将函数y=sin x的图像向左平移π2个单位,得到函数y=f(x)的图像,则下列说法正确的是(  )A.y=f(x)是奇函数& B.y=f(x)的周期为πC.y=f(x)的图像关于直线x=π2对称& D.y=f(x)的图像关于点-π2,0对称7.D &图1&25.、[;江苏卷] 已知函数y=cos x与y=sin(2x+φ)(0≤φ&π),它们的图像有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.5.π6 7.[;全国新课标卷Ⅰ] 在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+π6,④y=tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为(  )A.①②③& B.①③④C.②④& D.①③7.A 
C4 函数 的图象与性质8.[;天津卷] 已知函数f(x)=3sin ωx+cos ωx(ω>0),x∈R.在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f(x)的最小正周期为(  )A.π2& B.2π3& C.π& D.2π8.C 
7.[;安徽卷] 若将函数f(x)=sin 2x+cos 2x的图像向右平移φ个单位,所得图像关于y轴对称,则φ的最小正值是(  )A.π8& B.π4& C.3π8& D.3π47.C 13.[;重庆卷] 将函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,-π2≤φ<π2图像上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y=sin x的图像,则fπ6=________.13.22 
16.[;北京卷] 函数f(x)=3sin2x+π6的部分图像如图1&4所示.&图1&4(1)写出f(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;(2)求f(x)在区间-π2,-π12上的最大值和最小值.16.解:(1)f(x)的最小正周期为π.x0=7π6,y0=3.(2)因为x∈-π2,-π12,所以2x+π6∈-5π6,0.于是,当2x+π6=0,即x=-π12时,f(x)取得最大值0;当2x+π6=-π2,即x=-π3时,f(x)取得最小值-3.18.,,[;福建卷] 已知函数f(x)=2cos x(sin x+cos x).(1)求f5π4的值;(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
18.解:方法一:(1)f5π4=2cos5π4sin5π4+cos5π4=-2cosπ4-sinπ4-cosπ4=2.(2)因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1,所以T=2π2=π,故函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.方法二:f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1.(1)f5π4=2sin11π4+1=2sinπ4+1=2.(2)因为T=2π2=π,所以函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.9.、[;广东卷] 若空间中四条两两不同的直线l1,l2,l3,l4满足l1⊥l2,l2∥l3,l3⊥l4,则下列结论一定正确的是( )A.l1⊥l4& B.l1∥l4C.l1与l4既不垂直也不平行& D.l1与l4的位置关系不确定9.D [解析] 本题考查空间中直线的位置关系,构造正方体进行判断即可.如图所示,在正方体ABCD&A1B1C1D1中,设BB1是直线l1,BC是直线l2,AD是直线l3,则DD1是直线l4,此时l1∥l4;设BB1是直线l1,BC是直线l2,A1D1是直线l3,则C1D1是直线l4,此时l1⊥l4.故l1与l4的位置关系不确定.&18.、、、[;湖北卷] 某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:f(t)=10-3cosπ12t-sinπ12t,t∈[0,24).(1)求实验室这一天上午8时的温度;(2)求实验室这一天的最大温差.18.解:(1)f(8)=10-3cosπ12×8-sinπ12×8=10-3cos2π3-sin2π3=10-3×-12-32=10.故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f(t)=10-232cosπ12t+12sinπ12t=10-2sinπ12t+π3,又0≤t&24,所以π3≤π12t+π3&7π3,所以-1≤sinπ12t+π3≤1.当t=2时,sinπ12t+π3=1;当t=14时,sinπ12t+π3=-1.于是f(t)在[0,24)上取得最大值12,最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.11.[;辽宁卷] 将函数y=3sin2x+π3的图像向右平移π2个单位长度,所得图像对应的函数(  )A.在区间π12,7π12上单调递减B.在区间π12,7π12上单调递增C.在区间-π6,π3上单调递减D.在区间-π6,π3上单调递增11.B 14.[;新课标全国卷Ⅱ] 函数f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x的最大值为________.14.1 7.[;全国新课标卷Ⅰ] 在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+π6,④y=tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为(  )A.①②③& B.①③④C.②④& D.①③7.A 12.,[;山东卷] 函数y=32sin 2x+cos2x的最小正周期为________.12.π2.[;陕西卷] 函数f(x)=cos2x+π4的最小正周期是(  )A.π2& B.π& C.2π& D.4π2.B4.[;浙江卷] 为了得到函数y=sin 3x+cos 3x的图像,可以将函数y=2cos 3x的图像(  )A.向右平移π12个单位& B.向右平移π4个单位C.向左平移π12个单位& D.向左平移π4个单位4.A 
3.[;四川卷] 为了得到函数y=sin(x+1)的图像,只需把函数y=sin x的图像上所有的点(  )A.向左平行移动1个单位长度B.向右平行移动1个单位长度C.向左平行移动π个单位长度D.向右平行移动π个单位长度3.A 17.、、、[;四川卷] 已知函数f(x)=sin3x+π4.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,fα3=45cosα+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.17.解:(1)因为函数y=sin x的单调递增区间为-π2+2kπ,π2+2kπ,k∈Z,由-π2+2kπ≤3x+π4≤π2+2kπ,k∈Z,得-π4+2kπ3≤x≤π12+2kπ3,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间为-π4+2kπ3,π12+2kπ3,k∈Z.(2)由已知,得sinα+π4=45cosα+π4(cos2α-sin2α).所以sin αcosπ4+cos αsinπ4=45cos αcosπ4-sin αsinπ4(cos2α-sin2α),即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α在第二象限内,得α=3π4+2kπ,k∈Z.此时,cos α-sin α=-2.当sin α+cos α≠0时,(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,得cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52.综上所述,cos α-sin α=-2或-52.
C5& 两角和与差的正弦、余弦、正切9.、[;广东卷] 若空间中四条两两不同的直线l1,l2,l3,l4满足l1⊥l2,l2∥l3,l3⊥l4,则下列结论一定正确的是( )A.l1⊥l4& B.l1∥l4C.l1与l4既不垂直也不平行& D.l1与l4的位置关系不确定9.D &16.、[;广东卷] 已知函数f(x)=Asinx+π3,x∈R,且f5π12=322.(1)求A的值;(2)若f(θ)-f(-θ)=3,θ∈0,π2,求fπ6-θ.18.、、、[;湖北卷] 某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:f(t)=10-3cosπ12t-sinπ12t,t∈[0,24).(1)求实验室这一天上午8时的温度;(2)求实验室这一天的最大温差.18.解:(1)f(8)=10-3cosπ12×8-sinπ12×8=10-3cos2π3-sin2π3=10-3×-12-32=10.故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f(t)=10-232cosπ12t+12sinπ12t=10-2sinπ12t+π3,又0≤t&24,所以π3≤π12t+π3&7π3,所以-1≤sinπ12t+π3≤1.当t=2时,sinπ12t+π3=1;当t=14时,sinπ12t+π3=-1.于是f(t)在[0,24)上取得最大值12,最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.19.、、[;湖南卷] 如图1&4所示,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=7,EA=2,∠ADC=2π3,∠BEC=π3.(1)求sin∠CED的值;(2)求BE的长.
&图1&419.解:设∠CED=α.(1)在△CDE中,由余弦定理,得EC2=CD2+DE2-2CD•DE•cos∠EDC,于是由题设知,7=CD2+1+CD,即CD2+CD-6=0,解得CD=2(CD=-3舍去).在△CDE中,由正弦定理,得ECsin∠EDC=CDsin α.于是,sin α=CD•sin2π3EC=2×327=217,即sin∠CED=217.(2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin2α=1-.而∠AEB=2π3-α,所以cos∠AEB=cos2π3-α=cos2π3cos α+sin2π3sin α=-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt△EAB中,cos∠AEB=EABE=2BE,故BE=2cos∠AEB=2714=47.16.、[;江西卷] 已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且fπ4=0,其中a∈R,θ∈(0,π).(1)求a,θ的值;(2)若fα4=-25,α∈π2,π,求sinα+π3的值.16.解:(1)因为f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)是奇函数,而y1=a+2cos2x为偶函数,所以y2=cos(2x+θ)为奇函数.又θ∈(0,π),得θ=π2,所以f(x)=-sin 2x•(a+2cos2x).由fπ4=0得-(a+1)=0,即a=-1.(2)由(1)得,f(x)=-12sin 4x.因为fα4=-12sin α=-25,所以sin α=45,又α∈π2,π,从而cos α=-35,所以有sinα+π3=sin αcosπ3+cos αsinπ3=4-3 310.18.、[;全国卷] △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知3acos C=2ccos A,tan A=13,求B.18.解:由题设和正弦定理得3sin Acos C=2sin Ccos A,故3tan Acos C=2sin C.因为tan A=13,所以cos C=2sin C,所以tan C=12,所以tan B=tan[180°-(A+C)]=-tan(A+C)=tan A+tan Ctan Atan C-1=-1,所以B=135°.14.[;新课标全国卷Ⅱ] 函数f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x的最大值为________.14.1 [解析]& f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x=sin xcos φ+cos xsin φ-2sin φcos x=sin xcos φ-cos xsin φ=sin(x-φ),其最大值为1.17.,,[;山东卷] △ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=3,cos A=63,B=A+π2.(1)求b的值;(2)求△ABC的面积.17.解:(1)在△ABC中,由题意知,sin A=1-cos2A=33.又因为B=A+π2,所以sin B=sinA+π2=cos A=63.由正弦定理可得,b=asin Bsin A=3×6333=32.(2)由B=A+π2得cos B=cosA+π2=-sin A=-33.由A+B+C=π,得C=π-(A+B),所以sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=33×-33+63×63=13.因此△ABC的面积S=12absin C=12×3×32×13=322.8.、[;四川卷] 如图1&3所示,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75°,30°,此时气球的高度是60 m,则河流的宽度BC等于(  )&图1&3A.240(3-1)m& B.180(2-1)mC.120(3-1)m& D.30(3+1)m8.C 17.、、、[;四川卷] 已知函数f(x)=sin3x+π4.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,fα3=45cosα+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.17.解:(1)因为函数y=sin x的单调递增区间为-π2+2kπ,π2+2kπ,k∈Z,由-π2+2kπ≤3x+π4≤π2+2kπ,k∈Z,得-π4+2kπ3≤x≤π12+2kπ3,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间为-π4+2kπ3,π12+2kπ3,k∈Z.(2)由已知,得sinα+π4=45cosα+π4(cos2α-sin2α).所以sin αcosπ4+cos αsinπ4=45cos αcosπ4-sin αsinπ4(cos2α-sin2α),即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α在第二象限内,得α=3π4+2kπ,k∈Z.此时,cos α-sin α=-2.当sin α+cos α≠0时,(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,得cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52.综上所述,cos α-sin α=-2或-52.18.、[;重庆卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+b+c=8.(1)若a=2,b=52,求cos C的值;(2)若sin Acos2B2+sin Bcos2A2=2sin C,且△ABC的面积S=92sin C,求a和b的值.18.解:(1)由题意可知c=8-(a+b)=72.由余弦定理得cos C=a2+b2-c22ab=22+522-=-15.(2)由sin Acos2B2+sin Bcos2A2=2sin C可得sin A•1+cos B2+sin B•1+cos A2=2sin C,化简得sin A+sin Acos B+sin B+sin Bcos A=4sin C.因为sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B)=sin C,所以sin A+sin B=3sin C.由正弦定理可知a+b=3c.又a+b+c=8,所以a+b=6.由于S=12absin C=92sin C,所以ab=9,从而a2-6a+9=0,解得a=3,所以b=3.
C6& 二倍角公式18.,,[;福建卷] 已知函数f(x)=2cos x(sin x+cos x).(1)求f5π4的值;(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
18.解:方法一:(1)f5π4=2cos5π4sin5π4+cos5π4=-2cosπ4-sinπ4-cosπ4=2.(2)因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1,所以T=2π2=π,故函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.方法二:f(x)=2sin xcos x+2cos2x=sin 2x+cos 2x+1=2sin2x+π4+1.(1)f5π4=2sin11π4+1=2sinπ4+1=2.(2)因为T=2π2=π,所以函数f(x)的最小正周期为π.由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.14.、[;全国卷] 函数y=cos 2x+2sin x的最大值为________.14.32 16.、[;全国卷] 直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线.若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于________.16.43 &2.、[;全国新课标卷Ⅰ] 若tan α>0,则(  )A.sin α>0& B.cos α>0C.sin 2α>0& D.cos 2α>02.C 17.、、、[;四川卷] 已知函数f(x)=sin3x+π4.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,fα3=45cosα+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.17.解:(1)因为函数y=sin x的单调递增区间为-π2+2kπ,π2+2kπ,k∈Z,由-π2+2kπ≤3x+π4≤π2+2kπ,k∈Z,得-π4+2kπ3≤x≤π12+2kπ3,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间为-π4+2kπ3,π12+2kπ3,k∈Z.(2)由已知,得sinα+π4=45cosα+π4(cos2α-sin2α).所以sin αcosπ4+cos αsinπ4=45cos αcosπ4-sin αsinπ4(cos2α-sin2α),即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α在第二象限内,得α=3π4+2kπ,k∈Z.此时,cos α-sin α=-2.当sin α+cos α≠0时,(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,得cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52.综上所述,cos α-sin α=-2或-52.
C7& 三角函数的求值、化简与证明16.、[;广东卷] 已知函数f(x)=Asinx+π3,x∈R,且f5π12=322.(1)求A的值;(2)若f(θ)-f(-θ)=3,θ∈0,π2,求fπ6-θ.18.、、、[;湖北卷] 某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:f(t)=10-3cosπ12t-sinπ12t,t∈[0,24).(1)求实验室这一天上午8时的温度;(2)求实验室这一天的最大温差.18.解:(1)f(8)=10-3cosπ12×8-sinπ12×8=10-3cos2π3-sin2π3=10-3×-12-32=10.故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f(t)=10-232cosπ12t+12sinπ12t=10-2sinπ12t+π3,又0≤t&24,所以π3≤π12t+π3&7π3,所以-1≤sinπ12t+π3≤1.当t=2时,sinπ12t+π3=1;当t=14时,sinπ12t+π3=-1.于是f(t)在[0,24)上取得最大值12,最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.5.、[;江苏卷] 已知函数y=cos x与y=sin(2x+φ)(0≤φ&π),它们的图像有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.5.π6 [解析] 将x=π3分别代入两个函数,得到sin2×π3+φ=12,解得23π+φ=π6+2kπ(k∈Z)或23π+φ=5π6+2kπ(k∈Z),化简解得φ=-π2+2kπ(k∈Z)或φ=π6+2kπ(k∈Z).又φ∈[0,π),故φ=π6.15.[;江苏卷] 已知α∈π2,π,sin α=55.(1)求sinπ4+α的值;(2)求cos5π6-2α的值.15.解: (1)因为α∈π2,π,sin α=55,所以cos α=-1-sin2α=-2 55.故sinπ4+α=sinπ4cos α+cosπ4sin α=22×-2 55+22×55=-1010.(2)由(1)知sin 2α=2sin αcos α=2×55×-2 55=-45,cos 2α=1-2sin2α=1-2×552=35,所以cos5π6-2α=cos5π6cos 2α+sin5π6sin 2α=-32×35+12×-45=-4+3 310.16.、[;江西卷] 已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且fπ4=0,其中a∈R,θ∈(0,π).(1)求a,θ的值;(2)若fα4=-25,α∈π2,π,求sinα+π3的值.16.解:(1)因为f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)是奇函数,而y1=a+2cos2x为偶函数,所以y2=cos(2x+θ)为奇函数.又θ∈(0,π),得θ=π2,所以f(x)=-sin 2x•(a+2cos2x).由fπ4=0得-(a+1)=0,即a=-1.(2)由(1)得,f(x)=-12sin 4x.因为fα4=-12sin α=-25,所以sin α=45,又α∈π2,π,从而cos α=-35,所以有sinα+π3=sin αcosπ3+cos αsinπ3=4-3 310.17.、[;辽宁卷] 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a>c.已知BA→•BC→=2,cos B=13,b=3.求:(1)a和c的值;(2)cos(B-C)的值.17.解:(1)由BA→•BC→=2,得c•acos B=2,又cos B=13,所以ac=6.由余弦定理,得a2+c2=b2+2accos B,又b=3,所以a2+c2=9+2×2=13.联立ac=6,a2+c2=13,得a=2,c=3或a=3,c=2.因为a>c,所以a=3,c=2.(2)在△ABC中,sin B=1-cos2B=1-132=223.由正弦定理,得sin C=cbsin B=23×223=429.因为a=b>c,所以C为锐角,因此cos C=1-sin2C=1-4292=79.于是cos(B-C)=cos Bcos C+sin Bsin C=13×79+2 23×4 29=2327.
21.、[;辽宁卷] 已知函数f(x)=π(x-cos x)-2sin x-2,g(x)=(x-π)1-sin x1+sin x+2xπ-1.证明:(1)存在唯一x0∈0,π2,使f(x0)=0;(2)存在唯一x1∈π2,π,使g(x1)=0,且对(1)中的x0,有x0+x1>π.21.证明:(1)当x∈0,π2时,f′(x)=π+πsin x-2cos x>0,所以f(x)在区间0,π2上为增函数.又f(0)=-π-2<0,fπ2=π22-4>0,所以存在唯一x0∈0,π2,使f(x0)=0.(2)当x∈π2,π时,化简得g(x)=(π-x)•cos x1+sin x+2xπ-1.令t=π-x则t∈0,π2.记u(t)=g(π-t)=-tcos t1+sin t-2πt+1,则u′(t)=f(t)π(1+sin t).由(1)得,当t∈(0,x0)时,u′(t)<0;当t∈x0,π2时,u′(t)>0.所以在x0,π2上u(t)为增函数,由uπ2=0知,当t∈x0,π2时,u(t)<0,所以u(t)在x0,π2上无零点.在(0,x0)上u(t)为减函数,由u(0)=1及u(x0)<0知存在唯一t0∈(0,x0),使u(t0)=0.于是存在唯一t0∈0,π2,使u(t0)=0.设x1=π-t0∈π2,π,则g(x1)=g(π-t0)=u(t0)=0.因此存在唯一的x1∈π2,π,使g(x1)=0.由于x1=π-t0,t0<x0,所以x0+x1>π.12.,[;山东卷] 函数y=32sin 2x+cos2x的最小正周期为________.12.π [解析] 因为y=32sin 2x+1+cos 2x2=sin2x+π6+12,所以该函数的最小正周期T=2π2=π .17.、、、[;四川卷] 已知函数f(x)=sin3x+π4.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,fα3=45cosα+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.17.解:(1)因为函数y=sin x的单调递增区间为-π2+2kπ,π2+2kπ,k∈Z,由-π2+2kπ≤3x+π4≤π2+2kπ,k∈Z,得-π4+2kπ3≤x≤π12+2kπ3,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间为-π4+2kπ3,π12+2kπ3,k∈Z.(2)由已知,得sinα+π4=45cosα+π4(cos2α-sin2α).所以sin αcosπ4+cos αsinπ4=45cos αcosπ4-sin αsinπ4(cos2α-sin2α),即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α在第二象限内,得α=3π4+2kπ,k∈Z.此时,cos α-sin α=-2.当sin α+cos α≠0时,(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,得cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52.综上所述,cos α-sin α=-2或-52.16.[;天津卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知 a-c=66b,sin B=6sin C.(1)求cos A的值;(2)求cos2A-π6的值.16.解:(1)在△ABC中,由bsin B=csin C,及sin B=6sin C,可得b=6c.又由a-c=66b,有a=2c.所以cos A=b2+c2-a22bc=6c2+c2-4c226c2=64.(2)在△ABC中,由cos A=64,可得sin A=104.于是cos 2A=2cos2A-1=-14,sin 2A=2sin A•cos A=154.所以cos2A-π6=cos 2A•cosπ6+sin 2A•sinπ6=15-38.
C8 解三角形 18.[;浙江卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知4sin2A-B2+4sin Asin B=2+2.(1)求角C的大小;(2)已知b=4,△ABC的面积为6,求边长c的值.18.解:(1)由已知得2[1-cos(A-B)]+4sin Asin B=2+2,化简得-2cos Acos B+2sin Asin B=2,故cos(A+B)=-22,所以A+B=3π4,从而C=π4.(2)因为S△ABC=12absin C,由S△ABC=6,b=4,C=π4,得a=32.由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,得c=10.
16.、[;安徽卷] 设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为2.求cos A与a的值.16.解: 由三角形面积公式,得12×3×1•sin A=2,故sin A=2 23.因为sin2A+cos2A=1,所以cos A=±1-sin2A=±1-89=±13.①当cos A=13时,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×13=8,所以a=2 2.②当cos A=-13时,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×-13=12,所以a=2 3.12.[;北京卷] 在△ABC中,a=1,b=2,cos C=14,则c=________;sin A=________.12.2 15814.[;福建卷] 在△ABC中,A=60°,AC=2,BC=3,则AB等于________.14.1 7.、[;广东卷] 在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,则“a≤b”是“sin A≤sin B”的(  )A.充分必要条件& B.充分非必要条件C.必要非充分条件& D.非充分非必要条件7.A 13.[;湖北卷] 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知A=π6,a=1,b=3,则B=________.13.π3或2π3 [解析] 由正弦定理得asin A=bsin B,即1sinπ6=3sin B,解得sin B=32.又因为b&a,所以B=π3或2π3.19.、、[;湖南卷] 如图1&4所示,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=7,EA=2,∠ADC=2π3,∠BEC=π3.(1)求sin∠CED的值;(2)求BE的长.
&图1&419.解:设∠CED=α.(1)在△CDE中,由余弦定理,得EC2=CD2+DE2-2CD•DE•cos∠EDC,于是由题设知,7=CD2+1+CD,即CD2+CD-6=0,解得CD=2(CD=-3舍去).在△CDE中,由正弦定理,得ECsin∠EDC=CDsin α.于是,sin α=CD•sin2π3EC=2×327=217,即sin∠CED=217.(2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin2α=1-.而∠AEB=2π3-α,所以cos∠AEB=cos2π3-α=cos2π3cos α+sin2π3sin α=-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt△EAB中,cos∠AEB=EABE=2BE,故BE=2cos∠AEB=2714=47.14.、[;江苏卷] 若△ABC的内角满足sin A+2sin B=2sin C,则cos C的最小值是______.14.6-24 [解析] 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则由正弦定理得a+2b=2c.故cos C=a2+b2-c22ab=a2+b2-a+2b222ab=34a2+12b2-22ab2ab=34a2+12b22ab-24≥234a2&#ab-24=6-24,当且仅当3a2=2b2,即ab=23时等号成立.18.、、、[;江苏卷] 如图1&6所示,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80 m.经测量,点A位于点O正北方向60 m处,点C位于点O正东方向170 m处(OC为河岸),tan∠BCO=43.(1)求新桥BC的长.(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?&图1&618.解: 方法一:(1)如图所示, 以O为坐标原点, OC 所在直线为 x 轴, 建立平面直角坐标系xOy.&由条件知A(0, 60), C(170,0),直线 BC 的斜率kBC=-tan∠BCO=-43.又因为 AB⊥BC, 所以直线AB的斜率kAB=34.设点 B 的坐标为(a,b),则kBC=b-0a-170=-43, kAB=b-60a-0=34,解得a=80, b=120,所以BC=(170-80)2+(0-120)2=150.因此新桥BC的长是150 m.(2)设保护区的边界圆M的半径为r m, OM=d m (0≤d≤60).由条件知, 直线BC的方程为y=-43(x-170),即4x+3y-680=0.由于圆M与直线BC相切, 故点 M(0, d)到直线BC的距离是r,即r=|3d - 680|42+32=680-3d5.因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,所以r-d≥80,r-(60-d)≥80,即680-3d5-d≥80,680 - 3d5-(60-d)≥80,解得10≤d≤35.故当d=10时, r =680 - 3d5最大, 即圆面积最大,所以当OM=10 m时, 圆形保护区的面积最大.方法二:(1)如图所示, 延长 OA, CB 交于点F.&因为 tan∠FCO=43,所以sin∠FCO=45, cos∠FCO=35.因为OA=60,OC=170,所以OF=OC tan∠FCO=6803, CF=OCcos∠FCO=8503, 从而AF=OF-OA=5003.因为OA⊥OC, 所以cos∠AFB =sin∠FCO=45.又因为 AB⊥BC,所以BF=AFcos∠AFB=4003, 从而BC=CF-BF=150.因此新桥BC的长是150 m.(2)设保护区的边界圆 M与BC的切点为D,连接 MD,则MD⊥BC,且MD是圆M的半径,并设MD=r m,OM=d m (0≤d≤60).因为OA⊥OC, 所以sin∠CFO=cos∠FCO.故由(1)知sin∠CFO=MDMF=MDOF-OM=r6803-d=35, 所以r=680-3d5.因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,所以r-d≥80,r-(60-d)≥80,即680-3d5-d≥80,680-3d5-(60-d)≥80,解得10≤d≤35.故当d=10时, r=680 - 3d5最大,即圆面积最大,所以当OM=10 m时, 圆形保护区的面积最大.5.[;江西卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若3a=2b,则2sin2B-sin2Asin2A的值为(  )A.-19& B.13& C.1& D.725.D 17.、[;辽宁卷] 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a>c.已知BA→•BC→=2,cos B=13,b=3.求:(1)a和c的值;(2)cos(B-C)的值.17.解:(1)由BA→•BC→=2,得c•acos B=2,又cos B=13,所以ac=6.由余弦定理,得a2+c2=b2+2accos B,又b=3,所以a2+c2=9+2×2=13.联立ac=6,a2+c2=13,得a=2,c=3或a=3,c=2.因为a>c,所以a=3,c=2.(2)在△ABC中,sin B=1-cos2B=1-132=223.由正弦定理,得sin C=cbsin B=23×223=429.因为a=b>c,所以C为锐角,因此cos C=1-sin2C=1-4292=79.于是cos(B-C)=cos Bcos C+sin Bsin C=13×79+2 23×4 29=2327.18.、[;全国卷] △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知3acos C=2ccos A,tan A=13,求B.18.解:由题设和正弦定理得3sin Acos C=2sin Ccos A,故3tan Acos C=2sin C.因为tan A=13,所以cos C=2sin C,所以tan C=12,所以tan B=tan[180°-(A+C)]=-tan(A+C)=tan A+tan Ctan Atan C-1=-1,所以B=135°.17.[;新课标全国卷Ⅱ] 四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.17.解:(1)由题设及余弦定理得BD2=BC2+CD2-2BC•CDcos C=13-12cos C,①BD2=AB2+DA2-2AB•DAcos A=5+4cos C.②由①②得cos C=12,故C=60°,BD=7.(2)四边形ABCD的面积S=12AB•DAsin A+12BC•CDsin C=12×1×2+12×3×2sin 60°=23.16.[;全国新课标卷Ⅰ] 如图1&3,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.&图1&316.150 17.,,[;山东卷] △ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=3,cos A=63,B=A+π2.(1)求b的值;(2)求△ABC的面积.17.解:(1)在△ABC中,由题意知,sin A=1-cos2A=33.又因为B=A+π2,所以sin B=sinA+π2=cos A=63.由正弦定理可得,b=asin Bsin A=3×6333=32.(2)由B=A+π2得cos B=cosA+π2=-sin A=-33.由A+B+C=π,得C=π-(A+B),所以sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=33×-33+63×63=13.因此△ABC的面积S=12absin C=12×3×32×13=322.16.、、[;陕西卷] △ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.(1)若a,b,c成等差数列,证明:sin A+sin C=2sin(A+C);(2)若a,b,c成等比数列,且c=2a,求cos B的值.16.解: (1)∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2b.由正弦定理得sin A+sin C=2sin B.∵sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C),∴sin A+sin C=2sin(A+C).(2)由题设有b2=ac,c=2a,∴b=2a.由余弦定理得cos B=a2+c2-b22ac=a2+4a2-2a24a2=34.8.、[;四川卷] 如图1&3所示,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75°,30°,此时气球的高度是60 m,则河流的宽度BC等于(  )&图1&3A.240(3-1)m& B.180(2-1)mC.120(3-1)m& D.30(3+1)m8.C 18.、[;重庆卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+b+c=8.(1)若a=2,b=52,求cos C的值;(2)若sin Acos2B2+sin Bcos2A2=2sin C,且△ABC的面积S=92sin C,求a和b的值.18.解:(1)由题意可知c=8-(a+b)=72.由余弦定理得cos C=a2+b2-c22ab=22+522-=-15.(2)由sin Acos2B2+sin Bcos2A2=2sin C可得sin A•1+cos B2+sin B•1+cos A2=2sin C,化简得sin A+sin Acos B+sin B+sin Bcos A=4sin C.因为sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B)=sin C,所以sin A+sin B=3sin C.由正弦定理可知a+b=3c.又a+b+c=8,所以a+b=6.由于S=12absin C=92sin C,所以ab=9,从而a2-6a+9=0,解得a=3,所以b=3.
&&&& C9& 单元综合18.、、、[;湖北卷] 某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:f(t)=10-3cosπ12t-sinπ12t,t∈[0,24).(1)求实验室这一天上午8时的温度;(2)求实验室这一天的最大温差.18.解:(1)f(8)=10-3cosπ12×8-sinπ12×8=10-3cos2π3-sin2π3=10-3×-12-32=10.故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f(t)=10-232cosπ12t+12sinπ12t=10-2sinπ12t+π3,又0≤t&24,所以π3≤π12t+π3&7π3,所以-1≤sinπ12t+π3≤1.当t=2时,sinπ12t+π3=1;当t=14时,sinπ12t+π3=-1.于是f(t)在[0,24)上取得最大值12,最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.19.、、[;湖南卷] 如图1&4所示,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=7,EA=2,∠ADC=2π3,∠BEC=π3.(1)求sin∠CED的值;(2)求BE的长.
&图1&419.解:设∠CED=α.(1)在△CDE中,由余弦定理,得EC2=CD2+DE2-2CD•DE•cos∠EDC,于是由题设知,7=CD2+1+CD,即CD2+CD-6=0,解得CD=2(CD=-3舍去).在△CDE中,由正弦定理,得ECsin∠EDC=CDsin α.于是,sin α=CD•sin2π3EC=2×327=217,即sin∠CED=217.(2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin2α=1-.而∠AEB=2π3-α,所以cos∠AEB=cos2π3-α=cos2π3cos α+sin2π3sin α=-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt△EAB中,cos∠AEB=EABE=2BE,故BE=2cos∠AEB=2714=47. 文章 来源莲山课件 ww w.5 Y
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