高考數(shù)學(xué)三角函數(shù)典型例題
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三角函數(shù)典型例題
1 .設(shè)銳角的內(nèi)角的對邊分別為,.
(Ⅰ)求的大小;
(Ⅱ)求的取值范圍.
【解析】:(Ⅰ)由,根據(jù)正弦定理得,所以,
由為銳角三角形得.
(Ⅱ)
.
2 .在中,角A. B.C的對邊分別為a、b、c,且滿足(2a-c)cosB=bcos C.
(Ⅰ)求角B的大小;
20070316
(Ⅱ)設(shè)且的最大值是5,求k的值.
【解析】:(I)∵(2a-c)cosB=bcosC,
∴(2sinA-sinC)cosB=sinBcos C.
即2sinAcosB=sinBcosC+sinCcosB
=sin(B+C)
∵A+B+C=π,∴2sinAcosB=sinA.
∵0<A<π,∴sinA≠0.
∴cosB=.
∵0<B<π,∴B=.
(II)=4ksinA+cos2A.
=-2sin2A+4ksinA+1,A∈(0,)
設(shè)sinA=t,則t∈.
則=-2t2+4kt+1=-2(t-k)2+1+2k2,t∈.
∵k>1,∴t=1時,取最大值.
依題意得,-2+4k+1=5,∴k=.
3 .在中,角所對的邊分別為,.
I.試判斷△的形狀;
II.若△的周長為16,求面積的最大值.
【解析】:I.
,所以此三角形為直角三角形.
II.,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,
此時面積的最大值為.
4 .在中,a、b、c分別是角A. B.C的對邊,C=2A,,
(1)求的值;
(2)若,求邊AC的長?
【解析】:(1)
(2) ①
又 ②
由①②解得a=4,c=6
,即AC邊的長為5.
5 .已知在中,,且與是方程的兩個根.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若AB,求BC的長.
【解析】:(Ⅰ)由所給條件,方程的兩根.
∴
(Ⅱ)∵,∴.
由(Ⅰ)知,,
∵為三角形的內(nèi)角,∴
∵,為三角形的內(nèi)角,∴,
由正弦定理得:
∴.
6 .在中,已知內(nèi)角A. B.C所對的邊分別為a、b、c,向量,,且?
(I)求銳角B的大小;
(II)如果,求的面積的最大值?
【解析】:(1) 2sinB(2cos2-1)=-cos2B
2sinBcosB=-cos2B tan2B=-
∵0<2B<π,∴2B=,∴銳角B=
(2)由tan2B=- B=或
①當(dāng)B=時,已知b=2,由余弦定理,得:
4=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac(當(dāng)且僅當(dāng)a=c=2時等號成立)
∵△ABC的面積S△ABC= acsinB=ac≤
∴△ABC的面積最大值為
②當(dāng)B=時,已知b=2,由余弦定理,得:
4=a2+c2+ac≥2ac+ac=(2+)ac(當(dāng)且僅當(dāng)a=c=-時等號成立)
∴ac≤4(2-)
∵△ABC的面積S△ABC= acsinB=ac≤ 2-
∴△ABC的面積最大值為2-
7 .在中,角A. B.C所對的邊分別是a,b,c,且
(1)求的值;
(2)若b=2,求△ABC面積的最大值.
【解析】:(1) 由余弦定理:cosB=
+cos2B=
(2)由 ∵b=2,
+=ac+4≥2ac,得ac≤, S△ABC=acsinB≤(a=c時取等號)
故S△ABC的最大值為
8 .已知,求的值?
【解析】;
9 .已知
(I)化簡
(II)若是第三象限角,且,求的值?
【解析】
10.已知函數(shù)f(x)=sin2x+sinxcosx+2cos2x,xR.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和單調(diào)增區(qū)間;
(2)函數(shù)f(x)的圖象可以由函數(shù)y=sin2x(x∈R)的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到?
【解析】:(1)
的最小正周期
由題意得 即
的單調(diào)增區(qū)間為
(2)先把圖象上所有點向左平移個單位長度,
得到的圖象,再把所得圖象上所有的點向上平移個單位長度,
就得到的圖象?
11.已知,,?
(1)求的單調(diào)遞減區(qū)間?
(2)若函數(shù)與關(guān)于直線對稱,求當(dāng)時,的最大值?
【解析】:(1)
∴當(dāng)時,單調(diào)遞減
解得:時,單調(diào)遞減?
(2)∵函數(shù)與關(guān)于直線對稱
∴
∵ ∴ ∴
∴時,
12.已知,求下列各式的值;
(1);
(2)
【解析】:
(1)
(2)
13.設(shè)向量,函數(shù)
(I)求函數(shù)的最大值與最小正周期;
(II)求使不等式成立的的取值集合?
【解析】
14.已知向量,,與為共線向量,且
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的值.?
【解析】:(Ⅰ) 與為共線向量, ,
即
(Ⅱ) ,
,
又,,
因此,
15.如圖,A,B,C,D都在同一個與水平面垂直的平面內(nèi),B,D為兩島上的兩座燈塔的塔頂?測量船于水面A處測得B點和D點的仰角分別為,,于水面C處測得B點和D點的仰角均為,AC=0.1km?試探究圖中B,D間距離與另外哪兩點距離相等,然后求B,D的距離(計算結(jié)果精確到0.01km,1.414,2.449)
【解析】:在中,=30,=60-=30,
所以CD=AC=0.1
又=180-60-60=60,
故CB是底邊AD的中垂線,所以BD=BA
在中,,
即AB=
因此,
故 B.D的距離約為0.33km?
16.已知函數(shù)(其中)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為.
(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)當(dāng),求的值域. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
【解析】: (1)由最低點為得A=2.
由x軸上相鄰的兩個交點之間的距離為得=,即,
由點在圖像上的
故
又
(2)
當(dāng)=,即時,取得最大值2;當(dāng)
即時,取得最小值-1,故的值域為[-1,2]
17.如圖,為了解某海域海底構(gòu)造,在海平面內(nèi)一條直線上的A,B,C三點進(jìn)行測量,已知,,于A處測得水深,于B處測得水深,于C處測得水深,求∠DEF的余弦值?
【解析】:作交BE于N,交CF于M.
,
,
在中,由余弦定理,
18.已知,,
求(1)(2)(3)
【解析】:(1)
19.已知函數(shù)(, ,)的一段圖象如圖所示,
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)求這個函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間。
【解析】:(1)由圖象可知: ;
∴ ,又∵為“五點畫法”中的第二點
∴ ∴所求函數(shù)解析式為:
(2)∵當(dāng)時,單調(diào)遞增
∴
20.已知的內(nèi)角A. B.C所對邊分別為a、b、c,設(shè)向量,
,且.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的最大值.
【解析】(Ⅰ)由,得
即
也即
∴
∴ ∴
21.已知函數(shù),求:
(1)函數(shù)的定義域和值域; (2)寫出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間。
【解析】:
(Ⅰ)函數(shù)的定義域
函數(shù)的值域為
(Ⅱ)令得
∴函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是
22.如圖為一個觀覽車示意圖.該觀覽車圓半徑為4.8m,圓上最低點與地面距離為0.8m,60秒轉(zhuǎn)動一圈.途中與地面垂直.以為始邊,逆時針轉(zhuǎn)動角到.設(shè)點與地面距離為.
(1)求與的函數(shù)解析式;
(2)設(shè)從開始轉(zhuǎn)動,經(jīng)過80秒到達(dá),求.
【解析】:(1)∵,
∴
(2)∵,,∴,(m)
23.設(shè)函數(shù)
(1)求函數(shù)上的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)?shù)娜≈捣秶?
【解析】:(1),
(2)當(dāng),
24.已知函數(shù),.
(1)求的最大值和最小值;
(2)在上恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(Ⅰ)
.
又,,
即,
.
(Ⅱ),,
且,
,即的取值范圍是.
25.在銳角△ABC中,角A. B.C的對邊分別為a、b、c,已知
(I)求角A;
(II)若a=2,求△ABC面積S的最大值?
【解析】:(I)由已知得
又在銳角△ABC中,所以A=60,[不說明是銳角△ABC中,扣1分]
(II)因為a=2,A=60所以
而
又
所以△ABC面積S的最大值等于
26.甲船由A島出發(fā)向北偏東45的方向作勻速直線航行,速度為15浬/小時,在甲船從A島出發(fā)的同時,乙船從A島正南40浬處的B島出發(fā),朝北偏東θ(的方向作勻速直線航行,速度為10 浬/小時.(如圖所示)
(Ⅰ)求出發(fā)后3小時兩船相距多少浬?
(Ⅱ)求兩船出發(fā)后多長時間相距最近?最近距離為多少浬?
【解析】:以A為原點,BA所在直線為y軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.
設(shè)在t時刻甲、乙兩船分別在P(x1, y1) Q (x2,y2).
(I)令,P、Q兩點的坐標(biāo)分別為(45,45),(30,20)
.
即兩船出發(fā)后3小時時,相距鋰
(II)由(I)的解法過程易知:
∴當(dāng)且僅當(dāng)t=4時,|PQ|的最小值為20
即兩船出發(fā)4小時時,相距20 海里為兩船最近距離.
27.在銳角中,已知內(nèi)角A. B.C所對的邊分別為a、b、c,且(tanA-tanB)=1+tanAtan B.
(1)若a2-ab=c2-b2,求A. B.C的大?。?
(2)已知向量=(sinA,cosA),=(cosB,sinB),求|3-2|的取值范圍.
【解析】
D
28.如圖,某住宅小區(qū)的平面圖呈扇形AO C.小區(qū)的兩個出入口設(shè)置在點A及點C處,小區(qū)里有兩條筆直的小路,且拐彎處的轉(zhuǎn)角為.已知某人從沿走到用了10分鐘,從沿走到用了6分鐘.若此人步行的速度為每分鐘50米,求該扇形的半徑的長(精確到1米).
【解析】解法一:設(shè)該扇形的半徑為r米. 由題意,得
CD=500(米),DA=300(米),∠CDO=
在中,
即
D
解得(米)
解法二:連接AC,作OH⊥AC,交AC于H
由題意,得CD=500(米),AD=300(米),
∴AC=700(米)
在直角
∴ (米)
29.已知角的頂點在原點,始邊與軸的正半軸重合,終邊經(jīng)過點.
(1)求的值;
(2)定義行列式運(yùn)算,求行列式的值;
(3)若函數(shù)(),
求函數(shù)的最大值,并指出取到最大值時x的值
【解析】:(1)∵ 角終邊經(jīng)過點,
∴.
(2),.
.
(3) (),
∴函數(shù)
(),
∴, 此時.
30.已知函數(shù).
(Ⅰ)求函數(shù)的最小正周期;(Ⅱ)當(dāng)時,求函數(shù)的最大值,并寫出x相應(yīng)的取值.
【解析】:(Ⅰ)因為
( )
所以,,即函數(shù)的最小正周期為
(Ⅱ)因為,得,所以有
,即
所以,函數(shù)的最大值為
此時,因為,所以,,即
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