新高考数学二轮复习巩固练习02 三角函数的范围与最值(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、三角函数 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 的大小及取值范围
1、任意两条对称轴之间的距离为半周期的整数倍,即 SKIPIF 1 < 0 ;
2、任意两个对称中心之间的距离为半周期的整数倍,即 SKIPIF 1 < 0 ;
3、任意对称轴与对称中心之间的距离为 SKIPIF 1 < 0 周期加半周期的整数倍,即 SKIPIF 1 < 0 ;
4、 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内单调 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0
5、 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内不单调 SKIPIF 1 < 0 内至少有一条对称轴, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
6、 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内没有零点 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0
7、 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内有 SKIPIF 1 < 0 个零点 SKIPIF 1 < 0 .
二、三角形范围与最值问题
1、坐标法:把动点转为为轨迹方程
2、几何法
3、引入角度,将边转化为角的关系
4、最值问题的求解,常用的方法有:(1)函数法;(2)导数法;(3)数形结合法;(4)基本不等式法.要根据已知条件灵活选择方法求解.
【典型例题】
例1.(2023·全国·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的内切圆的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,则边 SKIPIF 1 < 0 长度的最小值为( )
A.16B.24C.25D.36
【答案】A
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 的内切圆的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的内切圆半径为4.设 SKIPIF 1 < 0 内角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .设内切圆与边 SKIPIF 1 < 0 切于点 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可求得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 .又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最小值.
故选:A.
例2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的零点:且 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 区间上有最小值无最大值,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是( )
A.11B.13C.15D.17
【答案】C
【解析】由题意, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的一条对称轴,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ①
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ②
由①②,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 区间上有最小值无最大值,所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,要求 SKIPIF 1 < 0 最大,结合选项,先检验 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,由①得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最小值,无最大值,满足题意.
故选:C
例3.(2023·高一课时练习)如图,直角 SKIPIF 1 < 0 的斜边 SKIPIF 1 < 0 长为2, SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 分别在 SKIPIF 1 < 0 轴, SKIPIF 1 < 0 轴正半轴上滑动,点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 的右上方.设 SKIPIF 1 < 0 ,( SKIPIF 1 < 0 ),记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,分别考查 SKIPIF 1 < 0 的所有运算结果,则
A. SKIPIF 1 < 0 有最小值, SKIPIF 1 < 0 有最大值B. SKIPIF 1 < 0 有最大值, SKIPIF 1 < 0 有最小值
C. SKIPIF 1 < 0 有最大值, SKIPIF 1 < 0 有最大值D. SKIPIF 1 < 0 有最小值, SKIPIF 1 < 0 有最小值
【答案】B
【解析】依题意 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最小值为 SKIPIF 1 < 0 .故选B.
例4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 图象上存在两条互相垂直的切线,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
由题意可知,存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
只需要 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故选: D.
例5.(2023·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 恰有3个零点,则m的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
求导 SKIPIF 1 < 0
由反比例函数及对数函数性质知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内必有唯一零点 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或2,可作出函数 SKIPIF 1 < 0 的图像,
令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 之间解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
作出图像如下图
数形结合可得: SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A
例6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】由已知,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ①
又因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ②
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,由①②可知: SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,由①②可知: SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
例7.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 SKIPIF 1 < 0 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c, SKIPIF 1 < 0 的面积为S,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,
故题干条件可化为 SKIPIF 1 < 0 ,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,又由正弦定理化简得:
SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形,故 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故选:C
例8.(2023·上海·高三专题练习)在钝角 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 分别是 SKIPIF 1 < 0 的内角 SKIPIF 1 < 0 所对的边,点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的重心,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】延长 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,如下图所示:
SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的重心, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 中点且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ;
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ;
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为锐角;
设 SKIPIF 1 < 0 为钝角,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 为锐角, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
例9.(2023·全国·高三专题练习)设锐角 SKIPIF 1 < 0 的内角 SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A.(1,9]B.(3,9]
C.(5,9]D.(7,9]
【答案】D
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 的内角 SKIPIF 1 < 0 为锐角,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0
因此有 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故选:D.
例10.(2023·上海·高三专题练习)某公园有一个湖,如图所示,湖的边界是圆心为O的圆,已知圆O的半径为100米.为更好地服务游客,进一步提升公园亲水景观,公园拟搭建亲水木平台与亲水玻璃桥,设计弓形 SKIPIF 1 < 0 为亲水木平台区域(四边形 SKIPIF 1 < 0 是矩形,A,D分别为 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 米),亲水玻璃桥以点A为一出入口,另两出入口B,C分别在平台区域 SKIPIF 1 < 0 边界上(不含端点),且设计成 SKIPIF 1 < 0 ,另一段玻璃桥 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若计划在B,F间修建一休闲长廊该长廊的长度可否设计为70米?请说明理由;(附: SKIPIF 1 < 0 )
(2)设玻璃桥造价为0.3万元/米,求亲水玻璃桥的造价的最小值.(玻璃桥总长为 SKIPIF 1 < 0 ,宽度、连接处忽略不计).
【解析】(1)由题意, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 .
若C,P重合, SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 而 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 (符合题意)时取等号,又 SKIPIF 1 < 0 ,
∴可以修建70米长廊.
(2) SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号.
由题意, SKIPIF 1 < 0 ,则玻璃桥总长的最小值为 SKIPIF 1 < 0 米,
∴铺设好亲水玻璃桥,最少需 SKIPIF 1 < 0 万元.
例11.(2023·全国·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足 SKIPIF 1 < 0
(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,过B作BD垂直AC于点D,点E为线段BD的中点,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形, SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理得:
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由余弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
其中 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点E为线段BD的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知: SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 面积为 SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 面积的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
【过关测试】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 ,设函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若当 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立时, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 必取到最值,
当 SKIPIF 1 < 0 时,根据余弦函数对称性得 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
或者 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 对应解为 SKIPIF 1 < 0 ,
由上分析可知
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,满足 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
2.(2023·全国·高三专题练习) SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,O是 SKIPIF 1 < 0 外接圆圆心,是 SKIPIF 1 < 0 的最大值为( )
A.0B.1C.3D.5
【答案】C
【解析】过点O作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足分别为D,E,如图,因O是 SKIPIF 1 < 0 外接圆圆心,则D,E分别为AC, SKIPIF 1 < 0 的中点,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,同理 SKIPIF 1 < 0 ,
因此, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取“=”,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为3.
故选:C
3.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .由题 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理有 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理有 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又锐角 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
4.(2023·全国·高三专题练习)设 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有三个交点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有三个交点,
所以在 SKIPIF 1 < 0 上函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个交点,
即方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不同的实数根,
即方程 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个不同的实数根,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
此时, SKIPIF 1 < 0 ,
结合图象,所以 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象只有一个交点,
综上所述, SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
5.(2023秋·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恰有3个零点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,要想保证函数在 SKIPIF 1 < 0 恰有三个零点,满足① SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ;或要满足② SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ;经检验,满足题意,其他情况均不满足 SKIPIF 1 < 0 条件,
综上: SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C
6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:
① SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有3个不同的零点;
② SKIPIF 1 < 0 的最小正周期可能是 SKIPIF 1 < 0 ;
③ SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ;
④ SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①④B.②③C.②④D.②③④
【答案】B
【解析】由函数 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有4条对称轴,即 SKIPIF 1 < 0 有4个整数 SKIPIF 1 < 0 符合,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故③正确;
对于①, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有3个不同的零点;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有4个不同的零点;故①错误;
对于②,周期 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最小正周期可能是 SKIPIF 1 < 0 ,故②正确;
对于④, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上不一定单调递增,故④错误.
故正确结论的序号是:②③
故选:B
7.(2023·全国·高三专题练习)函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有且仅有3个零点,则下列说法正确的是( )
A.在 SKIPIF 1 < 0 不存在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0
B.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 仅有1个最大值点
C.函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调进增
D.实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】对于A, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有且仅有3个零点,则函数的最小正周期 SKIPIF 1 < 0 ,
所以在 SKIPIF 1 < 0 上存在 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
由图象可知,函数在 SKIPIF 1 < 0 可能有两个最大值,故B错误;
对于选项D,令 SKIPIF 1 < 0 ,
则函数的零点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数在y轴右侧的四个零点分别是: SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有且仅有3个零点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
由对选项D的分析可知, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
但 SKIPIF 1 < 0 不是 SKIPIF 1 < 0 的子集,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上不是单调进增的,故C错,
故选:D.
8.(2023·上海·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】由题知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
由正弦定理化简得
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0
故选: SKIPIF 1 < 0 .
二、多选题
9.(2023秋·山东济南·高三统考期中)在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为直角三角形
C.若 SKIPIF 1 < 0 面积为1,则三条高乘积平方的最大值为 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 为边 SKIPIF 1 < 0 上一点,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【解析】对于A,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
对于B,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,代入上式得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
对于C,设 SKIPIF 1 < 0 边上的高分别是 SKIPIF 1 < 0 ,
则由三角形面积公式易得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
对于D,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:BCD.
10.(2023秋·江苏苏州·高三苏州中学校考阶段练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0
B. SKIPIF 1 < 0 的最大值是 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增
D.若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有 SKIPIF 1 < 0 个极大值点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
A选项: SKIPIF 1 < 0 ,A选项正确;
B选项:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,B选项正确;
C选项:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上不单调,C选项错误;
D选项: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数单调递减,
当当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,函数单调递增,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有 SKIPIF 1 < 0 个极大值点,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,D选项正确;
故选:ABD.
11.(2023·全国·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,面积为 SKIPIF 1 < 0 ,有以下四个命题中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
B.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 不可能是直角三角形
C.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0
D.当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时,若 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的内心,则 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】对于选项A:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 (当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号).
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
故可得点 SKIPIF 1 < 0 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:
目标函数 SKIPIF 1 < 0 上,表示圆弧上一点到点 SKIPIF 1 < 0 点的斜率,
数形结合可知,当且仅当目标函数过点 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,
故可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,故可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即三角形为等边三角形时,取得最大值,故选项A正确;
对于选项B:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 是直角三角形的斜边,则有 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B错误;
对于选项C,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,故选项C正确;
对于选项D,由C可知, SKIPIF 1 < 0 为直角三角形,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的内切圆半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
所以选项D正确,
故选:ACD
12.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【解析】在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理可将式子 SKIPIF 1 < 0 化为
SKIPIF 1 < 0 ,
把 SKIPIF 1 < 0 代入整理得,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去).
所以 SKIPIF 1 < 0 .
选项A正确.
选项B:因为 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,故选项B错误.
选项C: SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围 SKIPIF 1 < 0 .故选项C错误.
选项D:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
由对勾函数的性质知,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .故选项D正确.
故选:AD.
三、填空题
13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值无最大值,则 SKIPIF 1 < 0 _______.
【答案】4或10
【解析】∵f(x)满足 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 是f(x)的一条对称轴,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,k∈Z,
∵ω>0,∴ SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
y=sinx图像如图:
要使 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值无最大值,则:
SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
此时ω=4或10满足条件;
区间 SKIPIF 1 < 0 的长度为: SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,f(x)最小正周期 SKIPIF 1 < 0 ,则f(x)在 SKIPIF 1 < 0 既有最大值也有最小值,故 SKIPIF 1 < 0 不满足条件.
综上,ω=4或10.
故答案为:4或10.
14.(2023·全国·高三专题练习)函数 SKIPIF 1 < 0 ,已知 SKIPIF 1 < 0 且对于任意的 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为______.
【答案】5
【解析】因为函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为于任意的 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 (舍去),所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,函数在 SKIPIF 1 < 0 不单调,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,函数在 SKIPIF 1 < 0 不单调,舍去;
当 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,函数在 SKIPIF 1 < 0 单调,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为5.
故答案为:5.
15.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的零点,且 SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值无最大值,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值是_______
【答案】15
【解析】由题意知函数 SKIPIF 1 < 0 为y=f(x)图象的对称轴,
SKIPIF 1 < 0 为f(x)的零点,∴ SKIPIF 1 < 0 • SKIPIF 1 < 0 ,n∈Z,∴ω=2n+1.
∵f(x)在区间 SKIPIF 1 < 0 上有最小值无最大值,
∴周期T≥( SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ω≤16.
∴要求 SKIPIF 1 < 0 的最大值,结合选项,先检验ω=15,
当ω=15时,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 15+φ=kπ,φ SKIPIF 1 < 0 ,函数为y=f(x)=sin(15x SKIPIF 1 < 0 ),
在区间 SKIPIF 1 < 0 上,15x SKIPIF 1 < 0 ∈[ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),此时f(x)在 SKIPIF 1 < 0 时取得最小值,
∴ω=15满足题意.则ω的最大值为15.
故答案为:15.
16.(2023·全国·高三对口高考)在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值是____________
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立.此时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,满足题意.
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
17.(2023·高一课时练习)用 SKIPIF 1 < 0 表示函数 SKIPIF 1 < 0 在闭区间I上的最大值.若正数a满足 SKIPIF 1 < 0 ,则a的最大值为________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,此时不成立;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
③当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
④当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意.
综上所述, SKIPIF 1 < 0 ,即a的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
18.(2023·上海·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为_______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】在 SKIPIF 1 < 0 中,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以角 SKIPIF 1 < 0 为钝角,角 SKIPIF 1 < 0 为锐角,
所以要 SKIPIF 1 < 0 取最大值,则 SKIPIF 1 < 0 取最大值, SKIPIF 1 < 0 取最小值,从而 SKIPIF 1 < 0 取最小值.
又 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 取最大值时, SKIPIF 1 < 0 ,
此时由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
从而求得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
19.(2023·全国·高三专题练习)在 SKIPIF 1 < 0 中,若 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为边 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 为边 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则由余弦定理, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号.即 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0
20.(2023·全国·高三专题练习)△ABC中,角A,B,C所对的三边分别为a,b,c,c=2b,若△ABC的面积为1,则BC的最小值是________ .
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】因为△ABC的面积为1,所 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 表示点 SKIPIF 1 < 0 与点(csA,sinA)连线的斜率,
如图所示,当过点P的直线与半圆相切时,此时斜率最小,
在直角△OAP中, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以斜率的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以m的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即BC的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
21.(2023·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 ,对任意 SKIPIF 1 < 0 ,总存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值是___
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】在单位圆中分析,由题意,
SKIPIF 1 < 0 的终边要落在图中阴影部分区域
(其中 SKIPIF 1 < 0 ),
必存在某个正整数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 终边在OB的下面,而再加上 SKIPIF 1 < 0 ,即跨越空白区域到达下一个周期内的阴影区域内,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵对任意 SKIPIF 1 < 0 要成立,所以必存在某个正整数 SKIPIF 1 < 0 ,使得以后的各个角的终边与前面的重复(否则终边有无穷多,必有两个角的终边相差任意给定的角度比如1°,进而对于更大的 SKIPIF 1 < 0 ,次差的累积可以达到任意的整度数,便不可能在空白区域中不存在了),
故存在正整数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
同时 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
22.(2023·上海·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,且 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有 SKIPIF 1 < 0 个零点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是______________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】由已知得: SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恰有3个零点,
故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
只有当 SKIPIF 1 < 0 时,不等式组有解,此时 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
23.(2023·全国·高三专题练习)已知锐角三角形 SKIPIF 1 < 0 的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为_______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】∵ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∵又 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 都为锐角,故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为锐角三角形 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去)
故 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
24.(2023·全国·高三专题练习)若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内单调递增,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】因函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,则 SKIPIF 1 < 0 成立, SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时取“=”,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时取“=”,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
综上得, SKIPIF 1 < 0
所以实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
25.(2023秋·湖南衡阳·高一衡阳市八中校考期末)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若对于任意实数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上至少有2个零点,至多有3个零点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则原问题转化为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上至少有2个,至多有3个t,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 得取值范围,
作出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象,如图所示,
由图可知,满足条件可最短区间长度为 SKIPIF 1 < 0 ,最长区间长度为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内没有极值点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 没有极值点,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
27.(2023秋·江苏苏州·高三苏州中学校考阶段练习)某小区有一个半径为r米,圆心角是直角的扇形区域,现计划照图将其改造出一块矩形休闲运动场地,然后在区域I(区域ACD),区域II(区域CBE)内分别种上甲和乙两种花卉(如图),已知甲种花卉每平方米造价是a元,乙种花卉每平方米造价是3a元,设∠BOC=θ,中植花卉总造价记为 SKIPIF 1 < 0 ,现某同学已正确求得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ___________;种植花卉总造价最小值为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0
28.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 对任意 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 ,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 对任意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上的值域为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
结合正弦函数的性质可知, SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
29.(2023·全国·高三专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为锐角 SKIPIF 1 < 0 的三个内角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的对边,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的周长的取值范围为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】解:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0
同理可得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .消去 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
由正弦定理 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0
由二次函数性质可得, SKIPIF 1 < 0 的周长的取值范围为: SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
30.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则中线AD长的取值范围是_______;
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,对 SKIPIF 1 < 0 运用正弦定理,得到
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,结合该三角形为锐角三角形,得到不等式组
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,结合二次函数性质,得到 SKIPIF 1 < 0 ,运用向量得到 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,结合bc的范围,代入,得到 SKIPIF 1 < 0 的范围为 SKIPIF 1 < 0
四、解答题
31.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的对称中心;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 图象向右平移 SKIPIF 1 < 0 个单位得到函数 SKIPIF 1 < 0 的图象, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的一个零点,若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 (m, SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 )上恰好有10个零点,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值;
【解析】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 的最小正周期为 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 的最小正周期是 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的对称中心为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的对称中心为 SKIPIF 1 < 0 ;
综上所述, SKIPIF 1 < 0 的对称中心为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)∵函数 SKIPIF 1 < 0 图象向右平移 SKIPIF 1 < 0 个单位,得到函数 SKIPIF 1 < 0 的图象,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
又∵ SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的一个零点,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 ,最小正周期 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )上恰好有10个零点,故 SKIPIF 1 < 0
要使 SKIPIF 1 < 0 最小,须m、n恰好为 SKIPIF 1 < 0 的零点,故 SKIPIF 1 < 0 .
32.(2023·全国·模拟预测)在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 的大小;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【解析】(1)在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)如图,延长 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,且 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由基本不等式得: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,(当且仅当 SKIPIF 1 < 0 取等号号)
又由 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
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