训练16三角函数与解三角形的综合问题[分值:65分]
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.(2025·郑州模拟)在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,如果a,b,c成等差数列,∠B=30°,△ABC的面积为32,那么b等于(
A.1+32 B.1+3 C.2
答案B
解析∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,
等式两边平方得a2+c2=4b2-2ac,①
又△ABC的面积为32,且∠B=30°
由S△ABC=12acsinB=12ac·sin30°=14ac=32,解得
代入①式可得a2+c2=4b2-12,
由余弦定理得cosB=a2
解得b2=4+23,∴b=1+3.
2.(2024·吉林模拟)已知函数f(x)=sinωx(ω0)在区间-2π3,π3上单调递增,且|f(x)|=1在区间[0,π]上有且仅有一个解,则
A.0,34 B.34
答案D
解析令ωx∈2kπ-π2,
解得x∈2kπω-π
而函数f(x)=sinωx(ω0)在区间-2π
所以-π2ω≤-2π
当x∈[0,π]时,ωx∈[0,ωπ],
因为|f(x)|=1在区间[0,π]上有且仅有一个解,
所以ωπ≥π2,ωπ
综上所述,ω的取值范围是12≤ω≤3
3.在一座尖塔的正南方地面某点A,测得塔顶的仰角为22°30,又在此尖塔正东方地面某点B,测得塔顶的仰角为67°30,且A,B两点距离为540m,在线段AB上的点C处测得塔顶的仰角为最大,则C点到塔底O的距离为()
A.90m B.100m
C.110m D.270m
答案A
解析如图所示,设OA=x,OB=y,OP=z,则x2+y2=5402,∠OAP=22.5°,∠OBP=67.5°,
由tan45°=2tan22.5°1-tan222.5°=1,解得tan22.5°=
tan135°=2tan67.5°1-tan2
解得tan67.5°=2+1,
所以z2-12+
解得z=906,
所以x=9062-1=1803+906,y=9062+1
要使点C处测得塔顶的仰角为最大,则需tan∠PCO最大,也即需OC最小,所以OC⊥AB,
又S△ABO=12×OA×OB=12×AB×
即OC=OA
=(1803+90
所以C点到塔底O的距离为90m.
4.设函数f(x)=|sinx+cosx|+|sinx-cosx|,则下列结论错误的是()
A.函数f(x)为偶函数
B.函数f(x)的图象关于直线x=π2
C.函数f(x)的最小值为2
D.函数f(x)的单调递增区间为-
(k∈Z)
答案D
解析对于A,f(-x)=|-sinx+cosx|+|-sinx-cosx|=|sinx-cosx|+|sinx+cosx|=f(x),为偶函数,故A正确;
对于B,f(π-x)=|sin(π-x)+cos(π-x)|+|sin(π-x)-cos(π-x)|
=|sinx-cosx|+|sinx+cosx|=f(x),即函数f(x)的图象关于直线x=π2对称,故B
对于C,f(x)=|sinx+cosx|+|sinx-cosx|=2sin
令x+π4=t,则f(t)=2|sint|+2|cost|,该函数的最小正周期为π
在t∈0,π2时,f(t)=2sint+2
=2sint+
所以函数f(t)min=f(0)=2,故C正确;
对于D,由于函数f(x)的图象向右平移π4个单位长度得到g(x)=|2sinx|+|2cosx|
所以当x∈0,π2时,g(x)=2sinx+π4,则函数g
在π4,π2上单调递减,由于函数g(x
则函数g(x)的单调递增区间为k
(k∈Z),
即函数f(x)的单调递增区间为-
(k∈Z),故D错误.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.如图所示,点P是函数f(x)=π2sin(ωx+φ)(x∈R,ω0)图象的最高点,M,N是图象与x轴的交点,若M-π6,0,且PM·PN=
A.N2π3,0 B.
C.Pπ3,π2
答案BC
解析由题意知P的纵坐标为π2,又PM·PN=0,所以PM⊥PN,PM=PN
所以MN=2yP=π,所以f(x)的周期T=2π,所以2πω=2π,ω=1,故B
所以xP=xM+T4=π
xN=xM+T2=5π
将Pπ3
sinπ3+φ=1,φ=π6+2kπ(k∈Z)
6.(2024·扬州模拟)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c-b=2bcosA,则下列结论正确的有()
A.A=2B
B.B的取值范围为0
C.ab的取值范围为(2,2
D.1tanB-1tan
答案AD
解析在△ABC中,由正弦定理可将式