三角函数典型例题(高考题)及详细解答
高中三角函数经典例题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、选择题1.如果角θ的终边经过点(3,-4),那么θsin 的值是( ) A53 B 53- C 54 D 54- 2.)314sin(π-的值等于( ) A21 B 21- C 23 D 23-3.若0835-=α,则角α的终边在( )A 第一象限B 第二象限C 第三象限D 第四象限4.已知21sin -=θ,则)sin(θπ+等于A21 B 21- C 23 D 23-5.已知θ是第一象限角,那么2θ是( ) A 第一或第三象限角 B 第二或第三象限角 C 第三或第四象限角 D 第一或第四象限角 6.已知θ是三角形的一个内角,且22sin =θ,则角θ等于( ) A4π B 43π C 4π,43π D 3π7.已知0tan sin <⋅θθ,那么角θ是( )A 第一或第三象限角B 第二或第三象限角C 第三或第四象限角D 第一或第四象限角8.)421sin(2π+=x y 的周期、振幅、初相分别是( )A4,2,4ππB 4,2,4ππ-- C 4,2,4ππ D 4,2,2ππ9. sin2cos3tan4的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在10.(08·全国Ⅰ文)y =(sin x -cos x )2-1是( )A .最小正周期为2π的偶函数B .最小正周期为2π的奇函数C .最小正周期为π的偶函数D .最小正周期为π的奇函数11. 函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π的简图是( )12.为了得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,只需将函数y =sin2x 的图象( ) A .向左平移5π12个长度单位 B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位 D .向右平移5π6个长度单位13.函数y =|sin x |的一个单调增区间是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π 14.下列函数中,图象的一部分符合下图的是( )A .y =sin(x +π6)B .y =sin(2x -π6) C .y =cos(4x -π3) D .y =cos(2x -π6)二、填空题15.与34π终边相同的角的集合 16.已知45cos sin -=-θθ,则=⋅θθcos sin17.已知θ是第四象限角,125tan -=θ,则=θcos 18.已知=-=+-θθθθθtan ,35cos 2sin 3cos sin 2则19.函数y =16-x 2+sin x 的定义域为________.20..若a =sin(sin2009°),b =sin(cos2009°),c =cos(sin2009°),d =cos(cos2009°),则a 、b 、c 、d 从小到大的顺序是________.三、解答题21.)660cos()330sin(750cos 420sin 0000-•-+•:计算22.求使)42sin(3π+=x y 取到最大值、最小值的自变量的集合,并分别写出最大值、最小值,及这个函数在[]π2,0的单调递增区间。
(完整版)高考三角函数经典解答题及答案
1在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.21222ac b c a =-+ (1)求B CA 2cos 2sin 2++的值; (2)若b=2,求△ABC 面积的最大值. 解:(1) 由余弦定理:conB=14sin22A B ++cos2B= -14(2)由.415sin ,41cos ==B B 得 ∵b=2, a2+c 2=12ac+4≥2ac,得ac ≤38,S △ABC =12acsinB ≤315(a=c 时取等号)故S △ABC 的最大值为3152在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且.cos cos 3cos B c B a C b -= (I )求cosB 的值;(II )若2=⋅BC BA ,且22=b ,求c a 和b 的值.解:(I )由正弦定理得C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===,,0sin .cos sin 3sin ,cos sin 3)sin(,cos sin 3cos sin cos sin ,cos sin cos sin 3cos sin ,cos sin 2cos sin 6cos sin 2≠==+=+-=-=A B A A B A C B B A B C C B B C B A C B B C R B A R C B R 又可得即可得故则因此.31cos =B(II )解:由2cos ,2==⋅B a 可得,,,0)(,12,cos 2,6,31cos 222222c a c a c a B ac c a b ac B ==-=+-+===即所以可得由故又 所以a =c = 63已知向量m =()B B cos 1,sin -, 向量n = (2,0),且m 与n 所成角为π3,其中A 、B 、C 是ABC ∆的内角。
(1)求角B 的大小;(2)求 C A sin sin +的取值范围。
三角函数高考题及练习题(含答案)
三角函数高考题及练习题(含答案)1. 掌握正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质;会用“五点法”作出正弦函数及余弦函数的图象;掌握函数y =Asin (ωx +φ)的图象及性质.2. 高考试题中,三角函数题相对比较传统,位置靠前,通常是以简单题形式出现,因此在本讲复习中要注重三角知识的基础性,特别是要熟练掌握三角函数的定义、三角函数图象的识别及其简单的性质(周期、单调性、奇偶、最值、对称、图象平移及变换等).3. 三角函数是每年高考的必考内容,多数为基础题,难度属中档偏易.这几年的高考加强了对三角函数定义、图象和性质的考查.在这一讲复习中要重视解三角函数题的一些特殊方法,如函数法、待定系数法、数形结合法等.1. 函数y =2sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1是最小正周期为________的________(填“奇”或“偶”)函数.答案:π 奇解析:y =-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=-sin2x.2. 函数f(x)=lgx -sinx 的零点个数为________. 答案:3解析:在(0,+∞)内作出函数y =lgx 、y =sinx 的图象,即可得到答案.3. 函数y =2sin(3x +φ),⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的一条对称轴为x =π12,则φ=________.答案:π4解析:由已知可得3×π12+φ=k π+π2,k ∈Z ,即φ=k π+π4,k ∈Z .因为|φ|<π2,所以φ=π4.4. 若f(x)=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________.答案:34解析:由0≤x ≤π3,得0≤ωx ≤ωπ3<π3,则f(x)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,且在这个区间上的最大值是2,所以2sin ωπ3=2,且0<ωπ3<π3,所以ωπ3=π4,解得ω=34.题型二 三角函数定义及应用问题例1 设函数f(θ)=3sin θ+cos θ,其中角θ的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点P(x ,y),且0≤θ≤π.(1) 若点P 的坐标是⎝⎛⎭⎫12,32,求f(θ)的值;(2) 若点P(x ,y)为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x ≤1,y ≤1上的一个动点,试确定角θ的取值范围,并求函数f(θ)的最小值和最大值.解:(1) 根据三角函数定义得sin θ=32,cos θ=12,∴ f (θ)=2.(本题也可以根据定义及角的范围得角θ=π3,从而求出 f(θ)=2).(2) 在直角坐标系中画出可行域知0≤θ≤π2,又f(θ)=3sin θ+cos θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π6,∴ 当θ=0,f (θ)min =1;当θ=π3,f (θ)max =2.(注: 注意条件,使用三角函数的定义, 一般情况下,研究三角函数的周期、最值、单调性及有关计算等问题时,常可以先将函数化简变形为y =Asin (ωx +φ)的形式)如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边作两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A 、B 两点,已知A 、B 的横坐标分别为210、255.求:(1) tan (α+β)的值; (2) α+2β的值.解:由题意得cos α=210,cos β=255,α、β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin α=1-cos 2α=7210,sin β=1-cos 2β=55, 因此tan α=7,tan β=12.(1) tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=7+121-7×12=-3.(2) tan (α+2β)=tan [(α+β)+β]=-3+121-(-3)×12=-1.又α+2β∈⎝⎛⎭⎫0,3π2,所以α+2β=3π4.题型二 三角函数的图象与解析式问题例2 函数f(x)=Asin (ωx +φ)(A 、ω、φ是常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示. (1) 求f(0)的值;(2) 若0<φ<π,求函数f(x)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上的取值范围.解:(1)由题图可知A =2,∵ T 4=7π12-π3=π4,∴ ω=2.又2×7π12+φ=2k π+3π2,∴ φ=2k π+π3(k ∈Z ),∴ f(0)=2sin ⎝⎛⎭⎫2k π+π3=62.(2) φ=π3,f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.因为0≤x ≤π3,所以π3≤2x +π3≤π,所以0≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,即f(x)的取值范围为[0,2].(注:本题主要考查正弦、余弦、正切函数及y =Asin (ωx +φ)的图象与性质以及诱导公式,运用数形结合思想,属于中档题)已知函数f(x)=Asin ωx +Bcos ωx(A 、B 、ω是常数,ω>0)的最小正周期为2,并且当x =13时,f(x)max =2.(1) 求f(x)的解析式;(2) 在闭区间⎣⎡⎦⎤214,234上是否存在f(x)的对称轴?如果存在,求出其对称轴方程;如果不存在,请说明理由.解:(1) 因为f(x)=A 2+B 2sin (ωx +φ),由它的最小正周期为2,知2πω=2,ω=π.又当x =13时,f(x)max =2,知13π+φ=2k π+π2(k ∈Z ),即φ=2k π+π6(k ∈Z ),所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫πx +2k π+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫πx +π6(k ∈Z ).故f(x)的解析式为f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫πx +π6.(2) 当垂直于x 轴的直线过正弦曲线的最高点或最低点时,该直线就是正弦曲线的对称轴,令πx +π6=k π+π2(k ∈Z ),解得x =k +13(k ∈Z ),由214≤k +13≤234,解得5912≤k ≤6512.又k ∈Z ,知k =5,由此可知在闭区间⎣⎡⎦⎤214,234上存在f(x)的对称轴,其方程为x =163. 题型三 三角函数的性质与图象的移动问题例3 把函数f(x)=sin 2x -2sinxcosx +3cos 2x 的图象沿x 轴向左平移m 个单位(m>0),所得函数的图象关于直线x =17π8对称.(1) 求m 的最小值;(2) 证明:当x ∈⎝⎛⎭⎫-17π8,-15π8时,经过函数f(x)图象上任意两点的直线的斜率恒为负数;(3) 设x 1,x 2∈(0,π),x 1≠x 2,且f(x 1)=f(x 2)=1,求x 1+x 2的值.(1) 解:f(x)=sin 2x -2sinxcosx +3cos 2x =1-cos2x 2-sin2x +3·1+cos2x2=cos2x -sin2x+2=2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4+2.因为将f(x)的图象沿x 轴向左平移m 个单位(m>0),得到g(x)=2⎣⎡⎦⎤2(x +m )+π4+2的图象,又g(x)的图象关于直线x =17π8对称,所以2⎝⎛⎭⎫17π8+m +π4=k π,即m =(2k -9)4π(k ∈Z ). 因为m>0,所以m 的最小值为π4.(2) 证明:因为x ∈⎝⎛⎭⎫-17π8,-15π8,所以-4π<2x +π4<-7π2,所以f(x)在⎝⎛⎭⎫-17π8,-15π8上是减函数.所以当x 1、x 2∈⎝⎛⎭⎫-17π8,-15π8,且x 1<x 2时,都有f(x 1)>f(x 2),从而经过任意两点(x 1,f(x 1))和(x 2,f(x 2))的直线的斜率k =f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.(3) 解:令f(x)=1,所以cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4=-22.因为x ∈(0,π),所以2x +π4∈⎝⎛⎭⎫π4,9π4.所以2x +π4=3π4或2x +π4=5π4,即x =π4或x =π2.因为x 1、x 2∈(0,π),x 1≠x 2,且f(x 1)=f(x 2)=1,所以x 1+x 2=π4+π2=3π4已知函数f(x)=2sin ωx ,其中常数ω>0.(1) 若y =f(x)在⎣⎡⎦⎤-π4,2π3上单调递增,求ω的取值范围;(2) 令ω=2,将函数y =f(x)的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g(x)的图象,区间[a ,b](a ,b ∈R 且a<b)满足:y =g(x)在[a ,b]上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[a ,b]中,求b -a 的最小值.解:(1) 因为ω>0,根据题意有 ⎩⎨⎧-π4ω≥-π22π3ω≤π20<ω≤34.(2) f(x)=2sin2x ,g(x)=2sin2⎝⎛⎭⎫x +π6+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1,g(x)=0sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=-12x =k π-π3或x =k π-712π,k ∈Z, 即g(x)的零点相邻间隔依次为π3和2π3,故若y =g(x)在[a ,b]上至少含有30个零点,则b -a 的最小值为14×2π3+15×π3=43π3.已知函数f(x)=3sin (ωx +φ)-cos (ωx +φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数y =f(x)图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1) 求f ⎝⎛⎭⎫π8的值;(2) 将函数y =f(x)的图象向右平移π6个单位后,得到函数y =g(x)的图象,求函数g(x)的单调递减区间.解:(1) f(x)=3sin (ωx +φ)-cos (ωx +φ)=2⎣⎡⎦⎤32sin (ωx +φ)-12cos (ωx +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6.因为f(x)为偶函数,所以对x ∈R ,f(-x)=f(x)恒成立,因此sin ⎝⎛⎭⎫-ωx +φ-π6=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6,即-sin ωxcos ⎝⎛⎭⎫φ-π6+cos ωxsin ⎝⎛⎭⎫φ-π6=sin ωxcos (φ-π6)+cos ωx sin ⎝⎛⎭⎫φ-π6,整理得sin ωxcos ⎝⎛⎭⎫φ-π6=0.因为ω>0,且x ∈R ,所以cos ⎝⎛⎭⎫φ-π6=0.又0<φ<π,故φ-π6=π2.所以f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=2cos ωx.由题意得2πω=2×π2,所以ω=2,故f(x)=2cos2x ,因此f ⎝⎛⎭⎫π8=2cos π4= 2.(2) 将f(x)的图象向右平移π6个单位后,得到f ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,所以g(x)=f ⎝⎛⎭⎫x -π6=2cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当2k π≤2x -π3≤2k π+π(k ∈Z ),即k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z )时,g(x)单调递减,因此g(x)的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ). 题型四 三角函数图象及性质、三角公式综合运用例4 已知函数f(x)=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos2x -1,x ∈R .(1) 求f(x)的最小正周期;(2) 若h(x)=f(x +t)的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π6,0对称,且t ∈(0,π),求t 的值;(3) 当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2时,不等式|f(x)-m|<3恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)因为f(x)=-cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x -3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,故f(x)的最小正周期为π.(2) h(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2t -π3.令2×⎝⎛⎭⎫-π6+2t -π3=k π(k ∈Z ),又t ∈(0,π),故t =π3或5π6. (3) 当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3,∴ f(x)∈[1,2].又|f(x)-m|<3,即f(x)-3<m <f(x)+3, ∴ 2-3<m <1+3,即-1<m <4.已知函数f(x)=Asin (ωx +φ)(A>0,ω>0,|φ|<π),在同一周期内,当x =π12时,f(x)取得最大值3;当x =712π时,f(x)取得最小值-3.(1) 求函数f(x)的解析式;(2) 求函数f(x)的单调递减区间;(3) 若x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π6时,函数h(x)=2f(x)+1-m 有两个零点,求实数m 的取值范围.解:(1) 由题意,A =3,T =2⎝⎛⎭⎫712π-π12=π,ω=2πT =2.由2×π12+φ=π2+2k π得φ=π3+2k π,k ∈Z .又 -π<φ<π,∴ φ=π3,∴ f(x)=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.(2) 由π2+2k π≤2x +π3≤3π2+2k π,得π6+2k π≤2x ≤7π6+2k π,即π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z . ∴ 函数f(x)的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤π12+k π,7π12+k π,k ∈Z.(3) 由题意知,方程sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=m -16在⎣⎡⎦⎤-π3,π6上有两个根.∵ x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π6,∴ 2x +π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3.∴ m -16∈⎣⎡⎦⎤-32,1,∴ m ∈[1-33,7).1. (2013·江西卷)设f(x)=3sin3x +cos3x ,若对任意实数x 都有|f(x)|≤a ,则实数a 的取值范围是________.答案:a ≥2解析:f(x)=3sin3x +cos3x =2sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6,|f(x)|≤2,所以a ≥2.2. (2013·天津卷)函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值是________.答案:-223. (2013·全国卷)函数y =cos(2x +φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移π2个单位后,与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象重合,则|φ|=________.答案:5π64. (2014·北京卷)设函数f(x)=Asin (ωx +φ)(A 、ω、φ是常数,A>0,ω>0).若f(x)在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f(x)的最小正周期为________. 答案:π解析:由f(x)在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6知,函数f(x)的对称中心为⎝⎛⎭⎫π3,0,函数f(x)的对称轴为直线x =12⎝⎛⎭⎫π2+2π3=7π12,设函数f(x)的最小正周期为T ,所以12T ≥π2-π6,即T ≥2π3,所以7π12-π3=T 4,解得T =π. 5. (2014·福建卷)已知函数f(x)=cosx(sinx +cosx)-12.(1) 若0<α<π2,且sin α=22,求f(α)的值;(2) 求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.解:(解法1)(1) 因为0<α<π2,sin α=22,所以cos α=22.所以f(α)=22⎝⎛⎭⎫22+22-12=12.(2) 因为f(x)=sinxcosx +cos 2x -12=12sin2x +1+cos2x 2-12=12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,所以T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x≤k π+π8,k ∈Z .所以f(x)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .(解法2)f(x)=sinxcosx +cos 2x -12=12sin2x +1+cos2x 2-12=12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4.(1) 因为0<α<π2,sin α=22,所以α=π4.从而f(α)=22sin ⎝⎛⎭⎫2α+π4=22sin 3π4=12.(2) T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .所以f(x)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .6. (2013·北京卷)已知函数f(x)=(2cos 2x -1)sin2x +12cos4x.(1) 求f(x)的最小正周期及最大值;(2) 若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且f(α)=22,求α的值.解:(1) 因为f(x)=(2cos 2x -1)sin2x +12cos4x =cos2xsin2x +12cos4x =12(sin4x +cos4x)=22sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4,所以f(x)的最小正周期为π2,最大值为22. (2) 因为f(α)=22,所以sin ⎝⎛⎭⎫4α+π4=1.因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以4α+π4∈⎝⎛⎭⎫9π4,17π4,所以4α+π4=5π2,故α=9π16.(本题模拟高考评分标准,满分14分)设a>0,函数f(x)=asinxcosx -sinx -cosx ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值为G(A).(1) 设t =sinx +cosx ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,求t 的取值范围,并把f(x)表示为t 的函数m(t);(2) 求G(A).解:(1) t =sinx +cosx =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4.∵ x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴ x +π4∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4,∴ 22≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤1,∴ 1≤t ≤2,即t 的取值范围为[1,2].(3分)(另解:∵ x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴ t =sinx +cosx =1+sin2x.由2x ∈[0,π]得0≤sin2x ≤1,∴ 1≤t ≤2)∵ t =sinx +cosx ,∴ sinxcosx =t 2-12,(5分)∴ m(t)=a·t 2-12-t =12at 2-t -12a ,t ∈[1,2],a>0.(7分)(2) 由二次函数的图象与性质得:① 当1a <1+22,即a>2(2-1)时,G(A)=m(2)=12a -2; (10分)② 当1a ≥1+22,即0<a ≤2(2-1)时,G(A)=m(1)=- 2.(13分)∴ G(A)=⎩⎪⎨⎪⎧12a -2,a>2(2-1),-2,0<a ≤2(2-1).(14分)1. 若π4<x <π2,则函数y =tan2xtan 3x 的最大值为________.答案:-8解析:令tanx =t ∈(1,+∞),y =2t 41-t 2,y ′(t)=-4t 3(t +2)(t -2)(1-t 2)2,得t =2时y 取最大值-8.2. 已知函数f(x)=2cos2x +sin 2x ,求:(1) f ⎝⎛⎭⎫π3的值;(2) f(x)的最大值和最小值.解:(1) f ⎝⎛⎭⎫π3=2cos 2π3+sin 2π3=-1+34=-14.(2) f(x)=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x)=3cos 2x -1,x ∈R .因为cosx ∈[-1,1],所以当cosx =±1时,f(x)取最大值2;当cosx =0时,f(x)取最小值-1.3. 已知A 为△ABC 的内角,求y =cos 2A +cos 2⎝⎛⎭⎫2π3+A 的取值范围.解: y =cos 2A +cos 2⎝⎛⎭⎫2π3+A =1+cos2A 2+1+cos2⎝⎛⎭⎫2π3+A 2=1+cos2A 2+12⎝⎛⎭⎫cos 4π3cos2A -sin 4π3sin2A=1+12⎝⎛⎭⎫12cos2A +32sin2A =1+12cos ⎝⎛⎭⎫2A -π3.∵ A 为三角形内角,∴ 0<A <π,∴ -1≤cos ⎝⎛⎭⎫2A -π3≤1,∴ y =cos 2A +cos 2⎝⎛⎭⎫2π3+A 的取值范围是[12,32].4. 设函数f(x)=-cos 2x -4tsin x 2cos x2+4t 3+t 2-3t +4,x ∈R ,其中|t|≤1,将f(x)的最小值记为g(t).(1) 求g(t)的表达式;(2) 讨论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值.解:(1) f(x)=-cos 2x -4tsin x 2cos x2+4t 3+t 2-3t +4=sin 2x -2tsinx +4t 3+t 2-3t +3 =(sinx -t)2+4t 3-3t +3.由于(sinx -t)2≥0,|t|≤1,故当sinx =t 时,f(x)达到其最小值g(t),即g(t)=4t 3-3t +3. (2) g′(t)=12t 2-3=3(2t +1)(2t -1),-1<t <1. 由此可见,g(t)在区间⎝⎛⎭⎫-1,-12和⎝⎛⎭⎫12,1上单调增,在区间⎝⎛⎭⎫-12,12上单调减,极小值为g ⎝⎛⎭⎫12=2,极大值为g ⎝⎛⎭⎫-12=4.。
三角函数高三计算题解析
三角函数高三计算题解析一、单选题1.(2024·湖北·二模)若ππcos ,,tan 223sin αααα⎛⎫∈-= ⎪-⎝⎭,则πsin 23α⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .718-B .718-C .18-D .182.(23-24高三下·重庆·阶段练习)若,π2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且cos 13αα=,则sin 212α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为()A B .338C .D .3.(2024·全国·模拟预测)已知角θ的顶点为坐标原点,始边与x轴的正半轴重合,点2023π2023πsin,cos46P⎛⎫⎪⎝⎭在角θ的终边上,则sin21cos2θθ=+()AB.C D.4.(2024·陕西咸阳·二模)当函数3sin4cosy x x=+取得最小值时,sin6x⎛⎫+=⎪⎝⎭()A.4+-B.310+-C.310+D.410+5.(2024·安徽·模拟预测)已知()tan 4αβ-=,()()sin 3cos αβαβ-=+,则tan tan αβ-=()A .12B .35C .65D .536.(2024·山东泰安·一模)若2πcos 24sin 22αα⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭,则tan2α=()A .2-B .12-C .2D .127.(2024·贵州毕节·模拟预测)已知sin 125α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos 3α⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .10-B .5-C .4D .34-8.(2024·福建泉州·模拟预测)若0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,3sin 2cos 2sin cos 20αααα+=,则tan α=()A .4B .2C .12D .149.(2024·河北·模拟预测)已知1tan 22θ=-,则3cos sin cos θθθ=+()A .925-B .925C .2725-D .272510.(2024·江苏盐城·模拟预测)在ABC 中,已知tan tan tan tan 1A B A B ++=,则cos 2sin C C +的值为()A .2B .2C D .11.(2024·辽宁·一模)已知,αβ满足πππ2π,44αβ≤≤-≤≤,且553π32cos 5,962sin252ααββ⎛⎫-+=+=- ⎪⎝⎭,则24πsin 994αβ⎛⎫+-=⎪⎝⎭()A B C D12.(23-24高三下·内蒙古锡林郭勒盟·开学考试)若cos 20501)a -=,则=a ()A .12B .1C .32D .213.(23-24高三下·江苏扬州·阶段练习)已知()cos(),cos 35αβαβ+=-=,则2log (tan tan )αβ-=()A .12B .12-C .2D .2-【答案】D根据余弦的和差角公式求得tan tan αβ,再求结果即可.【详解】因为()11cos(),cos35αβαβ+=-=,14.(2024高三·全国·专题练习)已知sin 1523α︒⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()cos 30α︒-=()A .13B .13-C .23D .23-【答案】A 【详解】因为sin (15°-)=,所以cos (30°-α)=cos 2(15°-)=1-2sin2(15°-)=1-2×=.15.(2024·吉林白山·二模)若πcos 43πcos 4αα⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⎛⎫- ⎪⎝⎭,则πtan 24α⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .7-B .7C .17-D .17【详解】因为πcos cos sin 1tan 43πcos sin 1tan cos 4αααααααα⎛⎫+ ⎪--⎝⎭===++⎛⎫- ⎪⎝⎭,故1tan 2α=-,则22122tan 42tan21tan 3112ααα⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭===--⎛⎫-- ⎪⎝⎭,故4π1tan2tanπ34tan 27π441tan2tan 143ααα---⎛⎫-== ⎪⎝⎭+⋅-.故选:B.16.(23-24高三下·江西·开学考试)已知α为锐角,且πtan tan 14αα⎛⎫++= ⎪⎝⎭,则sin 21cos 2αα+=()A .12B .3-C .2-D .13【答案】C 【分析】根据已知条件结合两角和的正切公式可得出关于tan α的方程,由已知可得出tan 0α>,可得出关于tan α的方程,求出tan α的值,利用二倍角的正弦和余弦公式可求得所求代数式的值.【详解】因为α为锐角,则tan 0α>,则πtantan π4tan tan tan π41tan tan 4ααααα+⎛⎫++=+⎪⎝⎭-1tan tan 11tan ααα+=+=-,整理可得2tan 3tan 0αα-=,解得tan 3α=,所以,()()()22222cos sin sin 21cos 2sin cos sin cos 2cos sin cos sin cos sin αααααααααααααα++++==--+cos sin 1tan 132cos sin 1tan 13αααααα+++====----.故选:C.17.(2023·全国·高考真题)已知()11sin ,cos sin 36αβαβ-==,则()cos 22αβ+=().A .79B .19C .19-D .79-18.(2021·全国·高考真题)若tan 2θ=-,则sin 1sin 2sin cos θθ+=+()A .65-B .25-C .25D .6519.(2021·全国·高考真题)若0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪-⎝⎭,则tan α=()A .15B C D20.(1995·全国·高考真题)已知θ是第三象限的角,且44sin cos 9+=θθ,那么sin 2θ的值为A B .C .23D .23-。
2024年高考数学真题分类汇编(三角函数篇,解析版)
专题三角函数1(新课标全国Ⅰ卷)已知cos (α+β)=m ,tan αtan β=2,则cos (α-β)=()A.-3mB.-m3C.m 3D.3m【答案】A【分析】根据两角和的余弦可求cos αcos β,sin αsin β的关系,结合tan αtan β的值可求前者,故可求cos α-β 的值.【详解】因为cos α+β =m ,所以cos αcos β-sin αsin β=m ,而tan αtan β=2,所以=12×2b ×kb ×sin A 2+12×kb ×b ×sin A2,故cos αcos β-2cos αcos β=m 即cos αcos β=-m ,从而sin αsin β=-2m ,故cos α-β =-3m ,故选:A .2(新课标全国Ⅰ卷)当x ∈[0,2π]时,曲线y =sin x 与y =2sin 3x -π6 的交点个数为()A.3B.4C.6D.8【答案】C【分析】画出两函数在0,2π 上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数y =sin x 的的最小正周期为T =2π,函数y =2sin 3x -π6 的最小正周期为T =2π3,所以在x ∈0,2π 上函数y =2sin 3x -π6有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C3(新课标全国Ⅱ卷)设函数f (x )=a (x +1)2-1,g (x )=cos x +2ax ,当x ∈(-1,1)时,曲线y =f (x )与y =g (x )恰有一个交点,则a =()A.-1B.12C.1D.22024年高考数学真题分类汇编——三角函数篇【分析】解法一:令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,分析可知曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得a =2,并代入检验即可;解法二:令h x =f (x )-g x ,x ∈-1,1 ,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a =2,并代入检验即可.【详解】解法一:令f (x )=g x ,即a (x +1)2-1=cos x +2ax ,可得ax 2+a -1=cos x ,令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,原题意等价于当x ∈(-1,1)时,曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得F 0 =G 0 ,即a -1=1,解得a =2,若a =2,令F x =G x ,可得2x 2+1-cos x =0因为x ∈-1,1 ,则2x 2≥0,1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,可得2x 2+1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,则方程2x 2+1-cos x =0有且仅有一个实根0,即曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,所以a =2符合题意;综上所述:a =2.解法二:令h x =f (x )-g x =ax 2+a -1-cos x ,x ∈-1,1 ,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4(全国甲卷数学(理)(文))已知cos αcos α-sin α=3,则tan α+π4=()A.23+1 B.23-1C.32D.1-3【答案】B【分析】先将cos αcos α-sin α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos αcos α-sin α=3,所以11-tan α=3,⇒tan α=1-33,所以tan α+π4 =tan α+11-tan α=23-1,故选:B .5(新高考北京卷)已知f x =sin ωx ω>0 ,f x 1 =-1,f x 2 =1,|x 1-x 2|min =π2,则ω=()A.1B.2C.3D.4【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:x 1为f x 的最小值点,x 2为f x 的最大值点,则x 1-x 2 min =T 2=π2,即T =π,且ω>0,所以ω=2πT=2.故选:B .6(新高考天津卷)已知函数f x =sin3ωx +π3ω>0 的最小正周期为π.则函数在-π12,π6 的最小值是()A.-32B.-32C.0D.32【答案】A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得f x =-sin2x ,再整体求出x ∈-π12,π6时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】f x =sin3ωx +π3 =sin 3ωx +π =-sin3ωx ,由T =2π3ω=π得ω=23,即f x =-sin2x ,当x ∈-π12,π6 时,2x ∈-π6,π3,画出f x =-sin2x 图象,如下图,由图可知,f x =-sin2x 在-π12,π6上递减,所以,当x =π6时,f x min =-sin π3=-32故选:A7(新高考上海卷)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x +cos xB.sin x cos xC.sin 2x +cos 2xD.sin 2x -cos 2x【答案】A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【详解】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .8(新课标全国Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin2x-π4,下列说法正确的有() A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期D.f(x)与g(x)的图像有相同的对称轴【答案】BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A选项,令f(x)=sin2x=0,解得x=kπ2,k∈Z,即为f(x)零点,令g(x)=sin2x-π4=0,解得x=kπ2+π8,k∈Z,即为g(x)零点,显然f(x),g(x)零点不同,A选项错误;B选项,显然f(x)max=g(x)max=1,B选项正确;C选项,根据周期公式,f(x),g(x)的周期均为2π2=π,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质f(x)的对称轴满足2x=kπ+π2⇔x=kπ2+π4,k∈Z,g(x)的对称轴满足2x-π4=kπ+π2⇔x=kπ2+3π8,k∈Z,显然f(x),g(x)图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC9(新课标全国Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tanβ=4,tanαtanβ=2+1,则sin(α+β)=.【答案】-22 3【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得tanα+β=-22,再缩小α+β的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得tanα+β=tanα+tanβ1-tanαtanβ=41-2+1=-22,因为α∈2kπ,2kπ+π2,β∈2mπ+π,2mπ+3π2,k,m∈Z,则α+β∈2m+2kπ+π,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,又因为tanα+β=-22<0,则α+β∈2m+2kπ+3π2,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,则sinα+β<0,则sinα+βcosα+β=-22,联立sin2α+β+cos2α+β=1,解得sinα+β=-223.法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cosα>0,cosβ<0,cosα=cosαsin2α+cos2α=11+tan2α,cosβ=cosβsin2β+cos2β=-11+tan2β,则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=cosαcosβ(tanα+tanβ)=4cosαcosβ=-41+tan2α1+tan2β=-4(tanα+tanβ)2+(tanαtanβ-1)2=-442+2=-223故答案为:-22 3.10(全国甲卷数学(文))函数f x =sin x-3cos x在0,π上的最大值是.【答案】2【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】f x =sin x -3cos x =2sin x -π3 ,当x ∈0,π 时,x -π3∈-π3,2π3,当x -π3=π2时,即x =5π6时,f x max =2.故答案为:2一、单选题1(2024·宁夏石嘴山·三模)在平面直角坐标系中,角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P 1,2 ,则7cos 2θ-2sin2θ=()A.-15B.15C.-2D.2【答案】A【分析】由题意可知:tan θ=2,根据倍角公式结合齐次化问题分析求解.【详解】由题意可知:tan θ=2,所以7cos 2θ-2sin2θ=7cos 2θ-4sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=7-4tan θtan 2θ+1=7-4×222+1=-15.故选:A .2(2024·广东茂名·一模)已知cos α+π =-2sin α,则sin 2α-3cos α+π2cos αcos2α+1=()A.-1B.-25C.45D.78【答案】D【分析】根据给定条件,求出tan α,再结合诱导公式及二倍角的余弦公式,利用正余弦齐次式法计算得解.【详解】由cos α+π =-2sin α,得cos α=2sin α,则tan α=12,所以sin 2α-3cos α+π2 cos αcos2α+1=sin 2α+3sin αcos α2cos 2α=12tan 2α+32tan α=18+34=78.故选:D3(2024·河北保定·二模)函数f (x )=1-e x1+e xcos2x 的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.【详解】设g x =1-e x1+e x,则g-x=1-e-x1+e-x=e x-11+e x=-g x ,所以g x 为奇函数,设h x =cos2x,可知h x 为偶函数,所以f x =1-e x1+e xcos2x为奇函数,则B,C错误,易知f0 =0,所以A正确,D错误.故选:A.4(2024·山东济宁·三模)已知函数f(x)=(3sin x+cos x)cos x-12,若f(x)在区间-π4,m上的值域为-3 2,1,则实数m的取值范围是()A.π6,π2B.π6,π2C.π6,7π12D.π6,7π12【答案】D【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数f(x),再借助正弦函数的图象与性质求解即得.【详解】依题意,函数f(x)=3sin x cos x+cos2x-12=32sin2x+12cos2x=sin2x+π6,当x∈-π4,m时,2x+π6∈-π3,2m+π6,显然sin-π3=sin4π3=-32,sinπ2=1,且正弦函数y=sin x在π2,4π3上单调递减,由f(x)在区间-π4,m上的值域为-32,1,得π2≤2m+π6≤4π3,解得π6≤m≤7π12,所以实数m的取值范围是π6,7π12.故选:D5(2024·江西景德镇·三模)函数f x =cosωx x∈R在0,π内恰有两个对称中心,fπ=1,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数g x 的图象.若fα +gα =35,则cos4α+π3=()A.725B.1625C.-925D.-1925【答案】A【分析】根据y轴右边第二个对称中心在0,π内,第三个对称中心不在0,π内可求得32≤ω<52,结合fπ=1可得ω=2,再利用平移变换求出g x ,根据三角变换化简fα +gα =35可得sin2α+π6=35,然后由二倍角公式可解.【详解】由x∈0,π得ωx∈0,ωπ,因为函数f x 在0,π内恰有两个对称中心,所以3π2≤ωπ5π2>ωπ,解得32≤ω<52,又fπ=cosωπ=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数y=cos2x-π3=cos2x-2π3,即g x =cos2x-2π3,因为fα +gα =cos2α+cos2α-2π3=32sin2α+12cos2α=sin2α+π6=35,所以cos4α+π3=1-2sin22α+π6=1-2×35 2=725.故选:A6(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数f(x)=sin2ωx+cos2ωx(ω>1)的一个零点是π2,且f(x)在-π6,π16上单调,则ω=()A.54B.74C.94D.114【答案】B【分析】整理可得f(x)=2sin2ωx+π4,以2ωx+π4为整体,根据单调性分析可得1<ω≤2,再结合零点分析求解.【详解】因为f(x)=sin2ωx+cos2ωx=2sin2ωx+π4,x∈-π6,π16,且ω>1时,可得2ωx+π4∈-π3ω+π4,π8ω+π4,且-π3ω+π4<0<π8ω+π4,若f(x)在-π6,π16上单调,则-π3ω+π4≥-π2π8ω+π4≤π2,解得1<ω≤2,又因为f(x)的一个零点是π2,则πω+π4=kπ,k∈Z,解得ω=k-14,k∈Z,所以k=2,ω=7 4 .故选:B.7(2024·山东临沂·二模)已知函数f x =sin2x+φϕ <π2图象的一个对称中心为π6,0,则()A.f x 在区间-π8,π3上单调递增B.x=5π6是f x 图象的一条对称轴C.f x 在-π6,π4上的值域为-1,32D.将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y轴对称【答案】D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A、B;结合正弦函数最值可得C;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得2×π6+φ=kπk∈Z,解得φ=-π3+kπk∈Z,又ϕ <π2,故φ=-π3,即f x =sin2x-π3;对A :当x ∈-π8,π3 时,2x -π3∈-7π12,π3,由函数y =sin x 在-7π12,π3上不为单调递增,故f x 在区间-π8,π3上不为单调递增,故A 错误;对B :当x =5π6时,2x -π3=4π3,由x =4π3不是函数y =sin x 的对称轴,故x =5π6不是f x 图象的对称轴,故B 错误;对C :当x ∈-π6,π4 时,2x -π3∈-2π3,π6,则f x ∈-1,12,故C 错误;对D :将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得y =sin 2x +2×5π12-π3 =sin 2x +π2=cos2x ,该函数关于y 轴对称,故D 正确.故选:D .8(2024·广东广州·二模)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若将函数f (x )的图象向右平移θ(θ>0)个单位后所得曲线关于y 轴对称,则θ的最小值为()A.π8B.π4C.3π8D.π2【答案】A【分析】根据给定的图象特征,结合五点法作图列式求出ω和φ,再根据图象的平移变换,以及图象的对称性即可得解.【详解】由f π4=1,得sin π4ω+φ =22,又点π4,1 及附近点从左到右是上升的,则π4ω+φ=π4+2k π,k ∈Z ,由f 5π8 =0,点5π8,0 及附近点从左到右是下降的,且上升、下降的两段图象相邻,得5π8ω+φ=π+2k π,k ∈Z ,联立解得ω=2,φ=-π4+2k π,k ∈Z ,而|φ|<π2,于是φ=-π4,f (x )=2sin 2x -π4,若将函数f (x )的图像向右平移θ(θ>0)个单位后,得到y =sin 2x -2θ-π4,则-2θ-π4=π2-k π,k ∈Z ,而θ>0,因此θ=-3π8+k π2,k ∈N ,所以当k =1时,θ取得最小值为π8.故选:A9(2024·四川雅安·三模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx (ω>0),则下列说法中正确的个数是()①当ω=2时,函数y =f x -2log πx 有且只有一个零点;②当ω=2时,函数y =f x +φ 为奇函数,则正数φ的最小值为π3;③若函数y =f x 在0,π3 上单调递增,则ω的最小值为12;④若函数y =f x 在0,π 上恰有两个极值点,则ω的取值范围为136,256.A.1 B.2C.3D.4【答案】B【分析】利用辅助角公式化简函数,由图象分析判断①;由正弦函数的性质判断②③;由极大值的意义结合正弦函数的性质判断④.【详解】依题意,ω>0,函数f (x )=212sin ωx +32cos ωx =2sin ωx +π3,对于①:f (x )=2sin 2x +π3,令y =f x -2log πx =0,即f x =2log πx ,作出函数y =f (x )和函数y =2log πx 的图象,如图,观察图象知,两个函数在0,7π12 上只有一个零点,f 13π12 =2sin 5π2=2,当x =13π12时,y =2log π13π12=2log π1312+2log ππ=2+2log π1312>2,当x >13π12时,2log πx >2≥f (x ),因此函数y =f x 与函数y =2log πx 的图象有且只有一个交点,①正确;对于②:f (x +φ)=2sin 2x +2φ+π3 为奇函数,则2φ+π3=k π,k ∈Z ,φ=-π6+k π2,k ∈Z ,即正数φ的最小值为π3,②正确;对于③:当x ∈0,π3 时,ωx +π3∈π3,π(ω+1)3,由y =f x 在0,π3 上单调递增,得π(ω+1)3≤π2ω>0,解得0<ω≤12,正数ω有最大值12,③错误;对于④:当x ∈(0,π)时,ωx +π3∈π3,ωπ+π3,而y =f x 在(0,π)上恰有两个极值点,由正弦函数的性质得3π2<ωπ+π3≤5π2,解得76<ω≤136,因此ω的取值范围是76,136,④错误.综上,共2个正确,故选:B .10(2024·河北保定·二模)已知tan α=3cos αsin α+11,则cos2α=()A.-78B.78C.79D.-79【答案】B【分析】利用切化弦和同角三角函数的关系,解出sin α,再结合二倍角公式即可求解.【详解】因为sin αcos α=3cos αsin α+11,所以4sin 2α+11sin α-3=0,解得sin α=14或sin α=-3(舍去),所以cos2α=1-2sin 2α=78.故选:B .11(2024·河北衡水·三模)已知sin (3α-β)=m sin (α-β),tan (2α-β)=n tan α,则m ,n 的关系为()A.m =2nB.n =m +1mC.n =m m -1D.n =m +1m -1【答案】D【分析】利用和差角的正弦公式化简,结合已知列出方程即可求解.【详解】依题意,sin (3α-β)=sin [(2α-β)+α]=sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α,sin (α-β)=sin [(2α-β)-α]=sin (2α-β)cos α-cos (2α-β)sin α,则sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α=m sin (2α-β)cos α-m cos (2α-β)sin α,即sin (2α-β)cos αcos (2α-β)sin α=m +1m -1,即tan (2α-β)tan α=m +1m -1=n .故选:D12(2024·辽宁沈阳·三模)已知tan α2=2,则sin 2α2+sin α的值是()A.25B.45C.65D.85【答案】D【分析】利用二倍角公式和同角之间的转化,进行求解判断选项【详解】当tan α2=2,则sin 2α2+sin α=sin 2α2+2sin α2cos α2sin 2α2+cos 2α2=tan 2α2+2tan α2tan 2α2+1=22+2×222+1=85故选:D13(2024·贵州黔东南·二模)已知0<α<β<π,且sin α+β =2cos α+β ,sin αsin β-3cos αcos β=0,则tan α-β =()A.-1 B.-32C.-12D.12【答案】C【分析】找出tan α和tan β的关系,求出tan α和tan β即可求解.【详解】∵sin αsin β-3cos αcos β=0,∴sin αsin β=3cos αcos β,∴tan αtan β=3①,∵sin α+β =2cos α+β ,∴tan α+β =2⇒tan α+tan β1-tan αtan β=2⇒tan α+tan β1-3=2,∴tan α+tan β=-4②,由①②解得tan α=-1tan β=-3或tan α=-3tan β=-1 ,∵0<α<β<π,∴tan α<tan β,∴tan α=-3tan β=-1 ,∴tan α-β =tan α-tan β1+tan αtan β=-12.故选:C .二、多选题14(2024·河北张家口·三模)已知函数f (x )=23cos 2x +2sin x cos x ,则下列说法正确的是()A.函数f (x )的一个周期为2πB.函数f (x )的图象关于点π3,0 对称C.将函数f (x )的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的最小值为5π12D.若f 12α-5π24 -3=12,其中α为锐角,则sin α-cos α的值为6-308【答案】ACD【分析】利用三角恒等变换公式化简,由周期公式可判断A ;代入验证可判断B ;根据平移变化求g (x ),由奇偶性可求出φ,可判断C ;根据已知化简可得sin α-π12 =14,将目标式化为2sin α-π12 -π6 ,由和差角公式求解可判断D .【详解】对于A ,因为f (x )=31+cos2x +sin2x =2sin 2x +π3+3,所以f (x )的最小值周期T =2π2=π,所以2π是函数f (x )的一个周期,A 正确;对于B ,因为f π3 =2sin 2×π3+π3 +3=3,所以,点π3,0 不是函数f (x )的对称中心,B 错误;对于C ,由题知,g x =f (x -φ)=2sin 2(x -φ)+π3 +3=2sin 2x +π3-2φ +3,若函数g (x )为偶函数,则π3-2φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π12-k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为5π12,C 正确;对于D ,若f 12α-5π24-3=2sin 212α-5π24 +π3 =2sin α-π12 =12,则sin α-π12 =14,因为α为锐角,-π12<α-π12<5π12,所以cos α-π12 =154,所以sin α-cos α=2sin α-π4 =2sin α-π12 -π6=232sin α-π12 -12cos α-π12=232×14-12×154=6-308,D 正确.故选:ACD 15(2024·辽宁鞍山·模拟预测)已知函数f x =sin x ⋅cos x ,则()A.f x 是奇函数B.f x 的最小正周期为2πC.f x 的最小值为-12D.f x 在0,π2上单调递增【答案】AC【分析】首先化简函数f x =12sin2x ,再根据函数的性质判断各选项.【详解】f x =sin x ⋅cos x =12sin2x ,函数的定义域为R ,对A ,f -x =-12sin2x =-f x ,所以函数f x 是奇函数,故A 正确;对B ,函数f x 的最小正周期为2π2=π,故B 错误;对C ,函数f x 的最小值为-12,故C 正确;对D ,x ∈0,π2 ,2x ∈0,π ,函数f x 不单调,f x 在0,π4 上单调递增,在π4,π2上单调递减,故D 错误.故选:AC16(2024·安徽·三模)已知函数f x =sin x -3cos x ,则()A.f x 是偶函数B.f x 的最小正周期是πC.f x 的值域为-3,2D.f x 在-π,-π2上单调递增【答案】AC【分析】对于A ,直接用偶函数的定义即可验证;对于B ,直接说明f 0 ≠f π 即可否定;对于C ,先证明-3≤f x ≤2,再说明对-3≤u ≤2总有f x =u 有解即可验证;对于D ,直接说明f -5π6>f -2π3 即可否定.【详解】对于A ,由于f x 的定义域为R ,且f -x =sin -x -3cos -x =-sin x -3cos x =sin x -3cos x =f x ,故f x 是偶函数,A 正确;对于B ,由于f 0 =sin0 -3cos0=-3,f π =sinπ -3cosπ=3,故f 0 ≠f π ,这说明π不是f x 的周期,B 错误;对于C ,由于f x =sin x -3cos x ≤sin x +3cos x =sin x +3cos x 2≤sin x +3cos x 2+3sin x -cos x 2=sin 2x +3cos 2x +23sin x cos x +3sin 2x +cos 2x -23sin x cos x =4sin 2x +4cos 2x =4=2,且f x =sin x -3cos x ≥-3cos x ≥-3,故-3≤f x ≤2.而对-3≤u ≤2,有f 0 =-3≤u ,f 5π6 =2≥u ,故由零点存在定理知一定存在x ∈0,5π6使得f x =u .所以f x 的值域为-3,2 ,C 正确;对于D ,由于-π<-5π6<-2π3<-π2,f -5π6 =2>3=f -2π3 ,故f x 在-π,-π2上并不是单调递增的,D 错误.故选:AC .17(2024·山西太原·模拟预测)已知函数f x =sin 2x +φ 0<φ<π2 的图象关于直线x =π12对称,且h x =sin2x -f x ,则()A.φ=π12B.h x 的图象关于点π6,0中心对称C.f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称 D.h x 在区间π6,5π12内单调递增【答案】BCD【分析】根据正弦函数的对称性求解φ判断A ,先求出h x =sin 2x -π3,然后利用正弦函数的对称性求解判断B ,根据对称函数的性质判断C ,结合正弦函数的单调性代入验证判断D .【详解】由题意得2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π3+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π3,A 错误;由φ=π3可知f x =sin 2x +π3,则h x =sin2x -sin 2x +π3 =12sin2x -32cos2x =sin 2x -π3,令2x -π3=k π,k ∈Z ,解得x =π6+k π2,k ∈Z ,令k =0,得x =π6,所以点π6,0 是曲线y =h x 的对称中心,B 正确;因为f π2-x =sin 2π2-x +π3 =sin 4π3-2x =sin 2x -π3=h x ,所以f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称,C 正确;当x ∈π6,5π12 时,2x -π3∈0,π2 ,故h x 在区间π6,5π12内单调递增,D 正确.故选:BCD 18(2024·浙江金华·三模)已知函数f x =sin2ωx cos φ+cos2ωx sin φω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则()A.φ=π6B.ω=2C.f x +π6为偶函数 D.f x 在区间0,π2的最小值为-12【答案】ACD【分析】先由正弦展开式,五点法结合图象求出f x =sin 2x +π6,可得A 正确,B 错误;由诱导公式可得C 正确;整体代入由正弦函数的值域可得D 正确.【详解】由题意得f x =sin 2ω+φ ,由图象可得f 0 =12⇒sin φ=12,又0<φ<π2,所以φ=π6,由五点法可得ω×4π3+π6=3π2⇒ω=1,所以f x =sin 2x +π6 .A :由以上解析可得φ=π6,故A 正确;B :由以上解析可得ω=1,故B 错误;C :f x +π6 =sin 2x +π6 +π6=cos2x ,故C 正确;D :当x ∈0,π2 ⇒2x +π6∈π6,7π6 时,sin 2x +π6 ∈-12,1,所以最小值为-12,故D 正确;故选:ACD .19(2024·浙江温州·二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,P -3,4 为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,则()A.cos π+α =35B.β=2k π+π2+2αk ∈Z C.tan β=724D.角β的终边在第一象限【答案】ACD【分析】根据三角函数的定义,可求角α的三角函数,结合诱导公式判断A 的真假;利用二倍角公式,求出2α的三角函数值,结合三角函数的概念指出角2α的终边与单位圆的交点,由对称性确定角β终边与单位圆交点,从而判断BCD 的真假.【详解】因为角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P -3,4 ,所以:OP =5,所以sin α=45,cos α=-35,所以cos π+α =-cos α=35,故A 对;又sin2α=2sin α⋅cos α=2×45×-35 =-2425,cos2α=cos 2α-sin 2α=-35 2-45 2=-725,所以2α的终边与单位圆的交点坐标为:-725,-2425 ,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,所以角β的终边与单位圆的交点为2425,725,所以tan β=724,且β的终边在第一象限,故CD 正确;又因为终边在直线y =-x 的角为:k π-π4,k ∈Z ,角2α的终边与角β的终边关于y =-x 对称,所以2α+β2=k π-π4⇒β=2k π-π2-2αk ∈Z ,故B 错误.故选:ACD20(2024·广东佛山·二模)已知函数f x =sin x +cos2x 与g x =sin2x +cos x ,记h x =λf x +μg x ,其中λ,μ∈R 且λ2+μ2≠0.下列说法正确的是()A.h x 一定为周期函数B.若λ⋅μ>0,则h x 在0,π2上总有零点C.h x 可能为偶函数 D.h x 在区间0,2π 上的图象过3个定点【答案】ABD【分析】对于A :计算h x +2π ,化简即可;对于B :求出h x ,然后计算h 0 h π2的正负即可;对于C :计算h x ,h -x 是否恒相等即可;对于D :令f x =0g x =0,求解x 即可.【详解】对于A ,∀x ∈R ,h x +2π =λf x +2π +μg x +2π =λf x +μg x =h x ,A 正确;对于B ,h x =λcos x -2sin2x +μ2cos2x -sin x ,则h 0 =λ+2μ,h π2=-3μ,因为λμ>0,即λ,μ同号,所以h 0 h π2<0,由零点存在定理知h x 在0,π2上总有零点,故B 正确;对于C ,h x =λsin x +λcos2x +μsin2x +μcos x ,h -x =-λsin x +λcos2x -μsin2x +μcos x ,由h x =h -x 得2λsin x +2μsin2x =2λsin x +2μ⋅2sin x cos x =2sin x λ+2μcos x =0对x ∈R 恒成立,则λ=μ=0与题意不符,故C 错误;对于D ,令f x =0g x =0 ,则sin x +cos2x =1-2sin 2x +sin x =-sin x -1 2sin x +1 =0sin2x +cos x =cos x 2sin x +1 =0 ⇒sin x =1或sin x =-12cos x =0或sin x =-12,即x ∈-π6+2k π,π2+2k π,7π6+2k π ,k ∈Z ,故所有定点坐标为-π6+2k π,0 ,π2+2k π,0 ,7π6+2k π,0 ,k ∈Z ,又因为x ∈0,2π ,所以函数h x 的图象过定点π2,0 ,7π6,0 ,11π6,0 ,故D 正确;故选:ABD .21(2024·湖南·二模)已知函数f x =12cos 2x -π3 ,把y =f x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x 的图象,以下说法正确的是()A.x =π6是y =f x 图象的一条对称轴B.f x 的单调递减区间为k π+π6,k π+2π3k ∈Z C.y =g x 的图象关于原点对称D.f x +g x 的最大值为12【答案】ABD【分析】根据题意,求得g x =-12cos2x 的图象,结合三角函数的图象与性质,以及两角差的正弦公式,逐项判定,即可求解.【详解】将函数f x =12cos 2x -π3 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x =12cos 2x -π =-12cos2x 的图象,对于A 中,令x =π6,求得f x =12,即为函数y =f x 最大值,所以直线x =π6是函数f x 图象的一条对称轴,所以A 正确;对于B 中,令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,解得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得f x 的单调减区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z ,所以B 正确.对于C 中,由于g x =-12cos2x 是偶函数,可得函数g x 的图象关于y 轴对称,所以C 错误.对于D 中,由f x +g x =12cos 2x -π3 +-12cos2x =1212cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin 2x -π6 ≤12,即f x +g x 的最大值为12,所以D 正确.故选:ABD .22(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0),则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则ω=2B.当ω=1,x ∈0,π2时,f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点,则5≤ω<8【答案】BCD【分析】根据三角恒等变换化简f x =2sin 2ωx +π3,进而根据周期可判断A ,根据整体法求解函数的值域判断B ,根据函数图象的平移可判断C ,根据零点个数确定不等式满足的条件可判断D .【详解】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3,对于A ,若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1,A 错误,对于B ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3 ,当x ∈0,π2 时,2x +π3∈π3,4π3,则f x 的值域为-3,2 ,B 正确,对于C ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6,C 正确,对于D ,当x ∈0,π6 时,2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3,若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点,则2π≤2ωπ6+π3<3π,解得5≤ω<8,故D 正确,故选:BCD 三、填空题23(2024·北京·三模)已知函数f (x )=sin x cos ωx ,x ∈R .①若ω=1,则f (x )的最小正周期是;,②若ω=2,则f (x )的值域是.【答案】π[-1,1]【分析】把ω=1代入,t 明智二倍角的正弦,结合正弦函数的周期求出f (x )的最小正周期;把ω=2代入,利用二倍角的余弦公式,借助换元法,利用导数求出f (x )的值域.【详解】当ω=1时,f (x )=sin x cos x =12sin2x ,函数f (x )的最小正周期为2π2=π;当ω=2时,f (x )=sin x cos2x =sin x (1-2sin 2x ),令sin x =t ∈[-1,1],g (t )=t (1-2t 2)=-2t 3+t ,求导得g (t )=-6t 2+1,当-1≤t <-66或66<t ≤1时,g (t )<0,当-66<t <66时,g (t )>0,函数g (t )在-1,-66 ,66,1 上单调递减,在-66,66上单调递增,g (-1)=1,g 66 =69,g (1)=-1,g -66 =-69,所以g (t )min =-1,g (t )max =1,f (x )的值域是[-1,1].故答案为:π;[-1,1]24(2024·北京·模拟预测)已知函数f (x )=sin ωx -2cos ωx (ω>0),且f α+x =f α-x .若两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,则sin4α=.【答案】-45/-0.8【分析】利用辅助角公式化简f (x )的解析式,再由题意可得函数关于x =α对称,且最小正周期T =π,即可求出ω的值,从而得到2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,再由二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为f (x )=sin ωx -2cos ωx =5sin ωx -φ ,其中tan φ=2,由f α+x =f α-x ,可得f x 关于x =α对称,又两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,所以f x 的最小正周期T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2,所以f x =5sin 2x -φ ,所以2α-φ=π2+k π,k ∈Z ,则2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,所以sin4α=sin2φ+π2+k π =sin 2φ+π+2k π =-sin2φ=-2sin φcos φsin 2φ+cos 2φ=-2tan φtan 2φ+1=-2×222+1=-45.故答案为:-4525(2024·湖北荆州·三模)设0<α<β<π2,tan α=m tan β,cos α-β =35,若满足条件的α与β存在且唯一,则m =,tan αtan β=.【答案】191【分析】由tan α=m tan β得到sin αcos β=m cos αsin β,再结合cos α-β =35,利用sin α-β =-45,得到cos αsin β=-45m -1 ,sin αcos β=-4m5m -1 ,从而sin α+β =-4m +1 5m -1,再由满足条件的α与β存在且唯一,得到α+β唯一,从而sin α+β =-4m +15m -1=1,求得m 即可.【详解】解:由tan α=m tan β,得sin αcos α=m sin βcos β,即sin αcos β=m cos αsin β,因为0<α<β<π2,tan α=m tan β,所以-π2<α-β<0,0<m <1,又cos α-β =35,所以sin α-β <0,从而sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=m -1 cos αsin β=-45,所以cos αsin β=-45m -1,所以sin αcos β=m cos αsin β=-4m5m -1,所以sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=-4m +15m -1,因为α,β∈0,π2,所以α+β∈0,π ,因为满足条件的α与β存在且唯一,所以α+β唯一,所以sin α+β =-4m +1 5m -1=1,所以m =19,经检验符合题意,所以tan α=19tan β,则tan α-β =-43=tan α-tan β1+tan αtan β=tan α-9tan α1+9tan 2α,解得tan α=13,所以tan αtan β=9tan 2α=1.故答案为:19,1【点睛】关键点点睛:关键是结合已知得出sin α+β =-4m +15m -1 =1,求出m ,由此即可顺利得解.。
高考数学三角函数典型例题
三角函数典型例题1 .设锐角ABC ∆的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =.(Ⅰ)求B 的大小;(Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围.【解析】:(Ⅰ)由2sin a b A =,根据正弦定理得sin 2sin sin A B A =,所以1sin 2B =, 由ABC ∆为锐角三角形得π6B =. (Ⅱ)cos sin cos sin A C A A π⎛⎫+=+π-- ⎪6⎝⎭cos sin 6A A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1cos cos 2A A A =++3A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.2 .在ABC ∆中,角A . B .C 的对边分别为a 、b 、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C .(Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)设()()()2411m sin A,cos A ,n k,k ,==>且m n ⋅的最大值是5,求k 的值.【解析】:(I)∵(2a -c )cos B =b cos C ,∴(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C .即2sin A cos B =sin B cos C +sin C cos B =sin(B +C )∵A +B +C =π,∴2sin A cos B =sinA . ∵0<A <π,∴sin A ≠0. ∴cos B =21. ∵0<B <π,∴B =3π. (II)m n ⋅=4k sin A +cos2A . =-2sin 2A +4k sin A +1,A ∈(0,32π) 设sin A =t ,那么t ∈]1,0(.那么m n ⋅=-2t 2+4kt +1=-2(t -k )2+1+2k 2,t ∈]1,0(. ∵k >1,∴t =1时,m n ⋅取最大值.依题意得,-2+4k +1=5,∴k =23. 3 .在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,22sin 2sin=++CB A . I.试判断△ABC 的形状;II.假设△ABC 的周长为16,求面积的最大值.【解析】:I.)42sin(22sin 2cos 2sin2sinππ+=+=+-C C C C C2242πππ==+∴C C 即,所以此三角形为直角三角形. II.ab ab b a b a 221622+≥+++=,2)22(64-≤∴ab 当且仅当b a =时取等号,此时面积的最大值为()24632-.4 .在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A . B .C 的对边,C =2A ,43cos =A, (1)求B C cos ,cos 的值; (2)假设227=⋅BC BA ,求边AC 的长。 【解析】:(1)81116921cos 22cos cos 2=-⨯=-==A A C47sin ,43cos ;873sin ,81cos ====A A C C 得由得由()169814387347cos cos sin sin cos cos =⨯-⨯=-=+-=∴C A C A C A B (2)24,227cos ,227=∴=∴=⋅ac B ac BC BA ① 又a A a c A C C c A a 23cos 2,2,sin sin ==∴== ② 由①②解得a=4,c=625169483616cos 2222=⨯-+=-+=∴B ac c a b 5=∴b ,即AC 边的长为5.5 .在ABC ∆中,A B >,且A tan 及B tan 是方程0652=+-x x 的两个根.(Ⅰ)求)tan(B A +的值; (Ⅱ)假设AB 5=,求BC 的长.【解析】:(Ⅰ)由所给条件,方程0652=+-x x 的两根tan 3,tan 2A B ==.∴tan tan tan()1tan tan A B A B A B ++=-231123+==--⨯(Ⅱ)∵180=++C B A ,∴)(180B A C +-=.由(Ⅰ)知,1)tan(tan =+-=B A C ,∵C 为三角形的内角,∴sin C =∵tan 3A =,A 为三角形的内角,∴sin A =, 由正弦定理得:sin sin AB BCC A=∴2BC ==6 .在ABC ∆中,内角A . B .C 所对的边分别为a 、b 、c ,向量(2sin ,m B =,2cos 2,2cos12B n B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且//m n 。(I)求锐角B 的大小;(II)如果2b =,求ABC ∆的面积ABC S ∆的最大值。【解析】:(1)//m n ⇒ 2sinB(2cos 2B2-1)=-3cos2B⇒2sinBcosB=-3cos2B ⇒ tan2B=- 3∵0<2B<π,∴2B=2π3,∴锐角B=π3(2)由tan2B =- 3 ⇒ B=π3或5π6①当B=π3时,b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2-ac≥2ac -ac=ac(当且仅当a=c=2时等号成立)∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=34ac ≤ 3∴△ABC 的面积最大值为 3②当B=5π6时,b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2+3ac≥2ac +3ac=(2+3)ac (当且仅当a=c =6-2时等号成立) ∴a c≤4(2-3)∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=14ac≤ 2- 3∴△ABC 的面积最大值为2- 37 .在ABC ∆中,角A . B .C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.21222ac b c a =-+ (1)求B CA 2cos 2sin 2++的值; (2)假设b =2,求△ABC 面积的最大值.【解析】:(1) 由余弦定理:cosB=142sin 2A C ++cos2B= 41-(2)由.415sin ,41cos ==B B 得 ∵b =2, a2+c 2=12ac +4≥2ac ,得ac ≤38, S △ABC =12ac si nB ≤315(a =c 时取等号)故S △ABC 的最大值为3158 .)1(,tan >=a a α,求θθπθπ2tan )2sin()4sin(⋅-+的值。 【解析】aa -12;9 .()()()()3sin 5cos cos 23sin cos tan 322f ππααπααππαααπ⎛⎫-⋅+⋅+ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎛⎫-⋅+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(I)化简()fα(II)假设α是第三象限角,且31cos 25πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,求()f α的值。 【解析】10.函数f(x)=sin 2x+3sinxcosx+2cos 2x,x ∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;(2)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x ∈R)的图象经过怎样的变换得到?【解析】:(1)1cos 23()2(1cos 2)2x f x x x -=+++132cos 22223sin(2).62x x x π=++=++()f x ∴的最小正周期2.2T ππ== 由题意得222,,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈ 即 ,.36k x k k Z ππππ-≤≤+∈()f x ∴的单调增区间为,,.36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(2)先把sin 2y x =图象上所有点向左平移12π个单位长度, 得到sin(2)6y x π=+的图象,再把所得图象上所有的点向上平移32个单位长度, 就得到3sin(2)62y x π=++的图象。11.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=23,23a,)4cos ,4(sin xx b ππ=,b a x f ⋅=)(。 (1)求)(x f 的单调递减区间。(2)假设函数)(x g y =及)(x f y =关于直线1=x 对称,求当]34,0[∈x 时,)(x g y =的最大值。【解析】:(1))34sin(34cos 234sin 23)(ππππ-=-=x x x x f ∴当]223,22[34ππππππk k x ++∈-时,)(x f 单调递减 解得:]8322,8310[k k x ++∈时,)(x f 单调递减。(2)∵函数)(x g y =及)(x f y =关于直线1=x 对称 ∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=34)2(sin 3)2()(ππx x f x g⎪⎭⎫⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=34cos 3342sin 3πππππx x∵]34,0[∈x ∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈+32,334ππππx∴]21,21[34cos -∈⎪⎭⎫⎝⎛+ππx ∴0=x 时,23)(max =x g12.cos 2sin αα=-,求以下各式的值; (1)2sin cos sin 3cos αααα-+; (2)2sin2sin cos ααα+【解析】:1cos 2sin ,tan 2ααα=-∴=-(1)1212sin cos 2tan 1421sin 3cos tan 3532αααααα⎛⎫⨯-- ⎪--⎝⎭===-++-+(2)2222sin 2sin cos sin 2sin cos sin cos αααααααα++=+ 2222112tan 2tan 322tan 15112ααα⎛⎫⎛⎫-+⨯- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭===-+⎛⎫-+ ⎪⎝⎭13.设向量(sin ,cos ),(cos ,cos ),a x x b x x x R ==∈,函数()()f x a a b =⋅+(I)求函数()f x 的最大值及最小正周期; (II)求使不等式3()2f x ≥成立的x 的取值集合。 【解析】14.向量)1,32(cos --=αm ,)1,(sin α=n ,m 及n 为共线向量,且]0,2[πα-∈(Ⅰ)求ααcos sin +的值;(Ⅱ)求αααcos sin 2sin -的值.。【解析】:(Ⅰ) m 及n 为共线向量, 0sin )1(1)32(cos =⨯--⨯-∴αα, 即32cos sin =+αα (Ⅱ) 92)cos (sin 2sin 12=+=+ααα ,972sin -=∴α 2)cos (sin )cos (sin 22=-++αααα ,916)32(2)cos (sin 22=-=-∴αα 又]0,2[πα-∈ ,0cos sin <-∴αα,34cos sin -=-αα 因此, 127cos sin 2sin =-ααα15.如图,A,B,C,D 都在同一个及水平面垂直的平面内,B,D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为075,030,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为060,AC=。试探究图中B,D 间距离及另外哪两点距离相等,然后求B,D 的距离(计算结果准确到,2≈1.414,6≈2.449)【解析】:在ACD ∆中,DAC ∠=30°,ADC ∠=60°-DAC ∠=30°,又BCD ∠=180°-60°-60°=60°,故CB 是CAD ∆底边AD 的中垂线,所以BD=BA 在ABC ∆中,ABCACBCA AB ∠=∠sin sin , 即AB=2062351sin 60sin +=︒︒AC因此,km 33.020623≈+=BD故 B .D 的距离约为。16.函数()sin(),f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象及x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为2π,且图象上一个最低点为2(,2)3M π-.(Ⅰ)求()f x 的解析式;(Ⅱ)当[,]122x ππ∈,求()f x 的值域.【解析】: (1)由最低点为2(,2)3M π-得A=2.由x 轴上相邻的两个交点之间的距离为2π得2T =2π,即T π=,222T ππωπ===由点2(,2)3M π-在图像上的242sin(2)2,)133ππϕϕ⨯+=-+=-即sin(故42,32k k Z ππϕπ+=-∈ 1126k πϕπ∴=- 又(0,),,()2sin(2)266f x x πππϕϕ∈∴==+故(2)7[,],2[,]122636x x πππππ∈∴+∈ 当26x π+=2π,即6x π=时,()f x 取得最大值2;当7266x ππ+=即2x π=时,()f x 取得最小值-1,故()f x 的值域为[-1,2]17.如图,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C 三点进展测量,50AB m =,120BC m =,于A 处测得水深80AD m =,于B 处测得水深200BE m =,于C 处测得水深110CF m =,求∠DEF 的余弦值。【解析】:作//DMAC 交BE 于N ,交CF 于M .22223017010198DF MF DM =+=+=, 222250120130DE DN EN =+=+=, 2222()90120150EF BE FC BC =-+=+=在DEF ∆中,由余弦定理,2222221301501029816cos 2213015065DE EF DF DEF DE EF +-+-⨯∠===⨯⨯⨯18.51cos sin =+θθ,),2(ππθ∈,求〔1〕sin cos θθ-〔2〕33sincos θθ-〔3〕44sin cos θθ+【解析】:〔1〕3344791337sin cos (2)sin cos (3)sin cos 5125625θθθθθθ-=-=+=19.函数)sin(ϕω+=x A y 〔0>A , 0ω>,πϕ<||〕的一段图象如下图,〔1〕求函数的解析式;〔2〕求这个函数的单调递增区间。
(完整版)高考三角函数经典解答题及答案
(完整版)高考三角函数经典解答题及答案1. 在△ABC 中,角 A、B、C 所对的边分别是 a、b、c,且 a²+c²-b²=(1) 求 sin²(2A+C)+cos²B 的值;(2) 若 b=2,求△ABC 面积的最大值。
解:(1) 由余弦定理:cosB=(a²+ c²- b²)/(2ac)=4/√115,得sinB=√(1-cos²B)=3√(23)/23。
由正弦定理sin²(2A+C)+cos²B=4sin²B+cos²B=13/23。
2. 在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,且bcosC=3acosB-ccosB。
(I) 求 cosB 的值;(II) 若 BA·BC=2,且b=√2,求 a 和 c·b 的值。
解:(I) 由正弦定理得 a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,则 2RsinBcosC=6RsinAcosB-2RsinCcosB,故sinBcosC=3sinAcosB-sinCcosB,可得sinBcosC+sinCcosB=3sinAcosB,即 sin(B+C)=3sinAcosB,可得 sinA=3sinAcosB/sinB。
又sinA≠0,因此 cosB=1/3。
3. 已知向量 m=(sinB,1-cosB),向量 n=(2,k),且 m 与 n 所成角为π/3,其中 A、B、C 是△ABC 的内角。
(1) 求角 B 的大小;(2) 求 sinA+sinC 的取值范围。
解:(1) ∠m与∠n所成角为π/3,且 m·n=2sinB+ k(1-cosB)=2√3/2cosB+k√(1-cos²B),又 m·n=2cosB+k(1-cosB),解得 k=4/3。
三角函数高考试题精选(含详细答案)
三角函数高考试题精选一.选择题(共18小题)1.(2017•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为()A.B. C.πD.2π2.(2017•天津)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f ()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则()A.ω=,φ=B.ω=,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=,φ=3.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为()A.4πB.2πC.πD.4.(2017•新课标Ⅲ)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减5.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C26.(2017•新课标Ⅲ)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1 C.D.7.(2016•上海)设a∈R,b∈[0,2π),若对任意实数x都有sin(3x﹣)=sin (ax+b),则满足条件的有序实数对(a,b)的对数为()A.1 B.2 C.3 D.48.(2016•新课标Ⅲ)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.9.(2016•新课标Ⅲ)若tanθ=﹣,则cos2θ=()A.﹣ B.﹣ C.D.10.(2016•浙江)设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,则f(x)的最小正周期()A.与b有关,且与c有关B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关11.(2016•新课标Ⅱ)若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为()A.x=﹣(k∈Z)B.x=+(k∈Z)C.x=﹣(k∈Z)D.x=+(k∈Z)12.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.513.(2016•四川)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度14.(2016•新课标Ⅰ)将函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x﹣)D.y=2sin(2x﹣)15.(2016•北京)将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P(,t)向左平移s(s >0)个单位长度得到点P′,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则()A.t=,s的最小值为B.t=,s的最小值为C.t=,s的最小值为D.t=,s的最小值为16.(2016•四川)为了得到函数y=sin(x+)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向上平行移动个单位长度 D.向下平行移动个单位长度17.(2016•新课标Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则()A.y=2sin(2x﹣)B.y=2sin(2x﹣)C.y=2sin(x+) D.y=2sin (x+)18.(2016•新课标Ⅱ)函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)的最大值为()A.4 B.5 C.6 D.7二.填空题(共9小题)19.(2017•北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ=.20.(2017•上海)设a1、a2∈R,且+=2,则|10π﹣α1﹣α2|的最小值为.21.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是.22.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=2cosx+sinx的最大值为.23.(2016•上海)设a,b∈R,c∈[0,2π),若对于任意实数x都有2sin(3x﹣)=asin(bx+c),则满足条件的有序实数组(a,b,c)的组数为.24.(2016•江苏)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是.25.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=2sinx的图象至少向右平移个单位长度得到.26.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx的图象至少向右平移个单位长度得到.27.(2016•江苏)在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是.三.解答题(共3小题)28.(2017•北京)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.29.(2016•山东)设f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.30.(2016•北京)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.三角函数2017高考试题精选(一)参考答案与试题解析一.选择题(共18小题)1.(2017•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为()A.B. C.πD.2π【解答】解:∵函数y=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∵ω=2,∴T=π,故选:C2.(2017•天津)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f ()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则()A.ω=,φ=B.ω=,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=,φ=【解答】解:由f(x)的最小正周期大于2π,得,又f()=2,f()=0,得,∴T=3π,则,即.∴f(x)=2sin(ωx+φ)=2sin(x+φ),由f()=,得sin(φ+)=1.∴φ+=,k∈Z.取k=0,得φ=<π.∴,φ=.故选:A.3.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为()A.4πB.2πC.πD.【解答】解:函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为:=π.故选:C.4.(2017•新课标Ⅲ)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减【解答】解:A.函数的周期为2kπ,当k=﹣1时,周期T=﹣2π,故A正确,B.当x=时,cos(x+)=cos(+)=cos=cos3π=﹣1为最小值,此时y=f(x)的图象关于直线x=对称,故B正确,C当x=时,f(+π)=cos(+π+)=cos=0,则f(x+π)的一个零点为x=,故C正确,D.当<x<π时,<x+<,此时函数f(x)不是单调函数,故D 错误,故选:D5.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x+)=cos(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,故选:D.6.(2017•新课标Ⅲ)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1 C.D.【解答】解:函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)=sin(x+)+cos(﹣x+)=sin(x+)+sin(x+)=sin(x+).故选:A.7.(2016•上海)设a∈R,b∈[0,2π),若对任意实数x都有sin(3x﹣)=sin (ax+b),则满足条件的有序实数对(a,b)的对数为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵对于任意实数x都有sin(3x﹣)=sin(ax+b),则函数的周期相同,若a=3,此时sin(3x﹣)=sin(3x+b),此时b=﹣+2π=,若a=﹣3,则方程等价为sin(3x﹣)=sin(﹣3x+b)=﹣sin(3x﹣b)=sin(3x ﹣b+π),则﹣=﹣b+π,则b=,综上满足条件的有序实数组(a,b)为(3,),(﹣3,),共有2组,故选:B.8.(2016•新课标Ⅲ)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.【解答】解:∵tanα=,∴cos2α+2sin2α====.故选:A.9.(2016•新课标Ⅲ)若ta nθ=﹣,则cos2θ=()A.﹣ B.﹣ C.D.【解答】解:由tanθ=﹣,得cos2θ=cos2θ﹣sin2θ==.故选:D.10.(2016•浙江)设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,则f(x)的最小正周期()A.与b有关,且与c有关B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关【解答】解:∵设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,∴f(x)图象的纵坐标增加了c,横坐标不变,故周期与c无关,当b=0时,f(x)=sin2x+bsinx+c=﹣cos2x++c的最小正周期为T==π,当b≠0时,f(x)=﹣cos2x+bsinx++c,∵y=cos2x的最小正周期为π,y=bsinx的最小正周期为2π,∴f(x)的最小正周期为2π,故f(x)的最小正周期与b有关,故选:B11.(2016•新课标Ⅱ)若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为()A.x=﹣(k∈Z)B.x=+(k∈Z)C.x=﹣(k∈Z)D.x=+(k∈Z)【解答】解:将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,得到y=2sin2(x+)=2sin(2x+),由2x+=kπ+(k∈Z)得:x=+(k∈Z),即平移后的图象的对称轴方程为x=+(k∈Z),故选:B.12.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.5【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤,即T=≥,解得:ω≤12,当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=﹣,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B13.(2016•四川)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度【解答】解:把函数y=sin2x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=sin2(x ﹣)=sin(2x﹣)的图象,故选:D.14.(2016•新课标Ⅰ)将函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x﹣)D.y=2sin(2x﹣)【解答】解:函数y=2sin(2x+)的周期为T==π,由题意即为函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个单位,可得图象对应的函数为y=2sin[2(x﹣)+],即有y=2sin(2x﹣).故选:D.15.(2016•北京)将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P(,t)向左平移s(s >0)个单位长度得到点P′,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则()A.t=,s的最小值为B.t=,s的最小值为C.t=,s的最小值为D.t=,s的最小值为【解答】解:将x=代入得:t=sin=,将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P向左平移s个单位,得到P′(+s,)点,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则sin(+2s)=cos2s=,则2s=+2kπ,k∈Z,则s=+kπ,k∈Z,由s>0得:当k=0时,s的最小值为,故选:A.16.(2016•四川)为了得到函数y=sin(x+)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向上平行移动个单位长度 D.向下平行移动个单位长度【解答】解:由已知中平移前函数解析式为y=sinx,平移后函数解析式为:y=sin(x+),可得平移量为向左平行移动个单位长度,故选:A17.(2016•新课标Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则()A.y=2sin(2x﹣)B.y=2sin(2x﹣)C.y=2sin(x+) D.y=2sin (x+)【解答】解:由图可得:函数的最大值为2,最小值为﹣2,故A=2,=,故T=π,ω=2,故y=2sin(2x+φ),将(,2)代入可得:2sin(+φ)=2,则φ=﹣满足要求,故y=2sin(2x﹣),故选:A.18.(2016•新课标Ⅱ)函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)的最大值为()A.4 B.5 C.6 D.7【解答】解:函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)=1﹣2sin2x+6sinx,令t=sinx(﹣1≤t≤1),可得函数y=﹣2t2+6t+1=﹣2(t﹣)2+,由∉[﹣1,1],可得函数在[﹣1,1]递增,即有t=1即x=2kπ+,k∈Z时,函数取得最大值5.故选:B.二.填空题(共9小题)19.(2017•北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ=.【解答】解:∵在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,∴α+β=π+2kπ,k∈Z,∵sinα=,∴sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα=.故答案为:.20.(2017•上海)设a1、a2∈R,且+=2,则|10π﹣α1﹣α2|的最小值为.【解答】解:根据三角函数的性质,可知sinα1,sin2α2的范围在[﹣1,1],要使+=2,∴sinα1=﹣1,sin2α2=﹣1.则:,k1∈Z.,即,k2∈Z.那么:α1+α2=(2k1+k2)π,k1、k2∈Z.∴|10π﹣α1﹣α2|=|10π﹣(2k1+k2)π|的最小值为.故答案为:.21.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是1.【解答】解:f(x)=sin2x+cosx﹣=1﹣cos2x+cosx﹣,令cosx=t且t∈[0,1],则y=﹣t2+t+=﹣(t﹣)2+1,当t=时,f(t)max=1,即f(x)的最大值为1,故答案为:122.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=2cosx+sinx的最大值为.【解答】解:函数f(x)=2cosx+sinx=(cosx+sinx)=sin(x+θ),其中tanθ=2,可知函数的最大值为:.故答案为:.23.(2016•上海)设a,b∈R,c∈[0,2π),若对于任意实数x都有2sin(3x﹣)=asin(bx+c),则满足条件的有序实数组(a,b,c)的组数为4.【解答】解:∵对于任意实数x都有2sin(3x﹣)=asin(bx+c),∴必有|a|=2,若a=2,则方程等价为sin(3x﹣)=sin(bx+c),则函数的周期相同,若b=3,此时C=,若b=﹣3,则C=,若a=﹣2,则方程等价为sin(3x﹣)=﹣sin(bx+c)=sin(﹣bx﹣c),若b=﹣3,则C=,若b=3,则C=,综上满足条件的有序实数组(a,b,c)为(2,3,),(2,﹣3,),(﹣2,﹣3,),(﹣2,3,),共有4组,故答案为:4.24.(2016•江苏)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是7.【解答】解:画出函数y=sin2x与y=cosx在区间[0,3π]上的图象如下:由图可知,共7个交点.故答案为:7.25.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=2sinx的图象至少向右平移个单位长度得到.【解答】解:∵y=sinx﹣cosx=2sin(x﹣),令f(x)=2sinx,则f(x﹣φ)=2in(x﹣φ)(φ>0),依题意可得2sin(x﹣φ)=2sin(x﹣),故﹣φ=2kπ﹣(k∈Z),即φ=﹣2kπ+(k∈Z),当k=0时,正数φmin=,故答案为:.26.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx的图象至少向右平移个单位长度得到.【解答】解:∵y=f(x)=sinx+cosx=2sin(x+),y=sinx﹣cosx=2sin(x﹣),∴f(x﹣φ)=2sin(x+﹣φ)(φ>0),令2sin(x+﹣φ)=2sin(x﹣),则﹣φ=2kπ﹣(k∈Z),即φ=﹣2kπ(k∈Z),当k=0时,正数φmin=,故答案为:.27.(2016•江苏)在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是8.【解答】解:由sinA=sin(π﹣A)=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,sinA=2sinBsinC,可得sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,①由三角形ABC为锐角三角形,则cosB>0,cosC>0,在①式两侧同时除以cosBcosC可得tanB+tanC=2tanBtanC,又tanA=﹣tan(π﹣A)=﹣tan(B+C)=﹣②,则tanAtanBtanC=﹣•tanBtanC,由tanB+tanC=2tanBtanC可得tanAtanBtanC=﹣,令tanBtanC=t,由A,B,C为锐角可得tanA>0,tanB>0,tanC>0,由②式得1﹣tanBtanC<0,解得t>1,tanAtanBtanC=﹣=﹣,=()2﹣,由t>1得,﹣≤<0,因此tanAtanBtanC的最小值为8,另解:由已知条件sinA=2sinBsinc,sin(B十C)=2sinBsinC,sinBcosC十cosBsinC=2sinBcosC,两边同除以cosBcosC,tanB十tanC=2tanBtanC,∵﹣tanA=tan(B十C)=,∴tanAtanBtanC=tanA十tanB十tanC,∴tanAtanBtanC=tanA十2tanBtanC≥2,令tanAtanBtanC=x>0,即x≥2,即x≥8,或x≤0(舍去),所以x的最小值为8.当且仅当t=2时取到等号,此时tanB+tanC=4,tanBtanC=2,解得tanB=2+,tanC=2﹣,tanA=4,(或tanB,tanC互换),此时A,B,C 均为锐角.三.解答题(共3小题)28.(2017•北京)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx,=(co2x+sin2x)﹣sin2x,=cos2x+sin2x,=sin(2x+),∴T==π,∴f(x)的最小正周期为π,(Ⅱ)∵x∈[﹣,],∴2x+∈[﹣,],∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴f(x)≥﹣29.(2016•山东)设f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2 =2sin2x﹣1+sin2x=2•﹣1+sin2x=sin2x﹣cos2x+﹣1=2sin(2x﹣)+﹣1,令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y=2sin(x﹣)+﹣1的图象;再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)=2sinx+﹣1的图象,∴g()=2sin+﹣1=.30.(2016•北京)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【解答】解:(1)f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx==.由T=,得ω=1;(2)由(1)得,f(x)=.再由,得.∴f(x)的单调递增区间为[](k∈Z).。
高考三角函数专题(含答案)
高考专题复习三角函数专题模块一 ——选择题一、选择题:(将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.(2010·天津)下图是函数y =A sin(ωx +φ)(x ∈R)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y =sin x (x ∈R)的图象上所有的点( )A .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变解析:观察图象可知,函数y =A sin(ωx +φ)中A =1,2πω=π,故ω=2,ω×⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0,得φ=π3,所以函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,故只要把y =sin x 的图象向左平移π3个单位,再把各点的横坐标缩短到原来的12即可.答案:A2.(2010·全国Ⅱ)为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( )A .向左平移π4个长度单位B .向右平移π4个长度单位C .向左平移π2个长度单位D .向右平移π2个长度单位解析:由y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6――→x →x +φy =sin ⎣⎡⎦⎤2(x +φ)+π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,即2x +2φ+π6=2x -π3,解得φ=-π4,即向右平移π4个长度单位.故选B.答案:B3.(2010·重庆)已知函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则( )A .ω=1,φ=π6B .ω=1,φ=-π6C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=-π6解析:依题意得T =2πω=4⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12-π3=π,ω=2,sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=1.又|φ|<π2,所以2π3+φ=π2,φ=-π6,选D.答案:D4.已知函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[0,2π]上的图象如图所示,那么ω=( )A .1B .2 C.12D.13解析:由函数的图象可知该函数的周期为π,所以2πω=π,解得ω=2.答案:B5.已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12,则下列判断正确的是( )A .此函数的最小正周期为2π,其图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π12,0B .此函数的最小正周期为π,其图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π12,0C .此函数的最小正周期为2π,其图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π6,0D .此函数的最小正周期为π,其图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π6,0解析:∵y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π12·cos ⎝⎛⎭⎫x -π12=12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,∴T =2π2=π,且当x =π12时,y =0.答案:B6.如果函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-π8对称,则实数a 的值为( )A. 2 B .- 2 C .1 D .-1 分析:函数f (x )在x =-π8时取得最值;或考虑有f ⎝⎛⎭⎫-π8+x =f ⎝⎛⎭⎫-π8-x 对一切x ∈R 恒成立.解析:解法一:设f (x )=sin2x +a cos2x ,因为函数的图象关于直线x =-π8对称,所以f ⎝⎛⎭⎫-π8+x =f ⎝⎛⎭⎫-π8-x 对一切实数x 都成立,即sin2⎝⎛⎭⎫-π8+x +a cos2⎝⎛⎭⎫-π8+x=sin2⎝⎛⎭⎫-π8-x +a cos2⎝⎛⎭⎫-π8-x即sin ⎝⎛⎭⎫-π4+2x +sin ⎝⎛⎭⎫π4+2x=a ⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫π4+2x -cos ⎝⎛⎭⎫-π4+2x ,∴2sin2x ·cos π4=-2a sin2x ·sin π4,即(a +1)·sin2x =0对一切实数x 恒成立,而sin2x 不能恒为0, ∴a +1=0,即a =-1,故选D.解法二:∵f (x )=sin2x +a cos2x 关于直线x =-π8对称.∴有f ⎝⎛⎭⎫-π8+x =f ⎝⎛⎭⎫-π8-x 对一切x ∈R 恒成立.特别,对于x =π8应该成立.将x =π8代入上式,得f (0)=f ⎝⎛⎭⎫-π4,∴sin0+a cos0=sin ⎝⎛⎭⎫-π2+a cos ⎝⎛⎭⎫-π2∴0+a =-1+a ×0. ∴a =-1.故选D.解法三:y =sin2x +a cos2x =1+a 2sin(2x +φ),其中角φ的终边经过点(1,a ).其图象的对称轴方程为2x +φ=k π+π2(k ∈Z),即x =k π2+π4-φ2(k ∈Z).令k π2+π4-φ2=-π8(k ∈Z). 得φ=k π+3π4(k ∈Z).但角φ的终边经过点(1,a ),故k 为奇数,角φ的终边与-π2角的终边相同,∴a =-1.解法四:y =sin2x +a cos2x =1+a 2sin(2x +φ),其中角φ满足tan φ=a .因为f (x )的对称轴为y =-π8,∴当x =-π8时函数y =f (x )有最大值或最小值,所以1+a 2=f ⎝⎛⎭⎫-π8或-1+a 2=f ⎝⎛⎭⎫-π8,即1+a 2=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+a cos ⎝⎛⎭⎫-π4,或-1+a 2=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+a cos ⎝⎛⎭⎫-π4.解之得a =-1.故选D. 答案:D评析:本题给出了四种不同的解法,充分利用函数图象的对称性的特征来解题.解法一是运用了方程思想或恒等式思想求解.解法二是利用了数形结合的思想求解,抓住f (m +x )=f (m -x )的图象关于直线x =m 对称的性质,取特殊值来求出待定系数a 的值.解法三利用函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴是方程ωx +φ=k π+π2(k ∈Z)的解x =k π+π2-φω(k ∈Z),然后将x =-π8代入求出相应的φ值,再求a 的值.解法四利用对称轴的特殊性质,在此处函数f (x )取最大值或最小值.于是有f ⎝⎛⎭⎫-π8=[f (x )]max 或f ⎝⎛⎭⎫-π8=[f (x )]min .从而转化为解方程问题,体现了方程思想.由此可见,本题体现了丰富的数学思想方法,要从多种解法中悟出其实质东西.模块二——填空题二、填空题:(把正确答案填在题后的横线上.)7.(2010·福建)已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.解析:∵f (x )与g (x )的图象的对称轴完全相同,∴f (x )与g (x )的最小正周期相等,∵ω>0,∴ω=2,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,∵0≤x ≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6,∴-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6≤1,∴-32≤3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6≤3,即f (x )的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,38.设函数y =cos 12πx 的图象位于y 轴右侧所有的对称中心从左依次为A 1,A 2,…,A n ,….则A 50的坐标是________.解析:对称中心横坐标为x =2k +1,k ≥0且k ∈N ,令k =49即可得. 答案:(99,0)9.把函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象向左平移m 个单位(m >0),所得图象关于y 轴对称,则m 的最小值是________.解析:由y =cos(x +π3+m )的图象关于y 轴对称,所以π3+m =k π,k ∈Z ,m =k π-π3,当k =1时,m最小为23π.答案:23π10.定义集合A ,B 的积A ×B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B }.已知集合M ={x |0≤x ≤2π},N ={y |cos x ≤y ≤1},则M ×N 所对应的图形的面积为________.解析:如图所示阴影面积可分割补形为ABCD 的面积即BC ×CD =π·2=2π.答案:2π模块三——解答题三、解答题:(写出证明过程或推演步骤.)11.若方程3sin x +cos x =a 在[0,2π]上有两个不同的实数解x 1、x 2,求a 的取值范围,并求x 1+x 2的值.分析:设函数y 1=3sin x +cos x ,y 2=a ,在同一平面直角坐标系中作出这两个函数的图象,应用数形结合解答即可.解:设f (x )=3sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,x ∈[0,2π].令x +π6=t ,则f (t )=2sin t ,且t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,13π6.在同一平面直角坐标系中作出y =2sin t 及y =a 的图象,从图中可以看出当1<a <2和-2<a <1时,两图象有两个交点,即方程3sin x +cos x =a 在[0,2π]上有两个不同的实数解.当1<a <2时,t 1+t 2=π, 即x 1+π6+x 2+π6=π,∴x 1+x 2=2π3;当-2<a <1时,t 1+t 2=3π, 即x 1+π6+x 2+π6=3π,∴x 1+x 2=8π3.综上可得,a 的取值范围是(1,2)∪(-2,1). 当a ∈(1,2)时,x 1+x 2=2π3;当a ∈(-2,1)时,x 1+x 2=8π3.评析:本题从方程的角度考查了三角函数的图象和对称性,运用的主要思想方法有:函数与方程的思想、数形结合的思想及换元法.解答本题常见的错误是在换元时忽略新变量t 的取值范围,仍把t 当成在[0,2π]中处理,从而出错.12.(2010·山东)已知函数f (x )=12sin2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ(0<φ<π),其图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12. (1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在⎣⎡⎦⎤0,π4上的最大值和最小值.解:(1)因为f (x )=12sin2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ(0<φ<π),所以f (x )=12sin2x sin φ+1+cos2x 2cos φ-12cos φ=12sin2x sin φ+12cos2x cos φ =12(sin2x sin φ+cos2x cos φ) =12cos(2x -φ), 又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12,所以12=12cos ⎝⎛⎭⎫2×π6-φ,即cos ⎝⎛⎭⎫π3-φ=1,又0<φ<π,所以φ=π3.(2)由(1)知f (x )=12cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3,将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,可知g (x )=f (2x )=12cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,所以4x ∈[]0,π,因此4x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,故-12≤cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3≤1.所以y =g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最大值和最小值分别为12和-14.13.(2009天津卷理)在⊿ABC 中,BC=5,AC=3,sinC=2sinA (I) 求AB 的值: (II) 求sin 24A π⎛⎫-⎪⎝⎭的值 本小题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦与余弦、两角差的正弦等基础知识,考查基本运算能力。
高考100题三角函数:3 三角函数求值题型举例
研究三角函数式的求值,解题的关键都是找出条件中的角与结论中的角的联系,依据函数名称的变换特点,选择合适的公式求解.一、用三角函数定义求值例1.已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x ≠0)且cos α=36x ,求sin α+tan α的值.例2.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos θ=()。
A.-45 B.-35 C.35D.45【解析】取终边上一点(a,2a )(a ≠0),根据任意角的三角函数定义,可得cos θ=±55.点评:用定义法求三角函数值的两种情况:①已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后用三角函数的定义求解;②已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求解.二、用诱导公式求值例3.【2016高考四川文科】sin 750.【解析】由三角函数诱导公式1sin 750sin(72030)sin 302︒=︒+︒=︒=.例4.已知α∈),2(ππ,sin α=55,则tan(π-α)=________.【解析】因为α∈),2(ππ,sin α=55,所以cos α=-25 5.所以tan α=sin αcos α=-12.所以tan(π-α)=-tan α=12.点评:诱导公式的应用原则:负化正、大化小,化到锐角为终了。
诱导公式用角度制和弧度制表示都可,运用时应注意函数名称是否要改变以及正负号的选取.三、用同角三角函数间的关系求值例5.【2016高考新课标Ⅲ文数】若tan 13θ=,则cos 2θ=()A.45-B.1-C.15D.45【解析】2222222211()cos sin 1tan 43cos 21cos sin 1tan 51(3θθθθθθθ---====+++.例6.已知α为第二象限角,33cos sin =+αα,则=α2cos ()A.35-B.95-C.5 D.5【解析】法一:因为3cos sin =+αα,所以31)cos (sin 2=+αα,所以32cos sin 2-=αα,即322sin -=α.。
高中三角函数习题解析含详细解答
三角函数题解1.2003上海春;15把曲线y cos x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位;再沿y 轴向下平移1个单位;得到的曲线方程是A.1-y sin x +2y -3=0B.y -1sin x +2y -3=0C.y +1sin x +2y +1=0D.-y +1sin x +2y +1=02.2002春北京、安徽;5若角α满足条件sin2α<0;cos α-sin α<0;则α在 A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.2002上海春;14在△ABC 中;若2cos B sin A =sinC;则△ABC 的形状一定是 A.等腰直角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形4.2002京皖春文;9函数y =2sin x 的单调增区间是 A.2k π-2π;2k π+2πk ∈ZB.2k π+2π;2k π+23πk ∈Z C.2k π-π;2k πk ∈Z D.2k π;2k π+πk ∈Z5.2002全国文5;理4在0;2π内;使sin x >cos x 成立的x 取值范围为 A.4π;2π∪π;45πB.4π;π C.4π;45πD.4π;π∪45π;23π6.2002北京;11已知fx 是定义在0;3上的函数;fx 的图象如图4—1所示;那么不等式fx cos x <0的解集是A.0;1∪2;3B.1;2π∪2π;3图4—1C.0;1∪2π;3D.0;1∪1;37.2002北京理;3下列四个函数中;以π为最小正周期;且在区间2π;π上为减函数的是 A.y =cos 2xB.y =2|sin x |C.y =31cos xD.y =-cot x8.2002上海;15函数y =x +sin|x |;x ∈-π;π的大致图象是9.2001春季北京、安徽;8若A 、B 是锐角△ABC 的两个内角;则点P cos B -sin A ;sin B -cos A 在A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限10.2001全国文;1tan300°+cot405°的值是 A.1+3B.1-3C.-1-3D.-1+311.2000全国;4已知sin α>sin β;那么下列命题成立的是 A.若α、β是第一象限角;则cos α>cos β B.若α、β是第二象限角;则tan α>tan β C.若α、β是第三象限角;则cos α>cos β D.若α、β是第四象限角;则tan α>tan β12.2000全国;5函数y =-x cos x 的部分图象是13.1999全国;4函数fx =M sin ωx +ϕω>0;在区间a ;b 上是增函数;且fa =-M ;fb =M ;则函数gx =M cos ωx +ϕ在a ;b 上A.是增函数B.是减函数C.可以取得最大值-D.可以取得最小值-m14.1999全国;11若sin α>tan α>cot α-2π<α<2π);则α∈A.-2π;-4π B.-4π;0C.0;4πD.4π;2π15.1999全国文、理;5若fx sin x 是周期为π的奇函数;则fx 可以是 A.sin x B.cos x C.sin2x D.cos2x16.1998全国;6已知点P sin α-cos α;tan α在第一象限;则在0;2π内α的取值范围是 A.2π;43π∪π;45πB.4π;2π∪π;45π C.2π;43π∪45π;23πD.4π;2π∪43π;π 17.1997全国;3函数y =tan 3121-x π在一个周期内的图象是18.1996全国若sin 2x >cos 2x ;则x 的取值范围是 A.{x |2k π-43π<x <2k π+4π;k ∈Z } B.{x |2k π+4π<x <2k π+45π;k ∈Z }C.{x |k π-4π<x <k π+4π;k ∈Z }D.{x |k π+4π<x <k π+43π;k ∈Z }19.1995全国文;7使sin x ≤cos x 成立的x 的一个变化区间是A.-43π;4πB.-2π;2πC.-4π;43πD.0;π20.1995全国;3函数y =4sin3x +4π+3cos3x +4π的最小正周期是A.6πB.2πC.32πD.3π21.1995全国;9已知θ是第三象限角;若sin 4θ+cos 4θ=95;那么sin2θ等于 A.322 B.-322 C.32D.-32 22.1994全国文;14如果函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-8π对称;那么a 等于A.2B.-2C.1D.-123.1994全国;4设θ是第二象限角;则必有 A.tan2θ>cot 2θ B.tan2θ<cot 2θC.sin2θ>cos 2θ D.sin2θ-cos 2θ 24.2002上海春;9若fx =2sin ωx 0<ω<1)在区间0;3π上的最大值是2;则ω= .25.2002北京文;13sin 52π;cos 56π;tan 57π从小到大的顺序是 .26.1997全国;18︒︒-︒︒︒+︒8sin 15sin 7cos 8sin 15cos 7sin 的值为_____.27.1996全国;18tan20°+tan40°+3tan20°·tan40°的值是_____.28.1995全国理;18函数y =sin x -6πcos x 的最小值是 .29.1995上海;17函数y =sin 2x +cos 2x在-2π;2π内的递增区间是 .30.1994全国;18已知sin θ+cos θ=51;θ∈0;π;则cot θ的值是 .31.2000全国理;17已知函数y =21cos 2x +23sin x cos x +1;x ∈R .1当函数y 取得最大值时;求自变量x 的集合;2该函数的图象可由y =sin xx ∈R 的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到32.2000全国文;17已知函数y =3sin x +cos x ;x ∈R .1当函数y 取得最大值时;求自变量x 的集合;2该函数的图象可由y =sin xx ∈R 的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到33.1995全国理;22求sin 220°+cos 250°+sin20°cos50°的值. 34.1994上海;21已知sin α=53;α∈2π;π;tan π-β=21; 求tan α-2β的值.35.1994全国理;22已知函数fx =tan x ;x ∈0;2π;若x 1、x 2∈0;2π;且x 1≠x 2;证明21fx 1+fx 2>f 221x x +.36.已知函数12()log (sin cos )f x x x =-⑴求它的定义域和值域; ⑵求它的单调区间; ⑶判断它的奇偶性; ⑷判断它的周期性.37. 求函数f x =121log cos()34x π+的单调递增区间38. 已知fx =5sin x cos x -35cos 2x +325x ∈R ⑴求fx 的最小正周期; ⑵求fx 单调区间;⑶求fx 图象的对称轴;对称中心..39若关于x 的方程2cos 2π + x - sin x + a = 0 有实根;求实数a 的取值范围..参考答案1.答案:C解析:将原方程整理为:y =x cos 21+;因为要将原曲线向右、向下分别移动2π个单位和1个单位;因此可得y =)2cos(21π-+x -1为所求方程.整理得y +1sin x +2y +1=0.评述:本题考查了曲线平移的基本方法及三角函数中的诱导公式.如果对平移有深刻理解;可直接化为:y +1cos x -2π+2y +1-1=0;即得C 选项.2.答案:B解析:sin2α=2sin αcos α<0 ∴sin αcos α<0 即sin α与cos α异号;∴α在二、四象限; 又cos α-sin α<0 ∴cos α<sin α由图4—5;满足题意的角α应在第二象限3.答案:C解析:2sin A cos B =sin A +B +sin A -B 又∵2sin A cos B =sin C ; ∴sin A -B =0;∴A =B 4.答案:A解析:函数y =2x 为增函数;因此求函数y =2sin x 的单调增区间即求函数y =sin x 的单调增区间.5.答案:C解法一:作出在0;2π区间上正弦和余弦函数的图象;解出两交点的横坐标4π和45π;由图4—6可得C 答案.图4—6 图4—7解法二:在单位圆上作出一、三象限的对角线;由正弦线、余弦线知应选C.如图4—7 6.答案:C图4—5解析:解不等式fx cos x <0⎪⎩⎪⎨⎧<<><⎪⎩⎪⎨⎧<<<>⇒300cos 0)(300cos 0)(x x x f x x x f 或∴⎩⎨⎧<<<<⎪⎩⎪⎨⎧<<<<1010231x x x x 或ππ ∴0<x <1或2π<x <3 7.答案:B解析:A 项:y =cos 2x =22cos 1x+;x =π;但在区间2π;π上为增函数.B 项:作其图象4—8;由图象可得T =π且在区间2π;π上为减函数.C 项:函数y =cos x 在2π;π区间上为减函数;数y =31x 为减函数.因此y =31cos x 在2π;π区间上为增函数.D 项:函数y =-cot x 在区间2π;π上为增函数. 8.答案:C解析:由奇偶性定义可知函数y =x +sin|x |;x ∈-π;π为非奇非偶函数. 选项A 、D 为奇函数;B 为偶函数;C 为非奇非偶函数. 9.答案:B解析:∵A 、B 是锐角三角形的两个内角;∴A +B >90°; ∴B >90°-A ;∴cos B <sin A ;sin B >cos A ;故选B. 10.答案:B 解析:tan300°+cot405°=tan360°-60°+cot360°+45°=-tan60°+cot45°=1-3.11.答案:D解析:因为在第一、三象限内正弦函数与余弦函数的增减性相反;所以可排除A 、C;在第二象限内正弦函数与正切函数的增减性也相反;所以排除B.只有在第四象限内;正弦函数与正切函数的增减性相同.12.答案:D解析:因为函数y =-x cos x 是奇函数;它的图象关于原点对称;所以排除A 、C;当 x ∈0;2π时;y =-x cos x <0.13.答案:C图4—8解法一:由已知得M >0;-2π+2k π≤ωx +ϕ≤2π+2k πk ∈Z ;故有gx 在a ;b 上不是增函数;也不是减函数;且当ωx +ϕ=2k π时gx 可取到最大值M ;答案为C.解法二:由题意知;可令ω=1;ϕ=0;区间a ;b 为-2π;2π;M =1;则gx 为cos x ;由基本余弦函数的性质得答案为C.评述:本题主要考查函数y =A sin ωx +ϕ的性质;兼考分析思维能力.要求对基本函数的性质能熟练运用正用逆用;解法二取特殊值可降低难度;简化命题. 14.答案:B解法一:取α=±3π;±6π代入求出sin α、tan α、cot α之值;易知α=-6π适合;又只有-6π∈-4π;0;故答案为B.解法二:先由sin α>tan α得:α∈-2π;0;再由tan α>cot α得:α∈-4π;0评述:本题主要考查基本的三角函数的性质及相互关系;1995年、1997年曾出现此类题型;运用特殊值法求解较好.15.答案:B解析:取fx =cos x ;则fx ·sin x =21sin2x 为奇函数;且T =π. 评述:本题主要考查三角函数的奇偶与倍角公式. 16.答案:B解法一:P sin α-cos α;tan α在第一象限;有tan α>0; A 、C 、D 中都存在使tan α<0的α;故答案为B.解法二:取α=3π∈2,4ππ;验证知P 在第一象限;排除A 、C;取α=65π∈43π;π;则P 点不在第一象限;排除D;选B.解法三:画出单位圆如图4—10使sin α-cos α>0是图中阴影部分;又tan α>0可得24παπ<<或π<α<45π;故选B. 评述:本题主要考查三角函数基础知识的灵活运用;突出考查了转化思想和转化方法的选择;采用排除法不失为一个好办法.17.答案:A解析:y =tan 3121-x π=tan 21x -32π;显然函数周期为T =2π;且x =32π时;y =0;故选A.评述:本题主要考查正切函数性质及图象变换;抓住周期和特值点是快速解题的关键.18.答案:D解析一:由已知可得cos2x =cos 2x -sin 2x <0;所以2k π+2π<2x <2k π+23π;k ∈Z .解得k π+4π<x <k π+43π;k ∈Z 注:此题也可用降幂公式转化为cos2x <0. 解析二:由sin 2x >cos 2x 得sin 2x >1-sin 2x ;sin 2x >21.因此有sin x >22或sin x <-22.由正弦函数的图象或单位圆得2k π+4π<x <2k π+43π或2k π+45π<x <2k π+47πk ∈Z ;2k π+45π<x <2k π+47π可写作2k +1π+4π<x <2k +1π+43π;2k 为偶数;2k +1为奇数;不等式的解可以写作n π+4π<x <n π+43π;n ∈Z . 评述:本题考查三角函数的图象和基本性质;应注意三角公式的逆向使用. 19.答案:A 解法一:由已知得:2 sin x -4π≤0;所以2k π+π≤x -4π≤2k π+2π;2k π+45π≤x ≤2k π+49π;令k =-1得-43π≤x ≤4π;选A. 解法二:取x =32π;有sin 2132cos ,2332-==ππ;排除C 、D;取x =3π;有sin3π=213cos ,23=π;排除B;故选A. 解法三:设y =sin x ;y =cos x .在同一坐标系中作出两函数图象如图4—11;观察知答案为A.解法四:画出单位圆;如图4—12;若sin x ≤cos x ;显然应是图中阴影部分;故应选A.评述:本题主要考查正弦函数、余弦函数的性质和图象;属基本求范围题;入手容易;方法较灵活;排除、数形结合皆可运用.20.答案:C图4—12图4—11解析:y =4sin3x +4π+3cos3x +4π=554sin3x +4π+53cos3x +4π=5sin3x +4π+ϕ其中tan ϕ=43所以函数y =sin3x +4π+3cos3x +4π的最小正周期是T =32π. 故应选C.评述:本题考查了a sin α+b cos α=22b a +sin α+ϕ;其中sinϕ=22ba b +;cos ϕ=22ba a +;及正弦函数的周期性.21.答案:A解法一:将原式配方得sin 2θ+cos 2θ2-2sin 2θcos 2θ=95 于是1-21sin 22θ=95;sin 22θ=98;由已知;θ在第三象限; 故2k π+π<θ<2k π+23π从而4k π+2π<2θ<4k π+3π 故2θ在第一、二象限;所以sin2θ=322;故应选A. 解法二:由2k π+π<θ<2k π+23π;有4k π+2π<4k π+3πk ∈Z ;知sin2θ>0;应排除B 、D;验证A 、C;由sin2θ=322;得2sin 2θcos 2θ=94;并与sin 4θ+cos 4θ=95相加得sin 2θ+cos 2θ2=1成立;故选A.评述:本题考查了学生应用正余弦的平方关系配方的能力及正弦函数值在各象限的符号的判别.22.答案:D解析:函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-8π对称;表明:当x =-8π时;函数取得最大值12+a ;或取得最小值-12+a ;所以有sin -4π+a ·cos -4π2=a 2+1;解得a =-1.评述:本题主要考查函数y =a sin x +b cos x 的图象的对称性及其最值公式.23.答案:A解法一:因为θ为第二象限角;则2k π+2π<θ<2k π+πk ∈Z ;即2θ为第一象限角或第三象限角;从单位圆看是靠近轴的部分如图4—13;所以tan2θ>cot 2θ. 解法二:由已知得:2k π+2π<θ<2k π+π;k π+4π<2θ< k π+2π;k 为奇数时;2n π+45π<2θ<2n π+23πn ∈Z ; k为偶数时;2n π+4π<2θ<2n π+2πn ∈Z ;都有tan 2θ>cot 2θ;选A.评述:本题主要考查象限角的概念和三角函数概念;高于课本.24.答案:43 解析:∵0<ω<1 ∴T =ωπ2>2π ∴fx 在0;3π区间上为单调递增函数∴fx max =f3π即2sin23=ωπ又∵0<ω<1 ∴解得ω=4325.答案:cos56π<sin 52π<tan 57π 解析:cos56π<0;tan 57π=tan 52π ∵0<x <2π时;tan x >x >sin x >0 ∴tan 52π>sin 52π>0 ∴tan 57π>sin 52π>cos 56π26.答案:2-3解析:︒︒︒︒=︒︒-︒-︒︒︒+︒-︒=︒︒-︒︒︒+︒8cos 15cos 8cos 15sin 8sin 15sin )815cos(8sin 15cos )815sin(8sin 15sin 7cos 8sin 15cos 7sin图4—133230sin 30cos 115tan -=︒︒-=︒=.评述:本题重点考查两角差的三角公式、积化和差公式、半角公式等多个知识点.27.答案:3解析:tan60°=︒︒-︒+︒40tan 20tan 140tan 20tan ;∴tan20°+tan40°=3-3tan20°tan40°;∴tan20°+tan40°+3tan20°tan40°=3.28.答案:-43 解析:y =sin x -6πcos x =21sin2x -6π-sin 6π=21sin2x -6π-21当sin2x -6π=-1时;函数有最小值;y 最小=21-1-21=-43. 评述:本题考查了积化和差公式和正弦函数有界性或值域.29.答案:2,23ππ-解析:y =sin2x +cos 2x =2sin 42π+x ;当2k π-2π≤2x +4π≤2k π+2πk ∈Z 时;函数递增;此时4k π-23π≤x ≤4k π+2πk ∈Z ;只有k =0时;-23π;2π-2π;2π. 30.答案:-43 解法一:设法求出sin θ和cos θ;cot θ便可求了;为此先求出sin θ-cos θ的值. 将已知等式两边平方得1+2sin θcos θ=251 变形得1-2sin θcos θ=2-251;即sin θ-cos θ2=2549 又sin θ+cos θ=51;θ∈0;π 则2π<θ<43π;如图4—14 所以sin θ-cos θ=57;于是 sin θ=54;cos θ=-53;cot θ=-43. 解法二:将已知等式平方变形得sin θ·cos θ=-2512;又θ∈0;π;有cos θ<0<sin θ;且cos θ、sin θ是二次方程x 2-51x -2512=0的两个根;故有cos θ=-53; sin θ=54;得cot θ=-43. 评述:本题通过考查三角函数的求值考查思维能力和运算能力;方法较灵活. 31.解:1y =21cos 2x +23sin x cos x +1=412cos 2x -1+41+432sin x cos x +1 =41cos2x +43sin2x +45=21cos2x ·sin 6π+sin2x ·cos 6π+45=21sin2x +6π+45y 取得最大值必须且只需2x +6π=2π+2k π;k ∈Z ;图4—14即x =6π+k π;k ∈Z .所以当函数y 取得最大值时;自变量x 的集合为{x |x =6π+k π;k ∈Z }.2将函数y =sin x 依次进行如下变换: ①把函数y =sin x 的图象向左平移6π;得到函数y =sin x +6π的图象;②把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的21倍纵坐标不变;得到函数 y =sin2x +6π的图象;③把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的21倍横坐标不变;得到函数 y =21sin2x +6π的图象;④把得到的图象向上平移45个单位长度;得到函数y =21sin2x +6π+45的图象;综上得到函数y =21cos 2x +23sin x cos x +1的图象.评述:本题主要考查三角函数的图象和性质;考查利用三角公式进行恒等变形的技能以及运算能力.32.解:1y =3sin x +cos x =2sin x cos6π+cos x sin6π=2sin x +6π;x ∈Ry 取得最大值必须且只需x +6π=2π+2k π;k ∈Z ;即x =3π+2k π;k ∈Z .所以;当函数y 取得最大值时;自变量x 的集合为{x |x =3π+2k π;k ∈Z }2变换的步骤是:①把函数y =sin x 的图象向左平移6π;得到函数y =sin x +6π的图象;②令所得到的图象上各点横坐标不变;把纵坐标伸长到原来的2倍;得到函数 y =2sin x +6π的图象;经过这样的变换就得到函数y =3sin x +cos x 的图象.评述:本题主要考查三角函数的图象和性质;利用三角公式进行恒等变形的技能及运算能力.33.解:原式=211-cos40°+211+cos100°+21sin70°-sin30° =1+21cos100°-cos40°+21sin70°-41=43-sin70°sin30°+21sin70° =43-21sin70°+21sin70°=43. 评述:本题考查三角恒等式和运算能力.34.解:由题设sin α=53;α∈2π;π; 可知cos α=-54;tan α=-43又因tan π-β=21;tan β=-21;所以tan2β=34tan 1tan 22-=-ββtan α-2β=2471134432tan tan 12tan tan =++-=+-βαβα 35.证明:tan x 1+tan x 2=2121212211cos cos sin cos cos sin cos sin cos sin x x x x x x x x x x +=+ 2121cos cos )sin(x x x x +=)cos()cos()sin(2212121x x x x x x -+++=因为x 1;x 2∈0;2π;x 1≠x 2;所以2sin x 1+x 2>0;cos x 1cos x 2>0;且0<cos x 1-x 2<1; 从而有0<cos x 1+x 2+cos x 1-x 2<1+cos x 1+x 2; 由此得tan x 1+tan x 2>)cos(1)sin(22121x x x x +++;所以21tan x 1+tan x 2>tan 221x x +即21fx 1+fx 2>f 221x x +.36.解1x 必须满足sin x -cos x >0;利用单位圆中的三角函数线及52244k x k ππππ+<<+;k ∈Z ∴函数定义域为)45k 2,4k 2(π+ππ+π;k ∈Z ∵sin cos )4x x x π--∴当x ∈5(2,2)44k k ππππ++时;0sin()14x π<-≤∴0sin cos x x <-∴121log 2y -≥∴ 函数值域为+∞-,213∵()f x 定义域在数轴上对应的点关于原点不对称;∴()f x 不具备奇偶性4∵ fx+2π=fx ∴ 函数fx 最小正周期为2π 注;利用单位圆中的三角函数线可知;以Ⅰ、Ⅱ象限角平分线为标准;可区分sin x -cos x 的符号;以Ⅱ、Ⅲ象限角平分线为标准;可区分sin x +cos x 的符号37.解:∵f x =121log cos()34x π+令431π+=x t ;∴y=t cos log 21;t 是x 的增函数;又∵0<21<1;∴当y=t cos log 21为单调递增时;cost 为单调递减 且cost>0;∴2k π≤t<2k π+2πk ∈Z;∴2k π≤431π+x <2k π+2π k ∈Z ;6k π-43π≤x<6k π+43π k ∈Z;∴f x =)431cos(log 21π+x 的单调递减区间是6k π-43π;6k π+43πk ∈Z38.解: 1T=π 2增区间k π-12π;k π+125π;减区间k π+]1211k ,125π+ππ 3对称中心62k π+π;0;对称轴π+π=1252k x ;k ∈Z39.解:原方程变形为:2cos 2x - sin x + a = 0 即 2 - 2sin 2x - sin x + a = 0;∴817)41(sin 22sin sin 222-+=-+=x x x a ;∵- 1≤sin x ≤1 ;∴81741sin m in -=-=a x 时,当; 11sin m ax ==a x 时,当; ∴a 的取值范围是1,817-。
2023届高考数学《三角函数与解三角形》典型例题讲解
2023届高考数学《三角函数与解三角形》典型例题讲解【典型例题】例1.(2022·全国·高三校联考阶段练习)已知函数2()cos cos )sin f x x x x x =+−.(1)求函数f (x )的单调递增区间和最小正周期;(2)若当ππ,122x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,关于x 的不等式. (),f x m ≥求实数m 的取值范围. 请选择①恒成立,②有解,两条件中的一个,补全问题(2),并求解.注意:如果选择①和②两个条件解答,以解答过程中书写在前面的情况计分.【解析】(1)222()cos cos )sin cos cos sin f x x x x x x x x x =+−=+−π2cos22sin(2)6x x x +=+. 所以函数()f x 的最小正周期πT =. 由πππ2π22π,Z 262k x k k −+++∈剟,解得ππππ,Z 36k x k k −++∈剟. 所以函数()f x 的单调增区间为ππ[π,π],Z 36k k k −++∈,(2)若选择①由题意可知,不等式()f x m …恒成立,即min ()m f x …. 因为ππ,122x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以ππ7π2366x +剟. 故当π7π266x +=,即π2x =时,()f x 取得最小值,且最小值为1π2f ⎛⎫=− ⎪⎝⎭. 所以1m −…,实数m 的取值范围为(],1−∞−.若选择②由题意可知,不等式()f x m …有解,即max ()m f x …. 因为ππ,122x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以ππ7π2366x +剟.故当ππ262x +=,即π6x =时,()f x 取得最大值,且最大值为π26f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 所以2m …,实数m 的取值范围(],2−∞.例2.(2022春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知,,a b c 分别为ABC 内角,,A B C 的对边,若ABC 同时满足下列四个条件中的三个:①a 2b =;③sin sin sin ++=−B C a c A b c ;④21cos sin sin 24−⎛⎫−= ⎪⎝⎭B C B C . (1)满足有解三角形的序号组合有哪些?(2)请在(1)所有组合中任选一组,求对应ABC 的面积.【解析】(1)对于③,()22212π,0,223b c a c a c b B B a b c ac π+++−=⇒=−∈∴=−; 对于④,()()1cos 11sin sin cos 2sin sin 242B C B C B C B C +−−=⇒−−=−, 即()1cos 2B C +=−,且π,0,,πA B C A B C ++=<<,则π3A =,故③,④不能同时存在,则满足有解三角形的序号组合为①②③,①②④.(2)选①②③:2π2,3a b B ===时, 由余弦定理:22221cos22a c b B ac +−=⇒−=整理得:210c −=且0c >,则c =,ABC ∴的面积为31sin 28ABC S ac B ==.选①②④:π2,3a b A ===时, 由余弦定理:2222143cos 224b c a c A bc c+−+−=⇒=, 整理得:2210c c −+=,则1c =,ABC ∴的面积1sin 2ABC S bc A ==. 例3.(2022春·浙江·高二期中)在①(sin sin )()(sin sin )c A C a b A B −=−+,②2cos 2b A a c +=,222sin B a c b =+−三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.(1)求角B 的大小; (2)如图所示,当sin sin A C +取得最大值时,若在ABC 所在平面内取一点D (D 与B 在AC 两侧),使得线段2,1DC DA ==,求BCD △面积的最大值.【解析】(1)若选①(sin sin )()(sin sin )c A C a b A B −=−+,由正弦定理得,()()()c a c a b a b −=−+,整理得222a c b ac +−=, 所以2221cos 222a cb ac B ac ac +−===,又0πB <<,所以π3B =; 若选②2cos 2b A a c +=, 由余弦定理得222222b c a b a c bc+−+=,化简得222a c b ac +−= 所以2221cos 222a cb ac B ac ac +−===,又0πB <<,所以π3B =;222sin B a c b =+−,sin 2cos B ac B =, 化简得tan B 0πB <<,所以π3B =;(2)由(1)得2π3A C +=,故2π03A <<,所以2π3πsin sin sin sin sin 326A C A A A A A ⎛⎫⎛⎫+=+−==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 由ππ5π666A <+<,所以当ππ62A +=即π3A =时,sin sin A C + 令,ACD ADC θα∠=∠=,AB AC BC a ===, 在ACD 中由正弦定理可得,1sin sin a αθ=,所以sin sin a αθ=, 由余弦定理可得22221221cos 54cos a αα=+−⨯⨯⨯=−,所以()2222222cos 1sin sin a a a a θθθ=−=−()22254cos sin cos 4cos 42cos ααααα=−−=−+=−, 因为1,2DA DC ==,可得π02θ<<,所以cos 2cos a θα=−,1π12sin cos sin 232BCD S a a θθθ⎛⎫=⨯⨯⨯+=+ ⎪⎝⎭)1π2cos sin sin 23ααα⎛⎫=−+=− ⎪⎝⎭ 当且仅当ππ=32α−即5π=6α时,等号成立, 所以BCD △.本课结束。
三角函数部分高考题(带答案)
三角函数部分高考题1.为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( A ) A .向左平移5π12个长度单位B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位2.若动直线x a =与函数()sin f x x =和()cos g x x =的图像分别交于M N ,两点,则MN 的最大值为( B )A .1BCD .23.()2tan cot cos x x x +=( D )(A)tan x (B)sin x (C)cos x (D)cot x4.若02,sin απαα≤≤>,则α的取值范围是:( C )(A),32ππ⎛⎫⎪⎝⎭ (B),3ππ⎛⎫⎪⎝⎭ (C)4,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D)3,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭5.把函数sin y x =(x R ∈)的图象上所有点向左平行移动3π个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是C (A )sin(2)3y x π=-,x R ∈ (B )sin()26x y π=+,x R ∈(C )sin(2)3y x π=+,x R ∈ (D )sin(2)32y x π=+,x R ∈6.设5sin 7a π=,2cos 7b π=,2tan 7c π=,则D(A )c b a << (B )a c b << (C )a c b << (D )b a c <<7.将函数sin(2)3y x π=+的图象按向量α平移后所得的图象关于点(,0)12π-中心对称,则向量α的坐标可能为( C )A .(,0)12π-B .(,0)6π-C .(,0)12πD .(,0)6π8.已知cos (α-6π)+sin α=的值是则)67sin(,354πα- (A )-532 (B )532 (C)-54 (D) 549.(湖北)将函数3sin()y x θ=-的图象F 按向量(,3)3π平移得到图象F ',若F '的一条对称轴是直线4x π=,则θ的一个可能取值是AA.π125 B. π125- C. π1211 D. 1112π- 10.函数2()sin 3sin cos f x x x x =+在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是( C ) A.1 B.13+ C.32D.1+311.函数f(x)=32cos 2sin x x--(02x π≤≤) 的值域是B(A )[-2,02] (B)[-1,0] (C )[-2,0](D )[-3,0]12.函数f (x )=cos x (x )(x ∈R)的图象按向量(m,0) 平移后,得到函数y =-f ′(x )的图象,则m 的值可以为AA.2πB.πC.-πD.-2π 13.在同一平面直角坐标系中,函数])20[)(232cos(ππ,∈+=x x y 的图象和直线21=y 的交点个数是C(A )0 (B )1 (C )2 (D )4 14.若,5sin 2cos -=+a a 则a tan =B (A )21 (B )2 (C )21- (D )2- 15.已知函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0)在区间[0,2π]的图像如下:那么ω=( B ) A. 1 B. 2 C. 1/2 D. 1/316.0203sin 702cos 10--=( C )A.12B.22C. 2D.3217.函数f (x )=3sin x +sin(π2+x )的最大值是 218.已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(1,3-),n =(cos A ,sin A ).若m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,则角B = 6π. 19.()cos 6f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭的最小正周期为5π,其中0ω>,则ω= .10 20.已知函数()(sin cos )sin f x x x x =-,x ∈R ,则()f x 的最小正周期是 .π 21.已知()sin (0)363f x x f f ωωπππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,且()f x 在区间63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,有最小值,无最大值,则ω=__________.14322.设ABC △的内角A B C ,,所对的边长分别为a b c ,,,且3cos cos 5a Bb Ac -=. (Ⅰ)求tan cot A B 的值; (Ⅱ)求tan()A B -的最大值.解析:(Ⅰ)在ABC △中,由正弦定理及3cos cos 5a Bb Ac -= 可得3333sin cos sin cos sin sin()sin cos cos sin 5555A B B A C A B A B A B -==+=+ 即sin cos 4cos sin A B A B =,则tan cot 4A B =; (Ⅱ)由tan cot 4A B =得tan 4tan 0A B =>2tan tan 3tan 3tan()1tan tan 14tan cot 4tan A B B A B A B B B B --===+++≤34当且仅当14tan cot ,tan ,tan 22B B B A ===时,等号成立,故当1tan 2,tan 2A B ==时,tan()A B -的最大值为34.23.在ABC △中,5cos 13B =-,4cos 5C =.(Ⅰ)求sin A 的值;(Ⅱ)设ABC △的面积332ABC S =△,求BC 的长.解:(Ⅰ)由5cos 13B =-,得12sin 13B =,由4cos 5C =,得3sin 5C =.所以33sin sin()sin cos cos sin 65A B C B C B C =+=+=. ··········· 5分 (Ⅱ)由332ABC S =△得133sin 22AB AC A ⨯⨯⨯=,由(Ⅰ)知33sin 65A =, 故65AB AC ⨯=, ···························· 8分又sin 20sin 13AB B AC AB C ⨯==,故2206513AB =,132AB =.所以sin 11sin 2AB A BC C ⨯==. ························10分24.已知函数2π()sin sin 2f x x x x ωωω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0ω>)的最小正周期为π. (Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数()f x 在区间2π03⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的取值范围.解:(Ⅰ)1cos 2()sin 222x f x x ωω-=+11sin 2cos 2222x x ωω=-+π1sin 262x ω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.因为函数()f x 的最小正周期为π,且0ω>, 所以2ππ2ω=,解得1ω=. (Ⅱ)由(Ⅰ)得π1()sin 262f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因为2π03x ≤≤, 所以ππ7π2666x --≤≤,所以1πsin 2126x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭≤≤, 因此π130sin 2622x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭≤≤,即()f x 的取值范围为302⎡⎤⎢⎥⎣⎦,. 25.求函数2474sin cos 4cos 4cos y x x x x =-+-的最大值与最小值。
(完整word版)三角函数高考题及答案
1.(上海,15)把曲线y cos x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位,再沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线方程是( ) A 。
(1-y )sin x +2y -3=0 B.(y -1)sin x +2y -3=0 C 。
(y +1)sin x +2y +1=0D.-(y +1)sin x +2y +1=02.(北京,3)下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(2π,π)上为减函数的是( ) A.y =cos 2xB.y =2|sin x |C.y =(31)cos xD.y =-cot x3。
(全国,5)若f (x )sin x 是周期为π的奇函数,则f (x )可以是( ) A 。
sin x B 。
cos x C.sin2x D.cos2x4.(全国,6)已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π]内α的取值范围是( ) A.(2π,43π)∪(π,45π) B.(4π,2π)∪(π,45π) C.(2π,43π)∪(45π,23π)D 。
(4π,2π)∪(43π,π) 5.(全国)若sin 2x >cos 2x ,则x 的取值范围是( )A.{x |2k π-43π〈x 〈2k π+4π,k ∈Z }B 。
{x |2k π+4π<x 〈2k π+45π,k ∈Z } C.{x |k π-4π<x 〈k π+4π,k ∈Z } D.{x |k π+4π<x 〈k π+43π,k ∈Z } 6.(全国,3)函数y =4sin (3x +4π)+3cos (3x +4π)的最小正周期是( )A 。
6πB 。
2π C.32πD 。
3π7。
(全国,9)已知θ是第三象限角,若sin 4θ+cos 4θ=95,那么sin2θ等于( ) A 。
322 B.-322 C 。
32D.-32 8。
(全国,14)如果函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-8π对称,那么a 等于( ) A.2B.-2C 。
三角函数高考试题精选(含详细答案解析)
三角函数高考试题精选一.选择题(共18小题)1.(2017•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为()A.B.C.πD.2π2.(2017•天津)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则()A.ω=,φ=B.ω=,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=,φ=3.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为()A.4πB.2πC.πD.4.(2017•新课标Ⅲ)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减5.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C26.(2017•新课标Ⅲ)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1 C.D.7.(2016•上海)设a∈R,b∈[0,2π),若对任意实数x都有sin(3x﹣)=sin(ax+b),则满足条件的有序实数对(a,b)的对数为()A.1 B.2 C.3 D.48.(2016•新课标Ⅲ)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.9.(2016•新课标Ⅲ)若tanθ=﹣,则cos2θ=()A.﹣B.﹣C.D.10.(2016•浙江)设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,则f(x)的最小正周期()A.与b有关,且与c有关 B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关11.(2016•新课标Ⅱ)若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为()A.x=﹣(k∈Z)B.x=+(k∈Z)C.x=﹣(k∈Z)D.x=+(k∈Z)12.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.513.(2016•四川)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度D.向右平行移动个单位长度14.(2016•新课标Ⅰ)将函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x﹣)D.y=2sin(2x﹣)15.(2016•北京)将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P(,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则()A.t=,s的最小值为B.t=,s的最小值为C.t=,s的最小值为D.t=,s的最小值为16.(2016•四川)为了得到函数y=sin(x+)的图象,只需把函数y=sinx 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向上平行移动个单位长度D.向下平行移动个单位长度17.(2016•新课标Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则()A.y=2sin(2x﹣)B.y=2sin(2x﹣) C.y=2sin(x+)D.y=2sin(x+)18.(2016•新课标Ⅱ)函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)的最大值为()A.4 B.5 C.6 D.7二.填空题(共9小题)19.(2017•北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ= .20.(2017•上海)设a1、a2∈R,且+=2,则|10π﹣α1﹣α2|的最小值为.21.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin 2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是.22.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=2cosx+sinx的最大值为.23.(2016•上海)设a,b∈R,c∈[0,2π),若对于任意实数x都有2sin(3x ﹣)=asin(bx+c),则满足条件的有序实数组(a,b,c)的组数为.24.(2016•江苏)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是.25.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=2sinx的图象至少向右平移个单位长度得到.26.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx 的图象至少向右平移个单位长度得到.27.(2016•江苏)在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC 的最小值是.三.解答题(共3小题)28.(2017•北京)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.29.(2016•山东)设f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.30.(2016•北京)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.三角函数2017高考试题精选(一)参考答案与试题解析一.选择题(共18小题)1.(2017•山东)函数y=sin2x+cos2x的最小正周期为()A.B.C.πD.2π【解答】解:∵函数y=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∵ω=2,∴T=π,故选:C2.(2017•天津)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则()A.ω=,φ=B.ω=,φ=﹣C.ω=,φ=﹣D.ω=,φ=【解答】解:由f(x)的最小正周期大于2π,得,又f()=2,f()=0,得,∴T=3π,则,即.∴f(x)=2sin(ωx+φ)=2sin(x+φ),由f()=,得sin(φ+)=1.∴φ+=,k∈Z.取k=0,得φ=<π.∴,φ=.故选:A.3.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为()A.4πB.2πC.πD.【解答】解:函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为:=π.故选:C.4.(2017•新课标Ⅲ)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为﹣2πB.y=f(x)的图象关于直线x=对称C.f(x+π)的一个零点为x=D.f(x)在(,π)单调递减【解答】解:A.函数的周期为2kπ,当k=﹣1时,周期T=﹣2π,故A正确,B.当x=时,cos(x+)=cos(+)=cos=cos3π=﹣1为最小值,此时y=f(x)的图象关于直线x=对称,故B正确,C当x=时,f(+π)=cos(+π+)=cos=0,则f(x+π)的一个零点为x=,故C正确,D.当<x<π时,<x+<,此时函数f(x)不是单调函数,故D 错误,故选:D5.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x+)=cos(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,故选:D.6.(2017•新课标Ⅲ)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1 C.D.【解答】解:函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)=sin(x+)+cos (﹣x+)=sin(x+)+sin(x+)=sin(x+).故选:A.7.(2016•上海)设a∈R,b∈[0,2π),若对任意实数x都有sin(3x﹣)=sin(ax+b),则满足条件的有序实数对(a,b)的对数为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵对于任意实数x都有sin(3x﹣)=sin(ax+b),则函数的周期相同,若a=3,此时sin(3x﹣)=sin(3x+b),此时b=﹣+2π=,若a=﹣3,则方程等价为sin(3x﹣)=sin(﹣3x+b)=﹣sin(3x﹣b)=sin (3x﹣b+π),则﹣=﹣b+π,则b=,综上满足条件的有序实数组(a,b)为(3,),(﹣3,),共有2组,故选:B.8.(2016•新课标Ⅲ)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.【解答】解:∵tanα=,∴cos2α+2sin2α====.故选:A.9.(2016•新课标Ⅲ)若tanθ=﹣,则cos2θ=()A.﹣B.﹣C.D.【解答】解:由tanθ=﹣,得cos2θ=cos2θ﹣sin2θ==.故选:D.10.(2016•浙江)设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,则f(x)的最小正周期()A.与b有关,且与c有关 B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关D.与b无关,但与c有关【解答】解:∵设函数f(x)=sin2x+bsinx+c,∴f(x)图象的纵坐标增加了c,横坐标不变,故周期与c无关,当b=0时,f(x)=sin2x+bsinx+c=﹣cos2x++c的最小正周期为T==π,当b≠0时,f(x)=﹣cos2x+bsinx++c,∵y=cos2x的最小正周期为π,y=bsinx的最小正周期为2π,∴f(x)的最小正周期为2π,故f(x)的最小正周期与b有关,故选:B11.(2016•新课标Ⅱ)若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为()A.x=﹣(k∈Z)B.x=+(k∈Z)C.x=﹣(k∈Z)D.x=+(k∈Z)【解答】解:将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,得到y=2sin2(x+)=2sin(2x+),由2x+=kπ+(k∈Z)得:x=+(k∈Z),即平移后的图象的对称轴方程为x=+(k∈Z),故选:B.12.(2016•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11 B.9 C.7 D.5【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤,即T=≥,解得:ω≤12,当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=﹣,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B13.(2016•四川)为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,只需把函数y=sin2x 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向左平行移动个单位长度D.向右平行移动个单位长度【解答】解:把函数y=sin2x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=sin2(x﹣)=sin(2x﹣)的图象,故选:D.14.(2016•新课标Ⅰ)将函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x﹣)D.y=2sin(2x﹣)【解答】解:函数y=2sin(2x+)的周期为T==π,由题意即为函数y=2sin(2x+)的图象向右平移个单位,可得图象对应的函数为y=2sin[2(x﹣)+],即有y=2sin(2x﹣).故选:D.15.(2016•北京)将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P(,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则()A.t=,s的最小值为B.t=,s的最小值为C.t=,s的最小值为D.t=,s的最小值为【解答】解:将x=代入得:t=sin=,将函数y=sin(2x﹣)图象上的点P向左平移s个单位,得到P′(+s,)点,若P′位于函数y=sin2x的图象上,则sin(+2s)=cos2s=,则2s=+2kπ,k∈Z,则s=+kπ,k∈Z,由s>0得:当k=0时,s的最小值为,故选:A.16.(2016•四川)为了得到函数y=sin(x+)的图象,只需把函数y=sinx 的图象上所有的点()A.向左平行移动个单位长度B.向右平行移动个单位长度C.向上平行移动个单位长度D.向下平行移动个单位长度【解答】解:由已知中平移前函数解析式为y=sinx,平移后函数解析式为:y=sin(x+),可得平移量为向左平行移动个单位长度,故选:A17.(2016•新课标Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则()A.y=2sin(2x﹣)B.y=2sin(2x﹣) C.y=2sin(x+)D.y=2sin(x+)【解答】解:由图可得:函数的最大值为2,最小值为﹣2,故A=2,=,故T=π,ω=2,故y=2sin(2x+φ),将(,2)代入可得:2sin(+φ)=2,则φ=﹣满足要求,故y=2sin(2x﹣),故选:A.18.(2016•新课标Ⅱ)函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)的最大值为()A.4 B.5 C.6 D.7【解答】解:函数f(x)=cos2x+6cos(﹣x)=1﹣2sin2x+6sinx,令t=sinx(﹣1≤t≤1),可得函数y=﹣2t2+6t+1=﹣2(t﹣)2+,由∉[﹣1,1],可得函数在[﹣1,1]递增,即有t=1即x=2kπ+,k∈Z时,函数取得最大值5.故选:B.二.填空题(共9小题)19.(2017•北京)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sinα=,则sinβ= .【解答】解:∵在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,∴α+β=π+2kπ,k∈Z,∵sinα=,∴sinβ=sin(π+2kπ﹣α)=sinα=.故答案为:.20.(2017•上海)设a1、a2∈R,且+=2,则|10π﹣α1﹣α2|的最小值为.【解答】解:根据三角函数的性质,可知sinα1,sin2α2的范围在[﹣1,1],要使+=2,∴sinα1=﹣1,sin2α2=﹣1.则:,k1∈Z.,即,k2∈Z.那么:α1+α2=(2k1+k2)π,k1、k2∈Z.∴|10π﹣α1﹣α2|=|10π﹣(2k1+k2)π|的最小值为.故答案为:.21.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cosx﹣(x∈[0,])的最大值是 1 .【解答】解:f(x)=sin 2x+cosx﹣=1﹣cos2x+cosx﹣,令cosx=t且t∈[0,1],则y=﹣t 2+t+=﹣(t﹣)2+1,当t=时,f(t)max=1,即f(x)的最大值为1,故答案为:122.(2017•新课标Ⅱ)函数f(x)=2cosx+sinx的最大值为.【解答】解:函数f(x)=2cosx+sinx=(cosx+sinx)=sin(x+θ),其中tanθ=2,可知函数的最大值为:.故答案为:.23.(2016•上海)设a,b∈R,c∈[0,2π),若对于任意实数x都有2sin(3x ﹣)=asin(bx+c),则满足条件的有序实数组(a,b,c)的组数为 4 .【解答】解:∵对于任意实数x都有2sin(3x﹣)=asin(bx+c),∴必有|a|=2,若a=2,则方程等价为sin(3x﹣)=sin(bx+c),则函数的周期相同,若b=3,此时C=,若b=﹣3,则C=,若a=﹣2,则方程等价为sin(3x﹣)=﹣sin(bx+c)=sin(﹣bx﹣c),若b=﹣3,则C=,若b=3,则C=,综上满足条件的有序实数组(a,b,c)为(2,3,),(2,﹣3,),(﹣2,﹣3,),(﹣2,3,),共有4组,故答案为:4.24.(2016•江苏)定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是7 .【解答】解:画出函数y=sin2x与y=cosx在区间[0,3π]上的图象如下:由图可知,共7个交点.故答案为:7.25.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=2sinx的图象至少向右平移个单位长度得到.【解答】解:∵y=sinx﹣cosx=2sin(x﹣),令f(x)=2sinx,则f(x﹣φ)=2in(x﹣φ)(φ>0),依题意可得2sin(x﹣φ)=2sin(x﹣),故﹣φ=2kπ﹣(k∈Z),即φ=﹣2kπ+(k∈Z),当k=0时,正数φmin=,故答案为:.26.(2016•新课标Ⅲ)函数y=sinx﹣cosx的图象可由函数y=sinx+cosx 的图象至少向右平移个单位长度得到.【解答】解:∵y=f(x)=sinx+cosx=2sin(x+),y=sinx﹣cosx=2sin(x﹣),∴f(x﹣φ)=2sin(x+﹣φ)(φ>0),令2sin(x+﹣φ)=2sin(x﹣),则﹣φ=2kπ﹣(k∈Z),即φ=﹣2kπ(k∈Z),当k=0时,正数φmin=,故答案为:.27.(2016•江苏)在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC 的最小值是8 .【解答】解:由sinA=sin(π﹣A)=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,sinA=2sinBsinC,可得sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,①由三角形ABC为锐角三角形,则cosB>0,cosC>0,在①式两侧同时除以cosBcosC可得tanB+tanC=2tanBtanC,又tanA=﹣tan(π﹣A)=﹣tan(B+C)=﹣②,则tanAtanBtanC=﹣•tanBtanC,由tanB+tanC=2tanBtanC可得tanAtanBtanC=﹣,令tanBtanC=t,由A,B,C为锐角可得tanA>0,tanB>0,tanC>0,由②式得1﹣tanBtanC<0,解得t>1,tanAtanBtanC=﹣=﹣,=()2﹣,由t>1得,﹣≤<0,因此tanAtanBtanC的最小值为8,另解:由已知条件sinA=2sinBsinc,sin(B十C)=2sinBsinC,sinBcosC十cosBsinC=2sinBcosC,两边同除以cosBcosC,tanB十tanC=2tanBtanC,∵﹣tanA=tan(B十C)=,∴tanAtanBtanC=tanA十tanB十tanC,∴tanAtanBtanC=tanA十2tanBtanC≥2,令tanAtanBtanC=x>0,即x≥2,即x≥8,或x≤0(舍去),所以x的最小值为8.当且仅当t=2时取到等号,此时tanB+tanC=4,tanBtanC=2,解得tanB=2+,tanC=2﹣,tanA=4,(或tanB,tanC互换),此时A,B,C均为锐角.三.解答题(共3小题)28.(2017•北京)已知函数f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣,]时,f(x)≥﹣.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=cos(2x﹣)﹣2sinxcosx,=(co2x+sin2x)﹣sin2x,=cos2x+sin2x,=sin(2x+),∴T==π,∴f(x)的最小正周期为π,(Ⅱ)∵x∈[﹣,],∴2x+∈[﹣,],∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴f(x)≥﹣29.(2016•山东)设f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g()的值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=2sin(π﹣x)sinx﹣(sinx﹣cosx)2 =2sin2x ﹣1+sin2x=2•﹣1+sin2x=sin2x﹣cos2x+﹣1=2sin(2x﹣)+﹣1,令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.(Ⅱ)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y=2sin(x﹣)+﹣1的图象;再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)=2sinx+﹣1的图象,∴g()=2sin+﹣1=.30.(2016•北京)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【解答】解:(1)f(x)=2sinωxcosωx+cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx==.由T=,得ω=1;(2)由(1)得,f(x)=.再由,得.∴f(x)的单调递增区间为[](k∈Z).。
高考真题——三角函数及解三角形真题(加答案)
全国卷历年高考三角函数及解三角形真题归类分析三角函数一、三角恒等变换(3题)1.(2015年1卷2)o o o o sin 20cos10cos160sin10- =( ) (A) (B(C )12- (D )12【解析】原式=o o o o sin 20cos10cos 20sin10+ =o sin30=12,故选D. 考点:本题主要考查诱导公式与两角和与差的正余弦公式.2.(2016年3卷)(5)若3tan 4α=,则2cos 2sin 2αα+=( ) (A)6425 (B) 4825 (C) 1 (D)1625【解析】由3tan 4α=,得34sin ,cos 55αα==或34sin ,cos 55αα=-=-,所以2161264cos 2sin 24252525αα+=+⨯=,故选A .考点:1、同角三角函数间的基本关系;2、倍角公式.3.(2016年2卷9)若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=(A )725(B )15(C )15-(D )725-【解析】∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .二、三角函数性质(5题)4.(2017年3卷6)设函数π()cos()3f x x =+,则下列结论错误的是()A .()f x 的一个周期为2π-B .()y f x =的图像关于直线8π3x =对称C .()f x π+的一个零点为π6x =D .()f x 在π(,π)2单调递减【解析】函数()πcos 3f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象可由cos y x =向左平移π3个单位得到,如图可知,()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭上先递减后递增,D 选项错误,故选D.π5.(2017年2卷14)函数()23sin 3cos 4f x x x =+-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 .【解析】()22311cos 3cos cos 3cos 44f x x x x x =-+-=-++ 23cos 12x ⎛⎫=--+ ⎪ ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则[]cos 0,1x ∈,当3cos 2x =时,取得最大值1. 6.(2015年1卷8)函数()f x =cos()x ωϕ+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )(A )13(,),44k k k Z ππ-+∈ (B )13(2,2),44k k k Z ππ-+∈(C )13(,),44k k k Z -+∈(D )13(2,2),44k k k Z -+∈【解析】由五点作图知,1+4253+42πωϕπωϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得=ωπ,=4πϕ,所以()cos()4f x x ππ=+,令22,4k x k k Z πππππ<+<+∈,解得124k -<x <324k +,k Z ∈,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z ∈,故选D. 考点:三角函数图像与性质7. (2015年2卷10)如图,长方形ABCD 的边AB=2,BC=1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP=x .将动点P 到A 、B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则f (x )的图像大致为的运动过程可以看出,轨迹关于直线2x π=对称,且()()42f f ππ>,且轨迹非线型,故选B .8.(2016年1卷12)已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-, 为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为 (A )11 (B )9 (C )7 (D )5考点:三角函数的性质 三、三角函数图像变换(3题)9.(2016年2卷7)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 (A )()ππ26k x k =-∈Z (B )()ππ26k x k =+∈Z (C )()ππ212Z k x k =-∈ (D )()ππ212Z k x k =+∈【解析】平移后图像表达式为π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令ππ2π+122x k ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得对称轴方程:()ππ26Z k x k =+∈,故选B . 10.(2016年3卷14)函数sin 3cos y x x =-的图像可由函数sin 3cos y x x =+的图像至少向右平移_____________个单位长度得到.考点:1、三角函数图象的平移变换;2、两角和与差的正弦函数.11.(2017年1卷9)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2【解析】:熟识两种常见的三角函数变换,先变周期和先变相位不一样。
高考数学三角函数练习题及答案解析_图文.docx
高考数学三角函数练习题及答案解析(2010 ±海文数)19.(本题满分12分)TT已知Ovxv —,化简:2lg(cos x • tan x +1 - 2 sin 2 + lg[V2 cos(x 一 彳)]一 lg(l + sin 2x). 解析:原式=lg(sin_r+cosx)+lg(cosx+siru)-lg(sinx+cosx)2=0.(2010湖南文数)16.(本小题满分12分) 已知函数 f (x) = sin 2x-2sin 2 x (I )求函数/(x )的最小正周期。
(II )求函数/(X )的最大值及/(X )取最大值时X 的集合。
解(I )因为/(x) = sin2x-(l-cos2x)= s/2sin(2r + -J)-l t所以函数/(x )的最小正周期为卩=夸=兀(II )由(I )知,当2x +于=2A 卄号,即+晋(kZ )时,/(X )取最大值 7?-1・因此函数/(X )取址大值时;c 的集合为{职“后+罟”G Z}・O(2010浙江理数)(18)(本题满分14分)®AABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a,b,c, 已知 cos2C =4⑴求sinC 的值;(11)当8=2, 2sinA=sinC 吋,求 b 及 c 的长.解析:木题主要考察三角变换、正弦定理、余弦定理等基础知识,同事考查运算求解能力。
(I ) 解:因为 cos2C=l-2sin 2C=--,及 0<C< 兀4 所以 sinC=——.4(II ) 解:当 a=2, 2sinA=sinC 吋,由正弦定理一-—=—-—,得sin A sinC c=4/x4 * it口 ■由COS2C=2COS2C-1=一一,J 及0<C<H得4cosC=±由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC,得 b 2± V6 b-12=0所以rb=>/6V、c=4 或(2010全国卷2理数)(17)(本小题满分10分)53 \ABC 中,D 为边 BC 上的一点,BD = 33, sin5 = —, cosZADC = -f 求 AD. 13 5【命题意图】本试题主要考查同角三角函数关系、两角和差公式和正弦定理在解三角形小的 应用,考查考牛对基础知识、基本技能的掌握情况. 【参考答案】3 R由 cosZADeJ? >0,知 B< 2.12 4[fl 已知I 得 cosB=l 13 , sinZADC=5 .从而 sinZBAD=sin ( ZADC-B) =s【点评】三角函数与解三角形的综合性问题,是近儿年高考的热点,在高考试题屮频繁出现. 这类题型难度比鮫低,一般出现在17或18题,属于送分题,估计以后这类题型仍会保超, 不会冇太大改变.解决此类问题,要根据已知条件,灵活运用正弦定理或余弦定理,求边角 或将边角互化.(2010陕西文数)17.(本小题满分12分)在AABC 屮,已知B=45° ,。
三角函数部分高考题(带答案)
即 sin(B C) 0 ∴ B C
BC
6
A
(B
C)
2 3
由正弦定理
a sin A
b sin B
c sin C
得
1
b c a sin B 2 3 2 2
sin A
3
2
31.已知函数 f (t)
1 t 1 t ,
g ( x)
cos x
f
(sin
x)
sin
x
f
(cos x),
x ( ,
因此
0≤
sin
2πx 6
1 2
3≤
2
,即 f (x) 的取值范围 为320, .
25.求函数 y 7 4sin x cos x 4cos 2 x 4cos 4 x 的最大值与最小值。
【解】: y 7 4sin x cos x 4cos 2 x 4cos 4 x
7 2sin 2x 4cos2 x 1 cos2 x
26.知函数
f (x) 2cos2x 2sinxcosx 1( x R,
0 )的最小值正周期是
2.
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)求函数 f ( x) 的最大值,并且求使 f ( x) 取得最大值的 x 的集合.
(17)本小题主要考查特殊角三角函数值、两角和的正弦、二倍角的正弦与余弦、函数
y Asin(x ) 的性质等基础知识,考查基本运算能力.满分 12 分.
4 3
,所以
tan
2
tan tan 2 1 tan tan2
1
∵,
为锐角,∴ 0
2
3 2
,∴
2 =
3 4
30.在 ABC 中,角 A, B, C 所对应的边分别为 a, b, c , a 2
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1.已知ΔABC_三个顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(c ,0). (1)若0AB AC ⋅=,求c 的值; (2)若c=5,求sin ∠A 的值.
2 已知函数()sin()(0,0),f x A x A x R ϕϕπ=+><<∈的最大值是1,其图像经过点1
(,)32
M π。
(1)求()f x 的解析式;(2)已知,(0,
)2π
αβ∈,且312
(),(),513
f f αβ==求()f αβ-的值 3.已知向量)2,(sin -=θa 与)cos ,1(θ=b 互相垂直,其中)2
,
0(π
θ∈
(1)求θsin 和θcos 的值;(2)若ϕϕθcos 53)cos(5=-,<<ϕ02
π
,求ϕcos 的值 4.设函数()3sin 6f x x πω⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
,0ω>,(),x ∈-∞+∞,且以
2
π
为最小正周期. (1)求()0f ;(2)求()f x 的解析式;(3)已知9
4125
f απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,求sin α的值. 5.已知函数1()2sin(),3
6
f x x x π
=-
∈R .
(1)求(0)f 的值;(2)设10,0,,(3)2213f ππαβα⎡⎤
∈+=⎢⎥⎣⎦
,6(32)5f βπ+=,求sin()αβ+的值. 一.选择填空题
1.在ABC 中,若1
5,,sin 43
b B A π
=∠=
=,则a = . 2..在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分,,a b c .若cos sin a A b B =,则2sin cos cos A A B +=
(A)-
12 (B) 1
2
(C) -1 (D) 1 3.设函数()cos (0)f x x ωω=>,将()y f x =的图像向右平移3
π
个单位长度后,所得的图像与原
图像重合,则ω的最小值等于
(A )1
3
(B )3 (C )6 (D )9
4.设函数
(A )y=在单调递增,其图像关于直线对称
(B )y=在单调递增,其图像关于直线对称
(C )y= f (x) 在(0,2π)单调递减,其图像关于直线x = 4π
对称
(D )y= f (x) 在(0,2π)单调递减,其图像关于直线x = 2
π
对称
5.)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若()4,p y 是角θ终边上一点,且25
sin 5
θ=-
,则y=_______.
6.已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈恒成立,且()()2
f f π
π>,
则()f x 的单调递增区间是
(A ),()3
6k k k Z π
πππ⎡⎤
-
+
∈⎢⎥⎣
⎦ (B ),()2k k k Z πππ⎡
⎤+∈⎢⎥⎣
⎦ (C )2,()6
3k k k Z π
πππ⎡
⎤+
+
∈⎢⎥⎣
⎦
(D ),()2k k k Z πππ⎡⎤
-∈⎢⎥⎣⎦ 7.在△ABC 中,222sin sin sin sin sin A B C B C ≤+-,则A 的取值范围是
(A )(0,]6π
(B )[,)6
π
π
(C )(0,]3
π
(D )[,)3
π
π
二:解答题
1.已知函数()4cos sin() 1.6
f x x x π
=+
-
(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求()f x 在区间,64ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣
⎦上的最大值和最小值。
2.已知函数()sin ()3f x A x πϕ=+,x R ∈,0A >,02
π
ϕ<<.()y f x =的部分图像,如图所示,
P 、Q 分别为该图像的最高点和最低点,点P 的坐标为(1,)A .
(Ⅰ)求()f x 的最小正周期及ϕ的值;
(Ⅱ)若点R 的坐标为(1,0),23
PRQ π
∠=
,求A 的值 3. 在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知cos 2cos 2cos A C c a
B b
--=,
(Ⅰ)求sin sin C A 的值;(Ⅱ)若1
cos ,24
B b ==,求AB
C ∆的面积S
4.(在ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,3212cos()0B C ++=,求边BC 上的高.
5.)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.己知sin csin 2sin sin a A C a C b B +=. (Ⅰ)求B ;(Ⅱ)若075,2,A b ==a c 求,.
6.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 且满足sin cos .c A a C = (I )求角C 的大小;(II )求3cos()4
A B π
-+的最大值,并求取得最大值时角,A B 的大小.
7.知函数1
()2sin()3
6
f x x π
=-
,x ∈R .
(1)求5(
)4
f π
的值; (2)设,0,
2παβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,10(3)213f πα+=,6(32)5f βπ+=,求cos()αβ+的值. 8.已知函数73()sin()cos()44f x x x ππ
=+
+-,x ∈R . (Ⅰ)求()f x 的最小正周期和最小值;
(Ⅱ)已知4cos()5
βα-=,4cos()5
βα+=-,02
π
αβ<<≤.求证:2[()]20f β-=.
9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边为c b a ,, (1)若,cos 2)6sin(A A =+
π
求A 的值;(2)若c b A 3,3
1
cos ==,求C sin 的值. 10.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,asinAsinB+bcos 22。
(I )求
b a
;(II )若c 2=b 232,求B 。
11.设ABC ∆的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知1
1,2,c o s 4
a b C =
== (I) 求ABC ∆的周长;(II)求c o s ()A C -的值。
12.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a,b,c ,已知1cos 24
C =-
(I)求sinC 的值;(Ⅱ)当a=2, 2sinA=sinC 时,求b 及c 的长.。