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2024年高考数学复习全程规划【一轮复习讲义】 专题05 三角函数(原卷版+解析)
展开这是一份2024年高考数学复习全程规划【一轮复习讲义】 专题05 三角函数(原卷版+解析),共57页。试卷主要包含了三角函数的图象与性质,三角恒等变换,同角三角函数间的基本关系等内容,欢迎下载使用。
2023真题展现
考向一 三角函数的图象与性质
考向二 三角恒等变换
真题考查解读
近年真题对比
考向一 三角函数的图象与性质
考向二 三角恒等变换
考向三 同角三角函数间的基本关系
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记/二级结论速记
考向一 三角函数的图象与性质
1.(2023•新高考Ⅱ•第15题)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=12与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=π6,则f(π)= .
2.(2023•新高考Ⅰ•第15题)已知函数f(x)=csωx﹣1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 .
考向二 三角恒等变换
3.(2023•新高考Ⅱ•第7题)已知α为锐角,csα=1+54,则sinα2=( )
A.3−58B.−1+58C.3−54D.−1+54
4.(2023•新高考Ⅰ•第8题)已知sin(α﹣β)=13,csαsinβ=16,则cs(2α+2β)=( )
A.79B.19C.−19D.−79
【命题意图】
考查同角三角函数的基本关系式、诱导公式、和角差角公式、三角函数的图象与性质、y=Asin(wx+)的图象与性质.应用三角公式进行化简、求值和恒等变形及恒等证明.
【考查要点】
三角函数高考必考.常考查和角差角公式、恒等变形化简求值、诱导公式、同角三角函数公式,辅助角公式等.常考查y=Asin(wx+)的图象与性质,涉及到增减性、周期性、对称性、图象平移、零点等.
【得分要点】
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cs2α=1.
(2)商数关系:sinαcsα=tanα.
2.诱导公式
公式一:sin(α+2kπ)=sin α,cs(α+2kπ)=cs_α,其中k∈Z.
公式二:sin(π+α)=﹣sin_α,cs(π+α)=﹣cs_α,tan(π+α)=tanα.
公式三:sin(﹣α)=﹣sin_α,cs(﹣α)=cs_α.
公式四:sin(π﹣α)=sin α,cs(π﹣α)=﹣cs_α.
公式五:sin(π2−α)=csα,cs(π2−α)=sinα.
公式六:sin(π2+α)=csα,cs(π2+α)=﹣sinα.
3.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)C(α﹣β):cs (α﹣β)=csαcsβ+sinαsinβ.
(2)C(α+β):cs(α+β)=csαcsβ﹣sinαsinβ.
(3)S(α+β):sin(α+β)=sinαcsβ+csαsinβ.
(4)S(α﹣β):sin(α﹣β)=sinαcsβ﹣csαsinβ.
(5)T(α+β):tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanαtanβ.
(6)T(α﹣β):tan(α﹣β)=tanα−tanβ1+tanαtanβ.
4.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)S2α:sin 2α=2sinαcsα.
(2)C2α:cs 2α=cs2α﹣sin2α=2cs2α﹣1=1﹣2sin2α.
(3)T2α:tan 2α=2tanα1−tan2α.
5.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
6.函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
7.由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A=M−m2,k=M+m2,ω由周期T确定,即由2πω=T求出,φ由特殊点确定.
考向一 三角函数的图象与性质
1.(2022•新高考Ⅰ)记函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T.若<T<π,且y=f(x)的图像关于点(,2)中心对称,则f()=( )
A.1B.C.D.3
2.(多选)(2022•新高考Ⅱ)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点(,0)中心对称,则( )
A.f(x)在区间(0,)单调递减
B.f(x)在区间(﹣,)有两个极值点
C.直线x=是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y=﹣x是曲线y=f(x)的切线
3.(2021•新高考Ⅰ)下列区间中,函数f(x)=7sin(x﹣)单调递增的区间是( )
A.(0,)B.(,π)C.(π,)D.(,2π)
考向二 三角恒等变换
4.(2022•新高考Ⅱ)若sin(α+β)+cs(α+β)=2cs(α+)sinβ,则( )
A.tan(α﹣β)=1B.tan(α+β)=1
C.tan(α﹣β)=﹣1D.tan(α+β)=﹣1
考向三 同角三角函数间的基本关系
5.(2021•新高考Ⅰ)若tanθ=﹣2,则=( )
A.﹣B.﹣C.D.
结合近三年命题规律,命制三角函数恒等变换题目,诸如“给值求角”“给值求值”“给角求值”,给定函数部分图象,求解函数解析式。以选择题、填空题为主,分值为5~10分。
一.三角函数的周期性(共3小题)
1.(2023•江西模拟)已知函数,则( )
A.f(x)的最小正周期是π
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)的图象关于点对称
D.f(x)在上的值域是
2.(2023•河东区一模)已知函数,下列说法错误的为( )
A.最小正周期为B.f(x)为偶函数
C.在单调递减D.
3.(2023•商洛三模)记函数的最小正周期为T,且f(T)=﹣1,若f(x)在[0,π]上恰有3个零点,则ω的取值范围为( )
A.B.C.D.
二.运用诱导公式化简求值(共4小题)
4.(2023•南关区校级模拟)已知,,则角θ所在的象限是( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
5.(2023•抚松县校级模拟)已知tanθ=2,则=( )
A.B.C.D.
6.(2023•南宁模拟)已知sin2α=csα﹣1,则=( )
A.1B.﹣1C.2D.
7.(2023•通州区模拟)已知,α是第一象限角,且角α,β的终边关于y轴对称,则tanβ=( )
A.B.C.D.
三.正弦函数的图象(共4小题)
8.(2023•湖南模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈R)在区间上单调,且满足.若函数f(x)在区间上恰有5个零点,则ω的取值范围为( )
A.B.C.D.
9.(2023•惠州模拟)记函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T,若<T<π,且y=f(x)的图象关于点(,2)中心对称,则f()=( )
A.1B.C.D.3
10.(2023•如皋市校级模拟)已知直线y=kx+t与函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象恰有两个切点,设满足条件的k所有可能取值中最大的两个值分别为k1和k2,且k1>k2,则( )
A.B.
C.D.
11.(2023•濮阳模拟)已知f(x)=sin(3x+φ)(|φ|<)为奇函数,若对任意α∈[﹣,],存在β∈[﹣,α],满足f(α)+f(β)=0,则实数α的取值范围是 .
四.正弦函数的单调性(共9小题)
12.(2023•湖南三模)已知f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)满足,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A.B.C.D.
13.(2023•广州二模)已知函数的图象关于点对称,且f(x)在上单调,则ω的取值集合为( )
A.{2}B.{8}C.{2,8}D.{2,8,14}
14.(2023•泸县校级模拟)已知函数,且在上单调递增,则满足条件的ω的最大值为 .
15.(2023•大理州模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣是函数f(x)的一个零点,x=是函数f(x)的一条对称轴,若f(x)在区间(,)上单调,则ω的最大值是( )
A.14B.16C.18D.20
16.(2023•雁塔区校级三模)已知函数f(x)=sinωx+csωx,其中ω>0.若f(x)在区间上单调递增,则ω的取值范围是( )
A.(0,4]B.C.D.
17.(2023•广西一模)函数恒有f(x)≤f(π),且f(x)在上单调递增,则ω的值为( )
A.B.C.D.或
18.(多选)(2023•福建模拟)已知函数f(x)=sin(ω>0)满足:f()=2,f()=0,则( )
A.曲线y=f(x)关于直线对称
B.函数y=f()是奇函数
C.函数y=f(x)在(,)单调递减
D.函数y=f(x)的值域为[﹣2,2]
19.(多选)(2023•运城三模)已知函数,满足,,且在上单调,则ω的取值可能为( )
A.1B.3C.5D.7
20.(2023•青羊区校级模拟)已知函数,,,且f(x)在上单调,则ω的最大值为 5 .
五.正弦函数的奇偶性和对称性(共7小题)
21.(2023•大通县一模)下列坐标所表示的点是函数图象的对称中心的是( )
A.B.C.D.
22.(2023•浉河区校级三模)已知函数f(x)=asin2x+bcs2x(ab≠0)的图象关于直线对称,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数
B.f(x)的最小正周期为2π
C.f(x)在区间上单调递增
D.方程f(x)=2b在区间[0,2π]上有2个实根
23.(2023•秦都区校级模拟)已知函数f(x)=sinωx+csωx(ω>0)图象两个相邻的对称中心的间距为,则下列函数为偶函数的是( )
A.B.C.D.
24.(多选)(2023•惠州模拟)关于函数,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图像的一个对称中心是
B.函数f(x)在区间上单调递减
C.直线是函数f(x)图像的一条对称轴
D.将函数f(x)的图像沿x轴向左平移个单位长度,将得到函数的图像
25.(多选)(2023•东方模拟)已知函数f(x)=|2sin(2x﹣)|,则下列说法中正确的有( )
A.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
B.函数f(x)图象的一条对称轴是x=
C.若x∈[,],则函数f(x)的最小值为
D.若f(x1)f(x2)=4,x1≠x2,则|x1﹣x2|的最小值为
26.(2023•昌江县二模)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图中实线所示,图中圆C与f(x)的图象交于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)的最小正周期是 2π
B.函数f(x)的图象关于点成中心对称
C.函数f(x)在单调递增
D.函数f(x)的图象向右平移后关于原点成中心对称
27.(多选)(2023•平江县校级模拟)设函数,若f(x)在[0,π]上有且仅有3条对称轴,则( )
A.f(x)在[0,π]上有且仅有2个最大值点
B.f(x)在[0,π]上有且仅有2个零点
C.ω的取值范围是
D.f(x)在上单调递增
六.余弦函数的图象(共5小题)
28.(2023•河南模拟)已知函数f(x)=cs(ωx﹣)(ω>0),若f(x)在上没有零点,则ω的取值范围是( )
A.B.
C.D.(0,1]
29.(2023•安阳模拟)已知函数在[0,π]上有且仅有2个零点,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
30.(2023•一模拟)已知函数,(ω>0)的图象在区间(0,2π)内至多存在3条对称轴,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
31.(多选)(2023•新乡三模)已知函数f(x)=cs(ωx+φ)(0<ω<10,0<φ<π)图象的一个对称中心是,点在f(x)的图象上,则( )
A.
B.直线是f(x)图象的一条对称轴
C.f(x)在上单调递减
D.是奇函数
32.(2023•泸州模拟)写出使“函数f(x)=cs(2x+φ)为奇函数”的φ的一个取值 .
七.余弦函数的单调性(共2小题)
33.(2023•全国一模)已知函数在区间上单调递减,则实数ω的取值范围为( )
A.B.(1,2]C.(0,1]D.
34.(2023•白山三模)已知函数,则f(x)在[﹣2,0]上( )
A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增
八.由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式(共1小题)
35.(2023•石景山区一模)若函数的部分图象如图所示,则φ的值是( )
A.B.C.D.
九.同角三角函数间的基本关系(共4小题)
36.(2023•攀枝花一模)若tanθ=2,则7cs2θ﹣2sin2θ=( )
A.﹣B.C.﹣2D.2
37.(2023•山西模拟)已知tanα=﹣7,则=( )
A.B.C.D.
38.(2023•阳泉二模)已知,0<α<π,则sinα﹣csα=( )
A.B.C.D.
39.(2023•河南模拟)已知tanθ=﹣3,则sin2θ﹣cs2θ=( )
A.B.C.D.
一十.两角和与差的三角函数(共4小题)
40.(2023•射洪市校级模拟)若α为锐角,且,则=( )
A.B.C.D.
41.(2023•广西模拟)已知,则=( )
A.B.C.D.
42.(2023•淮安模拟)已知cs(40°﹣θ)+cs(40°+θ)+cs(80°﹣θ)=0,则tanθ=( )
A.B.C.D.
43.(2023•乌鲁木齐模拟)若,则=( )
A.B.C.D.
一十一.二倍角的三角函数(共6小题)
44.(2023•九江模拟)已知sinθ+2cs2,则sin2θ=( )
A.B.C.D.
45.(2023•乐山模拟)已知,则sinα=( )
A.B.C.D.
46.(2023•武汉模拟)已知,则=( )
A.B.C.D.
47.(2023•惠州一模)若,则=( )
A.B.C.D.
48.(2023•怀仁市校级二模)已知,且,则tanθ=( )
A.B.C.D.或
49.(2023•郑州模拟)已知,则的值为( )
A.B.C.D.
一十二.半角的三角函数(共2小题)
50.(2023•江西模拟)若,α是第三象限的角,则=( )
A.2B.C.﹣2D.
51.(2023•宝鸡三模)若α∈(0,π),且sinα+2csα=2,则tan等于( )
A.3B.2C.D.
一十三.三角函数的恒等变换及化简求值(共5小题)
52.(2023•安阳三模)已知,则=( )
A.B.C.D.
53.(2023•湖南一模)已知=2,则tanθ=( )
A.B.﹣C.﹣D.
54.(2023•兴庆区校级模拟)若sin(﹣α)=,cs(+2α)=( )
A.B.﹣C.D.﹣
55.(2023•迎江区校级模拟)已知,则= .
56.(2023•万州区校级模拟)在△ABC中,若+=3,则sinA的最大值为 .
一十四.三角函数中的恒等变换应用(共4小题)
57.(2023•南江县校级模拟)已知函数在[0,π]上恰有3个零点,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
58.(2023•安徽二模)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxcsωx﹣1(ω>0)在上恰有4个不同的零点,则实数ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
59.(2023•山西模拟)已知函数f(x)=,集合{x∈(0,π)|f(x)=1}中恰有3个元素,则实数ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
60.(2023•天津模拟)将函数的图象向右平移个单位,得到g(x)的图象,再将g(x)图象上的所有点的横坐标变成原来的,得到h(x)的图象,则下列说法正确的个数是( )
①函数h(x)的最小正周期为2π;
②是函数h(x)图象的一个对称中心;
③函数h(x)图象的一个对称轴方程为;
④函数h(x)在区间上单调递增
A.1B.2C.3D.4
1.重要结论-辅助角公式
y=asin x+bcs x=eq \r(a2+b2)sin(x+θ)(a,b不同时为0),其中cs θ=eq \f(a,\r(a2+b2)),sin θ=eq \f(b,\r(a2+b2)).
2.两角和与差的正切公式
3.二倍角的正弦、余弦、正切公式
4.余弦的二倍角公式的变形
5.正弦的二倍角公式的变形
(1)sin αcs α=eq \f(1,2)sin 2α,cs α=eq \f(sin 2α,2sin α).
(2)1±sin 2α=(sin_α±cs_α)2.
6.半角公式
(1)sineq \f(α,2)=± eq \r(\f(1-cs α,2)),
(2)cseq \f(α,2)=± eq \r(\f(1+cs α,2)),
(3)taneq \f(α,2)=± eq \r(\f(1-cs α,1+cs α)),
(4)taneq \f(α,2)=eq \f(sin \f(α,2),cs\f(α,2))=eq \f(sin\f(α,2)·2cs\f(α,2),cs\f(α,2)·2cs\f(α,2))=eq \f(sin α,1+cs α),
taneq \f(α,2)=eq \f(sin\f(α,2),cs\f(α,2))=eq \f(sin\f(α,2)·2sin\f(α,2),cs\f(α,2)·2sin\f(α,2))=eq \f(1-cs α,sin α).
专题05 三角函数
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2023真题展现
考向一 三角函数的图象与性质
考向二 三角恒等变换
真题考查解读
近年真题对比
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考向二 三角恒等变换
考向三 同角三角函数间的基本关系
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考向一 三角函数的图象与性质
1.(2023•新高考Ⅱ•第15题)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=12与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=π6,则f(π)= .
【答案】−32
解:由题意:设A(x1,12),B(x2,12),则x2﹣x1=π6,
由y=Asin(ωx+φ)的图象可知:
ωx2+φ﹣(ωx1+φ)=5π6−π6=2π3,即ω(x2﹣x1)=2π3,
∴ω=4,
又f(2π3)=sin(8π3+φ)=0,∴8π3+φ=kπ,k∈Z,
即φ=−8π3+kπ,k∈Z,
观察图象,可知当k=2时,φ=−2π3满足条件,
∴f(π)=sin(4π−2π3)=−32.
故答案为:−32.
2.(2023•新高考Ⅰ•第15题)已知函数f(x)=csωx﹣1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 .
【答案】[2,3)
【解答】解:x∈[0,2π],函数的周期为2πω(ω>0),csωx﹣1=0,可得csωx=1,
函数f(x)=csωx﹣1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,
可得2⋅2πω≤2π<3⋅2πω,
所以2≤ω<3.
考向二 三角恒等变换
3.(2023•新高考Ⅱ•第7题)已知α为锐角,csα=1+54,则sinα2=( )
A.3−58B.−1+58C.3−54D.−1+54
【答案】D
解:csα=1+54,
则csα=1−2sin2α2,
故2sin2α2=1﹣csα=3−54,即sin2α2=3−58=(5)2+12−2516=(5−1)216,
∵α为锐角,
∴sinα2>0,
∴sinα2=−1+54.
4.(2023•新高考Ⅰ•第8题)已知sin(α﹣β)=13,csαsinβ=16,则cs(2α+2β)=( )
A.79B.19C.−19D.−79
【答案】B
解:因为sin(α﹣β)=sinαcsβ﹣sinβcsα=13,csαsinβ=16,
所以sinαcsβ=12,
所以sin(α+β)=sinαcsβ+sinβcsα=12+16=23,
则cs(2α+2β)=1﹣2sin2(α+β)=1﹣2×49=19.
【命题意图】
考查同角三角函数的基本关系式、诱导公式、和角差角公式、三角函数的图象与性质、y=Asin(wx+)的图象与性质.应用三角公式进行化简、求值和恒等变形及恒等证明.
【考查要点】
三角函数高考必考.常考查和角差角公式、恒等变形化简求值、诱导公式、同角三角函数公式,辅助角公式等.常考查y=Asin(wx+)的图象与性质,涉及到增减性、周期性、对称性、图象平移、零点等.
【得分要点】
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cs2α=1.
(2)商数关系:sinαcsα=tanα.
2.诱导公式
公式一:sin(α+2kπ)=sin α,cs(α+2kπ)=cs_α,其中k∈Z.
公式二:sin(π+α)=﹣sin_α,cs(π+α)=﹣cs_α,tan(π+α)=tanα.
公式三:sin(﹣α)=﹣sin_α,cs(﹣α)=cs_α.
公式四:sin(π﹣α)=sin α,cs(π﹣α)=﹣cs_α.
公式五:sin(π2−α)=csα,cs(π2−α)=sinα.
公式六:sin(π2+α)=csα,cs(π2+α)=﹣sinα.
3.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)C(α﹣β):cs (α﹣β)=csαcsβ+sinαsinβ.
(2)C(α+β):cs(α+β)=csαcsβ﹣sinαsinβ.
(3)S(α+β):sin(α+β)=sinαcsβ+csαsinβ.
(4)S(α﹣β):sin(α﹣β)=sinαcsβ﹣csαsinβ.
(5)T(α+β):tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanαtanβ.
(6)T(α﹣β):tan(α﹣β)=tanα−tanβ1+tanαtanβ.
4.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)S2α:sin 2α=2sinαcsα.
(2)C2α:cs 2α=cs2α﹣sin2α=2cs2α﹣1=1﹣2sin2α.
(3)T2α:tan 2α=2tanα1−tan2α.
5.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
6.函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
7.由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A=M−m2,k=M+m2,ω由周期T确定,即由2πω=T求出,φ由特殊点确定.
考向一 三角函数的图象与性质
1.(2022•新高考Ⅰ)记函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T.若<T<π,且y=f(x)的图像关于点(,2)中心对称,则f()=( )
A.1B.C.D.3
【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T,
则T=,由<T<π,得<<π,∴2<ω<3,
∵y=f(x)的图像关于点(,2)中心对称,∴b=2,
且sin(+)=0,则+=kπ,k∈Z.
∴,k∈Z,取k=4,可得.
∴f(x)=sin(x+)+2,则f()=sin(×+)+2=﹣1+2=1.
故选:A.
2.(多选)(2022•新高考Ⅱ)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图像关于点(,0)中心对称,则( )
A.f(x)在区间(0,)单调递减
B.f(x)在区间(﹣,)有两个极值点
C.直线x=是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y=﹣x是曲线y=f(x)的切线
【解答】解:因为f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象关于点(,0)对称,
所以+φ=kπ,k∈Z,
所以φ=kπ﹣,
因为0<φ<π,
所以φ=,
故f(x)=sin(2x+),
令2x+,解得﹣<x<,
故f(x)在(0,)单调递减,A正确;
x∈(﹣,),2x+∈(,),
根据函数的单调性,故函数f(x)在区间(﹣,)只有一个极值点,故B错误;
令2x+=kπ+,k∈Z,得x=﹣,k∈Z,C显然错误;
f(x)=sin(2x+),
求导可得,f'(x)=,
令f'(x)=﹣1,即,解得x=kπ或(k∈Z),
故函数y=f(x)在点(0,)处的切线斜率为k=,
故切线方程为y﹣,即y=,故D正确.
故选:AD.
3.(2021•新高考Ⅰ)下列区间中,函数f(x)=7sin(x﹣)单调递增的区间是( )
A.(0,)B.(,π)C.(π,)D.(,2π)
【解答】解:令,k∈Z.
则,k∈Z.
当k=0时,x∈[,],
(0,)⊆[,],
故选:A.
考向二 三角恒等变换
4.(2022•新高考Ⅱ)若sin(α+β)+cs(α+β)=2cs(α+)sinβ,则( )
A.tan(α﹣β)=1B.tan(α+β)=1
C.tan(α﹣β)=﹣1D.tan(α+β)=﹣1
【解答】解:解法一:因为sin(α+β)+cs(α+β)=2cs(α+)sinβ,
所以sin()=2cs(α+)sinβ,
即sin()=2cs(α+)sinβ,
所以sin()csβ+sinβcs()=2cs(α+)sinβ,
所以sin()csβ﹣sinβcs()=0,
所以sin()=0,
所以=kπ,k∈Z,
所以α﹣β=k,
所以tan(α﹣β)=﹣1.
解法二:由题意可得,sinαcsβ+csαsinβ+csαcsβ﹣sinαsinβ=2(csα﹣sinα)sinβ,
即sinαcsβ﹣csαsinβ+csαcsβ+sinαsinβ=0,
所以sin(α﹣β)+cs(α﹣β)=0,
故tan(α﹣β)=﹣1.
故选:C.
考向三 同角三角函数间的基本关系
5.(2021•新高考Ⅰ)若tanθ=﹣2,则=( )
A.﹣B.﹣C.D.
【解答】解:由题意可得:
=
=
=.
故选:C.
结合近三年命题规律,命制三角函数恒等变换题目,诸如“给值求角”“给值求值”“给角求值”,给定函数部分图象,求解函数解析式。以选择题、填空题为主,分值为5~10分。
一.三角函数的周期性(共3小题)
1.(2023•江西模拟)已知函数,则( )
A.f(x)的最小正周期是π
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)的图象关于点对称
D.f(x)在上的值域是
【解答】解:
=,
对于A,f(x)的最小正周期,A错误;
对于B,当时,,此时y=sin(4x+)单调递减,
∴f(x)在上单调递增,B正确;
对于C,令,解得,此时f(x)=0,
∴f(x)的图象关于点对称,C错误;
对于D,当时,,则,
∴f(x)在上的值域为,D错误.
故选:B.
2.(2023•河东区一模)已知函数,下列说法错误的为( )
A.最小正周期为B.f(x)为偶函数
C.在单调递减D.
【解答】解:因为函数为奇函数,故B错误;
最小正周期为,故A正确;
令,k∈Z,解得,k∈Z,
即函数f(x)的单调减区间为,k∈Z,
当k=0时,即为,k∈Z,故C正确;
且,故D正确.
故选:B.
3.(2023•商洛三模)记函数的最小正周期为T,且f(T)=﹣1,若f(x)在[0,π]上恰有3个零点,则ω的取值范围为( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为函数的最小正周期为T=,
且f(T)=2sin(ω×+φ)=﹣1,所以sinφ=﹣,所以φ=﹣.
x∈[0,π],则ωx﹣∈[﹣,ωπ﹣],
若f(x)在[0,π]上恰有3个零点,
则2π≤ωπ﹣<3π,所以≤ω<,
所以ω的取值范围为.
故选:A.
二.运用诱导公式化简求值(共4小题)
4.(2023•南关区校级模拟)已知,,则角θ所在的象限是( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【解答】解:因为=﹣sin,可得sin=﹣,
=cs,
则sinθ=2sincs=﹣<0,csθ=2cs2﹣1=﹣<0,
所以角θ所在的象限是第三象限.
故选:C.
5.(2023•抚松县校级模拟)已知tanθ=2,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:=.
故选:D.
6.(2023•南宁模拟)已知sin2α=csα﹣1,则=( )
A.1B.﹣1C.2D.
【解答】解:∵sin2α=csα﹣1,
∴1﹣cs2α=csα﹣1,可得cs2α+csα﹣2=0,解得csα=1(csα=﹣2舍);
∴=﹣csα=﹣1,
故选:B.
7.(2023•通州区模拟)已知,α是第一象限角,且角α,β的终边关于y轴对称,则tanβ=( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵α是第一象限角,且角α,β的终边关于y轴对称,
∴β=π﹣α+2kπ,k∈Z,
∴=.
故选:D.
三.正弦函数的图象(共4小题)
8.(2023•湖南模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈R)在区间上单调,且满足.若函数f(x)在区间上恰有5个零点,则ω的取值范围为( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵f(x)在区间上单调,,
∴f(x)的对称中心为,且,
∴,即,即,
∴.
又∵f(x)的对称中心为,
∴,
∵f(x)在区间上恰有5个零点,相邻两个零点之间的距离为,五个零点之间即2T,六个零点之间即,
只需即可,即,
又∵,
∴.
故选:B.
9.(2023•惠州模拟)记函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T,若<T<π,且y=f(x)的图象关于点(,2)中心对称,则f()=( )
A.1B.C.D.3
【解答】解:函数f(x)=sin(ωx+)+b(ω>0)的最小正周期为T,
则T=,由<T<π,得<<π,∴2<ω<3,
∵y=f(x)的图象关于点(,2)中心对称,∴b=2,
且sin(ω+)=0,则ω+=kπ,k∈Z.
∴ω=(k﹣),k∈Z,取k=4,可得ω=.
∴f(x)=sin(x+)+2,
则f()=sin(×+)+2=﹣1+2=1.
故选:A.
10.(2023•如皋市校级模拟)已知直线y=kx+t与函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象恰有两个切点,设满足条件的k所有可能取值中最大的两个值分别为k1和k2,且k1>k2,则( )
A.B.
C.D.
【解答】解:∵直线y=kx+t与函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象恰有两个切点,
设k1对应的切点为(x1,sinx1),(x1′,sinx1′),x1<x1′,
设k2对应的切点为(x2,sinx2),(x2′,sinx2'),x2<x2′,
只考虑x1+x1′=2π,x2+x2′=4π,
则k1=﹣,k2=﹣,其中﹣<x2<x1<0,
所以=•,其中sinx1=(x1﹣π)csx1,sinx2=(x2﹣2π)csx2,
易得x1<﹣,
则>>,
则<<<.
故选:B.
11.(2023•濮阳模拟)已知f(x)=sin(3x+φ)(|φ|<)为奇函数,若对任意α∈[﹣,],存在β∈[﹣,α],满足f(α)+f(β)=0,则实数α的取值范围是 [0,]∪{} .
【解答】解:∵f(x)=sin(3x+φ)(|φ|<)为奇函数,
∴φ=0,f(x)=sin3x.
由f(α)+f(β)=0,
可得sin3α+sin3β=0,即sin3α=﹣sin3β,
所以3β=3α+π+2kπ,或3β=﹣3α+2kπ,k∈Z,
所以β=α++,或β=﹣α+,k∈Z.
若对任意α∈[﹣,],存在β∈[﹣,α],满足f(α)+f(β)=0,
故﹣≤α++≤α,k∈Z,则+≤0,α≥﹣﹣,k取负整数,
则k只能取﹣1,此时,α=.
或﹣≤﹣α+≤α,k∈Z,则≤α≤+,k∈Z,
则k只能取0,故0≤α≤,
综上可得,实数α的取值范围是[0,]∪{},
故答案为:[0,]∪{}.
四.正弦函数的单调性(共9小题)
12.(2023•湖南三模)已知f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)满足,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵f(x)=sin(ωx+Φ)(ω>0)满足,,
∴,即,
∴,
∵f(x)在上单调,
∴,即,
∴当n=1时ω最大,最大值为,
故选:B.
13.(2023•广州二模)已知函数的图象关于点对称,且f(x)在上单调,则ω的取值集合为( )
A.{2}B.{8}C.{2,8}D.{2,8,14}
【解答】解:f(x)关于点对称,所以,
所以①;,而f(x)在上单调,
所以,0<ω≤8②;
由①②得ω的取值集合为{2,8}.
故选:C.
14.(2023•泸县校级模拟)已知函数,且在上单调递增,则满足条件的ω的最大值为 .
【解答】解:
由,
得,
∴f(x)的单调递增区间为,
由题知,,
∴∴,
∵ω>0,∴当k=0时,,∴,
当k=1时,;当k≥2,k∈Z时,ω∈∅.∴.
故答案为:.
15.(2023•大理州模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣是函数f(x)的一个零点,x=是函数f(x)的一条对称轴,若f(x)在区间(,)上单调,则ω的最大值是( )
A.14B.16C.18D.20
【解答】解:设函数f(x)的最小正周期为T,
∵函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣是函数f(x)的一个零点,
x=是函数f(x)的一条对称轴,
∴,其中n∈N,
∴T==,∴ω=4n+2,
∵f(x)在区间(,)上单调,
∴≤=,∴ω≤20,
∴ω的可能取值为2,6,10,14,18,
(i)当ω=18时,f(x)=sin(18x+φ),f(﹣)=sin(﹣)=0,
∴φ﹣=kπ(k∈Z),则(k∈Z),
∵﹣,∴φ=,∴f(x)=sin(18x+),
当时,,
∴函数f(x)在()上不单调,不合题意;
(ii)当ω=14时,f(x)=sin(14x+φ),f(﹣)=sin(﹣+φ)=0,
∴=kπ(k∈Z),则φ=kπ+(k∈Z),
∵﹣,∴φ=﹣,∴f(x)=sin(14x﹣),
当时,,
∴函数f(x)在()单调递减,符合题意,
∴ω的最大值为14.
故选:A.
16.(2023•雁塔区校级三模)已知函数f(x)=sinωx+csωx,其中ω>0.若f(x)在区间上单调递增,则ω的取值范围是( )
A.(0,4]B.C.D.
【解答】解:,
∵函数f(x)在区间内单调递增,
∴,
∴ω≤4,
∵,
∴,
若f(x)在区间上单调递增,
则,
解得,
当k=0时,,
当k=1时,,
当k取其它值时不满足0<ω≤4,
∴ω的取值范围为,
故选:D.
17.(2023•广西一模)函数恒有f(x)≤f(π),且f(x)在上单调递增,则ω的值为( )
A.B.C.D.或
【解答】解:函数恒有f(x)≤f(π),
则,解得,
∵f(x)在,上单调递增,
∴ω>0,且,
故0<ω≤3,
结合,可得ω的值为或,
当ω的值为时,
f(x)=sin(),
令,解得﹣2π+6kπ≤x≤π+6kπ,k∈Z,
当k=0时,f(x)在[﹣2π,π]上单调递增,满足f(x)在上单调递增,
当ω的值为时,
f(x)=sin(),
令,解得,
所以f(x)在上单调递增,不满足f(x)在上单调递增.
故选:A.
18.(多选)(2023•福建模拟)已知函数f(x)=sin(ω>0)满足:f()=2,f()=0,则( )
A.曲线y=f(x)关于直线对称
B.函数y=f()是奇函数
C.函数y=f(x)在(,)单调递减
D.函数y=f(x)的值域为[﹣2,2]
【解答】解:,所以函数y=f(x)的值域为[﹣2,2],故D正确;
因为,所以,所以,
因为,所以,所以ω=12k2+1,k2∈Z,
所以,即k1=8k2+1,
所以ω∈{1,13,25,37,•••},
因为,
所以曲线y=f(x)关于直线对称,故A正确;
因为=2sin((12k2+1)x﹣4k2π)=2sin((12k2+1)x),
即,
所以函数是奇函数,故B正确;
取ω=13,则最小正周期,故C错误.
故选:ABD.
19.(多选)(2023•运城三模)已知函数,满足,,且在上单调,则ω的取值可能为( )
A.1B.3C.5D.7
【解答】解:由,知函数f(x)的图象关于直线对称,
又,即是函数f(x)的零点,
则,n∈Z,
即ω=2n+1,n∈Z.
由f(x)在上单调,
则,即ω≤6,
所以ω=1,3,5.
当ω=1时,由,k∈Z,得,k∈Z,
又|φ|<,所以,此时当时,,
所以在上单调递增,故ω=1符合题意;
当ω=3时,由,k∈Z,得,k∈Z,
又|φ|<,所以,此时当时,,
所以在上单调递增,故ω=3符合题意;
当ω=5时,由,k∈Z,得,k∈Z,
又|φ|<,所以,此时当时,,
所以在上不单调,故ω=5不符合题意.
综上所述,ω=1或3.
故选:AB.
20.(2023•青羊区校级模拟)已知函数,,,且f(x)在上单调,则ω的最大值为 5 .
【解答】解:函数f(x)=2sin(ωx+φ),
∴f(﹣)=2sin(﹣ω+φ)=0,
∴﹣ω+φ=kπ,k∈Z①;
又,
∴x=是f(x)图象的对称轴,
∴ω+φ=k′π+,k′∈Z②;
由①②得,φ=π+,k∈Z,
∴取φ=,且ω=﹣4k+1,k∈Z;
∴f(x)=2sin(ωx+)的最小正周期为T=;
又f(x)在上单调,
∴﹣≤,即≤,
解得ω≤6;
综上,ω的最大值为5.
故答案为:5.
五.正弦函数的奇偶性和对称性(共7小题)
21.(2023•大通县一模)下列坐标所表示的点是函数图象的对称中心的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:令2x﹣=kπ,k∈Z,则x=+,k∈Z,
当k=0时,x=,所以该函数的一个对称中心为(,0).
故选:A.
22.(2023•浉河区校级三模)已知函数f(x)=asin2x+bcs2x(ab≠0)的图象关于直线对称,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数
B.f(x)的最小正周期为2π
C.f(x)在区间上单调递增
D.方程f(x)=2b在区间[0,2π]上有2个实根
【解答】解:∵函数f(x)=asin2x+bcs2x(ab≠0)的图象关于直线对称,
∴f(0)=f(),即b=asin+bcs,所以a=b,
所以f(x)=bsin2x+bcs2x=2bsin(2x+),
此时f()=2bsin(2×+)=2b,
故函数图象关于x=对称,
f(x﹣)=2bsin(2x﹣2×+)=2bsin(2x﹣),
令g(x)=f(x﹣)=2bsin(2x﹣),
则g()=2bsin(﹣)=0,而g(﹣)=2bsin(﹣2×)=﹣b≠0,
故g(x)=f(x﹣)=2bsin(2x﹣)不是偶函数,故A错误;
f(x)的最小正周期为=π,故B错误;
因为b的正负无法确定,故f(x)在区间上的单调性无法确定,故C错误;
令f(x)=2b,x∈[0,2π],因2b≠0,
则sin(2x+)=1,
因为x∈[0,2π],所以2x+∈[,],
所以2x+=或2x+=,
解得x=或x=,故D正确.
故选:D.
23.(2023•秦都区校级模拟)已知函数f(x)=sinωx+csωx(ω>0)图象两个相邻的对称中心的间距为,则下列函数为偶函数的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:函数f(x)=sinωx+csωx=sin(),
因为函数f(x)图象两个相邻的对称中心的间距为,
所以T=,所以,又ω>0,所以ω=4,
所以,
对于A,,函数为奇函数,故A错误;
对于B,,
所以当时,,
当时,,
所以函数不为偶函数,故B错误;
对于C,,所以函数为偶函数,故C正确;
对于D,,
所以当时,,
当时,,
所以函数不为偶函数,故D错误.
故选:C.
24.(多选)(2023•惠州模拟)关于函数,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图像的一个对称中心是
B.函数f(x)在区间上单调递减
C.直线是函数f(x)图像的一条对称轴
D.将函数f(x)的图像沿x轴向左平移个单位长度,将得到函数的图像
【解答】解:f(x)的对称中心即为f(x)的零点,则,A正确;
,则,y=sinx在单调递增,B不正确;
f(x)在对称轴处取到最值,则,C正确;
将函数f(x)的图像沿x轴向左平移个单位长度,
将得到函数,D不正确.
故选:AC.
25.(多选)(2023•东方模拟)已知函数f(x)=|2sin(2x﹣)|,则下列说法中正确的有( )
A.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
B.函数f(x)图象的一条对称轴是x=
C.若x∈[,],则函数f(x)的最小值为
D.若f(x1)f(x2)=4,x1≠x2,则|x1﹣x2|的最小值为
【解答】解:因为y=|sinx|≥0,该函数不是中心对称图象,A错误;
由于f()=|2sin(﹣2x﹣)|=2|sin(2x﹣)|=f(x)|,故x=是该函数的对称轴,B正确;
由x∈[,]得2x﹣∈[],
所以sin(2x﹣)≤1,
故f(x)=|sin(2x﹣)|的最小值,C正确;
结合正弦函数的性质可知y=|sinx|的最小正周期T=π,
故f(x)=|2sin(2x﹣)|的最小正周期T=,最大值为2,最小值为0,
若f(x1)f(x2)=4,x1≠x2,则|x1﹣x2|的最小值为,,D正确.
故选:BCD.
26.(2023•昌江县二模)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图中实线所示,图中圆C与f(x)的图象交于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法中正确的是( )
A.函数f(x)的最小正周期是 2π
B.函数f(x)的图象关于点成中心对称
C.函数f(x)在单调递增
D.函数f(x)的图象向右平移后关于原点成中心对称
【解答】解:由圆的性质知,C==,
则=﹣(﹣)=,即周期T=π,
则=π,得ω=2,故A错误,
∵函数关于点(,0),对称,
∴函数的对称中心为(+,0),则当k=2时,对称中心为(,0),故B正确,
函数的一条对称轴为x==,函数的相邻最小值的对称轴x=+=,前一条对称轴为x=﹣=﹣,
则函数的单调递增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z,
当k=0时,函数的单调递增区间为[﹣,],k∈Z,此时f (x)在单调递增错误,故C错误,
∵f(x)的一条对称轴为x=﹣,
∴函数f (x)的图象向右平移,此时函数关于y轴对称,故D错误,
故选:B.
27.(多选)(2023•平江县校级模拟)设函数,若f(x)在[0,π]上有且仅有3条对称轴,则( )
A.f(x)在[0,π]上有且仅有2个最大值点
B.f(x)在[0,π]上有且仅有2个零点
C.ω的取值范围是
D.f(x)在上单调递增
【解答】解:∵x∈[0,π],ω>0,
∴0≤ωx≤πω,∴,
令,∴,
画出y=sint图象进行分析:
对于A选项:由图象可知:f(x)在[0,π]上有且仅有x1,x3对应的这2个最大值点,故A选项正确;
对于B选项:当,即时,f(x)在[0,π]有且仅有2个零点;
当,即时,f(x)在[0,π]有且仅有3个零点,故B选项不正确;
对于C选项:∵f(x)在[0,π]有且仅有3条对称轴,
∴,∴,
∴ω的取值范围是,故C选项正确;
对于D选项:∵,ω>0,∴,∴,
由C选项可知,,∴,
即f(x)在上单调递增,故D选项正确.
故选:ACD.
六.余弦函数的图象(共5小题)
28.(2023•河南模拟)已知函数f(x)=cs(ωx﹣)(ω>0),若f(x)在上没有零点,则ω的取值范围是( )
A.B.
C.D.(0,1]
【解答】解:∵函数f(x)=cs(ωx﹣)(ω>0),若函数f(x)在(,)上没有零点,
ωx﹣∈(,),
∴≥2kπ﹣且≤2kπ+,或≥2kπ+且≤2kπ+,
∴4k+≤ω≤+或4k+≤ω≤+k∈Z.
令k=0,由4k+≤ω≤+,k∈Z,可得≤ω≤.
令k=﹣1时,由4k+≤ω≤+,k∈Z,可得﹣≤ω≤.
再根据ω>0,可得0<ω≤.
则ω的取值范围是(0,]∪[,],
故选:A.
29.(2023•安阳模拟)已知函数在[0,π]上有且仅有2个零点,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【解答】解:
=,
当x∈[0,π]时,,
∵f(x)在[0,π]内有且仅有2个零点,
∴,∴,
∴ω的取值范围是.
故选:A.
30.(2023•一模拟)已知函数,(ω>0)的图象在区间(0,2π)内至多存在3条对称轴,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵函数(ω>0)的图象在区间(0,2π)内至多存在3条对称轴,
∴ωx∈(﹣,2ωπ﹣),∴2ωπ﹣≤3π,∴ω≤.
故选:A.
31.(多选)(2023•新乡三模)已知函数f(x)=cs(ωx+φ)(0<ω<10,0<φ<π)图象的一个对称中心是,点在f(x)的图象上,则( )
A.
B.直线是f(x)图象的一条对称轴
C.f(x)在上单调递减
D.是奇函数
【解答】解:因为点在f(x)的图象上,
所以.又0<φ<π,
所以,
因为f(x)图象的一个对称中心是,
所以,则ω=2+8k,k∈Z,
又0<ω<10,所以ω=2,则,A正确;
,则直线不是f(x)图象的一条对称轴,B不正确;
当时,,单调递减,C正确;
,是奇函数,D正确.
故选:ACD.
32.(2023•泸州模拟)写出使“函数f(x)=cs(2x+φ)为奇函数”的φ的一个取值 .
【解答】解:因为函数f(x)=cs(2x+φ)为奇函数,所以.
即φ的一个取值为.
故答案为:(答案不唯一).
七.余弦函数的单调性(共2小题)
33.(2023•全国一模)已知函数在区间上单调递减,则实数ω的取值范围为( )
A.B.(1,2]C.(0,1]D.
【解答】解:由题意有T=≥π,可得0<ω≤2,
又由<+≤,
必有+≤π,
可得0<ω≤,即实数ω的取值范围为(0,].
故选:A.
34.(2023•白山三模)已知函数,则f(x)在[﹣2,0]上( )
A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增
【解答】解:∵x∈[﹣2,0],
∴2x﹣∈[﹣4﹣,﹣],
∵﹣<﹣4﹣<﹣π<﹣<0,
∴函数在[﹣2,0]上先减后增,
故选:D.
八.由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式(共1小题)
35.(2023•石景山区一模)若函数的部分图象如图所示,则φ的值是( )
A.B.C.D.
【解答】解:根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<)的部分图象,
可得f(0)=﹣f(),即有f(x)的图象关于点(,0)对称,
由图象可得f(x)的最小正周期T=2(+)=π,即有ω==2,①
又f(﹣)=Asin(﹣+φ)=0,
由图象可得﹣+φ=0,②
由①②解得φ=,ω=2,
故选:A.
九.同角三角函数间的基本关系(共4小题)
36.(2023•攀枝花一模)若tanθ=2,则7cs2θ﹣2sin2θ=( )
A.﹣B.C.﹣2D.2
【解答】解:若tanθ=2,
则7cs2θ﹣2sin2θ====﹣.
故选:A.
37.(2023•山西模拟)已知tanα=﹣7,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为tanα=﹣7,
所以,
,
故.
故选:A.
38.(2023•阳泉二模)已知,0<α<π,则sinα﹣csα=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为,所以,
即,
所以.
因为0<α<π,所以csα<0<sinα,所以sinα﹣csα>0,
因为,
所以.
故选:B.
39.(2023•河南模拟)已知tanθ=﹣3,则sin2θ﹣cs2θ=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为tanθ=﹣3,
所以
=.
故选:D.
一十.两角和与差的三角函数(共4小题)
40.(2023•射洪市校级模拟)若α为锐角,且,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为α为锐角,所以,所以,
又因为,所以,
所以=.
故选:D.
41.(2023•广西模拟)已知,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为,
所以===,==,
所以====.
故选:D.
42.(2023•淮安模拟)已知cs(40°﹣θ)+cs(40°+θ)+cs(80°﹣θ)=0,则tanθ=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为cs(40°﹣θ)+cs(40°+θ)+cs(80°﹣θ)=0,
所以cs40°csθ+sin40°sinθ+cs40°csθ﹣sin40°sinθ+cs80°csθ+sin80°sinθ=0,
所以2cs40°csθ+cs80°csθ+sin80°sinθ=0,
所以2cs40°+cs80°+sin80°tanθ=0,
所以
=
=.
故选:A.
43.(2023•乌鲁木齐模拟)若,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:
=.
故选:B.
一十一.二倍角的三角函数(共6小题)
44.(2023•九江模拟)已知sinθ+2cs2,则sin2θ=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为sinθ+2cs2,
所以sinθ+csθ=,
两边平方得1+2sinθcsθ=
则sin2θ=﹣.
故选:A.
45.(2023•乐山模拟)已知,则sinα=( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵,可得cs2α+1=2sin2α,
∴2cs2α=4sinαcsα,
∴csα=2sinα,
又cs2α+sin2α=5sin2α=1,
∴sinα=.
故选:C.
46.(2023•武汉模拟)已知,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵=,
∴==.
故选:D.
47.(2023•惠州一模)若,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为,所以,即3sinα﹣sin2α=cs2α,
所以3sinα=sin2α+cs2α=1,即,
所以.
故选:D.
48.(2023•怀仁市校级二模)已知,且,则tanθ=( )
A.B.C.D.或
【解答】解:∵,
∴或,
∵,
∴tanθ>1,
故.
故选:B.
49.(2023•郑州模拟)已知,则的值为( )
A.B.C.D.
【解答】解:cs2(x﹣)+cs2(x+)
=(csxcs+sinxsin)2+(csxcs﹣sinxsin)2
=(csx+sinx)2+(csx﹣sinx)2
=cs2x+sinxcsx+sin2x+cs2x﹣sinxcsx+sin2x
=cs2x+sin2x
=+cs2x
=+
=1+×(﹣)
=.
故选:B.
一十二.半角的三角函数(共2小题)
50.(2023•江西模拟)若,α是第三象限的角,则=( )
A.2B.C.﹣2D.
【解答】解:由 ,α是第三象限的角,
∴可得 .,
∴
故选:C.
51.(2023•宝鸡三模)若α∈(0,π),且sinα+2csα=2,则tan等于( )
A.3B.2C.D.
【解答】解:∵α∈(0,π),
∴∈(0,),
设tan=x,x>0,
∵sinα==,csα==,
∴sinα+2csα=+2•==2,
即x+1﹣x2=1+x2,
即x(2x﹣1)=0,
解得x=
故选:C.
一十三.三角函数的恒等变换及化简求值(共5小题)
52.(2023•安阳三模)已知,则=( )
A.B.C.D.
【解答】解:因为,
所以,
又,解得tanα=7,
所以.
故选:B.
53.(2023•湖南一模)已知=2,则tanθ=( )
A.B.﹣C.﹣D.
【解答】解:∵==tan=2,
∴tanθ===﹣,
故选:C.
54.(2023•兴庆区校级模拟)若sin(﹣α)=,cs(+2α)=( )
A.B.﹣C.D.﹣
【解答】解:∵sin(﹣α)=,
∴cs[﹣(﹣α)]=cs(+α)=,
∴cs(+2α)=2cs2(+α)﹣1=﹣1=﹣,
故选:D.
55.(2023•迎江区校级模拟)已知,则= 2 .
【解答】解:已知,所以sinθ=2csθ,tanθ=2,
.
故答案为:2.
56.(2023•万州区校级模拟)在△ABC中,若+=3,则sinA的最大值为 .
【解答】解:在△ABC中,+=3,
∴.
∴,即,
∴.
根据正弦定理得:.
∴a2=3bccsA.
又根据余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccsA,
∴b2+c2﹣2bccsA=3bccsA.
∴.
当且仅当b=c时等号成立,
∴.
∴,即,
∴.
故答案为:
一十四.三角函数中的恒等变换应用(共4小题)
57.(2023•南江县校级模拟)已知函数在[0,π]上恰有3个零点,则ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【解答】解:由题意可得,
因为x∈[0,π],所以,
则,解得.
故选:A.
58.(2023•安徽二模)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxcsωx﹣1(ω>0)在上恰有4个不同的零点,则实数ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【解答】解:f(x)=sin2ωx+sinωxcsωx﹣1==,
函数f(x)在上恰有4个不同的零点,
则f(x)=0,即在上恰有4个不同的解,
∵,
∴,
∴由正弦函数图象可知,,解得3,
故实数ω的取值范围是(3,].
故选:D.
59.(2023•山西模拟)已知函数f(x)=,集合{x∈(0,π)|f(x)=1}中恰有3个元素,则实数ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【解答】解:∵f(x)=sinωx﹣csωx(ω>0),
∴,
又集合A={x∈(0,π)|f(x)=1}含有3个元素,
∴方程f(x)=1,在(0,π)上只有三解,
∴,在(0,π)上只有三解,
∴或,
∴或,
又,在(0,π)上只有三解,
∴、、,其他值均不在(0,π)内,
∴,解得,
故选:D.
60.(2023•天津模拟)将函数的图象向右平移个单位,得到g(x)的图象,再将g(x)图象上的所有点的横坐标变成原来的,得到h(x)的图象,则下列说法正确的个数是( )
①函数h(x)的最小正周期为2π;
②是函数h(x)图象的一个对称中心;
③函数h(x)图象的一个对称轴方程为;
④函数h(x)在区间上单调递增
A.1B.2C.3D.4
【解答】解:函数=sin2x+=2sin(2x+)的图象向右平移个单位,得到g(x)=2sin(2x﹣)的图象,
再将函数g(x)的图象上的所有点的横坐标变成原来的,得到的函数关系式h(x)=2sin(4x﹣);
对于①函数h(x)的最小正周期为,故①错误;
对于②当x=时,h()=2sin()=0,故是函数h(x)图象的一个对称中心,故②正确;
对于③令4x﹣(k∈Z),整理得x=(k∈Z),函数h(x)图象的对称轴方程不为,故③错误;
对于④由于,所以,故函数h(x)在区间上单调递增,故④正确.
故选:B.
1.重要结论-辅助角公式
y=asin x+bcs x=eq \r(a2+b2)sin(x+θ)(a,b不同时为0),其中cs θ=eq \f(a,\r(a2+b2)),sin θ=eq \f(b,\r(a2+b2)).
2.两角和与差的正切公式
3.二倍角的正弦、余弦、正切公式
4.余弦的二倍角公式的变形
5.正弦的二倍角公式的变形
(1)sin αcs α=eq \f(1,2)sin 2α,cs α=eq \f(sin 2α,2sin α).
(2)1±sin 2α=(sin_α±cs_α)2.
6.半角公式
(1)sineq \f(α,2)=± eq \r(\f(1-cs α,2)),
(2)cseq \f(α,2)=± eq \r(\f(1+cs α,2)),
(3)taneq \f(α,2)=± eq \r(\f(1-cs α,1+cs α)),
(4)taneq \f(α,2)=eq \f(sin \f(α,2),cs\f(α,2))=eq \f(sin\f(α,2)·2cs\f(α,2),cs\f(α,2)·2cs\f(α,2))=eq \f(sin α,1+cs α),
taneq \f(α,2)=eq \f(sin\f(α,2),cs\f(α,2))=eq \f(sin\f(α,2)·2sin\f(α,2),cs\f(α,2)·2sin\f(α,2))=eq \f(1-cs α,sin α).
函数
y=sin x
y=cs x
y=tan x
图象
定义域
R
R
k∈Z
值域
[﹣1,1]
[﹣1,1]
R
单调性
递增区间:
(2kπ−π2,2kπ+π2)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ+π2,2kπ+3π2)
(k∈Z)
递增区间:
(2kπ﹣π,2kπ)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ,2kπ+π)
(k∈Z)
递增区间:
(kπ−π2,kπ+π2)
(k∈Z)
最 值
x=2kπ+π2(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ−π2(k∈Z)时,
ymin=﹣1
x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ+π(k∈Z) 时,
ymin=﹣1
无最值
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称性
对称中心:(kπ,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ+π2,k∈Z
对称中心:(kπ+π2,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ,k∈Z
对称中心:(kπ2,0)(k∈Z)
无对称轴
周期
2π
2π
π
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正切
T(α+β)
tan(α+β)=eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β)
α,β,α+β≠kπ+eq \f(π,2)(k∈Z) 且tan α·tan β≠1
两角差的正切
T(α-β)
tan(α-β)=eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β)
α,β,α-β≠kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)且tan α·tan β≠-1
记法
公式
S2α
sin 2α=2sin_αcs_α
C2α
cs 2α=cs2α-sin2α
T2α
tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)
函数
y=sin x
y=cs x
y=tan x
图象
定义域
R
R
k∈Z
值域
[﹣1,1]
[﹣1,1]
R
单调性
递增区间:
(2kπ−π2,2kπ+π2)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ+π2,2kπ+3π2)
(k∈Z)
递增区间:
(2kπ﹣π,2kπ)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ,2kπ+π)
(k∈Z)
递增区间:
(kπ−π2,kπ+π2)
(k∈Z)
最 值
x=2kπ+π2(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ−π2(k∈Z)时,
ymin=﹣1
x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ+π(k∈Z) 时,
ymin=﹣1
无最值
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称性
对称中心:(kπ,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ+π2,k∈Z
对称中心:(kπ+π2,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ,k∈Z
对称中心:(kπ2,0)(k∈Z)
无对称轴
周期
2π
2π
π
名称
简记符号
公式
使用条件
两角和的正切
T(α+β)
tan(α+β)=eq \f(tan α+tan β,1-tan αtan β)
α,β,α+β≠kπ+eq \f(π,2)(k∈Z) 且tan α·tan β≠1
两角差的正切
T(α-β)
tan(α-β)=eq \f(tan α-tan β,1+tan αtan β)
α,β,α-β≠kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)且tan α·tan β≠-1
记法
公式
S2α
sin 2α=2sin_αcs_α
C2α
cs 2α=cs2α-sin2α
T2α
tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α)
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