内容正文:
2025届高三数学三角函数强化训练
1.(2024·南通质检)已知点P(1,t)在角θ的终边上,且sin θ=-,则cos θ的值为( )
A. B.± C.± D.
2.(2024·宝鸡模拟)sin 15°cos 45°+sin 105°sin 135°=( )
A. B. C. D.1
3.(2024·邵阳段考)已知角α的终边在直线3x-4y=0上,则cos2α+2sin 2α=( )
A. B. C.1 D.
4.(2024·银川段考)已知sin=,则cos=( )
A.- B. C. D.-
5.(2020·全国Ⅲ卷)已知sin θ+sin=1,则sin=( )
A. B. C. D.
6.(2023·榆林二模)已知cos+cos=,则cos=( )
A.- B. C.- D.
7.(2024·济南调研)已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为π,则f(x)的图象关于( )
A.直线x=对称 B.直线x=对称 C.点对称 D.点对称
8.(2024·景德镇质检)将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象关于原点中心对称,则φ可能的取值是( )
A.- B.- C. D.
9.(2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,则f(-)=( )
A.- B.- C. D.
10.(多选)(2024·烟台模拟)将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后得到函数f(x)的图象,则( )
A.f(x)=cos B.是f(x)图象的一个对称中心
C.当x=-时,f(x)取得最大值 D.函数f(x)在区间上单调递增
11(多选)(2024·重庆调研)已知f(x)=2cos(2ωx+φ)(ω>0,-<φ<0)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.ω=4 B.φ=- C.函数f(x)在区间上单调递减
D.若f=,且α∈,则sin α-cos α=
12.已知=-1,则=__________;sin2α+sin 2α+2=________.
13.已知-<α<0,sin α+cos α=, 则的值为________.
14.(2024·青岛调研)已知sin α+sin β=1,cos α+cos β=,则cos(α-β)=________.
15(2024·佳木斯调研)已知sin(53°-α)=,且-270°<α<-90°,则sin(37°+α)=________.
16.计算:=______
17.(2024·安徽A10联考)已知函数f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,其中A(0,2),B,则f(x)=________
18.(2024·烟台调研)若<β<π<α<,且cos(α+β)=-,sin 2β=,求α-β
19. 已知f(x)=sin+2sin·cos.
(1)求f(x)的增区间和对称轴;(2)若锐角α满足f(α)=,求sin 2α的值.(3)求f(x)上的值域
20.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),其中A>0,ω>0,0<φ<π,函数f(x)图象上相邻的两个对称中心之间的距离为,且在x=处取到最小值-2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若将函数f(x)图象上所有点的横坐标先伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的单调递增区间;
(3)若关于x的方程g(x)=m+2在x∈上有两个不同的实根,求实数m的取值范围.
解析:
1.(2024·南通质检)已知点P(1,t)在角θ的终边上,且sin θ=-,则cos θ的值为( )
A. B.± C.± D.
答案 A
解析 由点P(1,t)在角θ的终边上,
知sin θ=-=,
得t=-,可得角θ为第四象限角,
∴cos θ==.
2.(2024·宝鸡模拟)sin 15°cos 45°+sin 105°sin 135°=( )
A. B. C. D.1
答案 C
解析 因为sin 105°=sin(90°+15°)=cos 15°,
sin 135°=sin(180°-45°)=sin 45°,
所以sin 15°cos 45°+sin 105°sin 135°=sin 15°cos 45°+cos 15°sin 45°=sin(15°+45°)=sin 60°=.
3.(2024·邵阳段考)已知角α的终边在直线3x-4y=0上,则cos2α+2sin 2α=( )
A. B. C.1 D.
答案 A
解析 因为角α的终边在直线3x-4y=0上,
所以tan α=,
则cos2α+2sin 2α=
===.
4.(2024·银川段考)已知sin=,则cos=( )
A.- B. C. D.-
答案 B
解析 法一 sin=,则cos=cos=sin=.
法二 令α-=t,则α=+t,
由sin=,得sin t=,
则cos=cos=cos
=sin t=.
5.(2020·全国Ⅲ卷)已知sin θ+sin=1,则sin=( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 因为sin θ+sin=
sin+sin=
sincos -cossin +
sincos +cossin
=2sincos =sin=1,
所以sin=.
6.(2023·榆林二模)已知cos+cos=,则cos=( )
A.- B. C.- D.
答案 C
解析 因为cos+cos=,
所以cos-sin=.
两边平方得1-sin=,
则sin=,
故cos=cos
=-sin=-.
7.(2024·济南调研)已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为π,则f(x)的图象关于( )
A.直线x=对称 B.直线x=对称
C.点对称 D.点对称
答案 B
解析 因为函数f(x)的最小正周期为π,
由π=得ω=1,所以f(x)=2sin.
f=1,故直线x=不是f(x)图象的对称轴,点也不是f(x)图象的对称中心;
f=2,故直线x=是f(x)图象的对称轴,点不是f(x)图象的对称中心.故选B.
8.(2024·景德镇质检)将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象关于原点中心对称,则φ可能的取值是( )
A.- B.- C. D.
答案 B
解析 将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位长度后得到g(x)=cos的图象.
因为g(x)的图象关于原点中心对称,
所以φ-=kπ+,k∈Z,
即φ=kπ+,k∈Z,
所以φ可能的取值是-.
9(2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,则f(-)=( )
A.- B.- C. D.
答案 D
解析 由题意得×=-,解得ω=2,
易知x=是f(x)的最小值点,
所以×2+φ=+2kπ(k∈Z),
得φ=+2kπ(k∈Z),
于是f(x)=sin=sin,
f=sin=sin =.
10.(多选)(2024·烟台模拟)将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后得到函数f(x)的图象,则( )
A.f(x)=cos
B.是f(x)图象的一个对称中心
C.当x=-时,f(x)取得最大值
D.函数f(x)在区间上单调递增
答案 BD
解析 对A,将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后得到函数f(x)=sin 2=sin=-cos,A错误;
对B,f=sin=0,
则是f(x)图象的一个对称中心,B正确;
对C,f=sin=-1,
故当x=-时,f(x)取得最小值,C错误;
对D,由x∈,可得2x-∈,则函数f(x)=sin在区间上单调递增,D正确.
11.(多选)(2024·重庆调研)已知f(x)=2cos(2ωx+φ)(ω>0,-<φ<0)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.ω=4 B.φ=-
C.函数f(x)在区间上单调递减
D.若f=,且α∈,则sin α-cos α=
答案 BCD
解析 由题图可知=-=,
则T=,
又ω>0,所以=,则ω=2,A错误;
f(x)=2cos(4x+φ),
因为点在函数f(x)的图象上,
所以由五点作图法可知4×+φ=,
所以φ=-,B正确;
f(x)=2cos,
若x∈,则4x-∈,
所以函数f(x)=2cos在区间上单调递减,C正确;
若f=,则2cos=,
即sin 2α=,
所以(sin α-cos α)2=sin2α+cos2α-2sin αcos α
=1-sin 2α=1-=,
因为α∈,
所以sin α>cos α,即sin α-cos α>0,
所以sin α-cos α=,D正确.
12.已知=-1,则=________;sin2α+2sin αcos α+2=________.
答案 - ,3
解析 由已知得tan α=,
所以==-.
sin2α+sin αcos α+2=+2
=+2=+2=.
13.已知-<α<0,sin α+cos α=, 则的值为________.
答案
解析 因为sin α+cos α=,
所以1+2sin αcos α=,
所以2sin αcos α=-,
所以(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=,
又因为-<α<0,所以sin α<0,cos α>0,
所以cos α-sin α=,所以
==.
14.(2024·青岛调研)已知sin α+sin β=1,cos α+cos β=,则cos(α-β)=________.
答案
解析 因为sin α+sin β=1,cos α+cos β=,
故(sin α+sin β)2=sin2α+sin2β+2sin αsin β=1,
(cos α+cos β)2=cos2α+cos2β+2cos αcos β=2,
以上两式相加可得
2+2sin αsin β+2cos αcos β=3,
即2(sin αsin β+cos αcos β)=1,
故cos(α-β)=.
15.(2024·佳木斯调研)已知sin(53°-α)=,且-270°<α<-90°,则sin(37°+α)=________.
答案 -
解析 ∵-270°<α<-90°,
∴143°<53°-α<323°,
又sin(53°-α)=,∴143°<53°-α<180°,
则sin(37°+α)=cos[90°-(37°+α)]
=cos(53°-α)=-.
16.计算:=( )
A.- B. C.- D.
答案 B
解析 =
==.
17.(2024·安徽A10联考)已知函数f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,其中A(0,2),B,则f(x)=( )
A.4sin B.4sin
C.4sin D.4sin
答案 D
解析 由题意,得=-0,则T=,
∴ω==3,∴f(x)=4sin(3x+φ).
∵f(0)=4sin φ=2,
∴sin φ=,
又|φ|<,∴φ=,
∴f(x)=4sin.
18.(2024·烟台调研)若<β<π<α<,且cos(α+β)=-,sin 2β=,则α-β=______.
答案
解析 因为<β<π,所以<2β<2π.
sin 2β=>0,所以<2β<π,
所以<β<,所以-<-β<-,
因为π<α<,
所以<α-β<,<α+β<2π.
因为<2β<π,sin 2β=,
所以cos 2β=-.
因为cos(α+β)=-,
所以sin(α+β)=-.
所以sin(α-β)=sin[(α+β)-2β]
=sin(α+β)cos 2β-cos(α+β)sin 2β
=-×-×=,
所以α-β=.
19. 已知f(x)=sin+
2sin·cos.
(1)求f的值;(2)若锐角α满足f(α)=,求sin 2α的值.
解 (1)由题意得
f(x)=sin+2sincos
=sin-2sincos
=sin-2sincos
=sin-sin
=sin 2xcos -cos 2xsin +cos 2x
=sin 2x+cos 2x
=sin,
故f=sin=0.
(2)∵α∈,∴2α+∈,
又∵f(α)=,∴f(α)=sin=,
又∵sin=<,
∴2α+∈,
∴cos=-=-,
∴sin 2α=sin
=sincos -cossin
=×+×=.
20.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),其中A>0,ω>0,0<φ<π,函数f(x)图象上相邻的两个对称中心之间的距离为,且在x=处取到最小值-2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若将函数f(x)图象上所有点的横坐标先伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的单调递增区间;
(3)若关于x的方程g(x)=m+2在x∈上有两个不同的实根,求实数m的取值范围.
解 (1)由题知函数f(x)的最小正周期为
2×=,解得ω=4,
所以f(x)=Asin(4x+φ),
又函数f(x)在x=处取到最小值-2,
所以A=2,且f=-2,
即+φ=2kπ+,k∈Z,
令k=0可得φ=,
所以f(x)=2sin.
(2)函数f(x)=2sin图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=2sin,
再向左平移个单位长度可得
g(x)=2sin=2cos 2x,
令-π+2kπ≤2x≤2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤x≤kπ,k∈Z,
所以g(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(3)函数g(x)=2cos 2x,x∈的图象如图所示,
因为方程g(x)=m+2在x∈上有两个不同的实根,
所以由图可知-2<m+2≤或m+2=2,
解得-4<m≤-2或m=0.
所以m的取值范围为(-4,-2]∪{0}.
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