内容正文:
ap
专题14三角函数的概念、同角的三角函数关系式与诱导公式
狂练考点1三角函数的概念及同角
狂练考点2诱导公式
的三角函数关系式
1.【高考典例】(2019·新课标I卷)tan255°=
L.(2023·全国乙卷)若0∈(0,牙),tan0=
2
则sin0一cos0=
A.-2-√3
B.-2+3
2.【课本典例】(人教B版教材)已知sina-
C.2-3
D.2+3
,求ana
2.【课本典例】(人教A版教材)已知sin(53°
5
B.2
a)=5,且-270<a<-90,则sin(37°+a)
c.-
D.号或2
3.若cos(a+)=号则sim(2a+)
3.已知角a3的顶点都为坐标原点,始边都与x
轴的非负半轴重合,α,3的终边关于y轴对
称,a的终边过点(3,4),则sin(受+)
A.
B-3
C.o
n-
4.已知0<x1<x2<2x,sinx1=sin.x2=3
A.一5
B-
则cos(x1一x2)=
c
n.青
A.号
c
D.-
已知a∈(x,贸),者+m2=2.则c2a
3
5.(2023·吉林省通化市梅河口市第五中学高三
的值为
最后一模)已知函数f(x)=sin(4x十)
A青
B-青
狂
练
C.0
D.-考或0
sin4虹一君),把f)的图象向右平移个
037
5.中国古代数学家赵类绘制
单位长度,得到函数g()的图象,则g(-高
“勾股圆方图”证明了勾股定
理(西方称之为“毕达哥拉斯
定理”).如图,四个完全相同
狂练综合
三角函数的概念、
学
的直角三角形和中间的小正
同角的三角函数关系式与诱导公式
方形拼接成一个大正方形,角a为直角三角
一、单选题
形中的一个锐角,若该勾股圆方图中小正方
形的面积S1与大正方形面积S2之比为1:
1.(2024·安徽省高三上学期第一届百校大联
25,则sim(a+)
(
考)已知角a终边上有一点P(sm行,cos·
A号
B.-
则x一a为
10
c
D.-72
A.第一象限角
B.第二象限角
10
C.第三象限角
D.第四象限角
快乐考生
让学月快乐起来
2.(2024·河南省部分学校高三上学期一轮复
A.tana=√3
B.cosa=
1
习摸底)若sin(10°-0)+sin(10°+0)+
C.tang=43
√3sin(20°+8)=0,则tan0=
(
Dosg-月
8.(2024·江西省部分高中学校高三上学期9月
A.-8
3
号
大联考)下列结论正确的是
C.-3
D.3
A,若a-B=受,则sina=cos9
3.若sin11°+cos11°=t,则cos112°=(
A.t-1
B.1-t
B.2sin'a+3sin2a-1+2sin(2a-)
C.1-2
D.t2-1
C.若sina-cosa=
2,则sin2a=4
4已知cos(经+a+3cos(a-
x)=0,则
D.若锐角a满足cosa=
则am(牙+a
sina-sin'a=
(
=-3
sin(2+a)
9.已知x=
2sin63°sin64°
cos18'cos1gs=(1+tan26")(1+
A号
B-号
tan27),则
Ci
D-品
A.=(1+tanl8)(1+tan19)
B.x>y
5,在单位圆中,已知角α的终边与单位圆交于点
C.ry=4
),现将角α的终边按逆时针方向旋
D.x+y>4
小
三、填空题
题
转5,记此时角α的终边与单位圆交于点Q,
10.已知受<x<,sinx+cox=
,则sinr
1
练
则点Q的坐标为
(
coSt
038
A2》
A(-2
11.(2024·福建省福清第一中学高三上学期10
C.(1,0)
D.(0,1)
月月考)已知a,9∈(0x,sina-》=吾,
学
6.(2024·湖北省武汉市江汉区高三上学期7月
tana
新起点摸底)已知a,3均为锐角,且e“一e月
tan3
子则a+B
12.在平面直角坐标系Oy中,已知锐角α的终
=sina-cog+受,则
边与单位圆交于A(1y),角(a+于)的终
A.sina cosp
B.cosa >cos8
边与单位圆交于B(x2,y2),则x1x2十y1y2
C.cosa>sinp
D.sina>sing
二、多选题
的值为
者+=得则
7.已知a∈(,2a).sinm==1am号则
2
的值为数学答案 —38
方程g(x)=a在区间 [0,5π18] 上有两个不同的实数根,故
3
2
≤a<1.
9.(-∞,- 13 ) 解析:作出函数f(x)的
图象,如图所示:
令t=f(x),则当t<0时,方程f(x)=
t无解;当t=0时,方程f(x)=t有1个
实数解;当0<t≤1时,方程f(x)=t有
3个实数解;当t>1时,方程f(x)=t有2个实数解.因为F(x)
=f2(x)-2af(x)+3a+12
有3个不同的零点,则关于t的方程
t2-2at+3a+12 =0
有解,设此关于t的方程的解为t1、t2,不妨
设t1 ≤t2,由题设可得关于x的方程f(x)=t1 和f(x)=t2 共
有3个不同的解,可分为以下几类情况:
(1)当方程t2-2at+3a+12 =0
有两个相等的实数根,即t1 =
t2 时,且f(x)=t1 有3个实数根.此时,由Δ=4a2-4×
3a+1
2
=2(2a2-3a-1)=0,解得a=3± 174
,
当a=3- 174
时,t=a=3- 174 <0
,由函数f(x)图象可
知,f(x)=3- 174
无解,即函数F(x)=f2(x)-2af(x)+
3a+1
2
无零点,故不合题意;
当a=3+ 174
时,t=a=3+ 174 >1
,由函数f(x)图象可
知,函数y=f(x)的图象与直线y=3+ 174
有两个交点,即
函数F(x)=f2(x)-2af(x)+3a+12
有2个 零 点,也 不 合
题意;
(2)当方程t2-2at+3a+12 =0
有两个不等的实数根,即t1 <
t2 时,此时,由Δ=2(2a2-3a-1)>0,解得a<
3- 17
4
,或
a>3+ 174
,设φ(t)=t2-2at+
3a+1
2
,
① 关于x的方程f(x)=t1 没有实数根,且方程f(x)=t2 有3
个实数根.由f(x)=t1 没有实数根,得t1<
0,f(x)=t2 有3个实数根,得0<t2 ≤1,
即二次方程t2 -2at+3a+12 =0
一根在
(-∞,0),另一根在(0,1],由二次函数y=
φ(t)的图象开口向上,结合图象可得,
φ(0)=
3a+1
2 <0
,
φ(1)=1-2a+
3a+1
2 ≥0
,{ 解 得 a
<- 13
,
满足a<3- 174
,则a<- 13
满足题意;
② 关于x的方程f(x)=t1 有1个实数根,且方程f(x)=t2 有
2个实数根.由方程f(x)=t1 有1个实数根,得t1 =0,方程
f(x)=t2 有2个实数根,得t2>1,即二次方程t2-2at+
3a+1
2
=0一根为0,另一根在(1,+∞),则φ(0)=
3a+1
2 =0
,解得a
=- 13
,此时,方程为t2+ 23t=0
,解得t1 =0,t2 = -
2
3 ∉
(1,+∞),不合题意.综上所述,函数F(x)=f2(x)-2af(x)+
3a+1
2
的零点个数为3,则a的取值范围为 (-∞,- 13 ) .
专题14 三角函数的概念、同角
的三角函数关系式与诱导公式
狂练考点1 三角函数的概念及
同角的三角函数关系式
1.- 55
解析:因为θ∈ (0,π2 ) ,则sinθ>0,cosθ>0,又因为
tanθ=sinθcosθ=
1
2
,则cosθ=2sinθ,且cos2θ+sin2θ=4sin2θ+
sin2θ=5sin2θ=1,解得sinθ= 55
或sinθ=- 55
(舍去),所以
sinθ-cosθ=sinθ-2sinθ=-sinθ=- 55 .
2.D 解 析:由 题 意 和 同 角 三 角 函 数 的 基 本 关 系 式,有
sinα-cosα=- 55
,
sin2α+cos2α=1,{ 消去sinα,得5cos
2α- 5cosα-2=0.解
得cosα=2 55
或cosα=- 55 .
当cosα=2 55
时,可得sinα=
5
5
,此时tanα=sinαcosα=
1
2 .
当cosα=- 55
时,可得sinα=
-2 55
,此时tanα=2.所以tanα= 12
或2.故选 D.
3.B 解析:∵α,β的终边关于y轴对称,且α的终边过点(3,4),则
β的 终 边 过 点 (-3,4);由 三 角 函 数 的 定 义 可 得,cosβ =
-3
(-3)2+42
=- 35
,则sin π2 +β( ) =cosβ=-
3
5 .
故选B.
4.B 解析:1-sin2α1+cos2α=2
得cos
2α+sin2α-2sinαcosα
2cos2α
=2,进而
可得1+tan
2α-2tanα
2 =2⇒tan
2α-2tanα-3=0,由于α∈
(π,3π2 ) ,所以tanα>0,故tanα=3,又cos2α=
cos2α-sin2α
cos2α+sin2α
=1-tan
2α
1+tan2α
=1-91+9=-
4
5
,故选B.
5.C 解析:如图所示,由图中小正方形的面
积S1 与大正方形面积S2 之比为1∶25,可
得DC =5EH,因为CE =DCsinα,可得
DE =DCcosα=EC-EH = DCsinα-
1
5DC
,所以sinα-cosα= 15
,所以1-
2sinαcosα= 125
,所以2sinαcosα= 2425.
所
以(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=4925
,因为α∈ 0,π2( ) ,所以
sinα+cosα= 75
,所以sin α+ π4( ) =sinαcos
π
4 +cosαsin
π
4
= 22
(sinα+cosα)=7 210 .
故选 C.
狂练考点2 诱导公式
1.D 解析:tan255°=tan(180°+75°)=tan75°=tan(45°+30°)
= tan45°+tan30°1-tan45°tan30°=
1+ 33
1- 33
=2+ 3.故选 D.
2.-2 65
解析:设β=53°-α,γ=37°+α,那么β+γ=90°.从
而γ=90°-β.于是sinγ=sin(90°-β)=cosβ.因为-270°<
α<-90°,所以143°<β<323°.由sinβ=
1
5 >0
,得143°<β
<180°,所以cosβ=- 1-sin2β= 1-
1
5( )
2
=-2 65 .
所
以sin(37°+α)=sinγ=-2 65 .
数学答案 —39
3.D 解析:由二倍角公式有cos(2α+ π6 ) =cos[2(α+
π
12) ]
=2cos2(α+ π12) -1,又已知cos(α+
π
12) =
1
3
,代入即得
cos(2α+ π6 ) =2× (
1
3 )
2
-1=- 79
,由诱导公式有sin(2α
+2π3 ) =sin[ (2α+
π
6 ) +
π
2 ] =cos(2α+
π
6 ) ,因此sin(2α
+2π3 ) =cos(2α+
π
6 ) =-
7
9 .
故选 D.
4.B 解析:因为0<x1 <x2 <2π,sinx1 =sinx2 =
1
3 >0
,所
以
x1+x2
2 =
π
2
,即x1+x2=π,x2=π-x1,所以cos(x1-x2)
=cos(2x1-π)=-cos2x1=-(1-2sin2x1)=- (1-2× 19 )
=- 79 .
故选B.
5.0 解析:因 为f(x)=sin(4x+ π3 ) -sin(4x-
π
6 ) =
sin(4x+ π3 ) -sin(4x+
π
3 -
π
2 ) =sin(4x+
π
3 ) +
cos(4x+ π3 ) = 2sin(4x+
π
3 +
π
4 ) = 2sin(4x+
7π
12) ,
将函数f(x)的图象向右平移 π12
个单位长度,得到函数g(x)的
图象,则g(x)= 2sin[4(x- π12) +
7π
12] = 2sin(4x+
π
4 ) ,
因此,g(- π16) = 2sin(-
π
4 +
π
4 ) =0.
狂练综合 三角函数的概念、同角的三角
函数关系式与诱导公式
1.C 解析:已知角α终边上有一点P (sin2π3 ,cos
2π
3 ) ,即 点
P( 32 ,-
1
2 ) ,∴α=-
π
6 +2kπ
(k∈Z),∴π-α=7π6 -2kπ
(k
∈Z)为第三象限角.故选 C.
2.A 解析:因为sin(10°-θ)+sin(10°+θ)+ 3sin(20°+θ)
=2sin10°cosθ+ 3sin20°cosθ+ 3cos20°sinθ=0,
所以tanθ=2sin10°+ 3sin20°
- 3cos20°
=2sin
(30°-20°)+ 3sin20°
- 3cos20°
=
2× ( 12cos20°-
3
2sin20°) + 3sin20°
- 3cos20°
=- 33 .
故选 A.
3.C 解析:由sin11°+cos11°=t,平方可得1+2sin11°cos11°=
t2,解得2sin11°cos11°=t2-1,即sin22°=t2-1,又由cos112°
=cos(90°+22°)= -sin22°=1-t2.故选 C.
4.D 解 析:因 为 cos π2 +α( ) +3cos(α - π)= 0,所 以
-sinα-3cosα = 0, 所 以 tanα =- 3. sinα-sin
3α
sin π2 +α( )
=
sinα(1-sin2α)
cosα =sinαcosα=
tanα
tan2α+1
=- 310.
故选 D.
5.B 解析:由三角函数定义知:sinα= 32
,cosα= 12
,将角α的终
边按逆时针方向旋转 π
3
,此时角变为α+ π3
,故点Q 的横坐标
为cos α+ π3( ) =cosαcos
π
3 -sinαsin
π
3 =-
1
2
,点Q的纵坐
标为sin α+ π3( ) =sinαcos
π
3 +cosαsin
π
3 =
3
2 .
故点Q的坐
标为 - 12
,3
2( ) .故选B.
6.A 解析:因为eα-e
π
2-β =sinα-cosβ+
π
2
,所以eα-sinα=
e
π
2-β-sin( π2 -β) +
π
2
,可得eα-sinα>e
π
2-β-sin( π2 -β) ,
令f(x)=ex-sinx,x∈ (0,π2 ) ,f′(x)=ex -cosx>1-
cosx>0,所以f(x)在 (0,π2 ) 上为增函数,则α>
π
2 -β
,∵α,
β均为锐角,∴cosα<cos( π2 -β) ,sinα>sin(
π
2 -β) ,∴cosα
<sinβ,sinα>cosβ,故 A正确C错误;因为β=
π
4
,α> π2 -β
=β;α=
π
4
,β>
π
2 -α=α
无法确定α,β的大小,故BD错误;
故选 A.
7.BD 解析:因为sinα=tanαcosα=tanα2
,所以cosα= 12
,又α∈
(π,2π),所以sinα=- 32
,tanα=- 3,故A错误,B正确.tanβ2
=- 32 .
所 以 tanβ =
2tanβ2
1-tan2 β2
=- 4 3.cosβ =
cos2 β2 -sin
2 β
2
sin2 β2 +cos
2 β
2
=
1-tan2 β2
1+tan2 β2
= 17
,故C错误,D正确.故选
BD.
8.ACD 解析:因为α=β+
π
2
,所以sinα=sin(β+ π2 ) =cosβ,
故 A正确.因为2sin2α+ 3sin2α=1-cos2α+ 3sin2α=1+
2sin(2α- π6 ) ,故B错误;将方程sinα-cosα=
1
2
两边平方,
得1-sin2α= 14
,解得sin2α= 34
,故C正确;因为cosα= 55
,
所以sinα= 2 55
,tanα=2,则tan( π4 +α) =
1+tanα
1-tanα =
1+2
1-1×2=-3
,D正确.故选 ACD.
9.ACD 解析:因为x=2sin63°sin64°cos18°cos19°=
2sin(45°+18°)2sin(45°+19°)
cos18°cos19°
=sin18°+cos18°cos18° ×
sin19°+cos19°
cos19° =
(1+tan18°)(1+tan19°),故A
正确;由正切函数在 (0,π2 ) 上恒为正且单调递增得x= (1+
tan18°)(1+tan19°)< (1+tan26°)(1+tan27°)=y,故B错误;
注意到1=tan(18°+27°)= tan18°+tan27°1-tan18°tan27°
,所以tan18°+
tan27°+tan18°tan27°=1,同理tan19°+tan26°+tan19°tan26°
=1,于是xy = (1+tan18°)(1+tan27°)(1+tan19°)(1+
tan26°)= (1+tan18°+tan27°+tan18°tan27°)(1+tan19°+
tan26°+tan19°tan26°)=2×2=4,故C正确;由基本不等式可
得x+y>2 xy =4,故 D正确.故选 ACD.
10.75
解析:(sinx+cosx)2=1+2sinxcosx= 125
,得2sinxcosx
=-2425
,(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx=4925.
因为 π
2 <x<
π,所以sinx>cosx,故sinx-cosx= 75 .
11.76π
解析:tanα
tanβ
= sinαcosα
cosβ
sinβ
=- 14
,故 cosαsinβ =
-4sinαcosβ,又 sin(α-β)= sinαcosβ-cosαsinβ=
5
6
,故
sinαcosβ+4sinαcosβ=5sinαcosβ=
5
6
,解得sinαcosβ=
1
6
,故
cosαsinβ=-4sinαcosβ=-
2
3
,则 sin(α+β)= sinαcosβ+
数学答案 —40
cosαsinβ=
1
6 -
2
3 =-
1
2
,因为α,β∈ (0,π),所以α-β∈
(-π,π),因为sin(α-β)=
5
6 >0
,所以α-β∈ (0,π),α>β,
因为tanα
tanβ
=- 14 <0
,所以tanα,tanβ异号,从而α∈ ( π2 ,π) ,
β∈ (0,π2 ) ,故α+β∈ (
π
2
,3π
2 ) ,故α+β=
7
6π.
12.22 -
2
4
解析:x1x2+y1y2 =OA→OB→ =|OA→||OB→|
cosπ4 =
2
2 .
由三角函数的定义可知,x1 =cosα,y1 =sinα,
x2 =cos α+
π
4( ) ,y2 =sin α+
π
4( ) ,则 x1y2 +x2y1 =
cosαsin α+ π4( ) + cos α+
π
4( )sinα = sin 2α+
π
4( ) =
2
2
(sin2α+cos2α)= 22
2tanα+1-tan
2α
tan2α+1
= 210.
所以3tan2α
-5tanα-2=0,解得tanα=2或tanα=- 13
(舍去),则x2
y1
=
cos α+ π4( )
sinα =
2
2
(cosα-sinα)
sinα =
2
2
1
tanα-1( ) = -
2
4 .
故答案为:2
2
,- 24 .
专题15 三角化简与求值
狂练考点1 利用两角和与差的
三角函数公式化简与求值
1.B 解析:因为sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=
1
3
,而cosαsinβ
= 16
,因此sinαcosβ=
1
2
,则sin(α+β)= sinαcosβ+cosαsinβ
= 23
,所以cos(2α+2β)=cos2(α+β)=1-2sin2(α+β)=
1-2× ( 23 )
2
= 19 .
故选B.
2.12
解析:由cosα= 17
,α是锐角,得sinα= 1-cos2α=
1- 17( )
2
=4 37 .
因为α,β是锐角,所以α+β∈(0,π).又因
为cos(α+β)=-
11
14
,所以sin(α+β)= 1-cos2(α+β)=
1- -1114( )
2
=5 314
,所以cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+
β)cosα+sin(α+β)sinα= -
11
14( )×
1
7 +
5 3
14 ×
4 3
7 =
1
2 .
3. D 解 析: 由 sin π4 +α( )cos
π
4 -α( ) =
1
3
, 得
2
2cosα+
2
2sinα( )
2
= 13
,即 (sinα+cosα)2 = 23
,1+
2sinαcosα = 23
, 所 以 sin2α =- 13
,sin4α + cos4α =
1-cos2α
2( )
2
+ 1+cos2α2( )
2
=1+cos
22α
2 =
2-sin22α
2 =
17
18.
故选 D.
4.C 解 析:因 为 sinα = 35
,α ∈ ( π2 ,π) ,所 以 cosα =
- 1-sin2α=- 45
,tanα=sinαcosα=-
3
4
,因为sin(α+β)
cosβ
=
sinαcosβ+cosαsinβ
cosβ
=sinα+cosαtanβ=
3
5 -
4
5tanβ=4
,所
以 tanβ =-
17
4
, 所 以 tan(α + β) =
tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=
- 34 -
17
4
1- (- 34 ) × (-
17
4 )
= 167 .
故选 C.
狂练考点2 利用二倍角公式、
辅助角公式等化简求值
1.D 解析:因为cosα=1-2sin2 α2 =
1+ 5
4
,而α为锐角,解得:
sinα2 =
3- 5
8 =
(5-1)
2
16 =
5-1
4 .
故选 D.
2.4 27
解析:因为sin π4 -α( ) =sin[ π2 - (
π
4 +α) ] =
cos π4 +α( ) ,则原等式可化为sin( π4 +α)cos(
π
4 +α) =
1
6 .
即 1
2sin 2
π
4 +α( )[ ] =
1
6
,于是得sin( π2 +2α) =
1
3
,
则有cos2α= 13 .
因为α∈ π2
,π( ) ,即2α∈ (π,2π),从而得
sin2α=- 1-cos22α=-2 23
,则tan2α=sin2αcos2α=-2 2
,因
此,tan4α= 2tan2α
1-tan22α
=- 4 2
1-(-2 2)2
=4 27 .
3.D 解析:已知tanα=
2cosα2
3-2sinα2
,得:sinα
cosα=
2cosα2
3-2sinα2
,即
2sinα2cos
α
2
cosα =
2cosα2
3-2sinα2
.∵α ∈ 0,π2( ) ∪
π
2
,π( ) .
∴cosα2 ≠0
,∴
sinα2
cosα =
1
3-2sinα2
,化简得cosα=3sinα2
-2sin2 α2
,由二倍角公式得1-2sin2 α2 =3sin
α
2 -2sin
2 α
2
,
解得:sinα2 =
1
3
,cosα=1-2sin2 α2 =1-2×
1
3( )
2
=1
- 29 =
7
9
,故选 D.
4.C 解 析: 因 为 tan α+19π6( ) = tan α+
π
6 +3π( ) =
tan α+ π6( )=
6
3
,所以sin π6 -2α( ) =sin[ π2 -2(α+
π
6 ) ] =cos[2(α+
π
6 ) ]
=
cos2 α+ π6( )-sin
2 α+ π6( )
cos2 α+ π6( )+sin
2 α+ π6( )
=
1-tan2 α+ π6( )
1+tan2 α+ π6( )
=
1
5
,故选 C.
5.4 解析:由tan20°+msin20°= 3,得msin20°=tan60°-tan20°
=sin60°cos60°-
sin20°
cos20°=
sin60°cos20°-cos60°sin20°
cos60°cos20° =
sin40°
1
2cos20°
=
4sin20°cos20°
cos20° =4sin20°
,而sin20°>0,所以m =4.
狂练综合 三角函数化简与求值
1.D 解 析: 原 式 化 简 为 1+cos20°2 + 1-sin20° =
1+(2cos210°-1)
2 + 1-2sin10°cos10°=cos10°+cos10°