内容正文:
必刷题五 三角函数
刷考点·保分
任意角、弧度制及任意角的三角函数
1.平面直角坐标系xOy中,若角α的顶点为坐标原点,始
边与x轴的非负半轴重合,其终边上一点P 绕原点顺
时针旋转π
6
到达点Q(3,4)的位置,则sinα-π6 =
( )
A.-35 B.
3
5 C.-
4
5 D.
4
5
2.(多选)下列条件中,能使α和β 的终边关于y 轴对称
的是 ( )
A.α+β=540° B.α+β=360°
C.α+β=180° D.α+β=90°
同角三角函数的基本关系式与诱导公式
3.若角α的终边在第三象限,则 cosα
1-sin2α
+ 2sinα
1-cos2α
= ( )
A.3 B.-3 C.1 D.-1
4.(多选)下列化简正确的是 ( )
A.tan(π+1)=tan1
B. sin
(-α)
tan(360°-α)=cosα
C.sin
(π-α)
cos(π+α)=tanα
D.cos
(π-α)tan(-π-α)
sin(2π-α) =1
两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角
公式
5.已知α满足sinα+π4 = 26,则 tanαtan2α+1= ( )
A.3 B.-3
C.49 D.-
4
9
类型一 给值求值、求角
【例1】 (1)已知cosα=13
,α
∈ 0,π2 ,sinβ=-35,β是
第三象限角.求sin(α+β),
sin(α-β)的值;
(2)已知cos(α-β)=-
12
13
,
cos(α+β)=
12
13
,且α-β∈
π
2
,π ,α+β∈ 3π2,2π ,求
角β的值.
【关键技巧】
解此类问题的关键是把“所
求角”用“已知角”表示出
来.①当“已知角”有两个
时,“所求角”一般表示为两
个“已知角”的和或差的形
式,如本题.②当“已知角”
有一个时,此时应 着 眼 于
“所求角”与“已知角”的关
系,然后应用诱导 公 式 把
“所求角”变 成“已 知 角”.
③角的拆分方法不唯一,可
根据题目合理地选择拆分
方式.如α=(α+β)-β=β
-(β-α),α=
α+β
2 +
α-β
2
,
β=
α+β
2 -
α-β
2
,2α=(α+
β)+(α-β),2β=(α+β)-
(α-β),
π
4+α + π4+β =
π
2 +
(α+β),
π
4+α +
π
4-β =π2+(α-β).
·31·
6.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.cos2α=1+cos2α2
B.1-sinα= sinα2-cos
α
2
2
C.12sinα+
3
2cosα=sinα+
π
6
D.1-tan15°1+tan15°=
3
3
简单的三角恒等变换
7.设a=sin246°,b=cos235°-sin235°,c= tan32°
1-tan232°
,则
a,b,c的大小关系为 ( )
A.b<c<a B.c<a<b
C.a<b<c D.b<a<c
8.计算cos20°- 3sin20°sin10° = .
三角函数的图象与性质(一)
9.函数f(x)=sin2x+cosxx∈ 0,π2
的最大值为( )
A.1 B.54 C.
3
2 D.2
10.函数f(x)=sin2x+3π2 -3cosx的最小值为 .
11.已知ω>0,函数f(x)=sinωx+π4 的最小正周期为π,
则f(x)在区间 0,π2
上的单调递减区间是 .
三角函数的图象与性质(二)
12.函数f(x)=2tan2x-π3 的对称中心是 ( )
A.π6
,0 B.kπ+π6,0 ,k∈Z
C.kπ2+
π
6
,0 ,k∈Z D.kπ4+π6,0 ,k∈Z
13.若函数f(x)=2 3sinπxn
(n>0)图象上的相邻一个
最高点和一个最低点恰好都在圆O:x2+y2=n2上,则
f(1)= ( )
A.6 B.2 3
C.-2 3 D.- 6
【解】 (1)∵cosα=13
,α
∈ 0,π2 ,
∴sinα= 1-cos2α=232.
∵sinβ=-
3
5
,β是第三象
限角,
∴cosβ= - 1-sin2β=
-45.
∴sin(α+β)=sinαcosβ+
cosαsinβ
=23 2× -
4
5 + 13 ×
-35 =-3+8 215 .
sin(α-β)=sinαcosβ-
cosαsinβ
=23 2× -
4
5 - 13 ×
-35 =3-8 215 .
(2)由α-β∈
π
2
,π ,
且cos(α-β)=-
12
13
,
得sin(α-β)=
5
13.
由α+β
∈ 3π2
,2π ,
且cos(α+β)=
12
13
,
得sin(α+β)=-
5
13.
cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]
=cos(α+β)cos(α-β)+
sin(α+β)sin(α-β)
=-1213×
12
13+ -
5
13 ×513
=-1.
又α+β∈
3
2π
,2π ,
α-β∈
π
2
,π ,
·41·
刷综合·高分
14.已知sin(α+β)=
1
2
,sin(α-β)=
1
3.
(1)求证:sinαcosβ=5cosαsinβ;
(2)若已知0<α+β<
π
2
,0<α-β<
π
2
,求cos2α的值.
∴2β∈
π
2
,3π
2 ,∴2β=π,
∴β=
π
2.
类型二
三角函数性质的
综合应用
【例2】 设函数f(x)=tan(ωx
+φ)ω>0,0<φ<
π
2 ,已知
函数y=f(x)的图象与x轴
相邻两个交点的距离为π
2
,且
图象关于点M -π8
,0 对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤
3的解集.
【解】 (1)由题意知,函数
f(x)的最小正周期T=π2
,
即 π
|ω|=
π
2.
因为ω>0,所
以ω=2,
所以f(x)=tan(2x+φ).
因为函数y=f(x)的图象
关于点 M -π8
,0 对称,
所以2× -π8 +φ=kπ2,
k∈Z,即φ=
kπ
2+
π
4
,k∈Z.
又0<φ<
π
2
,所以φ=
π
4.
故f(x)=tan2x+π4 .
(2)令-π2+kπ<2x+
π
4<
π
2+kπ
,k∈Z,得-3π8+
kπ
2
<x<π8+
kπ
2
,k∈Z,
·51·
15.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<
π
2 满足下
列3个条件中的2个条件:
①函数f(x)的周期为π;
②x=π6
是函数f(x)的对称轴;
③f π4 =0且在区间 π6,π2 上单调.
(1)请找出这2个条件,并求出函数f(x)的解析式;
(2)若x∈ 0,π3
,求函数f(x)的值域.
刷真题·满分
16.(2024·新课标Ⅰ卷)已知cos(α+β)=m,tanαtanβ
=2,则cos(α-β)= ( )
A.-3m B.-m3 C.
m
3 D.3m
17.(2024·新课标Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sinx
与y=2sin 3x-π6 的交点个数为 ( )
A.3 B.4 C.6 D.8
所以函数f(x)的单调递增区
间 为 -3π8+
kπ
2
,π
8+
kπ
2 ,
k∈Z,无单调递减区间.
(3)由 (1),知 f(x)=
tan2x+π4 .
由-1≤tan2x+π4 ≤ 3,
得-π4+kπ≤2x+
π
4≤
π
3
+kπ,k∈Z,即-π4+
kπ
2≤
x≤π24+
kπ
2
,k∈Z.
所以不等式-1≤f(x)≤
3的解集为
x|-π4+
kπ
2≤x≤
π
24+
kπ
2
,k∈Z .
【关键技巧】
探究函数y=Asin(ωx+φ)
或y=Atan(ωx+φ)的性质
(定义域、值域、单调性、对
称性、最值等)的综合应用
时,可利用换元思想(令t=
ωx+φ),将ωx+φ 看作一
个整体,结合y=sinx,x∈
R(y=tanx)的性质求解.
对于y=asinx+bcosx型的
函数,首先用辅助角公式将
其转化为y=Asin(ωx+φ)的
形式;若弦切函数并存的函
数式,可将切化弦后再转化
为y=Asin(ωx+φ)的形式.
【学习笔记】
·61·
16.B 【解析】 逻辑分析法+数形结合法.因为函数
f(x)在R上单调递增,且当x<0时,f(x)=-x2-
2ax-a,所以f(x)=-x2-2ax-a在(-∞,0)上单
调递增,所以-a≥0,即a≤0;当x≥0时,f(x)=ex
+ln(x+1),所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.
若函数f(x)在R上单调递增,则-a≤f(0)=1,即a
≥-1.综上,实数a的取值范围是[-1,0].故选B.
17.C 【解析】 等价转化法 由f(x)≥0及y=x+a,
y=ln(x+b)单调递增,可得x+a与ln(x+b)同正、
同负或同为零,所以当ln(x+b)=0时,x+a=0,即
x+b=1
x+a=0 ,所以b=a+1,则a2+b2=a2+(a+1)2=
2 a+12
2
+12≥
1
2
,故选C.
必刷题五
1.D 【解析】 依题意可知Q(3,4)在角α-π6
的终边
上,所以sinα-π6 = 432+42=
4
5
,故选D.
2.AC 【解析】 假设α,β为0°~180°内的角,如图所
示,由α和β的终边关于y 轴对称,所以α+β=180°,
又根据终边相同的角的概念,可得α+β=k·360°+
180°=(2k+1)180°,k∈Z,所以满足条件的为A、C.故
选AC.
3.B 【解析】 由角α的终边在第三象限,得sinα<0,
cosα<0,故 原 式 = cosα|cosα|+
2sinα
|sinα|=
cosα
-cosα+
2sinα
-sinα=-1-2=-3
,故选B.
4.AB 【解析】 A选项:tan(π+1)=tan1,故正确;
B选 项: sin
(-α)
tan(360°-α)=
-sinα
-tanα=
sinα
sinα
cosα
=cosα,故
正确;
C选项:sin
(π-α)
cos(π+α)=
sinα
-cosα=-tanα
,故不正确;
D选项:cos
(π-α)tan(-π-α)
sin(2π-α) =
-cosα·(-tanα)
-sinα
=
cosα·sinαcosα
-sinα =-1
,故不正确.故选AB.
5.D 【解析】 ∵sinα+π4 = 26= 22(sinα+cosα),
即sinα+cosα=13
,平方可得1+2sinαcosα=19
,
∴sin2α=-89
,故 tanα
tan2α+1=
1
2×
2sinαcosα
sin2α+cos2α
=
1
2sin2α=-
4
9
,故选D.
6.ABD 【解析】 ∵cos2α=2cos2α-1,
∴cos2α=1+cos2α2
,故A正确;
1-sinα=sin2 α2 +cos
2 α
2 -2sin
α
2cos
α
2 =
sinα2-cos
α
2
2
,故 B正 确;12sinα+
3
2cosα=
sinα+π3 ,故C错误;
1-tan15°
1+tan15°=
tan45°-tan15°
1+tan45°·tan15°=tan
(45°-15°)=
tan30°= 33
,故D正确.故选ABD.
7.D 【解析】 因为sin45°<sin46°<sin60°,所以有
sin245°<sin246°<sin260°,即 2
2
2
<sin246°<
3
2
2
,所以1
2<a<
3
4
;因为cos235°-sin235°=1-
2sin235°,而sin30°<sin35°<sin45°,所以有14<
sin235°<12
,所以0<1-2sin235°<12
,即0<b<
1
2
;因为 tan32°
1-tan232°
=12×
2tan32°
1-tan232°
=12tan64°
,
而tan64°>tan60°= 3,所以c> 32
;显然b<a,而c2
> 3
2
2
=34>
3
4
2
,所以c>34
,即c>a,所以b<
a<c.故选D.
8.【解析】 cos20°- 3sin20°sin10° =-
3sin20°-cos20°
sin10° =
-2sin
(20°-30°)
sin10° =-
-2sin10°
sin10° =2.
【答案】 2
9.B 【解析】 因为f(x)=sin2x+cosx=-cos2x+cosx
+1=- cosx-12
2
+54
,由x∈ 0,π2 ,得cosx∈
[0,1],所以当cosx=12
时,f(x)max=
5
4.
故选B.
10.【解析】 ∵f(x)=sin2x+3π2 -3cosx=-cos2x
-3cosx=-2cos2x-3cosx+1,令t=cosx,则
t∈[-1,1],∴g(t)=-2t2-3t+1=-2t+34
2
+178.
又函数g(t)的图象的对称轴为直线t=-34∈
[-1,1],且开口向下,∴当t=1时,g(t)有最小值
-4.即f(x)有最小值-4.
【答案】 -4
11.【解析】 因为函数f(x)=sinωx+π4 的最小正周
期为π,即2πω=π
,解得ω=2,即f(x)=sin2x+π4
,令2kπ+π2≤2x+
π
4≤2kπ+
3π
2
,k∈Z,解得kπ+
π
8≤x≤kπ+
5π
8
,k∈Z,即 函 数f(x)的 减 区 间 为
·06·
kπ+π8
,kπ+5π8 ,k∈Z,又x∈ 0,π2 ,则f(x)在
区间 0,π2 上的单调递减区间是 π8,π2 .
【答案】 π8
,π
2
12.D 【解析】 令2x-π3=
kπ
2
(k∈Z),解得x=π6+
kπ
4
(k∈Z),故函数的对称中心为 kπ4+
π
6
,0 ,k∈Z.
故选D.
13.A 【解析】 设相邻最高点和最低点坐标分别为
(x1,y1),(x2,y2),则y1=2 3,y2=-2 3,又函数
f(x)=2 3sinπxn
(n>0)为奇函数,∴x1=-x2,当
πx
n =
π
2⇒x=
n
2
时,函数取得最大值2 3,∴x1=
n
2
,x2=-
n
2
,由题,函数f(x)=2 3sinπxn
(n>0)
图象上的相邻一个最高点和一个最低点恰好都在圆
O:x2+y2=n2上,∴ n2
2
+(2 3)2=n2⇒n=4,
则f(1)=2 3sinπ4= 6.
故选A.
14.【解】 (1)证明:∵sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
=12
,sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=
1
3
,
∴2sinαcosβ+2cosαsinβ=1,①
3sinαcosβ-3cosαsinβ=1,②
②-①得sinαcosβ-5cosαsinβ=0,
则sinαcosβ=5cosαsinβ.
(2)∵sin(α+β)=
1
2
,sin(α-β)=
1
3
,0<α+β<
π
2
,
0<α-β<
π
2
,∴cos(α+β)=
3
2
,cos(α-β)=
2 2
3
,
则cos2α=cos[(α+β)+(α-β)]=cos(α+β)cos(α-
β)-sin(α+β)sin(α-β)=
3
2 ×
2 2
3 -
1
2 ×
1
3
=2 6-16 .
15.【解】 (1)由①可得2πω=π⇒ω=2
;
由②得ωπ6+φ=kπ+
π
2⇒φ=kπ+
π
2-
πω
6
,k∈Z;
由③得πω4+φ=mπ⇒φ=mπ-
πω
4
,m∈Z,T2≥
π
2-
π
6=
π
3⇒
2π
ω≥
2π
3⇒0<ω≤3
;
若①②成立,则ω=2,φ=
π
6
,f(x)=sin2x+π6 .
若①③成立,则φ=mπ-
πω
4=mπ-
π
2
,m∈Z,不合
题意.
若②③成立,则kπ+π2-
πω
6=mπ-
πω
4⇒ω=12
(m-
k)-6,m,k∈Z,由 ③ 中 的0<ω≤3,得 m-k∈
1
2
,3
4 ,与m,k∈Z矛盾,所以②③不成立.
所以只有①②成立,f(x)=sin2x+π6 .
(2)由题意得,0≤x≤π3⇒
π
6≤2x+
π
6≤
5π
6⇒
1
2≤
f(x)≤1,所以函数f(x)的值域为 12
,1 .
16.A 【解析】 由cos(α+β)=m 得cosαcosβ-sinα
sinβ=m ①.由tanαtanβ=2得
sinαsinβ
cosαcosβ
=2
②,由①②得
cosαcosβ=-m
sinαsinβ=-2m ,所以cos(α-β)=
cosαcosβ+sinαsinβ=-3m,故选A.
17.C 【解析】 数形结合法 因为函数y=2sin(3x-
π
6
)的最小正周期T=2π3
,所以函数y=2sin(3x-
π
6
)在[0,2π]上的图象恰好是三个周期的图象,所以
作出函数y=2sin(3x-π6
)与y=sinx在[0,2π]上
的图象如图所示.
由图可知,这两个图象共有6个交点,故选C.
必刷题六
1.B 【解析】 对于A,当λ>0时,a与λa 的方向相同,
当λ<0时,a与λa 的方向相反,故A不正确,B正确;
对于C,|-λa|=|-λ||a|,由于|-λ|的大小不确定,
故|-λa|与|a|的大小关系不确定,故C不正确;对于
D,|λ|a是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大
小,故D不正确.
2.C 【解析】 由PA→+PB→+PC→=AB→,得PA→+PB→+PC→=
PB→-PA→,即PC→=-2PA→,故点P在线段AC上.
3.D 【解析】 取a=BA→,b=BC→作为基底,则BE→=a+
1
2b.
因为BF=3FE,所以BF→=34BE
→=34 a+
1
2b
=34a+
3
8b
,所以CF→=BF→-BC→=34a+
3
8b-b=
3
4a-
5
8b
,故选D.
4.ABD 【解析】 各选项代入验证,若A,B,C 三点不
共线即可构成三角形.因为AB→=OB→-OA→=(2,-1)
-(1,-3)=(1,2),AC→=OC→-OA→=(m+1,m-2)-
(1,-3)=(m,m+1).假设A,B,C 三点共线,则1×
(m+1)-2m=0,即m=1.所以只要m≠1,A,B,C 三
点就可构成三角形,故选ABD.
5.D 【解析】 由已知可得|a-b|2=a2-2a·b+b2=
2-2a·b=1,则 a·b= 12
,因 此,|2a+b|=
(2a+b)2= 4a2+4a·b+b2= 7.故选D.
·16·