内容正文:
4.1 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式
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五年高考
考点1 三角函数的概念和同角三角函数的基本关系
1.★★(数学文化)(2022全国甲理,8,5分)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上
的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图, 是以O为圆心,OA为半径的圆
弧,C是AB的中点,D在 上,CD⊥AB.“会圆术”给出 的弧长的近似值s的计算公式:
s=AB+ .当OA=2,∠AOB=60°时,s= ( )
A. B. C. D.
B
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解析 连接OC,如图.
∵C是AB的中点,OA=OB=2,
∴OC⊥AB.
又∵CD⊥AB,∴D,C,O三点共线.
∵∠AOB=60°,OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
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∴AB=2,OC= ,CD=2- ,
∴s=2+ = ,故选B.
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2.★★(2023全国乙文,14,5分)若θ∈ ,tan θ= ,则sin θ-cos θ=_______.
-
解析 如图,构造直角三角形ABC,其中AB=3,BC=1,B= ,则A=θ,AC= ,所以sin θ=
,cos θ= ,所以sin θ-cos θ=- .
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3.★★★(2024新课标Ⅱ,13,5分)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan α+tan β=4,tan α
tan β= +1,则sin(α+β)=_______.
-
解析 tan(α+β)= = =-2 ,
∴cos2(α+β)= = = = ,∵α为第一象限角,β为
第三象限角,∴α+β为第三象限或第四象限角或α+β的终边在y轴负半轴上,
又tan(α+β)<0,∴sin(α+β)=- =- .
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三年模拟
1.★(2026届山东大联考,4)在平面直角坐标系中,角α的顶点为坐标原点O,始边与x轴的
非负半轴重合,若角α的终边经过点 ,则cos α=( )
A.- B.- C. D.
C
解析 由题意得角α的终边经过点P ,|OP|=1,根据三角函数的定义得cos α= .
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2.★(2026届江苏兴化第一中学调研,4)已知角θ的终边在直线y=2x上,则 的值
为 ( )
A.- B.- C. D.
D
解析 因为角θ的终边在直线y=2x上,所以tan θ=2.
所以 = = = .
故选D.
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3.★(2026届重庆南开中学第三次质量监测,2)若cos α+sin α= ,则sin 2α= ( )
A. B.- C. D.
B
解析 由于cos α+sin α= ,则cos2α+sin2α+2sin α·cos α= ,即可得sin 2α=2sin α·cos α=- .
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4.★(2026届山东省实验中学二诊,3)已知tan α=-2,则 的值为 ( )
A.- B. C.-5 D.5
C
解析 由tan α=-2得 = = =-5.故选C.
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5.★(2026届重庆八中月考,2)已知扇形的圆心角为3 rad,面积为24,则该扇形的弧长为
( )
A.6 B.6π C.12 D.12π
C
解析 已知扇形圆心角θ=3,面积S=24,由扇形面积公式S= r2θ,可得24= r2×3,即r2=16,
解得r=4或r=-4(舍去),则弧长l=rθ=4×3=12,故选C.
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6.★(2026届湖北荆州中学月考,3)点P从(1,0)出发,沿单位圆x2+y2=1按顺时针方向运动
弧长到达Q点,则Q的坐标为 ( )
A. B.
C. D.
C
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解析 由题意得P点到达Q点经过的角为- ,
则cos =- ,sin =- ,
所以Q点的坐标为 .
故选C.
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7.★(2025届湖南长沙周南中学二模,3)已知tan α= ,则sin 2α+cos2α的值为 ( )
A. B.1 C. D.2
C
解析 因为tan α= ,所以sin 2α+cos2α= = = = .故选C.
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8.★★(2025届江苏启东中学调研,3)设 <α< ,sin α+cos α= ,则cos 2α= ( )
A.- B. C. D.-
A
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解析 因为sin α+cos α= ,
所以(sin α+cos α)2=1+sin 2α=1- ,
所以sin 2α=- <0,
因为 <α< ,所以 <2α< ,
又因为sin 2α<0,所以π<2α< ,
所以cos 2α=- =- ,
故选A.
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9.★★(2026届黑龙江教育联合体联考,3)若α是第三象限角,且sin α-2cos α=1,则tan α=
( )
A. B. C. D.
B
解析 sin α-2cos α=1两边同时平方得sin2α-4sin αcos α+4cos2α=1,
∵sin2α+cos2α=1,∴1-4sin αcos α+3cos2α=1,即4sin αcos α=3cos2α,
∵α是第三象限角,∴cos α≠0,4sin α=3cos α,即 = =tan α.故选B.
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10.★★(2026届四川绵阳第一次诊断,6)已知α为第二象限角,且tan(α-π)=k,则sin α=
( )
A. B. C. D.
A
解析 因为α为第二象限角,
所以tan(α-π)=tan[-(π-α)]=tan α=k<0,所以sin α= .故选A.
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三年模拟
考点2 诱导公式
1.★(2026届重庆巴蜀中学适应性月考,3)已知角α的终边经过点P ,则sin
的值等于 ( )
A.- B. C.- D.
C
解析 因为角α的终边经过点P ,所以cos α= ,sin =-cos α=- ,故选C.
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2.★(2025届湖北襄阳五中一模,3)已知cos = ,则sin = ( )
A.- B. C. D.-
A
解析 解法一 sin =sin - =-cos =- .【诱导公式八】
故选A.
解法二 sin =sin π+ =-sin
=-sin =-cos =- .【诱导公式二、五】
故选A.
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3.★★(2026届湖南长沙雅礼中学期中,4)已知cos = ,0<α<π,则sin =
( )
A. B.- C. D.-
A
解析 因为0<α<π,所以 <α+ < ,
又cos = >0,则 <α+ < ,
则sin = = = ,
则sin =sin =sin = .故选A.
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4.★★(2025届湖南长沙一中二模,6)已知α∈ ,且3cos 2α-sin α=2,则 ( )
A.cos(π-α)= B.tan(π-α)=
C.sin = D.cos =
B
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解析 由题意得3(1-2sin2α)-sin α=2,
解得sin α=- 或sin α= .
又α∈ ,所以sin α= ,
则cos α=- =- ,
tan α= =- ,
所以cos(π-α)=-cos α= ,
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tan(π-α)=-tan α= ,
sin =cos α=- ,
cos =sin α= ,
故A,C,D错误,B正确.
故选B.
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5.★★(2026届江苏江阴高级中学第一次月考,7)利用诱导公式可以将任意角的三角函
数值转化为0°~90°之间的三角函数值,下表是部分5°的奇数倍锐角的正切值(用字母
代替),则cos 2 210°=( )
B
α 5° 15° 25° 35°
tan α m n p q
A. B. C. D.
解析 cos 2 210°=cos(6×360°+50°)=cos 50°=cos225°-sin225°
= = = ,
故选B.
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6.★★(2026届黑龙江齐齐哈尔质量检测,6)若cos(α+π)= ,且0≤α<π,则sin 的值
是 ( )
A. B. C. D.-
C
解析 因为cos(α+π)=-cos α= ,所以cos α=- =1-2sin2 ,因为0≤α<π,所以sin ≥0,则sin
= ,故sin =sin = .故选C.
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7.★★★(2025届广东茂名一中三模,5)已知sin = ,且0<x< ,则sin -
cos 的值为 ( )
A. B. C.0 D.-
A
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解析 ∵0<x< ,∴- < -x< ,【确定 -x的范围,进一步确定cos 的值】
∵sin = ,∴cos = = .
∴sin -cos =sin - -cos 【利用诱导公式化简】
=cos +cos
=2cos = .
故选A.
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8.★★★(2025届湖南长沙雅礼中学三模,5)已知α∈ ,β∈ ,且tan α+tan β=
,则 ( )
A.2β-α= B.2β+α=
C.2α-β= D.2α+β=
D
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解析 因为tan α+tan β= ,所以 = ,【切化弦】
即sin αcos β=cos α-sin βcos α,整理得sin(α+β)=cos α,
即sin(α+β)=sin ,所以α+β= -α或(α+β)+ =π,【容易遗漏(α+β)+ =π的
情况】即2α+β= 或β= (舍去).
故选D.
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9.★★★★(2025届河北正定中学三模,8)已知 + =1,
+ =1,则x+y= ( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
D
解析 ∵sin 54°=cos 36°,sin236°+cos236°=1,
∴sin254°=cos236°=1-sin236°,
设a=sin236°,则sin254°=1-a,
∴
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即
由①得x= (a+2 025),
由②得x= (2 026-a),
两式联立得,y= ,
将y的值代入x= (a+2 025)中得,x= ,
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则x+y= + = =2.
故选D.
名师点睛 利用sin 54°=cos 36°及sin254°=cos236°=1-sin236°之间的关系得
(a=sin236°,sin254°=1-a)再通过消元法用a来表示x和y的值,化简
可求得x+y的值.
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10.★★(多选)(2026届湖南长沙长郡中学期中,9)若cos(π-α)=- ,则 ( )
A.sin(-α)= B.sin =-
C.cos(π+α)=- D.cos(α-π)=-
CD
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解析 由cos(π-α)=- 可得cos α= ,则sin α=± .
A中,sin(-α)=-sin α=± ,不正确;
B中,sin =cos α= ,不正确;
C中,cos(π+α)=-cos α=- ,正确;
D中,cos(α-π)=-cos α=- ,正确.
故选CD.
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11.★★(2026届山东泰安二中第一次月考,12)已知tan α=3,则 =
______.
2
解析
= = + tan α= + =2.
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12.★★(2025届湖南永州二模,12)已知cos = cos(α-π),则cos 2α+sin 2α=______.
解析 因为cos =-sin α, cos(α-π)= cos[-(π-α)]= cos(π-α)=- cos α,
所以-sin α=- cos α⇒tan α= ,
所以cos 2α+sin 2α=cos2α-sin2α+2sin αcos α= = =
.
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13.★★★(2026届江苏高邮调研,12)已知sin α+cos α= ,则tan(α-π)+ =___
____.
-
解析 tan(α-π)+ =tan α+ = + = = ,
【利用sin α+cos α与sin αcos α的关系求解】
因为sin α+cos α= ,所以(sin α+cos α)2= ,则1+2sin αcos α= ,即sin αcos α=- ,
所以原式= = =- .
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14.★★★(2026届广东深圳宝安中学、中山一中联考,12)已知α是第一象限角,且cos
= ,则tan =_______.
-
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解析 由题意可得cos =cos =-sin = ,即sin =- ,
因为α是第一象限角,
所以2kπ<α< +2kπ,k∈Z,
则- +2kπ<α- < +2kπ,k∈Z,
所以cos >0,cos = = ,
所以tan = =- .
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