三角恒等变换-高考理科数学试题
三角恒等变换(全国近三年高考题汇编)

近三年全国高考卷分类汇编——三角恒等变换1、(2018年全国Ⅰ卷)8、函数2sin cos 2)(22+-=x x x f ,则( ))(.x f A 的最小正周期为π,最大值为3 )(.x f B 的最小正周期为π,最大值为4 )(.x f C 的最小正周期为π2,最大值为3 )(.x f D 的最小正周期为π2,最大值为42、(2018年全国Ⅱ卷)10、函数x x x f sin cos )(-=在[]a ,0上是减函数,则a 的最大值为( )4.πA 2.πB 43.πC π.D 3、(2018年全国Ⅱ卷)15、已知51)45tan(=-πα,则=αtan .4、(2018年全国Ⅱ卷)15(理)、已知1cos sin =+βα,0sin cos =+βα则=+)sin(βα .5、(2018年全国Ⅲ卷)4、若31sin =α,则=α2cos ( )98.A 97.B 97.-C 98.-D 6、(2018年全国Ⅲ卷)6、函数xxx f 2tan 1tan )(+=的最小正周期为( )4.πA 2.πB π.C π2.D7、(2018年全国Ⅲ卷)15、函数)63cos()(π+=x x f 在[]π,0的零点个数为 .8、(2017年全国Ⅰ卷)9、已知曲线122:cos ,:sin(2)3C y x C y x π==+,则下面结论正确的是( )A .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线2C B .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线2C C .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线2C9、(2017年全国Ⅰ卷)15、已知⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πα,2tan =α,则=-)4cos(πα .10、(2017年全国Ⅱ卷)3、函数)32sin()(π+=x x f 的最小正周期为( )π4.A π2.B π.C 2.πD11、(2017年全国Ⅱ卷)13、函数x x x f sin cos 2)(+=的最大值为 .12、(2017年全国Ⅱ卷)14(理)、函数43cos 3sin )(2-+=x x x f ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx 的最大值是 .13、(2017年全国Ⅲ卷)4、已知34cos sin =-αα,则=α2sin ( )97.-A 92.-B 92.-C 97.D14、(2017年全国Ⅲ卷)6、函数)6cos()3sin(51)(ππ-++=x x x f 的最大值为( )56.A 1.B 53.C 51.D15、(2017年全国Ⅲ卷)6(理)、设函数)3cos()(π+=x x f ,则下列结论错误的是( ).A )(x f 的一个周期为π2- )(.x f y B =的图象关于直线38π=x 对称 .C )(π+x f 的一个零点为6π=x .D )(x f 在⎪⎭⎫⎝⎛ππ,2单调递减16、(2016年全国Ⅰ卷)6、将函数)62sin(2)(π+=x x f 的图象向右平移41个周期后,所得的图象对应的函数为( ).A )42sin(2)(π+=x x f .B )32sin(2)(π+=x x f.C )42sin(2)(π-=x x f .D )32sin(2)(π-=x x f17、(2016年全国Ⅰ卷)14、已知θ是第四象限角,且53)4sin(=+πθ,则=-)4tan(πθ . 18、(2016年全国Ⅱ卷)3、函数)sin(ϕω+=x A y 的部分图象如图所示,则( ).A )62sin(2π-=x y.B )32sin(2π-=x y.C )62sin(2π+=x y.D )32sin(2π+=x y19、(2016年全国Ⅱ卷)7(理)、若函数x y 2sin 2=的图象向左平移12π个单位长度,则平移后的图象的对称轴为( )62.ππ-=k x A ,Z k ∈ 62.ππ+=k x B ,Z k ∈ 122.ππ-=k x C ,Z k ∈ 122.ππ+=k x D ,Z k ∈ 20、(2016年全国Ⅱ卷)9(理)、若534cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ,则=α2sin ( )257.A 51.B 51.-C 257.-D 21、(2016年全国Ⅱ卷)11、函数)2cos(62cos )(x x x f -+=π的最大值为( )4.A5.B6.C7.D22、(2016年全国Ⅲ卷)5(理)、若43tan =α,则=+αα2sin 2cos 2( ) 2564.A 2548.B 1.C 2516.D 23、(2016年全国Ⅲ卷)6、若31tan -=θ,则=α2cos ( )54.-A 51.-B 51.C 54.D24、(2016年全国Ⅲ卷)14、函数x x y cos 3sin -=的图象可由函数x y sin 2=的图象至少向右平移个单位长度得到.。
三角恒等变换(试题部分)

4.3三角恒等变换探考情悟真题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题例如考向关联考点两角和与差的三角函数1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.3.能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,会用二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2021浙江,18,14分两角差的余弦公式任意角的三角函数的定义、诱导公式★★☆2021浙江,16,14分二倍角公式解三角形2021浙江,16,14分二倍角公式正弦定理简单的三角恒等变换能利用两角和与差的三角函数公式以及二倍角公式进行简单的三角恒等变换.2021浙江,18,14分二倍角公式三角函数的性质★★★2021浙江,10,6分三角恒等变换分析解读 1.对本节内容的考查仍以容易题和中等难度题为主.2.主要考查两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,以及运用上述公式进行简单的恒等变换(例:2021浙江,10).3.对三角恒等变换的考查往往与解三角形、向量知识综合在一起.4.预计2021年高考试题中,三角恒等变换仍是考查的重点,复习时应高度重视.破考点练考向【考点集训】考点一两角和与差的三角函数1.(2021浙江台州中学一模,2)计算:sin5°cos55°-cos175°sin55°的结果是()A.-12B.12C.-√32D.√32答案D2.(2021浙江杭州二中期中,15)假设α满足sin(α+20°)=cos(α+10°)+cos(α-10°),那么tanα=.答案 √3考点二 简单的三角恒等变换1.(2021课标全国Ⅱ理,10,5分)α∈(0,π2),2sin 2α=cos 2α+1,那么sin α=( )A.15B.√55C.√33D.2√55答案 B2.(2021浙江镇海中学期中,7)sin (π6-α)=-√23,那么cos 2α+√3sin 2α=( )A.109B.-109C.-59D.59答案 A3.(2021届山东夏季高考模拟,14)cos (α+π6)-sin α=4√35,那么sin (α+11π6)= .答案 -454.(2021届浙江镇海中学期中,18)f(x)=sin x 2·(cos x 2+sin x 2)+a 的最大值为√22.(1)求实数a 的值;(2)假设f (α+π4)+f (α-π4)=√23,求√2sin (2α-π4)+11+tanα的值. 解析 此题考查三角恒等变换以及三角函数式的求值;考查学生运算求解的能力;考查了数学运算的核心素养.(1)f(x)=sin x 2cos x 2+sin 2x 2+a=12(2sin x 2cos x 2)+12(1-cos x)+a=12sin x-12cos x+a+12=√22sin (x -π4)+a+12,当x=2kπ+3π4(k ∈Z)时,sin (x -π4)=1, f(x)取得最大值为√22+a+12,结合条件,可知a=-12.(2)√2sin (2α-π4)+11+tanα=sin2α-cos2α+11+sinαcosα=2sinαcosα+sin 2α-cos 2α+sin 2α+cos 2αcosα+sinαcosα=2sin αcos α①,由(1)知f(x)=√22sin (x -π4),那么f (α+π4)=√22sin α, f (α-π4)=-√22cos α,结合条件,可知sin α-cos α=23, 又因为sin 2α+cos 2α=1,所以2sin αcos α=59②,由①②得√2sin (2α-π4)+11+tanα=59.炼技法 提能力 【方法集训】方法1 三角函数式的化简方法1.tan α=2 018tan π2 018,那么sin (α+2 017π2 018)sin (α+π2 018)=( )A.-1B.1C.-2 0172 019D.2 0172 019答案 C2.化简(sin θ2-cos θ2)√2+2cosθ(0<θ<π)= .答案 -cos θ3.(2021届浙江绍兴一中期中,18)函数f(x)=cos x(msin x+cos x),且满足f (π4)=1.(1)求m 的值;(2)假设x ∈[0,π4],求f(x)的最大值和最小值,并求出相应的x 的值.解析 此题考查三角恒等变换以及三角函数式的化简、三角函数最值的求法;考查数学运算求解的能力;考查了数学运算的核心素养.(1)f (π4)=cos π4(msin π4+cos π4)=√22(√22m +√22)=1⇒m=1.(2)f(x)=cos x(sin x+cos x)=12sin 2x+12cos 2x+12=√22sin (2x +π4)+12,因为x ∈[0,π4],所以2x+π4∈[π4,3π4],因此当2x+π4=π4或2x+π4=3π4时, f(x)min =1,此时x=0或x=π4.当2x+π4=π2时, f(x)max =√2+12,此时x=π8.方法2 三角函数式的求值方法1.(2021浙江台州中学一模,15)α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-√55,那么cos 2α= ,tan(α-β)= .答案 -725;-2112.(2021安徽江南十校联考改编,14)sinα·cosα1+3cos 2α=14,且tan(α+β)=13,其中β∈(0,π),那么β的值为 .答案3π43.(2021届浙江慈溪期中,16)α∈(0,π2)且tan 2α=43,那么tan (α+π4)tan (α-π4)的值等于 .答案 -9方法3 利用辅助角公式解决问题的方法1.(2021浙江诸暨期末,18)函数f(x)=-2√3sin 2x+2sin xcos x. (1)求函数f(x)在区间[0,π2]上的值域;(2)设α∈(0,π),f (α2)=12-√3,求cos α的值.解析 (1)f(x)=-2√3·1−cos2x2+sin 2x =sin 2x+√3cos 2x-√3 =2sin (2x +π3)-√3,∵x ∈[0,π2],∴2x+π3∈[π3,4π3], ∴sin (2x +π3)∈[-√32,1],∴f(x)∈[-2√3,2-√3].(2)∵f(α2)=2sin(α+π3)-√3=12-√3,∴sin(α+π3)=14.又∵α∈(0,π),∴α+π3∈(π3,4π3),∴α+π3必在第二象限,∴cos(α+π3)=-√154,∴cosα=cos[(α+π3)-π3]=cos(α+π3)cosπ3+sin(α+π3)sinπ3=-√154×12+14×√32=√3-√158.2.(2021浙江“七彩阳光〞联盟期初联考,18)f(x)=2√3cos2x+sin2x-√3+1(x∈R).(1)求f(x)的单调增区间;(2)当x∈[-π4,π4]时,求f(x)的值域.解析由题可知f(x)=sin2x+√3(2cos2x-1)+1=sin2x+√3cos2x+1=2sin(2x+π3)+1.(1)令2kπ-π2≤2x+π3≤2kπ+π2,k∈Z,即2kπ-5π6≤2x≤2kπ+π6,k∈Z,∴kπ-5π12≤x≤kπ+π12,k∈Z,∴函数f(x)的单调增区间为[kπ-5π12,kπ+π12](k∈Z).(2)∵x∈[-π4,π4],∴2x+π3∈[-π6,5π6],∴sin(2x+π3)∈[-12,1],∴f(x)∈[0,3].3.(2021届浙江湖州、衢州、丽水三地联考,18)平面向量a=(√32sinx,cosx),b=(cos x,0),函数f(x)=|2a+b|(x∈R).(1)求函数f(x)图象的对称轴;(2)当x∈(0,π2)时,求f(x)的值域.解析此题考查平面向量的模的求法、三角恒等变换、辅助角公式的应用;考查学生运算求解的能力;考查了数学运算的核心素养.(1)2a+b=(√3sin x+cos x,2cos x),f(x)=|2a+b|=√(√3sinx+cosx)2+(2cosx)2=√2sin(2x+π6)+4(x∈R).由2x+π6=kπ+π2,k∈Z,得x=kπ2+π6,k∈Z,故函数f(x)图象的对称轴为直线x=kπ2+π6,k∈Z.(2)因为x∈(0,π2),所以2x+π6∈(π6,7π6),所以sin(2x+π6)∈(-12,1],可得f(x)∈(√3,√6],即f(x)的值域为(√3,√6].【五年高考】A组自主命题·浙江卷题组(2021浙江,10,6分)2cos2x+sin2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),那么A=,b=.答案√2;1B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一两角和与差的三角函数1.(2021课标全国Ⅲ理,4,5分)假设sinα=13,那么cos2α=()A.89B.79C.-79D.-89答案B2.(2021课标全国Ⅱ,9,5分)假设cos(π4-α)=35,那么sin2α=()A.725 B.15 C.-15 D.-725答案 D 3.(2021江苏,13,5分)tanαtan (α+π4)=-23,那么sin (2α+π4)的值是 .答案√2104.(2021课标全国Ⅰ文,15,5分)α∈(0,π2),tan α=2,那么cos (α-π4)= .答案3√1010考点二 简单的三角恒等变换1.(2021课标全国Ⅲ文,4,5分)sin α-cos α=43,那么sin 2α=( )A.-79B.-29C.29D.79答案 A2.(2021四川,11,5分)cos 2π8-sin 2π8= .答案√22C 组 教师专用题组考点一 两角和与差的三角函数1.(2021课标Ⅰ,2,5分)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( ) A.-√32B.√32C.-12 D.12答案 D2.(2021重庆,9,5分)假设tanα=2tanπ5,那么cos(α-3π10)sin(α-π5)=()A.1B.2C.3D.4答案C3.(2021江苏,5,5分)假设tan(α-π4)=16,那么tanα=.答案754.(2021江苏,8,5分)tanα=-2,tan(α+β)=17,那么tanβ的值为. 答案3考点二简单的三角恒等变换1.(2021山东文,4,5分)cos x=34,那么cos2x=()A.-14B.14C.-18D.18答案D2.(2021四川,12,5分)sin15°+sin75°的值是.答案√623.(2021江苏,16,14分)向量a=(cos x,sin x),b=(3,-√3),x∈[0,π].(1)假设a∥b,求x的值;(2)记f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.解析(1)因为a=(cos x,sin x),b=(3,-√3),a∥b,所以-√3cos x=3sin x.假设cos x=0,那么sin x=0,与sin2x+cos2x=1矛盾,故cos x≠0.于是tan x=-√33.又x∈[0,π],所以x=5π6.(2)f(x)=a·b=(cos x,sin x)·(3,-√3)=3cos x-√3sin x=2√3cos(x+π6).因为x∈[0,π],所以x+π6∈[π6,7π6],从而-1≤cos(x+π6)≤√32.于是,当x+π6=π6,即x=0时,f(x)取到最大值3;当x+π6=π,即x=5π6时,f(x)取到最小值-2√3.【三年模拟】一、选择题(每题4分,共12分)1.(2021届浙江杭州二中开学考,3)cos(π6-α)=23,那么cos(5π3+2α)的值为()A.59B.19C.-19D.-59答案C2.(2021浙江绍兴一中新高考调研卷五,5)△ABC,有关系式tan C(sin2B-sin A)=cos2B+cos A成立,那么△ABC为()A.等腰三角形B.∠A=60°的三角形C.等腰三角形或∠A=60°的三角形D.等腰直角三角形答案C3.(2021届浙江五校十月联考,9)在△ABC中,sinAsinB +cos C=0,tan A=√24,那么tan B=()A.√2B.2√2C.√23D.√22答案D二、填空题(每空3分,共12分)4.(2021届浙江名校协作体开学联考,12)设函数f(x)=cos2x-sin x,那么f(5π6)=,假设f(x)≥0,那么实数x的取值范围是.答案0;[2kπ-7π6,2kπ+π6](k∈Z)5.(2021届浙江之江教育联盟联考,14)函数f(x)=sin2x-sin2(x-π6),x∈R,那么f(x)的最小正周期为,单调递增区间为.答案π;[-π6+kπ,π3+kπ](k∈Z)三、解答题(共90分)6.(2021届浙江金丽衢十二校联考,18)设函数f(x)=sin x+cos x,x∈R.(1)求f(x)·f(π-x)的最小正周期;(2)求函数g(x)=sin3x+cos3x的最大值.解析此题考查三角恒等变换以及三角函数的性质;考查学生运算求解的能力;考查数学运算的核心素养.(1)f(x)·f(π-x)=(sin x+cos x)(sin x-cos x)=-cos2x.所以最小正周期T=2π2=π.(2)g(x)=sin3x+cos3x=(sin x+cos x)(1-sin xcos x),令sin x+cos x=t,那么t∈[-√2,√2],所以sin x·cos x=t2-12,所以g(t)=t(1−t2-12)=t·3−t22=3t-t32,g'(t)=3−3t22,即g(t)在[-√2,-1]上单调递减,在[-1,1]上单调递增,在[1,√2]上单调递减,所以g(t)max=g(1)=1.7.(2021浙江三校联考,18)函数f(x)=6cos2ωx2+√3sinωx-3(ω>0)的图象上相邻两对称轴之间的距离为4.(1)求ω的值及f(x)的单调增区间;(2)假设f(x0)=6√35,且x0∈(23,143),求f(x0+1)的值.解析(1)f(x)=3cosωx+√3sinωx=2√3sin(ωx+π3).由题意得T=8,所以ω=2π8=π4 ,所以f(x)=2√3sin(πx4+π3).令-π2+2kπ≤πx4+π3≤π2+2kπ,k∈Z,解得-103+8k≤x≤23+8k,k∈Z.所以f(x)的单调增区间为[-103+8k,23+8k],k∈Z.(2)由(1)知f(x0)=2√3sin(πx04+π3)=6√35,即sin(πx04+π3)=35,因为x0∈(23,14 3),所以πx04+π3∈(π2,3π2),所以cos(πx04+π3)=-45.所以f(x0+1)=2√3sin(πx04+π4+π3)=2√3[sin(πx04+π3)cosπ4+cos(πx04+π3)sinπ4]=2√3×(35×√22-45×√22)=-√65.8.(2021浙江杭州高级中学期中,18)函数f(x)=cos2x+√3cos xcos(x+π2).(1)求函数f(x)的最大值及取得最大值时x的值;(2)假设f(x0)=-110,x0∈(π12,π3),求cos2x0的值.解析(1)f(x)=-sin(2x-π6)+12.易知当sin(2x-π6)=-1时,f(x)取得最大值,此时2x-π6=-π2+2kπ,k∈Z,故x=-π6+kπ,k∈Z,所以当x=-π6+kπ,k∈Z时,f(x)max=32.(2)因为f(x0)=-sin(2x0-π6)+12=-110,所以sin(2x0-π6)=35.因为x0∈(π12,π3 ),所以2x0-π6∈(0,π2),故cos(2x0-π6)=45.所以cos2x0=cos[(2x0-π6)+π6]=cos(2x0-π6)cosπ6-sin(2x0-π6)sinπ6=4√3-310.9.(2021浙江高考数学仿真卷(二),18)函数f(x)=-√3sin2x-2cos2x+1.(1)求函数f(x)的振幅和单调递增区间;(2)在△ABC中,C为锐角,满足sin2C+2sin2A=1,假设f(C)=12,求cos2A的值.解析(1)f(x)=-√3sin2x-cos2x=-2sin(2x+π6),∴f(x)的振幅为2.令π2+2kπ≤2x+π6≤3π2+2kπ(k∈Z),那么π6+kπ≤x≤2π3+kπ(k∈Z).∴f(x)的单调递增区间为[π6+kπ,2π3+kπ](k∈Z).(2)∵sin 2C+2sin 2A=1,∴sin 2C=1-2sin 2A=cos 2A=sin (π2+2A),∴2C=π2+2A 或2C+2A+π2=π,所以C-A=π4或C+A=π4.∵C 为锐角,∴2C+π6∈(π6,7π6),∵f(C)=12, ∴-2sin (2C +π6)=12,∴sin (2C +π6)=-14,∴2C+π6∈(π,7π6), ∴C ∈(5π12,π2), ∴C-A=π4,此时cos (2C +π6)=-√154,∴cos 2A=cos [2(C -π4)]=cos (2C -π2)=sin 2C=sin [(2C +π6)-π6]=sin (2C +π6)cos π6-cos (2C +π6)sin π6=-14×√32-(-√154)×12=√15-√38.10.(2021浙江高考信息优化卷(一),18)函数f(x)=2√3sin ωxsin (ωx +π2)-2sin 2ωx+1(ω>0),且f(x)的最小正周期为π.(1)求ω的值以及f(x)在区间[0,π3]上的值域;(2)假设f(α)=2√55,且α∈[π6,π2],求cos 2α的值.解析 (1)f(x)=2√3sin ωxcos ωx+cos 2ωx=√3sin 2ωx+cos 2ωx=2sin (2ωx +π6),∵T=2π2ω=π,∴ω=1, ∴f(x)=2sin (2x +π6),∵x ∈[0,π3],∴2x+π6∈[π6,5π6],∴sin(2x+π6)∈[12,1],∴f(x)∈[1,2].(2)易知f(α)=2sin(2α+π6)=2√55⇒sin(2α+π6)=√55,∵α∈[π6,π2],∴2α+π6∈[π2,7π6],∴cos(2α+π6)=-2√55,∴cos2α=cos[(2α+π6)-π6]=cos(2α+π6)cosπ6+sin(2α+π6)sinπ6=√5-2√1510.11.(2021届浙江Z20联盟开学联考,18)函数f(x)=cos2x+√3sin xcos x.(1)求f(π3)的值;(2)假设f(α2)=1310,α∈(0,π3),求cosα的值.解析此题考查简单的三角恒等变换;考查学生运算求解的能力;考查数学运算的核心素养.(1)因为f(x)=cos2x+√3sin xcos x=1+cos2x2+√32sin2x=12+sin(2x+π6),所以f(π3)=12+sin(2π3+π6)=12+sin5π6=12+12=1.(2)由f(α2)=1310,α∈(0,π3),得sin(α+π6)=45,cos(α+π6)=35,所以cosα=cos(α+π6-π6)=cos(α+π6)cosπ6+sin(α+π6)·sinπ6=3√3+410.。
高考数学《三角恒等变换》练习题

三角恒等变换一、单项选择题1.已知cos θ=35 ,tan θ<0,则sin (π-2θ)=( )A .-2425B .-1225C .-45D .24252.已知cos x =13 ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2 =( ) A .79 B .-79 C .89 D .-893.已知sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3 +13 ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6 的值为( ) A .13 B .-13 C .233 D .-233 4.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,tan 2α=cos α2-sin α,则tan α=( ) A .1515 B .55 C .53 D .1535.已知cos θ-sin θ=43 ,则θ的终边在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限6.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3 =-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6 ,则sin 2α的值是( ) A .23 B .437 C .-23 D .-4377.已知f ()x =cos x (cos x +3 sin x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,m 上的最大值是32 ,则实数m 的最小值是( )A .π12B .π3C .-π12D .π68. 17世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为36°的等腰三角形(另一种是顶角为108°的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金△ABC 中,BC AC =5-12 .根据这些信息,可得sin 1 674°=( )A .1-254B .-3+58C .-5+14D .-4+58二、多项选择题9.若sin α2 =33 ,α∈()0,π ,则( )A .cos α=13B .sin α=23C .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 =6+236D .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4 =23-66 10.已知函数f (x )=sin 2x +2cos 2x ,则( )A .f (x )的最大值为3B .f (x )的图象关于直线x =π8 对称C .f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8,1 对称 D .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4 上单调递增 11下列命题中是真命题的有( )A .存在α,β,使tan ()α-β =tan α-tan βB .在△ABC 中,若sin 2A =sin 2B ,则△ABC 是等腰三角形C .在△ABC 中,“A >B ”是“sin A >sin B ”的充要条件D .在△ABC 中,若cos A =513 ,sin B =45 则cos C 的值为3365 或636512.若关于x 的方程23 cos 2x -sin 2x =3 -m 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6 上有且只有一个解,则m 的值可能为( )A .-2B .-1C .0D .1三、填空题13. sin 20°sin 80°-cos 160°sin 10°=________.14.已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-55,255 ,则tan α=________,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =________. 15.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α =32 ,则sin (2α-2π3 )=________. 16.已知sin αcos α=38 ,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,则cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4 的值为________.。
高考数学专题复习四-4.2三角恒等变换-高考真题练习(附答案)

4.2三角恒等变换考点三角恒等变换1.(2017课标Ⅲ文,4,5分)已知sinα-cosα=43,则sin2α=()A.-79 B.-29C.29D.79答案A ∵(sinα-cosα)2=169,∴sin2α=-79.解后反思涉及sinα±cosα,sinαcosα的问题,通常利用公式(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα进行转换.2.(2017山东文,4,5分)已知cosx=34,则cos2x=()A.-14 B.14C.-18D.18答案D 本题考查二倍角余弦公式.因为cosx=34,所以cos2x=2cos 2-1=18.3.(2016课标Ⅲ文,6,5分)若tanθ=-13,则cos2θ=()A.-45 B.-15C.15D.45答案D 解法一:cos2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1−tan 2θ1+tan 2θ=45.故选D.解法二:由tanθ=-13,可得因而cos2θ=1-2sin 2θ=45.评析本题考查化归与转化的能力.属中档题.4.(2015课标Ⅰ理,2,5分)sin20°cos10°-cos160°sin10°=()C.-12D.12答案D 原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=sin30°=12,故选D.5.(2015重庆理,9,5分)若tanα=2tan π5,)A.1B.2C.3D.4答案C=sinvos π5+cosLin π5sinvos π5-cosLin π5=tanrtan π5tanttan π5,∵tanα=2tanπ5,∴=3tanπ5tanπ5=3.故选C.6.(2015重庆文,6,5分)若tanα=13,tan(α+β)=12,则tanβ=()A.17B.16C.57D.56答案A tanβ=tan[(α+β)-α]=tan(rp-tan1+tan(rp·tan=12-131+12×13=17,故选A.7.(2013课标Ⅱ文,6,5分)已知sin2α=23,则cos2)A.16B.13C.12D.23答案A cos2=1−sin22,把sin2α=23代入,原式=16.选A.评析本题考查了三角函数的化简求值,考查了降幂公式、诱导公式的应用.8.(2016课标Ⅱ,9,5分)若-α=35,则sin2α=()A.725B.15C.-15D.-725答案D解法一:因为-α=35,所以-2α=cos2-α=2cos-α-1=-725.故选D.解法二-α(cosα+sinα)=35⇒1+sin2α=1825,∴sin2α=-725.故选D. 9.(2021全国乙文,6,5分)cos2π12−cos25π12=()A.12答案D解析解法一:cos2π5π12=π=cos2π12−sin2π12=cosπ6=解法二:cos2π12−cos25π12cos2−cos2=cosπ4π6π4π4π6sinπ4×10.(2021全国甲理,9,5分)若α∈tan2α=cos2−sin,则tanα=()答案A 解题指导:先将切化弦,再将分式化为整式,利用两角差的余弦公式及二倍角公式将异角化为同角,最后利用同角三角函数的基本关系求解.解析∵tan 2α=cos 2−sin ,且α∈0,∴sin2cos2=cos2−sin ,∴2sin 2α=cos αcos 2α+sin αsin 2α,即4sin αcos α=cos (2α-α)=cos α,又cos α≠0,∴4sin α=1,∴sin α=14,∴cos αtan αA .疑难突破将tan 2α转化为sin2cos2是本题的突破口.11.(2021新高考Ⅰ,6,5分)若tan θ=-2,则sino1+sin2psinrcos=()A.-65B.−25C.25D.65答案Csino1+sin2psinrcos=sinosin 2rcos 2r2sinbcospsinrcos=sinosinrcosp 2sinrcos=sin θ(sin θ+cos θ)=sin 2θ+sin θ·cosθ=sin 2rsinbcos sin 2rcos 2=tan 2rtan tan 2r1=(−2)2−2(−2)2+1=25.故选C .12.(2022新高考Ⅱ,6,5分)若sin (α+β)+cos (α+β)=22cos β,则()A.tan (α-β)=1B.tan (α+β)=1C.tan (α-β)=-1D.tan (α+β)=-1答案C 因为sin (α+β)+cos (α+β)=sin αcos β+cos αsin β+cos αcos β-sin αsin β,22cos β=(2cosα-2sin α)sin β=2cos αsin β-2sin αsin β,所以sin αcos β+cos αsin β+cos αcos β-sin αsin β=2cos αsin β-2sin αsin β,即sin αcos β-cos αsin β+cos αcos β+sin αsin β=0,进而得sin (α-β)+cos (α-β)=0,又知cos (α-β)≠0,所以tan (α-β)=-1,故选C .13.(2022浙江,13,6分)若3sin α-sin β=10,α+β=π2,则sin α=,cos 2β=.答案45解析设a =sin α,b =sin β=cos α,则3−=10,21,解得a b∴sin α=a cos 2β=1-2sin 2β=1-2b 2=45.14.(2020课标Ⅱ文,13,5分)若sinx=-23,则cos2x=.答案19解析∵sinx=-23,∴cos2x=1-2sin2x=1-2×=19.15.(2018课标Ⅱ文,15,5分)已知tan t=15,则tanα=.答案32解析本题主要考查两角差的正切公式.tan t=tanttan5π41+tanMan5π4=tant11+tan=15,解得tanα=32.16.(2017课标Ⅰ文,15,5分)已知α∈则cos t=.答案解析因为α∈且tanα=sin cos=2,所以sinα=2cosα,又sin2α+cos2α=1,所以则cos t=cosαcosπ4+sinαsinπ4=易错警示在求三角函数值时,常用到sin2α+cos2α=1和tanα=sin cos,同时要注意角的范围,以确定三角函数值的正负.17.(2017江苏,5,5分)若tan t=16,则tanα=.答案75解析本题考查两角和的正切公式.因为tan=16,所以tanα=tan=16+11−16×1=75.18.(2016浙江,理10,文10,5分)已知2cos2x+sin2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),则A=,b=.答案2;1解析∵2cos2x+sin2x=1+cos2x+sin2x=2sin2+1,∴A=2,b=1.评析本题主要考查三角恒等变换,熟练利用两角和的正弦公式及二倍角公式是解题关键. 19.(2016课标Ⅰ文,14,5分)已知θ是第四象限角,且sin=35,则tan t=.答案-43解析解法一:∵sin×(sinθ+cosθ)=35,∴sinθ+cosθ=①,∴2sinθcosθ=-725.∵θ是第四象限角,∴sinθ<0,cosθ>0,∴sinθ-cosθ=-1−2sinvos=-由①②得,∴tanθ=-17,∴tan=tant11+tan=-43.解法二:∵-θ=π2,∴sin=35,又2kπ-π2<θ<2kπ,k∈Z,∴2kπ-π4<θ+π4<2kπ+π4,k∈Z,∴cos=45,∴sin-θ=45,-θ=43,∴tan=-43.评析本题主要考查了三角恒等变换,熟练掌握同角三角函数关系式及诱导公式是解题的关键.20.(2016四川理,11,5分)cos2π8-sin2π8=.答案解析由二倍角公式易得cos2π8-sin2π8=cosπ4=21.(2015江苏,8,5分)已知tanα=-2,tan(α+β)=17,则tanβ的值为.答案3解析tanβ=tan[(α+β)-α]=tan(rp-tan1+tan(rptan=17-(-2)1+17×(−2)=3.22.(2015四川理,12,5分)sin15°+sin75°的值是.答案解析sin15°+sin75°=sin15°+cos15°=2sin(15°+45°)=2sin60°=23.(2014课标Ⅱ理,14,5分)函数f(x)=sin(x+2φ)-2sinφcos(x+φ)的最大值为.答案1解析f(x)=sin[(x+φ)+φ]-2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ+cos(x+φ)sinφ-2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ-sinφcos(x+φ)=sin(x+φ-φ)=sinx,∴f(x)的最大值为1.24.(2014课标Ⅱ文,14,5分)函数f(x)=sin(x+φ)-2sinφcosx的最大值为.答案1解析f(x)=sin(x+φ)-2sinφcosx=sinxcosφ+cosxsinφ-2sinφcosx=sinxcosφ-cosxsinφ=sin(x-φ)≤1,所以f(x)max=1.25.(2015广东文,16,12分)已知tanα=2.(1)求tan;(2)求sin2sin2α+sinvostcos2t1的值.解析(1)因为tanα=2,所以tan=tanrtanπ41−tan·tanπ4=2+11−2×1=-3.(2)因为tanα=2,所以sin2sin2α+sinvostcos2t1=2sinvossin2α+sinvost(cos2α-sin2α)-(sin2α+cos2α)=2sinvostan2α+tant2=2×222+2−2=1.sin2α+sinvost2cos2α=2tan26.(2014江苏,15,14分)已知,π(1)求α的值;(2)求-2α.解析(1)因为2,π所以cosα=-1−sin2α=-故α=sinπ4cosα+cosπ4sinα×(2)由(1)知-=-45,cos2α=1-2sin2=35,所以-2α=cos5π6cos2α+sin5π6sin2α=×35+12×评析本题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差的正、余弦公式及二倍角公式,考查运算求解能力.。
三角恒等变换高考真题

【必修四】第三章 三角恒等变换一、选择题1 .(2012年高考(重庆文))sin 47sin17cos30cos17-( )A .2-B .12-C .12D .22 .(2012年高考(重庆理))设tan ,tan αβ是方程2320x x -+=的两个根,则tan()αβ+的值为( )A .3-B .1-C .1D .33 .(2012年高考(陕西文))设向量a =(1.cos θ)与b =(-1, 2cos θ)垂直,则cos2θ等于A2 B 12C .0D .-14 .(2012年高考(辽宁文))已知sin cos αα-=α∈(0,π),则sin 2α= ( )A .-1B .C .2D .15 .(2012年高考(辽宁理))已知sin cos αα-=α∈(0,π),则tan α= ( )A .-1B .-C D .16.(2012年高考(江西文))若sin cos 1sin cos 2αααα+=-,则tan2α=( )A .-34B .34C .-43D .437.(2012年高考(江西理))若tan θ+1tan θ=4,则sin2θ=( )A .15B .14C .13D .128.(2012年高考(大纲文))已知α为第二象限角,3sin 5α=,则sin 2α=( )A .2425-B .1225-C .1225D .24259 .(2012年高考(山东理))若42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,sin 2=8θ,则sin θ=( )A .35B .45 C .4D .3410.(2012年高考(湖南理))函数f(x)=sinx-cos(x+6π)的值域为 ( )A .[ -2 ,2]B .[-3,3]C .[-1,1 ]D .[-32 , 32] 11.(2012年高考(大纲理))已知α为第二象限角,3sin cos 3αα+=,则cos2α= ( ) A .53-B .59-C .59D .53二、填空题1.(2012年高考(大纲文))当函数sin 3cos (02)y x x x π=-≤<取最大值时,x =____.2.( 2012年高考(江苏))设α为锐角,若4cos 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则)122sin(π+a 的值为____. 3.(2012年高考(大纲理))当函数sin 3cos (02)y x x x π=-≤<取得最大值时,x =_______________.三、解答题1.(2012年高考(四川文))已知函数21()cos sin cos 2222x x x f x =--. (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和值域; (Ⅱ)若32()10f α=,求sin 2α的值.2.(2012年高考(湖南文))已知函数()sin()(,0,02f x A x x R πωϕωω=+∈><<的部分图像如图5所示.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式; (Ⅱ)求函数()()()1212g x f x f x ππ=--+的单调递增区间.3.(2012年高考(湖北文))设函数22()sin23sin cos cos ()f x x x x x x R ωωωωλ=+-+∈的图像关于直线x π=对称,其中,ωλ为常数,且1(,1)2ω∈(1) 求函数()f x 的最小正周期;(2) 若()y f x =的图像经过点(,0)4π,求函数()f x 的值域.4.(2012年高考(福建文))某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.(1)2sin 13cos17sin13cos17︒+︒-︒︒ (2)2sin 15cos15sin15cos15︒+︒-︒︒ (3)2sin 18cos12sin18cos12︒+︒-︒︒ (4)2sin (18)cos 48sin(18)cos 48-︒+︒--︒︒ (5)2sin (25)cos55sin(25)cos55-︒+︒--︒︒ Ⅰ 试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数Ⅱ 根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.5.(2012年高考(北京文))已知函数(sin cos )sin 2()sin x x xf x x-=.(1)求()f x 的定义域及最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间.6.(2012年高考(天津理))已知函数2()=sin (2+)+sin(2)+2cos 133f x x x x ππ--,x R ∈.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[,]44ππ-上的最大值和最小值.7.(2012年高考(重庆理))(本小题满分13分(Ⅰ)小问8分(Ⅱ)小问5分)设()4cos()sin cos(2)6f x x x x πωωωπ=--+,其中.0>ω(Ⅰ)求函数()y f x = 的值域 (Ⅱ)若()f x 在区间3,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,求 ω的最大值.8.(2012年高考(四川理))函数2()6cos 33(0)2xf x x ωωω=+->在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形. (Ⅰ)求ω的值及函数()f x 的值域; (Ⅱ)若083()f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值.9.(2012年高考(山东理))已知向量(sin ,1),(3cos ,cos 2)(0)3Am x n A x x A ==>,函数()f x m n =⋅的最大值为6. (Ⅰ)求A ;(Ⅱ)将函数()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图象.求()g x 在5[0,]24π上的值域.10.(2012年高考(湖北理))已知向量(cos sin ,sin )x x x ωωω=-a ,(cos sin ,3)x x x ωωω=--b ,设函数()f x λ=⋅+a b ()x ∈R 的图象关于直线πx =对称,其中ω,λ为常数,且1(,1)2ω∈.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)若()y f x =的图象经过点π(,0)4,求函数()f x 在区间3π[0,]5上的取值范围.11.(2012年高考(广东理))(三角函数)已知函数()2cos 6f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭(其中0ω>x ∈R )的最小正周期为10π. (Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)设α、0,2πβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,56535f απ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,5165617f βπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,求()cos αβ+的值.12.(2012年高考(福建理))某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.(1)2sin 13cos17sin13cos17︒+︒-︒︒ (2)2sin 15cos15sin15cos15︒+︒-︒︒ (3)2sin 18cos12sin18cos12︒+︒-︒︒ (4)2sin (18)cos 48sin(18)cos 48-︒+︒--︒︒ (5)2sin (25)cos55sin(25)cos55-︒+︒--︒︒ Ⅰ 试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数Ⅱ 根据(Ⅰ)的计算结果,将该同学的发现推广三角恒等式,并证明你的结论.13.(2012年高考(北京理))已知函数(sin cos )sin 2()sin x x xf x x-=.(1)求()f x 的定义域及最小正周期; (2)求()f x 的单调递增区间.14.(2012年高考(安徽理))设函数2())sin 4f x x x π=++(I)求函数()f x 的最小正周期;(II)设函数()g x 对任意x R ∈,有()()2g x g x π+=,且当[0,]2x π∈时, 1()()2g x f x =-,求函数()g x 在[,0]π-上的解析式.参考答案一、选择题 1. 【答案】:C【解析】:sin 47sin17cos30sin(3017)sin17cos30cos17cos17-+-=sin 30cos17cos30sin17sin17cos30sin 30cos171sin 30cos17cos172+-====【考点定位】本题考查三角恒等变化,其关键是利用473017=+2. 【答案】A【解析】tan tan 3tan tan 3,tan tan 2tan()31tan tan 12αβαβαβαβαβ++==⇒+===-+-【考点定位】此题考查学生灵活运用韦达定理及两角和的正切公式化简求值.3. 解析:0a b ⋅=,212cos 0θ-+=,2cos22cos 10θθ=-=,故选C.4. 【答案】A【解析】2sin cos (sin cos )2,sin 21,ααααα-=∴-=∴=-故选A【点评】本题主要考查三角函数中的倍角公式以及转化思想和运算求解能力,属于容易题. 5. 【答案】A【解析一】sin cos )sin()144ππαααα-=-=-=3(0),,tan 14παπαα∈∴=∴=-,,故选A【解析二】2sin cos (sin cos )2,sin 21,ααααα-=∴-=∴=-33(0,),2(0,2),2,,tan 124ππαπαπααα∈∴∈∴=∴=∴=-,故选A 【点评】本题主要考查三角函数中的和差公式、倍角公式、三角函数的性质以及转化思想和运算求解能力,难度适中. 6. 【答案】B【解析】主要考查三角函数的运算,分子分母同时除以cos α可得tan 3α=-,带入所求式可得结果. 7. D 【解析】本题考查三角恒等变形式以及转化与化归的数学思想.因为221sin cos sin cos 1tan 41tan cos sin sin cos sin 22θθθθθθθθθθθ++=+===,所以.1sin 22θ=. 8.答案A【命题意图】本试题主要考查了同角三角函数关系式的运用以及正弦二倍角公式的运用. 【解析】因为α为第二象限角,故cos 0α<,而3sin 5α=,故4cos 5α==-,所以24sin 22sin cos 25ααα==-,故选答案A.9. 【解析】因为]2,4[ππθ∈,所以],2[2ππθ∈,02cos <θ,所以812sin 12cos 2-=--=θθ,又81sin 212cos 2-=-=θθ,所以169sin 2=θ,43sin =θ,选D.10. 【答案】B【解析】f(x)=sinx-cos(x+6π)1sin sin )26x x x x π=-+=-,[]sin()1,16x π-∈-,()f x ∴值域为【点评】利用三角恒等变换把()f x 化成sin()A x ωϕ+的形式,利用[]sin()1,1x ωϕ+∈-,求得()f x 的值域.11. 答案A【解析】sin cos 3αα+=,两边平方可得121sin 2sin 233αα+=⇒=-α是第二象限角,因此sin 0,cos0αα><,所以cos sin 3αα-===- 22cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )3ααααααα∴=-=+-=-法二:单位圆中函数线+估算,因为α是第二象限的角,又1sin cos 2αα+所以“正弦线”要比“余弦线”长一半多点,如图,故2cos α的“余弦线”应选A .二、填空题 1.答案:56π 【解析】由sin 2sin()3y x x x π==-由502333x x ππππ≤<⇔-≤-<可知22sin()23x π-≤-≤ 当且仅当332x ππ-=即116x π=时取得最小值,32x ππ-=时即56x π=取得最大值.2. 【考点】同角三角函数,倍角三角函数,和角三角函数.【解析】∵α为锐角,即02<<πα,∴2=66263<<πππππα++. ∵4cos 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴3sin 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.∴3424sin 22sin cos =2=3665525αααπππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ∴7cos 2325απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.∴sin(2)=sin(2)=sin 2cos cos 2sin 12343434a a a a πππππππ⎛⎫⎛⎫++-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2427217==225225250-3.答案:56π 【解析】由sin 2sin()3y x x x π==-由502333x x ππππ≤<⇔-≤-<可知22sin()23x π-≤-≤ 当且仅当332x ππ-=即116x π=时取得最小值,32x ππ-=时即56x π=取得最大值.三、解答题1. [解析](1)由已知,f(x)=212x cos 2x sin 2x cos2-- 21sinx 21cosx 121--+=)( )(4x cos 22π+=所以f(x)的最小正周期为2π,值域为⎥⎥⎦⎤⎢⎣⎡-22,22, (2)由(1)知,f(α)=,)(10234cos 22=+πα 所以cos(534=+πα). 所以)()(42cos 22cos 2sin πααπα+-=+-= 257251814cos 212=-=+-=)(πα,2. 【解析】(Ⅰ)由题设图像知,周期11522(),21212T Tππππω=-=∴==. 因为点5(,0)12π在函数图像上,所以55sin(2)0,sin()0126A ππϕϕ⨯+=+=即.又55450,,=26636πππππϕϕϕπ<<∴<+<+从而,即=6πϕ. 又点0,1()在函数图像上,所以sin 1,26A A π==,故函数f(x)的解析式为()2sin(2).6f x x π=+(Ⅱ)()2sin 22sin 2126126g x x x ππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-++ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦2sin 22sin(2)3x x π=-+12sin 22(sin 22)2x x x =-sin 22x x =2sin(2),3x π=- 由222,232k x k πππππ-≤-≤+得5,.1212k x k k z ππππ-≤≤+∈ ()g x ∴的单调递增区间是5,,.1212k k k z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦3. 【解析】(1)因为22()sin cos cos cos 222sin(2)6f x x x x x x x πωωωωλωωλωλ=-++=-+=-+由直线x π=是()y f x =图像的一条对称轴,可得sin(2)16x πω-=±所以2()62x k k Z ππωπ-=+∈,即1()23k k Z ω=+∈又1(,1),2k Z ω∈∈,所以1k =时,56ω=,故()f x 的最小正周期是65π.(2)由()y f x =的图象过点(,0)4π,得()04f π=即52sin()2sin 6264πππλ=-⨯-=-=即λ=故5()2sin()36f x x π=-函数()f x 的值域为[22+.4.解:(1)选择(2)式计算如下213sin 15cos15sin15cos151sin 3024︒+︒-︒︒=-︒= (2)证明:22sin cos (30)sin cos(30)αααα+︒--︒-22sin (cos30cos sin 30sin )sin (cos30cos sin 30sin )αααααα=+︒+︒-︒+︒2222311sin cos cos sin cos sin 442αααααααα=++- 22333sin cos 444αα=+= 5. 【考点定位】本题考查三角函数,三角函数难度较低,此类型题平时的练习中练习得较多,考生应该觉得非常容易入手.解:(1)由sin 0x ≠得,()x k k Z π≠∈,故()f x 的定义域为{|,}x R x k k Z π∈≠∈. 因为(sin cos )sin 2()sin x x x f x x -==2cos (sin cos )x x x -=sin 2cos21x x --)14x π--, 所以()f x 的最小正周期22T ππ==. (2)函数sin y x =的单调递减区间为3[2,2]()22k k k Z ππππ++∈. 由3222,()242k x k x k k Z ππππππ+≤-≤+≠∈得37,()88k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 所以()f x 的单调递减区间为37[],()88k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 6. 【命题意图】本题考查两角和与差的正弦公式、二倍角的余弦公式,三角函数的最小周期,单调性等知识.()=sin 2coscos 2sin sin 2cos cos 2sin cos 23333f x x x x x x ππππ++-+sin 2cos 2)4x x x π=+=+ 所以,()f x 的最小正周期22T ππ==. (2)因为()f x 在区间[,]48ππ-上是增函数,在区间[,]84ππ上是减函数,又()14f π-=-,()()184f f ππ==,故函数()f x 在区间[,]44ππ-,最小值为1-. 【点评】该试题关键在于将已知的函数表达式化为=sin (+)y A x ωϕ的数学模型,再根据此三角模型的图像与性质进行解题即可.7. 【考点定位】本题以三角函数的化简求值为主线,三角函数的性质为考查目的的一道综合题,考查学生分析问题解决问题的能力,由正弦函数的单调性结合条件可列32424ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,从而解得ω的取值范围,即可得ω的最在值.解:(1)()14sin sin cos 22f x x x x x ωωωω⎫=++⎪⎪⎝⎭222cos 2sin cos sin x x x x x ωωωωω=++-21x ω=+因1sin 21x ω-≤≤,所以函数()y f x =的值域为1⎡⎣ (2)因sin y x =在每个闭区间()2,222k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数,故()21f x x ω=+()0ω>在每个闭区间(),44k k k Z ππππωωωω⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上为增函数. 依题意知3,22ππ⎡⎤-⊆⎢⎥⎣⎦,44k k ππππωωωω⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦对某个k Z ∈成立,此时必有0k =,于是 32424ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得16ω≤,故ω的最大值为16. 8. [解析](Ⅰ)由已知可得:2()6cos 3(0)2xf x x ωωω=->=3cos ωx+)3sin(32sin 3πωω+=x x又由于正三角形ABC 的高为23,则BC=4所以,函数482824)(πωωπ===⨯=,得,即的周期T x f所以,函数]32,32[)(-的值域为x f (Ⅱ)因为,由538)(0=x f (Ⅰ)有 ,538)34(sin 32)(00=+=ππx x f 54)34(sin 0=+ππx 即 由x 0)2,2()34x (323100ππππ-∈+-∈),得,( 所以,53)54(1)34(cos 20=-=+ππx 即 故=+)1(0x f =++)344(sin 320πππx ]4)34(sin[320πππ++x)22532254(324sin )34cos(4cos )34([sin 3200⨯+⨯=+++=ππππππx x567= [点评]本题主要考查三角函数的图像与性质同三角函数的关系、两角和的正(余)弦公式、二倍角公式等基础知识,考查运算能力,考查树形结合、转化等数学思想.9.解析:(Ⅰ)⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=⋅=62sin 2cos 22sin 232cos 2sin cos 3)(πx A x A x A x A x x A n m x f , 则6=A ;(Ⅱ)函数y=f(x)的图象像左平移12π个单位得到函数]6)12(2sin[6ππ++=x y 的图象, 再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数)34sin(6)(π+=x x g . 当]245,0[π∈x 时,]1,21[)34sin(],67,3[34-∈+∈+ππππx x ,]6,3[)(-∈x g . 故函数()g x 在5[0,]24π上的值域为]6,3[-. 另解:由)34sin(6)(π+=x x g 可得)34cos(24)(π+='x x g ,令0)(='x g , 则)(234Z k k x ∈+=+πππ,而]245,0[π∈x ,则24π=x , 于是367sin 6)245(,62sin 6)24(,333sin 6)0(-======πππππg g g , 故6)(3≤≤-x g ,即函数()g x 在5[0,]24π上的值域为]6,3[-. 10.考点分析:本题考察三角恒等变化,三角函数的图像与性质. 解析:(Ⅰ)因为22()sin cos cos f x x x x x ωωωωλ=-+⋅+cos 22x x ωωλ=-+π2sin(2)6x ωλ=-+. 由直线πx =是()y f x =图象的一条对称轴,可得πsin(2π)16ω-=±, 所以ππ2ππ()62k k ω-=+∈Z ,即1()23k k ω=+∈Z . 又1(,1)2ω∈,k ∈Z ,所以1k =,故56ω=. 所以()f x 的最小正周期是6π5. (Ⅱ)由()y f x =的图象过点π(,0)4,得π()04f =,即5πππ2sin()2sin 6264λ=-⨯-=-=,即λ=故5π()2sin()36f x x =-由3π05x ≤≤,有π5π5π6366x -≤-≤,所以15πsin()1236x -≤-≤,得5π12sin()236x --故函数()f x 在3π[0,]5上的取值范围为[12-. 11.解析:(Ⅰ)210T ππω==,所以15ω=. (Ⅱ)515652cos 52cos 2sin 353625f ππαπαπαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以3sin 5α=.5151652cos 52cos 656617f πβπβπβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-+== ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以8cos 17β=.因为α、0,2πβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以4cos 5α,15sin 17β=, 所以()4831513cos cos cos sin sin 51751785αβαβαβ+=-=⨯-⨯=-. 12. 【考点定位】本题主要考查同角函数关系、两角和与差的三角函数公式、二倍角公式、考查运算能力、特殊与一般思想、化归与转化思想. 解:(1)选择(2)式计算如下213sin 15cos15sin15cos151sin 3024︒+︒-︒︒=-︒= (2)证明:22sin cos (30)sin cos(30)αααα+︒--︒- 22sin (cos30cos sin 30sin )sin (cos30cos sin 30sin )αααααα=+︒+︒-︒+︒2222311sin cos cos sin cos sin 42422αααααααα=+++-- 22333sin cos 444αα=+=13. 【考点定位】本题考醒三角函数知识,此类型题在平时练习时练得较多,考生应该觉得非常容易入手.解:(sin cos )sin 2()sin x x xf x x-==(sin cos )2sin cos sin x x x x x -=2(sin cos )cos x x x -=sin 21cos2x x --)14x π--,{|,}x x k k Z π≠∈(1) 原函数的定义域为{|,}x x k k Z π≠∈,最小正周期为π;(2)原函数的单调递增区间为[,)8k k k Z πππ-+∈,3(,]8k k k Z πππ+∈. 14. 【解析】2111()cos(2)sin cos 2sin 2(1cos 2)24222f x x x x x x π=++=-+-11sin 222x =- (I)函数()f x 的最小正周期22T ππ== (2)当[0,]2x π∈时,11()()sin 222g x f x x =-= 当[,0]2x π∈-时,()[0,]22x ππ+∈ 11()()sin 2()sin 22222g x g x x x ππ=+=+=- 当[,)2x ππ∈--时,()[0,)2x ππ+∈ 11()()sin 2()sin 222g x g x x x ππ=+=+= 得:函数()g x 在[,0]π-上的解析式为1sin 2(0)22()1sin 2()22x x g x x x πππ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩。
三角恒等变换含答案

三角恒等变换一、单选题1.已知α是第二象限角,tan()74πα-=-,则sin()3πα+=( )A B C D 2.已知锐角θ满足2sin 263θπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5cos 6πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值为( )A .19-B C .19D . 3.2002年在北京召开的国际数学家大会,会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的.弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形。
如果小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,直角三角形中较小的锐角为θ,那么cos2θ的值等于( )A .45B .725C .725-D .354.已知锐角α满足3cos()65πα+=,则sin(2)3πα+=( ) A .1225B .1225±C .2425D .2425±5.sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=( )A B C D6.已知22ππαβ--<<,sin 2cos 1αβ-=,2cos sin αβ+=则3s i n πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ( )A .3B .3C .3±D .3±7.若,αβ都是锐角,且cos 5α=,3sin()5αβ+=,则cos β= ( )A B C D 8.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tanα,tanβ,且22ππαβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,,则α+β=( ). A .34π或34π-B .4π-或4πC .4π D .34π-9.已知角,αβ均为锐角,且cos αβ==αβ-的值为( ) A .3πB .4π C .4π-D .4π或4π-10.已知 πsin()4α+=,则 3πsin()4α-的值为 ( ).A .B .2C .-12D .1211.已知函数()212cos 2f x x x =+-,若其图象是由sin 2y x =图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位得到,则ϕ的最小值为( ) A .6πB .56π C .12πD .512π 12.已知函数()sin sin 3f x x x =-,[0,2]x πÎ,则()f x 的所有零点之和等于( ) A .5πB .6πC .7πD .8π13.若函数()sin cos f x a x b x =+在3x π=处取得最大值4,则ab=( )A .1B C .2D .314.已知函数()sin f x a x x =-图象的一条对称轴为6x π=-,若()()124f x f x ⋅=-,则12x x +的最小值为( )A .3π B .πC .23π D .43π二、填空题15.计算:tan 20tan 40tan120tan 20tan 40++=_______________.16.cos102cos20cos10-⋅=____________. 17.已知()2sin 3αβ+=,()2sin 5αβ-=,则tan tan αβ的值为__________;18.已知αβ,均为锐角,1sin())663ππαβ-=+=,cos()αβ+=________. 19.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________. 20.若奇函数()f x 在其定义域R 上是单调减函数,且对任意的R x ∈,不等式()()cos2sin sin 0f x x f x a ++-≤恒成立,则a 的最大值是_____.21.已知等腰三角形顶角的余弦值为725-,则这个三角形底角的正切值...为______ 22.o o oosin58+cos60sin2cos2=____________.23.已知π1sin cos 63αα⎛⎫--=⎪⎝⎭,则πcos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.24.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则sin 2θ=______.25.若函数2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++>⎪⎝⎭在2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.26.如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC 的半圆形空地,ABC ∆外的地方种草,ABC ∆的内接正方形PQRS 为一水池,其余的地方种花,若BC a =,ABC θ∠=,设ABC ∆的面积为1S ,正方形PQRS 的面积为2S ,当a 固定,θ变化时,则12S S 的最小值是__________.27.已知函数()()()cos sin sin cos f x a x b x =-没有零点,则22a b +的取值范围是_______三、解答题 28.(1cos103sin10-;(2)求值tan 70tan 503tan 70tan 50+-= 29.已知()222x x x f x sincos sin a ⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭ (1)求实数a 的值;(2)若443f f ππαα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2141tan παα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭+的值. 30.(1)已知51sin π123α⎛⎫+=⎪⎝⎭,求πsin 12α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. (2)已知角α的终边过点()43P ,-,β为第三象限角,且4tan 3β=,求()c o s αβ-的值.31.(1)求值: sin 7cos15sin8cos7sin15sin8︒+︒︒︒-︒︒;(2)已知10sin cos ,25x x x π-<<+=,,求sin cos x x -的值. 32.已知1tan()2αβ-=,1tan 7β=-,且,(0,)αβπ∈,求2αβ-的值 33.已知32ππα<<,32ππβ<<,sin α=,cos β=αβ-的值. 34.已知α,β为锐角,且17cos α=,()1114cos αβ+=-.求sinβ的值. 35.计算(1)已知2sin cos 0αα-=,求sin cos sin cos sin cos sin cos αααααααα-+++-的值; (2)求()214cos 102sin10︒+︒-︒的值. 36.已知2sin cos 3αα+=,且2παπ<<,求下列各式的值(1)sin cos αα-(2)cos()24sin()4πααπα+++37.已知sin(2)7αβ-=11cos(2)14αβ-=-, 042ππβα<<<<,(1)求tan(2)αβ-的值; (2)求cos()αβ+以及αβ+的值38.计算(1)23sin12(4cos 122)--; (240sin 50(13tan10).701cos 40+++39.已知函数2()2cos cos cos .22x xf x x x =+ (1)求函数f (x )的最小正周期; (2)求函数f (x )在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域.40.已知函数2()sinsin 1(02f x x x x πωωωω⎫⎛⎫=+⋅+-> ⎪⎪⎝⎭⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π. (1)求ω的值;(2)当,122x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域. 41.如图,OPQ 是半径为2,圆心角为3π的扇形,C 是扇形弧上的一动点,记COP θ∠=,四边形OPCQ 的面积为S .(1)找出S 与θ的函数关系;(2)试探求当θ取何值时,S 最大,并求出这个最大值.42.已知函数2()sin cos (0)f x x x x =>ωωωω的最小正周期为2π, (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)若函数()()g x =f x +m 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上有两个零点,求实数m 的取值范围. 43.为迎接2020年奥运会,某商家计划设计一圆形图标,内部有一“杠铃形图案”(如图阴影部分),圆的半径为1米,AC ,BD 是圆的直径,E ,F 在弦AB 上,H ,G 在弦CD 上,圆心O 是矩形EFGH 的中心,若23EF =米,2AOB θ∠=,5412ππθ≤≤.(1)当3πθ=时,求“杠铃形图案”的面积;(2)求“杠铃形图案”的面积的最小值.参考答案1.C 【解析】 由tan 74πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得171tan tan αα-=-+,解得34tan α=-. 又α是第二象限角,可得34sin ,cos 55αα==-.则314sin 333525sin cos cos sin πππααα⎛⎫+=+=⨯-= ⎪⎝⎭. 故选C. 2.D 【解析】分析:由二倍角公式得cos 3πθ⎛⎫+⎪⎝⎭,再由5cos ?cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结合同角三角函数关系可得解.详解:由2sin 263θπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,得28112sin 12699θπ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭,即1cos 39πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由θ为锐角,且1cos 039πθ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,所以3πθ+因为锐角,所以sin 03πθ⎛⎫+> ⎪⎝⎭.5cos cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选D.点睛:解决三角变换中的给值求值问题时,一定要注意先化简再求值,同时要注意所给条件在解题中的整体作用. 3.B 【解析】 【分析】根据两个正方形的面积求出两个正方形的边长,进而用三角函数表示边长求出三角函数值,再利用二倍角公式求解即可. 【详解】由大正方形面积为25,小正方形面积为1.易得大正方形边长为5,小正方形边长为1.由图有15cos 5sin 1cos sin 5θθθθ-=⇒-=,故221cos sin 5cos sin 1θθθθ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩ ,因为较小的锐角为θ,故4cos 53sin 5θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.故2247cos 22cos 121525θθ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了由图像求解三角函数值的问题,需要根据图像到三角函数的关系式再求解,属于中等题型. 4.C 【解析】 【分析】利用诱导公式,求得sin()6πα+的值,再利用倍角公式,即可求解.【详解】因为锐角α满足3cos()65πα+=,所以6πα+也是锐角,由三角函数的基本关系式可得4sin()65πα+==, 则24sin(2)2sin()cos()36625πππααα+=++=,故选C. 【点睛】本题主要考查了三角函数的化简求值问题,其中解答中熟记三角函数的诱导公式和三角函数的倍角公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 5.B 【解析】 【分析】根据sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭和0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得到sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭和cos 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值,将所求的cos α转化为cos 33ππα⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,利用两角和的余弦公式,得到答案.【详解】因为sin 33πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,所以sin 33πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 33πα⎛⎫-==⎪⎝⎭, 所以cos cos 33ππαα⎡⎤⎛⎫=-+⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos cos sin sin 3333ππππαα⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12⎛=- ⎝⎭36+=. 故选:B. 【点睛】本题考查同角三角函数关系,两角和的余弦公式,属于简单题. 6.B 【解析】 【分析】两式平方相加利用两角和与差的公式可化为()54sin 3αβ--=,再根据22ππαβ-<-<得出6παβ=+,代入2cos sin αβ+=.【详解】将两个等式两边平方可得2222sin 4sin cos 4cos 1cos 4cos sin 4sin 2ααββααββ⎧-⋅+=⎨+⋅+=⎩, 两式相加可得()54sin 3αβ--=,所以()1sin 2αβ-=, 22ππαβ-<-<,6παβ∴-=,即6παβ=+,代入2cos sin αβ+=3sin 2ββ+=,所以sin 63πβ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,需熟记两角和与差的公式以及常见的三角函数值,属于中档题. 7.A 【解析】 【分析】先计算出()cos αβ+,再利用余弦的和与差公式,即可. 【详解】因为,αβ都是锐角,且1cos 2α=<,所以,32ππα<<又()31sin 52αβ+=>,所以2παβπ<+<,所以()4cos 5αβ+==-sin α==,cos β=()()()cos cos cos sin sin αβααβααβα+-=+++ 25=,故选A.【点睛】本道题考查了同名三角函数关系和余弦的和与差公式,难度较大。
新高考数学计算题型精练 三角恒等变换(解析版)

新高考数学计算题型精练三角恒等变换1.cos70cos20sin70sin160︒︒-︒︒=()A.0B.12C D.1【答案】A【详解】cos20cos70sin160sin70︒︒-︒︒()cos20cos70sin18020sin70=︒︒-︒-︒︒cos20cos70sin20sin70=︒︒-︒︒()cos2070cos900=︒+︒=︒=.故选:A.2.sin40°cos10°+cos140°sin10°=()A B C.﹣12D.12【答案】D【详解】sin40°cos10°+cos140°sin10°,=sin40°cos10°-cos40°sin10°,=sin(40°-10°),=sin30°=12.故选:D3.sin20cos40cos20sin140︒︒︒︒+=A.B.2C.12-D.12【答案】B【详解】sin20cos40cos20sin140sin20cos40cos20sin40sin(2040)sin60︒︒+︒︒=︒︒+︒︒=︒+︒=︒故选B4.已知π1cos63α⎛⎫-=⎪⎝⎭,则πsin26α⎛⎫+=⎪⎝⎭()A.79-B.79C.3-D.3【答案】A【详解】因为π1 cos63α⎛⎫-=⎪⎝⎭,故2πππππ27sin 2sin 2()cos 2()2cos ()116626699αααα⎛⎫⎡⎤+=-+=-=--=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故选:A 5.若cos tan 3sin ααα=-,则sin 22πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .23B .13C .89D .79【答案】D【详解】因为cos tan 3sin ααα=-,所以sin cos cos 3sin αααα=-,即223sin sin cos ααα-=,所以223sin sin cos 1ααα=+=,即1sin 3α=,所以27sin 2cos212sin 2π9ααα⎛⎫+==-= ⎪⎝⎭,故选:D .6.sin 20cos 40sin 70sin 40︒︒+︒︒=()AB .12C.2D .1【答案】A【详解】已知可化为:()sin 20cos 40cos 20sin 40sin 20402︒︒︒+︒=︒+︒=.故选:A7.若πtan 28α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则πtan 24α⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .34B .34-C .43D .43-【答案】D【详解】由2π2tan()π448tan 2π41431tan ()8ααα-⎛⎫-===- ⎪-⎝⎭--.故选:D8.已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭π2sin 4αα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则sin 2α=()A .34-B .34C .1-D .1【答案】B【详解】π2sin(4αα=+Q,)22(sin cos )2cos sin αααα=+-Q,1(cos sin )(cos sin )02αααα∴+--=,又π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin 0,cos 0αα>>,即cos sin 0αα+>所以1cos sin 2αα-=,因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以2(0,π)α∈,sin 20α>.由1cos sin 2αα-=平方可得11sin 24α-=,即3sin 24α=,符合题意.综上,3sin 24α=.故选:B.9.已知5π4sin 125θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则πsin 23θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .2425-B .725-C .725D .2425【答案】C【详解】5ππππ4sin sin cos 12212125θθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以22πππ47cos 2cos 22cos 1216612525θθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=--=⨯-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,得ππππ7sin 2sin 2cos 2326625θθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:C.10.已知tan 2α=,则213cos sin2αα-=()A .12B .14C .2D .4【答案】A【详解】因为tan 2α=,所以222213cos sin 2cos tan 221sin22sin cos 2tan 42αααααααα---====,故选:A.11.化简:()22sin πsin 22cos 2ααα-+=()A .sin αB .sin 2αC .2sin αD .sin2α【答案】C【详解】根据题意可知,利用诱导公式可得()222sin πsin 22sin sin 22cos 2cos 22αααααα-++=再由二倍角的正弦和余弦公式可得()()222sin 1cos 2sin 1cos 2sin sin 22sin 1cos 2cos2cos22αααααααααα+++===+,即()22sin πsin 22sin 2cos2αααα-+=.故选:C12.cos78cos18sin 78sin18︒︒+︒︒的值为()A .12B .13CD【答案】A【详解】依题意由两角差的余弦公式可知,()1cos78cos18sin 78sin18cos 7818cos602︒︒+︒︒=︒-︒==.故选:A13.若tan 2θ=-,则()()()πsin 1sin22sin πcos πθθθθ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=-++____________【答案】35-/-0.6【详解】()()()()22πsin 1sin2cos sin cos 2cos sin cos sin πcos πsin cos θθθθθθθθθθθθ⎛⎫+- ⎪-⎝⎭==--++-22222tan 1213cos sin 1tan 1(2)5cossin cos θθθθθθ-=---===-+++-,故答案为:35-14.已知ππ2θ<<,且4cos 5θ=-,则tan 2θ=______.【答案】247-【详解】4cos 5θ=-,3sin 5θ==±,ππ2θ<< ,3sin 5θ∴=.sin 3tan cos 4θθθ∴==-,232tan 242tan 291tan 7116θθθ-===---.故答案为:247-.15.已知cos 24π7sin 4αα=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则sin 2α的值是______.【答案】4149【详解】22cos 2442cos sin π777sin 422αααα=⇒⇒-=⎛⎫+ ⎪⎝⎭228841cos 2sin cos sin 1sin 2sin 2494949αααααα⇒-+=⇒-=⇒=,故答案为:414916.已知()0,απ∈,若sin 6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭cos 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭_________.【答案】3±【详解】因为sin 63πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,()0,απ∈,所以cos 6πα⎛⎫-== ⎪⎝⎭所以sin 2=2sin cos =6663πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫---±⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以cos 2cos 2cos 2sin 2=6326263ππππππαααα⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=-+=--± ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦.故答案为:17.若3,0,sin 25⎛⎫∈-=- ⎪⎝⎭x x π,则tan 2x =________.【答案】247-【详解】343,0,sin cos ,tan 2554x x x x π⎛⎫∈-=-∴==-⎪⎝⎭Q 232tan 242tan 291tan 7116x x x -∴===---故答案为:247-18.已知(),2αππ∈,cos 3sin 1αα-=,则cos 2α=_______________________.【答案】【详解】因为(),2αππ∈,所以,22αππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由cos 3sin 1αα-=可得212sin 6sin cos 1222ααα--=,整理可得sin 3cos 22αα=-,22sin 3cos 22sin cos 12222ααααπαπ⎧=-⎪⎪⎪+=⇒⎨⎪⎪<<⎪⎩cos 2α=故答案为:19.若πcos 0,,tan 22sin αααα⎛⎫∈= ⎪⎝⎭,则α=__________.【答案】6π/16π【详解】依题意,πcos 0,,tan 22sin αααα⎛⎫∈= ⎪⎝⎭,所以2222tan 1,2tan 1tan 1tan tan ααααα==--,21tan 3α=,而α为锐角,所以πtan 6αα=.故答案为:π620.已知tan 3α=,则sin 2α=______.【答案】35【详解】22222sin cos 2tan 233sin 2sin cos tan 1315ααααααα⨯====+++.故答案为:3521.已知α是第二象限的角,1cos24α=,则tan α=________.【答案】5/【详解】因为21cos 212sin 4αα=-=,又α是第二象限的角,所以6sin 4α=,cos 4α=,所以5tan α=-.故答案为:5-22.已知22cos 5sin 10αα-+=,则cos 2=α______.【答案】12/0.5【详解】解:已知()2222cos 5sin 121sin 5sin 12sin 5sin 30αααααα-+=--+=--+=,即()()22sin 5sin 32sin 1sin 30αααα+-=-+=,解得1sin 2α=或sin 3α=-(舍),211cos 212sin 1242αα∴=-=-⨯=,故答案为:12.23.若tan 2θ=,则sin cos 2cos sin θθθθ=-_________.【答案】65/1.2/115【详解】()()22sin cos sin sin cos 2sin cos sin cos sin cos sin θθθθθθθθθθθθ-==+--222222sin cos sin tan tan 246sin cos sin sin cos tan 155θθθθθθθθθθθ+++=+====++.故答案为:65.24.函数()sin 2sin 1cos x xf x x=+的值域__________.【答案】14,2⎛⎤- ⎥⎝⎦【详解】因为()()222221cos cos sin 2sin 2sin cos 11=2cos 2cos 2cos 1cos 1cos 1cos 22x x x x x x f x x x x x x x -⎛⎫===-+=--+ ⎪+++⎝⎭,因为1cos 1x -≤≤,当1cos 2x =时,()f x 取得最大值12,当cos 1x =-时,()f x 取得最小值4-,又因为1cos 0x +≠,所以()f x 的值域为14,2⎛⎤- ⎝⎦.故答案为:14,2⎛⎤- ⎥⎝⎦.25.已知sin 2cos αα=,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,tan α=________.【详解】sin 2cos 2sin cos αααα==,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos 0α≠,1sin 2α=,π6α=,故tan α=26.(1)计算:cos157sin 97sin 60cos 97︒+︒︒︒;(2)已知tan 1α=-,求2cos 2sin cos 1ααα--的值.【答案】(1)12;(2)12【详解】(1)cos157sin 97sin 60cos97︒+︒︒︒()cos 9760sin 97sin 60cos 97︒+︒+︒︒=︒cos 97cos 60sin 97sin 60sin 97sin 60cos 97︒︒-︒︒+︒︒=︒cos 60=︒12=.(2)2cos 2sin cos 1ααα--222cos 2sin cos 1cos sin ααααα-=-+212tan 11tan αα-=-+()()2121111-⨯-=-+-12=.。
三角恒等变换高考真题

三⾓恒等变换⾼考真题三⾓恒等变换1、函数y=sin (2x+6π)+cos (2x+3π)的最⼩正周期和最⼤值分别为() A π,1 B π,2 C 2π,1 D 2π,2 2、)4sin(2cos παα-=-22,则cos α+sin α的值为() A -27 B -21 C 21D 27 3、sin150cos750+cos150sin1050=()A 0B 21C 23D 14、已知sin θ+cos θ=51且2π≤θ≤43π,则cos2θ的值是()5、已知sin θ+cos θ=51则sin2θ的值是()6、函数f (x )=cos 2x-2cos 22x的⼀个单调增区间是()A ( 3π,32π)B (6π,2π)C (0,3π)D (-6π,61(x ∈R ),则f (x )是()A 最⼩正周期为2π的奇函数 B 最⼩正周期为π的奇函数C 最⼩正周期为2π的偶函数D 最⼩正周期为π的偶函数 8、函数f (x )=sin2x-cos2x 的最⼩正周期是() A 2πB πC 2πD 4π 9、函数f (x )=sin2xcos2x 的最⼩正周期是() A 2πB πC 2πD 4π 10、若f (sinx )=3-cos2x ,则f (cosx )=()A 3-cos2xB 3-sin2xC 3+cos2xD 3+sin2x11、已知,αβ∈(0,2π),cos (α-2β)=23,sin (2α-β)=-21,则cos (α+β)的值等于() A -23 B -21 C 21D 2312、已知,αβ∈(43π,π),sin (α+β)=-53,sin (β-4π)=1312,则cos (α+4π)=() 13、函数y=21sin2x+sin 2x ,x ∈R 的值域是()A [-21,23]B [-23,21] C [-22+21,22+21] D [-22-21,22-2] 14、函数y=2sinxcosx-1,x ∈R 的值域是()15、若02,sin απαα≤≤>,则α的取值范围是:( )(A),32ππ?? ??? (B),3ππ?? ??? (C)4,33ππ?? ??? (D)3,32ππ16、若?ABC 的内⾓A 满⾜sin2A=32,则sinA+cosA=()A315 B -315 C 35 D -3517、若f (x )= asin (x+4π)+bsin (x-4π)(ab ≠0)是偶函数,则有序实数对(a ,b )可以是()(注:只要满⾜a+b=0的⼀组数即可) 18、当0π时,函数f (x )x x x 2sin sin 82cos 12++的最⼩值为()A 2B 23C 4D 4319、设x 是第四象限⾓,若x x sin 3sin =513则tan2x=() 20、已知tan 2α=2,则tan α=(),tan (α+4π)=()21、函数y= 2cos 2x 的⼀个单调增区间是()A (-4π, 4π)B (0,2π)C (4π,43π)π,π)22、函数y=sin (x+3π)sin (x+2π)的最⼩正周期T 是()23、函数f (x )= sinx- 3cosx , x ∈[-π,0] 的单调增区间是() A [-π,-65π] B [-65π,-6π] C [-3π,0] D[-6π,0]24、函数2()sin(2)4f x x x π=--的最⼩正周期是__________________ .25、若tan (4π-α)=3则ααsin cos 等于()A -2B - 21C 21D 226、若tan α=3,tan β=34,则tan (α-β)等于()A -3B -31C 3D 3128、若cos (α+β)=51,cos (α-β)=53,则tan αtan β=()29、已知cos (α-6π)+sin α=的值是则)67sin(,354πα-(A )-532 (B )532 (C)-54 (D) 54上的最⼤值是( )A.1 C.3231、若,5sin 2cos -=+a a 则a tan = (A )21 (B )2 (C )21- (D )2- 32、0203sin 702cos 10--=()A. 12C. 233、函数f (x )=3sin x +sin(π2+x )的最⼤值是34、已知函数()(sin cos )sin f x x x x =-,x ∈R ,则()f x 的最⼩正周期是.35、已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内⾓A ,B ,C 的对边,向量m =(1,3-),n =(cos A ,sin A ).若m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,则⾓B = 36、下列各式中,值为23的是()A 2sin150cos150B cos 2150-sin 2150C 2sin 2150-1D sin 2150+cos 2150 37、函数f (x )=2sin x cos x 是(A)最⼩正周期为2π的奇函数(B )最⼩正周期为2π的偶函数 (C)最⼩正周期为π的奇函数(D )最⼩正周期为π的偶函数38、已知2sin 3α=,则cos(2)x α-=9(D )3 39、计算12sin 22.5-的结果等于( )A .12B .2C .3D .240、cos13计算sin43cos 43-sin13的值等于()A .12B .3C .2D .241、已知a 是第⼆象限的⾓,4tan(2)3a π+=-,则tan a = .42、函数2()sin (2)4f x x π=-的最⼩正周期是。
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(二十二) 三角恒等变换[小题对点练——点点落实]对点练(一) 三角函数的求值1.(2017·山东高考)已知cos x =34,则cos 2x =( )A .-14B.14 C .-18D.18解析:选D cos 2x =2cos 2x -1=18.2.(2018·太原一模)若cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-33,则cos ⎣⎡⎭⎫α-π3+cos α=( ) A .-223B .±223C .-1D .±1 解析:选C 由cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-1,故选C.3.(2018·安徽十校联考)sin 47°-sin 17°cos 30°cos 17°=( )A .-32B .-12C.12D.32解析:选C sin 47°-sin 17°cos 30°cos 17°=sin (30°+17°)-sin 17°cos 30°cos 17°=sin 30°cos 17°+sin 17°cos 30°-sin 17°cos 30°cos 17°=sin 30°cos 17°cos 17°=sin 30°=12.4.(2018·湖南郴州质检)已知x ∈(0,π),sin ⎝⎛⎭⎫π3-x =cos 2⎝⎛⎭⎫x 2+π4,则tan x =( ) A.12 B .-2 C.22D. 2解析:选D 由已知,得sin π3cos x -cos π3sin x =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2+12,即32cos x -12sin x =-12sin x +12,所以cos x =33.因为x ∈(0,π),所以tan x = 2. 5.(2018·河北唐山一模)已知α为锐角,且cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=35,则cos 2α=( ) A.2425 B.725 C .-2425D .±2425解析:选A ∵0<α<π2,cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=35>0,∴π4<α+π4<π2,∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=45,∴sin α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π4-π4=sin ⎝⎛⎭⎫α+π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫α+π4sin π4=45×22-35×22=210,∴cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝⎛⎭⎫2102=2425.故选A.6.(2018·广东广州模拟)设α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=35,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π12=( ) A .-210B.210C.22D.45解析:选B 因为α为锐角,所以0<α<π2,则π6<α+π6<2π3,因此sin ⎝⎛⎭⎫α+π6>0,所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π6= 1-cos 2⎝⎛⎭⎫α+π6= 1-⎝⎛⎭⎫352=45.所以sin ⎣⎡⎭⎫α-π12=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π6-π4=sin ⎝⎛⎭⎫α+π6cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫α+π6sin π4=45×22-35×22=210. 7.(2018·荆州一模)计算:sin 46°·cos 16°-cos 314°·sin 16°=________.解析:sin 46°·cos 16°-cos 314°·sin 16°=sin 46°·cos 16°-cos 46°·sin 16°=sin(46°-16°)=sin 30°=12.答案:128.(2018·洛阳一模)已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π3=14,则cos ⎝⎛⎭⎫π3+2α=________. 解析:cos ⎝⎛⎭⎫π3+2α=cos ⎝⎛⎭⎫π-2π3+2α=-cos 2⎝⎛⎭⎫α-π3=2sin 2⎝⎛⎭⎫α-π3-1=-78. 答案:-789.(2018·豫北名校联考)计算:cos 10°-3cos (-100°)1-sin 10°=________.(用数字作答)解析:cos 10°-3cos (-100°)1-sin 10°=cos 10°+3cos 80°1-cos 80°=cos 10°+3sin 10°2·sin 40°=2sin (10°+30°)2·sin 40°= 2.答案: 210.(2018·广东佛山教学质量检测)已知0<x <π2,且sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=-210,则sin x +cos x =________.解析:由0<x <π2,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=-210,得-π4<2x -π4<0,∴cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4=1-⎝⎛⎭⎫-2102=7210.∴sin 2x =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2x -π4+π4=22⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+cos ⎣⎡⎭⎫2x -π4=22×⎝⎛⎭⎫-210+7210=35.∴sin x +cos x =(sin x +cos x )2=1+sin 2x =1+35=2105. 答案:2105对点练(二) 三角恒等变换的综合问题1.(2018·山西临汾模拟)已知函数f (x )=sin 2x +sin x cos x ,当x =θ时函数y =f (x )取得最小值,则sin 2θ+2cos 2θsin 2θ-2cos 2θ=( )A .-3B .3C .-13D.13解析:选C f (x )=sin 2x +sin x cos x =12sin 2x -12cos 2x +12=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+12,当x =θ时函数y =f (x )取得最小值,即2θ-π4=2k π-π2,k ∈Z ,那么2θ=2k π-π4,k ∈Z ,则sin 2θ+2cos 2θsin 2θ-2cos 2θ=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+2cos ⎝⎛⎭⎫-π4sin ⎝⎛⎭⎫-π4-2cos ⎝⎛⎭⎫-π4=-22+2×22-22-2×22=-13.故选C.2.(2018·安徽六安一中综合训练)已知函数f (x )=sin 2ωx +3sin ωx sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2(ω>0)的最小正周期为π,则f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的值域为( ) A.⎣⎡⎦⎤0,32 B.⎣⎡⎦⎤-12,32C.⎣⎡⎦⎤-12,1 D.⎣⎡⎦⎤-32,12 解析:选A f (x )=sin 2ωx +3sin ωx sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=sin 2ωx +3sin ωx cos ωx =32sin 2ωx -12cos 2ωx +12=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6+12, 因为T =2π2ω=πω=π,所以ω=1,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,2π3时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,7π6,所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1,故所求值域为⎣⎡⎦⎤0,32,故选A.3.(2018·江西赣中南五校模拟)已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2 019x +π6+cos ⎝⎛⎭⎫2 019x -π3的最大值为A ,若存在实数x 1,x 2使得对任意实数x 总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则A |x 1-x 2|的最小值为( )A.π2 019 B.2π2 019 C.4π2 019D.π4 038解析:选B f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2 019x +π6+cos ⎝⎛⎭⎫2 019x -π3 =sin 2 019x cos π6+cos 2 019x sin π6+cos 2 019x cos π3+sin 2 019x sin π3=32sin 2 019x+12cos 2 019x +12cos 2 019x +32sin 2 019x =3sin 2 019x +cos 2 019x =2sin ⎝⎛⎭⎫2 019x +π6,∴f (x )的最大值为A =2;由题意,得|x 1-x 2|的最小值为T 2=π2 019,∴A |x 1-x 2|的最小值为2π2 019.故选B. [大题综合练——迁移贯通]1.已知函数f (x )=3(cos 2x -sin 2x )+2sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)设x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π3,求f (x )的值域和单调递减区间. 解:(1)∵f (x )=sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴f (x )的最小正周期为π.(2)∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π3,∴-π3≤2x +π3≤π,∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1.由2k π+π2≤2x +π3≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+π12≤x ≤k π+7π12,k ∈Z ,∴π12≤x ≤π3.∴x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π3时,f (x )的值域为[-3,2],单调递减区间为⎣⎡⎦⎤π12,π3.2.(2018·安徽合肥质检)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解:(1)∵cos ⎝⎛⎭⎫π6+αcos ⎝⎛⎭⎫π3-α=cos ⎝⎛⎭⎫π6+αsin ⎝⎛⎭⎫π6+α=12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14,∴sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12.∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32, ∴sin 2α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3=12. (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α∈⎝⎛⎭⎫2π3,π.又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32.∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=2 3. 3.已知a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,sin x ),f (x )=2a ·b . (1)求f (x )的最小正周期和最大值;(2)若g (x )=f (x ),x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,画出函数y =g (x )的图象,讨论y =g (x )-m (m ∈R )的零点个数.解:(1)∵f (x )=2a ·b =2sin 2x +2sin x cos x =sin 2x -cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+1, ∴函数f (x )的最小正周期T =π,最大值为f (x )max =2+1. (2)g (x )=f (x ),x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,利用“五点法”列表为 :描点作图如下:函数y=g(x)-m(m∈R)的零点个数,即函数y=g(x)的图象与直线y=m的交点个数.由图可知,当m<1-2或m>1+2时,无零点;当m=1-2或m=1+2时,有1个零点;当1-2<m<2或2<m<1+2时,有2个零点;当m=2时,有3个零点.。