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专题05三角函数(解析版)_02高考数学_新高考复习资料_2024年新高考资料_专项复习资料_完2023年高考真题题源解密(新高考)

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文档格式
docx
文档大小
1.096 MB
文档页数
41 页
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2026-04-08 02:46:04

文档内容

专题 05 三角函数 目录一览 2023真题展现 考向一 三角函数的图象与性质 考向二 三角恒等变换 真题考查解读 近年真题对比 考向一 三角函数的图象与性质 考向二 三角恒等变换 考向三 同角三角函数间的基本关系 命题规律解密 名校模拟探源 易错易混速记/二级结论速记 考向一 三角函数的图象与性质 1 1.(2023•新高考Ⅱ•第15题)已知函数f(x)=sin( x+ ),如图,A,B是直线y= 与曲线y=f(x) 2 π ω φ 的两个交点,若|AB|= ,则f( )= . 6 π √3 【答案】− 2 1 1 π 解:由题意:设A(x, ),B(x, ),则x﹣x = , 1 2 2 2 2 1 6 由y=Asin( x+ )的图象可知: 5π π 2π 2π x+ ﹣( ω x+ φ)= − = ,即 (x﹣x)= , 2 1 6 6 3 2 1 3 ω∴ =φ 4, ω φ ω ω 学科网(北京)股份有限公司 12π 8π 8π 又f( )=sin( + )=0,∴ + =k ,k Z, 3 3 3 8π φ φ π ∈ 即 =− +k ,k Z, 3 φ π ∈ 2π 观察图象,可知当k=2时, =− 满足条件, 3 φ 2π √3 ∴f( )=sin(4 − )=− . 3 2 π π √3 故答案为:− . 2 2.(2023•新高考Ⅰ•第15题)已知函数f(x)=cos x﹣1( >0)在区间[0,2 ]有且仅有3个零点,则 的取值范围是 . ω ω π 【答案】[2,3) ω 2π 【解答】解:x [0,2 ],函数的周期为 ( >0),cos x﹣1=0,可得cos x=1, ω 函数f(x)=co ∈ s x﹣π 1( >0)在区间[0,2 ω ]有且仅有3个ω零点, ω 2π 2π 可得2⋅ ≤2 <ω3⋅ ω, π ω ω 所以2≤ <3.π 考向二 三角恒等变换 ω 1+√5 α 3.(2023•新高考Ⅱ•第7题)已知 为锐角,cos = ,则sin =( ) 4 2 α α 3−√5 −1+√5 3−√5 −1+√5 A. B. C. D. 8 8 4 4 【答案】D 1+√5 解:cos = , 4 α α 则cos =1−2sin2 , 2 α α 3−√5 α 3−√5 (√5) 2+12−2√5 (√5−1) 2 故2sin2 = 1﹣cos = ,即sin2 = = = , 2 4 2 8 16 16 α ∵ 为锐角, α ∴ αsin >0, 2 α −1+√5 ∴sin = . 2 4 1 1 4.(2023•新高考Ⅰ•第8题)已知sin( ﹣ )= ,cos sin = ,则cos(2 +2 )=( ) 3 6 α β α β α β 学科网(北京)股份有限公司 27 1 1 7 A. B. C.− D.− 9 9 9 9 【答案】B 1 1 解:因为sin( ﹣ )=sin cos ﹣sin cos = ,cos sin = , 3 6 α1 β α β β α α β 所以sin cos = , 2 α β 1 1 2 所以sin( + )=sin cos +sin cos = + = , 2 6 3 α β α β β α 4 1 则cos(2 +2 )=1﹣2sin2( + )=1﹣2× = . 9 9 α β α β 【命题意图】 考查同角三角函数的基本关系式、诱导公式、和角差角公式、三角函数的图象与性质、y=Asin(wx+ )的图象与性质.应用三角公式进行化简、求值和恒等变形及恒等证明. 【考查要点】 三角函数高考必考.常考查和角差角公式、恒等变形化简求值、诱导公式、同角三角函数公式,辅助 角公式等.常考查y=Asin(wx+ )的图象与性质,涉及到增减性、周期性、对称性、图象平移、零点等. 【得分要点】 1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin2 +cos2 =1. sinα (2)商数关系: α =t α an . cosα 2.诱导公式 α 公式一:sin( +2k )=sin ,cos( +2k )=cos_ ,其中k Z. 公式二:sin( + )=﹣sin_ ,cos( + )=﹣cos_ ,tan( + )=tan . α π α α π α ∈ 公式三:sin(﹣ )=﹣sin_ ,cos(﹣ )=cos_ . πα α πα α πα α 公式四:sin( ﹣ )=sin ,cos( ﹣ )=﹣cos_ . α α α α π π 公式五:sin(πα− )=co α s ,cos(πα− )=sin .α 2 2 π α α π α α 公式六:sin( + )=cos ,cos( + )=﹣sin . 2 2 3.两角和与差的正弦α、余弦α、正切公式 α α (1)C :cos ( ﹣ )=cos cos +sin sin . ( ﹣ ) (2)C α β :cos( + )=cos cos ﹣sin sin . ( + ) α β α β α β (3)S α β :sin( + )=sin cos +cos sin . ( + ) α β α β α β (4)S α β :sin( ﹣ )=sin cos ﹣cos sin . ( ﹣ ) α β α β α β α β α β α β α β 学科网(北京)股份有限公司 3tanα+tanβ (5)T :tan( + )= . ( + ) 1−tanαtanβ α β α β tanα−tanβ (6)T :tan( ﹣ )= . ( ﹣ ) 1+tanαtanβ α β 4.二倍角的正弦、余弦α、β正切公式 (1)S :sin 2 =2sin cos . 2 (2)Cα :cos 2 =cos2 ﹣sin2 =2cos2 ﹣1=1﹣2sin2 . 2 α α α α 2tanα (3)T :tan α 2 = α α . α α 2 1−tan2α α α 5.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质 函数 y=sin x y=cos x y=tan x 图象 定义域 R R k Z 值域 [﹣1,1] [﹣1,1] ∈R 单调性 递增区间: 递增区间: 递增区间: π π (2k ﹣ ,2k ) π π (2k − ,2k + ) (k − ,k + ) 2 2 2 2 (k Z); π π π π(k Z);π π (k Z)π 递减区间: ∈ 递减 ∈ 区间: (2k ,2k + ) ∈ π 3π (2k + ,2k + ) ( π k Z π ) π 2 2 ∈ π (k Z)π 最 值 π ∈ x=2k (k Z)时,y = 无最值 x=2k + (k Z)时,y max 2 max 1; π ∈ π =1 ∈; x=2k + (k Z) 时, π x=2k − (k Z)时, π y πmin = ∈ ﹣1 2 π y =﹣∈ 1 min 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 对称性 对称中心:(k ,0) π kπ 对称中心:(k + ,0) 对称中心:( ,0) 2 2 (k Z) π (k Z π) (k Z) ∈ ∈ ∈ 学科网(北京)股份有限公司 4π 对称轴:x=k ,k Z 无对称轴 对称轴:x=k + ,k Z 2 π ∈ π ∈ 周期 2 2 6.函数y=Asin( x+ )的 π 图象变换 π π y=sin x的图象变换得到y=Asin( x+ )(A>0, >0)的图象的步骤 ω φ ω φ ω 7.由y=Asin( x+ )的部分图象确定其解析式 M−m M+m 在由图象求三角函 ω 数 φ 解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A= ,k= , 由周期T确定, 2 2 2π ω 即由 =T求出, 由特殊点确定. ω φ 考向一 三角函数的图象与性质 1.(2022•新高考Ⅰ)记函数f(x)=sin( x+ )+b( >0)的最小正周期为T.若 <T< ,且y ω ω π =f(x)的图像关于点( ,2)中心对称,则f( )=( ) A.1 B. C. D.3 【解答】解:函数f(x)=sin( x+ )+b( >0)的最小正周期为T, ω ω 则T= ,由 <T< ,得 < < ,∴2< <3, π π ω ∵y=f(x)的图像关于点( ,2)中心对称,∴b=2, 且sin( + )=0,则 + =k ,k Z. π ∈ ∴ ,k Z,取k=4,可得 . ∈ 学科网(北京)股份有限公司 5∴f(x)=sin( x+ )+2,则f( )=sin( × + )+2=﹣1+2=1. 故选:A. 2.(多选)(2022•新高考Ⅱ)已知函数f(x)=sin(2x+ )(0< < )的图像关于点( ,0)中心 对称,则( ) φ φ π A.f(x)在区间(0, )单调递减 B.f(x)在区间(﹣ , )有两个极值点 C.直线x= 是曲线y=f(x)的对称轴 D.直线y= ﹣x是曲线y=f(x)的切线 【解答】解:因为f(x)=sin(2x+ )(0< < )的图象关于点( ,0)对称, φ φ π 所以 + =k ,k Z, φ π ∈ 所以 =k ﹣ , 因为0< < , φ π φ π 所以 = , φ 故f(x)=sin(2x+ ), 令 2x+ ,解得﹣ <x< , 故f(x)在(0, )单调递减,A正确; x (﹣ , ),2x+ ( , ), ∈ ∈ 根据函数的单调性,故函数f(x)在区间(﹣ , )只有一个极值点,故B错误; 令2x+ =k + ,k Z,得x= ﹣ ,k Z,C显然错误; π ∈ ∈ f(x)=sin(2x+ ), 求导可得,f'(x)= , 学科网(北京)股份有限公司 6令f'(x)=﹣1,即 ,解得x=k 或 (k Z), π ∈ 故函数y=f(x)在点(0, )处的切线斜率为k= , 故切线方程为y﹣ ,即y= ,故D正确. 故选:AD. 3.(2021•新高考Ⅰ)下列区间中,函数f(x)=7sin(x﹣ )单调递增的区间是( ) A.(0, ) B.( , ) C.( , ) D.( ,2 ) π π π 【解答】解:令 ,k Z. ∈ 则 ,k Z. ∈ 当k=0时,x [ , ], ∈ (0, ) [ , ], 故选:A. ⊆ 考向二 三角恒等变换 4.(2022•新高考Ⅱ)若sin( + )+cos( + )=2 cos( + )sin ,则( ) A.tan( ﹣ )=1 B.tan( + )=1 α β α β α β C.tan( ﹣ )=﹣1 D.tan( + )=﹣1 α β α β α β α β 【解答】解:解法一:因为sin( + )+cos( + )=2 cos( + )sin , α β α β α β 所以 sin( )=2 cos( + )sin , α β 即sin( )=2cos( + )sin , α β 所以sin( )cos +sin cos( )=2cos( + )sin , β β α β 所以sin( )cos ﹣sin cos( )=0, β β 所以sin( )=0, 所以 =k ,k Z, π ∈ 学科网(北京)股份有限公司 7所以 ﹣ =k , 所以tan( ﹣ )=﹣1. α β 解法二:由题意可得,sin cos +cos sin +cos cos ﹣sin sin =2(cos ﹣sin )sin , α β 即sin cos ﹣cos sin +cos cos +sin sin =0, α β α β α β α β α α β 所以sin( ﹣ )+cos( ﹣ )=0, α β α β α β α β 故tan( ﹣ )=﹣1. α β α β 故选:C. α β 考向三 同角三角函数间的基本关系 5.(2021•新高考Ⅰ)若tan =﹣2,则 =( ) θ A.﹣ B.﹣ C. D. 【解答】解:由题意可得: = = = . 故选:C. 结合近三年命题规律,命制三角函数恒等变换题目,诸如“给值求角”“给值求值”“给角求值”,给定 函数部分图象,求解函数解析式。以选择题、填空题为主,分值为5~10分。 一.三角函数的周期性(共3小题) 1.(2023•江西模拟)已知函数 ,则( ) A.f(x)的最小正周期是 π B.f(x)在 上单调递增 C.f(x)的图象关于点 对称 D.f(x)在 上的值域是 学科网(北京)股份有限公司 8【解答】解: = , 对于A,f(x)的最小正周期 ,A错误; 对于B,当 时, ,此时y=sin(4x+ )单调递减, ∴f(x)在 上单调递增,B正确; 对于C,令 ,解得 ,此时f(x)=0, ∴f(x)的图象关于点 对称,C错误; 对于D,当 时, ,则 , ∴f(x)在 上的值域为 ,D错误. 故选:B. 2.(2023•河东区一模)已知函数 ,下列说法错误的为( ) A.最小正周期为 B.f(x)为偶函数 C.在 单调递减 D. 【解答】解:因为函数 为奇函数,故B错误; 最小正周期为 ,故A正确; 令 ,k Z,解得 ,k Z, ∈ ∈ 即函数f(x)的单调减区间为 ,k Z, ∈ 当k=0时,即为 ,k Z,故C正确; ∈ 且 ,故D正确. 故选:B. 学科网(北京)股份有限公司 93.(2023•商洛三模)记函数 的最小正周期为T,且f (T)=﹣1,若f(x)在[0, ]上恰有3个零点,则 的取值范围为( ) π ω A. B. C. D. 【解答】解:因为函数 的最小正周期为T= , 且f(T)=2sin( × + )=﹣1,所以sin =﹣ ,所以 =﹣ . ω φ φ φ x [0, ],则 x﹣ [﹣ , ﹣ ], 若f(x)在[0, ]上恰有3个零点, ∈ π ω ∈ ωπ π 则2 ≤ ﹣ <3 ,所以 ≤ < , π ωπ π ω 所以 的取值范围为 . 故选:A. ω 二.运用诱导公式化简求值(共4小题) 4.(2023•南关区校级模拟)已知 , ,则角 所在的象限是 ( ) θ A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【解答】解:因为 =﹣sin ,可得sin =﹣ , =cos , 则sin =2sin cos =﹣ <0,cos =2cos2 ﹣1=﹣ <0, 所以角 所在的象限是第三象限. θ θ 故选:C. θ 5.(2023•抚松县校级模拟)已知tan =2,则 =( ) θ A. B. C. D. 【解答】解: = . 故选:D. 6.(2023•南宁模拟)已知sin2 =cos ﹣1,则 =( ) α α 学科网(北京)股份有限公司 10A.1 B.﹣1 C.2 D. 【解答】解:∵sin2 =cos ﹣1, ∴1﹣cos2 =cos ﹣ α1,可得 α cos2 +cos ﹣2=0,解得cos =1(cos =﹣2舍); α α α α α α ∴ =﹣cos =﹣1, 故选:B. α 7.(2023•通州区模拟)已知 , 是第一象限角,且角 , 的终边关于y轴对称,则tan =( ) α α β β A. B. C. D. 【解答】解:∵ 是第一象限角,且角 , 的终边关于y轴对称, ∴ = ﹣ +2k ,k Z, α α β β π α π ∈ ∴ = . 故选:D. 三.正弦函数的图象(共4小题) 8.(2023•湖南模拟)已知函数f(x)=2sin( x+ )( >0, R)在区间 上单调, ω φ ω φ∈ 且满足 .若函数f(x)在区间 上恰有5个零点,则 的取值范围 为( ) ω A. B. C. D. 【 解 答 】 解 : ∵ f ( x ) 在 区 间 上 单 调 , , ∴f(x)的对称中心为 ,且 , ∴ ,即 ,即 , ∴ . 又∵f(x)的对称中心为 , 学科网(北京)股份有限公司 11∴ , ∵f(x)在区间 上恰有5个零点,相邻两个零点之间的距离为 ,五个零点之间即 2T,六个零点之间即 , 只需 即可,即 , 又∵ , ∴ . 故选:B. 9.(2023•惠州模拟)记函数f(x)=sin( x+ )+b( >0)的最小正周期为T,若 <T< ,且y ω ω π =f(x)的图象关于点( ,2)中心对称,则f( )=( ) A.1 B. C. D.3 【解答】解:函数f(x)=sin( x+ )+b( >0)的最小正周期为T, ω ω 则T= ,由 <T< ,得 < < ,∴2< <3, π π ω ∵y=f(x)的图象关于点( ,2)中心对称,∴b=2, 且sin( + )=0,则 + =k ,k Z. ω ω π ∈ ∴ = (k﹣ ),k Z,取k=4,可得 = . ω ∈ ω ∴f(x)=sin( x+ )+2, 则f( )=sin( × + )+2=﹣1+2=1. 故选:A. 10.(2023•如皋市校级模拟)已知直线y=kx+t与函数y=Asin( x+ )(A>0, >0)的图象恰有两个 切点,设满足条件的k所有可能取值中最大的两个值分别为k 和k ,且k >k ,则( ) 1 ω 2φ 1 2 ω A. B. 学科网(北京)股份有限公司 12C. D. 【解答】解:∵直线y=kx+t与函数y=Asin( x+ )(A>0, >0)的图象恰有两个切点, 设k 对应的切点为(x ,sinx ),(x ′,sinx ′),x <x ′, 1 1 1 1 ω1 φ 1 1 ω 设k 对应的切点为(x ,sinx ),(x ′,sinx '),x <x ′, 2 2 2 2 2 2 2 只考虑x +x ′=2 ,x +x ′=4 , 1 1 2 2 π π 则k =﹣ ,k =﹣ ,其中﹣ <x <x <0, 1 2 2 1 所以 = • ,其中sinx =(x ﹣ )cosx ,sinx =(x ﹣2 )cosx , 1 1 1 2 2 2 π π 易得x <﹣ , 1 则 > > , 则 < < < . 故选:B. 11.(2023•濮阳模拟)已知f(x)=sin(3x+ )(| |< )为奇函数,若对任意 [﹣ , ],存 φ φ α∈ 在 [﹣ , ],满足f( )+f( )=0,则实数 的取值范围是 [ 0 , ] ∪ { } . β∈ α α β α 【解答】解:∵f(x)=sin(3x+ )(| |< )为奇函数, ∴ =0,f(x)=sin3x. φ φ 由f( )+f( )=0, φ 可得sin3 +sin3 =0,即sin3 =﹣sin3 , α β 所以3 =3 + +2k ,或3 =﹣3 +2k ,k Z, α β α β β α π π β α π ∈ 所以 = + + ,或 =﹣ + ,k Z. β α β α ∈ 若对任意 [﹣ , ],存在 [﹣ , ],满足f( )+f( )=0, α∈ β∈ α α β 故﹣ ≤ + + ≤ ,k Z,则 + ≤0, ≥﹣ ﹣ ,k取负整数, α α ∈ α 则k只能取﹣1,此时, = . α 学科网(北京)股份有限公司 13或﹣ ≤﹣ + ≤ ,k Z,则 ≤ ≤ + ,k Z, α α ∈ α ∈ 则k只能取0,故0≤ ≤ , α 综上可得,实数 的取值范围是[0, ]∪{ }, α 故答案为:[0, ]∪{ }. 四.正弦函数的单调性(共9小题) 12.(2023•湖南三模)已知f(x)=sin( x+ )( >0)满足 , 且f(x)在 ω φ ω 上单调,则 的最大值为( ) ω A. B. C. D. 【解答】解:∵f(x)=sin( x+ )( >0)满足 , , ω Φ ω ∴ ,即 , ∴ , ∵f(x)在 上单调, ∴ ,即 , ∴当n=1时 最大,最大值为 , 故选:B. ω 13.(2023•广州二模)已知函数 的图象关于点 对称,且f (x)在 上单调,则 的取值集合为( ) A.{2} B.{8} C.{2,8} D.{2,8,14} ω 【解答】解:f(x)关于点 对称,所以 , 所以 ①; ,而 f (x)在 上单调, 学科网(北京)股份有限公司 14所以 ,0< ≤8②; 由①②得 的取值集合为{2,8}. ω 故选:C. ω 14.(2023•泸县校级模拟)已知函数 ,且在 上单调 递增,则满足条件的 的最大值为 . ω 【解答】解: 由 , 得 , ∴f(x)的单调递增区间为 , 由题知, , ∴ ∴ , ∵ >0,∴当k=0时, ,∴ , ω 当k=1时, ;当k≥2,k Z时, .∴ . ∈ ω∈∅ 故答案为: . 15.(2023•大理州模拟)已知函数f(x)=sin( x+ )( >0,| |≤ ),x=﹣ 是函数f(x)的 ω φ ω φ 一个零点,x= 是函数f(x)的一条对称轴,若f(x)在区间( , )上单调,则 的最大值是 ( ) ω A.14 B.16 C.18 D.20 【解答】解:设函数f(x)的最小正周期为T, ∵函数f(x)=sin( x+ )( >0,| |≤ ),x=﹣ 是函数f(x)的一个零点, ω φ ω φ x= 是函数f(x)的一条对称轴, ∴ ,其中n N, ∈ 学科网(北京)股份有限公司 15∴T= = ,∴ =4n+2, ω ∵f(x)在区间( , )上单调, ∴ ≤ = ,∴ ≤20, ∴ 的可能取值为2,6,10,14,18, ω ω (i)当 =18时,f(x)=sin(18x+ ),f(﹣ )=sin(﹣ )=0, ω φ ∴ ﹣ =k (k Z),则 (k Z), φ π ∈ ∈ ∵﹣ ,∴ = ,∴f(x)=sin(18x+ ), φ 当 时, , ∴函数f(x)在( )上不单调,不合题意; (ii)当 =14时,f(x)=sin(14x+ ),f(﹣ )=sin(﹣ + )=0, ω φ φ ∴ =k (k Z),则 =k + (k Z), π ∈ φ π ∈ ∵﹣ ,∴ =﹣ ,∴f(x)=sin(14x﹣ ), φ 当 时, , ∴函数f(x)在( )单调递减,符合题意, ∴ 的最大值为14. 故选:A. ω 16.(2023•雁塔区校级三模)已知函数 f(x)=sin x+cos x,其中 >0.若 f(x)在区间 ω ω ω 上单调递增,则 的取值范围是( ) ω A.(0,4] B. C. D. 【解答】解: , ∵函数f(x)在区间 内单调递增, ∴ , 学科网(北京)股份有限公司 16∴ ≤4, ω ∵ , ∴ , 若f(x)在区间 上单调递增, 则 , 解得 , 当k=0时, , 当k=1时, , 当k取其它值时不满足0< ≤4, ω ∴ 的取值范围为 , 故选:D. ω 17.(2023•广西一模)函数 恒有f(x)≤f( ),且f(x)在 上单 调递增,则 的值为( ) π ω A. B. C. D. 或 【解答】解:函数 恒有f(x)≤f( ), π 则 ,解得 , ∵f(x)在 ,上单调递增, ∴ >0,且 , 故0< ≤3, ω ω 结合 ,可得 的值为 或 , ω 当 的值为 时, ω 学科网(北京)股份有限公司 17f(x)=sin( ), 令 ,解得﹣2 +6k ≤x≤ +6k ,k Z, π π π π ∈ 当k=0时,f(x)在[﹣2 , ]上单调递增,满足f(x)在 上单调递增, π π 当 的值为 时, ω f(x)=sin( ), 令 ,解得 , 所以f(x)在 上单调递增,不满足f(x)在 上单调递增. 故选:A. 18.(多选)(2023•福建模拟)已知函数f(x)=sin ( >0)满足:f( )=2,f( ω )=0,则( ) A.曲线y=f(x)关于直线 对称 B.函数y=f( )是奇函数 C.函数y=f(x)在( , )单调递减 D.函数y=f(x)的值域为[﹣2,2] 【解答】解: ,所以函数y=f(x)的值域为[﹣2,2],故D正确; 因为 ,所以 ,所以 , 因为 ,所以 ,所以 =12k +1,k Z, 2 2 ω ∈ 所以 ,即k =8k +1, 1 2 所以 {1,13,25,37,•••}, ω∈ 因为 , 所以曲线y=f(x)关于直线 对称,故A正确; 学科网(北京)股份有限公司 18因为 =2sin((12k +1)x﹣4k )=2sin((12k +1) 2 2 2 x), π 即 , 所以函数 是奇函数,故B正确; 取 =13,则最小正周期 ,故C错误. 故选:ABD. ω 19.(多选)(2023•运城三模)已知函数 ,满足 , ,且在 上单调,则 的取值可能为( ) A.1 B.3 C.5 D.7 ω 【解答】解:由 ,知函数f(x)的图象关于直线 对称, 又 ,即 是函数f(x)的零点, 则 ,n Z, 即 =2n+1,n Z. ∈ ω ∈ 由f(x)在 上单调, 则 ,即 ≤6, 所以 =1,3,5. ω ω 当 =1时,由 ,k Z,得 ,k Z, ω ∈ ∈ 又| |< ,所以 ,此时当 时, , φ 所以 在 上单调递增,故 =1符合题意; ω 当 =3时,由 ,k Z,得 ,k Z, ω ∈ ∈ 又| |< ,所以 ,此时当 时, , φ 所以 在 上单调递增,故 =3符合题意; ω 学科网(北京)股份有限公司 19当 =5时,由 ,k Z,得 ,k Z, ω ∈ ∈ 又| |< ,所以 ,此时当 时, , φ 所以 在 上不单调,故 =5不符合题意. 综上所述, =1或3. ω 故选:AB. ω 20.(2023•青羊区校级模拟)已知函数 , , ,且f(x)在 上单调,则 的最大值为 5 . 【解答】解:函数f(x)=2sin( x+ ), ω ω φ ∴f(﹣ )=2sin(﹣ + )=0, ω φ ∴﹣ + =k ,k Z①; ω φ π ∈ 又 , ∴x= 是f(x)图象的对称轴, ∴ + =k′ + ,k′ Z②; ω φ π ∈ 由①②得, = + ,k Z, φ π ∈ ∴取 = ,且 =﹣4k+1,k Z; φ ω ∈ ∴f(x)=2sin( x+ )的最小正周期为T= ; ω 又f(x)在 上单调, ∴ ﹣ ≤ ,即 ≤ , 解得 ≤6; 综上, 的最大值为5. ω 故答案为:5. ω 五.正弦函数的奇偶性和对称性(共7小题) 21.(2023•大通县一模)下列坐标所表示的点是函数 图象的对称中心的是 学科网(北京)股份有限公司 20( ) A. B. C. D. 【解答】解:令2x﹣ =k ,k Z,则x= + ,k Z, π ∈ ∈ 当k=0时,x= ,所以该函数的一个对称中心为( ,0). 故选:A. 22.(2023•浉河区校级三模)已知函数f(x)=asin2x+bcos2x(ab≠0)的图象关于直线 对称,则 下列说法正确的是( ) A. 是偶函数 B.f(x)的最小正周期为2 π C.f(x)在区间 上单调递增 D.方程f(x)=2b在区间[0,2 ]上有2个实根 π 【解答】解:∵函数f(x)=asin2x+bcos2x(ab≠0)的图象关于直线 对称, ∴f(0)=f( ),即b=asin +bcos ,所以a= b, 所以f(x)= bsin2x+bcos2x=2bsin(2x+ ), 此时f( )=2bsin(2× + )=2b, 故函数图象关于x= 对称, f(x﹣ )=2bsin(2x﹣2× + )=2bsin(2x﹣ ), 令g(x)=f(x﹣ )=2bsin(2x﹣ ), 则g( )=2bsin( ﹣ )=0,而g(﹣ )=2bsin(﹣2× )=﹣ b≠0, 故g(x)=f(x﹣ )=2bsin(2x﹣ )不是偶函数,故A错误; f(x)的最小正周期为 = ,故B错误; π 因为b的正负无法确定,故f(x)在区间 上的单调性无法确定,故C错误; 学科网(北京)股份有限公司 21令f(x)=2b,x [0,2 ],因2b≠0, ∈ π 则sin(2x+ )=1, 因为x [0,2 ],所以2x+ [ , ], ∈ π ∈ 所以2x+ = 或2x+ = , 解得x= 或x= ,故D正确. 故选:D. 23.(2023•秦都区校级模拟)已知函数f(x)=sin x+cos x( >0)图象两个相邻的对称中心的间距为 ω ω ω ,则下列函数为偶函数的是( ) A. B. C. D. 【解答】解:函数f(x)=sin x+cos x= sin( ), ω ω 因为函数f(x)图象两个相邻的对称中心的间距为 , 所以T= ,所以 ,又 >0,所以 =4, ω ω 所以 , 对于A, ,函数 为奇函数,故A错误; 对于B, , 所以当 时, , 当 时, , 所以函数 不为偶函数,故B错误; 对于C, ,所以函数 为偶函数,故C正确; 对于D, , 所以当 时, , 学科网(北京)股份有限公司 22当 时, , 所以函数 不为偶函数,故D错误. 故选:C. 24.(多选)(2023•惠州模拟)关于函数 ,下列说法正确的是( ) A.函数f(x)的图像的一个对称中心是 B.函数f(x)在区间 上单调递减 C.直线 是函数f(x)图像的一条对称轴 D.将函数f(x)的图像沿x轴向左平移 个单位长度,将得到函数 的图像 【解答】解:f(x)的对称中心即为f(x)的零点,则 ,A正确; ,则 ,y=sinx在 单调递增,B不正确; f(x)在对称轴处取到最值,则 ,C正确; 将函数f(x)的图像沿x轴向左平移 个单位长度, 将得到函数 ,D不正确. 故选:AC. 25.(多选)(2023•东方模拟)已知函数f(x)=|2sin(2x﹣ )|,则下列说法中正确的有( ) A.函数f(x)的图象关于点( ,0)对称 B.函数f(x)图象的一条对称轴是x= C.若x [ , ],则函数f(x)的最小值为 ∈ D.若f(x )f(x )=4,x ≠x ,则|x ﹣x |的最小值为 1 2 1 2 1 2 【解答】解:因为y=|sinx|≥0,该函数不是中心对称图象,A错误; 由于f( )=|2sin( ﹣2x﹣ )|=2|sin(2x﹣ )|=f(x)|,故x= 是该函数的对称轴, 学科网(北京)股份有限公司 23B正确; 由x [ , ]得2x﹣ [ ], ∈ ∈ 所以 sin(2x﹣ )≤1, 故f(x)=|sin(2x﹣ )|的最小值 ,C正确; 结合正弦函数的性质可知y=|sinx|的最小正周期T= , π 故f(x)=|2sin(2x﹣ )|的最小正周期T= ,最大值为2,最小值为0, 若f(x )f(x )=4,x ≠x ,则|x ﹣x |的最小值为, ,D正确. 1 2 1 2 1 2 故选:BCD. 26.(2023•昌江县二模)函数f(x)=Asin( x+ )的部分图象如图中实线所示,图中圆C与f(x)的 图象交于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法中正确的是( ) ω φ A.函数f(x)的最小正周期是 2 π B.函数f(x)的图象关于点 成中心对称 C.函数f(x)在 单调递增 D.函数f(x)的图象向右平移 后关于原点成中心对称 【解答】解:由圆的性质知,C= = , 则 = ﹣(﹣ )= ,即周期T= , π 则 = ,得 =2,故A错误, π ω ∵函数关于点( ,0),对称, ∴函数的对称中心为( + ,0),则当k=2时,对称中心为( ,0),故B正确, 学科网(北京)股份有限公司 24函数的一条对称轴为x= = ,函数的相邻最小值的对称轴x= + = ,前一条对称 轴为x= ﹣ =﹣ , 则函数的单调递增区间为[﹣ +k , +k ],k Z, π π ∈ 当k=0时,函数的单调递增区间为[﹣ , ],k Z,此时f (x)在 单调递增错误 故C错误, ∈ ∵f(x)的一条对称轴为x=﹣ , ∴函数f (x)的图象向右平移 ,此时函数关于y轴对称,故D错误, 故选:B. 27.(多选)(2023•平江县校级模拟)设函数 ,若f(x)在[0, ]上 有且仅有3条对称轴,则( ) π A.f(x)在[0, ]上有且仅有2个最大值点 B.f(x)在[0, ]上有且仅有2个零点 π π C. 的取值范围是 ω D.f(x)在 上单调递增 【解答】解:∵x [0, ], >0, ∈ π ω ∴0≤ x≤ ,∴ , ω πω 令 ,∴ , 画出y=sint图象进行分析: 对于A选项:由图象可知:f(x)在[0, ]上有且仅有x ,x 对应的这2个最大值点,故A选项正确; 1 3 π 对于B选项:当 ,即 时,f(x)在[0, ]有且仅有2个零点; π 学科网(北京)股份有限公司 25当 ,即 时,f(x)在[0, ]有且仅有3个零点,故B选项不正确; 对于C选项:∵f(x)在[0, ]有且仅有3条对称轴, π π ∴ ,∴ , ∴ 的取值范围是 ,故C选项正确; ω 对于D选项:∵ , >0,∴ ,∴ , ω 由C选项可知, ,∴ , 即f(x)在 上单调递增,故D选项正确. 故选:ACD. 六.余弦函数的图象(共5小题) 28.(2023•河南模拟)已知函数f(x)=cos( x﹣ )( >0),若f(x)在 上没有 零点,则 的取值范围是( ) ω ω ω A. B. C. D.(0,1] 【解答】解:∵函数f(x)=cos( x﹣ )( >0),若函数f(x)在( , )上没有零点, ω ω x﹣ ( , ), ω ∈ ∴ ≥ 2k ﹣ 且 ≤ 2k + , 或 ≥ 2k + 且 π π π ≤2k + , π ∴4k+ ≤ ≤ + 或4k+ ≤ ≤ + k Z. ω ω ∈ 令k=0,由4k+ ≤ ≤ + ,k Z,可得 ≤ ≤ . ω ∈ ω 令k=﹣1时,由4k+ ≤ ≤ + ,k Z,可得﹣ ≤ ≤ . ω ∈ ω 再根据 >0,可得0< ≤ . ω ω 学科网(北京)股份有限公司 26则 的取值范围是(0, ]∪[ , ], 故选:A. ω 29.(2023•安阳模拟)已知函数 在[0, ]上有且仅有2个 零点,则 的取值范围是( ) π ω A. B. C. D. 【解答】解: = , 当x [0, ]时, , ∵f(x)在[0, ]内有且仅有2个零点, ∈ π π ∴ ,∴ , ∴ 的取值范围是 . 故选:A. ω 30.(2023•一模拟)已知函数 ,( >0)的图象在区间(0,2 )内至多存 在3条对称轴,则 的取值范围是( ) ω π ω A. B. C. D. 【解答】解:∵函数 ( >0)的图象在区间(0,2 )内至多存在3条对 称轴, ω π ∴ x (﹣ ,2 ﹣ ),∴2 ﹣ ≤3 ,∴ ≤ . 故选:A. ω ∈ ωπ ωπ π ω 31.(多选)(2023•新乡三模)已知函数f(x)=cos( x+ )(0< <10,0< < )图象的一个对称 ω φ ω φ π 中心是 ,点 在f(x)的图象上,则( ) A. B.直线 是f(x)图象的一条对称轴 学科网(北京)股份有限公司 27C.f(x)在 上单调递减 D. 是奇函数 【解答】解:因为点 在f(x)的图象上, 所以 .又0< < , φ π 所以 , 因为f(x)图象的一个对称中心是 , 所以 ,则 =2+8k,k Z, ω ∈ 又0< <10,所以 =2,则 ,A正确; ω ω ,则直线 不是f(x)图象的一条对称轴,B不正确; 当 时, ,单调递减,C正确; ,是奇函数,D正确. 故选:ACD. 32.(2023•泸州模拟)写出使“函数f(x)=cos(2x+ )为奇函数”的 的一个取值 . φ φ 【解答】解:因为函数f(x)=cos(2x+ )为奇函数,所以 . φ 即 的一个取值为 . φ 故答案为: (答案不唯一). 七.余弦函数的单调性(共2小题) 33.(2023•全国一模)已知函数 在区间 上单调递减,则 实数 的取值范围为( ) ω A. B.(1,2] C.(0,1] D. 【解答】解:由题意有T= ≥ ,可得0< ≤2, π ω 学科网(北京)股份有限公司 28又由 < + ≤ , 必有 + ≤ , π 可得0< ≤ ,即实数 的取值范围为(0, ]. 故选:A. ω ω 34.(2023•白山三模)已知函数 ,则f(x)在[﹣2,0]上( ) A.单调递增 B.单调递减 C.先增后减 D.先减后增 【解答】解:∵x [﹣2,0], ∈ ∴2x﹣ [﹣4﹣ ,﹣ ], ∈ ∵﹣ <﹣4﹣ <﹣ <﹣ <0, π ∴函数 在[﹣2,0]上先减后增, 故选:D. 八.由y=Asin( x+ )的部分图象确定其解析式(共1小题) ω φ 35.(2023•石景山区一模)若函数 的部分图 象如图所示,则 的值是( ) φ A. B. C. D. 【解答】解:根据函数f(x)=Asin( x+ )(A>0, >0,0< < )的部分图象, ω φ ω φ 可得f(0)=﹣f( ),即有f(x)的图象关于点( ,0)对称, 由图象可得f(x)的最小正周期T=2( + )= ,即有 = =2,① π ω 又f(﹣ )=Asin(﹣ + )=0, φ 学科网(北京)股份有限公司 29由图象可得﹣ + =0,② φ 由①②解得 = , =2, 故选:A. φ ω 九.同角三角函数间的基本关系(共4小题) 36.(2023•攀枝花一模)若tan =2,则7cos2 ﹣2sin2 =( ) θ θ θ A.﹣ B. C.﹣2 D.2 【解答】解:若tan =2, θ 则7cos2 ﹣2sin2 = = = =﹣ . 故选:A. θ θ 37.(2023•山西模拟)已知tan =﹣7,则 =( ) α A. B. C. D. 【解答】解:因为tan =﹣7, α 所以 , , 故 . 故选:A. 38.(2023•阳泉二模)已知 ,0< < ,则sin ﹣cos =( ) α π α α A. B. C. D. 【解答】解:因为 ,所以 , 即 , 所以 . 因为0< < ,所以cos <0<sin ,所以sin ﹣cos >0, α π α α α α 学科网(北京)股份有限公司 30因为 , 所以 . 故选:B. 39.(2023•河南模拟)已知tan =﹣3,则sin2 ﹣cos2 =( ) θ θ θ A. B. C. D. 【解答】解:因为tan =﹣3, θ 所以 = . 故选:D. 一十.两角和与差的三角函数(共4小题) 40.(2023•射洪市校级模拟)若 为锐角,且 ,则 =( ) α A. B. C. D. 【解答】解:因为 为锐角,所以 ,所以 , α 又因为 ,所以 , 所 以 = . 故选:D. 41.(2023•广西模拟)已知 ,则 =( ) A. B. C. D. 【解答】解:因为 , 所 以 = = 学科网(北京)股份有限公司 31= , = = , 所 以 = = = = . 故选:D. 42.(2023•淮安模拟)已知cos(40°﹣ )+cos(40°+ )+cos(80°﹣ )=0,则tan =( ) θ θ θ θ A. B. C. D. 【解答】解:因为cos(40°﹣ )+cos(40°+ )+cos(80°﹣ )=0, 所以cos40°cos +sin40°sin +cos40°cos ﹣sin40°sin +cos80°cos +sin80°sin =0, θ θ θ 所以2cos40°cos +cos80°cos +sin80°sin =0, θ θ θ θ θ θ 所以2cos40°+cos80°+sin80°tan =0, θ θ θ θ 所以 = = . 故选:A. 43.(2023•乌鲁木齐模拟)若 ,则 =( ) A. B. C. D. 【解答】解: = . 故选:B. 学科网(北京)股份有限公司 32一十一.二倍角的三角函数(共6小题) 44.(2023•九江模拟)已知sin +2cos2 ,则sin2 =( ) θ θ A. B. C. D. 【解答】解:因为sin +2cos2 , θ 所以sin +cos = , θ θ 两边平方得1+2sin cos = θ θ 则sin2 =﹣ . 故选:A. θ 45.(2023•乐山模拟)已知 ,则sin =( ) α A. B. C. D. 【解答】解:∵ ,可得cos2 +1=2sin2 , ∴2cos2 =4sin cos , α α ∴cos =2sin , α α α 又cos2 +sin2 =5sin2 =1, α α α α α ∴sin = . 故选:C. α 46.(2023•武汉模拟)已知 ,则 =( ) A. B. C. D. 【解答】解:∵ = , ∴ = = . 故选:D. 47.(2023•惠州一模)若 ,则 =( ) A. B. C. D. 学科网(北京)股份有限公司 33【解答】解:因为 ,所以 ,即3sin ﹣sin2 =cos2 , α α α 所以3sin =sin2 +cos2 =1,即 , α α α 所以 . 故选:D. 48.(2023•怀仁市校级二模)已知 ,且 ,则tan =( ) θ A. B. C. D. 或 【解答】解:∵ , ∴ 或 , ∵ , ∴tan >1, 故 θ . 故选:B. 49.(2023•郑州模拟)已知 ,则 的值为( ) A. B. C. D. 【解答】解:cos2(x﹣ )+cos2(x+ ) =(cosxcos +sinxsin )2+(cosxcos ﹣sinxsin )2 =( cosx+ sinx)2+( cosx﹣ sinx)2 = cos2x+ sinxcosx+ sin2x+ cos2x﹣ sinxcosx+ sin2x = cos2x+ sin2x = +cos2x = + 学科网(北京)股份有限公司 34=1+ ×(﹣ ) = . 故选:B. 一十二.半角的三角函数(共2小题) 50.(2023•江西模拟)若 , 是第三象限的角,则 =( ) α A.2 B. C.﹣2 D. 【解答】解:由 , 是第三象限的角, α ∴可得 . , ∴ 故选:C. 51.(2023•宝鸡三模)若 (0, ),且sin +2cos =2,则tan 等于( ) α∈ π α α A.3 B.2 C. D. 【解答】解:∵ (0, ), α∈ π ∴ (0, ), ∈ 设tan =x,x>0, ∵sin = = ,cos = = , α α ∴sin +2cos = +2• = =2, 即x+1﹣x2=1+x2, α α 即x(2x﹣1)=0, 学科网(北京)股份有限公司 35解得x= 故选:C. 一十三.三角函数的恒等变换及化简求值(共5小题) 52.(2023•安阳三模)已知 ,则 =( ) A. B. C. D. 【解答】解:因为 , 所以 , 又 ,解得tan =7, 所 以 α 故选:B. 53.(2023•湖南一模)已知 =2,则tan =( ) θ A. B.﹣ C.﹣ D. 【解答】解:∵ = =tan =2, ∴tan = = =﹣ , 故选:C. θ 54.(2023•兴庆区校级模拟)若sin( ﹣ )= ,cos( +2 )=( ) α α A. B.﹣ C. D.﹣ 【解答】解:∵sin( ﹣ )= , α ∴cos[ ﹣( ﹣ )]=cos( + )= , α α 学科网(北京)股份有限公司 36∴cos( +2 )=2cos2( + )﹣1= ﹣1=﹣ , 故选:D. α α 55.(2023•迎江区校级模拟)已知 ,则 = 2 . 【解答】解:已知 ,所以sin =2cos ,tan =2, θ θ θ . 故答案为:2. 56.(2023•万州区校级模拟)在△ABC中,若 + =3,则sinA的最大值为 . 【解答】解:在△ABC中, + =3, ∴ . ∴ ,即 , ∴ . 根据正弦定理得: . ∴a2=3bccosA. 又根据余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccosA, ∴b2+c2﹣2bccosA=3bccosA. ∴ . 当且仅当b=c时等号成立, ∴ . ∴ ,即 , ∴ . 故答案为: 一十四.三角函数中的恒等变换应用(共4小题) 57.(2023•南江县校级模拟)已知函数 在[0, ]上恰有3 π 学科网(北京)股份有限公司 37个零点,则 的取值范围是( ) ω A. B. C. D. 【解答】解:由题意可得 , 因为x [0, ],所以 , ∈ π 则 ,解得 . 故选:A. 58.(2023•安徽二模)已知函数f(x)=sin2 x+sin xcos x﹣1( >0)在 上恰有4个不同的 零点,则实数 的取值范围是( ) ω ω ω ω ω A. B. C. D. 【解答】解:f(x)=sin2 x+sin xcos x﹣1= = , ω ω ω 函数f(x)在 上恰有4个不同的零点, 则f(x)=0,即 在 上恰有4个不同的解, ∵ , ∴ , ∴由正弦函数图象可知, ,解得3 , 故实数 的取值范围是(3, ]. 故选:D. ω 59.(2023•山西模拟)已知函数f(x)= ,集合{x (0, )|f(x)=1} 中恰有3个元素,则实数 的取值范围是( ) ∈ π ω A. B. C. D. 【解答】解:∵f(x)= sin x﹣cos x( >0), ω ω ω ∴ , 又集合A={x (0, )|f(x)=1}含有3个元素, ∈ π 学科网(北京)股份有限公司 38∴方程f(x)=1,在(0, )上只有三解, π ∴ ,在(0, )上只有三解, π ∴ 或 , ∴ 或 , 又 ,在(0, )上只有三解, π ∴ 、 、 ,其他值均不在(0, )内, π ∴ ,解得 , 故选:D. 60.(2023•天津模拟)将函数 的图象向右平移 个单位,得到g(x)的 图象,再将g(x)图象上的所有点的横坐标变成原来的 ,得到h(x)的图象,则下列说法正确的个 数是( ) ①函数h(x)的最小正周期为2 ; π ② 是函数h(x)图象的一个对称中心; ③函数h(x)图象的一个对称轴方程为 ; ④函数h(x)在区间 上单调递增 A.1 B.2 C.3 D.4 【解答】解:函数 =sin2x+ =2sin(2x+ )的图象向右平移 个单位,得到g(x)=2sin(2x﹣ )的图象, 再将函数g(x)的图象上的所有点的横坐标变成原来的 ,得到的函数关系式h(x)=2sin(4x﹣ ); 学科网(北京)股份有限公司 39对于①函数h(x)的最小正周期为 ,故①错误; 对于②当x= 时,h( )=2sin( )=0,故 是函数h(x)图象的一个对称中 心,故②正确; 对于③令4x﹣ (k Z),整理得x= (k Z),函数h(x)图象的对称轴方程 ∈ ∈ 不为 ,故③错误; 对 于 ④ 由 于 , 所 以 , 故 函 数 h ( x ) 在 区 间 上单调递增,故④正确. 故选:B. 1.重要结论-辅助角公式 y=asin x+bcos x=sin(x+θ)(a,b不同时为0),其中cos θ=,sin θ=. 2.两角和与差的正切公式 名称 简记符号 公式 使用条件 两角和的 α,β,α+β≠kπ+(k∈Z) 且tan T tan(α+β)= (α+β) 正切 α·tan β≠1 两角差的 α,β,α-β≠kπ+(k∈Z)且tan α·tan T tan(α-β)= (α-β) 正切 β≠-1 3.二倍角的正弦、余弦、正切公式 记法 公式 S sin 2α=2sin_ α cos _α 2α C cos 2α= cos 2 α - sin 2 α 2α T tan 2α= 2α 4.余弦的二倍角公式的变形 5.正弦的二倍角公式的变形 (1)sin αcos α=sin 2α,cos α=. (2)1±sin 2α=(sin_ α ±cos _ α ) 2 . 6.半角公式 学科网(北京)股份有限公司 40(1)sin=± , (2)cos=± , (3)tan=± , (4)tan===, tan===. 学科网(北京)股份有限公司 41