专题 11 三角函数定义与三角函数恒等变换
十年大数据*全景展示
年份
题号
考点
考查内容
理 5
三角函数定义
文 7
三角恒等变换
2011
课标
三角函数定义与二倍角正弦公式
同角三角函数基本关系与诱导公式
同角三角函数基本关系式、三角函数在各象限
的符号及两角和的正切公式
卷 2
理 15
三角恒等变换
2013
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
卷 2
文 6
理 8
二倍角公式及诱导公式
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
本题两角和与差的三角公式公式、诱导公式、
三角函数性质等基础知识
卷 1
2014
卷 1
文 2
三角函数定义
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角函数在各象限的符号
2015
卷 1
理 2
诱导公式及两角和与差的三角公式
三角恒等变换
三角恒等变换
两角差的正切公式、同角三角函数基本关系、
卷 2
理 9
二倍角公式
二倍角正弦公式、同角三角函数基本关系、三
卷 3
理 5
同角三角函数基本关系与诱导公式
角函数式求值.
2016
诱导公式、同角三角函数基本关系、三角函数
卷 1
文 14 同角三角函数基本关系与诱导公式
求值
利用二倍角公式及同角三角函数基本关系求
卷 3
文 6
同角三角函数基本关系与诱导公式
值
三角恒等变换
同角三角函数基本关系、两角和公式及化归与
转化思想
卷 1
文 14
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
2017
卷 3
文 4
二倍角的正弦公式与同角三角函数基本关系.
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
同角三角函数基本关系、两角和公式及化归
与转化思想
卷 2
理 15
同角三角函数基本关系与诱导公式
理 4
三角恒等变换
2018
卷 3
二倍角余弦公式,运算求解能力
文 4
卷
三角函数定义
三角函数定义、同角三角函数基本关系,转化
与化归思想与运算求解能力
文 11
1
同角三角函数基本关系与诱导公式
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
诱导公式、两角和与差的正切公式,转化与化
归思想与运算求解能力
卷 2
文 15
二倍角公式及同角三角函数基本关系,运算求
解能力
卷 2
理 10 三角恒等变换
三角恒等变换
卷 3
卷 1
文 5
文 7
二倍角公式,已知函数值求角及函数零点.
诱导公式,两角和的正切公式
函数零点
2019
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
同角三角函数基本关系与诱导公式
三角恒等变换
同角三角函数基本关系、二倍角公式、已知函
数值求角,运算求解能力
二倍角公式,平方关系
二倍角公式,三角函数的符号
二倍角公式
卷 2
文 11
卷 1
卷 2
理 9
三角恒等变换
理 2
三角恒等变换
2020
文 13 三角恒等变换
理 9
三角恒等变换
文 5
三角恒等变换
卷 3
卷 3
两角和的正切公式
两角和的正弦公式
大数据分析*预测高考
考 点
出现频率
2021 年预测
三角函数定义
4/23
2021 年高考仍将重点考查同角三角函数基本关系及三
角恒等变换,同时要注意三角函数定义的复习,题型仍
为选择题或填空题,难度为基础题或中档题.
同角三角函数基本关系与诱导公式 16/23
三角恒等变换
13/23
十年试题分类*探求规律
考点 36 三角函数定义
1.(2018•新课标Ⅰ,文 11)已知角 的顶点为坐标原点,始边与 x 轴的非负半轴重合,终边上有两点 A(1,a)
,
2
B(2,b) ,且cos 2 ,则| a b | (
)
3
1
5
5
2 5
5
A.
B.
C.
D.1
5
【答案】B
2
【解析】角 的顶点为坐标原点,始边与 x 轴的非负半轴重合,终边上有两点 A(1,a) ,B(2,b) ,且cos 2
,
3
2
3
5
6
30
6
30
36
6
cos 2 2 cos 2 1
, 解 得 cos
2
, | cos |
, | sin | 1
,
6
6
b a
2 1
| sin |
| cos |
5
6
30
6
| tan ||
|| a b |
,故选 B .
5
2.(2014 新课标 I,文 2)若 tan 0,则
A. sin 2 0
B. cos 0
C. sin 0
D. cos 2 0
【答案】A
【解析】由tan 0 知, 在第一、第三象限,即k k
即2 在第一、第二象限,故只有sin 2 0 ,故选 A.
( k Z ),∴2k 2 2k
,
2
3.(2011 全国课标理 5 文 7)已知角 的顶点与原点重合,始边 与 x 轴的正半轴重合,终边在直线
y 2x 上,
则cos 2 =
4
5
3
5
3
5
4
5
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】B
y 2 5
【解析】在直线 y 2x 取一点 P(1,2),则r = 5 ,则sin = =
,
r
5
3
∴cos 2 =12 sin2 = ,故选 B.
5
3
4
4.(2018 浙江)已知角 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( , ) .
5
5
(1)求sin( ) 的值;
5
(2)若角 满足sin( )
,求cos 的值.
13
3
4
【解析】(1)由角 的终边过点 P( , ) 得sin ,
5
5
4
5
4
5
所以sin( ) sin
.
3
4
3
(2)由角 的终边过点 P( , ) 得cos ,
5
5
5
5 得cos( ) 12
由sin( )
.
13
13
由 ( ) 得cos cos( ) cos sin( ) sin ,
56 或cos 16
所以cos
.
65
65
考点 37 同角三角函数基本关系与诱导公式
1.(2019•新课标Ⅱ,文 11)已知 (0, ) ,2sin 2 cos 2 1,则sin (
)
2
1
5
5
3
2 5
5
A.
B.
C.
D.
5
3
【答案】B
【解析】2sin 2 cos 2 1 , 可得: 4sin cos 2 cos
2 , (0, ) , sin 0 , cos 0
,
2
5
cos 2sin ,sin
2 cos 2 sin
2 (2sin)
2 5sin 2 1,解得:sin
,故选 B .
5
3
4
tan
,则cos
2sin 2
2
2.(2016 新课标卷 3,理 5)若
64
48
25
16
25
(A)
(B)
(C) 1
(D)
25
【答案】A
3
4
3
4
5
3
4
5
【解析】由tan
,得sin , cos
或sin , cos
,所以
5
5
16
25
12
64
cos2 2sin 2
4
,故选 A.
25
25
1
3.(2016 全国课标卷 3,文 6)若tan
,则cos 2 (
)
3
4
5
1
5
1
5
4
5
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】D
10
4.(2013 浙江)已知 R,sin 2 cos
tan 2
,则
( )
2
4
3
3
4
3
4
A.
B.
C.
D.
4
3
【答案】C
10
2
sin
2 4 cos
2 4 sin cos
10
【解析】由 (sin 2 cos)
(
) 可得
,进一步整理可得
2
2
sin cos
4
2
2
1
2 tan
3
3 tan
2 8 tan 3 0 ,解得 tan 3 或tan ,于是 tan 2
,故选
C.
3
1tan
2
4
sin cos
1
sin cos
2
5.(2012 江西)若
,则 tan2α=( )
3
3
4
4
3
A.−
B.
C.−
D.
4
4
3
【答案】B
【解析】分子分母同除cos 得:sin cos
tan 1 1 , ∴ tan 3,
sin cos
tan 1 2
2 tan
3
∴tan 2
4
1tan 2
5
1
5
6.(2013 广东)已知sin(
)
,那么cos
2
2
5
B.1
5
1
2
5
A.
C.
D.
5
【答案】C
5
2
1
5
【解析】sin(
) sin(2+ ) sin
cos
,选 C.
2
2
3
7.(2016•新课标Ⅰ,文 14)已知 是第四象限角,且sin( ) ,则 tan( )
.
4
5
4
4
3
【答案】
【解析】 是第四象限角, 2k 2k ,则 2k
2k,k Z ,
2
4
4
4
3
5
3
3
4
5
又 sin( )
, cos( ) 1 sin
2( ) 1( )
2
, ∴ cos( ) = sin( )
=
,
4
5
4
4
5
4
4
4
sin( )
4
4
4
5
3
sin( ) cos( ) ,则tan( ) =tan( ) =
=
= .
4
4
5
4
4
3
cos( )
4
5
1
2
8.(2013 新课标Ⅱ,理 15)若 为第二象限角,tan(
,则sin cos
.
)
4
【答案】
1
2
tan 1
,即cos 3sin ,∵sin
【解析】(法 1)由 tan(
) 得,
=
2 cos 2 1,
为第二
4
3
10
3 10
10
10
5
象限角,∴sin =
,cos =
,∴sin cos
.
10
5
9.(2014 江苏)已知 ( , ) ,
sin
.
2
5
(1)求sin( ) 的值;
4
5
(2)求cos(
2) 的值.
6
5
5
2 5
5
【解析】(1)∵
, ,sin
,∴cos 1sin
2
2
4
4
2
2
10
10
sin
sin cos cos sin
(cos sin)
;
4
4
5
3
5
(2)∵sin 2 2sincos ,cos 2 cos
sin
2
2
6
6
3 3
1 4
3 3 4
∴cos
2 cos
cos 2 sin
sin 2
.
6
2
5 2
5
10
考点 38 三角恒等变换
1.(2020 全国Ⅰ理 9)已知0 , π,且3cos2 8cos 5 ,则sin
(
)
5
2
3
1
3
5
A.
B.
C.
D.
3
9
【答案】A
【思路导引】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cos
的一元二次方程,求解得出cos
,再用
同角间的三角函数关系,即可得出结论.
【解析】3cos 2 8cos 5 ,得6cos2 8cos 8 0,即3cos 4 cos
4 0,解得
2
2
5
cos 或cos 2
(舍去),又
1cos2
0 ,
, sin
,故选 A.
3
3
2.(2020 全国Ⅱ理 2)若 为第四象限角,则
(
)
A.cos 2 0
【答案】D
B.cos 2 0
C.sin 2 0
D.sin 2 0
【思路导引】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可.
0 ,选项 B 错误;当
2
时,cos 2 cos
3
【解析】当
时,cos 2
cos
0,
6
3
sin 0, cos
3
0 ,则sin 2 2sin cos 0
选项 A 错误;由
在第四象限可得:
,选项 C 错误,
选项 D 正确,故选 D.
3
6
3.(2020 全国Ⅲ文 5)已知sin sin 1,则sin
(
)
1
2
3
2
3
2
A.
B.
C.
D.
3
2
【答案】B
【思路导引】将所给的三角函数式展开变形,然后再逆用两角和的正弦公式即可求得三角函数式的值.
1
2
3
3
3
3
1
3
【解析】由题意可得:sin
sin
cos 1,则:
sin
cos 1, sin cos
,
2
2
2
2
2
3
从而有:sin cos cos sin
3 ,即
6
3 .故选 B.
sin
6
6
3
3
4.(2020 全国Ⅲ理 9)已知2 tan tan 7 ,则 tan
4
(
)
A.2
B.1
C.1
D.2
【答案】D
【思路导引】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.
4
tan 1
1t
2 tan tan
7 ,2 tan 1tan 7 ,令t tan,t 1,则2t 1t
7,整
【解析】
理得t2 4t 4 0 ,解得t 2,即 tan 2.故选 D.
5.(2019•新课标Ⅱ,理 10)已知 (0, ) ,2sin 2 cos 2 1,则sin (
)
2
1
5
5
3
2 5
5
A.
B.
C.
D.
5
3
【答 案】B
【解析】2sin 2 cos 2 1, 4sin cos 2 cos
2 , (0, ) ,sin 0,cos 0 ,cos 2sin
,
2
5
sin 2 cos 2 sin
2 (2sin)
2 5sin 2 1, sin
,故选 B .
5
6.(2019•新课标Ⅲ,文 5)函数 f (x) 2sin x sin 2x 在[0 ,2]的零点个数为(
)
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】B
【解析】函数 f (x) 2sin x sin 2x 在[0 ,2]的零点个数,即:2sin x sin 2x 0 在区间[0 ,2]的根个数,
即2sin x sin 2x ,即sinx(1cos x) 0 ,即sinx 0 或cosx 1,∵ x[0 ,2],∴ x 0,,2 ,故选
B .
7.(2019•新课标Ⅰ,文 7) tan 255 (
)
A.2 3
【答案】D
B.2 3
C.2 3
D.2 3
【解析】∵tan 255 tan(18075) tan 75 tan(4530)
3
1
tan 45 tan 30
1 tan 45tan 30
3 3
(3 3)
2
12 6 3
3
2 3 ,故选 D .
3
3 3
6
6
11
3
1
8.(2018•新课标Ⅲ,理 4 文 4)若sin ,则cos 2 (
)
3
8
9
7
9
7
9
8
A.
B.
C.
D. 9
【答案】B
1
1
7
1 2 ,故选 B .
9
9
【解析】sin ,cos 2 1 2sin
2
3
4
9.(2017 新课标卷 3,文 4)已知sin cos ,则sin 2 =
3
7
9
2
9
2
9
7
9
A.
B.
C.
D.
【答案】A
cos
2 1
sin
7
9
【解析】因为sin 2 2sin cos
,故选 A.
1
3
10.(2016•新课标Ⅱ,理 9)若cos( ) ,则sin 2 (
)
4
5
7
1
5
C. 1
7
A.
B.
D.
25
5
25
【答案】D
3
【解析】法1:cos( ) ,
4
5
9
7
sin 2 cos( 2) cos 2( ) 2 cos
2( ) 1 2
1
25
25
,
2
4
4
法2:cos( )
2 (sin cos)
, (1sin 2)
3
1
9 ,sin 2 2
1
25
9
7 ,
4
2
5
2
25
25
故选 D .
11.(2015 新课标Ⅰ,理 2)sin20°cos10°-con160°sin10°=
3
3
1
2
1
2
A.
B.
C.
D.
2
2
【答案】D
1
【解析】原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°=
,故选 D.
2
1sin
cos
12.(2014 新课标Ⅰ,理 8)设 (0, ) , (0, ) ,且
tan
,则
2
2
A .3
【答案】B
B .2
C .3
D .2
2
2
2
2
sin
1sin
【解析】∵tan
,∴sin cos cos cos sin
cos
cos
2
sin cos
,0
sin
,
2
2
2
2
∴
,即2
,选 B
2
2
2
3
13.(2013 新课标Ⅱ,文 6)已知sin 2
,则cos 2( ) (
)
4
1
6
1
3
1
2
2
3
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】A
2
1
1
1
【解析】因为sin 2
,所以cos 2( ) [1cos 2( )]= (1sin 2) = ,故选 A.,
3
4
2
4
2
6
3
cos(
)
10
14.(2015 重庆)若tan 2 tan
,则
=( )
5
sin( )5
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
3
3
3
3
3
cos(
)
cos cos
sin sin
cos
tansin
10
10
10
10
10
【解析】
sin( )
sin cos
cos sin
tan cos sin
5
5
5
5
5
3
3
3
3
cos
2 tan sin
cos cos
2 sin sin
10
5
10
5
10
5
10
2 tan cos
sin
sin cos
5
5
5
5
5
1
2
(cos5
cos5
cos
) (cos
)
3cos
cos
10
10
1
10
10
10
=
3,选 C.
2
2 sin
5
10
4 2
3 7
8
15.(2012 山东)若 ,
,sin 2
,则sin ( )
3
4
5
7
4
3
A.
B.
C.
D.
5
4
【答案】D
4 2
2 1
,
【解析】由
2 [ ,]
cos 2 1sin
,
2
,可得
2
8
1cos 2
3
4
sin
,故选 D.
2
1
3
16.(2011 浙江)若0<< ,- <<0 ,cos( ) ,cos( )
,则cos( )
2
2
4
3
4
2
3
2
3
3
5 3
9
6
A.
B.
C.
D.
3
3
9
【答案】C
) cos[(
【解析】cos(
) (
)]
)
cos( ) cos( )
2
4
4
2
4
4
2
3
sin( ) sin( )
( ,
( , )
,
,而
,
4
4
2
4
4 4
4
2
4 2
2 2
3
,sin( )
4
2
6
因此sin( )
,
4
3
1
3 2 2
6
5 3
则cos( )
3
3
.
2
3
3
9
2
17.(2020 全国Ⅱ文 13)设sin x ,则cos 2x
.
3
1
9
【答案】
【思路导引】直接利用余弦的二倍角公式进行运算求解即可.
2
8
1
1
【解析】cos 2x 12 sin
2 x 12( ) 1
2
.故答案为: .
3
9
9
9
2
18.(2020 江苏 8)已知sin2( )
,则sin 2
的值是________.
4
3
1
【答案】
3
2
1
1
2
1
3
【解析】∵sin 2( )
,由sin
2( ) (1cos( 2)) (1sin 2)
,解得sin 2
.
4
3
4
2
2
2
3
π
4
19.(2020 浙江 13)已知tan 2,则cos 2
; tan
.
3
1
【答案】;
5
3
【思路导引】利用二倍角余弦公式以及弦化切得cos 2,根据两角差正切公式得tan(
)
4
cos
cos
2
2
sin
sin
2
2
1tan
1tan
2
2
3
tan 1 1
4 1 tan
3
【解析】cos 2 cos2 sin 2
, tan
,故
5
3
1
答案为: ;
.
5
3
20.(2020 北京 14)若函数 f (x) sin(x ) cosx 的最大值为2 ,则常数 的一个取值为
.
【答案】2
【解析】∵ f (x) sin(x )cosx sinxcos cosxsin cosx sin xcos cosx(sin 1)
cos (sin 1) sin(x ) ,
(sin 1) 4 ,cos sin
2
2
则cos2
2
2
2 2sin 1 12sin 1 4 ,∴sin 1,∴
.
2
21.(2018•新课标Ⅱ,理 15)已知sin cos 1 ,cos sin 0 ,则sin( )
.
1
【答案】2
【解析】sin cos 1 ,两边平方可得:sin
2 2sincos cos
2 1,①,
cos sin 0 , 两 边 平 方 可 得 : cos
2 2cossin sin
2 0 , ② , 由 ① ② 得
:
1
2 2(sin cos cossin ) 1 ,即2 2sin( ) 1 ,2sin( ) 1 ,sin( ) .
2
5
1
22.(2018•新课标Ⅱ,文 15)已知 tan(
) ,则 tan
.
4
5
3
2
【答案】
5
1
5
1
5
【
解
析
】
tan(
)
,
tan( )
,
则
4
4
1
5
tan( ) tan
1
15
6
3
.
4
4
tan tan(
)
1
5 1 4
2
4
4
1 tan( ) tan
1 1
4
4
5
π
π
cos ( )
23.(2017 新课标卷,文 14)已知a(0,) ,tan α=2,则
=__________.
2
4
3 10
10
【答案】
1
【解析】由 tan 2 得sin 2 cos ,又sin
2 cos 2 1,所以cos
2
,因为 (0,
) ,所5
2
5
2 5
5
以
cos
,sin
,
因
为
.
cos( ) cos cos sin sin
,
所
以
5
4
4
4
5
2
2 5
2
3 10
cos( )
4
5
2
5
2
10
f(x) sin 2x 的最小正周期是 ________.
2
24.(2019 北京 9)函数
【答案】
2
1 cos 4x
1 1
2π
π
(f x) sin
(
2 2x)
cos 4x ,所以 (f x)的最小正周期T
2 2
【解析】因为
.
2
4
2
tan
2
3
π
4
π
4
sin 2
,则
25.(2019 江苏 13)已知
的值是_________.
tan
2
【答案】
10
tan
2
tan
2
3
【解析】由
,得
,
3
tan( )
tan tan
1 tantan
4
4
4
tan(1 tan)
2
1
所以
,解得 tan 2 或 tan
.
1 tan
3
3
2tan
4
1 tan2
3
5
当tan 2 时,sin 2
5
,cos2
,
1 tan 2
1 tan 2
4
2 3
2
2
sin(2 ) sin 2cos cos2sin
.
4
4
4
5
2
5
2
10
1tan2
4
1 时,sin 2
2tan
,cos2
3
当tan
,
3
1 tan 2
5
1tan
5
2
3
2
4
2
2
所以sin(2 ) sin 2cos cos2sin
.
4
4
4
5
2
5
2
10
2
综上,sin(2 ) 的值是
.
4
10
26.(2017 北京)在平面直角坐标系
中,角
与角均以Ox
为始边,它们的终边关于 轴对称.若
y
xOy
1
3
sin
cos( )
=___________.
,则
7
【答案】
9
y
2k
, 所 以
【 解 析 】 ∵ 角
与 角
的 终 边 关 于
轴 对 称 , 所 以
;
1
sin sin(2k ) sin
,cos cos
3
1
2
3
7
9
cos( ) cos cos sinsin cos
2 sin 2 2sin 2 1 2( )
1
.
1
27.(2017 江苏)若tan( )
,则tan =
.
4
6
7
5
【答案】
tan( ) tan
7
4
4
【解析】 tan tan[( ) ]
.
4
4
5
1tan( )tan
4
4
28.(2015 四川)sin15 sin 75
.
6
【答案】
2
6
【解析】sin15 sin 75 sin15 cos15 2 sin(15 45 )
.
2
1
29.(2015 江苏)已知 tan 2, tan
【答案】3
,则 tan
的值为_______.
7
1 2
tan( ) tan
1 tan( ) tan
7
【解析】 tan tan( )
3 .
2
17
30.(2013 四川)设sin 2 sin , ( ,) ,则 tan 2 的值是_____.
2
【答案】 3
1
【解析】 sin 2 2sin cos sin ,则cos ,又
( ,)
,
2
2
2 tan
2 3
13
则tan 3 , tan 2
3
.
1tan
2
4
6 5
31.(2012 江苏)设 为锐角,若cos
sin 2
,则
.
的值为
12
17 2
50
【答案】
4
3
24
7
【解析】 因为 为锐角,cos( ) =
,∴sin( ) = ,∴sin2( )
cos2( )
,
6
5
6
5
6
25,
6
25
2 17
17 2
所以 sin(2
) sin[2(
) ]
.
12
6
4
2
25
50
4
5
32.(2018 江苏)已知, 为锐角, tan
,cos( )
.
3
5
(1)求cos 2 的值;
(2)求 tan( ) 的值.
4
sin
cos
4
【解析】(1)因为 tan ,tan
,所以
,
sin cos
.
3
3
9
因为sin2 cos
2 1 ,所以cos
2
25
7
因此,cos 2 2 cos 1
2
.
25
(2)因为, 为锐角,所以 (0,
π) .
5
2 5
5
又因为cos( )
,所以sin( ) 1cos
2( )
,
5
因此 tan( ) 2 .
4
2 tan
24
7
因为 tan ,所以tan 2
,
3
1 tan
2
tan 2 tan( )
1+ tan 2 tan( )
2
因此,tan( ) tan[2 ( )]
.
11
f xa 2cos2 xcos2x 为奇函数 ,且 f 0
33.(2014 江西)已知函数
(1)求a, 的值;
,其中aR, 0,
.
4
4
2
2
3
(2)若f , , ,求sin
的值.
5
【解析】(1)因为 f x a 2 cos
2 x cos 2x 是奇函数,而 y a 2 cos x 为偶函数,所以
2
1
y2 cos(2x ) 为奇函数,又 0,, 得
.
2
f 0 ,得(a 1) 0 ,即a 1.
f x = sin 2x a 2 cos x
)由
2
所以
(
4
4
1
2
5
1
4
(2)由(1)得: f x
f
sin
sin ,
,得
sin 4x, 因为
2
2
5
2
3
5
又 ,
,所以cos
,
3
4 3 3
sin
sin cos sin cos
因此
.
3
3
10
12
f (x) 2 cos x
, x R
34.(2013 广东)已知函数
.
3
f
(1) 求 的
值;
3
3
2
cos ,
,2
f
,求
(2) 若
.
6
5
【解析】(1) f (
) 2 cos
1.
3 12
4
3 3
9
4
(2)由于cos ,
<θ<2π,所以sin 1cos
2 1
,
5 2
25
5
6
6 12
因此 f 2 cos
4
3
2
4
2
2
1
2 cos
2 cos cos 2 sin sin 2
.
4
4
5
2
5
2
5