2020高中数学专题05 三角函数(含答案)

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1、2020高中数学专题05三角函数考纲解读三年高考分析1.任意角的概念、弧度制(1)了解任意角的概念.(2)了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化.2.三角函数(1)理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.(2)能利用单位圆中的三角函数线推导出,a的正弦、余弦、正切的诱导公式,能画出y=sinx,y=cosx,y=tanx的图像,了解三角函数的周期性.(3)理解正弦函数、余弦函数在区间0,2上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x轴的交点等),理解正切函数在区间内的单调性.(4)理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,=tanx.(5)了解函数y=Asin(wx+j)

2、的物理意义;能画出y=Asin(wx+j)的图像,了解参数A,w,j对函数图像变化的影响.(6)了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.3.和与差的三角函数公式(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,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.4.简单的三角恒等变换能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).三角函数的性质和诱导公式的应用是考查的重点,解题时常用到辅助

3、角公式和两角和差正余弦公式,考查学生的数形结合思想和计算推理能力,题型以选择填空题为主,中等难度.1、以考查三角函数的图象和性质为主,题目涉及三角函数的图象及应用、图象的对称性、单调性、周期性、最值、零点考查三角函数性质时,常与三角恒等变换结合,加强数形结合思想、函数与方程思想的应用意识题型既有选择题和填空题,又有解答题,中档难度.2、以考查函数yAsin(x)的图象的五点法画图、图象之间的平移伸缩变换、由图象求函数解析式以及利用正弦型函数解决实际问题为主,常与三角函数的性质、三角恒等变换结合起来进行综合考查,加强数形结合思想的应用意识题型为选择题和填空题,中档难度.3、三角恒等变换是三角变换

4、的工具,主要考查利用两角和与差的三角函数公式、二倍角公式进行三角函数的化简与求值,重在考查化简、求值,公式的正用、逆用以及变式运用,可单独考查,也可与三角函数的图象和性质、向量等知识综合考查,加强转化与化归思想的应用意识选择、填空、解答题均有可能出现,中低档难度.1【2019年天津理科07】已知函数f(x)Asin(x+)(A0,0,|)是奇函数,将yf(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)若g(x)的最小正周期为2,且g(),则f()()A2BCD2【解答】解:f(x)是奇函数,0,则f(x)Asin(x)将yf(x)的图象上所有点的横坐标伸

5、长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)即g(x)Asin(x)g(x)的最小正周期为2,2,得2,则g(x)Asinx,f(x)Asin2x,若g(),则g()AsinA,即A2,则f(x)2sin2x,则f()2sin(22sin2,故选:C2【2019年新课标3理科12】设函数f(x)sin(x)(0),已知f(x)在0,2有且仅有5个零点下述四个结论:f(x)在(0,2)有且仅有3个极大值点f(x)在(0,2)有且仅有2个极小值点f(x)在(0,)单调递增的取值范围是,)其中所有正确结论的编号是()ABCD【解答】解:当x0,2时,f(x)在0,2有且仅有5个零点,故

6、正确,因此由选项可知只需判断是否正确即可得到答案,下面判断是否正确,当x(0,)时,若f(x)在(0,)单调递增,则,即3,故正确故选:D3【2019年全国新课标2理科09】下列函数中,以为周期且在区间(,)单调递增的是()Af(x)|cos2x|Bf(x)|sin2x|Cf(x)cos|x|Df(x)sin|x|【解答】解:f(x)sin|x|不是周期函数,可排除D选项;f(x)cos|x|的周期为2,可排除C选项;f(x)|sin2x|在处取得最大值,不可能在区间(,)单调递增,可排除B故选:A4【2019年全国新课标2理科10】已知(0,),2sin2cos2+1,则sin()ABCD【

7、解答】解:2sin2cos2+1,可得:4sincos2cos2,(0,),sin0,cos0,cos2sin,sin2+cos2sin2+(2sin)25sin21,解得:sin故选:B5【2019年新课标1理科11】关于函数f(x)sin|x|+|sinx|有下述四个结论:f(x)是偶函数f(x)在区间(,)单调递增f(x)在,有4个零点f(x)的最大值为2其中所有正确结论的编号是()ABCD【解答】解:f(x)sin|x|+|sin(x)|sin|x|+|sinx|f(x)则函数f(x)是偶函数,故正确,当x(,)时,sin|x|sinx,|sinx|sinx,则f(x)sinx+sin

8、x2sinx为减函数,故错误,当0x时,f(x)sin|x|+|sinx|sinx+sinx2sinx,由f(x)0得2sinx0得x0或x,由f(x)是偶函数,得在,)上还有一个零点x,即函数f(x)在,有3个零点,故错误,当sin|x|1,|sinx|1时,f(x)取得最大值2,故正确,故正确是,故选:C6【2018年新课标2理科10】若f(x)cosxsinx在a,a是减函数,则a的最大值是()ABCD【解答】解:f(x)cosxsinx(sinxcosx),由,kZ,得,kZ,取k0,得f(x)的一个减区间为,由f(x)在a,a是减函数,得,则a的最大值是故选:A7【2018年新课标3

9、理科04】若sin,则cos2()ABCD【解答】解:sin,cos212sin212故选:B8【2018年北京理科07】在平面直角坐标系中,记d为点P(cos,sin)到直线xmy20的距离当、m变化时,d的最大值为()A1B2C3D4【解答】解:由题意d,tan,当sin(+)1时,dmax13d的最大值为3故选:C9【2018年天津理科06】将函数ysin(2x)的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数()A在区间,上单调递增B在区间,上单调递减C在区间,上单调递增D在区间,2上单调递减【解答】解:将函数ysin(2x)的图象向右平移个单位长度,得到的函数为:ysin2x,增区间满足

10、:2k2x,kZ,减区间满足:2x,kZ,增区间为k,k,kZ,减区间为k,k,kZ,将函数ysin(2x)的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数在区间,上单调递增故选:A10【2017年新课标1理科09】已知曲线C1:ycosx,C2:ysin(2x),则下面结论正确的是()A把C1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个单位长度,得到曲线C2B把C1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个单位长度,得到曲线C2C把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D把C1上各点的横坐标缩

11、短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数ycos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数ycos2(x)cos(2x)sin(2x)的图象,即曲线C2,故选:D11【2017年新课标3理科06】设函数f(x)cos(x),则下列结论错误的是()Af(x)的一个周期为2Byf(x)的图象关于直线x对称Cf(x+)的一个零点为xDf(x)在(,)单调递减【解答】解:A函数的周期为2k,当k1时,周期T2,故A正确,B当x时,cos(x)cos()coscos31为最小值,此时yf(x)的

12、图象关于直线x对称,故B正确,C当x时,f()cos()cos0,则f(x+)的一个零点为x,故C正确,D当x时,x,此时函数f(x)不是单调函数,故D错误,故选:D12【2017年天津理科07】设函数f(x)2sin(x+),xR,其中0,|若f()2,f()0,且f(x)的最小正周期大于2,则()A,B,C,D,【解答】解:由f(x)的最小正周期大于2,得,又f()2,f()0,得,T3,则,即f(x)2sin(x+)2sin(x+),由f(),得sin()1,kZ取k0,得,故选:A13【2019年北京理科09】函数f(x)sin22x的最小正周期是【解答】解:f(x)sin2(2x),

13、f(x),f(x)的周期T,故答案为:14【2019年江苏13】已知,则sin(2)的值是【解答】解:由,得,解得tan2或tan当tan2时,sin2,cos2,sin(2);当tan时,sin2,cos2,sin(2)综上,sin(2)的值是故答案为:15【2018年江苏07】已知函数ysin(2x+)()的图象关于直线x对称,则的值为【解答】解:ysin(2x+)()的图象关于直线x对称,2k,kZ,即k,当k0时,故答案为:16【2018年新课标1理科16】已知函数f(x)2sinx+sin2x,则f(x)的最小值是【解答】解:由题意可得T2是f(x)2sinx+sin2x的一个周期,

14、故只需考虑f(x)2sinx+sin2x在0,2)上的值域,先来求该函数在0,2)上的极值点,求导数可得f(x)2cosx+2cos2x2cosx+2(2cos2x1)2(2cosx1)(cosx+1),令f(x)0可解得cosx或cosx1,可得此时x,或 ;y2sinx+sin2x的最小值只能在点x,或 和边界点x0中取到,计算可得f( ),f()0,f( ),f(0)0,函数的最小值为,故答案为:17【2018年新课标2理科15】已知sin+cos1,cos+sin0,则sin(+)【解答】解:sin+cos1,两边平方可得:sin2+2sincos+cos21,cos+sin0,两边平

15、方可得:cos2+2cossin+sin20,由+得:2+2(sincos+cossin)1,即2+2sin(+)1,2sin(+)1sin(+)故答案为:18【2018年新课标3理科15】函数f(x)cos(3x)在0,的零点个数为【解答】解:f(x)cos(3x)0,3xk,kZ,xk,kZ,当k0时,x,当k1时,x,当k2时,x,当k3时,x,x0,x,或x,或x,故零点的个数为3,故答案为:319【2018年北京理科11】设函数f(x)cos(x)(0),若f(x)f()对任意的实数x都成立,则的最小值为【解答】解:函数f(x)cos(x)(0),若f(x)f()对任意的实数x都成立

16、,可得:,kZ,解得,kZ,0则的最小值为:故答案为:20【2017年江苏05】若tan()则tan【解答】解:tan()6tan6tan+1,解得tan,故答案为:21【2017年新课标2理科14】函数f(x)sin2xcosx(x0,)的最大值是【解答】解:f(x)sin2xcosx1cos2xcosx,令cosxt且t0,1,则yt2t(t)2+1,当t时,f(t)max1,即f(x)的最大值为1,故答案为:122【2017年北京理科12】在平面直角坐标系xOy中,角与角均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sin,则cos()【解答】解:方法一:角与角均以Ox为始边,它们的终边关于

17、y轴对称,sinsin,coscos,cos()coscos+sinsincos2+sin22sin211方法二:sin,当在第一象限时,cos,角的终边关于y轴对称,在第二象限时,sinsin,coscos,cos()coscos+sinsin:sin,当在第二象限时,cos,角的终边关于y轴对称,在第一象限时,sinsin,coscos,cos()coscos+sinsin综上所述cos(),故答案为:23【2019年浙江18】设函数f(x)sinx,xR()已知0,2),函数f(x+)是偶函数,求的值;()求函数yf(x)2+f(x)2的值域【解答】解:(1)由f(x)sinx,得f(x

18、)sin(x),f(x)为偶函数,(kZ),0,2),或,(2)yf(x)2+f(x)2sin2(x)+sin2(x)1,xR,函数yf(x)2+f(x)2的值域为:24【2018年江苏16】已知,为锐角,tan,cos(+)(1)求cos2的值;(2)求tan()的值【解答】解:(1)由,解得,cos2;(2)由(1)得,sin2,则tan2,(0,),+(0,),sin(+)则tan(+)tan()tan2(+)25【2018年浙江18】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(,)()求sin(+)的值;()若角满足sin(+),求cos的值【解答】解:()角的

19、顶点与原点O重合,始边与x轴非负半轴重合,终边过点P(,)x,y,r|OP|,sin(+)sin;()由x,y,r|OP|1,得,又由sin(+),得,则coscos(+)cos(+)cos+sin(+)sin,或coscos(+)cos(+)cos+sin(+)sincos的值为或26【2018年上海18】设常数aR,函数f(x)asin2x+2cos2x(1)若f(x)为偶函数,求a的值;(2)若f()1,求方程f(x)1在区间,上的解【解答】解:(1)f(x)asin2x+2cos2x,f(x)asin2x+2cos2x,f(x)为偶函数,f(x)f(x),asin2x+2cos2xas

20、in2x+2cos2x,2asin2x0,a0;(2)f()1,asin2cos2()a+11,a,f(x)sin2x+2cos2xsin2x+cos2x+12sin(2x)+1,f(x)1,2sin(2x)+11,sin(2x),2x2k,或2x+2k,kZ,x+k,或x+k,kZ,x,x或x或x或x27【2017年江苏16】已知向量(cosx,sinx),(3,),x0,(1)若,求x的值;(2)记f(x),求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值【解答】解:(1)(cosx,sinx),(3,),cosx3sinx,当cosx0时,sinx1,不合题意,当cosx0时,tanx,x0,

21、x,(2)f(x)3cosxsinx2(cosxsinx)2cos(x),x0,x,1cos(x),当x0时,f(x)有最大值,最大值3,当x时,f(x)有最小值,最小值228【2017年浙江18】已知函数f(x)sin2xcos2x2sinx cosx(xR)()求f()的值()求f(x)的最小正周期及单调递增区间【解答】解:函数f(x)sin2xcos2x2sinx cosxsin2xcos2x2sin(2x)()f()2sin(2)2sin2,()2,故T,即f(x)的最小正周期为,由2x2k,2k,kZ得:xk,k,kZ,故f(x)的单调递增区间为k,k或写成k,k,kZ1【北京市东城

22、区2019届高三下学期综合练习(二模)】如图,在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,终边分别是射线OA和射线OB射线OA,OC与单位圆的交点分别为,.若,则的值是ABCD【答案】C【解析】依题意,有:,.故答案为:C.2【安徽省江淮十校2019届高三年级5月考前最后一卷】已知函数的一个零点是,且在内有且只有两个极值点,则( )ABCD【答案】C【解析】A选项,因为在内为增函数,无极值点;不满足题意;B选项,由得;由得;所以函数在上单调递增,在上单调递减;故在内有一个极值点;不满足题意;C选项,由得;由得;所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增; 在内有极大值点,极小值点为,满足题意;

23、D选项,由得;由得;所以函数在上单调递增;在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,所以在内有三个极值点,不满足题意.故选C3【广东省南海中学等七校联合体2019届高三下学期冲刺模拟】已知函数的周期为,当时,方程恰有两个不同的实数解,则()A2B1C1D2【答案】B【解析】由 ,得作出函数在 上的图象如图:由图可知,故选B项4【山东省淄博市部分学校2019届高三5月阶段性检测(三模)】已知函数,的图象如图所示,若函数的两个不同零点分别为,则的最小值为( )ABCD【答案】A【解析】由图象可知,且,令,可得,解可得,或,或,则的最小值为,故选:5【湖北省黄冈市2019届高三2月联考】已知函数的图

24、象与直线恰有三个公共点,这三个点的横坐标从小到大依次为,则( )A-2B2C-1D1【答案】D【解析】由题意得,则,易知直线过定点,如图,由对称性可知,直线与三角函数图象切于另外两个点,则切线方程过点,即,则,.故选D.6【山东省泰安市教科研中心2019届高三考前密卷】如图是函数的部分图象,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到g(x)的图象,给出下列四个命题:函数f(x)的表达式为;g(x)的一条对称轴的方程可以为;对于实数m,恒有;f(x)+g(x)的最大值为2其中正确的个数有()A1个B2个C3个D4个【答案】B【解析】由图象知,A2,即T,则,得2,由五点对应法得,则f(x)2si

25、n(2x+),故正确,当x时,f()2sin0,则函数关于x不对称,故错误,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到g(x)的图象,即g(x)2sin2(x)+2sin2x,当时,g()2sin()2为最小值,则是函数g(x)的一条对称轴,故正确,f(x)+g(x)2sin(2x+)+2sin2x2sinxcos+2cos2xsin+2sin2x3sin2x+cos2x2sin(2x+),则f(x)+g(x)的最大值为2,故错误,故正确的是,故选:B7【宁夏石嘴山市第三中学2019届高三四模考试】已知曲线向左平移个单位,得到的曲线经过点,则()A函数的最小正周期B函数在上单调递增C曲线关于点

26、对称D曲线关于直线对称【答案】C【解析】由题意知:则 ,最小正周期,可知错误;当时,此时单调递减,可知错误;当时,且,所以为的对称中心,可知正确;当时,且,所以为的对称中心,可知错误.本题正确选项:8【甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月高考冲刺模拟】将函数的图象向右平移个单位长度得到图像,则下列判断错误的是( )A函数的最小正周期是B图像关于直线对称C函数在区间上单调递减D图像关于点对称【答案】C【解析】由题意,将函数的图象向右平移个单位长度,可得,对于,函数的最小正周期为,所以该选项是正确的; 对于,令,则为最大值,函数图象关于直线,对称是正确的;对于中,则,则函数在区间上先减后增,不正

27、确;对于中,令,则,图象关于点对称是正确的,故选:9【江西省名校(临川一中、南昌二中)2019届高三5月联合考】关于的方程在内有且仅有个根,设最大的根是,则与的大小关系是( )ABCD以上都不对【答案】C【解析】由题意作出与在的图象,如图所示: 方程在内有且仅有5个根,最大的根是.必是与在内相切时切点的横坐标设切点为,则,斜率则故选:C.10【天津市部分区2019届高三联考一模】函数的图象过点(如图所示),若将的图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数的图象,则图象的一条对称轴的方程为( )ABCD【答案】D【解析】过,,或,又, 向右平移个单位,得,即,令,,时,为的一条对称轴的方程,故选D

28、.11【四川省名校联盟2019届高考模拟信息卷(一)】将函数的图象向右平移个周期后得到的函数为,则的图象的一条对称轴可以是( )ABCD【答案】A【解析】解:的周期为,图象向右平移个周期后得到的函数为,则,由,得,取,得为其中一条对称轴.故选A.12【天津市河北区2019届高三二模】已知函数,给出下列四个命题:函数的最小正周期为;函数的最大值为1;函数在上单调递增;将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数解析式为其中正确命题的个数是( )A1B2C3D4【答案】B【解析】最小正周期,可知错误;,即的最大值为,可知正确;当时,此时不单调,可知错误;向左平移个单位,即,可知正确.故正确命题个数为

29、个本题正确选项:13【江西省上饶市横峰中学2019届高三考前模拟考试】在平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,始边与x的非负半轴重合,终边过点,则_。【答案】;【解析】由题意,角的终边过点,求得,利用三角函数的定义,求得,又由.14【上海市崇明区2019届高三三模】函数的单调递增区间为_【答案】,【解析】令,解得:,的单调递增区间为:,本题正确结果:,15【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评】已知将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,若和的图象都关于对称,则_.【答案】【解析】由题意知:和的图象都关于对称,解得:, 又 本题正确结果:16【河南省百校联盟2019

30、届高三考前仿真试卷】已知函数的两条对称轴之间距离的最小值为4,将函数的图象向右平移1个单位长度后得到函数的图象,则_.【答案】【解析】依题意,所以,故,因为,所以.17【北京市通州区2019届高三4月第一次模拟考试】已知函数()求的最小正周期;()当时恒成立,求的取值范围【答案】() ;()【解析】()所以最小正周期 ;()因为,所以, 所以当,即 时, 有最小值 ,所以有最小值-1,因为当时, 恒成立,所以即m的取值范围是18【浙江省金华十校2019届第二学期高考模拟考试】已知函数的最小正周期为,且.(1)求和的值;(2)若,求【答案】(1),;(2)【解析】(1)函数的最小正周期为,再根据

31、,(舍去),或,故,故.(2),为钝角,故,故.19【河北省廊坊市高二年级第二学期期中联合调研考试】己知,若()求的最大值和对称轴;()讨论在上的单调性【答案】(1) ;,(2) 在上单调递增,在上单调减.【解析】(1)所以最大值为,由,所以对称轴,(2)当时,从而当,即时,单调递增当,即时,单调递减综上可知在上单调递增,在上单调减.20【上海市崇明区2019届高三三模】已知向量和向量,且.(1)求函数的最小正周期和最大值;(2)已知的三个内角分别为,若有,求的长度.【答案】(1)最小正周期为,最大值为2;(2)2.【解析】由得:则:(1)最小正周期为:当时,(2)由得:,则由正弦定理可知:,

32、即1已知函数(1)求f(x)的最大值及此时x的值;(2)求f(1)+f(2)+f(2019)的值【解答】解:(1),此时,kZ则x4k,kZ;(2)函数f(x)的周期为4,又f(1),f(2),f(3),f(4),且20195044+3,则f(1)+f(2)+f(2019)5042+f(1)+f(2)+f(3)10102已知函数f(x)cosx(cosxsinx)()求函数f(x)在(0,)单调递增区间;()若函数g(x)f(x+m)为奇函数,求|m|的最小值【解答】解:(),由,kZ,得,当k1时,又x(0,),函数f(x)在(0,)单调递增区间;()由题意,得,函数g(x)为奇函数,当k0

33、时,|m|的最小值为3已知函数f(x)cos2x+cosxsin(x)(xR)()当x,时,求f(x)的值域;()求f(x)在0,上的增区间【解答】解:()f(x)cos2x+cosxsin(x)cos2x+cosx(sinxcosx)cos2xsinxcosxsin2xcos2xsin(2x),x,2x,则sin(2x)1,即sin(2x),即函数的值域为,()x0,2x,由2x得0x,此时函数为增函数,由2x,得x,此时函数为增函数,即所求的增区间为0,4已知角的顶点与原点0重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点(1)求tan2的值;(2)若角满,求cos的值【解答】解:(1)角a的顶点与原点0重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点,tan,cos,sin,tan2(2)若角满,cos(+)当cos(+) 时,coscos(+)cos(+)cos+sin(+)sin当cos(+) 时,coscos(+)cos(+)cos+sin(+)sin5已知函数()求的值;()当时,不等式cf(x)c+2恒成立,求实数c的取值范围【解答】解:(),(),由不等式cf(x)c+2恒成立,得,解得 实数c的取值范围为

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