十年(2014-2023)年高考真题分项汇编—三角函数解答题目录题型一:三角恒等变换...........................................................................1题型二:三角函数与向量综合...............................................................4题型三:三角函数的图像与性质...........................................................8题型四:正余弦定理的应用.................................................................20题型五:与三角形周长、面积有关问题..............................................38题型六:三角函数的建模应用.............................................................50题型七:结构不良型试题 (56)(1)求sin B 的值;(2)求c 的值;(3)求()sin B C -.【答案】(1)1313(2)5(3)26-解析:(1)由正弦定理可得,sin sin a b A B =,即2sin120sin B = ,解得:sin 13B =;(2)由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,即21394222c c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得:5c =或7c =-(舍去).(3)由正弦定理可得,sin sin a c A C =,即5sin120sin C = ,解得:sin 26C =,而120A =o ,所以,B C 都为锐角,因此cos 26C ==,cos 13B ==,故()sin sin cos cos sin 1326132626B C B C B C -=-=⨯-⨯=-.2.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第17题)已知在ABC 中,()3,2sin sin A B C A C B +=-=.(1)求sin A ;(2)设5AB =,求AB 边上的高.【答案】(1)31010(2)6解析:(1)3A B C += ,π3C C ∴-=,即π4C =,又2sin()sin sin()A C B A C -==+,2sin cos 2cos sin sin cos cos sin A C A C A C A C ∴-=+,sin cos 3cos sin A C A C ∴=,sin 3cos A A ∴=,即tan 3A =,所以π02A <<,sin 10A ∴=.(2)由(1)知,10cos 10A ==,由sin sin()B A C =+23101025sin cos cos sin (210105A C A C =+=+=,由正弦定理,sin sin c bC B=,可得255522b ⨯==,11sin 22AB h AB AC A ∴⋅=⋅⋅,310sin 610h b A ∴=⋅==.3.(2018年高考数学江苏卷·第16题)(本小题满分14分)已知,αβ为锐角,4tan 3α=,cos()αβ+=.(1)求cos 2α的值;(2)求tan()αβ-的值.【答案】解析:(1)因为4tan 3α=,sin tan cos ααα=,所以4sin cos 3αα=.因为22sin cos 1αα+=,29cos 25α=,因此27cos 22cos 125αα=-=-.(2)因为,αβ为锐角,所以(0,)αβπ+∈.又因为5cos()5αβ+=,所以25sin()5αβ+=,因此,tan()2αβ+=-.因为4tan 3α=,所以22tan 24tan 21tan 7ααα==--,因此,tan 2tan()2tan()tan[2()]1tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-++.4.(2018年高考数学浙江卷·第18题)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34(,)55P --.(1)求sin(π)α+的值;(2)若角β满足5sin()13αβ+=,求cos β值.【答案】(1)45;(2)5665-或1665.【解析】(1)由角α终边过点34(,55P --得4sin =5α-,所以4sin =sin =5απα+-().(2)由角α终边过点34(,55P --得3cos =5α-,由5sin()13αβ+=得12cos +=13αβ±().由()βαβα=+-得cos cos[()]cos()cos sin()sin βαβααβααβα=+-=+++当12cos()13αβ+=时,1235456cos 13513565β⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;当12cos()13αβ+=-时,1235416cos 13513565β⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-+⨯-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以56cos =65β-或1665.5.(2014高考数学广东理科·第16题)已知函数R x x A x f ∈+=),4sin()(π,且53122f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,(1)求A 的值;(2)若23)()(=-+θθf f ,2,0(πθ∈,求)43(θπ-f .【答案】解:(1)依题意有55233sin sin 12124322f A A ππππ⎛⎫⎛⎫=+=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以A =(2)由(1)得()),4f x x x Rπ=+∈,()()3sin sin 442f f ππθθθθθ⎤⎛⎫⎛⎫∴+-=++-+==⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦cos 4θ∴=,(0,)sin 24πθθ∈∴=== 33304444f πππθθθ⎛⎫⎛⎫∴-=-+==⎪ ⎝⎭⎝⎭6.(2014高考数学江苏·第15题)已知),2(ππα∈,55sin =α.(1)求)4sin(απ+的值;(2)求)265cos(απ-的值.【答案】(1)1010-;(2)43310+-解析:(1)因为α∈π,π2⎛⎫⎪⎝⎭,sin α=55,所以cos α=255=-.故sin π4α⎛⎫+ ⎪⎝⎭=sin π4cos α+cos π4sin α=252510⎛⎫⨯-+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭.(2)由(1)知sin2α=2sin αcos α=42555⎛⨯⨯-=- ⎝⎭,cos2α=1-2sin 2α=1-2325⨯=⎝⎭,所以cos 5π5π5π2cos cos 2sin sin 2666ααα⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭=314525⎛⎛⎫⨯+⨯-= ⎪ ⎝⎭⎝⎭题型二:三角函数与向量综合1.(2014高考数学山东理科·第16题)已知向量(,cos 2)a m x = ,(sin 2,)b x n = ,设函数()f x a b =⋅,且()y f x =的图象过点(12π和点2(,2)3π-.(Ⅰ)求,m n 的值;(Ⅱ)将()y f x =的图象向左平移ϕ(0ϕπ<<)个单位后得到函数()y g x =的图象.若()y g x =图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求()y g x =的单调递增区间.【答案】(Ⅰ)⎩⎨⎧==13n m (Ⅱ)z k k k ∈+-],,2[πππ解析:(Ⅰ)已知x n x m b a x f 2cos 2sin )(+=⋅=,)(x f 过点)2,32(),3,12(-ππ36cos 6sin 12(=+=∴πππn m f 234cos 34sin )32(-=+=πππn mf 1221222m n m n ⎧+=⎪⎪∴⎨⎪--=-⎪⎩解得⎩⎨⎧==13n m .(Ⅱ))62sin(22cos 2sin 3)(π+=+=x x x x f )(x f 左移ϕ后得到622sin(2)(πϕ++=x x g 设)(x g 的对称轴为0x x =,1120=+=x d 解得00=x 2)0(=∴g ,解得6πϕ=x x x x g 2cos 222sin(2)632sin(2)(=+=++=∴πππ222,k x k k Zπππ∴-+≤≤∈,2k x k k Z πππ∴-+≤≤∈)(x f ∴的单调增区间为[,],2k k k Zπππ-+∈2.(2017年高考数学江苏文理科·第16题)已知向量(cos ,sin ),(3,[0,π].x x x ==∈a b (1)若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.【答案】(1)5π6x =(2)0x =时,()f x 取得最大值,为3;5π6x =时,()f x取得最小值,为-.解析:解:(1)因为 cos ,s n )i (x x = a,(3,= b ,a b ,所以3sin x x =.若cos 0x =,则sin 0x =,与22sin cos 1x x +=矛盾,故cos 0x ≠.于是3tan 3x =.又[0,]x π∈,所以5π6x =.(2)π(cos ,sin )(3,3cos s ()o (6f x x x x x x =⋅=⋅==+ a b .因为[0,]x π∈,所以ππ7π[,666x +∈,从而π1cos()62x -≤+≤.于是,当ππ66x +=,即0x =时,()f x 取到最大值3;当π6x +=π,即5π6x =时,()f x取到最小值-.3.(2014高考数学辽宁理科·第17题)(本小题满分12分)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c ,且a c >,已知2BA BC ∙= ,1cos 3B =,3b =,求:(1)a 和c 的值;(2)cos()B C -的值.【答案】(1)a =3,c =2;(2)2327解析:(1)2BA BC ∙= ,1cos 3B =,cos 2BA BC B ∴∙= ,即6a c ⋅=①,由余弦定理可得2221cos 23a c b B ac +-==,化简整理得2213a c +=②,①②联立,解得,a =3,c =2;(2)12cos ,sin 33B B =∴== ,因为a =3,3b =,c =2,由余弦定理可得2227cos29a cb Cab -+==,42sin 9C ∴==,7123cos()cos cos sin sin 939327B C B C B C ∴-=+=⋅+⋅=.解析2:(2)在△ABC 中,1cos ,sin 33B B =∴==,根据正弦定理sin sin b cB C=可得sin 42sin 9c B C b ==,a b c => ,C ∴为锐角,7cos 9C ∴==,7142223cos()cos cos sin sin 939327B C B C B C ∴-=+=⋅+⋅=.4.(2015高考数学陕西理科·第17题)(本小题满分12分)C ∆AB 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量()m a =与()cos ,sin n =A B平行.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2b =求C ∆AB 的面积.【答案】(Ⅰ)3π;(Ⅱ)2.分析:(Ⅰ)先利用//m n可得sin sin 0a B -A =,再利用正弦定理可得tan A 的值,进而可得A 的值;(Ⅱ)由余弦定理可得c 的值,进而利用三角形的面积公式可得C ∆AB 的面积.解析:(Ⅰ)因为//m n,所以sin cos 0a B A =,由正弦定理,得sinA sinB A 0-=又sin 0B ≠,从而tan A =,由于0A π<<,所以3A π=(Ⅱ)解法一:由余弦定理,得2222cos a b c bc A=+-而2,a ==3πA =得2742c c =+-,即2230c c --=因为0c >,所以3c =.故C ∆AB的面积为1bcsinA 22=.解法二:由正弦定理,得72sin sin 3π=B,从而21sin 7B =,又由a b >,知A B >,所以cos 7B =.故()321sinC sin A B sin sin cos cos sin 33314B B πππ⎛⎫=+=B +=+=⎪⎝⎭所以C ∆AB的面积为133bcsinA22=.5.(2015高考数学广东理科·第16题)(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量,22m ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,(sin ,cos )n x x =,(0,)2x π∈.(1)若m n ⊥,求tan x的值;(2)若m与n 的夹角为3π,求x 的值.【答案】解析:(1) ,22m ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,(sin,cos )n x x =,且m n ⊥ ,sin sin cos 0,sin cos ,tan 122cos x m nx x x x xx∴⋅=-=∴===(2)11sin cos ||||cos ,sin()223242m n x x m n x ππ⋅=-=⋅=∴-=5(0,,,,24444612x x x x πππππππ⎛⎫∈∴-∈-∴-== ⎪⎝⎭题型三:三角函数的图像与性质1.(2014高考数学江西理科·第17题)已知函数()sin()cos(2)f x x a x θθ=+++,其中,(,22a R ππθ∈∈-(1)当4a πθ==时,求()f x 在区间[0,]π上的最大值与最小值;(2)若()0,()12f f ππ==,求,a θ的值.【答案】(1最小值为-1.(2)1.6a πθ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩分析:(1)求三角函数最值,首先将其化为基本三角函数形式:当4a πθ==时,22()sin(sin cos sin()42224f x x x x x x x πππ=+++=+=-,再结合基本三角函数性质求最值:因为[0,]x π∈,从而3[,]444x πππ-∈-,故()f x 在[0,]π上的最大值为2,2最小值为-1.(2)两个独立条件求两个未知数,联立方程组求解即可.由(02()1f f ππ⎧=⎪⎨⎪=⎩得2cos (12sin )02sin sin 1a a a θθθθ-=⎧⎨--=⎩,又(,22ππθ∈-知cos 0,θ≠解得1.6a πθ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩解析:解(1)当4a πθ==时,22()sin())sin cos sin()42224f x x x x x x x πππ=+++=+-=-因为[0,]x π∈,从而3[,444x πππ-∈-故()f x 在[0,]π上的最大值为2,2最小值为-1.(2)由()02()1f f ππ⎧=⎪⎨⎪=⎩得2cos (12sin )02sin sin 1a a a θθθθ-=⎧⎨--=⎩,又(,)22ππθ∈-知cos 0,θ≠解得1.6a πθ=-⎧⎪⎨=-⎪⎩2.(2019·浙江·第18题)设函数()sin f x x =,x ∈R .(Ⅰ)已知[0,2)θπ∈,函数()f x θ+是偶函数,求θ的值;(Ⅱ)求函数22[([(124y f x f x ππ=+++的值域.【答案】【意图】本题主要考查三角函数及其恒等变换等基础知识,同时考查运算求解能力。