十年高考真题分类汇编(2010-2019) 数学 专题05 三角函数解析版
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十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学
专题05 三角函数
1.(2019·全国2·理T10文T11)已知α∈0,π2,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( ) A.15
B.√55
C.√33
D.2√55 【答案】B
【解析】∵2sin 2α=cos 2α+1,
∴4sin αcos α=2cos 2α.
∵α∈(0,π2),∴cos α>0,sin α>0,
∴2sin α=cos α.
又sin 2α+cos 2α=1,
∴5sin 2α=1,即sin 2α=15.
∵sin α>0,∴sin α=√55.
故选B.
2.(2019·全国2·文T8)若x 1=π4,x 2=3π4是函数f(x)=sin ωx(ω>0)两个相邻的极值点,则ω=( )
A.2
B.32
C.1
D.12 【答案】A
【解析】由题意,得f(x)=sin ωx 的周期T=2πω=2
3π4−π4=π,解得ω=2,故选A. 3.(2019·全国2·理T9)下列函数中,以π2为周期且在区间π4,π2单调递增的是( )
A.f(x)=|cos 2x|
B.f(x)=|sin 2x|
C.f(x)=cos|x|
D.f(x)=sin|x|
【答案】A
【解析】y=|cos 2x|的图象为,由图知y=|cos 2x|的周期为π2,且在区间(π4,π2)内单
调递增,符合题意;y=|sin 2x|的图象为,由图知它的周期为π2,但在区间(π4,π
2)内单调递减,不符合题意;因为y=cos|x|=cos x,所以它的周期为2π,不符合题意;y=sin |x|的图象为
,由图知其不是周期函数,不符合题意.故选A.
4.(2019·天津·理T7)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y=f(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2π,且g
(π
4)=√2,则f(3π
8
)=()
A.-2
B.-√2
C.√2
D.2 【答案】C
【解析】已知函数为奇函数,且|φ|<π,故φ=0. f(x)=Asin ωx.∴g(x)=Asin x.
∵g(x)的最小正周期为2π,∴2π
ω
=2π,∴ω=1. ∴g(x)=Asin x.
由g(π
4)=√2,得Asin π
4
=√2,∴A=2.
∴f(x)=2sin 2x.∴f(3π
8)=2sin 3π
4
=√2.故选C.
5.(2019·北京·文T8)如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,∠APB是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为( )
A.4β+4cos β
B.4β+4sin β
C.2β+2cos β
D.2β+2sin β
【答案】B
【解析】(方法一)如图,设圆心为O,连接OA,OB,半径r=2,∠AOB=2∠APB=2β,阴影部分Ⅰ(扇形)的面积
S1=βr2=4β为定值,S△OAB=1
2
|OA||OB|sin 2β=2sin 2β为定值,全部阴影部分的面积S=S△PAB+S1-S△OAB.当P为
弧AB的中点时S△PAB最大,最大值为1
2
(2|OA|sin β)(OP+|OA|cos β)=2sin β(2+2cos β)=4sin β+2sin 2β,所以全部阴影部分的面积S的最大值为4β+4sin β,故选B.
(方法二)观察图象可知,当P 为弧AB 的中点时,阴影部分的面积S 取最大值,此时∠BOP=∠AOP=π-β,面积S 的最大值为βr 2+S △POB +S △POA =4β+12|OP||OB|sin(π-β)+12|OP||OA|sin(π-β)=4β+2sin β+2sin β=4β+4sin β,故选B.
6.(2019·全国3·理T 12)设函数f(x)=sin (ωx +π5)(ω>0),已知f(x)在[0,2π]有且仅有5个零点,下述四个结论:
①f(x)在(0,2π)有且仅有3个极大值点
②f(x)在(0,2π)有且仅有2个极小值点
③f(x)在(0,π10
)单调递增 ④ω的取值范围是[125,2910)
其中所有正确结论的编号是( )
A.①④
B.②③
C.①②③
D.①③④ 【答案】D
【解析】∵f(x)=sin (ωx +π5)(ω>0)在区间[0,2π]上有且仅有5个零点,
∴5π≤2πω+π5<6π,
解得125≤ω<2910,故④正确.
画出f(x)的图像(图略),由图易知①正确,②不正确.
当0<x<π10时,π5<ωx+π5<ωπ10+π5,
又125≤ω<2910,∴ωπ10+π5<29π100+20π100=49π100<π2,
∴③正确.
综上可知①③④正确.故选D.
7.(2018·北京·文T7)在平面直角坐标系中,AB
⏜,CD ⏜,EF ⏜,GH ⏜是圆x 2+y 2=1上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以Ox 为始边,OP 为终边.若tan α<cos α<sin α,则P 所在的圆弧是( )
A.AB
⏜ B.CD ⏜C.EF ⏜ D.GH ⏜
【答案】C
【解析】若P 在AB
⏜上,则由角α的三角函数线知,cos α>sin α,排除A;若P 在CD ⏜上,则tan α>sin α,排除B;若P 在GH
⏜上,则tan α>0,cos α<0,sin α<0,排除D;故选C. 8.(2018·全国1·文T11)已知角α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 2α=23,则|a-b|=( )
A.15
B.√55
C.2√55
D.1 【答案】B
【解析】因为cos 2α=2cos 2α-1=23,所以cos 2α=56,sin 2α=16.所以tan 2α=15,tan α=±√55.
由于a,b 的正负性相同,不妨设tan α>0,即tan α=√55,
由三角函数定义得a=√55,b=2√55,故|a-b|=√55
. 9.(2018·全国3·T4)若sin α=13,则cos 2α=( )
A.89
B.79
C.-79
D.-89 【答案】B
【解析】cos 2α=1-2sin 2α=1-2×(13)2=79.
10.(2018·全国3·文T6)函数f(x)=
tanx 1+tan 2x 的最小正周期为( ) A.π4 B.π2 C.π
D.2π 【答案】C
【解析】f(x)=tanx 1+tan 2x
=sinx cosx 1+sin 2x cos 2x =sinxcosx cos 2x+sin 2x =12sin 2x,
∴f(x)的最小正周期是π.故选C.
11.(2018·全国1·文T8)已知函数f(x)=2cos 2x-sin 2x+2,则( )
A.f(x)的最小正周期为π,最大值为3
B.f(x)的最小正周期为π,最大值为4
C.f(x)的最小正周期为2π,最大值为3
D.f(x)的最小正周期为2π,最大值为4
【答案】B
【解析】因为f(x)=2cos 2x-(1-cos 2x)+2=3cos 2x+1=3×
1+cos2x 2+1=32cos 2x+52,所以函数f(x)的最小正周期为2π2=π,当cos 2x=1时,f(x)max =4.
12.(2018·天津·理T 6)将函数y=sin (2x +π5)的图象向右平移π10
个单位长度,所得图象对应的函数( ) A.在区间[3π4,5π4]上单调递增B.在区间[3π4,π]上单调递减
C.在区间[5π4,3π2]上单调递增
D.在区间[3π2,2π]上单调递减
【答案】A
【解析】函数y=sin (2x +π5
) y=sin [2(x -π10)+π5]=sin 2x.
当-π2+2k π≤2x≤π2+2k π,k ∈Z,即-π4+k π≤x≤π4+k π,k ∈Z 时,y=sin 2x 单调递增. 当π2+2k π≤2x≤3π2+2k π,k ∈Z,即π4+k π≤x≤3π4+k π,k ∈Z 时,y=sin 2x 单调递减, 结合选项,可知y=sin 2x 在[3π4,5π4]上单调递增.故选A. 13.(2018·全国2·理T 10)若f(x)=cos x-sin x 在[-a,a]是减函数,则a 的最大值是( )
A.π4
B.π2
C.3π4 D .π
【答案】A
【解析】f(x)=cos x-sin x=-√2sin x ·√22-cos x ·√22=-√2sin x-π4, 当x ∈[-π4,34π],即x-π4∈[-π2,π2]时,
y=sin x-π4单调递增,y=-√2sin x-π4单调递减.
∵函数f(x)在[-a,a]是减函数,∴[-a,a]⊆[-π4,34π],∴0<a≤π4,∴a 的最大值为π4.。