2012-2021十年全国高考数学真题分类汇编 三角小题 (精解精析)一、选择题1.(2021年高考全国甲卷理科)若cos 0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪-⎝⎭,则tan α= ( )A .1515B .55C .53D .153【答案】A 解析:cos tan 22sin ααα=-2sin 22sin cos cos tan 2cos 212sin 2sin αααααααα∴===--,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 0α∴≠,22sin 112sin 2sin ααα∴=--,解得1sin 4α=, 215cos 1sin 4αα∴=-=,sin 15tan cos 15ααα∴==. 故选:A .【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出sin α. 2.(2021年高考全国乙卷理科)魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是关测量的数学著作,其中第一题是测海岛的高.如图,点E ,H ,G 在水平线AC 上,DE 和FG 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG 称为“表距”,GC 和EH 都称为“表目距”,GC 与EH 的差称为“表目距的差”则海岛的高AB =( )( )A .⨯+表高表距表目距的差表高B .⨯-表高表距表目距的差表高C .⨯+表高表距表目距的差表距D .⨯表高表距-表目距的差表距【答案】A 解析:如图所示:由平面相似可知,,DE EH FG CGAB AH AB AC==,而DE FG =,所以 DE EH CG CG EH CG EHAB AH AC AC AH CH--====-,而CH CE EH CG EH EG =-=-+, 即CG EH EG EG DE AB DE DE CG EH CG EH-+⨯=⨯=+--=+⨯表高表距表高表目距的差. 故选:A .【点睛】本题解题关键是通过相似建立比例式,围绕所求目标进行转化即可解出. 3.(2021年高考全国乙卷理科)把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x = ( )A .7sin 212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭B .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .7sin 212x π⎛⎫-⎪⎝⎭D .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭【答案】把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x =( )A . 7sin 212x x ⎛⎫-⎪⎝⎭ B . sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭ C . 7sin 212x π⎛⎫-⎪⎝⎭D . sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 4.(2021年高考全国甲卷理科)2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m ),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A .B .C 三点,且A .B .C 在同一水平面上的投影,,A B C '''满足45AC B ∠'''=︒,60A B C ''∠'=︒.由C 点测得B 点的仰角为15︒,BB '与CC '的差为100;由B 点测得A 点的仰角为45︒,则A .C 两点到水平面A B C '''的高度差AA CC ''-约为3 1.732≈) ( )A .346B .373C .446D .473【答案】B 解析:过C 作'CH BB ⊥,过B 作'BD AA ⊥,故()''''''100100AA CC AA BB BH AA BB AD -=--=-+=+, 由题,易知ADB △为等腰直角三角形,所以AD DB =. 所以''100''100AA CC DB A B -=+=+. 因为15BCH ∠=︒,所以100''tan15CH C B ==︒在'''A B C 中,由正弦定理得:''''100100sin 45sin 75tan15cos15sin15A B C B ===︒︒︒︒︒,而62sin15sin(4530)sin 45cos30cos 45sin 304︒=︒-︒=︒︒-︒︒=, 所以210042''31)27362A B ⨯==≈-,所以''''100373AA CC A B -=+≈. 故选:B .【点睛】本题关键点在于如何正确将''AA CC -的长度通过作辅助线的方式转化为''100A B +. 5.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科)设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )( )A .10π9B .7π6C .4π3D .3π2【答案】C【解析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭, 将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭又4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点, 所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω===故选:C【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题. 6.(2020年高考数学课标Ⅱ卷理科)若α为第四象限角,则 ( )A .cos2α>0B .cos2α<0C .sin2α>0D .sin2α<0【答案】D解析:方法一:由α为第四象限角,可得3222,2k k k Z ππαππ+<<+∈, 所以34244,k k k Z ππαππ+<<+∈此时2α的终边落在第三、四象限及y 轴的非正半轴上,所以sin 20α< 故选:D . 方法二:当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误; 当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确; 故选:D .【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.7.(2020年高考数学课标Ⅰ卷理科)已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α= ( )A B .23C .13D 【答案】A【解析】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=, 即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又(0,),sin απα∈∴==故选:A .【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.8.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)已知2tan θ–tan(θ+π4)=7,则tan θ= ( ) A .–2 B .–1C .1D .2【答案】D解析:2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 故选:D .【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题. 9.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B = ( ) A .19B .13C .12D .23【答案】A 解析:在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC = 根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A .【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.10.(2019年高考数学课标Ⅲ卷理科)设函数()sin()5f x x ωπ=+(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在0,2π)(有且仅有3个极大值点②()f x 在0,2π)(有且仅有2个极小值点 ③()f x 在(0,)10π单调递增④ω的取值范围是1229[)510, 其中所有正确结论的编号是 ( )A .①④B .②③C .①②③D .①③④【答案】D【解析】()f x 在0,2π)(有且仅有3个极大值点,分别对应59=,,5222x ππππω+,故①正确.()f x 在0,2π)(有2个或3个极小值点,分别对应37=,522x πππω+和3711=,5222x ππππω+,,故②不正确.因为当[0,2]x ∈π时,2555x πππω+ωπ+≤≤,由()f x 在[0,2]π有且仅有5个零点.则265x ππω+<π5≤,解得1229[)510ω∈,,故④正确.由1229[)510ω∈,,得[0.44,0.49)105ππω+∈ππ,10.492π<π,所以()f x 在(0,)10π单调递增,故③正确.综上所述,本题选D .【点评】本题为三角函数与零点结合问题,难度中等,可数形结合,分析得出答案,考查数形结合思想.在本题中,极小值点个数动态的,易错,③正确性考查需认真计算,易出错. 11.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)已知0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2sin 2cos21αα=+,则sin α= ( )A .15B .5C .3D .5【答案】B【解析】∵2sin 2cos21α=α+,∴24sin cos 2cos α⋅α=α.0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴cos 0α>,sin 0α>,∴2sin cos α=α,又22sin cos 1αα+=,∴25sin 1α=,21sin 5α=,又sin 0α>,∴sin 5α=,故选B .【点评】利用二倍角公式得到正余弦关系,利用角范围及正余弦平方和为1关系得出答案.本题为三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查,中等难度,判断正余弦正负,运算准确性是关键,题目不难,需细心,解决三角函数问题,研究角的范围后得出三角函数值的正负,很关键,切记不能凭感觉.12.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)下列函数中,以2π为周期且在区间,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增的是()( )A .()cos2f x x =B .()sin 2f x x =C .()cos f x x =D .()sin f x x =【答案】A【解析】因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,排除B ,故选A .【点评】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.利用二级结论:①函数()y f x =的周期是函数()y f x =周期的一半;②sin y x ω=不是周期函数;③函数2()()y f x f x ==例如,21cos 4cos 2cos 22xy x x +===,所以周期242T ππ==. 13.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)关于函数()sin sin f x x x =+有下述四个结论:①()f x 是偶函数②()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 ③()f x 在[,]ππ-有4个零点④()f x 的最大值为2 其中所有正确结论的编号是( )A .①②④B .②④C .①④D .①③【答案】C解析:作出函数sin ,sin ,sin sin y x y x y x x ===+的图象如图所示,由图可知,()f x 是偶函数,①正确,()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,②错误, ()f x 在[,]ππ-有3个零点,③错误;()f x 的最大值为2,④正确,故选C .ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C解析:由余弦定理可得2222cos a b c ab C +-=, 所以由222112cos sin sin 2424ABCa b c ab C S ab C ab C +-==⇒=△ 所以tan 1C =,而()0,πC ∈,所以π4C =,故选C . 15.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))若1sin 3α=,则cos2α= ( )A .89B .79C .79-D .89-【答案】B解析:2217cos 212sin 1239αα⎛⎫=-=-⨯= ⎪⎝⎭,故选B .16.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数,则a 的最大值是( )A .π4B .π2C .3π4D .π【答案】A解析:由已知()sin cos 0f x x x '=--≤,得sin cos 0≥x x +,即04)≥x π+,解得322,()44≤≤k x k k Z ππππ-++∈,即[]3,,44a a ππ⎡⎤-⊂-⎢⎥⎣⎦,所以434≥≤a a a a ππ⎧⎪-<⎪⎪--⎨⎪⎪⎪⎩,得04≤a π<,所以a 的最大值是4π,故选A .17.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))在ABC △中,cos2C =1BC =,5AC =,则AB = ( ) A.BCD.【答案】A解析:因为223cos 2cos 12125C C =-=⨯-=-, 所以22232cos 125215()325AB BC AC BC AC C =+-⨯⨯=+-⨯⨯⨯-=,所以AB =,故选A .18.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知曲线1:cos C y x =,22π:sin 23C y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( )A .把1C 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π6个单位长度,得到曲线2CB .把1C 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π12个单位长度,得到曲线2CC .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线2C【答案】 D【解析】因为12,C C 函数名不同,所以先将2C 利用诱导公式转化成与1C 相同的函数名,则22π2πππ:sin 2cos 2cos 23326C y x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则由1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍变为sin 2y x =,再将曲线向左平移π12个单位得到2C ,故选D . 【考点】三角函数图像变换.【点评】对于三角函数图像变换问题,首先要将不同名函数转换成同名函数,利用诱导公式,需要重点记住ππsin cos(),cos sin()22αααα=-=+;另外,在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩,而先伸缩后平移在考试中经常出现,无论哪种变换,记住每一个变换总是对变量x 而言.19.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)设函数()cos 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则下列结论错误的是 ( ) A .()f x 的一个周期为2π- B .()y f x =的图像关于直线83x π=对称 C .()f x π+的一个零点为6x π= D .()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 【答案】 D【解析】函数()f x 的周期为2n π,n Z ∈,故A 正确;又函数()f x 的对称轴为,3x k k Z ππ+=∈,即3x k ππ=-,k Z∈,当3k =时,得83x π=,故B 正确;由()0cos 03f x x π⎛⎫=⇒+= ⎪⎝⎭32x k πππ⇒+=+,所以函数()f x 的零点为,6x k k Z ππ=+∈,当0k =时,6x π=,故C 正确;由223k x k ππππ≤+≤+,解得22233k x k ππππ-≤≤+,所以函数()f x 的单调递减区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,而2,2,2233k k ππππππ⎛⎫⎡⎤⊄-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故D 错误.【考点】函数()cos y A x ωϕ=+的性质【点评】(1)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为(n )si y A x ωϕ=+或(s )co y A x ωϕ=+的形式,则最小正周期为2πT ω=;奇偶性的判断关键是解析式是否为sin y A x ω=或cos y A x b ω=+的形式.(2)求()()sin 0()f x A x ωϕω+≠=的对称轴,只需令()ππ2x k k ωϕ+=+∈Z ,求x ;求()f x 的对称中心的横坐标,只需令π()x k k ωϕ+=∈Z 即可. 20.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)在△ABC 中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则cos A = ( )ABC. D.【答案】C【解析】设BC 边上的高线为AD ,则3BC AD =,所以AC ==,AB =.由余弦定理,知222222cos 2AB AC BC A AB AC +-===⋅,故选C . 21.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)若3tan 4α=,则2cos 2sin 2αα+= ( ) A .6425B .4825C .1D .1625【答案】A【解析】由3tan 4α=,得3sin 5α=,4cos 5α=或3sin 5α=-,4cos 5α=- 所以2161264cos 2sin 24252525αα+=+⨯=,故选A . 22.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)若π3cos 45α⎛⎫-=⎪⎝⎭,则sin 2α=( ) A .725B .15C .15-D .725-【答案】C【解析】∵3cos 45πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .23.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)若将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )A .()26k x k Z ππ=-∈ B .()26k x k Z ππ=+∈ C .()212k x k Z ππ=-∈D .()212k x k Z ππ=+∈【答案】B【解析】将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位长度的到2sin 2()2sin(2)126y xx的图像,令2,62xkk Z 则1,26xk k Z ,故选B .24.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科)已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-,为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为 ( ) (A )11(B )9(C )7(D )5【答案】B 【解析】由题意知:12π+π 4ππ+π+42k k ωϕωϕ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则21k ω=+,其中k ∈Z()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,5π,123618122T ππω∴-=≤≤接下来用排除法:若π11,4ωϕ==-,此时π()sin 114f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()f x 在π3π,1844⎛⎫ ⎪⎝⎭递增,在3π5π,4436⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,不满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调若π9,4ωϕ==,此时π()sin 94f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调递减故选B .25.(2015高考数学新课标1理科)函数()f x =cos()x ωϕ+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为 ( )A .13(,),k 44k k ππ-+∈Z B .13(2,2),k 44k k ππ-+∈Z C .13(,),k 44k k -+∈Z D .13(2,2),k 44k k -+∈Z【答案】D解析:由五点作图知,1+4253+42πωϕπωϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得=ωπ,=4πϕ,所以()cos()4f x x ππ=+,令22,4k x k k Z πππππ<+<+∈,解得124k -<x <324k +,k Z ∈,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z ∈,故选D . 考点:三角函数图像与性质26.(2015高考数学新课标1理科)sin 20cos10cos160sin10︒︒-︒︒= ( )A.2-B.2C .12-D .12【答案】D解析:原式=o o o o sin 20cos10cos 20sin10+ =o sin30=12,故选D . 考点:本题主要考查诱导公式与两角和与差的正余弦公式. 27.(2014高考数学课标2理科)设函数xf x m()sinπ=.若存在f x ()的极值点x 0满足x f x m 22200[()]+<,则m 的取值范围是 ( )A .(,6)(6,)-∞-⋃+∞B .(,4)(4,)-∞-⋃+∞C .(,2)(2,)-∞-⋃+∞D .(,1)(4,)-∞-⋃+∞【答案】C 解析:π()3sinxf x m的极值为3,即200||[()]3,||2m f x x , 2222200[()]3344m m x f x m ,,解得||2m ,故选C 。