高中数学二轮复习专题含专题强化练 专题一 第1讲 三角函数的运算 学案(学生版+教师版)

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高中数学二轮复习专题含专题强化练 专题一 第1讲 三角函数的运算 学案(学生版+教师版)

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第1讲 三角函数的运算
1.(2025·全国Ⅱ卷,T8)已知0<α<π,cos =,则sin等于(  )
A. B. C. D.
2.(2024·新课标Ⅰ卷,T4)已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos(α-β)等于(  )
A.-3m B.- C. D.3m
3.(2024·全国甲卷,理T8)已知=,则tan 等于(  )
A.2+1 B.2-1 C. D.1-
4.(2023·新课标Ⅰ卷,T8)已知sin(α-β)=,cos αsin β=,则cos(2α+2β)等于(  )
A. B. C.- D.-
5.(多选)(2025·全国Ⅰ卷,T11)已知△ABC的面积为,cos 2A+cos 2B+2sin C=2,cos Acos Bsin C=,则(  )
A.sin C=sin2A+sin2B B.AB=
C.sin A+sin B= D.AC2+BC2=3
6.(2024·新课标Ⅱ卷,T13)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan α+tan β=4,tan αtan β=+1,则sin(α+β)=    .
命题热度:
本讲是历年高考命题常考的内容,属于中等或偏下题目,主要是选择题或填空题,一般考查一道选择题或填空题,也有渗透在解答题中考查,分值约为5~6分.
考查方向:
一是考查三角函数的概念,主要考查根据给出的点或点所在直线求三角函数值;二是考查同角三角函数关系式、诱导公式,主要考查利用平方和关系进行正弦与余弦之间的转化、利用商数关系求解齐次式的值以及诱导公式的正用与逆用;三是考查三角恒等变换,两角和与差公式的正用、逆用以及倍角公式的灵活运用等.
1.答案 D
解析 由题意得cos α=2cos2-1
=2×-1=-,
因为0<α<π,则sin α===,
所以sin=sin αcos -cos αsin =×-×=.
2.答案 A
解析 由cos(α+β)=m得cos αcos β-sin αsin β=m. ①
由tan αtan β=2得=2, ②
由①②得
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-3m.
3.答案 B
解析 因为=,
所以= tan α=1-,
所以tan==2-1.
4.答案 B
解析 因为sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=,
而cos αsin β=,
因此sin αcos β=,
则sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=,
所以cos(2α+2β)=cos 2(α+β)=1-2sin2(α+β)=1-2×=.
5.答案 ABC
解析 cos 2A+cos 2B+2sin C=2,由二倍角公式,得1-2sin2A+1-2sin2B+2sin C=2,
整理可得sin C=sin2A+sin2B,A选项正确;
方法一 由诱导公式得,sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,
展开可得sin Acos B+sin Bcos A=sin2A+sin2B,
即sin A(sin A-cos B)+sin B(sin B-cos A)=0,
若A+B=,则sin A=cos B,sin B=cos A,可知等式成立;
若A+B<,即0又sin A>0,sin B>0,于是sin A(sin A-cos B)+sin B(sin B-cos A)<0,
与条件不符,故A+B<不成立;
若A+B>,同理可得sin A(sin A-cos B)+sin B(sin B-cos A)>0,与条件不符,故A+B>不成立.
综上可知,A+B=,即C=.
则cos Acos Bsin C==cos Acos B,由A+B=,得cos B=sin A,即sin Acos A=,
则sin 2A=,同理sin 2B=,因为A,B∈,则2A,2B∈(0,π),
不妨设A即A=,B=,
由两角和与差的正弦公式可知sin A+sin B=sin +sin =+=,C选项正确;
由两角和的正切公式可得,tan =2+,
设BC=t(t>0),AC=(2+)t,
则AB=(+)t,
由S△ABC=(2+)t2=,则t2==,则t=,
于是AB=(+)t=,B选项正确;由勾股定理可知,AC2+BC2=AB2=2,D选项错误.
方法二 sin C=sin2A+sin2B,由C∈(0,π),则sin C∈(0,1],
于是1×sin C=sin2A+sin2B≥sin2C,
设在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,由正弦定理得a2+b2≥c2,
由余弦定理可知cos C≥0,则C∈,
若C∈,则A+B>,注意到cos Acos Bsin C=,则cos Acos B>0,
于是cos A>0,cos B>0(两者同负会有两个钝角,不成立),于是A,B∈,
结合A+B> A>-B,而A,-B都是锐角,则sin A>sin=cos B>0,
于是sin C=sin2A+sin2B>cos2B+sin2B=1,这和0故C∈不成立,则C=.下同方法一.
方法三 cos 2A+cos 2B+2sin C=2 2sin C=1-cos 2A+1-cos 2B 2sin C=2sin2A+2sin2B,
所以sin C=sin2A+sin2B,故A正确;设在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
由正弦定理===2R,
可得a2+b2=c·2R≥c2,若a2+b2>c2,
则cos C>0,0则A+B> A>-B,则sin A>sin ,即sin A>cos B,代入sin C=sin2A+sin2B,
有sin C=sin2A+sin2B>cos2B+sin2B=1,与C∈矛盾,故a2+b2=c2,则C=,
即cos C=cos(A+B)=cos Acos B-sin Asin B=0 cos Acos B=sin Asin B,又cos Acos Bsin C=,则sin Asin B=,
因为S△ABC=absin C= ab=,
所以=(2R)2=2 2R=,所以=2R= c=,故B正确;
(sin A+sin B)2=sin2A+sin2B+2sin Asin B=sin C+= sin A+sin B=,故C正确;
因为C=,则AC2+BC2=AB2=c2=2,故D错误.
6.答案 -
解析 方法一 由题意得tan(α+β)
===-2,
因为α∈,
β∈,k,m∈Z,
则α+β∈((2m+2k)π+π,(2m+2k)π+2π),k,m∈Z,
又因为tan(α+β)=-2<0,
则α+β∈,k,m∈Z,
则sin(α+β)<0,
则=-2,
联立 sin2(α+β)+cos2(α+β)=1,
解得sin(α+β)=-.
方法二  因为α为第一象限角,β为第三象限角,
则cos α>0,cos β<0,
cos α==,
cos β==,
则sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
=cos αcos β(tan α+tan β)
=4cos αcos β=
=
==-.
                
考点一 同角三角函数基本关系与诱导公式
例1 (1)(2025·石家庄模拟)已知x∈,cos-cos(3π+x)=,则tan等于(  )
A.1 B.2 C. D.3
答案 D
解析 因为cos-cos=,
所以sin x+cos x=,
方法一 所以sin=,
所以sin=,
因为x∈,
则x+∈,
所以cos==,
所以tan=3,
所以tan=tan=tan=3.
方法二 与sin2x+cos2x=1联立得
或(舍去),
所以tan x=,
所以tan=tan==3.
(2)(2025·东北三省部分高中联合调研)已知tan2βsin2β=3,则tan2β-2sin2β-等于(  )
A.1 B.2 C.3 D.
答案 B
解析 因为tan2βsin2β=3,
所以(sin2β)2=3(1-sin2β),
所以sin4β+3sin2β=3,
则tan2β-2sin2β-=-2sin2β-
=-2sin2β- =
=
=
=
===2.
[规律方法] 应用同角三角函数的基本关系式、诱导公式的注意事项:
(1)同角并不拘泥于角的形式,只要角“同”就可以.
(2)含有sin α,cos α的齐次式,可用同角的商数关系进行转化,即化弦为切,整体代入.
(3)涉及诱导公式时,要注意角所在的象限.
跟踪演练1 (1)(多选)已知sin α=,α∈,则(  )
A.sin(π-α)= B.tan(π+α)=-
C.sin=- D.cos=-
答案 AC
解析 因为sin α=,α∈,
所以cos α=-,
则tan α==-.
则sin(π-α)=sin α=,
tan(π+α)=tan α=-,
sin=cos α=-,
cos=-sin α=-.
(2)(2025·安庆模拟)已知=,则sin4θ+cos4θ等于(  )
A. B. C. D.
答案 C
解析 因为=,
所以=,
所以=,
所以=,
所以sin 2θ=-,
所以2sin θcos θ=-,
所以sin θcos θ=-,
所以sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ=1-2×=.
考点二 三角恒等变换
考向1 公式的直接应用
例2 (1)(2025·郴州模拟)已知cos α+sin=,则cos等于(  )
A. B. C.- D.-
答案 B
解析 由cos α+sin=,
得cos α+sin α-cos α=sin α+cos α=sin=,
所以cos=1-2sin2=1-2×=.
(2)(2025·昆明质检)若=,则(  )
A.tan(α-β)=1 B.tan(α+β)=1
C.tan(α-β)=-1 D.tan(α+β)=-1
答案 B
解析 因为=,
则=,
则=,所以=tan β,
所以1-tan α=tan β+tan αtan β,
即得1-tan αtan β=tan β+tan α,
所以tan(α+β)==1.
考向2 角的配凑
例3 (1)(2025·许平汝名校模拟)已知α,β∈(0,π),且cos α=,sin(α+β)=,则cos β等于(  )
A. B.- C. D.-
答案 B
解析 由α∈(0,π),0可得α∈,
则sin α===,
因为β∈(0,π),所以α+β∈,
又因为0所以<α+β<π,cos(α+β)=-,
cos β=cos(α+β-α)=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=-×+×=-.
(2)(2025·济南模拟)若sin 2α=,sin(β-α)=,且α∈,β∈,则α+β等于(  )
A. B. C. D.
答案 C
解析 因为α∈,所以2α∈,则由sin 2α=>0,
得cos 2α=-=-=-,同时也能确定α∈,
因为sin(β-α)=>0,β∈,α∈,所以β-α∈,
cos(β-α)=-=-=-,
所以cos(α+β)=cos[(β-α)+2α]
=cos(β-α)cos 2α-sin(β-α)sin 2α
=×-×=,
因为α∈,β∈,所以α+β∈,
故α+β=.
考向3 积化和差与和差化积
例4 (1)(2025·南昌模拟)已知函数f(x)=sin(x+2θ)+cos(x+4θ),θ∈是偶函数,则g(x)=sin xsin(x+4θ)的最大值为(  )
A.- B. C.1 D.
答案 B
解析 由f(x)是偶函数,得sin(x+2θ)+cos(x+4θ)=sin(-x+2θ)+cos(-x+4θ),
展开并整理得cos 2θ=sin 4θ,
根据二倍角公式得cos 2θ=2sin 2θcos 2θ,
又θ∈,则2θ∈,
所以cos 2θ≠0,则sin 2θ=,θ=,
则g(x)=sin xsin,
利用积化和差公式得
sin xsin
=,
化简得g(x)=-cos,
当cos=-1时,g(x)取得最大值.
(2)(2025·南昌模拟)已知α,β终边不重合,sin α-3cos β=sin β-3cos α,则tan(α+β)等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 因为sin α-3cos β=sin β-3cos α,
所以sin α-sin β=3(cos β-cos α),
又sin α-sin β=2cossin,
cos β-cos α=2sinsin,
所以2cossin=6sinsin,
因为α,β的终边不重合,则α-β≠2kπ(k∈Z),则≠kπ(k∈Z),
所以sin≠0,则3sin=cos,所以tan=,
因此tan(α+β)===.
[规律方法] 三角恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:常用到“1”的代换,即1=sin2θ+cos2θ=tan 45°.
(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β,α=+,2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β)等.
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
(4)化一法:通过二倍角、降幂公式、两角和与差公式化简为辅助角形式,再利用辅助角化为正弦、余弦单一函数形式,最后借助函数性质求解计算.
跟踪演练2 (1)(2025·亳州模拟)已知sin α=,α∈,若=4,则tan(α+β)等于(  )
A.- B. - C. D.
答案 C
解析 因为sin α=,α∈,
所以cos α=-=-,
tan α==-,
因为=
=sin α+cos αtan β=-tan β=4,
所以tan β=-,
所以tan(α+β)=
==.
(2)(2025·长春模拟)已知cos=,cos=,α,β∈,则cos(α+β)等于(  )
A. B. C. D.
答案 C
解析 ∵α,β∈,
∴α+∈,β-∈,
又∵cos=>0,cos=>0,
∴α+∈,β-∈,
∴sin>0,sin<0,
∴sin==,
sin=-=-,
则cos(α+β)=cos
=coscos-sinsin=×-×=.
(3)(2025·新余模拟)已知α,β∈,cos2α-cos2β=,cos(α+β)=,则tan 等于(  )
A.- B. C.3 D.-3
答案 A
解析 因为cos2α-cos2β=(cos 2α-cos 2β)
=-sin(α+β)sin(α-β)=,
又因为cos(α+β)=,且α,β∈,α+β∈(0,π),
所以sin(α+β)=,故sin(α-β)=-,
又由于α,β∈,
α-β∈,
所以cos(α-β)=,
tan ==-.
专题强化练
[分值:84分]
一、单项选择题(每小题5分,共40分)
1.已知cos=,则sin(3π+α)等于(  )
A.- B. C.- D.
答案 A
解析 由cos=cos=cos=sin α=,
得sin(3π+α)=-sin α=-.
2.已知cos α+sin α=,则sin等于(  )
A. B. C.- D.-
答案 B
解析 因为cos α+sin α
=2=2sin=,
所以sin=.
3.(2025·惠州模拟)若tan α=,则sin等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 tan α==,化简得3sin α-sin2α=cos2α,
所以3sin α=sin2α+cos2α=1,
即sin α=,
所以sin=cos 2α=1-2sin2α=.
4.(2025·济宁模拟)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,点A(m,3m)(m≠0)是角α终边上一点,则cos等于(  )
A.- B.- C. D.
答案 A
解析 由题意可得,tan α==3,所以sin 2α===,
cos 2α===-,
cos=(cos 2α+sin 2α)=×=-.
5.(2025·张家口模拟)已知sin=-,则sin等于(  )
A. B.- C. D.-
答案 D
解析 方法一 (整体代换法)
因为sin=-,
则sin=-sin=-sin=-cos 2
=-=2×-1=-.
方法二 (换元法)
令t=α+,则α=t-,sin t=-,
所以sin=sin
=sin=-cos 2t=2sin2t-1
=2×-1=-.
6.(2025·南昌模拟)已知α,β都是锐角,sin(α+β)=,tan α=2tan β,则cos(α-β)等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由tan α=2tan β,得sin αcos β=2cos αsin β,由sin(α+β)=,
得sin αcos β+cos αsin β=,
则sin αcos β=,cos αsin β=,
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=-=,
由α,β都是锐角,得-<α-β<,
所以cos(α-β)==.
7.(2025·安徽皖北协作区模拟)如图,这是一朵美丽的几何花,且这八片花瓣的顶端A,B,C,D,E,F,G,H恰好是一个正八边形的八个顶点,设∠ACG=α,∠EBH=β,则tan(α+β)等于(  )
A.-3 B.-2
C.-2+1 D.--1
答案 D
解析 如图,连接AE,BF,CG,DH,AC,BE,BH,
设线段AE与CG的交点为O,线段BH与线段AE的交点为M,
因为∠COB=∠AOB=,
所以∠AOC=,又OC=OA,
所以∠ACG=,
设OA=a,则OB=OE=a,
所以OM=BM=a,
所以tan∠EBH=====+1,
所以tan α=1,tan β=+1,
所以tan(α+β)===--1.
8.(2025·南通模拟)已知x,y∈,cos(x+y)=-,sin 2x-sin 2y=-,则tan 2x等于(  )
A. B. C.- D.-
答案 C
解析 由和差化积公式得sin 2x-sin 2y=2sin(x-y)cos(x+y),
由题意可知sin 2x-sin 2y=-,cos(x+y)=-,所以sin(x-y)=,
因为x,y∈,sin(x-y)>0,cos(x+y)<0,
所以x-y∈,x+y∈,
所以cos(x-y)==,sin(x+y)==,
因为sin 2x=sin[(x+y)+(x-y)]=sin(x+y)cos(x-y)+cos(x+y)sin(x-y)=×+×=,
cos 2x=cos[(x+y)+(x-y)]=cos(x+y)cos(x-y)-sin(x+y)sin(x-y)=×-×=-,
所以tan 2x==-.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
9.(2025·佛山模拟)已知角α的终边经过点A(-3,4),则下列结论正确的是(  )
A.sin(α-π)= B.sin=-
C.sin 2α=- D.cos 2α=
答案 BC
解析 由角α的终边经过点A(-3,4),
可得sin α=,cos α=-,
对于A,sin(α-π)=-sin α=-≠,故A错误;
对于B,sin=cos α=-,故B正确;
对于C,sin 2α=2sin αcos α=2××=-,故C正确;
对于D,cos 2α=2cos2α-1=2×-1=-≠,故D错误.
10.下列说法正确的有(  )
A.tan 200°+tan 40°+tan(-160°)tan 40°=-
B.已知cos=,则sin=-
C.sin 50°(1+tan 10°)=1
D.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若tan Atan B>1,则tan Atan Btan C>2
答案 BCD
解析 对于A,由诱导公式可知tan 200°=tan(-160°)=tan 20°,
又tan 60°=tan(20°+40°)=
=,
即tan 20°+tan 40°=-tan 20°tan 40°,
所以tan 200°+tan 40°+tan(-160°)tan 40°=tan 20°+tan 40°+tan 20°tan 40°=,A选项错误;
对于B,由cos=,
则sin=sin=cos 2=2cos2-1=-,B选项正确;
对于C,sin 50°(1+tan 10°)=sin 50°·=sin 50°·====1,C选项正确;
对于D,在△ABC中,tan C=tan [π-(A+B)]=-tan(A+B)=-,
设tan Atan B=k>1,则在△ABC中,tan A>0,tan B>0,
所以tan A+tan B≥2=2>2,
tan Atan Btan C=tan Atan B·>·2=2>2,D选项正确.
11.(2025·哈尔滨模拟)已知锐角α,β满足=,++=2,则(  )
A.α+2β=π B.tan(α+β)=-2
C.sin α= D.tan α∶tan β=2∶3
答案 ABD
解析 对于A,由=,
得=,
即=,
所以sin αcos β=sin β-cos αsin β,
所以sin β=sin αcos β+cos αsin β=sin(α+β),
又α,β∈,所以α+β∈(0,π),
所以β+α+β=α+2β=π或β=α+β(舍去),故A正确;
对于B,由++=2,
得+=2,
即tan α+tan β=-2(1-tan αtan β),
所以tan(α+β)==-2,故B正确;
对于C,由A项分析得tan β=tan [π-(α+β)]=-tan (α+β)=2,
所以tan α=tan [(α+β)-β]===,
即=,又sin2α+cos2α=1,
所以sin α=,故C错误;
对于D,由C项分析知,tan α∶tan β=∶2=2∶3,故D正确.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.若coscos=-,则sin 2α=    .
答案 
解析 因为coscos
=
= =(sin 2α-1)=-,所以sin 2α=.
13.(2025·浙江Z20名校联盟联考)已知α,β∈,且满足sin αtan β=1-cos α,sin(α-β)=,则cos α=    .
答案 
解析 方法一 由sin αtan β=1-cos α,
则sin αsin β=cos β-cos αcos β,
因此cos αcos β+sin αsin β=cos(α-β)=cos β,
又因为α,β∈,则α-β∈,
所以α-β=β,所以α=2β,
则sin(α-β)=sin β=,cos α=cos 2β=1-2sin2β=.
方法二 由sin αtan β=1-cos α,
则tan β==tan,
结合β∈,∈,则=β,α=2β,
则sin(α-β)=sin β=,cos α=cos 2β=1-2sin2β=.
14.(2025·昆明模拟)已知α,β∈,sin(2α+β)=3sin β,则tan β的最大值为     .
答案 
解析 因为sin(2α+β)=3sin β,
所以sin[(α+β)+α]=3sin[(α+β)-α],
即sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α=3[sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α],
即2cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α,
所以tan(α+β)=2tan α,又tan α>0,
所以tan β=tan[(α+β)-α]===≤
=,
当且仅当=2tan α,即tan α=时,等号成立,所以tan β的最大值为.
 (15题6分,16题5分,共11分)
15.(多选)[正割、余割函数]一般地,任意给定一个角α,它的终边OP与单位圆的交点P的横坐标x和纵坐标y都是唯一确定的,所以点P的横坐标x、纵坐标y都是角α的函数.下面给出这些函数的定义:
①把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=sin α;
②把点P的横坐标x叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=cos α;
③把点P的纵坐标y的倒数叫做α的余割函数,记作csc α,即=csc α;
④把点P的横坐标x的倒数叫做α的正割函数,记作sec α,即=sec α.
下列结论正确的有(  )
A.csc=-
B.cos α·sec α=1
C.函数f(x)=sec x的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z}
D.sec2α+sin2α+csc2α+cos2α≥5
答案 ABD
解析 csc==-,A正确;
cos α·sec α=cos α·=1,B正确;
函数f(x)=sec x的定义域为
,C错误;
sec2α+sin2α+csc2α+cos2α=1++
=1+=1+≥5,
当且仅当sin 2α=±1时,等号成立,D正确.
16.(5分)在正三角形ABC中,由e·=e·0=0(e为单位向量)可得到三角恒等式cos θ+cos+cos=0,其中θ=〈e,〉,以此类推,在正n(n≥3)边形中,可得到三角恒等式      ;通过上述推理,cos25°+sin225°+cos2125°=            .
答案 cos θ+cos+cos+…+cos=0 
解析 记单位向量为e,在边长为a的正n(n≥3)边形A1A2A3…An中,θ=〈e,〉,
因为e·(+++…+)
=e·0=0,
所以e·+e·+e·+…+e·
=a=0,
所以cos θ+cos+cos+…+cos=0,
cos25°+sin225°+cos2125°=cos25°+cos265°+cos2125°=++
=+(cos 10°+cos 130°+cos 250°).
由恒等式cos θ+cos+cos=0,令θ=10°,
可知cos 10°+cos(10°+120°)+cos(10°+240°)=0,
即cos 10°+cos 130°+cos 250°=0,
cos25°+sin225°+cos2125°=.第1讲 三角函数的运算
1.(2025·全国Ⅱ卷,T8)已知0<α<π,cos =,则sin等于(  )
A. B. C. D.
2.(2024·新课标Ⅰ卷,T4)已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos(α-β)等于(  )
A.-3m B.- C. D.3m
3.(2024·全国甲卷,理T8)已知=,则tan 等于(  )
A.2+1 B.2-1 C. D.1-
4.(2023·新课标Ⅰ卷,T8)已知sin(α-β)=,cos αsin β=,则cos(2α+2β)等于(  )
A. B. C.- D.-
5.(多选)(2025·全国Ⅰ卷,T11)已知△ABC的面积为,cos 2A+cos 2B+2sin C=2,cos Acos Bsin C=,则(  )
A.sin C=sin2A+sin2B B.AB=
C.sin A+sin B= D.AC2+BC2=3
6.(2024·新课标Ⅱ卷,T13)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan α+tan β=4,tan αtan β=+1,则sin(α+β)=    .
命题热度:
本讲是历年高考命题常考的内容,属于中等或偏下题目,主要是选择题或填空题,一般考查一道选择题或填空题,也有渗透在解答题中考查,分值约为5~6分.
考查方向:
一是考查三角函数的概念,主要考查根据给出的点或点所在直线求三角函数值;二是考查同角三角函数关系式、诱导公式,主要考查利用平方和关系进行正弦与余弦之间的转化、利用商数关系求解齐次式的值以及诱导公式的正用与逆用;三是考查三角恒等变换,两角和与差公式的正用、逆用以及倍角公式的灵活运用等.
                
考点一 同角三角函数基本关系与诱导公式
例1 (1)(2025·石家庄模拟)已知x∈,cos-cos(3π+x)=,则tan等于(  )
A.1 B.2 C. D.3
(2)(2025·东北三省部分高中联合调研)已知tan2βsin2β=3,则tan2β-2sin2β-等于(  )
A.1 B.2 C.3 D.
[规律方法] 应用同角三角函数的基本关系式、诱导公式的注意事项:
(1)同角并不拘泥于角的形式,只要角“同”就可以.
(2)含有sin α,cos α的齐次式,可用同角的商数关系进行转化,即化弦为切,整体代入.
(3)涉及诱导公式时,要注意角所在的象限.
跟踪演练1 (1)(多选)已知sin α=,α∈,则(  )
A.sin(π-α)= B.tan(π+α)=-
C.sin=- D.cos=-
(2)(2025·安庆模拟)已知=,则sin4θ+cos4θ等于(  )
A. B. C. D.
考点二 三角恒等变换
考向1 公式的直接应用
例2 (1)(2025·郴州模拟)已知cos α+sin=,则cos等于(  )
A. B. C.- D.-
(2)(2025·昆明质检)若=,则(  )
A.tan(α-β)=1 B.tan(α+β)=1
C.tan(α-β)=-1 D.tan(α+β)=-1
考向2 角的配凑
例3 (1)(2025·许平汝名校模拟)已知α,β∈(0,π),且cos α=,sin(α+β)=,则cos β等于(  )
A. B.- C. D.-
(2)(2025·济南模拟)若sin 2α=,sin(β-α)=,且α∈,β∈,则α+β等于(  )
A. B. C. D.
考向3 积化和差与和差化积
例4 (1)(2025·南昌模拟)已知函数f(x)=sin(x+2θ)+cos(x+4θ),θ∈是偶函数,则g(x)=sin xsin(x+4θ)的最大值为(  )
A.- B. C.1 D.
(2)(2025·南昌模拟)已知α,β终边不重合,sin α-3cos β=sin β-3cos α,则tan(α+β)等于(  )
A. B. C. D.
[规律方法] 三角恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:常用到“1”的代换,即1=sin2θ+cos2θ=tan 45°.
(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β,α=+,2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β)等.
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
(4)化一法:通过二倍角、降幂公式、两角和与差公式化简为辅助角形式,再利用辅助角化为正弦、余弦单一函数形式,最后借助函数性质求解计算.
跟踪演练2 (1)(2025·亳州模拟)已知sin α=,α∈,若=4,则tan(α+β)等于(  )
A.- B. - C. D.
(2)(2025·长春模拟)已知cos=,cos=,α,β∈,则cos(α+β)等于(  )
A. B. C. D.
(3)(2025·新余模拟)已知α,β∈,cos2α-cos2β=,cos(α+β)=,则tan 等于(  )
A.- B. C.3 D.-3
专题强化练
[分值:84分]
一、单项选择题(每小题5分,共40分)
1.已知cos=,则sin(3π+α)等于(  )
A.- B. C.- D.
2.已知cos α+sin α=,则sin等于(  )
A. B. C.- D.-
3.(2025·惠州模拟)若tan α=,则sin等于(  )
A. B. C. D.
4.(2025·济宁模拟)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,点A(m,3m)(m≠0)是角α终边上一点,则cos等于(  )
A.- B.- C. D.
5.(2025·张家口模拟)已知sin=-,则sin等于(  )
A. B.- C. D.-
6.(2025·南昌模拟)已知α,β都是锐角,sin(α+β)=,tan α=2tan β,则cos(α-β)等于(  )
A. B. C. D.
7.(2025·安徽皖北协作区模拟)如图,这是一朵美丽的几何花,且这八片花瓣的顶端A,B,C,D,E,F,G,H恰好是一个正八边形的八个顶点,设∠ACG=α,∠EBH=β,则tan(α+β)等于(  )
A.-3 B.-2
C.-2+1 D.--1
8.(2025·南通模拟)已知x,y∈,cos(x+y)=-,sin 2x-sin 2y=-,则tan 2x等于(  )
A. B. C.- D.-
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
9.(2025·佛山模拟)已知角α的终边经过点A(-3,4),则下列结论正确的是(  )
A.sin(α-π)= B.sin=-
C.sin 2α=- D.cos 2α=
10.下列说法正确的有(  )
A.tan 200°+tan 40°+tan(-160°)tan 40°=-
B.已知cos=,则sin=-
C.sin 50°(1+tan 10°)=1
D.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若tan Atan B>1,则tan Atan Btan C>2
11.(2025·哈尔滨模拟)已知锐角α,β满足=,++=2,则(  )
A.α+2β=π B.tan(α+β)=-2
C.sin α= D.tan α∶tan β=2∶3
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.若coscos=-,则sin 2α=    .
13.(2025·浙江Z20名校联盟联考)已知α,β∈,且满足sin αtan β=1-cos α,sin(α-β)=,则cos α=    .
14.(2025·昆明模拟)已知α,β∈,sin(2α+β)=3sin β,则tan β的最大值为     .
 (15题6分,16题5分,共11分)
15.(多选)[正割、余割函数]一般地,任意给定一个角α,它的终边OP与单位圆的交点P的横坐标x和纵坐标y都是唯一确定的,所以点P的横坐标x、纵坐标y都是角α的函数.下面给出这些函数的定义:
①把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=sin α;
②把点P的横坐标x叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=cos α;
③把点P的纵坐标y的倒数叫做α的余割函数,记作csc α,即=csc α;
④把点P的横坐标x的倒数叫做α的正割函数,记作sec α,即=sec α.
下列结论正确的有(  )
A.csc=-
B.cos α·sec α=1
C.函数f(x)=sec x的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z}
D.sec2α+sin2α+csc2α+cos2α≥5
16.(5分)在正三角形ABC中,由e·=e·0=0(e为单位向量)可得到三角恒等式cos θ+cos+cos=0,其中θ=〈e,〉,以此类推,在正n(n≥3)边形中,可得到三角恒等式      ;通过上述推理,cos25°+sin225°+cos2125°=            .

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