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2020年高考文科数学原创专题卷:《三角函数》

原创文科数学专题卷 专题 三角函数考点15:三角函数的有关概念、同角三角函数关系式及诱导公式(1-4题,13题,17题) 考点16:三角函数的图象及其变换(5,6题,18题)考点17:三角函数的性质及其应用(7-12题,14-16题,19-22题)考试时间:120分钟 满分:150分说明:请将选择题正确答案填写在答题卡上,主观题写在答题纸上第I 卷(选择题)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。

) 1.【来源】2017届山西运城市高三上学期期中 考点15 易已知3cos()25πϕ+=,且||2πϕ<,则tan ϕ为( ) A .43- B .43 C .34- D .342.【来源】2016-2017学年广东清远三中高二月考 考点15 易 设3tan =α,则=++--+-)2cos()2sin()cos()sin(απαπαππα( ).A .3B .2C .1D .﹣1 3.【来源】2017届山东临沂市高三理上学期期中 考点15 易 若点22sin,cos 33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭在角α的终边上,则sin α的值为 A. 12-B. 2-12D. 24.【来源】2017届山东德州市高三上学期期中 考点15 中难已知sin cos x x +=()0 x π∈,,则tan x =( )A.5.【来源】2017届湖南五市十校高三理12月联考 考点16 中难已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图,则201616n n f π=⎛⎫= ⎪⎝⎭∑( )A .-1B .0C .12D .1 6.【2017课标1,理9】 考点16 中难 已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是 A .把C 1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C 2B .把C 1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C 2C .把C 1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C 2D .把C 1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C 27.【2017课标3,理6】 考点17 易 设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是 A .f (x )的一个周期为−2πB .y =f (x )的图像关于直线x =83π对称 C .f (x +π)的一个零点为x =6π D .f (x )在(2π,π)单调递减 8.【来源】2016-2017学年广东清远三中高二文上学期月考 考点17 中难定义行列式运算=a 1a 4﹣a 2a 3.将函数f (x )=的图象向左平移n (n >0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则n 的最小值为(). A .B .C .D .9.【来源】2017届河南豫北名校联盟高三文上精英对抗赛 考点17 中难已知函数()sin f x x x =+,当[0,]x π∈时,()1f x ≥的概率为( ) A.13 B.14 C.15 D.1210.【2017天津,理7】 考点17 中难设函数()2sin()f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,||ϕ<π.若5()28f π=,()08f 11π=,且()f x 的最小正周期大于2π,则( )A 23ω=,12ϕπ= B 23ω=,12ϕ11π=- C 13ω=,24ϕ11π=- D 13ω=,24ϕ7π= 11.【来源】2017届福建厦门一中高三理上期中 考点17 难若函数()1sin 2cos 2f x x a x =+在()0,π上单调递增,则a 的取值范围是( ) A.(],1-∞- B.[)1,-+∞ C.(],1-∞ D.[)1,+∞12.【来源】2017届重庆市一中高三上学期期中 考点17 难 已知)2,0(π∈x ,则函数x x x x x f cot cos tan sin )(+=的值域为( )A .)2,1[B .),2[+∞C .]2,1(D .),1[+∞ 第Ⅱ卷(非选择题) 二.填空题(每题5分,共20分)13.【2017北京,理12】 考点15 中难在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称. 若1sin 3α=,cos()αβ-=___________. 14.【2017课标II ,理14】 考点17 易 函数()23sin 4f x x x =-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 。

15.【来源】【百强校】2015-2016福建师大附中高一下期中考数学(实验班)试卷 考点17中难已知函数sin()4y x πω=+(0ω>)是区间3[,]4ππ上的增函数,则ω的取值范围是 . 16.【来源】2016届山西太原市高三第二次模拟考试 考点17 难已知关于x 的函数222sin()4()2cos tx x xf x x xπ+++=+的最大值为a ,最小值为b ,若2a b +=,则实数t 的值为_________.三.解答题(共70分) 17.(本题满分10分)【来源】2017届江苏南京市高三上学期学情调研 考点15易 如图,在平面直角坐标系xOy 中,以x 轴正半轴为始边的锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于点,A B ,若点A 的横坐标是31010,点B 的纵坐标是255.(1)求cos()αβ-的值; (2)求αβ+的值.18.(本题满分12分)【来源】2017届安徽六安一中高三上学期月考 考点16 易已知向量()1cos 3sin cos 22a x b x x x R ⎛⎫=-=∈ ⎪⎝⎭r r,,,,,设函数()f x a b =r r g .(1)求()f x 的表达式并完成下面的表格和画出()f x 在[]0π,范围内的大致图象;0 2π π32πx0 π()f x(2)若方程()0f x m -=在[]0π,上有两个根α、β,求m 的取值范围及αβ+的值. 19.【2017山东,理16】考点17 易 设函数()sin()sin()62f x x x ππωω=-+-,其中03ω<<.已知()06f π=.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数()y f x =的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移4π个单位,得到函数()y g x =的图象,求()g x 在3[,]44ππ-上的最小值.20.(本题满分12分)【来源】2017届江西省高三第一次联考考点17 中难已知函数()21sin 2cos ,2f x m x x x R =--∈,若tan α=()326f α=-. (1)求实数m 的值及函数()f x 的最小正周期; (2)求()f x 在[]0,π上的递增区间.21.(本题满分12分)【来源】2017届湖北省百所重点校高三联合考试 考点17 中难已知函数()23cos cos 2f x x x x =++. (1)当,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()y f x =的值域; (2)已知0ω>,函数()212x g x f ωπ⎛⎫=+⎪⎝⎭,若函数()g x 在区间2,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,求ω的最大值.22.(本题满分12分)【来源】2017届湖北襄阳五中高三上学期开学考试 考点17 难 函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><在它的某一个周期内的单调减区间是511[,]1212ππ. (1)求()f x 的解析式;(2)将()y f x =的图象先向右平移6π个单位,再将图象上所有点的横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),所得到的图象对应的函数记为()g x ,若对于任意的3[,]88x ππ∈,不等式|()|1g x m -<恒成立,求实数m 的取值范围.参考答案1.C【解析】333cos(),sin ,sin 2555πϕϕϕ+=∴-==-Q ,又||2πϕ<,则43cos sin tan 54cos -==∴=ϕϕϕϕ 2.B 【解析】sin()cos()sin cos tan 1312cos sin 1tan 13sin()cos()22αππααααππααααα-+-------====----++3.A【解析】2132cos 32cos 32sin 32cossin 22-==+==ππππαry,故选A.4.D【解析】因为()0 x π∈,,且0sin cos 1x x <+=<,所以3 24x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,由sin cos x x +=2sin cos x x =,即42sin 22,33x x x ππ===,tan x = D.5.B【解析】由题意得25244126T πππωω==-⇒=,sin()1,326πππϕϕϕ+=<⇒=,因为sin 636n n f πππ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,周期为6,一个周期的和为零,所以201616n n f π=⎛⎫=⎪⎝⎭∑0,选B.6.【答案】D【解析】)62cos()2322cos()322sin(:2ππππ+=-+=+=x x x y C ,则把1C 上各点的横坐标缩短到原来的21倍得到x y 2cos =,再将所得曲线向左平移12π个单位得到2C . 7.【答案】D 【解析】8.B【解析】由题意可知()3cos sin 2cos 6f x x x x π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭,向左平移n 个单位后得2cos 6y x n π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为偶函数566n k n πππ∴+=∴=9.D【解析】由()sin 3cos 2sin()13f x x x x π=+=+≥及[0,]x π∈得[0,]2x π∈,所以所求概率为122P ππ==,故选D.15.【答案】A11.A【解析】∵()1sin 2cos 2f x x a x =+在区间()0,π上是增函数,∴()0sin 2cos >-='x a x x f ,∴0sin sin 212>--x a x ,即0122>+--at t ,(]1,0∈t ,∴tt a 12+-<,令()tt t g 12+-=,则()0122<--='t t g ,∴()t g 在(]1,0∈t 递减,∴()11-=<g a ,故答案为:1-<a .故选:A.12.B【解析】Θx x x x x f cot cos tan sin )(+=x x x x x x x x x x x x x x x x x f cos sin ]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin cos sin cos sin sin cos cos sin )(23322-++=+=+=∴设21cos sin )4sin(2cos sin 2-=⇒+=+=t x x x x x t π)2,0(π∈x Θ]2,1(]1,22()4sin()43,4(4∈⇒∈+⇒∈+∴t x x ππππ ]2,1(,1321)213()(23222∈--=--⨯-=∴t t t t t t t t t f 0)1(3)(224<---='∴t t t f )(t f ∴在区间]21,(上单调递减,21)2()2(23)2()(23min =--==f x f 13.【答案】79- 【解析】14.【答案】1 【解析】15.159(0,][,]434U 【解析】由题设因0>ω且ππ≤≤x 43,则44434πωππωωππ+≤+≤+x ,结合正弦函数的图象可知240ππωπ≤+<或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤+≥+ππωππωππ25423434,解之得410≤<ω或4935≤≤ω.故应填159(0,][,]434U . 16.1【解析】函数2222sin()4()2cos tx t x x f x x xπ++=+x x x x x t tx cos 2cos 22sin 222222++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= ()()xx xx t t x x x x t x x t cos 2sin cos 2sin cos 2222+++=++++=令()xx xx t x g cos 2sin 2++=,则()xx xx t x g cos 2sin 2++-=-,设()x g 的最大值为M ,最小值为N ,则0=+N M ,即有a M t =+,b N t =+,222==++=+t N M t b a ,解得1=t .故答案为:1. 17.(1)-210(2)34π【解析】因为锐角α的终边与单位圆交于A ,且点A 的横坐标是310, 所以,由任意角的三角函数的定义可知,cos α=310,从而sin=. ………………………………(2分)因为钝角β的终边与单位圆交于点B ,且点B的纵坐标是,所以sinβ=5,从而cos5. ………………………………(4分)(1)cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=10×(-5)+10×5=-10. ………………………………(6分)(2)sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=×(-)+×=2. ………………………………(8分)因为α为锐角,β为钝角,故α+β∈(2π,32π),所以α+β=34π. ………………………………(10分)18.(1))62sin()(π-=x x f ,表格和图象见解析;(2))1,21()21,1(-⋃--∈m ,=+βα32π或35π. 【解析】(1)()11cos cos 22cos 2sin 2226f x a b x x x x x x π⎛⎫==-=-=- ⎪⎝⎭r r g , (3)分……………………………………(9分)(2)由图可知111122m ⎛⎫⎛⎫∈--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ,,, 4212αβπ+=或1012π, ∴23αβπ+=或53π. ………………………………(12分) 19.【答案】(Ⅰ)2ω=.(Ⅱ)得最小值32-. 【解析】(Ⅰ)因为()sin()sin()62f x x x ππωω=-+-, 所以31()cos cos 2f x x x x ωωω=-- 33cos 2x x ωω=- 133(sin cos )22x x ωω=- 3(sin )3x πω=-………………………………(4分)由题设知()06f π=, 所以63k ωπππ-=,k Z ∈.故62k ω=+,k Z ∈,又03ω<<,所以2ω=.………………………………(5分)………………………………(12分)20.(1) 32m =,T π=; (2) ()f x 在[]0,π上的递增区间是50,,,36πππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦. 【解析】(1) ()22212tan 11tan 4311sin 2cos 211121tan 21tan 26m f m m ααααααα--=--=--=-++g g , 又∵()326f α=-,4311312626m --=-,即3m = ………………………………(4分)故()312cos 21sin 21226f x x x x π⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭, ∴函数()f x 的最小正周期22T ππ== ………………………………(6分) (2) ()f x 的递增区间是222262k x k πππππ-≤-≤+, ∴,63k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以在[]0,π上的递增区间是50,,,36πππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ………………………………(12分)21.(1)3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)1. 【解析】(1)()31cos 232sin 22226x f x x x π+⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭.……………………(2分) ∵,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,∴52,666x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,∴1sin 2126x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭, ∴函数()y f x =的值域为3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦ ………………………………(4分) (2)()sin 22123x g x f x ωππω⎛⎫⎛⎫=+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当22,,3633363x x πππωππωππω⎡⎤⎡⎤∈-+∈-++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦g ,………………………………(6分) ∵()g x 在2,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,且0ω>, ∴2,2,2,336322k k k Z ωππωππππππ⎡⎤⎡⎤-++⊆-++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 即223322632k k ωππππωππππ⎧-+≥-+⎪⎪⎨⎪+≤+⎪⎩,化简得534112k k ωω⎧≤-⎪⎨⎪≤+⎩,………………………………(10分) ∵0ω>,∴15,1212k k Z -<<∈,∴0k =,解得1ω≤,因此,ω的最大值为1 22.(1)()sin(2)3f x x π=-;(2)102m <<. 【解析】(1)由条件,115212122T πππ=-=,∴2ππω=,∴2ω=,又5sin(2)112πϕ⨯+=,∴3πϕ=-,∴()f x 的解析式为()sin(2)3f x x π=-.…………………………(4分) (2)将()y f x =的图象先向右平移6π个单位,得2sin(2)3y x π=-, ∴2()sin(4)3g x x π=-,………………………………(6分) 而3[,]88x ππ∈,∴254636x πππ-≤-≤,∴函数()g x 在3[,]88ππ上的最大值为1,此时2432x ππ-=,∴724x π=;最小值为12-,此时2436x ππ-=-,∴8x π=. 3[,]88x ππ∈时,不等式|()|1g x m -<恒成立,即1()1m g x m -<<+恒成立, 即max min ()1()1g x m g x m <+⎧⎨>-⎩,∴11112m m <+⎧⎪⎨->-⎪⎩,∴102m <<. (12)。

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