2023年高考数学三模试题分项汇编（全国通用）专题04 三角函数（解析版）

这是一份2023年高考数学三模试题分项汇编（全国通用）专题04 三角函数（解析版），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
专题04 三角函数一、单选题1．（2023·全国·校联考三模）已知函数，（）的图象在区间内至多存在3条对称轴，则的取值范围是（    ）A． B． C． D．【答案】A【分析】根据，，得到，数形结合得到，求出答案.【详解】因为，，所以，画出的图象，要想图象在区间内至多存在3条对称轴，则，解得.故选：A2．（2023·广西柳州·统考三模）已知，且，则（    ）A． B． C． D．【答案】A【分析】利用诱导公式和商数关系展开后，然后由和差公式可得.【详解】因为所以由，所以，所以，即所以，即故选：A3．（2023·陕西宝鸡·统考三模）已知，，则（    ）A． B． C． D．【答案】B【分析】利用二倍角公式化简得出，即可求得的值.【详解】因为，则，所以，，因为，所以，，故，可得.故选：B.4．（2023·新疆乌鲁木齐·统考三模）若，则（    ）A． B． C． D．【答案】B【分析】利用凑角，同角三角函数关系和二倍角的余弦公式转化计算.【详解】，故选：B5．（2023·重庆·统考三模）将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象，则“”是“函数为偶函数”的（    ）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件 D．既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据题意求出函数的解析式，然后通过函数是偶函数求出的取值范围，最后与进行对比，即可得出“”与“为偶函数”之间的关系．【详解】因为函数的图像向右平移个单位长度后得到函数的图像，所以，因为为偶函数，所以，即，当时，可以推导出函数为偶函数，而函数为偶函数不能推导出，所以“”是“为偶函数”的充分不必要条件.故选：A6．（2023·辽宁·校联考三模）已知为钝角，，则的值为（    ）A． B．-2 C． D．【答案】D【分析】根据二倍角的余弦公式化简得正余弦关系，再根据同角公式求出正切 ，再根据二倍角和两角和的正切公式可求出结果.【详解】由得，化简得，则，则．故选：D．7．（2023·贵州黔东南·凯里一中校考三模）已知函数在有且仅有两个零点，则的取值范围是（    ）A． B． C． D．【答案】C【分析】化简得到，结合和三角函数的性质，列出不等式，即可求解.【详解】由函数，因为，可得，则，又由函数在仅有两个零点，且，则满足，解得.故选：C．8．（2023·广西玉林·统考三模）已知函数在处取得最大值，则（    ）A． B． C． D．【答案】A【分析】根据题意，由辅助角公式即可得到的值，然后由诱导公式化简即可得到结果.【详解】因为，其中，当时，取得最大值，即，所以，所以故选：A9．（2023·湖北·校联考三模）已知函数在上单调递增，在上单调递减，若函数在上单调，则a的最大值为（    ）A． B． C． D．【答案】D【分析】先利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简，然后根据题意得到，再根据函数在上单调和正弦函数的图像得到，解之即可.【详解】因为，由已知条件时取得最大值，有，即．又由已知得，于是，由于，故在．所以函数，因为，所以，因为在上单调，所以，解得，故．故选：D．10．（2023·江苏·统考三模）已知，则（    ）A． B． C． D．【答案】A【分析】利用和差角公式展开，得到，即可得到，再利用两角差的余弦公式计算可得.【详解】因为，所以，所以，所以，所以.故选：A．11．（2023·浙江温州·统考三模）“”是“”的（    ）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件 D．既不充分也不必要条件【答案】C【分析】构造函数，利用导数讨论其单调性，利用单调性可解不等式，然后可得.【详解】设，则，所以在R上单调递增，所以不等式.即“”是“”的充要条件.故选：C12．（2023·天津·三模）已知，，若对，，使得成立，若在区间上的值域为，则实数的取值不可能是.A． B． C． D．【答案】D【分析】由题意首先确定函数的值域，然后数形结合得到关于的不等式，求解不等式可得的取值范围，据此可得选项.【详解】，其中，由题意可知：，即：，则函数的值域为的子集，设函数的最小正周期为，在区间上的值域为，则：，即：，解得.结合选项可知实数的取值不可能是.故选D.【点睛】本题主要考查双量词问题的处理方法，三角函数的图像与性质等知识，意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、多选题13．（2023·全国·校联考三模）在中，若，则下列论断正确的是（    ）A． B．C． D．【答案】BD【分析】由化简得到，再逐项判断.【详解】解：由，因为，所以，所以，不一定为1，A错；因为，，∴，从而有，所以B正确，又，所以也不一定等于1，C错；而，D正确；故选：BD14．（2023·湖南郴州·统考三模）设函数向左平移个单位长度得到函数，已知在上有且只有5个零点，则下列结论正确的是（    ）A．的图象关于点对称B．在上有且只有5个极值点C．在上单调递增D．的取值范围是【答案】CD【分析】根据图象平移得，结合零点个数及正弦型函数的性质可得，进而判断极值点个数判断B、D；代入法判断A，整体法判断C.【详解】由题设，在上，若，所以在上有5个零点，则，解得，D正确；在上，由上分析知：极值点个数可能为5或6个，B错误；且，故不为0，A错误；在上，则，故递增，即在上递增，C正确.故选：CD15．（2023·重庆·统考三模）已知函数，则下列说法正确的是（    ）A．函数的最小正周期是  B．，使 C．在 内有4个零点 D．函数的图像是中心对称图形【答案】BCD【分析】根据相关的定义逐一分析各个选项所求的函数性质.【详解】对于A， ，错误；对于B， ， ， ， ，即 ，使得 ，正确；对于C，令 ，即 ，即 或 ，解得： ，恰好有4个零点，正确；对于D， ， ， ，即 关于 点对称，正确；故选：BCD.16．（2023·辽宁·校联考三模）已知函数图像的一条对称轴为，先将函数的图像上所有点的横坐标伸长为原来的3倍，再将所得图像上所有的点向右平移个单位长度，得到函数的图像，则函数的图像在以下哪些区间上单调递减（    ）A． B． C． D．【答案】ABD【分析】先根据对称轴求出解析式，再结合平移伸缩得出新的解析式，最后求出单调减区间判断即可.【详解】依题意，，则，因为，所以，故．将函数图像上所有点的横坐标伸长为原来的3倍，得到的图像，再将所得图像上所有的点向右平移个单位长度，得到的图像，令，得函数的单调递减区间为.故选:ABD．17．（2023·浙江·校联考三模）已知函数，则（    ）A．有一个零点 B．在上单调递减C．有两个极值点 D．若，则【答案】BD【分析】，，求出时，，并证明此解为的唯一解，则可判断A,B,C，对D选项，通过构造函数，利用导数证明其大于0,即可证明D选项正确.【详解】对A, B,C选项，令，因为，，，所以在上单调递减，所以，即所以当时，，且为唯一解，所以单调递减；单调递增，所以，即在上无零点，同时表明在上有唯一极值点，故A,C错误，B正确；对D，若，设，则，要证，即证，因为在上单调递增，所以即证，因为，所以即证，令，，其中在上单调递增，所以，所以在上单调递减，所以，即，所以成立，即成立，故D正确.故选：BD．三、填空题18．（2023·浙江·校联考三模）写出一个满足下列条件的正弦型函数，____________．①最小正周期为；       ②在上单调递增；      ③成立．【答案】（答案不唯一）【分析】设，，根据，则可设，根据最小正周期为，可得，通过整体换元法则可得到，取即可.【详解】设，，因为，所以所以，不妨设因为最小正周期为，所以因为在上单调递增，所以所以，当时，，不妨设所以满足条件之一的．故答案为：.19．（2023·全国·校联考三模）若，则__________.【答案】【分析】先化简，再代值计算即可【详解】解：因为，所以，故答案为：20．（2023·河南·校联考三模）如图，三个相同的正方形相接（在同一平面中），则______.【答案】/【分析】根据两角差的正切公式直接计算即可.【详解】在中，，在中，，所以故答案为：21．（2023·新疆乌鲁木齐·统考三模）已知函数的部分图象如图所示，将函数图象上所有的点向左平移个单位长度得到函数的图象，则的值为______.【答案】【分析】先有图象结合三角函数的性质得出解析式，再根据图象变换得解析式，继而可得答案.【详解】由图象可知的周期为，代入可得，又，故，左移个单位长度得，故.故答案为：-122．（2023·天津·三模）设，，是的三个内角，的外心为，内心为．且与共线．若，则___________．【答案】2【分析】由O，I分别是三角形的外心和内心，利用与共线得到线段的长度关系，用，表示出相应线段，得到等式.【详解】设内切圆半径为r，过O，I分别作BC的垂线，垂足分别为M，D，则，，因为与共线，所以，又因为，，所以，因为，所以，即，所以.故答案为：2四、解答题23．（2023·辽宁大连·统考三模）已知函数的最小正周期为是函数一个零点.(1)求；(2)在中，角的对边分别为，求面积的最大值.【答案】(1)，(2) 【分析】（1）根据周期求出，再根据零点和的范围即可；（2）代入求出值，再利用余弦定理和基本不等式即可求出最值.【详解】（1）依题意，周期，所以，由题意得，解得，而，所以取，.（2）因为，所以，因为，所以，则，由余弦定理得，因为，则，所以（当且仅当时，有最大值4），因为，所以面积的最大值为.24．（2023·上海浦东新·统考三模）已知向量，.设.(1)求函数的最小正周期；(2)在中，角、、所对的边分别为、、.若，，三角形的面积为，求边的长.【答案】(1)(2) 【分析】（1）利用数量积的坐标公式及二倍角公式、辅助角公式化简函数，利用最小正周期公式求解即可；（2）根据求出角A，结合条件及三角形面积公式求出c，利用余弦定理即可求解a.【详解】（1）由题意，，因此函数的最小正周期为；（2）由得，因为，所以，解得，因为，所以,由余弦定理解得,所以.25．（2023·浙江温州·统考三模）已知函数在区间上恰有3个零点，其中为正整数.(1)求函数的解析式；(2)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象，求函数的单调区间.【答案】(1)；(2). 【分析】（1）根据给定条件，求出的范围，再结合正弦函数的零点情况列出不等式求解作答.（2）由（1）求出函数的解析式，进而求出，再利用正切函数的单调性求解作答.【详解】（1）由，得，因为函数在区间上恰有3个零点，于是，解得，而为正整数，因此，所以.（2）由（1）知，，由，得，即有，因此，由，解得，所以函数的单调减区间为.26．（2023·江苏·统考三模）将函数的图象先向右平移个单位长度，再将所得函图象上所有点的横坐标变为原来的（ω＞0）倍（纵坐标不变），得到函数的图象．(1)若，求函数在区间上的最大值；(2)若函数在区间上没有零点，求ω的取值范围．【答案】(1)(2)． 【分析】（1）由函数图象变换知识可得，后由单调性可得最值情况；（2）由（1）结合题意可知，.后由可进一步确认大致范围，后可得答案.【详解】（1）函数的图象先向右平移个单位长度，则解析式变为：，再将所得函图象上所有点的横坐标变为原来的（ω＞0）倍（纵坐标不变），则解析式变为.则.当时，，因函数在上单调递减，在上单调递增，，.∴，∴在区间上的最大值为．（2），当时，，要使在上无零点，则，.，，，，当时，；当时，，当时，舍去．综上：的取值范围为．