若 α (0, π 2 ), tan 2 α= cos α…——2021 高考数学第 11 题答案解析

2021_全国甲卷 (2021·文)

2021 全国 第 11 题 单选题 压轴题
2021_全国甲卷 (2021·文)

11.若 $\alpha \in\left(0, \frac{\pi}{2}\right), \tan 2 \alpha=\frac{\cos \alpha}{2-\sin \alpha}$ ,则 $\tan \alpha=$

A. $\frac{\sqrt{15}}{15}$
B. $\frac{\sqrt{5}}{5}$
C. $\frac{\sqrt{5}}{3}$
D. $\frac{\sqrt{15}}{3}$
参考答案

A

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题目指纹

这道题真正考什么?

核心知识
二倍角公式
核心考法
化归与转化
关键能力
应用单选题
最容易错
定义域忽略
难度
压轴题
先及格路线 · 三角函数基础 · 高难题

如果目标是先及格,这道题现在可以先放。

先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。

完整解析 · 逐步详解

【答案】A

【解析】

【分析】由二倍角公式可得 $\tan 2 \alpha=\frac{\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha}=\frac{2 \sin \alpha \cos \alpha}{1-2 \sin ^{2} \alpha}$ ,再结合已知可求得 $\sin \alpha=\frac{1}{4}$ ,利用同角三角函数的基本关系即可求解.

【详解】 $\because \tan 2 \alpha=\frac{\cos \alpha}{2-\sin \alpha}$
$\therefore \tan 2 \alpha=\frac{\sin 2 \alpha}{\cos 2 \alpha}=\frac{2 \sin \alpha \cos \alpha}{1-2 \sin ^{2} \alpha}=\frac{\cos \alpha}{2-\sin \alpha}$ ,
$\because \alpha \in\left(0, \frac{\pi}{2}\right), \therefore \cos \alpha \neq 0, \therefore \frac{2 \sin \alpha}{1-2 \sin ^{2} \alpha}=\frac{1}{2-\sin \alpha}$ ,解得 $\sin \alpha=\frac{1}{4}$ ,
$\therefore \cos \alpha=\sqrt{1-\sin ^{2} \alpha}=\frac{\sqrt{15}}{4}, \quad \therefore \tan \alpha=\frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}=\frac{\sqrt{15}}{15}$ .
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 $\sin \alpha$ .

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