若 α (0, π 2 ), tan 2 α= cos α…——2021 高考数学第 9 题答案解析

2021_全国甲卷 (2021·理)

2021 全国 第 9 题 单选题 区分题
2021_全国甲卷 (2021·理)

9.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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【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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