2018-2019学年数学高考一轮复习训练:高考大题专项练2 高考中的三角函数与解三角形
2018届高考数学一轮总复习 第三章 三角函数、解三角形 文 新人教A版
第三章⎪⎪⎪ 三角函数、解三角形第一节 任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z}.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.(2)公式1.若sin α<0且tan α>0,则α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案:C2.(教材习题改编)3 900°是第________象限角,-1 000°是第________象限角.答案:四 一3.(教材习题改编)已知半径为120 mm 的圆上,有一条弧的长是144 mm ,则该弧所对的圆心角的弧度数为________.答案:1.21.注意易混概念的区别:象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.3.已知三角函数值的符号确定角的终边位置不要遗漏终边在坐标轴上的情况.4.三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x ,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α =x r ,tan α=y x.[小题纠偏]1.下列说法正确的是( )A .三角形的内角必是第一、二象限角B .第一象限角必是锐角C .不相等的角终边一定不相同D .若β=α+k ·360°(k ∈Z),则α和β终边相同答案:D2.若角α终边上有一点P (x,5),且cos α=x13(x ≠0),则sin α=________.答案:513考点一 角的集合表示及象限角的判定基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三角限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C -3π4是第三象限角,故①错误;4π3=π+π3,从而4π3是第三象限角,故②正确;-400°=-360°-40°,从而③正确;-315°=-360°+45°,从而④正确.2.(易错题)若角α是第二象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角解析:选C ∵α是第二象限角,∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z. 当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.3.设集合M =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =k2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z,那么( )A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N =∅解析:选B 法一:由于M =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =k 2·180°+45°,k ∈Z ={…,-45°,45°,135°,225°,…},N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…},显然有M ⊆N .法二:由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=45°·(2k +1),2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N .4.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________.解析:所有与45°有相同终边的角可表示为:β=45°+k ×360°(k ∈Z),则令-720°≤45°+k ×360°<0°,得-765°≤k ×360°<-45°,解得-765360≤k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°.答案:-675°或-315°[谨记通法]1.终边在某直线上角的求法4步骤(1)数形结合,在平面直角坐标系中画出该直线;(2)按逆时针方向写出[0,2π)内的角;(3)再由终边相同角的表示方法写出满足条件角的集合;(4)求并集化简集合.2.确定k α,αk(k ∈N *)的终边位置3步骤(1)用终边相同角的形式表示出角α的范围;(2)再写出k α或αk的范围;(3)然后根据k 的可能取值讨论确定k α或αk的终边所在位置,如“题组练透”第2题易错.考点二 扇形的弧长及面积公式基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的圆心角的弧度数是( )A .1B .4C .1或4D .2或4解析:选C 设此扇形的半径为r ,弧长为l ,则⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =6,12rl =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.2.(易错题)若扇形的圆心角是α=120°,弦长AB =12 cm ,则弧长l =________cm.解析:设扇形的半径为r cm ,如图.由sin 60°=6r,得r =4 3 cm ,∴l =|α|·r =2π3×43=833π cm.答案:833π3.已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角分别取何值时,扇形的面积最大?解:设圆心角是θ,半径是r ,则2r +r θ=40.又S =12θr 2=12r (40-2r )=r (20-r )=-(r -10)2+100≤100.当且仅当r =10时,S max =100,此时2×10+10θ=40,θ=2.所以当r =10,θ=2时,扇形的面积最大.[谨记通法]弧度制下有关弧长、扇形面积问题的解题策略(1)明确弧度制下弧长公式l =αr ,扇形的面积公式是S =12lr =12αr 2(其中l 是扇形的弧长,α是扇形的圆心角).(2)求扇形面积的关键是求得扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量,如“题组练透”第2题.考点三 三角函数的定义常考常新型考点——多角探明[命题分析]任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义属于理解内容.在高考中多以选择题、填空题的形式出现.常见的命题角度有:(1)三角函数值的符号判定;(2)由角的终边上一点的P 的坐标求三角函数值;(3)由角的终边所在的直线方程求三角函数值.[题点全练]角度一: 三角函数值的符号判定1.若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角解析:选C 由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号,则α为第二或第三象限角.由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号,则α为第三或第四象限角.综上可知,α为第三象限角.角度二:由角的终边上一点P 的坐标求三角函数值2.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α=________.解析:因为A 点纵坐标y A =45,且A 点在第二象限,又因为圆O 为单位圆,所以A 点横坐标x A =-35,由三角函数的定义可得cos α=-35.答案:-353.已知角α的终边上一点P (-3,m )(m ≠0),且sin α=2m 4,则m =________.解析:由题设知x =-3,y =m ,∴r 2=|OP |2=(-3)2+m 2(O 为原点),r =3+m 2.∴sin α=m r=2m 4=m 22,∴r =3+m 2=22,即3+m 2=8,解得m =± 5.答案:±5角度三:由角的终边所在的直线方程求三角函数值4.已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值.解:设α终边上任一点为P (-4a,3a ),当a >0时,r =5a ,sin α=35,cos α=-45,tan α=-34;当a <0时,r =-5a ,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34.[方法归纳]应用三角函数定义的3种求法(1)已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.(2)已知角α的某三角函数值,可求角α终边上一点P 的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数值.(3)已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,则扇形的面积为( )A .40π cm 2B .80π cm 2C .40 cm 2D .80 cm2解析:选B ∵72°=2π5,∴S 扇形=12αr 2=12×2π5×202=80π(cm 2).2.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选B 因为点P 在第三象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧tan α<0,cos α<0,所以角α的终边在第二象限.3.如图,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是( )A .(cos θ,sin θ)B .(-cos θ,sin θ)C .(sin θ,cos θ)D .(-sin θ,cos θ)解析:选A 由三角函数定义知,点P 的横坐标x =cos θ,纵坐标y =sin θ.4.(2019·江西六校联考)点A (sin 2 015°,cos 2 015°)位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选C 因为sin 2 015°=sin(11×180°+35°)=-sin 35°<0,cos 2 015°=cos(11×180°+35°)=-cos 35°<0,所以点A (sin 2 015°,cos 2 015°)位于第三象限.5.(2019·福州一模)设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则tan α=( )A.43B.34C .-34D .-43解析:选D 因为α是第二象限角,所以cos α=15x <0,即x <0.又cos α=15x =xx 2+16.解得x =-3,所以tan α=4x =-43.二保高考,全练题型做到高考达标1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( )A.π3B.π6C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角.故A ,B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16.即为-16×2π=-π3.2.(2019·南昌二中模拟)已知角α终边上一点P 的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则sin α等于( )A .sin 2B .-sin 2C .cos 2D .-cos 2解析:选D 因为r =2+-2=2,由任意三角函数的定义,得sin α=y r=-cos 2.3.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角α∈(0,π)的弧度数为( )A.π3B.π2C. 3 D .2解析:选C 设圆半径为r ,则其内接正三角形的边长为3r ,所以3r =αr ,∴α= 3.4.(2019·潍坊二模)集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )解析:选C 当k =2n (n ∈Z)时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1(n ∈Z)时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样.5.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C.35D.45解析:选B 取终边上一点(a,2a )(a ≠0),根据任意角的三角函数定义,可得cos θ=±55,故 cos 2θ=2cos 2θ-1=-35.6.已知α是第二象限的角,则180°-α是第________象限的角.解析:由α是第二象限的角可得90°+k ·360°<α<180°+k ·360°(k ∈Z),则180°-(180°+k ·360°)<180°-α<180°-(90°+k ·360°),即-k ·360°<180°-α<90°-k ·360°(k ∈Z),所以180°-α是第一象限的角.答案:一7.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3).答案:(-1,3)8.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的非负半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.解析:因为sin θ=y42+y2=-255,所以y <0,且y 2=64,所以y =-8.答案:-89.在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 的取值范围为____________________.解析:如图所示,找出在(0,2π)内,使sin x =cos x 的x 值,sin π4=cos π4=22,sin 5π4=cos 5π4=-22.根据三角函数线的变化规律标出满足题中条件的角x ∈⎝⎛⎭⎪⎫π4,5π4.答案:⎝⎛⎭⎪⎫π4,5π410.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB .解:设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α,(1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6,∴α=l r =23或α=lr=6.(2)法一:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =14l ·2r≤14⎝ ⎛⎭⎪⎫l +2r 22=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫822=4,当且仅当2r =l ,即α=l r=2时,扇形面积取得最大值4.∴圆心角α=2,弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.法二:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =12r (8-2r )=r (4-r )=-(r -2)2+4≤4,当且仅当r =2,即α=lr=2时,扇形面积取得最大值4.∴弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.若α是第三象限角,则下列各式中不成立的是( )A .sin α+cos α<0B .tan α-sin α<0C .cos α-tan α<0D .tan αsin α<0解析:选B ∵α是第三象限角,∴sin α<0,cos α<0,tan α>0,则可排除A ,C ,D.2.已知角α=2k π-π5(k ∈Z),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z)及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1.3.已知sin α<0,tan α>0.(1)求α角的集合;(2)求α2终边所在的象限;(3)试判断 tan α2sin α2cos α2的符号.解:(1)由sin α<0,知α在第三、四象限或y 轴的负半轴上;由tan α>0, 知α在第一、三象限,故α角在第三象限,其集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z .(2)由2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,故α2终边在第二、四象限.(3)当α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0, cos α2<0,所以tan α2 sin α2 cos α2取正号;当α2在第四象限时, tan α2<0,sin α2<0, cos α2>0,所以 tan α2sin α2cos α2也取正号.因此,tan α2sin α2cos α2取正号.第二节 同角三角函数的基本关系与诱导公式_1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系sin 2α+cos 2α=1;(2)商数关系tan α=sin αcos α.2.诱导公式1.已知sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+α=15,那么cos α=( )A .-25B .-15C.15D.25解析:选C ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α,∴cos α=15.2.若sin θcos θ=12,则tan θ+cos θsin θ的值是( )A .-2B .22解析:选B tan θ+cos θsin θ=sin θcos θ+cos θsin θ=1cos θsin θ=2.3.(教材习题改编)(1)sin ⎝⎛⎭⎪⎫-31π4=________,(2)tan ⎝⎛⎭⎪⎫-26π3=________.答案:(1)22(2)31.利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.特别注意函数名称和符号的确定.2.在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号.3.注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化.[小题纠偏]1.(2019·福建高考)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A.125 B .-125C.512 D .-512解析:选D 因为α为第四象限的角,故cos α=1-sin 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-5132=1213,所以tan α=sin αcos α=-5131213=-512.2.若sin(3π+θ)=13,则sin θ=________.答案:-13考点一 三角函数的诱导公式基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.sin 210°cos 120°的值为( )A.14B .-3424解析:选A sin 210°cos 120°=-sin 30°(-cos 60°)=12×12=14.2.已知A =k π+αsin α+k π+αcos α(k ∈Z),则A 的值构成的集合是( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}解析:选C 当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2;k 为奇数时,A =-sin αsin α-cos αcos α=-2.3.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=33,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α=________.解析:tan ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+α=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6+α=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-33.答案:-334.(易错题)设f (α)=π+απ-α-π+α1+sin 2α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α≠-12,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-23π6=________.解析:∵f (α)=-2sin α-cos α+cos α1+sin 2α+sin α-cos 2α=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α =cos α+2sin αsin α+2sin α=1tan α,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫-23π6=1tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎪⎫-4π+π6=1tan π6= 3.答案:3[谨记通法]1.利用诱导公式把任意角的三角函数转化为锐角三角函数的步骤也就是:“负化正,大化小,化到锐角就好了.”2.利用诱导公式化简三角函数的要求(1)化简过程是恒等变形;(2)结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值,如“题组练透”第4题.考点二 同角三角函数的基本关系题点多变型考点——纵引横联[典型母题]已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15.求tan α的值.[解] 法一: 联立方程⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin 2α+cos 2α=1,①②由①得cos α=15-sin α,将其代入②,整理得 25sin 2α-5sin α-12=0. ∵α是三角形的内角, ∴⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45,cos α=-35,∴tan α=-43.法二:∵sin α+cos α=15,∴(sin α+cos α)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫152,即1+2sin αcos α=125,∴2sin αcos α=-2425,∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1+2425=4925.∵sin αcos α=-1225<0且0<α<π,∴sin α>0,cos α<0,同角三角函数基本关系式的应用技巧[变式一] 保持母题条件不变,求:(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α;(2)sin 2α+2sin αcos α的值.解:由母题可知:tan α=-43.(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α=tan α-45tan α+2=-43-45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-43+2=87.(2)sin 2α+2sin αcos α=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α+2tan α1+tan 2α=169-831+169=-825.[变式二] 若母题条件变为“sin α+3cos α3cos α-sin α=5”, 求tan α的值.解:法一:由sin α+3cos α3cos α-sin α=5, 得tan α+33-tan α=5,即tan α=2.法二:由sin α+3cos α3cos α-sin α=5,得sin α+3cos α=15cos α-5sin α,∴6sin α=12cos α,即tan α=2.[变式三] 若母题中的条件和结论互换:已知α是三角形的内角,且tan α=-13, 求sin α+cos α的值.解:由tan α=-13,得sin α= -13cos α,将其代入 sin 2α+cos 2α=1,得109cos 2α=1,∴cos 2α=910,易知cos α<0,∴cos α=-31010, sin α=1010,故 sin α+cos α=-105.1.三角形中求值问题,首先明确角的范围,才能求出角的值或三角函数值.2.三角形中常用的角的变形有:A +B =π-C,2A +2B =2π-2C ,A 2+B 2+C 2=π2等,于是可得sin(A +B )=sin C ,cos ⎝⎛⎭⎪⎫A +B 2=sin C 2等.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,则cos(-α)=( )A .-45B.45C.35D .-35解析:选B 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,所以cos α=45,即cos(-α)=45.[破译玄机]2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6 D.π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=( )A.223B .-223C.13D .-13解析:选D ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=-13.4.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=45,则tan α=________.解析:∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos α=-1-sin 2α=-35,∴tan α=sin αcos α=-43.答案:-435.如果sin(π+A )=12,那么cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-A 的值是________.解析:∵sin(π+A )=12,∴-sin A =12.∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-A =-sin A =12.答案:12二保高考,全练题型做到高考达标1.已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则下列不等关系中必定成立的是( )A .sin θ<0,cos θ>0B .sin θ>0,cos θ<0C .sin θ>0,cos θ>0D .sin θ<0,cos θ<0解析:选B ∵sin(θ+π)<0,∴-sin θ<0,sin θ>0.∵cos(θ-π)>0,∴-cos θ>0,cos θ<0.2.若sin(π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,则sin α·cos α的值等于( )A .-25B .-15C.25或-25D.25解析:选A 由sin(π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,可得sin α=-2cos α,则tan α=-2,sin α·cos α=tan α1+tan 2α=-25.3.(2019·江西五校联考)cos 350°-2sin 160°-=( )A .- 3B .-32C.32D.3解析:选D 原式=----+=cos 10°----=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°sin 10°= 3.4.已知f (α)=π-απ-α-π-αα,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-31π3的值为( )A.12 B .-13C .-12D.13解析:选C ∵f (α)=sin α·cos α-cos αtan α=-cos α,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫10π+π3=-cos π3=-12.5.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32 B.32C .-34D.34解析:选B ∵5π4<α<3π2,∴cos α<0,sin α<0且|cos α|<|sin α|,∴cos α-sin α>0.又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34,∴cos α-sin α=32.6.化简:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-απ+α+π-α⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+απ+α=________.解析:原式=cos α·sin α-cos α+sin α-sin α-sin α=-sin α+sin α=0.答案:07.sin 4π3·cos 5π6·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π3的值是________.解析:原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π3·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π-π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin π3·⎝ ⎛⎭⎪⎫-cos π6·⎝ ⎛⎭⎪⎫-tan π3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×(-3)=-334.答案:-3348.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a (|a |≤1),则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ的值是________.解析:由题意知,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-a .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=0.答案:09.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°.解:原式=-sin 1 200°·cos 1 290°+cos 1 020°·(-sin 1 050°)+tan 945°=-sin 120°·cos 210°+cos 300°·(-sin 330°)+tan 225°=(-sin 60°)·(-cos 30°)+cos 60°·sin 30°+tan 45°=32×32+12×12+1=2. 10.已知sin(3π+α)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α,求下列各式的值:(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α;(2)sin 2α+sin 2α.解:由已知得sin α=2cos α.(1)原式=2cos α-4cos α5×2cos α+2cos α=-16.(2)原式=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=sin 2α+sin 2αsin 2α+14sin 2α=85.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=________.解析:sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=sin 21°+sin 22°+…+sin 244°+sin 245°+cos 244°+cos 243°+…+cos 21°+sin 290°=(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(sin 244°+cos 244°)+sin 245°+sin 290°=44+12+1=912.答案:9122.已知f (x )=cos2n π+x2n π-xcos2n +π-x ](n ∈Z).(1)化简f (x )的表达式;(2)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 014+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫503π1 007的值.解:(1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z)时, f (x )=cos 2k π+x2k π-x cos2k +π-x ]=cos 2x ·sin 2-xcos 2π-x =cos 2x-sin x2-cos x2=sin 2x ;当n 为奇数,即n =2k +1(k ∈Z)时,f (x )=cos 2k +π+x ]·sin 2k +π-x ]cos2k ++1]π-x }=cos 2[2k π+π+x 2[2k π+π-x cos 2k +π+π-x=cos2π+x2π-xcos 2π-x=-cos x 2sin 2x -cos x 2=sin 2x ,综上得f (x )=sin 2x .(2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 014+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫503π1 007=sin 2π2 014+sin 21 006π2 014=sin 2π2 014+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π2 014=sin2π2 014+cos 2π2 014=1.第三节 三角函数的图象与性质1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,-1,(2π,0).余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z).1.下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( ) A .y =cos 2x B .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2答案:B2.(教材习题改编)函数y =4sin x ,x ∈[-π,π]的单调性是( )A .在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数B .在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-π2和⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上都是减函数C .在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数D .在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π和⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是减函数 答案:B3.(教材习题改编)函数y =-tan ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+2的定义域为________________.答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π3,k ∈Z1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时的情况.3.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结.[小题纠偏]1.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-1B .-22C.22D .0解析:选B 由已知x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最小值为-22.2.函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4-2x 的单调减区间为____________.解析:由y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4得2k π≤2x -π4≤2k π+π(k ∈Z),解得k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z).所以函数的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z).答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z)考点一 三角函数的定义域与值域基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1-3解析:选A ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3.2.(易错题)函数y =1tan x -1的定义域为__________________.解析:要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+kx ,k ∈Z ,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z.故函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z3.函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为______________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <k π+π2,k ∈Z ,-3≤x ≤3.∴-3≤x <-π2或0<x <π2.∴函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-3,-π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-3,-π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 4.(易错题)求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值与最小值.解:令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,22.∴y =-t 2+t +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+54,∴当t =12时,y max =54,当t =-22时,y min =1-22.∴函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值为54,最小值为1-22.[谨记通法]1.三角函数定义域的2种求法(1)应用正切函数y =tan x 的定义域求函数y =A tan(ωx +φ)的定义域,如“题组练透”第2题易忽视.(2)转化为求解简单的三角不等式求复杂函数的定义域.2.三角函数最值或值域的3种求法(1)直接法:直接利用sin x 和cos x 的值域求解.(2)化一法:把所给三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,由正弦函数单调性写出函数的值域.(3)换元法:把sin x 、cos x 、sin x cos x 或sin x ±cos x 换成t ,转化为二次函数,如“题组练透”第4题.考点二 三角函数的单调性重点保分型考点——师生共研[典例引领]写出下列函数的单调区间:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,x ∈[0,π];(2)f (x )=|tan x |;(3)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2.解:(1)由-π2+2k π≤x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-3π4+2k π≤x ≤π4+2k π,k ∈Z.又x ∈[0,π],所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π.(2)观察图象可知,y =|tan x |的增区间是⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π,k π+π2,k ∈Z ,减区间是⎝ ⎛⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z.(3)当2k π-π≤2x -π6≤2k π(k ∈Z),即k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z ,函数f (x )是增函数.因此函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12,递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,-5π12,⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2.[由题悟法]求三角函数单调区间的2种方法(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性列不等式求解.(2)图象法:画出三角函数的正、余弦曲线,结合图象求它的单调区间.[提醒] 求解三角函数的单调区间时若x 的系数为负应先化为正,同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域.[即时应用]1.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调减区间为______.解析:由已知函数为y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,欲求函数的单调减区间,只需求y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调增区间即可.由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z.故所给函数的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z).答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z)2.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.解析:∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数;当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 是减函数.由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,∴ω=32.答案:32考点三 三角函数的奇偶性、周期性及对称性常考常新型考点——多角探明[命题分析]正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应把三角函数的对称性与奇偶性结合,体会二者的统一.常见的命题角度有:(1)三角函数的周期;(2)求三角函数的对称轴或对称中心;(3)三角函数对称性的应用.[题点全练]角度一:三角函数的周期1.函数y =1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -3π4是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数解析:选A y =1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -3π4=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -3π4=-sin 2x ,所以f (x )是最小正周期为π的奇函数.2.(2019·长沙一模)若函数f (x )=2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________.解析:由题意知,1<πk<2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3.答案:2或3角度二:求三角函数的对称轴或对称中心3.(2019·太原模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π4对称B .关于直线x =π8对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0对称解析:选B ∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4的最小正周期为π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.当x =π4时,2x +π4=3π4,∴A ,C 错误;当x =π8时,2x +π4=π2,∴B 正确,D 错误.角度三:三角函数对称性的应用4.(2019·西安八校联考)若函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω∈N *)图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,则ω的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选Bπω6+π6=k π+π2(k ∈Z)⇒ω=6k +2(k ∈Z)⇒ωmin =2.5.设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16的值为( )A .-34B .-14C .-12 D.34解析:选D 由题意知,点M 到x 轴的距离是12,根据题意可设f (x )=12cos ωx ,又由题图知12·2πω=1,所以ω=π,所以f (x )=12cos πx ,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=12cos π6=34.[方法归纳]函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性、周期性和对称性(1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数y =cos x -32的定义域为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π6(k ∈Z) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z)D .R解析:选C ∵cos x -32≥0,得cos x ≥32,∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z.2.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=( )A .1 B.12C .-1D .-12解析:选 A 由题设知2πω=π,所以ω=2,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π8+π4=sin π2=1.3.(2019·石家庄一模)函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z)B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z)D.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z)解析:选B 由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z)得,k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z).4.函数f (x )=sin(-2x )的单调增区间是____________.解析:由f (x )=sin(-2x )=-sin 2x ,2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2得k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z).答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z)5.函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值为______,此时x =______.解析:函数y =3-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值为3+2=5,此时x +π4=π+2k π,即x =3π4+2k π(k ∈Z).答案:53π4+2k π(k ∈Z)二保高考,全练题型做到高考达标1.若函数f (x )=-cos 2x ,则f (x )的一个递增区间为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0 B.⎝⎛⎭⎪⎫0,π2 C.⎝⎛⎭⎪⎫π2,3π4D.⎝⎛⎭⎪⎫3π4,π解析:选B 由f (x )=-cos 2x 知递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2,k ∈Z ,故只有B 项满足.2.(2019·河北五校联考)下列函数最小正周期为π且图象关于直线x =π3对称的函数是( )A .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3解析:选B 由函数的最小正周期为π,可排除C.由函数图象关于直线x =π3对称知,该直线过函数图象的最高点或最低点,对于A ,因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3+π3=sin π=0,所以选项A 不正确.对于D ,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3-π3=sin π3=32,所以选项D 不正确.对于B ,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3-π6=sin π2=1,所以选项B 正确.3.已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)(|φ|<π), 若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=-2,则f (x )的一个单调递增区间可以是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π8,9π8C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8,π8 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,5π8解析:选D ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=-2,∴-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=-2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1.又∵|φ|<π,∴φ=π4,∴f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,由2k π+π2≤2x +π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+π8≤x ≤k π+5π8,k ∈Z.当k =0时,得π8≤x ≤5π8.4.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,且该函数图象关于点(x 0,0)成中心对称,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则x 0=( )A.5π12 B.π4 C.π3D.π6解析:选A 由题意得T 2=π2,T =π,ω=2.又2x 0+π6=k π(k ∈Z),x 0=k π2-π12(k∈Z),而x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以x 0=5π12.5.若函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,且|φ|<π2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3上是单调减函数,且函数值从1减少到-1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=( )A.12B.22C.32D .1解析:选C 由题意得函数f (x )的周期T =2⎝⎛⎭⎪⎫2π3-π6=π,所以ω=2,此时f (x )=sin(2x +φ),将点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,1代入上式得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+φ=1⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2,所以φ=π6,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,于是f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6=cos π6=32.6.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),对于任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值为________.解析:∵f ⎝⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,∴x =π6是函数f (x )=2sin(ωx +φ)的一条对称轴.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=±2.答案:2或-27.函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象与x 轴交点的坐标是________________.解析:由2x +π4=k π(k ∈Z)得,x =k π2-π8(k ∈Z).∴函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象与x 轴交点的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0,k ∈Z.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0,k ∈Z 8.已知x ∈(0,π],关于x 的方程2 sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3=a 有两个不同的实数解,则实数a的取值范围为________.解析:令y 1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,x ∈(0,π],y 2=a ,作出y 1的图象如图所示.若2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3=a 在(0,π]上有两个不同的实数解,则y 1与y 2应有两个不同的交点,所以3<a <2.答案:(3,2)9.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.(1)求函数f (x )图象的对称轴方程;(2)求f (x )的单调增区间;(3)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,则x =k π2+π8,k ∈Z.∴函数f (x )图象的对称轴方程是x =k π2+π8,k ∈Z.(2)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,则k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z.故f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z.(3)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4,∴-1≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4≤22,∴-2≤f (x )≤1,∴当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2.10.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<φ<2π3的最小正周期为π.(1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间.解:∵f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,f (-x )=f (x ).∴sin(2x +φ)=sin(-2x +φ),将上式展开整理得sin 2x cos φ=0,由已知上式对∀x ∈R 都成立,。
2018年高考数学(理)一轮复习课时训练:第三章 三角函数、解三角形 3-3
课时规范训练A 组 基础演练1.tan 15°+1tan 15°=( ) A .2 B .2+ 3 C .4D.433解析:选C.法一:tan 15°+1tan 15°=sin 15°cos 15°+cos 15°sin 15° =1cos 15°sin 15°=2sin 30°=4.法二:tan 15°+1tan 15°=1-cos 30°sin 30°+1sin 30°1+cos 30°=1-cos 30°sin 30°+1+cos 30°sin 30°=2sin 30°=4. 2.2cos 10°-sin 20°sin 70°的值是( )A.12B.32C. 3D. 2解析:选C.原式=2cos (30°-20°)-sin 20°sin 70°=2(cos 30°·cos 20°+sin 30°·sin 20°)-sin 20°sin 70°=3cos 20°cos 20°= 3.3.已知θ∈(0,π),且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,则tan 2θ=( )A.43 B.34 C .-247D.247解析:选C.由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,得22(sin θ-cos θ)=210,所以sin θ-cos θ=15.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ-cos θ=15sin 2θ+cos 2θ=1,得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=45cos θ=35或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-35cos θ=-45.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-35cos θ=-45不合题意,舍去,所以tan θ=43,所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=2×431-⎝ ⎛⎭⎪⎫432=-247,故选C. 4.若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,sin 2θ=378,则sin θ等于( ) A.35 B.45 C.74D.34解析:选D.由sin 2θ=387和sin 2θ+cos 2θ=1得 (sin θ+cos θ)2=378+1=⎝⎛⎭⎪⎫3+742, 又θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,∴sin θ+cos θ=3+74.同理,sin θ-cos θ=3-74,∴sin θ=34.5.已知sin 2(α+γ)=n sin 2β,则tan (α+β+γ)tan (α-β+γ)的值为( )A.n -1n +1B.n n +1C.n n -1D.n +1n -1解析:选D.由已知可得sin(α+β+γ)+(α-β+γ)]=n sin(α+β+γ)-(α-β+γ)],则sin(α+β+γ)·cos(α-β+γ)+cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)=n sin(α+β+γ)cos(α-β+γ)-cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)],即(n +1)cos(α+β+γ)sin(α-β+γ)=(n -1)sin(α+β+γ)cos(α-β+γ),所以tan (α+β+γ)tan (α-β+γ)=n +1n -1,故选D.6.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=35,则cos 2θ=________.解析:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=cos θ=35,∴cos 2θ=2cos 2θ-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=-725.答案:-7257.若点P (cos α,sin α)在直线y =-2x 上,则sin 2α+2cos 2α=________. 解析:∵点P (cos α,sin α)在直线y =-2x 上 ∴sin α=-2cos α,于是sin 2α+2cos 2α=2sin αcos α+2(2cos 2α-1) =-4cos 2α+4cos 2α-2=-2. 答案:-28.设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.解析:∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α. ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α≠0,∴cos α=-12.又∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴α=23π,∴tan 2α=tan 43π=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π3=tan π3= 3.答案: 39.化简:(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ(0<θ<π).解:由θ∈(0,π),得0<θ2<π2, ∴cos θ2>0, ∴2+2cos θ=4cos 2θ2=2cos θ2.又(1+sin θ+cos θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin θ2cos θ2+2cos 2θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ2 =2cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ2-cos 2θ2=-2cos θ2cos θ.故原式=-2cos θ2cos θ2cos θ2=-cos θ.10.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求cos β的值.解:(1)因为sin α2+cos α2=62,两边同时平方,得sin α=12. 又π2<α<π,所以cos α=-32. (2)因为π2<α<π,π2<β<π,所以-π<-β<-π2,故-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-35,得cos(α-β)=45. cos β=cos α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =-32×45+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-43+310.B 组 能力突破1.已知sin α+cos α=22,则1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=( )A.12 B.32 C .-12D .-32解析:选C.由sin α+cos α=22,得1+2sin αcos α=12, ∴sin 2α=-12.因此1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin 2α=-12. 2.已知f (x )=2tan x -2sin 2x 2-1sin x 2cos x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12的值为( )A .4 3 B.833 C .4D .8解析:选D.∵f (x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫tan x +cos x sin x =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x +cos x sin x =2×1cos x ·sin x =4sin 2x , ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=4sin π6=8.3.已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于( ) A.5π12 B.π3 C.π4D.π6解析:选C.∵α、β均为锐角,∴-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010,∴cos(α-β)=31010. 又sin α=55,∴cos α=255,∴sin β=sin α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =55×31010-255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=22. ∴β=π4.4.若tan α=lg(10a ),tan β=lg 1a ,且α+β=π4,则实数a 的值为________. 解析:tan α+tan β=lg(10a )+lg 1a =lg 10=1,∵α+β=π4,所以tan π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=11-tan αtan β,∴tan αtan β=0,则有tan α=lg(10a )=0或tan β=lg 1a =0.所以10a=1或1a=1,即a=110或1.答案:110或15.已知tan(π+α)=-13,tan(α+β)=sin2⎝⎛⎭⎪⎫π2-α+4cos2α10cos2α-sin 2α.(1)求tan(α+β)的值;(2)求tan β的值.解:(1)∵tan(π+α)=-13,∴tan α=-13.∵tan(α+β)=sin2⎝⎛⎭⎪⎫π2-α+4cos2α10cos2α-sin 2α=sin 2α+4cos2α10cos2α-sin 2α=2sin αcos α+4cos2α10cos2α-2sin αcos α=2cosα(sin α+2cos α) 2cos α(5cos α-sin α)=sin α+2cos α5cos α-sin α=tan α+25-tan α=-13+25-⎝⎛⎭⎪⎫-13=516.(2)tan β=tan(α+β)-α]=tan(α+β)-tan α1+tan(α+β)tan α=516+131-516×13=3143.。
2018版高考一轮总复习数学(理)习题第3章 三角函数、解三角形3-3含答案
(时间:40分钟)1.给定性质:①最小正周期为π;②图象关于直线x =错误!对称,则下列四个函数中,同时具有性质①②的是( )A .y =sin 错误!B .y =sin 错误!C .y =sin 错误!D .y =sin |x | 答案 B解析 注意到函数y =sin ()2x -π6的最小正周期T =错误!=π,当x =错误!时,y =sin 错误!=1,因此该函数同时具有性质①②。
2.函数y =2sin 错误!(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2-错误!B .0C .-1D .-1-错误! 答案 A解析 ∵0≤x ≤9,∴-错误!≤错误!x -错误!≤错误!,∴sin 错误!∈错误!.∴y ∈,∴y max +y min =2-错误!。
3.函数f (x )=tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y =1所得的线段长为错误!,则f 错误!的值是( )A.0 B.错误!C.1 D.错误!答案D解析由条件可知,f(x)的周期是错误!。
由错误!=错误!,得ω=4,所以f错误!=tan错误!=tan错误!=错误!.4.函数y=错误!的定义域为()A.错误!B.错误!(k∈Z)C.错误!(k∈Z)D.R答案C解析∵cos x-错误!≥0,得cos x≥错误!,∴2kπ-错误!≤x≤2kπ+错误!,k∈Z。
5.函数y=2sin错误!(x∈)的递增区间是()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!答案A解析首先将函数化为y=-2sin错误!(x∈),令t=2x-错误!,x增大,t增大,所以为求函数的增区间,须研究y=2sin t的减区间.由错误!+2kπ≤2x-错误!≤错误!+2kπ,k∈Z得错误!+kπ≤x≤错误!+kπ,k∈Z,所以k=0时得错误!,故选A。
6.函数y=3-2cos错误!的最大值为________,此时x=________.答案 5 错误!+2kπ(k∈Z)解析函数y=3-2cos错误!的最大值为3+2=5,此时x+错误!=π+2kπ(k∈Z),即x=错误!+2kπ(k∈Z).7.若函数y=cos错误!(ω∈N*)的一个对称中心是错误!,则ω的最小值是________.答案2解析由题意得ω×错误!+错误!=错误!+kπ(k∈Z),ω=6k+2(k∈Z),∵ω∈N*,所以ω的最小值是2。
2018版高考数学理一轮复习文档:第四章 三角函数、解
1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点 如下表所示:3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象的步骤如下:【知识拓展】1.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.2.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴由ωx +φ=k π+π2,k ∈Z 确定;对称中心由ωx +φ=k π,k ∈Z确定其横坐标.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象是由y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4的图象向右平移π2个单位得到的.( √ ) (2)将函数y =sin ωx 的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y =sin(ωx -φ)的图象.( × )(3)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( × )(4)函数y =A sin(ωx +φ)的最小正周期为T =2πω.( × )(5)把y =sin x 的图象上各点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12,所得图象对应的函数解析式为y =sin 12x .( × )(6)若函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,则函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( √ )1.(教材改编)y =2sin(12x -π3)的振幅,频率和初相分别为( )A .2,4π,π3B .2,14π,π3C .2,14π,-π3D .2,4π,-π3答案 C解析 由题意知A =2,f =1T =ω2π=14π,初相为-π3.2.(2015·山东)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位答案 B解析 ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12, ∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位. 3.(2016·青岛模拟)将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( ) A .y =sin(2x -π10)B .y =sin(2x -π5)C .y =sin(12x -π10)D .y =sin(12x -π20)答案 C解析 y =sin x π10−−−−−→右移个单位 y =sin(x -π10)―――――→横坐标伸长到原来的2倍y =sin(12x -π10).4.(2016·临沂模拟)已知函数f (x )=A cos(ωx +θ)的图象如图所示,f (π2)=-23,则f (-π6)=________.答案 -23解析 由题图知,函数f (x )的周期 T =2(11π12-7π12)=2π3,所以f (-π6)=f (-π6+2π3)=f (π2)=-23.5.若将函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________. 答案3π8解析 ∵函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位得到g (x )=sin[2(x -φ)+π4]=sin(2x+π4-2φ), 又∵g (x )是偶函数,∴π4-2φ=k π+π2(k ∈Z ),∴φ=-k π2-π8(k ∈Z ).当k =-1时,φ取得最小正值3π8.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换例1 (2015·湖北)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫5π12,0,求θ的最小值.解 (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 得g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z .由于函数y =g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12,解得θ=k π2-π3,k ∈Z .由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6.引申探究在本例(2)中,将f (x )图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到g (x )的图象,求g (x )的解析式,并写出g (x )图象的对称中心. 解 由(1)知f (x )=5sin(2x -π6),因此g (x )=5sin[2(x +π6)-π6]=5sin(2x +π6).因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π12,k ∈Z .即y =g (x )图象的对称中心为(k π2-π12,0),k ∈Z .思维升华 (1)五点法作简图:用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.(2)图象变换:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移π4个单位,得到的函数图象的解析式是( )A .y =cos 2xB .y =-sin 2xC .y =sin(2x -π4)D .y =sin(2x +π4)答案 A解析 由y =sin x 图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,所得图象的解析式为y =sin 2x ,再向左平移π4个单位得y =sin2(x +π4),即y =cos 2x .题型二 由图象确定y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示.(1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.解 (1)观察图象可知A =2且点(0,1)在图象上, ∴1=2sin(ω·0+φ),即sin φ=12.∵|φ|<π2,∴φ=π6,又∵1112π是函数的一个零点且是图象递增穿过x 轴形成的零点,∴11π12ω+π6=2π,∴ω=2. ∴f (x )=2sin(2x +π6).(2)设2x +π6=B ,则函数y =2sin B 的对称轴方程为B =π2+k π,k ∈Z ,即2x +π6=π2+k π(k ∈Z ),解得x =k π2+π6(k ∈Z ),∴f (x )=2sin(2x +π6)的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z ).思维升华 求y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)解析式的步骤 (1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,B =M +m2. (2)求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT .(3)求φ,常用方法如下:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入.②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”为ωx +φ=2π.(2016·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ) (ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则y =f (x +π6)取得最小值时x 的集合为( )A .{x |x =k π-π6,k ∈Z }B .{x |x =k π-π3,k ∈Z }C .{x |x =2k π-π6,k ∈Z }D .{x |x =2k π-π3,k ∈Z }答案 B解析 根据所给图象,周期T =4×(7π12-π3)=π,故π=2πω,∴ω=2,因此f (x )=sin(2x +φ),另外图象经过点(7π12,0),代入有2×7π12+φ=k π(k ∈Z ),再由|φ|<π2,得φ=-π6,∴f (x +π6)=sin(2x +π6),当2x +π6=-π2+2k π (k ∈Z ),即x =-π3+k π(k ∈Z )时,y =f (x +π6)取得最小值.题型三 三角函数图象性质的应用 命题点1 三角函数模型的应用例3 (2015·陕西)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10答案 C解析 由题干图易得y min =k -3=2,则k =5. ∴y max =k +3=8.命题点2 函数零点(方程根)问题例4 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝⎛⎭⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是________. 答案 (-2,-1)解析 方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0可转化为 m =1-2sin 2x +3sin 2x =cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 设2x +π6=t ,则t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π, ∴题目条件可转化为m2=sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π有两个不同的实数根. ∴y =m2和y =sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,m 2的范围为(-1,-12),故m 的取值范围是(-2,-1). 引申探究例4中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则m 的取值范围是__________. 答案 [-2,1)解析 由例4知,m2的范围是⎣⎡⎭⎫-1,12, ∴-2≤m <1,∴m 的取值范围是[-2,1). 命题点3 图象与性质的综合应用例5 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π. (1)求ω和φ的值;(2)当x ∈[0,π2]时,求函数y =f (x )的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因为f (x )的图象关于直线x =π3对称,所以2·π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,由-π2≤φ<π2,得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6.综上,ω=2,φ=-π6.(2)由(1)知f (x )=3sin(2x -π6),当x ∈[0,π2]时,-π6≤2x -π6≤5π6,∴当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )最大值=3;当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )最小值=-32.思维升华 (1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型,再利用三角函数的有关知识解决问题. (2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.已知函数f (x )=cos(3x +π3),其中x ∈[π6,m ],若f (x )的值域是[-1,-32],则m 的取值范围是__________. 答案 [2π9,5π18]解析 画出函数的图象.由x ∈[π6,m ],可知5π6≤3x +π3≤3m +π3,因为f (π6)=cos 5π6=-32且f (2π9)=cos π=-1,要使f (x )的值域是[-1,-32],只要2π9≤m ≤5π18,即m ∈[2π9,5π18].4.三角函数图象与性质的综合问题典例 (12分)已知函数f (x )=23sin(x 2+π4)·cos(x 2+π4)-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.思维点拨 (1)先将f (x )化成y =A sin(ωx +φ)的形式再求周期;(2)将f (x )解析式中的x 换成x -π6,得g (x ),然后利用整体思想求最值.规范解答解 (1)f (x )=23sin(x 2+π4)·cos(x 2+π4)-sin(x +π)=3cos x +sin x [3分]=2sin(x +π3),[5分]于是T =2π1=2π.[6分](2)由已知得g (x )=f (x -π6)=2sin(x +π6),[8分]∵x ∈[0,π],∴x +π6∈[π6,7π6],∴sin(x +π6)∈[-12,1],[10分]∴g (x )=2sin(x +π6)∈[-1,2].[11分]故函数g (x )在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.[12分]解决三角函数图象与性质的综合问题的一般步骤: 第一步:(化简)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式; 第二步:(用辅助角公式)构造f (x )=a 2+b 2·(sin x ·a a 2+b 2+cos x ·ba 2+b 2); 第三步:(求性质)利用f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)研究三角函数的性质; 第四步:(反思)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规范.1.为了得到函数y =cos(2x +π3)的图象,可将函数y =sin 2x 的图象( )A .向左平移5π6个单位长度B .向右平移5π6个单位长度C .向左平移5π12个单位长度D .向右平移5π12个单位长度答案 C解析 由题意,得y =cos(2x +π3)=sin(2x +π3+π2)=sin 2(x +5π12),则它是由y =sin 2x 向左平移5π12个单位得到的,故选C. 2.若f (x )=sin(2x +φ)+b ,对任意实数x 都有f ⎝⎛⎭⎫x +π3=f (-x ),f ⎝⎛⎭⎫2π3=-1,则实数b 的值为( ) A .-2或0 B .0或1 C .±1 D .±2答案 A解析 由f ⎝⎛⎭⎫x +π3=f (-x )可得f (x )的图象关于直线x =π6对称,∴2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z .当直线x =π6经过最高点时,φ=π6;当直线x =π6经过最低点时,φ=-56π.若f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+b ,由f ⎝⎛⎭⎫23π=-1,得b =0;若f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -56π+b ,由f ⎝⎛⎭⎫23π=-1,得b =-2.所以b =-2或b =0.3.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( )A.π2B.2π3 C .π D .2π 答案 C解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π6)(ω>0).由2sin(ωx +π6)=1,得sin(ωx +π6)=12,∴ωx +π6=2k π+π6或ωx +π6=2k π+56π(k ∈Z ).令k =0,得ωx 1+π6=π6,ωx 2+π6=56π,∴x 1=0,x 2=2π3ω.由|x 1-x 2|=π3,得2π3ω=π3,∴ω=2.故f (x )的最小正周期T =2π2=π.4.函数f (x )=sin(ωx +φ) (x ∈R ,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,如果x 1,x 2∈(-π6,π3)且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)等于( )A.12 B.32C.22D .1答案 B解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将(-π6,0)代入上式得sin(-π3+φ)=0,由|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=sin(2x +π3).函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12,∴x 1+x 2=π6,∴f (x 1+x 2)=sin(2×π6+π3)=32.故选B.5.函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后所得函数图象的解析式是奇函数,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A .-32B .-12C.12 D.32答案 A解析 由函数f (x )的图象向左平移π6个单位得g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +φ+π3的图象, 因为是奇函数,所以φ+π3=k π,k ∈Z ,又因为|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3, 所以当x =0时,f (x )取得最小值为-32. 6.(2016·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称 D .关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称答案 B解析 由题意知2πω=π,∴ω=2;又由f (x )的图象向右平移π3个单位后得到y =sin[2⎝⎛⎭⎫x -π3+φ]=sin ⎝⎛⎭⎫2x +φ-23π,此时关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A 、C 错误; 当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误.7.(2016·全国丙卷)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移________个单位长度得到. 答案2π3解析 y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3,y =sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,因此至少向右平移2π3个单位长度得到.8.(2017·长春质检)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f (16)的值为________.答案34解析 由题意知,点M 到x 轴的距离是12,根据题意可设f (x )=12cos ωx ,又由题图知12·2πω=1,所以ω=π,所以f (x )=12cos πx ,故f (16)=12cos π6=34.9.(2015·天津)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________.答案π2解析 f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4, 因为f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+π4=2k π+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2.10.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象如图所示,则当t =1100秒时,电流强度是________安.答案 -5解析 由图象知A =10,T 2=4300-1300=1100,∴ω=2πT =100π,∴I =10sin(100πt +φ).∵图象过点⎝⎛⎭⎫1300,10, ∴10sin(100π×1300+φ)=10,∴sin(π3+φ)=1,π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π+π6,k ∈Z ,又∵0<φ<π2,∴φ=π6.∴I =10sin ⎝⎛⎭⎫100πt +π6, 当t =1100秒时,I =-5安.11.已知函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象过点P (π12,0),图象上与点P 最近的一个最高点是Q (π3,5).(1)求函数的解析式;(2)求函数f (x )的递增区间.解 (1)依题意得A =5,周期T =4(π3-π12)=π,∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图象过点P (π12,0),∴5sin(π6+φ)=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6,∴y =5sin(2x -π6).(2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,故函数f (x )的递增区间为[k π-π6,k π+π3] (k ∈Z ).12.已知函数f (x )=3cos 2x +sin x ·cos x -32. (1)求函数f (x )的最小正周期T 和函数f (x )的单调递增区间; (2)若函数f (x )的对称中心为(x,0),求x ∈[0,2π)的所有x 的和. 解 (1)由题意得f (x )=sin(2x +π3),∴T =2π2=π,令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z .可得函数f (x )的单调递增区间为[-5π12+k π,π12+k π],k ∈Z .(2)令2x +π3=k π,k ∈Z ,可得x =-π6+k π2,k ∈Z .∵x ∈[0,2π),∴k 可取1,2,3,4. ∴所有满足条件的x 的和为2π6+5π6+8π6+11π6=13π3. *13.(2016·潍坊模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)设g (x )=[f (x -π12)]2,求函数g (x )在x ∈[-π6,π3]上的最大值,并确定此时x 的值.解 (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3,∴ω=32. 又f (-π6)=2sin[32×(-π6)+φ]=2sin(-π4+φ)=0,∴sin(φ-π4)=0,∵0<φ<π2,∴-π4<φ-π4<π4,∴φ-π4=0,即φ=π4,∴f (x )的解析式为f (x )=2sin(32x +π4).(2)由(1)可得f (x -π12)=2sin[32(x -π12)+π4]=2sin(32x +π8),∴g (x )=[f (x -π12)]2=4×1-cos (3x +π4)2=2-2cos(3x +π4),∵x ∈[-π6,π3],∴-π4≤3x +π4≤5π4,∴当3x +π4=π,即x =π4时,g (x )max =4.。
(福建专用)2018年高考数学总复习高考大题专项突破2高考中的三角函数与解三角形课件文新人教A版
-2-
从近五年的高考试题来看,高考对三角函数与解三角形的考查呈 现出较强的规律性,每年的题量和分值要么三个小题15分,要么一 个小题一个大题17分.在三个小题中,分别考查三角函数的图象与 性质、三角变换、解三角形;在一个小题一个大题中,小题要么考 查三角函数的图象与性质,要么考查三角变换,大题考查的都是解 三角形.
①
3
∵a=2,∴由余弦定理可得
1 2 2 4=b +c -2bc× ,∴b2+c2=5. 3 2 2 , c= . 2 2
②
∵b>c,∴联立①②可得 b=
-9题型一
题型二
题型三
例2已知在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD的面积 是△ADC面积的2倍. sin������ (1)求 ;
可得 3
3
10 10
2
2 5 5
,sin A=
3 10 10
,代入正弦定理,
1 2 1 2 2 5 5
=
������
2
,即 b= 5,∴S△ABC= absin C= ×3× 5 × 2
=3.
-5题型一
题型二
题型三
(方法二)由A+B+C=π ,得tan(B+C)=tan(π -A)=-3,
即
tan ������+tan ������
∴sin ������cos ������=2,即tan ������=2.
cos ������sin ������
tan ������
-4题型一
题型二
题型三
(2)(方法一)由A+B+C=π , 得tan(B+C)=tan(π -A)=-3,
2018届高三数学(理)一轮复习课后作业:第三章 三角函数、解三角形 第5节 两角和与差的正、余弦和正切公式
课时作业 A 组 基础对点练1.(2017·西安质检)sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B .12 C.32D .-12解析:sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°cos 15°+(-cos 45°)·sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12. 答案:B2.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A .-356 B .-16 C .-3518D .-1718解析:∵3cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,∴3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),易知sin α≠cosα,故cos α+sin α=26,1+sin 2α=118,sin 2α=-1718,故选D. 答案:D3.(2017·贵阳监测)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435,则sin(α+7π6)的值是( )A .-235 B .235 C.45D .-45解析:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435⇒sin π3cos α+cos π3sin α+sin α=435⇒32sin α+32cos α=435⇒32sin α+12cos α=45,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6=sin αcos 7π6+cos αsin 7π6=-⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α+12cos α=-45.答案:D4.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α,则cos 2α=( )A .1B .-1C.12D .0解析:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α,∴12cos α-32sin α=32cos α-12sin α,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32sinα=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-32cos α,∴tan α=sin αcos α=-1,∴cos 2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2αtan 2α+1=0.答案:D5.在△ABC 中,若3(tan B +tan C )=tan B ·tan C -1,则sin 2A =( ) A .-12 B .12 C .-32D .32解析:由两角和的正切公式知tan B +tan C =tan(B +C )(1-tan B ·tan C ),所以3(tan B +tan C )=tan B ·tan C -1=3tan(B +C )(1-tan B ·tan C ),所以tan(B +C )=-33,所以tan A =33,又A ∈(0,π),所以A =π6,所以sin 2A =32,故选D. 答案:D6.(2017·开封模拟)设a =12cos 6°-32sin 6°,b =2tan 13°1-tan 213°,c =1-cos 50°2,则( ) A .c <b <a B .a <b <c C .a <c <bD .b <c <a解析:∵a =sin 30°cos 6°-cos 30°sin 6°=sin 24°,b =tan 26°,c =sin 25°,∴a <c <b . 答案:C7.若sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,且α为第二象限角,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( )A .7B .17 C .-7D .-17解析:法一:sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,即sin αcos βsin β-cos αsin 2β-cos αcos 2β-sin αsin βcos β=45,即cos α=-45.又α为第二象限角,∴tan α=-34,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+tan α1-tan α=17,故选B. 法二:sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,即-cos(α-β+β)=-cos α=45,即cos α=-45.又α为第二象限角,∴tan α=-34,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+tan α1-tan α=17,故选B.答案:B8.(2017·贵阳模拟)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α的值是( )A.79 B .13 C .-13D .-79解析:法一:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=79,∴cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-79.法二:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,∴cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1 =29-1=-79. 答案:D9.已知5sin 2α=6cos α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则tan α2=( )A .-23B .13 C.35D .23解析:由题意知,10sin αcos α=6cos α, 又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α=35,cos α=45, tan α2=sin α2cos α2=2sin 2α22sin α2cos α2=1-cos αsin α=1-4535=13.答案:B10.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin 2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4等于( ) A .-255B .-3510C .-31010D .255解析:由tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+11-tan α=12, 得tan α=-13.又-π2<α<0, 所以sin α=-1010.故2sin 2α+sin 2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)=22sin α=-255. 答案:A11.(2016·高考四川卷)cos 2π8-sin 2π8=________. 解析:逆用二倍角公式化简求值.cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22. 答案:2212.已知cos(θ+π4)=-13,θ为锐角,则sin 2θ=________,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=________. 解析:由题意知,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=-13⇒22(cos θ-sin θ)=-13,即12()1-2sin θcos θ=19,所以sin 2θ=79,所以(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=169,因为θ为锐角,所以sin θ+cos θ=43,所以cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=(cos θ+sin θ)·(cos θ-sin θ)=43×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-429,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=sin 2θcos π3+cos 2θsin π3=79×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-429×32=7-4618. 答案:797-461813.已知0<θ<π,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=17,则sin θ+cos θ=________.解析:∵sin θ+cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,0<θ<π,∴π4<θ+π4<5π4,又tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=17,∴π<θ+π4<5π4,根据同角三角函数的基本关系得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=-210,∴sin θ+cos θ=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-210=-15.答案:-1514.(2017·衡水调研)已知sin α-sin β=63,cos α-cos β=33,则|cos α-β2|=________.解析:由题意得sin α-sin β=63①,cos α-cos β=33②,①2+②2得, 2-2(sin αsin β+cos αcos β)=1, 即cos(α-β)=12,∴cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=1+cos (α-β)2=34,∴|cos α-β2|=32. 答案:32B 组 能力提速练1.已知θ∈(0,π),且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,则tan 2θ=( )A.43 B .34 C .-247D .247解析:由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,得22(sin θ-cos θ)=210,所以sin θ-cos θ=15.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ-cos θ=15,sin 2θ+cos 2θ=1,得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=45,cos θ=35,或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-35,cos θ=-45.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-35cos θ=-45不合题意,舍去,所以tan θ=43,所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=2×431-⎝ ⎛⎭⎪⎫432=-247,故选C. 答案:C2.已知tan(α+β)=25,tan β=13,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值为________.解析:∵tan(α+β)=25,tan β=13,∴tan α=tan(α+β)-β]=tan (α+β)-tan β1+tan (α+β)·tan β=25-131+25·13=117,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1+tan α1-tan α=1+1171-117=98.答案:983.已知cos α=17,cos(α-β)=1314⎝ ⎛⎭⎪⎫0<β<α<π2,(1)求tan 2α的值; (2)求β的值.解析:(1)∵cos α=17,0<α<π2, ∴sin α=437, ∴tan α=43, ∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-48=-8347. (2)∵0<β<α<π2, ∴0<α-β<π2, ∴sin(α-β)=3314, ∴cos β=cos α-(α-β)] =cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∴β=π3.4.(2017·东营模拟)已知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1tan x sin 2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4.(1)若tan α=2,求f (α)的值;(2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,求f (x )的取值范围.解析:(1)f (x )=(sin 2x +sin x cos x )+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=1-cos 2x 2+12sin 2x +sin⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 =12+12(sin 2x -cos 2x )+cos 2x =12(sin 2x +cos 2x )+12.由tan α=2,得sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=45.cos 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2α1+tan 2α=-35.所以,f (α)=12(sin 2α+cos 2α)+12=35. (2)由(1)得f (x )=12(sin 2x +cos 2x )+12 =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+12.由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,得5π12≤2x +π4≤5π4.∴-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤1,0≤f (x )≤2+12,所以f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2+12.。
2018版高考一轮总复习数学(理)习题第3章三角函数、解三角形3-7Word版含答案
(时间:40分钟)1.海面上有A ,B ,C 三个灯塔,AB =10 n mile ,从A 望C 和B 成60°视角,从B 望C 和A 成75°视角,则BC =( )A .10 3 n mile B.1063n mile C .5 2 n mile D .5 6 n mile答案 D解析 由题意可知,∠CAB =60°,∠CBA =75°,所以∠C =45°,由正弦定理得10sin45°=BCsin60°,所以BC =5 6.2. 如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为( )A .a km B.3a km C.2a km D .2a km答案 B解析 在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos∠ACB =a 2+a 2-2a 2cos120°=3a 2,故|AB |=3a .3.某工程中要将一坡长为100 m ,倾斜角为75°的斜坡改造成倾斜角为30°的斜坡,并保持坡高度不变,则坡底需加长( )A .100 2 mB .100 3 mC .50(2+6) mD .200 m答案 A解析 设坡底需加长x m ,由正弦定理得100sin30°=xsin45°,解得x =100 2.4.在200 m 高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底俯角分别为30°、60°,则塔高为( ) A.4003m B.40033 m C.200 33m D.2003 m答案 A解析 如图,由已知可得∠BAC =30°,∠CAD =30°,∴∠BCA =60°,∠ACD =30°,∠ADC =120°,又AB =200,∴AC =4003 3.在△ACD 中,由正弦定理,得ACsin120°=DC sin30°,即DC =AC ·sin30°sin120°=4003(m).5. 如图,一条河的两岸平行,河的宽度d =0.6 km ,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB =1 km ,水的流速为2 km/h ,若客船从码头A 驶到码头B 所用的最短时间为6 min ,则客船在静水中的速度为( )A .8 km/hB .6 2 km/hC .234 km/hD .10 km/h答案 B解析 设AB 与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h ,由题意知,sin θ=0.61=35,从而cos θ=45,所以由余弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫110v 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫110×22+12-2×110×2×1×45,解得v =6 2.6.甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里的B 处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,甲船为了尽快追上乙船,则应取北偏东________(填角度)的方向前进.答案 30°解析 设两船在C 处相遇,则由题意∠ABC =180°-60°=120°,且ACBC=3,由正弦定理得AC BC =sin120°sin ∠BAC =3⇒sin ∠BAC =12.又0°<∠BAC <60°,所以∠BAC =30°,60°-30°=30°.7.某观察站C 与两灯塔A 、B 的距离分别为300米和500米,测得灯塔A 在观察站C 北偏东30°方向,灯塔B 在观察站C 正西方向,则两灯塔A 、B 间的距离为______米.答案 700解析 由题意,△ABC 中,AC =300,BC =500,∠ACB =120°,利用余弦定理可得,AB 2= 3002+5002-2×300×500×cos120°,∴AB =700.8.如图所示,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46 m ,则河流的宽度BC 约等于________m .(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,3≈1.73)答案 60解析 AC =2×46=92,AB =46sin67°,在△ABC 中,由正弦定理可知:AB sin30°=BCsin37°,∴BC =AB sin37°sin30°≈60.9.如图,为了测量河的宽度,在一岸边选定两点A ,B 望对岸的标记物C ,测得∠CAB =45°,∠CBA =75°,AB =120米,求河的宽度.解 在△ABC 中,∵∠CAB =45°,∠CBA =75°,∴∠ACB =60°.由正弦定理可得AC =AB sin Bsin ∠ACB,∴AC =120sin75°sin60°=20(32+6).设C 到AB 的距离为CD ,则CD =AC sin ∠CAB =22AC =20(3+3). ∴河的宽度为20(3+3)米.10. 如图,点A ,B ,C 在同一水平面上,AC =4,CB =6.现要在点C 处搭建一个观测站CD ,点D 在顶端.(1)原计划CD 为铅垂线方向,α=45°,求CD 的长;(2)搭建完成后,发现CD 与铅垂线方向有偏差,并测得β=30°,α=53°,求CD 2.(结果精确到1)(本题参考数据:sin97°≈1,cos53°≈0.6) 解 (1)∵CD 为铅垂线方向,点D 在顶端,∴CD ⊥AB . 又∵α=45°,∴CD =AC =4.(2)在△ABD 中,α+β=53°+30°=83°,AB =AC +CB =4+6=10,∴∠ADB =180°-83°=97°,∴由AD sin β=AB sin ∠ADB 得AD =AB sin βsin ∠ADB =10sin30°sin97°=5sin97°≈5.在△ACD 中,CD 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC cos α=52+42-2×5×4×cos53°≈17.(时间:20分钟)11.一艘海轮从A 处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B ,C 两点间的距离是( )A .10 2 海里B .10 3 海里C .20 3 海里D .20 2 海里答案 A解析 如图所示,易知,在△ABC 中,AB =20海里,∠CAB =30°,∠ACB =45°,根据正弦定理得BC sin30°=ABsin45°,解得BC =102(海里).12. 某观察站B 在A 城的南偏西20°的方向,由A 出发的一条公路的走向是南偏东25°.现在B 处测得此公路上距B 处30 km 的C 处有一人正沿此公路骑车以40 km/h 的速度向A 城驶去,行驶了15 min 后到达D 处,此时测得B 与D 之间的距离为810 km ,则此人到达A 城还需要( )A .40 minB .42 minC .48 minD .60 min 答案 C解析 由题意可知,CD =40×1560=10.cos ∠BDC =102+102-3022×10×810=-1010,∴cos ∠ADB =cos(π-∠BDC )=1010, ∴sin ∠ABD =sin =255.在△ABD 中,由正弦定理得AD sin ∠ABD =BDsin ∠BAD ,∴AD255=81022, ∴AD =32,∴所需时间t =3240=0.8 h ,∴此人还需要0.8 h 即48 min 到达A 城.13.如图,航空测量组的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机的飞行高度为10000 m ,速度为50 m/s.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420 s 后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度为______m .(取2=1.4,3=1.7)答案 2650解析 如图,作CD 垂直于AB 的延长线于点D ,由题意知∠A =15°,∠DBC =45°,∴∠ACB =30°,AB =50×420=21000(m). 又在△ABC 中,BC sin A =ABsin ∠ACB, ∴BC =2100012×sin15°=10500(6-2)(m).∵CD ⊥AD ,∴CD =BC ·sin∠DBC =10500(6-2)×22=10500(3-1)=7350(m). 故山顶的海拔高度h =10000-7350=2650(m).14.在一次海上联合作战演习中,红方一艘侦察艇发现在北偏东45°方向,相距12 n mile 的水面上,有蓝方一艘小艇正以每小时10 n mile 的速度沿南偏东75°方向前进,若红方侦察艇以每小时14 n mile 的速度,沿北偏东45°+α方向拦截蓝方的小艇.若要在最短的时间内拦截住,求红方侦察艇所需的时间和角α的正弦值.解 如图,设红方侦察艇经过x 小时后在C 处追上蓝方的小艇, 则AC =14x ,BC =10x ,∠ABC =120°. 根据余弦定理得(14x )2=122+(10x )2-240x cos120°, 解得x =2.故AC =28,BC =20.根据正弦定理,得BC sin α=AC sin120°,解得sin α=20sin120°28=5314.所以红方侦察艇所需要的时间为2小时,角α的正弦值为5314.。
[推荐学习]2018高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及
[推荐学习]2018高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及课时分层训练(十八) 函数y =Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象( )A .向右平移π12个单位B .向右平移π4个单位 C .向左平移π12个单位D .向左平移π4个单位A [由于y =sin 3x +cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4,y =2cos 3x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π2,因此只需将y =2cos 3x 的图象向右平移π12个单位,即可得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π2=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象.]2.(2017·浙江测试卷)为得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象,只需将函数y =2cos 2x的图象( ) 【导学号:51062111】A .向左平移π4个单位B .向右平移π4个单位C .向左平移π8个单位D .向右平移π8个单位D [将函数y =2cos 2x 的图象向右平移π8个单位,可得函数y =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π8=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象.]3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图345所示,则ω,φ的值分别是( )图345A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3A [∵T 2=1112π-512π,∴T =π.由T =2πω=π,得ω=2.∵5π12×2+φ=π2+2k π,k ∈Z ,∴φ=-π3+2k π.又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=-π3.]4.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f (x )的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈ZD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈ZC [由题设知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6,f (x )的周期为T =π,所以ω=2,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 得,k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z.]5.若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )A .x =k π2-π6(k ∈Z)B .x =k π2+π6(k ∈Z) C .x =k π2-π12(k∈Z)D .x =k π2+π12(k ∈Z) B [将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得到函数y =2sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象.由2x +π6=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z),即平移后图象的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z).]二、填空题6.若函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=________.0 [由f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,得ω=4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4×π3-π3=0.]7.已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.π6 [由题意cos π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=12,2π3+φ=k π+(-1)k·π6(k ∈Z).因为0≤φ<π,所以φ=π6.]8.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -6(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28 ℃,12月份的月平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为________℃.【导学号:51062112】20.5 [依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5, ∴y =23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -6, 当x =10时,y =23+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×4=20.5.]三、解答题9.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+1.(1)求它的振幅、最小正周期、初相;(2)画出函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的图象.[解] (1)振幅为2,最小正周期T =π,初相为-π4.6分(2)图象如图所示.15分10.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,图象上与点P 最近的一个最高点是Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5.(1)求函数的解析式;(2)求函数f (x )的递增区间. 【导学号:51062113】[解] (1)依题意得A =5,周期T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12=π,2分 ∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,4分 ∴5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6, ∴y =5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.7分 (2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,10分 故函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z).15分 B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3图象上的点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y =sin 2x 的图象上,则( )A .t =12,s 的最小值为π6B .t =32,s 的最小值为π6C .t =12,s 的最小值为π3D .t =32,s 的最小值为π3A [因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 在函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象上,所以t =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π4-π3=sin π6=12.所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,12.将点P 向左平移s (s >0)个单位长度得P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s ,12. 因为P ′在函数y =sin 2x 的图象上,所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s =12,即cos 2s =12,所以2s =2k π+π3或2s =2k π+53π,即s =k π+π6或s =k π+5π6(k ∈Z),所以s 的最小值为π6.] 2.若函数y =cos 2x +3sin 2x +a 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为________.(-2,-1] [由题意可知y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+a ,该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,即y =-a ,y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的交点.结合函数的图象可知1≤-a <2,所以-2<a ≤-1.]3.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的部分图象如图346所示.图346(1)求f (x )的解析式;(2)设g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝⎛⎭⎪⎫x -π122, 求函数g (x )在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上的最大值,并确定此时x 的值.[解] (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3,2分∴ω=32. 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4+φ=0, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π4=0.4分 ∵0<φ<π2, ∴-π4<φ-π4<π4, ∴φ-π4=0,即φ=π4, ∴f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π4.7分(2)由(1)可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32⎝⎛⎭⎪⎫x -π12+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π8,10分 ∴g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π122=4×1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π42 =2-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4.12分 ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3,∴-π4≤3x +π4≤5π4, ∴当3x +π4=π,即x =π4时,g (x )max =4.15分。
高考数学一轮复习三角函数与解三角形多选题知识点及练习题及答案
高考数学一轮复习三角函数与解三角形多选题知识点及练习题及答案一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()()00112f x f x =+=-,且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值.则( )A .0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭B .若00x =,则()sin 26f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 的最小正周期为3D .()f x 在(0,2019)上的零点个数最少为1346个 【答案】AC 【分析】根据正弦函数图象的对称性可判断A ;根据已知三角函数值求角的方法,可得052,6x k k Z ωϕππ+=-∈,0(1)2,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减可求出ω,进而求得周期,从而可判断B 和C 选项;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期,为了算出零点“至少”有多少个,可取(0)0f =,进而可判断D . 【详解】解:由题意得,()f x 在()00,1x x +的区间中点处取得最小值, 即0112f x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以A 正确; 因为()()00112f x f x =+=-, 且()f x 在()00,1x x +上有最小值,无最大值, 所以不妨令052,6k k Z ωϕππ+=-∈, ()012,6x k k Z πωϕπ++=-∈,两式相减得,23πω=, 所以23T πω==,即B 错误,C 正确;因为3T =,所以函数()f x 在区间(0,2019)上的长度恰好为673个周期, 当(0)0f =,即k ϕπ=时,()f x 在区间(0,2019)上的零点个数至少为673211345⨯-=个,即D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查与三角函数有关的命题的真假关系,结合三角函数的图象与性质,利用特殊值法以及三角函数的性质是解题的关键,综合性较强.2.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且::4:5:6a b c =,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC 是钝角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC【答案】ACD 【分析】由正弦定理可判断A ;由余弦定理可判断B ;由余弦定理和二倍角公式可判断C ;由正弦定理可判断D. 【详解】解:由::4:5:6a b c =,可设4a x =,5b x =,6c x =,()0x >, 根据正弦定理可知sin :sin :sin 4:5:6A B C =,选项A 描述准确;由c 为最大边,可得2222221625361cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⋅⋅,即C 为锐角,选项B 描述不准确;2222222536163cos 22564b c a x x x A bc x x +-+-===⋅⋅,291cos 22cos 121cos 168A A C =-=⨯-==, 由2A ,C ()0,π∈,可得2A C =,选项C 描述准确;若6c =,可得2sin 7c R C===,ABC外接圆半径为7,选项D 描述准确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理,二倍角公式,考查化简运算能力,属于中档题.3.已知函数()f x 的定义域为D ,若对于任意()()()a b c D f a f b f c ∈,,,,,分别为某个三角形的边长,则称()f x 为“三角形函数”,其中为“三角形函数”的函数是( ) A .()4sin f x x =-B .()22sin 10cos 13f x x x =-++C .()tan 2x f x = D .()sin 20,34f x x x ππ⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦【答案】AD 【分析】结合三角形的性质有:两边之差小于第三边,得若()f x 为 “三角形函数”则()()()max min min f x f x f x <-恒成立,即()()max min 2f x f x <恒成立即可,根据条件求出函数的最大值和最小值,进行判断即可. 【详解】解:①()4sin f x x =-,则()max 415f x =+=,()min 413f x =-= 则()()max min 2f x f x <恒成立,则A 满足条件②()22532cos 10cos 112cos 22f x x x x ⎛⎫=++=+= ⎪⎝⎭当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0cos 1x ≤≤∴当cos 0x =时,函数()f x 取得最小值()min 11f x =,当cos 1x =时,函数()f x 取得最大值,()max 23f x =则()()max min 2f x f x <不恒成立,则B 不满足条件 ③()()()tan ,00,2xf x =∈-∞⋃+∞,则不满足条件()()max min 2f x f x <恒成立,故C 不是④()sin 23f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,52,336x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,则()max sin12f x π=+=+()min 51sin62f x π=+=+则()min 21f x =+,则()()max min 2f x f x <恒成立,故D 满足条件 故选AD 【点睛】本题考查了三角形的性质及“三角形函数”的概念,根据条件转化为()()max min 2f x f x <恒成立是解决本题的关键,综合性较强,有一定的难度.4.将函数()2πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π6个单位长度后得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是( )A .π4g ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .π,06⎛⎫⎪⎝⎭是函数()g x 图象的一个对称中心 C .函数()g x 在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()g x 在ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是22⎡-⎢⎣⎦【答案】BC 【分析】首先求得函数()sin 23g x x π=-⎛⎫ ⎪⎝⎭,再根据选项,整体代入,判断函数的性质.【详解】()2sin 2sin 2633g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1sin 462g ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;sin 0633g πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,,33622x πππππ⎡⎤⎡⎤-∈-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()g x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增,故C 正确;,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当232x ππ-=-时,函数取得最小值-1,当233x ππ-=⎡-⎢⎣⎦.故选:BC 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A .1()2sin 36f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ B .若把()f x 的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数在[],ππ-上是增函数C .若把函数()f x 的图像向左平移2π个单位,则所得函数是奇函数 D .函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称【答案】ACD 【分析】根据函数的图象求出函数的解析式,得选项A 正确; 求出213263x πππ--得到函数在[],ππ-上不是增函数,得选项B 错误;求出图象变换后的解析式得到选项C 正确; 求出函数的对称轴方程,得到选项D 正确. 【详解】 A, 如图所示:1732422T πππ=-=, 6T π∴=,∴2163πωπ==,(2)2f π=,∴2(2)2sin()23f ππϕ=+=,即2sin()13πϕ+=, ∴22()32k k Z ππϕπ+=+∈, ∴2()6k k Z πϕπ=-∈,||ϕπ<,∴6πϕ=-,∴1()2sin()36f x x π=-,故选项A 正确;B, 把()y f x =的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数12sin()26y x π=-,[x π∈-,]π,∴213263x πππ--,∴12sin()26y x π=-在[π-,]π上不单调递增,故选项B 错误;C, 把()y f x =的图象向左平移2π个单位,则所得函数12sin[()]2sin 3223xy x ππ=-+=,是奇函数,故选项C 正确; D, 设1,,32,362x k k Z x k πππππ-=+∈∴=+当24k x π=-⇒=-,所以函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称,故选项D 正确.故选:ACD 【点睛】方法点睛:求三角函数的解析式,一般利用待定系数法,一般先设出三角函数的解析式sin()y A wx k ,再求待定系数,,,A w k ,最值确定函数的,A k ,周期确定函数的w ,非平衡位置的点确定函数的φ.6.已知函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,则( ) A .函数()f x 的最小正周期为π B .()f x 的图像关于直线6x π=对称C .()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .()f x 在区间(0,)π上有两个零点【答案】ABD 【分析】借助于()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像及y =sin x 的性质,对ABCD 四个选项一一验证: 对于A :利用2T πω=求周期;对于B :利用图像观察,也可以根据()26f π=判断;对于C :利用图像观察,也可以根据()13f π=否定结论;对于D :利用图像观察,可以得到()f x 在区间(0,)π上有两个零点. 【详解】对于A :函数()y f x =的周期222T πππω===故A 正确; 对于B :∵ ()2sin 22666f πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,∴()f x 的图像关于直线6x π=对称,故B 正确;对于C :∵ 5()2sin 22sin 13366f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 的图像不经过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,,03π⎛⎫⎪⎝⎭也不是其对称中心,故C 错误; 对于C :由图像显然可以观察出,()f x 在区间(0,)π上有两个零点.也可以令()()00f x x π=<<,即2sin 206x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得:512x π=或1112π,故()f x 在区间(0,)π上有两个零点,故D 正确.故选:ABD 【点睛】三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,即()sin y A x B ωϕ=++的结构:(1)画出图像,利用图像分析性质;(2)用t x ωϕ=+借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.7.函数()cos |cos |f x x x =+,x ∈R 是( )A .最小正周期是πB .区间[0,1]上的减函数C .图象关于点(k π,0)()k Z ∈对称D .周期函数且图象有无数条对称轴 【答案】BD 【分析】根据绝对值的意义先求出分段函数的解析式,作出函数图象,利用函数性质与图象关系分别对函数的周期、单调区间、对称中心和对称轴进行判断求解. 【详解】2cos (22)22()30(22)22x k x k f x k x k ππππππππ⎧-+⎪⎪=⎨⎪+<≤+⎪⎩,则对应的图象如图:A 中由图象知函数的最小正周期为2π,故A 错误,B 中函数在[0,]2π上为减函数,故B 正确,C 中函数关于x k π=对称,故C 错误,D 中函数由无数条对称轴,且周期是2π,故D 正确 故正确的是B D 故选:BD【点睛】本题考查由有解析式的函数图象的性质. 有关函数图象识别问题的思路:①由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置; ②由函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③由函数的奇偶性,判断图象的对称性; ④由函数的周期性,判断图象的循环往复.8.已知函数()()sin 22sin cos 644f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭R ,现给出下列四个命题,其中正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为2πB .函数()f xC .函数()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .将函数()f x 的图象向左平移512π个单位长度,得到的函数解析式为()()2g x x =【答案】BD 【分析】首先利用三角恒等变形化简函数()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再根据函数的性质依次判断选项,AB 选项根据解析式直接判断,C 选项可以先求23x π-的范围,再判断函数的单调性,D 选项根据平移规律直接求解平移后的解析式. 【详解】()12cos 2sin 222f x x x x π⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭132cos 2cos 22cos 222x x x x x =--=-23x π⎫⎛=- ⎪⎝⎭,函数()f x 的周期22T ππ==,故A 不正确;B.B 正确; C.,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当52,362x πππ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,即,412x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时函数单调递减,,124x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数单调递增,故C 不正确;D. ()23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移512π个单位长度,得到()52221232g x x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故D 正确. 故选:BD 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.二、数列多选题9.已知等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和0n S >,设2132n n n b a a ++=-,记{}n b 的前n 项和为n T ,则下列判断正确的是( ) A .若1q =,则n n T S = B .若2q >,则n n T S > C .若14q =-,则n n T S > D .若34q =-,则n n T S > 【答案】BD 【分析】先求得q 的取值范围,根据q 的取值范围进行分类讨论,利用差比较法比较出n T 和n S 的大小关系. 【详解】由于{}n a 是等比数列,0n S >,所以110,0a S q =>≠, 当1q =时,10n S na =>,符合题意; 当1q ≠时,()1101n n a q S q-=>-,即101nq q ->-,上式等价于1010n q q ⎧->⎨->⎩①或1010n q q ⎧-<⎨-<⎩②.解②得1q >.解①,由于n 可能是奇数,也可能是偶数,所以()()1,00,1q ∈-.综上所述,q 的取值范围是()()1,00,-+∞.2213322n n n n b a a a q q ++⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以232n n T q q S ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以()2311222n n n n T S S q q S q q ⎛⎫⎛⎫-=⋅--=⋅+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,而0n S >,且()()1,00,q ∈-⋃+∞.所以,当112q -<<-,或2q >时,0n n T S ->,即n n T S >,故BD 选项正确,C 选项错误. 当12(0)2q q -<<≠时,0n n T S -<,即n n T S <.当12q =-或2q 时,0,n n n n T S T S -==,A 选项错误.综上所述,正确的选项为BD.故选:BD【点睛】本小题主要考查等比数列的前n 项和公式,考查差比较法比较大小,考查化归与转化的数学思想方法,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题.10.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( )A .60a >B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .0n S <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 【答案】ACD【分析】由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N 上单调递增,1na 在7n n N ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ;【详解】 由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d=-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <, 所以1n a 在1,6n n N 上单调递增,1n a 在7n n N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确; 由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0n S <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0n n S a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】 本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题.。
2018版高考一轮总复习数学理习题 第3章 三角函数、解
(时间:40分钟)1.已知△ABC 的内角A 满足sin2A =23,则sin A +cos A =( )A.153 B .-153 C.52 D .-53答案 A解析 因为sin2A =2sin A cos A >0,A 为△ABC 的内角,所以A 是锐角.所以sin A +cos A >0,又因为(sin A +cos A )2=1+sin2A =53,所以sin A +cos A =153.2.已知α是第二象限角,且sin(π+α)=-35,则tan2α的值为( )A.45 B .-237 C.247 D .-247 答案 D解析 sin α=35,cos α=-45,则tan α=-34,所以tan2α=2tan α1-tan 2α=-247. 3.已知sin α=23,则cos(π-2α)=( )A .-53 B .-19 C.19 D.53答案 B解析 由诱导公式,得cos(π-2α)=-cos2α. 因为cos2α=1-2sin 2α=1-2×49=19,所以cos(π-2α)=-19. 4.函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )的最小正周期是( ) A.π2 B .π C.3π2D .2π 答案 B解析 ∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6·cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴T =2π2=π,故选B.5.已知sin α+2cos α=3,则tan α=( )A.22 B. 2C .-22D .- 2答案 A解析 ∵sin α+2cos α=3,∴(sin α+2cos α)2=3. ∴sin 2α+22sin αcos α+2cos 2α=3, ∴sin 2α+22sin αcos α+2cos 2αsin 2α+cos 2α=3, ∴tan 2α+22tan α+2tan 2α+1=3, ∴2tan 2α-22tan α+1=0,∴tan α=22,故选A. 6.函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.答案π3解析 因为y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,所以函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移π3个单位长度得到.7.计算:2sin50°-3sin20°cos20°=________.答案 1 解析 原式=+-3sin20°cos20°=2sin30°cos20°+2cos30°sin20°-3sin20°cos20°=cos20°+3sin20°-3sin20°cos20°=1.8.已知2cos 2x +sin2x =A sin(ωx +φ)+b (A >0),则A =________,b =________. 答案2 1解析 ∵2cos 2x +sin2x =1+cos2x +sin2x =2sin ( 2x +π4 )+1,∴A =2,b =1.9.已知函数f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin 4x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )的单调区间;(3)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,求f (x )的最大值及最小值.解 (1)f (x )=(cos 2x -sin 2x )(cos 2x +sin 2x )-sin2x =cos2x -sin2x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以最小正周期T =2π2=π.(2)由2k π-π≤2x +π4≤2k π,k ∈Z ,得k π-58π≤x ≤k π-π8,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡k π-58π,⎦⎥⎤k π-18π(k ∈Z ).由2k π≤2x +π4≤2k π+π,k ∈Z .得k π-18π≤x ≤k π+38π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-18π,k π+38π(k ∈Z ).(3)因为0≤x ≤π2,所以π4≤2x +π4≤5π4,-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤22,-2≤f (x )≤1. 所以当x =0时,f (x )有最大值为1, 当x =38π时,f (x )有最小值为- 2.10.在△ABC 中,AC =6,cos B =45,C =π4.(1)求AB 的长;(2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6的值.解 (1)因为cos B =45,0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=35. 由正弦定理知AC sin B =AB sin C ,所以AB =AC ·sin Csin B =6×2235=5 2.(2)在△ABC 中,A +B +C =π,所以A =π-(B +C ),于是cos A =-cos(B +C )=-cos ⎝⎛⎭⎪⎫B +π4=-cos B cos π4+sin B sin π4,又cos B =45,sin B =35,故cos A =-45×22+35×22=-210.因为0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =7210.因此,cos ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=cos A cos π6+sin A sin π6=-210×32+7210×12=72-620.(时间:20分钟)11.若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,sin2θ=378,则sin θ=( )A.35B.45C.74D.34 答案 D解析 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以2θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,cos2θ<0,sin θ>0.因为sin2θ=378,所以cos2θ=-1-sin 22θ=-1-⎝⎛⎭⎪⎫3782=-18. 又因为cos2θ=1-2sin 2θ,所以sin θ=1-cos2θ2= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-182=34. 12.若tan α=34,α是第三象限角,则1-tanα21+tanα2=( )A .-12 B.12 C .2 D .-2答案 D解析 由tan α=34,α是第三象限角,得sin α=-35,cos α=-45,所以1-tanα21+tanα2=cos α2-sinα2cos α2+sinα2=⎝⎛⎭⎪⎫cos α2-sin α22⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2+sin α2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2-sin α2=1-sin αcos α=85-45=-2.13.已知θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=________. 答案 -43解析 因为θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,所以θ+π4为第一象限角,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=45,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4= -cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=-43.14.已知函数f (x )=cos x ·sin ( x +π3 )-3cos 2x +34,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的最大值和最小值.解 (1)由已知,有f (x )=cos x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x +32cos x -3cos 2x +34=12sin x ·cos x -32cos 2x +34 =14sin2x -34(1+cos2x )+34 =14sin2x -34cos2x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,π6,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12,即函数f (x )=12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,14.所以函数f (x )在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的最大值为14,最小值为-12.。
2018版高考一轮总复习数学(理)习题第3章 三角函数、解三角形3-7含答案
(时间:40分钟)1.海面上有A,B,C三个灯塔,AB=10 n mile,从A望C和B 成60°视角,从B望C和A成75°视角,则BC=()A.10错误!n mile B.错误!n mileC.5错误!n mile D.5错误!n mile答案D解析由题意可知,∠CAB=60°,∠CBA=75°,所以∠C=45°,由正弦定理得错误!=错误!,所以BC=5错误!。
2. 如图所示,已知两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为()A.a km B。
错误!a kmC。
错误!a km D.2a km答案B解析在△ABC中,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos∠ACB=a2+a2-2a2cos120°=3a2,故|AB|=3a。
3.某工程中要将一坡长为100 m,倾斜角为75°的斜坡改造成倾斜角为30°的斜坡,并保持坡高度不变,则坡底需加长( )A.100错误!m B.100错误!mC.50(错误!+错误!) m D.200 m答案A解析设坡底需加长x m,由正弦定理得错误!=错误!,解得x=100错误!。
4.在200 m高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底俯角分别为30°、60°,则塔高为( )A.错误!m B。
错误!mC。
错误!m D。
错误!m答案A解析如图,由已知可得∠BAC=30°,∠CAD=30°,∴∠BCA=60°,∠ACD=30°,∠ADC=120°,又AB=200,∴AC=4003错误!。
在△ACD中,由正弦定理,得错误!=错误!,即DC=错误!=错误!(m).5。
如图,一条河的两岸平行,河的宽度d=0.6 km,一艘客船从码头A出发匀速驶往河对岸的码头B.已知AB=1 km,水的流速为2 km/h,若客船从码头A驶到码头B所用的最短时间为6 min,则客船在静水中的速度为()A.8 km/h B.6 2 km/hC.2错误!km/h D.10 km/h答案B解析设AB与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h,由题意知,sinθ=错误!=错误!,从而cosθ=错误!,所以由余弦定理得错误!2=错误!2+12-2×错误!×2×1×错误!,解得v=6错误!.6.甲船在A处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a海里的B处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,甲船为了尽快追上乙船,则应取北偏东________(填角度)的方向前进.答案30°解析设两船在C处相遇,则由题意∠ABC=180°-60°=120°,且ACBC=错误!,由正弦定理得错误!=错误!=错误!⇒sin∠BAC=错误!。
高考数学一轮复习 专题18 任意角、弧度制及任意角的三角函数(含解析)-人教版高三全册数学试题
专题18任意角、弧度制及任意角的三角函数最新考纲1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.基础知识融会贯通 1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }. (3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限. 2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)角度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180 rad ,1 rad =⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°. (3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时, 则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0). 三个三角函数的性质如下表:三角函数 定义域第一象限符号第二象限符号第三象限符号 第四象限符号sinαR+ + - - cosR+--+αtanα{α|α≠k π+π2,k ∈Z } +-+-4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .【知识拓展】1.三角函数值的符号规律三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 2.任意角的三角函数的定义(推广)设P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,其到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r,tan α=y x(x ≠0).重点难点突破 【题型一】角及其表示【典型例题】已知集合{α|2k πα≤2k π,k ∈Z },则角α的终边落在阴影处(包括边界)的区域是( )A .B .C .D .【解答】解:集合{α|2k πα≤2k π,k ∈Z },表示第一象限的角,故选:B . 【再练一题】直角坐标系内,β终边过点P (sin2,cos2),则终边与β重合的角可表示成( )A .2+2πk ,k ∈ZB .2+k π,k ∈ZC .2+2k π,k ∈zD .﹣2+2k π,k ∈Z【解答】解:∵β终边过点P (sin2,cos2),即为(cos (2),sin (2))∴终边与β重合的角可表示成2+2k π,k ∈Z ,故选:A .思维升华 (1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需的角. (2)确定kα,αk(k ∈N *)的终边位置的方法先写出kα或αk 的X 围,然后根据k 的可能取值确定kα或αk的终边所在位置. 【题型二】弧度制 【典型例题】已知扇形的周长是6cm,面积是2cm2,试求扇形的圆心角的弧度数()A.1B.4C.1或 4D.1或 2【解答】解:设扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,则,解得α=1或α=4.故选:C.【再练一题】将300°化成弧度得:300°=rad.【解答】解:∵180°=π,∴1°,则300°=300.故答案为:.思维升华应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.【题型三】三角函数的概念及应用命题点1 三角函数定义的应用【典型例题】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,若A(x,3)是角θ终边上一点,且,则x=()A.B.C.1D.﹣1【解答】解:角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,若A(x,3)是角θ终边上一点,且,则x=﹣1,故选:D.【再练一题】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上一点A(2sinα,3),则cosα=()A.B.C.D.【解答】解:∵由题意可得:x=2sinα,y=3,可得:r,∴cosα,可得:cos2α,整理可得:4cos4α﹣17cos2α+4=0,∴解得:cos2α,或(舍去),∴cosα.故选:A.命题点2 三角函数线的应用【典型例题】已知,a=sinα,b=cosα,c=tanα,那么a,b,c的大小关系是()A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b【解答】解:作出三角函数对应的三角函数线如图:则AT=tanα,MP=sinα,OM=cosα,则sinα>0,AT<OM<0,即sinα>cosα>tanα,则a>b>c,故选:A.【再练一题】已知a =sin ,b =cos ,c =tan ,则( )A .b <a <cB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c【解答】解:因为,所以cos sin ,tan 1,所以b <a <c . 故选:A .思维升华 (1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的X 围.基础知识训练1.【某某省某某市第八中学2018-2019学年高一下学期期中考试】已知角θ的终边经过点()2,3-,则( )A .5B .15-C .15D .5-【答案】A【解析】由任意角的三角函数定义可知:3 tan2θ=-本题正确选项:A2.【某某省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】函数的值域是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意可知:角的终边不能落在坐标轴上,当角终边在第一象限时,当角终边在第二象限时,当角终边在第三象限时,当角终边在第四象限时,因此函数的值域为,故选:C.3.【某某省某某师X大学附属实验中学2018-2019学年高一下学期第二次月考】已知角α的终边上一点P的坐标为,则sinα的值为()A.12B.1-2C3D.3【答案】B 【解析】解:角α的终边上一点P 的坐标为31,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 它到原点的距离为r =1,由任意角的三角函数定义知:,故选:B .4.【某某省宁县第二中学2018-2019学年高一下学期期中考试】已知点P (sinα+cosα,tanα)在第四象限,则在[0,2π)内α的取值X 围是( )A .(2π,34π)∪(54π,32π) B .(0,4π)∪(54π,32π) C .(2π,34π)∪(74π,2π)D .(2π,34π)∪(π,32π)【答案】C 【解析】∵点P (sinα+cosα,tanα)在第四象限, ∴,由sinα+cosα2=(α4π+), 得2kπ<α4<π+2kπ+π,k∈Z,即2kπ4π-<α<2kπ34π+π,k∈Z. 由tanα<0,得kπ2π+<α<kπ+π,k∈Z.∴α∈(2π,34π)∪(74π,2π).故选:C .5.【某某省示X 高中2018-2019学年高一下学期第三次联考】若角θ是第四象限角,则32πθ+是( ) A .第一象限角 B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角【答案】C 【解析】角θ是第四象限角.,则故32πθ+是第三象限角.故选C. 6.【某某省某某市第一中学2018-2019学年高一下学期第四次月考】已知且sin 0α>,则下列不等式一定成立的是() A . B . C .D .【答案】D 【解析】 由于且sin 0α>,故α为第二象限角,故,故D 选项一定成立,故本小题选D. 7.【某某某某市第三中学2018-2019学年高一5月月考】半径为1cm ,中心角为150°的角所对的弧长为( )cm .A .23B .23π C .56D .56π 【答案】D 【解析】由题意,半径1r cm =,中心角,又由弧长公式,故选:D .8.【某某省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】与0420-终边相同的角是( ) A .0120- B .0420C .0660D .0280【答案】C 【解析】与0420-角终边相同的角为:,当3n =时,.故选:C.9.【某某省某某师X大学附属实验中学2018-2019学年高一下学期第二次月考】下列说法正确的是()A.钝角是第二象限角B.第二象限角比第一象限角大C.大于90︒的角是钝角D.-165︒是第二象限角【答案】A【解析】解:钝角的X围为,钝角是第二象限角,故A正确;﹣200°是第二象限角,60°是第一象限角,-200°<60°,故B错误;由钝角的X围可知C错误;-180°<-165°<-90°,-165°是第三象限角,D错误.故选:A.10.直角坐标系内,角β的终边过点,则终边与角β重合的角可表示成()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为点为第四象限内的点,角β的终边过点,所以β为第四象限角,所以终边与角β重合的角也是第四象限角,而,均为第三象限角,为第二象限角,所以BCD排除,故选A11.【某某省某某市启东中学2018-2019学年高二5月月考】给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形所在半径的大小无关; ④若,则α与β的终边相同;⑤若cos 0θ<,则θ是第二或第三象限的角. 其中正确的命题是______.(填序号) 【答案】③ 【解析】 ①43απ=-,则α为第二象限角;3πβ=,则β为第一象限角,此时αβ<,可知①错误;②当三角形的一个内角为直角时,不属于象限角,可知②错误; ③由弧度角的定义可知,其大小与扇形半径无关,可知③正确; ④若3πα=,23πβ=,此时,但,αβ终边不同,可知④错误;⑤当θπ=时,,此时θ不属于象限角,可知⑤错误.本题正确结果:③12.【某某省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】与02018-角终边相同的最小正角是______ 【答案】0142 【解析】 解:,即与02018-角终边相同的最小正角是0142, 故答案为:0142.13.【某某省某某市郏县第一高级中学2018-2019学年高一下学期第二次5月月考】从8:05到8:50,分针转了________(rad ). 【答案】3π2- 【解析】从8:05到8:50,过了45分钟,时针走一圈是60分钟,故分针是顺时针旋转,应为负角, 故分针转了32π-. 14.【2017届某某省某某市石室中学高三二诊模拟考试】已知角3πα+的始边是x 轴非负半轴.其终边经过点34(,)55P --,则sin α的值为__________.【答案】43310-+ 【解析】解:∵点P (1,2)在角α的终边上,∴tan α2=, 将原式分子分母除以cos α,则原式故答案为:5.16.【某某省涟水中学2018-2019学年高二5月月考】欧拉公式(i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,根据欧拉公式可知,3i e -表示的复数在复平面中位于第_______象限. 【答案】三 【解析】由题e -3i=cos3-i sin3,又cos3<0, sin3>0,故3i e -表示的复数在复平面中位于第三象限. 故答案为三17.【某某省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】(1)已知扇形的周长为8,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形的周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形的面积最大? 【答案】(1)2;(2)当半径为10圆心角为2时,扇形的面积最大,最大值为100. 【解析】(1)设扇形的圆心角大小为α()rad ,半径为r ,则由题意可得:.联立解得:扇形的圆心角2α=. (2)设扇形的半径和弧长分别为r 和l , 由题意可得240r l +=, ∴扇形的面积.当10r =时S 取最大值,此时20l =, 此时圆心角为2l rα,∴当半径为10圆心角为2时,扇形的面积最大,最大值为100.18.【某某市徐汇区2019届高三上学期期末学习能力诊断】我国的“洋垃极禁止入境”政策已实施一年多某沿海地区的海岸线为一段圆弧AB ,对应的圆心角,该地区为打击洋垃圾走私,在海岸线外侧20海里内的海域ABCD 对不明船只进行识别查证如图:其中海域与陆地近似看作在同一平面内在圆弧的两端点A ,B 分别建有监测站,A 与B 之间的直线距离为100海里.求海域ABCD 的面积;现海上P 点处有一艘不明船只,在A 点测得其距A 点40海里,在B 点测得其距B 点海里判断这艘不明船只是否进入了海域ABCD ?请说明理由. 【答案】(1)平方海里; (2)这艘不明船只没进入了海域ABCD ..【解析】,在海岸线外侧20海里内的海域ABCD,,,平方海里,由题意建立平面直角坐标系,如图所示;由题意知,点P在圆B上,即,点P也在圆A上,即;由组成方程组,解得;又区域ABCD内的点满足,由,不在区域ABCD内,由,也不在区域ABCD内;即这艘不明船只没进入了海域ABCD.19.已知角β的终边在直线x-y=0上.①写出角β的集合S;②写出S中适合不等式-360°≤β<720°的元素.【答案】①{β|β=60°+n·180°,n∈Z};②-120°,240°,600°.【解析】①如图,直线x-y=0过原点,倾斜角为60°,在0°~360°X围内,终边落在射线OA上的角是60°,终边落在射线OB上的角是240°,所以以射线OA、OB为终边的角的集合为:S1={β|β=60°+k·360°,k∈Z},S2={β|β=240°+k·360°,k∈Z},所以,角β的集合S=S1∪S2={β|β=60°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=60°+180°+k·360°,k∈Z}={β|β=60°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=60°+(2k+1)·180°,k∈Z}={β|β=60°+n·180°,n∈Z}.②由于-360°≤β<720°,即-360°≤60°+n·180°<720°,n∈Z,解得,n∈Z,所以n可取-2、-1、0、1、2、3.所以S中适合不等式-360°≤β<720°的元素为:60°-2×180°=-300°;60°-1×180°=-120°;60°-0×180°=60°;60°+1×180°=240°;60°+2×180°=420;60°+3×180°=600°.20.已知,如图所示.(1)分别写出终边落在OA,OB位置上的角的集合.(2)写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.【答案】(1) 终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{α|α=-30°+k ·360°,k ∈Z};(2) {α|-30°+k ·360°≤α≤135°+k ·360°,k ∈Z}. 【解析】(1)终边落在OA 位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k ·360°,k ∈Z}={α|α=135°+k ·360°,k ∈Z};终边落在OB 位置上的角的集合为{α|α=-30°+k ·360°,k ∈Z}.(2)由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的角及终边与它们相同的角组成的集合,故该区域可表示为{α|-30°+k ·360°≤α≤135°+k ·360°,k ∈Z}.能力提升训练1.【某某省某某市2019届高三模拟考试】如图,点为单位圆上一点,,点沿单位圆逆时针方向旋转角到点,则( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】∵点A 为单位圆上一点,,点A 沿单位圆逆时针方向旋转角α到点,∴A (cos ,sin ),即A (),且cos (α),sin (α).则sinα=sin[(α)]=sin (α)cos cos (α)sin,故选:D .2.【某某省某某实验中学2018-2019学年高一下学期期中考试】在ABC ∆中,若,那么ABC∆是()A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.不能确定【答案】A【解析】∆中,,∵在ABC∴,∴,A B为锐角.又,∴,∴,∴C为锐角,∆为锐角三角形.∴ABC故选A.3.【某某省某某市2018-2019学年高一下学期期中考试】已知,那么角是()A.第一或第二象限角B.第二或第三象限角C.第三或第四象限角D.第一或第四象限角【答案】B【解析】由,得异号,则角是第二或第三象限角,故选:.【某某省某某市2018-2019学年高一下学期期中考试】已知角α的终边经过点P(-3,y),且y<0,cosα=-,4.则tanα=()A.B.C.D.【答案】C 【解析】由题意,角的终边经过点,且,则,∴,所以,故选:C .5.【某某省某某市2019届高三下学期第三次统考】已知角83πθ=的终边经过点(,23)P x ,则x 的值为( ) A .±2 B .2C .﹣2D .﹣4【答案】C 【解析】 ∵已知角83πθ=的终边经过点(,23)P x ,∴23x,则2x =-,故选:C .6.【某某省某某市第三中学2019届高三上学期期中考试】,则3f π⎛⎫=⎪⎝⎭( ) A .32B .33C .12D .3【答案】C 【解析】根据题意,,且123π<<,则.故选:C .7.【某某省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测考试】在平面直角坐标系xOy 中,已知02απ<<,点是角α终边上一点,则α的值是___________.【答案】3π 【解析】,∵02απ<<,且点P 在第一象限, ∴α为锐角,∴α的值是3π, 故答案为:3π8.【某某省某某市第一中学2018-2019学年高一下学期开学考试】函数的定义域为______.【答案】或x k π=,k Z}∈【解析】 因为所以 2sin x 0cosx≥等价于0cosx >或0sinx =所以或x k π=,k Z ∈故答案为:或x k π=,k Z}∈.9.【某某省蓉城名校联盟2018-2019学年上期期末联考高一】在平面直角坐标系中,已知一个角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (5,-12),则sinα+cosα的值为___. 【答案】【解析】∵一个角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (5,-12),∴sinα=则sinα+cosα=-,故答案为:-.10.对于任意实数,事件“”的概率为_______.【答案】【解析】由于“”,故为第二象限角,故概率为.。
2018-2019年高考理科数学一轮二轮专题复习:增分专项2 高考中的三角函数与解三角形
-9题型一 题型二 题型三 题型四 策略一 策略二
例 2 已知函数 f(x)=4tan xsin
π π
π -������ 2
cos ������-
π 3
− 3.
(1)求 f(x)的定义域与最小正周期; (2)讨论 f(x)在区间 - 4 , 4 上的单调性. π 解 (1)f(x)的定义域为 ������ ������ ≠ 2 + ������π,������∈Z .
突破策略一 多式归一法 对于已知的函数解析式是由多项三角函数式通过四则运算组合 而成的,求其函数的性质,一般的思路是通过三角变换,把多项三角 函数式的代数和(或积、商)化成只有一种名称的三角函数式,化简
中常用到辅助角公式 asin x+bcos x= ������2 + ������2 sin(x+φ).
-3题型一 题型二 题型三 题型四
题型一 三角函数的化简与求值
突破策略 化异求同法 解决三角函数化简与求值问题的总体思路就是化异为同,目的是 消元,减少未知量的个数.如把三角函数式中的异名、异角、异次 化为同名、同角、同次;在三角函数求值中,把未知角用已知角表 示,或把未知角通过三角变换化成已知角也是化异为同;对于三角 函数式中既有正弦、余弦函数又有正切函数,化简方法是切化弦, 或者弦化切,目的也是化异为同.
所以sin Ccos A+sin Ccos B=cos Csin A+cos Csin B, 即sin Ccos A-cos Csin A=cos Csin B-sin Ccos B, 得sin(C-A)=sin(B-C). 所以C-A=B-C[或C-A=π-(B-C)舍去],
即 2C=A+B,又 A+B+C=π,故 C= .
高考一轮复习高考大题规范解答系列二_三角函
高考大题规范解答系列(二)——三角函数 考点一 三角函数的综合问题例1 已知向量a =(2sin 2x ,2cos 2x),b =(cos θ,sin θ)(|θ|<π2),若f(x)=a·b,且函数f(x)的图象关于直线x =π6对称. (1)求函数f(x)的解析式,并求f(x)的单调递减区间;(2)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若f(A)=2,且b =5,c =23,求△ABC 外接圆的面积.[分析] (1)看到求f(x)的解析式,想到对a·b 进行化简;看到求f(x)的单调减区间,想到y =sin x 的单调减区间;(2)看到求△ABC 外接圆的面积,想到求半径r 和正弦定理. [标准答案]——规范答题 步步得分(1)f(x)=a·b=2sin 2xcos θ+2cos 2xsin θ=2sin(2x +θ), 2分得分点①∵函数f(x)的图象关于直线x =π6对称, ∴2×π6+θ=kπ+π2,k ∈Z ,∴θ=kπ+π6,k ∈Z , 又|θ|<π2,∴θ=π6. ∴f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. ··················· 4分得分点② 由2kπ+π2≤2x+π6≤2kπ+3π2,k ∈Z , 得kπ+π6≤x≤kπ+2π3,k ∈Z. ∴f(x)的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤kπ+π6,kπ+2π3,k ∈Z. ······ 6分得分点③ (2)∵f(A)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=2,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6=1. ∵A ∈(0,π),∴2A +π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,13π6, ∴2A +π6=π2,∴A =π6. ··················· 8分得分点④ 在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A =25+12-2×5×23cos π6=7,∴a =7. 10分得分点⑤由正弦定理得a sin A =2R =712=27,∴R =7, ∴△ABC 外接圆的面积S =πR 2=7π. ·············· 12分得分点⑥[评分细则]①正确化简求出f(x)的解析式得2分.②正确利用三角函数的对称轴求对θ的值,得2分.③正确利用y =sin x 的单调减区间,求出f(x)的减区间,得2分.④正确利用特殊角的三角函数值求对角A ,得2分.⑤正确利用余弦定理求对a 的值,得2分.⑥正确利用正弦定理求对半径r 和圆的面积得2分.[名师点评]1.核心素养:三角函数问题是高考的必考问题,三角求值与求三角函数的最值、周期、单调区间是高考的常见题型;本题型重点考查灵活运用三角公式进行三角变换的能力,以及“数学运算”素养的达成度.2.解题技巧: (1)要善于抓解题关键点,解题步骤中明显呈现得分点,如本题f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6必须求对. (2)要清晰呈现求角A 的过程以及用正、余弦定理求出外接圆半径r.〔变式训练1〕(2021·石家庄模拟)已知向量a =(sin x ,cos x),b =(3cos x ,cos x),f(x)=a·b.(1)求函数f(x)=a·b 的最小正周期;(2)在△ABC 中,BC =7,sin B =3sin C ,若f(A)=1,求△ABC 的周长.[解析] (1)f(x)=3sin xcos x +cos 2x =32sin 2x +12cos 2x +12, f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+12, 所以f(x)的最小正周期T =2π2=π. (2)由题意可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=12, 又0<A<π,所以π6<2A +π6<13π6,所以2A +π6=5π6,故A =π3. 设角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则a 2=b 2+c 2-2bccos A.所以a 2=b 2+c 2-bc =7,又sin B =3sin C ,所以b =3c.故7=9c 2+c 2-3c 2,解得c =1.所以b =3,△ABC 的周长为4+7.考点二 解三角形问题例2 (2021·山东省青岛市高三模拟检测)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知bcos A +33a =c. (1)求cos B ;(2)如图,D 为△ABC 外一点,若在平面四边形ABCD 中,∠D =2∠B ,且AD =1,CD =3,BC =6,求AB 的长.[分析] (1)看到求cos B 想到在三角形中利用边化为三角函数求解.(2)看到求AB 的长想到将AB 置于三角形ABC 中,利用余弦定理求解.[标准答案]——规范答题 步步得分(1)在△ABC 中,由正弦定理得sin Bcos A +33sin A =sin C , ··············· 2分得分点① 又C =π-(A +B),所以sin Bcos A +33sin A =sin(A +B), 故sin Bcos A +33sin A =sin Acos B +cos Asin B , ····· 4分得分点② 所以sin Acos B =33sin A , 又A ∈(0,π),所以sin A≠0,故cos B =33. ········ 6分得分点③ (2)∵∠D =2∠B ,∴cos D =2cos 2B -1=-13, ········· 7分得分点④ 又在△ACD 中,AD =1,CD =3,∴由余弦定理可得AC 2=AD 2+CD 2-2AD·CD·cos D=1+9-2×3×(-13)=12, ∴AC =23, ······················· 9分得分点⑤在△ABC 中,BC =6,AC =23,cos B =33, ∴由余弦定理可得AC 2=AB 2+BC 2-2AB·BCcos B,即12=AB 2+6-2·AB×6×33,解得AB =3 2. 故AB 的长为3 2. ····················· 12分得分点⑥[评分细则]①正确利用正弦定理化边为三角函数,得2分.②正确利用两角和与差的正弦公式,得2分.③正确化角求对cos B ,得2分.④正确利用倍角公式求对cos D ,得1分.⑤正确利用余弦定理求对AC ,得2分.⑥正确利用余弦定理求对AB ,得2分.[名师点评]1.核心素养:解三角形问题是高考的必考问题,解三角形与三角函数的结合是高考的常见题型;本题型重点考查灵活运用公式并通过“数学运算”解决问题的能力.2.解题技巧:要善于抓解题关键点,解题步骤中明显呈现得分点,如本题(1)中正弦定理a sin A =b sin B =c sin C=2R ;(2)中利用余弦定理分别在△ADC 和△ABC 中求出AC 、AB.〔变式训练2〕(2020·全国Ⅱ,17)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+A +cos A =54. (1)求A ;(2)若b -c =33a ,证明:△ABC 是直角三角形. [解析] 本题考查诱导公式、同角三角函数的基本关系、正弦定理.(1)解:由已知得sin 2A +cos A =54,即cos 2A -cos A +14=0.所以⎝⎛⎭⎪⎫cos A -122=0,cos A =12.由于0<A<π,故A =π3.(2)证明:由正弦定理及已知条件可得sin B -sin C =33sin A. 由(1)知B +C =2π3,所以sin B -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =33sin π3. 即12sin B -32cos B =12,sin ⎝⎛⎭⎪⎫B -π3=12. 由于0<B<2π3,故B =π2.从而△ABC 是直角三角形.。
(全国通用)近年高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函
(全国通用)2018高考数学一轮复习第3章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数课时分层训练文新人教A版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((全国通用)2018高考数学一轮复习第3章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数课时分层训练文新人教A版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(全国通用)2018高考数学一轮复习第3章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数课时分层训练文新人教A版的全部内容。
课时分层训练(十七)任意角、弧度制及任意角的三角函数A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.给出下列四个命题:①-错误!是第二象限角;②错误!是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确命题的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4个C [-错误!是第三象限角,故①错误.错误!=π+错误!,从而错误!是第三象限角,②正确.-400°=-360°-40°,从而③正确.-315°=-360°+45°,从而④正确.]2.已知弧度为2的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长是( )【导学号:31222102】A.2 B.sin 2C。
错误!D.2sin 1C [由题设知,圆弧的半径r=错误!,∴圆心角所对的弧长l=2r=2sin 1。
]3.(2016·湖南衡阳一中模拟)已知点P(cos α,tan α)在第三象限,则角α的终边在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限B [由题意可得错误!则错误!所以角α的终边在第二象限,故选B。
[推荐学习]2018版高考数学一轮总复习第3章三角函数解三角形3.7解三角形的应用举例模拟演练理
[推荐学习]2018版高考数学一轮总复习第3章三角函数解三角形3.7解三角形的应用举例模拟演练理2018版高考数学一轮总复习第3章三角函数、解三角形 3.7 解三角形的应用举例模拟演练理[A级基础达标](时间:40分钟) 1.[2017·武汉模拟]海面上有A,B,C三个灯塔,AB=10 n mile,从A望C和B成60°视角,从B望C和A成75°视角,则BC=( )A.10 3 n mile B.1063n mileC.5 2 n mile D.5 6 n mile答案 D解析由题意可知,∠CAB=60°,∠CBA=75°,所以∠C=45°,由正弦定理得10sin45°=BCsin60°,所以BC=5 6.2. 如图所示,已知两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km,灯塔A在观察站C 的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为( )解析 设坡底需加长x m ,由正弦定理得100sin30°=x sin45°,解得x =100 2. 4.[2017·临沂质检]在200 m 高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底俯角分别为30°、60°,则塔高为( )A.4003m B.40033 m C.200 33m D.2003 m 答案 A解析 如图,由已知可得∠BAC =30°,∠CAD =30°,∴∠BCA =60°,∠ACD =30°,∠ADC =120°,又AB =200,∴AC =40033.在△ACD 中,由正弦定理,得AC sin120°=DC sin30°,即DC =AC ·sin30°sin120°=4003(m). 5. 如图,一条河的两岸平行,河的宽度d =0.6 km ,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB =1 km ,水的流速为2 km/h ,若客船从码头A 驶到码头B 所用的最短时间为6 min ,则客船在静水中的速度为( )A .8 km/hB .6 2 km/hC .234 km/hD .10 km/h答案 B 解析 设AB 与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h ,由题意知,sin θ=0.61=35,从而cos θ=45,所以由余弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫110v 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫110×22+12-2×110×2×1×45,解得v =6 2. 6.[2017·莆田模拟]甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里的B 处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,甲船为了尽快追上乙船,则应取北偏东________(填角度)的方向前进.答案 30°解析 设两船在C 处相遇,则由题意∠ABC=180°-60°=120°,且AC BC=3,由正弦定理得AC BC =sin120°sin ∠BAC =3⇒sin ∠BAC =12.又0°<∠BAC <60°,所以∠BAC =30°,60°-30°=30°.7.某观察站C 与两灯塔A 、B 的距离分别为300米和500米,测得灯塔A在观察站C北偏东30°方向,灯塔B在观察站C正西方向,则两灯塔A、B间的距离为______米.答案700解析由题意,△ABC中,AC=300,BC=500,∠ACB=120°,利用余弦定理可得,AB2= 3002+5002-2×300×500×cos120°,∴AB=700.8.[2014·四川高考]如图所示,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46 m,则河流的宽度BC约等于________m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,3≈1.73)答案60解析AC=2×46=92,AB=46sin67°,在△ABC中,由正弦定理可知:ABsin30°=BCsin37°,∴BC=AB sin37°sin30°≈60.9.如图,为了测量河的宽度,在一岸边选定两点A,B望对岸的标记物C,测得∠CAB=45°,∠CBA=75°,AB=120米,求河的宽度.解在△ABC中,∵∠CAB=45°,∠CBA=75°,∴∠ACB=60°.由正弦定理可得AC=AB sin Bsin∠ACB,∴AC=120sin75°sin60°=20(32+6).设C到AB的距离为CD,则CD=AC sin∠CAB=22AC=20(3+3).∴河的宽度为20(3+3)米.10.[2017·山西监测] 如图,点A,B,C 在同一水平面上,AC=4,CB=6.现要在点C处搭建一个观测站CD,点D在顶端.(1)原计划CD为铅垂线方向,α=45°,求CD的长;(2)搭建完成后,发现CD与铅垂线方向有偏差,并测得β=30°,α=53°,求CD2.(结果精确到1)(本题参考数据:sin97°≈1,cos53°≈0.6)解 (1)∵CD 为铅垂线方向,点D 在顶端,∴CD ⊥AB .又∵α=45°,∴CD =AC =4.(2)在△ABD 中,α+β=53°+30°=83°,AB =AC +CB =4+6=10,∴∠ADB =180°-83°=97°,∴由AD sin β=AB sin ∠ADB 得AD =AB sin βsin ∠ADB=10sin30°sin97°=5sin97°≈5. 在△ACD 中,CD 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC cos α=52+42-2×5×4×cos53°≈17.[B 级 知能提升](时间:20分钟)11.[2017·天津模拟]一艘海轮从A 处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B ,C两点间的距离是( )A.10 2 海里B.10 3 海里C.20 3 海里D.20 2 海里答案 A解析如图所示,易知,在△ABC中,AB=20海里,∠CAB=30°,∠ACB=45°,根据正弦定理得BCsin30°=ABsin45°,解得BC=102(海里).12. 某观察站B在A城的南偏西20°的方向,由A出发的一条公路的走向是南偏东25°.现在B处测得此公路上距B处30 km的C处有一人正沿此公路骑车以40 km/h的速度向A城驶去,行驶了15 min后到达D处,此时测得B与D之间的距离为810 km,则此人到达A城还需要( )A.40 min B.42 min C.48 min D.60 min答案 C解析由题意可知,CD=40×1560=10.cos∠BDC=102+8102-3022×10×810=-1010,∴cos∠ADB=cos(π-∠BDC)=10 10,∴sin∠ABD=sin[π-(∠ADB+∠BAD)]=255.在△ABD中,由正弦定理得ADsin∠ABD=BDsin∠BAD,∴AD255=81022,∴AD=32,∴所需时间t=3240=0.8 h,∴此人还需要0.8 h即48 min到达A城.13.[2017·西安模拟]如图,航空测量组的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机的飞行高度为10000 m,速度为50 m/s.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420 s后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度为______m.(取2=1.4,3=1.7)答案2650解析如图,作CD垂直于AB的延长线于点D,由题意知∠A=15°,∠DBC=45°,∴∠ACB=30°,AB=50×420=21000(m).又在△ABC中,BCsin A =ABsin∠ACB,∴BC=2100012×sin15°=10500(6-2)(m).∵CD⊥AD,∴CD=BC·sin∠DBC=10500(6-2)×22=10500(3-1)=7350(m).故山顶的海拔高度h=10000-7350=2650(m).14.在一次海上联合作战演习中,红方一艘侦察艇发现在北偏东45°方向,相距12 n mile 的水面上,有蓝方一艘小艇正以每小时10 n mile 的速度沿南偏东75°方向前进,若红方侦察艇以每小时14 n mile的速度,沿北偏东45°+α方向拦截蓝方的小艇.若要在最短的时间内拦截住,求红方侦察艇所需的时间和角α的正弦值.解如图,设红方侦察艇经过x小时后在C 处追上蓝方的小艇,则AC=14x,BC=10x,∠ABC=120°.根据余弦定理得(14x)2=122+(10x)2-240x cos120°,解得x=2.故AC=28,BC=20.根据正弦定理,得BCsinα=ACsin120°,解得sinα=20sin120°28=5314.所以红方侦察艇所需要的时间为2小时,角53 14.α的正弦值为。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在△BED中,由余弦定理可知BD2=BE2+ED2-2BE·EDcos ,解得BD= ,则△BED为直角三角形,故△ACB为直角三角形,则a=BC=3 ,a的值为3 .
5.解(1)∵2sin2C=3sinAsinB,
整理,得2sinCcosA-sinBcosA=sinAcosB,
由A=π-(B+C),则sinA=sin[π-(B+C)]=sin(B+C),
即2sinCcosA=sin(A+B)=sinC,
由sinC≠0,则cosA= ,即A= ,∴角A的大小为 .
(2)过点D作DE∥AC交AB于点E,则在△ADE中,ED= AC=1,∠DEA= .
5.已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a+b= c,2sin2C=3sinAsinB.
(1)求角C;
(2)若S△ABC= ,求c.
6.(2017辽宁鞍山一模)已知锐角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b=2,c=3,△ABC的面积为 ,又 =2 ,∠CBD=θ.
7.解(1)因为cos2C-cos2A=2sin sin ,
所以2sin2A-2sin2C=2 ,
化简得sinA= .所以A= 或A= .
(2)因为b≥a,所以A= .
由正弦定理 =2,得b=2sinB,c=2sinC.
故2b-c=4sinB-2sinC=4sinB-2sin =3sinB- cosB=2 sin .
又因为b≥a,所以 ≤B< ,即 ≤B- .
所以2b-c=2 sin ∈[ ,2 ),
即2b-c的取值范围为[ ,2 ).
8.解(1)∵CD=2,CD=2BD,∴BD=1,∴BC=3BD=3.
则在Rt△ABC中,cosC= .
在△ACD中,由余弦定理得,AD2=AC2+CD2-2AC·CD·cosC=4+4-8× .∴AD= .
3.在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD的面积是△ADC面积的2倍.
(ห้องสมุดไป่ตู้)求 ;
(2)若AD=1,DC= ,求BD和AC的长.
4.(2017湖北武汉五月调考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足 .
(1)求角A的大小;
(2)若D为BC上一点,且 =2 ,b=3,|AD|= ,求a.
由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,
即9=a2+4a2-2a·2acos ,
解得a= ,∴c=2a=2 .
2.(1)证明由正弦定理得sinB+sinC=2sinAcosB,故2sinAcosB=sinB+sin(A+B)=sinB+sinAcosB+cosAsinB,于是sinB=sin(A-B).
(1)求a,A,cos∠ABC;
(2)求cos 2θ的值.
7.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足cos 2C-cos 2A=2sin sin .
(1)求角A的值;
(2)若a= ,且b≥a,求2b-c的取值范围.
8.
如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D为斜边BC上一点,且AC=CD=2.
又A,B∈(0,π),故0<A-B<π,
所以B=π-(A-B)或B=A-B,
因此A=π(舍去)或A=2B,所以A=2B.
(2)解由cosB= 得sinB= ,cos2B=2cos2B-1=- ,
故cosA=- ,sinA= ,
所以cosC=-cos(A+B)=-cosAcosB+sinAsinB= .
3.解(1)S△ABD= AB·ADsin∠BAD,
S△ADC= AC·ADsin∠CAD.
因为S△ABD=2S△ADC,∠BAD=∠CAD,所以AB=2AC.
由正弦定理可得 .
(2)因为S△ABD∶S△ADC=BD∶DC,所以BD= .
在△ABD和△ADC中,由余弦定理知
AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠ADB,
∴sin2C= sinAsinB,∴c2= ab.
∵a+b= c,∴a2+b2+2ab=3c2.
∴cosC= ,∴C= .
(2)∵C= ,∴S△ABC= absinC= ab= .∴ab=4.
又c2= ab,∴c= .
6.解(1)由△ABC的面积为 bcsinA,
可得 ×2×3×sinA= ,可得sinA= .
1.(2017山师大附中一模)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsinA= acosB.
(1)求角B的大小;
(2)若b=3,sinC=2sinA,求a,c的值.
2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2acosB.
(1)证明:A=2B;
(2)若cosB= ,求cosC的值.
AC2=AD2+DC2-2AD·DCcos∠ADC.
故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6.
由(1)知AB=2AC,所以AC=1.
4.解(1)由 ,则(2c-b)cosA=acosB,
由正弦定理可知 =2R,
则a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,
得(2sinC-sinB)cosA=sinAcosB,
又A为锐角,可得A= ,再由余弦定理可知a2=b2+c2-2bccosA=22+32-2×2×3×cos =7,解得a= ,
可得cos∠ABC= .
(2)由 =2 ,知CD=1,则△ABD为正三角形,即BD=3,且sin∠ABC= ,cosθ=cos =cos cos∠ABC+sin sin∠ABC= ,cos2θ=2cos2θ-1= .
(2)在△ACD中,由余弦定理可得
AD2=AC2+CD2-2·AC·CD·cosC=8-8cosC.
在Rt△ABC中,BC= .
故BD=BC-CD= -2= .
∵AD= BD,∴AD2=2BD2.
∴8-8cosC=2· .
(1)若CD=2BD,求AD的长;
(2)若AD= BD,求角B的正弦值.
参考答案
高考大题专项练二 高考中的三角函数与解三角形
1.解(1)∵bsinA= acosB,由正弦定理得sinBsinA= sinAcosB.
在△ABC中,sinA≠0,即得tanB= ,∴B= .
(2)∵sinC=2sinA,由正弦定理得c=2a,