2018年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形第18讲任意角和蝗制及任意角的三角函数实战演练理
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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:3[小题体验]1.若θ满足sin θ<0,cos θ>0,则θ的终边所在的象限为( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限答案:D2.已知角α的终边经过点(-4,-3),则cos α=( ) A .45 B .-45C .35D .-35答案:B3.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.若角α终边上有一点P (x,5),且cos α=x13(x ≠0),则sin α=( )A .513B .1213C .512D .-513答案:A2.3 900°是第________象限角,-1 000°是第________象限角. 答案:四 一考点一 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是第三象限角;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.若α是第二象限的角,则下列结论一定成立的是( ) A .sin α2>0B .cos α2>0C .tan α2>0D .sin α2cos α2<0解析:选C ∵π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,∴π4+k π<α2<π2+k π. 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,即tan α2>0一定成立,故选C .3.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°4.已知角β的终边在直线3x -y =0上,则角β的集合S =____________________. 解析:如图,直线3x -y =0过原点,倾斜角为60°, 在0°~360°范围内,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:S 1={β|β=60°+k ·360°,k ∈Z}, S 2={β|β=240°+k ·360°,k ∈Z},所以角β的集合S =S 1∪S 2={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°+k ·180°,k ∈Z}. 答案:{β|β=60°+k ·180°,k ∈Z}[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.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.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 cm 2解析:选B ∵72°=2π5,∴S 扇形=12|α|r 2=12×2π5×202=80π(cm 2).2.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=1.3.扇形弧长为20 cm ,圆心角为100°,则该扇形的面积为________cm 2. 解析:由弧长公式l =|α|r ,得r =20100π180=36π,∴S 扇形=12lr =12×20×36π=360π. 答案:360π[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 =|α|r ,扇形的面积公式是S =12lr =12|α|r 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3题.考点三 三角函数的定义题点多变型考点——多角探明[锁定考向]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)三角函数定义的应用; (2)三角函数值的符号判定; (3)三角函数线的应用.[题点全练]角度一:三角函数定义的应用1.已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________.解析:∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,∴cos α=-xx 2+36=-513,即x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6,∴sin α=-1213,∴tan α=sin αcos α=125,则1sin α+1tan α=-1312+512=-23. 答案:-23角度二:三角函数值的符号判定2.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.角度三:三角函数线的应用3.函数y =lg(3-4sin 2x )的定义域为________. 解析:∵3-4sin 2x >0,∴sin 2x <34,∴-32<sin x <32.利用三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示), ∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π3,k π+π3(k ∈Z).答案:⎝⎛⎭⎪⎫k π-π3,k π+π3(k ∈Z) [通法在握]定义法求三角函数的3种情况(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.[演练冲关]1.如图,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的值为( )A .45B .-45C .35D .-35解析:选D 因为点A 的纵坐标y A =45,且点A 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=-35.2.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 设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55;当t <0时,cos θ=-55. 因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.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α的终边在第二象限,故选B .2.设角α终边上一点P (-4a,3a )(a <0),则sin α的值为( ) A .35 B .-35C .45D .-45解析:选B 设点P 与原点间的距离为r , ∵P (-4a,3a ),a <0, ∴r =-4a2+a2=|5a |=-5a .∴sin α=3a r =-35.3.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<α<π)的弧度数为( ) A .π3B .π2C . 3D .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 , 所以α=3.4.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)5.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:-8二保高考,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.(2016·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 =-43.3.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 2 B .-sin 2 C .cos 2D .-cos 2解析:选D 因为r =2sin 22+-2cos 22=2,由任意三角函数的定义,得sin α=yr=-cos 2. 4.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2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B 由θ是第三象限角,知θ2为第二或第四象限角,∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cosθ2<0,综上知θ2为第二象限角. 5.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.6.与2 017°的终边相同,且在0°~360°内的角是________. 解析:∵2 017°=217°+5×360°,∴在0°~360°内终边与2 017°的终边相同的角是217°. 答案:217°7.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°)(k ∈Z),即-k ·360°<180°-α<90°-k ·360°(k ∈Z),所以180°-α是第一象限的角.答案:一8.一扇形是从一个圆中剪下的一部分,半径等于圆半径的23,面积等于圆面积的527,则扇形的弧长与圆周长之比为________.解析:设圆的半径为r ,则扇形的半径为2r3,记扇形的圆心角为α,则12α⎝ ⎛⎭⎪⎫2r 32πr 2=527, ∴α=5π6.∴扇形的弧长与圆周长之比为l c =5π6·23r 2πr =518.答案:5189.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,sinπ4=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:⎝⎛⎭⎪⎫π4,5π4 10.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=lr=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<0 B .tan α-sin α<0 C .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[小题体验]1.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin(π+α)=______.答案:-452.若sin θcos θ=12,则tan θ+cos θsin θ的值为________.答案:21.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.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=________.答案:-12132.(1)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4=________,(2)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-26π3=________. 答案:(1)22(2) 3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.化简sin(-1 071°)sin 99°+sin(-171°)sin(-261°)的结果为( ) A .1 B .-1 C .0D .2解析:选C 原式=(-sin 1 071°)·sin 99°+sin 171°·sin 261°=-sin(3×360°-9°)sin(90°+9°)+sin(180°-9°)·sin(270°-9°)=sin 9°cos 9°-sin 9°cos 9°=0.2.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重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值为( )A .-15B .-25C .15D .25解析:选D 依题意得:tan α+33-tan α=5,∴tan α=2.∴sin 2α-sin αcos α =sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α =tan 2α-tan αtan 2α+1=22-222+1=25. 2.若α是三角形的内角,且tan α=-13,则sin α+cos α的值为________.解析: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. 答案:-105[由题悟法]同角三角函数基本关系式的应用技巧[即时应用]1.若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A .125B .-125C .512D .-512解析:选D 法一: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.法二:因为α是第四象限角,且sin α=-513,所以可在α的终边上取一点P (12,-5),则tan α=y x =-512.故选D .2.已知sin θ+cos θ=43,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,则sin θ-cos θ的值为( )A .23B .-23C .13D .-13解析:选B 因为(sin θ+cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ+2sin θ·cos θ=1+2sin θcos θ=169,所以2sin θcos θ=79,则(sin θ-cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ-2sin θ·cos θ=1-2sin θcos θ=29.又因为θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,所以sin θ<cos θ,即sin θ-cos θ<0,所以sin θ-cos θ=-23.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,则cos(-α)=( ) A .-45 B .45C .35D .-35解析:选B 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,所以cos α=45,即cos(-α)=45. 2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C .π6D .π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ=3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.(2017·赣中南五校联考)已知倾斜角为α的直线l 与直线x +2y -3=0垂直,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α的值为( )A .45B .-45C .2D .-12解析:选A 由题意可得tan α=2, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫2 017π2-2α=sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=45.故选A .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tan(α-π)=34,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=( )A .45 B .-45C .35D .-35解析:选B 因为tan(α-π)=34,所以tan α=34.又因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,所以α为第三象限的角,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=cos α=-45. 2.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=-13.3.已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)+4,若f (2 016)=5,则f (2 017)的值是( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选B ∵f (2 016)=5,∴a sin(2 016π+α)+b cos(2 016π+β)+4=5, 即a sin α+b cos β=1.∴f (2 017)=a sin(2 017π+α)+b cos(2 017π+β)+4=-a sin α-b cos β+4=-1+4=3.4.(2017·广州模拟)当θ为第二象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2+π2=13时,1-sin θcos θ2-sinθ2的值是( )A .1B .-1C .±1D .0解析:选B ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ2+π2=13,∴cos θ2=13,∴θ2在第一象限,且cos θ2<sin θ2, ∴1-sin θcos θ2-sin θ2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos θ2-sin θ2cos θ2-sinθ2=-1.5.计算:cos 350°-2sin 160°-=( )A .- 3B .-32C .32D . 3 解析:选D 原式=cos----+=cos 10°----=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°sin 10°=3.6.已知sin(3π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,则sin αcos α=________. 解析:∵sin(3π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α, ∴sin α=-2cos α, ∴tan α=-2,∴sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α =tan αtan 2α+1=-2-2+1=-25.答案:-257.已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos θ=________.解析:∵a ⊥b ,∴a ·b =sin θ-2cos θ=0,即sin θ=2cos θ. 又∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴4cos 2θ+cos 2θ=1,即cos 2θ=15,又∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos θ=55.答案:558.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:-3349.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 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫504π1 009的值.解:(1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z)时, f (x )=cos 2k π+x2k π-xcos2k +π-x ]=cos 2x ·sin 2-xcos 2π-x =cos 2x -sin x 2-cos x 2=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 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫504π1 009=sin 2π2 018+sin 21 008π2 018 =sin 2π2 018+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π2 018 =sin2π2 018+cos 2π2 018=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).[小题体验]1.函数y =2-cos x3(x ∈R)的最小正周期为________.答案:6π2.(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:D2.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为________. 解析: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.答案:-22考点一 三角函数的定义域基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.(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+k π,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 ∈Z2.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[谨记通法](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1题易忽视.(2)求复杂函数的定义域时转化为求解简单的三角不等式. 考点二 三角函数的值域或最值重点保分型考点——师生共研[典例引领]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.函数y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]的值域为________________. 解析:设t =sin x -cos x , 则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,即sin x cos x =1-t22,且-1≤t ≤2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-1时,y min =-1. ∴函数的值域为[-1,1]. 答案:[-1,1][由题悟法]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.[即时应用]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.考点三 三角函数的性质题点多变型考点——多角探明三角函数的性质主要包括单调性、奇偶性、周期性、对称性,而三角函数的对称性多与奇偶性、周期性结合.常见的命题角度有: (1)三角函数的周期性; (2)三角函数的对称性;(3)三角函数的单调性. [锁定考向][题点全练]角度一:三角函数的周期性1.(2016·山东高考)函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )的最小正周期是( )A .π2B .πC .3π2D .2π解析:选B ∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =3sin x cos x +3cos 2x -3sin 2x -sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3, ∴T =2π2=π.故选B .角度二:三角函数的对称性2.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.3.若函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ- 3 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ|θ|<π2的图象关于原点对称,则角θ=( )A .-π6B .π6C .-π3D .π3解析:选D ∵f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-π3,且f (x )的图象关于原点对称,∴f (0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=0,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π3=0,∴θ-π3=k π(k ∈Z),即θ=π3+k π(k ∈Z).又|θ|<π2,∴θ=π3.角度三:三角函数的单调性4.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,x ∈[0,π],则f (x )的单调递增区间为________.解析: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.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π45.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[通法在握]1.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.2.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.[演练冲关]1.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 +π3 B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3 解析:选B 由函数的最小正周期为π,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B ,因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3-π6=sin π2=1,所以选B .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)3.函数y =|tan x |在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,3π2上的单调减区间为_______.解析:如图,观察图象可知,y =|tan x |在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,3π2上的单调减区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤-π2,0和⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-π2,0和⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2017·广州五校联考)下列函数中,周期为π的奇函数为( ) A .y =sin x cos xB .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin 2x +cos 2x解析:选A y =sin 2x 为偶函数;y =tan 2x 的周期为π2;y =sin 2x +cos 2x 为非奇非偶函数,故B 、C 、D 都不正确,选A .2.(2016·合肥质检)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6在x =2处取得最大值,则正数ω的最小值为( )A .π2B .π3C .π4D .π6解析:选D 由题意得,2ω+π6=π2+2k π(k ∈Z),解得ω=π6+k π(k ∈Z),∵ω>0,∴当k =0时,ωmin =π6,故选D .3.下列各点中,能作为函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫x +π5的一个对称中心的点是( )A .(0,0)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫π5,0 C .(π,0)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫3π10,0 解析:选D 由x +π5=k π2(k ∈Z),得x =k π2-π5(k ∈Z),当k =1时,x =3π10,所以函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π5的一个对称中心的点是⎝ ⎛⎭⎪⎫3π10,0,故选D .4.(2017·湖南六校联考)函数y =3sin x +3cos xx ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2的单调递增区间是________.解析:化简可得y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,由2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z),得-2π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z),又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴函数的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π35.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.y =|cos x |的一个单调增区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2 B .[0,π] C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π解析:选D 将y =cos x 的图象位于x 轴下方的图象关于x 轴对称,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D .2.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 .-12D .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=34.3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值为( ) A .2或0 B .-2或2 C .0D .-2或0解析:选B 因为函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,所以该函数图象关于直线x =π6对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选B .4.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0对称,那么|φ|的最小值为( )A .π6B .π4C .π3D .π2解析:选A 由题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×4π3+φ=3cos 2π3+φ+2π=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0,∴2π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,∴φ=k π-π6,k ∈Z ,取k =0, 得|φ|的最小值为π6.5.已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34 C .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]解析:选A 由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝ ⎛⎭⎪⎫π2ω+π4,πω+π4⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π2,∴⎩⎪⎨⎪⎧π2ω+π4≥π2,πω+π4≤3π2,∴12≤ω≤54,故选A . 6.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37.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 ∈Z8.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=________. 解析: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.答案:5π129.已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+2cos 2x -2. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值,最小值.解:(1)f (x )=sin 2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .故f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .(2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4,∴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,φ=π2+k π,k ∈Z ,∴cos φ=0,∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=32,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3+φ=32.又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π.∴π3+φ=2π3,φ=π3. ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z .三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2017·衡水中学检测)已知x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点,则f (x )的一个单调递减区间是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3B .⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5π6 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π D .⎝⎛⎭⎪⎫2π3,π解析:选B ∵x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=1,∴2×π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,解得φ=2k π-π6,k ∈Z ,不妨取φ=-π6,此时f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,令2k π+π2<2x -π6<2k π+3π2,k ∈Z ,可得k π+π3<x <k π+5π6,k ∈Z ,∴函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫k π+π3,k π+5π6,k ∈Z ,结合选项可知当k =0时,函数的一个单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5π6,故选B .2.已知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a +1.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )的最大值为4,求a 的值;(3)在(2)的条件下,求满足f (x )=1且x ∈[-π,π]的x 的取值集合. 解:(1)f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a +1,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z .(2)当x =π6时,f (x )取得最大值4,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin π2+a +1=a +3=4,所以a =1.(3)由f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+2=1,可得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6=-12,则2x +π6=7π6+2k π,k ∈Z 或2x +π6=116π+2k π,k ∈Z ,即x =π2+k π,k ∈Z 或x =5π6+k π,k ∈Z ,又x ∈[-π,π],可解得x =-π2,-π6,π2,5π6,所以x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π2,-π6,π2,5π6.第四节函数y =A sin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用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,要找五个关键点,如下表所示:3.由函数y =sin x 的图象变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的两种方法[小题体验]1.(2016·浙江高考)函数y =sin x 2的图象是( )。
2018高考一轮通用人教A版数学(课件)第3章 第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函数
[(1)∵α 是第二象限角,
∴π4+kπ<α2<π2+kπ,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.
综上,α2是第一或第三象限角.
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第十二页,编辑于星期六:二十二点 三十七分。
高三一轮总复习
(2)在[0,2π)内,终边落在阴影部分角的集合为4π,56π, ∴所求角的集合为2kπ+π4,2kπ+56π(k∈Z).] [规律方法] 1.与角 α 终边相同的角可以表示为 β=2kπ+α(k∈Z)的形式,α 是任意角;相等的角终边一定相同,终边相同的角不一定相等;角度制与弧度 制不能混用. 2.由 α 所在象限,判定α2所在象限,应先确定α2的范围,并对整数 k 的奇、 偶情况进行讨论.
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第二十三页,编辑于星期六:二十二点 三十七 分。
高三一轮总复习
[变式训练 3] (1)(2016·山东聊城期中)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 2α=( )
24 A. 7
B.-274
12 C. 7
D.-172
(2)函数 y= 2cos x-1的定义域为________.
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第十九页,编辑于星期六:二十二点 三十七分。
高三一轮总复习 [变式训练 2] 若扇形的圆心角 α=120°,弦长 AB=12 cm,则弧长 l=
________cm.
83 3π
[设扇形的半径为 r cm,如图.
由 sin 60°=6r,得 r=4 3 cm,
∴l=|α|·r=23π×4
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届高考数学(文)大一轮复习检测:第三章 三角函数、解三角形 课时作业18 Word版含答案
课时作业18 任意角和弧度制及任意角的三角函数一、选择题1.将-300°化为弧度为( ) A .-43πB .-53πC .-76πD .-74π解析:-300×π180=-53π.答案:B2.tan 8π3的值为( )A.33B .-33 C. 3 D .- 3解析:tan 8π3=tan(2π+2π3)=tan 2π3=- 3.答案:D3.若tan α>0,则( ) A .sin2α>0 B .cos α>0 C .sin α>0D .cos2α>0解析:∵tan α>0,∴角α终边落在第一或第三象限,故B ,C 错;sin2α=2sin αcos α>0,A 正确;同理D 错,故选A.答案:A4.已知sin α=45,cos α=35,则角2α的终边所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:由sin α=45,cos α=35,知2k π+π4<α<2k π+π2,k ∈Z ,∴4k π+π2<2α<4k π+π,k ∈Z ,∴角2α的终边所在的象限是第二象限.故选B.答案:B5.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B .-32C.12D.32 解析:由点P (-8m ,-6sin30°)在角α的终边上,且cos α=-45,知角α的终边在第三象限,则m >0,又cos α=-8m-8m 2+9=-45,所以m =12. 答案:C6.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:当k =2n 时,2n π+π4≤α≤2n π+π2(n ∈Z ),此时α的终边和π4≤α≤π2的终边一样.当k =2n +1时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2(n ∈Z ),此时α的终边和π+π4≤α≤π+π2的终边一样.答案:C7.(2017·南昌二中模拟)已知角α终边上一点P 的坐标是(2sin2,-2cos2),则sin α等于( )A .sin2B .-sin2C .cos2D .-cos2解析:因为r =2+-2=2,由任意三角函数的定义,得sin α=y r=-cos2.答案:D8.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2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:由于θ是第三象限角,所以2k π+π<θ<2k π+3π2(k ∈Z ),k π+π2<θ2<k π+3π4(k ∈Z );又|cos θ2|=-cos θ2,所以cos θ2≤0,从而2k π+π2≤θ2≤2k π+3π2,(k ∈Z ),综上可知2k π+π2<θ2<2k π+3π4,(k ∈Z ),即θ2是第二象限角.答案:B 二、填空题9.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:一10.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:-811.设P 是角α终边上一点,且|OP |=1,若点P 关于原点的对称点为Q ,则Q 点的坐标是________.解析:点P 的坐标为(cos α,sin α), 则Q 点坐标为(-cos α,-sin α). 答案:(-cos α,-sin α)12.设MP 和OM 分别是角17π18的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式:①MP <OM <0;②OM <0<MP ;③OM <MP <0;④MP <0<OM . 其中正确的是________.解析:sin 17π18=MP >0,cos 17π18=OM <0.答案:②1.已知θ是第四象限角,则sin(sin θ)( ) A .大于0 B .大于等于0 C .小于0D .小于等于0解析:∵θ是第四象限角,∴sin θ∈(-1,0).令sin θ=α,当-1<α<0时,sin α<0.故sin(sin θ)<0.答案:C2.在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 的取值范围为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π C.⎝⎛⎭⎪⎫π4,π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4,3π2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4 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:D3.已知A (x A ,y A )是单位圆(圆心为坐标原点O )上任意一点,将射线OA 绕O 点逆时针旋转30°到OB ,交单位圆于点B (x B ,y B ),则x A -y B 的最大值为( )A. 2B.32C .1D.12解析:设x A =cos α,则y B =sin(α+30°),所以x A -y B =cos α-sin(α+30°)=-32sin α+12cos α=sin(α+150°),故所求最大值为1. 答案:C4.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A (3,4),将向量OA →绕点O 按逆时针方向旋转2π3后得向量OB →,则点B 的坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+23,-2-323B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32-23,-2+323C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+23,-2+323D .(-4,3)解析:设OA →与x 轴正半轴所成的角为θ,则sin θ=45,cos θ=35.设点B (x ,y ),则x=5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+2π3=5×⎣⎢⎡⎦⎥⎤35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-45×32=-32-23,y =5sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+2π3=5×⎣⎢⎡⎦⎥⎤45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+35×32=-2+332. 答案:B5.一扇形的圆心角为120°,则此扇形的面积与其内切圆的面积之比为________. 解析:设扇形半径为R ,内切圆半径为r .则(R -r )sin60°=r ,即R =⎝⎛⎭⎪⎫1+233r .又S 扇=12|α|R 2=12×2π3×R 2=π3R 2=7+439πr 2,∴S 扇πr 2=7+439.答案:(7+43)9课时作业30 数系的扩充与复数的引入一、选择题1.若集合A ={i ,i 2,i 3,i 4}(i 是虚数单位),B ={1,-1},则A ∩B 等于( ) A .{-1} B .{1} C .{1,-1}D .∅解析:因为A ={i ,i 2,i 3,i 4}={i ,-1,-i ,1},B ={1,-1},所以A ∩B ={-1,1}. 答案:C2.(2016·山东卷)若复数z =21-i ,其中i 为虚数单位,则z =( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i解析:易知z =1+i ,所以z =1-i ,选B. 答案:B3.(2016·新课标全国卷Ⅱ)设复数z 满足z +i =3-i ,则z =( ) A .-1+2i B .1-2i C .3+2iD .3-2i 解析:易知z =3-2i ,所以z =3+2i. 答案:C4.若复数m (3+i)-(2+i)在复平面内对应的点位于第四象限,则实数m 的取值范围为( )A .m >1B .m >23C .m <23或m >1D.23<m <1解析:m (3+i)-(2+i)=(3m -2)+(m -1)i由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧3m -2>0,m -1<0,解得23<m <1.答案:D5.若复数z =a 2-1+(a +1)i(a ∈R )是纯虚数,则1z +a的虚部为( ) A .-25B .-25iC.25D.25i 解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,所以a =1,所以1z +a =11+2i=1-2i +-=15-25i ,根据虚部的概念,可得1z +a 的虚部为-25. 答案:A6.已知复数z =1+2i 1-i,则1+z +z 2+…+z 2 015=( ) A .1+i B .1-i C .iD .0解析:z =1+2i 1-i =1++2=i ,∴1+z +z 2+…+z2 015=-z 2 0161-z=1-i 2 0161-i =1-i4×5041-i=0. 答案:D7.(2017·芜湖一模)已知i 是虚数单位,若z 1=a +32i ,z 2=a -32i ,若z 1z 2为纯虚数,则实数a =( )A.32B .-32C.32或-32D .0解析:z 1z 2=a +32i a -32i =⎝⎛⎭⎪⎫a +32i 2⎝⎛⎭⎪⎫a -32i ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +32i=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-34+3a i a 2+34是纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-34=0,3a ≠0,解得a =±32. 答案:C8.在复平面内,复数11+i ,11-i(i 为虚数单位)对应的点分别为A ,B ,若点C 为线段AB 的中点,则点C 对应的复数为( )A.12 B .1 C.12i D .i解析:∵11+i=1-i -+=12-12i ,11-i=1+i -+=12+12i ,则A (12,-12),B (12,12),∴线段AB 的中点C (12,0),故点C 对应的复数为12,选A. 答案:A 二、填空题9.复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________. 解析:复数z =(1+2i)(3-i)=5+5i ,其实部是5. 答案:510.(2016·天津卷)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则ab的值为________.解析:(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,所以b =1,a =2,a b=2. 答案:2 11.已知a +2ii=b +i(a ,b ∈R ),其中i 为虚数单位,则a +b =________.解析:因为a +2ii=b +i ,所以2-a i =b +i.由复数相等的充要条件得b =2,a =-1,故a +b =1.答案:112.在复平面上,复数3-2对应的点到原点的距离为________.解析:解法1:由题意可知⎪⎪⎪⎪⎪⎪3-=3|2-i|2=35. 解法2:3-2=34-4i +i 2=33-4i=+-+=9+12i 25=925+1225i ,⎪⎪⎪⎪⎪⎪3-2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪925+1225i =⎝ ⎛⎭⎪⎫9252+⎝ ⎛⎭⎪⎫12252=35.答案:351.(2017·河北衡水一模)如图,在复平面内,复数z 1,z 2对应的向量分别是OA →,OB →,则|z 1+z 2|=( )A .2B .3C .2 2D .3 3解析:z 1=-2-i ,z 2=i ,z 1+z 2=-2,故选A. 答案:A2.设复数z =3+i(i 为虚数单位)在复平面中对应点A ,将OA 绕原点O 逆时针旋转90°得到OB ,则点B 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:因为复数z 对应点的坐标为A (3,1),所以点A 位于第一象限,所以逆时针旋转π2后对应的点B 在第二象限.答案:B3.已知i 为虚数单位,(z 1-2)(1+i)=1-i ,z 2=a +2i ,若z 1·z 2∈R ,则|z 2|=( )A .4B .20 C. 5D .2 5解析:z 1=2+1-i1+i=2+-2+-=2-i ,z 1·z 2=(2-i)(a +2i)=2a +2+(4-a )i ,若z 1·z 2∈R ,则a =4,|z 2|=25,选D.答案:D4.已知复数z 1=cos15°+sin15°i 和复数z 2=cos45°+sin45°i,则z 1·z 2=________.解析:z 1·z 2=(cos15°+sin15°i)(cos45°+sin45°i)=(cos15°cos45°-sin15°sin45°)+(sin15°cos45°+cos15°sin45°)i=cos60°+sin60°i=12+32i.答案:12+32i5.已知复数z =i +i 2+i 3+…+i2 0141+i ,则复数z 在复平面内对应的点为________.解析:∵i 4n +1+i4n +2+i4n +3+i4n +4=i +i 2+i 3+i 4=0,而 2 013=4×503+1,2 014=4×503+2,∴z =i +i 2+i 3+…+i 2 0141+i=i +i 21+i =-1+i 1+i =-1+-+-=2i2=i , 对应的点为(0,1).答案:(0,1)。
【配套K12】2018版高考数学一轮总复习第3章三角函数解三角形3.1任意角和蝗制及任意角的三角函数
2018版高考数学一轮总复习 第3章 三角函数、解三角形 3.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数模拟演练 理[A 级 基础达标](时间:40分钟)1.[2017·绵阳质检]点A (sin2018°,cos2018°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限答案 C解析 sin2018°=sin218°=-sin38°<0,cos2018°=cos218°=-cos38°<0,∴选C 项.2.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( ) A .2 B .4 C .6 D .8答案 C解析 设扇形所在圆的半径为R ,则2=12×4×R 2,∴R 2=1,∴R =1,扇形的弧长为4×1=4,扇形的周长为2+4=6. 3.如果角α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),那么sin α=( ) A .12 B .-12C .-32D .-33答案 C解析 因为P (1,-3),所以r = 12+-32=2.所以sin α=-32. 4.sin2·cos3·tan4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0 D .不存在答案 A解析 ∵π2<2<3<π<4<3π2,∴sin2>0,cos3<0,tan4>0.∴sin2·cos3·tan4<0,∴选A.5.已知α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则x =( ) A . 3 B .± 3 C .- 2 D .- 3 答案 D解析 依题意得cos α=x x 2+5=24x <0,由此解得x =-3,选D.6.[2017·三明模拟]若420°角的终边所在直线上有一点(-4,a ),则a 的值为________. 答案 -4 3解析 由三角函数的定义有:tan420°=a-4.又tan420°=tan(360°+60°)=tan60°=3,故a-4=3,得a =-4 3.7.点P 从(-1,0)出发,沿单位圆顺时针方向运动8π3弧长到达点Q ,则点Q 的坐标为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32解析 设点A (-1,0),点P 从(-1,0)出发,沿单位圆顺时针方向运动8π3弧长到达点Q ,则∠AOQ =8π3-2π=2π3(O 为坐标原点),所以∠xOQ =π3,cos π3=12,sin π3=32,点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.8.[2017·厦门模拟]如图所示,角的终边与单位圆(圆心在原点,半径为1的圆)交于第二象限的点A ⎝⎛⎭⎪⎫cos α,35,则cos α-sin α=________.答案 -75解析 由题意得cos 2α+⎝ ⎛⎭⎪⎫352=1,所以cos 2α=1625.又cos α<0,所以cos α=-45,又sin α=35,所以cos α-sin α=-75.9.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ,cos θ. 解 ∵θ的终边过点(x ,-1),∴tan θ=-1x,又∵tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1.当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22. 10.已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10. (1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形弧长l 及弧所在的弓形的面积S .解 (1)在△AOB 中,AB =OA =OB =10,∴△AOB 为等边三角形.因此弦AB 所对的圆心角α=π3.(2)由扇形的弧长与扇形面积公式,得l =α·R =π3×10=10π3,S 扇形=12R ·l =50π3. 又S △AOB =12OA ·OB ·sin π3=25 3.∴弓形的面积S =S 扇形-S △AOB =50⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-32.[B 级 知能提升](时间:20分钟)11.已知|cos θ|=cos θ,|tan θ|=-tan θ,则角θ2的终边落在( )A .第二、四象限B .第一、三象限C .第一、三象限或x 轴上D .第二、四象限或x 轴上答案 D解析 因为|cos θ|=cos θ,所以cos θ≥0.因为|tan θ|=-tan θ,所以tan θ≤0.所以2k π+3π2<θ≤2k π+2π,k ∈Z .所以k π+3π4<θ2≤k π+π,k ∈Z .故选D.12.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( ) A .2 B .sin2 C .2sin1 D .2sin1 答案 C解析 如图,∠AOB =2弧度,过O 点作OC ⊥AB 于C ,并延长OC 交弧AB 于D .则∠AOD =∠BOD =1弧度,且AC =12AB =1,在Rt △AOC 中,AO =ACsin ∠AOC =1sin1,即r =1sin1,从而弧AB 的长为l =|α|·r =2sin1. 13.[2016·江西模拟]已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.答案 -8解析 若角α终边上任意一点P (x ,y ),|OP |=r ,则sin α=yr ,cos α=x r ,tan α=y x.P (4,y )是角θ终边上一点,由三角函数的定义知sin θ=y16+y2,又sin θ=-255, ∴y16+y2=-255,且y <0,解得y =-8. 14.如图所示,动点P ,Q 从点A (4,0)出发沿圆周运动,点P 按逆时针方向每秒钟转π3弧度,点Q 按顺时针方向每秒钟转π6弧度,求P ,Q 第一次相遇时所用的时间、相遇点的坐标及P ,Q 点各自走过的弧长.解 设P ,Q 第一次相遇时所用的时间是t ,则t ·π3+t ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪-π6=2π,所以t =4(秒),即第一次相遇的时间为4秒.设第一次相遇点为C ,第一次相遇时P 点已运动到终边在π3·4=4π3的位置,则x C =-cos π3·4=-2,y C =-sin π3·4=-2 3.所以C 点的坐标为(-2,-23).P 点走过的弧长为43π·4=163π,2 3π·4=83π.Q点走过的弧长为。
高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形第18讲任意角蝗制及任意角的三角函数课件
【例 1】 (1)写出终边在直线 y= 3x 上的角的集合. (2)若角 θ 的终边与67π 角的终边相同,求在[0,2π]内终边与3θ角的终边相同的角. (3)已知角 α 是第一象限角,试确定 2α,α2所在的象限.
解析
180 rad=___π___°____.
(4)弧长、扇形面积的公式 设扇形的弧长为 l,圆心角大小为 α rad,半径为 r,则 l=____|_α_|_r___,扇形的面
积为 S=12lr=____12_|α_|·_r_2 __.
3.任意角的三角函数 (1)定义:设 α 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点 P(x,y),那么 sin α=
易错点 定义应用错误
• 错因分析:用三角函数的定义求三角函数值时,要注意点的位置或字 母正负的讨论.
• 【例1】 已知α角的终边过点P(3a,-4a)(a≠0),求α角的三个三角函 数值,
解析 根据任意角的三角函数的定义可得
r= 9a2+16a2= (5a)2=5|a|, 当 a<0 时,r=-5a,sin α=yr=45,cos α=xr=-35, tan α=yx=-43; 当 a>0 时,r=5a,sin α=yr=-45,cos α=xr=35, tan α=yx=-43.
d=2sin
l 2.
3.若 cos α=- 23,且角 α 的终边经过点 P(x,2),则 P 点的横坐标 x 是( D )
A.2 3
B.±2 3
C.-2 2
D.-2 3
解析 r= x2+22, 由题意得 x2x+22=- 23,解得 x=-2 3.
• 4.已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10. • (1)求弦AB所对的圆心角α的大小; • (2)求α所在的扇形弧长l及弧所在的弓形的面积S.
北京市2018届高三数学理一轮复习 3.1 任意角、弧度制与任意角的三角函数课件 精品
解析:以 O 为坐标原点,射线 OA 为 x 轴的正方向,建立坐系.则 P(cosx,sinx),M(cosx,0),故 M 到直线 OP 的距离为 f(x)=|sinx·cosx|=12|sin2x|,x∈[0,π],故选 B.
真题再现
跟踪训练
1. 已知一扇形的圆心角为α,半径为R,弧长为l. (1)若α=60°,R=10 cm,求扇形的弧长l;
解 α=60°=3π rad,
∴l=α·R=π3×10=103π (cm).
(2)已知扇形的周长为10 cm,面积是4 cm2,求扇形的圆心角:
解
2R+Rα=10 由题意得12α·R2=4
名师点睛
(2)任意角三角函数的定义 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=yr,cos α=xr,tan α=xy. 2.必清误区
(1)第一象限角、锐角、小于 90°的角是三个不同的概念,前者是象限角, 后两者是区间角.
(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.
思维升华
解析答案
跟踪训练
2 已知 2 弧度的圆心角所对的弦长为 2,那么这个圆心角所对弧
长是( )
A.2
B.sin2
2 C.sin1
D.2sin1
解析:如图,∠AOB=2 弧度,过 O 点作 OC⊥AB 于 C,
并延长 OC 交A︵B于 D.∠AOD=∠BOD=1 弧度,且
AC=12AB=1,在 Rt△AOC 中,AO=sin∠ACAOC=si1n1, 从而弧 AB 的长为 l=|α|·R=sin2 1.故选 C.
2018年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形课时达标18任意角和蝗制及任意角的三角函数理
2018年高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 课时达标18任意角和弧度制及任意角的三角函数 理[解密考纲]本考点主要考查三角函数的概念、任意角和弧度制.通常以选择题、填空题的形式呈现.安排在比较靠前的位置.一、选择题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( C ) A .π3B .π6C .-π3D .-π6解析: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-16³2π=-π3,故选C .2.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( A )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D .⎝⎛⎭⎪⎫-32,12 解析:由三角函数定义可知Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.3.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( A )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边在第二象限或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,解得-2<a ≤3.4.(2017²福建三明模拟)设α是第二象限内,P (x,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则sin α=( A ) A .45B .-35C .35D .-45解析:因为r =x 2+42,cos α=15x =x x 2+42,得x =3或x =-3,又因为α是第二象限角,则x =-3,r =5,所以sin α=45,故选A .5.(2017²安徽合肥模拟)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=( B )A .-45B .-35C .35D .45解析:由题意知,tan θ=2,即sin θ=2cos θ,将其代入sin 2θ+cos 2θ=1中可得cos 2θ=15,故cos 2θ=2cos 2θ-1=-35,故选B .6.已知正角α的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小值为( D )A .5π6B .2π3C .5π3D .11π6解析:∵⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3,cos 2π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12,∴角α为第四象限角,且sin α=-12,cosα=32,∴角α的最小值为11π6,故选D . 二、填空题7.在与2 010°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为-5π6.解析:∵2 010°=676π=12π-5π6,∴与2 010°终边相同的角中绝对值最小的角的弧度数为-5π6.8.设角θ为第四象限角,并且角θ的终边与单位圆交于点P (x 0,y 0).若x 0+y 0=-13,则cos 2θ=-179. 解析:由三角函数的定义,得x 0=cos θ,y 0=sin θ.∵ cos θ+sin θ=-13,两边平方得sin 2θ=-89,∴cos 2θ=±1-sin 22θ=±179.∵θ为第四象限角,sin θ<0,cos θ>0,sin θ+cos θ<0,∴|sin θ|>|cos θ|,∴cos 2θ=|cos θ|2-|sin θ|2<0,∴cos 2θ=-179. 9.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第四象限角.解析:由α是第三象限角,知2k π+π<α<2k π+3π2(k ∈Z ),k π+π2<α2<k π+3π4(k ∈Z ),知α2是第二或第四象限角,再由⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,知sin α2<0,所以α2只能是第四象限角.三、解答题10.角α的终边上的点P 与A (a ,b )关于x 轴对称(a ≠0,b ≠0),角β的终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin αcos β+tan αtan β+1cos αsin β的值. 解析:由题意可知P 点坐标为P (a ,-b ),Q 点的坐标为Q (b ,a ). 根据三角函数定义得sin α=-ba 2+b2,cos α=a a 2+b2,tan α=-ba,sin β=aa 2+b 2,cos β=ba 2+b 2,tan β=a b ,所以sin αcos β+tan αtan β+1cos αsin β=-1-b 2a 2+a 2+b 2a 2=0. 11.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 . 解析: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)∵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 1³2=4sin 1.12.已知sin α<0,tan α>0. (1)求α角的集合; (2)求α2的终边所在的象限;(3)试判断tan α2sin α2cos α2的符号.解析:(1)由sin α<0,知α的终边在第三、四象限或y 轴的负半轴上;由tan α>0,知α的终边在第一、三象限,故α的终边在第三象限,其集合为⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k +1 π<α<2k π+3π2,k ∈Z .(2)由(2k +1)π<α<2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,故α2的终边在第二、四象限.(3)当α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0,cos α2<0,所以tan α2sin α2cos 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.。
高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形3.1任意角和蝗制及任意角的三角函数课件理
3.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数
基础知识过关
[知识梳理] 1.任意角的概念 (1)定义:角可以看成平面内的一条射线绕着 端点 从一 个位置旋转到另一个位置所成的图形.
(2)角的分类
(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}.
题型 2 弧度制及扇形面积公式的应用
典例 已知一扇形的圆心角为 α,半径为 R,弧长为 l.
(1)若 α=60°,R=10 cm,求扇形的弧长 l; (2)已知扇形的周长为 10 cm,面积是 4 cm2,求扇形的 圆心角; (3)若扇形周长为 20 cm,当扇形的圆心角 α 为多少弧度 时,这个扇形的面积 B.M N
C.N M D.M∩N=∅
赋值法.
典例2 已知角 α=2kπ-π5(k∈Z),若角 θ 与角 α 终边 相同,则 y=|ssiinnθθ|+|ccoossθθ|+|ttaannθθ|的值为___-__1___.
值.
找 α 的终边,利用终边确定正负,再求
解析 如图,由题意知,角 α 的终边在第二象限,在 其上任取一点 P(x,y),则 y=-x,由三角函数的定义得 tanα =yx=-xx=-1.
(2)(2018·黄浦模拟)如图,已知扇形 OAB 和 OA1B1,A1 为 OA 的中点,若扇形 OA1B1 的面积为 1,则扇形 OAB 的面 积为___4_____.
2.教材衍化 (1)(必修 A4P9T5)直径为 4 的圆中,36°的圆心角所对的 弧长是( )
4π 2π π π A. 5 B. 5 C.3 D.2
解析 ∵36°=36×1π80 rad=π5 rad,∴36°的圆心角所 对的弧长为 l=π5×2=25π.故选 B.
高考数学一轮总复习第三章三角函数解三角形3.1任意角和蝗制及任意角的三角函数课件理
同理角 α 终边上点 Q 的坐标为(x0,y0), 那么 sinα=y0,cosα=x0. ④α∈0,π2,则 tanα>α>sinα. ⑤α 为第一象限角,则 sinα+cosα>1. 答案:②④⑤
第十七页,共45页。
3
考点疑难突破
第十八页,共45页。
角的集合表示及象限(xiàngxiàn)角的判定
第十一页,共45页。
「基础小题练一练」
1.已知角 α 的终边与单位圆的交点 Px, 23,则 tanα 等于(
)
A. 3
B.± 3
3 C. 3
D.±
3 3
第十二页,共45页。
解析:由|OP|2=x2+34=1, 得 x=±12. 所以 tanα=yx= 23÷±12=± 3.故选 B. 答案:B
必修(bìxiū)部分
第三章 三角函数(sānjiǎhánshù)、解三角形
第一节 任意角和弧度(húdù)制及任意角 的三角函数
第一页,共45页。
栏
考情分析 1
目
(fēnxī)3 考点(kǎo Nhomakorabeadiǎn)
导
基础自主(zìzhǔ) 2
梳理
疑难突破
航
4 课时跟踪检测
第二页,共45页。
[学科素养] 借助直观图形感知事物的形态利用图形理解和解决熟悉问题,借助图形的性质和 变换(平移、对称、旋转)发现数学规律,探索解决实际问题或数学问题.
第四十页,共45页。
[自 主 演 练] 1.函数 y= -21-cosx的定义域为________. 解析:因为-21-cosx≥0, 所以 cosx≤-12, 作直线 x=-12交单位圆于 C,D 两点,连接 OC,OD, 如图,阴影部分为角 x 终边的范围,
高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形3.1任意角和蝗制及任意角的三角函数课件理
sin 1
sin 1
【加固训练】
1.已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的圆心角的弧
是
.
【解题导引】(1)根据象限角及不等式的性质求解. (2)将-2015°写成k·360°+α (k∈Z,0°<α <360°)的 形式,进而确定最小正角.
【规范解答】(1)选C.由角α 的终边在第二象限,
所以 +k·2π<α<π+k·2π,k∈Z, 所以 2 当k=2 4mk 2 ,m2 ∈Z 2时, 2k 22,k Z , 所以 在第一象限 4;m 2 2 2m 2 ,m Z ,
此3 2 时, 2m 在 < 第 2 四< 象7 4 限2 . m ,m Z , 综上可 知, 在第二或第四象限.
2 2
2.在本例题(1)中,条件不变,求 的终边所在的位置. 3
【解析】由于角α 的终边在第二象限,
所以 +k·2π<α<π+k·2π,k∈Z,
所以 2 ①当k 6=3k 3m2 ,m< ∈ 3< Z 3 时,k 32,k Z ,
2
33
3
3
【规律方法】 1.终边相同角的表达式的应用 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赋值来求得所需角.
2.确定 (k∈N*)的终边位置的方法 (1)讨论k 法
①用终边相同角的形式表示出角α 的范围.
A .s i 1n0 10
C . t 1a n 3
3 1 0 10
B. c o s D. t a n
【解析】选D.根据三角函数的定义, r 10,sin 10,
2019-2020年高考数学一轮复习第三章三角函数解三角形第18讲任意角和蝗制及任意角的三角函数课件理
•三 扇形的弧长及面积公式的应用
• (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,利用配方法使问题得到解决.
• (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.
【例 3】 已知扇形的圆心角是 α,半径为 R,弧长为 l. (1)若 α=60°,R=10 cm,求扇形的弧长 l. (2)若扇形的周长为 20 cm,当扇形的圆心角 α 为多少弧度时,这个扇形的面积最 大? (3)若 α=3π,R=2 cm,求扇形的弧所在的弓形的面积.
• 2.弧度与角度的互化
• (1)1弧度的角 • 长度等于___半__径___的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
• (2)角α的弧度数
• 如果半径为r的圆的圆心角αl所对弧的长为l,那么角α的弧度 数的绝对值是|α|=________r.
• (3)角度与弧度的换算
180
π
π
°
• ①1°=_____1_80__rad;②1 rad=________.
(2)所有与67π 角终边相同的角的集合是θθ=67π +2kπ,k∈Z,∴所有与θ3角终 边相同的角可表示为θ3=27π+23kπ,k∈Z.∴在[0,2π]内终边与θ3角终边相同的角有27π,2201 π,3241π.
(3)∵2kπ<α<2kπ+π2,k∈Z,∴4kπ<2α<4kπ+π,kπ<α2<kπ+π4,k∈Z.∴2α 在第一 或第二象限或终边在 y 轴非负半轴上,α2角终边在第一或第三象限.
当 a>0 时,r=5a,sin α=yr=-45,cos α=xr=35,tan α=yx=-43.
高考数学一轮总复习第3章三角函数解三角形3.1任意角和蝗制及任意角的三角函数模拟演练课件文
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时,一般有一个推导过程,如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程,这有助于理解记忆结论,也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
在原点,半径为 1 的圆)交于第二象限的点 cosα-sinα=__- __75____.
Acosα,35,则
解析 由题意得 cos2α+352=1,所以 cos2α=1265. 又 cosα<0,所以 cosα=-45, 又 sinα=35,所以 cosα-sinα=-75.
sinα=(
)
A.12
B.-12
C.-
3 2
D.-
3 3
解析 因为 P(1,- 3),所以 r= 12+- 32=2.
所以
sinα=-
3 2.
4.sin2·cos3·tan4 的值(
)
A.小于 0
B.大于 0
C.等于 0
D.不存在
解析 ∵π2<2<3<π<4<32π,∴sin2>0,cos3<0,tan4 >0.∴sin2·cos3·tan4<0,∴选 A.
到 终 边 在 π3 ·4 = 43π 的 位 置 , 则
xC
=
-
cos
π 3
·4 =
-
2
,
yC=
-
sinπ3·4=-2 3.所以 C 点的坐标为(-2,-2 3).
P 点走过的弧长为43π·4=136π,
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2018年高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 第18讲 任
意角和弧度制及任意角的三角函数实战演练 理
1.(2017·福建模拟)已知点P ⎝
⎛⎭⎪⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( D )
A .π4
B .3π4
C .5π4
D .7π4
解析:由sin 3π4>0,cos 3π4
<0知角θ是第四象限的角, ∵tan θ=cos 3π4sin 3π4
=-1,θ∈[0,2π),∴θ=7π4. 2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)若tan α>0,则( C )
A .sin α>0
B .cos α>0
C .sin 2α>0
D .cos 2α>0
解析:由tan α>0得α是第一或第三象限角,若α是第三象限角,则A ,B 错;由sin 2α=2sin αcos α知sin 2α>0,C 正确;α取
π3时,cos 2α=2cos 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1=-12
<0,D 错,故选C . 3.(2014·大纲全国卷)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( D ) A .45
B .35
C .-35
D .-45 解析:由三角函数的定义知cos α=-4
-4 2+32=-45. 4.(2015·陕西模拟)一扇形的圆心角为120°,则此扇形的面积与其内切圆的面积之比为7+439
. 解析:设扇形半径为R ,内切圆半径为r ,
则(R -r )sin 60°=r ,即R =⎝
⎛⎭⎪⎫1+233r . 又S 扇形=12αR 2=12×2π3×R 2=π3R 2=7+439πr 2, ∴S 扇形πr 2=7+439
.。