【状元桥】2017年高考数学(理)一轮总复习课件第三章三角函数与解三角形
2017高考数学一轮总复习(文理科)配套课件:第三章 三角函数、解三角形 3.4
π
π
解得 θ= − ,k∈Z.
2
3
5π
,0
12
成中心对称,
π
6
由 θ>0 可知,当 k=1 时,θ 取得最小值 .
第十八页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
第三章
第四节 函数y=A sin(ωx+φ)的图象与三角函数模型的简单应用
主干知识回顾
名师考点精讲
综合能力提升
-19-
对于解析式的确定主要把握以下三点
换
考中的热点与重点问题,题型
函数
涉及选择、填空、解答,主要
y=Asin(ωx+φ) ★★★★★ 考查识图与用图的能力,难度
解析式的确定
不大,在解答题中通过三角恒
等变换来考查综合应用能力,
但基本属于中易档题,因此在
三角函数模型
复习中主要是掌握基本公式
★★
的应用
与恒等变换、图象与性质,涉
及的数学思想方法主要是数
6
3.A 【解析】因为 f(x)=cos 2x-√3sin 2 = −2sin 2−cos 2 − √3sin 2 = −2sin 2 +
−2sin 2-
π
6
−2sin 2 +
π
6
π
6
, () =
, 所以将() =
向左平移 , 即得() = −2sin 2 +
π
6
π
6
π
(1)把握函数 y=sin x 与 y=Asin(ωx+φ)+k 在图象与性质上的关系;
(2)利用数形结合思想,从图象中观察得到 A,T 的关系,然后利用图
象中的特殊点相对于五点中的哪点来求出 φ;
2017届高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3-1
【跟踪训练】
1.若 sinα·tanα<0,且ctaonsαα<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 由 sinα·tanα<0 可知 sinα,tanα 异号,从而 α 为第二或第三象限角;由ctaonsαα<0,可知 cosα,tanα 异号,从而 α 为第三或第四象限角.综上,α 为第三象限角.
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典例1
(1)设集合 M=xx=2k·180°+45°,k∈Z
,N=xx=4k·180°+45°,k∈Z
,那么(
)
A.M=N
B.M⊆N
C.N⊆M
D.M∩N=∅
(2)已知角 α 的终边落在阴影所表示的范围内(包括边界),则角 α 的集合为 __{_α_|_9_0_°_+__n_·1_8_0_°_≤__α_≤__1_3_5_°_+__n_·_1_8_0_°,__n_∈__Z__}_______.
A.小于 0
B.大于 0
C.等于 0
D.不存在
解析 ∵sin2>0,cos3<0,tan4>0,∴sin2·cos3·tan4<0.故选 A.
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k∈Z}={α|90°+2k·180°≤α≤135°+2k·180°,k∈Z}∪{α|90°+(2k+1)·180°≤α≤135°+(2k+1)·180°,k∈Z}
={α|90°+n·180°≤α≤135°+n·180°,n∈Z}.
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象限角和终边相同角的判断及表示方法 (1)已知 θ 所在的象限,求θn或 nθ(n∈N*)所在的象限的方法是:将 θ 的范围用不等式(含有 k)表示,然后两边同除以 n 或乘以 n,再对 k 进行讨论,得到θn或 nθ(n∈N*)所在的象限. (2)象限角的判定有两种方法:一是根据图象,其依据是终边相同的角的思想;二是先将 此角化为 k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式,即找出与此角终边相同的角 α,再由角 α 终边所在的象限来判断此角是第几象限角. (3)由角的终边所在的象限判断三角函数式的符号,需确定各三角函数的符号,然后依据 “同号得正,异号得负”求解.
2017届高考数学一轮总复习课件:第三章 三角函数、解三角形 3.5.1
A. 1
B. 1
C. 1
D. 5
4
3
2
3
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【解题导引】根据A+B=180°-C=60°,先求出tan(A+B)
的值,再求tanAtanB.
【规范解答】选B.tan(A+B)=tan(180°-120°)=
3 tan A tan B
23 3
,
1 tan Atan B 1 tan Atan B
4
32
sin 2 cos( 2) cos 2( )
2
4
[1 2sin2( )] 4
2sin2( ) 1 7 .
4
9
第十九页,编辑于星期六:一点 二十四分。
命题方向2:三角恒等变换的变“形”问题
【典例3】(2015·滨州模拟)在△ABC中,C=120°,
tanA+tanB= 2 ,3则tanAtanB的值为 ( )
f ( ) =0,其中a∈R,θ∈(0,π). (1)4求a,θ的值.
(2)若 f( ) 2, ( ,),求sin( 的) 值.
45
2
3
第九页,编辑于星期六:一点 二十四分。
【解析】(1)因为y=(a+2cos2x)是偶函数,所以g(x) =cos(2x+θ)为奇函数,而θ∈(0,π),故θ= ,
换后的式子更接近已知的三角函数式,常用技巧有:
第二十四页,编辑于星期六:一点 二十四分。
(1)常值代换:
1=sin2α+cos2α=cos2α+2sin2α=tan ,
4
3 sin cos ,1 sin cos等 .
2017高考理科数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形 第3讲
第三章 三角函数、解三角形
2cos 1.
10°-sin sin 70°
20°的值是___3_____.
解析: 原式=2cos(30°-sin207°0°)-sin 20°
=2(cos
30°·cos
20°+sin 30°·sin sin 70°
20°)-sin
20°
= c3ocsos202°0°= 3.
栏目 导引
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第三章 三角函数、解三角形
4.已知 cos 2α=12α∈-π4 ,0,则 sin α的值为__-__12____. 解析: cos 2α=1-2sin2α=12⇒sin α=±12.
又 α∈-π4 ,0,
所以 sin α=-12.
栏目 导引
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栏目 导引
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第三章 三角函数、解三角形
所以 tan(2α-β)=1t+anta2nα2-αttaann ββ=1-34+34×17 17=1. 因为 tan β=-17<0, 所以π2 <β<π,-π<2α-β<0,所以 2α-β=-3π4 .
栏目 导引
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1-cos 2
2α,配方变形:1±sin
α=sinα2 ±cosα2 2,1+cos
α
α
α
=2cos2 2 ,1-cos α=2sin2 2 .
(3)函数 f(α)=asin α+bcos α(a,b 为常数),可以化为 f(α)
=
a2+b2sin(α+φ)其中tan
φ=ba,或
高考数学一轮复习第三章三角函数、解三角形3.3三角函数的图象和性质
【步步高】(浙江通用)2017版高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 3.3 三角函数的图象和性质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]的图象中,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]的图象中,五个关键点是:(0,1),(π2,0),(π,-1),(3π2,0),(2π,1). 2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)y =sin x 在第一、第四象限是增函数.( × )(2)常数函数f (x )=a 是周期函数,它没有最小正周期.( √ ) (3)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( × ) (4)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( × ) (5)y =sin |x |是偶函数.( √ ) (6)若sin x >22,则x >π4.( × )1.(教材改编)函数y =12sin 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 B2.函数y =tan 2x 的定义域是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π4,k ∈ZB.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2+π8,k ∈ZC.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π8,k ∈ZD.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2+π4,k ∈Z答案 D解析 由2x ≠k π+π2,k ∈Z ,得x ≠k π2+π4,k ∈Z ,∴y =tan 2x 的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2+π4,k ∈Z. 3.(2015·保定期末)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4 (ω>0)的最小正周期为π,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8等于( )A .1 B.12 C .-1 D .-12答案 A解析 因为函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4 (ω>0)的最小正周期为π,所以ω=2ππ=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π8+π4=sin π2=1,所以选A. 4.(2015·安徽)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( )A .f (2)<f (-2)<f (0)B .f (0)<f (2)<f (-2)C .f (-2)<f (0)<f (2)D .f (2)<f (0)<f (-2) 答案 A解析 由于f (x )的最小正周期为π,∴ω=2,即f (x )=A sin(2x +φ), 又当x =2π3时,2x +φ=4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),∴φ=2k π-11π6(k ∈Z ),又φ>0,∴φmin=π6, 故f (x )=A sin(2x +π6).于是f (0)=A sin π6,f (2)=A sin ⎝⎛⎭⎪⎫4+π6=A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫4+π6=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-4,f (-2)=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4+π6=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13π6-4=A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝⎛⎭⎪⎫13π6-4=A sin ⎝⎛⎭⎪⎫4-7π6.又∵-π2<5π6-4<4-7π6<π6<π2,又f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调递增, ∴f (2)<f (-2)<f (0),故选A.5.(2015·湖州期末)若函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则f (x )的最小正周期为________;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=________. 答案π22- 3 解析 f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的最小正周期为T =π2, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=tan ⎝⎛⎭⎪⎫2×π8-π6=tan π4-tanπ61+tan π4tanπ6=2-3.题型一 三角函数的定义域和值域例1 (1)函数y =2sin x -1的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π6,2k π+5π6(k ∈Z ) C.⎝⎛⎭⎪⎫2k π+π6,2k π+5π6(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+5π6(k ∈Z ) (2)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间[0,π2]上的值域为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-332,332D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-332,3(3)函数y =cos 2x +sin x (|x |≤π4)的最小值为_____________________.答案 (1)B (2)B (3)1-22解析 (1)由2sin x -1≥0,得sin x ≥12,所以2k π+π6≤x ≤2k π+5π6(k ∈Z ).故选B.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时, 2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,故3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3,即此时函数f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.(3)令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,22. ∴y =-t 2+t +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+54,∴t =-22时,y min =1-22. 思维升华 (1)三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)三角函数值域的不同求法①利用sin x 和cos x 的值域直接求;②把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域; ③通过换元,转换成二次函数求值域.(1)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为____________________.(2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为_____________________.答案 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z(2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1解析 (1)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k πk ∈Z ,-π3+2k π≤x ≤π3+2k πk ∈Z ,∴2k π<x ≤π3+2k π(k ∈Z ),∴函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .(2)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x , sin x cos x =1-t22,且-2≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.∴函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1. 题型二 三角函数的单调性例2 (1)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+π6,k π+2π3(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z )(2)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________.答案 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54解析 (1)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 ),故选B.(2)由π2<x <π,ω>0得,ωπ2+π4<ωx +π4<ωπ+π4, 又y =sin x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2上递减,所以⎩⎪⎨⎪⎧ωπ2+π4≥π2,ωπ+π4≤3π2,解得12≤ω≤54.思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间:①求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;②求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.(1)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调减区间为________.(2)已知ω>0,函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递增,则ω的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,74C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,94D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,74 答案 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+512π,k ∈Z (2)D解析 (1)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.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 ).(2)函数y =cos x 的单调递增区间为[-π+2k π,2k π],k ∈Z ,则⎩⎪⎨⎪⎧ωπ2+π4≥-π+2k π,ωπ+π4≤2k π,k ∈Z ,解得4k -52≤ω≤2k -14,k ∈Z ,又由4k -52-⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -14≤0,k ∈Z 且2k -14>0,k ∈Z ,得k =1,所以ω∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,74. 题型三 三角函数的周期性、对称性 命题点1 周期性例 3 在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( ) A .①②③ B .①③④ C .②④D .①③答案 A解析 ①y =cos|2x |=cos 2x ,最小正周期为π; ②由图象知y =|cos x |的最小正周期为π; ③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的最小正周期T =2π2=π; ④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的最小正周期T =π2,因此选A.命题点2 求对称轴、对称中心例4 (1)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4 (ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( )A .关于直线x =π8对称B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称 C .关于直线x =π4对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0对称 (2)已知函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点P (x 0,0)对称,若x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,则x 0=________.答案 (1)A (2)-π6解析 (1)依题意得T =2πω=π,ω=2,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+π4=sin π2=1≠0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+π4=sin 3π4=22≠0,因此该函数的图象关于直线x=π8对称. (2)由题意可知2x 0+π3=k π,k ∈Z ,故x 0=k π2-π6,k ∈Z , 又x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0, ∴k =0时,x 0=-π6.命题点3 由对称性求参数例5 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 .1 B .2 C .4D .8答案 B解析 由题意知πω6+π6=k π+π2(k ∈Z )⇒ω=6k +2(k ∈Z ),又ω∈N *,∴ωmin =2,故选B.思维升华 (1)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)是不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)求三角函数周期的方法: ①利用周期函数的定义.②利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.(1)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________.(2)已知函数f (x )=sin x +a cos x 的图象关于直线x =5π3对称,则实数a 的值为( )A .- 3B .-33C. 2D.22 答案 (1)2或-2 (2)B解析 (1)∵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. (2)由x =5π3是f (x )图象的对称轴,可得f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10π3,解得a =-33.3.三角函数的对称性、周期性、单调性典例 (1)(2015·四川)下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x(2)(2015·课标全国Ⅰ)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π-14,k π+34,k ∈ZB.⎝⎛⎭⎪⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k -14,k +34,k ∈ZD.⎝⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z (3)已知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 对任意实数x 有f (x +π4)=f (-x )成立,且f (π8)=1,则实数b 的值为( ) A .-1B .3C .-1或3D .-3思维点拨 (1)逐个验证所给函数是否满足条件;(2)根据图象先确定函数的周期性,然后先在一个周期内确定f (x )的减区间; (3)由f (x +π4)=f (-x )可得函数的对称轴,应用函数在对称轴处的性质求解即可.解析 (1)选项A 中,y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=-sin 2x ,符合题意. (2)由图象知,周期T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫54-14=2,∴2πω=2,∴ω=π. 由π×14+φ=π2+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,∴f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π4.由2k π<πx +π4<2k π+π,k ∈Z ,得2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,∴f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z .故选D.(3)由f (x +π4)=f (-x )可知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 关于直线x =π8对称,又函数f (x )在对称轴处取得最值,故±2+b =1,∴b =-1或b =3. 答案 (1)A (2)D (3)C温馨提醒 (1)研究三角函数的性质时一定要做到心中有图,充分利用数形结合思想. (2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象与对称轴的交点是最值点.[方法与技巧]1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.3.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t 的性质.4.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题:首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集;其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解. [失误与防范]1.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,若ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数.3.三角函数的最值可能不在自变量区间的端点处取得,直接将两个端点处的函数值作为最值是错误的.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.对于函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π2,下列说法正确的是( ) A .f (x )的周期为π,且在[0,1]上单调递增 B .f (x )的周期为2,且在[0,1]上单调递减 C .f (x )的周期为π,且在[-1,0]上单调递增 D .f (x )的周期为2,且在[-1,0]上单调递减 答案 B解析 因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π2=cos πx ,则周期T =2,在[0,1]上单调递减,故选B. 2.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2- 3 B .0 C .-1 D .-1- 3 答案 A解析 利用三角函数的性质先求出函数的最值. ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.∴y ∈[]-3,2,∴y max +y min =2- 3.3.将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0,则ω的最小值是( ) A.13 B .1 C.53 D .2 答案 D解析 根据题意平移后函数的解析式为y =sin ω⎝⎛⎭⎪⎫x -π4,将⎝⎛⎭⎪⎫3π4,0代入得sin ωπ2=0,则ω=2k ,k ∈Z ,且ω>0,故ω的最小值为2.4.关于函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,下列说法正确的是( )A .是奇函数B .在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,π3上单调递减C.⎝⎛⎭⎪⎫π6,0为其图象的一个对称中心 D .最小正周期为π 答案 C解析 函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错误;在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,π3上单调递增,B 错误;最小正周期为π2,D 错误.∵当x =π6时,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6-π3=0,∴⎝⎛⎭⎪⎫π6,0为其图象的一个对称中心,故选C.5.函数y =cos 2x +sin 2x ,x ∈R 的值域是( ) A .[0,1] B .[12,1] C .[-1,2] D .[0,2]答案 A解析 y =cos 2x +sin 2x =cos 2x +1-cos 2x 2=1+cos 2x2. ∵cos 2x ∈[-1,1],∴y ∈[0,1].6.函数f (x )=sin(-2x )的单调增区间是________. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ) 解析 由f (x )=sin(-2x )=-sin 2x , 2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z )得k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z ). 7.函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象与x 轴交点的坐标是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z )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 ). 8.设函数f (x )=3sin(π2x +π4),若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为________.答案 2解析 f (x )=3sin(π2x +π4)的周期T =2π×2π=4,f (x 1),f (x 2)应分别为函数f (x )的最小值和最大值,故|x 1-x 2|的最小值为T2=2. 9.已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12.(1)若0<α<π2,且sin α=22,求f (α)的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间. 解 (1)因为0<α<π2,sin α=22,所以cos α=22. 所以f (α)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫22+22-12=12. (2)因为f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin 2x +1+cos 2x 2-12 =12sin 2x +12cos 2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以最小正周期T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . 10.(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) 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 -6. (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.B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)11.已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)(|φ|<π),若f (π8)=-2,则f (x )的一个单调递减区间是( )A .[-π8,3π8]B .[π8,9π8]C .[-3π8,π8]D .[π8,5π8]答案 C解析 由f (π8)=-2得f (π8)=-2sin(2×π8+φ)=-2sin(π4+φ)=-2,所以sin(π4+φ)=1.因为|φ|<π,所以φ=π4.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .当k =0时,-3π8≤x ≤π8,故选C.12.已知函数y =2sin(2x +φ) (|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该函数的一条对称轴方程为( )A .x =-π12B .x =-π6C .x =π6D .x =π12答案 C解析 因为函数y =2sin(2x +φ)的图象经过点(0,1),所以2sin φ=1,sin φ=12.又|φ|<π2,则φ=π6,则函数解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,将选项依次代入可知,当x =π6时函数取得最值,所以x =π6是函数的一条对称轴方程,所以选C.13.(2014·北京)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,则f (x )的最小正周期为________.答案 π 解析 ∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,∴T 2≥π2-π6, ∴T ≥2π3.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3, ∴f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,∴f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3.∴14T =7π12-π3=π4,∴T =π. 14. 已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图,则f (π24)=________.答案3解析 由题中图象可知,此正切函数的半周期等于3π8-π8=π4,即最小正周期为π2,所以ω=2.由题意可知,图象过定点(3π8,0),所以0=A tan(2×3π8+φ),即3π4+φ=k π(k ∈Z ),所以φ=k π-3π4(k ∈Z ), 又|φ|<π2,所以φ=π4.又图象过定点(0,1),所以A =1. 综上可知,f (x )=tan(2x +π4), 故有f (π24)=tan(2×π24+π4)=tan π3= 3.15.已知a >0,函数f (x )=-2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+2a +b ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,-5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.解 (1)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1, ∴-2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6∈[-2a ,a ].∴f (x )∈[b,3a +b ],又∵-5≤f (x )≤1, ∴b =-5,3a +b =1,因此a =2,b =-5. (2)由(1)得,f (x )=-4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6-1,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=-4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +7π6-1=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1, 又由lg g (x )>0,得g (x )>1,∴4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1>1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6>12, ∴2k π+π6<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z ,其中当2k π+π6<2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 时,g (x )单调递增,即k π<x ≤k π+π6,k ∈Z ,∴g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+π6,k ∈Z .又∵当2k π+π2<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z 时,g (x )单调递减,即k π+π6<x <k π+π3,k ∈Z .∴g (x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+π3,k ∈Z .。
高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 3.8 解
【步步高】(浙江通用)2017版高考数学一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 3.8 解三角形的综合应用1.仰角和俯角与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图①).2.方向角相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等. 3.方位角指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B 点的方位角为α(如图②). 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为α+β=180°.( × )(2)俯角是铅垂线与视线所成的角,其范围为[0,π2].( × )(3)方位角与方向角其实质是一样的,均是确定观察点与目标点之间的位置关系.( √ ) (4)如图,为了测量隧道口AB 的长度,可测量数据a ,b ,γ进行计算.( √ )1.(教材改编)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等于( )A.10 3 n mile B.1063n mileC.5 2 n mile D.5 6 n mile 答案 D解析如图,在△ABC中,AB=10,∠A=60°,∠B=75°,∴BCsin 60°=10sin 45°,∴BC=5 6.2.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A在点B的( ) A.北偏东15° B.北偏西15°C.北偏东10° D.北偏西10°答案 B解析如图所示,∠ACB=90°,又AC=BC,∴∠CBA=45°,而β=30°,∴α=90°-45°-30°=15°.∴点A在点B的北偏西15°.3.如图,飞机的航线和山顶在同一个铅垂面内,若飞机的高度为海拔18 km,速度为1 000 km/h,飞行员先看到山顶的俯角为30°,经过1 min后又看到山顶的俯角为75°,则山顶的海拔高度为(精确到0.1 km,参考数据:3≈1.732)()A .11.4 kmB .6.6 kmC .6.5 kmD .5.6 km答案 B解析 ∵AB =1 000×160=503km ,∴BC =AB sin 45°·sin 30°=5032km.∴航线离山顶h =5032×sin 75°=5032×sin(45°+30°)≈11.4 km.∴山高为18-11.4=6.6 km.4.轮船A 和轮船B 在中午12时同时离开海港C ,两船航行方向的夹角为120°,两船的航行速度分别为25 n mile/h,15 n mile/h ,则下午2时两船之间的距离是________n mile. 答案 70解析 设两船之间的距离为d ,则d 2=502+302-2×50×30×cos 120°=4 900,∴d =70,即两船相距70 n mile.5.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,S 为△ABC 的面积.若向量p =(4,a 2+b 2-c 2),q =(3,S )满足p ∥q ,则C =________.答案π3解析 由题意得p ∥q ⇒4S =3(a 2+b 2-c 2),又S =12ab sin C ,所以2ab sin C =3(a 2+b 2-c 2)⇒sin C =3a 2+b 2-c 22ab ⇒sin C =3cos C⇒tan C =3, 解得C =π3.题型一 求距离、高度问题例1 (1)如图,设A 、B 两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°,则A ,B 两点的距离为( )A .50 2 mB .503mC .25 2 mD.2522m(2)(2015·湖北)如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上,行驶600 m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山的高度CD =________m.答案 (1)A (2)100 6 解析 (1)由正弦定理得AB =AC ·sin∠ACB sin B=50×2212=502(m).(2)在△ABC 中,AB =600,∠BAC =30°,∠ACB =75°-30°=45°,由正弦定理得BCsin∠BAC=ABsin∠ACB,即BCsin 30°=600sin 45°,所以BC =300 2.在Rt△BCD 中,∠CBD =30°,CD =BC tan∠CBD =3002·tan 30°=100 6.思维升华 求距离、高度问题应注意(1)理解俯角、仰角的概念,它们都是视线与水平线的夹角;理解方向角的概念;(2)选定或确定要创建的三角形,要首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.(3)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.(1)一船自西向东航行,上午10时到达灯塔P 的南偏西75°的方向上,距塔68海里的M 处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处,则这只船航行的速度为________海里/小时.(2)如图所示,为测一树的高度,在地面上选取A ,B 两点,从A ,B 两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A ,B 两点间的距离为60 m ,则树的高度为________m.答案 (1)1726(2)30+30 3解析 (1)由题意知,在△PMN 中,PM =68海里,∠MPN =75°+45°=120°,∠MNP =45°.由正弦定理,得MN sin 120°=68sin 45°,解得MN =346海里,故这只船航行的速度为3464=1762海里/小时. (2)在△PAB 中,∠PAB =30°,∠APB =15°,AB =60,sin 15°=sin(45°-30°)=sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°=22×32-22×12=6-24, 由正弦定理得PB sin 30°=ABsin 15°,∴PB =12×606-24=30(6+2),∴树的高度为PB ·sin 45°=30(6+2)×22=(30+303)m. 题型二 求角度问题例2 (1)如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站C 的北偏东40°,灯塔B 在观察站C 的南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的______方向.(2) 如图,两座相距60 m 的建筑物AB ,CD 的高度分别为20 m 、50 m ,BD 为水平面,则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角∠CAD 等于( )A .30°B .45°C .60°D .75°答案 (1)北偏西10° (2)B解析 (1)由已知∠ACB =180°-40°-60°=80°, 又AC =BC ,∴∠A =∠ABC =50°,60°-50°=10°, ∴灯塔A 位于灯塔B 的北偏西10°.(2)依题意可得AD =2010 m ,AC =30 5 m ,又CD =50 m ,所以在△ACD 中,由余弦定理得cos∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD =3052+20102-5022×305×2010=6 0006 0002=22,又0°<∠CAD <180°,所以∠CAD =45°,所以从顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.思维升华 解决测量角度问题的注意事项 (1)首先应明确方位角或方向角的含义.(2)分析题意,分清已知与所求,再根据题意画出正确的示意图,这是最关键、最重要的一步. (3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后,注意正弦、余弦定理的“联袂”使用.如图,某人在垂直于水平地面ABC 的墙面前的点A 处进行射击训练.已知点A到墙面的距离为AB ,某目标点P 沿墙面上的射线CM 移动,此人为了准确瞄准目标点P ,需计算由点A 观察点P 的仰角θ的大小.若AB =15 m ,AC =25 m ,∠BCM =30°,则tan θ的最大值是________.(仰角θ为直线AP 与平面ABC 所成角)答案539解析 如图,过点P 作PO ⊥BC 于点O ,连接AO ,则∠PAO =θ. 设CO =x m ,则OP =33x m. 在Rt△ABC 中,AB =15 m ,AC =25 m , 所以BC =20 m. 所以cos∠BCA =45.所以AO =625+x 2-2×25x ×45=x 2-40x +625(m).所以tan θ=33x x 2-40x +625=331-40x +625x2=33⎝ ⎛⎭⎪⎫25x -452+925.当25x =45,即x =1254时,tan θ取得最大值为3335=539. 题型三 三角形与三角函数的综合问题 例3 已知函数f (x )=23sin 2⎝⎛⎭⎪⎫π4+x +2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x .(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且角A 满足f (A )=3+1.若a =3,BC 边上的中线长为3,求△ABC 的面积S .解 (1)由题意知,f (x )=3⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2+2x +sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2+2x=3(1+sin 2x )+cos 2x =3+3sin 2x +cos 2x =3+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6, 由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z ,∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z . (2)由f (A )=3+1,得 sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6=12,∴2A +π6=π6或5π6,即A =0或π3.又A 为△ABC 的内角,∴A =π3. 由A =π3,a =3,得|BC →|=|AC →-AB →|=a =3,①又BC 边上的中线长为3,知|AB →+AC →|=6,② 联立①②,解得AB →·AC →=274,即|AB →|·|AC →|·cos π3=274,∴|AB →|·|AC →|=272.∴△ABC 的面积为S =12|AB →|·|AC →|·sin π3=2738. 思维升华 三角形与三角函数的综合问题,要借助三角函数性质的整体代换思想,数形结合思想,还要结合三角形中角的范围,充分利用正弦定理、余弦定理解题.已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =1,2cos C +c =2b ,则△ABC 的周长的取值范围是________.答案(2,3]解析在△ABC中,由余弦定理可得2cos C=a2+b2-c2ab,∵a=1,2cos C+c=2b,∴1+b2-c2b+c=2b,化简可得(b+c)2-1=3bc.∵bc≤⎝⎛⎭⎪⎫b+c22,∴(b+c)2-1≤3×⎝⎛⎭⎪⎫b+c22,解得b+c≤2(当且仅当b=c时,取等号).故a+b+c≤3.再由任意两边之和大于第三边可得b+c>a=1,故有a+b+c>2,故△ABC的周长的取值范围是(2,3].9.函数思想在解三角形中的应用典例(15分)某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.思维点拨(1)利用三角形中的余弦定理,将航行距离表示为时间t的函数,将原题转化为函数最值问题;(2)注意t的取值范围.规范解答解(1)设相遇时小艇航行的距离为S海里,则[1分]S=900t2+400-2·30t·20·cos90°-30°=900t2-600t+400=900t-132+300.[4分]故当t=13时,S min=103,v=10313=30 3.即小艇以303海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.[7分](2)设小艇与轮船在B处相遇.则v 2t 2=400+900t 2-2·20·30t ·cos(90°-30°),[9分] 故v 2=900-600t +400t2.∵0<v ≤30,∴900-600t +400t 2≤900,即2t 2-3t ≤0,解得t ≥23.又t =23时,v =30,故v =30时,t 取得最小值,且最小值等于23.此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =20.[14分] 故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时.[15分]温馨提醒 (1)三角形中的最值问题,可利用正弦、余弦定理建立函数模型(或三角函数模型),转化为函数最值问题.(2)求最值时要注意自变量的范围,要考虑问题的实际意义.[方法与技巧]1.利用解三角形解决实际问题时,(1)要理解题意,整合题目条件,画出示意图,建立一个三角形模型;(2)要理解仰角、俯角、方位角、方向角等概念;(3)三角函数模型中,要确定相应参数和自变量范围,最后还要检验问题的实际意义.2.在三角形和三角函数的综合问题中,要注意边角关系相互制约,推理题中的隐含条件. [失误与防范]1.不要搞错各种角的含义,不要把这些角和三角形内角之间的关系弄混.2.在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易出现错误.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.在相距2 km 的A ,B 两点处测量目标点C ,若∠CAB =75°,∠CBA =60°,则A ,C 两点之间的距离为( ) A. 6 km B. 2 km C. 3 kmD .2 km答案 A 解析 如图,在△ABC 中,由已知可得∠ACB =45°, ∴ACsin 60°=2sin 45°,∴AC =22×32= 6. 2.一艘海轮从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,∠CAB =30°,∠ACB =45°, 根据正弦定理得BC sin 30°=ABsin 45°,解得BC =102(海里).3. 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.选B.4.如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60 m ,则河流的宽度BC 等于( )A .240(3+1) mB .180(2-1) mC .120(3-1) mD .30(3+1) m答案 C解析 如图,∠ACD =30°,∠ABD =75°,AD =60 m ,在Rt△ACD 中,CD =ADtan∠ACD=60tan 30°=60 3 m , 在Rt△ABD 中,BD =ADtan∠ABD =60tan 75°=602+3=60(2-3)m ,∴BC =CD -BD =603-60(2-3)=120(3-1)m.5. 如图,测量河对岸的塔高AB 时可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,测得∠BCD=15°,∠BDC=30°,CD=30,并在点C测得塔顶A的仰角为60°,则塔高AB等于( )A.5 6 B.15 3C.5 2 D.15 6答案 D解析在△BCD中,∠CBD=180°-15°-30°=135°.由正弦定理得BCsin 30°=30sin 135°,所以BC=15 2.在Rt△ABC中,AB=BC tan∠ACB=152×3=15 6.6.江岸边有一炮台高30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距____m. 答案10 3解析如图,OM=AO tan 45°=30 (m),ON=AO tan 30°=33×30=10 3 (m),在△MON中,由余弦定理得,MN=900+300-2×30×103×3 2=300=10 3 (m).7.在200 m高的山顶上,测得山下一塔顶和塔底的俯角分别是30°,60°,则塔高为________m.答案400 3解析 如图,由已知可得∠BAC =30°,∠CAD =30°, ∴∠BCA =60°,∠ACD =30°,∠ADC =120°. 又AB =200 m ,∴AC =4003 3 m.在△ACD 中,由余弦定理得,AC 2=2CD 2-2CD 2·cos 120°=3CD 2, ∴CD =13AC =4003m. 8.在三角形ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点.若sin∠BAM =13,则sin∠BAC =______.答案63解析 如图,设AC =b ,AB =c ,BC =a ,在△ABM 中,由正弦定理得 12a sin∠BAM =csin∠BMA .①因为sin∠BMA =sin∠CMA =AC AM, 又AC =b =c 2-a 2,AM =b 2+14a 2=c 2-34a 2,所以sin∠BMA=c2-a2c2-34a2.又由①得12a13=cc2-a2c2-34a2,两边平方化简得4c4-12a2c2+9a4=0,所以2c2-3a2=0,所以sin∠BAC=ac=63.9.如图,渔船甲位于岛屿A的南偏西60°方向的B处,且与岛屿A相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sin α的值.解(1)依题意知,∠BAC=120°,AB=12,AC=10×2=20,∠BCA=α.在△ABC中,由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC=122+202-2×12×20×cos 120°=784.解得BC=28.所以渔船甲的速度为BC2=14海里/小时.(2)在△ABC中,因为AB=12,∠BAC=120°,BC=28,∠BCA=α,由正弦定理,得ABsin α=BCsin 120°,即sin α=AB sin 120°BC=12×3228=3314.10. 如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=1,P为△ABC内一点,∠BPC=90°.(1)若PB =12,求PA ;(2)若∠APB =150°,求tan∠PBA .解 (1)由已知得∠PBC =60°,所以∠PBA =30°. 在△PBA 中,由余弦定理得PA 2=3+14-2×3×12cos 30°=74,故PA =72. (2)设∠PBA =α,由已知得PB =sin α.在△PBA 中,由正弦定理得3sin 150°=sin αsin 30°-α,化简得3cos α=4sin α, 所以tan α=34,即tan∠PBA =34. B 组 专项能力提升 (时间:15分钟)11.一个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A 测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A 向北偏东30°前进100 m 到达点B ,在B 点测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是( )A .50 mB .100 mC .120 mD .150 m答案 A解析 设水柱高度是h m ,水柱底端为C ,在Rt△BCD 中,∠CBD =30°,BC =3h .在△ABC 中,∠A =60°,AC =h ,AB =100,根据余弦定理得,(3h )2=h 2+1002-2·h ·100·cos 60°,即h 2+50h -5 000=0,即(h -50)(h +100)=0,即h =50,故水柱的高度是50 m.12. 如图,一艘船上午9∶30在A 处测得灯塔S 在它的北偏东30°处,之后它继续沿正北方向匀速航行,上午10∶00到达B 处,此时又测得灯塔S 在它的北偏东75°处,且与它相距82n mile.此船的航速是________ n mile/h.答案32解析设航速为v n mile/h,在△ABS中,AB=12v,BS=82,∠BSA=45°,由正弦定理得82sin 30°=12vsin 45°,∴v=32.13. 如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB,C是该小区的一个出入口,且小区里有一条平行于AO的小路CD.已知某人从O沿OD走到D用了2分钟,从D沿DC走到C 用了3分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径为________米.答案507解析如图,连接OC,在△OCD中,OD=100,CD=150,∠CDO=60°.由余弦定理得OC2=1002+1502-2×100×150×cos 60°=17 500,解得OC=507.14.如图,为了测量A,C两点间的距离,选取同一平面上B,D两点,测出四边形ABCD各边的长度(单位:km):AB=5,BC=8,CD=3,DA=5,且A,B,C,D四点共圆,则AC的长为________ km.答案7解析因为A,B,C,D四点共圆,所以D+B=π.在△ABC和△ADC中,由余弦定理可得82+52-2×8×5×cos(π-D)=32+52-2×3×5×cosD,cos D=-12,代入得AC2=32+52-2×3×5×⎝⎛⎭⎪⎫-12=49,故AC=7.15. 在斜度一定的山坡上的一点A测得山顶上一建筑物顶端对于山坡的斜度为15°,如图所示,向山顶前进100 m后,又从B点测得斜度为45°,设建筑物的高为50 m.设此山对于地平面的斜度为θ,则cos θ=________.答案3-1解析在△ABC中,∠BAC=15°,∠CBA=180°-45°=135°,所以∠ACB=30°.又AB=100 m,由正弦定理,得100sin 30°=BCsin 15°,即BC=100sin 15°sin 30°.在△BCD中,因为CD=50,BC=100sin 15°sin 30°,∠CBD=45°,∠CDB=90°+θ,由正弦定理,得50sin 45°=100sin 15°sin 30°sin90°+θ,解得cos θ=3-1.。
2017高考数学一轮总复习(文理科)配套课件:第三章 三角函数、解三角形 3.3
第六页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
第三章
第三节 三角函数的图象与性质
主干知识回顾
名师考点精讲
综合能力提升
1.判断下列说法是否正确(打“√”或“×”).
(1)y=sin x 在第一象限是增函数.
(1)×
(2)x=π 是函数 y=cos x 图象的一条对称轴.
(2)√
π
(3)y=tan x 的最小正周期为2.
【解析】f(x)=3sin x+4cos x=5
5sin( + ), 其中 cos =
3
, sin
5
π, ∴ ≤ + ≤ π + . ∴ 当
3
sin
5
≠
≠
.
4
5
+ cos =
4
π
= ,0 < < .∵ 0 ≤ ≤
5
2
π
+ = 时,f(x)max=5;当 x+φ=π+φ
3
<
π
π
+ π, 即 − + π
2
6
(
< 2 <
5π
+
6
)
π, 所以 −
第十八页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
= cos 2 ×
π
3
π
π
−
3
6
=
不是关于 = 对称, 而 =
=
π
sin
2
= 1, 即 =
π
是函数
3
=
的一条对称轴.
第十页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
第三章
2017高考理科数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形 第4讲
第二十三页,编辑于星期六:二十二点 二分。
第三章 三角函数、解三角形
3.化简:tan1α2 -tanα2 1+tan αtanα2 . 解: tan1α2 -tanα2 1+tan α·tanα2
α α
α
=csionsα22 -csionsα22 ·1+csions αα·csoinsα22
栏目 导引
第三页,编辑于星期六:二十二点 二分。
第三章 三角函数、解三角形
1.化简cos(30°+θ)co+s θcos(30°-θ)的结果为__3_____.
解析:
cos(30°+θ)+cos(30°-θ)
cos θ
=2cos
30°cos
cos θ
θ
=2×
23=
3.
栏目 导引
第四页,编辑于星期六:二十二点 二分。
栏目 导引
第十六页,编辑于星期六:二十二点 二分。
第三章 三角函数、解三角形
1. 已知函数 f(x)= 2sin 2x+ 2cos 2x,x∈R.
(1)求 f(x)的最大值和最小正周期;
(2)若 fα2 -π8 = 23,α是第二象限的角,求 sin 2α.
解:
(1)因为
f(x)=2
2 2 sin
栏目 导引
第二十二页,编辑于星期六:二十二点 二分。
第三章 三角函数、解三角形
(1)三角函数式的化简,除注意公式变形、弦切互化、特殊角 应用等方法外,要认真分析所给式子的结构,分析各个三角 函数及角的相互关系,认真寻求解题突破口. (2)对恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右 边,或从右边推到左边,也可两边同时进行,左右归一,变 更论证等方法.常用定义法、化弦法、化切法、拆项拆角法、 “1”的代换、公式变形等手段,选择巧妙的解题途径.
2017年高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3.3
考纲要求 1.能画出 y=sinx,y=cosx,y=tanx 的图象,了解三角函数的周 期性。 2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、最大值 和最小值,图象与 x 轴的交点等),理解正切函数在区间-π2,π2内的 单调性。
第二页,编辑于星期六:二点 四十三分。
○ 2对 2__称k2_π,_中_0_心,_:_k_∈_Z 无
○ 26___2_π__
○ 27__π____
第十二页,编辑于星期六:二点 四十三分。
二、必明 2●个易误点 1.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结。 2.研究三角函数单调性、对称中心、奇偶性及对称轴时易受基本 函数影响,遗漏问题的多解,同时也可能忽视“k∈Z”这一条件。
x∈76π,163π的值域是(-2,1],故选 D。 (2)y=cos2x-2sinx=1-sin2x-2sinx =-sin2x-2sinx+1, 令 t=sinx,则 t∈[-1,1], y=-t2-2t+1 =-(t+1)2+2, 所以 ymax=2,ymin=-2,故选 D。
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第二十七页,编辑于星期六:二点 四十三分。
2.求三角函数单调区间的两种方法 (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。
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悟·技法 1.奇偶性与周期性的判断方法 (1)奇偶性:由正、余弦函数的奇偶性可判断 y=Asinωx 和 y= Acosωx 分别为奇函数和偶函数。 (2)周期性:利用函数 y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)的 周期为2ωπ,函数 y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为ωπ 求解。
2017届高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3-3
∵f(x)=sinωx+ 3cosωx=2sinωx+π3,
∴fπ6+2 π2=fπ3=2sinπ3ω+π3=0,
∴π3ω+3π=kπ(k∈Z),又12·2ωπ≥π2-π6,ω>0,
∴ω=2.
第二十三页,编辑于星期六:一点 二十一分。
命题角度 3 利用三角函数的单调性求最值(或
值域)
典例4
[2014·天津高考]已知函数 f(x)=cosx·sinx+π3- 3cos2x+ 43,x∈R.
第二十六页,编辑于星期六:一点 二十一分。
【跟踪训练】 2.设 f(x)= 3sin3x+cos3x,若对任意实数 x 都有|f(x)|≤a,则实数 a 的取值范围是_[2_,__+__∞__).
解析
函数
f(x)=2
23sin3x+21cos3x
=2sin3x+π6. 所以 f(x)的最大值为 2,最小值为-2.
第十六页,编辑于星期六:一点 二十一分。
2.[2015·石家庄一模]函数 f(x)=tan2x-π3的单调递增区间是(
)
A.k2π-1π2,k2π+51π2(∈Z)
C.kπ+π6,kπ+23π(k∈Z)
D.kπ-1π2,kπ+152π(k∈Z)
解析 由 kπ-2π<2x-π3<kπ+π2(k∈Z)得,k2π-1π2<x<k2π+51π2(k∈Z),所以函数 f(x)=tan2x-π3的单调递增 区间为k2π-1π2,k2π+51π2(k∈Z),故选 B.
第十二页,编辑于星期六:一点 二十一分。
【跟踪训练】
1.[2015·北京高考]已知函数 f(x)= 2sin2xcos2x- 2sin22x. (1)求 f(x)的最小正周期; (2)求 f(x)在区间[-π,0]上的最小值.
2017高考文科数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形 第1讲
C
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第二十八页,编辑于星期六:二十一点 五十二 分。
第六页,编辑于星期六:二十一点 五十二分。
1.角的有关概念 (1)从运 动的角 度看 ,角可 分为正 角、 ______负__角______和 ______零__角______. (2)从终 边位置来看,角可分为 _象__限__角___与轴线角. (3)若 β 与 α 是终边相同的角,则 β 用 α 表示为 β= __2_k_π_+_α_,__k_∈__Z______.
函数y=
Asin(ωx +φ)的 图象及 三角函 数模型 的简单
1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出函 数y=Asin(ωx+φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函 数图象变化的影响. 2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三 角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
应用
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第二十九页,编辑于星期六:二十一点 五十二 分。
No No
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第三十页,编辑于星期六:二十一点 五十二分。
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第三十一页,编辑于星期六:二十一点 五十二 分。
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交汇创新——三角函数定义下的创新
2017届高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3-8
第十三页,编辑于星期六:一点 二十一分。
命题角度 2 两点不相通的距离 典例2 如图所示,要测量一水塘两侧 A,B 两点间的距离,其方法先选定适当的位置 C,用经纬仪测出角 α, 再分别测出 AC,BC 的长 b,a,则可求出 A,B 两点间的距离.
=sin45°5co3s+60°+3c·soins4455°°sin60°=5
3 3+1 3+1
2
=10 3(海里),
又∠DBC=∠DBA+∠ABC=60°,BC=20 3(海里).
第二十页,编辑于星期六:一点 二十一分。
在△DBC 中,由余弦定理得 CD2=BD2+BC2-2BD·BC·cos∠DBC =300+1200-2×10 3×20 3×12=900. ∴CD=30(海里). 则需要的时间为 t=3300=1(小时).
第十九页,编辑于星期六:一点 二十一分。
解 由题意知 AB=5(3+ 3)海里,
∠DBA=90°-60°=30°,∠DAB=90°-45°=45°,
∴∠ADB=180°-(45°+30°)=105°,
在△DAB 中,由正弦定理,
得sin∠DBDAB=sin∠ABADB,
∴DB=ABsi·ns∠in∠ADDBAB=53+sin130·5s°in45°
试探究图中 B,D 间距离与另外哪两点间距离相等,然后求 B,D 的距离(计算结果精确到 0.01 km, 2≈1.414,
6≈2.449).
第十六页,编辑于星期六:一点 二十一分。
解 在△ACD 中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=30°,所以 CD=AC=0.1,
2017高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形 第4讲
=35×
22-45×
22=-
2 10 .
从而 sin x=-7102,tan x=7.
则sin12-x+ta2nsxin2x=2sin
xcos x+2sin2x 1-tan x
第三十三页,编辑于星期六:二十点 三十六分。
=2×-7102×-1-1027+2×-71022=-2785. 法二:由法一得 tanπ4 +x=-43. 又 sin 2x=-cosπ2 +2x =-cos 2π4 +x =-2cos2π4 +x+1=-1285+1=275.
所以原式=-cos θ.
α
α
α
(2)原式=
cos
α2 -sin
2
α
·
1+csions
α sin α·
2
α
sin 2 cos 2
cos 2
第四页,编辑于星期六:二十点 三十六分。
=cos2α2α-sin2αα2 ·cos
sin 2 cos 2
αcos
cos
α
2 +sin
αsin
αcos
所以 a·b 的取值范围为-89,2.
第二十三页,编辑于星期六:二十点 三十六分。
(1)有关向量的坐标以三角函数给出的平行、垂直问题,可将 向量的垂直问题转化为两向量的数量积为 0,再利用向量的坐 标运算将其转化为三角函数问题. (2)求范围(最值)时,可利用换元法将其转化为二次函数求解, 但要注意所换新元的取值范围.
α
2
α
2
α
=2cos sin
αα·cos cαos co2s
α=sin2 α.
2
第五页,编辑于星期六:二十点 三十六分。
三角函数式的化简要遵循“三看”原则 (1)一看“角”,这是最重要的一个环节,通过看角之间的差 别与联系,把角进行合理的拆分,从而正确使用公式; (2)二看“函数名称”,看函数名称之间的差异,从而确定使 用的公式,常见的有“切化弦”. (3)三看“结构特征”,分析结构特征,可以帮助我们找到变 形的方向,如“遇到分式要通分”等.
2017年高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3.4
解析:(1)由题意,得 A=2,ω=2ππ=2, 当 x=6π时,2sin2×π6+φ=±2,即 sin3π+φ=±1, 所以π3+φ=kπ+π2,解得 φ=kπ+π6, 又 0<φ<π2,所以 φ=6π。故 f(x)=2sin2x+π6。
第三十一页,编辑于星期六:二点 四十三分。
3.若动直线 x=a 与函数 f(x)=sinx 和 g(x)=cosx 的图象分别交于 M、N 两点,则|MN|的最大值为( )
A.1 B. 2 C. 3 D.2
解析:|MN|=|sinα-cosα|=| 2sinα-π4|, ∴|MN|max= 2,故选 B。 答案:B
第七页,编辑于星期六:二点 四十三分。
π
3 2π
2π
3sin21x-π4 0 3 描点、连线,如图所示:
0 -3 0
第二十页,编辑于星期六:二点 四十三分。
(2)方法一:“先平移,后伸缩”。 先把 y=sinx 的图象上所有点向右平移π4个单位,得到 y=sinx-π4 的图象;再把 y=sinx-π4的图象上所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍 (纵坐标不变),得到 y=sin12x-π4的图象,最后将 y=sin12x-π4的图象 上所有点的纵坐标伸长到原来的 3 倍(横坐标不变),就得到 y= 3sin21x-π4的图象。
y=2sin2x+3π 0
2 0 -2 0
第十五页,编辑于星期六:二点 四十三分。
描点连线得函数图象:
第十六页,编辑于星期六:二点 四十三分。
(3)把 y=sinx 的图象上所有的点向左平移π3个单位,得到 y= sinx+3π的图象,再把 y=sinx+π3的图象上的点的横坐标缩短到原来 的12倍(纵坐标不变),得到 y=sin2x+π3的图象,最后把 y=sin2x+π3上 所有点的纵坐标伸长到原来的 2 倍(横坐标不变),即可得到 y= 2sin2x+π3的图象。
2017年高考数学一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形3.1
4.下列各角与π3终边相同的角是( )
4
5
A.3π
B.3π
C.-43π D.-53π
解析:与π3终边相同的角可以写成π3+k·2π,k∈Z,当 k=-1 时, 为-53π,故选 D。
答案:D
第八页,编辑于星期六:二点 四十三分。
5.已知角 α 的终边在直线 y=-x 上,且 cosα<0,则 tanα=( )
解析:(1)如图,在坐标系中画出直线 y= 3x,可以发现它与 x 轴 的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线 y= 3x 上的角有两个:π3,43π; 在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-23π,-53π,故满足条件的角 α 构成的集合为-53π,-23π,π3,43π。
第十八页,编辑于星期六:二点 四十三分。
2r+rθ=10 则12θ·r2=4
⇒θr==18
r=4 (舍)θ=12,
故扇形圆心角为12。 (2)设圆心角是 θ,半径是 r, 则 2r+rθ=40。
S=12θ·r2=12r(40-2r)=r(20-r) =-(r-10)2+100≤100, 当且仅当 r=10 时,Smax=100,θ=2。 所以当 r=10,θ=2 时,扇形面积最大。
第二十页,编辑于星期六:二点 四十三分。
通·一类
1.设角 α 是第二象限的角,且cosα2=-cosα2,则角α2属于(
)
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
解析:因为 α 是第二象限角,所以 90°+k·360°<α<180°+k·360°(k ∈Z),
45°+k·180°<α2<90°+k·180°(k∈Z), 当 k 是偶数时,α2是第一象限角;当 k 是奇数时,α2是第三象限角。
2017届高考数学一轮总复习课件:第三章 三角函数、解三角形 3.5
第六页,编辑于星期六:一点 二十四分。
3.降幂公式(1)cos2来自=__1__c_o_s _2α_.
2
(2)sin2α=___1__c_o_s _2.α
2
4.升幂公式
(1)1+cos2α=__2_c_o_s_2α_.
(2)1-cos2α=_2_s_i_n_2_α_.
第七页,编辑于星期六:一点 二十四分。
【解析】选D.因为 ( , 5是锐),角 ,
26
3
所以 cos( ) 0,cos( ) 1( 15 )2 8 ,
3
3
17 17
所以 sin sin[( ) ] 33
sin( )cos cos( )sin
33
33
15 1 8 3 15 8 3 .
2 1 sin 8+ 2 2cos 8
A.2sin4
B.2sin4-4cos4
C.4cos4-2sin4
D.-2sin4
第十九页,编辑于星期六:一点 二十四分。
【解析】选D.原式= 2 sin2 4 cos2 4 2sin 4cos 4+
2 2 2cos2 4 1 =2+2si|nc4os4co|s=42
17 2 17 2
34
第十四页,编辑于星期六:一点 二十四分。
2.(必修4P131练习T5(1)改编) 计算sin35°cos25°+sin55°cos65°. 【解析】sin35°cos25°+sin55°cos65° =sin35°cos25°+cos35°sin25°
sin(35 25) sin 60 3 . 2
第十五页,编辑于星期六:一点 二十四分。
感悟考题 试一试
2017高考数学一轮总复习(文理科)配套课件:第三章 三角函数、解三角形 3.1
1
sin1
=
D.sin 1
1
1= , 解得
2
.
sin1
=
1
,
sin1
第二十页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
或终边在 y 轴的负半轴上,又因为 tan α>0,则 α 为第一象限、第三
象限的角,综合得 α 在第三象限.
2.已知 α 为第三象限角,则2 是第
象限的角.
2.二或四 【解析】同典例 1(3),利用等分象限法可知
对应于 8 个区域中标号为 3 的部分, 则 是第二或第四象限的
2
角.
2
第十六页,编辑于星期六:二十点 四十一分。
第一节 三角函数的有关概念
第三章
名师考点精讲
主干知识回顾
π
3
【参考答案】(1)α=60°= , = 10 ×
综合能力提升
π
3
=
10π
3
-18-
cm.
(2)由已知得,l+2R=20,
所以
1
S=
2
=
1
(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25,
2
所以当 R=5 时,S 取得最大值 25,
(
A.
π
6
B.
π
3
11π
5π
D.
6
3
11π
α= , 所以 =
6
)
C.
3.C 【解析】因为 α=330°,即
|| · =
11π
×
6
1=
11π
.
6
2017届高考数学一轮总复习 第三章 三角函数、解三角形 理 新人教版
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 =N B .M ⊆N C .N ⊆MD .M ∩N =∅解析:选B 法一:由于M =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =k2·180°+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 .1 B .4 C .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 cm 2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.(2016·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.(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 =-43.二保高考,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·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. 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 , ∴α= 3.4.(2015·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=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=l r=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 .2C .±2D.12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.(2015·福建高考)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A.125B .-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.14 B .-34C .-32D.34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 αsinα+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,[类题通法] 同角三角函数基本关系式的应用技巧[越变越明][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. 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),[破译玄机]∴-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>0 B .sin θ>0,cos θ<0 C .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.(2016·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 .-32B.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-xcos2k +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).[小题体验]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 2x C .y =tan 2x D .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,π24.(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 ±co s 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.(2015·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.(2015·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.(2015·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 .1 B .2 C .4 D .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 .-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.[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,π6 B. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤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.(2016·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. ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0B. ⎝⎛⎭⎪⎫0,π2C. ⎝ ⎛⎭⎪⎫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.(2015·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 +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,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. 5π12B. π4C. 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, ∴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.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,α.当α=π3时,f (x )的值域是______;若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,则a 的取值范围是______.解析:若-π6≤x ≤π3,则-π6≤2x +π6≤5π6,此时-12≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6≤1,即f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1. 若-π6≤x ≤α,则-π6≤2x +π6≤2α+π6.因为当2x +π6=-π6或2x +π6=7π6时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=-12,所以要使f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,。
2017版新步步高高考数学大一轮复习讲义课件:第3章 三角函数、解三角形 3.3
(k∈Z) 上递增;
(k∈Z)
+2kπ,
3π
2
在 [2kπ,π+2kπ]
(k∈Z)
上递减
+2kπ]
π
2
x= +2kπ(k∈Z)
ymax=1;
x=-
π
2
+2kπ(k∈Z)
ymin=-1
上递增;
在(-
π
2
π
+kπ,
2
(k∈Z)
+kπ)
上递增
(k∈Z) 上递减
时,
时;
当x= 2kπ(k∈Z) 时,
ymax=1;
2
π
5π
所以 2kπ+ ≤x≤2kπ+ (k∈Z).故选 B.
6
6
第十七页,编辑于星期六:三点 十三分。
解析答案
(2)函数
π
π
f(x)=3sin2x- 在区间[0, ]上的值域为(
6
2
3 3
A.- ,
2 2
3
B.- ,3
2
3
3
3
3
C.-
+
≥
,
2
4 2
所以
π 3π
ωπ+4≤ 2 ,
1
5
解得2≤ω≤4.
第二十四页,编辑于星期六:三点 十三分。
思维升华
解析答案
π
(1)函数 f(x)=sin-2x+ 的单调减区间为
3
π
5
,kπ+12π,k∈Z
kπ-
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2017年高考数学人教版理科一轮复习课件:第3章 三角函数、解三角形 8 解三角形应用举例
2.从 A 处望 B 处的仰角为 α,从 B 处望 A 处的俯角为 β,则 α、
β 的关系为( )
A.α>β
B.α=β
C.α+β=90°
D.α+β=180°
解析:如图所示,从 A 处望 B 处和从 B 处望 A 处视线均为 AB。 而 α,β 同为 AB 与水平线所成的角,因此 α=β。
选项 D 同 B 类似,故选 A。 答案:A
第七页,编辑于星期六:二点 四十六分。
4.如图所示,已知两座灯塔 A 和 B 与海洋观察站 C 的距离相等, 灯塔 A 在观察站 C 的北偏东 40°,灯塔 B 在观察站 C 的南偏东 60°, 则灯塔 A 在灯塔 B 的( )
A.北偏东 10° B.北偏西 10° C.南偏东 10° D.南偏西 10°
第三页,编辑于星期六:二点 四十六分。
[小题热身] 1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)公式 S=12bcsinA=12acsinB=12absinC 适用于任意三角形。( √ ) (2)东北方向就是北偏东 45°的方向。( √ ) (3)俯角是铅垂线与视线所成的角。( × ) (4)方位角大小的范围是[0,2π),方向角大小的范围一般是0,π2。 ( √)
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考纲要求 能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几 何计算有关的实际问题
第二页,编辑于星期六:二点 四十六分。
考情分析 1.应用正、余弦定理及面积公式解三角形以及解决一些与测量有 关的实际问题是高考的重点 2.命题形式多种多样,选择、填空题常出一些简单的测量问题。 解答题具有一定的综合性,常结合三角形的面积进行考查
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∵m≠0,∴m =± 5.故角 θ 是第二或第三象限角. 当 m= 5时,r=2 2,点 P 的坐标为(- 3, 5), x - 3 6 y 5 15 ∴cos θ = = =- ,tan θ = = =- . 4 3 r 2 2 x - 3 当 m=- 5时,r=2 2,点 P 的坐标为(- 3,- 5). x - 3 6 y - 5 15 ∴cos θ = = =- ,tan θ = = = . 4 3 r 2 2 x - 3 综上可知, cos θ =- 6 15 6 15 ,tan θ =- 或 cos θ =- ,tan θ = . 4 3 4 3
解析:如图所示.AA1,A1A 2 和 A 2A3 所在圆的圆心分别是 B,C,D,其半径分别为 2, 1, 3.
π π π 其中 AA1 所对的圆心角是 ,A1A2 所对的圆心角是 ,而 A2A3 所对的圆心角是 ,因此 2 2 3 π π π 9+2 3 A 走过的路程是 3 段圆弧的长度之和,即 ³2+ ³1+ ³ 3= π.三段弧所在扇形 2 2 3 6 的面积之和为 1 1 π 1 3 7 S= ³π³2+ ³ ³1+ ³ π³ 3= π. 2 2 2 2 3 4
l r |α|=________ .
(3)角度与弧度的换算 π 180 π 180 ①1°=__________rad;②1 rad=__________ . (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,又l=rα,则扇形的面积
1 2 1 2 r a 2 lr 为S=__________ =____________ .
θ ∴ 是第一或第三象限的角. 2
θ (如图阴影部分),结合单位圆上的三角函数线可得:①当 是第一象限角时, 2 θ θ θ sin =AB,cos =OA,tan =CT, 2 2 2 θ θ θ 从而得, cos <sin <tan ; 2 2 2 θ ②当 是第三象限角时, 2 θ θ θ sin =EF, cos =OE,tan =CT, 2 2 2 θ θ θ 得 sin <cos <tan . 2 2 2 θ θ θ θ 综上可得,当 在第一象限时, cos <sin <tan ; 2 2 2 2 θ θ θ θ 当 在第三象限时, sin <cos <tan . 2 2 2 2
总结反思:利用三角函数的定义,求一个角的三角函数值,需确定三个 量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x,纵坐标y,该点到原点 的距离r.若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一 点有两种情况(点所在象限不同).
【变式训练】 2.已知角α的终边在直线3x+4y=0上,求sin α,cos α, tan α的值.
解析: ∵角 α 的终边在直线 3x+ 4y= 0 上, ∴在角 α 的终边上任取一点 P(4t ,-3t)(t≠0), 则 x=4t,y =-3t ,r= x2+y2= (4t) 2+(- 3t) 2=5|t |, y -3t 3 当 t>0 时, r=5t ,sin α = = =- , 5 r 5t x 4t 4 y -3t 3 cos α = = = ,tan α = = =- ; 4 r 5t 5 x 4t y -3t 3 当 t<0 时, r=-5t,sin α = = = , r -5t 5 x 4t 4 y -3t 3 cos α = = =- ,tan α = = =- . 5 4 r -5t x 4t 3 4 3 3 综上可知,sin α =- ,cos α = ,tan α =- 或 sin α = , 5 5 4 5 4 3 cos α =- ,tan α =- . 5 4
第三章 三角函数与解三角形
3.1 任意角和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. 2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. 3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
1.角的有关概念 负角 和______ 零角 . (1)从运动的角度看,角可分为正角、______
探究点三 扇形弧长、面积公式的应用) 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=
,R=2 cm,求扇形的弧所在的弓形的面积. 3
π π 10π 解析:(1)α=60°= ,l=10³ = (cm). 3 3 3 (2)由已知得,l+2R=20, 1 1 所以 S= lR= (20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25, 2 2 所以当 R=5 时,S 取得最大值 25,此时 l=10,α=2. 2π (3)设弓形面积为 S 弓.由题知 l= cm, 3 π 2π 1 π 2 1 2 S 弓=S 扇形-S 三角形= ³ ³2 - ³2 ³sin =( - 3)(cm2). 2 3 2 3 3
探究点四 三角函数线的应用)
(1)求函数 y=lg(3-4sin2x)的定义域; θ θ θ (2)设 θ 是第二象限角,试比较 sin ,cos ,tan 的大小. 2 2 2
3 解析: (1)∵3-4sin2x>0,∴sin2x < , 4 3 3 ∴- <sin x < . 2 2 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), π π ∴x∈ kπ-3,kπ+3(k∈ Z). π (2)∵θ 是第二象限角,∴ +2kπ<θ<π+ 2kπ,k∈ Z, 2 π θ π ∴ +kπ< < +kπ,k∈ Z, 4 2 2
4.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 =- 2 5 ,则 y=____________ . 5
5.函数 y= 2cos x-1 的定义域为____________.
探究点一 象限角与三角函数值的符号判断) (1)写出终边在直线y=
)
A. 2kπ + 45°(k∈ Z)
C.k²360°-315°(k∈ Z)
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的弧长是( A. 2 B.sin 2 C. 2 sin 1 D. 2sin 1 )
)
3.sin 2cos 3tan 4 的值( A.小于 0 B.大于 0 C.等于 0 D.不存在
2π 2kπ 3 18 依题意 0≤ + <2π,则- ≤k< ,k∈Z. 7 3 7 7 θ 2π 20π 34π ∴k=0,1,2,即在 [0,2π)内终边与 相同的角为 , , . 3 7 21 21 3π (3)由 α 是第三象限角,得π+ 2kπ<α < +2kπ(k∈Z), 2 ∴2π+ 4kπ<2α <3π+ 4kπ(k∈Z). ∴角 2α 的终边在第一、二象限及 y 轴的非负半轴.
总结反思:利用终边相同的角的集合S={β|β=2kπ+α,k∈Z}判断一 个角β所在的象限时,只需把这个角写成[0,2π)范围内的一角α与2π
提示: (1)终边相同的角不一定相等,它们相差360°的整数倍. (2)第一象限角不一定是锐角,如390°,-300°都是第一象限角,但它 们不是锐角.小于90°的角也不一定是锐角,如0°,-30°,都不是锐
角.
2.弧度与角度的互化 (1)1弧度的角 半径长 的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示. 长度等于______ (2)角α的弧度数 如果半径为r的圆的圆心角α所对弧的长为l,那么角α的弧度数的绝对值是
总结反思:(1)表示区间角的三个步骤 ①先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界; ②按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的
角α和β,写出最简区间;
③起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角集合. (2)确定kα,
a (k∈N*)的终边位置的方法 k
a
α ∴ 为第二或第四象限角. 2 答案: (1)-675°或-315° (2)第二或第四象限角
探究点二 三角函数的定义) 已知角θ的终边经过点P(-
3 ,m)(m≠0)且sin Nhomakorabeaθ=2 m, 4
试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.
解析: 由题意得,r= 3+m 2,∴sin θ = m 3+m 2 = 2 m. 4
象限角 和轴线角. (2)从终边位置来看,可分为__________ α+k· 360°,k∈Z (3)若α与β是终边相同的角,则β可用α表示为β=__________
α+k·2π,k∈Z (或________________) . 【思考探究】 (1)终边相同的角相等吗?它们的大小有何关系? (2)锐角是第一象限角,第一象限角是锐角吗?小于90°的角是锐角吗?
3.任意角的三角函数 y , (1)定义:设角α的终边与单位圆交于P(x,y),则sin α=____ y ( x 0) x cos α=______ ,tan α=__________ . x (2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示,正弦线都与 x y 轴平行或重合,它的起点都在______ ______ 轴上:余弦线的起点都是 x y 原点,终点都在______轴上;正切线都与______ 轴平行,它的起点总 (1,0) 是________ .
先用终边相同角的形式表示出角α的范围,再写出kα或 k 的范围,然后根 a 据k的可能取值讨论确定kα或 的终边所在位置. k
【变式训练】 1.(1)在-720°~0°范围内找出所有与45°终边相同的角 为____________. (2)在本例(3)的条件下,判断
2
为第几象限角?
解析: (1)所有与 45°有相同终边的角可表示为: β=45°+k³ 360°(k∈ Z),则令- 720°<45°+k³360° <0°, 765 45 得-765°<k ³360° <-45°,解得- <k<- , 360 360 从而 k=- 2 或 k=- 1,代入得 β=-675°或 β=-315°. 3π (2)∵π+2kπ <α < +2kπ(k∈ Z), 2 π α 3π ∴ +kπ< < +kπ(k∈ Z). 2 2 4 π α 3π 当 k=2n(n∈ Z)时, +2nπ< < +2nπ, 2 2 4 当 k=2n+1(n∈ Z)时, 3π α 7π +2nπ< < +2nπ, 2 2 4