高考数学异构异模复习第四章三角函数4.4.2解三角形及其综合应用撬题文
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.2.1三角函数的图象及变换课件文
第2讲 三角函数的图象变换及应用
考点一 三角函数的图象及变换
撬点·基础点 重难点
1 用五点法画 y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图
用五点法画 y=Asin(ωx+φ)(ω>0,A>0)在一个周期内的简图时,要找五个特征点.如下表所示:
x
-ωφ 2πω-ωφ ωπ-ωφ 23ωπ-ωφ 2ωπ-ωφ
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的,若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较,便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语,如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等,这些 用语往往体现了老师的思路。来自:学习方法网
函数 f(x)的对称中心的横坐标满足 2x+π3=kπ(k∈Z),解得 x=-π6+k2π(k∈Z).
撬法·命题法 解题法
[考法综述] 函数 y=Asin(ωx+φ)图象的变换以及根据图象和简单性质确定 A、ω、φ 的取值为高考 中的一个热点,主要考查考生识图、辨图的能力及三角的恒等变换问题,题型多以客观题为主,且难度不 大,属中低档题.有时也作为解答题中的一问或某一环节中有所涉及.
3 三角函数的图象变换及其应用 由函数 y=sinx 的图象变换得到 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
注意点 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)中各个字母的含义 A 所起的作用是图象上每个点的横坐标不变,纵坐标变化为原来的 A 倍,简称为振幅变换;ω 所起的作 用是图象上的每个点的纵坐标不变,横坐标变化为原来的ω1 倍,简称为周期变换;φ 所起的作用是将函数图 象左右平移ωφ 个单位,简称为相位变换.
高考数学异构异模复习第四章三角函数4-4-1正余弦定理撬题理
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.4.1 正、余弦定理撬题 理1.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .不能确定 答案 C解析 由正弦定理可把不等式转化为a 2+b 2<c 2.又cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,所以三角形为钝角三角形.2.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.答案 1解析 由sin B =12得B =π6或5π6,因为C =π6,所以B ≠5π6,所以B =π6,于是A =2π3.由正弦定理,得3sin2π3=b12,所以b =1. 3.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是________. 答案 (6-2,6+2)解析 如图,作△PBC ,使∠B =∠C =75°,BC =2,作直线AD 分别交线段PB 、PC 于A 、D 两点(不与端点重合),且使∠BAD =75°,则四边形ABCD 就是符合题意的四边形.过C 作AD 的平行线交PB 于点Q ,在△PBC 中,过P 作BC 的垂线交BC 于点E ,则PB =BEcos75°=6+2;在△QBC 中,由余弦定理QB 2=BC 2+QC 2-2QC ·BC ·cos30°=8-43=(6-2)2,故QB =6-2,所以AB 的取值范围是(6-2,6+2).4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为315,b -c =2,cos A =-14,则a 的值为________.答案 8解析 由cos A =-14得sin A =154,所以△ABC 的面积为12bc sin A =12bc ×154=315,解得bc =24,又b-c =2,所以a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b -c )2+2bc -2bc cos A =22+2×24-2×24×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=64,故a =8.5.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.答案3解析 因为a =2,所以(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C 可化为(a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,由正弦定理可得(a +b )·(a -b )=(c -b )c ,即b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,又0<A <π,故A =π3,因为cos A =12=b 2+c 2-42bc ≥2bc -42bc ,所以bc ≤4,当且仅当b =c 时取等号.由三角形面积公式知S △ABC =12bc sin A =12bc ·32=34bc ≤3,故△ABC 面积的最大值为 3.6.在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin2Asin C =________.答案 1解析 由正弦定理得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =4∶5∶6,又由余弦定理知cos A =b 2+c 2-a 22bc=25+36-162×5×6=34,所以sin2A sin C =2sin A cos A sin C =2×sin A sin C ×cos A =2×46×34=1.7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知b -c =14a,2sin B =3sin C ,则cos A 的值为________.答案 -14解析 由2sin B =3sin C ,结合正弦定理得2b =3c , 又b -c =14a ,所以b =32c ,a =2c .由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a22bc=⎝ ⎛⎭⎪⎫32c 2+c 2-c22×32c ×c =-14.8.△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,△ABD 面积是△ADC 面积的2倍. (1)求sin ∠B sin ∠C ;(2)若AD =1,DC =22,求BD 和AC 的长. 解 (1)S △ABD =12AB ·AD sin ∠BAD ,S △ADC =12AC ·AD sin ∠CAD .因为S △ABD =2S △ADC ,∠BAD =∠CAD ,所以AB =2AC , 由正弦定理可得sin ∠B sin ∠C =AC AB =12.(2)因为S △ABD ∶S △ADC =BD ∶DC ,所以BD = 2. 在△ABD 和△ADC 中,由余弦定理知,AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BD cos ∠ADB , AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC cos ∠ADC .故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6. 由(1)知AB=2AC,所以AC=1.。
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.2.2三角函数的性质及应用课件文
第2讲 三角函数的图象变换及应用
考点二 三角函数的性质及应用
撬点·基础点 重难点
三角函数的图象与性质 三角函数 正弦函数 y=sinx
余弦函数 y=cosx
正切函数 y=tanx
图象
定义域 值域
奇偶性
R [-1,1] 奇函数
R [-1,1] 偶函数
x
x∈R,x≠kπ+π2,k∈Z
(3)三角函数的奇偶性、周期性、对称性的处理方法 ①若 f(x)=Asin(ωx+φ)为偶函数,则 φ=kπ+π2(k∈Z),同时当 x=0 时,f(x)取得最大或最小值.若 f(x) =Asin(ωx+φ)为奇函数,则 φ=kπ(k∈Z),同时当 x=0 时,f(x)=0. ②求三角函数最小正周期,一般先通过恒等变形化为 y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ),y=Atan(ωx+ φ)的形式,再分别应用公式 T=|2ωπ|,T=|2ωπ|,T=|ωπ|求解. ③对于函数 y=Asin(ωx+φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函 数的零点,因此在判断直线 x=x0 或点(x0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验 f(x0)的值进行判 断.
3.若函数 y=2cosωx 在区间0,23π上单调递减,且有最小值 1,则 ω 的值可以是(
)
A.2
1 B.2
C.3
1 D.3
解析
由
y=Байду номын сангаасcosωx
在0,23π上是递减的,且有最小值为
1,则有
f23π=1,即
2cos23πω=1,即
2π cos 3
2.将函数 y=sinx 的图象向左平移 φ(0≤φ<2π)个单位后,得到函数 y=sinx-π6的图象,则 φ 等于(
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.4.2解三角形及其综合应用课件文
2019/7/12
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2019/7/12
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23
测量距离问题、测量高度问题、测量角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.
(2)实际应用中的常用术语
术语名称
术语意义
图形表示
仰角与 俯角
在目标视线与水平视线所成的角中, 目标视线在水平视线 上方 的叫 做仰角,目标视线在水平视线 下方
的叫做俯角
续表 术语名称
术语意义
方位角
从某点的正北方向线起按 顺时针 方向 到目标方向线之间的水平夹角叫做方位角, 方位角的范围是( 0°,360° )
A.3
93 B. 2
33 C. 2
D.3 3
(2)如图所示,从气球 A 上测得正前方的河流的两岸 B,C 的俯角分别为 67°,30°,此时气球的高是 46 m,则河流的宽度 BC 约等于____6_0___m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92, cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80, 3≈1.73)
[解析] (1)在△ABC 中,由已知条件及余弦定理可得 c2=(a-b)2+6=a2+b2-2abcosπ3,整理得 ab=6, 再由面积公式 S=12absinC,得 S△ABC=21×6×sinπ3=32 3.故选 C.
(2)AC=2×46=92,AB=sin4667°, 在△ABC 中,由正弦定理可知: sinA3B0°=siBn3C7°,∴BC=ABsisni3n03°7°≈60.
【解题法】 与三角形面积有关问题和应用题的解题方法 (1)与三角形面积有关问题的常见类型及解题策略 ①求三角形的面积.对于面积公式 S=12absinC=21acsinB=12bcsinA,一般是已知哪一个角就使用含哪个 角的公式. ②已知三角形的面积解三角形.与面积有关的问题,一般要利用正弦定理或余弦定理进行边和角的互 化. (2)解三角形应用题的常见情况及方法 ①实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解. ②实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形, 先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方 程(组)得出所要求的解.
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.3三角函数的化简与求值撬题理26
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.3 三角函数的化简与求值撬题 理1.sin20°cos10°-cos160°sin10°=( )A .-32 B.32 C .-12 D.12答案 D解析 原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=12.2.化简cos40°cos25°1-sin40°=( ) A .1 B. 3C. 2 D .2答案 C解析 原式=cos 220°-sin 220°cos25°sin 220°-2sin20°cos20°+cos 220° =cos 220°-sin 220°cos25°cos20°-sin20° =2sin65°cos25°=2cos25°cos25°= 2. 3.已知向量a =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=() A .-34 B .-14C.34D.14答案 B解析 ∵a ⊥b ,∴a ·b =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+4cos α- 3=23sin α+6cos α- 3=43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-3=0,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=14. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-14. 4.已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________. 答案 3解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan α+β-tan α1+tan α+βtan α=17+21-27=3. 5.sin15°+sin75°的值是________.答案 62解析 解法一:sin15°+sin75°=sin(45°-30°)+sin(45°+30°)=2sin45°·cos30°=62. 解法二:sin15°+sin75°=sin15°+cos15°=2sin(45°+15°)=2sin60°=62. 6.已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ≤π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.答案 π6解析 显然交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12, 故有sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+φ=12, ∴23π+φ=2k π+π6,k ∈Z , 或23π+φ=2k π+56π,k ∈Z , ∴φ=2k π-π2或φ=2k π+π6,k ∈Z , 又0≤φ≤π,故φ=π6.7.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin2α+cos2α+1=________. 答案 268 解析 解法一:由2sin 2α-sin αcos α-3cos 2α=0,得(2sin α-3cos α)·(sin α+cos α)=0,∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α+cos α>0,∴2sin α=3cos α,又sin 2α+cos 2α=1, ∴cos α=21313,sin α=31313, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin2α+cos2α+1=22sin α+cos αsin α+cos α2+-sin 2α+cos 2α=268. 解法二:同解法一得2sin α=3cos α,即tan α=32,由三角函数定义令y =3,x =2,则r =13,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故cos α=21313.(或对式子2sin 2α-sin αcos α-3cos 2α=0两边同时除去cos 2α得2tan 2α-tan α-3=0,即(2tan α-3)(tan α+1)=0,得tan α=32或tan α=-1(舍).)以下同解法一. 8.化简tan π12-1tan π12=________. 答案 -2 3解析 原式=sin π12cos π12-cos π12sin π12=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π12-sin 2π12sin π12cos π12=-cos π612sin π6=-2 3. 9.如图,A ,B ,C ,D 为平面四边形ABCD 的四个内角.(1)证明:tan A 2=1-cos A sin A;(2)若A +C =180°,AB =6,BC =3,CD =4,AD =5,求tan A 2+tan B 2+tan C 2+tan D 2的值. 解 (1)证法一:tan A 2=sin A 2cos A 2=2sin 2A 22sin A 2cos A 2=1-cos A sin A . 证法二:1-cos A sin A =2sin 2A 22sin A 2cos A 2=tan A 2. (2)由A +C =180°,得C =180°-A ,D =180°-B .由(1),有 tan A 2+tan B 2+tan C 2+tan D 2=1-cos A sin A +1-cos B sin B +1-cos 180°-A sin 180°-A +1-cos 180°-B sin 180°-B =2sin A +2sin B. 连接BD .在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A ,在△BCD 中,有BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C ,所以AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A =BC 2+CD 2+2BC ·CD cos A . 则cos A =AB 2+AD 2-BC 2-CD 22AB ·AD +BC ·CD =62+52-32-4226×5+3×4=37. 于是sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫372=2107. 连接AC .同理可得 cos B =AB 2+BC 2-AD 2-CD 22AB ·BC +AD ·CD=62+32-52-4226×3+5×4=119, 于是sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1192=61019. 所以tan A 2+tan B 2+tan C2+tan D 2=2sin A +2sin B =2×7210+2×19610=4103. 10.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55.(1)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α的值. 解 (1)因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55, 所以cos α=-1-sin 2α=-255. 故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=sin π4cos α+cos π4sin α=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-255+22×55=-1010. (2)由(1)知sin2α=2sin αcos α=2×55×⎝ ⎛⎭⎪⎫-255=-45, cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552=35, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α=cos 5π6cos2α+sin 5π6sin2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×35+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=-4+3310.。
2020高考数学异构异模复习第四章三角函数课时撬分练4-2三角函数的图象变换及应用理
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 课时撬分练4.2 三角函数的图象变换及应用 理时间:60分钟基础组1.[2016·衡水二中仿真]已知α为锐角,且有2tan(π-α)-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+β+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,则sin α的值是( )A.355 B.377C.31010D.13答案 C解析 2tan(π-α)-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+β+5=0化简为-2tan α+3sin β+5=0,① tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0化简为tan α-6sin β-1=0.②由①②消去sin β,解得tan α=3.又α为锐角,根据sin 2α+cos 2α=1,解得sin α=31010.2.[2016·衡水中学周测]若函数y =cos2x 与函数y =sin(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性相同,则φ的一个值为( )A.π6 B.π4 C.π3D.π2答案 D解析 易知y =cos2x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递减,因为y =sin(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递减,则x +φ∈[π2+2k π,3π2+2k π ],k ∈Z ,经验证,得φ=π2符合题意,故选D.3.[2016·冀州中学期末]为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度B .向右平行移动12个单位长度C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度 答案 A解析 ∵y =sin(2x +1)=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,∴需要把y =sin2x 图象上所有的点向左平移12个单位长度即得到y =sin(2x +1)的图象.故选A.4.[2016·衡水中学预测]设函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(|φ|<π2),且其图象关于直线x =0对称,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上为增函数D .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上为减函数 答案 B解析 f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+π6,∵函数图象关于直线x =0对称, ∴函数f (x )为偶函数, ∴φ+π6=π2+k π(k ∈Z ).∵|φ|<π2,∴φ=π3,∴f (x )=2cos2x ,∴T =2π2=π.∵0<x <π2,∴0<2x <π,∴函数f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数.故选B.5.[2016·枣强中学热身]函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12C.12D.32答案 A解析 函数f (x )=sin(2x +φ)向左平移π6个单位得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin(2x +π3+φ) ,又其为奇函数,则π3+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=k π-π3,k ∈Z .又|φ|<π2,令k =0,得φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.又∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1,6.[2016·衡水中学猜题]已知函数f (x )=sin2x 向左平移π6个单位后,得到函数y =g (x ),下列关于y =g (x )的说法正确的是( )A .图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0中心对称 B .图象关于x =-π6轴对称C .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,-π6上单调递增D .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减答案 C解析 函数f (x )=sin2x 向左平移π6个单位后,得到函数f (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,令x =-π3,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-sin π3≠0,A 不正确; 令x =-π6,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=sin0=0≠±1,B 不正确;由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,即函数的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z ,减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12+k π,7π12+k π,k ∈Z ,当k =0时,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,-π6⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12,故选C.7.[2016·衡水中学一轮检测]将函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上单调递减B .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上单调递增C .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减D .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递增 答案 B解析 设平移后的函数为f (x ),则f (x )=3sin ⎣⎢⎡2⎝⎛⎭⎪⎫x -π2+⎦⎥⎤π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-π=-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,解得f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z ,同理得递增区间为[ k π+π12,k π+⎦⎥⎤7π12,k ∈Z .从而可判断得B 正确. 8.[2016·冀州中学模拟]函数y =A sin(ωx +φ)( ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的部分图象如图所示,则函数的表达式为( )A .y =-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -π4B .y =-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4C .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -π4D .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4 答案 B解析 由图象的最高点为4,最低点为-4,可确定|A |=4.结合正弦型函数的特征可知A =-4,T =2πω=16,ω=π8,又f (6)=0,|φ|<π2,可得φ=π4,故选B.9.[2016·衡水二中周测]函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.答案 π ⎣⎢⎡⎦⎥⎤38π+k π,78π+k π(k ∈Z )解析 由题意知,f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+32,所以最小正周期T =π.令π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ),故单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z ).10.[2016·枣强中学仿真]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 由f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6知,f (x )有对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π知f (x )有对称轴x =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+23π=712π.记f (x )的最小正周期为T ,则12T ≥π2-π6,即T ≥23π.故712π-π3=π4=T4,解得T =π. 11.[2016·衡水二中月考]已知函数f (x )=3sin x cos x -cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数f (x )的最大值和最小值及相应的x 的值.解 (1)因为f (x )=32sin2x -12cos2x -12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-12,所以T =2πω=π,故f (x )的最小正周期为π.2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,所以k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,则函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3,k ∈Z .(2)因为0≤x ≤π2,所以-π6≤2x -π6≤5π6,所以当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )有最大值12;当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )有最小值-1.12.[2016·武邑中学热身]已知向量a =(sin x,2cos x ),b =(2sin x ,sin x ),设函数f (x )=a ·b . (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若将f (x )的图象向左平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上的最大值和最小值.解 (1)f (x )=a ·b =2sin 2x +2sin x cos x =2×1-cos2x2+sin2x=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+1, 由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z ,∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π(k ∈Z ).(2)由题意g (x )=2sin ⎣⎢⎡ 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-⎦⎥⎤π4+1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π12+1, 由π12≤x ≤7π12得π4≤2x +π12≤5π4, ∴0≤g (x )≤2+1,即g (x )的最大值为2+1,最小值为0.能力组13.[2016·衡水二中热身]已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2在一个周期内的图象如图所示.若方程f (x )=m 在区间[0,π]上有两个不同的实数解x 1,x 2,则x 1+x 2的值为( )A.π3B.23πC.43π D.π3或43π 答案 D解析 要使方程f (x )=m 在区间[0,π]上有两个不同的实数解,只需函数y =f (x )与函数y =m 的图象在区间[0,π]上有两个不同的交点,由图象知,两个交点关于直线x =π6或关于直线x =2π3对称,因此x 1+x 2=2×π6=π3或x 1+x 2=2×2π3=4π3. 14.[2016·武邑中学期末]把函数y =sin2x 的图象沿x 轴向左平移π6个单位,纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)后得到函数y =f (x )的图象,对于函数y =f (x )有以下四个判断:①该函数的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6;②该函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④函数y =f (x )+a 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为3,则a =2 3.其中,正确判断的序号是________. 答案 ②④解析 将函数y =sin2x 的图象向左平移π6得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,然后纵坐标伸长到原来的2倍得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,所以①不正确.y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+π3=2sin π=0,所以函数图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫π3,0对称,所以②正确.由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,即函数的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z ,当k =0时,增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12,所以③不正确.y =f (x )+a =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+a ,当0≤x ≤π2时,π3≤2x +π3≤4π3,所以当2x +π3=4π3,即x =π2时,函数取得最小值,y min =2sin 4π3+a =-3+a =3,所以a =2 3.所以④正确.所以正确的判断为②④.15.[2016·衡水二中预测]已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12.(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.解 解法一:(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=12sin2x +1+cos2x 2-12 =12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以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 .解法二:f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin2x +1+cos2x 2-12 =12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.(1)因为0<α<π2,sin α=22,所以α=π4,从而f (α)=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=22sin 3π4=12.(2)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 .16.[2016·冀州中学期末]已知向量m =(a sin x ,cos x ),n =(sin x ,b sin x ),其中a ,b ,x ∈R .若f (x )=m ·n 满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2,且f (x )的导函数f ′(x )的图象关于直线x =π12对称.点击观看解答视频(1)求a ,b 的值;(2)若关于x 的方程f (x )+log 2k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上总有实数解,求实数k 的取值范围.解 (1)f (x )=m ·n =a sin 2x +b sin x cos x =a 2(1-cos2x )+b2sin2x . 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2,得a +3b =8.①∵f ′(x )=a sin2x +b cos2x ,又f ′(x )的图象关于直线x =π12对称,∴f ′(0)=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6, ∴b =32a +12b ,即b =3a .② 由①②得,a =2,b =2 3.(2)由(1)得f (x )=1-cos2x +3sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6≤2,f (x )∈[0,3].又f (x )+log 2k =0在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有解,即f (x )=-log 2k 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有解,∴-3≤log 2k ≤0,解得18≤k ≤1,即k ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1.。
2019高考数学异构异模复习 第四章 三角函数 4.2.2 三角函数的性质及应用撬题 文
2019高考数学异构异模复习 第四章 三角函数 4.2.2 三角函数的性质及应用撬题 文1.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 ∈Z B.⎝⎛⎭⎪⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k -14,k +34,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 答案 D解析 由图象可知ω4+φ=π2+2m π,5ω4+φ=3π2+2m π,m ∈Z ,所以ω=π,φ=π4+2m π,m ∈Z ,所以函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π4+2m π=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π4的单调递减区间为2k π<πx +π4<2k π+π,k ∈Z ,即2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,故选D. 2.函数f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)的最大值为________.答案 1解析 ∵f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)=sin[(x +φ)+φ]-2sin φcos(x +φ)=sin(x +φ)cos φ+cos(x +φ)sin φ-2sin φcos(x +φ)=sin(x +φ)cos φ-cos(x +φ)sin φ=sin[(x +φ)-φ]=sin x .∴f (x )max =1.3.已知函数f (x )=sin 2x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值和最小值. 解 (1)由已知,有f (x )=1-cos2x 2-1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π32=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 所以,f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)解法一:因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,-π6上是减函数,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上是增函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-14,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=34.所以,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12. 解法二:由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4得2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,π3,故当2x -π6=-π2,x =-π6时,f (x )取得最小值为-12,当2x -π6=π3,x =π4时,f (x )取最大值为34. 4.已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=34⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<α<2π3,求cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+3π2的值. 解 (1)因f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2. 又因为f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2×π3+φ=k π+π2,k =0,±1,±2,…. 因-π2≤φ<π2得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6. (2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·α2-π6=34,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=14. 由π6<α<2π3得0<α-π6<π2, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=154. 因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α-π6+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6sin π6 =14×32+154×12=3+158. 5.已知向量a =(m ,cos2x ),b =(sin2x ,n ),函数f (x )=a ·b ,且y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3和点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2. (1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.解 (1)由题意知f (x )=a ·b =m sin2x +n cos2x .因为y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3和⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3=m sin π6+n cos π6,-2=m sin 4π3+n cos 4π3,即 ⎩⎪⎨⎪⎧ 3=12m +32n ,-2=-32m -12n ,解得m =3,n =1.(2)由(1)知f (x )=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 由题意知g (x )=f (x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2φ+π6. 设y =g (x )的图象上符合题意的最高点为(x 0,2),由题意知x 20+1=1,所以x 0=0,即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).将其代入y =g (x )得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2φ+π6=1, 因为0<φ<π,所以φ=π6. 因此g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos2x , 由2k π-π≤2x ≤2k π,k ∈Z ,得k π-π2≤x ≤k π,k ∈Z , 所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z .。
高考数学异构异模复习第四章三角函数课时撬分练4-3三角函数的化简与求值理
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 课时撬分练4.3 三角函数的化简与求值 理时间:60分钟基础组1.[2016·衡水二中猜题]若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=25,则sin2α等于( )A .-825B.825 C .-1725D.1725答案 C解析 sin2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α=2sin 2(π4+α )-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫252-1=-1725,故选C.2.[2016·衡水二中一轮检测]若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=( )A .-78B .-14C. 14D. 78答案 A解析 由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,得sin ⎣⎢⎡ π2-⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14,即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6+α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142-1=-78.3.[2016·冀州中学周测]在△ABC 中,若cos A =45,cos B =513,则cos C =( )A.365 B.3665C.1665D.3365 答案 C解析 在△ABC 中,0<A <π,0<B <π,从而sin A =35,sin B =1213,所以cos C =cos[π-(A +B )]=-cos(A+B )=sin A ·sin B -cos A ·cos B =35×1213-45×513=1665.4.[2016·衡水二中月考]已知π2<α<π,3sin2α=2cos α,则cos(α-π)等于( )A.23B.64答案 C解析 由3sin2α=2cos α得sin α=13.因为π2<α<π,所以cos(α-π)=-cos α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223.故选C.5.[2016·枣强中学周测]函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x ⎝⎛⎭⎪⎫π4≤x ≤π2的最大值为( )A .2B .3C .2+ 3D .2- 3答案 B解析 依题意,f (x )=1-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x =sin2x -3cos2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1,当π4≤x ≤π2时,π6≤2x -π3≤2π3,12≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1,此时f (x )的最大值是3,选B.6.[2016·冀州中学预测]若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=( )A.33B .-33 C.539D .-69答案 C解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2= cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2,而π4+α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,π4-β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,因此sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=223,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=13×33+223×63=539. 7.[2016·枣强中学一轮检测]若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin 2α+cos2α=14,则tan α的值等于( )A.22B.33C. 2D. 3答案 D解析 由二倍角公式可得sin 2α+1-2sin 2α=14,即sin 2α=34,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α=32,即α=π3,所以tan α=tan π3=3,故选D.8.[2016·冀州中学月考]关于函数f (x )=2(sin x -cos x )·cos x 的四个结论:p 2:把函数g (x )=2sin2x -1的图象向右平移π4个单位后可得到函数f (x )=2(sin x -cos x )cos x 的图象; p 3:单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+7π8,k π+11π8,k ∈Z ; p 4:图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+π8,-1,k ∈Z .其中正确的结论有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 答案 B解析 因为f (x )=2sin x cos x -2cos 2x =sin2x -cos2x -1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1,所以最大值为2-1,所以p 1错误.将g (x )=2sin2x -1的图象向右平移π4个单位后得到h (x )=2·sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2-1的图象,所以p 2错误.由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z ,即增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π,k ∈Z ,所以p 3正确.由2x -π4=k π,k ∈Z ,得x =k 2π+π8,k ∈Z ,所以图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+π8,-1,k ∈Z ,所以p 4正确,所以选B.9.[2016·衡水中学月考]如图,圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ,点C ,B 在圆O 上,且点C 位于第一象限,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,-513,∠AOC =α.若|BC |=1,则3cos 2α2-sin α2cos α2-32的值为________.答案513解析 由题意得|OB |=|BC |=1,从而△OBC 为等边三角形,∴sin ∠AOB =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=513,又∵3cos2α2-sin α2cos α2-32=3·1+cos α2-sin α2-32=-12sin α+32cos α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+2π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=513. 10.[2016·衡水中学期中]已知13sin α+5cos β=9,13cos α+5sin β=15,那么sin(α+β)的值为________.答案5665解析 将两等式的两边分别平方再相加,得169+130sin(α+β)+25=306,所以sin(α+β)=5665.11.[2016·武邑中学期中]已知函数f (x )=3sin ωx cos ωx +cos 2ωx -12(ω>0),其最小正周期为π2.点击观看解答视频(1)求f (x )的表达式;(2)将函数f (x )的图象向右平移π8个单位,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y =g (x )的图象,若关于x 的方程g (x )+k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围.解 (1)f (x )=3sin ωx cos ωx +cos 2ωx -12=32sin2ωx +cos2ωx +12-12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π6.由题意知f (x )的最小正周期T =2π2ω=πω=π2,所以ω=2.所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6. (2)将f (x )的图象向右平移π8个单位后,得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4⎝⎛⎭⎪⎫x -π8+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3的图象,再将所得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 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,所以g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.因为0≤x ≤π2,所以-π3≤2x -π3≤2π3.g (x )+k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个实数解,即函数y =g (x )与y =-k 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个交点,由正弦函数的图象可知-32≤-k <32或-k =1,所以-32<k ≤32或k =-1. 12.[2016·衡水中学期末]已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,求:(1)sin2α; (2)tan α-1tan α.解 (1)cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin (2α+π3 ) =-14, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12,注意到α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,故2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3,从而cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32, ∴sin2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3=sin( 2α+π3 ) cos π3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=-12×12+32×32=12. (2)∵2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,π,sin2α=12,∴cos2α=-32,∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos2αsin2α=-2×-3212=2 3.⎝⎛或者由知2α+π3=7π6,∴α=5π12,∴sin2α=sin 5π6=12,cos2α=cos 5π6=-32,∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-cos2α12sin2α=⎭⎫ 2 3. 能力组13.[2016·冀州中学猜题]设sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=13,则sin2θ=( )A .-79B .-19C.19D.79答案 A解析 sin2θ=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2θ=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132-1=-79.14.[2016·衡水中学模拟]已知θ为第二象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为________.答案 ±35解析 ∵θ为第二象限角,∴θ2为第一、三象限角.∴cos θ2的值有两个.由sin(π-θ)=2425,可知sin θ=2425,∴cos θ=-725,∴2cos 2θ2=1825.∴cos θ2=±35.15.[2016·衡水中学仿真]已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin2x .(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值;(2)设α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,sin α=255,证明:5f ⎝⎛⎭⎪⎫α-7π24=122tan4α.解 (1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin2x =cos2x cos π6-sin2x sin π6+sin2x =32cos2x -12sin2x +sin2x =32cos2x +12sin2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π3 =sin π4cos π3+cos π4sin π3=2+64.(2)证明:由(1),知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24=sin ⎣⎢⎡ 2⎝⎛⎭⎪⎫α-7π24+⎦⎥⎤π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π4=22sin2α-22cos2α. 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,sin α=255,所以cos α=1-sin 2α=55.所以sin2α=2sin αcos α=45,cos2α=1-2sin 2α=-35,tan2α=sin2αcos2α=-43.所以tan4α=2tan2α1-tan 22α=247. 所以5f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24=5⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin2α-22cos2α=5⎣⎢⎡⎦⎥⎤22×45-22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=722, 又122tan4α=122247=722,所以5f ⎝⎛⎭⎪⎫α-7π24=122tan4α. 16.[2016·冀州中学一轮检测]已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α3=45cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4cos2α,求cos α-sin α的值.解 (1)因为函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z . 由-π2+2k π≤3x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π4+2k π3≤x ≤π12+2k π3,k ∈Z .所以,函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π3,π12+2k π3,k ∈Z . (2)由已知,有sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=45·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4(cos 2α-sin 2α),所以sin αcos π4+cos αsin π4=45⎝⎛⎭⎪⎫cos αcos π4-sin αsin π4(cos 2α-sin 2α),即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α是第二象限角,知α=3π4+2k π,k ∈Z .此时,cos α-sin α=- 2.当sin α+cos α≠0时,有(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,知cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52. 综上所述,cos α-sin α=-2或-52.。
【配套K12】2018高考数学异构异模复习第四章三角函数4.3三角函数的化简与求值撬题理
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.3 三角函数的化简与求值撬题 理1.sin20°cos10°-cos160°sin10°=( ) A .-32B.32C .-12D.12答案 D解析 原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=12.2.化简cos40°cos25°1-sin40°=( )A .1 B. 3 C. 2 D .2答案 C 解析 原式 =cos 220°-sin 220°cos25°sin 220°-2sin20°cos20°+cos 220°=cos 220°-sin 220°-=2sin65°cos25°=2cos25°cos25°= 2.3.已知向量a =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=( )A .-34B .-14C.34D.14答案 B 解析 ∵a ⊥b ,∴a ·b =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+4cos α- 3 =23sin α+6cos α- 3 =43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-3=0, ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=14.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+4π3=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=-14. 4.已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________.答案 3解析 tan β=tan[(α+β)-α]=α+β-tan α1+α+βα=17+21-27=3.5.sin15°+sin75°的值是________. 答案62解析 解法一:sin15°+sin75°=sin(45°-30°)+sin(45°+30°)=2sin45°·cos30°=62. 解法二:sin15°+sin75°=sin15°+cos15° =2sin(45°+15°)=2sin60°=62. 6.已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ≤π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.答案π6解析 显然交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,12, 故有sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+φ=12,∴23π+φ=2k π+π6,k ∈Z , 或23π+φ=2k π+56π,k ∈Z , ∴φ=2k π-π2或φ=2k π+π6,k ∈Z ,又0≤φ≤π,故φ=π6.7.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin2α+cos2α+1=________.答案268解析 解法一:由2sin 2α-sin αcos α-3cos 2α=0,得(2sin α-3cos α)·(sin α+cos α)=0,∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α+cos α>0,∴2sin α=3cos α,又sin 2α+cos 2α=1,∴cos α=21313,sin α=31313,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4sin2α+cos2α+1=22α+cos αα+cos α2+-sin 2α+cos 2α=268. 解法二:同解法一得2sin α=3cos α,即tan α=32,由三角函数定义令y =3,x =2,则r =13,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故cos α=21313.(或对式子2sin 2α-sin αcos α-3cos 2α=0两边同时除去cos 2α得2tan 2α-tan α-3=0,即(2tan α-3)(tan α+1)=0,得tan α=32或tan α=-1(舍).)以下同解法一. 8.化简tan π12-1tanπ12=________.答案 -2 3解析 原式=sin π12cos π12-cos π12sin π12=-⎝⎛⎭⎪⎫cos 2π12-sin 2π12sin π12cos π12=-cos π612sin π6=-2 3.9.如图,A ,B ,C ,D 为平面四边形ABCD 的四个内角.(1)证明:tan A 2=1-cos Asin A;(2)若A +C =180°,AB =6,BC =3,CD =4,AD =5,求tan A 2+tan B 2+tan C 2+tan D2的值.解 (1)证法一:tan A 2=sin A2cos A 2=2sin2A22sin A 2cos A 2=1-cos Asin A .证法二:1-cos Asin A=2sin2A22sin A 2cosA 2=tan A2. (2)由A +C =180°,得C =180°-A ,D =180°-B . 由(1),有tan A 2+tan B 2+tan C 2+tan D2 =1-cos A sin A +1-cos B sin B+1--A -A +1--B -B =2sin A +2sin B.连接BD .在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A , 在△BCD 中,有BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C , 所以AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A =BC 2+CD 2+2BC ·CD cos A .则cos A =AB 2+AD 2-BC 2-CD 2AB ·AD +BC ·CD =62+52-32-42+=37.于是sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫372=2107.连接AC .同理可得cos B =AB 2+BC 2-AD 2-CD 2AB ·BC +AD ·CD=62+32-52-42+=119,于是sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1192=61019.所以tan A 2+tan B 2+tan C2+tan D2=2sin A +2sin B =2×7210+2×19610=4103. 10.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55.(1)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-2α的值.解 (1)因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55,所以cos α=-1-sin 2α=-255.故sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=sin π4cos α+cos π4sin α=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-255+22×55=-1010.(2)由(1)知sin2α=2sin αcos α=2×55×⎝ ⎛⎭⎪⎫-255=-45, cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552=35, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α=cos 5π6cos2α+sin 5π6sin2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×35+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=-4+3310.。
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.3三角恒等变换撬题文
解析显然交点为 ,
故有sin = ,
∴ π+φ=2kπ+ ,k∈Z,
或 π+φ=2kπ+ π,k∈Z,
∴φ=2kπ- 或φ=2kπ+ ,k∈Z,
又0≤φ≤π,故φ= .
8.已知α∈ ,且2sin2α-sinα·cosα-3cos2α=0,则 =________.
答案
解析解法一:由2sin2α-sinαcosα-3cos2α=0,得(2sinα-3cosα)·(sinα+cosα)=0,∵α∈ ,∴sinα+cosα>0,∴2sinα=3cosα,又sin2α+cos2α=1,
解析原式
=
=
= = = .
3.已知向量a= ,b=(4,4cosα- ),若a⊥b,则sin =()
A.- B.-
C. D.
答案B
解析∵a⊥b,
∴a·b=4sin +4cosα-
=2 sinα+6cosα-
=4 sin - =0,
∴sin = .
∴sin =-sin =- .
4.已知tanα=-2,tan(α+β)= ,则tanβ的值为________.
故sin =sin cosα+cos sinα= × + × =- .
(2)由(1)知sin2α=2sinαcosα=2× × =- ,
cos2α=1-2sin2α=1-2× 2= ,
所以cos =cos cos2α+sin sin2α= × + × =- .
答案3
解析tanβ=tan[(α+β)-α]= = =3.
5.sin15°+sin75°的值是________.
答案
解析解法一:sin15°+sin75°=sin(45°-30°)+sin(45°+30°)=2sin45°·cos30°= .
高考数学异构异模复习第四章三角函数课时撬分练4.4正余弦定理及解三角形文
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 课时撬分练4.4正、余弦定理及解三角形 文时间:60分钟基础组1.[2016·武邑中学月考]在△ABC 中,若a =2b ,面积记作S ,则下列结论中一定成立的是( )A .B >30° B.A =2BC .c <bD .S ≤b2 答案 D解析 由三角形的面积公式知S =12ab sin C =122b ·b sin C =b 2sin C ,因为0<sin C ≤1,所以b 2sin C ≤b 2,即S ≤b 2,故选D.2.[2016·冀州中学期末]△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等比数列,且c =2a ,则cos B =( )A.34B.23C.24D.14答案 A解析 ∵a ,b ,c 成等比数列且c =2a ,∴b 2=ac =2a 2, ∴b =2a .由余弦定理的推论可得cos B =a2+c2-b22ac =34.故选A. 3.[2016·枣强中学热身]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为( )A .60° B.30°C .150° D.45°答案 B解析 由sin B +cos B =2得1+2sin B cos B =2,则sin2B =1,因为0°<B <180°,所以B =45°,又因为a =2,b =2,所以在△ABC 中,由正弦定理得2sinA =2sin45°,解得sin A =12,又a <b ,所以A <B =45°,所以A =30°. 4.[2016·衡水中学一轮检测]在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形答案 C解析 解法一:因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得,a =2b ·a2+b2-c22ab,整理得b 2=c 2,则此三角形一定是等腰三角形.解法二:因为a =2b cos C ,由正弦定理得sin A =2sin B cos C ,又A +B +C =π,故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C 得sin(B -C )=0,又B 、C ∈(0,π),所以B =C .5.[2016·衡水二中周测]在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A ,B ,C 成等差数列,2a,2b,2c 成等比数列,则cos A cos B =( )A.14B.16C.12D.23答案 A解析 由已知得2B =A +C ,又A +C +B =π,故B =π3,又4b 2=4ac ,则b 2=ac ,所以由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos π3=ac ,即(a -c )2=0,故a =c ,所以△ABC 是等边三角形,则cos A cos B =cos60°×cos60°=14.6.[2016·枣强中学仿真]某人向正东方向走x km 后,向右转150°,然后朝新方向走3 km ,结果他离出发点恰好是3km ,那么x 的值为( )A.3B .23 C.3或23D .3答案 C解析 如图所示,设此人从A 出发,则AB =x km ,BC =3 km ,AC = 3 km ,∠ABC =30°,由余弦定理,得(3)2=x 2+32-2x ·3·cos30°, 整理得x 2-33x +6=0,解得x =3或2 3.7.[2016·衡水二中月考]在不等边△ABC (三边均不相等)中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且有cosA cosB =b a ,则角C 的大小为________.。
高考数学异构异模复习第四章三角函数4.4.2解三角形及其综合应用撬题理28
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.4.2 解三角形及其综合应用撬题 理1.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5 B. 5 C .2 D .1答案 B解析 由题意知S △ABC =12AB ·BC ·sin B ,即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.当B =45°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×22=1. 此时AC 2+AB 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意;当B =135°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B.2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12,面积S 满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )A .bc (b +c )>8B .ab (a +b )>16 2C .6≤abc ≤12D .12≤abc ≤24 答案 A解析 由sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12得,sin2A +sin[A -(B -C )]+sin[A +(B-C )]=12,所以sin2A +2sin A cos(B -C )=12.所以2sin A [cos A +cos(B -C )]=12,所以2sin A [cos(π-(B +C ))+cos(B -C )]=12,所以2sin A [-cos(B +C )+cos(B -C )]=12,即得sin A sin B sin C =18.根据三角形面积公式S =12ab sin C ,①S =12ac sin B ,② S =12bc sin A ,③因为1≤S ≤2,所以1≤S 3≤8.将①②③式相乘得1≤S 3=18a 2b 2c 2sin A sin B sin C ≤8,即64≤a 2b 2c 2≤512,所以8≤abc ≤162,故排除C ,D 选项,而根据三角形两边之和大于第三边,故b +c >a ,得bc (b +c )>8一定成立,而a +b >c ,ab (a +b )也大于8,而不一定大于162,故选A.3.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且C =π3,a +b =λ,若△ABC面积的最大值为93,则λ的值为( )A .8B .12C .16D .21答案 B解析 S △ABC =12ab sin C =34ab ≤34·⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=316λ2=93,当且仅当a =b 时取“=”,解得λ=12.4.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 100 6解析 依题意,∠BAC =30°,∠ABC =105°.在△ABC 中,由∠ABC +∠BAC +∠ACB =180°,所以∠ACB =45°,因为AB =600 m ,由正弦定理可得600sin45°=BCsin30°,即BC =300 2 m .在Rt △BCD 中,因为∠CBD =30°,BC =300 2 m ,所以tan30°=CD BC =CD3002,所以CD =100 6 m.5.在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为________.答案 16解析 由AB →·AC →=tan A ,可得|AB →||AC →|cos A =tan A . 因为A =π6,所以|AB →||AC →|·32=33,即|AB →||AC →|=23.所以S △ABC =12|AB →||AC →|·sin A =12×23×12=16.6.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,若cos B =45,a =10,△ABC的面积为42,则b +asin A的值等于________.答案 16 2解析 依题意可得sin B =35,又S △ABC =12ac sin B =42,则c =14.故b =a 2+c 2-2ac cos B =62,所以b +a sin A =b +bsin B=16 2.7.甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里的B 处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,甲船为了尽快追上乙船,则应取北偏东________(填角度)的方向前进.答案 30°解析 设两船在C 处相遇,则由题意∠ABC =180°-60°=120°,且ACBC=3, 由正弦定理得AC BC =sin120°sin ∠BAC =3⇒sin ∠BAC =12. 又0°<∠BAC <60°,所以∠BAC =30°,60°-30°=30°.8.在△ABC 中,已知AB =2,AC =3,A =60°. (1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值.解 (1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A =4+9-2×2×3×12=7,所以BC =7.(2)由正弦定理知,AB sin C =BC sin A ,所以sin C =AB BC ·sin A =2sin60°7=217.因为AB <BC ,所以C 为锐角,则cos C =1-sin 2C =1-37=277. 因此sin2C =2sin C ·cos C =2×217×277=437.9.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A ,且B 为钝角. (1)证明:B -A =π2;(2)求sin A +sin C 的取值范围.解 (1)证明:由a =b tan A 及正弦定理,得sin A cos A =a b =sin Asin B,所以sin B =cos A ,即sin B =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+A . 又B 为钝角,因此π2+A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故B =π2+A ,即B -A =π2.(2)由(1)知,C =π-(A +B )=π-⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π2=π2-2A >0,所以A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.于是sin A +sin C =sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2A =sin A +cos2A =-2sin 2A +sin A +1=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A -142+98. 因为0<A <π4,所以0<sin A <22,因此22<-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A -142+98≤98. 由此可知sin A +sin C 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤22,98. 10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知A =π4,b 2-a 2=12c 2.(1)求tan C 的值;(2)若△ABC 的面积为3,求b 的值.解 (1)由b 2-a 2=12c 2及正弦定理得sin 2B -12=12sin 2C ,所以-cos2B =sin 2C .又由A =π4,即B +C =34π,得-cos2B =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-C =sin2C =2sin C cos C ,解得tan C =2.(2)由tan C =2,C ∈(0,π)得sin C =255,cos C =55.又因为sin B =sin(A +C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C ,所以sin B =31010.由正弦定理得c =223b ,又因为A =π4,12bc sin A =3,所以bc =62,故b =3.11.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量m =(a ,3b )与n =(cos A ,sin B )平行.(1)求A ;(2)若a =7,b =2,求△ABC 的面积. 解 (1)因为m ∥n ,所以a sin B -3b cos A =0, 由正弦定理,得sin A sin B -3sin B cos A =0, 又sin B ≠0,从而tan A =3, 由于0<A <π,所以A =π3.(2)解法一:由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,及a =7,b =2,A =π3,得7=4+c 2-2c ,即c 2-2c -3=0, 因为c >0,所以c =3.故△ABC 的面积为12bc sin A =332.解法二:由正弦定理,得7sin π3=2sin B ,从而sin B =217,又由a >b ,知A >B ,所以cos B =277.故sin C =sin(A +B )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3=sin B cos π3+cos B sin π3=32114.所以△ABC 的面积为12ab sin C =332.12.如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.解 (1)在△ADC 中,因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437.所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B )=sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B =437×12-17×32=3314. (2)在△ABD 中,由正弦定理得BD =AB ·sin ∠BADsin ∠ADB =8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49.所以AC =7.13.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B . (1)求a 的值;(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4的值.解 (1)因为A =2B ,所以sin A =sin2B =2sin B cos B .由正弦定理、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 22ac.因为b =3,c =1,所以a 2=12,a =2 3.(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-13.由于0<A <π,所以sin A =1-cos 2A=1-19=223.故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=sin A cos π4+cos A sin π4=223×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×22=4-26. 14.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a >c .已知BA →·BC →=2,cos B =13,b =3.求: (1)a 和c 的值; (2)cos(B -C )的值.解 (1)由BA →·BC →=2,得c ·a cos B =2.又cos B =13,所以ac =6.由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B . 又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解⎩⎨⎧ac =6,a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2.因为a >c ,所以a =3,c =2.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223,由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429.因为a =b >c ,所以C 为锐角, 因此cos C =1-sin 2C =1-⎝⎛⎭⎪⎫4292=79. 于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327.。
高考数学(文科)异构异模复习考案撬分法习题 第四章 三角函数 课时撬分练4-1 Word版含答案
………………………………………………………………………………………………时间:45分钟基础组1.已知角α的终边过点P (-a ,-3a ),a ≠0,则sin α=( ) A.31010或1010B.31010C.1010或-1010D.31010或-31010答案 D解析 当a >0时,角α的终边过点(-1,-3),利用三角函数的定义可得sin α=-31010;当a <0时,角α的终边过点(1,3),利用三角函数的定义可得sin α=31010.故选D.2. 若sin α+cos α=713(0<α<π),则tan α等于( )点击观看解答视频A .-13B.125C .-125D.13答案 C解析 由sin α+cos α=713,两边平方得1+2sin αcos α=49169,∴2sin αcos α=-120169,又2sin αcos α<0,0<α<π. ∴π2<α<π.∴sin α-cos α>0. ∵(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=289169,∴sin α-cos α=1713.由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=713,sin α-cos α=1713,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=1213,cos α=-513,∴tan α=-125.3.设集合M =⎩⎪⎨⎪⎧x ⎪⎪⎪ x =k 2·180°+45°,k ∈Z },N ={ x | x =k 4·180°+45°,k ∈Z} ,那么( )A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N =∅ 答案 B 解析M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x =k 2·180°+45°,k ∈Z =⎩⎨⎧x | x =2k 4·⎭⎬⎫180°+45°,k ∈Z ,故当集合N 中的k 为偶数时,M =N ,当k 为奇数时,在集合M 中不存在,故M ⊆N .4.已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边在直线2x -y =0上,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ+π-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ-π-θ=( )A .-2B .2C .0 D.23答案 B解析 由角θ的终边在直线2x -y =0上,可得tan θ=2,原式=-cos θ-cos θcos θ-sin θ=-21-tan θ=2.5.已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α=( ) A .-1 B .-22C.22D .1 答案 A解析 解法一:由sin α-cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=2, α∈(0,π),解得α=3π4,∴tan α=tan 3π4=-1.解法二:由sin α-cos α=2及sin 2α+cos 2α=1,得(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=2,即2sin αcos α=-1<0,故tan α<0,且2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α1+tan 2α=-1,解得tan α=-1(正值舍). 6.已知角x 的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6,cos 5π6,则角x 的最小正值为( )A.5π6B.5π3 C.11π6 D.2π3答案 B解析 ∵sin 5π6=12,cos 5π6=-32,∴角x 的终边经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,tan x =-3,∴x =2k π+53π,k ∈Z ,∴角x 的最小正值为5π3.7. 已知函数f (x )=sin x -cos x ,且f ′(x )=2f (x ),则tan2x 的值是( )点击观看解答视频A .-43B.43C .-34D.34答案 C解析 因为f (x )=sin x -cos x ,所以f ′(x )=cos x +sin x ,于是有cos x +sin x =2(sin x -cos x ),整理得sin x =3cos x ,所以tan x =3,因此tan2x =2tan x 1-tan 2x =2×31-32=-34,故选C.8.已知sin(π-α)=log 814,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则tan(2π-α)的值为( )A .-255 B.255C .±255 D.52答案 B解析 sin(π-α)=sin α=log 814=-23,又因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则cos α=1-sin 2α=53,所以tan(2π-α)=tan(-α)=-tan α=-sin αcos α=255.9.在三角形ABC 中,若sin A +cos A =15,则tan A =( )A.34B .-43 C .-34D .±43答案 B解析 解法一:因为sin A +cos A =15,所以(sin A +cos A )2=⎝ ⎛⎭⎪⎫152,所以1+2sin A cos A=125,所以sin A cos A =-1225. 又A ∈(0,π),所以sin A >0,cos A <0.因为sin A +cos A =15,sin A cos A =-1225,所以sin A ,cos A 是一元二次方程x 2-15x -1225=0的两个根,解方程得sin A =45,cos A =-35,所以tan A =-43.故选B.解法二:由解法一,得sin A >0,cos A <0,又sin A +cos A =15>0,所以|sin A |>|cos A |,所以π2<A <3π4,所以tan A <-1,故选B.10.已知α为第二象限角,则cos α1+tan 2α+sin α1+1tan 2α=________. 答案 0解析 原式=cos αsin 2α+cos 2αcos 2α+sin αsin 2α+cos 2αsin 2α=cos α1|cos α|+sin α1|sin α|,因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以cos α1|cos α|+sin α1|sin α|=-1+1=0,即原式等于0.11. 设f (α)=π+απ-α-π+α1+sin 2α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α⎝⎛⎭⎪⎫sin α≠-12,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-23π6=________.点击观看解答视频答案3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 =1tanπ6= 3.能力组12.已知扇形的面积为3π16,半径为1,则该扇形的圆心角的弧度数是( )A.3π16B.3π8C.3π4D.3π2答案 B解析 S 扇=12|α|r 2=12|α|×1=3π16,所以|α|=3π8.13.已知sin(3π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,则sin αcos α等于( )A .-25B.25C.25或-25D .-15 答案 A解析 因为sin(3π-α)=sin(π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,所以sin α=-2cos α,所以tan α=-2, 所以sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=-25. 14.已知α∈(0,π)且sin α+cos α=m (0<m <1),则cos α-sin α的值( ) A .为正 B .为负 C .为零 D .为正或负 答案 B解析 若0<α<π2,如图所示,在单位圆中,P (cos α,sin α),OM =cos α,MP =sin α,所以sin α+cos α=MP +OM >OP =1.若α=π2,则sin α+cos α=1.由已知0<m <1,故α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α-sin α<0,故选B.15.△ABC 是锐角三角形,若角θ终边上一点P 的坐标为(sin A -cos B ,cos A -sin C ),则sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值是( )A .1B .-1C .3D .4 答案 B解析 因为△ABC 是锐角三角形,所以A +B >90°,即A >90°-B ,则sin A >sin(90°-B )=cos B ,sin A -cos B >0,同理cos A -sinC <0,所以点P 在第四象限,sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|=-1+1-1=-1,故选B.。
高考数学异构异模复习第四章三角函数课时撬分练4.2三角函数的图象变换及应用理30
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 课时撬分练4.2三角函数的图象变换及应用 理时间:60分钟基础组1.[2016·衡水二中仿真]已知α为锐角,且有2tan(π-α)-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+β+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,则sin α的值是( )A.355 B.377C.31010D.13答案 C解析 2tan(π-α)-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+β+5=0化简为-2tan α+3sin β+5=0,① tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0化简为tan α-6sin β-1=0.②由①②消去sin β,解得tan α=3.又α为锐角,根据sin 2α+cos 2α=1,解得sin α=31010.2.[2016·衡水中学周测]若函数y =cos2x 与函数y =sin(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性相同,则φ的一个值为( )A.π6 B.π4 C.π3D.π2答案 D解析 易知y =cos2x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递减,因为y =sin(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递减,则x +φ∈[ π2+2k π,3π2+2k π ],k ∈Z ,经验证,得φ=π2符合题意,故选D.3.[2016·冀州中学期末]为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度B .向右平行移动12个单位长度C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度 答案 A解析 ∵y =sin(2x +1)=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, ∴需要把y =sin2x 图象上所有的点向左平移12个单位长度即得到y =sin(2x +1)的图象.故选A.4.[2016·衡水中学预测]设函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(|φ|<π2),且其图象关于直线x =0对称,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上为增函数D .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上为减函数 答案 B解析 f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+π6,∵函数图象关于直线x =0对称, ∴函数f (x )为偶函数, ∴φ+π6=π2+k π(k ∈Z ).∵|φ|<π2,∴φ=π3,∴f (x )=2cos2x ,∴T =2π2=π.∵0<x <π2,∴0<2x <π,∴函数f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数.故选B.5.[2016·枣强中学热身]函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12C.12D.32答案 A解析 函数f (x )=sin(2x +φ)向左平移π6个单位得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin (2x +π3+φ),又其为奇函数,则π3+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=k π-π3,k ∈Z .又|φ|<π2,令k =0,得φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 又∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1, 即当x =0时,f (x )min =-32,故选A. 6.[2016·衡水中学猜题]已知函数f (x )=sin2x 向左平移π6个单位后,得到函数y =g (x ),下列关于y =g (x )的说法正确的是( )A .图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0中心对称 B .图象关于x =-π6轴对称C .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,-π6上单调递增D .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减答案 C解析 函数f (x )=sin2x 向左平移π6个单位后,得到函数f (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,令x =-π3,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-sin π3≠0,A 不正确; 令x =-π6,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=sin0=0≠±1,B 不正确;由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,即函数的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z ,减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12+k π,7π12+k π,k ∈Z ,当k =0时,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,-π6⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12,故选C.7.[2016·衡水中学一轮检测]将函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上单调递减B .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上单调递增C .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递减D .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上单调递增 答案 B解析 设平移后的函数为f (x ),则f (x )=3sin ⎣⎢⎡2⎝⎛⎭⎪⎫x -π2+⎦⎥⎤π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-π=-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,解得f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z ,同理得递增区间为[ k π+π12,k π+⎦⎥⎤7π12,k ∈Z .从而可判断得B 正确. 8.[2016·冀州中学模拟]函数y =A sin(ωx +φ)( ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的部分图象如图所示,则函数的表达式为( )A .y =-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -π4B .y =-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4C .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -π4D .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4 答案 B解析 由图象的最高点为4,最低点为-4,可确定|A |=4.结合正弦型函数的特征可知A =-4,T =2πω=16,ω=π8,又f (6)=0,|φ|<π2,可得φ=π4,故选B. 9.[2016·衡水二中周测]函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.答案 π ⎣⎢⎡⎦⎥⎤38π+k π,78π+k π(k ∈Z ) 解析 由题意知,f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+32,所以最小正周期T =π.令π2+2k π≤2x-π4≤3π2+2k π(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ),故单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z ). 10.[2016·枣强中学仿真]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 由f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6知,f (x )有对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π知f (x )有对称轴x =12×⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+23π=712π.记f (x )的最小正周期为T ,则12T ≥π2-π6,即T ≥23π.故712π-π3=π4=T4,解得T =π.11.[2016·衡水二中月考]已知函数f (x )=3sin x cos x -cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数f (x )的最大值和最小值及相应的x 的值.解 (1)因为f (x )=32sin2x -12cos2x -12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-12,所以T =2πω=π,故f (x )的最小正周期为π.2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,所以k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,则函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3,k ∈Z .(2)因为0≤x ≤π2,所以-π6≤2x -π6≤5π6,所以当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )有最大值12;当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )有最小值-1.12.[2016·武邑中学热身]已知向量a =(sin x,2cos x ),b =(2sin x ,sin x ),设函数f (x )=a ·b .(1)求f (x )的单调递增区间; (2)若将f (x )的图象向左平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上的最大值和最小值. 解 (1)f (x )=a ·b =2sin 2x +2sin x cos x =2×1-cos2x2+sin2x=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+1, 由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z ,∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π(k ∈Z ).(2)由题意g (x )=2sin ⎣⎢⎡ 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-⎦⎥⎤π4+1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π12+1, 由π12≤x ≤7π12得π4≤2x +π12≤5π4, ∴0≤g (x )≤2+1,即g (x )的最大值为2+1,最小值为0.能力组13.[2016·衡水二中热身]已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2在一个周期内的图象如图所示.若方程f (x )=m 在区间[0,π]上有两个不同的实数解x 1,x 2,则x 1+x 2的值为( )A.π3B.23πC.43π D.π3或43π 答案 D解析 要使方程f (x )=m 在区间[0,π]上有两个不同的实数解,只需函数y =f (x )与函数y =m 的图象在区间[0,π]上有两个不同的交点,由图象知,两个交点关于直线x =π6或关于直线x =2π3对称,因此x 1+x 2=2×π6=π3或x 1+x 2=2×2π3=4π3.14.[2016·武邑中学期末]把函数y =sin2x 的图象沿x 轴向左平移π6个单位,纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)后得到函数y =f (x )的图象,对于函数y =f (x )有以下四个判断:①该函数的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6;②该函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④函数y =f (x )+a 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为3,则a =2 3.其中,正确判断的序号是________. 答案 ②④解析 将函数y =sin2x 的图象向左平移π6得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,然后纵坐标伸长到原来的2倍得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,所以①不正确.y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+π3=2sin π=0,所以函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称,所以②正确.由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,即函数的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z ,当k =0时,增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12,所以③不正确.y =f (x )+a =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+a ,当0≤x ≤π2时,π3≤2x +π3≤4π3,所以当2x +π3=4π3,即x =π2时,函数取得最小值,y min =2sin4π3+a =-3+a =3,所以a =2 3.所以④正确.所以正确的判断为②④.15.[2016·衡水二中预测]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 解法一:(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=12sin2x +1+cos2x 2-12 =12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以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 .解法二:f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin2x +1+cos2x 2-12 =12sin2x +12cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.(1)因为0<α<π2,sin α=22,所以α=π4,从而f (α)=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=22sin 3π4=12.(2)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 .16.[2016·冀州中学期末]已知向量m =(a sin x ,cos x ),n =(sin x ,b sin x ),其中a ,b ,x ∈R .若f (x )=m ·n 满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2,且f (x )的导函数f ′(x )的图象关于直线x =π12对称.点击观看解答视频(1)求a ,b 的值;(2)若关于x 的方程f (x )+log 2k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上总有实数解,求实数k 的取值范围.解 (1)f (x )=m ·n =a sin 2x +b sin x cos x =a 2(1-cos2x )+b2sin2x . 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2,得a +3b =8.①∵f ′(x )=a sin2x +b cos2x ,又f ′(x )的图象关于直线x =π12对称,∴f ′(0)=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,∴b =32a +12b ,即b =3a .② 由①②得,a =2,b =2 3.(2)由(1)得f (x )=1-cos2x +3sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+1. ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6≤2,f (x )∈[0,3].又f (x )+log 2k =0在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有解,即f (x )=-log 2k 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有解,∴-3≤log 2k ≤0,解得18≤k ≤1,即k ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,1.敬请批评指正。
高考数学(理科)异构异模复习考案撬分法习题:第四章 三角函数 课时撬分练4-3 Word版含答案
………………………………………………………………………………………………时间:60分钟 基础组1.[2016·衡水二中猜题]若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=25,则sin2α等于( )A .-825B.825 C .-1725D.1725 答案C解析 sin2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α=2sin 2⎝⎛π4+α⎭⎫-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫252-1=-1725,故选C.2.[2016·衡水二中一轮检测]若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=( )A .-78B .-14 C.14D.78 答案A解析 由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,得sin ⎣⎢⎡ π2-⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14,即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(π6+α)=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142-1=-78.3.[2016·冀州中学周测]在△ABC 中,若cos A =45,cos B =513,则cos C =( )A.365B.3665C.1665D.3365 答案C解析 在△ABC 中,0<A <π,0<B <π,从而sin A =35,sin B =1213,所以cos C =cos[π-(A +B )]=-cos(A +B )=sin A ·sin B -cos A ·cos B =35×1213-45×513=1665.4.[2016·衡水二中月考]已知π2<α<π,3sin2α=2cos α,则cos(α-π)等于( )A.23B.64C.223D.326 答案C解析 由3sin2α=2cos α得sin α=13.因为π2<α<π,所以cos(α-π)=-cos α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223.故选C. 5.[2016·枣强中学周测]函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4≤x ≤π2的最大值为( )A .2B .3C .2+3D .2- 3 答案B解析 依题意,f (x )=1-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos2x =sin2x -3cos2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1,当π4≤x ≤π2时,π6≤2x -π3≤2π3,12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1,此时f (x )的最大值是3,选B.6.[2016·冀州中学预测]若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=( )点击观看解答视频A.33B .-33 C.539D .-69 答案C解析 cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝⎛⎭⎪⎫π4-β2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2, 而π4+α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,π4-β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,因此sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=223,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=13×33+223×63=539. 7.[2016·枣强中学一轮检测]若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin 2α+cos2α=14,则tan α的值等于( )A.22B.33 C.2D. 3答案D解析 由二倍角公式可得sin 2α+1-2sin 2α=14,即sin 2α=34,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α=32,即α=π3,所以tan α=tan π3=3,故选D. 8.[2016·冀州中学月考]关于函数f (x )=2(sin x -cos x )·cos x 的四个结论:p 1:最大值为2;p 2:把函数g (x )=2sin2x -1的图象向右平移π4个单位后可得到函数f (x )=2(sin x -cos x )cos x 的图象;p 3:单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+7π8,k π+11π8,k ∈Z ;p 4:图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+π8,-1,k ∈Z . 其中正确的结论有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 答案B解析 因为f (x )=2sin x cos x -2cos 2x =sin2x -cos2x -1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4-1,所以最大值为2-1,所以p 1错误.将g (x )=2sin2x -1的图象向右平移π4个单位后得到h (x )=2·sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2-1的图象,所以p 2错误. 由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z ,即增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π,k ∈Z ,所以p 3正确.由2x -π4=k π,k ∈Z ,得x =k 2π+π8,k ∈Z ,所以图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+π8,-1,k ∈Z ,所以p 4正确,所以选B. 9.[2016·衡水中学月考]如图,圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ,点C ,B 在圆O 上,且点C 位于第一象限,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,-513,∠AOC =α.若|BC |=1,则3cos 2α2-sin α2cos α2-32的值为________.答案513解析 由题意得|OB |=|BC |=1,从而△OBC 为等边三角形,∴sin ∠AOB =sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3-α=513,又∵3cos 2α2-sin α2cos α2-32=3·1+cos α2-sin α2-32=-12sin α+32cos α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=513.10.[2016·衡水中学期中]已知13sin α+5cos β=9,13cos α+5sin β=15,那么sin(α+β)的值为________.答案5665解析 将两等式的两边分别平方再相加,得169+130sin(α+β)+25=306,所以sin(α+β)=5665.11.[2016·武邑中学期中]已知函数f (x )=3sin ωx cos ωx +cos 2ωx -12(ω>0),其最小正周期为π2.点击观看解答视频(1)求f (x )的表达式;(2)将函数f (x )的图象向右平移π8个单位,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y =g (x )的图象,若关于x 的方程g (x )+k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围.解(1)f (x )=3sin ωx cos ωx +cos 2ωx -12=32sin2ωx +cos2ωx +12-12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6. 由题意知f (x )的最小正周期T =2π2ω=πω=π2,所以ω=2. 所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6.(2)将f (x )的图象向右平移π8个单位后,得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π8+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3的图象,再将所得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 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,所以g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.因为0≤x ≤π2,所以-π3≤2x -π3≤2π3.g (x )+k =0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个实数解,即函数y =g (x )与y =-k 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有且只有一个交点,由正弦函数的图象可知-32≤-k <32或-k =1,所以-32<k ≤32或k =-1.12.[2016·衡水中学期末]已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,求: (1)sin2α; (2)tan α-1tan α.解(1)cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+α·sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin ⎝⎛2α+π3⎭⎪⎫=-14,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12,注意到α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,故2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3, 从而cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32, ∴sin2α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3=sin ⎝ ⎛2α+π3⎭⎪⎫cos π3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=-12×12+32×32=12.(2)∵2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,π,sin2α=12,∴cos2α=-32,∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos2αsin2α=-2×-3212=2 3.⎝⎛或者由(1)知2α+π3=7π6,∴α=5π12,∴sin2α=sin 5π6=12,cos2α=cos 5π6=-32,∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-cos2α12sin2α=⎭⎪⎫ 2 3.能力组13.[2016·冀州中学猜题]设sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=13,则sin2θ=( )A .-79B .-19 C.19D.79 答案A解析 sin2θ=-cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2+2θ=2sin 2⎝⎛⎭⎪⎫π4+θ-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132-1=-79.14.[2016·衡水中学模拟]已知θ为第二象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为________.答案±35解析 ∵θ为第二象限角,∴θ2为第一、三象限角. ∴cos θ2的值有两个.由sin(π-θ)=2425,可知sin θ=2425, ∴cos θ=-725,∴2cos 2θ2=1825.∴cos θ2=±35.15.[2016·衡水中学仿真]已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin2x .(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值;(2)设α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,sin α=255,证明:5f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24=122tan4α. 解(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin2x =cos2x cos π6-sin2x sin π6+sin2x =32cos2x -12sin2x +sin2x =32cos2x +12sin2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π3=sin π4cos π3+cos π4sin π3=2+64. (2)证明:由(1),知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24=sin ⎣⎢⎡ 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24+⎦⎥⎤π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π4=22sin2α-22cos2α.因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,sin α=255,所以cos α=1-sin 2α=55.所以sin2α=2sin αcos α=45,cos2α=1-2sin 2α=-35,tan2α=sin2αcos2α=-43.所以tan4α=2tan2α1-tan 22α=247. 所以5f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-7π24=5⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin2α-22cos2α =5⎣⎢⎡⎦⎥⎤22×45-22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=722,又122tan4α=122247=722,所以5f ⎝⎛⎭⎪⎫α-7π24=122tan4α.16.[2016·冀州中学一轮检测]已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4.点击观看解答视频(1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α3=45cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4cos2α,求cos α-sin α的值.解 (1)因为函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z .由-π2+2k π≤3x +π4≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π4+2k π3≤x ≤π12+2k π3,k ∈Z . 所以,函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π3,π12+2k π3,k ∈Z . (2)由已知,有sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=45·cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4(cos 2α-sin 2α),所以sin αcos π4+cos αsin π4=45⎝ ⎛⎭⎪⎫cos αcos π4-sin αsin π4(cos 2α-sin 2α), 即sin α+cos α=45(cos α-sin α)2(sin α+cos α).当sin α+cos α=0时,由α是第二象限角,知α=3π4+2k π,k ∈Z .此时,cos α-sin α=- 2.当sin α+cos α≠0时,有(cos α-sin α)2=54. 由α是第二象限角,知cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52.综上所述,cos α-sin α=-2或-52.。
[推荐学习]2018高考数学异构异模复习第四章三角函数课时撬分练4.4正余弦定理及解三角形理
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 课时撬分练4.4正、余弦定理及解三角形 理时间:60分钟基础组1.[2016·武邑中学月考]在△ABC 中,若a =2b ,面积记作S ,则下列结论中一定成立的是( )A .B >30° B .A =2BC .c <bD .S ≤b 2答案 D解析 由三角形的面积公式知S =12ab sin C =122b ·b sin C =b 2sin C ,因为0<sin C ≤1,所以b 2sin C ≤b 2,即S ≤b 2,故选D.2.[2016·冀州中学期末]△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等比数列,且c =2a ,则cos B =( )A.34 B.23C.24D.14答案 A解析 ∵a ,b ,c 成等比数列且c =2a , ∴b 2=ac =2a 2,∴b =2a .由余弦定理的推论可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =34.故选A.3.[2016·枣强中学热身]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为( )A .60°B .30°C .150°D .45°答案 B解析 由sin B +cos B =2得1+2sin B cos B =2,则sin2B =1,因为0°<B <180°,所以B =45°,又因为a =2,b =2,所以在△ABC 中,由正弦定理得2sin A =2sin45°,解得sin A =12,又a <b ,所以A <B =45°,所以A =30°.4.[2016·衡水中学一轮检测]在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形 答案 C解析 解法一:因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得,a =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,整理得b 2=c 2,则此三角形一定是等腰三角形.解法二:因为a =2b cos C ,由正弦定理得sin A =2sin B cos C ,又A +B +C =π,故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C 得sin(B -C )=0,又B 、C ∈(0,π),所以B =C .5.[2016·衡水二中周测]在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A ,B ,C 成等差数列,2a,2b,2c 成等比数列,则cos A cos B =( )A.14B.16C.12D.23答案 A解析 由已知得2B =A +C ,又A +C +B =π,故B =π3,又4b 2=4ac ,则b 2=ac ,所以由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos π3=ac ,即(a -c )2=0,故a =c ,所以△ABC 是等边三角形,则cos A cos B =cos60°×cos60°=14.6.[2016·枣强中学仿真]某人向正东方向走x km 后,向右转150°,然后朝新方向走3 km ,结果他离出发点恰好是 3 km ,那么x 的值为( )A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .3 答案 C解析 如图所示,设此人从A 出发,则AB =x km ,BC =3 km ,AC = 3 km ,∠ABC =30°, 由余弦定理,得(3)2=x 2+32-2x ·3·cos30°, 整理得x 2-33x +6=0,解得x =3或2 3.7.[2016·衡水二中月考]在不等边△ABC (三边均不相等)中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且有cos A cos B =ba,则角C 的大小为________.答案π2解析 依题意得a cos A =b cos B ,从而sin A cos A =sin B cos B ,sin2A =sin2B ,则2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2,又△ABC 三边均不相等,因此A +B =π2,C =π2.8.[2016·武邑中学热身]在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,A =π3,a =3,若给定一个b 的值使满足条件的三角形有且只有一个,则b 的取值范围为________.答案 (0, 3 ]∪{2}解析 如图1所示,当a =b sin A ,即3=b sin π3,b =2时,△ABC 为直角三角形,只有一个解;如图2所示,当a ≥b 时,即0<b ≤3时,三角形有且只有一个.所以b 的取值范围为(0, 3 ]∪{2}.9.[2016·衡水二中期中]已知a ,b ,c 分别是△ABC 中角A ,B ,C 的对边,a =43,b =6,cos A =-13.(1)求c ;(2)求cos ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π4的值. 解 (1)在△ABC 中,由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入数据得48=36+c 2-2×c ×6×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,即c 2+4c -12=0,(c +6)(c -2)=0,解得c =2或c =-6(舍),∴c =2.(2)由cos A =-13<0,得A 为钝角,且sin A =223.在△ABC 中,由正弦定理,得a sin A =b sin B ,则sin B =b ·sin A a =6×22343=63,由于B为锐角,则cos B =33, cos2B =1-2sin 2B =1-2×23=-13,sin2B =2sin B cos B =2×63×33=223, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π4=22(cos2B +sin2B )=22⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+223=4-26. 10.[2016·枣强中学模拟]如图,在△ABC 中,BC 边上的中线AD 长为3,且cos B =108,cos ∠ADC =-14.(1)求sin ∠BAD 的值; (2)求AC 边的长. 解 (1)因为cos B =108,所以sin B =368. 又cos ∠ADC =-14,所以sin ∠ADC =154,所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B )=sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B =154×108-⎝ ⎛⎭⎪⎫-14×368=64.(2)在△ABD 中,由ADsin B =BD sin ∠BAD 得3368=BD64, 解得BD =2.故DC =2,从而在△ADC 中,由AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos ∠ADC =32+22-2×3×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16,得AC =4.11.[2016·衡水二中期末]在△ABC 中,2sin2C ·cos C -sin3C =3(1-cos C ). (1)求角C 的大小;(2)若AB =2,且sin C +sin(B -A )=2sin2A ,求△ABC 的面积.解 (1)由2sin2C ·cos C -sin(2C +C )=3(1-cos C ), 得sin2C cos C -cos2C sin C =3-3cos C , 化简得sin C =3-3cos C , 即sin C +3cos C =3,2sin ⎝⎛⎭⎪⎫C +π3=3,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3=32, 从而C +π3=2π3,故C =π3.(2)由sin(A +B )+sin(B -A )=2sin2A , 可得sin B cos A =2sin A cos A . 所以cos A =0或sin B =2sin A . 当cos A =0时,A =90°,则b =23,S △ABC =12·b ·c ·sin A =12×23×2×1=233;当sin B =2sin A 时,由正弦定理得b =2a .由cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+4a 2-42·a ·2a =12,可知a 2=43.所以S △ABC =12·b ·a ·sin C =12·2a ·a ·32=32a 2=233.综上可知S △ABC =233.12.[2016·冀州中学仿真]在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对边的边长,且C =π3,a +b =λc (其中λ>1).(1)若λ=3时,证明△ABC 为直角三角形; (2)若AC →·BC →=98λ2,且c =3,求λ的值.解 (1)∵λ=3,∴a +b =3c , 由正弦定理得sin A +sin B =3sin C , ∵C =π3,∴sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =32,sin B +32cos B +12sin B =32, ∴32sin B +32cos B =32,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6=32,从而B +π6=π3或B +π6=2π3,B =π6或B =π2. 若B =π6,则A =π2,△ABC 为直角三角形;若B =π2,△ABC 亦为直角三角形.(2)若AC →·BC →=98λ2,则12a ·b =98λ2,∴ab =94λ2.又a +b =3λ,由余弦定理知a 2+b 2-c 2=2ab cos C , 即a 2+b 2-ab =c 2=9,即(a +b )2-3ab =9, 故9λ2-274λ2=9,得λ2=4,又∵λ>1,即λ=2.能力组13.[2016·衡水二中模拟]已知△ABC 的三边长为a ,b ,c ,且面积S △ABC =14(b 2+c 2-a 2),则A =( )A.π4B.π6C.2π3D.π12答案 A解析 因为S △ABC =12bc sin A =14(b 2+c 2-a 2),所以sin A =b 2+c 2-a 22bc =cos A ,故A =π4.14.[2016·枣强中学期末]若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形 答案 C解析 在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13, ∴a ∶b ∶c =5∶11∶13,故令a =5k ,b =11k ,c =13k (k >0),由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =25k 2+121k 2-169k 22×5×11k 2=-23110<0, 又∵C ∈(0,π),∴C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴△ABC 为钝角三角形,故选C.15.[2016·衡水二中仿真]在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A 、B 、C 的对边,且2cos(B -C )=4sin B sin C -1.(1)求A ;(2)若a =3,sin B 2=13,求b .解 (1)由2cos(B -C )=4sin B sin C -1,得2(cos B cos C +sin B sin C )-4sin B sin C =-1,即2(cos B cos C -sin B sin C )=-1.从而2cos(B +C )=-1得cos(B +C )=-12.又A ,B ,C 为△ABC 的内角, ∴B +C =23π,故A =π3.(2)由(1)知0<B <23π,∴0<B 2<π3,已知sin B 2=13,得cos B 2=223,∴sin B =2sin B 2cos B2=429, 由正弦定理b sin B =a sin A 得b 429=332,解得b =869.16.[2016·衡水二中热身]风景秀美的凤凰湖畔有四棵高大的银杏树,记作A ,B ,P ,Q ,湖岸部分地方围有铁丝网不能靠近.欲测量P ,Q 两棵树和A ,P 两棵树之间的距离,现可测得A ,B 两点间的距离为100 m ,∠PAB =75°,∠QAB =45°,∠PBA =60°,∠QBA =90°,如图所示.则P ,Q 两棵树和A ,P 两棵树之间的距离各为多少?解 △PAB 中,∠APB =180°-(75°+60°)=45°,由正弦定理得AP sin60°=100sin45°⇒AP =50 6.△QAB 中,∠ABQ =90°,∴AQ =1002,∠PAQ =75°-45°=30°,由余弦定理得PQ 2=(506)2+(1002)2-2×506×1002cos30°=5000, ∴PQ =5000=50 2.因此,P ,Q 两棵树之间的距离为50 2 m ,A ,P 两棵树之间的距离为50 6 m.。
2018高考数学(文科)异构异模复习考案撬分法习题第四章三角函数4-4-2Word版含答案
1.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5 B. 5 C .2 D .1答案 B解析 由题意知S △ABC =12AB ·BC ·sin B ,即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.当B =45°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×22=1. 此时AC 2+AB 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意;当B =135°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B.2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12,面积S满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )A .bc (b +c )>8B .ab (a +b )>16 2C .6≤abc ≤12D .12≤abc ≤24答案 A解析 由sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12得,sin2A +sin +sin =12,所以sin2A +2sin A cos(B -C )=12.所以2sin A =12,所以2sin A =12,所以2sin A =12,即得sin A sin B sin C =18.根据三角形面积公式S =12ab sin C ,①S =12ac sin B ,② S =12bc sin A ,③因为1≤S ≤2,所以1≤S 3≤8.将①②③式相乘得1≤S 3=18a 2b 2c 2sin A sin B sin C ≤8,即64≤a 2b 2c 2≤512,所以8≤abc ≤162,故排除C ,D 选项,而根据三角形两边之和大于第三边,故b +c >a ,得bc (b +c )>8一定成立,而a +b >c ,ab (a +b )也大于8,而不一定大于162,故选A.3.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且C =π3,a +b =λ,若△ABC面积的最大值为93,则λ的值为( )A .8B .12C .16D .21答案 B解析 S △ABC =12ab sin C =34ab ≤34·⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=316λ2=93,当且仅当a =b 时取“=”,解得λ=12.4.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.点击观看解答视频答案 100 6解析 依题意,∠BAC =30°,∠ABC =105°.在△ABC 中,由∠ABC +∠BAC +∠ACB =180°,所以∠ACB =45°,因为AB =600 m ,由正弦定理可得600sin45°=BC sin30°,即BC =300 2m .在Rt △BCD 中,因为∠CBD =30°,BC =300 2 m ,所以tan30°=CD BC =CD3002,所以CD=100 6 m.5.在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为________.答案 16解析 由AB →·AC →=tan A ,可得|AB →||AC →|cos A =tan A . 因为A =π6,所以|AB →||AC →|·32=33,即|AB →||AC →|=23.所以S △ABC =12|AB →||AC →|·sin A =12×23×12=16.6.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,若cos B =45,a =10,△ABC的面积为42,则b +asin A的值等于________.答案 16 2解析 依题意可得sin B =35,又S △ABC =12ac sin B =42,则c =14.故b =a 2+c 2-2ac cos B=62,所以b +a sin A =b +bsin B=16 2.7.甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里的B 处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,甲船为了尽快追上乙船,则应取北偏东________(填角度)的方向前进.答案 30°解析 设两船在C 处相遇,则由题意∠ABC =180°-60°=120°,且ACBC=3, 由正弦定理得AC BC =sin120°sin ∠BAC =3⇒sin ∠BAC =12. 又0°<∠BAC <60°,所以∠BAC =30°,60°-30°=30°. 8.在△ABC 中,已知AB =2,AC =3,A =60°. (1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值.解 (1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A =4+9-2×2×3×12=7,所以BC =7.(2)由正弦定理知,ABsin C =BC sin A ,所以sin C =AB BC ·sin A =2sin60°7=217.因为AB <BC ,所以C 为锐角,则cos C =1-sin 2C =1-37=277. 因此sin2C =2sin C ·cos C =2×217×277=437. 9.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A ,且B 为钝角.点击观看解答视频(1)证明:B -A =π2;(2)求sin A +sin C 的取值范围.解 (1)证明:由a =b tan A 及正弦定理,得sin A cos A =a b =sin Asin B,所以sin B =cos A ,即sin B=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+A . 又B 为钝角,因此π2+A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故B =π2+A ,即B -A =π2.(2)由(1)知,C =π-(A +B )=π-⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π2=π2-2A >0,所以A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.于是sin A +sin C =sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2A =sin A +cos2A =-2sin 2A +sin A +1=-2⎝⎛⎭⎪⎫sin A -142+98.因为0<A <π4,所以0<sin A <22,因此22<-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A -142+98≤98.由此可知sin A +sin C 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤22,98. 10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知A =π4,b 2-a 2=12c 2.(1)求tan C 的值;(2)若△ABC 的面积为3,求b 的值.解 (1)由b 2-a 2=12c 2及正弦定理得sin 2B -12=12sin 2C ,所以-cos2B =sin 2C .又由A =π4,即B +C =34π,得-cos2B =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-C =sin2C =2sin C cos C ,解得tan C =2.(2)由tan C =2,C ∈(0,π)得sin C =255,cos C =55.又因为sin B =sin(A +C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C ,所以sin B =31010.由正弦定理得c =223b ,又因为A =π4,12bc sin A =3,所以bc =62,故b =3.11.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量m =(a ,3b )与n =(cos A ,sin B )平行.点击观看解答视频(1)求A ;(2)若a =7,b =2,求△ABC 的面积.解 (1)因为m ∥n ,所以a sin B -3b cos A =0, 由正弦定理,得sin A sin B -3sin B cos A =0, 又sin B ≠0,从而tan A =3, 由于0<A <π,所以A =π3.(2)解法一:由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,及a =7,b =2,A =π3,得7=4+c 2-2c ,即c 2-2c -3=0, 因为c >0,所以c =3.故△ABC 的面积为12bc sin A =332.解法二:由正弦定理,得7sinπ3=2sin B , 从而sin B =217, 又由a >b ,知A >B ,所以cos B =277.故sin C =sin(A +B )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3=sin B cos π3+cos B sin π3=32114.所以△ABC 的面积为12ab sin C =332.12. 如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.解 (1)在△ADC 中,因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437.所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B )=sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B =437×12-17×32=3314.(2)在△ABD 中,由正弦定理得BD =AB ·sin∠BADsin ∠ADB =8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49.所以AC =7.13.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B . (1)求a 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4的值.解 (1)因为A =2B ,所以sin A =sin2B =2sin B cos B .由正弦定理、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 22ac.因为b =3,c =1,所以a 2=12,a =2 3.(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-13.由于0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =1-19=223.故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=sin A cos π4+cos A sin π4=223×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×22=4-26. 14.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a >c .已知BA →·BC →=2,cos B =13,b =3.求: (1)a 和c 的值; (2)cos(B -C )的值.解 (1)由BA →·BC →=2,得c ·a cos B =2.又cos B =13,所以ac =6.由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B . 又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解⎩⎪⎨⎪⎧ac =6,a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2.因为a >c ,所以a =3,c =2.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223,由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429.因为a =b >c ,所以C 为锐角, 因此cos C =1-sin 2C =1-⎝⎛⎭⎪⎫4292=79. 于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327.。
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2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.4.2 解三角形
及其综合应用撬题 文
1.钝角三角形ABC 的面积是1
2,AB =1,BC =2,则AC =( )
A .5 B. 5 C .2 D .1 答案 B
解析 由题意知S △ABC =1
2AB ·BC ·sin B ,
即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.
当B =45°时,AC 2
=AB 2
+BC 2
-2AB ·BC ·cos B =12
+(2)2
-2×1×2×2
2
=1. 此时AC 2
+AB 2
=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意;
当B =135°时,AC 2
=AB 2
+BC 2
-2AB ·BC ·cos B =12
+(2)2
-2×1×2×⎝ ⎛⎭
⎪⎫
-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B.
2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+1
2,面积S
满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )
A .bc (b +c )>8
B .ab (a +b )>16 2
C .6≤abc ≤12 D.12≤abc ≤24 答案 A
解析 由sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+1
2得,sin2A +sin[A -(B -C )]+sin[A
+(B -C )]=12,所以sin2A +2sin A cos(B -C )=12.所以2sin A [cos A +cos(B -C )]=1
2,所以
2sin A [cos(π-(B +C ))+cos(B -C )]=12,所以2sin A [-cos(B +C )+cos(B -C )]=1
2
,
即得sin A sin B sin C =18.根据三角形面积公式S =1
2
ab sin C ,①
S =12ac sin B ,② S =12
bc sin A ,③
因为1≤S ≤2,所以1≤S 3≤8.将①②③式相乘得1≤S 3
=18a 2b 2c 2sin A sin B sin C ≤8,即
64≤a 2b 2c 2
≤512,所以8≤abc ≤162,故排除C ,D 选项,而根据三角形两边之和大于第三
边,故b +c >a ,得bc (b +c )>8一定成立,而a +b >c ,ab (a +b )也大于8,而不一定大于162,故选A.
3.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且C =π
3,a +b =λ,若△ABC
面积的最大值为93,则λ的值为( )
A .8
B .12
C .16
D .21 答案 B
解析 S △ABC =12ab sin C =34ab ≤34·⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=316λ2
=93,当且仅当a =b 时取“=”,解得λ=12.
4.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 1006
解析 依题意,∠BAC =30°,∠ABC =105°.在△ABC 中,由∠ABC +∠BAC +∠ACB =180°,所以∠ACB =45°,因为AB =600 m ,由正弦定理可得600sin45°=BC sin30°,即BC =300 2
m .在Rt △BCD 中,因为∠CBD =30°,BC =300 2 m ,所以tan30°=CD BC =CD
3002
,所以CD =
100 6 m.
5.在△ABC 中,已知AB →·AC →
=tan A ,当A =π
6
时,△ABC 的面积为________.
答案
16
解析 由AB →·AC →=tan A ,可得|AB →||AC →
|cos A =tan A .
因为A =π6,所以|AB →||AC →|·32=33,即|AB →||AC →
|=2
3
.
所以S △ABC =12|AB →||AC →
|·sin A =12×23×12=1
6
.。