2014年高考全程复习构想高三理科一轮复习资料第三章三角函数、三角恒等变换、解三角形3.3
2014年高考高三理科第三章三角函数、三角恒等变换、解三角形3.3
5.函数 y=cosx(sinx+cosx)的最小正周期为( π π A.4 B.2 C.π D.2π
)
解析:∵y=cosx(sinx+cosx)=cosxsinx+cos2x 1+cos2x 1 =2sin2x+ 2 π 1 2 = + sin2x+4. 2 2 2π ∴最小正周期 T= 2 =π,故选 C. 答案:C
4cos 2
2θ
θ -cos2· cosθ = . θ |cos2| θ π θ 因为 0<θ<π,所以 0< < ,所以 cos >0, 2 2 2 所以原式=-cosθ.
点评:①本题从变角入手,异角化同角.②根式形式的三 角函数式的化简,常以去根号为目标,为此常使被开方的式子 配成完全平方式,化简时,要注意角的范围对符号的影响.
sinα+cosα-1sinα-cosα+1 变式探究 1 化简: . sin2α 解析:方法一:原式 α α α α 2α 2α 2sin cos -2sin 2sin cos +2sin 2 2 2 2 2 2 = α α 4sin2cos2cosα
答 案 : ① sinαcosβ± cosαsinβ ② cosαcosβ ∓ sinαsinβ ③ tanα± tanβ ④ tan(α + β)(1 - tanαtanβ) ⑤ tan(α - β)(1 + 1∓tanαtanβ tanα+tanβ tanαtanβ) ⑥ 1 - ⑦ 2sinαcosα ⑧ cos2α - sin2α tanα+β 1-cos2α 2tanα 2 2 ⑨ 2cos α - 1 ⑩ 1 - 2sin α ⑪ ⑫ ⑬ 2 1-tan2α 1+cos2α ⑭ a2+b2sin(α+φ) ⑮ a2+b2cos(α-φ) 2
2 2 ∴sin2α=- 1-cos 2α=- , 3 4 2 于是 sin4α=2sin2αcos2α=- 9 .
数学总复习 第三章三角函数、三角恒等变换及解三角形第5课时二倍角的正弦、余弦和正切公式 含解析
第三章三角函数、三角恒等变换及解三角形第5课时二倍角的正弦、余弦和正切公式(对应学生用书(文)、(理)49~50页)考情分析考点新知掌握二倍角公式(正弦、余弦、正切),能运用它们进行简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明.能从两角和公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,体会化归思想的应用.1。
(必修4P105例1改编)已知sinα=-错误!,α∈错误!,则sin2α=__________.答案:-错误!解析:∵sinα=-错误!,α∈错误!,∴α∈错误!,cosα=错误!。
∴sin2α=2sinαcosα=-错误!.2. (必修4P108习题3.2第5(2)题改编)已知α为第二象限角,sin α+cosα=错误!,则cos2α=________.答案:-错误!解析:∵sinα+cosα=错误!,∴(sinα+cosα)2=错误!,∴2sinαcosα=-错误!,即sin2α=-错误!.∵α为第二象限角且sinα+cosα=33〉0,∴2kπ+π2<α〈2kπ+错误!π(k∈Z),∴4kπ+π〈2α<4kπ+错误!π(k∈Z),∴2α为第三象限角,∴cos2α=-错误!=-错误!。
3. (必修4P108习题3.2第3题改编)若sin(错误!+θ)=错误!,则cos2θ=________.答案:-错误!解析:∵ sin错误!=错误!,∴cosθ=错误!,∴cos2θ=2cos2θ-1=-错误!。
4。
(必修4P106练习第1(1)题改编)函数f(x)=sinxcosx的最小正周期是________.答案:π解析:∵f(x)=sinxcosx=错误!sin2x,∴T=错误!=π.5. (必修4P108习题3.2第5(3)题改编)若错误!≤α≤错误!,则错误!+错误!=________.答案:-2sin α2解析:∵错误!≤α≤错误!,∴错误!≤错误!≤错误!。
∴1+sinα+错误!=错误!+错误!=错误!+错误!=-错误!-错误!=-2sin错误!。
2014届高考人教A版数学(理)一轮复习讲义4.3三角函数的图象与性质
第3讲三角函数的图象与性质【2014年高考会这样考】1.考查三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性.2.考查三角函数的图象在研究三角函数性质中的应用.对应学生56考点梳理正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z).一点提醒求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,应注意ω的符号,只有当ω>0时,才能把ωx +φ看作一个整体,代入y =sin t 的相应单调区间求解,否则将出现错误. 两种方法求三角函数值域(最值)的两种方法(1)将所给函数化为y =A sin(ωx +φ)的形式,通过分析ωx +φ的范围,结合图象写出函数的值域;(2)换元法:把sin x (cos x )看作一个整体,化为二次函数来解决.考点自测1.(2011·新课标全国)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ). A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递增解析 先将f (x )化为单一函数形式: f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,∵f (x )的最小正周期为π,∴ω=2. ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π4.由f (x )=f (-x )知f (x )是偶函数, 因此φ+π4=k π+π2(k ∈Z ).又|φ|<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2cos 2x .由0<2x <π,得0<x <π2时,f (x )单调递减,故选A. 答案 A2.(2012·湖南)函数f (x )=sin x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的值域为( ).A .[-2,2]B .[-3,3]C .[-1,1] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32解析 因为f (x )=sin x -32cos x +12sin x = 3×⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x -12cos x =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,所以函数f (x )的值域为[-3,3]. 答案 B3.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( ).A .关于直线x =π3对称B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称C .关于直线x =-π6对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称解析 由题意知T =2πω=π,则ω=2,所以f (x )= sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+π3=sin π=0. 答案 B4.(2013·郑州模拟)已知ω是正实数,且函数f (x )=2sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上是增函数,那么( ). A .0<ω≤32 B .0<ω≤2 C .0<ω≤247 D .ω≥2解析 由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4且ω>0,得ωx ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-ωπ3,ωπ4.又y =sin x 是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的单调增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ωπ4≤π2,-ωπ3≥-π2,解得0<ω≤32.答案 A5.(2012·全国)当函数y =sin x -3cos x (0≤x <2π)取得最大值时,x =________.解析 y =sin x -3cos x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x -32cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的最大值为2,又0≤x <2π,故当x -π3=π2,即x =5π6时,y 取得最大值. 答案 5π6对应学生57考向一 与三角函数有关的定义域和值域问题【例1】►(1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________.(2)函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π4上的最大值为________,最小值为________.[审题视点] (1)求使sin x ≥cos x 的x 的集合即可;(2)先化成形如f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,再由x 的范围求解. 解析 (1)sin x -cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4≥0,将x -π4视为一个整体,由正弦函数y =sin x 的图象和性质可知2k π≤x -π4≤π+2k π,k ∈Z ,解得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .所以定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z. (2)f (x )=2cos x sin x -2cos 2x +1=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π4,∴2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,故f (x )max =2,f (x )min =-1. 答案(1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z (2)2 -1(1)求与三角函数有关的定义域问题实际上是解简单的三角不等式,也可借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)求解三角函数的值域(最值)首先把三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域),或用换元法(令t =sin x ,或t =sin x ±cos x )化为关于t 的二次函数求值域(最值).【训练1】 (1)函数y =1tan x -1的定义域为________;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值为________,最大值为________. 解析(1)由题意知:tan x ≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π,k ∈Z, 又⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪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. (2)y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2sin 2x -sin x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -142+78.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1, ∴当sin x =14时,y min =78; 当sin x =-12时,y max =2. 答案(1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z (2)78 2考向二 三角函数的单调性【例2】►(2012·北京)已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin 2xsin x .(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递增区间.[审题视点] 求原函数的定义域,只要使得原函数式有意义即可;先化简原函数为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,再求周期及单调区间. 解 (1)由sin x ≠0,得x ≠k π(k ∈Z ), 故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }, 因为f (x )=(sin x -cos x )sin 2xsin x=2cos x (sin x -cos x )=sin 2x -cos 2x -1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)函数y =sin x 的单调递增区间为 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ). 由2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,x ≠k π(k ∈Z ), 得k π-π8≤x ≤k π+3π8,x ≠k π(k ∈Z ). 所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π-π8,k π和⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+3π8(k ∈Z ).求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y =A sin(ωx +φ)形式,再求y =A sin(ωx +φ)的单调区间,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数. 【训练2】 求下列函数的单调递增区间: (1)y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6;(2)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2.解 (1)将2x +π6看做一个整体,根据y =cos x 的单调递增区间列不等式求解.函数y =cos x 的单调递增区间为[2k π-π,2k π],k ∈Z .由2k π-π≤2x +π6≤2k π,k ∈Z ,得k π-7π12≤x ≤k π-π12,k ∈Z .故y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的单调递增区间为k π-7π12,k π-π12(k ∈Z ).(2)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2=-3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π3,∴由π2+2k π≤x 2-π3≤2k π+3π2,k ∈Z , 得4k π+5π3≤x ≤4k π+11π3,k ∈Z . 故y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π+5π3,4k π+11π3(k ∈Z ). 考向三 三角函数的奇偶性、周期性及对称性【例3】►(1)若0<α<π2,g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+α是偶函数,则α的值为________.(2)函数y =2sin(3x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫||φ<π2的一条对称轴为x =π12,则φ=________.[审题视点] (1)只需令π4+α=π2+k π(k ∈Z ); (2)应满足3×π12+φ=k π+π2,k ∈Z .解析 (1)要使g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+α为偶函数,则需π4+α=k π+π2,k ∈Z ,α=k π+π4,k ∈Z ,∵0<α<π2,∴α=π4.(2)由y =sin x 的对称轴为x =k π+π2(k ∈Z ), 即3×π12+φ=k π+π2(k ∈Z ),得φ=k π+π4(k ∈Z ), 又|φ|<π2,∴k =0,故φ=π4. 答案 (1)π4 (2)π4函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0),(1)函数f (x )为奇函数的充要条件为φ=k π(k ∈Z );为偶函数的充要条件为φ=k π+π2(k ∈Z ).(2)求f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;如要求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z )即可.【训练3】 (2013·银川联考)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2 (x ∈R ),下面结论错误的是( ). A .函数f (x )的最小正周期为π B .函数f (x )是偶函数C .函数f (x )的图象关于直线x =π4对称 D .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数解析 f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2=-cos 2x ,故其最小正周期为π,故A 正确;易知函数f (x )是偶函数,B 正确;由函数f (x )=-cos 2x 的图象可知,函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,C 错误;由函数f (x )的图象易知,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,D 正确,故选C.答案 C对应学生58规范解答6——如何解决三角函数的值域(或最值)问题【命题研究】 通过近三年的高考试题分析,对三角函数的值域(或最值)的考查特别青睐,主要考查y =A sin(ωx +φ)形式的三角函数在R 上或给定的闭区间[a ,b ]上的值域(或最值),往往作为某一种答题的其中一问,题目难度不大. 【真题探究】► (本小题满分12分)(2012·湖北)已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx,23cos ωx ),设函数f (x )=a ·b +λ(x ∈R )的图象关于直线x =π对称,其中ω、λ为常数,且ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的取值范围.[教你审题] 一审 准确化成形如f (x )=A sin(ωx +φ)+h 的形式; 二审 充分利用对称轴x =π; 三审 确定λ的值.[规范解答] (1)f (x )=sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx ·cos ωx +λ=-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+λ.(3分)由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴, 可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6=±1,所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ),即ω=k 2+13(k ∈Z ), 又ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,k ∈Z ,所以k =1,故ω=56.(5分)所以f (x )的最小正周期是6π5.(6分)(2)由y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,即λ=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫56×π2-π6=-2sin π4=-2,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6- 2.(9分)由0≤x ≤3π5,有-π6≤53x -π6≤5π6, 所以-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6≤1,得-1-2≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6-2≤2-2,(11分)故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的取值范围为[-1-2,2-2].(12分)[阅卷老师手记] (1)将所给函数变换到f (x )=A sin(ωx +φ)+h 的形式时由于变换公式和变换方法不熟造成失分.(2)有的考生混淆了对称轴与对称中心,导致失分.第一步:三角函数式的化简,一般化成形如y =A sin(ωx +φ)+h 的形式或y =A cos(ωx +φ)+k 的形式.第二步:根据题设条件求出y =A sin(ωx +φ)+h 中有关的参数.第三步:由x 的取值范围确定ωx +φ的取值范围,再确定sin(ωx +φ)的取值范围.第四步:求出所求函数的值域(或最值).【试一试】 (2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-1=4cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x -1=3sin 2x +2cos 2x -1=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (x )的最小正周期为π.(2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3.于是,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2; 当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1.对应学生255A 级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2011·山东)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=( ).A.23B.32C .2D .3解析 由题意知f (x )的一条对称轴为x =π3,和它相邻的一个对称中心为原点,则f (x )的周期T =4π3,从而ω=32. 答案 B2.已知函数f (x )=sin(x +θ)+3cos(x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是偶函数,则θ的值为( ).A .0B.π6C.π4D.π3解析 据已知可得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +θ+π3,若函数为偶函数,则必有θ+π3=k π+π2(k ∈Z ),又由于θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,故有θ+π3=π2,解得θ=π6,经代入检验符合题意. 答案 B3.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ).A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3解析 ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤1,∴-3≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤2.∴函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为2- 3. 答案 A4.(2011·安徽)已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中φ为实数.若f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R恒成立,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),则f (x )的单调递增区间是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ) 解析 由f (x )=sin(2x +φ),且f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R 恒成立,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=±1,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=±1. ∴π3+φ=k π+π2(k ∈Z ).∴φ=k π+π6(k ∈Z ). 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),即sin(π+φ)>sin(2π+φ),∴-sin φ>sin φ.∴sin φ<0.∴对于φ=k π+π6(k ∈Z ),k 为奇数.∴f (x )=sin(2x +φ)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +k π+π6=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.∴由2m π+π2≤2x +π6≤2m π+3π2(m ∈Z ), 得m π+π6≤x ≤m π+2π3(m ∈Z ),∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤m π+π6,m π+2π3(m ∈Z ). 答案 C二、填空题(每小题5分,共10分)5.定义在R 上的函数f (x )既是偶函数又是周期函数,若f (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值为________. 解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.答案 326.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________.解析 由0≤x ≤π3,得0≤ωx ≤ωπ3<π3,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,且在这个区间上的最大值是2,所以2sin ωπ3=2,且0<ωπ3<π3, 所以ωπ3=π4,解得ω=34. 答案 34三、解答题(共25分) 7.(12分)设f (x )=1-2sin x . (1)求f (x )的定义域;(2)求f (x )的值域及取最大值时x 的值.解 (1)由1-2sin x ≥0,根据正弦函数图象知: 定义域为{x |2k π+56π≤x ≤2k π+13π6,k ∈Z }. (2)∵-1≤sin x ≤1,∴-1≤1-2sin x ≤3, ∵1-2sin x ≥0,∴0≤1-2sin x ≤3, ∴f (x )的值域为[0,3],当x =2k π+3π2,k ∈Z 时,f (x )取得最大值.8.(13分)(2013·东营模拟)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4. (1)求函数f (x )的最小正周期和图象的对称轴; (2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域.解 (1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4 =12cos 2x +32sin 2x +(sin x -cos x )(sin x +cos x ) =12cos 2x +32sin 2x +sin 2x -cos 2x =12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴最小正周期T =2π2=π,由2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), 得x =k π2+π3(k ∈Z ).∴函数图象的对称轴为x =k π2+π3(k ∈Z ). (2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,5π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1.即函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2012·新课标全国)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减,则ω的取值范围是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]解析 取ω=54,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫54x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π⊆85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,排除B ,C.取ω=2,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,排除D. 答案 A2.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=( ).A.π4B.π3C.π2 D.3π4解析 由题意可知函数f (x )的周期T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4-π4=2π,故ω=1,∴f (x )=sin(x+φ),令x +φ=k π+π2(k ∈Z ),将x =π4代入可得φ=k π+π4(k ∈Z ),∵0<φ<π,∴φ=π4. 答案 A二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2013·徐州模拟)已知函数f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |,则f (x )的值域是________.解析 f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |=⎩⎪⎨⎪⎧cos x (sin x ≥cos x ),sin x (sin x <cos x ).画出函数f (x )的图象,可得函数的最小值为-1,最大值为22,故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,224.(2012·西安模拟)下列命题中:①α=2k π+π3(k ∈Z )是tan α=3的充分不必要条件; ②函数f (x )=|2cos x -1|的最小正周期是π;③在△ABC 中,若cos A cos B >sin A sin B ,则△ABC 为钝角三角形; ④若a +b =0,则函数y =a sin x -b cos x 的图象的一条对称轴方程为x =π4. 其中是真命题的序号为________. 解析 ①∵α=2k π+π3(k ∈Z )⇒tan α=3, 而tan α=3⇒/ α=2k π+π3(k ∈Z ),∴①正确. ②∵f (x +π)=|2cos(x +π)-1|=|-2cos x -1|=|2cos x +1|≠f (x ),∴②错误. ③∵cos A cos B >sin A sin B ,∴cos A cos B -sin A sin B >0, 即cos(A +B )>0,∵0<A +B <π,∴0<A +B <π2, ∴C 为钝角,∴③正确.④∵a +b =0,∴b =-a ,y =a sin x -b cos x =a sin x +a cos x =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,∴x =π4是它的一条对称轴,∴④正确. 答案 ①③④ 三、解答题(共25分)5.(12分)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,g (x )=12sin 2x -14.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数h (x )=f (x )-g (x )的最大值,并求使h (x )取得最大值的x 的集合. 解 (1)∵f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x -32sin x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x =14cos 2x -34sin 2x =1+cos 2x 8-3-3cos 2x 8=12cos 2x -14,∴f (x )的最小正周期为2π2=π. (2)由(1)知h (x )=f (x )-g (x )=12cos 2x -12sin 2x =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,当2x +π4=2k π(k ∈Z ),即x =k π-π8(k ∈Z )时,h (x )取得最大值22.故h (x )取得最大值时,对应的x 的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π-π8,k ∈Z. 6.(13分)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,又∵a >0,∴-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a =2,b =-5,∴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 . 综上,g (x )的递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+π6(k ∈Z );递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+π3(k ∈Z ).。
2014届高考数学(文)一轮复习课件:第3章 第6讲简单的三角恒等变换
________;t α=___ a n ___ __. 8 3 α 2 已知s α=- ,且π<α< π,则s ( ) n i n i =________; 17 2 2 α α c 2=________;t 2=________. o s a n
第三章 第6讲
第10页
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β
1 求s α的值; ( ) n i 2 求β的值. ( )
第三章 第6讲
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金版教程 · பைடு நூலகம்三数学(文)
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α [审题视点] 1 把α变为2·,利用倍角公式求解. ( ) 2 2 把β变为(β-α)+α, 用 角 的 式 解 ( ) 利两和公求.
+β)=3tanα.
[审题视点] β=(α+β)-α.
第三章 第6讲
第24页
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[证明] ∵sin(2α+β)=2sinβ, ∴sin[(α+β)+α]=2sin[(α+β)-α], ∴sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα
2
α=________,c o s α=( n i s α=2 c o s
2
α=________. α=( n i s
2
+s n 2 i
α+c α)2,1-s o s n 2 i α,1-c o 2 s α=2 n i s
α-c α)2, o s
1+c o 2 s
α. α+φ)(其中c φ= o s
填填 一: 4 1 7 2 1 ( ) 7
4 1 ( ) 5 1 7 -1 7
学业水平考试复习《第三章 三角函数与三角恒等变换》
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★要点解读
3.等差、等比数列的概念及基本运算
例3.已知某等差数列共有10项,其奇数项 之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 ( C ) A.5 B.4 C.3 D.2
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★要点解读
4.等差、等比数列的性质及其运用 例4 在递增等比数列{an}中, 且an>0 (n∈N*), a6 a4 20, a3 a7 64,
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★要点解读 1.不等式的性质 例1 下列结论成立的是 ( B )
A. a b c d a c且b d 2 2 B. ac bc a b c b C. 且c d a b a d D. a b a b
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,
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★要点解读
5.诱导公式. (导引P51 表格)
sin( ) sin(
例1. 化简
2
) tan( )
sin( ) cos(
2
)
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★要点解读
6.三角函数的图象与性质.
先记住函数图像,性质由图可得!
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例2.已知数列的前n项的和 Sn=3n2 -2n,
求an.
变式:
已知数列的前n项的和Sn=2n2 +2n+1,求an.
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★要点解读
3.等差、等比数列的概念及基本运算
例3.已知某等差数列共有10项,其奇数项 之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 ( ) A.5 B.4 C.3 D.2
2014届高考人教A版数学(理)一轮复习讲义:4.3 三角函数的图象与性质
第3讲 三角函数的图象与性质【2014年高考会这样考】1.考查三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性. 2.考查三角函数的图象在研究三角函数性质中的应用.对应学生56考点梳理正弦、余弦、正切函数的图象与性质 (下表中k ∈Z ). 函数 y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域RR{x | x ∈R ,且x ≠⎭⎬⎫k π+π2,k ∈Z值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性奇函数偶函数奇函数 单调性2k π-π2,2k π+π2为增;2k π+π2,2k π+3π2为减[2k π,2k π+π]为减;[2k π-π,2k π]为增 k π-π2,k π+π2为增对称中心 (k π,0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0 对称轴 x =k π+π2x =k π无一点提醒求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,应注意ω的符号,只有当ω>0时,才能把ωx +φ看作一个整体,代入y =sin t 的相应单调区间求解,否则将出现错误. 两种方法求三角函数值域(最值)的两种方法(1)将所给函数化为y =A sin(ωx +φ)的形式,通过分析ωx +φ的范围,结合图象写出函数的值域;(2)换元法:把sin x (cos x )看作一个整体,化为二次函数来解决.考点自测1.(2011·新课标全国)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ). A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递增解析 先将f (x )化为单一函数形式: f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,∵f (x )的最小正周期为π,∴ω=2. ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π4.由f (x )=f (-x )知f (x )是偶函数, 因此φ+π4=k π+π2(k ∈Z ).又|φ|<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2cos 2x .由0<2x <π,得0<x <π2时,f (x )单调递减,故选A. 答案 A2.(2012·湖南)函数f (x )=sin x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的值域为( ).A .[-2,2]B .[-3,3]C .[-1,1] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32解析 因为f (x )=sin x -32cos x +12sin x = 3×⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x -12cos x =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,所以函数f (x )的值域为[-3,3]. 答案 B3.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( ). A .关于直线x =π3对称 B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称C .关于直线x =-π6对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称解析 由题意知T =2πω=π,则ω=2,所以f (x )= sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+π3=sin π=0. 答案 B4.(2013·郑州模拟)已知ω是正实数,且函数f (x )=2sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上是增函数,那么( ). A .0<ω≤32 B .0<ω≤2 C .0<ω≤247 D .ω≥2解析 由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4且ω>0,得ωx ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-ωπ3,ωπ4.又y =sin x 是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的单调增函数,则⎩⎪⎨⎪⎧ωπ4≤π2,-ωπ3≥-π2,解得0<ω≤32.答案 A5.(2012·全国)当函数y =sin x -3cos x (0≤x <2π)取得最大值时,x =________.解析 y =sin x -3cos x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x -32cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的最大值为2,又0≤x <2π,故当x -π3=π2,即x =5π6时,y 取得最大值. 答案 5π6对应学生57考向一 与三角函数有关的定义域和值域问题【例1】►(1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________.(2)函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π4上的最大值为________,最小值为________.[审题视点] (1)求使sin x ≥cos x 的x 的集合即可;(2)先化成形如f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,再由x 的范围求解. 解析 (1)sin x -cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4≥0,将x -π4视为一个整体,由正弦函数y =sin x 的图象和性质可知2k π≤x -π4≤π+2k π,k ∈Z ,解得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .所以定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z. (2)f (x )=2cos x sin x -2cos 2x +1=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,3π4,∴2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,故f (x )max =2,f (x )min =-1. 答案(1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z (2)2 -1(1)求与三角函数有关的定义域问题实际上是解简单的三角不等式,也可借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)求解三角函数的值域(最值)首先把三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域),或用换元法(令t =sin x ,或t =sin x ±cos x )化为关于t 的二次函数求值域(最值).【训练1】 (1)函数y =1tan x -1的定义域为________;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值为________,最大值为________. 解析(1)由题意知:tan x ≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π,k ∈Z, 又⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪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 . (2)y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2sin 2x -sin x +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -142+78.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,∴当sin x =14时,y min =78; 当sin x =-12时,y max =2. 答案(1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z (2)78 2考向二 三角函数的单调性【例2】►(2012·北京)已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin 2xsin x .(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递增区间.[审题视点] 求原函数的定义域,只要使得原函数式有意义即可;先化简原函数为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,再求周期及单调区间. 解 (1)由sin x ≠0,得x ≠k π(k ∈Z ), 故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }, 因为f (x )=(sin x -cos x )sin 2xsin x=2cos x (sin x -cos x )=sin 2x -cos 2x -1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)函数y =sin x 的单调递增区间为 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ). 由2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,x ≠k π(k ∈Z ), 得k π-π8≤x ≤k π+3π8,x ≠k π(k ∈Z ). 所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π-π8,k π和⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+3π8(k ∈Z ). 求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y =A sin(ωx +φ)形式,再求y =A sin(ωx +φ)的单调区间,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数. 【训练2】 求下列函数的单调递增区间: (1)y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6;(2)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2. 解 (1)将2x +π6看做一个整体,根据y =cos x 的单调递增区间列不等式求解.函数y =cos x 的单调递增区间为[2k π-π,2k π],k ∈Z .由2k π-π≤2x +π6≤2k π,k ∈Z ,得k π-7π12≤x ≤k π-π12,k ∈Z .故y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的单调递增区间为k π-7π12,k π-π12(k ∈Z ).(2)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2=-3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π3,∴由π2+2k π≤x 2-π3≤2k π+3π2,k ∈Z , 得4k π+5π3≤x ≤4k π+11π3,k ∈Z . 故y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π+5π3,4k π+11π3(k ∈Z ). 考向三 三角函数的奇偶性、周期性及对称性【例3】►(1)若0<α<π2,g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+α是偶函数,则α的值为________.(2)函数y =2sin(3x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫||φ<π2的一条对称轴为x =π12,则φ=________.[审题视点] (1)只需令π4+α=π2+k π(k ∈Z ); (2)应满足3×π12+φ=k π+π2,k ∈Z .解析 (1)要使g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+α为偶函数,则需π4+α=k π+π2,k ∈Z ,α=k π+π4,k ∈Z ,∵0<α<π2,∴α=π4.(2)由y =sin x 的对称轴为x =k π+π2(k ∈Z ), 即3×π12+φ=k π+π2(k ∈Z ),得φ=k π+π4(k ∈Z ), 又|φ|<π2,∴k =0,故φ=π4. 答案 (1)π4 (2)π4函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0),(1)函数f (x )为奇函数的充要条件为φ=k π(k ∈Z );为偶函数的充要条件为φ=k π+π2(k ∈Z ).(2)求f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;如要求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z )即可.【训练3】 (2013·银川联考)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2(x ∈R ),下面结论错误的是( ). A .函数f (x )的最小正周期为π B .函数f (x )是偶函数C .函数f (x )的图象关于直线x =π4对称 D .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数解析 f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2=-cos 2x ,故其最小正周期为π,故A 正确;易知函数f (x )是偶函数,B 正确;由函数f (x )=-cos 2x 的图象可知,函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,C 错误;由函数f (x )的图象易知,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,D 正确,故选C.答案 C对应学生58规范解答6——如何解决三角函数的值域(或最值)问题【命题研究】 通过近三年的高考试题分析,对三角函数的值域(或最值)的考查特别青睐,主要考查y =A sin(ωx +φ)形式的三角函数在R 上或给定的闭区间[a ,b ]上的值域(或最值),往往作为某一种答题的其中一问,题目难度不大. 【真题探究】► (本小题满分12分)(2012·湖北)已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx,23cos ωx ),设函数f (x )=a ·b +λ(x ∈R )的图象关于直线x =π对称,其中ω、λ为常数,且ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的取值范围.[教你审题] 一审 准确化成形如f (x )=A sin(ωx +φ)+h 的形式; 二审 充分利用对称轴x =π; 三审 确定λ的值.[规范解答] (1)f (x )=sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx ·cos ωx +λ=-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+λ.(3分) 由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴, 可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6=±1,所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ),即ω=k 2+13(k ∈Z ), 又ω∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,k ∈Z ,所以k =1,故ω=56.(5分)所以f (x )的最小正周期是6π5.(6分)(2)由y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=0,即λ=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫56×π2-π6=-2sin π4=-2,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6- 2.(9分)由0≤x ≤3π5,有-π6≤53x -π6≤5π6, 所以-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6≤1,得-1-2≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫53x -π6-2≤2-2,(11分)故函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π5上的取值范围为[-1-2,2-2].(12分) [阅卷老师手记] (1)将所给函数变换到f (x )=A sin(ωx +φ)+h 的形式时由于变换公式和变换方法不熟造成失分.(2)有的考生混淆了对称轴与对称中心,导致失分.第一步:三角函数式的化简,一般化成形如y =A sin(ωx +φ)+h 的形式或y =A cos(ωx +φ)+k 的形式.第二步:根据题设条件求出y =A sin(ωx +φ)+h 中有关的参数.第三步:由x 的取值范围确定ωx +φ的取值范围,再确定sin(ωx +φ)的取值范围.第四步:求出所求函数的值域(或最值).【试一试】 (2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-1=4cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x -1=3sin 2x +2cos 2x -1=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (x )的最小正周期为π.(2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3.于是,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2; 当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1.对应学生255A 级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2011·山东)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=( ).A.23B.32C .2D .3解析 由题意知f (x )的一条对称轴为x =π3,和它相邻的一个对称中心为原点,则f (x )的周期T =4π3,从而ω=32. 答案 B2.已知函数f (x )=sin(x +θ)+3cos(x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是偶函数,则θ的值为( ).A .0B.π6C.π4D.π3解析 据已知可得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +θ+π3,若函数为偶函数,则必有θ+π3=k π+π2(k ∈Z ),又由于θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,故有θ+π3=π2,解得θ=π6,经代入检验符合题意. 答案 B3.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ).A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3解析 ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤1,∴-3≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤2.∴函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为2- 3. 答案 A4.(2011·安徽)已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中φ为实数.若f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R恒成立,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),则f (x )的单调递增区间是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ) 解析 由f (x )=sin(2x +φ),且f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R 恒成立,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=±1,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=±1. ∴π3+φ=k π+π2(k ∈Z ).∴φ=k π+π6(k ∈Z ). 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),即sin(π+φ)>sin(2π+φ),∴-sin φ>sin φ.∴sin φ<0.∴对于φ=k π+π6(k ∈Z ),k 为奇数.∴f (x )=sin(2x +φ)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +k π+π6=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.∴由2m π+π2≤2x +π6≤2m π+3π2(m ∈Z ), 得m π+π6≤x ≤m π+2π3(m ∈Z ),∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤m π+π6,m π+2π3(m ∈Z ).答案 C二、填空题(每小题5分,共10分)5.定义在R 上的函数f (x )既是偶函数又是周期函数,若f (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值为________.解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.答案 326.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________.解析 由0≤x ≤π3,得0≤ωx ≤ωπ3<π3,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,且在这个区间上的最大值是2,所以2sin ωπ3=2,且0<ωπ3<π3, 所以ωπ3=π4,解得ω=34. 答案 34三、解答题(共25分) 7.(12分)设f (x )=1-2sin x . (1)求f (x )的定义域;(2)求f (x )的值域及取最大值时x 的值.解 (1)由1-2sin x ≥0,根据正弦函数图象知: 定义域为{x |2k π+56π≤x ≤2k π+13π6,k ∈Z }. (2)∵-1≤sin x ≤1,∴-1≤1-2sin x ≤3, ∵1-2sin x ≥0,∴0≤1-2sin x ≤3, ∴f (x )的值域为[0,3],当x =2k π+3π2,k ∈Z 时,f (x )取得最大值.8.(13分)(2013·东营模拟)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4. (1)求函数f (x )的最小正周期和图象的对称轴; (2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域.解 (1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=12cos 2x +32sin 2x +(sin x -cos x )(sin x +cos x ) =12cos 2x +32sin 2x +sin 2x -cos 2x =12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴最小正周期T =2π2=π,由2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), 得x =k π2+π3(k ∈Z ).∴函数图象的对称轴为x =k π2+π3(k ∈Z ). (2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,5π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1.即函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2012·新课标全国)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减,则ω的取值范围是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]解析 取ω=54,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫54x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π⊆85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,排除B ,C.取ω=2,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π⃘⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,排除D.答案 A2.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=( ).A.π4B.π3C.π2 D.3π4解析 由题意可知函数f (x )的周期T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4-π4=2π,故ω=1,∴f (x )=sin(x+φ),令x +φ=k π+π2(k ∈Z ),将x =π4代入可得φ=k π+π4(k ∈Z ),∵0<φ<π,∴φ=π4. 答案 A二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2013·徐州模拟)已知函数f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |,则f (x )的值域是________.解析 f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |=⎩⎪⎨⎪⎧cos x (sin x ≥cos x ),sin x (sin x <cos x ).画出函数f (x )的图象,可得函数的最小值为-1,最大值为22,故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,224.(2012·西安模拟)下列命题中:①α=2k π+π3(k ∈Z )是tan α=3的充分不必要条件; ②函数f (x )=|2cos x -1|的最小正周期是π;③在△ABC 中,若cos A cos B >sin A sin B ,则△ABC 为钝角三角形; ④若a +b =0,则函数y =a sin x -b cos x 的图象的一条对称轴方程为x =π4. 其中是真命题的序号为________. 解析 ①∵α=2k π+π3(k ∈Z )⇒tan α=3, 而tan α=3⇒/ α=2k π+π3(k ∈Z ),∴①正确. ②∵f (x +π)=|2cos(x +π)-1|=|-2cos x -1|=|2cos x +1|≠f (x ),∴②错误. ③∵cos A cos B >sin A sin B ,∴cos A cos B -sin A sin B >0, 即cos(A +B )>0,∵0<A +B <π,∴0<A +B <π2, ∴C 为钝角,∴③正确.④∵a +b =0,∴b =-a ,y =a sin x -b cos x =a sin x +a cos x =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,∴x =π4是它的一条对称轴,∴④正确. 答案 ①③④ 三、解答题(共25分)5.(12分)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,g (x )=12sin 2x -14.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数h (x )=f (x )-g (x )的最大值,并求使h (x )取得最大值的x 的集合. 解 (1)∵f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x -32sin x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x =14cos 2x -34sin 2x =1+cos 2x 8-3-3cos 2x 8=12cos 2x -14,∴f (x )的最小正周期为2π2=π. (2)由(1)知h (x )=f (x )-g (x )=12cos 2x -12sin 2x =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,当2x +π4=2k π(k ∈Z ),即x =k π-π8(k ∈Z )时,h (x )取得最大值22.故h (x )取得最大值时,对应的x 的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π-π8,k ∈Z. 6.(13分)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,又∵a >0,∴-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a =2,b =-5,∴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 . 综上,g (x )的递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+π6(k ∈Z );递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+π3(k ∈Z ).。
2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第2课时 同角三角函
《最高考系列 高考总复习》2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第2课时同角三角函数的基本关系式页)1. (必修4P 16例1改编)α是第二象限角,tan α=-815,则sin α=________.答案:817解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=-815,解得sin α=±817.∵ α为第二象限角,∴ sin α>0,∴ sin α=817.2. cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-523π=________. 答案:-12解析:cos ⎝⎛⎭⎪⎫-52π3=cos 52π3=cos(17π+π3)=-cos π3=-12.3. sin 2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1=________. 答案:2解析:原式=(-sin α)2-(-cos α)cos α+1=sin 2α+cos 2α+1=2.4. (必修4P 21例题4改编)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12+α=13,且-π<α<-π2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=________.答案:-223解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=cos[π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12+α]=sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π12+α.又-π<α<-π2,所以-712π<5π12+α< -π12.所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫512π+α=-223,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α=-223.5. (必修4P 22习题9(1)改编)已知tan θ=2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos ()π-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-sin (π-θ)=__________.答案:-2解析:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ-sin (π-θ)=cos θ-(-cos θ)cos θ-sin θ=2cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.1. 同角三角函数的基本关系(1) 平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2) 商数关系:tan α=sin αcos α.2. 诱导公式记忆规律:奇变偶不变,符号看象限. [备课札记]题型1 同角三角函数的基本关系式例1 (必修4P 23第18题改编)已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15.(1) 求tan α的值; (2) 将1cos 2α-sin 2α用tan α表示出来,并求其值. 解:(1) (解法1)联立方程⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15 ①,sin 2α+cos 2α=1 ②,由①得cos α=15-sin α,将其代入②,整理,得25sin 2α-5sin α-12=0.∵ α是三角形内角,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45,cos α=-35,∴ tan α=-43.(解法2)∵ sin α+cos α=15,∴ (sin α+cos α)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫152,即1+2sin αcos α=125,∴ 2sin αcos α=-2425,∴ (sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1+2425=4925.∵ sin αcos α=-1225<0且0<α<π,∴ sin α>0,cos α<0.∵ sin α-cos α>0,∴ sin α-cos α=75.由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin α-cos α=75,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45,cos α=-35,∴ tan α=-43.(2) 1cos 2α-sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α-sin 2α=tan 2α+11-tan 2α. ∵ tan α=-43,∴ 1cos 2α-sin 2α=tan 2α+11-tan 2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-432+11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-432=-257.变式训练已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根为sin θ和cos θ,且θ∈(0,2π).(1) 求sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ的值;(2) 求m 的值;(3) 求方程的两根及此时θ的值. 解:(1) 由韦达定理可知 ⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=3+12①,sin θ·cos θ=m2②,而sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ= sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ=sin θ+cos θ=3+12.(2) 由①两边平方得1+2sin θcos θ=2+32,将②代入得m =32. (3) 当m =32时,原方程变为2x 2-(1+3)x +32=0,解得x 1=32,x 2=12, ∴ ⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=32cos θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=12,cos θ=32.∵ θ∈(0,2π),∴ θ=π6或π3. 例2 (必修4P 23第10(2)题改编)化简: (1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α)·(1+cos α1-cos α-1-cos α1+cos α).解:原式=((1+sin α)2cos 2α-(1-sin α)2cos 2α)((1+cos α)2sin 2α-(1-cos α)2sin 2α)=(1+sin α|cos α|-1-sin α|cos α|)(1+cos α|sin α|-1-cos α|sin α|)=2sin α|cos α|·2cos α|sin α|=⎩⎪⎨⎪⎧4,α在第一、三象限时,-4,α在第二、四象限时. 备选变式(教师专享)已知sin α·cos α<0,sin αtan α>0,化简:cos α2·1-sinα21+sinα2+sin α2·1+cosα21-cosα2=________. 答案:±2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 解析:∵sin α·cos α<0,∴α为第二或第四象限角. 又∵sin α·tan α>0,∴α为第四象限角, ∴α2为第二或四象限角. ∴原式=cos α2·1-sin α2⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2+sin α2·1+cosα2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=⎩⎪⎨⎪⎧sin α2+cos α2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2为第二象限角,-sin α2-cos α2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2为第四象限角,∴原式=±2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α2+π4.题型2 利用诱导公式进行化简求值例3 已知sin(α-3π)=2cos(α-4π),求sin (π-α)+5cos (2π-α)2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α-sin (-α)的值.解:∵ sin(α-3π)=2cos(α-4π),∴ -sin(3π-α)=2cos(4π-α), ∴ sin α=-2cos α,且cos α≠0. ∴ 原式=sin α+5cos α-2cos α+sin α=-2cos α+5cos α-2cos α-2cos α=3cos α-4cos α=-34.备选变式(教师专享)已知cos(π+α)=-12,且角α在第四象限,计算:(1) sin(2π-α);(2) sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)·cos (α+2n π)(n∈Z ).解:∵ cos(π+α)=-12,∴ -cos α=-12,cos α=12.又角α在第四象限,∴ sin α=-1-cos 2α=-32. (1) sin(2π-α)=sin[2π+(-α)]=sin(-α)=-sin α=32.(2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)cos (α+2n π)=sin (α+2n π+π)-sin αsin αcos α=sin (π+α)-sin αsin αcos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.1. (2013·广东文)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+α=15,那么cos α=________. 答案:15解析:sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α=15.2. 已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)=________. 答案:-12解析:由条件,知π=a 1+a 5+a 9=3a 5,∴ a 5=π3,∴ cos(a 2+a 8)=cos2a 5=cos 2π3=-12. 3. 已知sin α=13,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan α=________.答案:-24解析:因为sin α=13,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-1-19=-223,从而tan α=-24. 4. 已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则cos(α-π6)=____________.答案:0解析:依题意得2sin 2αcos α=3,即2cos 2α+3cos α-2=0,解得cos α=12或cos α=-2(舍去).又-π2<α<0,因此α=-π3,故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3-π6=cos π2=0.1. 已知0<x<π,sinx +cosx =15.(1) 求sinx -cosx 的值; (2) 求tanx 的值.解:(1) ∵ sinx +cosx =15,∴ 1+2sinxcosx =125,∴ 2sinxcosx =-2425,又∵ 0<x<π,∴ sinx>0,2sinxcosx =-2425<0,∴ cosx<0,∴sinx -cosx>0,∴ sinx -cosx =1-2sinxcosx =75.(2) sinx +cosx sinx -cosx =17,tanx +1tanx -1=17,tanx =-43.2. 已知3cos 2(π+x)+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =1,求6sinx +4tan 2x -3cos 2(π-x)的值.解:由已知得3cos 2x +5sinx =1,即3sin 2x -5sinx -2=0,解得sinx =-13或sinx =2(舍去).这时cos 2x =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-132=89,tan 2x =sin 2x cos 2x =18,故6sinx +4tan 2x -3cos 2(π-x)=6×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+4×18-3×89=-256.3. 已知在△ABC 中,sinA +cosA =15.(1) 求sinA·cosA;(2) 判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形; (3) 求tanA 的值.解:(1) 因为 sinA +cosA =15①,两边平方得1+2sinAcosA =125,所以sinA·cosA=-1225. (2) 由(1) sinAcosA =-1225<0,且0<A<π,可知cosA<0,所以A 为钝角,所以△ABC是钝角三角形.(3) (sinA -cosA)2=1-2sinAcosA =1+2425=4925.又sinA>0,cosA<0,sinA -cosA>0, 所以sinA -cosA =75②,所以由①,②可得sinA =45,cosA =-35,则tanA =sinA cosA =45-35=-43.4. 已知sin(3π+θ)=13,求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ的值.解:因为sin(3π+θ)=-sin θ=13,所以sin θ=-13.原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos (2π-θ)-sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-θcos (π-θ)+cos θ=11+cos θ+cos θ-cos 2θ+cos θ=11+cos θ+11-cos θ=21-cos 2θ=2sin 2θ=2⎝ ⎛⎭⎪⎫-132=18.1. 利用平方关系解决问题时,要注意开方运算结果的符号,需要根据角α的范围进行确定.2. 应熟练应用诱导公式.诱导公式的应用原则是:负化正、大化小、化到锐角为终了.诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:① 负角变正角,再写成2k π+α(k∈Z ),0≤α<2π;② 转化为锐角.3. 在应用诱导公式时需先将角变形,有一定技巧,如化32π+α为π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α或2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α.请使用课时训练(A )第2课时(见活页).[备课札记]。
2014年高考全程复习构想高三文科科一轮复习资料第三章三角函数、三角恒等变换、解三角形1.3.1
变式探究 1 (1)若角 α 的终边和函数 y=-|x|的图象重合,试写出角的 集合; (2)若 θ 角的终边与 168° 角的终边相同,求在[0° ,360° )内 θ 终边与3角的终边相同的角.
解析: (1)由于 y=-|x|的图象是三、 四象限的角平分线, 故在 0° ~ 360° 间所对应的两个角分别为 225° 315° 从而角 α 的集合为 及 , S={α|α=k· +225° α=k· +315° 360° 或 360° ,k∈Z}. θ (2)θ=k· +168° 360° ,k∈Z,3=k· +56° 120° ,k∈Z. 依题意得 0≤k· +56° 120° <360° ,当 k=0,1,2 时, θ k· +56° 120° 在[0° ,360° )内,所以3=56° ,176° ,296° .
点评: 弧长和扇形的核心公式是圆周长公式 C=(2π)r 和圆 1 面积公式 S=2(2π)r2.当用圆心角的弧度数 α 代换 2π 时,即可 得到一般弧长和扇形面积公式.
变式探究 2 已知 2 弧度的圆心角所对的弦长为 2,那么 这个圆心角所对弧长是( ) A.2 B.sin2 2 C.sin1 D.2sin1
变式探究 3 α 已知 α 是第三象限角,问3是哪个象限的角?
解析: 方法一:∵α 是第三象限角, ∴180° 360° +k· <α<270° 360° +k· ,k∈Z, α 60° 120° 3<90° 120° +k· < +k· . α ① 当 k = 3m(m ∈ Z) 时 , 可 得 60° m· < 3 < 90° + 360° + m· (m∈Z). 360° α 故3的终边在第一象限;
解析:如图,∠AOB=2 弧度,过 O 点作 OC⊥AB 于 C, B 于 D.∠AOD=∠BOD=1 弧度,且 AC=1AB 并延长 OC 交 A 2 1 AC =1,在 Rt△AOC 中,AO= =sin1,从而弧 AB 的长 sin∠AOC 2 为 l=|α|· sin 1.故选 C. R= 答案:C
2014高考数学(理)(北师大版)复习方案:第三单元+三角函数、...
任意角和弧度制及任意角的三角函数
(续表)
三角函数 口诀
正弦
余弦
正切
一全正,二正弦,三正切,四余弦
终边相同角的三 角函数值 (k∈Z)(公式一)
sin(α+k·2π) =sinα
cos(α+k·2π) =α
tan(α+k·2π) =tanα
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第17讲
双 向 固 基 础
任意角和弧度制及任意角的三角函数
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2.教学指导 鉴于该部分知识的重要性,以及该部分在高考中的考 查特点是重视基础知识和基本方法,教师在引导学生复习 该部分时,要注意如下几个问题: (1)进行考情思路分析,使学生明白该部分在高考中 的考查特点是重视基础,在复习中不要追求难题、偏题和 怪题,只要把基本问题复习透彻即可; (2)由于该部分的选题以基础为主,其中绝大多数问 题学生都能独立完成,在教学中要充分发挥学生的主体地 位,尽量让学生独立完成包括例题在内的题目,教师的职 责在于对方法和规律的总结,在于引导学生解题;
π 2
照课本掌握这两个定理的证明,然后通过例题讲解和变式
训练使学生牢固掌握这两个定理并能利用其解有关三角形 的题目;
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(5)正弦定理和余弦定理都能实现三角形中边角关系 的互化,在三角形的三角函数问题中边角互化是解决问题 的基本思想,教师在引导学生复习时,要注重引导学生寻 求合理的边角互化的方向.正弦定理、余弦定理本身就是 一个方程,在三角形问题中注意引导学生使用方程的思想 解题; (6)解三角形的实际应用题经常出现在高考中.解三 角形的实际应用问题实际上就是在不同的三角形中测量出 一些角度和距离,通过在可解三角形中使用正弦定理和余 弦定理,把求解目标纳入到一个新的可解三角形中,再根 据正弦定理和余弦定理加以解决,教师在引导学生思考解 三角形的实际应用问题时要把这个基本思想教给学生,这 是解三角形实际应用问题的本质所在.
(新课标)高考数学大一轮复习第三章三角函数、解三角形第3节三角恒等变换第2课时简单的三角恒等变换课件
即 3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα +cos(α+β)sinα,
整理可得 sin(α+β)cosα=2cos(α+β)·sinα. 因为 α≠kπ+π2 ,α+β≠kπ+π2 (k∈Z), 所以 cos(α+β)·cosα≠0, 则有 tan(α+β)=2tanα.
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(2)∵α 为锐角,cosα+π6 =45,∴sinα+π6 =35, ∴sin2α+π3 =2sinα+π6 cosα+π6 =2245, cos2α+π3 =2cos2α+π6 -1=275, ∴sin2α+π 12=sin2α+π3 -π4 = 22sin2α+π3 -cos2α+π3 =1750 2.
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考向 1 给角求值
【例 2】 sin47°-cosisn1177°°cos30°=(
)
A.-
3 2
B.-12
C.12
D.
3 2
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【解析】 原式=sin(30°+17° cos)17-°sin17°cos30° =sin30°cos17°+cos3c0o°s1s7i°n17°-sin17°cos30° =sin3c0o°s1c7o°s17° =sin30°=12. 【答案】 C
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cos2α-π4 =cos2α-π4 +π4 = 22cos2α-π4 -sin2α-π4 =-3510 2.
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解法 2:由 cosπ4 -α=35,得 22(cosα+sinα)=35.① 两边平方,得 1+2cosαsinα=1285. sin2α=2cosαsinα=-275, (cosα-sinα)2=1--275=3225. 根据 2cosαsinα=-275<0 及-3π 2 <α<-π2 ,
2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第3课时三角函数图象
《最高考系列 高考总复习》2014届高考数学总复习(考点引领+技巧点拨)第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形第3课时三角函数的图象和性质1. (必修4P 25练习2改编)函数f(x)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为________. 答案:4π解析:函数f(x)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4的最小正周期为T =2π12=4π. 2. (必修4P 39第2题改编)将函数y =sinx 的图象上所有的点向右平行移动 π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是____________________.答案:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10 解析:∵ 向右平移π10个单位,∴ 用x -π10代替y =sinx 中的x ;∵ 各点横坐标伸长到原来的2倍,∴ 用12x 代替y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π10中的x ,∴ y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.3. (必修4P 45第9题改编)如图,它表示电流I =Asin(ωt +φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的图象,则I =Asin(ωt +φ)的解析式为________________.答案:I =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫100π3t +π3解析:由图可知A =3,ω=100π3.代入⎝ ⎛⎭⎪⎫150,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫120,0,解得φ=π3,于是I =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫100π3t +π3.4. (必修4P 32练习6改编)函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的单调递增区间是________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π(k∈Z )解析:-π+2k π≤2x -π4≤2k π,即-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k∈Z ),所求单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π(k∈Z ).5. (必修4P 32第5题改编)函数y =2sinx ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6≤x ≤2π3的值域是________.答案:[1,2]解析:根据正弦函数图象,可知x =π6时,函数取到最小值1;x =π2时,函数取到最大值2.1. 周期函数的定义周期函数的概念:对于函数y =f(x),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,f(x +T)=f(x)都成立,则称y =f(x)为周期函数;函数y =Asin(ωx +φ)和y =Acos(ωx +φ)的周期均为T =2π|ω|;函数y =Atan(ωx +φ)的周期为T =π|ω|2. 三角函数的图象和性质“五点法”作图原理:在确定正弦函数y =sinx 在[0,2π]上的图象形状时,起关键作用的五个点是(0,0)、 ⎛⎭⎪⎫π2,1、(π,0)、 ⎛⎭⎪⎫3π2,-1、 (2π,0).余弦函数呢?4. 函数 y =Asin(ωx +φ)的特征若函数y =Asin(ωx +φ) (A >0,ω>0,x ∈(-∞,+∞))表示一个振动量时,则A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f =1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.[备课札记]题型1 依据三角函数的图象求解析式例1 (2013·南京三模)已知函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=________.答案:23解析:由图象可知函数的四分之三周期为15π8-⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π8=34T ,T =3π,ω=2π3π=23.变式训练已知函数y =Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则ω=________.答案:3解析:由图知,A =2,将(0,2)、⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,2代入函数,得⎩⎪⎨⎪⎧2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12w +φ=2,2sin φ=2,∴ ⎩⎪⎨⎪⎧φ=π4,ω=3.题型2 三角函数的图象变换例2 为了得到函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+π6(x∈R )的图象,只需把函数y =2sinx (x∈R )的图象上所有的点经过怎样的变换得到?解:y =2sinx 用6x p +代替x ,左移 6p个单位 y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6再用3p 代替x ,各点横坐标伸长到原来的3倍。
高三一轮复习-三角函数、三角恒等变换、解三角形讲义(带答案)
个性化辅导授课教案【重点知识梳理】1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. cos(α∓β)=cos αcos β±sin αsin β. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin αcos α.cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2, 1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4.4.函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a或f (α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b . 【高频考点突破】考点一 三角函数式的化简与给角求值 【例1】 (1)已知α∈(0,π),化简: (1+sin α+cos α)·(cos α2-sin α2)2+2cos α=________.(2)[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°=______.【答案】(1)cos α (2) 6 【规律方法】(1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则:①一看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,正确使用公式;②二看函数名称之间的差异,确定使用的公式,常见的有“切化弦”;③三看结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”,“遇到根式一般要升幂”等.(2)对于给角求值问题,一般给定的角是非特殊角,这时要善于将非特殊角转化为特殊角.另外此类问题也常通过代数变形(比如:正负项相消、分子分母相约等)的方式来求值.【变式探究】 (1)4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .22-1(2)化简:sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=________.【解析】(1)原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4cos 40°sin 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2sin (120°-40°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°+sin 40°-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.法三 (从“幂”入手,利用降幂公式先降次)原式=1-cos 2α2·1-cos 2β2+1+cos 2α2·1+cos 2β2-12cos 2α·cos 2β=14(1+cos 2α·cos 2β-cos 2α-cos 2β)+14(1+cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β)-12cos 2α·cos 2β=14+14=12.【答案】(1)C (2)12考点二 三角函数的给值求值、给值求角【例2】 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.(2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0,又α∈(0,π).∴0<α<π2,又∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.【规律方法】(1)解题中注意变角,如本题中α+β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β;(2)通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,遵照以下原则:①已知正切函数值,选正切函数;②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好.【变式探究】 已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,(1)求tan 2α的值; (2)求β.【解析】(1)∵cos α=17,0<α<π2,∴sin α=437,∴tan α=43,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-48=-8347. (2)∵0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,∴sin(α-β)=3314,∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∴β=π3.考点三 三角变换的简单应用【例3】 (2014·广东卷)已知函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,x ∈R ,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=32.(1)求A 的值;(2)若f (θ)-f (-θ)=32,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-θ.【规律方法】解三角函数问题的基本思想是“变换”,通过适当的变换达到由此及彼的目的,变换的基本方向有两个,一个是变换函数的名称,一个是变换角的形式.变换函数名称可以使用诱导公式、同角三角函数关系、二倍角的余弦公式等;变换角的形式,可以使用两角和与差的三角函数公式、倍角公式等.【变式探究】 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+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.【解析】(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 .【随堂练习】考点一 已知三角函数值求值例1、已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,OM →=(sin B +cos B ,cos C ),ON →=(sin C ,sin B -cos B ),OM →·ON →=-15.(1)求tan2A 的值;(2)求22cos 3sin 122sin()4AA A π--+ 的值.【解析】 (1)∵OM →·ON →=(sin B +cos B )sin C +cos C (sin B -cos B )=sin(B +C )-cos(B +C )=-15.∴sin A +cos A =-15,①两边平方并整理得:2sin A cos A =-2425,∵-2425<0,∴A ∈(π2,π),∴sin A -cos A =1-2sin A cos A =75.②联立①②得:sin A =35,cos A =-45,∴tan A =-34,∴tan2A =2tan A 1-tan 2A=-321-916=-247. (2)∵tan A =-34,∴22cos 3sin 122sin()4AA A π--+=cos A -3sin A cos A +sin A =1-3tan A 1+tan A=3134314⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫+- ⎪⎝⎭=13. 【方法技巧】对于条件求值问题,即由给出的某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,关键在于“变角”即使“目标角”变换成“已知角”.若角所在象限没有确定,则应分情况讨论,应注意公式的正用、逆用、变形运用,掌握其结构特征,还要注意拆角、拼角等技巧的运用.【变式探究】已知α∈(π2,π),且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈(π2,π),求cos β的值.考点二 已知三角函数值求角例2、如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A、B两点,已知A、B两点的横坐标分别为210,255.(1)求tan(α+β)的值;(2)求α+2β的值.【方法技巧】(1)已知某些相关条件,求角的解题步骤:①求出该角的范围;②结合该角的范围求出该角的三角函数值.(2)根据角的函数值求角时,选取的函数在这个范围内应是单调的. 【变式探究】已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈(0,π2).(1)求sin θ和cos θ的值; (2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求φ的值.三、三角函数的图像与性质【考情解读】1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性;2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎝⎛⎭⎫-π2,π2内的单调性. 【重点知识梳理】1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)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).(2)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、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数 y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域RR{x |x ∈R ,且x ≠⎭⎬⎫k π+π2,k ∈Z值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数递增 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2[2k π-π,2k π]⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2递减 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π]无对称中心 (k π,0)⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴 方程x =k π+π2x =k π无【高频考点突破】考点一 三角函数的定义域、值域【例1】 (1)函数y =1tan x -1的定义域为____________.(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】(1){x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z } (2)A【规律方法】(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解. (2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).【变式探究】 (1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________. (2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.【解析】(1)法一 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 法二 利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).∴定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .【答案】(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z (2)⎣⎡⎦⎤-12-2,1 考点二 三角函数的奇偶性、周期性、对称性【例2】 (1)已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象的两条相邻的对称轴,则φ=( )A.π4B.π3 C.π2 D.3π4(2)函数y =2cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1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【答案】(1)A (2)A 【规律方法】(1)求f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z )即可.(2)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos( ωx +φ)的形式,则最小正周期为T =2π|ω|;奇偶性的判断关键是解析式是否为y =A sin ωx 或y =A cos ωx +b 的形式.【变式探究】 (1)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 (2)若函数f (x )=sinx +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π3【答案】(1)A (2)C 考点三 三角函数的单调性【例3】 (1)已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,x ∈[0,π],则f (x )的单调递增区间为________. (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( )A.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]【答案】(1)⎣⎡⎦⎤0,π4 (2)A 【规律方法】(1)求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y =A sin(ωx +φ)形式,再求y =A sin(ωx +φ)的单调区间,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.(2)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,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷.【变式探究】 (1)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等于( )A.23B.32C .2D .3 (2)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调减区间为______.【答案】(1)B (2)⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z )四、函数)sin(ϕ+=wx A y 的图像【考情解读】1. 了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义;能画出y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响;2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题. 【重点知识梳理】1.“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x 轴相交的三个点,作图时的一般步骤为: (1)定点:如下表所示.X-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y =A sin(ωx +φ)在一个周期内的图象.(3)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y =A sin(ωx +φ)在R 上的图象.2.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径3.函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义当函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时,A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f=1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.【高频考点突破】考点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【例1】 设函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)的周期为π. (1)求它的振幅、初相;(2)用五点法作出它在长度为一个周期的闭区间上的图象;(3)说明函数f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到. 【解析】(1)f (x )=sin ωx +3cos ωx =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx +32cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3, 又∵T =π,∴2πω=π,即ω=2.∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.∴函数f (x )=sin ωx +3cos ωx 的振幅为2,初相为π3.(3)法一 把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象;再把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +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 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;最后把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +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 =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 法二 将y =sin x 的图象上每一点的横坐标x 缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =sin 2x 的图象;再将y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位,得到y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象上每一点的横坐标保持不变,纵坐标伸长到原来的2倍,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.【规律方法】作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象常用如下两种方法:(1)五点法作图法,用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;(2)图象的变换法,由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.【变式探究】 设函数f (x )=cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<0的最小正周期为π,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【解析】(1)∵T =2πω=π,ω=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+φ=32,∴sin φ=-32,又-π2<φ<0,∴φ=-π3.(2)由(1)得f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,列表: 2x -π3-π30 π2 π 32π 53π x 0 π6 512π 23π 1112π π f (x )121-112图象如图.考点二 利用三角函数图象求其解析式【例2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)的图象如图所示,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,则f (0)=( )A .-23B .-12 C.23 D.12(2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.【解析】(1)由三角函数图象得T 2=11π12-7π12=π3,即T =2π3,所以ω=2πT=3.又x =7π12是函数单调增区间中的一个零点,所以3×7π12+φ=3π2+2k π,解得φ=-π4+2k π,k ∈Z ,所以f (x )=A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4. 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,得A =223,所以f (x )=223cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4,所以f (0)=223·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=23.【答案】(1)C (2)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 【规律方法】已知f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)五点法,由ω=2πT即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ;(2)代入法,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.【训练2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG 是边长为2的等边三角形,则f (1)的值为( )A .-32 B .-62C. 3 D .- 3 (2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为______.(2)由三角函数图象可得A =2,34T =11π12-π6=34π,所以周期T =π=2πω,解得ω=2.又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,0<φ<π,解得φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=1.【答案】(1)D (2)1考点三 函数y =A sin(ωx +φ)的性质应用【例3】 (2014·山东卷)已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,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.所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 【规律方法】解决三角函数图象与性质综合问题的方法:先将y =f (x )化为y =a sin x +b cos x 的形式,然后用辅助角公式化为y =A sin(ωx +φ)+b 的形式,再借助y =A sin(ωx +φ)的性质(如周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.【变式探究】 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)-cos(ωx +φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数y =f (x )图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值; (2)求函数y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值及对应的x 的值.五、解三角形(正弦定理和余弦定理)【考情解读】1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题;【重点知识梳理】1.正、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2Ra2=b2+c22bc cos__A;b2=c2+a22ca cos__B;c2=a2+b2-2ab cos__C常见变形(1)a=2R sin A,b=2R sin__B,c=2R sin_C;(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;(3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__C;cos A=b2+c2-a22bc;cos B=c2+a2-b22ac;(4)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin A cos C =a 2+b 2-c 22ab2.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .【高频考点突破】考点一 利用正、余弦定理解三角形例1、(1)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( )A.1010 B.105C.31010D.55(2)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.【解析】(1)由余弦定理可得AC 2=9+2-2×3×2×22=5,所以AC = 5.再由正弦定理得AC sin B =BCsin A ,所以sin A =BC ·sin BAC =3×225=31010.【答案】 (1)C (2) 3【提分秘籍】利用正、余弦定理解三角形的关键是合理地选择正弦或余弦定理进行边角互化,解题过程中注意隐含条件的挖掘以确定解的个数.【变式探究】在△ABC 中,已知内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足2a sin ⎝⎛⎭⎫B +π4=c . (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,求sin B sin C 的取值范围.考点二 三角形形状的判断例2、设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定【解析】依据题设条件的特点,由正弦定理,得sin B cos C +cos B sin C =sin 2A ,有sin(B +C )=sin 2A ,从而sin(B +C )=sin A =sin 2A ,解得sin A =1,∴A =π2,故选B.【答案】B 【提分秘籍】依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.注意:在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. 【变式探究】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b 2+c 2=a 2+bc . (1)求角A 的大小;(2)若sin B ·sin C =sin 2A ,试判断△ABC 的形状.考点三 三角形的面积问题例3、在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c .已知cos 2A -3cos(B +C )=1. (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值.【解析】(1)由cos 2A -3cos(B +C )=1,得2cos 2A +3cos A -2=0, 即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π3.(2)由S =12bc sin A =12bc ·32=34bc =53,得bc =20.又b =5,知c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A=25+16-20=21,故a = 21.又由正弦定理得sin B sin C =b a sin A ·c a sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57.【方法技巧】三角形的面积求法最常用的是利用公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A 去求.计算时注意整体运算及正、余弦定理的应用.【变式探究】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积.考点四 解三角形例4、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影.【解析】(1)由2cos 2A -B 2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35,2分即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35.4分则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35.6分【提分秘籍】正弦定理、余弦定理及其在现实生活中的应用是高考的热点,主要利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题以及几何计算的实际问题,常与三角变换、三角函数的性质交汇命题、多以解答题形式出现. 【随堂练习】考点三 正、余弦定理的应用例3、在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .【解析】 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B, 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B.即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又A +B +C =π, 所以sin C =2sin A . 因此sin Csin A=2.【方法技巧】(1)利用正弦定理,实施角的正弦化为边时只能是用a 替换sin A ,用b 替换sin B ,用c 替换sin C . sin A ,sin B ,sin C 的次数要相等,各项要同时替换,反之,用角的正弦替换边时也要这样,不能只替换一部分;(2)以三角形为背景的题目,要注意三角形的内角和定理的使用.像本例中B +C =60°;(3)在求角的大小一定要有两个条件才能完成:①角的范围;②角的某一三角函数值.在由三角函数值来判断角的大小时,一定要注意角的范围及三角函数的单调性.【变式探究】在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 所对的边,且3a =2c sin A .(1)确定角C 的大小;(2)若c =7,且△ABC 的面积为332,求a +b 的值. 【解析】(1)由3a =2c sin A ,根据正弦定理,sin C =c sin A a =32, 又0<C <π2,则C =π3. (2)由已知条件⎩⎨⎧ 12ab sin C =332a 2+b 2-c 22ab =cos C ,即⎩⎪⎨⎪⎧ab =6a 2+b 2-7=ab , (a +b )2=a 2+b 2+2ab =3ab +7=25,∴a +b =5.。
2014年高考全程复习构想高三文科科一轮复习资料第三章三角函数、三角恒等变换、解三角形1.3.8
解析: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° . 答案:B
4.在 200 m 高的山顶上,测得山下一塔的塔顶与塔底的 俯角分别是 30° 、60° ,则塔高为__________m.
点评:解斜三角形应用题的一般步骤是: (1)准确理解题意,分清已知与所求; (2)依题意画出示意图; (3)分析与问题有关的三角形; (4)运用正、余弦定理,有序地解相关的三角形,逐步求解 问题的答案; (5)注意方程思想的运用; (6)要综合运用立体几何知识与平面几何知识.
变式探究 3 在海岸 A 处, 发现北偏东 45° 方向, 距离 A( 3 -1)n mile 的 B 处有一艘走私船,在 A 处北偏西 75° 的方向, 距离 A 2n mile 的 C 处的缉私船奉命以 10 3 n mile/h 的速度追 截走私船.此时,走私船正以 10 n mile/h 的速度从 B 处向北偏 东 30° 方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?
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. 答案:B
2.如图所示,为了测量某障碍物两侧 A、B 间的距离,给 定下列四组数据,不能确定 A、B 间距离的是( ) A.α,a,b B.α,β,a C.a,b,γ D.α,β,b
解析: 在△BCD 中, CD=40, ∠BCD=30° ∠DBC=135° , , CD BD 由正弦定理得 = , sin∠DBC sin∠BCD 40sin30° ∴BD= sin135°=20 2.
过 B 作 BE⊥CD 于 E,显然当人在 E 处时,测得塔的仰角 最大,有∠BEA=30° . 在 Rt△BED 中,∠AEB=180° -135° -30° =15° . 6- 2 ∴BE=DBsin15° =20 2× 4 =10( 3-1). 在 Rt△ABE 中,∠AEB=30° , 10 ∴AB=BEtan30° 3 (3- 3)(米). = 10 故所求的塔高为 3 (3- 3)米.
一轮复习3-3
第三章 三角函数及三角恒等变换
解得ab= =- 191-2+ 126
3 3
综上可知,a=12-6 3,
b=-23+12 3
或 a=-12+6 3,b=19-12 3.
第三章 三角函数及三角恒等变换
求下列函数的值域: (1)y=s1in-2cxosisnxx; (2)y=sin x+cos x+sin xcos x; (3)y=2cos3π+x+2cos x.
第三章 三角函数及三角恒等变换
例 2 求函数 y=2sin4π-x的单调区间. 【分析】 思路一:由 y=sin x 的单调区间来求本题的单 调区间. 思路二:将 y=2sin4π-x看作复合函数来求其单调性.
第三章 三角函数及三角恒等变换
【解析】 法一 y=2sin4π-x化成 y=-2sinx-π4. ∵y=sinu(u∈R)的递增、递减区间分别为 2kπ-π2,2kπ+2π(k∈Z), 2kπ+π2,2kπ+32π(k∈Z), ∴函数 y=-2sinx-4π的递增、递减区间分别由下面的不 等式确定
【分析】 先求 2x-3π的范围,再分 a>0,与 a<0 利用最 值求 a、b 的值.
第三章 三角函数及三角恒等变换
【解析】 ∵0≤x≤2π,∴-π3≤2x-π3≤23π, ∴- 23≤sin(2x-π3)≤1, 若 a>0,则2-a+3ba=+1b=-5 ,解得ab= =1-2- 236+132 3 ; 若 a<0,则2-a+3ba=+-b=5 1 ,
(1)求函数 y=sinπ3-2x,x∈[-π,π]的单调递减区间; (2)求 y=3tan6π-4x的周期及单调区间.
第三章 三角函数及三角恒等变换
【解析】 (1)由 y=sinπ3-2x得 y=-sin2x-3π, 由-π2+2kπ≤2x-π3≤2π+2kπ 得 -1π2+kπ≤x≤152π+kπ,k∈Z, 又 x∈[-π,π], ∴-π≤x≤-172π,-1π2≤x≤152π,1112π≤x≤π.
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归纳总结 •方法与技巧 1.巧用公式变形: 和差角公式变形:tanx± tany=tan(x± (1∓tanx· y)· tany); 1+cos2α 2 倍 角 公 式 变 形 : 降 幂 公 式 cos α = , sin2α = 2 1-cos2α ; 2 α α2, α sin ± 1+cosα=2cos2 , 配方变形: sinα= 2 cos2 1± 1-cosα 2 2α =2sin . 2
sinα+cosα-1sinα-cosα+1 变式探究 1 化简: . sin2α 解析:方法一:原式 α α α α 2α 2α 2sin cos -2sin 2sin cos +2sin 2 2 2 2 2 2 = α α 4sin2cos2cosα
3.3 两角和与差的正弦、 余弦和正切公式
考纲点击 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式. 2.能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公 式. 3.能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正 切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内 在联系.
说基础
课前预习读教材
考点梳理 1.两角和与差的三角函数公式 sin(α± β)=①____________; cos(α± β)=②____________; tan(α± β)=③____________; 其变形为: tanα+tanβ=④________________; tanα-tanβ=⑤________________; tanαtanβ=⑥____________.
题型三 三角函数的给值求角 5 10 例 3 若 sinA= 5 ,sinB= 10 ,且 A,B 均为钝角,求 A +B 的值.
5 10 解析:∵A、B 均为钝角且 sinA= 5 ,sinB= 10 , 2 2 5 2 ∴cosA=- 1-sin A=- =- 5 , 5 3 3 10 2 cosB=- 1-sin B=- =- , 10 10 ∴cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB 2 5 3 10 5 10 =- × - × 10 5 - 10 5 2 =2①
π 3 3.设 sinα= ,则 2cosα+4等于( ) 5 7 1 7 1 A.5 B.5 C.-5 D.-5 π 3 4 解析:∵α∈0,2,且 sinα=5,∴cosα=5. π π π 2 α+ = 2 cosαcos -sinαsin = 2× ∴ 2cos (cosα- 4 4 4 2 1 sinα)=cosα-sinα= . 5 答案:B
题型探究 题型一 三角式的化简 例 1 化简
θ θ 1+sinθ+cosθsin2-cos2
2+2cosθ
(0<θ<π).
解析: 原式=
θ θ θ θ 2θ 2sin cos +2cos sin -cos 2 2 2 2 2
θ 2θ 2θ cos2sin 2-cos 2 = θ |cos2|
π π 又∵ <A<π, <B<π,∴π<A+B<2π.② 2 2 7π 由①②知,A+B= . 4
点评:(1)通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数 时,遵照以下原则:①已知正切函数值,选正切函数;②已知 π 正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是0,2, 选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的 π π 范围为-2,2,选正弦较好. (2)解这类问题的一般步骤为:①求角的某一个三角函数 值;②确定角的范围;③根据角的范围写出所求的角.
已知
π π 1 π sin4+αsin4-α= ,α∈2,π,求 6
π π 解析:方法一:∵sin4+αsin4-α π π 1 =sin4+αcos4+α=6, π 1 1 +2α= ,即 cos2α= . ∴sin 2 3 3 π ∵α∈2,π,则 2α∈(π,2π),
பைடு நூலகம்
=
α α α α α cos -sin cos +sin sin 2 2 2 2 2
α cos2cosα α 2α 2α cos -sin sin 2 2 2 = α cos cosα 2 α =tan2.
方法二:利用三角函数的其他公式. [sinα+cosα-1][sinα-cosα-1] 原式= sin2α sin2α-cos2α+2cosα-1 = sin2α 2cosα-2cos2α 2cosα1-cosα = 2sinαcosα = 2sinαcosα α 2α 2sin sin 1-cosα 2 2 α = = = =tan . sinα α α α 2 2sin2cos2 cos2
1 2×3 2tanα 3 又∵tan2α= = 1 =4>0, 1-tan2α 1-32 π ∴0<2α< , 2 3 1 tan2α-tanβ 4+7 ∴tan(2α-β)= = =1. 3 1 1+tan2αtanβ 1-4×7
1 ∵tanβ=-7<0, π ∴2<β<π,-π<2α-β<0, 3 ∴2α-β=- π. 4
考点自测
π 3 sin2α ,π,那么 1.已知 sinα=5,且 α∈ 2 ) cos2α的值等于( 3 3 3 3 A.-4 B.-2 C.4 D.2 π 3 4 sin2α ,π,∴cosα=- , 解析:∵sinα= ,且 α∈ 2 = 5 5 cos2α 3 2×5 2sinαcosα 2sinα 3 cos2α = cosα = 4 =-2. -5 答案:B
答 案 : ① sinαcosβ± cosαsinβ ② cosαcosβ ∓ sinαsinβ ③ tanα± tanβ ④ tan(α + β)(1 - tanαtanβ) ⑤ tan(α - β)(1 + 1∓tanαtanβ tanα+tanβ tanαtanβ) ⑥ 1 - ⑦ 2sinαcosα ⑧ cos2α - sin2α tanα+β 1-cos2α 2tanα 2 2 ⑨ 2cos α - 1 ⑩ 1 - 2sin α ⑪ ⑫ ⑬ 2 1-tan2α 1+cos2α ⑭ a2+b2sin(α+φ) ⑮ a2+b2cos(α-φ) 2
1 4 3 3 4 3 ∴ 2 cosα+2sinα=5 3, 3 cosα+ sinα=5 3, 2 2 π 4 π 4 3sin6+α= 3,∴sin6+α= , 5 5 π 7 4 ∴sinα+6π=-sin6+α=- . 5 答案:C
2.二倍角公式 sin2α=⑦__________; cos2α=⑧__________;⑨__________=⑩__________; tan2α=⑪__________. 其公式变形为: sin2α=⑫__________; cos2α=⑬__________. 3.辅助角公式 函数 f(α)=αcosα+bsinα(a、b 为常数),可化为 f(α)=⑭ __________或 f(α)=⑮__________, 其中 φ 可由 a, 的值唯一 b 确定.
π α∈0,2,若
4. 已知
π 4 α- +sinα= cos 6 5
3, 则
7π sinα+ 6 的值是(
)
2 3 2 3 A.- 5 B. 5 4 4 C.- D. 5 5
π 4 α- +sinα= 解析:cos 6 5
3,
题型二 三角函数的给值求值 α 2 β 1 π α- =- ,sin -β= ,且 <α<π,0< 例 2 已知 cos 2 9 2 2 3 α+β π β<2,求 cos 2 的值.
β α α+β 解析:α-2-2-β= , 2
2 2 ∴sin2α=- 1-cos 2α=- , 3 4 2 于是 sin4α=2sin2αcos2α=- 9 .
2
2 2 1 方法二:由条件得 (cosα+sinα) (cosα-sinα)= , 2 2 6 1 1 2 2 即 (cos α-sin α)= . 2 6 1 ∴cos2α= . 3 2 2 4 2 由 2α∈(π,2π)得 sin2α=- ,∴sin4α=- . 3 9
π π ∵2<α<π,0<β<2, π β π α π ∴ <α- <π,- < -β< . 4 2 4 2 4 β β 4 5 2 ∴sinα-2= 1-cos α-2= , 9
α cos2-β=
α 5 -β= 1-sin 2 3. α+β β α β ∴cos 2 =cosα-2cos2-β+sinα-2· α 7 5 sin2-β= . 27
说考点
拓展延伸串知识
疑点清源 1.正确理解并掌握和、差角公式间的关系 理解并掌握和、差角公式间的关系对掌握公式十分有 效. cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ 可用向量推导, 如 cos(α+β) 只需转化为 cos[α-(-β)]利用上述公式和诱导公式即可.
2.辩证地看待和角与差角 为了灵活应用和、差角公式,可以对角进行适当的拆分变 换:已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其 倍角的变换、两角与其和差角的变换.如 α=(α+β)-β=(α- β)+β,2α=(α+β)+(α-β),2α=(β+α)-(β-α),α+β= α+β α+β β α 2· 2 , 2 =α-2-2-β等.
1 变式探究 3 已知 α,β∈(0,π),且 tan(α-β)=2,tanβ 1 =-7,求 2α-β 的值.
解析:∵tanα=tan[(α-β)+β] tanα-β+tanβ = 1-tanα-βtanβ 1 1 2-7 = 1 1 1+2×7 1 =3>0, π ∴0<α< , 2
4cos 2
2θ
θ -cos2· cosθ = . θ |cos2| θ π θ 因为 0<θ<π,所以 0< < ,所以 cos >0, 2 2 2 所以原式=-cosθ.