高中数学三角函数、解三角形知识点

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三角函数及解三角形知识点总结

三角函数及解三角形知识点总结

1. 任意角的三角函数的定义: 设〉是任意一个角,p (x,y )是〉的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是「“x 2r 2.o ,位置无关。

2. 三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)+L i+ ——L+ _ - + ------ ■——+ -■sin : cos : tan :3. 同角三角函数的基本关系式:4.三角函数的诱导公式 k 二.一诱导公式(把角写成2…形式,利用口诀:奇变偶不变,符(2)商数关系:tan-E屮一、cos 。

(用于切化弦) (1)平方关系: 2 2 2sin 工 cos ■■ -1,1 tan : 1cos 2:※平方关系一般为隐含条件,直接运用。

注意“ 1”的代换si …y,cos 」那么r三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点5. 特殊角的三角函数值度 0s30cA45“A60“90 120cA135“150s 180c 270° 360弧31JIJI2n3兀 5兀 JI3兀 2兀度64323462si n 。

01 竝迈1旦1 01222222cosa亦11念力12_112 2222号看象限)sin (2k .亠 x ) = sin x cos (2k ■亠 x ) = cosx [)tan (2k ,亠 x )二 tanxsin ( -x ) - - sin x cos (-x ) =cosx H )tan(-x ) - - tanxm )|sin (,亠 x ) = -sin x cos (m ) = - cosx tan (二 x ) IV ) Sin (兀 _x ) =sin x cos (兀—x ) = —cosx tan (兀一sin (— -〉)= cos ..zsin (㊁:)=cos :V )-?) = sin :6. 三角函数的图像及性质7.函数厂Asi n( X J图象的画法:n 5m —兀-2兀①“五点法” __设X-x…•,令X = 0, 2,,2,求出相应的X 值,计算得出五点的坐标,描点后得出图象;②图象变换法:这是作函数简图常用方法。

高中数学三角函数解三角形知识点

高中数学三角函数解三角形知识点

高中数学三角函数解三角形知识点高中数学中,三角函数和解三角形是重要的知识点。

本文将详细介绍三角函数的定义和性质,以及如何运用三角函数解决各种三角形相关的问题。

一、三角函数的定义和性质1. 正弦函数(sin):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即sinθ = 对边/斜边。

2. 余弦函数(cos):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,余弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即cosθ = 邻边/斜边。

3. 正切函数(tan):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正切函数的值定义为所对直角边与邻边之比,即tanθ = 对边/邻边。

4. 正弦函数和余弦函数的关系:正弦函数与余弦函数互为倒数,即sinθ = 1/cosθ。

5. 正切函数与正弦函数、余弦函数的关系:正切函数与正弦函数、余弦函数的比值相等,即tanθ = sinθ/cosθ。

6.三角函数的周期性:正弦函数、余弦函数、正切函数都具有周期性,周期为2π或360°。

7.三角函数的图像:正弦函数图像为一条波浪线,余弦函数图像为正弦函数图像向右平移π/2或90°,正切函数图像则为一系列渐进线(纵坐标趋近于正负无穷)。

二、解三角形的基本方法解三角形是指已知一个或多个角度和边长,求解出三角形的未知边长和角度的过程。

1.已知两边算第三边:利用三角形的两边之和大于第三边的性质,可以根据给定的两边长度求解第三边的取值范围。

2.已知一边和与之相对的角度算另外两个角度:根据三角形的内角和等于180°,可以利用给定的一边和一个角求解另外两个角度。

3.已知两边和一个角度算第三边:先根据已知的两边和一个角度求解第三个角度,然后根据三角形的角度和边长之间的关系求解第三边。

三、解三角形的具体例题1.已知三边,求三个角的大小:根据余弦定理或正弦定理计算出三个角的大小。

2.已知三个角,求三个边长:根据正弦定理或余弦定理计算出三个边长的取值范围。

第5章 三角函数与解三角形公式

第5章 三角函数与解三角形公式

三角函数与解三角形公式总结【预备知识点】一、任意角与弧度制(一)任意角1.任意角的概念:规定一条射线绕其端点任意方向旋转所形成的角。

2.任意角的分类:(1)正角:规定一条射线绕其端点逆时针方向旋转所形成的角。

(2)负角:规定一条射线绕其端点顺时针方向旋转所形成的角。

(3)零角:规定一条射线绕其端点无任意方向旋转所形成的角,始边与终边重合的角。

口诀:正逆负顺零重合3.相等角、相反角与角的运算(1)相等角:旋转方向相同且旋转量相等。

(2)相反角:旋转方向相反且旋转量相等。

(3)角的运算:线性加减运算与数乘运算。

4.常见误区:(1)锐角是第一象限角,但是第一象限角不一定是锐角,因为有周期。

例如420°。

(2)钝角是第二象限角,但是第二象限角不一定是钝角,因为有周期。

例如495°。

(3)直角不是任意象限角,属于y轴的特殊角。

(4)平角、周角属于轴线角,它不属于任何一个象限角。

(二)弧度制1.弧长公式及其意义(1)弧长公式:l=nπr180⟺lr=n∗π180=|α|⟺l=|α|r(2)弧长公式的意义:(i)圆心角α所对的弧长与半径r的比值,只与α大小有关。

(ii)弧长长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用rad表示,读作弧度。

其中rad可省略。

(3)一般地,正角的弧度数是正数,零角的弧度数是0,负角的弧度数是一个负数。

2.角度制与弧度制的互换依据:180°=π rad{1°=π180rad≈0.01745 rad 1 rad=(180π)°≈57.30°=57°18′(三)常见的角度制与弧度制互换表示二、三角函数常用特殊值【大重点,熟练背诵】【必考知识点】一、三角函数概念(1)定义式【熟记理解】(2)同角三角函数的基本关系【大重点题型:化弦为切经常用到,结合诱导公式与恒等变换】(i)平方关系【重点记第一个】sin2x+cos2x=11+cot2x=csc2x1+tan2x=sec2x(ii)商数关系【重点记第一个】tanx=sinx cosxcotx=cosx sinx(iii)倒数关系tanx∗cotx=1sinx∗cscx=1cosx∗secx=1(3)三角函数在各象限的符号【大重点并背诵】二、诱导公式【大重点,以下表格全背】诱导公式的基本思路【以第1组~第4组为例】:(1)首先,任意负角的三角函数转化成任意正角的三角函数【用公式3或1】(2)其次,任意正角的三角函数转化成0∼2π的三角函数【用公式1】(3)最后,0∼2π的三角函数转化成锐角三角函数【用公式2或4】三、三角恒等变换【大重点,所有公式都要背】1.两角和与差的正弦、余弦、正切Cα−β:cos(α−β)=cosα∗cosβ+sinα∗sinβCα+β:cos(α+β)=cosα∗cosβ−sinα∗sinβSα−β:sin(α−β)=sinα∗cosβ−cosα∗sinβSα+β:sin(α+β)=sinα∗cosβ+cosα∗sinβTα−β:tan(α−β)=tanα−tanβ1+tanα∗tanβTα+β:tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanα∗tanβ扩展:三角和公式Cα+β+γ:cos(α+β+γ)=cosα∗cosβ∗cosγ−cosα∗sinβ∗sinγ−sinα∗cosβ∗sinγ−sinα∗sinβ∗cosγSα+β+γ:sin(α+β+γ)=sinα∗cosβ∗cosγ+cosα∗sinβ∗cosγ+cosα∗cosβ∗sinγ−sinα∗sinβ∗sinγTα+β+γ:tan(α+β+γ)=tanα+tanβ+tanγ−tanα∗tanβ∗tanγ1−tanα∗tanβ−tanα∗tanγ−tanβ∗tanγ2.二倍角的正弦、余弦、正切C2α: cos2α=cos2α−sin2α=1−2sin2α=2cos2α−1; cos2α=1+cos2α2,sin2α=1−cos2α2S2α: sin2α=2sinα∗cosαT2α: tan2α=2tanα1−tan2α扩展1:半角公式Cα2: cosα2=±√1+cosα2Sα2: sinα2=±√1−cosα2Tα2: tanα2=sinα1+cosα=1−cosαsinα=±√1−cosα1+cosα注意:正负由α2所在的象限决定!其中Cα: cosα=cos2α2−sin2α2=1−2sin2α2=2cos2α2−1=1−tan2α21+tan2α2Sα: sinα=2sin α2∗cosα2=2∗tanα21+tan2α2Tα:tanα=2∗tanα2 1−tan2α2扩展2:三倍角公式S3α: sin3α=3sinα−4sin3α=4sinα∗sin(π3−α)∗sin(π3+α)C3α: cos3α=4cos3α−3cosα=4cosα∗cos(π3−α)∗cos(π3+α)T3α: tan3α=3tanα−tan3α1−3tan3α=tanα∗tan(π3−α)∗tan(π3+α)扩展3:四倍角公式S4α: sin4α=−4∗[cosα∗sinα∗(2sin2α−1)]C4α: cos4α=1−8∗cos2α∗sin2αT4α: tan4α=4tanα−4tan3α1−6tan2α+tan4α扩展4:五倍角公式S5α: sin5α=16sin5α−20sin3α+5sinαC5α: cos5α=16cos5α−20cos3α+5cosαT5α: tan5α=5−10tan2α+tan4α1−10tan2α+5tan4α3.和差化积公式sin α+sin β=2sin α+β2∗cosα−β2sin α−sin β=2cos α+β2∗sinα−β2cos α+cos β=2cos α+β2∗cosα−β2cos α−cos β=−2sin α+β2∗sinα−β2tan α+tan β=sin(α+β) cosα∗cosβtan α−tan β=sin(α−β) cosα∗cosβcot α+cot β=sin(α+β) sinα∗sinβcot α−cot β=−sin(α−β) sinα∗sinβtan α+cot β=cos(α−β) cosα∗sinβtan α−cot β=−cos(α+β) cosα∗sinβsin2α−sin2β=sin(α+β)∗sin(α−β)cos2α−cos2β=−sin(α+β)∗sin(α−β)sin2α−cos2β=−cos(α+β)∗cos(α−β)cos2α−sin2β=cos(α+β)∗cos(α−β)记忆口诀:同名和差三角积,(sin α±sin β或cos α±cos β:等式左边只有同是正弦或同是余弦才可以相加减。

高中三角函数及解三角形知识点总结(高考复习)

高中三角函数及解三角形知识点总结(高考复习)
3、三角形面积公式:
= 2 cos 2 α − 1 = 1 − 2 sin 2 α .
变形如下:
1 + cos 2α = 2 cos 2 α 升幂公式: 2 1 − cos 2α = 2sin α cos 2 α = 1 (1 + cos 2α ) 2 降幂公式: sin 2 α = 1 (1 − cos 2α ) 2
y = sin x 在 x ∈ [0, 2π ] 上的五个关键点为:
π 3π (0, 0) ( , , 1 ) ( , π, 0) ( , ,) -1( , 2π , 0) . 2 2
-1-
§1.4.3、正切函数的图象与性质 1、记住正切函数的图象:
y
2、记住余切函数的图象:
y
y=tanx
y=cotx
y = A sin ω x
横坐标变为原来的 | 平 移
ϕ ω
2− 3
§ 3.1.2 、两角和与差的正弦、余弦、正切公式
1 ω
|倍
个 单 位
1、 sin (α + β ) = sin α cos β + cos α sin β 2、 sin (α − β ) = sin α cos β − cos α sin β
r = x2 + y 2 ) sin α = x y x y , cos α = , tan α = , cot α = y r r x
π sin + α = cos α , 2 π cos + α = − sin α . 2
§1.4.1、正弦、余弦函数的图象和性质 1、记住正弦、余弦函数图象:
ymax + ymin . 2
ymax − ymin , 2

高中数学第四章_三角函数、解三角形

高中数学第四章_三角函数、解三角形

第四章⎪⎪⎪三角函数、解三角形第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z }.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:3.任意角的三角函数[小题体验]1.若θ是第二象限角,且满足sin θ2<0,则θ2的终边在第________象限.答案:三2.若角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫sin 5π6,cos 5π6,则tan α=________. 答案:- 33.α为第一象限角,则sin α+cos α________1.(填“>”“<”“=”) 答案:>1.注意易混概念的区别:象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.3.已知三角函数值的符号确定角的终边位置不要遗漏终边在坐标轴上的情况.4.三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α =x r ,tan α=yx.[小题纠偏]1.-1 000°是第________象限角, α=3是第________象限角,72°=________rad. 答案:一 二2π52.如图所示,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是____________.答案:(cos θ,sin θ)考点一 角的集合表示及象限角的判定(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1. 下列命题中,真命题是( ) A .第一象限角是锐角 B .直角不是任何象限角 C .第二象限角比第一象限角大D .三角形的内角一定是第一或第二象限角解析:选B 390°是第一象限角,但不是锐角,A 错;135°是第二象限角,390°>135°,C 错;直角不是任何象限角,D 错,B 对.2.若α=k π-π4(k ∈Z ),则α在( )A .第一象限或第三象限B .第一象限或第二象限C .第二象限或第四象限D .第三象限或第四象限解析:选C 当k =2m +1(m ∈Z )时,α=2m π+3π4,所以α在第二象限;当k =2m (m ∈Z )时,α=2m π-π4,所以α在第四象限.故选C. 3.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么M ________N .(填“=”“⊆”“⊇”)解析:法一:由于M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k2·180°+45°,k ∈Z ={…,-45°,45°,135°,225°,…},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z ={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…}, 显然有M ⊆N .法二:由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N .答案:⊆4.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________________.夹角是π3,终边解析:在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴正半轴的在直线y =3x 上的角的集合为⎩⎨⎧α⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z . 答案:⎩⎨⎧α⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z5.(2018·嘉兴七校联考)设角α是第三象限角,且满足⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则α2是第________象限角. 解析:因为角α是第三象限角,所以2k π+π<α<2k π+3π2(k ∈Z ),所以k π+π2<α2<k π+3π4(k ∈Z ),所以α2是第二或第四象限角.又因为⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,所以sin α2<0,所以α2是第四象限角. 答案:四[谨记通法]1.终边在某直线上角的求法4步骤(1)数形结合,在平面直角坐标系中画出该直线; (2)按逆时针方向写出[0,2π)内的角;(3)再由终边相同角的表示方法写出满足条件角的集合; (4)求并集化简集合.2.确定kα,αk (k ∈N *)的终边位置3步骤 (1)用终边相同角的形式表示出角α的范围; (2)再写出kα或αk的范围;(3)然后根据k 的可能取值讨论确定kα或αk 的终边所在位置. 考点二 扇形的弧长及面积公式(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,则扇形的面积为( ) A .40π cm 2 B .80π cm 2 C .40 cm 2D .80 cm 2解析:选B ∵72°=2π5, ∴S 扇形=12|α|r 2=12×2π5×202=80π(cm 2).2.若扇形的圆心角是α=120°,弦长AB =12 cm ,则弧长l 等于( ) A.433π cm B. 833π cmC. 4 3 cmD .8 3 cm解析:选B 设扇形的半径为r cm ,如图. 由sin 60°=6r , 得r =4 3 cm ,∴l =|α|·r =2π3×43=833π cm.3.(2019·瑞安模拟)设扇形的周长为8,面积为4,则扇形的圆心角的弧度数为________.解析:联立⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =4.解得⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =4,所以扇形的圆心角的弧度数为|α|=l r =42=2.答案:24.若扇形的圆心角α=60°,半径R =10 cm ,求扇形的弧长l 及扇形的弧所在的弧形的面积. 解:∵α=60°=π3,R =10 cm ,∴l =Rα=10×π3=10π3cm.设弧形的面积为S ,则S =12R 2α-12R 2sin π3=12×102×π3-12×102×32=⎝⎛⎭⎫50π3-253cm 2. [谨记通法]弧度制下有关弧长、扇形面积问题的解题策略(1)明确弧度制下弧长公式l =|α|r ,扇形的面积公式是S =12lr =12|α|r 2(其中l 是扇形的弧长,α是扇形的圆心角).(2)求扇形面积的关键是求得扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量. 考点三 三角函数的定义(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义属于理解内容.在高考中多以选择题、填空题的形式出现. 常见的命题角度有: (1)三角函数定义的应用;(2)三角函数值的符号判定.[题点全练]角度一:三角函数定义的应用1.已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________. 解析:∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513, ∴cos α=-xx 2+36=-513,即x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,∴sin α=-1213,∴tan α=sin αcos α=125, 则1sin α+1tan α=-1312+512=-23. 答案:-232.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=________. 解析:设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55; 当t <0时,cos θ=-55. 因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35.答案:-35角度二:三角函数值的符号判定3.(2019·湖州六校联考)已知sin 2θ<0,且|cos θ|=-cos θ,则点P (tan θ,sin θ)在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B 由|cos θ|=-cos θ可知cos θ<0,由sin 2θ=2sin θcos θ<0可知sin θ>0,所以tan θ<0.所以点P (tan θ,sin θ)在第二象限.4.已知点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,则角θ是第________象限角.解析:因为点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,所以sin θ·cos θ<0,2cos θ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin θ>0,cos θ<0,所以θ为第二象限角.答案:二[通法在握]定义法求三角函数的3种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.(2)已知角α的某三角函数值,可求角α终边上一点P 的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数值.(3)已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.[演练冲关]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( ) A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4), ∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α的值为( ) A.45 B .-45C.35D .-35解析:选D 因为点A 的纵坐标y A =45,且点A 在第二象限,又因为圆O 为单位圆,所以A 点横坐标x A =-35,由三角函数的定义可得cos α=-35.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知点P (tan α,sin α)在第三象限,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D 因为点P 在第三象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧tan α<0,sin α<0,所以α的终边在第四象限,故选D.2.(2018·舟山五校联考)若tan α<0,则( ) A .sin α<0 B .cos α>0 C .sin αcos α<0D .2cos 2α-1<0解析:选C 因为tan α<0,所以α是第二或第四象限角,所以sin α,cos α的符号不确定,故排除A 、B ;当α是第二象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcos α<0;当α是第四象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcos α<0,故选C.3.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角α(0<α<π)的弧度数为( ) A .π3B .π2C . 3D .2解析:选C 设圆半径为r ,则其内接正三角形的边长为3r ,所以3r =αr , 所以α= 3.4.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________. 解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)5.(2019·丽水模拟)已知角α的终边经过点(2,-2),则sin α=________,sin αcos α=________.解析:因为角α的终边经过点(2,-2),所以sin α=-22,cos α=22,sin αcos α=-12. 答案:-22 -12二保高考,全练题型做到高考达标1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( ) A .π3B .π6C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角.故A 、B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16,即为-16×2π=-π3.2.(2019·台州模拟)已知点P (sin(-30°),cos(-30°))在角θ的终边上,且θ∈[-2π,0),则角θ的大小为( )A .-π3B .2π3C .-2π3D .-4π3解析:选D 因为P (sin(-30°),cos(-30°)),所以P ⎝⎛⎭⎫-12,32,所以θ是第二象限角,又θ∈[-2π,0),所以θ=-4π3. 3.已知角α终边上一点P 的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则sin α等于( ) A .sin 2 B .-sin 2 C .cos 2D .-cos 2解析:选D 因为r =(2sin 2)2+(-2cos 2)2=2,由任意三角函数的定义,得sin α=yr =-cos 2. 4.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1.5.点A (sin 2 018°,cos 2 018°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C 由2 018°=360°×5+(180°+38°)可知, 2 018°角的终边在第三象限,所以sin 2 018°<0,cos 2 018°<0, 即点A 位于第三象限.6.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上.∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3. 答案:(-2,3]7.已知α是第二象限的角,则180°-α是第________象限的角.解析:由α是第二象限的角可得90°+k ·360°<α<180°+k ·360°(k ∈Z ),则180°-(180°+k ·360°)<180°-α<180°-(90°+k ·360°)(k ∈Z ),即-k ·360°<180°-α<90°-k ·360°(k ∈Z ),所以180°-α是第一象限的角.答案:一8.(2017·北京高考)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=________.解析:当角α的终边在第一象限时,取角α终边上一点P 1(22,1),其关于y 轴的对称点(-22,1)在角β的终边上,此时sin β=13;当角α的终边在第二象限时,取角α终边上一点P 2(-22,1),其关于y轴的对称点(22,1)在角β的终边上,此时sin β=13.综上可得sin β=13.答案:139.已知角θ的终边上有一点(a ,a ),a ∈R 且a ≠0,则sin θ的值是________. 解析:由已知得r =a 2+a 2=2|a |,sin θ=ar =a2|a |=⎩⎨⎧22,a >0,-22,a <0.所以sin θ的值是22或-22. 答案:22或-2210.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB . 解:设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α, (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6,∴α=l r =23或α=lr =6.(2)法一:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =14l ·2r ≤14⎝⎛⎭⎫l +2r 22=14×⎝⎛⎭⎫822=4,当且仅当2r =l ,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4.∴圆心角α=2,弦长AB =2sin 1×2=4sin 1. 法二:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =12r (8-2r )=r (4-r )=-(r -2)2+4≤4,当且仅当r =2,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4. ∴弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.11.角α终边上的点P 与A (a,2a )关于x 轴对称(a >0),角β终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin αcos α+sin βcos β+tan αtan β的值.解:由题意得,点P 的坐标为(a ,-2a ),点Q 的坐标为(2a ,a ). 所以sin α=-2a a 2+(-2a )2=-25, cos α=a a 2+(-2a )2=15,tan α=-2aa=-2, sin β=a (2a )2+a 2=15, cos β=2a (2a )2+a 2=25, tan β=a 2a =12, 故sin αcos α+sin βcos β+tan αtan β =-25×15+15×25+(-2)×12=-1.三上台阶,自主选做志在冲刺名校(2019·衢州模拟)已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x . (1)求x 的值; (2)求sin α+1tan α的值.解:(1)因为角α的终边经过点P(x,-2),且cos α=36x,所以有xx2+2=36x.因为x≠0,所以x2+2=12,解得x=±10.(2)若x=10,则P(10,-2),所以sin α=-212=-66,tan α=-210=-55,所以sin α+1tan α=-66- 5.若x=-10,则P(-10,-2),所以sin α=-212=-66,tan α=210=55,所以sin α+1tan α=-66+ 5.第二节同角三角函数的基本关系与诱导公式_1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:sin2α+cos2α=1;(2)商数关系:tan α=sin αcos α.2.诱导公式[小题体验]1.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=35,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则sin(π+α)=______. 答案:-452.若tan θ=12,则2cos α-3sin α3cos α+4sin α的值为________.答案:1103.化简sin(-1 071°)sin 99°+sin(-171°)sin(-261°)的结果为________. 解析:原式=(-sin 1 071°)sin 99°+sin 171°sin 261°=-sin(3×360°-9°)sin(90°+9°)+sin(180°-9°)·sin(270°-9°)=sin 9°cos 9°-sin 9°cos 9°=0. 答案:01.利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.特别注意函数名称和符号的确定.2.在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. 3.注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化. [小题纠偏]1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=________. 答案:-12132.(1)sin ⎝⎛⎭⎫-31π4=________, (2)tan ⎝⎛⎭⎫-26π3=________. 答案:(1)22(2) 3考点一 三角函数的诱导公式(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2018·宁波模拟)sin 210°cos 120°的值为( ) A .14B .-34C .-32D .34解析:选A sin 210°cos 120°=-sin 30°(-cos 60°)=12×12=14.2.(2019·嵊州模拟)已知sin(π+α)=-12,则cos ⎝⎛⎭⎫a -3π2的值为( ) A .12B .-12C .32D .-32解析:选B 因为sin(π+α)=-12=-sin α,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=-sin α=-12. 3.已知tan ⎝⎛⎭⎫π6-α=33,则tan ⎝⎛⎭⎫5π6+α=________. 解析:tan ⎝⎛⎭⎫5π6+α=tan ⎝⎛⎭⎫π-π6+α =tan ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6-α =-tan ⎝⎛⎭⎫π6-α=-33. 答案:-334.(易错题)设f (α)=2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+cos ⎝⎛⎭⎫3π2+α-sin 2⎝⎛⎭⎫π2+α⎝⎛⎭⎫sin α≠-12,求f ⎝⎛⎭⎫-23π6的值. 解:∵f (α)=(-2sin α)(-cos α)+cos α1+sin 2α+sin α-cos 2α=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α =cos α(1+2sin α)sin α(1+2sin α)=1tan α, ∴f ⎝⎛⎭⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π6=1tan π6= 3. 5.已知π<α<2π,cos(α-7π)=-35,求sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-7π2的值. 解:∵cos(α-7π)=cos(7π-α)=cos(π-α)=-cos α=-35,∴cos α=35.∴sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-7π2 =sin(π+α)·⎣⎡⎦⎤-tan ⎝⎛⎭⎫7π2-α=sin α·tan ⎝⎛⎭⎫π2-α =sin α·sin ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α·cos αsin α=cos α=35.[谨记通法]1.利用诱导公式把任意角的三角函数转化为锐角三角函数的步骤也就是:“负化正,大化小,化到锐角就好了.” 2.利用诱导公式化简三角函数的要求 (1)化简过程是恒等变形;(2)结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值. 考点二 同角三角函数的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值为( )A .-15B .-25C .15D .25解析:选D 依题意得:tan α+33-tan α=5,∴tan α=2.∴sin 2α-sin αcos α=sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-tan αtan 2α+1=22-222+1=25.2.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5(m ≠0),则tan(k π+θ)(k ∈Z)的值为________.解析:因为sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5,所以sin 2θ+cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-2m m +52=1,解得m =8,所以sin θ=513,cos θ=-1213,所以tan θ=sin θcos θ=-512.所以tan(k π+θ)(k ∈Z )=tan θ=-512.答案:-5123.已知sin θ+cos θ=43,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,则sin θ-cos θ的值为________. 解析:因为(sin θ+cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ+2sin θ·cos θ=1+2sin θcos θ=169,所以2sin θcos θ=79,则(sin θ-cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ-2sin θcos θ=1-2sin θcos θ=29.又因为θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,所以sin θ<cos θ,即sin θ-cos θ<0, 所以sin θ-cos θ=-23. 答案:-23[由题悟法]同角三角函数基本关系式的应用技巧1.若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A .125B .-125C .512D .-512解析:选D 法一:因为α为第四象限的角,故cos α=1-sin 2α= 1-⎝⎛⎭⎫-5132=1213, 所以tan α=sin αcos α=-5131213=-512.法二:因为α是第四象限角,且sin α=-513,所以可在α的终边上取一点P (12,-5),则tan α=y x =-512.故选D. 2.(2019·缙云模拟)设sin α+sin β=13,则sin α-cos 2β的最大值为( )A .-35B .-23C .-1112D .49解析:选D 因为sin α+sin β=13,所以sin α=13-sin β.因为-1≤sin α≤1,所以-23≤sin β ≤1.所以sin α-cos 2β=13-sin β-1+sin 2β=⎝⎛⎭⎫sin β-122-1112,当sin β=-23时,sin α-cos 2β有最大值49. 3.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32B .32C .-34D .34解析:选B ∵5π4<α<3π2,∴cos α<0,sin α<0且|cos α|<|sin α|, ∴cos α-sin α>0,又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34,∴cos α-sin α=32. 4.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23⎝⎛⎭⎫π2<α<π,则sin α-cos α=________.解析:由sin(π-α)-cos(π+α)=23,得sin α+cos α=23,① 将①两边平方得1+2sin αcos α=29,故2sin αcos α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-⎝⎛⎭⎫-79=169. 又∵π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0.∴sin α-cos α=43.答案:43一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·嘉兴七校联考)已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=32,且|α|<π2,则tan α=( ) A .-33B .33C .- 3D . 3解析:选C 因为cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin α=32,所以sin α=-32.因为|α|<π2,所以α=-π3,所以tan α=tan ⎝⎛⎭⎫-π3=- 3. 2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C .π6D .π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ), ∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.(2019·嘉兴模拟)已知sin α,cos α是方程3x 2-2x +a =0的两个根,则实数a 的值为( ) A .56B .-56C .43D .34解析:选B 由题可得,sin α+cos α=23,sin αcos α=a 3.所以sin 2α+cos 2α=(sin α+cos α)2-2sin αcos α=49-2a 3=1,解得a =-56. 4.1-2sin (π+2)cos (π+2)=( ) A .sin 2-cos 2 B .cos 2-sin 2 C .±(sin 2-cos 2) D .sin 2+cos 2解析:选A1-2sin (π+2)cos (π+2)=1-2sin 2·cos 2=sin 22-2sin 2·cos 2+cos 22 =|sin 2-cos 2|. 又∵π2<2<π,∴sin 2>0,cos 2<0. ∴|sin 2-cos 2|=sin 2-cos 2.5.如果sin(π+A )=12,那么cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A 的值是________. 解析:∵sin(π+A )=12,∴-sin A =12.∴cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A =-sin A =12. 答案:12二保高考,全练题型做到高考达标1.已知tan(α-π)=34,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=( ) A .45B .-45C .35D .-35解析:选B 因为tan(α-π)=34,所以tan α=34.又因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α为第三象限的角, sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=cos α=-45. 2.已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)+4,若f (2 018)=5,则f (2 019)的值是( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选B ∵f (2 018)=5,∴a sin(2 018π+α)+b cos(2 018π+β)+4=5, 即a sin α+b cos β=1.∴f (2 019)=a sin(2 019π+α)+b cos(2 019π+β)+4=-a sin α-b cos β+4=-1+4=3.3.(2018·宁波五校联考)已知倾斜角为α的直线l 与直线x +2y -3=0垂直,则cos ()1 009π-2α的值为( )A .-35B .35C .2D .-12解析:选B 由题意可得tan α=2,所以cos ()1 009π-2α=-cos 2α=-cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=-1-tan 2αtan 2α+1=35.4.当θ为第二象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ2+π2=13时,1-sin θcos θ2-sin θ2的值是( )A .1B .-1C .±1D .0解析:选B ∵sin ⎝⎛⎭⎫θ2+π2=13, ∴cos θ2=13,∴θ2在第一象限,且cos θ2<sin θ2, ∴1-sin θcos θ2-sin θ2=-⎝⎛⎭⎫cos θ2-sin θ2cos θ2-sinθ2=-1. 5.若sin α是5x 2-7x -6=0的根,则 sin ⎝⎛⎭⎫-α-3π2sin ⎝⎛⎭⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (π+α)=( )A .35B .53C .45D .54解析:选B 由5x 2-7x -6=0,得x =-35或x =2.则sin α=-35.故原式=cos α(-cos α)·tan 2αsin α·(-sin α)·(-sin α)=1-sin α=53.6.若sin θ,cos θ是方程4x 2+2mx +m =0的两根,则m 的值为( ) A .1+ 5 B .1- 5 C .1±5D .-1- 5解析:选B 由题意知sin θ+cos θ=-m 2,sin θcos θ=m4.∵(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,∴m 24=1+m2,解得m =1±5,又Δ=4m 2-16m ≥0,∴m ≤0或m ≥4,∴m =1- 5.7.已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=a (|a |≤1),则cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ+sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ的值是________. 解析:由题意知,cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ=cos ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6-θ =-cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=-a .sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ=sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π6-θ=cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=a , 所以cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ+sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ=0. 答案:08.(2019·义乌模拟)已知tan(π-α)=-2,则1sin 2α-2cos 2α=________.解析:因为tan(π-α)=-tan α=-2,所以tan α=2.所以1sin 2α-2cos 2α=sin 2α+cos 2αsin 2α-2cos 2α=tan 2α+1tan 2α-2=4+14-2=52. 答案:529.(2018·嘉兴七校联考)已知cos(75°+α)=513,α是第三象限角.求sin(195°-α)+cos(α-15°)的值. 解:因为cos(75°+α)=513,且α是第三象限角,所以75°+α是第四象限角,所以sin(75°+α)=-1-cos 2(75°+α)=-1213.所以sin(195°-α)+cos(α-15°)=sin(α-15°)+cos(α-15°)=sin [(α+75°)-90°]+cos [(α+75°)-90°]=-cos(α+75°)+sin(α+75°)=-513-1213=-1713. 10.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:∵sin(3π+θ)=-sin θ=13,∴sin θ=-13.∴原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos θcos θ·(-cos 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. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校 1.sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=________.解析:sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=sin 21°+sin 22°+…+sin 244°+sin 245°+cos 244°+cos 243°+…+cos 21°+sin 290°=(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(sin 244°+cos 244°)+sin 245°+sin 290°=44+12+1=912. 答案:9122.已知f (x )=cos 2(n π+x )·sin 2(n π-x )cos 2[(2n +1)π-x ](n ∈Z).(1)化简f (x )的表达式; (2)求f ⎝⎛⎭⎫π2 018+f ⎝⎛⎭⎫504π1 009的值.解:(1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z )时, f (x )=cos 2(2k π+x )·sin 2(2k π-x )cos 2[(2×2k +1)π-x ]=cos 2x ·sin 2(-x )cos 2(π-x )=cos 2x ·(-sin x )2(-cos x )2=sin 2x ; 当n 为奇数,即n =2k +1(k ∈Z )时, f (x )=cos 2[(2k +1)π+x ]·sin 2[(2k +1)π-x ]cos 2{[2×(2k +1)+1]π-x }=cos 2[2k π+(π+x )]·sin 2[2k π+(π-x )]cos 2[2×(2k +1)π+(π-x )]=cos 2(π+x )·sin 2(π-x )cos 2(π-x )=(-cos x )2sin 2x (-cos x )2=sin 2x , 综上得f (x )=sin 2x .(2)由(1)得f ⎝⎛⎭⎫π2 018+f ⎝⎛⎭⎫504π1 009=sin 2π2 018+sin 21 008π2 018=sin 2π2 018+sin 2⎝⎛⎭⎫π2-π2 018 =sin 2π2 018+cos 2π2 018=1.第三节三角函数的图象与性质1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0). 余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1). 2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z).[小题体验]1.①y =cos 2x; ②y =sin 2x; ③y =tan 2x; ④y =|sin x | 四个函数中,最小正周期为π的奇函数是________.答案:②2.(教材习题改编)函数y =-tan ⎝⎛⎭⎫x +π6+2的定义域为________________. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π3,k ∈Z1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时的情况. 3.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结. [小题纠偏]1.函数y =4sin(-x ),x ∈[-π,π]的单调性是( ) A .在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数B .在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π,-π2和⎣⎡⎦⎤π2,π上是减函数 C .在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数D .在⎣⎡⎦⎤π2,π和⎣⎡⎦⎤-π,-π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是减函数 答案:D2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 解析:由已知x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上的最小值为-22. 答案:-22考点一 三角函数的定义域(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.函数y =log 21sin x-1的定义域为________.解析:由题可得⎩⎪⎨⎪⎧log 21sin x -1≥0,sin x >0,所以有0<sin x ≤12,解得2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z ,所以所求函数的定义域为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z 2.函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为______________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <k π+π2,k ∈Z ,-3≤x ≤3.∴-3≤x <-π2或0<x <π2.∴函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2. 答案:⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 [谨记通法]三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数图象来求解. 考点二 三角函数的值域或最值(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2-3 B .0 C .-1D .-1- 3解析:选A ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3∈⎣⎡⎦⎤-32,1. ∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3.2.(2018·浙北联考)函数f (x )=2cos 2x +5sin x -4的最小值为________,最大值为________.解析:f (x )=2cos 2x +5sin x -4=-2sin 2x +5sin x -2=-2⎝⎛⎭⎫sin x -542+98.因为-1≤sin x ≤1,所以当sin x =-1时,f (x )有最小值-9;当sin x =1时,f (x )有最大值1.答案:-9 13.函数y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]的值域为________________. 解析:设t =sin x -cos x , 则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x , 即sin x cos x =1-t 22,且-1≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-1时,y min =-1. ∴函数的值域为[-1,1].答案:[-1,1]4.(2019·平阳模拟)已知函数f (x )=2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a +b (a <0)的定义域为⎣⎡⎦⎤0,π2,值域为[-5,1],则a +b =________.解析:因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,所以sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1.因为a <0,所以f (x )∈[3a +b ,b ].因为函数的值域为[-5,1],所以3a +b =-5,b =1,所以a =-2,所以a +b =-1.答案:-1[由题悟法]三角函数最值或值域的3种求法(1)直接法:直接利用sin x 和cos x 的值域求解.(2)化一法:把所给三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,由正弦函数单调性写出函数的值域. (3)换元法:把sin x 、cos x 、sin x cos x 或sin x ±cos x 换成t ,转化为二次函数.[即时应用]求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值. 解:令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎡⎦⎤-22,22. ∴y =-t 2+t +1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54, ∴当t =12时,y max =54,当t =-22时,y min =1-22. ∴函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值为54,最小值为1-22. 考点三 三角函数的性质(题点多变型考点——多角探明)[锁定考向]三角函数的性质主要包括单调性、奇偶性、周期性、对称性,而三角函数的对称性多与奇偶性、周期性结合.常见的命题角度有:(1)三角函数的周期性;(2)三角函数的对称性;(3)三角函数的单调性.[题点全练]角度一:三角函数的周期性1.(2019·湖州期末)函数y =5sin ⎝⎛⎭⎫π6-π3x 的最小正周期为( ) A .6B .-6C .2π3 D .23解析:选A 函数的最小正周期为T =2π⎪⎪⎪⎪-π3=6. 2.(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A ∵f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0, ∴11π8-5π8=T4(2m +1),m ∈N , ∴T =3π2m +1,m ∈N ,∵f (x )的最小正周期大于2π,∴T =3π, ∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫23x +φ. 由2sin ⎝⎛⎭⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z . 又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12. 角度二:三角函数的对称性3.(2018·嘉兴期末)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的对称轴方程可以是( ) A .x =π12B .x =5π12C .x =π3D .x =π6解析:选A 由题可得,令2x +π3=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+π12,k ∈Z .所以当k =0时,函数f (x )的图象的一条对称轴方程为x =π12. 4.函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形,则φ=________. 解析:由题意,得y =cos(3x +φ)是奇函数, 故φ=k π+π2(k ∈Z ).答案:k π+π2(k ∈Z )角度三:三角函数的单调性5.(2019·浦江模拟)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ+π4⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递减 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫π4,3π4内单调递减 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递增 D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π4,3π4内单调递增解析:选A 因为函数f (x )的最小正周期为π,所以ω=2.因为函数f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4.所以 f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x ,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递减. [通法在握]1.函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性、周期性和对称性(1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.2.求三角函数单调区间的2种方法(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性列不等式求解.(2)图象法:画出三角函数的正、余弦曲线,结合图象求它的单调区间.[演练冲关]1.(2019·舟山模拟)若函数f (x )=sin(φ-x )是奇函数,则φ的值可能是( ) A .π6B .π3C .π2D .π解析:选D 因为函数f (x )是奇函数,所以φ=k π(k ∈Z ).对比选项可知,φ的值可能是π.故选D. 2.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx (ω>0)相邻两对称轴之间的距离为2,则ω=________. 解析:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx =12sin ωx +32cos ωx +sin ωx =32sin ωx +32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,又因为f (x )相邻两条对称轴之间的距离为2,所以T =4,所以2πω=4,即ω=π2.答案:π23.函数y =|tan x |在⎝⎛⎭⎫-π2,3π2上的单调减区间为_______.解析:如图,观察图象可知,y =|tan x |在⎝⎛⎭⎫-π2,3π2上的单调减区间为⎝⎛⎦⎤-π2,0和⎝⎛⎦⎤π2,π.答案:⎝⎛⎦⎤-π2,0和⎝⎛⎦⎤π2,π一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.下列函数中,周期为π的奇函数为( ) A .y =sin x cos x B .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin 2x +cos 2x解析:选A y =sin 2x 为偶函数;y =tan 2x 的周期为π2;y =sin 2x +cos 2x 为非奇非偶函数,B 、C 、D都不正确,选A.2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6在x =2处取得最大值,则正数ω的最小值为( ) A.π2 B.π3 C.π4 D.π6解析:选D 由题意得,2ω+π6=π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=π6+k π(k ∈Z ),∵ω>0,∴当k =0时,ωmin=π6,故选D. 3.函数y = cos x -32的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤-π6,π6 B.⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π6(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z ) D .R解析:选C ∵cos x -32≥0,得cos x ≥32, ∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z .4.(2018·浙江六校联考)函数y =3sin x +3cos x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的单调递增区间是________. 解析:化简可得y =23sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,由2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得-2π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ),又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴函数的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π3. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π3 5.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3在⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域是________. 解析:∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3,∴当2x +π3=π2,即x =π12时,f (x )max =1.当2x +π3=4π3,即x =π2时,f (x )min =-32,∴f (x )∈⎣⎡⎦⎤-32,1.答案:⎣⎡⎦⎤-32,1 二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·诸暨模拟)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 .3B .2C .32D .23解析:选C 因为函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π3=sinωπ3=1.又因为2πω≥2×π2,所以0<ω≤2,所以ωπ3=π2,解得ω=32.2.关于函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3,下列说法正确的是( ) A .是奇函数B .在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递减 C.⎝⎛⎭⎫π6,0为其图象的一个对称中心 D .最小正周期为π解析:选C 函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递增,B 错;最小正周期为π2,D 错;由2x -π3=k π2,k ∈Z ,得x =k π4+π6,k ∈Z .当k =0时,x =π6,所以它的图象关于⎝⎛⎭⎫π6,0对称.3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,则f ⎝⎛⎭⎫π6的值为( ) A .2或0 B .-2或2 C .0D .-2或0解析:选B 因为函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,所以该函数图象关于直线x=π6对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选B. 4.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f (x )的最小正周期为6π,且当x =π2时,f (x )取得最大值,则( )A .f (x )在区间[-2π,0]上是增函数B .f (x )在区间[-3π,-π]上是增函数C .f (x )在区间[3π,5π]上是减函数D .f (x )在区间[4π,6π]上是减函数解析:选A ∵f (x )的最小正周期为6π,∴ω=13.∵当x =π2时,f (x )有最大值,∴13×π2+φ=π2+2k π(k ∈Z ),φ=π3+2k π(k ∈Z ), ∵-π<φ≤π,∴φ=π3.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π3,令-π2+2k π≤x 3+π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π2+6k π≤x ≤π2+6k π,k ∈Z , 故f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤-5π2+6k π,π2+6k π,k ∈Z , 令k =0,得x ∈⎣⎡⎦⎤-5π2,π2, ∵[-2π,0]⊆⎣⎡⎦⎤-5π2,π2,故A 正确. 5.已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A .⎣⎡⎦⎤12,54 B .⎣⎡⎦⎤12,34 C .⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]解析:选A 由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω+π4,πω+π4⊆⎣⎡⎦⎤π2,3π2, ∴⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2,πω+π4≤3π2,∴12≤ω≤54,故选A.6.若函数f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________. 解析:由题意知,1<πk <2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3.答案:2或37.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,其中x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则实数a 的取值范围是________.解析:∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,∴x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,a +π6, ∵当x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,π2时,f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴结合函数的图象知π2≤a +π6≤7π6,∴π3≤a ≤π.答案:⎣⎡⎦⎤π3,π 8.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,且该函数图象关于点(x 0,0)成中心对称,x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=________. 解析:由题意得T 2=π2,T =π,ω=2.又2x 0+π6=k π(k ∈Z ),x 0=k π2-π12(k ∈Z ),而x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以x 0=5π12. 答案:5π129.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间. 解:∵f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π,∴ω=2. ∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,φ=π2+k π,k ∈Z ,∴cos φ=0,∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32时,sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32,即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=32. 又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π.∴π3+φ=2π3,φ=π3.∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . 10.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (1)求函数f (x )图象的对称轴方程; (2)求函数f (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值. 解:(1)令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+π8,k ∈Z .所以函数f (x )图象的对称轴方程是x =k π2+π8,k ∈Z . (2)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . (3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4, 所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≤22,所以-2≤f (x )≤1, 所以当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.若存在实数a ,使函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间⎣⎡⎦⎤0,π2上取到最大值1,则实数a 等于( ) A .1 B .52C .32D .2解析:选C y =-⎝⎛⎭⎫cos x -12a 2+a 24+58a -12. 当0≤x ≤π2时,0≤cos x ≤1,令t =cos x ,则0≤t ≤1,所以y =-⎝⎛⎭⎫t -12a 2+a 24+58a -12,0≤t ≤1. ①当0≤a 2≤1,即0≤a ≤2时,则当t =a 2,即cos x =a 2时,y max =a 24+58a -12=1,解得a =32或a =-4(舍。

(完整版)三角函数及解三角形知识点总结

(完整版)三角函数及解三角形知识点总结

1. 任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是0r =>,那么sin ,cos y xr rαα==,()tan ,0yx xα=≠三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关。

2.三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)+ + - + - + - - - + + -sin α cos α tan α3. 同角三角函数的基本关系式:(1)平方关系:22221sincos 1,1tan cos αααα+=+=(2)商数关系:sin tan cos ααα=(用于切化弦) ※平方关系一般为隐含条件,直接运用。

注意“1”的代换4.三角函数的诱导公式诱导公式(把角写成απ±2k 形式,利用口诀:奇变偶不变,符号看象限)Ⅰ)⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+x x k x x k x x k tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(πππ Ⅱ)⎪⎩⎪⎨⎧-=-=--=-x x x x x x tan )tan(cos )cos(sin )sin( Ⅲ) ⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=+x x x x x x tan )tan(cos )cos(sin )sin(πππ Ⅳ)⎪⎩⎪⎨⎧-=--=-=-x x x x x x tan )tan(cos )cos(sin )sin(πππ Ⅴ)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-ααπααπsin )2cos(cos )2sin( Ⅵ)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+ααπααπsin )2cos(cos )2sin(5.特殊角的三角函数值6.三角函数的图像及性质 sin y x =cos y x = tan y x =图像定义域 R R,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k Z ∈时,max 1y =;当22x k ππ=-()k Z ∈时,当()2x k k Z π=∈时,max 1y =;当2x k ππ=+()k Z ∈时,min 1y =-.既无最大值也无最小值度0 30 45 60 90 120 135 150 180︒270360弧度6π 4π 3π 2π 23π 34π 56π π32π 2πsin α122232132 22121cos α132 2212 012- 22- 32- 1- 0 1tan α 0 3313无3-1-33-无函数 性 质7.函数sin()y A x ωϕ=+图象的画法: ①“五点法”――设X x ωϕ=+,令X =0,3,,,222ππππ求出相应的x 值,计算得出五点的坐标,描点后得出图象; ②图象变换法:这是作函数简图常用方法。

三角函数和解三角形知识点汇总

三角函数和解三角形知识点汇总

三角函数和解三角形知识点汇总知识点一三角函数(一)、角的概念的推广1.定义:角可以看成平面内的一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.2.分类:按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.3.终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.(二)、弧度制的定义和公式1.定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. 2.公式(三)、任意角的三角函数(四)、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:sin αcos α=tan α.(五)、三角函数的诱导公式知识点二 三角函数的图像与性质(一)、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).(二)、正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )知识点三函数y=A sin(ωx+φ)的图像及应用(一)、“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.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.(二)、函数y=A sin(ωx+φ)中各量的物理意义当函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞) 表示一个振动量时,几个相关的概念如下表:(三)、函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径知识点四 三角恒等变换(一)、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.(二)、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.(三)、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.(四)、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 2cos(α-φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b .知识点五 解三角形(一)、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(二)、S△ABC=12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B=abc4R=12(a+b+c)·r(r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.(三)、实际问题中的常用角1.仰角和俯角:在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图1).2.方位角:从某点的指北方向线起按顺时针转到目标方向线之间的水平夹角叫作方位角.如B点的方位角为α(如图2).3.方向角:正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,如南偏东30°,北偏西45°等.4.坡度:坡面与水平面所成的二面角的正切值.。

高中数学知识点总结(第四章 三角函数、解三角形 第七节 正弦定理和余弦定理)

高中数学知识点总结(第四章 三角函数、解三角形 第七节 正弦定理和余弦定理)

第七节 正弦定理和余弦定理一、基础知识 1.正弦定理a sin A =b sin B =c sin C=2R (R 为△ABC 外接圆的半径).正弦定理的常见变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; (2)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R; (3)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (4)a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A. 2.余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; b 2=c 2+a 2-2ca cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C . 3.三角形的面积公式(1)S △ABC =12ah a (h a 为边a 上的高);(2)S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).二、常用结论汇总——规律多一点 1.三角形内角和定理在△ABC 中,A +B +C =π;变形:A +B 2=π2-C2.2.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C2.3.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B . 4.用余弦定理判断三角形的形状在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,当b 2+c 2-a 2>0时,可知A 为锐角;当b 2+c 2-a 2=0时,可知A 为直角;当b 2+c 2-a 2<0时,可知A 为钝角.第一课时 正弦定理和余弦定理(一) 考点一 利用正、余弦定理解三角形考法(一) 正弦定理解三角形[典例] (1)(2019·江西重点中学联考)在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则cos B =________.(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 =________.[解析] (1)由正弦定理可得sin B =b sin A a =2×sin 30°3=13,∵a =3>b =2,∴B <A ,即B为锐角,∴cos B =1-sin 2B =223. (2)∵sin B =12且B ∈(0,π),∴B =π6或B =5π6,又∵C =π6,∴B =π6,A =π-B -C =2π3.又a =3,由正弦定理得a sin A =bsin B ,即3sin 2π3=b sinπ6,解得b =1. [答案] (1)223 (2)1考法(二) 余弦定理解三角形[典例] (1)(2019·山西五校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos A +a cos B =c 2,a =b =2,则△ABC 的周长为( )A .7.5B .7C .6D .5(2)(2018·泰安二模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b2c -a=sin Asin B +sin C,则角B =________.[解析](1)∵b cos A +a cos B =c 2,∴由余弦定理可得b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac=c 2,整理可得2c 2=2c 3,解得c =1,则△ABC 的周长为a +b +c =2+2+1=5.(2)由正弦定理可得c -b 2c -a =sin A sin B +sin C =ab +c, ∴c 2-b 2=2ac -a 2,∴c 2+a 2-b 2=2ac ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =22,∵0<B <π,∴B =π4.[答案] (1)D (2)π4[题组训练]1.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac ,c =2a ,则cos C =( ) A.24B .-24C.34D .-34解析:选B 由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24.2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12 B.π6C.π4D.π3解析:选B 因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0, 所以sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0.因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以t a n A =-1, 因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin Aa =2×222=12, 又0<C <π4,所以C =π6.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2B +sin 2C =sin 2A +sin B sin C .(1)求角A 的大小;(2)若cos B =13,a =3,求c 的值.解:(1)由正弦定理可得b 2+c 2=a 2+bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由(1)可知sin A =32, 因为cos B =13,B 为△ABC 的内角,所以sin B =223,故sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =32×13+12×223=3+226. 由正弦定理a sin A =c sin C 得c =a sin C sin A=3×3+2232×6=1+263.考点二 判定三角形的形状[典例] (1)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(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形[解析] (1)法一:因为b cos C +c cos B =a sin A , 由正弦定理知sin B cos C +sin C cos B =sin A sin A , 得sin(B +C )=sin A sin A .又sin(B +C )=sin A ,得sin A =1, 即A =π2,因此△ABC 是直角三角形.法二:因为b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =2a 22a =a ,所以a sin A =a ,即sin A =1,故A =π2,因此△ABC 是直角三角形.(2)因为sin A sin B =a c ,所以a b =ac,所以b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,所以b 2+c 2-a 2=bc , 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3,所以△ABC 是等边三角形.[答案] (1)B (2)C[变透练清] 1.变条件若本例(1)条件改为“a sin A +b sin B <c sin C ”,那么△ABC 的形状为________.解析:根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,故C 是钝角,所以△ABC 是钝角三角形. 答案:钝角三角形 2.变条件若本例(1)条件改为“c -a cos B =(2a -b )cos A ”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为c -a cos B =(2a -b )cos A , C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =π2或B =A 或B =π-A (舍去),所以△ABC 为等腰或直角三角形. 答案:等腰或直角三角形 3.变条件若本例(2)条件改为“cos A cos B =ba=2”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为cos A cos B =b a ,由正弦定理得cos A cos B =sin B sin A ,所以sin 2A =sin 2B .由ba =2,可知a ≠b ,所以A ≠B .又因为A ,B ∈(0,π),所以2A =π-2B ,即A +B =π2,所以C =π2,于是△ABC是直角三角形.答案:直角三角形[课时跟踪检测]A 级1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若sin A a =cos Bb ,则B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理知,sin A sin A =cos Bsin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°.2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( )A .有一解B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定解析:选C 由正弦定理得b sin B =c sin C, ∴sin B =b sin Cc =40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.(2018·重庆六校联考)在△ABC 中,cos B =ac (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选A 因为cos B =ac ,由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =a c ,整理得b 2+a 2=c 2,即C 为直角,则△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3, cos B =23,则b =( )A .14B .6 C.14D.6解析:选D ∵b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,∴b = 6.5.(2019·莆田调研)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos C+c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:选A ∵a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,∴根据正弦定理可得sin A sin B cos C +sin C sin B cos A =12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B .∵sin B ≠0,∴sin(A +C )=12,即sin B =12.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6. 6.(2019·山西大同联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2(b cos A +a cos B )=c 2,b =3,3cos A =1,则a =( )A.5 B .3 C.10D .4解析:选B 由正弦定理可得2(sin B cos A +sin A cos B )=c sin C , ∵2(sin B cos A +sin A cos B )=2sin(A +B )=2sin C ,∴2sin C =c sin C ,∵sin C >0,∴c =2,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+22-2×3×2×13=9,∴a =3.7.在△ABC 中,AB =6,A =75°,B =45°,则AC =________. 解析:C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=AC sin 45°,解得AC =2. 答案:28.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sinB ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又∵a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=22+32-2×2×3×⎝⎛⎭⎫-14=16,∴c =4. 答案:49.(2018·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =7,b =2,A =60°,则sinB =________,c =________.解析:由正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =b a ·sin A =27×32=217.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得7=4+c 2-4c ×cos 60°,即c 2-2c -3=0,解得c =3或c =-1(舍去). 答案:2173 10.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,且a =2c ,则cos A =________.解析:因为sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,所以2sin B =sin A +sin C .由正弦定理得a +c =2b ,又因为a =2c ,可得b =32c ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc=94c 2+c 2-4c 22×32c 2=-14.答案:-1411.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A =2B . (1)求证:a =2b cos B ; (2)若b =2,c =4,求B 的值.解:(1)证明:因为A =2B ,所以由正弦定理a sin A =b sin B ,得a sin 2B =bsin B ,所以a =2b cos B .(2)由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 因为b =2,c =4,A =2B ,所以16c os 2B =4+16-16cos 2B ,所以c os 2B =34,因为A +B =2B +B <π,所以B <π3,所以cos B =32,所以B =π6.12.(2019·绵阳模拟)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C .(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.解:(1)由已知,结合正弦定理,得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc . 又由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 所以bc =-2bc cos A ,即cos A =-12.由于A 为△ABC 的内角,所以A =2π3.(2)由已知2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C ,结合正弦定理,得2sin 2A =(2sin B +sin C )sin B +(2sin C +sin B )sin C , 即sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =sin 22π3=34.又由sin B +sin C =1,得sin 2B +sin 2C +2sin B sin C =1,所以sin B sin C =14,结合sin B +sin C =1,解得sin B =sin C =12.因为B +C =π-A =π3,所以B =C =π6,所以△ABC 是等腰三角形.B 级1.(2019·郑州质量预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2c os 2A +B2-cos 2C =1,4sin B =3sin A ,a -b =1,则c 的值为( )A.13B.7C.37D .6解析:选A 由2c os 2A +B2-cos 2C =1,得1+c os(A +B )-(2c os 2C -1)=2-2c os 2C -cos C =1,即2c os 2C +cos C -1=0,解得cos C =12或cos C =-1(舍去).由4sin B =3sin A及正弦定理,得4b =3a ,结合a -b =1,得a =4,b =3.由余弦定理,知c 2=a 2+b 2-2ab cos C =42+32-2×4×3×12=13,所以c =13.2.(2019·长春模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =3,2sin A a =t a n Cc,若sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,则a +b =________. 解析:∵2sin A a =t a n C c =sin C c cos C ,且由正弦定理可得a =2R sin A ,c =2R sin C (R 为△ABC的外接圆的半径),∴cos C =12.∵C ∈(0,π),∴C =π3.∵sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,sin C =sin(A +B ),∴2sin A cos B =4sin B cos B .当cos B =0时,B =π2,则A =π6,∵c =3, ∴a =1,b =2,则a +b =3.当cos B ≠0时,sin A =2sin B ,即a =2b .∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴b 2=1,即b =1,∴a =2,则a +b =3.综上,a +b =3.答案:33.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2a cos C -c =2b . (1)求角A 的大小;(2)若c =2,角B 的平分线BD =3,求a .解:(1)2a cos C -c =2b ⇒2sin A cos C -sin C =2sin B ⇒2sin A cos C -sin C =2sin(A +C )=2sin A cos C +2cos A sin C ,∴-sin C =2cos A sin C , ∵sin C ≠0,∴cos A =-12,又A ∈(0,π),∴A =2π3.(2)在△ABD 中,由正弦定理得,AB sin ∠ADB =BDsin A ,∴sin ∠ADB =AB sin A BD =22.又∠ADB ∈(0,π),A =2π3,∴∠ADB =π4,∴∠ABC =π6,∠ACB =π6,b =c =2,由余弦定理,得a 2=c 2+b 2-2c ·b ·cos A =(2)2+(2)2-2×2×2c os 2π3=6,∴a = 6.第二课时 正弦定理和余弦定理(二) 考点一 有关三角形面积的计算[典例] (1)(2019·广州调研)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b =7,c =4,cos B =34,则△ABC 的面积等于( )A .37 B.372C .9D.92(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为34(a 2+c 2-b 2),则B =________.[解析] (1)法一:由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,代入数据,得a =3,又cos B =34,B ∈(0,π),所以sin B =74,所以S △ABC =12ac sin B =372. 法二:由cos B =34,B ∈(0,π),得sin B =74,由正弦定理b sin B =csin C 及b =7,c =4,可得sin C =1,所以C =π2,所以sin A =cos B =34,所以S △ABC =12bc sin A =372.(2)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac ,∴a 2+c 2-b 2=2ac cos B . 又∵S =34(a 2+c 2-b 2),∴12ac sin B =34×2ac cos B , ∴t a n B =3,∵B ∈()0,π,∴B =π3.[答案] (1)B (2)π3[变透练清] 1.变条件本例(1)的条件变为:若c =4,sin C =2sin A ,sin B =154,则S △ABC =________. 解析:因为sin C =2sin A ,所以c =2a ,所以a =2,所以S △ABC =12ac sin B =12×2×4×154=15.答案:15 2.变结论本例(2)的条件不变,则C 为钝角时,ca的取值范围是________.解析:∵B =π3且C 为钝角,∴C =2π3-A >π2,∴0<A <π6 .由正弦定理得ca =sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A sin A=32cos A +12sin A sin A =12+32·1t a n A.∵0<t a n A <33,∴1t a n A>3, ∴c a >12+32×3=2,即ca >2. 答案:(2,+∞)3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,(2b -a )cos C =c cos A . (1)求角C 的大小;(2)若c =3,△ABC 的面积S =433,求△ABC 的周长.解:(1)由已知及正弦定理得(2sin B -sin A )cos C =sin C cos A , 即2sin B cos C =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B , ∵B ∈(0,π),∴sin B >0,∴cos C =12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.(2)由(1)知,C =π3,故S =12ab sin C =12ab sin π3=433,解得ab =163.由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab , 又c =3,∴(a +b )2=c 2+3ab =32+3×163=25,得a +b =5.∴△ABC 的周长为a +b +c =5+3=8.[解题技法]1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积.总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解. 考点二 平面图形中的计算问题[典例] (2018·广东佛山质检)如图,在平面四边形ABCD 中,∠ABC =3π4,AB ⊥AD ,AB =1. (1)若AC =5,求△ABC 的面积; (2)若∠ADC =π6,CD =4,求sin ∠CAD .[解] (1)在△ABC 中,由余弦定理得,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·c os ∠ABC , 即5=1+BC 2+2BC ,解得BC =2,所以△ABC 的面积S △ABC =12AB ·BC ·sin ∠ABC =12×1×2×22=12.(2)设∠CAD =θ,在△ACD 中,由正弦定理得AC sin ∠ADC =CDsin ∠CAD ,即AC sin π6=4sin θ, ① 在△ABC 中,∠BAC =π2-θ,∠BCA =π-3π4-⎝⎛⎭⎫π2-θ=θ-π4, 由正弦定理得AC sin ∠ABC =ABsin ∠BCA ,即AC sin 3π4=1sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4,② ①②两式相除,得sin 3π4sin π6=4sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4sin θ,即4⎝⎛⎭⎫22sin θ-22cos θ=2sin θ,整理得sin θ=2cos θ. 又因为sin 2θ+c os 2θ=1,所以sin θ=255,即sin ∠CAD =255.[解题技法]与平面图形有关的解三角形问题的关键及思路求解平面图形中的计算问题,关键是梳理条件和所求问题的类型,然后将数据化归到三角形中,利用正弦定理或余弦定理建立已知和所求的关系.具体解题思路如下:(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解;(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.[提醒] 做题过程中,要用到平面几何中的一些知识点,如相似三角形的边角关系、平行四边形的一些性质,要把这些性质与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.[题组训练]1.如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,则sin C 的值为________.解析:设AB =a ,∵AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,∴AD =a ,BD =2a 3,BC =4a 3. 在△ABD 中,c os ∠ADB =a 2+4a 23-a22a ×2a 3=33,∴sin ∠ADB =63,∴sin ∠BDC =63. 在△BDC 中,BD sin C =BCsin ∠BDC, ∴sin C =BD ·sin ∠BDC BC =66.答案:662.如图,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE =1,EC =7,EA =2,∠ADC =2π3,且∠CBE ,∠BEC ,∠BCE 成等差数列.(1)求sin ∠CED ; (2)求BE 的长. 解:设∠CED =α.因为∠CBE ,∠BEC ,∠BCE 成等差数列, 所以2∠BEC =∠CBE +∠BCE ,又∠CBE +∠BEC +∠BCE =π,所以∠BEC =π3.(1)在△CDE 中,由余弦定理得EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·c os ∠EDC , 即7=CD 2+1+CD ,即CD 2+CD -6=0, 解得CD =2(CD =-3舍去). 在△CDE 中,由正弦定理得EC sin ∠EDC =CDsin α,于是sin α=CD ·sin 2π3EC =2×327=217,即sin ∠CED =217.(2)由题设知0<α<π3,由(1)知cos α=1-sin 2α=1-2149=277,又∠AEB =π-∠BEC -α=2π3-α,所以c os ∠AEB =c os ⎝⎛⎭⎫2π3-α=c os 2π3cos α+sin 2π3sin α=-12×277+32×217=714. 在Rt △EAB 中,c os ∠AEB =EA BE =2BE =714,所以BE =47.考点三 三角形中的最值、范围问题[典例] (1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,A ≠π2,sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,则角A 的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎤0,π6 B.⎝⎛⎦⎤0,π4 C.⎣⎡⎦⎤π6,π4D.⎣⎡⎦⎤π6,π3(2)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos 2A +cos 2B =2cos 2C ,则cos C 的最小值为( )A.32B.22C.12D .-12[解析] (1)在△ABC 中,C =π-(A +B ),所以sin(A +B )+sin(B -A )=2sin 2A ,即2sin B cos A =22sin A cos A ,因为A ≠π2,所以cos A ≠0,所以sin B =2sin A ,由正弦定理得,b=2a ,所以A 为锐角.又因为sin B =2sin A ∈(0,1],所以sin A ∈⎝⎛⎦⎤0,22,所以A ∈⎝⎛⎦⎤0,π4. (2)因为cos 2A +cos 2B =2cos 2C ,所以1-2sin 2A +1-2sin 2B =2-4sin 2C ,得a 2+b 2=2c 2,cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12,当且仅当a =b 时等号成立,故选C. [答案] (1)B (2)C[解题技法]1.三角形中的最值、范围问题的解题策略解与三角形中边角有关的量的取值范围时,主要是利用已知条件和有关定理,将所求的量用三角形的某个内角或某条边表示出来,结合三角形边角取值范围等求解即可.2.求解三角形中的最值、范围问题的注意点(1)涉及求范围的问题,一定要搞清已知变量的范围,利用已知的范围进行求解, 已知边的范围求角的范围时可以利用余弦定理进行转化.(2)注意题目中的隐含条件,如A +B +C =π,0<A <π,b -c <a <b +c ,三角形中大边对大角等.[题组训练]1.在钝角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,B 为钝角,若a cos A = b sin A ,则sin A +sin C 的最大值为( )A.2B.98C .1D.78解析:选B ∵a cos A =b sin A ,由正弦定理可得,sin A cos A =sin B sin A ,∵sin A ≠0,∴cos A =sin B ,又B 为钝角,∴B =A +π2,sin A +sin C =sin A +sin(A +B )=sin A +cos 2A =sin A +1-2sin 2A =-2⎝⎛⎭⎫sin A -142+98,∴sin A +sin C 的最大值为98. 2.(2018·哈尔滨三中二模)在△ABC 中,已知c =2,若sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,则a +b 的取值范围为________.解析:∵sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,∴a 2+b 2-ab =c 2,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又∵C ∈(0,π),∴C =π3.由正弦定理可得a sin A =b sin B =2sin π3=433,∴a =433sin A ,b =433sin B .又∵B =2π3-A ,∴a +b =433sin A +433sin B =433sin A +433sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A =4sin ⎝⎛⎭⎫A +π6.又∵A ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴A +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,5π6,∴sin ⎝⎛⎭⎫A +π6∈⎝⎛⎦⎤12,1,∴a +b ∈(2,4]. 答案:(2,4]3.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos B b +cos C c =sin A 3sin C .(1)求b 的值;(2)若cos B +3sin B =2,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由题意及正、余弦定理得a 2+c 2-b 22abc +a 2+b 2-c 22abc =3a 3c ,整理得2a 22abc =3a3c ,所以b = 3.(2)由题意得cos B +3sin B =2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6=2, 所以sin ⎝⎛⎭⎫B +π6=1, 因为B ∈(0,π),所以B +π6=π2,所以B =π3.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 所以3=a 2+c 2-ac ≥2ac -ac =ac , 即ac ≤3,当且仅当a =c =3时等号成立. 所以△ABC 的面积S △ABC =12ac sin B =34ac ≤334,当且仅当a =c =3时等号成立.故△ABC 面积的最大值为334.考点四 解三角形与三角函数的综合应用考法(一) 正、余弦定理与三角恒等变换[典例] (2018·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知 b sin A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值. [解] (1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =b sin B ,可得b sin A =a sin B .又因为b sin A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6, 所以a sin B =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6, 即sin B =32cos B +12sin B , 所以t a n B = 3.因为B ∈(0,π),所以B =π3.(2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7. 由b sin A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6,可得sin A =37. 因为a <c ,所以cos A =27. 所以sin 2A =2sin A cos A =437,cos 2A =2c os 2A -1=17.所以sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314. 考法(二) 正、余弦定理与三角函数的性质[典例] (2018·辽宁五校联考)已知函数f (x )=c os 2x +3sin(π-x )c os(π+x )-12.(1)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间;(2)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知f (A )=-1,a =2,b sin C =a sin A ,求△ABC 的面积.[解] (1)f (x )=c os 2x -3sin x cos x -12=1+cos 2x 2-32sin 2x -12=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,又∵x ∈[0,π],∴函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤0,π3和⎣⎡⎦⎤5π6,π. (2)由(1)知f (x )=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, ∴f (A )=-sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6=-1, ∵△ABC 为锐角三角形,∴0<A <π2,∴-π6<2A -π6<5π6,∴2A -π6=π2,即A =π3.又∵b sin C =a sin A ,∴bc =a 2=4, ∴S △ABC =12bc sin A = 3.[对点训练]在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,(2a -c )cos B -b cos C =0. (1)求角B 的大小;(2)设函数f (x )=2sin x cos x cos B -32cos 2x ,求函数f (x )的最大值及当f (x )取得最大值时x 的值.解:(1)因为(2a -c )cos B -b cos C =0, 所以2a cos B -c cos B -b cos C =0, 由正弦定理得2sin A cos B -sin C cos B -cos C sin B =0, 即2sin A cos B -sin(C +B )=0,又因为C +B =π-A ,所以sin(C +B )=sin A . 所以sin A (2cos B -1)=0.在△ABC 中,sin A ≠0,所以cos B =12,又因为B ∈(0,π),所以B =π3.(2)因为B =π3,所以f (x )=12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 令2x -π3=2k π+π2(k ∈Z),得x =k π+5π12(k ∈Z),即当x =k π+5π12(k ∈Z)时,f (x )取得最大值1.[课时跟踪检测]A 级1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 2A =sin A ,bc =2,则 △ABC 的面积为( )A.12 B.14C .1D .2解析:选A 由cos 2A =sin A ,得1-2sin 2A =sin A ,解得sin A =12(负值舍去),由bc =2,可得△ABC 的面积S =12bc sin A =12×2×12=12.2.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若(2a +c )cos B +b cos C =0,则角B 的大小为( )A.π6 B.π3C.2π3D.5π6解析:选C 由已知条件和正弦定理,得(2sin A +sin C )cos B +sin B cos C =0.化简,得2sin A cos B +sin A =0.因为角A 为三角形的内角,所以sin A ≠0,所以cos B =-12,所以B =2π3. 3.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =3,S △ABC =22,则b 的值为( )A .6B .3C .2D .2或3解析:选D 因为S △ABC =12bc sin A =22,所以bc =6,又因为sin A =223,A ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以cos A =13,因为a =3,所以由余弦定理得9=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-4,b 2+c 2=13,可得b =2或b =3. 4.(2018·昆明检测)在△ABC 中,已知AB =2,AC =5,t a n ∠BAC =-3,则BC 边上的高等于( )A .1 B.2 C.3D .2解析:选A 法一:因为t a n ∠BAC =-3,所以sin ∠BAC =310,c os ∠BAC =-110.由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·ABc os ∠BAC =5+2-2×5×2×⎝⎛⎭⎫-110=9,所以BC =3,所以S △ABC =12AB ·AC sin ∠BAC =12×2×5×310=32,所以BC 边上的高h =2S △ABCBC =2×323=1.法二:在△ABC 中,因为t a n ∠BAC =-3<0,所以∠BAC 为钝角,因此BC 边上的高小于2,结合选项可知选A.5.(2018·重庆九校联考)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,且a sin B =3b cos A ,当b +c =4时,△ABC 面积的最大值为( )A.33B.32C.3D .23解析:选C 由a sin B =3b cos A ,得sin A sin B =3sin B cos A ,∴t a n A =3,∵0<A <π,∴A =π3,故S △ABC =12bc sin A =34bc ≤34⎝⎛⎭⎫b +c 22=3(当且仅当b =c =2时取等号),故选C.6.(2019·安徽名校联盟联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bc =1,b +2c cos A =0,则当角B 取得最大值时,△ABC 的周长为( )A .2+3B .2+2C .3D .3+2解析:选A 由b +2c cos A =0,得b +2c ·b 2+c 2-a 22bc =0,整理得2b 2=a 2-c 2.由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+3c 24ac ≥23ac 4ac =32,当且仅当a =3c 时等号成立,此时角B 取得最大值,将a =3c 代入2b 2=a 2-c 2可得b =c .又因为bc =1,所以b =c =1,a =3,故△ABC 的周长为2+ 3.7.在△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,则△ABC 的面积为________. 解析:由余弦定理知72=52+BC 2-2×5×BC ×cos 120°, 即49=25+BC 2+5BC ,解得BC =3(负值舍去). 故S △ABC =12AB ·BC sin B =12×5×3×32=1534.答案:15348.(2019·长春质量检测)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若 12b cos A =sin B ,且a =23,b +c =6,则△ABC 的面积为________.解析:由题意可知cos A 2=sin B b =sin Aa ,因为a =23,所以t a n A =3,因为0<A <π,所以A =π3,由余弦定理得12=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,又因为b +c =6,所以bc =8,从而△ABC 的面积为12bc sin A =12×8×sin π3=2 3.答案:239.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠BAC =π2,点D 在边BC上,AD =1,且BD =2DC ,∠BAD =2∠DAC ,则sin Bsin C=________.解析:由∠BAC =π2及∠BAD =2∠DAC ,可得∠BAD =π3,∠DAC =π6.由BD =2DC ,令DC =x ,则BD =2x .因为AD =1,在△ADC 中,由正弦定理得1sin C =x sin π6,所以sin C =12x,在△ABD 中,sin B =sin π32x =34x ,所以sin B sin C =34x 12x=32.答案:3210.(2018·河南新乡二模)如图所示,在△ABC 中,C =π3,BC =4,点D 在边AC 上,AD =DB ,DE ⊥AB ,E 为垂足,若DE =22,则cos A =________.解析:∵AD =DB ,∴∠A =∠ABD ,∠BDC =2∠A .设AD =DB =x , ∴在△BCD 中,BC sin ∠BDC =DB sin C,可得4sin 2A =xsin π3. ①在△AED 中,DE sin A =AD sin ∠AED ,可得22sin A =x1. ② 联立①②可得42sin A cos A =22sin A 32,解得cos A =64.答案:6411.(2019·南宁摸底联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知 c (1+cos B )=b (2-cos C ).(1)求证:2b =a +c ;(2)若B =π3,△ABC 的面积为43,求b .解:(1)证明:∵c (1+cos B )=b (2-cos C ),∴由正弦定理可得sin C +sin C cos B =2sin B -sin B cos C , 即sin C cos B +sin B cos C +sin C =sin(B +C )+sin C =2sin B , ∴sin A +sin C =2sin B ,∴a +c =2b .(2)∵B =π3,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =34ac =43,∴ac =16.由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac =(a +c )2-3ac . ∵a +c =2b ,∴b 2=4b 2-3×16,解得b =4. 12.在△ABC 中,AC =6,cos B =45,C =π4.(1)求AB 的长; (2)求c os ⎝⎛⎭⎫A -π6的值. 解:(1)因为cos B =45,0<B <π,所以sin B =35.由正弦定理得AC sin B =AB sin C ,所以AB =AC ·sin Csin B =6×2235=5 2.(2)在△ABC 中,因为A +B +C =π,所以A =π-(B +C ), 又因为cos B =45,sin B =35,所以cos A =-c os(B +C )=-c os ⎝⎛⎭⎫B +π4=-cos Bc os π4+sin B sin π4=-45×22+35×22=-210.因为0<A <π,所以sin A =1-c os 2A =7210. 因此,c os ⎝⎛⎭⎫A -π6=cos Ac os π6+sin A sin π6=-210×32+7210×12=72-620. B 级1.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若B =2A ,则2ba的取值范围是( )A .(2,2)B .(2,6)C .(2,3)D .(6,4)解析:选B ∵B =2A ,∴sin B =sin 2A =2sin A cos A ,∴ba =2cos A .又C =π-3A ,C为锐角,∴0<π-3A <π2⇒π6<A <π3,又B =2A ,B 为锐角,∴0<2A <π2⇒0<A <π4,∴π6<A <π4,22<cosA <32,∴2<b a <3,∴2<2ba< 6. 2.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +bc os 2A =2a ,则角A 的取值范围是________.解析:由已知及正弦定理得sin 2A sin B +sin Bc os 2A =2sin A ,即sin B (sin 2A +c os 2A )=2sin A ,∴sin B =2sin A ,∴b =2a ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =4a 2+c 2-a 24ac =3a 2+c 24ac ≥23ac 4ac =32,当且仅当c =3a 时取等号.∵A 为三角形的内角,且y =cos x 在(0,π)上是减函数,∴0<A ≤π6,则角A 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,π6. 答案:⎝⎛⎦⎤0,π6 3.(2018·昆明质检)如图,在平面四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AB =2,BD =5,∠BCD =2∠ABD ,△ABD 的面积为2.(1)求AD 的长; (2)求△CBD 的面积.解:(1)由已知S △ABD =12AB ·BD ·sin ∠ABD =12×2×5×sin ∠ABD =2,可得sin ∠ABD =255,又∠BCD =2∠ABD ,所以∠ABD ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以c os ∠ABD =55. 在△ABD 中,由余弦定理AD 2=AB 2+BD 2-2·AB ·BD ·c os ∠ABD ,可得AD 2=5,所以AD = 5.(2)由AB ⊥BC ,得∠ABD +∠CBD =π2,所以sin ∠CBD =c os ∠ABD =55. 又∠BCD =2∠ABD ,所以sin ∠BCD =2sin ∠ABD ·c os ∠ABD =45,∠BDC =π-∠CBD -∠BCD =π-⎝⎛⎭⎫π2-∠ABD -2∠ABD =π2-∠ABD =∠CBD , 所以△CBD 为等腰三角形,即CB =CD .在△CBD 中,由正弦定理BD sin ∠BCD =CDsin ∠CBD ,得CD =BD ·sin ∠CBDsin ∠BCD=5×5545=54, 所以S △CBD =12CB ·CD ·sin ∠BCD =12×54×54×45=58.。

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三角函数、解三角形
1.弧长公式:r l α=
扇形面积公式:22
121r lr S α==
2.同角三角函数的基本关系式:
平方关系:1cos sin 2
2
=+αα 商数关系:sin tan cos α
αα
=
3.三角函数的诱导公式:
诱导公式(把角写成απ
±2
k 形式,利用口诀:奇变偶不变,符号看象限)
公式一()()()⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+=⋅+=⋅+απααπααπαtan 2tan cos 2cos sin 2sin k k k 公式二()()()⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+ααπααπααπtan tan cos -cos -sin sin 公式三()()()⎪⎩

⎨⎧=-=-=-ααααααtan -tan cos cos -sin sin
公式四()()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-=-ααπααπααπtan -tan cos -cos sin sin 公式五⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-ααπααπsin 2cos cos 2sin 公式六⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭

⎝⎛+ααπααπsin -2
cos cos 2sin
4.两角和与差的正弦、余弦、正切公式:
βαβαβαcos sin cos sin )sin(+=+ βαβαβαcos sin cos sin )sin(-=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-
βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=
+ β
αβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-
5.二倍角公式:
a a a cos sin 22sin =
1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=a a a a a a a
a 2tan 1tan 22tan -=
6.辅助角公式:
sin cos a b αα+
)αϕ+(
其中sin tan b
a
ϕϕϕ=
=
=
). 比如:
x
x y cos 3sin +=
)
cos )
3(13sin )
3(11(
)3(12
2
2
2
22x x ++
++=
)cos 23sin 21(2x x +=
)3
sin cos 3cos (sin 2ππx x +=)3sin(2π+=x
7.正弦定理:
2sin sin sin a b c R C
===A B (R 为△ABC 外接圆的半径) 8.余弦定理:2
2
2
2cos a b c bc =+-A ,2
2
2
2cos b a c ac =+-B ,2
2
2
2cos c a b ab C =+-
推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac +-B =,222
cos 2a b c C ab
+-=.
9.三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =
A ==
B 两边夹角的正弦值两边之积⨯⨯=21
高底⨯⨯=∆2
1
ABC
S 10.三角函数的图像及性质:
sin y x =
cos y x = tan y x =
图像
定义域
R R
,2x x k k Z ππ⎧⎫
≠+∈⎨⎬⎩⎭
值域
[]1,1-
[]1,1-
R
最值
当22
x k π
π=+
()k Z ∈时,
max 1y =;
当22
x k π
π=-
()k Z ∈时,
min 1y =-.
当()2x k k Z π=∈时,
max 1y =;
当2x k ππ=+()k Z ∈时,
min 1y =-.
既无最大值
也无最小值
周期性 2π

π
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
单调性
在2,222k k ππππ⎡⎤-
++⎢⎥⎣⎦
()k Z ∈上是增函数;
在32,222k k ππππ⎡⎤++⎢
⎥⎣⎦
()k Z ∈上是减函数.
在[]()2,2k k k Z πππ-+∈上是增函数;
在[]2,2k k πππ+()k Z ∈ 上是减函数.
在,2
2k k π
πππ⎛

-
+
⎪⎝

()k Z ∈上是增函数.
对称性
对称中心()(),0k k Z π∈
对称轴()2
x k k Z π
π=+

对称中心(),02k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪
⎝⎭ 对称轴()x k k Z π=∈
对称中心(),02k k Z π⎛⎫

⎪⎝⎭
无对称轴


性 质
11.特殊角的三角函数值
(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。

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