2020届高中数学分册同步讲义(必修4) 第3章 微专题突破五

合集下载

2020届高中数学分册同步讲义(选修1-2) 第3章 章末复习

2020届高中数学分册同步讲义(选修1-2) 第3章  章末复习

章末复习一、复数的有关概念例1 当实数a 为何值时,z =a 2-2a +(a 2-3a +2)i :(1)为实数;(2)为纯虚数;(3)对应的点在第一象限内;(4)复数z 对应的点在直线x -y =0上. 解 (1)由z ∈R ,得a 2-3a +2=0,解得a =1或a =2.(2)若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-2a =0,a 2-3a +2≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧a =0或a =2,a ≠1,且a ≠2.故a =0. (3)若z 对应的点在第一象限,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a >0,a 2-3a +2>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <0或a >2,a <1或a >2,∴a <0或a >2. ∴a 的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). (4)依题得(a 2-2a )-(a 2-3a +2)=0,∴a =2.反思感悟 (1)复数的概念主要包括复数的代数形式、复数的分类、复数相等、共轭复数及复数的模等知识点,其中,复数的分类及复数的相等是热点,复数分类中“纯虚数”的条件是难点和易错点.(2)复数的分类及对应点的位置问题都可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部、虚部满足的方程(不等式)即可.跟踪训练1 复数z =log 3(x 2-3x -3)+ilog 2(x -3),当x 为何实数时:(1)z ∈R ;(2)z 为虚数. 解 (1)因为一个复数是实数的充要条件是虚部为0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -3>0,log 2(x -3)=0,x -3>0,解得x =4,所以当x =4时,z ∈R .(2)因为一个复数是虚数的充要条件是虚部不为0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x -3>0,log 2(x -3)≠0,x -3>0,解得x >3+212且x ≠4.所以当x >3+212且x ≠4时,z 为虚数.二、复数及复数加减法的几何意义例2 已知z 是复数,z +2i ,z2-i 均为实数(i 为虚数单位),且复数(z +a i)2在复平面上对应的点在第一象限,求实数a 的取值范围. 解 设z =x +y i(x ,y ∈R ),∵z +2i =x +(y +2)i 为实数,∴y =-2. ∵z 2-i =x -2i 2-i =15(x -2i)(2+i)=15(2x +2)+15(x -4)i 为实数,∴x =4.∴z =4-2i.∵(z +a i)2=(12+4a -a 2)+8(a -2)i ,根据条件,可知⎩⎪⎨⎪⎧12+4a -a 2>0,8(a -2)>0,解得2<a <6,∴实数a 的取值范围是(2,6).反思感悟 (1)复数z =a +b i(a ,b ∈R )同复平面上的点Z (a ,b )是一一对应的,同向量OZ →是一一对应的.(2)复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=|a +b i|=a 2+b 2表示点Z (a ,b )到原点的距离,亦即向量OZ →的模|OZ →|.由此可知|z |=r 表示以原点为圆心,以r 为半径的圆.(3)复数加减法的几何意义实质上是向量加减法的三角形法则和平行四边形法则,由减法的几何意义可知|z 1-z 2|表示复平面上两点Z 1,Z 2之间的距离.跟踪训练2 已知复平面内平行四边形ABCD ,A 点对应的复数为2+i ,向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i. (1)求点C ,D 对应的复数; (2)求平行四边形ABCD 的面积.解 (1)∵向量BA →对应的复数为1+2i ,向量BC →对应的复数为3-i ,AC →=BC →-BA →, ∴向量AC →对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i. 又OC →=OA →+AC →,∴点C 对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i. ∵AD →=BC →,∴向量AD →对应的复数为3-i , 即AD →=(3,-1).设D (x ,y ),则AD →=(x -2,y -1)=(3,-1),∴⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=3,y -1=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =0.∴点D 对应的复数为5. (2)∵BA →·BC →=|BA →||BC →|cos B ,∴cos B =BA →·BC →|BA →||BC →|=3-25×10=152=210.∴sin B =7210.∵S =|BA →||BC →|sin B =5×10×7210=7,故平行四边形ABCD 的面积为7. 三、复数的四则运算例3 (1)计算:-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 018+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i ; (2)已知z =1+i ,求z 2-3z +6z +1的模.解 (1)原式=i (1+23i )1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 1 009+(4-8i +8i -4)(4-8i +4-8i )11-7i =i +(-i)1 009+0=0. (2)z 2-3z +6z +1=(1+i )2-3(1+i )+62+i =3-i2+i =1-i ,∵|1-i|=2,∴z 2-3z +6z +1的模为 2.反思感悟 (1)复数的除法运算是复数运算中的难点,如果遇到(a +b i)÷(c +d i)的形式,首先应该写成分式的形式,然后再分母实数化. (2)虚数单位i 的周期性①i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,i 4n =1(n ∈N *); ②i n +i n +1+i n +2+i n +3=0(n ∈N *). 跟踪训练3 (1)已知z1+i =2+i ,则复数z 等于( )A .-1+3iB .1-3iC .3+iD .3-i 答案 B解析 ∵z1+i=2+i ,∴z =(1+i)(2+i)=2+3i -1=1+3i ,∴z =1-3i.(2)已知i 是虚数单位,若复数z 满足z i =1+i 则z 2等于( ) A .-2i B .2i C .-2 D. 2 答案 A解析 ∵z i =1+i ,∴z =1+i i =(1+i )i i 2=i -1-1=1-i ,∴z 2=(1-i)2=1-2i -1=-2i.1.设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|等于( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2 答案 B解析 由已知得x +x i =1+y i ,根据两复数相等的条件可得x =y =1, 所以|x +y i|=|1+i|= 2.2.若z =1+2i ,则4iz z -1等于( )A .1B .-1C .iD .-i 答案 C 解析4iz z -1=4i12+22-1=i.3.复数z =2+a i1+i (a ∈R )在复平面内对应的点在虚轴上,则a 等于( )A .2B .-1C .1D .-2 答案 D解析 z =2+a i 1+i =(2+a i )(1-i )(1+i )(1-i )=(2+a )+(a -2)i2在复平面内对应的点的坐标为⎝⎛⎭⎫2+a 2,a -22且在虚轴上,所以2+a =0,即a =-2.4.若复数z 满足|z |-z =101-2i ,则z =________.答案 3+4i解析 设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z =a -b i , ∵|z |-z =101-2i ,∴|z |-z =2+4i ,则a 2+b 2-a +b i =2+4i ,∴⎩⎨⎧a 2+b 2-a =2,b =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =4,∴z =3+4i.5.设z =1-i(i 是虚数单位),则在复平面内z 2+2z 对应的点位于第________象限.答案 四解析 由z =1-i 得,z 2+2z =(1-i)2+21-i =-2i +2(1+i )2=-2i +1+i =1-i ,对应的点位于第四象限.。

(人教B版)高中数学必修四同步ppt课件:第3章全章回顾

(人教B版)高中数学必修四同步ppt课件:第3章全章回顾

1- 10 1+ 10 解得 sinα= 3 或 sinα= 3 (舍去). 1- 10 故 sinα= 3 .
例4
tanx+1 已知 =3+2 2,求: tanx-1
(1)1-2sinxcosx; sin3x+cosx (2) . sinx-cosx
解析
tanx+1 由 =3+2 2,解得 tanx= 2. tanx-1
3-2m 9 3 ∵m≤4,∴ 2 ≥-4, 3 即 tan(α+β)≥- . 4 3 ∴tan(α+β)的最小值为- . 4
规律技巧
这一类问题要综合函数与方程的有关知识解
题, 本题注意利用韦达定理, 可求得 tan(α+β); 隐含条件 Δ≥0, 解题时一定不要丢掉.
二、转化与化归的思想 例 2 已知
第三章
三角恒等变换
本章回顾,总结升华
本章知识结构
本章回顾总结
数学思想方法
本章知识结构
梳理知识 夯实基础
本章回顾总结
梳理知识 夯实基础
1.在本章的学习中,化归的数学思想和方法被多次运用, 其中,既有从已知到未知的化归(如由余弦的差角公式,推出其 余的和(差)角公式),也有从一般到特殊的化归(如从和角公式推 出倍角公式).有了化归思想,就可以理解三角恒等式推导和变 形的思路.
式进行计算.
解析 (1)根据韦达定理,有 tanα+tanβ=-3 3,tanα· tanβ=4, tanα+tanβ -3 3 tan(α+β)= = = 3, 1-tanαtanβ 1-4 ∴tan(α+β)= 3.① 已知
π π α、β∈-2,2,也易知
tanα<0,tanβ<0,
2.利用本章各公式来进行三角式的恒等变形过程中,离不 开第一章所学的同角三角函数关系,诱导公式,以及三角函数 性质等基础知识.它们同属于三三角学有一个整体的把握. 3.把握公式的结构,这样才能准确应用公式,同时注意公 式的逆用、变形用.

高中生物必修3优质课件:微专题突破(五) 食物链(网)中生物数量及能量流动的相关分析

高中生物必修3优质课件:微专题突破(五) 食物链(网)中生物数量及能量流动的相关分析

②在多条食物链中,最高营养级从不同渠道得到的能量比不定,已知较低营养 级生物的能量,求较高营养级生物获得的能量:
知低营养级 求高营养级
选最短食物链 获得能量最多 按×20%计算
选最长食物链 获得能量最少 按×10%计算
(3)求最低营养级消耗量的“至少”或“最多” ①如一条食物链共有n个营养级,则第n营养级生物每增加1 kg体重: a.“至少”需要消耗的生产者的量:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2.(2018·山西运城一中高二上月考)如图表示某生态系统 中,四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物 总量的比例,则这四种生物之间的食物关系最可能是

解析 据图可知,甲同化的有机物的量最多,乙和丙同化的有机物的量差不 多,丁同化的有机物的量最少,故四种生物之间的食物关系如A项所示。
(3)在复杂食物网中,分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时, 应遵循以下原则: ①从天敌和食物两个角度分析,以中间环节少的为主。若中间环节一样多,则 以天敌的影响为主。 ②生产者往往数量较多且相对稳定,所以当某一种群数量发生变化时,一般不 考虑生产者数量的增加或减少。 ③当捕食者有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过捕食 其他食物而维持其数量短期内基本不变。 ④若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级,某种原因导致其营养级降 低,则处于最高营养级的生物的数量最终会增加,反之则减少。
A.有利于生态系统的平衡 C.蛇的数量迅速增加
√ B . 水稻虫害严重
D.鼠的数量迅速增加
123456
答案
2.如图为非洲某草原生态系统的食物网,下列相关叙述错误的是
√A.该食物网中共有6条食物链 B.狮子在这个食物网中占据三个营养级 C.狮子和野狗的关系是捕食和竞争 D.蛇的数量减少,狮子的数量不会发生明显的变化

2020-2021学年数学高中必修4人教A版课件:第三章 三角恒等变换 本章高效整合

2020-2021学年数学高中必修4人教A版课件:第三章 三角恒等变换 本章高效整合
用含已知角的式子表示,求解时要注意角范围的讨论.
(3)给值求角:实质上是“给值求值”,一般规律是先求出待求角的某一种三 角函数值,然后确定所求角的范围,最后求出角.选择三角函数时尽量选择给定区 间上单调的函数名称,以便于角的确定,例如,若所求角的范围是0,π2 ,选择 求所求角的正弦或余弦值均可;若所求角的范围是(0,π),选择求所求角的余弦 值;若所求角的范围为-π2 ,π2 ,选择求所求角的正弦值.
所以 cos x-sin x= 1-2sin xcos x=75.
(2)sin12-x+ta2nsxin2x=2sin
xcos x+2sin2x
1-csoins
x x
=2sin
x(cos x+sin cos x-sin x
x)=sin
2x·ccooss
x+sin x-sin
xx=-2245×17
cos x
热点考点例析
专题一 三角函数式的求值 三角函数的求值有三种类型: (1)给角求值:一般所给的角都是非特殊角,要观察所给角与特殊角之间的关 系,利用三角变换消去非特殊角,转化为求特殊角的三角函数问题. (2)给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,
解题的关键在于“变角”,如:α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等.把所求角
2.三角恒等式的证明 (1)三角恒等式的证明思路是根据等式两边的特征,通过三角恒等变换,应用 化繁为简、左右同一等方法,使等式两边化“异”为“同”. (2)三角条件等式的证题思路是通过观察,发现已知条件和待证等式间的关 系,采用代入法、消参法或分析法进行证明. (3)解题过程中应注意:角的变化;函数名的变化;次数的变化;角的范围的 变化(开方时应特别注意正、负问题).

2020年高中数学必修4全册基础知识点总结汇编(全册)

2020年高中数学必修4全册基础知识点总结汇编(全册)

范文2020年高中数学必修4全册基础知识点总结汇编1/ 7(全册)2020 年高中数学必修 4 全册基础知识点总结汇编(全册)第一章:三角函数§1.1.1、任意角 1、正角、负角、零角、象限角的概念. 2、与角? 终边相同的角的集合: ?? ? ? ? ? 2k?,k ? Z?. §1.1.2、弧度制 1、把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做 1 弧度的角. 2、 ? ? l . r 3、弧长公式: l ? n?R ? ? R . 180 4、扇形面积公式: S ? n?R2 ? 1 lR . 360 2 §1.2.1、任意角的三角函数 1、设? 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点 P?x, y?,那么: sin? ? y, cos? ? x, tan? ? y x 2、设点 A?x , y ? 为角? 终边上任意一点,那么:(设 r ? x2 ? y2 ) sin? ? y , cos? ? x , tan? ? y , cot? ? x r r x y 3、 sin? , cos? , y T P tan? 在四个象限的符号和三角函数线的画法. 正弦线:MP; O M Ax 余弦线:OM; 正切线:AT 5、特殊角0°,30°,45°,60°,90°,180°,270 等的三角函数值.0 ? 2? 3? ? 3? 2? 2 3 4 2 ? ?? ? 6 4 3 sin ? cos ? tan ? §1.2.2、同角三角函数的基本关系式 1、平方关系:sin 2 ? ? cos2 ? ? 1. 2、商数关系: tan? ? sin? . cos? 3、倒数关系: tan? cot? ?1 §1.3、三角函数的诱导公式(概括为“奇变偶不变,符号看象限” k ? Z ) 1、诱导公式一: sin?? ? 2k? ? ? sin?, cos?? ? 2k? ? ? cos?, (其中: k ? Z ) tan?? ? 2k? ? ? tan?. 2、诱导公式二: sin?? ? ? ? ? ?sin?, cos?? ? ? ? ? ? cos?, tan?? ? ? ? ? tan?. 3、诱导公式三: sin?? ? ? ? ?sin?, cos?? ? ? ? cos?, tan?? ? ? ? ? tan?. 4、诱导公式四: sin?? ? ? ? ? sin?, cos?? ? ? ? ? ? cos?, tan?? ? ? ? ? ? tan?. 5、诱导公式五:3/ 7sin?? ? ? ? ?? ? cos? , ?2 ? cos?? ? ? ? ?? ? sin ?. ?2 ? 6、诱导公式六: sin?? ? ? ? ?? ? cos? , ?2 ? cos?? ? ? ? ?? ? ? sin ?. ?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: y=sinx y -4? -7? -3? 2 -5? 2 -2? -3? -?2 ? -2 1 o -1 ? 2 ? 3? 2 7? 2 2? 5? 3? 2 4? x y=cosx y -5? -3? 2 -? -4? -7? -2? -3? 2 2 ? -2 1 o? -1 2 ? 3? 2 2? 3? 5? 2 7? 2 4? x 2、能够对照图象讲出正弦、余弦函数的相关性质:定义域、值域、最大最小值、对称轴、对称中心、奇偶性、单调性、周期性. 3、会用五点法作图. y ? sin x 在 x ?[0, 2? ] 上的五个关键点为:(0,0)(,? ,1)(,?,0)(,3? ,-1)(,2?,0). 2 2 §1.4.3、正切函数的图象与性质 y y=tanx 1、记住正切函数的图象: 3? -2 -? ? -2 o? 2 ? 3? x 22、记住余切函数的图象: y y=cotx -? ? -2 o? 2 ? 3? 2? x 23、能够对照图象讲出正切函数的相关性质:定义域、值域、对称中心、奇偶性、单调性、周期性. 周期函数定义:对于函数 f ?x? ,如果存在一个非零常数 T,使得当 x 取定义域内的每一个值时,都有 f ?x ? T ? ? f ?x?,那么函数 f ?x? 就叫做周期函数,非零常数 T 叫做这个函数的周期. 图表归纳:正弦、余弦、正切函数的图像及其性质 y ? sin x y ? cosx y ? tan x 图象定义域值域 R [-1,1] R [-1,1] 最值 x ? 2k? ? ? , k ? Z时,y ? 1 2 max x ? 2k? ? ? , k ? Z时,y ? ?1 2 min x ? 2k? , k ? Z 时,y ? 1 max x ? 2k? ? ? , k ? Z时,y ? ?1 min 周期性奇偶 T ? 2? 奇 T ? 2? 偶 {x | x ? ? ? k? , k ? Z} 2 R 无 T ?? 奇5/ 7性单调性 k?Z 在 [2k? ? ? , 2k? ? ? ] 上单调 2 2 递增在 [2k? ? ? , 2k? ? 3? ] 上单调 2 2 递减在 [2k? ?? , 2k? ] 上单调递增在 [2k? , 2k? ?? ] 上单调递减在(k? ? ? , k? ? ? ) 上单调 2 2 递增对称性 k?Z 对称轴方程: x ? k? ? ? 2 对称中心 (k? , 0) 对称轴方程: x ? k? 对称中心 (k? ? ? , 0) 2 无对称轴对称中心 ( k? , 0) 2§1.5、函数 y ? Asin??x ? ??7/ 7。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第1课时 不等式

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第1课时 不等式

一不等式第1课时不等式的基本性质学习目标1.理解不等式的性质,会用不等式的性质比较大小.2.能运用不等式的性质证明简单的不等式、解决不等式的简单问题.知识点不等式的基本性质1.两个实数a,b的大小关系2.不等式的基本性质(1)对称性:a>b⇔b<a.(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c.(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c.(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.(5)乘方:如果a>b>0,那么a n>b n(n∈N,n≥2).(6)开方:如果a>b>0n∈N,n≥2).思考作差比较大小的方法步骤有哪些?答案(1)作差;(2)变形;(3)判断差的符号;(4)得出结论.一、作差比较大小例1 (1)已知a >b >0,比较a b 与a +1b +1的大小; (2)已知x >1,比较x 3-1与2x 2-2x 的大小.解 (1)a b -a +1b +1=a (b +1)-b (a +1)b (b +1)=a -b b (b +1). 因为a >b >0,所以a -b >0,b (b +1)>0,所以a -b b (b +1)>0, 所以a b >a +1b +1. (2)x 3-1-(2x 2-2x )=x 3-2x 2+2x -1=(x 3-x 2)-(x 2-2x +1)=x 2(x -1)-(x -1)2=(x -1)(x 2-x +1)=(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34, 因为x >1,所以x -1>0.又因为⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 所以(x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 所以x 3-1>2x 2-2x .反思感悟 比较两个数(式子)的大小,一般用作差法,其步骤是:作差—变形—判断差的符号—得出结论,其中“变形”是关键,常用的方法是分解因式、配方等.跟踪训练1 已知x ,y 均为正数,设m =1x +1y, n =4x +y,试比较m 和n 的大小. 解 m -n =1x +1y -4x +y =x +y xy -4x +y=(x +y )2-4xy xy (x +y )=(x -y )2xy (x +y ), ∵x ,y 均为正数,∴x >0,y >0,xy >0,x +y >0,(x -y )2≥0.∴m -n ≥0,即m ≥n .(当x =y 时,等号成立)二、不等式基本性质的应用命题角度1 判断不等式是否成立例2 判断下列命题是否正确,并说明理由.(1)若a >b >0,则1a <1b; (2)若c >a >b >0,则a c -a >b c -b; (3)若a c >b d,则ad >bc ; (4)设a ,b 为正实数,若a -1a <b -1b,则a <b . 解 (1)正确.因为a >b >0,所以ab >0.两边同乘以1ab, 得a ·1ab >b ·1ab ,得1b >1a. (2)正确.因为c -a >0,c -b >0,且c -a <c -b ,所以1c -a >1c -b>0. 又a >b >0,所以a c -a >b c -b. (3)不正确.因为a c >b d ,所以a c -b d>0, 即ad -bc cd>0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧ ad -bc >0,cd >0或⎩⎪⎨⎪⎧ad -bc <0,cd <0, 即ad >bc 且cd >0或ad <bc 且cd <0.(4)正确.因为a -1a <b -1b,且a >0,b >0, 所以a 2b -b <ab 2-a ⇒a 2b -ab 2-b +a <0⇒ab (a -b )+(a -b )<0⇒(a -b )(ab +1)<0, 所以a -b <0,即a <b .反思感悟 (1)利用不等式的性质判断命题真假的技巧①要判断一个命题为真命题,必须严格证明;②要判断一个命题为假命题,或者举反例,或者由题中条件推出与结论相反的结果.其中,举反例在解选择题时用处很大.(2)运用不等式的性质判断命题真假的三点注意事项①倒数法则要求两数同号;②两边同乘以一个数,不等号方向是否改变要视此数的正负而定;③同向不等式可以相加,异向不等式可以相减.跟踪训练2 下列命题中正确的是________.(填序号)①若a >b >0,c >d >0,那么a d <b c; ②若a ,b ∈R ,则a 2+b 2+5≥2(2a -b );③若a ,b ∈R ,a >b ,则a 2>b 2;④若a ,b ∈R ,a >b ,则a c 2+1>b c 2+1. 答案 ②④解析 对于①,∵c >d >0,∴1d >1c>0, 又∵a >b >0, ∴a d >b c >0,∴a d >b c,∴①不对; 对于②,a 2+b 2+5-(4a -2b )=a 2-4a +b 2+2b +5=(a -2)2+(b +1)2≥0,∴a 2+b 2+5≥2(2a -b ),∴②对;对于③,由于a >b 不能保证a ,b 同时大于0,∴a 2>b 2不成立,∴③不对;对于④,∵c 2+1>0,∴由a >b ,可得a c 2+1>b c 2+1,∴④对. 命题角度2 证明不等式成立例3 已知a >b >0,c <d <0,求证:b a -c <a b -d. 证明 ∵c <d <0,∴-c >-d >0.又a >b >0,∴a -c >b -d >0,∴0<1a -c <1b -d . 又0<b <a ,∴b a -c <a b -d .引申探究1.若本例条件不变,求证:3a d <3b c. 证明 ∵c <d <0,∴-c >-d >0,∴0<1-c <1-d.又a >b >0, ∴a -d >b -c>0, ∴3a -d >3b -c ,即-3a d >-3b c , ∴3a d <3b c. 2.若本例条件不变,求证:ac a -c <bd b -d . 证明 ∵a >b >0,∴1b >1a>0. 又∵c <d <0,∴-c >-d >0,∴1-d >1-c >0. ∴1b +1-d >1a +1-c >0,即d -b bd >c -a ac>0, ∴ac c -a >bd d -b >0,∴ac a -c <bd b -d. 反思感悟 进行简单的不等式的证明,一定要建立在记准、熟记不等式性质的基础之上,如果不能直接由不等式的性质得到,可以先分析需要证明的不等式的结构,利用不等式的性质进行逆推,寻找使其成立的充分条件.跟踪训练3 已知a >0,b >0,c >0,d >0,且a b >c d ,求证:a +c b +d >c d. 证明 因为a >0,b >0,c >0,d >0且a b >c d,所以ad >bc ,所以ad +cd >bc +cd ,即d (a +c )>c (b +d ),所以a +c b +d >c d.1.若a <b <0,则下列结论不正确的是( )A.a 2<b 2B.ab <a 2C.b a +a b>2 D.|a |-|b |=|a -b | 答案 A解析 ∵a <b <0,∴-a >-b >0,即(-a )2>(-b )2,∴a 2>b 2.2.若a <0,-1<b <0,则有( )A.a >ab >ab 2B.ab 2>ab >aC.ab >a >ab 2D.ab >ab 2>a 答案 D解析 ∵-1<b <0,∴b <b 2<1.∵a <0,∴ab >ab 2>a .3.下列说法中,正确的个数是________.①若a >b ,则ac 2>bc 2;②若a ≥b ,则ac 2≥bc 2;③若a c >b c ,则ac >bc ;④若a c ≥b c,则ac ≥bc ; ⑤若⎩⎪⎨⎪⎧ a >b ,ac >bc ,则c >0;⑥若⎩⎪⎨⎪⎧a ≥b ,ac ≥bc ,则c ≥0. 答案 4解析 当c 2=0时,①不正确;②正确;③正确;④正确;⑤正确;当a =b 时,⑥不正确.4.已知0<a <1,则a ,1a,a 2的大小关系是________. 答案 a 2<a <1a解析 因为a -1a =(a +1)(a -1)a <0,所以a <1a. 又a -a 2=a (1-a )>0.所以a >a 2,所以a 2<a <1a. 5.已知12<a <60,10<b <20,求b a的取值范围. 解 由12<a <60,得160<1a <112,又10<b <20, 所以根据不等式的性质可得16<b a <53.1.作差法比较大小的基本步骤:作差——变形——与0比较——总结.其关键是将“差”式变成“积”式,方便与0比较.2.不等式的基本性质是不等式变形的依据,每一步变形都要做到有根有据,严格按照不等式的性质进行.3.不等式的证明实质就是根据性质将不等式进行恰当变形,在变形过程中一定要注意不等式成立的条件.一、选择题1.已知a >0>b ,c <d <0,给出下列不等式:(1)ad >bc ;(2)a -c >b -d ;(3)a (d -c )>b (d -c ).其中成立的个数是( )A.0B.1C.2D.3答案 C解析 因为a >0,b <0,c <d <0,所以ad <0,bc >0,故(1)不成立;因为a >b ,c <d <0,所以-c >-d ,所以a -c >b -d ,故(2)成立;由c <d <0,知d -c >0,又a >0>b ,所以a (d -c )>b (d -c ),故(3)成立.2.若a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列不等式成立的是( )A.1a >1bB.a 2<b 2C.a 2b <ab 2 D.(a -1)3<(b -1)3 答案 D解析 对于选项A ,如a =-3,b =1时,1a >1b显然不成立,故不正确;对于选项B ,如a =-3,b =-1,显然a 2<b 2不成立,故不正确;对于选项C ,如a =-3,b =1,显然a 2b <ab 2不成立,故不正确;对于选项D ,因为a <b ,所以a -1<b -1,因为函数y =x 3在R 上是增函数,故(a -1)3<(b -1)3成立,故选D.3.设a ,b ∈(-∞,0),则“a >b ”是“a -1a >b -1b”成立的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 C解析 a ,b ∈(-∞,0),∵a >b ,∴1a <1b ,即-1a >-1b ,∴a -1a >b -1b, ∴“a >b ”是“a -1a >b -1b”成立的充分条件. 又由a -1a >b -1b ⇒a -b +1b -1a>0 ⇒(a -b )+a -b ab >0⇒(a -b )·ab +1ab>0 ⇒a -b >0⇒a >b .∴“a >b ”又是“a -1a >b -1b”成立的必要条件. 故“a >b ”是“a -1a >b -1b”成立的充要条件. 4.已知a ,b ,c ∈(0,+∞),若c a +b <a b +c <b c +a,则( ) A.c <a <bB.b <c <aC.a <b <cD.c <b <a 答案 A解析 由c a +b <a b +c <b c +a ,可得c a +b +1<a b +c +1<b c +a+1, 即a +b +c a +b <a +b +c b +c <a +b +c c +a.又a ,b ,c ∈(0,+∞), 所以a +b >b +c >c +a .由a +b >b +c ,可得a >c ;由b +c >c +a ,可得b >a ,于是有c <a <b .5.设a >1>b >-1,则下列不等式恒成立的是( )A.1a <1bB.1a >1bC.a >b 2D.a 2>2b答案 C解析 ∵-1<b <1,∴b 2<1<a .6.设角α,β满足-π2<α<β<π2,则α-β的取值范围是( ) A.-π<α-β<0B.-π<α-β<πC.-π2<α-β<0 D.-π2<α-β<π2 答案 A解析 ∵-π2<α<β<π2, ∴-π2<-β<π2且α-β<0,∴-π<α-β<0. 二、填空题7.已知a ,b ,c 是实数,则a 2+b 2+c 2与ab +bc +ca 的大小关系是__________.答案 a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca解析 ∵a 2+b 2+c 2-ab -bc -ca =12(2a 2+2b 2+2c 2-2ab -2bc -2ca )=12[(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2]≥0,当a =b =c 时,等号成立,∴a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .8.已知0<a <1b ,且M =11+a +11+b ,N =a 1+a +b 1+b,则M ,N 的大小关系是________. 答案 M >N解析 M -N =1-a 1+a +1-b 1+b =2(1-ab )(1+a )(1+b ). ∵0<a <1b,∴ab <1,即1-ab >0, ∴M -N >0,∴M >N .9.若a ,b ∈R ,且a >b ,下列不等式:①b a >b -1a -1;②(a +b )2>(b +1)2;③(a -1)2>(b -1)2. 其中不成立的是________.(填序号)答案 ①②③解析 ①中,b a -b -1a -1=ab -b -ab +a a (a -1)=a -b a (a -1). 因为a -b >0,a (a -1)的符号不确定,①不成立;②中,取a =2,b =-2,则(a +b )2=0,(b +1)2>0,②不成立;③中,取a =2,b =-2,则(a -1)2=1,(b -1)2=9,③不成立.10.已知三个不等式:①ab >0;②c a >d b;③bc >ad .以其中两个作为条件,余下一个作为结论,则可组成________个正确命题.答案 3解析 若ab >0,bc >ad 成立,不等式bc >ad 两边同除以ab ,得c a >d b, 即ab >0,bc >ad ⇒c a >d b; 若ab >0,c a >d b 成立,c a >d b两边同乘以ab , 得bc >ad ,即ab >0,c a >d b⇒bc >ad ; 若c a >d b,bc >ad 成立, 由于c a -d b =bc -ad ab>0, 又bc -ad >0,故ab >0,所以c a >d b,bc >ad ⇒ab >0. 综上,任两个作为条件都可推出第三个成立,故可组成3个正确命题.三、解答题11.已知a ,b ,x ,y 都是正数,且1a >1b,x >y . 求证:x x +a >y y +b. 证明 因为a ,b ,x ,y 都是正数且1a >1b,x >y , 所以x a >y b ,故a x <b y,则a x +1<b y +1,即a +x x <b +y y. 所以x x +a >y b +y. 12.已知m ,n 是正数,证明:m 3n +n 3m≥m 2+n 2. 证明 因为m 3n +n 3m -m 2-n 2=m 3-n 3n +n 3-m 3m=(m 3-n 3)(m -n )mn=(m -n )2(m 2+mn +n 2)mn. 又m ,n 均为正实数,所以(m -n )2(m 2+mn +n 2)mn≥0, 所以m 3n +n 3m≥m 2+n 2. 13.已知a >0,b >0,试比较a b +b a 与a +b 的大小. 解 ⎝⎛⎭⎫a b+b a -(a +b ) =a a +b b -ab (a +b )ab =a a +b b -a b -b a ab =a (a -b )-b (a -b )ab =(a -b )(a -b )ab =(a +b )(a -b )2ab. 因为a >0,b >0,所以a +b >0,ab >0,又因为(a -b )2≥0(当a =b 时等号成立),所以(a +b )(a -b )2ab ≥0,即a b +b a≥a +b (当a =b 时等号成立).14.若x >y >0,则 y 2+1x 2+1与y x的大小关系是________. 答案 y 2+1x 2+1>y x 解析 y 2+1x 2+1-y 2x 2=x 2(y 2+1)-y 2(x 2+1)x 2(x 2+1)=x 2-y 2x 2(x 2+1)=(x -y )(x +y )x 2(x 2+1). 因为x >y >0,所以x -y >0,x +y >0,x 2>0,x 2+1>1,所以(x -y )(x +y )x 2(x 2+1)>0. 所以y 2+1x 2+1>y 2x2>0. 故 y 2+1x 2+1>y x. 15.已知-1≤a +b ≤1,1≤a -2b ≤3,求a +3b 的取值范围. 解 设a +3b =λ1(a +b )+λ2(a -2b )=(λ1+λ2)a +(λ1-2λ2)b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ1+λ2=1,λ1-2λ2=3, 解得λ1=53,λ2=-23. 又-53≤53(a +b )≤53,-2≤-23(a -2b )≤-23,∴-113≤a +3b ≤1,即a +3b 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-113,1.。

2020学年高中数学模块复习课讲义苏教版必修4(2021-2022学年)

2020学年高中数学模块复习课讲义苏教版必修4(2021-2022学年)

模块复习课一、三角函数1.任意角三角函数的定义在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么:(1)y叫做α的正弦,记作sin_α,即sin_α=y;(2)x叫做α的余弦,记作cos_α,即cos_α=x;(3)错误!未定义书签。

叫做α的正切,记作tan_α,即tan α=\f(y,x)(x≠0).2.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=错误!错误!未定义书签。

3.诱导公式六组诱导公式可以统一概括为“k·错误!±α(k∈Z)”的诱导公式.当k为偶数时,函数名不改变;当k为奇数时,函数名改变,然后前面加一个把α视为锐角时原函数值的符号.记忆口诀为“奇变偶不变,符号看象限”.4.正弦函数、余弦函数和正切函数的性质错误!未定1.向量的运算:设a=(x1,y1),b=(x2,y2).三角形法则平行四边形法则减法法则(1)|λa|=|λ||a|;(1)平面向量基本定理①定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e2.②基底:把不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. (2)向量共线定理向量a(a ≠0)与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b =λa . 3.向量的平行与垂直a,b 为非零向量,设a=(x 1,y 1),b=(x 2,y 2),(1)若a =(x ,y),则|a |=\r (a·a (2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|错误!|=错误!。

(3)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角,则c os θ=a·b|a||b |=错误!.5.向量的投影向量a 在b 方向上的投影为|a |cos θ=错误!。

最新高中数学必修4-必修4第三章教材分析优秀名师资料

最新高中数学必修4-必修4第三章教材分析优秀名师资料

高中数学必修4-必修4第三章教材分析必修4第三章教材分析(一) 编写特色1( 用向量证明和角公式,引导学生用向量研究和差化积公式。

2( 建立和角公式与旋转变换之间的联系。

3( 融入算法,引导学生找出求正弦函数值的算法。

4( 引导学生独立的由和角公式推导出倍角公式与和差化积、积化和差公式。

5( 和角公式在三角恒等变换及三角计算中的应用。

(二) 内容结构1(内容编排本章的主要内容是和角公式、倍角公式和半角公式、三角函数的积化和差公式与和差化积公式,为了引起学生学习本章的兴趣,同时为了加强三角变换的实际应用,本章的开篇从一个实际问题出发,通过数学化,得到一个必须通过三角变换才能解决的数学问题,从而激发学生对本章内容的学习兴趣和求知欲。

全章共分三大节。

第一大节,首先利用向量的方法证明了两角差的余弦公式,接着导出两角和的余弦公式,再利用诱导公式推出两角和、差的正弦公式,又利用同角三角函数关系式推出两角和、差的正切公式;第二大节,推导出倍角公式和半角公式。

第三大节,推导出积化和差与和差化积公式,并通过例题讲解以上各公式的应用。

2,地位与作用变换是数学的重要工具,也是数学学习的主要对象之一。

代数变换是学生熟悉的,与代数变换一样,三角变换也是只变其形不变其质,它可以揭示那些外形不同但实质相同的三角函数式之间的内在联系。

在本册第一章,学生接触了同角三角函数式的变换。

在本章,学生将运用向量方法推导两角差的余弦公式,由此出发导出其他的三角恒等变换公式,并运用这些公式进行简单的三角恒等变换,通过本章学习,学生的推理能力和运算能力将得到进一步提高。

三角恒等变换在数学及应用科学中应用广泛,同时有利于发展学生的推理能力和计算能力,本章将通过三角恒等变形揭示一些问题的数学本质。

3(重点与难点本章的重点是掌握和角公式的推导过程;难点是理解和角公式的几何意义。

4(本章知识结构SS2a a-bSTa+bTa-ba+b向量的数量积Ca-b及其坐标运算Ca+b积化和差C2a T2aaT,aa和差化积CS222(三)课时分配本章教学时间约8课时,具体分配如下: 3(1 和角公式3(1(1 两角和与差的余弦 2课时3(1(2 两角和与差的正弦 1课时3(1(3 两角和与差的正切 1课时 3(2 倍角公式和半角公式3(2(1 倍角公式 1课时3(2(2 半角的正弦、余弦和正切 1课时 3(3 三角函数的积化和差与和差化积1课时本章小结 1课时3(1(1两角和与差的余弦(一) 课题(一)教学目标:知识目标:理解并掌握两角和、差的余弦公式及其推导过程,理解公式的使用条件;会用公式求值能力目标:培养学生观察分析、类比、联想能力;推理能力及交流探讨能力。

2019-2020高中数学必修四配套课件:第3章 章末归纳整合3

2019-2020高中数学必修四配套课件:第3章 章末归纳整合3
第二十页,编辑于星期日:点 三十八分。
4.(2018 年江苏)已知 α,β 为锐角,tan α=43,cos(α+β) =- 55.
(1)求 cos 2α 的值; (2)求 tan(α-β)的值.
第二十一页,编辑于星期日:点 三十八分。
【解析】(1)由csoins αα=43,
结合 α 为锐角,解得
【解析】f(x)=cos x-sin x=-(sin x-cos x)=- 2sin x-π4.由-π2+2kπ≤x-π4≤π2+2kπ(k∈Z),得-π4+2kπ≤x≤34π +2kπ(k∈Z).取 k=0,得 f(x)的一个减区间为-π4,34π.由 f(x) 在[0,a]是减函数,得 a≤34π,所以 a 的最大值是34π.
sin2α+cos2α=1,
sin α=45,
cos
α=35,
∴cos 2α=cos2α-sin2α=-275.
第二十二页,编辑于星期日:点 三十八分。
(2)由(1)得,sin 2α=2sin αcos α=2245,则 tan 2α=csoins 22αα= -274.
∵α,β∈0,π2,∴α+β∈(0,α), ∴sin(α+β)= 1-cos2α+β=255, 则 tan(α+β)=csoinsαα++ββ=-2. ∴tan(α-β)=tan [2α-(α+β)]=1t+ant2anα-2αttaannαα++ββ=-121.
第八页,编辑于星期日:点 三十八分。
分类讨论思想 分类讨论思想与中学数学的关系较为密切,在三角运算 中,有关三角函数所在象限符号的选取常常需要分类讨论,三 角函数与二次函数的综合问题以及三角函数的最值等问题有时 也需要分类讨论.
第九页,编辑于星期日:点 三十八分。

高中数学步步高必修4资料第三章

高中数学步步高必修4资料第三章

1 三角恒等变换中角的变换的技巧三角函数是以角为自变量的函数,因此三角恒等变换离不开角之间的变换.观察条件及目标式中角度间联系,立足消除角之间存在的差异,或改变角的表达形式以便更好地沟通条件与结论使之统一,或有利于公式的运用,化角是三角恒等变换的一种常用技巧. 一、利用条件中的角表示目标中的角例1 已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=33,求cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α的值. 分析 将π6+α看作一个整体,观察π6+α与5π6-α的关系.解 ∵⎝⎛⎭⎫π6+α+⎝⎛⎭⎫5π6-α=π, ∴5π6-α=π-⎝⎛⎭⎫π6+α. ∴cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α=cos ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6+α =-cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=-33, 即cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α=-33. 二、利用目标中的角表示条件中的角例2 设α为第四象限的角,若sin 3αsin α=135,则tan 2α=_______________________.分析 要求tan 2α的值,注意到sin 3α=sin(2α+α)=sin 2αcos α+cos 2αsin α,代入到sin 3αsin α=135,首先求出cos 2α的值后,再由同角三角函数之间的关系求出tan 2α. 解析 由sin 3αsin α=sin (2α+α)sin α=sin 2αcos α+cos 2αsin αsin α=2cos 2α+cos 2α=135.∵2cos 2α+cos 2α=1+2cos 2α=135.∴cos 2α=45.∵α为第四象限的角, ∴2k π+3π2<α<2k π+2π(k ∈Z ),∴4k π+3π<2α<4k π+4π(k ∈Z ),∴2α可能在第三、四象限,又∵cos 2α=45,∴2α在第四象限, ∴sin 2α=-35,tan 2α=-34.答案 -34三、注意发现互余角、互补角,利用诱导公式转化角 例3 已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =513,0<x <π4,求cos 2x cos ⎝⎛⎭⎫π4+x 的值. 分析 转化为已知角⎝⎛⎭⎫π4-x 的三角函数值,求这个角的其余三角函数值.这样可以将所求式子化简,使其出现⎝⎛⎭⎫π4-x 这个角的三角函数. 解 原式=sin ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos ⎝⎛⎭⎫π4+x =2sin ⎝⎛⎭⎫π4+x ·cos ⎝⎛⎭⎫π4+x cos ⎝⎛⎭⎫π4+x=2sin ⎝⎛⎭⎫π4+x =2cos ⎝⎛⎭⎫π4-x , ∵sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =513,且0<x <π4, ∴π4-x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4. ∴cos ⎝⎛⎭⎫π4-x =1-sin 2⎝⎛⎭⎫π4-x =1213,∴原式=2×1213=2413.四、观察式子结构特征,灵活凑出特殊角例4 求函数f (x )=1-32sin(x -20°)-cos(x +40°)的最大值.分析 观察角(x +40°)-(x -20°)=60°,可以把x +40°看成(x -20°)+60°后运用公式展开,再合并化简函数f (x ).解 f (x )=1-32sin(x -20°)-cos [(x -20°)+60°]=12sin(x -20°)-32sin(x -20°)-cos(x -20°)cos 60°+sin(x -20°)sin 60° =12[sin(x -20°)-cos(x -20°)]=22sin(x -65°), 当x -65°=k ·360°+90°,即x =k ·360°+155°(k ∈Z )时,f (x )有最大值22.2 三角函数化简求值的“主角”三角函数化简求值是学习三角的一个重要内容,而“变角”是化简的重要形式,是化简求值这场大戏中的主角,它的表演套路主要有以下几招: 第一招 单角化复角例1 已知sin α=12,α是第二象限的角,且tan(α+β)=-3,则tan β的值为________.解析 因为sin α=12,α为第二象限的角,所以cos α=-32,所以tan α=-33. 所以tan β=tan [(α+β)-α]=-3-(-33)1+(-3)×(-33)=-2332=-33.答案 -33点评 将单角用已知复角表示时,需要将复角进行适当的组合、拆分,常见的拆分组合形式如:α=(α+β)-β、α=β-(β-α),α=(2α-β)-(α-β),α=12[(α+β)+(α-β)],α=12[(β+α)-(β-α)]等. 第二招 复角化单角例2 化简:sin (2α+β)sin α-2cos(α+β).解 原式=sin (2α+β)-2cos (α+β)sin αsin α=sin[α+(α+β)]-2cos (α+β)sin αsin α=sin (α+β)cos α-cos (α+β)sin αsin α=sin (α+β-α)sin α=sin βsin α.点评 由于该式含有2α+β和α+β,这两个角都是复角,而化简的要求为最终结果皆为单角,所以化简的思路就是利用两角和的正弦或余弦公式展开即可. 第三招 复角化复角例3 已知π4<α<34π,0<β<π4,cos(π4+α)=-35,sin(34π+β)=513,求sin(α+β)的值.解 因为π4<α<34π,π2<π4+α<π,所以sin(π4+α)=1-cos 2(π4+α)=45.又因为0<β<π4,34π<34π+β<π,所以cos(34π+β)= -1-sin 2(34π+β)=-1213,所以sin(α+β)=-sin(π+α+β) =-sin[(π4+α)+(34π+β)]=-[sin(π4+α)cos(34π+β)+cos(π4+α)sin(34π+β)]=-[45×(-1213)+(-35)×513]=6365.点评 由已知条件求出sin α或cos α过程较烦琐,故需要找到α+β与π4+α和34π+β的关系,即是将所求复角化为已知复角,再结合题目中等式关系和角的范围限制具体求解.3 三角恒等变换的几个技巧三角题是高考的热点,素以“小而活”著称.除了掌握基础知识之外,还要注意灵活运用几个常用的技巧.下面通过例题进行解析,希望对同学们有所帮助. 一、灵活降幂 例13-sin 70°2-cos 210°=________.解析3-sin 70°2-cos 210°=3-sin 70°2-1+cos 20°2=3-cos 20°3-cos 20°2=2.答案 2点评 常用的降幂技巧还有:因式分解降幂、用平方关系sin 2θ+cos 2θ=1进行降幂:如cos 4θ+sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)2-2cos 2θsin 2θ=1-12sin 22θ,等等.二、化平方式 例2 化简求值: 12-1212+12cos 2α(α∈(3π2,2π)). 解 因为α∈(3π2,2π),所以α2∈(3π4,π),所以cos α>0,sin α2>0,故原式= 12-121+cos 2α2=12-12cos α= sin 2α2=sin α2. 点评 一般地,在化简求值时,遇到1+cos 2α、1-cos 2α、1+sin 2α、1-sin 2α常常化为平方式:2cos 2α、2sin 2α、(sin α+cos α)2、(sin α-cos α)2. 三、灵活变角例3 已知sin(π6-α)=13,则cos(2π3+2α)=________.解析 cos(2π3+2α)=2cos 2(π3+α)-1=2sin 2(π6-α)-1=2×(13)2-1=-79.答案 -79点评 正确快速求解本题的关键是灵活运用已知角“π6-α”表示待求角“2π3+2α”,善于发现:前者和后者的一半互余. 四、构造齐次弦式比,由切求弦例4 已知tan θ=-12,则cos 2θ1+sin 2θ的值是________.解析 cos 2θ1+sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ+2sin θcos θ=1-tan 2θ1+tan 2θ+2tan θ =1-141+14+2×(-12)=3414=3.答案 3点评 解本题的关键是先由二倍角公式和平方关系把“cos 2θ1+sin 2θ”化为关于sin θ和cos θ的二次齐次弦式比. 五、分子、分母同乘以2n sin α求cos αcos 2αcos 4αcos 8α…cos 2n -1α的值例5 求值:sin 10°sin 30°sin 50°sin 70°. 解 原式=12cos 20°cos 40°cos 80°=4sin 20°cos 20°cos 40°cos 80°8sin 20°=2sin 40°cos 40°cos 80°8sin 20°=sin 80°cos 80°8sin 20°=116·sin 160°sin 20°=116.点评 这类问题的解决方法是分子、分母同乘以最小角的正弦的倍数即可.4 聚焦三角函数最值的求解策略一、化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式求解例1 求函数f (x )=sin 4x +cos 4x +sin 2x cos 2x 2-sin 2x的最值.解 原函数变形得:f (x )=(sin 2x +cos 2x )2-sin 2x cos 2x2-sin 2x=1-14sin 22x 2-sin 2x =⎝⎛⎭⎫1+12sin 2x ⎝⎛⎭⎫1-12sin 2x 2⎝⎛⎭⎫1-12sin 2x=14sin 2x +12.∴f (x )max =34,f (x )min =14. 例2 求函数y =sin 2x +2sin x cos x +3cos 2x 的最小值,并写出y 取最小值时x 的集合. 解 原函数化简得:y =sin 2x +cos 2x +2 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+2. 当2x +π4=2k π+32π,k ∈Z ,即x =k π+58π,k ∈Z 时,y min =2- 2.此时x 的集合为{x |x =k π+58π,k ∈Z }.点评 形如y =a sin 2ωx +b sin ωx cos ωx +c cos 2ωx +d (a ,b ,c ,d 为常数)的式子,都能转化成y =A sin(2ωx +φ)+B 的形式求最值. 二、利用正、余弦函数的有界性求解 例3 求函数y =2sin x +12sin x -1的值域.解 原函数整理得:sin x =y +12(y -1).∵|sin x |≤1,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪y +12(y -1)≤1,解出y ≤13或y ≥3.例4 求函数y =sin x +3cos x -4的值域.解 原函数整理得:sin x -y cos x =-4y -3, ∴y 2+1sin(x +φ)=-4y -3,∴sin(x +φ)=-4y -31+y2.∵|sin(x +φ)|≤1,解不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪-4y -31+y 2≤1得:-12-2615≤y ≤-12+2615. 点评 对于形如y =a sin x +b c sin x +d 或y =a sin x +b c cos x +d 的这类函数,均可利用三角函数中弦函数的有界性去求最值.三、转化为一元二次函数在某确定区间上求最值例5 设关于x 的函数y =cos 2x -2a cos x -2a 的最小值为f (a ),写出f (a )的表达式.解 y =cos 2x -2a cos x -2a =2cos 2x -2a cos x -(2a +1)=2⎝⎛⎭⎫cos x -a 22-⎝⎛⎭⎫a 22+2a +1.当a2<-1,即a <-2时,f (a )=y min =1, 此时cos x =-1.当-1≤a 2≤1,即-2≤a ≤2时,f (a )=y min =-a 22-2a -1,此时cos x =a2.当a2>1,即a >2时,f (a )=y min =1-4a ,此时cos x =1. 综上所述,f (a )=⎩⎪⎨⎪⎧1(a <-2),-12a 2-2a -1(-2≤a ≤2),1-4a (a >2).点评 形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数可转化为二次函数y =at 2+bt +c 在区间[-1,1]上的最值问题解决.例6 试求函数y =sin x +cos x +2sin x cos x +2的最值.解 设sin x +cos x =t ,t ∈[-2,2 ],则2sin x cos x =t 2-1,原函数变为y =t 2+t +1,t ∈[-2, 2 ],当t =-12时,y min =34;当t =2时,y max =3+ 2.点评 一般地,既含sin x +cos x (或sin x -cos x )又含sin x cos x 的三角函数采用换元法可以转化为t 的二次函数解最值.注意以下结论的运用,设sin x +cos x =t ,则sin x cos x =12(t 2-1);sin x -cos x =t ,则sin x cos x =12(1-t 2).四、利用函数的单调性求解例7 求函数y =(1+sin x )(3+sin x )2+sin x的最值.解 y =sin 2x +4sin x +3sin x +2=(sin x +2)2-1sin x +2=(sin x +2)-1(sin x +2),令t =sin x +2,则t ∈[1,3],y =t -1t.利用函数单调性的定义易证函数y =t -1t 在[1,3]上为增函数.故当t =1即sin x =-1时,y min =0; 当t =3即sin x =1时,y max =83.例8 在Rt △ABC 内有一内接正方形,它的一条边在斜边BC 上,设AB =a ,∠ABC =θ,△ABC 的面积为P ,正方形面积为Q .求PQ的最小值.解 AC =a tan θ,P =12AB ·AC =12a 2tan θ.设正方形边长为x ,AG =x cos θ,BC =acos θ.BC 边上的高h =a sin θ,∵AG AB =h -x h ,即x cos θa =a sin θ-xa sin θ, ∴x =a sin θ1+sin θcos θ,∴Q =x 2=a 2sin 2θ(1+sin θcos θ)2. 从而P Q =sin θ2cos θ·(1+sin θcos θ)2sin 2θ=(2+sin 2θ)24sin 2θ=1+⎝⎛⎭⎫sin 2θ4+1sin 2θ. 易知函数y =1t +t4在区间(0,1]上单调递减,从而,当sin 2θ=1时,⎝⎛⎭⎫P Q min =94.点评 一些复杂的三角函数最值问题,通过适当换元转化为简单的代数函数后,可利用函数单调性巧妙解决.5 行百里者半九十——《三角恒等变换》一章易错问题盘点一、求角时选择三角函数类型不当而致错 例1 已知sin α=55,sin β=1010,α和β都是锐角,求α+β的值. [错解] 因为α和β都是锐角,且sin α=55,sin β=1010,所以cos α=255,cos β=31010, sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=55×31010+255×1010=22.因为α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则α+β∈(0,π). 所以α+β=π4或3π4.[剖析] 由sin α=55,sin β=1010,α和β都是锐角,可以知道α和β都是定值,因此α+β也是定值,因此上述解法出现两个答案,其中就有一个是错误的.这是因为sin(α+β)在第一、第二象限没有区分度,应选择计算cos(α+β)的值. [正解] 因为α和β都是锐角,且sin α=55,sin β=1010,所以cos α=255,cos β=31010,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=255×31010-55×1010=22.因为α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则α+β∈(0,π), 所以α+β=π4.温馨点评 根据条件求角,主要有两步:(1)求角的某种三角函数值;(2)确定角的范围,从而确定所求角的值.完成第一步一般要选择相对角的范围区分度比较大的三角函数,且确定范围要尽量缩小.二、忽视条件中隐含的角的范围而致错例2 已知tan 2α+6tan α+7=0,tan 2β+6tan β+7=0,α、β∈(0,π),且α≠β,求α+β的值.[错解] 由题意知tan α、tan β是方程x 2+6x +7=0的两根,由根与系数的关系得:⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β=-6 ①tan αtan β=7 ②∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-61-7=1.∵0<α<π,0<β<π,∴0<α+β<2π, ∴α+β=π4或α+β=54π.[剖析] 由①②知tan α<0,tan β<0.角α、β都是钝角.上述解法忽视了这一隐含条件.[正解] 由⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β=-6,tan αtan β=7易知tan α<0,tan β<0.∵α、β∈(0,π), ∴π2<α<π,π2<β<π.∴π<α+β<2π. 又∵tan(α+β)=1,∴α+β=54π.温馨点评 在给值求角或给式求角时,由于三角函数知识间及与其它知识间都有较为密切的联系,一些隐含的制约条件不易被发现,容易导致角的范围扩大.解答此类问题时一定要仔细挖掘题目中的隐含条件才能有效地避免失误. 三、忽略三角形内角间的关系而致错例3 在△ABC 中,已知sin A =35,cos B =513,求cos C .[错解] 由sin A =35,得cos A =±45,由cos B =513,得sin B =1213,当cos A =45时,cos C =-cos(A +B )=sin A sin B -cos A cos B =1665.当cos A =-45时,cos C =-cos(A +B )=sin A sin B -cos A cos B =5665.[剖析] 在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的和为π,解题时要充分利用这一定理.本题得到cos A =±45后,没有对cos A =-45这一结果是否合理进行检验,从而导致结论不正确.[正解] 由cos B =513>0,∴B ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin B =1213. 由sin A =35,得cos A =±45,当cos A =-45时,cos A <-12.∴A >2π3.∵sin B =1213>32,B ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴B >π3. 故当cos A =-45时,A +B >π,与A 、B 是△ABC 的内角矛盾.∴cos A =45,cos C =-cos(A +B )=sin A sin B -cos A cos B =1665.温馨点评 涉及三角形中的内角问题时,一定要注意内角和A +B +C =180°这一隐含条件.尤其是由内角正弦值确定角的大小时,要防止增解出现. 四、忽略三角函数的定义域而致错例4 判断函数f (x )=1+sin x -cos x 1+sin x +cos x 的奇偶性.[错解] f (x )=1+sin x -cos x1+sin x +cos x=1+2sin x 2cos x2-⎝⎛⎭⎫1-2sin 2x 21+2sin x 2cos x 2+⎝⎛⎭⎫2cos 2x2-1=2sin x2⎝⎛⎭⎫cos x 2+sin x 22cos x2⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x 2=tan x2,由此得f (-x )=tan ⎝⎛⎭⎫-x 2=-tan x2=-f (x ), 因此函数f (x )为奇函数.[剖析] 运用公式后所得函数f (x )=tan x2的定义域为{}x |x ∈R ,x ≠2k π+π,k ∈Z .两函数的定义域不同,变形后的函数定义域扩大致错. [正解] 事实上,由1+sin x +cos x ≠0可得 sin x +cos x ≠-1,即2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≠-1, 从而sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≠-22, 所以x +π4≠2k π+5π4且x +π4≠2k π+7π4(k ∈Z ),故函数f (x )的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠2k π+π且x ≠2k π+3π2,k ∈Z ,显然该定义域不关于原点对称. 因此,函数f (x )为非奇非偶函数.温馨点评 判断函数的奇偶性,首先要看定义域,若定义域不关于原点对称,则函数一定是非奇非偶函数.上述解法正是由于忽视了对函数定义域这一隐含条件的考虑致错. 五、误用公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)而致错例5 若函数f (x )=sin(x +θ)+cos(x -θ),x ∈R 是偶函数,求θ的值. [错解] ∵f (x )=sin(x +θ)+cos(x -θ), ∴f (0)=sin θ+cos θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4. ∵f (x )=sin(x +θ)+cos(x -θ)是偶函数. ∴|f (0)|=f (x )max = 2. ∴f (0)=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=±2, ∴sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=±1, ∴θ+π4=k π+π2,k ∈Z .即θ=k π+π4,k ∈Z .[剖析] ∵x +θ与x -θ是不同的角.∴函数f (x )的最大值不是2,上述解答把f (x )的最大值误当作2来处理. [正解] ∵f (x )=sin(x +θ)+cos(x -θ)是偶函数. ∴f (x )=f (-x )对一切x ∈R 恒成立.即sin(x +θ)+cos(x -θ)=sin(-x +θ)+cos(-x -θ)恒成立. ∴[sin(x +θ)+sin(x -θ)]+[cos(x -θ)-cos(x +θ)]=0. ∴2sin x cos θ+2sin x sin θ=0恒成立. 即2sin x (cos θ+sin θ)=0恒成立. ∴cos θ+sin θ=0.∵cos θ+sin θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=0. ∴θ+π4=k π,即θ=k π-π4,k ∈Z .温馨点评 注意公式a sin x +b cos x =\r(a 2+b 2)·sin (x +φ)的左端是同角x .当三角函数式不符合这一特征时,不能使用该公式.,例如:函数f (x )=sin (x +θ)+\r(3)cos (x -θ)(x ∈R )的最大值不是2.6 平面向量与三角函数的交汇题型大全平面向量与三角函数的交汇是当今高考命题的一个热点,这是因为此类试题既新颖而精巧,又符合在知识的“交汇处”构题的命题思想.这类试题解答的关键是利用向量的平行、垂直、夹角、模、数量积公式将问题转化为三角问题,然后联想相关的三角函数知识求解. 一、平面向量平行与三角函数交汇例1 已知a =(2cos x +23sin x,1),b =(y ,cos x ),且a ∥b .若f (x )是y 关于x 的函数,则f (x )的最小正周期为________.解析 由a ∥b 得2cos 2x +23sin x cos x -y =0, 即y =2cos 2x +23sin x cos x =cos 2x +3sin 2x +1 =2sin(2x +π6)+1,所以f (x )=2sin(2x +π6)+1,所以函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.答案 π点评 解答平面向量平行与三角函数的交汇试题一般先用平面向量平行的条件求涉及到三角函数的解析式或某角的函数值,然后再利用三角知识求解.二、平面向量垂直与三角函数交汇例2 已知向量a =(4,5cos α),b =(3,-4tan α),α∈(0,π2),若a ⊥b ,则cos(2α+π4)=________.解析 因为a ⊥b ,所以4×3+5cos α×(-4tan α)=0, 解得sin α=35.又因为α∈(0,π2),所以cos α=45.cos 2α=1-2sin 2α=725,sin 2α=2sin αcos α=2425,于是cos(2α+π4)=cos 2αcos π4-sin 2αsin π4=-17250.答案 -17250点评 解答平面向量垂直与三角函数的交汇试题通常先利用平面向量垂直的条件将向量问题转化为三角函数问题,再利用三角函数的知识进行处理. 三、平面向量夹角与三角函数交汇例3 已知向量m =(sin θ,1-cos θ)(0<θ<π)与向量n =(2,0)的夹角为π3,则θ=________.解析 由条件得 |m |=sin 2θ+(1-cos θ)2=2-2cos θ,|n |=2,m ·n =2sin θ,于是由平面向量的夹角公式得cos π3=m ·n|m ||n |=2sin θ22-2cos θ=12,整理得2cos 2 θ-cos θ-1=0,解得cos θ=-12或cos θ=1(舍去).因为0<θ<π,所以θ=2π3.答案2π3点评 解答平面向量的夹角与三角函数的交汇试题主要利用平面向量的夹角公式建立某角的三角函数的方程或不等式,然后由三角函数的知识求解. 四、平面向量的模与三角函数交汇例4 若向量a =(cos θ,sin θ),b =(3,-1),则|2a -b |的最大值为________.解析 由条件可得|a |=1,|b |=2,a ·b =3cos θ-sin θ, 则|2a -b |= |2a -b |2=4a 2+b 2-4a ·b=8-4(3cos θ-sin θ)=8-8cos (θ+π6)≤4,所以|2a -b |的最大值为4. 答案 4点评 解答平面向量的模与三角函数交汇一般要用到向量的模的性质|a |2=a 2.如果是求模的大小,则一般可直接求解;如果是求模的最值,则常常先建立模关于某角的三角函数,然后利用三角函数的有界性求解. 五、平面向量数量积与三角函数交汇例5 若函数f (x )=2sin(π6x +π3)(-2<x <10)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B 、C 两点,则(OB →+OC →)·OA →等于( ) A.-32 B.-16 C.16 D.32解析 由f (x )=0,解得x =4,即A (4,0),过点A 的直线l 与函数的图象交于B 、C 两点,根据对称性可知,A 是BC 的中点,所以OB →+OC →=2OA →,所以(OB →+OC →)·OA →=2OA →·OA →=2|OA →|2=2×42=32,答案 D点评 平面向量数量积与三角函数的综合主要体现为两类:(1)利用三角函数给出向量的坐标形式,然后求数量积,解答时利用数量积公式可直接解决;(2)给出三角函数图象,求图象上相关点构成的向量之间的数量积,解答时关键是求涉及到的向量的模、以及它们的夹角.7 单位圆与三角恒等变换巧结缘单位圆与三角函数有着密切联系,下面我们通过例题来看看单位圆与三角恒等变换是如何结缘的.一、借助单位圆解决问题例1 已知sin α+sin β=14,cos α+cos β=13,求tan α+β2.(提示:已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB 中点的坐标为⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,⎝⎛⎭⎫y 1+y 22)解 设A (cos α,sin α),B (cos β,sin β)均在单位圆上,如图,则以OA 、OB 为终边的角分别为α、β,由已知,sin α+sin β=14,cos α+cos β=13,用题设所给的中点坐标公式,得AB 的中点C ⎝⎛⎭⎫16,18,如图,由平面几何知识知,以OC 为终边的角为β-α2+α=α+β2,且过点C ⎝⎛⎭⎫16,18,由三角函数的坐标定义,知tan α+β2=1816=34.点评 借助单位圆使问题简单化,这种思维方法贯穿整个三角函数问题的始 终,特别在求值中更能显出它的价值. 二、单位圆与恒等变换的交会例2 已知圆x 2+y 2=R 2与直线y =2x +m 相交于A 、B 两点,以x 轴的正方向为始边,OA 为终边(O 是坐标原点)的角为α,OB 为终边的角为β,则tan(α+β)的值为________. 解 如图,过O 作OM ⊥AB 于M ,不妨设α、β∈[0,2π], 则∠AOM =∠BOM =12∠AOB =12(β-α),又∠xOM =α+∠AOM =α+β2,所以tan α+β2=k OM =-1k AB =-12,故tan(α+β)=2tanα+β21-tan2α+β2=-43.点评 若是采用先求A 、B 两点的坐标,再求α、β的正切值这一思路就很繁锁甚至做不下去,可见用不同的解决方法繁简程度不同.例3 如图,A ,B 是单位圆O 上的点,OA 为角α的终边,OB 为角β的终边,M 为AB 的中点,连接OM 并延长交圆O 于点C.(1)若α=π6,β=π3,求点M 的坐标;(2)设α=θ(θ∈⎣⎡⎦⎤0,π3),β=π3,C (m ,n ),求y =m +n 的最小值,并求使函数取得最小值时θ的取值.解 (1)由三角函数定义可知,A ⎝⎛⎭⎫32,12,B ⎝⎛⎭⎫12,32, 由中点坐标公式可得M ⎝⎛⎭⎪⎫3+14,3+14.(2)由已知得∠xOC =12(α+β)=12(θ+π3),即C ⎝⎛⎭⎫cos ⎝⎛⎭⎫12θ+π6,sin ⎝⎛⎭⎫12θ+π6, 故m =cos ⎝⎛⎭⎫12θ+π6,n =sin ⎝⎛⎭⎫12θ+π6, 所以y =cos ⎝⎛⎭⎫12θ+π6+sin ⎝⎛⎭⎫12θ+π6 =2sin ⎝⎛⎭⎫12θ+5π12,又θ∈⎣⎡⎦⎤0,π3,故5π12≤12θ+5π12≤7π12, 当θ=0或π3时,函数取得最小值y min =2sin 5π12=3+12.点评 借助单位圆和点的坐标,数形结合,利用平面几何知识和三角函数的定义使问题简单化.8 教你用好辅助角公式在三角函数中,辅助角公式a sin θ+b cos θ=a 2+b 2sin(θ+φ),其中角φ所在的象限由a ,b 的符号确定,φ的值由tan φ=ba 确定,它在三角函数中应用比较广泛,下面举例说明,以供同学们参考. 一、求最值例1 求函数y =2sin x (sin x -cos x )的最小值. 解 y =2sin x (sin x -cos x ) =2sin 2x -2sin x cos x =1-cos2x -sin 2x=1-2⎝⎛⎭⎫sin 2x ·12+cos 2x ·12 =1-2⎝⎛⎭⎫sin 2x ·cos π4+cos 2x ·sin π4 =1-2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 所以函数y 的最小值为1- 2. 二、求单调区间例2 求函数y =12cos 2x +32sin x cos x +1的单调区间.解 y =12cos 2x +32sin x cos x +1=14(1+cos 2x )+34sin 2x +1 =34sin 2x +14cos 2x +54=12⎝⎛⎭⎫32sin 2x +12cos 2x +54 =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+54. 由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).由2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z ).所以函数的单调增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z );函数的单调减区间是[k π+π6,k π+2π3](k ∈Z ).三、求周期例3 函数y =cos 22x +4cos 2x sin 2x 的最小正周期是( ) A.2π B.π C.π2 D.π4答案 C解析 y =cos 22x +4cos 2x sin 2x =12cos 4x +2sin 4x +12=172sin(4x +φ)+12(其中sin φ=1717,cos φ=41717),函数的最小正周期T =2π4=π2.故选C.四、求参数的值例4 如果函数y =sin 2x +a cos 2x 的图象关于直线x =-π8对称,则实数a 的值为( )A. 2B.- 2C.1D.-1答案 D 解析 y =1+a 2sin(2x +φ)(其中tan φ=a ). 因为x =-π8是对称轴,所以直线x =-π8过函数图象的最高点或最低点.即x =-π8时,y =1+a 2或y =-1+a 2.所以sin ⎝⎛⎭⎫-π4+a cos ⎝⎛⎭⎫-π4=±1+a 2. 即22(a -1)=±1+a 2. 所以a =-1.故选D.9 二倍角公式用法揭秘从两角和的三角公式推出二倍角的正弦、余弦和正切公式,是化归思想的体现,倍角公式的内涵是:揭示具有倍数关系的两个角的三角函数的运算规律.下面对此公式的应用作以梳理,供同学们参考.一、二倍角公式的正用例1 已知sin α+cos α=13,且0<α<π,求sin 2α,cos 2α,tan 2α的值. 分析 可先将已知式平方,再利用二倍角公式求sin 2α、cos 2α,进而利用商数关系求出tan 2α的值.解 因为sin α+cos α=13, 所以(sin α+cos α)2=19, 即1+2sin αcos α=19, 所以sin 2α=-89. 因为0<α<π,所以sin α>0,又sin αcos α=-49<0,所以cos α<0, 从而sin α-cos α>0,所以sin α-cos α=(sin α-cos α)2 =1-sin 2α=173. 故cos 2α=cos 2α-sin 2α=(sin α+cos α)(cos α-sin α) =13×⎝⎛⎭⎫-173=-179. tan 2α=sin 2αcos 2α=81717. 评注 一般情况下,求sin 2α、cos 2α时需先求出sin α、cos α的值,往往需用到平方关系和方程或方程组,解题过程中需注意角α的范围的判定,即cos α符号的判定.二、二倍角公式的逆用例2 已知sin ⎝⎛⎭⎫π4+x sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =16,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,求sin 4x 的值. 分析 由题设注意到π4+x +π4-x =π2,因此需变换之后再用公式求解. 解 因为sin ⎝⎛⎭⎫π4+x sin ⎝⎛⎭⎫π4-x=sin ⎝⎛⎭⎫π4+x cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π4-x =sin ⎝⎛⎭⎫π4+x cos ⎝⎛⎭⎫π4+x=12sin ⎝⎛⎭⎫π2+2x =12cos 2x , 所以12cos 2x =16,即cos 2x =13. 因为x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以2x ∈(π,2π),所以sin 2x =-223. 故sin 4x =2sin 2x cos 2x =-429. 评注 一般说来,在题目中有单角、倍角时,应将倍角化为单角,同时应注意2α、2α-π2、α-π4等角之间关系的应用. 三、二倍角公式的变形应用例3 求tan 67°30′-tan 22°30′的值.分析 考虑到67°30′×2=135°,22°30′×2=45°,且67°30′+22°30′=90°,故可用二倍角的正切公式来求解.解 原式=tan 67°30′-sin22°30′cos 22°30′=tan 67°30′-cos 67°30′sin 67°30′=-2×1-tan 267°30′2tan 67°30′=-22tan 67°30′1-tan 267°30′=-2tan 135°=2. 评注 本题是二倍角正切公式的变用,强调的是在具体的运算过程中对公式的灵活变换.二倍角公式灵活多样,应用广泛,如升幂、降幂等,在具体应用中要根据具体的题目要求,合理选用公式进行相关运算.四、二倍角公式的构造例4 求sin 10°sin 30°sin 50°sin 70°的值.分析 可利用二倍角的正弦公式的变形公式sin α=sin 2α2cos α进行运算;也可利用诱导公式先将正弦全部化为余弦,再逆用二倍角公式求解;也可以构造对偶式列方程求解.解 方法一 因为sin 2α=2sin αcos α,所以sin α=sin 2α2cos α, 故原式=sin 20°2cos 10°×12×sin 100°2cos 50°×sin 140°2cos 70°=sin 20°2sin 80°×12×sin 80°2sin 40°×sin 40°2sin 20°=116. 方法二 原式=cos 80°×12×cos 40°×cos 20° =2sin 20°cos 20°cos 40°cos 80°4sin 20° =sin 40°cos 40°cos 80°4sin 20°=sin 80°cos 80°8sin 20° =sin 160°16sin 20°=116. 方法三 令x =sin 10°sin 50°sin 70°,y =cos 10°cos 50°cos 70°,则xy =sin 10°cos 10°sin 50°cos 50°sin 70°cos 70°=12sin 20°×12sin 100°×12sin 140° =18sin 20°sin 80°sin 40° =18cos 10°cos 50°cos 70°=18y , 因为y ≠0,所以x =18, 从而有sin 10°sin 30°sin 50°sin 70°=116. 评注 本题是二倍角公式应用的经典题型,方法一和方法二通过观察角度的关系,发现其特征(二倍角形式)逆用二倍角的正弦公式,使得问题出现连用二倍角正弦公式的形式.方法三利用构造对偶式解题具有一般性,事实上,有些数学问题,可根据本身的特点,相应地构造相“匹配”的另一整体,然后由其相依相伴的关系进行求解,这种思想我们称之为“配对”,本题中是一种积式的对偶,三角函数中的sin α、cos α就是一种常见的对偶关系.。

人教版高中数学必修4第三章《三角恒等变换》教材分析与教学建议

人教版高中数学必修4第三章《三角恒等变换》教材分析与教学建议

人教版高中数学必修4第三章《三角恒等变换》教材分析与教学建议本章学习的主要内容是两角和与差的正弦、余弦和正切公式,以及运用这些公式进行简单的恒等变换.三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上. 通过本章的学习,要使学生在学习三角恒等变换的基本思想和方法的过程中,发展推理能力和运算能力,使学生体会三角恒等变换的工具性作用,学会它们在数学中的一些应用.一、课程标准内容1.经历用向量的数量积推导出两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用. 2.能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.3.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括尝试导出).二、知识框图三、教学要求四、教学建议2.重点难点3.1节重点是通过探索和讨论交流,导出两角和与差的三角函数的十一个公式,并了解它们的内在联系.难点是两角差的余弦公式的探索和证明.3.2节重点是掌握三角变换的内容、思路和方法,体会三角变换的特点.难点是公式的灵活应用.3.分析说明本章内容的重点之一是两角差的余弦公式的推导及在推导过程中体现的思想方法,同时它也是难点.为了突出重点、突破难点,教学中可以设计一定的教学情景,引导学生从数形结合的角度出发,利用单位圆中的三角函数线、三角形中的边角关系等建立包含α,β,αβ-的正弦、余弦值的等量关系.前一章中已经明确指出,向量的数量积是解决距离与夹角问题的工具,在两角差的余弦公式的推导中能够体现它的作用.由于学生刚接触向量,他们还不太习惯用向量工具解决问题,因此这里需要教师作引导.教学时应当注意下面四个要点:①在需要学生联系已学过的其它知识时,有意识的引导学生联想向量知识;②充分利用单位圆,分析其中有关几何元素(角的终边及其夹角)的关系,为向量方法的运用做好准备;③探索过程的安排,应当先把握整体,然后逐步追求细节,在补充完善细节的过程中,需要运用分类讨论思想,突破两角差的余弦公式的推导这一难点后,其他所有公式都可以通过学生自己的独立探索而得出.④本章不仅关注使学生得到差(和)角公式,而且还特别关注公式推导过程中体现的数学思想方法.在两角差的余弦公式的推导中体现了数形结合思想以及向量方法的应用;从两角差的余弦公式推出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦和正切公式的过程中,始终引导学生体会化归思想;在应用公式进行恒等变换的过程中,渗透了观察、类比、特殊化、化归等思想方法.特别是充分发挥了“观察”“思考”“探究”等栏目的作用,对学生解决问题的一般思路进行引导.教材还对三角变换中的数学思想方法作了明确的总结.例如,在旁白中有“‘倍’是描述两个数量之间关系的,2α是α的二倍……是的二倍,这里蕴含着换元的思想”“这两个式子的左右两边在结构上有什么不同”等,这些都可以成为我们加强对思想方法渗透的一个重要的内容,也是我们开展研究性学习的好素材.本章强调了用向量方法推导差角的余弦公式,并用三角函数之间的关系推导和(差)角公式、二倍角公式.要把重点放在培养学生的推理能力和运算能力上,降低变换的技巧性要求.教学时应当把握好这种“度”,遵循“标准”所规定的内容和要求,不要随意补充知识点(如半角公式、积化和差与和差化积公式,这些公式只是作为基本训练的素材,结果不要求记忆,更不要求运用).三角恒等变换与代数恒等变换、圆的几何性质等都有紧密联系,推导两角差的余弦公式的过程比较集中地反映了这种联系,从中体现了丰富的数学思想.从数学变换的角度看,三角恒等变换与代数恒等变换既有相同之处又有各自特点.相同之处在于它们都是运用一定的数学工具对相应的数学式子作“只变其形不变其质”的数学运算,对其结构形式进行变换.由于三角函数式的差异不仅表现在其结构形式上,而且还表现在角及其函数类型上,因此三角恒等变换常常需要先考虑式子中各个角之间的关系,然后以这种关系为依据来选择适当的三角公式进行变换,这是三角恒等变换的主要特点.教学中应当引导学生以一般的数学(代数)变换思想为指导,加强对三角函数式特点的观察,在类比、特殊化、化归等思想方法上多作引导,同时要注意体会三角恒等变换的特殊性.五.注意问题(1)精心设计,突出重点.(2)准确把握、控制难度.(3)加强联系,强调思想.(4)问题引导,提高能力.。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第2课时 基本不等式

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第2课时 基本不等式

第2课时基本不等式学习目标1.理解并掌握重要不等式(定理1)和基本不等式(定理2).2.能运用这两个不等式解决函数的最值或值域问题,能运用这两个不等式证明一些简单的不等式.3.能运用基本不等式(定理2)解决某些实际问题.知识点 基本不等式 1.重要不等式定理1:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)定理2:如果a ,b >0,那么a +b2≥ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.(2)定理2的应用:对两个正实数x ,y ,①如果它们的和S 是定值,则当且仅当x =y 时,它们的积P 取得最大值; ②如果它们的积P 是定值,则当且仅当x =y 时,它们的和S 取得最小值.一、不等式的证明例1 已知a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1. 求证:1a +1b +1c≥9.证明 方法一 ∵a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+b a +c a +a b +c b +a c +b c=3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c 时,等号成立. ∴1a +1b +1c≥9. 方法二 ∵a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =(a +b +c )⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c =1+b a +c a +a b +1+c b +a c +b c +1=3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c≥3+2+2+2=9,当且仅当a =b =c 时,等号成立. ∴1a +1b +1c ≥9. 引申探究1.若本例条件不变,求证:a 2b +b 2c +c 2a ≥1.证明 ∵a 2+b 2≥2ab , ∴a 2b≥2a -b . 同理,b 2c ≥2b -c ,c 2a ≥2c -a .∴a 2b +b 2c +c 2a≥(2a -b )+(2b -c )+(2c -a )=a +b +c =1, ∴a 2b +b 2c +c 2a≥1. 当且仅当a =b =c 时,取等号.2.若本例条件不变,求证:a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥ 2. 证明 ∵a 2+b 2≥2ab ,∴2(a 2+b 2)≥(a +b )2. 又a ,b ,c ∈R +, ∴a 2+b 2≥22|a +b |=22(a +b ).同理,b 2+c 2≥22(b +c ),c 2+a 2≥22(a +c ). 三式相加,得a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥ 2(a +b +c )=2, 当且仅当a =b =c 时取等号.反思感悟 用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进行证明. 跟踪训练1 (1)已知a ,b ,c ,d ∈R +,求证:(ab +cd )·(ac +bd )≥4abcd ; (2)已知a >0,b >0且a +b =1,求证:⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ≥9. 证明 (1)∵a ,b ,c ,d ∈R +, ∴ab +cd ≥2abcd ,ac +bd ≥2acbd , ∴(ab +cd )(ac +bd )≥4abcd . 当且仅当a =d 且b =c 时取等号. (2)⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b =⎝⎛⎭⎫1+a +b a ⎝⎛⎭⎫1+a +b b =⎝⎛⎭⎫2+b a ⎝⎛⎭⎫2+a b =4+2⎝⎛⎭⎫b a +a b +1≥5+2×2=9,当且仅当a =b =12时取等号. ∴⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ≥9. 二、利用基本不等式求最值例2 (1)设x >0,y >0且2x +y =1,求1x +2y 的最小值;(2)若x <0,求f (x )=12x+3x 的最大值.解 (1)1x +2y =⎝⎛⎭⎫1x +2y ×1=⎝⎛⎭⎫1x +2y (2x +y )=4+4x y +yx ≥4+24x y ·y x =4+4=8,当且仅当4xy=y x ,即x =14,y =12时,等号成立, ∴1x +2y的最小值是8. (2)∵x <0,∴-x >0, ∴f (x )=-⎣⎡⎦⎤12-x +3(-x )≤-236=-12,当且仅当-12x =-3x ,即x=-2时,等号成立,∴f (x )的最大值是-12.反思感悟 在应用基本不等式求最值时,分以下三步进行(1)首先看式子能否出现和(或积)的定值,若不具备,需对式子变形,凑出需要的定值. (2)其次,看所用的两项是否同正,若不满足,通过分类解决,同负时,可提取-1变为同正. (3)利用已知条件对取等号的情况进行验证.若满足,则可取最值,若不满足,则可通过函数的单调性或导数解决.跟踪训练2 若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A. 2B.2C.2 2D.4 答案 C解析 因为1a +2b =ab ,所以a >0,b >0,因为ab =1a +2b≥21a ×2b=22ab, 所以ab ≥22(当且仅当b =2a 时取等号),所以ab 的最小值为2 2. 三、利用基本不等式解决实际应用问题例3 某国际化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2019年大型展销会期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销量x (万件)与年促销费用t (万元)之间满足3-x 与t +1成反比例的关系,如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件,已知2019年生产化妆品的设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1万件化妆品需要投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为其生产成本的150%与平均每件促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能销完.(1)将2019年的利润y (万元)表示为促销费用t (万元)的函数; (2)该企业2019年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大? 解 (1)由题意可设3-x =k t +1(k ≠0),将t =0,x =1代入,得k =2.∴x =3-2t +1.当年生产x 万件时,∵年生产成本=年生产费用+固定费用, ∴年生产成本为32x +3=32⎝⎛⎭⎫3-2t +1+3.当销售x (万件)时,年销售收入为150%⎣⎡⎦⎤32⎝⎛⎭⎫3-2t +1+3+12t .由题意,生产x 万件化妆品正好销售完,由年利润=年销售收入—年生产成本—促销费用, 得年利润y =-t 2+98t +352(t +1)(t ≥0).(2)y =-t 2+98t +352(t +1)=50-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +12+32t +1 ≤50-2t +12×32t +1=50-216=42, 当且仅当t +12=32t +1,即当t =7时,等号成立,y max =42, ∴当促销费用定在7万元时,年利润最大.反思感悟 利用不等式解决实际应用问题时,首先要仔细阅读题目,弄清要解决的实际问题,确定是求什么量的最值;其次,分析题目中给出的条件,建立y 的函数表达式y =f (x )(x 一般为题目中最后所要求的量);最后,利用不等式的有关知识解题.求解过程中要注意实际问题对变量x 的范围制约.跟踪训练3 围建一个面积为360 m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:m),总费用为y (单位:元).(1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用. 解 (1)如题图所示,设矩形的另一边长为a m. 则y =45x +180(x -2)+180×2a =225x +360a -360. 由已知xa =360,得a =360x ,∴y =225x +3602x -360(x >2).(2)∵x >2,∴225x +3602x ≥2225x ×3602x=2225×3602=10 800.∴y =225x +3602x-360≥10 440,当且仅当225x =3602x ,即当x =24时等号成立,此时修建围墙的总费用最小,最小总费用是10 440元.1.下列不等式中,正确的个数是( ) ①若a ,b ∈R ,则a +b2≥ab ;②若x ∈R ,则x 2+2+1x 2+2>2;③若x ∈R ,则x 2+1+1x 2+1≥2;④若a ,b ∈R +,则a +b2≥ab . A.0 B.1 C.2 D.3 答案 C解析 显然①不正确;③正确;对②,虽然x 2+2=1x 2+2无解,但x 2+2+1x 2+2>2成立,故②正确;④不正确,如a =1,b=4.2.已知a >0,b >0,a ,b 的等差中项是12,且α=a +1a ,β=b +1b ,则α+β的最小值是( )A.3B.4C.5D.6 答案 C解析 ∵a +b =2×12=1,a >0,b >0,∴α+β=a +1a +b +1b =1+1ab ≥1+1⎝⎛⎭⎫a +b 22=5,当且仅当a =b =12时取“=”号.3.下列不等式的证明过程正确的是( ) A.若a ,b ∈R ,则b a +ab≥2b a ·a b=2 B.若x >0,则cos x +1cos x ≥2cos x ·1cos x=2C.若x <0,则x +4x≤2x ·4x=4 D.若a ,b ∈R ,且ab <0,则b a +a b =-⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫-b a +⎝⎛⎭⎫-a b ≤-2⎝⎛⎭⎫-b a ⎝⎛⎭⎫-a b =-2 答案 D解析 对于A ,a ,b 必须同号;对于B ,cos x 不一定大于0;对于C ,由x <0, 得x +4x =-⎣⎡⎦⎤(-x )+4(-x )≤-2(-x )·4(-x )=-4.对于D ,由ab <0,得b a <0,ab <0,所以b a +a b =-⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫-b a +⎝⎛⎭⎫-a b ≤-2⎝⎛⎭⎫-b a ⎝⎛⎭⎫-a b =-2.4.当x >1时,函数y =x +1x -1的最小值是________. 答案 3解析 因为x >1,所以y =x +1x -1=(x -1)+1x -1+1≥2(x -1)·1x -1+1=3,当且仅当x -1=1x -1,且x >1,即x =2时等号成立.故函数的最小值为3. 5.已知lg x +lg y =2,则1x +1y 的最小值为________.答案 15解析 因为lg x +lg y =2,所以lg(xy )=2.所以xy =102.所以1x +1y =x +y xy ≥2xy xy =2100100=15,当且仅当x =y =10时,等号成立.1.对于基本不等式的应用,如果能熟练掌握一些常见结论,可使应用更加灵活快捷. (1)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b 22. (2)ab ≤ a +b 2≤a 2+b 22(a ,b ∈R +). (3)b a +ab ≥2(a ,b 同号). (4)(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥4(a ,b ∈R +). (5)a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .2.利用基本不等式求最值,关键是对式子进行恰当的变形,合理构造“和式”与“积式”的互化,必要时可多次应用基本不等式.注意一定要求出使“=”成立的自变量的值,这也是进一步检验是否存在最值的重要依据.一、选择题1.已知x >0,则2x +8x 的最小值和取得最小值时的x 值分别是( )A.8,2B.8,4C.16,2D.16,4答案 A 解析 2x +8x≥22x ·8x =8,当且仅当2x =8x,即x =2时,取“=”,故选A. 2.若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( )A.6+2 3B.7+2 3C.6+4 3D.7+4 3答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,ab ≥0,3a +4b >0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >0,b >0.又log 4(3a +4b )=log 2ab ,所以log 4(3a +4b )=log 4ab , 所以3a +4b =ab ,故4a +3b =1.所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫4a +3b =7+3a b +4b a ≥7+23a b ·4b a =7+43,当且仅当3a b =4ba时取等号.故选D. 3.已知a >0,b >0,则1a +1b +2ab 的最小值为( )A.2B.2 2C.4D.5 答案 C解析 ∵a >0,b >0, ∴1a +1b +2ab ≥2ab +2ab ≥22ab·2ab =4, 当且仅当a =b 时,等号成立.4.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为( )A.8B.4C.1D.14答案 B解析 ∵3是3a 与3b 的等比中项, ∴3a ·3b =3a +b =3,∴a +b =1. ∴1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b )=2+b a +ab ≥4. 当且仅当a =b =12时,等号成立.5.下列说法中,正确的个数是( ) ①函数y =x +1x 的最小值是2;②函数y =cos x +9cos x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2的最小值为6; ③若正数a ,b 满足2a +b =2,则ab 的最大值为12.A.0B.1C.2D.3答案 B解析 当x >0时,y =x +1x ≥2,当且仅当x =1x,即x =1时,等号成立,当x <0时,-y =(-x )+1-x ≥2,当且仅当-x =1-x,即x =-1时,等号成立,所以y ≤-2,所以①错误;由x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得cos x ∈(0,1),所以y =cos x +9cos x>10,所以②错误;由2=2a +b ≥22ab ,得ab ≤12,当且仅当a =12,b =1时,等号成立,所以③正确. 6.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,那么,要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A.5千米处B.4千米处C.3千米处D.2千米处答案 A解析 由已知y 1=20x,y 2=0.8x (x 为仓库到车站的距离). 费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x ≥20.8x ·20x =8. 当且仅当0.8x =20x,即x =5时等号成立. 二、填空题7.若a >0,b >0,a +b =1,则⎝⎛⎭⎫1a 2-1⎝⎛⎭⎫1b 2-1的最小值是________. 答案 9解析 因为⎝⎛⎭⎫1a 2-1⎝⎛⎭⎫1b 2-1=1-a 2a 2·1-b 2b2 =(1-a )(1+a )a 2·(1-b )(1+b )b 2 =(1+a )(1+b )ab =1+a +b +ab ab =1+2ab. 由a >0,b >0,a +b =1,得ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14, 所以1ab≥4,所以⎝⎛⎭⎫1a 2-1⎝⎛⎭⎫1b 2-1≥9, 当且仅当a =b =12时取等号.8.已知x >0,y >0且满足x +y =6,则使不等式1x +9y≥m 恒成立的实数m 的取值范围为________.答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,83 解析 因为x >0,y >0,1x +9y =x +y 6×⎝⎛⎭⎫1x +9y =16⎝⎛⎭⎫10+y x +9x y ≥16×(10+6)=83. 当且仅当y x =9x y时等号成立,又x +y =6,x >0,y >0, 得x =32,y =92. 所以m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,83. 9.已知x ,y ∈(0,+∞),2x -3=⎝⎛⎭⎫12y ,则1x +4y的最小值为________. 答案 3解析 ∵2x -3=⎝⎛⎭⎫12y ,∴x -3=-y ,即x +y =3.故1x +4y =13(x +y )·⎝⎛⎭⎫1x +4y =53+y 3x +4x 3y ≥53+ 2y 3x ·4x 3y =53+43=3 ⎝⎛⎭⎫当且仅当y 3x =4x 3y ,即x =1,y =2时,等号成立. 10.若正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________. 答案 [9,+∞)解析 令ab =t (t >0),由ab =a +b +3≥2ab +3,得t 2≥2t +3,所以t ≥3或t ≤-1(舍去),所以ab ≥3,ab ≥9,当且仅当a =b =3时取等号.11.函数y =x 2+5x +15x +2(x ≥0)的最小值为________. 答案 7解析 y =x 2+5x +15x +2=(x +2)2+(x +2)+9x +2=(x +2)+9x +2+1≥2(x +2)·9x +2+1=7. 当且仅当x +2=9x +2,即x =1时取等号. ∴当x =1时,y min =7.三、解答题12.(1)已知正数a ,b 满足a +4b =4,求1a +1b的最小值; (2)求函数y =x 2+2x 2+6的最大值. 解 (1)因为a >0,b >0,且a +4b =4,所以1a +1b =14(a +4b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =14⎝⎛⎭⎫5+a b +4b a ≥14⎝⎛⎭⎫5+2 a b ·4b a =94, 当且仅当a =43,b =23时取等号, 所以1a +1b 的最小值为94. (2)令t =2+x 2(t ≥2),则f (t )=t t 2+4=1t +4t ≤12 t ·4t=14, 当且仅当t =2,即x =±2时,取等号.故y =x 2+2x 2+6的最大值为14. 13.如图,将一矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花坛AMPN ,要求点B 在AM 上,点D 在AN 上,且对角线MN 过点C ,已知AB =3 m ,AD =2 m.(1)要使矩形AMPN 的面积大于32 m 2,则AN 的长应在什么范围内?(2)当AN 的长度是多少时,矩形AMPN 的面积最小?并求最小面积;(3)若AN 的长度不小于6 m ,则当AN 的长度是多少时,矩形AMPN 的面积最小?并求出最小面积.解 (1)设AN =x m(x >2),则ND =(x -2)m.∵ND DC =AN AM ,∴x -23=x AM ,∴AM =3x x -2, ∴3x x -2·x >32,∴3x 2-32x +64>0, ∴(3x -8)(x -8)>0,∴2<x <83或x >8. ∴AN 的长的范围为⎝⎛⎭⎫2,83∪(8,+∞). (2)由(1)知,S 矩形AMPN =3x 2x -2=3(x -2)2+12(x -2)+12x -2=3(x -2)+12x -2+12≥236+12=24. 当且仅当x =4时取等号.∴当AN 的长度为4 m 时,矩形AMPN 的面积最小,矩形AMPN 的最小面积为24 m 2.(3)由(2)得S 矩形AMPN =3(x -2)+12x -2+12(x ≥6), 令x -2=t (t ≥4),则S 矩形AMPN =3t +12t+12(t ≥4). 设f (t )=3t +12t+12(t ≥4), 则f ′(t )=3-12t 2,当t ≥4时,f ′(t )>0, ∴函数f (t )在[4,+∞)上单调递增,∴f (t )min =f (4)=27,此时x =6.∴若AN 的长度不小于6 m ,则当AN 的长度是6 m 时,矩形AMPN 的面积最小,最小面积为27 m 2.14.已知a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1. 求证:3a +2+3b +2+3c +2<6.证明 ∵3a +2=(3a +2)·1≤3a +32,且由于3a +2≠1, ∴等号不成立,∴3a +2<3a +32. 同理3b +2<3b +32,3c +2<3c +32, ∴3a +2+3b +2+3c +2<12[3(a +b +c )+9]=6. 15.已知a ,b ,x ,y ∈R +,x ,y 为变量,a ,b 为常数,且a +b =10,a x +b y=1,x +y 的最小值为18,求a ,b .解 因为x +y =(x +y )⎝⎛⎭⎫a x +b y=a +b +bx y +ay x≥a +b +2ab =(a +b )2, 当且仅当bx y =ay x时取等号. 又(x +y )min =(a +b )2=18,即a +b +2ab =18.①又a +b =10,②由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =8或⎩⎪⎨⎪⎧ a =8,b =2.。

2020届高中数学分册同步讲义(必修3) 第3章 章末复习

2020届高中数学分册同步讲义(必修3) 第3章  章末复习

章末复习学习目标1.梳理本章知识,构建知识网络.2.进一步理解频率与概率的关系.3.巩固随机事件的概率及其基本性质,能把较复杂的事件转化为较简单的互斥事件求概率.4.能理解古典概型并能求相应概率.1.频率与概率频率是概率的近似值,是随机的,随着试验的不同而变化;概率是多数次的试验中频率的稳定值,是一个常数,不要用一次或少数次试验中的频率来估计概率. 2.求较复杂概率的常用方法(1)将所求事件转化为彼此互斥的事件的和;(2)先求其对立事件的概率,然后再应用公式P (A )=1-P (A )求解. 3.古典概型概率的计算关键要分清基本事件的总数n 与事件A 包含的基本事件的个数m ,再利用公式P (A )=mn 求解.有时需要用列举法把基本事件一一列举出来,在列举时必须按某一顺序做到不重不漏.1.对立事件一定是互斥事件,互斥事件不一定是对立事件.( √ )2.“在适宜条件下,种下一粒种子观察它是否发芽”属于古典概型,其基本事件是“发芽”与“不发芽”.(×)题型一频率与概率例1对一批U盘进行抽检,结果如下表:(1)(2)从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是多少?(3)为保证买到次品的顾客能够及时更换,要销售2 000个U盘,至少需进货多少个U盘?解(1)表中次品频率从左到右依次为0.06,0.04,0.025,0.017,0.02,0.018.(2)当抽取件数a越来越大时,出现次品的频率在0.02附近摆动,所以从这批U盘中任意抽取一个是次品的概率约是0.02.(3)设需要进货x个U盘,为保证其中有2 000个正品U盘,则x(1-0.02)≥2 000,因为x是正整数,所以x≥2 041,即至少需进货2 041个U盘.反思感悟概率是个常数.但除了几类概型,概率并不易知,故可用频率来估计.跟踪训练1某射击运动员为备战奥运会,在相同条件下进行射击训练,结果如下:(1)该射击运动员射击一次,击中靶心的概率大约是多少?(2)假如该射击运动员射击了300次,则击中靶心的次数大约是多少?(3)假如该射击运动员射击了300次,前270次都击中靶心,那么后30次一定都击不中靶心吗?(4)假如该射击运动员射击了10次,前9次中有8次击中靶心,那么第10次一定击中靶心吗?解(1)由题意得,击中靶心的频率与0.9接近,故概率约为0.9.(2)击中靶心的次数大约为300×0.9=270.(3)由概率的意义,可知概率是个常数,不因试验次数的变化而变化.后30次中,每次击中靶心的概率仍是0.9,所以不一定不击中靶心.(4)不一定.题型二互斥事件与对立事件例2甲、乙两人参加普法知识竞赛,共有5个不同题目,选择题3个,判断题2个,甲、乙两人各抽一题.(1)甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题的概率是多少?(2)甲、乙两人中至少有一人抽到选择题的概率是多少?解把3个选择题记为x1,x2,x3,2个判断题记为p1,p2.“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的情况有:(x1,p1),(x1,p2),(x2,p1),(x2,p2),(x3,p1),(x3,p2),共6种;“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的情况有:(p1,x1),(p1,x2),(p1,x3),(p2,x1),(p2,x2),(p2,x3),共6种;“甲、乙都抽到选择题”的情况有:(x1,x2),(x1,x3),(x2,x1),(x2,x3),(x3,x1),(x3,x2),共6种;“甲、乙都抽到判断题”的情况有:(p1,p2),(p2,p1),共2种.因此基本事件的总数为6+6+6+2=20.(1)“甲抽到选择题,乙抽到判断题”的概率为620=310,“甲抽到判断题,乙抽到选择题”的概率为620=310,故“甲、乙两人中有一个抽到选择题,另一个抽到判断题”的概率为310+310=3 5.(2)“甲、乙两人都抽到判断题”的概率为220=110,故“甲、乙两人至少有一人抽到选择题”的概率为1-110=910.反思感悟在求有关事件的概率时,若从正面分析,包含的事件较多或较烦琐,而其反面却较容易入手,这时,可以利用对立事件求解.跟踪训练2某服务电话,打进的电话响第1声时被接的概率是0.1;响第2声时被接的概率是0.2;响第3声时被接的概率是0.3;响第4声时被接的概率是0.35.(1)打进的电话在响5声之前被接的概率是多少?(2)打进的电话响4声而不被接的概率是多少?解 (1)设事件“电话响第k 声时被接”为A k (k ∈N *),那么事件A k 之间彼此互斥,设“打进的电话在响5声之前被接”为事件A ,根据互斥事件概率加法公式,得P (A )=P (A 1∪A 2∪A 3∪A 4)=P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)+P (A 4)=0.1+0.2+0.3+0.35=0.95.(2)事件“打进的电话响4声而不被接”是事件A “打进的电话在响5声之前被接”的对立事件,记为B .根据对立事件的概率公式,得P (B )=1-P (A )=1-0.95=0.05. 题型三 古典概型例3 甲、乙两校各有3名教师报名支教,其中甲校2男1女,乙校1男2女.(1)若从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师性别相同的概率;(2)若从报名的6名教师中任选2名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师来自同一学校的概率.解 甲校两名男教师分别用A ,B 表示,女教师用C 表示;乙校男教师用D 表示,两名女教师分别用E ,F 表示.(1)从甲校和乙校报名的教师中各任选1名的所有可能的结果为(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),共9种. 从中选出的2名教师性别相同的结果有 (A ,D ),(B ,D ),(C ,E ),(C ,F ),共4种, 所以选出的2名教师性别相同的概率P =49.(2)从甲校和乙校报名的教师中任选2名的所有可能的结果为(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共15种.从中选出的2名教师来自同一学校的结果有(A ,B ),(A ,C ),(B ,C ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F ),共6种.所以选出的2名教师来自同一学校的概率P =615=25.反思感悟 解决古典概型问题时,把相关的知识转化为事件,列举基本事件,求出基本事件和随机事件的个数,然后利用古典概型的概率计算公式进行计算.跟踪训练3 甲乙两人玩一种游戏,每次由甲、乙各出1到5根手指头,若和为偶数算甲赢,否则算乙赢.(1)若用A 表示和为6的事件,求P (A );(2)现连玩三次,若用B 表示甲至少赢一次的事件,C 表示乙至少赢两次的事件,试问B 与C 是否为互斥事件,为什么?(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.解 (1)基本事件个数与点集S ={(x ,y )|x ∈N ,y ∈N ,1≤x ≤5,1≤y ≤5}中的元素一一对应,所以S 中点的总数为5×5=25(个),所以基本事件总数n =25.事件A 包含的基本事件有(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),共有5个,故P (A )=525=15. (2)B 与C 不是互斥事件.因为B 与C 可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次时,B ,C 同时发生.(3)这种游戏规则不公平.由(1)知和为偶数的基本事件有13个:(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(5,1),(5,3),(5,5),所以甲赢的概率为1325,乙赢的概率为1225,所以这种游戏规则不公平.1.下列事件:①任取三条线段,这三条线段恰好组成直角三角形;②从一个三角形的三个顶点各任画一条射线,这三条射线交于一点;③实数a ,b 都不为0,但a 2+b 2=0;④明年12月28日的最高气温高于今年12月28日的最高气温. 其中为随机事件的是( ) A .①②③ B .①②④ C .①③④ D .②③④答案 B解析 任取三条线段,这三条线段可能组成直角三角形,也可能组不成直角三角形,故①为随机事件;从一个三角形的三个顶点各任画一条射线,三条射线可能不相交,交于一点、交于两点、交于三点,故②为随机事件;若实数a ,b 都不为0,则a 2+b 2一定不等于0,故③为不可能事件;由于明年12月28日还未到来,故明年12月28日的最高气温可能高于今年12月28日的最高气温,也可能低于今年12月28日的最高气温,还可能等于今年12月28日的最高气温,故④为随机事件.故选B.2.不透明袋子中放有大小相同的5个球,球上分别标有号码1,2,3,4,5,若从袋中任取3个球,则这3个球号码之和为5的倍数的概率为( ) A.110 B.15 C.29 D.14 答案 B解析 基本事件有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),共10种,满足要求的基本事件有(1,4,5),(2,3,5), 共2种,故所求概率为15.故选B.3.任取一个三位正整数N ,则对数log 2N 是一个正整数的概率是( ) A.1225 B.3899 C.1300 D.1450答案 C解析 三位正整数有100~999,共900个,而满足log 2N 为正整数的N 有27,28,29,共3个,故所求事件的概率为3900=1300. 4.集合A ={2,3},B ={1,2,3},从A ,B 中各任意取一个数,则这两数之和等于4的概率是( ) A.23 B.12 C.13 D.16 答案 C解析 从A ,B 中各任取一个数有(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),共6个基本事件,满足两数之和等于4的有(2,2),(3,1),共2个基本事件,所以所求概率P =26=13.5.小波以游戏方式决定是去打球、唱歌还是去下棋.游戏规则为:以O 为起点,从A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6(如图)这6个点中任取2个点分别为终点得到两个向量,记这两个向量的数量积为X ,若X >0,就去打球,若X =0,就去唱歌,若X <0,就去下棋,则小波不去唱歌的概率是________.答案1115解析 根据题意可知,X 的所有可能取值为-2,-1,0,1.数量积为-2的有OA 2→·OA 5→,共1种;数量积为-1的有OA 1→·OA 5→,OA 1→·OA 6→,OA 2→·OA 4→,OA 2→·OA 6→,OA 3→·OA 4→,OA 3→·OA 5→,共6种;数量积为0的有OA 1→·OA 3→,OA 1→·OA 4→,OA 3→·OA 6→,OA 4→·OA 6→,共4种;数量积为1的有OA 1→·OA 2→,OA 2→·OA 3→,OA 4→·OA 5→,OA 5→·OA 6→,共4种,故所有可能的情况共有1+6+4+4=15(种),其中X ≠0的情况有1+6+4=11(种),故根据古典概型的概率计算公式知小波不去唱歌的概率P =1115.1.两个事件互斥,它们未必对立;反之,两个事件对立,它们一定互斥.若事件A 1,A 2,A 3,…,A n 彼此互斥,则P (A 1∪A 2∪…∪A n )=P (A 1)+P (A 2)+…+P (A n ). 2.关于古典概型,必须要解决好下面三个方面的问题(1)本试验是不是等可能的?(2)本试验的基本事件有多少个?(3)事件A是什么,它包含多少个基本事件?只有回答好这三个方面的问题,解题才不会出错.。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第3课时 三个正数的算术—几何平均不等式

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第1讲 一 第3课时 三个正数的算术—几何平均不等式

第3课时三个正数的算术—几何平均不等式学习目标1.理解定理3.2.能用定理3及其推广证明一些不等式.3.会用定理解决函数的最值或值域问题.4.能运用三个正数的算术—几何平均不等式解决简单的实际问题.知识点 三项均值不等式1.三个正数的算术—几何平均不等式(定理3)如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.2.基本不等式的推广对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均不小于它们的几何平均,即a 1+a 2+…+a nna 1=a 2=…=a n 时,等号成立. 3.重要变形及结论 (1)abc ≤⎝⎛⎭⎫a +b +c 33;(2)a 3+b 3+c 3≥3abc ;(3)31a +1b +1c≤3abc ≤ a +b +c 3≤ a 2+b 2+c 23. 上式中a ,b ,c 均为正数,等号成立的条件均为a =b =c .一、用平均不等式求最值例1 (1)求函数y =(x -1)2(3-2x )⎝⎛⎭⎫1<x <32的最大值; (2)求函数y =x +4(x -1)2(x >1)的最小值.解 (1)∵1<x <32,∴3-2x >0,x -1>0.又y =(x -1)2(3-2x ) =(x -1)(x -1)(3-2x )≤⎝⎛⎭⎫x -1+x -1+3-2x 33=⎝⎛⎭⎫133=127,当且仅当x -1=x -1=3-2x , 即x =43∈⎝⎛⎭⎫1,32时,y max =127. (2)∵x >1,∴x -1>0,y =x +4(x -1)2=12(x -1)+12(x -1)+4(x -1)2+1 ≥3312(x -1)·12(x -1)·4(x -1)2+1=4, 当且仅当12(x -1)=12(x -1)=4(x -1)2,即x =3时等号成立.即y min =4.反思感悟 (1)利用三个正数的算术—几何平均不等式定理求最值,可简记为“积定和最小,和定积最大”.(2)应用平均不等式定理,要注意三个条件“一正,二定,三相等”同时具备时,方可取得最值,其中定值条件决定着平均不等式应用的可行性,获得定值需要一定的技巧,如:配系数、拆项、分离常数、平方变形等.跟踪训练1 求函数y =(1-3x )2·x ⎝⎛⎭⎫0<x <13的最大值. 解 y =(1-3x )2·x =16·(1-3x )·(1-3x )·6x≤16⎣⎡⎦⎤(1-3x )+(1-3x )+6x 33=481,当且仅当1-3x =1-3x =6x ,即x =19时,y max =481.二、用平均不等式证明不等式例2 已知a ,b ,c ∈R +.求证:a 3+b 3+c 3+1abc ≥2 3.证明 ∵a 3+b 3+c 3+1abc ≥3abc +1abc ≥23,当且仅当a =b =c ,且abc =33时等号成立. ∴a 3+b 3+c 3+1abc ≥2 3.引申探究若本例条件不变,求证:b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc ≥3.证明b +c -a a +c +a -b b +a +b -cc=⎝⎛⎭⎫b a +c b +a c +⎝⎛⎭⎫c a +a b +b c -3 ≥33b a ·c b ·ac+33c a ·a b ·bc-3=6-3=3, 当且仅当a =b =c 时取等号. 反思感悟 证明不等式的方法(1)首先观察所要证的式子结构特点及题目所给条件,看是否满足“一正、二定、三相等”的条件.若满足即可利用平均不等式证明.(2)若题目不满足该条件,则可灵活利用已知条件构造出能利用三个正数的基本不等式的式子. 跟踪训练2 (2019·全国Ⅰ)已知a ,b ,c 为正数,且满足abc =1.证明: (1)1a +1b +1c ≤a 2+b 2+c 2; (2)(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥24.证明 (1)因为a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac ,且abc =1,故有 a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca =ab +bc +ca abc =1a +1b +1c.所以1a +1b +1c≤a 2+b 2+c 2.(2)因为a ,b ,c 为正数且abc =1,故有(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥33(a +b )3(b +c )3(a +c )3 =3(a +b )(b +c )(a +c ) ≥3×(2ab )×(2bc )×(2ac ) =24.所以(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥24. 三、用平均不等式解决实际应用问题例3 如图,将边长为1的正六边形铁皮(图①)的六个角各切去一个全等的四边形,再沿虚线折起,做成一个无盖的正六棱柱容器(图②).当这个正六棱柱容器的底面边长为多少时,容积最大,并求出最大容积.解 设正六棱柱的底面B 1B 2B 3B 4B 5B 6的边长为x (0<x <1),则OB 1=B 1B 2=x .由正六边形A 1A 2A 3A 4A 5A 6的边长为1, 得OA 1=A 1A 2=1,∴A 1B 1=OA 1-OB 1=1-x . 作B 1C 1⊥A 1A 2于点C 1, 在Rt △A 1C 1B 1中, ∠B 1A 1C 1=60°,则容器的高B 1C 1=A 1B 1sin 60°=32(1-x ). 于是容器的容积为V =f (x )=Sh =⎝⎛⎭⎫6·34x 2·32(1-x )=94x 2(1-x )(0<x <1). 则f (x )=94x 2(1-x )=98·x ·x (2-2x )≤98·⎣⎡⎦⎤x +x +(2-2x )33=13, 当且仅当x =x =2-2x , 即x =23时,V max =13.故当正六棱柱容器的底面边长为23时,最大容积为13.反思感悟 利用三个正数的基本不等式解决应用问题的一般步骤(1)理解题意,设变量.设变量时一般要把所求最大值或最小值的变量定为函数. (2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为求函数的最大值或最小值问题. (3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值. (4)验证相等条件,得出结论.跟踪训练3 已知球的半径为R ,球内接圆柱的底面半径为r ,高为h ,则r 和h 为何值时,内接圆柱的体积最大?解 设内接圆柱的体积为V , 又R 2=r 2+h 24, ∴r 2=R 2-h 24, ∴V =πr 2h =π⎝⎛⎭⎫R 2-h 24h .又V =π4(4R 2-h 2)·h =π4(4R 2-h 2)2·h 2=π4 12(4R 2-h 2)2·2h 2≤π412×⎝⎛⎭⎫8R 233=439πR 3, 当且仅当4R 2-h 2=2h 2,即h =233R ,此时r =63R 时,等号成立.∴当h =233R ,r =63R 时,内接圆柱的体积最大为439πR 3.1.函数f (x )=1x 2+2x (x >0)的最小值为( )A.3B.4C.5D.6 答案 A解析 ∵x >0,∴f (x )=1x2+x +x ≥331x 2·x ·x =3,当且仅当x =1x2,即x =1时等号成立. 2.设x >0,则f (x )=4-x -12x 2的最大值为( )A.4-22 B.4- 2 C.不存在 D.52答案 D 解析 ∵x >0,∴f (x )=4-x -12x 2=4-⎝⎛⎭⎫x 2+x 2+12x 2 ≤4-33x 2·x 2·12x 2=4-32=52, 当且仅当x 2=x 2=12x2,即x =1时,等号成立.3.已知x 为正数,下列各选项求得的最值正确的是( ) A.y =x 2+2x +4x 3≥33x 2·2x ·4x3=6,故y min =6.B.y =2+x +1x ≥332·x ·1x=332,故y min =332.C.y =2+x +1x≥4,故y min =4.D.y =x (1-x )(1-2x )≤13⎣⎡⎦⎤3x +(1-x )+(1-2x )33=881,故y max =881.答案 C解析 A ,B ,D 在使用不等式a +b +c ≥33abc (a ,b ,c ∈R +)和abc ≤⎝⎛⎭⎫a +b +c 33(a ,b ,c ∈R +)时都不能保证等号成立,最值取不到.C 中,∵x >0,∴y =2+x +1x =2+⎝⎛⎭⎫x +1x ≥2+2=4,当且仅当x =1x ,即x =1时取等号. 4.设a ,b ∈R +,且a +b =3,则ab 2的最大值为( ) A.2 B.3 C.4 D.6 答案 C解析 ∵ab 2=4a ×b 2×b2≤4⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +b 2+b 233=4⎝⎛⎭⎫a +b 33=4×13=4,当且仅当a =b2=1时,等号成立.即ab 2的最大值为4.5.已知a ,b 为实数,且a >0,b >0,求⎝⎛⎭⎫a +b +1a ⎝⎛⎭⎫a 2+1b +1a 2 的最小值.解 因为a >0,b >0, 所以a +b +1a≥33a ·b ·1a=33b >0,①同理可得a 2+1b +1a 2≥331b>0,② 由①②及不等式的性质, 得⎝⎛⎭⎫a +b +1a ⎝⎛⎭⎫a 2+1b +1a 2≥33b ×331b=9, 当且仅当a =b =1时,等号成立.1.求实际问题的最值一定要注意变量应在实际允许的范围内取值,在使用三个正数的基本不等式定理求最值时,一定要注意检验等号是否成立.2.求形如y =ax 2+b x (x >0,a >0,b >0)的函数的最小值,关键是拆b x 为b x =b 2x +b2x ,则y =ax 2+b x =ax 2+b 2x +b2x≥33ax 2·b 2x ·b 2x =3232ab 2.求形如y =ax +cbx2(x >0,a >0,bc >0)的函数的最小值,关键是拆ax 为ax 2+ax 2,则y =ax +c bx 2=ax 2+ax 2+cbx2≥33ax 2·ax 2·c bx 2=3232a 2cb.一、选择题1.正实数x ,y ,z 满足xyz =2,则( ) A.x +y +z 的最大值是3 2 B.x +y +z 的最大值是332 C.x +y +z 的最小值是3 2 D.x +y +z 的最小值是332 答案 D解析 由三个正数的算术-几何平均不等式,得x +y +z ≥33xyz =332,当且仅当x =y =z =32时,x +y +z 取得最小值332.2.若a >b >0,则a +1b (a -b )的最小值为( )A.0B.1C.2D.3 答案 D解析 ∵a >b >0,a +1b (a -b )=(a -b )+b +1b (a -b )≥33(a -b )·b ·1b (a -b )=3,当且仅当a=2,b =1时取等号,∴a +1b (a -b )的最小值为3.故选D.3.设x ,y ,z >0且x +y +z =6,则lg x +lg y +lg z 的取值范围是( ) A.(-∞,lg 6] B.(-∞,3lg 2] C.[lg 6,+∞)D.[3lg 2,+∞)答案 B解析 ∵6=x +y +z ≥33xyz ,∴xyz ≤8,∴lg x +lg y +lg z =lg(xyz )≤lg 8=3lg 2 .4.若实数x ,y 满足xy >0,且x 2y =2,则xy +x 2的最小值是( )A.1B.2C.3D.4答案 C解析 xy +x 2=12xy +12xy +x 2≥3314x 4y 2=3, 当且仅当12xy =x 2,即y =2x 时取等号. 5.已知a ,b ,c ∈R +,x =a +b +c 3,y =3abc ,z =a 2+b 2+c 23,则( ) A.x ≤y ≤zB.y ≤x ≤zC.y ≤z ≤xD.z ≤y ≤x 答案 B解析 由a ,b ,c ∈R +,易知a +b +c 3≥3abc ,即x ≥y . 又z 2=a 2+b 2+c 23,x 2=(a +b +c )29, 且x 2=a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )9≤3(a 2+b 2+c 2)9=a 2+b 2+c 23,所以x 2≤z 2,则x ≤z , 因此z ≥x ≥y .6.已知圆柱的轴截面周长为6,体积为V ,则下列总成立的是( )A.V ≥πB.V ≤πC.V ≥18π D.V ≤18π 答案 B解析 设圆柱半径为r ,则圆柱的高h =6-4r 2,所以圆柱的体积为V =πr 2·h =πr 2·6-4r 2=πr 2(3-2r )≤π⎝⎛⎭⎫r +r +3-2r 33=π, 当且仅当r =3-2r ,即r =1时取等号.二、填空题7.将实数1化为三个正数之和,则这三个正数之积的最大值是________.答案 127解析 设这三个正数分别是a ,b ,c ,则a +b +c =1,所以abc ≤⎝⎛⎭⎫a +b +c 33=127,当且仅当a =b =c =13时,abc 取得最大值127. 8.已知x ,y ,z ∈R +,且x +3y +4z =6,则x 2y 3z 的最大值为________.答案 1解析 因为x ,y ,z ∈R +,且x +3y +4z =6,所以6=x +3y +4z =x 2+x 2+y +y +y +4z ≥6·6x 2·x 2·y ·y ·y ·4z =6·6x 2y 3z , 所以x 2y 3z ≤1,当且仅当x 2=y =4z 时取等号. 9.若a >2,b >3,则a +b +1(a -2)(b -3)的最小值为________. 答案 8解析 a >2,b >3,∴a -2>0,b -3>0,则a +b +1(a -2)(b -3)=(a -2)+(b -3)+1(a -2)(b -3)+5 ≥33(a -2)×(b -3)×1(a -2)(b -3)+5=8, 当且仅当a -2=b -3=1(a -2)(b -3), 即a =3,b =4时等号成立.10.已知关于x 的不等式2x +1(x -a )2≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________.答案 2解析 2x +1(x -a )2=(x -a )+(x -a )+1(x -a )2+2a , ∵x -a >0,∴2x +1(x -a )2≥33(x -a )(x -a )1(x -a )2+2a =3+2a ,当且仅当x -a =1(x -a )2,即x =a +1时取等号.∴2x +1(x -a )2的最小值为3+2a . 由题意可得3+2a ≥7,得a ≥2.11.已知a ,b ,c ∈R +,且满足a +2b +3c =1,则1a +12b +13c的最小值为________. 答案 9解析 因为a ,b ,c ∈R +,且满足a +2b +3c =1,所以1a +12b +13c=(a +2b +3c )·⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c ≥33a ·2b ·3c ·331a ·12b ·13c=9, 当且仅当a =2b =3c =13,即a =13,b =16,c =19时取等号. 因此1a +12b +13c的最小值为9. 三、解答题12.已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2+⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥63,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立.解 因为a ,b ,c 均为正数,由算术—几何平均不等式,得a 2+b 2+c 2≥3(abc )23,①1a +1b +1c ≥3(abc )13-, 所以⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥9(abc )23-.② 故a 2+b 2+c 2+⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥3(abc )23+9(abc )23-, 又3(abc )23+9(abc )23-≥227=63,③当且仅当a =b =c 时,①式和②式等号成立.当且仅当3(abc )23=9(abc )23-时,③式等号成立, 即当且仅当a =b =c =143时,原式等号成立,所以原不等式成立.13.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y (单位:千克)与销售价格x (单位:元/千克)满足关系式y =a x -3+10(x -6)2,其中3<x <6,a 为常数,已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.(1)求a 的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.解 (1)因为当x =5时,y =11,所以a 2+10=11,a =2. (2)由(1)可知,该商品每日的销售量y =2x -3+10(x -6)2, 所以商场每日销售该商品所获得的利润f (x )=(x -3)⎣⎡⎦⎤2x -3+10(x -6)2 =2+10(x -3)(x -6)2,3<x <6,即f (x )=2+5(2x -6)(x -6)2≤2+5⎝⎛⎭⎫2x -6+6-x +6-x 33=42.当且仅当2x -6=6-x ,即x =4时,等号成立.当x =4时,函数f (x )取得最大值,且最大值等于42.答 当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.14.制造一个容积为π2立方米的无盖圆柱形桶,用来做底面的金属板的价格为每平方米30元,做侧面的金属板的价格为每平方米20元,当圆柱形桶的底面半径为________米,高为________米时,所使用的材料成本最低.答案 393 392解析 设此圆柱形桶的底面半径为r 米,高为h 米,则底面面积为πr 2,侧面积为2πrh ,设原料成本为y 元,则y =30πr 2+40πrh .∵桶的容积为π2,∴πr 2h =π2, ∴rh =12r ,∴y =30πr 2+20rπ=10π⎝⎛⎭⎫3r 2+1r +1r ≥10π×333,当且仅当3r 2=1r ,即r =393时等号成立,此时h =392. 15.设0<θ<π,求函数y =sin θ2(1+cos θ)的最大值. 解 y =sin θ2(1+cos θ )=2sin θ2cos 2 θ2>0(0<θ<π), y 取最大值当且仅当y 2取最大值.y 2=4sin 2 θ2·cos 4 θ2=4sin 2 θ2·cos 2 θ2·cos 2 θ2=2·2sin 2 θ2·cos 2 θ2·cos 2 θ2 ≤2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin 2 θ2+cos 2 θ2+cos 2 θ233 =2×⎝⎛⎭⎫233=1627,当且仅当2sin 2 θ2=cos 2 θ2时取等号, 此时tan 2 θ2=12,tan θ2=±22, 而tan θ2=22在θ∈(0,π)上有解⎝⎛⎭⎫可取θ=2arctan 22,则y 2max =1627,故y max =439.。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-4) 专题检测试卷(一)

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-4) 专题检测试卷(一)

专题检测试卷(一)(时间:90分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知曲线C 的极坐标方程ρ=2cos 2θ,给定两点P ⎝⎛⎭⎫0,π2,Q (2,π),则有( ) A.P 在曲线C 上,Q 不在曲线C 上 B.P ,Q 都不在曲线C 上C.P 不在曲线C 上,Q 在曲线C 上D.P ,Q 都在曲线C 上 答案 C2.将曲线C 按伸缩变换公式⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=3y 变换,得到的曲线方程为x ′2+y ′2=1,则曲线C的方程为( ) A.x 24+y 29=1 B.x 29+y 24=1 C.4x 2+9y 2=36 D.4x 2+9y 2=1答案 D解析 把⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=3y 代入x ′2+y ′2=1,可得到关于x ,y 的式子,即得曲线C 的方程,∴4x 2+9y 2=1即为所求.3.直角坐标为(3-3,3+3)的点的极坐标可能是( ) A.⎝⎛⎭⎫26,-5π12 B.⎝⎛⎭⎫26,5π12 C.⎝⎛⎭⎫-26,7π12 D.⎝⎛⎭⎫26,7π12 答案 B4.将点的柱坐标⎝⎛⎭⎫2,π6,3化为直角坐标为( ) A.(3,1,3) B.(1,3,3) C.(1,2,3) D.(2,1,3) 答案 A5.圆ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4的圆心为( ) A.⎝⎛⎭⎫1,π4 B.⎝⎛⎭⎫1,34πC.⎝⎛⎭⎫1,54π D.⎝⎛⎭⎫1,7π4 答案 D解析 由ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4得ρ2=2ρcos θ-2ρsin θ, 所以x 2+y 2=2x -2y , 所以⎝⎛⎭⎫x -222+⎝⎛⎭⎫y +222=1, 圆心的直角坐标为⎝⎛⎭⎫22,-22,极坐标为⎝⎛⎭⎫1,7π4. 6.在极坐标系中,点A ⎝⎛⎭⎫2,π6与B ⎝⎛⎭⎫2,-π6之间的距离为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B解析 由A ⎝⎛⎭⎫2,π6与B ⎝⎛⎭⎫2,-π6知,∠AOB =π3,∴△AOB 为等边三角形,因此|AB |=2. 7.极坐标方程ρ2-ρ(2+sin θ)+2sin θ=0表示的图形为( ) A.一个圆与一条直线 B.一个圆 C.两个圆 D.两条直线答案 C解析 将所给方程进行分解,可得(ρ-2)(ρ-sin θ)=0,即ρ=2或ρ=sin θ,化成直角坐标方程分别是x 2+y 2=4和x 2+y 2-y =0,可知分别表示圆.8.在极坐标系中,直线θ=π6(ρ∈R )截圆ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6所得弦长是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B解析 化圆的极坐标方程ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6为直角坐标方程,得⎝⎛⎭⎫x -322+⎝⎛⎭⎫y -122=1,圆心坐标为⎝⎛⎭⎫32,12,半径为1,化直线θ=π6(ρ∈R )的直角坐标方程为x -3y =0,由于32-3×12=0,即直线x -3y =0过圆⎝⎛⎭⎫x -322+⎝⎛⎭⎫y -122=1的圆心,故直线θ=π6(ρ∈R )截圆ρ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6所得弦长为2. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 9.点A 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫332,92,3,则它的球坐标为________.答案 ⎝⎛⎭⎫6,π3,π3解析 r =⎝⎛⎭⎫3322+⎝⎛⎭⎫922+32=6. cos φ=36=12,∴φ=π3.tan θ=92332=3,∴θ=π3.∴它的球坐标为⎝⎛⎭⎫6,π3,π3. 10.在极坐标系中,点A ⎝⎛⎭⎫2,π2关于直线l :ρcos θ=1的对称点的一个极坐标为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫22,π4 解析 由直线l 的方程可知直线l 过点(1,0)且与极轴垂直,设A ′是点A 关于l 的对称点,则四边形OBA ′A 是正方形,∠BOA ′=π4,且OA ′=22,故A ′的极坐标可以是⎝⎛⎭⎫22,π4. 11.已知点A 是曲线ρ=2cos θ上任意一点,则点A 到直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=4的距离的最大值是________. 答案 92解析 曲线ρ=2cos θ,即(x -1)2+y 2=1,表示圆心为(1,0),半径为1的圆,直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=4,即x +3y -8=0,圆心(1,0)到直线的距离等于|1+0-8|2=72,所以点A 到直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=4的距离的最大值是72+1=92.12.在极坐标系中,直线ρ(3cos θ-sin θ)=2与圆ρ=4sin θ的交点的极坐标为________.答案 ⎝⎛⎭⎫2,π6 解析 直线ρ(3cos θ-sin θ)=2,即3x -y -2=0, 圆ρ=4sin θ,即x 2+(y -2)2=4, 表示以(0,2)为圆心,半径为2的圆, 由⎩⎨⎧ 3x -y -2=0,x 2+(y -2)2=4,得⎩⎨⎧x =3,y =1,故直线和圆的交点坐标为(3,1),故它的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π6. 三、解答题(本大题共6小题,共60分)13.(10分)在同一平面直角坐标系中,经过伸缩变换⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=2y 后,曲线C 变为曲线(x -5)2+(y +6)2=1,求曲线C 的方程,并判断其形状.解 ∵经过伸缩变换⎩⎪⎨⎪⎧x ′=2x ,y ′=2y 后,曲线C 变为曲线(x -5)2+(y +6)2=1, ∴(x ′,y ′)适合方程(x -5)2+(y +6)2=1, 即(x ′-5)2+(y ′+6)2=1, ∴(2x -5)2+(2y +6)2=1, ∴⎝⎛⎭⎫x -522+(y +3)2=14. ∴曲线C 的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+(y +3)2=14,曲线是以⎝⎛⎭⎫52,-3为圆心,半径为12的圆. 14.(10分)已知曲线C 1的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=-1,曲线C 2的极坐标方程为ρ=22cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4,判断两曲线的位置关系. 解 将曲线C 1,C 2化为直角坐标方程,得C 1:x +3y +2=0,C 2:x 2+y 2-2x -2y =0,即C 2:(x -1)2+(y -1)2=2,圆心到直线的距离d =|1+3+2|12+(3)2=3+32>2, ∴曲线C 1与C 2相离.15.(10分)已知圆C :x 2+y 2=4,直线l :x +y =2.以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.(1)将圆C 和直线l 的方程化为极坐标方程;(2)P 是l 上的点,射线OP 交圆C 于点R ,又点Q 在OP 上且满足|OQ |·|OP |=|OR |2,当点P 在l 上移动时,求点Q 轨迹的极坐标方程.解 (1)将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入圆C 和直线l 的直角坐标方程得其极坐标方程为C :ρ=2,l :ρ(cos θ+sin θ)=2.(2)设P ,Q ,R 的极坐标分别为(ρ1,θ),(ρ,θ),(ρ2,θ), 则由|OQ |·|OP |=|OR |2得ρρ1=ρ22.又ρ2=2,ρ1=2cos θ+sin θ,所以2ρcos θ+sin θ=4,故点Q 轨迹的极坐标方程为ρ=2(cos θ+sin θ)(ρ≠0).16.(10分)如图所示,在柱坐标系中,长方体OABC —O 1A 1B 1C 1的两个顶点的坐标分别为A 1(2,0,3),C ⎝⎛⎭⎫4,π2,0,求此长方体的外接球的表面积.解 在柱坐标系中,由A 1(2,0,3),C ⎝⎛⎭⎫4,π2,0, 得|OA |=2,|OO 1|=3,|OC |=4,∴长方体的体对角线|OB 1|=22+32+42=29, ∴长方体的外接球的半径为1229, 故该长方体的外接球的表面积S =4π⎝⎛⎭⎫2922=29π. 17.(10分)已知圆M 的极坐标方程为ρ2-42ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4+6=0,求ρ的最大值. 解 原方程化为ρ2-42ρ·⎝⎛⎭⎫22cos θ+22sin θ+6=0,即ρ2-4(ρcos θ+ρsin θ)+6=0.故圆的直角坐标方程为x 2+y 2-4x -4y +6=0. 圆心为M (2,2),半径为 2.故ρmax =|OM |+2=22+2=3 2.18.(10分)从极点O 引一条直线和圆ρ2-2aρcos θ+a 2-r 2=0相交于一点Q ,点P 分线段OQ 的比为m :n ,求点Q 在圆上移动时,点P 的轨迹方程,并指出它表示什么曲线. 解 设点P ,Q 的极坐标分别为(ρ,θ)和(ρ1,θ1), 由题设知⎩⎪⎨⎪⎧ρ1=m +n m ρ,θ1=θ,将其代入圆的方程,得⎝⎛⎭⎫m +n m ρ2-2a ⎝⎛⎭⎫m +n m ρcos θ+a 2-r 2=0,整理得(m +n )2ρ2-2am (m +n )ρcos θ+m 2(a 2-r 2)=0,∴点P 的轨迹方程为(m +n )2ρ2-2am (m +n )ρcos θ+m 2(a 2-r 2)=0,它表示一个圆.。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-4) 阶段滚动训练一(范围:第1讲)

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-4) 阶段滚动训练一(范围:第1讲)

阶段滚动训练一(范围:第一讲)一、选择题1.极坐标方程ρ=cos θ与ρcos θ=12的图形是( )答案 B2.极坐标方程θ=π3,θ=2π3(ρ>0)和ρ=4所表示的曲线围成的图形面积是( )A.16π3B.8π3C.4π3D.2π3 答案 B3.在极坐标系中,过点A (6,π)作圆ρ=-4cos θ的切线,则切线长为( ) A.2 B.6 C.2 3 D.215答案 C4.在极坐标系中,直线ρcos θ=1与圆ρ=cos θ的位置关系是( ) A.相切 B.相交但直线不经过圆心 C.相离 D.相交且直线经过圆心答案 A解析 直线ρcos θ=1化为直角坐标方程为x =1,圆ρ=cos θ即ρ2=ρcos θ,化为直角坐标方程为x 2+y 2-x =0,即⎝⎛⎭⎫x -122+y 2=14,它与直线x =1相切. 5.下列极坐标方程中,对应的曲线为如图所示的图形的是( )A.ρ=6+5cos θB.ρ=6+5sin θC.ρ=6-5cos θD.ρ=6-5sin θ答案 D解析 由题图可知,当θ=-π2时,ρ最大,所以应该是ρ=6-5sin θ. 6.下列结论中不正确的是( ) A.⎝⎛⎭⎫2,π6与⎝⎛⎭⎫2,-π6关于极轴对称 B.⎝⎛⎭⎫2,π6与⎝⎛⎭⎫2,7π6关于极点对称 C.⎝⎛⎭⎫2,π6与⎝⎛⎭⎫-2,5π6关于极轴对称 D.⎝⎛⎭⎫2,π6与⎝⎛⎭⎫-2,-5π6关于极点对称 答案 D解析 ⎝⎛⎭⎫2,π6与⎝⎛⎭⎫-2,-5π6是同一个点, 因此D 不正确. 二、填空题7.直线2ρcos θ=1与圆ρ=2cos θ相交的弦长为________. 答案3解析 直线2ρcos θ=1可化为2x =1, 即x =12,圆ρ=2cos θ,两边同乘以ρ得ρ2=2ρcos θ, 化为直角坐标方程是x 2+y 2=2x ,即(x -1)2+y 2=1,其圆心为(1,0),半径为1, ∴弦长为212-⎝⎛⎭⎫122= 3.8.在极坐标系中,P 是曲线ρ=12sin θ上的动点,Q 是曲线ρ=12cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6上的动点,则|PQ |的最大值为________. 答案 18解析 ∵ρ=12sin θ,∴ρ2=12ρsin θ,∴x 2+y 2-12y =0,即x 2+(y -6)2=36.又ρ=12cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6,∴ρ2=12ρ⎝⎛⎭⎫cos θcos π6+sin θsin π6,∴x 2+y 2-63x -6y =0.∴(x -33)2+(y -3)2=36, ∴|PQ |max =6+6+(33)2+32=18.9.在极坐标系中,曲线ρ=2sin θ与ρcos θ=-1的交点的极坐标为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫2,3π4 解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧ρ=2sin θ,ρcos θ=-1,∴2sin θ·cos θ=-1,即sin 2θ=-1.∴2θ=3π2,即θ=3π4,∴ρ=2sin 3π4= 2.10.在极坐标系中,直线ρcos θ-3ρsin θ-1=0与圆ρ-2cos θ=0交于A ,B 两点,则|AB |=________. 答案 2解析 ∵x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴直线的直角坐标方程为x -3y -1=0,由ρ-2cos θ=0,得ρ=2cos θ,ρ2=2ρcos θ,又ρ2=x 2+y 2,∴x 2+y 2=2x ,∴圆的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,又圆心(1,0)在直线上,∴AB 为圆的直径,∴|AB |=2. 三、解答题11.已知定点A (a,0),动点P 对极点O 和点A 的张角∠OP A =π3.在OP 的延长线上取点Q ,使|PQ |=|P A |.当P 在极轴上方运动时,求点Q 的轨迹的极坐标方程. 解 设Q ,P 的坐标分别是(ρ,θ),(ρ1,θ1),则θ=θ1, 在△POA 中,ρ1=asin π3·sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ,|P A |=a sin θsin π3, 又|OQ |=|OP |+|P A |,∴ρ=2a sin ⎝⎛⎭⎫π6+θ.12.(2019·全国Ⅱ)在极坐标系中,O 为极点,点M (ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C : ρ=4sin θ上,直线l 过点A (4,0)且与OM 垂直,垂足为P . (1)当θ0=π3时,求ρ0及l 的极坐标方程;(2)当M 在C 上运动且P 在线段OM 上时,求P 点轨迹的极坐标方程. 解 (1)因为M (ρ0,θ0)在C 上, 当θ0=π3时,ρ0=4sin π3=2 3.由已知得|OP |=|OA |cos π3=2.设Q (ρ,θ)为l 上除P 的任意一点,连接OQ ,在Rt △OPQ 中,ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=|OP |=2. 经检验,点P ⎝⎛⎭⎫2,π3在曲线ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=2上. 所以,l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π3=2. (2)设P (ρ,θ),在Rt △OAP 中,|OP |=|OA |cos θ=4cos θ,即ρ=4cos θ. 因为P 在线段OM 上,且AP ⊥OM , 故θ的取值范围是⎣⎡⎦⎤π4,π2.所以,P 点轨迹的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2.13.在直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求C 1,C 2的极坐标方程;(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的面积.解 (1)由x =ρcos θ,y =ρsin θ, 得C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2,C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0.(2)将θ=π4代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,得ρ2-32ρ+4=0,解得ρ1=22,ρ2=2, 故|ρ1-ρ2|=2,即|MN |= 2.由于C 2的半径为1,所以△C 2MN 为等腰直角三角形, 故其面积为12×1×1=12.14.如果直线ρ=1cos θ-2sin θ与直线l 关于极轴对称,那么直线l 的极坐标方程是______.答案 ρ=1cos θ+2sin θ解析 设M (ρ,θ)是直线l 上的任意一点,则M (ρ,θ)关于极轴的对称点M ′(ρ,-θ)必在直线ρ=1cos θ-2sin θ上,∴ρ=1cos (-θ)-2sin (-θ),即ρ=1cos θ+2sin θ.15.(2019·全国Ⅲ)如图,在极坐标系Ox 中,A (2,0),B ⎝⎛⎭⎫2,π4,C ⎝⎛⎭⎫2,3π4,D (2,π),弧AB ,BC ,CD 所在圆的圆心分别是(1,0),⎝⎛⎭⎫1,π2,(1,π),曲线M 1是弧AB ,曲线M 2是弧BC ,曲线M 3是弧CD .(1)分别写出M 1,M 2,M 3的极坐标方程;(2)曲线M 由M 1,M 2,M 3构成,若点P 在M 上,且|OP |=3,求P 的极坐标.解 (1)由题设可得,弧AB ,BC ,CD 所在圆的极坐标方程分别为ρ=2cos θ,ρ=2sin θ,ρ=-2cos θ,所以M 1的极坐标方程为ρ=2cos θ⎝⎛⎭⎫0≤θ≤π4,M 2的极坐标方程为 ρ=2sin θ⎝⎛⎭⎫π4≤θ≤3π4, M 3的极坐标方程为ρ=-2cos θ⎝⎛⎭⎫3π4≤θ≤π. (2)设P (ρ,θ),由题设及(1)知若0≤θ≤π4,则2cos θ=3,解得θ=π6;若π4≤θ≤3π4,则2sin θ=3,解得θ=π3或θ=2π3; 若3π4≤θ≤π,则-2cos θ=3,解得θ=5π6. 综上,P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫3,π6或⎝⎛⎭⎫3,π3或⎝⎛⎭⎫3,2π3或⎝⎛⎭⎫3,5π6.。

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第4讲 一 数学归纳法

2020届高中数学分册同步讲义(选修4-5) 第4讲 一 数学归纳法

一数学归纳法学习目标1.了解数学归纳法的基本原理.2.了解数学归纳法的应用范围.3.会用数学归纳法证明一些简单问题.知识点数学归纳法1.数学归纳法的定义一般地,当要证明一个命题对于不小于某正整数n0的所有正整数n都成立时,可以用以下两个步骤:(1)证明当n=n0时命题成立;(2)假设当n=k(k∈N+,且k≥n0)时命题成立,证明n=k+1时命题也成立.在完成了这两个步骤后,就可以断定命题对于不小于n0的所有正整数都成立.这种证明方法称为数学归纳法.2.数学归纳法适用范围数学归纳法的适用范围仅限于与正整数有关的数学命题的证明.3.数学归纳法的基本过程一、用数学归纳法证明等式例1 用数学归纳法证明12+122+123+…+12n -1+12n =1-12n (n ∈N +).证明 (1)当n =1时,左边=12,右边=1-12=12,等式成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时,等式成立, 即12+122+…+12k =1-12k . 当n =k +1时,12+122+…+12k +12k +1=1-12k +12k +1=1-12k +1, 即当n =k +1时,等式也成立. 由(1)(2)可知,原等式对n ∈N +均成立.反思感悟 利用数学归纳法证明代数恒等式时要注意两点:一是要准确表述n =n 0时命题的形式,二是要准确把握由n =k 到n =k +1时,命题结构的变化特点.并且一定要记住:在证明n =k +1成立时,必须使用归纳假设.跟踪训练1 用数学归纳法证明1+22+32+…+n 2=16n (n +1)(2n +1)(n ∈N +).证明 (1)当n =1时,左边=12=1,右边=1×2×36=1,等式成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时,等式成立, 即12+22+32+…+k 2 =k (k +1)(2k +1)6.当n =k +1时,12+22+32+…+k 2+(k +1)2 =k (k +1)(2k +1)6+(k +1)2=k (k +1)(2k +1)+6(k +1)26=(k +1)(2k 2+7k +6)6=(k +1)[(k +1)+1][2(k +1)+1]6.所以当n =k +1时等式也成立.由(1)(2)可知,等式对任何n ∈N +都成立. 二、证明与整除有关的问题例2 求证:x 2n -y 2n (n ∈N +)能被x +y 整除.证明 (1)当n =1时,x 2-y 2=(x +y )(x -y )能被x +y 整除. (2)假设n =k (k ≥1,k ∈N +)时,x 2k -y 2k 能被x +y 整除, 那么当n =k +1时,x 2k +2-y 2k +2 =x 2·x 2k -y 2·y 2k -x 2y 2k +x 2y 2k =x 2(x 2k -y 2k )+y 2k (x 2-y 2).∵x 2k -y 2k 与x 2-y 2都能被x +y 整除, ∴x 2(x 2k -y 2k )+y 2k (x 2-y 2)能被x +y 整除. 即当n =k +1时,x 2k +2-y 2k+2能被x +y 整除.由(1)(2)可知,对任意正整数n ,命题均成立.反思感悟 利用数学归纳法证明整除问题时,关键是整理出除数因式与商数因式积的形式.这往往要利用“添项”与“减项”“因式分解”等变形技巧来凑出n =k 时的情形,从而利用归纳假设使问题得证.跟踪训练2 用数学归纳法证明对于正整数n ≥1,A n =11n +2+122n +1能被133整除.证明 (1)当n =1时,A 1=113+123=133×23,能被133整除.(2)假设n =k (k ≥1,k ∈N +)时,A k =11k +2+122k+1能被133整除.当n =k +1时,A k +1=11k +3+122k +3=11·11k +2+122·122k +1 =11·11k +2+11·122k +1+(122-11)·122k +1 =11·(11k +2+122k +1)+133·122k +1. 所以n =k +1时,命题也成立.根据(1)(2),对于任意正整数n ≥1,命题都成立. 三、用数学归纳法证明几何命题例3 有n 个圆,任意两个圆都相交于两点,任意三个圆不相交于同一点,求证这n 个圆将平面分成f (n )=n 2-n +2个部分(n ∈N +).证明 (1)当n =1时,一个圆将平面分成两个部分, 且f (1)=1-1+2=2, 所以n =1时命题成立.(2)假设n =k (k ≥1,k ∈N +)时命题成立, 即k 个圆把平面分成f (k )=k 2-k +2个部分. 则当n =k +1时,在k +1个圆中任取一个圆O ,剩下的k 个圆将平面分成f (k )个部分,而圆O 与k 个圆有2k 个交点,这2k 个点将圆O 分成k 段弧,每段弧将原平面一分为二, 故得f (k +1)=f (k )+2k =k 2-k +2+2k =(k +1)2-(k +1)+2. 所以当n =k +1时,命题成立.综合(1)(2)可知,对一切n ∈N +,命题成立.反思感悟 (1)数学归纳法证明几何问题的关键在于分析清楚n =k 与n =k +1时二者的差异,这时常常借助于图形的直观性,然后用数学式子予以描述,建立起f (k )与f (k +1)之间的递推关系,实在分析不出的情况下,将n =k +1和n =k 分别代入所证的式子,然后作差,即可求出增加量,然后只需稍加说明即可.(2)利用数学归纳法证明几何问题要注意利用数形结合寻找公式,还要注意结论要有必要的文字说明.跟踪训练3 平面内有n 条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,求证:这n 条直线把平面分割成12(n 2+n +2)个区域(n ∈N +).证明 (1)当n =1时,一条直线把平面分成两个区域, 又12×(12+1+2)=2, ∴n =1时命题成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时,命题成立,即k 条满足题意的直线把平面分割成了12(k 2+k+2)个区域.那么当n =k +1时,k +1条直线中的k 条直线把平面分成了12(k 2+k +2)个区域,第k +1条直线被这k 条直线分成k +1段,每段把它们所在的区域分成了两块, 因此增加了k +1个区域,∴k +1条直线把平面分成了12(k 2+k +2)+k +1=12[(k +1)2+(k +1)+2]个区域.∴当n =k +1时命题也成立.由(1)(2)知,对一切的n ∈N +,此命题均成立.1.用数学归纳法证明“凸n 边形的内角和等于(n -2)π”时,归纳奠基中n 0的取值应为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 C解析 边数最少的凸n 边形为三角形,故n 0=3. 2.用数学归纳法证明1+a +a 2+…+a n +1=1-a n +21-a(n ∈N +,a ≠1),在验证n =1成立时,左边所得的项为( ) A.1 B.1+a +a 2 C.1+a D.1+a +a 2+a 3答案 B解析 当n =1时,n +1=2,故左边所得的项为1+a +a 2.3.用数学归纳法证明34n +1+52n +1(n ∈N )能被8整除,当n =k +1时,34(k +1)+1+52(k+1)+1应变形为__________.答案 81×(34k +1+52k +1)-56×52k +1(或25×(34k +1+52k +1)+56×34k +1)解析34(k+1)+1+52(k+1)+1=34k+5+52k+3=81×34k+1+25×52k+1=81×34k+1+81×52k+1-56×52k+1=81×(34k+1+52k+1)-56×52k+1.4.用数学归纳法证明时,设f(k)=1×4+2×7+…+k(3k+1)=k(k+1)2,则f(k+1)=________. 答案(k+1)(k+2)2解析f(k+1)=1×4+2×7+…+k(3k+1)+(k+1)·(3k+4)=(k+1)(k+2)2.5.用数学归纳法证明1+3+…+(2n-1)=n2(n∈N+).证明(1)当n=1时,左边=1,右边=1,等式成立.(2)假设当n=k(k≥1,k∈N+)时,等式成立,即1+3+…+(2k-1)=k2,那么,当n=k+1时,1+3+…+(2k-1)+[2(k+1)-1]=k2+[2(k+1)-1]=k2+2k+1=(k+1)2.所以当n=k+1时等式成立.由(1)和(2)可知等式对任意正整数n都成立.1.应用数学归纳法时应注意的问题(1)第一步中的验证,对于有些问题验证的并不是n=1,有时需验证n=2,n=3.(2)对n=k+1时式子的项数以及n=k与n=k+1的关系的正确分析是应用数学归纳法成功证明问题的保障.(3)“假设n=k时命题成立,利用这一假设证明n=k+1时命题成立”,这是应用数学归纳法证明问题的核心环节,对待这一推导过程决不可含糊不清,推导的步骤要完整、严谨、规范.2.判断利用数学归纳法证明问题是否正确.(1)是要看有无归纳基础.(2)是证明当n=k+1时是否应用了归纳假设.3.与n有关的整除问题一般都用数学归纳法证明.其中关键问题是从当n=k+1时的表达式中分解出n=k时的表达式与一个含除式的因式或几个含除式的因式,这样才能得出结论成立.一、选择题1.已知命题1+2+22+…+2n -1=2n -1及其证明: (1)当n =1时,左边=1,右边=21-1=1,所以等式成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时等式成立,即1+2+22+…+2k -1=2k -1成立,则当n =k +1时,1+2+22+…+2k -1+2k =1-2k +11-2=2k +1-1,所以n =k +1时等式也成立.由(1)(2)知,对任意的正整数n 等式都成立.判断以上评述( ) A.命题、推理都正确 B.命题正确、推理不正确 C.命题不正确、推理正确 D.命题、推理都不正确 答案 B解析 推理不正确,错在证明当n =k +1时,没有用到假设当n =k 时的结论,命题由等比数列求和公式知正确.2.在数列{a n }中,a 1=2-1,前n 项和S n =n +1-1先算出数列的前4项的值,再根据这些值归纳猜想数列的通项公式是( ) A.a n =n +1-1 B.a n =n n +1-1 C.a n =2n -n D.a n =n +1-n答案 D解析 ∵a 1=2-1,S 2=3-1, ∴a 2=S 2-S 1=3-2, a 3=S 3-S 2=4-3, a 4=S 4-S 3=5-4,猜想:a n =n +1-n .3.用数学归纳法证明“当n 为正奇数时,x n +y n 能被x +y 整除”,第二步归纳假设应写成( ) A.假设n =2k +1(k ∈N +)时正确,再推n =2k +3时正确 B.假设n =2k -1(k ∈N +)时正确,再推n =2k +1时正确 C.假设n =k (k ∈N +)时正确,再推n =k +1时正确 D.假设n =k (k ∈N +)时正确,再推n =k +2时正确 答案 B解析 ∵n 为正奇数,∴在证明时,归纳假设应写成:假设当n =2k -1(k ∈N +)时正确,再推出当n =2k +1时正确,故选B. 4.设f (n )=1n +1+1n +2+1n +3+…+12n (n ∈N +),那么f (n +1)-f (n )等于( )A.12n +1B.12n +2C.12n +1+12n +2D.12n +1-12n +2答案 D解析 因为f (n )=1n +1+1n +2+…+12n ,所以f (n +1)=1n +2+1n +3+…+12n +12n +1+12n +2,所以f (n +1)-f (n )=12n +1+12n +2-1n +1=12n +1-12n +2. 5.如果1×2×3+2×3×4+3×4×5+…+n (n +1)(n +2)=14n (n +1)(n +a )(n +b )对一切正整数n 都成立,则a ,b 的值可以等于( ) A.a =1,b =3 B.a =-1,b =1 C.a =1,b =2 D.a =2,b =3答案 D解析 令n =1,2得到关于a ,b 的方程组,解得即可.6.某个命题与正整数n 有关,若当n =k (k ∈N +)时该命题成立,那么可推得当n =k +1时该命题也成立,现已知当n =5时该命题不成立,那么可推得( ) A.当n =6时该命题不成立 B.当n =6时该命题成立 C.当n =4时该命题不成立D.当n =4时该命题成立 答案 C解析 由已知得当n =k 时成立⇒n =k +1时成立. ∴当n =k +1时不成立⇒当n =k 时不成立. ∴由当n =5时不成立知,当n =4时不成立. 二、填空题7.设f (n )=1+12+13+…+13n -1(n ∈N +),则f (n +1)-f (n )=________.答案13n +13n +1+13n +2解析 因为f (n )=1+12+13+…+13n -1,所以f (n +1)=1+12+13+…+13n -1+13n +13n +1+13n +2,所以f (n +1)-f (n )=13n +13n +1+13n +2.8.观察式子1=1,1-4=-(1+2),1-4+9=1+2+3,…,猜想第n 个式子应为________________.答案 1-4+9-16+…+(-1)n -1n 2=(-1)n -1·n (n +1)29.用数学归纳法证明“1+2+22+…+2n -1=2n -1(n ∈N +)”的过程中,第二步假设n =k 时等式成立,则当n =k +1时应得到________________________. 答案 1+2+22+…+2k -1+2k =2k +1-1解析 因为n =k 时,命题为“1+2+22+…+2k -1=2k -1”, 所以n =k +1时,为使用归纳假设, 应写成1+2+22+…+2k -1+2k =2k +1-1. 10.观察下列等式: (1+1)=2×1,(2+1)(2+2)=22×1×3,(3+1)(3+2)(3+3)=23×1×3×5, …,照此规律,第n 个等式可为____________________. 答案 (n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1)解析 由已知,得第n 个等式左边为(n +1)(n +2)…(n +n ),右边为2n ×1×3×…×(2n -1). 所以第n 个等式为(n +1)(n +2)…(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1). 三、解答题11.用数学归纳法证明:当n 为正整数时,f (n )=32n +2-8n -9能被64整除.证明 (1)当n =1时,f (1)=34-8-9=64,命题显然成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时,命题成立,即f (k )=32k +2-8k -9能被64整除.当n =k +1时,f (k +1)=32(k +1)+2-8(k +1)-9=9(32k +2-8k -9)+9×8k +9×9-8(k +1)-9=9(32k +2-8k -9)+64(k +1),即f (k +1)=9f (k )+64(k +1).∴n =k +1时命题也成立.综合(1)(2)可知,对任意的n ∈N +,命题都成立.12.用数学归纳法证明:1-12+13-14+…+12n -1-12n =1n +1+1n +2+…+12n (n ∈N +). 证明 (1)当n =1时,左边=1-12=12=11+1=右边, 所以等式成立.(2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时等式成立,即1-12+13-14+…+12k -1-12k =1k +1+1k +2+…+12k , 则当n =k +1时,1-12+13-14+…+12k -1-12k +12k +1-12k +2=⎝⎛⎭⎫1k +1+1k +2+…+12k +12k +1-12k +2=⎝⎛⎭⎫1k +2+…+12k +12k +1+⎝⎛⎭⎫1k +1-12k +2=1k +2+…+12k +12k +1+12k +2=1(k +1)+1+1(k +1)+2+…+12(k +1),所以当n =k +1时等式也成立. 由(1)(2)知,对任意n ∈N +等式都成立.13.请观察以下三个式子:(1)1×3=1×2×96; (2)1×3+2×4=2×3×116; (3)1×3+2×4+3×5=3×4×136, 归纳出一般的结论,并用数学归纳法证明该结论.解 结论:1×3+2×4+3×5+…+n (n +2)=n (n +1)(2n +7)6. 证明:①当n =1时,左边=3,右边=3,所以命题成立.②假设当n =k (k ≥1,k ∈N +)时,命题成立,即1×3+2×4+3×5+…+k (k +2)=k (k +1)(2k +7)6, 当n =k +1时,1×3+2×4+…+k (k +2)+(k +1)(k +3)=k (k +1)(2k +7)6+(k +1)(k +3) =k +16(2k 2+7k +6k +18) =k +16(2k 2+13k +18) =(k +1)(k +2)(2k +9)6 =(k +1)[(k +1)+1][2(k +1)+7]6, 所以当n =k +1时,命题成立.由①②知,命题成立.14.用数学归纳法证明12+22+…+(n -1)2+n 2+(n -1)2+…+22+12=n (2n 2+1)3时,由n =k (k ∈N +,k ≥1)的假设到证明n =k +1时,等式左边应添加的式子是________.答案 (k +1)2+k 2解析 当n =k 时,左边=12+22+…+(k -1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12.当n =k +1时,左边=12+22+…+k 2+(k +1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12,所以左边添加的式子为(k +1)2+k 2.15.已知数列11×4,14×7,17×10,110×13,…,1(3n -2)(3n +1),…,计算数列和S 1,S 2,S 3,S 4,根据计算结果,猜想S n 的表达式,并用数学归纳法进行证明.解 S 1=11×4=14,S 2=14+14×7=27, S 3=27+17×10=310,S 4=310+110×13=413. 上面四个结果中,分子与项数n 一致,分母可用项数n 表示为3n +1,于是可以猜想S n =n 3n +1.其证明如下:(1)当n =1时,左边=S 1=14,右边=13×1+1=14,猜想成立. (2)假设当n =k (k ∈N +,k ≥1)时猜想成立,即11×4+14×7+…+1(3k -2)(3k +1)=k 3k +1成立, 则当n =k +1时,11×4+14×7+…+1(3k -2)(3k +1)+ 1[3(k +1)-2][3(k +1)+1]=k 3k +1+1(3k +1)(3k +4)=3k 2+4k +1(3k +1)(3k +4)=(3k +1)(k +1)(3k +1)(3k +4)=k +13(k +1)+1, 所以当n =k +1时,猜想成立.由(1)(2)知,猜想对任意n ∈N +,S n =n 3n +1都成立.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

微专题突破五 应对三角恒等变换的几个小技巧
三角函数题是高考的热点,素以“小而活”著称.除了掌握基础知识之外,还要注意灵活运用几个常用的技巧.下面通过例题进行解析,希望对同学们有所帮助.
一、灵活降幂
例1 3-sin 70°2-cos 210°
=________. 考点 利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 利用降幂公式化简求值
答案 2
解析 3-sin 70°2-cos 210°=3-sin 70°2-1+cos 20°2=3-cos 20°3-cos 20°2
=2. 点评 常用的降幂技巧还有:因式分解降幂、用平方关系sin 2θ+cos 2θ=1进行降幂:如cos 4θ
+sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)2-2cos 2θsin 2θ=1-12
sin 22θ等. 二、化平方式
例2 化简求值: 12-12 12+12
cos 2α⎝⎛⎭⎫α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π. 考点 利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 利用半角公式化简求值
解 因为α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,所以α2∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,所以cos α>0,sin α2
>0, 故原式=12-12 1+cos 2α2=12-12cos α=sin 2α2=sin α2
. 点评 一般地,在化简求值时,遇到1+cos 2α,1-cos 2α,1+sin 2α,1-sin 2α常常化为平方式:2cos 2α,2sin 2α,(sin α+cos α)2,(sin α-cos α)2.
三、灵活变角 例3 已知sin ⎝⎛⎭⎫π6-α=13,则cos ⎝⎛⎭
⎫2π3+2α=________. 考点 利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 综合运用三角恒等变换公式化简求值
答案 -79
解析 cos ⎝⎛⎭⎫2π3+2α=2cos 2⎝⎛⎭
⎫π3+α-1 =2sin 2⎝⎛⎭⎫π6-α-1=2×⎝⎛⎭⎫132-1=-79
. 点评 正确快速求解本题的关键是灵活运用已知角“π6-α”表示待求角“2π3
+2α”,善于发现前者和后者的一半互余.
四、构造齐次弦式比,由切求弦
例4 已知tan θ=-12,则cos 2θ1+sin 2θ
的值是________. 考点 利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 利用弦化切对齐次分式化简求值
答案 3
解析 cos 2θ1+sin 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ+2sin θcos θ
=1-tan 2θ1+tan 2θ+2tan θ=1-14
1+14
+2×⎝⎛⎭⎫-12=3414=3. 点评 解本题的关键是先由二倍角公式和平方关系把“cos 2θ1+sin 2θ
”化为关于sin θ和cos θ的二次齐次弦式比.
五、分子、分母同乘以2n sin α求cos αcos 2αcos 4α·cos 8α…cos 2n -1·α的值
例5 求cos π11cos 2π11cos 3π11cos 4π11cos 5π11的值. 考点 利用简单的三角恒等变换化简求值
题点 综合运用三角恒等变换公式化简求值
解 原式=-cos π11cos 2π11cos 4π11cos 8π11cos 5π11
=-24sin π11cos π11cos 2π11cos 4π11cos 8π11cos 5π1124sin π11
=-sin 16π11cos 5π1124sin π11=sin 5π11cos 5π1124sin π11=12·sin 10π1124sin π11
=sin π1125sin π11
=132. 点评 这类问题的解决方法是分子、分母同乘以最小角的正弦值的倍数即可.。

相关文档
最新文档