三角函数恒等变换练习题与答案详解.doc

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三角函数与三角恒等变换(附答案)

三角函数与三角恒等变换(附答案)

三角函数与三角恒等变换(A)一、 填空题(本大题共14小题,每题5分,共70分.不需写出解答过程,请把答案写在指定位置上) 1. 半径是r ,圆心角是α(弧度)的扇形的面积为________. 2.若sin(3)απ+=,则tan(π+α)=________.3. 若α是第四象限的角,则π-α是第________象限的角.4. 适合52sin 23m xm-=-的实数m 的取值范围是_________.5. 若tan α=3,则cos2α+3sin 2α=__________. 6. 函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象的一个对称轴方程是___________.(答案不唯一)7. 把函数4cos 13y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象向左平移ϕ个单位,所得的图象对应的函数为偶函数,则ϕ的最小正值为___________.8. 若方程sin 2x +cos x +k =0有解,则常数k 的取值范围是__________.…9. 1-sin10°·sin 30°·sin 50°·sin 70°=__________.10. 角α的终边过点(4,3),角β的终边过点(-7,1),则si n (α+β)=__________.11. 函数2cos 152sin 5x y x ππ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭的递减区间是___________. 12. 已知函数f (x )是以4为周期的奇函数,且f (-1)=1,那么sin(5)2f ππ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦__________. 13. 若函数y =sin(x +ϕ)+cos(x +ϕ)是偶函数,则满足条件的ϕ为_______. 14. tan3、tan4、tan5的大小顺序是________.二、 解答题(本大题共6小题,共90分.解答后写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15. (本小题满分14分)已知3tan 4θ=-,求22sin cos cos θθθ+-的值.—16. (本小题满分14分)已知函数f (x )=2si nx (si nx +c os x ). (1) 求函数f (x )的最小正周期和最大值;(2) 在给出的直角坐标系中,画出函数y =f (x )在区间,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象.17. (本小题满分14分)求函数y =4si n 2x +6c os x -6(233x ππ-≤≤)的值域.\18. (本小题满分16分)已知函数()sin()(0,0)y f x A x ωϕωϕπ==+><<的图象如图所示.(1) 求该函数的解析式; (2) 求该函数的单调递增区间./19. (本小题满分16分)设函数2()4sin sin cos 242x f x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(x ∈R ).(1) 求函数f (x )的值域; (2) 若对任意x ∈2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,都有|f (x )-m |<2成立,求实数m 的取值范围.20. (本小题满分16分)已知奇函数f (x )的定义域为实数集,且f (x )在[0,+∞)上是增函数.当02πθ≤≤时,是否存在这样的实数m ,使2(42cos )(2sin 2)(0)f m m f f θθ--+>对所有的0,2πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦均成立若存在,求出所有适合条件的实数m ;若不存在,请说明理由. 、第五章三角函数与三角恒等变换(B)一、 填空题(本大题共14小题,每题5分,共70分.不需写出解答过程,请把答案写在指定位置上)cos 225+tan240+sin(-300)=︒︒︒.tan 20tan 4020tan 40︒+︒︒︒=.3. 已知tan 2x =-,则2222sin 3cos 3sin cos x xx x+-的值为_________.4. 已知34παβ+=,则(1tan )(1tan )αβ--=________.5. 将函数y =sin2x 的图象向左平移4π个单位, 再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是________.~6. 已知函数)0)(2sin(παα≤≤+=x y 是R 上的偶函数,则ϕ=__________.7. 函数12log sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为________.8. 已知函数sin y x x =+,且,6x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则函数的值域是_________.9. 若3sin cos 0θθ-=,则21cos sin 22θθ+的值是___________.10. 已知,αβ都是锐角,且54sin ,cos()135ααβ=+=-,则sin β的值是_________. 11. 给出下列四个命题,其中不正确命题的序号是_______. ① 若cos cos αβ=,则2k αβπ-=,k ∈Z ;② 函数2cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象关于12x π=对称;③ 函数cos(sin )y x = (x ∈R )为偶函数;④ 函数y =sin|x |是周期函数,且周期为2π.>12. 已知函数()cos()f x A x ωϕ=+的图象如图所示,223f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则f (0)=_________.13. 若0,,(0,)4παβπ⎛⎫∈∈ ⎪⎝⎭,且11tan(),tan 27αββ-==-,则2αβ-=______.14. 已知函数()sin 4f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(x ∈R ,ω>0)的最小正周期为π.将y =f (x )的图象向左平移(0)ϕϕ>个单位长度,所得图象关于y 轴对称,则ϕ的最小值是______.二、 解答题(本大题共6小题,共90分.解答后写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15. (本小题满分14分)如图是表示电流强度I 与时间t 的关系sin()(0,0)I A t ωϕωϕπ=+><<在一个周期内的图象.(1) 写出sin()IA t ωϕ=+的解析式;(2) 指出它的图象是由I =si nt 的图象经过怎样的变换而得到的.[16. (本小题满分14分)化简sin6sin 42sin66sin78︒︒︒︒.·17. (本小题满分14分)已知函数y =sin x ·cos x +sin x +cos x ,求y 的最大值、最小值及取得最大值、最小值时x 的值.18. (本小题满分16分)设02πθ<<,曲线22sin sin 1xy θθ+=和22cos sin 1x y θθ-=有4个不同的交点. (1) 求θ的取值范围;(2) 证明这4个交点共圆,并求圆的半径的取值范围.19. (本小题满分16分)函数f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2x 的最小值为g (a ),a ∈R .:(1) 求g (a )的表达式; (2) 若g (a )=12,求a 及此时f (x )的最大值.20. (本小题满分16分)已知定义在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的函数y =f (x )的图象关于直线4x π=对称,当x ≥4π时,函数f (x )=sin x . (1) 求,24f f ππ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值; (2) 求y =f (x )的函数表达式;(3) 如果关于x 的方程f (x )=a 有解,那么在a 取某一确定值时,将方程所求得的所有解的和记为M a ,求M a 的所有可能取值及相对应的a 的取值范围.—、第五章三角函数与三角恒等变换(A )1.212r α 2. 3. 三 4.10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦5.19106. x =8π【解析】对称轴方程满足2x +4π=k π+2π,所以x =28k ππ+(k ∈Z ).…7.23π8.5,14⎡⎤-⎢⎥⎣⎦9.1516【解析】∵ sin10°·sin30°·sin50°·sin70°=sin 20sin 30sin 50cos 202cos10︒︒︒︒︒ =sin 40sin 30cos 40sin80sin 301,4cos108cos1016︒︒︒︒︒==︒︒∴ 原式=1-115.1616=10. 11.732,2,55k k k ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z 12. -1 【解析】f (5)=-f (-5)=-f (-1)=-1,∴ 原式=sin 2π⎛⎫-⎪⎝⎭=-1. 13.ϕ=k π+4π(k ∈Z ) 14. tan5<tan3<tan415. 2+sinθcosθ-cos2θ=2+2222sin cos cos tan12sin cos tan1θθθθθθθ--=+++=312242.925116--+=+16. (1)f(x)=2sin2x+2sin xc os x=1-c os2x+sin2x=1+2(sin2x cos4π-cos2x sin4π)=1+2sin(2x-4π).`所以函数f(x)的最小正周期为π,最大值为1+2.(2)列表.x38π-8π-8π38π58π24xπ-π-?2π-02ππy112-112+1 >故函数y=f(x)在区间,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象是?17. y=4sin2x+6cos x-6=4(1-cos2x)+6cos x-6 =-4cos2x+6cos x-2=-4231cos.44x⎛⎫-+⎪⎝⎭∵-3π≤x≤23π,∴-12≤cos x≤1,∴ y ∈16,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 18. (1) 由图象可知:T =2388ππ⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=π⇒ω=2T π=2.A =2(2)2--=2,∴ y =2sin (2x +ϕ). 又∵,28π⎛⎫-⎪⎝⎭为“五点画法”中的第二点,∴ 2×8π⎛⎫- ⎪⎝⎭+ϕ=2π⇒ϕ=34π.∴ 所求函数的解析式为y =2sin 32.4x π⎛⎫+⎪⎝⎭(2) ∵ 当2x +34π∈2,222k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z )时,f (x )单调递增, ∴ 2x ∈52,244k k ππππ⎡⎤-+-+⇒⎢⎥⎣⎦x ∈5,88k k ππππ⎡⎤-+-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ). [19. (1) f (x )=4sin x ·1cos 22x π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭+cos2x =2sin x (1+sin x )+1-2sin 2x =2sin x +1.∵ x ∈R ,∴ sin x ∈[-1,1],故f (x )的值域是[-1,3]. (2) 当x ∈2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,sin x ∈1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦,∴ f (x )∈[2,3]. 由|f (x )-m |<2⇒-2<f (x )-m <2,∴ f (x )-2<m <f (x )+2恒成立. ∴ m <[f (x )+2]min =4,且m >[f (x )-2]max =1. 故m 的取值范围是(1,4).20. 因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x )(x ∈R ),所以f (0)=0.所以f (4m -2m cosθ)-f (2sin 2θ+2)>0,所以f (4m -2m cos θ)>f (2sin 2θ+2).又因为f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f (x )是奇函数, 所以f (x )是R 上的增函数,所以4m -2m cos θ>2sin 2θ+2. 所以cos 2θ-m cos θ+2m -2>0. 因为θ∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以cos θ∈[0,1].;令l =cos θ(l ∈[0,1]). 满足条件的m 应使不等式l 2-ml +2m -2>0对任意l ∈[0,1]均成立. 设g (l )=l 2-ml +2m -2=22m l ⎛⎫- ⎪⎝⎭-24m +2m -2.由条件得01,0,1,2220,(0)0,(1)0.2m m m m g g g ⎧≤≤⎧⎧⎪<>⎪⎪⎪⎨⎨⎨⎛⎫⎪⎪⎪>>>⎩⎩ ⎪⎪⎝⎭⎩或或 解得,m >4-.第五章三角函数与三角恒等变换(B )3.711【解析】原式=2222tan 3(2)37.3tan 13(2)111x x +-+==--- 4. 2 5. y =2c os 2x 6.2π7.,88k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭(k ∈Z ) 【解析】∵ sin 24x π⎛⎫+⎪⎝⎭>0,且y =12log t 是减函数, ∴ 2k π<2x +4π≤2π+2k π,(k ∈Z ),∴ x ∈,88k k ππππ⎛⎤-+ ⎥⎝⎦(k ∈Z ).~8.2⎡⎤⎣⎦ 【解析】y =sin xx =2sin 3x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,又2π≤x +3π≤4,3π∴ sin 3x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦,∴ y2]. 9. 65【解析】tan θ=13,∴ cos 2θ+12sin2θ=2222cos sin cos 1tan 6.sin cos tan 15θθθθθθθ++==++10.5665【解析】由题意得cos α=1213,sin (α+β)=35.∴ sin β=sin [(α+β)-α]=sin (α+β)·cos α-cos (α+β)·sin α=5665.11. ①②④ 12. 2313.34π-【解析】tan α=tan (α-β+β)=11127113127-=+⨯,∴ tan (2α-β)=tan [(α-β)+α]=1123111123+=-⨯.∵ β∈(0,π),且tan β=-17∈(-1,0),∴ β∈3,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭,∴ 2α-β∈,,4ππ⎛⎫--⎪⎝⎭∴ 2α-β=-34π.14.8π【解析】由已知,周期为π=2πω,∴ ω=2.则结合平移公式和诱导公式可知平移后是偶函数,sin()24x πϕ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦=±cos2x ,故ϕmin=8π.15. (1) I =300sin 1003t ππ⎛⎫+⎪⎝⎭. (2) I =sin t 3π−−−−→向左平移个单位I =sin 3t ππ⎛⎫+−−−−−−−−→ ⎪⎝⎭纵坐标不变1横坐标变为原来的倍100 I =sin 1003t ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭−−−−−−−→横坐标不变纵坐标变为原来的300倍I =300sin 1003t ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭. #16. 原式=sin6°·c os48°·c os24°·c os12°=cos6sin 6cos12cos 24cos 48cos6︒︒︒︒︒︒=1sin12cos12cos 24cos 482cos6︒︒︒︒︒=…=1sin 96116.cos616︒=︒17. 令sin x +cos x =t .由sin x +cos x sin 4x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,知t ∈],∴ sin x ·cos x=212t -,t ].所以y =212t -+t =12(t +1)2-1,t ].当t =-1,即2sin 4x π⎛⎫+⎪⎝⎭=-1,x =2k π+π或x =2k π+32π(k ∈Z )时,y min =-1;当tsin 4x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭, x =2k π+4π(k ∈Z )时,y max =12+ 18. (1) 解方程组222222sin cos 1,sin cos ,sin cos 1,cos sin .x y x x y y θθθθθθθθ⎧⎧+==+⎪⎪⎨⎨-==-⎪⎪⎩⎩得 故两条已知曲线有四个不同的交点的充要条件为sin cos 0,cos sin 0.θθθθ+>⎧⎨->⎩∵ 0<θ<2π,∴ 0<θ<4π.(2) 设四个交点的坐标为(x i ,y i )(i =1,2,3,4),则2i x +2i y =2cos θ,2)(i =1,2,3,4).故此四个交点共圆,并且这个圆的半径r .19. f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2x =1-2a -2ac os x -2(1-cos 2x )=2cos 2x -2a cos x -1-2a =22cos 2a x ⎛⎫- ⎪⎝⎭-1-2a -22a (a ∈R ).(1) 函数f (x )的最小值为g (a ).① 当2a <-1,即a <-2时,由cos x =-1,得g (a )=2212a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭-1-2a -22a =1;② 当-1≤2a ≤1,即-2≤a ≤2时,由cos x =2a,得g (a )=-1-2a -22a ;③ 当2a >1,即a >2时,由cos x =1,得g (a )=2212a ⎛⎫- ⎪⎝⎭-1-2a -22a =1-4a .综上所述,21(2),()12(22),214(2).aag a a aa a<-⎧⎪⎪=----≤≤⎨⎪->⎪⎩(2)∵ g(a)=12,∴-2≤a≤2,∴-1-2a-22a=12,得a2+4a+3=0,∴a=-1或a=-3(舍).将a=-1代入f(x)=22cos2ax⎛⎫-⎪⎝⎭-1-2a-22a,得f(x)=221cos2x⎛⎫+⎪⎝⎭+12.∴当c os x=1,即x=2kπ(k∈Z)时,f(x)max=5.20. (1)f2π⎛⎫- ⎪⎝⎭=f(π)=sinπ=0,f4π⎛⎫- ⎪⎝⎭=f34π⎛⎫⎪⎝⎭=sin34π=2.(2)当-2π≤x<4π时,f(x)=f2xπ⎛⎫-⎪⎝⎭=sin2xπ⎛⎫-⎪⎝⎭=c os x.∴f(x)=sin,,,4cos,,.24x xx xππππ⎧⎡⎤∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦⎨⎡⎫⎪∈-⎪⎢⎪⎣⎭⎩(3)作函数f(x)的图象(如图),显然,若f(x)=a有解,则a∈[0,1].①当0≤a<22时,f(x)=a有两解,且1224x xπ+=,∴x1+x2=2π,∴M a=2π;②当a=22时,f(x)=a有三解,且x1+x2+x3=2π+4π=34π,∴M a=34π;③当22<a<1时,f(x)=a有四解,且x1+x2+x3+x4=x1+x4+x2+x3=2π+2π=π,∴M a=π;④ 当a =1时,f (x )=a 有两解,且x 1=0,x 2=2π,∴ x 1+x 2=2π,∴ M a=2π. 综上所述,M a=,0,{1},223,,42,.2a a a πππ⎧⎡⎫∈⎪⎪⎢⎪⎪⎣⎭⎪⎪∈⎨⎪⎪⎩⎭⎪⎪⎛⎫⎪∈ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩。

4.5 简单的三角恒等变换

4.5  简单的三角恒等变换

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【例1】 求证: 】 证明: 法一:左端= 证明:证法一:左端= =sin α+cos α=右端则原恒等式成立. + =右端则原恒等式成立. 证法二:设sin α+cos α=t,则左端= 证法二: + = ,则左端= =t=右端则原恒等式成立. =右端则原恒等式成立.
=sin α+cos α. +
(2)f(θ)=2sin2 = =(1+sin 2θ)- + - =2sin ∵θ∈ ∈ ∴2≤2sin 即当θ= 即当 = +1≤3. +1.
cos 2θ= = cos 2θ=sin 2θ- = - cos 2θ+1 +
cos 2θ
时,f(θ)max=3;当θ= ; =
时,f(θ)min=2.
【分析点评】 分析点评】
∴sin 2x=- =- ∴原式= 原式=
变式2.求 变式 求值:
解答: 解答:原式=


解决三角函数的图象与性质问题很大程度上可通过三角恒等变换将函数转化为y 解决三角函数的图象与性质问题很大程度上可通过三角恒等变换将函数转化为 的形式, =Asin(ωx+φ)的形式,进而可解决函数的周期、奇偶性、单调性和作函数图象 + 的形式 进而可解决函数的周期、奇偶性、 等问题. 等问题.
4.5
简单的三角恒等变换
能运用同角三角函数的基本关系、诱导公式、 能运用同角三角函数的基本关系、诱导公式、两角和与差三角函 数公式进行简单的恒等变换
1.降幂公式 . sin αcos α= = 2.半角公式 . sin 2α;sin2α= ; =
3.Asin x+Bcos x= . + = cos φ= =
【例3】已知函数 】 知函数f(x)=sin = x∈R(其中 ∈ 其中 其中ω>0). . (1)求函数 的值域; 求函数f(x)的值域 的值域; 求函数 (2)若对任意的 ∈R,函数 =f(x),x∈(a,a+π]的图象与直线 =- 有且仅 若对任意的a∈ ,函数y= , ∈ , + 的图象与直线 =-1有且仅 的图象与直线y=- 若对任意的 有两个不同的交点,试确定 的值 不必证明),并求函数y= , ∈ 的单 的值(不必证明 有两个不同的交点,试确定ω的值 不必证明 ,并求函数 =f(x),x∈R的单 调增区间. 调增区间.

三角恒等变换练习题及答案

三角恒等变换练习题及答案

角函数公式两角和公式sin(A+B)=sin(A-B)=cos(A+B)=cos(A-B)=tan(A+B)=tan(A-B)=倍角公式tan2α=cos2α=sin2α=半角公式sin^2( α/2)=cos^2( α/2)=tan^2( α/2)=和差化积2sinAcosB=2cosAsinB=2cosAcosB=-2sinAsinB=积化和差公式sinαsinβ=cosαcos=βsin αco=sβ万能公式sin(α)= (2tαn(α/2))/(1+t αn^2(α/2)) cos(α)= (1-t αn^2(α/2))/(1+t αn^2( α/2)) tαn(α)= (2tαn(α/2))/(1-t αn^2( α/2))角函数公式两角和公式sin(Α+B)=sin ΑcosB+cosΑsinB sin(Α-B)=sinΑcosB-sinBcosΑcos(Α+B)=cosΑcosB-sinΑsinB cos(Α-B)=cosΑcosB+sinΑsinBt αn(Α+B)=(tαnΑ+tαnB)/(1-t αnΑt αnB) tαn(Α-B)=(tαnΑ-t αnB)/(1+tαnΑt αnB) 倍角公式cos2 cos 2sin 2 2 c os 2 1 1 2 sin 2;。

sin 2 tan2 2sin2 tancos ;1 tan2半角公式sin^2( α/2)=(1-cos α)/2cos^2( α/2)=(1+cos α)/2tαn^2( α/2)=(1-cos α)/(1+cos α)和差化积2sinΑcosB=sin(Α+B)+sin( Α-B) 2cosΑsinB=sin(Α+B)-sin(Α-B) ) 2cosΑcosB=cos(Α+B)+cos(Α-B)-2sinΑsinB=cos(Α+B)-cos(Α-B)积化和差公式sin(α)sin(β)=—1/2*[cos( α+β)-cos(α-β)] cos(α)cos(β)=1/2*[cos( α+β)+cos(α-β)] sin(α)cos(β)=1/2*[sin( α+β)+sin(α-β)]1. 三角函数式的化简(1)降幂公式sin cos 1sin 22;sin1 cos22;cos1 cos2。

高中数学-三角恒等变换综合练习(苏教版必修第二册)(解析版)

高中数学-三角恒等变换综合练习(苏教版必修第二册)(解析版)

10.4 三角恒等变换综合练习(基础)一.选择题(共8小题)1.已知α是第二象限角,sin α=45,则sin2α=( ) A .−2425B .2425C .−1225D .1225【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求cos α的值,进而根据二倍角的正弦公式即可求解. 【解答】解:因为α是第二象限角,sin α=45, 所以cos α=−√1−sin 2α=−35,则sin2α=2sin αcos α=2×45×(−35)=−2425. 故选:A .【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角的正弦公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.2.已知cos (θ−π2)=45,−π2<θ<π2,则sin2θ的值等于( ) A .−2425B .2425C .−1225D .1225【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求cos θ的值,进而根据二倍角的正弦公式即可求解sin2θ的值.【解答】解:因为cos (θ−π2)=sin θ=45,−π2<θ<π2, 所以cos θ=√1−sin 2θ=35,则sin2θ=2sin θcos θ=2×45×35=2425. 故选:B .【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角的正弦公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题. 3.已知tan α=2,则sinα+2cosα3sinα−cosα的值为( )A .−25B .45C .23D .25【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式化简所求即可得解. 【解答】解:因为tan α=2,则sinα+2cosα3sinα−cosα=tanα+23tanα−1=2+23×2−1=45.故选:B .【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.4.cos350°sin70°﹣sin170°sin20°=( ) A .√32B .−√32C .12D .−12【分析】结合诱导公式及两角和的余弦公式进行化简即可求值.【解答】解:cos350°sin70°﹣sin170°sin20°=cos10°cos20°﹣sin10°sin20°=cos30°=√32.故选:A .【点评】本题主要考查了两角和的余弦公式及诱导公式在三角函数化简求值中的应用,属于基础试题. 5.已知sin(π6+α)=−45,则cos(π3−α)=( ) A .45B .35C .−45D .−35【分析】由已知直接利用三角函数的诱导公式化简求值. 【解答】解:∵sin(π6+α)=−45,∴cos(π3−α)=cos[π2−(π6+α)]=sin(π6+α)=−45,故选:C .【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查诱导公式的应用,是基础题. 6.计算1−cos 270°1+cos40°=( )A .45B .34C .23D .12【分析】利用二倍角公式,诱导公式即可化简求解.【解答】解:1−cos 270°1+cos40°=1−1+cos140°21+cos40°=1−cos140°2(1+cos40°)=1+cos40°2(1+cos40°)=12.故选:D .【点评】本题主要考查了二倍角公式,诱导公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.7.若12sin2α﹣sin 2α=0,则cos (2α+π4)=( )A .1B .√22C .−√22D .±√22【分析】由已知结合二倍角公式可求sin α=0或tan α=1,然后分类讨论,结合同角基本关系即可求解. 【解答】解:因为12sin2α﹣sin 2α=0,所以sin αcos α﹣sin 2α=0, 所以sin α=0或sin α=cos α, 当sin α=0时, cos (2α+π4)=√22(cos2α﹣sin2α)=√22(1−2sin 2α−2sinαcosα)=√22,当sin α=cos α即tan α=1时,cos (2α+π4)=√22(cos2α﹣sin2α),=√22×(cos 2α﹣sin 2α﹣2sin αcos α), =√22(1−tan 2α1+tan 2α−2tanα1+tan 2α)=−√22.故选:D .【点评】本题以三角函数为背景,主要考查了三角恒等变换,考查了运算求解能力,考查了数学运算的核心素养.8.已知α∈(0,π2),sin2α1+cos2α=12,则cos α=( )A .√55B .2√55C .√1010D .3√1010【分析】利用二倍角公式化简已知等式可得cos α=2sin α,进而根据同角三角函数基本关系式即可求解. 【解答】解:由于sin2α1+cos2α=12,可得4sin αcos α=2cos 2α,因为α∈(0,π2),cos α≠0,所以cos α=2sin α,联立{cosα=2sinαsin 2α+cos 2α=1,解得cos α=2√55. 故选:B .【点评】本题主要考查了二倍角公式,同角三角函数基本关系式,考查推理论证能力,运算求解能力,考查了数学运算核心素养,属于基础题. 二.多选题(共4小题) 9.下列各式中值为12的是( )A .2sin75°cos75°B .1﹣2sin 2π12C .sin45°cos15°﹣cos45°sin15°D .tan20°+tan25°+tan20°tan25° 【分析】根据对应的公式求出判断即可.【解答】解:对于A :2sin75°cos75°=sin150°=12, 对于B :1﹣2sin 2π12=cosπ6=√32, 对于C :sin45°cos15°﹣cos45°sin15°=sin30°=12,对于D :tan20°+tan25°+tan20°tan25°=tan (20°+25°)(1﹣tan20°tan25°)+tan20°tan25°=1, 故选:AC .【点评】本题考查了三角的恒等变换,属于基础题. 10.下列化简正确的是( ) A .tan (π+1)=tan 1 B .sin(−α)tan(360°−α)=cos αC .sin(π−α)cos(π+α)=tan αD .cos(π−α)tan(−π−α)sin(2π−α)=1【分析】由题意利用诱导公式化简所给的式子,可的结果. 【解答】解:∵由诱导公式可得 tan (π+1)=tan1,故A 正确;sin(−α)tan(360°−α)=−sinα−tanα=cos α,故B 正确;sin(π−α)cos(π+α)=sinα−cosα=−tan α,故C 不正确; cos(π−α)tan(−π−α)sin(2π−α)=−cosα⋅(−tanα)−sinα=−1,故D 不正确,故选:AB .【点评】本题主要考查诱导公式的应用,属于基础题. 11.若α∈[0,2π],sin α3sin4α3+cos α3cos4α3=0,则α的值是( )A .π6B .π4C .π2D .3π2【分析】由已知结合两角差的余弦公式进行化简求解即可.【解答】解:因为α∈[0,2π],sin α3sin4α3+cos α3cos4α3=cos α=0,则α=12π或α=3π2, 故选:CD .【点评】本题主要考查了两角差的余弦公式的简单应用,属于基础试题. 12.若tan2x ﹣tan (x +π4)=5,则tan x 的值可能为( ) A .−√63B .−√62C .√63D .√62【分析】利用三角函数恒等变换的应用即可化简求值得解.【解答】解:设tan x =t ,因为tan2x −tan(x +π4)=2t 1−t 2−t+11−t =2t−(t+1)21−t 2=t 2+1t 2−1=5,所以t 2=32,故tanx =t =±√62. 故选:BD .【点评】本题考查三角恒等变换,考查运算求解能力,属于基础题. 三.填空题(共4小题)13.已知α、β均为锐角,且cos α=17,cos (α+β)=−1114,则β=π3.【分析】先利用同角三角函数的基本关系求得sin α和sin (α+β)的值,然后利用cos β=cos p [(α+β)﹣α],根据两角和公式求得答案. 【解答】解:α,β均为锐角,∴sin α=√1−149=4√37,sin (α+β)=√1−(−1114)2=5√314,∴cos β=cos p [(α+β)﹣α]=cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α=−1114×17+4√37×5√314=12. ∴β=π3. 故答案为π3.【点评】本题主要考查了两角和公式的化简求值和同角三角函数的基本关系的应用.熟练记忆三角函数的基本公式是解题的基础.14.若cos (α﹣β)=12,cos (α+β)=−35,则tan αtan β= ﹣11 .【分析】由已知利用两角和与差的余弦公式可求cos αcos β,sin αsin β的值,进而根据同角三角函数基本关系式即可求解.【解答】解:因为cos (α﹣β)=12, 所以cos αcos β+sin αsin β=12, 因为cos (α+β)=−35,所以cos αcos β﹣sin αsin β=−35,所以cos αcos β=12(12−35)=−120,sin αsin β=12(12+35)=1120,则tan αtan β=1120−120=−11.故答案为:﹣11.【点评】本题主要考查了两角和与差的余弦公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.15.若0<α<π2,﹣π<β<−π2,cos (π4+α)=13,cos (π4−β2)=−√33,则cos (α+β2)= √33.【分析】由已知先求出,的范围,再根据正弦和余弦的平方关系和为1求出对应的正弦值,然后再利用凑角的方法即可求解.【解答】解:因为0<α<π2,−π<β<−π2, 所以π4<α+π4<3π4,π2<π4−β2<3π4,所以sin (π4+α)=√1−(13)2=2√23, sin (π4−β2)=1−(−√33)2=√63,所以cos (α+β2)=cos[(π4+α)﹣(π4−β2)]=cos (π4+α)cos (π4−β2)+sin (π4+α)sin (π4−β2)=13×(−√33)+2√23×√63 =√33, 故答案为:√33. 【点评】本题考查了两角和与差的的三角函数求值问题,考查了学生的运算能力,属于基础题. 16.已知α∈R ,3sin α+cos α=3,则sin2α﹣cos 2α=35或0. .【分析】由已知可得,(3sin α+cos α)2=9sin 2α+6sinαcosα+cos 2αsin 2α+cos 2α,然后利用同角基本关系弦化切可求tan α,进而可求.【解答】解:因为3sin α+cos α=3, 当cos α≠0时,所以(3sin α+cos α)2=9sin 2α+6sinαcosα+cos 2αsin 2α+cos 2α=9tan 2α+6tanα+11+tan 2α=9,解得,tan α=43,所以sin2α﹣cos 2α=2sinαcosα−cos 2αsin 2α+cos 2α=2tanα−1tan 2α+1=2×43−1(43)2+1=35.当cos α=0时,sin2α﹣cos 2α=0 故答案为:35或0.【点评】本题主要考查了三角恒等变换,考查了运算求解能力,数据处理的能力. 四.解答题(共8小题)17.已知0<α<π2,0<β<π2,sin α=45,cos (α+β)=513. (1)求cos β的值; (2)求sin 2α+sin2αcos2α−1的值.【分析】(1)由已知利用同角三角函数基本关系式可求cos α,sin (α+β)的值,进而根据β=(α+β)﹣α,利用两角差的余弦函数公式即可求解.(2)利用二倍角公式可求sin2α,cos2α的值,进而即可代入求解. 【解答】解:(1)因为0<α<π2,sin α=45, 所以cos α=35,又因为0<β<π2,cos (α+β)=513, 所以sin (α+β)=1213, 所以cos β=cos[(α+β)﹣α]=cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α=513×35+1213×45=6365. (2)因为cos α=35,sin α=45,所以sin2α=2sin αcos α=2×45×35=2425,cos2α=2cos 2α﹣1=2×(35)2﹣1=−725,所以sin 2α+sin2αcos2α−1=(45)2+2425−725−1=−54.【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,两角差的余弦函数公式,二倍角公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. 18.已知cosα=−45,α为第三象限角. (1)求sin α,tan α的值; (2)求cos(π4−2α)的值.【分析】(1)先根据α所在的象限,判断出sin α的正负,进而根据同角三角函数的基本关系,利用cos α的值求得sin α,进而求得tan α的值.(2)由(1)利用二倍角公式可求sin2α,cos2α的值,进而根据两角差的余弦函数公式即可求解. 【解答】解:(1)∵cosα=−45,α为第三象限角, ∴sin α<0,∴sin α=−√1−cos 2α=−√1−1625=−35,tan α=sinαcosα=34. (2)∵由(1)可得sin2α=2sin αcos α=2425,cos2α=2cos 2α﹣1=725, ∴cos(π4−2α)=cos π4cos2α+sin π4sin2α=√22×725+√22×2425=31√250.【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系,二倍角公式,两角差的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用.注意根据角的范围确定三角函数的正负号,属于基础题. 19.已知cosα=35,,. (Ⅰ)求tan α,sin2α的值; (Ⅱ)求sin(π3−α)的值.【分析】(Ⅰ)由已知利用同角三角函数基本关系式可求sin α,tan α的值,利用二倍角的正弦函数公式可求sin2α的值.(Ⅱ)利用两角差的正弦函数公式即可计算得解. 【解答】解:(Ⅰ)∵cosα=35,,, ∴sinα=−√1−cos 2α=−45, ∴tanα=sinαcosα=−43,sin2α=2sinαcosα=−2425. (Ⅱ)∴sin(π3−α)=sin π3cosα−cos π3sinα=√32×35−12×(−45)=3√3+410. 【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角的正弦函数公式,两角差的正弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. 20.(1)已知sinα=−13,且α为第四象限角,求sin(α−π2)与tan α值; (2)已知tan α=2,求cos αsin α的值.【分析】(1)由已知利用同角三角函数基本关系式,诱导公式,即可求解. (2)利用同角三角函数基本关系式即可计算得解. 【解答】解:(1)因为sinα=−13,且α为第四象限角, 所以cosα=√1−sin 2α=2√23, 可得sin(α−π2)=−cos α=−2√23,tanα=−√24. (2)因为tan α=2, 可得sinαcosα=sinαcosαsin 2α+cos 2α=tanαtan 2α+1=25. 【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,诱导公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. 21.已知α,β∈(0,π2),cos α=√55,sin β=45.(1)求sin2β; (2)求tan (α+2β).【分析】(1)利用同角三角函数关系以及倍角公式进行转化求解即可. (2)先求出对应的正切值,利用两角和差的正切公式进行转化求解即可. 【解答】解:(1)∵α,β∈(0,π2),cos α=√55,sin β=45.∴sin α=2√55,cos β=35.则sin2β=2sin βcos β=2×45×35=2425. (2)∵cos2β=1﹣2sin 2β=−725, ∴tan2β=sin2βcos2β=−247,tan α=sinαcosα=2,∴tan (α+2β)=tanα+tan2β1−tanαtan2β=2−2471+2×247=−211.【点评】本题主要考查三角函数值的计算,同角三角函数关系以及两角和差的三角公式是解决本题的关键,比较基础.22.已知sin (π3−x )=13,且0<x <π2,求sin (π6+x )﹣cos (2π3+x )的值.【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系,求得cos (π3−x )的值,再利用诱导公式、两角和差的三角公式,求得要求式子的值.【解答】解:∵0<x <π2,∴−π6<π3−x <π3,∵已知sin (π3−x )=13,∴cos (π3−x )=√1−sin 2(π3−x)=2√23. 且 0<x <π2,求sin (π6+x )﹣cos (2π3+x )的∴sin (π6+x )﹣cos (2π3+x )=cos (π3−x )+cos (π3−x )=2cos (π3−x )=4√23. 【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,诱导公式、两角和差的三角公式的应用,属于基础题. 23.已知tan α,,β是第三象,角. (1)求,的值;(2)求cos (α﹣β)的值.【分析】(1)利用同角三角函数的基本关系求得 sin α和cos α的值,进而即可代入求解.(2)利用同角三角函数的基本关系求得sin β的值,再利用两角差的余弦公式求得cos (α﹣β)的值. 【解答】解:(1)∵tan α=sinαcosα=−43,α∈(π2,π),sin 2α+cos 2α=1, ∴sin α=45,cos α=−35,可得3sinα+cosαsinα−cosα=3×45+(−35)45−(−35)=97.(2)∵cos β=−513,β是第三象限角, ∴sin β=−√1−cos 2β=−1213,∴cos (α﹣β)=cos αcos β+sin αsin β=−35•(−513)+45•(−1213)=−3365.【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,两角差的余弦公式的应用,属于基础题.24.已知tanα,tanβ为方程式x2+6x+2=0的两根,求下列各式之值:(1)1cos2(α+β);(2)sin2(α+β)+4sin(α+β)cos(α+β)+2cos2(α+β).【分析】(1)由题意得,tanα+tanβ=﹣6,tanαtanβ=2,然后结合两角和的正切公式及同角基本关系可求.(2)由sin2(α+β)+4sin(α+β)cos(α+β)+2cos2(α+β)=cos2(α+β)[tan2(α+β)+4tan(α+β)+2],代入可求.【解答】解:(1)由题意得,tanα+tanβ=﹣6,tanαtanβ=2,∴tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanαtanβ=−61−2=6,∴1cos2(α+β)=cos2(α+β)+sin2(α+β)cos2(α+β)=1+sin2(α+β)cos2(α+β),=1+tan2(α+β)=1+36=37,(2)sin2(α+β)+4sin(α+β)cos(α+β)+2cos2(α+β),=cos2(α+β)[tan2(α+β)+4tan(α+β)+2],=137(36+4×6+2)=6237.【点评】本题主要考查了同角基本关系的应用,解题的关键是公式的灵活应用.。

三角恒等变换(测试题及答案)

三角恒等变换(测试题及答案)

三角恒等变换(测试题及答案)三角恒等变换测试题第I卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.求cos24cos36-cos66cos54的值。

A。

0.B。

1/2.C。

1/4.D。

1/82.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan(2α)的值为:A。

1/2.B。

2/3.C。

3/4.D。

4/53.函数y=sin(x)+cos(x)的最小正周期为:A。

π。

B。

2π。

C。

4π。

D。

π/24.已知等腰三角形顶角的余弦值等于4/5,则这个三角形底角的正弦值为:A。

3/5.B。

4/5.C。

5/6.D。

5/45.α,β都是锐角,且sin(α)=1/3,cos(α+β)=-1/2,则sin(β)的值是:A。

-2/3.B。

-1/3.C。

1/3.D。

2/36.已知-x<π/3且cos(-x)=-√3/2,则cos(2x)的值是:A。

-7/24.B。

-1/8.C。

1/8.D。

7/247.函数y=sin(x)+cos(x)的值域是:A。

[0,1]。

B。

[-1,1]。

C。

[-1/2,1/2]。

D。

[1/2,√2]8.将y=2sin(2x)的图像向左平移π/4个单位,得到y=3sin(2x)-cos(2x)的图像,只需将y=2sin(2x)的图像:A。

向右平移π/4个单位。

B。

向左平移π/4个单位C。

向右平移π/2个单位。

D。

向左平移π/2个单位9.已知等腰三角形顶角的正弦值等于4/5,则这个三角形底角的余弦值为:A。

3/5.B。

4/5.C。

5/6.D。

5/410.函数y=sin(x)+3cos(2x)的图像的一条对称轴方程是:A。

x=π/4.B。

x=π/6.C。

x=π/2.D。

x=π/3二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上)11.已知α,β为锐角,cosα=1/10,cosβ=1/5,则α+β的值为__ π/6 __。

12.在△ABC中,已知tanA,tanB是方程3x^2-7x+2=0的两个实根,则tanC=__ 1/2 __。

高中数学 第五章 三角函数 5.5 三角恒等变换 5.5.2 简单的三角恒等变换精品练习(含解析)新

高中数学 第五章 三角函数 5.5 三角恒等变换 5.5.2 简单的三角恒等变换精品练习(含解析)新

5.5.2 简单的三角恒等变换知识点三 三角恒等变换的应用7.函数y =cos 2ωx -sin 2ωx (ω>0)的最小正周期是π,则函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,9π4C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π48.在△ABC 中,求证:tan A 2tan B 2+tan B 2tan C 2+tan C 2tan A2=1.9.如图所示,要把半径为R 的半圆形木料截成长方形,应怎样截取,才能使△OAB 的周长最大?关键能力综合练 一、选择题1.设5π<θ<6π,cos θ2=a ,则sin θ4等于( )A.1+a 2 B.1-a2 C .-21+a2D .-21-a22.若2sin x =1+cos x ,则tan x2的值等于( )A.12B.12或不存在学科素养升级练1.(多选题)对于函数f (x )=sin x +3cos x ,给出下列选项其中不正确的是( )A .函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称B .存在α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,使f (α)=1C .存在α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,使函数f (x +α)的图象关于y 轴对称D .存在α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,使f (x +α)=f (x +3α)恒成立 2.已知A +B =2π3,那么cos 2A +cos 2B 的最大值是________,最小值是________.3.(学科素养—数学建模)如图所示,已知OPQ 是半径为1,圆心角为π3的扇形,四边形ABCD 是扇形的内接矩形,B ,C 两点在圆弧上,OE 是∠POQ 的平分线,E 在PQ 上,连接OC ,记∠COE =α,则角α为何值时矩形ABCD 的面积最大?并求最大面积.5.5.2 简单的三角恒等变换必备知识基础练1.解析:∵3π<θ<7π2,sin θ=-35,∴cos θ=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45,∵3π<θ<7π2,∴3π2<θ2<7π4.则tan θ2=-1-cos θ1+cos θ=-1+451-45=-3. 答案:B2.解析:因为2π<θ<3π,所以π<θ2<3π2.又cos θ=m ,所以sin θ2=-1-cos θ2=-1-m2,故选A. 答案:A3.解析:y =1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π62+1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π62-1=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=12sin 2x ,是奇函数.故选A.答案:A4.解析:f (x )=sin x -cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=sin x -32cos x +12sin x =32sin x -32cos x =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,所以函数f (x )的值域为[-3,3],故选B. 答案:B5.解析:∵f (x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x -32cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.∴f (x )∈[-2,2]. 答案:[-2,2]6.解析:(1)2(cos x -sin x )=2×2⎝⎛⎭⎪⎫22cos x -22sin x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π4cos x -sin π4sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x .(2)315sin x +35cos x =65⎝⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x=65⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3sin x +cos π3cos x =65cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.7.解析:y =cos 2ωx -sin 2ωx =cos 2ωx (ω>0), 因为函数的最小正周期为π,故2π2ω=π,所以ω=1.则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4. 由2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2,得2k π-3π4≤x ≤2k π+π4(k ∈Z ),当k =1时,函数的一个单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,9π4.答案:B8.证明:∵A ,B ,C 是△ABC 的三个内角, ∴A +B +C =π,从而有A +C 2=π2-B2.左边=tan B 2⎝ ⎛⎭⎪⎫tan A2+tan C 2+tan A 2tan C2=tan B 2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+C 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-tan A 2tan C 2+tan A 2tan C2=tan B 2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-tan A 2tan C 2+tan A 2tan C2=1-tan A 2tan C 2+tan A 2tan C2=1=右边, ∴等式成立.9.解析:设∠AOB =α,则0<α<π2,△OAB 的周长为l ,则AB =R sin α,OB =R cos α, ∴l =OA +AB +OB =R +R sin α+R cos α =R (sin α+cos α)+R =2R sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+R . ∵0<α<π2,∴π4<α+π4<3π4.∴l 的最大值为2R +R =(2+1)R , 此时,α+π4=π2,即α=π4,即当α=π4时,△OAB 的周长最大.关键能力综合练1.解析:若5π<θ<6π,则5π4<θ4<3π2,则sin θ4=-1-cosθ22=-1-a2=-21-a2. 答案:D2.解析:由已知得sin x 1+cos x =12,tan x2=sinx2cosx2=2sin x 2cosx22cos 2x 2=sin x 1+cos x =12.当x =π+2k π,k ∈Z 时,tan x2不存在.答案:B3.解析:由题意可知,a =sin 24°,b =sin 26°,c =sin 25°,而当0°<x <90°,y =sin x 为增函数,∴a <c <b ,故选C.答案:C 4.解析:cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=π2, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13.∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132-1=-79.故选A.答案:A5.解析:由cos α=-45,α是第三象限角,可得sin α=-1-cos 2α=-35.所以1+tan α21-tan α2=cos α2+sin α2cos α2-sin α2=1+sin αcos α=1-35-45=-12.答案:A6.解析:f (x )=2cos 2x +3sin 2x +a =1+cos 2x +3sin 2x +a =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+a +1. 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6, ∴f (x )min =2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+a +1=-4. ∴a =-4. 答案:C7.解析:1+sin 2=sin 21+cos 21+2sin 1cos 1 =sin 1+cos 12=|sin 1+cos 1|,因为1∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin 1>0,cos 1>0,则1+sin 2=sin 1+cos 1. 答案:sin 1+cos 18.解析:由25sin 2θ+sin θ-24=0, 又θ是第二象限角,得sin θ=2425或sin θ=-1(舍去).故cos θ=-1-sin 2θ=-725,由cos2θ2=1+cos θ2得cos2θ2=925. 又θ2是第一、三象限角,所以cos θ2=±35.答案:±359.解析:y =sin 2x +sin x cos x +1=1-cos 2x 2+sin 2x 2+1=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+32.最小正周期T =2π2=π.令-π2+2k π<2x -π4<π2+2k π,k ∈Z ,解得-π8+k π<x <3π8+k π,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ).答案:π ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π8,k π+3π8,k ∈Z10.证明:左边=2sin 2x cos 2x 2cos 22x ·cos 2x 1+cos 2x ·cos x1+cos x =sin 2x 1+cos 2x ·cos x 1+cos x =2sin x cos x 2cos 2x ·cos x1+cos x =sin x 1+cos x =2sin x 2cosx22cos2x 2=tan x2=右边. 所以原等式成立.学科素养升级练1.解析:函数f (x )=sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,对于A :函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,当x =π6时,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π3=2,不能得到函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称.∴A 不对.对于B :α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,可得α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3,f (α)∈(3,2],不存在f (α)=1.∴B 不对.对于C :函数f (x +α)的对称轴方程为:x +α+π3=π2+k π,可得x =k π+π6-α(k ∈Z ),当k =0,α=π6时,可得图象关于y 轴对称.∴C 对.对于D :f (x +α)=f (x +3α)说明2α是函数的周期,函数f (x )的周期为2π,故α=π,∴不存在α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,使f (x +α)=f (x +3α)恒成立,∴D 不对.故选A ,B ,D.答案:ABD2.解析:∵A +B =2π3,∴cos 2A +cos 2B =12(1+cos 2A +1+cos 2B )=1+12(cos 2A +cos 2B )=1+cos(A +B )cos(A -B )=1+cos 2π3·cos(A -B )=1-12cos(A -B ),∴当cos(A -B )=-1时, 原式取得最大值32;当cos(A -B )=1时,原式取得最小值12.答案:32123.word - 11 - / 11解析:如图所示, 设OE 交AD 于M ,交BC 于N ,显然矩形ABCD 关于OE 对称,而M ,N 分别为AD ,BC 的中点,在Rt△ONC 中,=sin α,ON =cos α,OM =DM tan π6=3DM =3=3sin α, 所以MN =ON -OM =cos α-3sin α,即AB =cos α-3sin α,而BC =2=2sin α,故S 矩形ABCD =AB ·BC =()cos α-3sin α·2sin α=2sin αcos α-23sin 2α=sin 2α-3(1-cos 2α)=sin 2α+3cos 2α-3=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2α+32cos 2α- 3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3- 3.因为0<α<π6,所以0<2α<π3,π3<2α+π3<2π3.故当2α+π3=π2,即α=π12时,S 矩形ABCD 取得最大值,此时S 矩形ABCD =2- 3.。

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.已知函数的图象上关于轴对称的点至少有3对,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】原函数在轴左侧是一段正弦型函数图象,在轴右侧是一条对数函数的图象,要使得图象上关于轴对称的点至少有对,可将左侧的图象对称到轴右侧,即,应该与原来轴右侧的图象至少有个公共点如图,不能满足条件,只有此时,只需在时,的纵坐标大于,即,得.【考点】分段函数,函数图象,正弦型函数,对数函数2.若,则函数的最大值是___________.【答案】【解析】由题意因为,所以,所以函数的最大值是.【考点】求最大值.3.已知,,则下列不等式一定成立的是A.B.C.D.【答案】D【解析】,【考点】三角函数的性质4.若,且为第二象限角,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由得又为第二象限角,所以,选B.【考点】两角差余弦公式5.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.-2D.【答案】C【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选C.【考点】三角函数的性质.6.设的最小值为,则.【答案】【解析】,根据题意,结合二次函数在某个区间上的最值问题,对参数进行讨论,当时,其最小值为,所以不合题意,当时,其最小值为,解得,当时,其最小值为,无解,所以.【考点】倍角公式,二次函数在给定区间上的最值问题.7.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.D.-2【答案】D【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选D.【考点】三角函数的性质.8.下列函数中,以为最小正周期的偶函数是()A.y=sin2x+cos2xB.y=sin2xcos2xC.y=cos(4x+)D.y=sin22x﹣cos22x【答案】D【解析】因为A项为非奇非偶函数,B项是奇函数,C项是奇函数,只有D项是符合题意的,故选D.【考点】诱导公式,倍角公式,三角函数的奇偶性和周期.9.函数的最大值为.【答案】【解析】解析式表示过的直线的斜率,由几何意义,即过定点(4,3)与单位圆相切时的切线斜率为最值.所以设切线得斜率为k,则直线方程为,即 ,【考点】三角函数最值【方法点睛】本题主要考查三角函数最值问题及转化的思想,解决问题的根据是根据所给函数式子转化为直线与圆的位置关系问题,即将所给式子看做定点与单位圆上点的连线的斜率的范围问题,通过模型转化使问题定点巧妙解决,属于经典试题.10.(本题满分12分)如图,在中,边上的中线长为3,且,.(1)求的值;(2)求边的长.【答案】(1)(2)4【解析】(1)利用角的关系,再结合两角差正弦公式展开就可求解(2)先在三角形ABD中,由正弦定理解出BD长,即CD长:由正弦定理,得,即,解得…故;再在三角形ADC中由余弦定理解出AC:;AC= 4试题解析:(1)(2)在中,由正弦定理,得,即,解得…故,从而在中,由余弦定理,得;AC= 4 ;【考点】正余弦定理11.中,,则的最大值为.【答案】【解析】设,由余弦定理的推论,所以,设,代入上式得,,故,当时,此时,符合题意,因此最大值为,故答案为:.【考点】解三角形.【思路点睛】首先假设,然后再根据余弦定理的推论,可得,找到与的关系,再设,代入上式得,利用根的判别式,进而求出结果.本题的关键是利用余弦定理的推论.12.已知函数的部分图象如图所示.(1)求函数的解析式;(2)若,求函数在区间上的单调减区间.【答案】(1);(2),.【解析】(1)由图象中的最高点和最低点的纵坐标得到关于的方程组求得,再利用图象得到函数的周期,进而得到值,最后代入最低点坐标或最高点坐标结合的范围求出,即得到函数的解析式;(2)先求出,利用两角和差的正弦公式将其化为的形式,再利用整体思想求其单调递减区间.试题解析:(1)由图知,解得,又,所以,所以,将点代入,得,再由,得,所以;(2)因为由,解得;又,故所求的单调减区间为,.【考点】1.三角函数的图象与性质;2.三角恒等变形.13.已知角的终边经过点(-4,3),则= ,= ;【答案】;【解析】由题意可得.【考点】任意角三角函数的定义.14.在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若,求△ABC的面积.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)在解三角形的背景下,考查正弦定理,余弦定理,知值求值.(Ⅱ)综合余弦定理,求三角形的面积公式,需要把作为整体求之.试题解析:(Ⅰ)由正弦定理得将上式代入已知即,即.∵∵∵B为三角形的内角,∴.(Ⅱ)由余弦定理得,结合,可得,所以△ABC的面积.【考点】正弦定理,余弦定理,三角形的面积公式.15.在△中,角,,所对的边分别为,,,表示△的面积,若,,则.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,.∵,∴,∴,∴,∴.【考点】解三角形.【思路点睛】先利用余弦定理和三角形的面积公式可得,可得,再用正弦定理把中的边换成角的正弦,利用两角和公式化简整理可求得,最后根据三角形内角和,进而求得.16.中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若的面积,则 .【答案】【解析】由余弦定理,,又,,,即,,.【考点】1、余弦定理;2、同角三角函数的基本关系;3、三角形面积公式.【思路点睛】本题主要考查的是余弦定理、同角三角函数基本关系、三角形的面积公式,属于容易题.因为题目求,且的面积,边的平方的形式一般想到余弦定理,面积展开后利用余弦定理即可求得与的关系,从而利用同角三角函数的基本关系求得.17.(2012•安徽)设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC,可得2sinBcosA=sin(A+C),从而可得2sinBcosA=sinB,由此可求求角A的大小;(Ⅱ)利用b=2,c=1,A=,可求a的值,进而可求B=,利用D为BC的中点,可求AD的长.解:(Ⅰ)∵2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC∴2sinBcosA=sin(A+C)∵A+C=π﹣B∴sin(A+C)=sinB>0∴2sinBcosA=sinB∴cosA=∵A∈(0,π)∴A=;(Ⅱ)∵b=2,c=1,A=∴a2=b2+c2﹣2bccosA=3∴b2=a2+c2∴B=∵D为BC的中点,∴AD=.【考点】余弦定理;三角函数的恒等变换及化简求值.18.在中,已知.(Ⅰ)求sinA与角B的值;(Ⅱ)若角A,B,C的对边分别为的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(I)给出了关于角的两个三角函数值,利用诱导公式和同角三角函数的基本关系式可求得其正弦、余弦,再根据三角形的性质可求得的值;(II)在第一问的基础上,利用正弦定理可求得边,再由余弦定理求边,注意利用三角形基本性质舍解.试题解析:(Ⅰ)∵,,又∵,.∵,且,.(Ⅱ)由正弦定理得,,另由得,解得或(舍去),,.【考点】三角函数的诱导公式,同角三角函数的基本关系式及利用正、余弦定理在解三角形.19.已知,则的值为.【答案】.【解析】,故填:.【考点】三角恒等变形.20.在中,角A,B,C的对边分别为,,,若,则角的值为()A.或B.或C.D.【答案】A.【解析】,,∴或,故选A.【考点】余弦定理.【思路点睛】由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.21.为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点()A.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变D.纵坐标缩短到原来的2倍,横坐标不变【答案】A【解析】这是一个三角函数的图象变换问题,一般的为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有点的横坐标伸长()或缩短()到原来的倍(纵坐标不变)即可,因此为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,故选A.【考点】三角函数的图象变换.【方法点睛】本题是一个三角函数的图象变换问题,属于容易题.一般的要得到函数(其中)的图像可按以下步骤进行:先把的图象向左()或向右()平移个单位,再将所得函数的图象上各点的横坐标扩大()或缩小()为原来的(纵坐标不变),再把所得函数图象上各点的纵坐标扩大()或缩小()为原来的倍(横坐标不变),最后再将所得图像向上()或向下()平移个单位,即可得到函数的图象.22.如图,在中,,,点在边上,且,.(I)求;(II)求的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(Ⅰ)由图可知,所以,又,所以,再由两角差的正弦公式可求得;(Ⅱ)由题意可用正弦定理、余弦定理即可求出、的长,在中,有,又从而可求得;在中,由余弦定理得,,从而可求出.试题解析:(Ⅰ)在中,因为,所以,所以(Ⅱ)在中,由正弦定理得,在中,由余弦定理得,所以【考点】1.解三角形;2.两角差的正弦公式.23.设的内角对边分别为,已知,且.(1)求角的大小;(2)若向量与共线,求的值.【答案】(1);(2)。

三角恒等变换含答案

三角恒等变换含答案

三角恒等变换一、单选题1.已知α是第二象限角,tan()74πα-=-,则sin()3πα+=( )A B C D 2.已知锐角θ满足2sin 263θπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5cos 6πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值为( )A .19-B C .19D . 3.2002年在北京召开的国际数学家大会,会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的.弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形。

如果小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,直角三角形中较小的锐角为θ,那么cos2θ的值等于( )A .45B .725C .725-D .354.已知锐角α满足3cos()65πα+=,则sin(2)3πα+=( ) A .1225B .1225±C .2425D .2425±5.sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=( )A B C D6.已知22ππαβ--<<,sin 2cos 1αβ-=,2cos sin αβ+=则3s i n πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ( )A .3B .3C .3±D .3±7.若,αβ都是锐角,且cos 5α=,3sin()5αβ+=,则cos β= ( )A B C D 8.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tanα,tanβ,且22ππαβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,,则α+β=( ). A .34π或34π-B .4π-或4πC .4π D .34π-9.已知角,αβ均为锐角,且cos αβ==αβ-的值为( ) A .3πB .4π C .4π-D .4π或4π-10.已知 πsin()4α+=,则 3πsin()4α-的值为 ( ).A .B .2C .-12D .1211.已知函数()212cos 2f x x x =+-,若其图象是由sin 2y x =图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位得到,则ϕ的最小值为( ) A .6πB .56π C .12πD .512π 12.已知函数()sin sin 3f x x x =-,[0,2]x πÎ,则()f x 的所有零点之和等于( ) A .5πB .6πC .7πD .8π13.若函数()sin cos f x a x b x =+在3x π=处取得最大值4,则ab=( )A .1B C .2D .314.已知函数()sin f x a x x =-图象的一条对称轴为6x π=-,若()()124f x f x ⋅=-,则12x x +的最小值为( )A .3π B .πC .23π D .43π二、填空题15.计算:tan 20tan 40tan120tan 20tan 40++=_______________.16.cos102cos20cos10-⋅=____________. 17.已知()2sin 3αβ+=,()2sin 5αβ-=,则tan tan αβ的值为__________;18.已知αβ,均为锐角,1sin())663ππαβ-=+=,cos()αβ+=________. 19.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________. 20.若奇函数()f x 在其定义域R 上是单调减函数,且对任意的R x ∈,不等式()()cos2sin sin 0f x x f x a ++-≤恒成立,则a 的最大值是_____.21.已知等腰三角形顶角的余弦值为725-,则这个三角形底角的正切值...为______ 22.o o oosin58+cos60sin2cos2=____________.23.已知π1sin cos 63αα⎛⎫--=⎪⎝⎭,则πcos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.24.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则sin 2θ=______.25.若函数2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++>⎪⎝⎭在2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.26.如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC 的半圆形空地,ABC ∆外的地方种草,ABC ∆的内接正方形PQRS 为一水池,其余的地方种花,若BC a =,ABC θ∠=,设ABC ∆的面积为1S ,正方形PQRS 的面积为2S ,当a 固定,θ变化时,则12S S 的最小值是__________.27.已知函数()()()cos sin sin cos f x a x b x =-没有零点,则22a b +的取值范围是_______三、解答题 28.(1cos103sin10-;(2)求值tan 70tan 503tan 70tan 50+-= 29.已知()222x x x f x sincos sin a ⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭ (1)求实数a 的值;(2)若443f f ππαα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2141tan παα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭+的值. 30.(1)已知51sin π123α⎛⎫+=⎪⎝⎭,求πsin 12α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. (2)已知角α的终边过点()43P ,-,β为第三象限角,且4tan 3β=,求()c o s αβ-的值.31.(1)求值: sin 7cos15sin8cos7sin15sin8︒+︒︒︒-︒︒;(2)已知10sin cos ,25x x x π-<<+=,,求sin cos x x -的值. 32.已知1tan()2αβ-=,1tan 7β=-,且,(0,)αβπ∈,求2αβ-的值 33.已知32ππα<<,32ππβ<<,sin α=,cos β=αβ-的值. 34.已知α,β为锐角,且17cos α=,()1114cos αβ+=-.求sinβ的值. 35.计算(1)已知2sin cos 0αα-=,求sin cos sin cos sin cos sin cos αααααααα-+++-的值; (2)求()214cos 102sin10︒+︒-︒的值. 36.已知2sin cos 3αα+=,且2παπ<<,求下列各式的值(1)sin cos αα-(2)cos()24sin()4πααπα+++37.已知sin(2)7αβ-=11cos(2)14αβ-=-, 042ππβα<<<<,(1)求tan(2)αβ-的值; (2)求cos()αβ+以及αβ+的值38.计算(1)23sin12(4cos 122)--; (240sin 50(13tan10).701cos 40+++39.已知函数2()2cos cos cos .22x xf x x x =+ (1)求函数f (x )的最小正周期; (2)求函数f (x )在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域.40.已知函数2()sinsin 1(02f x x x x πωωωω⎫⎛⎫=+⋅+-> ⎪⎪⎝⎭⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π. (1)求ω的值;(2)当,122x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域. 41.如图,OPQ 是半径为2,圆心角为3π的扇形,C 是扇形弧上的一动点,记COP θ∠=,四边形OPCQ 的面积为S .(1)找出S 与θ的函数关系;(2)试探求当θ取何值时,S 最大,并求出这个最大值.42.已知函数2()sin cos (0)f x x x x =>ωωωω的最小正周期为2π, (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)若函数()()g x =f x +m 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上有两个零点,求实数m 的取值范围. 43.为迎接2020年奥运会,某商家计划设计一圆形图标,内部有一“杠铃形图案”(如图阴影部分),圆的半径为1米,AC ,BD 是圆的直径,E ,F 在弦AB 上,H ,G 在弦CD 上,圆心O 是矩形EFGH 的中心,若23EF =米,2AOB θ∠=,5412ππθ≤≤.(1)当3πθ=时,求“杠铃形图案”的面积;(2)求“杠铃形图案”的面积的最小值.参考答案1.C 【解析】 由tan 74πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得171tan tan αα-=-+,解得34tan α=-. 又α是第二象限角,可得34sin ,cos 55αα==-.则314sin 333525sin cos cos sin πππααα⎛⎫+=+=⨯-= ⎪⎝⎭. 故选C. 2.D 【解析】分析:由二倍角公式得cos 3πθ⎛⎫+⎪⎝⎭,再由5cos ?cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结合同角三角函数关系可得解.详解:由2sin 263θπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,得28112sin 12699θπ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭,即1cos 39πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由θ为锐角,且1cos 039πθ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,所以3πθ+因为锐角,所以sin 03πθ⎛⎫+> ⎪⎝⎭.5cos cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选D.点睛:解决三角变换中的给值求值问题时,一定要注意先化简再求值,同时要注意所给条件在解题中的整体作用. 3.B 【解析】 【分析】根据两个正方形的面积求出两个正方形的边长,进而用三角函数表示边长求出三角函数值,再利用二倍角公式求解即可. 【详解】由大正方形面积为25,小正方形面积为1.易得大正方形边长为5,小正方形边长为1.由图有15cos 5sin 1cos sin 5θθθθ-=⇒-=,故221cos sin 5cos sin 1θθθθ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩ ,因为较小的锐角为θ,故4cos 53sin 5θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.故2247cos 22cos 121525θθ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了由图像求解三角函数值的问题,需要根据图像到三角函数的关系式再求解,属于中等题型. 4.C 【解析】 【分析】利用诱导公式,求得sin()6πα+的值,再利用倍角公式,即可求解.【详解】因为锐角α满足3cos()65πα+=,所以6πα+也是锐角,由三角函数的基本关系式可得4sin()65πα+==, 则24sin(2)2sin()cos()36625πππααα+=++=,故选C. 【点睛】本题主要考查了三角函数的化简求值问题,其中解答中熟记三角函数的诱导公式和三角函数的倍角公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 5.B 【解析】 【分析】根据sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭和0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得到sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭和cos 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值,将所求的cos α转化为cos 33ππα⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,利用两角和的余弦公式,得到答案.【详解】因为sin 33πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,所以sin 33πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 33πα⎛⎫-==⎪⎝⎭, 所以cos cos 33ππαα⎡⎤⎛⎫=-+⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos cos sin sin 3333ππππαα⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12⎛=- ⎝⎭36+=. 故选:B. 【点睛】本题考查同角三角函数关系,两角和的余弦公式,属于简单题. 6.B 【解析】 【分析】两式平方相加利用两角和与差的公式可化为()54sin 3αβ--=,再根据22ππαβ-<-<得出6παβ=+,代入2cos sin αβ+=.【详解】将两个等式两边平方可得2222sin 4sin cos 4cos 1cos 4cos sin 4sin 2ααββααββ⎧-⋅+=⎨+⋅+=⎩, 两式相加可得()54sin 3αβ--=,所以()1sin 2αβ-=, 22ππαβ-<-<,6παβ∴-=,即6παβ=+,代入2cos sin αβ+=3sin 2ββ+=,所以sin 63πβ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,需熟记两角和与差的公式以及常见的三角函数值,属于中档题. 7.A 【解析】 【分析】先计算出()cos αβ+,再利用余弦的和与差公式,即可. 【详解】因为,αβ都是锐角,且1cos 2α=<,所以,32ππα<<又()31sin 52αβ+=>,所以2παβπ<+<,所以()4cos 5αβ+==-sin α==,cos β=()()()cos cos cos sin sin αβααβααβα+-=+++ 25=,故选A.【点睛】本道题考查了同名三角函数关系和余弦的和与差公式,难度较大。

高中数学三角函数及三角恒等变换精选题目(附解析)

高中数学三角函数及三角恒等变换精选题目(附解析)

高中数学三角函数及三角恒等变换精选题目(附解析) 一、三角函数的定义若角α的终边上任意一点P (x ,y )(原点除外),r =|OP |=x 2+y 2,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x (x ≠0).1.已知角α的终边过点P (-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则sin α=________,tan α=________.[解析] ∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos θ<0,∴r =x 2+y 2=9cos 2θ+16cos 2θ=-5cosθ,故sin α=y r =-45,tan α=y x =-43.[答案] -45 -43 注:利用三角函数定义求函数值的方法当已知角的终边所经过的点或角的终边所在的直线时,一般先根据三角函数的定义求这个角的三角函数值,再求其他.但当角经过的点不固定时,需要进行分类讨论.求与正切函数有关问题时,不要忽略正切函数自身的定义域.2.已知点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,a 在函数y =log 3x 的图象上,且角θ的终边所在的直线过点M ,则tan θ=( )A .-13 B .±13 C .-3D .±3解析:选C 因为点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,a 在函数y =log 3x 的图象上,所以a =log 313=-1,即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,-1,所以tan θ=-113=-3,故选C.3.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35 C.35D.45解析:选B 在角θ的终边上任取一点P (a,2a )(a ≠0). 则r 2=|OP |2=a 2+(2a )2=5a 2. 所以cos 2θ=a 25a 2=15,cos 2θ=2cos 2 θ-1=25-1=-35.4.若θ是第四象限角,则点P (sin θ,tan θ)在第________象限. 解析:∵θ是第四象限角,则sin θ<0,tan θ<0, ∴点P (sin θ,tan θ )在第三象限. 答案:三二、同角三角函数的基本关系及诱导公式①牢记两个基本关系式sin 2α+cos 2α=1及sin αcos α=tan α,并能应用两个关系式进行三角函数的求值、化简、证明.②诱导公式可概括为k ·π2±α(k ∈Z)的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍或偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.5.已知2+tan (θ-π)1+tan (2π-θ)=-4,求(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ)的值.[解] 法一:由已知得2+tan θ1-tan θ=-4,∴2+tan θ=-4(1-tan θ), 解得tan θ=2.∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ ) =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θ =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θsin 2θ+cos 2θ=4tan θ-tan2θ-3tan2θ+1=8-4-34+1=15.法二:由已知得2+tan θ1-tan θ=-4,解得tan θ=2.即sin θcos θ=2,∴sin θ=2cos θ.∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ)=(2cos θ-3cos θ)(cos θ-2cos θ)=cos2θ=cos2θsin2θ+cos2θ=1tan2θ+1=15.注:三角函数式的求值、化简、证明的常用技巧(1)化弦:当三角函数式中三角函数名称较多时,往往把三角函数化为弦,再化简变形.(2)化切:当三角函数式中含有正切及其他三角函数时,有时可将三角函数名称都化为正切,再变形化简.(3)“1”的代换:在三角函数式中,有些会含有常数1,常数1虽然非常简单,但有些三角函数式的化简却需要利用三角函数公式将“1”代换为三角函数式.6.若sin(π+α)=35,且α是第三象限角,则sin⎝⎛⎭⎪⎫π2+α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2+αsin⎝⎛⎭⎪⎫π2-α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2-α=()A.1B.7 C.-7 D.-1解析:选B由sin(π+α)=35,得sin α=-35.又α是第三象限角,所以cos α=-4 5,所以sin⎝⎛⎭⎪⎫π2+α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2+αsin⎝⎛⎭⎪⎫π2-α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2-α=cos α+sin αcos α-sin α=-45+⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-45-⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=7.7.已知sin θ+cos θ=43,且0<θ<π4,则sin θ-cos θ的值为( )A.23 B .-23 C.13D .-13解析:选B ∵sin θ+cos θ=43,∴1+2sin θcos θ=169,则2sin θcos θ=79.又0<θ<π4,所以sin θ-cos θ<0,故sin θ-cos θ=-(sin θ-cos θ)2=-1-2sin θcos θ=-23,故选B.8.已知α为第三象限角,且sin α+cos α=2m,2sin αcos α=m 2,则m 的值为________.解析:由(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α,得4m 2=1+m 2,即m 2=13.又α为第三象限角,所以sin α<0,cos α<0,则m <0,所以m =-33.答案:-339.已知sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+β,cos(π-α)=63cos(π+β),且0<α<π,0<β<π,求sin α和cos β的值.解:由已知,得sin α=2sin β,① 3cos α=2cos β,②由①2+②2,得sin 2α+3cos 2α=2, 即sin 2α+3(1-sin 2α)=2,所以sin 2α=12. 又0<α<π,则sin α=22. 将sin α=22代入①,得sin β=12.又0<β<π,故cos β=±32.三、简单的三角恒等变换两角和与差的正弦、余弦、正切公式 ①sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; ②cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β; ③tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.二倍角的正弦、余弦、正切公式 ①sin 2α=2sin αcos α;②cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; ③tan 2α=2tan α1-tan 2α.10.已知tan α=2. (1)求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值;(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.[解] (1)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+tan π41-tan αtan π4=2+11-2×1=-3.(2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α=2tan αtan 2α+tan α-2=2×24+2-2=1.注:条件求值的解题策略(1)分析已知角和未知角之间的关系,正确地用已知角来表示未知角. (2)正确地运用有关公式将所求角的三角函数值用已知角的三角函数值来表示.(3)求解三角函数中给值求角的问题时,要根据已知求这个角的某种三角函数值,然后结合角的取值范围,求出角的大小.11.若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,sin 2θ=378,则sin θ=( )A.35 B.45 C.74D.34解析:选D 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以2θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,所以cos 2θ<0,所以cos 2θ=-1-sin 22θ=-18.又cos 2θ=1-2sin 2θ=-18,所以sin 2θ=916,所以sin θ=34.12.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=-435,-π2<α<0,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+8π3等于( )A .-45 B .-35 C.35D.45解析:选D 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=-435,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π3=-435,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3cos π3-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3sin π3=-435,所以32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-32cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-435,所以-3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-435,即-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+π3=-435,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+8π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,故选D.13.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( )A .-79B .-29 C.29D.79解析:选A 将sin α-cos α=43的两边进行平方,得sin 2 α-2sin αcos α+cos 2α=169,即sin 2α=-79.14.已知向量a =(1,-3),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x ,2cos 2x 2-1,函数f (x )=a ·b .(1)若f (θ)=0,求2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4的值;(2)当x ∈[0,π]时,求函数f (x )的值域.解:(1)∵a =(1,-3),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x ,2cos 2x 2-1,∴f (x )=a ·b =sin x -3⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 2-1=sin x -3cos x .∵f (θ)=0,即sin θ-3cos θ=0,∴tan θ=3,∴2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=cos θ-sin θsin θ+cos θ=1-tan θtan θ+1=1-33+1=-2+ 3.(2)由(1)知f (x )=sin x -3cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,∵x ∈[0,π],∴x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,当x -π3=-π3,即x =0时,f (x )min =-3; 当x -π3=π2,即x =5π6时,f (x )max =2,∴当x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域为[-3,2].。

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.已知中,那么角=【答案】π/4【解析】略2.已知f(α)=(1)化简f(α);(2)若α是第三象限角,且cos(α-)=,求f(α)的值.【答案】(1)f(α)==-cosα.(2)∵α是第三象限角,且cos(α-)=-sinα=,∴sinα=-,∴cosα=-=-,∴f(α)=-cosα=.【解析】略3.已知函数为奇函数,且,其中(1)求的值;(2)若,求的值.【答案】(1) , ;(2)【解析】(1)由为奇函数,可得,函数化为,又根据可求;(2)由(1)可得,由得又因为,所以,再根据两角和的正弦可求试题解析:因为为奇函数,所以,,则(2),因为,即又因为,所以,【考点】函数的奇偶性,三角函数的性质4.设命题函数是奇函数;命题函数的图象关于直线对称.则下列判断正确的是()A.为真B.为假C.为假D.为真【答案】C【解析】因为是偶函数,所以命题是假命题,由余弦函数的性质可知命题是假命题,选项C正确.【考点】1.三角函数性质;2.逻辑联结词与命题.5.(本小题满分12分)某同学用五点法画函数在某一个周期内的图像时,列表并填入了部分数据,如下表:5-5(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数的解析式;(2)若函数的图像向左平移个单位后对应的函数为,求的图像离原点最近的对称中心.【答案】(1);(2).【解析】第一问结合三角函数的性质,确定出对应的值,完善表格,从而确定出函数解析式,第二问利用图形的平移变换,将函数的解析式求出来,利用函数的性质,找出函数图像的对称中心,给赋值,比较从而确定出离原点最近的对称中心.试题解析:(1)根据表中已知数据,解得数据补全如下表:050-50函数表达式为(2)函数图像向左平移个单位后对应的函数是,其对称中心的横坐标满足,所以离原点最近的对称中心是.【考点】三角函数的性质,图像的变换.6.(本小题满分10分)已知函数.(1)求的最小正周期;(2)设,求的值域和单调递减区间.【答案】(1);(2)【解析】(1)先根据二倍角公式和两角和与差的公式进行化简,再求出周期即可;(2)先根据x的范围求得,再结合正弦函数的性质可得到函数f(x)的值域,求得单调递减区间.试题解析:(1)(2)∵,,的值域为.的递减区间为.【考点】三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域;正弦函数的单调性7.(本小题满分12分)在中,角的对边分别为,已知,向量,且∥.(1)求角的大小;(2)若成等差数列,求边的大小.【答案】(1);(2)【解析】(1)利用数量积运算、正弦定理即可得出;(2)由成等差数列,可得,或,即2a=b.再利用直角三角形的边角关系、余弦定理即可得出.试题解析:(1)∥,得,由正弦定理可得,(2)成等差,所以化简整理得:即或得或若若【考点】正弦定理;平面向量数量积运算8.在中,角所对的边为.已知,且.(1)求的值;(2)当时,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据已知条件中的式子,结合正弦定理,将其化为的方程,即可求解;(2)利用已知条件,结合余弦定理,可求得,的值,再利用三角形面积计算公式即可求得的值.试题解析:(1)∵,∴①,又∵,∴②,联立①②,即可求得,;(2)由(1)结合余弦定理可知,或,由已知易得,∴,∴,.【考点】1.正余弦定理解三角形;2.三角恒等变形.9.(本题满分12分)已知,,函数.(1)求的最小正周期,并求其图像对称中心的坐标;(2)当时,求函数的值域.【答案】(1)的最小正周期为,其对称中心的坐标为()();(2)的值域为.【解析】(1)先用降幂公式和辅助角公式,将进行化简整理得到,然后根据正弦函数的周期公式可得函数的最小正周期,进而求出函数的零点,即为函数的图像对称中心的坐标;(2)根据可得到,最后结合正弦函数的图像与性质可得函数的值域.试题解析:(1)因为=,所以的最小正周期为,令,得,∴故所求对称中心的坐标为()().(2)∵,∴,∴,即的值域为.【考点】1、三角函数中的恒等变换;2、三角函数的周期性及其求法;3、正弦函数的图像及其性质.【方法点晴】本题考查了三角函数中的恒等变换、三角函数的周期性及其求法和正弦函数的图像及其性质,重点考查学生对三角函数的基本概念、基本性质和基本原理,属中档题.解决这类问题最关键的一步是运用降幂公式、倍角公式及三角函数的和差公式等将函数的表达式化简为同角的正弦或余弦形式.因此需要大家应熟练掌握相关公式并结合三角函数的图像及其性质进行求解.10.若函数在上单调递减,且在上的最大值为,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得:,解得,选A.【考点】正切函数性质11.(本小题满分12分)已知向量,.(1)当时,求的值;(2)设函数,已知在中,内角、、的对边分别为、、,若,,,求当时,的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)平方关系和商数关系式中的角都是同一个角,且商数关系式中,利用,得出,把转化为的式子,从而求解;(2)熟悉三角公式的整体结构,灵活变换,要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形,把形如化为,研究函数的性质由的取值范围确定的取值范围,再确定的取值范围.试题解析:(1),,,(2)由正弦定理得,得或,,因此,,即.【考点】1、同角三角函数的基本关系;2、三角函数的化简;3、求三角函数的值域.12.(2012秋•泰安期中)已知函数f(x)=2sinωxcosωx﹣2sin2ωx+(ω>0),直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅲ)若f(α)=,求sin(π﹣4α)的值.【答案】(Ⅰ)1;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)﹣.【解析】(I)利用二倍角公式即辅助角公式,化简函数,利用直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为,可得函数的最小正周期为π,根据周期公式,可求ω的值;(II)利用正弦函数的单调性,可得函数f(x)的单调增区间;(III)由f(a)=,可得sin(2a+)=,根据sin(π﹣4a)=sin[﹣2(2a+)]=﹣cos[2(2a+)]=2sin2(2a+)﹣1,即可求得结论.解:(I)∵f(x)=2sinωxcosωx﹣2sin2ωx+=sin2ωx+cos2ωx=2sin(2ωx+)∵直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为,∴函数的最小正周期为π∴=π∴ω=1;(II)由(I)知,f(x)=2sin(2x+)∴﹣+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z∴﹣+kπ≤x≤+kπ,k∈Z∴函数f(x)的单调增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z;(III)∵f(a)=,∴sin(2a+)=∴sin(π﹣4a)=sin[﹣2(2a+)]=﹣cos[2(2a+)]=2sin2(2a+)﹣1=﹣.【考点】三角函数中的恒等变换应用;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;复合三角函数的单调性.13.已知向量,且函数在时取得最小值.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)在中,分别是内角的对边,若,,,求的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)利用向量的数量积公式,结合辅助角公式,求的值;(Ⅱ)先求出,再利用正弦定理,即可求的值.试题解析:(Ⅰ)由于(Ⅱ)由上知,于是由正弦定理得:【考点】正弦定理,余弦定理,两角和与差的三角函数,向量的数量积14.已知,函数在单调递减,则的取值范围是.【答案】【解析】,,由题意,所以,由于,所以只有,.【考点】三角函数的单调性.【名师】求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中A≠0,ω>0)的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答,列不等式的原则是:①把“ωx+φ(ω>0)”视为一个“整体”;②A>0(A<0)时,所列不等式的方向与y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的单调区间对应的不等式方向相同(反).15.(2015秋•南京校级期中)将函数f(x)=2sin(2x﹣)的图象向左平移m个单位(m>0),若所得的图象关于直线x=对称,则m的最小值为.【答案】【解析】由条件利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,求得m的最小值.解:将函数f(x)=2sin(2x﹣)的图象向左平移m个单位(m>0),可得y=2sin[2(x+m)﹣]=2sin(2x+2m﹣)的图象.∵所得的图象关于直线x=对称,∴2•+2m﹣=kπ+,k∈Z,即 m=+,k∈Z,则m的最小值为,故答案为:.【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.16.(2015秋•昌平区期末)已知函数.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求函数f(x)的单调递减区间.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)函数f(x)的单调递减区间是.)【解析】(Ⅰ)利用三角函数的倍角公式以及辅助角公式进行化简,即可求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)利用三角函数的单调性即可求函数f(x)的单调递减区间.解:(Ⅰ)==所以最小正周期.(Ⅱ)由,得.所以函数f(x)的单调递减区间是.)【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.17.已知函数.(1)求的最小正周期和在上的单调递减区间;(2)若为第四象限角,且,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)对的表达式进行三角恒等变形,利用三角函数的性质即可求解;(2)利用同角三角函数的基本关系求得的值后即可求解.试题解析:(1)由已知,所以最小正周期,由,得,故函数在上的单调递减区间;(2)因为为第四象限角,且,所以,所以.【考点】三角函数综合.18.已知是第二象限角,且,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】由,得,又∵是第二象限角,∴,∴原式=;故选C.【考点】1.诱导公式;2.同角三角函数基本关系式.19.在中,角所对的边分别为,且,则的最大值为_____.【答案】【解析】由及正弦定理得,又因为,于是可得,所以,所以,则的最大值为,故答案填.【考点】1、正弦定理;2、两角和与差的三角函数;3、基本不等式.20.将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的倍,再向左平移个单位,纵坐标不变,所得函数图象的一条对称轴的方程是()A.B.C.D.【答案】D【解析】将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的倍,得,再向左平移个单位,得,令,解得,令,得,即所得函数图象的一条对称轴的方程是,故选D.【考点】三角函数的图象变换与三角函数的性质.21.设平面向量.(1)若,求的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)先利用向量数量积的坐标表示求出,利用商数关系求出得值,再利用二倍角公式求出的值,最后代入到的展开式即可求得;(2)欲求,先求出,再根据求的范围,从而可得的取值范围.试题解析:(1)因为,所以,∴,∴.(2),,.【考点】1、向量数量积的坐标表示;2、二倍角公式;3、三角函数;4、商数关系;5、向量的模.22.设中的内角所对的边长分别为,且.(1)当时,求角的度数;(2)求面积的最大值.【答案】(1);(2).【解析】(1)求出,再由正弦定理求出,求出角;(2)求三角形面积的最大值,即求的最大值,由,,求出,就可以求出面积的最大值.试题解析:解:(1)因为,所以.因为,由正弦定理可得.因为,所以是锐角,所以.(2)因为的面积,所以当最大时,的面积最大.因为,所以.因为,所以,所以(当时等号成立).所以面积的最大值为.【考点】1.正弦定理;2.余弦定理;3.重要不等式.23.在中,内角的对边为,已知.(1)求角的值;(2)若,且的面积为,求.【答案】(1);(2).【解析】根据正弦定理可得,根据内角和定理和两角和的正弦公式整理可得,即得角的值;(2)由的面积为,求得的值,根据余弦定理表示构造的另一个方程,解方程组即可求得.试题解析:(1)∵,∴,∴,即,∴,∴,又∵是三角形的内角,∴(2)∵,∴,∴,又∵,∴,∴,∴【考点】正余弦定理解三角形.24.的三个内角满足:,则()A.B.C.D.或【答案】B【解析】由已知条件以及正弦定理可得:,即,再由余弦定理可得,所以,故选B.【考点】正弦定理、余弦定理.25.在中,角,,的对边分别是,,,已知,.(I)求的值;(II)若角为锐角,求的值及的面积.【答案】(I);(II)【解析】(I)根据题意和正弦定理求出a的值;(II)由二倍角的余弦公式变形求出sin2A,由A 的范围和平方关系求出cosA,由余弦定理列出方程求出b的值,代入三角形的面积公式求出△ABC的面积.试题解析:(I)因为,且,所以.因为,由正弦定理,得.(II)由得.由余弦定理,得.解得或(舍负).所以.【考点】正弦定理;余弦定理26.如图所示的是函数和函数的部分图象,则函数的解析式是()A.B.C.D.【答案】C.【解析】由题意得,,故排除B,D;又∵,故排除A,故选C.【考点】三角函数的图象和性质.27.已知,则=()A.B.C.D.【答案】A【解析】,故选A.【考点】和差倍半的三角函数.28.在中,角所对的边分别为,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,,求的面积.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)先根据正弦定理将边统一成角:,再利用三角形内角关系、诱导公式、两角和正弦公式将三角统一成两角:,最后根据同角三角函数关系将弦化切:(Ⅱ)由(Ⅰ)易得,已知两角一对边,根据正弦定理求另一边:,利用三角形内角关系求第三角的正弦值:,最后根据面积公式求面积:试题解析:解:(Ⅰ)由及正弦定理得.所以,所以.(Ⅱ),所以, ,,所以的面积为.【考点】正弦定理,弦化切【方法点睛】解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向.第二步:定工具即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化.第三步:求结果.29.同时具有性质“①最小正周期是,②图象关于直线对称;③在上是增函数”的一个函数是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意得,函数的最小周期为,则,又函数图象关于直线对称,则函数为函数的最小值,则只有B、C满足,由当时,,则函数是单调递增函数,故选C.【考点】三角函数的性质.30.若函数的最大值为5,则常数______.【答案】【解析】,其中,故函数的最大值为,由已知得,,解得.【考点】三角函数的图象和性质.【名师】解决三角函数性质问题的基本思路是通过化简得到,结合角的范围求解.. 本题难度不大,能较好地考查考生的逻辑推理能力、基本计算能力等.31.定义在区间[0,]上的函数的图象与的图象的交点个数是 .【答案】7【解析】由,因为,所以故两函数图象的交点个数是7.【考点】三角函数图象【名师】求函数图象的交点个数,有两种方法:一是直接求解,如本题,解一个简单的三角方程,此方法立足于易于求解;二是数形结合,分别画出函数图象,数出交点个数,此法直观,但对画图要求较高,必须准确,尤其是要明确函数的增长幅度.32.△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知,,,则b=(A)(B)(C)2 (D)3【答案】D【解析】由余弦定理得,解得(舍去),选D.【考点】余弦定理【名师】本题属于基础题,考查内容单一,根据余弦定理整理出关于b的一元二次方程,再通过解方程求b.运算失误是基础题失分的主要原因,请考生切记!33.将函数y=2sin(2x+)的图像向右平移个周期后,所得图像对应的函数为A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x–)D.y=2sin(2x–)【答案】D【解析】函数的周期为,将函数的图像向右平移个周期即个单位,所得图像对应的函数为,故选D.【考点】三角函数图像的平移【名师】函数图像的平移问题易错点有两个,一是平移方向,注意“左加右减”;二是平移多少个单位是对x而言的,不要忘记乘以系数.34.如图,在Rt△ABC中,AC⊥BC,D在边AC上,已知BC=2,CD=1,∠ABD=45°,则AD=.【答案】5【解析】,,所以,.【考点】解三角形.【名师】在解直角三角形时,直角三角形中的三角函数定义是解题的桥梁,利用它可以很方便地建立边与角之间的关系.35.设函数的部分图象如图所示,直线是它的一条对称轴,则函数的解析式为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为直线是它的一条对称轴,排除B,D,因为图象过点,排除选项A,选C.【考点】三角函数图象与性质.36.在中,角,,的对边分别为,,,且满足,则角等于()A.B.C.D.【答案】A【解析】由正弦定理可得,即,由余弦定理可得,所以,故应选A。

高二数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高二数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高二数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1..【答案】【解析】故答案为:.【考点】两角和与差的三角公式.2.若函数在区间上单调递增,则的最小值是()A.B.C.D.【答案】D【解析】依题意,,令,在区间上,,单调递增,,所以;【考点】1.导数与单调性;2.化归的思想;3.函数在内是()A.增函数B.减函数C.有增有减D.不能确定【答案】A【解析】函数,可得,所以函数在内是增函数.故选:A.【考点】利用导数研究函数的单调性.4.(12分).已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且tan A+tan B=.(1)求角B的大小;(2)若,求sinA·sinC的值.【答案】(1);(2)【解析】(Ⅰ)已知等式左边利用同角三角函数间的基本关系化简,整理后根据sinC不为0求出cosB的值,即可确定出B的度数;(Ⅱ)已知等式去分母整理后得到关系式,利用余弦定理列出关系式,把得出关系式及cosB的值代入,并利用正弦定理化简,即可求出sinAsinC的值试题解析:(Ⅰ)已知等式变形得:sinAcosA+sinBcosB=2sinCcosA,去分母得:sinAcosB+sinBcosA=2sinCcosB,即sin(A+B)=2sinCcosB=sinC,∵sinC≠0,∴cosB=12,则B=60°;(Ⅱ)由,整理得:,∵cosB=12,∴,由正弦定理得:sin2B=2sinA·sinC=,则sinA·sinC=【考点】1.同角间三角函数关系;2.正弦定理5.将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为()A.B.C.D.【答案】D【解析】将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图像,再将所得图象向左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式为.故选D.【考点】三角函数图像变换:周期变换、左右平移.6.已知在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面积为S,且,则tanC等于()A.B.C.D.【答案】C【解析】【考点】1.余弦定理解三角形;2.同角间三角函数关系7.已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且tan A+tan B=.(1)求角B的大小;(2)若+=3,求sin Asin C的值.【答案】(1);(2)【解析】(1)由题意切化弦,同分可得,整理可得,即可求得;(2)根据已知式子同分可得,由余弦定理得到,再结合正弦定理即可得到试题解析:(1)由题意可得:因为,所以,又因为,所以(2)有题意可得:即由余弦定理可得:,得到有正弦定理:【考点】1.正余弦定理;2.化简求值8.(本题满分11分)若的内角所对的边分别为,且满足(1)求;(2)当时,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)因为正弦定理,所以化为,因为三角形内角有,所以即,所以;(2)由余弦定理,得,而,,得,即,因为三角形的边,所以,则.试题解析:(1)因为由正弦定理,得,又,从而,由于所以(2)解法一:由余弦定理,得,而,,得,即因为,所以,故面积为.解法二:由正弦定理,得从而又由知,所以故,所以面积为.【考点】1.正弦定理与余弦定理;2.三角形的面积公式.9.在中,已知,,则的长为____________________.【答案】【解析】由正弦定理可得【考点】正弦定理解三角形10.(本小题满分10分)在△ABC中,是方程的一个根,(1)求;(2)当时,求△ABC周长的最小值.【答案】(1)(2)【解析】(1)解一元二次方程得到方程的根,结合三角函数有界性得到的值,从而求得大小;(2)由三角形余弦定理结合,可将转化为的表达式,从而求得其最小值,得到周长的最小值试题解析:(1)又是方程的一个根(2)由余弦定理可得:则:当时,c最小且,此时△ABC周长的最小值为.【考点】1.余弦定理解三角形;2.一元二次方程的根11.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(b-c)cosA=acosC,则cosA=_____【答案】【解析】由正弦定理可将已知条件转化为【考点】正弦定理与三角函数基本公式12.在△ABC中,cosA=,sinB=,则cosC的值为.【答案】【解析】由cosA=,sinB=得【考点】三角函数基本公式13.在△ABC中,如果,且为锐角,试判断此三角形的形状.【答案】等腰直角三角形.【解析】判定三角形的形状由三角形的三边长或三个角来确定.由可确定.根据正弦定理,可确定角,从而确定三角形的形状.试题解析:因为,所以,又为锐角,所以.,.由正弦定理得:,即展开得:,即,则,所以△ABC是等腰直角三角形.【考点】1.三角形形状;2.正弦定理;14.在△中,分别为角所对的边,若,则此三角形一定是()A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰或直角三角形【答案】C【解析】,三角形为等腰三角形【考点】1.正弦定理解三角形;2.三角函数基本公式15.在中,、、分别是三内角A、B、C的对应的三边,已知(1)求角C的大小;(2)满足的是否存在?若存在,求角A的大小.【答案】(1);(2)不存在【解析】(1)由正弦定理将变形可得到关于角C的关系式,进而求得角C的大小;(2)结合角C的大小将变形求解A角,若A角存在则三角形存在试题解析:(1)由正弦定理,得因为由则(2)由(1)知,于是=这样的三角形不存在。

训练【四】三角函数及其恒等变换

训练【四】三角函数及其恒等变换

【高考冲刺】三角函数及其恒等变换参考答案与试题解析一、选择题(共20小题)1.已知为第二象限角,则tan(α+)=()A.B.C.3D.﹣3考点:两角和与差的正切函数;同角三角函数间的基本关系.2361035专题:计算题.分析:由α为第二象限角,根据cosα的值,利用同角三角函数间的基本关系求出sinα的值,再利用同角三角函数间的基本关系弦化切求出tanα的值,然后把所求的式子利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简后,将tanα的值代入即可求出值.解答:解:∵α为第二象限角,cosα=﹣,∴sinα==,∴tanα==﹣2,则tan(α+)===﹣.故选A点评:此题考查了两角和与差的正切函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.2.已知sin()=,则cos(π﹣2θ)等于()A.B.C.D.考点:二倍角的余弦;运用诱导公式化简求值.2361035专题:三角函数的求值.分析:利用诱导公式化简已知的等式,求出cosθ的值,将所求式子利用诱导公式变形后,再利用二倍角的余弦函数公式化简,把cosθ的值代入计算,即可求出值.解答:解:∵sin(+θ)=cosθ=,∴cos(π﹣2θ)=﹣cos2θ=1﹣2cos2θ=1﹣2×()2=.故选D点评:此题考查了二倍角的余弦函数公式,以及运用诱导公式化简求值,熟练掌握公式是解本题的关键.3.曲线和直线在y轴右侧的交点按横坐标从小到大依次记为P1,P2,P3,…,则|P2P6|=()A.πB.2πC.3πD.4π考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数;三角函数的周期性及其求法.2361035专题:计算题.分析:将y=2sin(x+)cos(x﹣)的解析式利用诱导公式,二倍角的余弦函数公式化简得y=sin2x+1,令y=,解得x=kπ+±(k∈N),代入易得|P2P6|的值.解答:解:∵y=2sin(x+)cos(x﹣)=2sin(x﹣+)cos(x﹣)=2cos(x﹣)cos(x﹣)=cos[2(x﹣)]+1=cos(2x﹣)+1=sin2x+1,若y=2sin(x+)cos(x﹣)=,∴2x=2kπ+±(k∈N),即x=kπ+±(k∈N),则|P2P6|=2π.故选B点评:此题考查了诱导公式,二倍角的余弦函数公式,直线与曲线的相交的性质,求两个函数图象的交点间的距离,关键是要求出交点的坐标,然后根据两点间的距离求法进行求解.4.已知α、β为锐角,2tanα+3sinβ=7,tanα﹣6sinβ=1,则sinα的值是()A.B.C.D.考点:同角三角函数间的基本关系.2361035分析:根据题中所给方程组可求出tanα的值,再根据三角函数定义和角的范围可直接得答案.解答:解:∵2tanα+3sinβ=7,tanα﹣6sinβ=1,∴tanα=3∵tanα=,sin2α+cos2α=1∴∵α为锐角∴故选C.点评:本题主要考查同角三角函数的基本关系,属基础题.这里注意角的取值范围影响三角函数的符号.5.sin71°cos26°﹣sin19°sin26°的值为()D.A.B.1C.﹣考点:两角和与差的正弦函数.2361035专题:计算题.分析:把sin71°化为cos19°,利用两角差的余弦公式,把要求的式子化为cos(19°+26°),从而求得式子的值.解答:解:sin71°cos26°﹣sin19°sin26°=cos19°cos26°﹣sin19°sin26°=cos(19°+26°)=cos45°=. 故选:D .点评: 本题主要考查诱导公式、两角和差的余弦公式的应用,把要求的式子化为cos (19°+26°),是解题的关键.6.已知﹣π<α<0,且,则=( )A .B .C .D .考点: 二倍角的正弦;两角和与差的正弦函数.2361035 专题: 计算题.分析: 利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值将已知等式化简,求出tanα的值,由α的范围,得出sinα小于0,cosα大于0,利用同角三角函数间的基本关系求出sinα的值,将所求式子分子第二项利用二倍角的正弦函数公式化简,分子提取2sinα,分母利用两角和与差的余弦函数公式及特殊角的三角函数值化简,约分后把sinα的值代入即可求出值.解答: 解:∵tan (α+)==,∴tanα=﹣<0,∵﹣π<α<0,∴cosα==,∴sinα=﹣,则==2sinα=﹣.故选C点评: 此题考查了二倍角的正弦函数公式,两角和与差的正切、余弦函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.7.函数是( ) A . 周期为π的奇函数 B . 周期为π的偶函数 C . 周期为2π的奇函数 D . 周期为2π的偶函数考点: 诱导公式一;三角函数的周期性及其求法.2361035 专题: 计算题.分析: 利用诱导公式化简函数解析式后,找出ω的值,代入周期公式求出函数的最小正周期,再根据余弦函数为偶函数,即可得到正确的选项. 解答: 解:y=sin (﹣2x )=cos2x ,∵ω=2,∴T==π,又余弦函数为偶函数,则原函数是周期为π的偶函数.故选B点评:此题考查了三角函数的周期性及其求法,以及函数的奇偶性,其中利用诱导公式将函数解析式化为一个角的余弦函数是解本题的关键.8.平面直角坐标系中,点(3,t)和(2t,4)分别在顶点为原点,始边为x轴的非负半轴的角α,α+45°的终边上,则t的值为()A.±6或±1 B.6或1 C.6D.1考点:两角和与差的正切函数;任意角的三角函数的定义.2361035专题:综合题.分析:根据任意角的三角函数定义分别求出tanα和tan(α+45°),然后利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值得到一个关于t的方程,求出t的值,然后利用α和α+45°是始边为x轴的非负半轴的角,得到满足题意t的值即可.解答:解:由题意得tanα=,tan(α+45°)==而tan(α+45°)===,化简得:t2+5t﹣6=0即(t﹣1)(t+6)=0,解得t=1,t=﹣6因为点(3,t)和(2t,4)分别在顶点为原点,始边为x轴的非负半轴的角α,α+45°的终边上,所以t=﹣6舍去则t的值为1故选D点评:此题考查学生掌握任意角的三角函数的定义,灵活运用两角和与差的正切函数公式化简求值,是一道中档题.9.若,则sinx•cosx的值为()A.B.C.D.考点:诱导公式的作用;二倍角的正弦.2361035专题:计算题.分析:利用诱导公式化简方程,方程两边平方,即可求出sinx•cosx的值.解答:解:因为,所以﹣cosx+sinx=,则,所以sinx•cosx=;故选A.点评:本题考查三角方程的解法,正确利用诱导公式是解题的前提,利用平方求出结果是关键,考查计算能力.10.已知A为三角形的一个内角,且sinAcosA=﹣,则cosA﹣sinA的值为()A.﹣B.±C.±D.﹣考点:同角三角函数间的基本关系.2361035专题:计算题.分析:由A为三角形的内角且sinAcosA=﹣可知sinA>0,cosA<0即cosA﹣sinA<0,而(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA,代入可求解答:解:由A为三角形的内角且sinAcosA=﹣可知sinA>0,cosA<0∴cosA﹣sinA<0而(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA=∴故选:D点评:本题主要考查了三角函数中同角平方关系的应用,解题的关键是根据已知判断出sinA,cosA 的符号,在结合由A为三角形的(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA进行求解,本题容易漏掉对sinA﹣cosA的符号的判断错选成C11.(1+tan25°)(1+tan20°)的值是()A.﹣2 B.2C.1D.﹣1考点:同角三角函数基本关系的运用.2361035专题:计算题.分析:观察可知25°+20°=45°,先根据两角和的正切函数公式得到对等式两边取正切得到一个关系式,然后利用多项式的乘法法则化简原式,整体代入可得值.解答:解:因为1=tan45°=tan(25°+20°)=,所以tan25°+tan20°=1﹣tan25°tan20°,则(1+tan25°)(1+tan20°)=1+tan250+tan200+tan250tan200=1+1﹣tan250tan200+tan250tan200=2故选B点评:此题为一道基础题,要求学生灵活运用两角和的正切函数公式.本题的关键点是45°=25°+20°角度的变换.12.如果,则=()A.B.C.4019 D.﹣4019考点:三角函数中的恒等变换应用.2361035专题:计算题.分析:将分式转化为整式,利用和、差角的正弦公式展开进行合并整理是解决本题的关键,注意正弦、余弦、正切之间的转化问题,注意切化弦的方法和整体思想的运用.解答:解:由题意可得2010sinαcosβ﹣2010cosαsinβ=2009sinαcosβ+2009cosαsinβ,∴sinαcosβ=4019cosαsinβ,得tanα=4019tanβ,∴.故选C.点评:本题考查三角恒等变换的基本知识,考查了两角和与差的正弦公式,主要寻找角之间的关系和函数名称之间的关系,考查同角三角函数的基本关系式,注意整体思想的运用.考查转化与化归思想的应用.13.函数对任意的x∈R都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x2﹣x1|的最小值为()A.B.1C.2D.4考点:三角函数的恒等变换及化简求值;三角函数的周期性及其求法.2361035专题:计算题;函数的性质及应用.分析:先将函数写出分段函数,再确定|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值,由此可得结论.解答:解:由题意可得,f(x)=,f(x1)为函数的最小值,f(x2)为函数的最大值.|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值由于x=时,函数取得最大值2,x=时,sinπx=cosπx=﹣,函数取得最小值∴|x2﹣x1|的最小值为﹣=,故选A.点评:本题考查绝对值函数,考查三角函数的性质,确定|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值是关键,属于中档题.14.=()A.B.C.D.考点:两角和与差的正弦函数;运用诱导公式化简求值.2361035专题:计算题.分析:由于sin(α+)+cosα=sin(α+)=,可求得sin(α+)=,利用诱导公式即可求得sin(α+).解答:解:∵sin(α+)+cosα=sinα+cosα+cosα=sinα+cosα=sin(α+)=,∴sin(α+)=.∴sin(α+)=﹣sin(α+)=﹣.故选C.点评:本题考查两角和与差的正弦函数,考查诱导公式在化简求值中的应用,属于中档题.15.若对所有实数x,均有sinkx•sinkx+coskx•coskx=cosk2x,则k=()A.6B.5C.4D.3考点:三角函数恒等式的证明;函数恒成立问题.2361035专题:计算题.分析:记f(x)=sinkx•sinkx+coskx•coskx﹣cosk2x,则由条件f(x)恒为0,取,得k为奇数,设k=2n﹣1,上式成为,因此n为偶数,令n=2m,则k=4m﹣1.解答:解:记f(x)=sinkx•sinkx+coskx•coskx﹣cosk2x,则由条件f(x)恒为0,取,得,则k为奇数.设k=2n﹣1,上式成为,因此n为偶数,令n=2m,则k=4m﹣1,故选择支中只有k=3满足题意,故选D.点评:本题考查函数的恒成立问题,体现了特殊值的思想,得到k为奇数,设k=2n﹣1,在得到n为偶数,这是解题的难点.16.已知,则sinα•cosα=()A.B.C.D.考点:二倍角的正弦;两角和与差的正切函数.2361035专题:计算题.分析:解法一:利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简已知的等式,得到关于tanα的方程,求出方程的解得出tanα的值,然后把所求的式子分母“1”根据同角三角函数间的基本关系变形为sin2α+cos2α,分子分母同时除以cos2α,利用同角三角函数间的基本关系弦化切后,将tanα的值代入即可求出值;解法二:利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简已知的等式,得到关于tanα的方程,求出方程的解得出tanα的值,然后把所求的式子利用二倍角的正弦函数公式化简后,再利用万能公式变形,将tanα的值代入即可求出值.解答:解:法一:由tan(+α)==﹣3,整理得:1+tanα=﹣3+3tanα,解得:tanα=2,则sinα•cosα====;法二:由tan(+α)==﹣3,整理得:1+tanα=﹣3+3t anα,解得:tanα=2,则sinα•cosα=sin2α=×==.故选A点评:此题考查了两角和与差的正切函数公式,同角三角函数间的基本关系,万能公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.17.若,则tanβ=()A.10 B.5C.D.﹣8考点:角的变换、收缩变换.2361035专题:计算题.分析:利用两角和的正切公式求出tan(β﹣)=tan[(β﹣α)+(α﹣)]的值,再由tan(β﹣)=求出tanβ 的值.解答:解:∵,∴tan(β﹣)=tan[(β﹣α)+(α﹣)]===,故=,∴tanβ=﹣8.故选:D.点评:本题主要考查两角和差的正切公式的应用,角的变换是解题的关键,属于中档题.18.设,则()A.b<a<c B.b<c<a C.a<b<c D.c<a<b考点:二倍角的余弦;余弦函数的单调性.2361035专题:计算题.分析:把a利用特殊角的三角函数值及两角和与差的余弦函数公式化简为一个余弦值,b利用二倍角的余弦函数公式也化为一个余弦值,c利用特殊角的三角函数值化为一个余弦值,根据余弦函数在(0,90°]为减函数,且根据角度的大小即可得到三个余弦值的大小,从而得到a,b及c的大小关系.解答:解:化简得:a=(sin17°+cos17°)=cos45°cos17°+sin45°sin17°=cos(45°﹣17°)=cos28°,b=2cos213°﹣1=cos26°,c==cos30°,∵余弦函数y=cosx在(0,90°]为减函数,且26°<28°<30°,∴cos26°>cos28°>cos30°则c<a<b.故选D点评:此题考查了两角和与差的余弦函数公式,二倍角的余弦函数公式,特殊角的三角函数值,以及余弦函数的单调性,利用三角函数的恒等变形把a,b及c分别变为一个角的余弦值是解本题的关键.19.已知sin+cos=,且cosα<0,那么tanα等于()A.B.﹣C.D.﹣考点:二倍角的正弦;任意角的三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系.2361035专题:三角函数的求值.分析:将已知等式左右两边平方,利用同角三角函数间的基本关系及二倍角的正弦函数公式化简,求出sinα的值,再由cosα的值小于0,利用同角三角函数间的基本关系求出cosα的值,即可确定出tanα的值.解答:解:将已知等式左右两边平方得:(sin+cos)2=,即1+sinα=,可得sinα=﹣,∵cosα<0,∴cosα=﹣=﹣,则tanα==.故选C点评:此题考查了二倍角的正弦函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.20.本式的值是()A.1B.﹣1 C.D.考点:运用诱导公式化简求值.2361035专题:计算题.分析:利用诱导公式及三角函数的奇偶性化简可得值.解答:解:原式=sin(4π﹣)﹣cos(4π+)+tan(4π+)=﹣sin﹣cos+tan=﹣+×+×=1故选A点评:此题为一道基础题,要求学生会灵活运用诱导公式化简求值,掌握三角函数的奇偶性.化简时学生应注意细心做题,注意符号的选取.二、填空题(共1小题)(除非特别说明,请填准确值)21.已知扇形的周长为10,求此扇形的半径r与面积S之间的函数关系式及其定义域.考点:扇形面积公式.2361035专题:计算题.分析:求出扇形的弧长,利用扇形面积公式表示二者关系,求出定义域即可.解答:解:扇形的周长为10,扇形的半径r,扇形弧长为10﹣2r所以s==5r﹣r2,r∈(0,5)定义域(0,5).点评:本题考查扇形面积公式,考查计算能力,是基础题.。

高三数学三角恒等变换试题答案及解析

高三数学三角恒等变换试题答案及解析

高三数学三角恒等变换试题答案及解析1.已知,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】将两边平方得,,可得,故选B.【考点】同角基本关系以及二倍角公式.2.已知cos(α-)+sinα=,则sin(α+)的值是()A.-B.C.-D.【答案】C【解析】cos(α-)+sinα=⇒sinα+cosα=⇒sin(α+)=,所以sin(α+)=-sin(α+)=-.3.已知函数f(x)=cos2ωx+sinωxcosωx-(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω值及f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知a=1,b=,f()=,求角C 的大小.【答案】(1)增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z)(2)当B=时,C=π--=;当B=时,C=π--=.【解析】解:(1)f(x)=+sin2ωx-=sin(2ωx+).∵T=π,∴ω=1,∴f(x)=sin(2x+),增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).(2)∵f()=sin(A+)=,角A为△ABC的内角且a<b,∴A=.又a=1,b=,∴由正弦定理得=,也就是sinB==×=.∵b>a,∴B=或B=,当B=时,C=π--=;当B=时,C=π--=.4.已知α,β∈(0,),满足tan(α+β)=4tanβ,则tanα的最大值是()A.B.C.D.【答案】B【解析】tanα=tan[(α+β)-β]==≤=,当且仅当tanβ=时等号成立.5.在中,若分别为的对边,且,则有()A.a、c、b成等比数列B.a、c、b成等差数列C.a、b、c成等差数列D.a、b、c成等比数列【答案】D【解析】由已知得,,故,又,而,故,所以,故,从而a、b、c成等比数列.【考点】1、两角和与差的余弦公式;2、二倍角公式;3、正弦定理.6.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,b sin=a+c sin,则C= .【答案】【解析】由已知得,所以,由,应用正弦定理,得,.整理得,即,由于,从而,又,故.【考点】1正弦定理;2正弦两角和差公式。

必修4 第三章三角恒等变换3.3 三角函数的积化和差与和差化积(word版、含答案解析)

必修4  第三章三角恒等变换3.3 三角函数的积化和差与和差化积(word版、含答案解析)

必修4 第三章三角恒等变换3.3 三角函数的积化和差与和差化积学校:___________姓名:___________一、选择题1.)sin sin cos cos αββα+-,且()()0,π,0,παβ∈∈,则 αβ-=( ) A.2π3- B.π3- C.π3 D.2π32.22cos 275cos 215cos75?cos15++的值是( )A. 54 B.2 C. 32 D.13+3.已知 4sin 5α=-,且α是第四象限角,则sin()4πα-的值为() A.B.5 C.10 D.54.若tan 2tan 5πα=,则3cos()10sin()5παπα-=- ( )A.1B.2C.3D.4 5.已知35sin ,,4524ααπππ⎛⎫⎛⎫-=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则sin α= ( )A.10 B.10- C.10± D.10-或106.已知11cos cos ,sin sin 23αβαβ+=+=则()cos αβ-的值为() A. 5972- B. 5972 C. 5936- D. 55367.201016010sin cos cos sin ︒︒-︒︒= ( )A.2- B. 12- C.2 D. 128.计算sin 71cos 26sin19sin 26-的结果等于( )A. 12 B.C.D.二、填空题9.把下列各式转化为积的形式:(1)sin122sin36︒+︒=__________.(2)cos75cos23︒-︒=__________.10.若120A B +=︒,则sin sin A B +的最大值是________.11.sin70cos50cos70sin50︒︒+︒︒的值为__________12.若22,cos cos m αβ-=则()()sin sin αβαβ+-=________. 13.已知()2tan ,tan 54αββπ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则tan 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为__________14.已知sin 6πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭则2cos 23πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭__________ 三、解答题15.已知cos 0,2ααπ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭1.求sin 4απ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值 2.若()11cos ,0,142αββπ⎛⎫+=∈ ⎪⎝⎭,求β的值 16.已知函数2()2sin(2)4cos 26f x x x πωω=-+-的最小正周期为()0ωπ>1.求函数() f x 的单调递增区间;2.当7[0,]24x π∈时,求函数f ()x 的值域参考答案1.答案:D解析:由已知,得2sin cos sin 2222αβαβαβαβ+-+-=, ∵0π,0παβ<<<<,∴ππ222αβ--<<,∴sin 02αβ+>,∴tan 2αβ-=π23αβ-=, ∴2π3αβ-=. 2.答案:A3.答案:C4.答案:C5.答案:B 解析:∵5,24αππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,3sin 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭, ,44αππ⎛⎫∴-∈π ⎪⎝⎭, 4cos 45απ⎛⎫∴-=- ⎪⎝⎭或45 (舍)34sin sin sin cos cos sin 44444455αααα⎡ππ⎤ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+=-+-== ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦6.答案:A7.答案:D8.答案:C9.答案:(1)2sin79cos43︒︒(2)2sin49sin26-︒︒解析:(1)1223612236sin122sin362sincos 2sin 79cos4322︒+︒︒-︒︒+︒==︒︒ (2)75237523cos75cos232sinsin 2sin 49sin 2622︒+︒︒-︒︒-︒=-=-︒︒.10.解析:sin sin 2sincos 222A B A B A B A B +--+==≤11.答案:212.答案:-m 解析:222211sin(+)sin()=-(cos 2-cos 2)=-(2cos 1-2cos +1)=cos -cos =-m 22αβαβαβαββα--.。

数学课程三角恒等变换练习题及答案

数学课程三角恒等变换练习题及答案

数学课程三角恒等变换练习题及答案1. 练习题1.1 简单练习题1. 计算下列三角函数值,并化简为有理数:(1) sin 30°(2) cos 45°(3) tan 60°2. 利用三角恒等变换证明以下等式:(1) sin^2 x + cos^2 x = 1(2) 1 + tan^2 x = sec^2 x3. 使用三角恒等变换求解以下方程:(1) sin 2x = 0.5(2) cos 2x - sin 2x = 01.2 提高练习题1. 利用三角恒等变换化简下列表达式:(1) cos x + sin x + 1 - cos x(2) cot^2 x + 1 - csc^2 x2. 解下列方程:(1) 2 sin^2 x - 3 cos x - 1 = 0(2) tan^2 x + sec x = 22. 答案2.1 简单练习题答案1.(1) sin 30° = 1/2(2) cos 45° = 1/√2(3) tan 60° = √32. 证明以下等式:(1) 三角恒等变换:sin^2 x + cos^2 x = 1证明:根据三角恒等变换公式 sin^2 x + cos^2 x = 1代入 sin x = cos (90° - x),可得:cos^2 (90° - x) + cos^2 x = 1sin^2 x + cos^2 x = 1(2) 三角恒等变换:1 + tan^2 x = sec^2 x证明:根据三角恒等变换公式 1 + tan^2 x = sec^2 x代入 tan x = sin x / cos x,可得:1 + (sin x / cos x)^2 = (1 / cos x)^21 + sin^2 x / cos^2 x = 1 / cos^2 x(cos^2 x + sin^2 x) / cos^2 x = 1 / cos^2 x1 / cos^2 x = 1 / cos^2 x2.2 提高练习题答案1. 化简以下表达式:(1) cos x + sin x + 1 - cos x= sin x + 1(2) cot^2 x + 1 - csc^2 x= (cos^2 x / sin^2 x) + 1 - (1 / sin^2 x)= (cos^2 x + sin^2 x) / sin^2 x= 1 / sin^2 x2. 解以下方程:(1) 2 sin^2 x - 3 cos x - 1 = 0首先,利用三角恒等变换将方程中的 cos x 表示为 sin x:2 (1 - cos^2 x) - 3 cos x - 1 = 02 - 2 cos^2 x -3 cos x - 1 = 0-2 cos^2 x - 3 cos x + 1 = 0然后,令 t = cos x,将方程转化为关于 t 的二次方程:-2 t^2 - 3 t + 1 = 0解这个二次方程可得 t = -1 或 t = 1/2。

三角函数恒等变换

三角函数恒等变换

三角函数恒等变换一.选择题(共1小题)1.已知0≤x≤2π,且sinx<cosx,则x的取值范围是()A.B.C.D.二.解答题(共31小题)2.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P(﹣,﹣).(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.3.已知函数f(x)=cos2x﹣sinxcosx+,x∈R.(I)求f()的值;(Ⅱ)求f(x)的最小正周期及单调递减区间.4.已知函数f(x)=sin(2ωx)+2cos2ωx﹣1(ω>0).(1)若ω=1,求函数f(x)的单调增区间;(2)若函数f(x)图象的相邻两对称轴之间的距离为,求函数f(x)在[0,]上的值域.5.已知函数.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若,且,求f(2x0)的值.6.已知函数f(x)=sinωx+cosωx.(1)当f(﹣)=0,且|ω|<1,求ω的值;(2)在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,a=,b+c=3,当ω=2,f(A)=1时,求bc的值.7.已知函数f(x)=x﹣1,x∈R.(I)求函数f(x)的最小正周期和单调递减区间;(II)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=,f(C)=1,sinB=2sinA,求a,b的值.8.已知f(x)=sin2(x+)﹣sin2(x+),求:(Ⅰ)f()的值;(Ⅱ)f(x)在[0,]的取值范围.9.已知函数f(x)=cos(2x+φ)+sin2x(0≤φ<π)(1)若φ=,求f(x)的值域;(2)若f(x)的最大值是,求φ的值.10.已知sinα=,cos(β﹣α)=,且0<β<α<.(1)求tan2α的值;(2)求β的值.11.计算:已知角α终边上的一点P(7m,﹣3m)(m≠0).(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求2+sinαcosα﹣cos2α的值.12.已知函数f(x)=cos2x﹣sin2x+2sinxcosx.(1)求f(x)的最小正周期和单调递增区间.(2)当x∈[0,]时,求f(x)的最值.13.已知,求(Ⅰ)的值;(Ⅱ)tanα的值.14.已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣,(x∈R).(1)当x∈[﹣,]时,求函数f(x)的值域.(2)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且c=,f(C)=0,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)共线,求a,b的值.15.已知函数f(x)=2cos(x+)[sin(x+)﹣cos(x+)].(1)求f(x)的值域和最小正周期;(2)若对任意x∈[0,],[f(x)+]﹣2m=0成立,求实数m的取值范围.16.=(3sinx,cosx),=(cosx,cosx),f (x)=•.(1)求f(x)的单调递减区间;(2)x∈[﹣,]时,g(x)=f(x)+m的最大值为,求g(x)的最小值及相应的x值.17.已知(1)若|﹣|2,求f(x)的表达式.(2)若函数f(x)和函数g(x)的图象关于原点对称,求g(x)的解析式.(3)若h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在上是增函数,求实数λ的取值范围.18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.(1)若a=2,A=,且△ABC的面积S=2,求b,c的值;(2)若sin(C﹣B)=sin2B﹣sinA,试判断△ABC的形状.19.已知函数f(x)=sinx(cosx﹣sinx).(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求函数f(x)在[0,]上的值域.20.已知函数f(x)=sinωx+λcosωx,其图象的一个对称中心到最近的一条对称轴的距离为,且在x=处取得最大值.(1)求λ的值.(2)设在区间上是增函数,求a的取值范围.21.已知函数.(1)求函数f(x)的最小正周期和函数的单调递增区间;(2)已知△ABC中,角A,B,C,的对边分别为a,b,c,若,求边c.22.已知函数f(x)=sinx+tanx﹣2x.(Ⅰ)讨论函数f(x)在(﹣,)上的单调性;(Ⅱ)若x∈(0,),f(x)>mx2,求m的取值范围.23.已知函数f(x)=sinx+acosx的图象经过点(,0)(1)求实数a的值;(2)设g(x)=[f(x)]2﹣2,求当x∈(,)时,函数g(x)的值域;(3)若g()=﹣(<a<),求cos(α+)的值.24.已知函数.(1)求函数f(x)单调递增区间;(2)若,不等式|x﹣m|<3的解集为B,A∩B=A,求实数m的取值范围.25.已知ω>0,0<φ<π,直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,则(1)求f(x)的解析式;(2)设h(x)=f(x)+.26.已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期及减区间;(Ⅱ)当x∈[0,]时,求函数f(x)的最值,及取得最值时自变量x的值.27.已知、是两个不共线的向量,且=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ).(1)求证:+与﹣垂直;(2)若α∈(﹣,),β=,且|+|=,求sinα.28.已知A(﹣2,t)是角α终边上的一点,且sinα=﹣.(I)求t、cosα、tanα的值;(Ⅱ)求的值.29.已知函数f(x)=x+m在上的最大值是6.(1)求m的值以及函数f(x)的单调增区间;(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,f(A)=5,a=4,且△ABC 的面积为,求b+c的值.30.已知函数f(x)=[2sin(x+)+sinx]cosx﹣sin2x.(1)求f(x)图象的对称轴方程;(2)若存在实数t∈[0,],使得sf(t)﹣2=0成立,求实数s的取值范围.31.已知f(x)=2sin4x+2cos4x+cos22x﹣3.(1)求函数f(x)的最小正周期.(2)求函数f(x)在闭区间[]上的最小值并求当f(x)取最小值时,x的取值集合.32.已知函数f(x)=sin(x﹣ϕ)cos(x﹣ϕ)﹣cos2(x﹣ϕ)+(0≤ϕ≤)为偶函数.(I)求函数的最小正周期及单调减区间;(II)把函数的图象向右平移个单位(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的对称中心.三角函数恒等变换参考答案与试题解析一.选择题(共1小题)1.已知0≤x≤2π,且sinx<cosx,则x的取值范围是()A.B.C.D.【分析】在单位圆中画出正弦线,余弦线,结合题意即可得到选项.【解答】解:画出单位圆以及0≤x≤2π,sinx=MP,cosx=OM,因为0≤x≤2π,且sinx<cosx,从图中可知x的取值范围是故选:D.【点评】本题是中档题,考查三角函数不等式的解法,利用单位圆或者三角函数的图象解答这类问题,简单易行.考查数形结合思想.二.解答题(共31小题)2.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P(﹣,﹣).(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.【分析】(Ⅰ)由已知条件即可求r,则sin(α+π)的值可得;(Ⅱ)由已知条件即可求sinα,cosα,cos(α+β),再由cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos (α+β)cosα+sin(α+β)sinα代值计算得答案.【解答】解:(Ⅰ)∵角α的顶点与原点O重合,始边与x轴非负半轴重合,终边过点P(﹣,﹣).∴x=﹣,y=,r=|OP|=,∴sin(α+π)=﹣sinα=;(Ⅱ)由x=﹣,y=,r=|OP|=1,得,,又由sin(α+β)=,得=,则cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=,或cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=.∴cosβ的值为或.【点评】本题考查了任意角的三角函数的定义,考查了三角函数的诱导公式的应用,是中档题.3.已知函数f(x)=cos2x﹣sinxcosx+,x∈R.(I)求f()的值;(Ⅱ)求f(x)的最小正周期及单调递减区间.【分析】(Ⅰ)首先利用三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成余弦型函数,进一步求出函数的值.(Ⅱ)利用余弦型函数的性质求出函数的周期和单调区间.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=cos2x﹣sinxcosx+,x∈R.=+,=,所以:f()=cos()+1=.(Ⅱ)由于f(x)=,所以T=.令:(k∈Z),解得:(k∈Z),所以函数的单调递减区间为[](k∈Z).【点评】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,余弦型函数的性质的应用,4.已知函数f(x)=sin(2ωx)+2cos2ωx﹣1(ω>0).(1)若ω=1,求函数f(x)的单调增区间;(2)若函数f(x)图象的相邻两对称轴之间的距离为,求函数f(x)在[0,]上的值域.【分析】(1)由已知利用倍角公式降幂,再由辅助角公式化积,结合复合函数的单调性求得函数f(x)的单调增区间;(2)由已知求得周期,进一步求得ω,再由x的范围求得相位的范围,则函数f(x)在[0,]上的值域可求.【解答】解:(1)f(x)=sin(2ωx)+2cos2ωx﹣1==.当ω=1时,f(x)=sin(),令,k∈Z可得≤x≤,k∈Z.∴函数f(x)的单调增区间为[,],k∈Z;(2)由函数f(x)图象的相邻两对称轴之间的距离为,得T=,即可知ω=,则f(x)=sin(),由x∈[0,]得,[],则f(x)∈[].【点评】本题考查三角函数的恒等变换应用,考查y=Asin(ωx+φ)型函数的图象和性质,是中档题.5.已知函数.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若,且,求f(2x0)的值.【分析】(Ⅰ)利用二倍角和辅助角公式化简即可求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)根据,,利用和与差的公式即可求解f(2x0)的值.【解答】解:(Ⅰ)=.即.所以f(x)的最小正周期T=π.(Ⅱ)由,得,又因为=,所以,即.所以==.【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.6.已知函数f(x)=sinωx+cosωx.(1)当f(﹣)=0,且|ω|<1,求ω的值;(2)在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,a=,b+c=3,当ω=2,f(A)=1时,求bc的值.【分析】(1)利用辅助角公式化简,f(﹣)=0,且|ω|<1,即可求解ω的值;(2)由a=,b+c=3,当ω=2,f(A)=1时,利用余弦定理即可求解bc的值.【解答】解:(1)函数f(x)=sinωx+cosωx=2sin(ωx).∵f(﹣)=0,即=kπ,k∈Z且|ω|<1,∴.(2)由ω=2,f(A)=1,即2sin(2A)=1∵0<A<π∴A=由余弦定理,cosA=即bc=(b+c)2﹣bc﹣a2解得:bc=2.【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质和余弦定理的计算,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.7.已知函数f(x)=x﹣1,x∈R.(I)求函数f(x)的最小正周期和单调递减区间;(II)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=,f(C)=1,sinB=2sinA,求a,b的值.【分析】(1)根据辅助角公式即可求得f(x),即可求得f(x)最小正周期及单调递减区间;(2)由f(C)=1,即可求得C,利用余弦定理及正弦定理即可求得a和b的值.【解答】解:由,…(2分)(1)周期为T=π,…(3分)因为,…(4分)所以,∴函数的单减区间为;…(6分)(2)因为,所以;…(7分)所以,a2+b2﹣ab=3,…(9分)又因为sinB=2sinA,所以b=2a,…(10分)解得:a=1,b=2,∴a,b的值1,2.…(12分)【点评】本题考查辅助角公式,正弦函数的性质,考查正弦定理及余弦定理的应用,考查转化思想,属于中档题.8.已知f(x)=sin2(x+)﹣sin2(x+),求:(Ⅰ)f()的值;(Ⅱ)f(x)在[0,]的取值范围.【分析】(Ⅰ)利用三角恒等变换,求函数的解析式,可得f()的值.(Ⅱ)利用正弦函数的定义域和值域,求得f(x)在[0,]的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=sin2(x+)﹣sin2(x+)=﹣=cos(2x+)﹣cos(2x+)=cos(2x+)+sin2x=cos2x+sin2x=sin(2x+),∴f()=sin=.(Ⅱ)在[0,]上,2x+∈[,],sin(2x+)∈[﹣,1],f(x)∈[﹣,].即f(x)在[0,]的取值范围为)[﹣,].【点评】本题主要考查三角恒等变换,求三角函数的值,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.9.已知函数f(x)=cos(2x+φ)+sin2x(0≤φ<π)(1)若φ=,求f(x)的值域;(2)若f(x)的最大值是,求φ的值.【分析】(1)φ=时,化简函数f(x),利用三角函数的性质求出f(x)的值域;(2)化简函数f(x),根据三角函数的图象与性质求出φ的值.【解答】解:(1)φ=时,函数f(x)=cos(2x+φ)+sin2x=cos(2x+)+=(cos2xcos﹣sin2xsin)+﹣cos2x=cos2x﹣sin2x+=cos(2x+)+,由﹣1≤cos(2x+)≤1,得0≤cos(2x+)+≤1,∴f(x)的值域为[0,1];(2)函数f(x)=cos(2x+φ)+sin2x=cos2xcosφ﹣sin2xsinφ+=(cosφ﹣)cos2x﹣sinφsin2x+,且f(x)的最大值是,即+=1,∴﹣cosφ+=1,解得cosφ=0,又0≤φ<π,∴φ=.【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,也考查了三角恒等变换问题,是综合题.10.已知sinα=,cos(β﹣α)=,且0<β<α<.(1)求tan2α的值;(2)求β的值.【分析】(1)首先,求解cosα的值,然后,得到tanα的值,从而求解tan2α的值;(2)根据β=(β﹣α)+α,从而确定β的值.【解答】解:(1)由,,得,∴,∴;(2)由,得,又∵,∴,由β=(β﹣α)+α,得cosβ=cos[(β﹣α)+α]=cos(β﹣α)cosα﹣sin(β﹣α)sinα=,∴由,得.【点评】本题重点考查了二倍角公式、角的灵活拆分等知识,属于中档题.11.计算:已知角α终边上的一点P(7m,﹣3m)(m≠0).(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求2+sinαcosα﹣cos2α的值.【分析】首先利用三角函数的坐标法定义求出tanα;然后利用三角函数的诱导公式以及倍角公式求三角函数值.【解答】解:依题意有;(1)原式==(5分)(2)原式=2+=2+=2﹣=(5分)【点评】本题考查了三角函数值的求法;用到了三角函数的坐标法定义、诱导公式、倍角公式等;属于基础题.12.已知函数f(x)=cos2x﹣sin2x+2sinxcosx.(1)求f(x)的最小正周期和单调递增区间.(2)当x∈[0,]时,求f(x)的最值.【分析】(1)化函数f(x)为正弦型函数,求出它的最小正周期和单调递增区间;(2)根据x∈[0,]时求出sin(2x+)的取值范围,从而求出f(x)的最大、最小值.【解答】解:(1)函数f(x)=cos2x﹣sin2x+2sinxcosx=cos2x+sin2x=2(cos2x+sin2x)=2sin(2x+);∴f(x)的最小正周期为T==π;令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,k∈Z;解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z;∴f(x)单调递增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z;(2)当x∈[0,]时,2x+∈[,],∴sin(2x+)∈[,1];∴x=0时,f(x)取得最小值为1,x=时,f(x)取得最大值为2.【点评】本题考查了三角恒等变换以及三角函数的图象与性质的应用问题,是基础题.13.已知,求(Ⅰ)的值;(Ⅱ)tanα的值.【分析】(Ⅰ)根据分式进行通分,结合平方关系即可求的值;(Ⅱ)构造方程组求出sinα﹣cosα的值,解方程组即可tanα的值.【解答】解:∵,∴平方得sin2α+2sinαcosα+cos2α=,即1+2sinαcosα=,则2sinαcosα=﹣1=﹣<0,则sinαcosα=﹣.则sinα>0,cosα<0,即0<α<.(Ⅰ)===﹣;(Ⅱ)∵(sinα﹣cosα)2=sin2α﹣2sinαcosα+cos2α=1﹣(﹣)=,∴sinα﹣cosα=,∵sinα+cosα=,∴sinα=,cosα=﹣,则tanα===﹣.【点评】本题主要考查三角函数的化简和求值,利用同角的函数关系,结合平方法以及建立方程组法是解决本题的关键.14.已知函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣,(x∈R).(1)当x∈[﹣,]时,求函数f(x)的值域.(2)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且c=,f(C)=0,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)共线,求a,b的值.【分析】(1)利用三角恒等变换化简f(x),根据x的取值范围,求出f(x)的取值范围,即得最值;(2)先根据f(C)=0求出C的值,再根据向量共线以及正弦、余弦定理求出a、b的值.【解答】解:(1)函数f(x)=sin2x﹣cos2x﹣=sin2x﹣﹣=sin2x﹣cos2x﹣1=sin(2x﹣)﹣1.…(3分)∵﹣≤x≤,∴,∴,从而﹣1﹣≤sin(2x﹣)﹣1≤0.则f(x)的最小值是,最大值是0.…(7分)(2),则,∵0<C<π,∴﹣<2C﹣<,∴,解得C=.…(10分)∵向量与向量共线,∴sinB=2sinA,由正弦定理得,b=2a①由余弦定理得,,即a2+b2﹣ab②由①②解得a=1,b=2.…(15分)【点评】本题考查了三角恒等变换的应用问题,也考查了平面向量的应用以及正弦余弦定理的应用问题,是综合性题目.15.已知函数f(x)=2cos(x+)[sin(x+)﹣cos(x+)].(1)求f(x)的值域和最小正周期;(2)若对任意x∈[0,],[f(x)+]﹣2m=0成立,求实数m的取值范围.【分析】(1)化简函数f(x)为正弦型函数,求出它的最小正周期和值域;(2)对任意x∈[0,],[f(x)+]﹣2m=0成立,等价于sin(2x+)=m;求出x∈[0,]时sin(2x+)的值域即可.【解答】解:(1)函数f(x)=2cos(x+)[sin(x+)﹣cos(x+)]=2cos(x+)sin(x+)﹣2cos2(x+)=sin(2x+)﹣2•=sin(2x+)﹣cos(2x+)﹣=2sin[(2x+)﹣]﹣=2sin(2x+)﹣,∴函数f(x)的最小正周期为T===π;又﹣1≤sin(2x+)≤1,∴﹣2﹣≤2sin(2x+)﹣≤2﹣,即f(x)的值域为[﹣2﹣,2﹣];(2)对任意x∈[0,],[f(x)+]﹣2m=0成立,∴[2sin(2x+)﹣+]﹣2m=0,即sin(2x+)=m;由x∈[0,],得2x+∈[,],∴sin(2x+)∈[,1],∴实数m的取值范围是m∈[,1].【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,也考查了三角恒等变换问题,是中档题.16.=(3sinx,cosx),=(cosx,cosx),f (x)=•.(1)求f(x)的单调递减区间;(2)x∈[﹣,]时,g(x)=f(x)+m的最大值为,求g(x)的最小值及相应的x值.【分析】(1)根据平面向量的数量积计算并化简f (x),求出f(x)的单调递减区间;(2)根据x的取值范围,求出f(x)的值域,再根据g(x)的最大值求出m,从而求出g(x)的最小值与对应x的值.【解答】解:(1)=(3sinx,cosx),=(cosx,cosx),∴f (x)=•=3sinxcosx+3cos2x=sin2x+=3sin(2x+)+;令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,∴f(x)的单调递减区间是[+kπ,+kπ],k∈Z;(2)x∈[﹣,]时,2x+∈[﹣,],sin(2x+)∈[﹣1,1],∴3sin(2x+)+∈[﹣,];∴f(x)的值域是[﹣,],∴g(x)=f(x)+m的最大值为+m=,解得m=1,∴g(x)=f(x)+1;∴g(x)的最小值为﹣+1=﹣,此时x=﹣.【点评】本题考查了平面向量的数量积与三角函数的图象和性质的应用问题,是中档题.17.已知(1)若|﹣|2,求f(x)的表达式.(2)若函数f(x)和函数g(x)的图象关于原点对称,求g(x)的解析式.(3)若h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在上是增函数,求实数λ的取值范围.【分析】(1)根据,可求得=(﹣2cosx,2sin﹣2cos),=4cos2x+4﹣4sinx,从而可求得f(x)的表达式;(2)函数y=f(x)的图象上任一点M(x0,y0),它关于原点的对称点为N(x,y),x0=﹣x,y0=﹣y,利用点M在函数y=f(x)的图象上,将其坐标代入y=f(x)的表达式即可;(3)可令t=sinx,将h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在转化为:h(t)=﹣(1+λ)t2+2(1﹣λ)t+1(﹣1≤t≤1),对t2的系数﹣(1+λ)分类讨论,利用一次函数(λ=﹣1)与二次函数(λ≠﹣1)的性质讨论解决即可.【解答】解(1):,=2+sinx﹣cos2x﹣1+sinx=sin2x+2sinx(2):设函数y=f(x)的图象上任一点M(x0,y0)关于原点的对称点为N(x,y)则x0=﹣x,y0=﹣y,∵点M在函数y=f(x)的图象上∴﹣y=sin2(﹣x)+2sin(﹣x),即y=﹣sin2x+2sinx∴函数g(x)的解析式为g(x)=﹣sin2x+2sinx(3)∵h(x)=﹣(1+λ)sin2x+2(1﹣λ)sinx+1,设sinx=t,∵x∈∴﹣1≤t≤1,则有h(t)=﹣(1+λ)t2+2(1﹣λ)t+1(﹣1≤t≤1).①当λ=﹣1时,h(t)=4t+1在[﹣1,1]上是增函数,∴λ=﹣1,②当λ≠﹣1时,对称轴方程为直线ⅰ)λ<﹣1时,,解得λ<﹣1ⅱ)当λ>﹣1时,,解得﹣1<λ≤0综上,λ≤0.【点评】本题考查三角函数的化简求值,二次函数的性质,难点在于通过三角换元得到“h(t)=﹣(1+λ)t2+2(1﹣λ)t+1(﹣1≤t≤1)”后,对t2的系数﹣(1+λ)分类讨论,也是易错点,属于难题.18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.(1)若a=2,A=,且△ABC的面积S=2,求b,c的值;(2)若sin(C﹣B)=sin2B﹣sinA,试判断△ABC的形状.【分析】(Ⅰ)根据△ABC的面积S和余弦定理,组成方程组求出b、c的值;(2)由题意,利用三角形的内角和定理与三角恒等变换公式,化简求值,得出ABC的形状.【解答】解:(Ⅰ)由题意知:a=2,A=,△ABC的面积S=2,∴S=bcsinA=2,可得:bc=8;…•①由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,代入化简得:(b+c)2=36,∴b+c=6;…②连立①②得:b=2,c=4或b=4,c=2;…6分(2)由题意知:sin(C﹣B)=sin2B﹣sinA,∴sin(C+B)+sin(C﹣B)=sin2B,化简得:sinCcosB=sinBcosB,∴cosB=0或sinC=sinB;又A,B∈(0,π),所以B=或C=B;即ABC为直角三角形或等腰三角形.…12分【点评】本题考查了正弦、余弦定理的应用问题,也考查了三角恒等变换的应用问题,是中档题.19.已知函数f(x)=sinx(cosx﹣sinx).(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求函数f(x)在[0,]上的值域.【分析】(I)化函数f(x)为正弦型函数,求出它的最小正周期;(Ⅱ)根据x的取值范围,利用三角函数的图象与性质求出f(x)的值域.【解答】解:(I)函数f(x)=sinx(cosx﹣sinx)=﹣sin2x+sinxcosx=﹣×+sin2x=sin2x+cos2x﹣=sin(2x+)﹣,∴函数f(x)的最小正周期为T==π;(Ⅱ)∵0≤x≤,∴0≤2x≤π,∴≤2x+≤,∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴函数f(x)在[0,]上的值域为[﹣,1﹣].【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,也考查了三角函数恒等变换的应用问题,是中档题.20.已知函数f(x)=sinωx+λcosωx,其图象的一个对称中心到最近的一条对称轴的距离为,且在x=处取得最大值.(1)求λ的值.(2)设在区间上是增函数,求a的取值范围.【分析】(1)化简f(x)为正弦型函数,利用函数的周期和最值求出ω、λ的值;(2)由f(x)写出g(x)的解析式,利用换元法和复合函数的单调性,即可求出a的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=sinωx+λcosωx=sin(ωx+φ),其中tanφ=λ;由题可得=,∴T=π,∴ω==2,∵x=处取得最大值,∴+φ=,∴φ=,∴λ=tan=;(2)由(1)可得f(x)=2sin(2x+),∴=2asin(2x+)+cos(4x﹣)=2asin(2x+)+2cos2(2x﹣)﹣1=2asin(2x+)+2sin2(2x+)﹣1;设t=sin(2x+),其中x∈(,),∴2x+∈(,π),0<sin(2x+)<,函数t=sin(2x+)是单调减函数,且0<t<;∴函数g(t)=2t2+2at﹣1,在对称轴t=﹣的左侧单调递减,令﹣≥,解得a≤﹣1,∴a的取值范围是a≤﹣1.【点评】本题考查了三角函数的化简与应用问题,也考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是综合性题目.21.已知函数.(1)求函数f(x)的最小正周期和函数的单调递增区间;(2)已知△ABC中,角A,B,C,的对边分别为a,b,c,若,求边c.【分析】(1)化函数f(x)为正弦型函数,求出f(x)的最小正周期和单调递增区间;(2)由f(A)求出A的值,再利用三角恒等变换求出sinC的值,利用正弦定理求出c的值.【解答】解:(1)函数=(sin2x+cos2x)+(sin2x﹣cos2x)+cos2x+1=sin2x+cos2x+1=2sin(2x+)+1,∴函数f(x)的最小正周期为T===π,令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,解得kπ﹣≤x≤kπ+,其中k∈Z,∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ﹣,kπ+],(k∈Z);(2)由f(x)=2sin(2x+)+1得f(A)═2sin(2A+)+1=3,解得sin(2A+)=1;又△ABC中,B=,∴0<A<,∴<2A+<,∴2A+=,∴A=;∴sinC=sin(π﹣A﹣B)=sin(A+B)=sin(+)=sin cos+cos sin=;由正弦定理知=,∴c===.【点评】本题考查了三角恒等变换和正弦定理的应用问题,是中档题.22.已知函数f(x)=sinx+tanx﹣2x.(Ⅰ)讨论函数f(x)在(﹣,)上的单调性;(Ⅱ)若x∈(0,),f(x)>mx2,求m的取值范围.【分析】(Ⅰ)利用切化弦,通过导函数研究其在(﹣,)上的单调性;(Ⅱ)利用导函数的性质讨论单调性,对m进讨论即可求解.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=cosx+﹣2∵x∈(﹣,),∴cosx∈(0,1],于是f′(x)=cosx+﹣2≥cos2x+﹣2≥0(等号当且仅当x=0时成立).故函数f(x)在(﹣,)上单调递增.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)在(0,)上单调递增,又f(0)=0,所以f(x)>0,(ⅰ)当m≤0时,f(x)>0≥mx2成立.(ⅱ)当m>0时,令p(x)=sinx﹣x,则p′(x)=cosx﹣1,当x∈(0,)时,p′(x)<0,p(x)单调递减,又p(0)=0,所以p(x)<0,故x∈(0,)时,sinx<x.(*)由(*)式可得f(x)﹣mx2=sinx+tanx﹣2x﹣mx2<tanx﹣x﹣mx2,令g(x)=tanx﹣x﹣mx2,则g′(x)=tan2x﹣2mx由(*)式可得g′(x)<﹣2mx=(x﹣2mcos2x),令h(x)=x﹣2mcos2x,得h(x)在(0,)上单调递增,又h(0)<0,h()>0,∴存在t∈(0,)使得h(t)=0,即x∈(0,t)时,h(x)<0,∴x∈(0,t)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,又g(0)=0,∴g(x)<0,即x∈(0,t)时,f(x)﹣mx2<0,与f(x)>mx2矛盾.综上,满足条件的m的取值范围是(﹣∞,0].【点评】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.还考查了利用导函数的性质研究其单调性,最值问题.属于难题.23.已知函数f(x)=sinx+acosx的图象经过点(,0)(1)求实数a的值;(2)设g(x)=[f(x)]2﹣2,求当x∈(,)时,函数g(x)的值域;(3)若g()=﹣(<a<),求cos(α+)的值.【分析】(1)把点(,0)代入解析式,求出a的值;(2)先利用两角差的正弦公式化简f(x),代入g(x)利用二倍角公式化简,由x的范围求出的范围,利用余弦函数的性质求出g(x)的值域;(3)代入解析式化简g()=﹣,由α的范围和平方关系求出的值,利用两角和的正弦公式求出sinα的值,利用诱导公式化简cos(α+)后即可求值.【解答】解:(1)因为函数f(x)=sinx+acosx的图象经过点(,0),所以sin+acos=0,解得a=﹣;(2)由(1)可得,f(x)=sinx﹣cosx=,所以g(x)=[f(x)]2﹣2=﹣2==,由x∈(,)得,∈(,),则,所以,则函数g(x)的值域:[﹣2,1);(3)因为g()=﹣,所以=﹣,即,因为<a<,所以,则=﹣,所以sinα=sin[()+]=sin()cos+cos()sin=﹣×()+=,则cos(α+)=sinα=.【点评】本题考查三角恒等变换的公式,平方关系、三角函数值的符号的应用,以及余弦函数的性质,注意角之间的关系和角的范围,属于中档题.24.已知函数.(1)求函数f(x)单调递增区间;(2)若,不等式|x﹣m|<3的解集为B,A∩B=A,求实数m的取值范围.【分析】(1)利用二倍角公式、诱导公式、两角差的正弦函数化简函数的表达式,通过正弦函数的单调增区间,求出函数的单调增区间.(2)通过(1)根据x的范围求出集合A,利用A∩B=A,求出集合B,得到不等式组,求出m的范围即可.【解答】解:(1),…(5分)由解得:,∴f(x)在区间上单调递增.…(8分)(2),不等式|x﹣m|<3的解集为B,A∩B=A,,∴,∴A=[1,2],又解得B=(m﹣3,m+3)…(12分)而A∩B=A⇒A⊆B∴,得﹣1<m<4…(16分).【点评】本题是中档题,考查三角函数的化简求值,二倍角公式两角差的正弦函数的应用,考查计算能力,转化思想.25.已知ω>0,0<φ<π,直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,则(1)求f(x)的解析式;(2)设h(x)=f(x)+.【分析】(1)根据题意求出ω、φ的值,得出f(x)的解析式;(2)根据f(x)写出h(x)并化简,根据三角函数的图象与性质求出h(x)的单调减区间.【解答】解:(1)由题意可知函数f(x)的最小正周期为T=2×(﹣)=2π,即=2π,ω=1;…(2分)∴f(x)=sin(x+φ);令x+φ=kπ+,k∈Z,…(3分)将x=代入可得φ=kπ+,k∈Z;∵0<φ<π,∴φ=;…(4分)∴f(x)=sin(x+);…(5分)(2)∵f(x)=sin(x+),∴h(x)=f(x)+cos(x+)=sin(x+)+cos(x+)=2×[sin(x+)+cos(x+)]=2sin(x+),…(8分)令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,解得﹣+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z;∵x∈[0,π],∴h(x)的单调减区间为[0,].…(12分)【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是中档题.26.已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期及减区间;(Ⅱ)当x∈[0,]时,求函数f(x)的最值,及取得最值时自变量x的值.【分析】(Ⅰ)首先,化简函数解析式,然后,结合正弦函数的单调性确定单调区间;(Ⅱ)首先,根据x∈[0,],然后,得到,再结合正弦函数的单调性求解其最值.【解答】解:(Ⅰ)﹣﹣﹣﹣(2分)∴T=π,﹣﹣﹣﹣﹣(3分)当时,即时,f(x)为减函数﹣﹣﹣﹣﹣(5分)∴y=f(x)减区间为﹣﹣﹣﹣﹣(6分);(Ⅱ)当时,则﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)当时,函数有最大值,最大值为f(x)max=2;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)当时,函数有最小值,最小值为f(x)min=﹣1﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)【点评】本题综合考查了三角函数公式、三角恒等变换公式的灵活运用,属于中档题.27.已知、是两个不共线的向量,且=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ).(1)求证:+与﹣垂直;(2)若α∈(﹣,),β=,且|+|=,求sinα.【分析】(1)利用平面向量的坐标运算与数量积为0,即可证明+与﹣垂直;(2)利用平面向量的数量积与模长公式,结合三角恒等变换与同角的三角函数关系,即可求出sinα的值.【解答】解:(1)证明:、是两个不共线的向量,且=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ),.∴+=(cosα+cosβ,sinα+sinβ),﹣=(cosα﹣cosβ,sinα﹣sinβ),∴(+)•(﹣)=(cos2﹣cos2β)+(sin2α﹣sin2β)=(cos2α+sin2α)﹣(cos2β+sin2β)=1﹣1=0,∴+与﹣垂直;(2)∵=(cosα+cosβ)2+(sinα+sinβ)2=2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=2+2cos(α﹣β),且β=,|+|=,∴2+2cos(α﹣)=,解得cos(α﹣)=;又α∈(﹣,),∴α﹣∈(﹣,0),∴sin(α﹣)=﹣=﹣,∴sinα=sin[(α﹣)+]=sin(α﹣)cos+cos(α﹣)sin=﹣×+×=﹣.【点评】本题考查了平面向量的数量积与模长公式的应用问题,也考查了同角的三角函数关系与三角恒等变换的应用问题,是综合性题目.28.已知A(﹣2,t)是角α终边上的一点,且sinα=﹣.(I)求t、cosα、tanα的值;(Ⅱ)求的值.【分析】(Ⅰ)根据三角函数的定义先求出t的值即可得到结论.(Ⅱ)利用三角函数的诱导公式进行化简进行求解即可.【解答】解:(Ⅰ)∵A(﹣2,t)是角α终边上的一点,且sinα=﹣.∴sinα===﹣,且t<0,平方得==,即5t2=4+t2,即t2=1,则t=﹣1.∴A(﹣2,﹣1),则cosα===﹣、tanα==;(Ⅱ)====tanα=.【点评】本题主要考查三角函数的定义以及三角函数的诱导公式的应用,根据三角函数的定义求出参数t的值是解决本题的关键.29.已知函数f(x)=x+m在上的最大值是6.(1)求m的值以及函数f(x)的单调增区间;(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,f(A)=5,a=4,且△ABC 的面积为,求b+c的值.【分析】(1)化简函数f(x)为正弦型函数,根据正弦函数的图象与性质求出时f(x)的最大值,解得m的值,再求f(x)的单调增区间;(2)由f(A)求得A的值,再由余弦定理和三角形面积公式求出b+c的值.【解答】解:(1)函数f(x)=x+m=sin2x+cos2x+1+m=2sin(2x+)+1+m;当时,2x+∈[,],∴f(x)max=2+1+m=6,解得m=3;…(4分)令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z;∴函数f(x)的单调增区间为;…(6分)(2)由f(A)=2sin(2A+)+4=5,得sin(2A+)=;又A∈(0,π),∴2A+∈(,),∴2A+=,解得;…(8分)∴a2=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bccos=42,即b2+c2﹣bc=16①;又S=bcsinA=bcsin=,△ABC化简得bc=4②,…(10分)由①②解得.…(12分)【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,也考查了三角恒等变换问题,是综合题.30.已知函数f(x)=[2sin(x+)+sinx]cosx﹣sin2x.(1)求f(x)图象的对称轴方程;(2)若存在实数t∈[0,],使得sf(t)﹣2=0成立,求实数s的取值范围.【分析】(1)先利用降幂公式进行化简,然后利用辅助角公式将f(x)化成cos2x,最后根据余弦函数的对称性求出对称轴方程即可;(2)根据t的范围,求出2t的范围,再结合余弦函数单调性求出函数的值域,从而可求出t的范围.【解答】解:(1)∵f(x)=[2sin(x+)+sinx]cosx﹣sin2x=[2(sinxcos+cosxsin)+sinx]cosx﹣sin2x=[﹣sinx+cosx+sinx]cosx﹣sin2x=cos2x﹣sin2x=cos2x,由2x=kπ,得:x=,(k∈z),∴f(x)图象的对称轴方程是:x=,(k∈z),(2)当t∈[0,π]时,2t∈[0,π],cos(2t)∈[﹣,1],从而f(t)∈[﹣,],由sf(t)﹣2=0可知:s≥或s≤﹣.【点评】本题主要考查了余弦函数的对称性,以及余弦函数的值域,属于中档题.31.已知f(x)=2sin4x+2cos4x+cos22x﹣3.(1)求函数f(x)的最小正周期.(2)求函数f(x)在闭区间[]上的最小值并求当f(x)取最小值时,x的取值集合.【分析】通过同角三角函数的基本关系式,二倍角公式化简函数为一个角的一个三角函数的形式,(1)利用周期公式求出函数的最小正周期.(2)通过x∈[],求出4x∈[],利用函数的单调性,求出函数的最小值,以及x的集合即可.【解答】解:f(x)=2(sin2x+cos2x)2﹣4sin2xcos2x+cos22x﹣3=2×1﹣sin22x+cos22x﹣3=cos22x﹣sin22x﹣1=cos4x﹣1(1)函数的最小正周期T==.(2)x∈[]4x∈[]∴f(x)=cos4x﹣1在[]是减函数当x=时f(x)有最小值f()=cos﹣1=﹣﹣1,此时x的集合是【点评】本题是中档题,考查三角函数的化简求值,函数的周期的求法,函数在闭区间上的最值的求法,考查计算能力.32.已知函数f(x)=sin(x﹣ϕ)cos(x﹣ϕ)﹣cos2(x﹣ϕ)+(0≤ϕ≤)为偶函数.(I)求函数的最小正周期及单调减区间;(II)把函数的图象向右平移个单位(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的对称中心.【分析】(I)把函数解析式第一项利用二倍角的正弦函数公式化简,第二项利用二倍角的余弦函数公式化简,合并整理后,再利用两角和与差的正弦函数公式及特殊角的三角函数值化为一个角的正弦函数,即为函数解析式的最简形式,即可求出最小正周期以及单调区间;(II)由题意根据平移变换求出函数的解析式,然后求出函数的对称中心即可.【解答】解:(I)函数f(x)=sin(x﹣ϕ)cos(x﹣ϕ)﹣cos2(x﹣ϕ)+=sin(2x﹣2φ)﹣(2cos2φ﹣1)=sin(2x﹣2φ)﹣cos(2x﹣2φ)=sin(2x﹣2φ)函数f(x)为偶函数,则﹣2φ=kπ,k∈z∵0≤ϕ≤∴φ=∴f(x)=sin(2x﹣π)=﹣sin2x∴函数的最小正周期T==π令2x∈[﹣+2kπ,+2kπ]k∈Z 解得:﹣+kπ≤x≤+kπ∴函数f(x)的单调递减区间为[﹣+kπ,+kπ]k∈Z(II)由(I)知f(x)=﹣sin2x由题意知g(x)=﹣sin[2(x﹣)]=﹣sin(2x﹣)令2x﹣=kπ(k∈Z),则x=+(k∈Z),∴函数的对称中心坐标为(+,0)(k∈Z).【点评】本题主要考查了三角变换公式在三角化简和求值中的应用,y=Acos (ωx+φ)型函数的图象和性质,简单的三角方程的解法.。

三角函数恒等变换练习试题及答案解析详细讲解

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两角和与差的正弦、余弦、正切1.利用两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换;2.利用三角变换讨论三角函数的图象和性质2.1.牢记和差公式、倍角公式,把握公式特征;2.灵活使用(正用、逆用、变形用)两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换,三角变换中角的变换技巧是解题的关键.知识点回顾1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β (C α-β)cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β (C α+β)sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β (S α-β)sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β (S α+β)tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β (T α-β) tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T α+β) 2.二倍角公式sin 2α=ααcos sin 2;cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题:如公式的正用、逆用和变形用等.如T α±β可变形为tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β),tan αtan β=1-tan α+tan βtan (α+β)=tan α-tan βtan (α-β)-1. 4.函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b 2cos(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定.[难点正本 疑点清源]三角变换中的“三变”(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”.(2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等.(3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等. 热身训练1.已知sin(α+β)=23,sin(α-β)=-15,则tan αtan β的值为_______.2.函数f (x )=2sin x (sin x +cos x )的单调增区间为______________________.3.(2012·江苏)设α为锐角,若cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πα=45,则 4.(2012·江西)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α等于() A .-34B.34C .-43D.435.(2011·辽宁)设sin(π4+θ)=13,则sin 2θ等于( ) A .-79B .-19 C.19 D.79典例分析题型一 三角函数式的化简、求值问题例1 (1)化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan α2-tan α2·⎝⎛⎭⎫1+tan α·tan α2; (2)求值:[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°.在△ABC 中,已知三个内角A ,B ,C 成等差数列,则tan A 2+tan C 2+3tan A 2tan C 2的值为________.题型二 三角函数的给角求值与给值求角问题例2 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2πα=-19,sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-βα2=23,求cos(α+β)的值; (2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值. 已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β. 题型三 三角变换的简单应用例3 已知f (x )=⎪⎭⎫ ⎝⎛+x tan 11sin 2x -2sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πx ·sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πx (1)若tan α=2,求f (α)的值;(2)若x ∈⎣⎡⎦⎤π12,π2,求f (x )的取值范围.已知函数f (x )=3sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-62πx +2sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-12πx (x ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求使函数f (x )取得最大值时x 的集合.利用三角变换研究三角函数的性质典例:(12分)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x ·sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πx -1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,6ππ上的最大值和最小值. 总结方法与技巧1.巧用公式变形:和差角公式变形:tan x ±tan y =tan(x ±y )·(1∓tan x tan y );倍角公式变形:降幂公式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2; 配方变形:1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22,1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2. 2.利用辅助角公式求最值、单调区间、周期.由y =a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ)(其中tan φ=b a)有a 2+b 2≥|y |.3.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.4.已知和角函数值,求单角或和角的三角函数值的技巧:把已知条件的和角进行加减或二倍角后再加减,观察是不是常数角,只要是常数角,就可以从此入手,给这个等式两边求某一函数值,可使所求的复杂问题简单化.5.熟悉三角公式的整体结构,灵活变换.本节要重视公式的推导,既要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形.失误与防范1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1”的各种变通.2.在(0,π)范围内,sin(α+β)=22所对应的角α+β不是唯一的. 3.在三角求值时,往往要估计角的范围后再求值.过手训练(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1.(2012·山东)若θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,4ππ,sin 2θ=378,则sin θ等于( ) A.35B.45C.74D.34 2.已知tan(α+β)=25,tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-4πβ=14,那么tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα等于( ) A.1318 B.1322 C.322 D.163.当-π2≤x ≤π2时,函数f (x )=sin x +3cos x 的( ) A .最大值是1,最小值是-1 B .最大值是1,最小值是-12C .最大值是2,最小值是-2D .最大值是2,最小值是-1二、填空题(每小题5分,共15分)4.已知锐角α满足cos 2α=cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ4,则sin 2α=________. 5.已知cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ4=1213,α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛4,0π,则cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫π4+α=________. 6.设x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0π,则函数y =2sin 2x +1sin 2x 的最小值为________. 三、解答题7.(13分)(2012·广东)已知函数f (x )=2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πωx (其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π. (1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫5α+53π=-65,f ⎝⎛⎭⎫5β-56π=1617,求cos(α+β)的值. 课后习题(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2012·江西)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ等于( ) A.15B.14C.13D.122.(2012·大纲全国)已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α等于( )A .-53B .-59 C.59D.533.已知α,β都是锐角,若sin α=55,sin β=1010, 则α+β等于( ) A.π4B.3π4C.π4和3π4D .-π4和-3π44.(2011·福建)若α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0π,且sin 2α+cos 2α=14,则tan α的值等于( ) A.22B.33C.2D. 3 二、填空题(每小题5分,共15分)5.cos 275°+cos 215°+cos 75°cos 15°的值为________. 6.3tan 12°-3(4cos 212°-2)sin 12°=________. 7.sin α=35,cos β=35,其中α,β∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2,0π,则α+β=____________. 三、解答题(共22分)8.(10分)已知1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α=-2tan α,试确定使等式成立的α的取值集合. 9.(12分)已知α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,2,且sin α2+cos α2=62. (1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,2,求cos β的值.。

高一数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高一数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析

高一数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知函数.(1)化简;(2)已知常数,若函数在区间上是增函数,求的取值范围;(3)若方程有解,求实数a的取值范围.【答案】(1)f(x)(2)(3)【解析】(1)························· 4分(2) ∵由∴的递增区间为∵在上是增函数∴当k = 0时,有∴解得∴的取值范围是····················· 8分(3) 解一:方程即为从而问题转化为方程有解,只需a在函数的值域范围内∵当;当∴实数a的取值范围为················ 12分解二:原方程可化为令,则问题转化为方程在[– 1,1]内有一解或两解,设,若方程在[– 1,1]内有一个解,则解得若方程在[– 1,1]内有两个解,则解得∴实数a的取值范围是[– 2,]2.已知函数(1)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)在中,A、B、C分别为三边所对的角,若a=f(A)=1,求的最大值.【答案】(1),单调增区间;(2)【解析】(1)首先借助于基本三角函数公式将函数式化简为的最简形式,周期由的系数求解,求增区间需令,解得的范围得到单调区间;(2)中由的值求得角,借助于三角形余弦定理可得到关于两边的关系式,进而结合不等式性质得到关于的不等式,求得范围试题解析:(1),所以函数的最小正周期为.由得所以函数的单调递增区间为.(2)由可得,又,所以。

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两角和与差的正弦、余弦、正切1.利用两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换;2.利用三角变换讨论三角函数的图象和性质2.1.牢记和差公式、倍角公式,把握公式特征;2.灵活使用 (正用、逆用、变形用)两角和与差的正弦、余弦、正切公式进行三角变换,三角变换中角的变换技巧是解题的关键.知识点回顾1. 两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α- β)=cos αcos β+sin αsin β (C α-β)cos(α+ β)=cos_αcos_β- sin_αsin_β (C α+β)sin(α- β)=sin_αcos_β- cos_αsin_β (S α-β)sin(α+ β)=sin_αcos_β+ cos_αsin_β (S α+β)tan α- tan β (T α- β tan(α- β)=1+ tan αtan β)tan α+ tan β (T α+ β tan(α+ β)=1- tan αtan β)2. 二倍角公式sin 2α= 2 sin cos ;cos 2α=cos 2α-sin 2 α=2cos 2α- 1= 1- 2sin 2α;tan 2 α= 2tan α2.1- tan α3. 在准确熟练地记住公式的基础上,要灵活运用公式解决问题: 如公式的正用、 逆用和变形用等. 如 T α±β可变形为tan α± tan β= tan( α±β)(1tan_ αtan_ β), tan αtan β= 1- tan α+ tan β tan α- tan β= - 1.tan α+β tan α- β4. 函数 f(α)= acos α+ bsin α(a ,b 为常数 ),可以化为 f(α)= a 2+ b 2sin(α+ φ)或 f(α)= a 2+ b 2cos(α- φ),其中 φ 可由 a , b 的值唯一确定. [难点正本疑点清源 ]三角变换中的 “三变 ”(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是 “配凑 ”.(2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦 ”、 “升幂与降幂 ”等.(3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有 “常值代换 ”、 “逆用变用公式 ”、 “通分约分 ”、 “分解与组合 ”、 “配方与平方 ”等.热身训练21 tan α 1. 已知 sin(α+ β)= , sin(α- β)=- ,则的值为 _______.35tan β2. 函数 f(x)= 2sin x(sin x + cos x)的单调增区间为 ______________________ .3. (2012 江·苏 )设 α为锐角,若 cos6 4,则= 5sin α+cos α 1()4. (2012= ,则 tan 2α等于江·西 )若sin α-cos α 234 A .- 4C .- 35. (2011 π1()辽·宁 )设 sin( +θ)= ,则 sin 2θ等于4 37 1A .- 9B .- 9典例分析题型一三角函数式的化简、求值问题例 1 (1)化简:1- tan ααα2·1+ tan α·tan 2 ;tan 2(2)求值: [2sin 50 +°sin 10 (1°+ 3tan 10 )]°·2sin 280°.在 △ ABC 中,已知三个内角A ,B ,C 成等差数列,则AC A Ctan 2+ tan 2+ 3tan 2 tan 2的值为 ________.题型二 三角函数的给角求值与给值求角问题例 2(1)已π =- 12 知 0<β< <α<π,且 cos,sin2= ,求 cos(α+ β)的值;22 93(2)已知 α, β∈ (0, π),且 tan( α- β)=1, tan β=- 1,求 2α- β的值.2 71 , cos(α- β)= 13π 已知 cos α= 14 ,且 0<β<α< ,求 β. 72题型三 三角变换的简单应用例3 已知f(x)=11sin 2x - 2sinx·sinxtan x 44(1)若 tan α=2,求 f(α)的值;π π (2)若 x ∈ 12,2 ,求 f(x)的取值范围.已知函数f(x)= 3 sin2x+62sin2x12(x∈R).(1)求函数 f(x)的最小正周期;(2)求使函数f(x)取得最大值时x 的集合.利用三角变换研究三角函数的性质典例: (12 分 )(2011 ·京北)已知函数 f(x)= 4cos x·sin x - 1.6(1)求 f(x)的最小正周期;(2)求 f(x)在区间,上的最大值和最小值.6 4总结方法与技巧1.巧用公式变形:和差角公式变形: tan x±tany= tan(x±y) ·(1tan xtan y);倍角公式变形:降幂公式cos2α=1+ cos 2α1- cos 2α, sin2α=;2 2α ααα配方变形: 1±sinα= sin ± cos 2, 2 , 1- cos α= 2sin22.2 2 1+ cos α=2cos 22.利用辅助角公式求最值、单调区间、周期.由y= asin α+ bcos α=b)有a2+ b2sin(α+φ)(其中 tan φ=aa2+ b2≥|y.3.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求 (或所证明 )问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.4.已知和角函数值,求单角或和角的三角函数值的技巧:把已知条件的和角进行加减或二倍角后再加减,观察是不是常数角,只要是常数角,就可以从此入手,给这个等式两边求某一函数值,可使所求的复杂问题简单化.5.熟悉三角公式的整体结构,灵活变换.本节要重视公式的推导,既要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形.失误与防范1.运用公式时要注意审查公式成立的条件,要注意和、差、倍角的相对性,要注意升次、降次的灵活运用,要注意“1的”各种变通.22.在 (0,π)范围内, sin(α+β)=2所对应的角α+β不是唯一的.3.在三角求值时,往往要估计角的范围后再求值.过手训练(时间: 25 分钟,满分:43 分 ) 一、选择题 (每小题 5 分,共15 分)1. (2012 山·东 )若θ∈, , sin 2θ=3 7,则 sin θ等于()4 2 82 12.已知 tan(α+β)=5, tan 4 =4,那么 tan 4 等于()3.当-ππ3cos x 的() 2≤x≤时,函数 f(x)= sin x+2A.最大值是1,最小值是- 11B.最大值是1,最小值是- 2C.最大值是2,最小值是- 2D.最大值是2,最小值是- 1二、填空题 (每小题 5 分,共 15 分 )4.已知锐角α满足 cos 2α= cos,则sin 2α=________.412 5.已知 cos=13,α∈4 0,,则cos 2α= ________.π4sin 4+α6.设 x∈0, ,则函数 y=2sin2x+ 1的最小值为 ________.2 sin 2x三、解答题7. (13 分 )(2012 广·东 )已知函数 f(x)= 2cos x (其中ω>0,x∈ R)的最小正周期为 10π.6(1)求ω的值;(2)设α,β∈ 0,π, f 5α+5π=-6, f 5β-5π=16,求 cos(α+β)的值.2 3 5 6 17课后习题(时间: 35 分钟,满分: 57 分)一、选择题 (每小题 5 分,共 20 分 )1= 4,则 sin 2θ等于()1. (2012 江·西 )若 tan θ+ tan θ3,则 cos 2α等于()2. (2012 大·纲全国 )已知 α为第二象限角,sin α+ cos α= 3 5 5A .- 3B .- 95103. 已知 α, β都是锐角,若 sin α= 5 , sin β= 10 , 则 α+ β等于( )3πD .- π 3π和 和- 4444. (2011 福·建 )若 α∈ 0, ,且 sin 2α+ cos 2α= 1,则 tan α的值等于()24二、填空题 (每小题 5 分,共 15 分 )5. cos 2 75°+ cos 215°+ cos 75 cos ° 15 的°值为 ________.3tan 12 -°3= ________.6.4cos 212°-2sin 12°7. sin α= 3,cos β= 3,其中 α, β∈ 0,,则 α+ β= ____________.552三、解答题 (共 22 分 )8. (10 分 )已知1+ sin α1 -sin α-=- 2tan α,试确定使等式成立的 α的取值集合.1- sin α1+ sin α9. (12 分 )已知 α∈, ,且 sin α α62+ cos2=2.2(1)求 cos α的值;3(2)若 sin(α- β)=- 5, β∈,,求 cos β的值.2。

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