高考数学总复习之三角函数(完整版)
高考数学 三角函数
tan 例、已知 1, 求 tan 1 sin 3 cos 2 ( 1 ) , (2) sin sin cos 2 sin cos
一、概念
1.3、诱导公式
k k sin( ), cos( ) 2 2
奇变偶不变,符号看象限
一、概念
f ( x) f (2a x) : 函数关于直线x a轴对称 f ( x) f (2a x) : 函数关于点(a, 0)中心对称
(2)变形
ab f (a x) f (b x) : 函数关于直线x 轴对称 2 ab f (a x) f (b x) : 函数关于点( , 0)中心对称 2
O
M
Ax
正弦线:MP 余弦线:OM 正切线:AT
例、若x (0, ), 求证: sin x x tan x 2
一、概念
1.2、任意角的三角函数——同角三角函数关系
sin tan cos
sin cos 1
2 2
一、概念
1.2、同角三角函数关系——切割化弦
倍
三、图像
1.2、y=Asin(ω x+ψ )——图像变换
三、图像
1.3、y=Asin(ω x+ψ )——图像的向量变化
特别关注:向量
设函数图像按向量
平移后:
m (a, b) 进行平移
x
y
( x a)
( y b)
三、图像
1.3、y=Asin(ω x+ψ )——图像的向量变化
一、概念
1.3、诱导公式
例、y sin(x )( [0,2 ])是偶函数,则 () 例、y sin(x )( [0,2 ])是奇函数,则 () 例、y sin(x )是偶函数,则 () 例、y sin(x )是奇函数,则 ()
2024届高考数学一轮总复习第三章三角函数解三角形第三讲两角和与差及二倍角的三角函数公式课件
(5)tan (α-β)=1t+antαan-αttaannββ(T(α-β)). (6)tan (α+β)=1t-antαan+αttaannββ(T(α+β)).
2.二倍角公式 (1)基本公式 ①sin 2α=2sin αcos α. ②cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.
答案:C 【反思感悟】 理解数学文化内容,结合题目条件进行三角变换求值是关键.
【高分训练】
(2021 年泸州市模拟)《周髀算经》中给出了弦图,所谓弦图
是由四个全等的直角三角形和中间一个小正方形拼成
一个大的正方形,若图3-3-1中直角三角形两锐角分别
为α,β,且小正方形与大正方形面积之比为 9∶25,
答案:12
⊙三角变换与数学文化的创新问题 新高考数学考查的学科素养提炼为理性思维,数学应用,数 学探究和数学文化,其中数学文化作为素养考查的四大内涵之一, 以数学文化为背景的试题将是新高考的必考内容.
[例 4]公元前 6 世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边 形和正十边形的作图方法,发现了黄金分割,其比值约为 0.618,
考向 2 公式的变形
[例
3](1)存在角
θ,已知
(1+sin θ∈(0,π),则
θ+cos θ)sin 2+2cos θ
2θ-cos
θ 2
=______.
解析:由 θ∈(0,π),得 0<2θ<π2, ∴cos 2θ>0,∴ 2+2cos θ= 4cos22θ=2cos2θ.
又(1+sin θ+cos θ)sin
解析:原式=1-cos22α-π3+1-cos 22α+π3-sin2α=1- 12cos2α-π3+cos 2α+π3-sin2α=1-cos2α·cos π3-sin2α=1- co2s2α-1-c2os 2α=12.
2024版新高考版高考总复习数学 5-1 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式
专题五三角函数与解三角形5.1三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式考点三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式1.(2022全国甲理,8,5分)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,AB是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是AB的中点,D在AB上,CD⊥AB.“会圆术”给出AB的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+CD 2OA.当OA=2,∠AOB=60°时,s=( )A.11−3√32B.11−4√32C.9−3√32D.9−4√32答案 B 连接OC,如图.∵C是AB的中点,OA=OB=2,∴OC⊥AB.又∵CD⊥AB,∴D,C,O三点共线.∵∠AOB=60°,∴AB=2,OC=√3,CD=2-√3,∴s=2+(2−√3)22=11−4√32,故选B.2.(2019北京文,8,5分)如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,∠APB是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为()A.4β+4cos βB.4β+4sin βC.2β+2cos βD.2β+2sin β答案 B 本题主要考查扇形面积、三角形面积公式及应用;主要考查学生的推理论证能力和运算求解能力;考查的核心素养是数学运算.由圆的性质易知,当|PA|=|PB|时,阴影部分的面积最大,其面积为△PAB 的面积与弓形的面积之和. 作PD ⊥AB 于D 点,由∠APB=β,知∠DOB=β(O 为圆心).所以|OD|=2cos β,|PD|=2+2cos β,|AB|=4sin β.所以S △PAB =12·|AB|·|PD|=4sin β(1+cos β).S 弓形=S 扇形OAB -S △OAB =12·2β·22-12·4sin β·2cos β=4β-4sin β· cos β.故阴影部分的面积为S △PAB +S 弓形=4sin β+4sin βcos β+4β-4sin βcos β=4β+4sin β.故选B.思路分析 本题阴影部分由一个三角形与一个弓形构成,当β确定时,弓形面积是确定的,故三角形面积最大时,阴影部分面积最大.3.(2014课标Ⅰ文,2,5分)若tan α>0,则( ) A.sin α>0 B.cos α>0 C.sin 2α>0 D.cos 2α>0答案 C 由tan α>0得α是第一或第三象限角,若α是第三象限角,则A,B 错;由sin 2α=2sin αcos α知sin 2α>0,C 正确;α取π3时,cos 2α=2cos 2α-1=2×(12)2-1=-12<0,D 错.故选C.评析 本题考查三角函数值的符号,判定时可运用基本知识、恒等变形及特殊值等多种方法,具有一定的灵活性.4.(2014大纲全国文,2,5分)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45B.35C.-35D.-45答案 D 由三角函数的定义知cos α=√(−4)+3=-45.故选D.5.(2015福建文,6,5分)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( ) A.125 B.-125 C.512 D.-512答案 D ∵sin α=-513,α为第四象限角,∴cos α=√1−sin 2α=1213,∴tan α=sinαcosα=-512.故选D. 6.(2014大纲全国理,3,5分)设a=sin 33°,b=cos 55°,c=tan 35°,则( ) A.a>b>c B.b>c>a C.c>b>a D.c>a>b 答案 C ∵b=cos 55°=sin 35°>sin 33°=a,∴b>a.又∵c=tan 35°=sin35°cos35°>sin 35°=cos 55°=b,∴c>b.∴c>b>a.故选C.7.(2013浙江理,6,5分)已知α∈R,sin α+2cos α=√102,则tan 2α=( )A.43B.34C.-34D.-43答案 C (sin α+2cos α)2=52,展开得3cos 2α+4sin αcos α=32,再由二倍角公式得32cos 2α+2sin 2α=0,故tan 2α=sin2αcos2α=-322=-34,选C.评析 本题考查同角三角函数的基本关系式和三角恒等变换,考查转化与化归思想,考查学生灵活应用公式的能力和运算求解能力.三角函数求值问题关键在于观察角与角之间的关系和三角函数名之间的关系. 8.(2013大纲全国文,2,5分)已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=( ) A.-1213 B.-513 C.513 D.1213答案 A ∵α是第二象限角,∴cos α<0. ∴cos α=-√1−sin 2α=-1213.故选A. 评析 本题考查三角函数值在各象限的符号,同角三角函数关系,属容易题. 9.(2013广东文,4,5分)已知sin (5π2+α)=15,那么cos α=( ) A.-25B.-15C.15D.25答案 C ∵sin (5π2+α)=sin (π2+α)=cos α,∴cos α=15.故选C. 10.(2017北京文,9,5分)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β= . 答案13 解析 本题考查三角函数的诱导公式.由角α与角β的终边关于y 轴对称,可得β=(2k+1)π-α,k ∈Z,∵sin α=13,∴sin β=sin[(2k+1)π-α]=sin α=13.11.(2011江西文,14,5分)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴.若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-2√55,则y= . 答案 -8解析 P(4,y)是角θ终边上一点,由三角函数的定义知sin θ=√16+y ,又sin θ=-2√55,∴√16+y =-2√55,解得y=-8.评析 本题主要考查任意角三角函数的定义,考查运算求解能力,由题意得√16+y 2=-2√55是本题求解的关键.12.(2016四川文,11,5分)sin 750°= . 答案12解析 sin 750°=sin(720°+30°)=sin 30°=12. 解后反思 利用诱导公式把大角化为小角. 评析 本题考查了三角函数的诱导公式.13.(2013课标Ⅱ理,15,5分)设θ为第二象限角,若tan (θ+π4)=12,则sin θ+cos θ= . 答案 -√105解析 tan θ=tan [(θ+π4)−π4]=12−11+12=-13,∴sin θ=-13cos θ,将其代入sin 2θ+cos 2θ=1得109cos 2θ=1,∴cos 2θ=910,又易知cos θ<0,∴cos θ=-310√10,∴sin θ=√1010,故sin θ+cos θ=-√105.。
高考数学常用三角函数公式总结_高考数学复习指导整理
高考数学常用三角函数公式总结_高考数学复习指导整理高考数学中涉及的三角函数公式是数学考试中经常考察的内容,弄清楚这些公式对提高解题能力非常重要。
下面是高考数学常用的三角函数公式总结:1.三角函数的定义:正弦函数:sinA = 对边/斜边 = a/c余弦函数:cosA = 邻边/斜边 = b/c正切函数:tanA = 对边/邻边 = a/b2.基本关系:余弦函数与正弦函数的关系:sin^2A + cos^2A = 1正切函数与余切函数的关系:tanA * cotA = 13.三角函数的基本性质:奇偶性:sin(-A) = -sinA,cos(-A) = cosA,tan(-A) = -tanA关于y轴对称:sin(-A) = -sinA,cot(-A) = -cotA关于x轴对称:cos(-A) = cosA,tan(-A) = -tanA周期性:sin(A + 2πn) = sinA,其中n为整数cos(A + 2πn) = cosA,其中n为整数tan(A + πn) = tanA,其中n为整数4.初等角的三角函数值:30度特殊角:sin30° = 1/2,cos30° = √3/2,tan30° = 1/√3 45度特殊角:sin45° = √2/2,cos45° = √2/2,tan45° = 1 60度特殊角:sin60° = √3/2,cos60° = 1/2,tan60° = √3 5.和差角公式:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinBcos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinBtan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB)6.二倍角公式:sin2A = 2sinAcosAcos2A = cos^2A - sin^2A = 2cos^2A - 1 = 1 - 2sin^2Atan2A = 2tanA / (1 - tan^2A)7.半角公式:sin(A/2) = √[(1 - cosA) / 2]cos(A/2) = √[(1 + cosA) / 2]tan(A/2) = sinA / (1 + cosA) = (1 - cosA) / sinA8.三倍角公式:sin3A = 3sinA - 4sin^3Acos3A = 4cos^3A - 3cosAtan3A = (3tanA - tan^3A) / (1 - 3tan^2A)9.和角公式:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinBcos(A + B) = cosAcosB - sinAsinBtan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanAtanB)10.差角公式:sin(A - B) = sinAcosB - cosAsinBcos(A - B) = cosAcosB + sinAsinBtan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanAtanB)这些三角函数的常用公式总结可以帮助高中生更好地复习和理解数学知识,提高解题能力和应对高考的能力。
高三高考数学第一轮复习课件三角函数复习
]
20)在△ABC中,a、b、c分别为角A、B
、C的对边,4sin2
B
2
C
-cos2A=
7 2
。
(1)求角A的度数;
(2)若a= 3 ,b+c=3,求b和c的值。
解:∴c4∴ocsoc2Aos(21s=A+A2 c-b=co2os122csAb22c)Aa-∴22==c72oA12s=2A60+。1=b272+c2-a2=bc 又∵b+c=3 bc=2
22 3
选A
例4
函数f(x)=cos2(x-
2 3
)+sin2(x-
5 6
)
+msinxcosx的值域为[a,2](x∈R,m>a)求m
值和f(x)的单调增区间。
解 :1 f (x1 2 )[ = c 2 1 x c o o 2 2 4 3 x s ) 4 3 ()c s 1 2 co x ( o 2 2x 5 s 3 5 3 ) (s ) m ] 2 m 2( s s2 i2 x i x n
=sin(45。±35。). ∴ Sinα =sin 10。 ,sinβ=sin 80。
∴α=10。 β=80。 cos(2α-β)=cos60。= 1
2
〔三〕单元测试
一、选择题
1〕函数y=
coxs s
|cox|s |s
inx inx|
|ttaaxxnn|的值域是〔A〕
(A) |3,-1| (B) |3,1| (C) |-1,1,3| (D) |-1,1-3|
(2)若x∈[求a的值。
2
,
2
]时,f(x)的最大值为1,
解:(1)f(x)=sin(x+
2025版高考数学总复习第4章三角函数解三角形第2讲同角三角函数的基本关系式与诱导公式
sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系(2024·北京东城模拟)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ= -125 .[解析] 解法一:因为sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π)所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=49169,sin θcos θ=-60169.由根与系数的关系,知sin θ,cos θ是方程x 2-713x -60169=0的两根,所以x 1=1213,x 2=-513.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0.所以sin θ=1213,cos θ=-513,tan θ=sin θcos θ=-125.解法二:同解法一,得sin θcos θ=-60169,所以sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=-60169,弦化切,得 tan θtan 2θ+1=-60169,解得tan θ=-125或tan θ=-512.又θ∈(0,π),sin θ+cos θ=713>0,sin θcos θ=-60169<0.∴θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin θ>|cos θ|,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin θcos θ=|tan θ|>1,∴tan θ=-125.解法三:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=713,sin 2θ+cos 2θ=1.得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=1213,cos θ=-513或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-513,cos θ=1213.(舍去)故tan θ=-125.名师点拨:sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系为(sin x +cos x )2=1+2sin x cosx ,(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x ,(sin x +cos x )2+(sin x -cos x )2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值. 【变式训练】1.已知sin 2θ=14,且π4<θ<π2,则cos θ-sin θ=( B )A .32B .-32C .12D .-12[解析] ∵(cos θ-sin θ)2=1-2sin θcos θ=1-sin 2θ=34,∴要求cos θ-sin θ,只需判断cos θ-sin θ的符号. ∵π4<θ<π2,∴cos θ<sin θ,即cos θ-sin θ<0. ∴cos θ-sin θ=-cos θ-sin θ2=-32. 2.(2024·山东师大附中模拟)已知-π2<α<0,sin α+cos α=15,则1cos 2α-sin 2α的值为( C )A .75 B .725 C .257D .2425[解析] 解法一:∵sin α+cos α=15,∴(sin α+cos α)2=125,∴sin αcos α=-1225,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴sin α<0,cos α>0,∴cos α-sin α=sin α-cos α2=1-2sin αcos α=75.∴1cos 2α-sin 2α=1cos α-sin αcos α+sin α=257,故选C . 解法二:由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin α-cos α=-75,得⎩⎪⎨⎪⎧cos α=45,sin α=-35.∴tan α=sin αcos α=-34.∴1cos 2α-sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α-sin 2α=1+tan 2α1-tan 2α =1+9161-916=257,故选C .。
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1.已知 tanx=2,求 sinx , cosx 的值.解: 因为 tan x = Sin X =2,又 sin 2x + cos 2x=1 , cosxsin x = 2cosx联立得丿2 2 ,sin x +cos x =1sin x -cosx _2 sin x cosx所以 sinx — cosx=2(sinx + cosx),22得到sinx= — 3cosx ,又sin x + cos x=1,联立方程组,解得3+10sin,COSX = -〒0- C ——3 所以 sin xcosx — 10法二:因为叱叱=2,sin x cosx所以 sinx — cosx=2(sinx + cosx),所以(sinx — cosx)2=4(sinx + cosx)2, 所以 1 — 2sin xcosx=4 + 8sin xcosx ,3所以有 sinxcosx — ■10求证:tan 2x sin 2x=tan 2x — sin 2x . I.F , [ ]22 2 22 2 2 22证明:法一:右边=tan' x — sin x=tan x — (tan x cos x)=tan x(1 — cos x)=tan x sin x , 法二:左边 =ta n 2x sin 2x=ta n 2x(1 — cos 2x)=ta n 2x — ta n 2x cos 2 x=ta n 2x — si n 2x ,问题得证.sinx =2.5解这个方程组得cosx =245sin x = --------- i 靠 cosx I 5tan(-120)cos(210)sin(-480)2 .求——tan(-690 ') sin(-150 丨 cos(330 )的值.解:原式tan( -120 180 )cos(18030 )sin( -360 -120 )o~tan(-720 30o )sin(-150 )cos(360 -30 )tan 60 (-cos30 )(-sin 120) 弋 3 tan30(—sin150 )cos303.卄 sin x - cosx右sin x cosx=2,,求 sinxcosx 的值. 解:法一:因为 3110 sinx 10- 尿,cosx4.问题得证.3 x =84[0 2兀]0x2 f(x)x1如sin(2 ■ 6)[-?,1], y [1 2]2(1)y sin x cosx+2(1)y=si n 2x t=cosx t(2)y 2sin xcosx[- 2, 2]cosx 2 [-1,1],2 cos x cosx (2)y 2sin xcosx (sinx2= (cos 2x cosx) 3 cosx)一 (t 2t) 3-(t 丄)2213 +— 4(sinx cosx)=(s in xy =t 2 -t -1,y=As in( + )( (6 0)(2, 2) 匚=4T=164、2 = . 2 sin(- 2)84f(x)=cos x f(x) 一 sinxcosx)20)© =一842sinxcosx sin x(si nx cosx) t=sinxcosx= 42 sin((2「2)..y _2 sin(_ x ).48 4()xwy f(x)42222f(x)=cos x 2sinxcosx sin4x (cos x sin x)(cos x sin x)_ 2= (cos x -sin x) -sin 2x =cos2x -sin 2xsin2x-2x) - - 2 sin(2x -;))x 可Og](2x--)%-丄]4 4 4x=0 f(x)tan - 21 cos 日 +sin 日cos : -sin -2 si n 2°—si n B . cos 日+2cos 2 &1 + si n 日 (1)cos ,Sinn _ cos^ cos 日 +si ne . sin 日1 ------ cos :-1十¥ =」—2逅;1 - tan v 1_22 2sinsin rcos v 2cos r2 2sin sin vcos v 2 cos 二2 2sin cos 二2 si nr sin 二 22=COS d COSdsin -彳1cos 二说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到) 程简化。
高中数学三角函数专题复习(内附类型题以及历年高考真题,含答案)
1.tan x =2,求sin x ,cos x 的值. 解:因为2cos sin tan ==xxx ,又sin 2x +cos 2x =1, 联立得⎩⎨⎧=+=,1cos sin cos 2sin 22x x xx 解这个方程组得.55cos 552sin ,55cos 552sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==x x x x2.求)330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(----的值.解:原式)30360cos()150sin()30720tan()120360sin()30180cos()180120tan(o--+---++-= .3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=3.假设,2cos sin cos sin =+-xx xx ,求sin x cos x 的值.解:法一:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ),得到sin x =-3cos x ,又sin 2x +cos 2x =1,联立方程组,解得,,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1010cos 10103sin 1010cos 10103sin x x x x 所以⋅-=103cos sin x x 法二:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ), 所以(sin x -cos x )2=4(sin x +cos x )2, 所以1-2sin x cos x =4+8sin x cos x , 所以有⋅-=103cos sin x x 4.求证:tan 2x ·sin 2x =tan 2x -sin 2x .证明:法一:右边=tan 2x -sin 2x =tan 2x -(tan 2x ·cos 2x )=tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x ·sin 2x ,问题得证. 法二:左边=tan 2x ·sin 2x =tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x -tan 2x ·cos 2x =tan 2x -sin 2x ,问题得证.5.求函数)6π2sin(2+=x y 在区间[0,2π ]上的值域. 解:因为0≤x ≤2π,所以,6π76π26π,π20≤+≤≤≤x x 由正弦函数的图象, 得到],1,21[)6π2sin(-∈+x所以y ∈[-1,2]. 6.求以下函数的值域.(1)y =sin 2x -cos x +2; (2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x ). 解:(1)y =sin 2x -cos x +2=1-cos 2x -cos x +2=-(cos 2x +cos x )+3,令t =cos x ,那么,413)21(413)21(3)(],1,1[222++-=++-=++-=-∈t t t t y t利用二次函数的图象得到].413,1[∈y (2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x )=(sin x +cos x )2-1-(sin x +cos x ),令t =sin x +cos x 2=,)4πsin(+x ,那么]2,2[-∈t 那么,,12--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,45[+-∈y 7.假设函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图象的一个最高点为)2,2(,它到其相邻的最低点之间的图象与x 轴交于(6,0),求这个函数的一个解析式.解:由最高点为)2,2(,得到2=A ,最高点和最低点间隔是半个周期,从而与x 轴交点的间隔是41个周期,这样求得44=T ,T =16,所以⋅=8πω又由)28πsin(22ϕ+⨯=,得到可以取).4π8πsin(2.4π+=∴=x y ϕ8.函数f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin 4x .(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; (Ⅱ)假设],2π,0[∈x 求f (x )的最大值、最小值. 数xxy cos 3sin 1--=的值域.解:(Ⅰ)因为f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin4x =(cos 2x -sin 2x )(cos 2x +sin 2x )-sin2x )4π2sin(2)24πsin(22sin 2cos 2sin )sin (cos 22--=-=-=--=x x x x x x x所以最小正周期为π.(Ⅱ)假设]2π,0[∈x ,那么]4π3,4π[)4π2(-∈-x ,所以当x =0时,f (x )取最大值为;1)4πsin(2=--当8π3=x 时,f (x )取最小值为.2-1. 2tan =θ,求〔1〕θθθθsin cos sin cos -+;〔2〕θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:〔1〕2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ; (2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=.说明:利用齐次式的结构特点〔如果不具备,通过构造的方法得到〕,进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
2024年高考数学一轮复习课件(新高考版) 第4章 §4.1 任意角和弧度制、三角函数的概念
因为-2 023°=-360°×6+137°, 所以与-2 023°终边相同的最小正角是137°.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2.(2023·合肥模拟)在平面直角坐标系中,若角
θ
的终边经过点
P-sin
延伸探究
若α是第一象限角,则
α 2
是第几象限角?
因为α是第一象限角,所以k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z,
所以 k·180°<α2<k·180°+45°,k∈Z, 当 k 为偶数时,α2是第一象限角, 当 k 为奇数时,α2是第三象限角.
(2)在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为____-__6_7_5_°_和__-__3_1_5. °
a2+2a2a2=
2a
2 =
5
5,a>0,
5|a| -255,a<0,
所以 2sin α-cos α=-35355,5,a>a0<,0.
(2)sin 2cos 3tan 4的值
√A.小于0
C.等于0
B.大于0 D.不存在
∵π2<2<3<π<4<32π,∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0. ∴sin 2cos 3tan 4<0.
(3)若 A(1,a)是角 θ 终边上的一点,且 sin θ= 633,则实数 a 的值为 ___1_1__.
根据三角函数的终边上点的定义可得,r= 1+a2, 所以 sin θ= a2a+1= 633>0, 即 a>0 且 a2=11,所以 a= 11.
2023年高考数学总复习第7讲:三角函数及其恒等变换(附答案解析)
2023年高考数学总复习第7讲:三角函数及其恒等变换一.选择题(共10小题,满分50分,每小题5分)
1.(5分)(2022春•江西期中)扇形的弧长为12,面积为24,则圆心角的弧度数为()A.4B.3C.2D.1
2.(5分)(2022春•钦州期末)930°=()
A .
B .
C .
D .
3.(5分)(2022春•温州期末)已知,且,则cosα﹣sinα=()
A .
B .
C .
D .
4.(5分)(2022
春•温州期末)已知,则sinθ﹣cosθ
=()
A .
B .
C .
D .
5.(5分)(2022春•开福区校级月考)若角α的终边过点P(8m,﹣3),且,则m 的值为()
A .
B .
C .
D .
6.(5分)(2007秋•海曙区校级期中)已知定义在R上的奇函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,若内角A满足f(cos A)<0,则A的取值范围是()A .B .
C
.D
.
7.(5分)(2022春•房山区期中)若sinθ<0且tanθ<0,则角θ所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限8.(5分)(2019秋•清远期末)sin195°sin465°=()
A .
B .
C .D
.﹣
9.(5分)(2021秋•佛山期末)已知sin (+α)
=,α∈(﹣,0),则tanα等于()
A
.﹣B .C
.﹣D .
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2024年高考数学总复习第四章《三角函数解三角形》任意角弧度制及任意角的三角函数
2024年高考数学总复习第四章《三角函数、解三角形》§4.1任意角、弧度制及任意角的三角函数最新考纲1.了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化.2.借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }.(3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)角度制和弧度制的互化:180°=πrad,1°=π180rad ,1rad(3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).三个三角函数的性质如下表:三角函数定义域第一象限符号第二象限符号第三象限符号第四象限符号sin αR++--cos αR+--+tan α{α|α≠k π+π2,k ∈Z }+-+-4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .三角函数线有向线段MP 为正弦线;有向线段OM 为余弦线;有向线段AT 为正切线概念方法微思考1.总结一下三角函数值在各象限的符号规律.提示一全正、二正弦、三正切、四余弦.2.三角函数坐标法定义中,若取点P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,怎样定义角α的三角函数?提示设点P 到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx(x ≠0).题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.(×)(2)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.(√)(3)不相等的角终边一定不相同.(×)(4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.(√)题组二教材改编2.角-225°=弧度,这个角在第象限.答案-5π4二3.若角α的终边经过点-22,sin α=,cos α=.答案22-224.一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角大小为弧度.答案π3题组三易错自纠5|k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z(阴影部分)是()答案C解析当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样,故选C.6.已知点Pθ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为()A.5π6B.2π3C.11π6D.5π3答案C解析因为点P所以根据三角函数的定义可知tan θ=-1232=-33,又θθ=11π6.7.在0到2π范围内,与角-4π3终边相同的角是.答案2π3解析与角-4π3终边相同的角是2k πk ∈Z ),令k =1,可得与角-4π3终边相同的角是2π3.8.(2018·济宁模拟)函数y =2cos x -1的定义域为.答案2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z )解析∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.由三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示),∴x ∈2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ).题型一角及其表示1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是()A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+9π4(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )答案C解析与角9π4的终边相同的角可以写成2k π+9π4(k ∈Z ),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有答案C 正确.2.设集合M |x =k2·180°+45°,k ∈ZN |x =k4·180°+45°,k ∈Z()A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N =∅答案B解析由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N ,故选B.3.(2018·宁夏质检)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为.答案-53π,-23π,π3,43π解析如图,在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线y =3x 上的角有两个:π3,43π;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-23π,-53π,故满足条件的角α构成的集合为-53,-23π,π3,43π4.若角α是第二象限角,则α2是第象限角.答案一或三解析∵α是第二象限角,∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.综上,α2是第一或第三象限角.思维升华(1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k (k ∈Z )赋值来求得所需的角.(2)确定kα,αkk ∈N *)的终边位置的方法先写出kα或αk 的范围,然后根据k 的可能取值确定kα或αk的终边所在位置.题型二弧度制及其应用例1已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l .若α=π3,R =10cm ,求扇形的面积.解由已知得α=π3,R =10cm ,∴S 扇形=12α·R 2=12·π3·102=50π3(cm 2).引申探究1.若例题条件不变,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积.解l =α·R =π3×10=10π3(cm),S 弓形=S 扇形-S 三角形=12·l ·R -12·R 2·sin π3=12·10π3·10-12·102·32=50π-7533(cm 2).2.若例题条件改为:“若扇形周长为20cm ”,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?解由已知得,l +2R =20,则l =20-2R (0<R <10).所以S =12lR =12(20-2R )R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以当R =5cm 时,S 取得最大值25cm 2,此时l =10cm ,α=2rad.思维升华应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.跟踪训练1(1)(2018·湖北七校联考)若圆弧长度等于圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为()A.π6B.π3C .3D.3答案D解析如图,等边三角形ABC 是半径为r 的圆O 的内接三角形,则线段AB 所对的圆心角∠AOB =2π3,作OM ⊥AB ,垂足为M ,在Rt △AOM 中,AO =r ,∠AOM =π3,∴AM =32r ,AB =3r ,∴l =3r ,由弧长公式得α=l r =3rr= 3.(2)一扇形是从一个圆中剪下的一部分,半径等于圆半径的23,面积等于圆面积的527,则扇形的弧长与圆周长之比为.答案518解析设圆的半径为r ,则扇形的半径为2r3,记扇形的圆心角为α,由扇形面积等于圆面积的527,可得12α2r 3πr 2=527,解得α=5π6.所以扇形的弧长与圆周长之比为l C =5π6·2r 32πr =518.题型三三角函数的概念命题点1三角函数定义的应用例2(1)(2018·青岛模拟)已知角α的终边与单位圆的交点为-12,sin α·tan α等于()A .-33B .±33C .-32D .±32答案C解析由OP 2=14+y 2=1,得y 2=34,y =±32.当y =32时,sin α=32,tan α=-3,此时,sin α·tan α=-32.当y =-32时,sin α=-32,tan α=3,此时,sin α·tan α=-32.所以sin α·tan α=-32.(2)设θ是第三象限角,且|cosθ2|=-cos θ2,则θ2是()A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案B解析由θ是第三象限角知,θ2为第二或第四象限角,∵|cos θ2|=-cos θ2,∴cos θ2<0,综上可知,θ2为第二象限角.命题点2三角函数线例3(1)满足cos α≤-12的角的集合是.答案|2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z 解析作直线x =-12交单位圆于C ,D 两点,连接OC ,OD ,则OC 与OD 围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围,故满足条件的角α的集合为|2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z(2)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小关系是.答案sin α<cos α<tan α解析如图,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可知sin α<cos α<tan α.思维升华(1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的范围.跟踪训练2(1)(2018·济南模拟)已知角α的终边经过点(m ,-2m ),其中m ≠0,则sin α+cosα等于()A .-55B .±55C .-35D .±35答案B解析∵角α的终边经过点(m ,-2m ),其中m ≠0,∴m >0时,sin α=-2m 5m =-25cos α=m 5m =15,∴sin α+cos α=-55;m <0时,sin α=-2m -5m =25,cos α=m -5m =-15,∴sin α+cos α=55;∴sin α+cos α=±55,故选B.(2)在(0,2π)内,使得sin x >cos x 成立的x 的取值范围是()答案C解析当x ∈π2,sin x >0,cos x ≤0,显然sin x >cos x 成立;当x ,π4时,如图,OA 为x 的终边,此时sin x =|MA |,cos x =|OM |,sin x ≤cos x ;当xOB 为x 的终边,此时sin x =|NB |,cos x =|ON |,sin x >cos x .同理当x ∈πsin x >cosx ;当x ∈5π4,sin x ≤cos x ,故选C.1.下列说法中正确的是()A .第一象限角一定不是负角B .不相等的角,它们的终边必不相同C .钝角一定是第二象限角D .终边与始边均相同的两个角一定相等答案C解析因为-330°=-360°+30°,所以-330°角是第一象限角,且是负角,所以A 错误;同理-330°角和30°角不相等,但它们终边相同,所以B 错误;因为钝角的取值范围为(90°,180°),所以C 正确;0°角和360°角的终边与始边均相同,但它们不相等,所以D 错误.2.已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的圆心角的弧度数是()A .1B .4C .1或4D .2或4答案C解析设扇形的半径为r ,弧长为l ,+l =6,=2,=1,4=2,2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.3.(2018·石家庄调研)已知角θ的终边经过点P (4,m ),且sin θ=35,则m 等于()A .-3B .3C.163D .±3答案B 解析sin θ=m16+m 2=35,且m >0,解得m =3.4.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为()-12,-32,--12,--32,答案A解析点P 旋转的弧度数也为2π3,由三角函数定义可知Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.5.若sin θ·cos θ>0,sin θ+cos θ<0,则θ在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案C解析∵sin θ·cos θ>0,∴sin θ>0,cos θ>0或sin θ<0,cos θ<0.当sin θ>0,cos θ>0时,θ为第一象限角,当sin θ<0,cos θ<0时,θ为第三象限角.∵sin θ+cos θ<0,∴θ为第三象限角.故选C.6.sin 2·cos 3·tan 4的值()A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在答案A解析∵sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0,∴sin 2·cos 3·tan 4<0.7.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为()A .-12B .-32C.12D.32答案C解析由题意得点P (-8m ,-3),r =64m 2+9,所以cos α=-8m64m 2+9=-45,解得m =±12,又cos α=-45<0,所以-8m <0,即m >0,所以m =12.8.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sin α=sin β,则α与β的终边相同;⑤若cos θ<0,则θ是第二或第三象限的角.其中正确命题的个数是()A .1B .2C .3D .4答案A解析举反例:第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sinπ6=sin 5π6,但π6与5π6的终边不相同,故④错;当cos θ=-1,θ=π时,其既不是第二象限角,也不是第三象限角,故⑤错.综上可知,只有③正确.9.若圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是.答案2解析设圆半径为r ,则圆内接正方形的对角线长为2r ,∴正方形边长为2r ,∴圆心角的弧度数是2rr= 2.10.若角α的终边与直线y =3x 重合,且sin α<0,又P (m ,n )是角α终边上一点,且|OP |=10,则m -n =.答案2解析由已知tan α=3,∴n =3m ,又m 2+n 2=10,∴m 2=1.又sin α<0,∴m =-1,n =-3.故m -n =2.11.已知角α的终边上一点P 2π3,cos α的最小正值为.答案11π6解析由题意知,点r =1,所以点P 在第四象限,根据三角函数的定义得cos α=sin2π3=32,故α=2k π-π6(k ∈Z ),所以α的最小正值为11π6.12.函数y =sin x -32的定义域为.答案2k π+π3,2k π+23π,k ∈Z 解析利用三角函数线(如图),由sin x ≥32,可知2k π+π3≤x ≤2k π+23π,k ∈Z .13.已知角α的终边在如图所示阴影表示的范围内(不包括边界),则角α用集合可表示为.答案α|2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z 解析∵在[0,2π)内,终边落在阴影部分角的集合为π4,56π∴α|2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z14.若角α的终边落在直线y =3x 上,角β的终边与单位圆交于点12,m,且sin α·cos β<0,则cos α·sin β=.答案±34解析由角β12,m cos β=12sin α·cos β<0知,sin α<0,因为角α的终边落在直线y =3x 上,所以角α只能是第三象限角.记P 为角α的终边与单位圆的交点,设P (x ,y )(x <0,y <0),则|OP |=1(O 为坐标原点),即x 2+y 2=1,又由y =3x 得x =-12,y =-32,所以cos α=x =-12,因为点12,m 12+m 2=1,解得m =±32,所以sin β=±32,所以cos α·sin β=±34.15.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中“方田”章给出了计算弧田面积时所用的经验公式,即弧田面积=12×(弦×矢+矢2).弧田(如图1)由圆弧和其所对弦围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为2π3,半径为3米的弧田,如图2所示.按照上述经验公式计算所得弧田面积大约是平方米.(结果保留整数,3≈1.73)答案5解析如题图2,由题意可得∠AOB =2π3,OA =3,所以在Rt △AOD 中,∠AOD =π3,∠DAO =π6,OD =12AO =12×3=32,可得CD =3-32=32,由AD =AO ·sin π3=3×32=332,可得AB =2AD =2×332=3 3.所以弧田面积S =12(弦×矢+矢2)=12×33×32+=943+98≈5(平方米).16.如图,A ,B 是单位圆上的两个质点,点B 的坐标为(1,0),∠BOA =60°.质点A 以1rad /s 的角速度按逆时针方向在单位圆上运动,质点B 以2rad/s 的角速度按顺时针方向在单位圆上运动.(1)求经过1s 后,∠BOA 的弧度;(2)求质点A ,B 在单位圆上第一次相遇所用的时间.解(1)经过1s 后,质点A 运动1rad ,质点B 运动2rad ,此时∠BOA 的弧度为π3+3.(2)设经过t s 后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇,则t (1+2)+π3=2π,解得t =5π9,即经过5π9s后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇.。
三角函数的图象与性质-高考数学复习
3
6
2
2−1
∴ω=4 k -2,又0<ω<6,∴ω=2.
目录
是:
(0,1) ,
π
,0
2
,
(π,-1) ,
3π
,0
2
,
(2π,1).
提醒
函数 y = sin x , x ∈[0,2π], y = cos x , x ∈[0,2π]
的五个关键点的横坐标是零点和极值点(最值点).
目录
高中总复习·数学
2. 正弦、余弦、正切函数的图象与性质(表中 k ∈Z)
函数
y = sin x
A. T =π, A =1
B. T =2π, A =1
C. T =π, A =2
D. T =2π, A =2
解析:
)
2π
T = =π, A =2-1=1,故选A.
2
目录
高中总复习·数学
3. 函数 y =4 sin (2 x +π)的图象关于(
A. x 轴对称
)
B. 原点对称
C. y 轴对称
解析: 记 f ( x )=4 sin (2 x +π)=-4 sin 2 x ,所以 f (-
2. 已知函数 f ( x )=2 sin
经过点
π
,2
6
和
π
(ω x +φ)(0<ω<6,|φ|< )的图象
2
2π
, −2
3
,则ω=
2
.
π
2π
π
2π
解析:∵ 和 是函数 f ( x )的极值点,则 x = , x = 是对称
6
3
6
3
2π
最新高考数学必考要点必考要点分类汇编三角函数(完整版)
三角函数C1 角的概念及任意的三角函数13.C1,C2,C6[2013²四川卷] 设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.13. 3 [解析] 解法一:由sin 2α=-sin α,得2sin αcos α=-sin α,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故sin α≠0,于是cos α=-12,进而sin α=32,于是tan α=-3, ∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2³(-3)1-3= 3. 解法二:同上得cos α=-12,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,可得α=2π3,∴tan 2α=tan 4π3=3.C2 同角三角函数的基本关系式与诱导公式13.C2[2013²全国卷] 已知α是第三象限角,sin α=-13,则cot α=________.13.2 2 [解析] cos α=-1-sin 2α=-2 23,所以cot α=cos αsin α=2 2.13.C1,C2,C6[2013²四川卷] 设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.13. 3 [解析] 解法一:由sin 2α=-sin α,得2sin αcos α=-sin α,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故sin α≠0,于是cos α=-12,进而sin α=32,于是tan α=-3, ∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2³(-3)1-3= 3. 解法二:同上得cos α=-12,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,可得α=2π3,∴tan 2α=tan 4π3=3.15.C2,C5[2013²新课标全国卷Ⅱ] 设θ为第二象限角,若tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,则sin θ+cos θ=________.15.-105 [解析] 由tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=12得1+tan θ1-tan θ=12 tan θ=-13 cos θ=-3sin θ ,由sin 2θ+cos 2θ=1 10sin 2θ=1,θ 在第二象限,sin θ=1010,cos θ=-31010, ∴sin θ+cos θ=-105. 20.C2、C5、C6,C8[2013²重庆卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a 2+b 2+2ab =c 2.(1)求C ;(2)设cos Acos B =3 25,cos (α+A )cos (α+B )cos 2α=25,求tan α的值. 20.解:(1)因为a 2+b 2+2ab =c 2,所以由余弦定理有cos C =a 2+b 2-c 22ab =-2ab 2ab =-22.故C =3π4.(2)由题意得(sin αsin A -cos αcos A )(sin αsin B -cos αcos B )cos 2α=25, 因此(tan αsin A -cos A)(tan αsin B -cos B)=25, tan 2αsin Asin B -tan α(sin Acos B +cos Asin B)+cos Acos B =25, tan 2αsin Asin B -tan αsin (A +B)+cos Acos B =25.① 因为C =3π4,所以A +B =π4,所以sin (A +B)=22.因为cos (A +B)=cos Acos B -sin Asin B , 即3 25-sin Asin B =22. 解得sin Asin B =3 25-22=210.由①得tan 2α-5tan α+4=0, 解得tan α=1或tan α=4.9.C2、C6,C7[2013²重庆卷] 4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .2 2-19.C [解析] 原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4sin 40°cos 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2cos (40°-30°)-sin 40°cos 40°=2(cos 40°cos 30°+sin 40°sin 30°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.C3 三角函数的图像与性质3.A2、C3[2013²北京卷] “φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.A [解析] ∵曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点, ∴sin φ=0,∴φ=k π,k∈Z ,故选A.1.C3[2013²江苏卷] 函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的最小正周期为________. 1.π [解析] 周期为T =2π2=π.8.C3[2013²山东卷] 函数y =xcos x +sin x 的图像大致为( )1-28.D [解析] ∵f(-x)=-xcos(-x)+sin(-x)=-(xcos x +sin x)=-f(x),∴y =xcos x +sin x 为奇函数,图像关于原点对称,排除选项B.当x =π2时,y =1>0,排除选项C ;x =π,y =-π<0,排除选项A ;故选D.C4 函数 的图象与性质15.C4[2013²新课标全国卷Ⅰ] 设当x =θ时,函数f(x)=sin x -2cos x 取得最大值,则cos θ=________.15.-2 55[解析] 因为f(x)=sin x -2cos x =5sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫tan φ=-2,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,所以当x +φ=π2+2k π(k∈Z ),即x =π2-φ+2k π(k∈Z )时,y =f(x)取得最大值5,则cos θ=cos x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-φ+2k π=sin φ,由⎩⎪⎨⎪⎧tan φ=sin φcos φ=-2,sin 2 φ+cos 2 φ=1,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0可得 sin φ=-2 55,所以cos θ=-2 55.16.C4[2013²安徽卷] 已知函数f(x)=4cos ωx²sin ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)讨论f(x)在区间0,π2上的单调性.16.解:(1)f(x)=4cos ωx ²sin ωx +π4=2 2sin ωx ²cos ωx +2 2cos 2ωx=2(sin 2ωx +cos 2ωx)+2=2sin2ωx +π4+ 2.因为f(x)的最小正周期为π,且ω>0, 从而有2π2ω=π,故ω=1.(2)由(1)知,f(x)=2sin2x +π4+ 2.若0≤x≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4.当π4≤2x +π4≤π2,即0≤x≤π8时,f(x)单调递增; 当π2≤2x +π4≤5π4,即π8≤x ≤π2时,f(x)单调递减. 综上可知,f(x)在区间0,π8上单调递增,在区间π8,π2上单调递减.20.C4,C9,B14[2013²福建卷] 已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的周期为π,图像的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫π4,0.将函数f(x)图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得到的图像向右平移π2个单位长度后得到函数g(x)的图像.(1)求函数f(x)与g(x)的解析式;(2)是否存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4,使得f(x 0),g(x 0),f(x 0)g(x 0)按照某种顺序成等差数列?若存在,请确定x 0的个数;若不存在,说明理由;(3)求实数a 与正整数n ,使得F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2013个零点.20.解:(1)由函数f(x)=sin(ωx +φ)的周期为π,ω>0,得ω=2πT =2.又曲线y =f(x)的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫π4,0,φ∈(0,π),故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2³π4+φ=0,得φ=π2,所以f(x)=cos 2x.将函数f(x)图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)后可得y =cos x 的图像,再将y =cos x 的图像向右平移π2个单位长度后得到函数g(x)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2的图像,所以g(x)=sin x.(2)当x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4时,12<sin x<22,0<cos 2x<12,所以sin x>cos 2x>sin xcos 2x.问题转化为方程2cos 2x =sin x +sin xcos 2x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内是否有解.设G(x)=sin x +sin xcos 2x -2cos 2x ,x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4, 则G′(x)=cos x +cos xcos 2x +2sin 2x(2-sin x).因为x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4,所以G′(x)>0,G(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内单调递增. 又G ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-14<0,G ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22>0,且函数G(x)的图像连续不断,故可知函数G(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内存在唯一零点x 0,即存在唯一的x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4满足题意. (3)方法一:依题意,F(x)=asinx +cos 2x ,令F(x)=asin x +cos 2x =0. 当sin x =0,即x =k π(k∈Z )时,cos2x =1,从而x =k π(k∈Z )不是方程F(x)=0的解,所以方程F(x)=0等价于关于x 的方程a =-cos 2x sin x,x≠k π(k∈Z ).现研究x∈(0,π)∪(π,2π)时方程a =-cos 2xsin x 的解的情况.令h(x)=-cos 2xsin x,x∈(0,π)∪(π,2π),则问题转化为研究直线y =a 与曲线y =h(x),x∈(0,π)∪(π,2π)的交点情况. h ′(x)=cos x (2 sin 2x +1)sin x ,令h′(x)=0,得x =π2或x =3π2. 当x 变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:当x>0且x 趋近于0时,h(x)趋向于-∞,当x<π且x 趋近于π时,h(x)趋向于-∞, 当x>π且x 趋近于π时,h(x)趋向于+∞, 当x<2π且x 趋近于2π时,h(x)趋向于+∞,故当a>1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内无交点,在(π,2π)内有2个交点; 当a<-1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内有2个交点,在(π,2π)内无交点; 当-1<a<1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内有2个交点,在(π,2π)内有2个交点.由函数h(x)的周期性,可知当a≠±1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,n π)内总有偶数个交点,从而不存在正整数n ,使得直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,n π)内恰有2 013个交点;又当a =1或a =-1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)∪(π,2π)内有3个交点,由周期性,2013=3³671,所以依题意得n =671³2=1342.综上,当a =1,n =1342或a =-1,n =1342时,函数F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2013个零点.方法二:依题意,F(x)=asin x +cos2x =-2sin 2x +asin x +1. 现研究函数F(x)在(0,2π]上的零点的情况.设t =sin x ,p(t)=-2t 2+at +1(-1≤t≤1),则函数p(t)的图象是开口向下的抛物线, 又p(0)=1>0,p(-1)=-a -1,p(1)=a -1.当a>1时,函数p(t)有一个零点t 1∈(-1,0)(另一个零点t 2>1,舍去),F(x)在(0,2π]上有两个零点x 1,x 2,且x 1,x 2∈(π,2π);当a<-1时,函数p(t)有一个零点t 1∈(0,1)(另一个零点t 2<-1,舍去),F(x)在(0,2π]上有两个零点x 1,x 2,且x 1,x 2∈(0,π);当-1<a<1时,函数p(t)的一个零点t 1∈(-1,0),另一个零点t 2∈(0,1),F(x)在(0,π)和(π,2π)上分别有两个零点.由正弦函数的周期性,可知当a≠±1时,函数F(x)在(0,n π)内总有偶数个零点,从而不存在正整数n 满足题意.当a =1时,函数p(t)的一个零点t 1∈(-1,0),另一个零点t 2=1; 当a =-1时,函数p(t)的一个零点t 1=-1,另一个零点t 2∈(0,1),从而当a =1或a =-1时,函数F(x)在(0,2π]有3个零点,由正弦函数的周期性,2013=3³671,所以依题意得n =671³2=1342.综上,当a =1,n =1342或a =-1,n =1342时,函数F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2 013个零点.4.C4[2013²湖北卷] 将函数y =3cos x +sin x (x∈R )的图像向左平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图像关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A.π12 B.π6 C.π3 D.5π64.B [解析] 结合选项,将函数y =3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图像向左平移π6个单位得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=2cos x ,它的图像关于y 轴对称,选B.11.C4[2013²江西卷] 函数y =sin 2x +2 3sin 2x 的最小正周期T 为________.11.π [解析] y =sin 2x +3(1-cos 2x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+3,所以最小正周期为π. 17.C4[2013²辽宁卷] 设向量a =(3sin x ,sin x),b =(cos x ,sin x),x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.(1)若|a |=|b |,求x 的值;(2)设函数f(x)=a²b ,求f(x)的最大值.17.解: (1)由|a |2=(3sin x)2+(sin x)2=4sin 2x.|b |2=(cos x)2+(sin x)2=1,及|a |=|b |,得4sin 2x =1.又x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,从而sin x =12,所以x =π6.(2)f(x)=a²b =3sin x²cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+12.当x =π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6取最大值1.所以f(x)的最大值为32.5.C4[2013²山东卷] 将函数y =sin(2x +φ)的图像沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图像,则φ的一个可能取值为( )A.3π4 B.π4 C .0 D .-π45.B [解析] 方法一:将函数y =sin(2x +φ)的图像沿x 轴向左平移π8个单位后得到f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ的图像,若f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ为偶函数,必有π4+φ=k π+π2,k∈Z ,当k =0时,φ=π4.方法二:将函数y =sin(2x +φ)的图像沿x 轴向左平移π8个单位后得到f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ的图像,其对称轴所在直线满足2x +π4+φ=k π+π2,k∈Z ,又∵f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ为偶函数,∴y 轴为其中一条对称轴,即π4+φ=k π+π2,k∈Z ,当k =0时,φ=π4.16.F3,C4[2013²陕西卷] 已知向量a =cos x ,-12,b =(3sin x ,cos 2x),x∈R ,设函数f(x)=a²b .(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最小值.16.解:f(x)=cos x ,-12²(3sin x ,cos 2x)=3cos xsin x -12cos 2x=32sin 2x -12cos 2x =cos π6sin 2x -sin π6cos 2x=sin2x -π6.(1)f(x)的最小正周期为T =2πω=2π2=π, 即函数f(x)的最小正周期为π. (2)∵0≤x≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6.由正弦函数的性质,当2x -π6=π2,即x =π3时,f(x)取得最大值1. 当2x -π6=-π6,即x =0时,f(0)=-12,当2x -π6=56π,即x =π2时,f π2=12,∴f(x)的最小值为-12.因此,f(x)在0,π2上最大值是1,最小值是-12.5.C4[2013²四川卷] 函数f(x)=2sin (ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图像如图1-4所示,则ω,φ的值分别是( )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π35.A [解析] 由图知3T 4=5π12+π3=3π4,故周期T =π,于是ω=2.∴f(x)=2sin(2x+φ).再由f ⎝⎛⎭⎪⎫5π12=2,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+φ=1,于是5π6+φ=2k π+π2(k∈Z ),因为-π2<φ<π2,取k =0,得φ=-π3.15.C4,C5[2013²天津卷] 已知函数f(x)=-2sin2x +π4+6sin xcos x -2cos 2 x +1,x∈R .(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间0,π2上的最大值和最小值.15.解:(1)f(x)=-2sin 2x ²cos π4-2cos 2x ²sin π4+3sin 2x -cos 2x =2sin 2x-2cos 2x =2 2sin2x -π4.所以,f(x)的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f(x)在区间0,3π8上是增函数,在区间3π8,π2上是减函数.又f(0)=-2,f3π8=2 2,f π2=2,故函数f(x)在区间0,π2上的最大值为2 2,最小值为-2.C5 两角和与差的正弦、余弦、正切17.C5、C8[2013²山东卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B =79.(1)求a ,c 的值;(2)求sin(A -B)的值.17.解:(1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2accos B ,得b 2=(a +c)2-2ac(1+cosB), 又b =2,a +c =6,cos B =79,所以ac =9,解得a =3,c =3.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =4 29. 由正弦定理得sin A =asin B b =2 23.因为a =c ,所以A 为锐角, 所以cos A =1-sin 2A =13.因此sin(A -B)=sin Acos B -cos Asin B =10 227.17.C5,C8,F1[2013²四川卷] 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B 2cos B -sin (A -B)sin B +cos(A +C)=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =4 2,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影. 17.解:(1)由2cos2A -B 2cos B -sin(A -B)sin B +cos(A +C)=-35,得 [cos(A -B)+1]cosB -sin(A -B)sinB -cosB =-35,即cos(A -B)cosB -sin(A -B)sinB =-35,则cos(A -B +B)=-35,即cos A =-35.(2)由cos A =-35,0<A<π,得sinA =45.由正弦定理,有a sin A =b sinB ,所以sinB =bsinA a =22. 由题意知a>b ,则A>B ,故B =π4.根据余弦定理,有(4 2)2=52+c 2-2³5c³⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,解得c =1或c =-7(舍去),故向量BA →在BC →方向上的投影为|BA →|cosB =22.15.C4,C5[2013²天津卷] 已知函数f(x)=-2sin2x +π4+6sin xcos x -2cos 2x +1,x∈R .(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间0,π2上的最大值和最小值.15.解:(1)f(x)=-2sin 2x ²cos π4-2cos 2x ²sin π4+3sin 2x -cos 2x =2sin 2x-2cos 2x =2 2sin2x -π4.所以,f(x)的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f(x)在区间0,3π8上是增函数,在区间3π8,π2上是减函数.又f(0)=-2,f3π8=2 2,f π2=2,故函数f(x)在区间0,π2上的最大值为2 2,最小值为-2.17.C5,C8[2013²新课标全国卷Ⅱ] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =bcos C +csin B.(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 17.解:(1)由已知及正弦定理得 sin A =sin Bcos C +sin Csin B .① 又A =π-(B +C),故sin A =sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C .② 由①②和C∈(0,π)得sin B =cos B.又B∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12acsin B =24ac.由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2accos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为2+1.17.C5,C8[2013²新课标全国卷Ⅱ] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =bcos C +csin B.(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.17.解:(1)由已知及正弦定理得 sin A =sin Bcos C +sin Csin B .① 又A =π-(B +C),故sin A =sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C .② 由①②和C∈(0,π)得sin B =cos B. 又B∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12acsin B =24ac.由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2accos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为2+1.15.C2,C5[2013²新课标全国卷Ⅱ] 设θ为第二象限角,若tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,则sin θ+cos θ=________.15.-105 [解析] 由tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=12得1+tan θ1-tan θ=12 tan θ=-13 cos θ=-3sin θ ,由sin 2θ+cos 2θ=1 10sin 2θ=1,θ 在第二象限,sin θ=1010,cos θ=-31010, ∴sin θ+cos θ=-105. 20.C2、C5、C6,C8[2013²重庆卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a 2+b 2+2ab =c 2.(1)求C ;(2)设cos Acos B =3 25,cos (α+A )cos (α+B )cos 2α=25,求tan α的值. 20.解:(1)因为a 2+b 2+2ab =c 2,所以由余弦定理有cos C =a 2+b 2-c 22ab =-2ab 2ab =-22.故C =3π4.(2)由题意得(sin αsin A -cos αcos A )(sin αsin B -cos αcos B )cos 2α=25, 因此(tan αsin A -cos A)(tan αsin B -cos B)=25, tan 2αsin Asin B -tan α(sin Acos B +cos Asin B)+cos Acos B =25, tan 2αsin Asin B -tan αsin (A +B)+cos Acos B =25.①因为C =3π4,所以A +B =π4,所以sin (A +B)=22.因为cos (A +B)=cos Acos B -sin Asin B , 即3 25-sin Asin B =22. 解得sin Asin B =3 25-22=210.由①得tan 2α-5tan α+4=0, 解得tan α=1或tan α=4.C6 二倍角公式13.C1,C2,C6[2013²四川卷] 设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.13. 3 [解析] 解法一:由sin 2α=-sin α,得2sin αcos α=-sin α,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,故sin α≠0,于是cos α=-12,进而sin α=32,于是tan α=-3, ∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2³(-3)1-3= 3. 解法二:同上得cos α=-12,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,可得α=2π3,∴tan 2α=tan 4π3=3.20.C2、C5、C6,C8[2013²重庆卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a 2+b 2+2ab =c 2.(1)求C ;(2)设cos Acos B =3 25,cos (α+A )cos (α+B )cos 2α=25,求tan α的值. 20.解:(1)因为a 2+b 2+2ab =c 2,所以由余弦定理有cos C =a 2+b 2-c 22ab =-2ab 2ab =-22.故C =3π4.(2)由题意得(sin αsin A -cos αcos A )(sin αsin B -cos αcos B )cos 2α=25, 因此(tan αsin A -cos A)(tan αsin B -cos B)=25, tan 2αsin Asin B -tan α(sin Acos B +cos Asin B)+cos Acos B =25, tan 2αsin Asin B -tan αsin (A +B)+cos Acos B =25.① 因为C =3π4,所以A +B =π4,所以sin (A +B)=22.因为cos (A +B)=cos Acos B -sin Asin B , 即3 25-sin Asin B =22. 解得sin Asin B =3 25-22=210.由①得tan 2α-5tan α+4=0,解得tan α=1或tan α=4.9.C2、C6,C7[2013²重庆卷] 4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .2 2-19.C [解析] 原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4sin 40°cos 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2cos (40°-30°)-sin 40°cos 40°=2(cos 40°cos 30°+sin 40°sin 30°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.C7 三角函数的求值、化简与证明15.C7,C8[2013²北京卷] 在△ABC 中,a =3,b =2 6,∠B=2∠A. (1)求cos A 的值; (2)求c 的值.15.解:(1)因为a =3,b =2 6,∠B=2∠A, 所以在△ABC 中,由正弦定理得3sin A =2 6sin 2A .所以2sin Acos A sin A =2 63.故cos A =63. (2)由(1)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =33. 又因为∠B=2∠A,所以cos B =2cos 2A -1=13.所以sin B =1-cos 2B =2 23.在△ABC 中,sin C =sin(A +B) =sin AcosB +cos Asin B=5 39. 所以c =a sin Csin A=5.18.C7、C8[2013²全国卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a +b +c)(a -b +c)=ac.(1)求B ;(2)若sin Asin C =3-14,求C. 18.解:(1)因为(a +b +c)(a -b +c)=ac ,所以a 2+c 2-b 2=-ac. 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12,因此B =120°.(2)由(1)知A +C =60°,所以cos(A -C)=cos Acos C +sin Asin C =cos Acos C -sin Asin C +2sin Asin C =cos(A +C)+2sin Asin C =12+2³3-14=32, 故A -C =30°或A -C =-30°, 因此C =15°或C =45°. 6.C7[2013²浙江卷] 已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α=( ) A.43 B.34 C .-34 D .-436.C [解析] 由(sin α+2cos α)2=1022'得sin 2α+4sin αcos α+4cos 2α=104=52,4sin αcos α+1+3cos 2α=52,2sin 2α+1+3³1+cos 2α2=52,故2sin 2α=-3cos 2α2,所以tan 2α=-34,选择C. 9.C2、C6,C7[2013²重庆卷] 4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .2 2-19.C [解析] 原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4sin 40°cos 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2cos (40°-30°)-sin 40°cos 40°=2(cos 40°cos 30°+sin 40°sin 30°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.C8 解三角形17.C8[2013²新课标全国卷Ⅰ] 如图1-4所示,在△ABC 中,∠ABC=90°,AB =3,BC =1,P 为△ABC 内一点,∠BPC=90°.(1)若PB =12,求PA ;(2)若∠APB=150°,求tan ∠PBA.图1-417.解:(1)由已知得, ∠PBC=60°,所以∠PBA=30°.在△PBA 中,由余弦定理得PA 2=3+14-2³3³12cos 30°=74.故PA =72.(2)设∠PBA=α,由已知得PB =sin α.在△PBA 中,由正弦定理得3sin 150°=sin αsin (30°-α),化简得3cos α=4sin α.所以tan α=34,即tan ∠PBA =34. 13.C8[2013²福建卷] 如图1-4所示,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD⊥A C ,sin ∠BAC =2 23,AB =32,AD =3,则BD 的长为__________.图1-413. 3 [解析] 设∠BAD=θ,则∠BAC=θ+π2,sin θ+π2=23 2,所以cos θ=232,△ABD 中,由余弦定理得BD =AB 2+AD 2-2AB²AD²cos θ= 3.17.C8[2013²湖北卷] 在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c.已知cos 2A -3cos(B +C)=1.(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =5 3,b =5,求sin Bsin C 的值.17.解: (1)由cos 2A -3cos(B +C)=1,得2cos 2A +3cos A -2=0. 即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去),因为0<A<π,所以A =π3.(2)由S =12bcsin A =12bc ²32=34bc =5 3,得bc =20,又b =5,知c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cosA =25+16-20=21,故a =21.又由正弦定理得sin Bsin C =b a sinA c a sin A =bc a 2sin 2 A =2021³34=57.3.C8[2013²湖南卷] 在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b ,若2asin B =3b ,则角A 等于( )A.π12 B.π6 C.π4 D.π33.D [解析] 由正弦定理可得2sin Asin B =3sin B ,又sin B ≠0,所以可得sin A =32,又A 为锐角,故A =π3,选D. 16.C8[2013²江西卷] 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos C +(cos A -3sin A)cos B =0. (1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.解:(1)由已知得-cos(A +B)+cos Acos B -3sin A cos B =0,即有sin A sin B -3sin Acos B =0,因为sin A ≠0,所以sin B -3cos B =0,又cos B ≠0,所以tan B =3,又0<B<π,所以B =π3.(2)由余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2accos B. 因为a +c =1,cos B =12,有b 2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+14.又0<a<1,于是有14≤b 2<1,即有12≤b<1.15.C7,C8[2013²北京卷] 在△ABC 中,a =3,b =2 6,∠B=2∠A.(1)求cos A 的值; (2)求c 的值.15.解:(1)因为a =3,b =2 6,∠B=2∠A, 所以在△ABC 中,由正弦定理得3sin A =2 6sin 2A .所以2sin Acos A sin A =2 63.故cos A =63. (2)由(1)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =33. 又因为∠B=2∠A,所以cos B =2cos 2A -1=13.所以sin B =1-cos 2B =2 23.在△ABC 中,sin C =sin(A +B) =sin AcosB +cos Asin B =5 39. 所以c =a sin Csin A=5.6.C8[2013²辽宁卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.若asin Bcos C +csin Bcos A =12b ,且a>b ,则∠B =( )A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π66.A [解析] 由正弦定理可得到sin Asin Bcos C +sin Csin Bcos A =12sin B .因为B∈(0,π),所以sin B ≠0,所以sin Acos C +sin Ccos A =12,即sin(A +C)=sin B =12,则∠B=π6,故选A. 18.C7、C8[2013²全国卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a +b +c)(a -b +c)=ac.(1)求B ;(2)若sin Asin C =3-14,求C. 18.解:(1)因为(a +b +c)(a -b +c)=ac ,所以a 2+c 2-b 2=-ac. 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12,因此B =120°.(2)由(1)知A +C =60°,所以cos(A -C)=cos Acos C +sin Asin C =cos Acos C -sin Asin C +2sin Asin C =cos(A +C)+2sin Asin C =12+2³3-14=32, 故A -C =30°或A -C =-30°, 因此C =15°或C =45°.17.C5、C8[2013²山东卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B =79.(1)求a ,c 的值;(2)求sin(A -B)的值.17.解:(1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2accos B ,得b 2=(a +c)2-2ac(1+cosB),又b =2,a +c =6,cos B =79,所以ac =9,解得a =3,c =3.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =4 29. 由正弦定理得sin A =asin B b =2 23.因为a =c ,所以A 为锐角, 所以cos A =1-sin 2A =13.因此sin(A -B)=sin Acos B -cos Asin B =10 227.7.C8[2013²陕西卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bcos C +ccos B =asin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定7.B [解析] 结合已知bcos C +ccos B =asin A ,所以由正弦定理代入可得sin Bcos C+sin Ccos B =sin Asin A sin(B +C)=sin 2A sin A =sin 2A sin A =1,故A =90°,故三角形为直角三角形.17.C5,C8,F1[2013²四川卷] 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B 2cos B -sin (A -B)sin B +cos(A +C)=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =4 2,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影. 17.解:(1)由2cos2A -B 2cos B -sin(A -B)sin B +cos(A +C)=-35,得 [cos(A -B)+1]cosB -sin(A -B)sinB -cosB =-35,即cos(A -B)cosB -sin(A -B)sinB =-35,则cos(A -B +B)=-35,即cos A =-35.(2)由cos A =-35,0<A<π,得sinA =45.由正弦定理,有a sin A =b sinB ,所以sinB =bsinA a =22. 由题意知a>b ,则A>B ,故B =π4.根据余弦定理,有(4 2)2=52+c 2-2³5c³⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,解得c =1或c =-7(舍去),故向量BA →在BC →方向上的投影为|BA →|cosB =22.15.C8,E8,N1[2013²四川卷] 设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点,在平面α内的所有点中,若点P 到P 1,P 2,…,P n 点的距离之和最小,则称点P 为P 1,P 2,…,P n 点的一个“中位点”.例如,线段AB 上的任意点都是端点A ,B 的中位点.则有下列命题:①若A ,B ,C 三个点共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点; ②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点; ③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一; ④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点. 其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)15.①④ [解析] 对于①,如果中位点不在直线AB 上,由三角形两边之和大于第三边可知与题意矛盾.而当中位点在直线AB 上时,如果不与C 重合,则|PA|+|PB|+|PC|>|PA|+|PB|也不符合题意,故C 为唯一的中位点,①正确;对于②,我们取斜边长为4的等腰直角三角形,此时,斜边中点到三个顶点的距离均为2,和为6;而我们取斜边上中线的中点,该点到直角顶点的距离为1,到两底角顶点的距离均为5,显然2 5+1<6,故该直角三角形的斜边中点不是中位点,②错误;对于③,当A ,B ,C ,D 四点共线时,不妨设他们的顺序就是A ,B ,C ,D ,则当点P 在B ,C 之间运动时,点P 到A ,B ,C ,D 四点的距离之和相等且最小,即这个时候的中位点有无穷多个,③错误;对于④,同样根据三角形两边之和大于第三边的性质,如果中位点不在对角线的交点上,则距离之和肯定不是最小的,④正确.6.C8[2013²天津卷] 在△ABC 中,∠ABC=π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( )A.1010B.105C.31010 D.556.C [解析] 由余弦定理得AC 2=2+9-2³3³2³22=5,即AC =5,由正弦定理得3sin ∠BAC =522,解得sin ∠BAC =3 1010.17.C5,C8[2013²新课标全国卷Ⅱ] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =bcos C +csin B.(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 17.解:(1)由已知及正弦定理得 sin A =sin Bcos C +sin Csin B .① 又A =π-(B +C),故sin A =sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C .② 由①②和C∈(0,π)得sin B =cos B.又B∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12acsin B =24ac.由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2accos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为2+1.20.C2、C5、C6,C8[2013²重庆卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a 2+b 2+2ab =c 2.(1)求C ;(2)设cos Acos B =3 25,cos (α+A )cos (α+B )cos 2α=25,求tan α的值. 20.解:(1)因为a 2+b 2+2ab =c 2,所以由余弦定理有cos C =a 2+b 2-c 22ab =-2ab 2ab =-22.故C =3π4.(2)由题意得(sin αsin A -cos αcos A )(sin αsin B -cos αcos B )cos α=25, 因此(tan αsin A -cos A)(tan αsin B -cos B)=25, tan 2αsin Asin B -tan α(sin Acos B +cos Asin B)+cos Acos B =25, tan 2αsin Asin B -tan αsin (A +B)+cos Acos B =25.① 因为C =3π4,所以A +B =π4,所以sin (A +B)=22.因为cos (A +B)=cos Acos B -sin Asin B , 即3 25-sin Asin B =22. 解得sin Asin B =3 25-22=210.由①得tan 2α-5tan α+4=0, 解得tan α=1或tan α=4.C9 单元综合20.C4,C9,B14[2013²福建卷] 已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的周期为π,图像的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫π4,0.将函数f(x)图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得到的图像向右平移π2个单位长度后得到函数g(x)的图像.(1)求函数f(x)与g(x)的解析式;(2)是否存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4,使得f(x 0),g(x 0),f(x 0)g(x 0)按照某种顺序成等差数列?若存在,请确定x 0的个数;若不存在,说明理由;(3)求实数a 与正整数n ,使得F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2013个零点.20.解:(1)由函数f(x)=sin(ωx +φ)的周期为π,ω>0,得ω=2πT =2.又曲线y =f(x)的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫π4,0,φ∈(0,π),故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2³π4+φ=0,得φ=π2,所以f(x)=cos 2x.将函数f(x)图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)后可得y =cos x 的图像,再将y =cos x 的图像向右平移π2个单位长度后得到函数g(x)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2的图像,所以g(x)=sin x.(2)当x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4时,12<sin x<22,0<cos 2x<12,所以sin x>cos 2x>sin xcos 2x.问题转化为方程2cos 2x =sin x +sin xcos 2x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内是否有解. 设G(x)=sin x +sin xcos 2x -2cos 2x ,x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4, 则G′(x)=cos x +cos xcos 2x +2sin 2x(2-sin x).因为x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4,所以G′(x)>0,G(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内单调递增. 又G ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-14<0,G ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22>0,且函数G(x)的图像连续不断,故可知函数G(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4内存在唯一零点x 0,即存在唯一的x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4满足题意. (3)方法一:依题意,F(x)=asinx +cos 2x ,令F(x)=asin x +cos 2x =0. 当sin x =0,即x =k π(k∈Z )时,cos2x =1,从而x =k π(k∈Z )不是方程F(x)=0的解,所以方程F(x)=0等价于关于x 的方程a =-cos 2x sin x,x≠k π(k∈Z ).现研究x∈(0,π)∪(π,2π)时方程a =-cos 2xsin x 的解的情况.令h(x)=-cos 2xsin x,x∈(0,π)∪(π,2π),则问题转化为研究直线y =a 与曲线y =h(x),x∈(0,π)∪(π,2π)的交点情况. h ′(x)=cos x (2 sin 2x +1)sin 2x ,令h′(x)=0,得x =π2或x =3π2.当x 变化时,h′(x),h(x)的变化情况如下表:当x>0且x 趋近于0时,h(x)趋向于-∞,当x<π且x 趋近于π时,h(x)趋向于-∞, 当x>π且x 趋近于π时,h(x)趋向于+∞, 当x<2π且x 趋近于2π时,h(x)趋向于+∞,故当a>1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内无交点,在(π,2π)内有2个交点; 当a<-1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内有2个交点,在(π,2π)内无交点; 当-1<a<1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)内有2个交点,在(π,2π)内有2个交点.由函数h(x)的周期性,可知当a≠±1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,n π)内总有偶数个交点,从而不存在正整数n ,使得直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,n π)内恰有2 013个交点;又当a =1或a =-1时,直线y =a 与曲线y =h(x)在(0,π)∪(π,2π)内有3个交点,由周期性,2013=3³671,所以依题意得n =671³2=1342.综上,当a =1,n =1342或a =-1,n =1342时,函数F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2013个零点.方法二:依题意,F(x)=asin x +cos2x =-2sin 2x +asin x +1. 现研究函数F(x)在(0,2π]上的零点的情况.设t =sin x ,p(t)=-2t 2+at +1(-1≤t≤1),则函数p(t)的图象是开口向下的抛物线, 又p(0)=1>0,p(-1)=-a -1,p(1)=a -1.当a>1时,函数p(t)有一个零点t 1∈(-1,0)(另一个零点t 2>1,舍去),F(x)在(0,2π]上有两个零点x 1,x 2,且x 1,x 2∈(π,2π);当a<-1时,函数p(t)有一个零点t 1∈(0,1)(另一个零点t 2<-1,舍去),F(x)在(0,2π]上有两个零点x 1,x 2,且x 1,x 2∈(0,π);当-1<a<1时,函数p(t)的一个零点t 1∈(-1,0),另一个零点t 2∈(0,1),F(x)在(0,π)和(π,2π)上分别有两个零点.由正弦函数的周期性,可知当a≠±1时,函数F(x)在(0,n π)内总有偶数个零点,从而不存在正整数n 满足题意.当a =1时,函数p(t)的一个零点t 1∈(-1,0),另一个零点t 2=1; 当a =-1时,函数p(t)的一个零点t 1=-1,另一个零点t 2∈(0,1),从而当a =1或a =-1时,函数F(x)在(0,2π]有3个零点,由正弦函数的周期性,2013=3³671,所以依题意得n =671³2=1342.综上,当a =1,n =1342或a =-1,n =1342时,函数F(x)=f(x)+ag(x)在(0,n π)内恰有2 013个零点.17.C9[2013²湖南卷] 已知函数f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,g(x)=2sin 2x2.(1)若α是第一象限角,且f(α)=3 35,求g(α)的值;(2)求使f(x)≥g(x)成立的x 的取值集合.17.解:f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=32sin x -12cos x +12cos x +32sin x =3sin x.g(x)=2sin 2x2=1-cos x.(1)由f(α)=3 35得sin α=35.又α是第一象限角,所以cos α>0.从而g(α)=1-cos α=1-1-sin 2α=1-45=15.(2)f(x)≥g(x)等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1,于是sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6≥12.从而2k π+π6≤x +π6≤2k π+5π6,k∈Z ,即2k π≤x ≤2k π+2π3,k∈Z .故使f(x)≥g(x) 成立的x 的取值集合为x 错误!2k π≤x ≤2k π+错误!,k∈Z .18.C9[2013²江苏卷] 如图1-4,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C.现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50 m/min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C.假设缆车匀速直线运动的速度为130 m/min ,山路AC 长为1 260 m ,经测量,cos A =1213,cos C =35.(1)求索道AB 的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?图1-418.解:(1)在△ABC 中,因为cos A =1213,cos C =35,所以sin A =513,sin C =45,从而sin B =sin[π-(A +C)]=sin(A +C)=sin Acos C +cos Asin C =513³35+1213³45=6365. 由正弦定理AB sin C =ACsin B,得AB =AC sin B ³sin C =1 2606365³45=1 040(m).所以索道AB 的长为1 040 m.(2)假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t)m ,乙距离A 处130t m ,所以由余弦定理得d 2=(100+50t)2+(130t)2-2³130t³(100+50t)³1213=200(37t 2-70t +50).因为0≤t≤1 040130,即0≤t≤8,故当t =3537(min)时,甲、乙两游客距离最短.(3)由正弦定理BC sin A =ACsin B ,得BC =AC sin B ³sin A =1 2606365³513=500(m).乙从B 出发时,甲已走了50³(2+8+1)=550(m),还需走710 m 才能到达C. 设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得1 25043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 25043,62514(单位:m/min)范围内.15.C9[2013²江苏卷] 已知a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),0<β<α<π.(1)若|a -b |=2,求证:a⊥b ;(2)设c =(0,1),若a +b =c ,求α,β的值.15.解:(1)由题意得|a -b|2=2,即(a -b )2=a 2-2a²b +b 2=2.又因为a 2=b 2=|a|2=|b|2=1,所以2-2a²b =2,即a²b =0,故a⊥b. (2)因为a +b =(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1),所以⎩⎪⎨⎪⎧cos α+cos β=0,sin α+sin β=1,由此得,cos α=cos(π-β),由0<β<π,得0<π-β<π,又0<α<π,故α=π-β.代入sin α+sin β=1得,sin α=sin β=12,而α>β,所以α=5π6,β=π6.12.C9、B14[2013²全国卷] 已知函数f(x)=cos xsin 2x ,下列结论中错误的是( ) A .y =f(x)的图像关于点(π,0)中心对称 B .y =f(x)的图像关于直线x =π2对称C .f(x)的最大值为32D .f(x)既是奇函数,又是周期函数12.C [解析] 因为对任意x ,f(π-x)+f(π+x)=cos xsin 2x -cos xsin 2x =0,故函数f(x)图像关于点(π,0)中心对称;因为对任意x 恒有f(π-x)=cos xsin 2x =f(x),故函数f(x)图像关于直线x =π2对称;f(-x)=-f(x),f(x +2π)=f(x),故f(x)既是奇函数也是周期函数;对选项C 中,f(x)=2cos 2xsin x =2(1-sin 2x)sin x ,令t =sin x ∈[-1,1],设y =(1-t 2)t =-t 3+t ,y′=-3t 2+1,可得函数y 的极大值点为t =13,所以y 在[]-1,1上的极大值为-1313+13=2 39,函数的端点值为0,故函数y 在区间[]-1,1的最大值为2 39,函数f(x)的最大值为439,所以选项C 中的结论错误.16.C9[2013²浙江卷] 在△ABC 中,∠C=90°,M 是BC 的中点.若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________.16.63 [解析] 设△ABC 的三边长为a ,b ,c ,tan ∠BAM =12 2. 而tan ∠BAM =tan (∠BAC -∠CAM)=tan ∠BAC -tan ∠CAM1+tan ∠BAC ²tan ∠CAM =a b -a 2b 1+a b ²a 2b =a2b 1+a22b 2=12 2,则2a b =1+a 22b a 2b -22a b +2=0 a b -22=0,故a b =2 sin ∠BAC =a c =a a 2+b 2=2b 3b=错误!.1.[2013²湖北四校联考] 下列说法正确的是( )A .存在α∈(0,π2),使sin α+cos α=13B .y =tan x 在其定义域内为增函数C .y =cos 2x +sin(π2-x)既有最大、最小值,又是偶函数D .y =sin ⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x +π6的最小正周期为π。
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高中数学三角函数公式汇总(正版)一、任意角的三角函数在角α的终边上任取..一点),(y x P ,记:22y x r +=, 正弦:r y =αsin 余弦:r x=αcos 正切:xy=αtan 余切:y x =αcot正割:xr=αsec 余割:yr =αcsc 注:我们还可以用单位圆中的有向线段表示任意角的三角函数:如图,与单位圆有关的有向..线段MP 、OM 、AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线。
二、同角三角函数的基本关系式倒数关系:1csc sin =⋅αα,1sec cos =⋅αα,1cot tan =⋅αα。
商数关系:αααcos sin tan =,αααsin cos cot =。
平方关系:1cos sin 22=+αα,αα22sec tan 1=+,αα22csc cot 1=+。
三、诱导公式⑴παk 2+)(Z k ∈、α-、απ+、απ-、απ-2的三角函数值,等于α的同名函数值,前面加上一个把α看成..锐角时原函数值的符号。
(口诀:函数名不变,符号看象限)⑵απ+2、απ-2、απ+23、απ-23的三角函数值,等于α的异名函数值,前面加上一个把α看成..锐角时原函数值的符号。
(口诀:函数名改变,符号看象限)四、和角公式和差角公式βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅+⋅=+βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅-⋅=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(⋅-⋅=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(⋅+⋅=- βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(⋅-+=+βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(⋅+-=-五、二倍角公式αααcos sin 22sin =ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=…)(*ααα2tan 1tan 22tan -=二倍角的余弦公式)(*有以下常用变形:(规律:降幂扩角,升幂缩角)αα2cos 22cos 1=+ αα2sin 22cos 1=- 2)cos (sin 2sin 1ααα+=+ 2)cos (sin 2sin 1ααα-=-六、万能公式(可以理解为二倍角公式的另一种形式)ααα2tan 1tan 22sin +=,ααα22tan 1tan 12cos +-=,ααα2tan 1tan 22tan -=。
(完整版)数学高职高考专题复习_三角函数
高考三角函数问题专题复习一、三角函数基础题1、已知角α的终边通过点P(-3,4),则sinα+cosα+t an α= ( )A.1523-B.1517-C.151-D.15172、π617sin = ( )A.21 B.23- C.21- D.23-3、x y 2sin 21=的最小正周期是 ( ) A.2πB.πC.2πD. 4π 4、设tan α=2,且sin α<0,则cos α的值等于 ( ) A.55 B.51- C.55- D.51 5、y=cos 2(2x)的最小正周期是 ( )A .2πB. πC.4πD.8π 6、命题甲:sin x=1,命题乙:x=2π,则 ( )A.甲是乙充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充分必要条件D.甲不是乙的必要条件也不是乙的充分条件 7、命题甲:A=B ,命题乙:sinA=sinB,则 ( ) A.甲不是乙的必要条件也不是乙的充分条件 B.甲是乙的充分必要条件C.甲是乙的必要条件但不是充分条件D.甲是乙的充分条件但不是必要条件 8、函数y=sin x 在区间________上是增函数. ( ) A.[0,π] B.[π,2π] C.]25,23[ππ D .]87,85[ππ 9、函数)43tan(π+=x y 的最小正周期为 ( )A.3πB.πC.32π D.3π10、设角α的终边通过点P (-5,12),则cot α+sin α等于 ( ) A.137 B.-137 C.15679 D.- 1567911、函数y=cos3x -3sin3x 的最小正周期和最大值分别是 ( )A.32π, 1 B.32π, 2 C.2π, 2 D.2π, 1 12、若23cos ],2,[-=∈x x ππ ,则x 等于 ( ) A.67π B.34π C.35π D.611π 13、已知57cos sin ,51cos sin =-=+αααα,则tan α等于 ( )A.34- B.-43 C.1 D.- 114、ο150cos = ( )A.21 B.23 C.﹣21D. ﹣2315、在△ABC 中,AB=3,AC=2,BC=1,则sin A 等于 ( )A.0B.1C.23 D.2116、在]2,0[π上满足sinx≤-0.5的x 的取值范围是区间 ( ) A.[0,6π] B.[6π,65π] C.]67,65[ππ D .]611,67[ππ17、使等式cosx=a -2有意义的a 的取值范围是区间 ( )A .[0,2] B.[1,3] C.[0,1] D.[2,3]18、=-+-)690sin(495tan )585cos(οοο ( )A .22 B.32 C.32- D.2 19、如果51cos sin =+x x ,且0≤x<π,那么tanx= ( ) A .34- B.43- C.43 D.3420、要得到)62sin(π-=x y 的图象,只需将函数y=sin2x 的图象 ( )A .向右平行移动3π个单位 B.向右平行移动6π个单位 C.向右平行移动12π个单位 D.向左平行移动12π个单位21、已知παππ0,53cos =α,那么=+)sin(πα ( ) A .-1 B.53- C.54 D.54-22、tan165°-tan285°= ( )A .32- B.31+ C.32 D.32+23、函数y=2sin2xcos2x 是 ( )A .周期为2π的奇函数 B.周期为2π的偶函数 C.周期为4π的奇函数 D.周期为4π的偶函数24、在△ABC 中,已知∠BAC=120o ,AB=3,BC=7,则AC=____________.25、在△ABC 中,AB=3,BC=5,AC=7,则cosB=________.26、在△ABC 中,已知AB=2,BC=3,CA=4,则cosA=____ ______.27、函数y=x x cos sin 3+的值域是___ ______. 28、函数y=sinx-3cosx 的最小正周期是___________. 29、设38πα-=,则与α终边相同的最小正角是_________. 30、cos 2398o +cos 2232o =___________. 31、函数tan(3)4y x π=+的最小正周期是 . 二、三角函数式的变换及其应用32、015tan 115tan 1-+= ( )A.3-B.33C.3D.33- 33、已知=-=θθπθπθθsin cos ,24,81cos sin 那么且ππ ( )A .23 B.23- C.43 D.43- 34、当=+∈≠xxx x ,Z k k x cos 3cos sin 3sin )(2时π ( ) A .-2cos2x B.2cos2x C.4cos2x D.-4cos2x 35、=++-)67sin()67sin(θπθπ ( ) A .23B.θcosC.θcos -D.θ2cos 3 36、已知=--==)tan(,21tan ,3tan βαβα则 ( ) A .-7 B.7 C.-5 D.137、=+2280cos 1ο( )A .cos14° B.sin50° C.cos50° D.cos140° 38、如果=-=+=ββααβα那么且是锐角,1411)cos(,734sin ,, ( ) A .3π B.4π C.6π D.8π39、如果=++-x x x sin 1sin 1,20那么πππ ( )A .2cosx B.2sinx C.2sin 2x D.2cos 2x40、当=--=+)tan 1)(tan 1(43βαπβα,时 ( )A .21 B.31C.1D.2 41、在△ABC 中,已知cosAcosB=sinAsinB ,那么△ABC 是 ( ) A .直角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.不等边锐角三角形42、在△ABC 中,已知cosA=135,cosB=53,那么cosC= ( ) A .6563- B.6563 C.6533- D.653343、已知sin α.+cos α.=53,则sin2α.=_______.44、函数y=2cosx -cos2x 的最大值是___ _____.45、如果51cos sin =+αα (0<α<π=,那么tg α的值是____ ____. 46、设0<α<2π,则2cos2sin sin 1ααα--等于______ __________.三、三角函数综合题47、在ABC 中,已知∠A=45o ,∠B=30o ,AB=2,求AC.48、在ABC 中,已知∠A=60o ,且BC=2AB ,求sinC.49、设函数θθθθθcos sin 25cos sin 2)(++=f , ]2,0[πθ∈,(Ⅰ)求)12(πf ; (Ⅱ)求函数f(θ)的最小值.50、已知sin α=54,α是锐角,求1)28(cos 22--απ的值。
2024年高考数学总复习第四章《三角函数解三角形》解三角形的实际应用
2024年高考数学总复习第四章《三角函数、解三角形》§4.7解三角形的实际应用最新考纲能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.测量中的有关几个术语术语名称术语意义图形表示仰角与俯角在目标视线与水平视线所成的角中,目标视线在水平视线上方的叫做仰角,目标视线在水平视线下方的叫做俯角方位角从某点的指北方向线起按顺时针方向到目标方向线之间的夹角叫做方位角.方位角θ的范围是0°≤θ<360°方向角正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)α例:(1)北偏东α:(2)南偏西α:坡角与坡比坡面与水平面所成二面角的度数叫坡度,θ为坡角;坡面的垂直高度与水平长度之比叫坡比,即i =hl=tan θ概念方法微思考在实际测量问题中有哪几种常见类型,解决这些问题的基本思想是什么?提示实际测量中有高度、距离、角度等问题,基本思想是根据已知条件,构造三角形(建模),利用正弦定理、余弦定理解决问题.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为α+β=180°.(×)(2)俯角是铅垂线与视线所成的角,其范围为0,π2.(×)(3)方位角与方向角其实质是一样的,均是确定观察点与目标点之间的位置关系.(√)(4)方位角大小的范围是[0,2π),方向角大小的范围一般是0,π2√)题组二教材改编2.如图所示,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出A ,C 的距离为50m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为________m.答案502解析由正弦定理得AB sin ∠ACB=ACsin B ,又B =30°,∴AB =AC sin ∠ACBsin B=50×2212=502(m).3.如图,在山脚A 测得山顶P 的仰角为30°,沿倾斜角为15°的斜坡向上走a 米到B ,在B处测得山顶P 的仰角为60°,则山高h =______米.答案22a 解析由题图可得∠PAQ =α=30°,∠BAQ =β=15°,在△PAB 中,∠PAB =α-β=15°,又∠PBC =γ=60°,∴∠BPA =(90°-α)-(90°-γ)=γ-α=30°,∴在△PAB 中,a sin 30°=PBsin 15°,∴PB =6-22a ,∴PQ =PC +CQ =PB ·sin γ+a sin β=6-22a ×sin 60°+a sin 15°=22.题组三易错自纠4.要测量底部不能到达的电视塔AB 的高度,在C 点测得塔顶A 的仰角是45°,在D 点测得塔顶A 的仰角30°,并测得水平面上的∠BCD =120°,CD =40m ,则电视塔的高度为()A .102mB .20mC .203mD .40m答案D解析设电视塔的高度为x m ,则BC =x ,BD =3x .在△BCD 中,由余弦定理得3x 2=x 2+402-2×40x ×cos 120°,即x 2-20x -800=0,解得x =-20(舍去)或x =40.故电视塔的高度为40m.5.在某次测量中,在A 处测得同一半平面方向的B 点的仰角是60°,C 点的俯角是70°,则∠BAC =________.答案130°解析60°+70°=130°.6.海上有A ,B ,C 三个小岛,A ,B 相距53海里,从A 岛望C 和B 成45°视角,从B 岛望C 和A 成75°视角,则B ,C 两岛间的距离是________海里.答案52解析由题意可知∠ACB =60°,由正弦定理得AB sin ∠ACB =BC sin ∠BAC ,即53sin 60°=BCsin 45°,得BC =52.题型一测量距离问题1.(2018·长春检测)江岸边有一炮台高30m ,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距____m.答案103解析如图,OM =AO tan 45°=30(m),ON =AO tan 30°=33×30=103(m),在△MON 中,由余弦定理得MN =900+300-2×30×103×32=300=103(m).2.如图,A ,B 两点在河的同侧,且A ,B 两点均不可到达,要测出A ,B 的距离,测量者可以在河岸边选定两点C ,D ,若测得CD =32km ,∠ADB =∠CDB =30°,∠ACD =60°,∠ACB =45°,则A ,B 两点间的距离为________km.答案64解析∵∠ADC =∠ADB +∠CDB =60°,∠ACD =60°,∴∠DAC =60°,∴AC =DC =32km.在△BCD 中,∠DBC =45°,由正弦定理,得BC =DC sin ∠DBC ·sin ∠BDC =32sin 45°·sin 30°=64(km).在△ABC 中,由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos 45°=34+38-2×32×64×22=38.∴AB =64km.∴A ,B 两点间的距离为64km.3.如图,为了测量两座山峰上P ,Q 两点之间的距离,选择山坡上一段长度为3003m 且和P ,Q 两点在同一平面内的路段AB 的两个端点作为观测点,现测得∠PAB =90°,∠PAQ =∠PBA =∠PBQ =60°,则P ,Q 两点间的距离为________m.答案900解析由已知,得∠QAB =∠PAB -∠PAQ =30°.又∠PBA =∠PBQ =60°,∴∠AQB =30°,∴AB =BQ .又PB 为公共边,∴△PAB ≌△PQB ,∴PQ =PA .在Rt △PAB 中,AP =AB ·tan 60°=900,故PQ =900,∴P ,Q 两点间的距离为900m.思维升华求距离问题的两个策略(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接求解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.题型二测量高度问题例1(2018·福州测试)如图,小明同学在山顶A 处观测到一辆汽车在一条水平的公路上沿直线匀速行驶,小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°,且∠BAC =135°,若山高AD =100m ,汽车从B 点到C 点历时14s ,则这辆汽车的速度约为________m/s.(精确到0.1,参考数据:2≈1.414,5≈2.236)答案22.6解析因为小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°,所以∠BAD =60°,∠CAD =45°,设这辆汽车的速度为v m/s ,则BC =14v ,在Rt △ADB 中,AB =ADcos ∠BAD =AD cos 60°=200.在Rt △ADC 中,AC =AD cos ∠CAD =100cos 45°=100 2.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB ·cos ∠BAC ,所以(14v )2=(1002)2+2002-2×1002×200×cos 135°,所以v =50107≈22.6,所以这辆汽车的速度约为22.6m/s.思维升华(1)高度也是两点之间的距离,其解法同测量水平面上两点间距离的方法是类似的,基本思想是把要求的高度(某线段的长度)纳入到一个可解的三角形中.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.跟踪训练1如图所示,在山顶铁塔上B 处测得地面上一点A 的俯角为α,在塔底C 处测得A 处的俯角为β.已知铁塔BC 部分的高为h ,则山高CD =____________.答案h cos αsin βsin (α-β)解析由已知得∠BCA =90°+β,∠ABC =90°-α,∠BAC =α-β,∠CAD =β.在△ABC 中,由正弦定理得AC sin ∠ABC =BCsin ∠BAC,即AC sin (90°-α)=BC sin (α-β),∴AC =BC cos αsin (α-β)=h cos αsin (α-β).在Rt △ACD 中,CD =AC sin ∠CAD =AC sin β=h cos αsin βsin (α-β).故山高CD 为h cos αsin βsin (α-β).题型三角度问题例2如图所示,一艘巡逻船由南向北行驶,在A 处测得山顶P 在北偏东15°(∠BAC =15°)的方向,匀速向北航行20分钟后到达B 处,测得山顶P 位于北偏东60°的方向,此时测得山顶P 的仰角为60°,已知山高为23千米.(1)船的航行速度是每小时多少千米?(2)若该船继续航行10分钟到达D 处,问此时山顶位于D 处南偏东多少度的方向?解(1)在△BCP 中,由tan ∠PBC =PCBC,得BC =PCtan ∠PBC =2,在△ABC 中,由正弦定理得BC sin ∠BAC =AB sin ∠BCA,即2sin 15°=ABsin 45°,所以AB =2(3+1),故船的航行速度是每小时6(3+1)千米.(2)在△BCD 中,BD =3+1,BC =2,∠CBD =60°,则由余弦定理得CD =6,在△BCD 中,由正弦定理得CD sin ∠DBC =BCsin ∠CDB,即6sin 60°=2sin ∠CDB ,所以sin ∠CDB =22,所以,山顶位于D 处南偏东45°的方向.思维升华解决测量角度问题的注意事项(1)首先应明确方位角和方向角的含义.(2)分析题意,分清已知与所求,再根据题意画出正确的示意图,这是最关键、最重要的一步.(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后,注意正弦、余弦定理的“联袂”使用.跟踪训练2如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站C 的北偏东40°的方向上,灯塔B 在观察站C 的南偏东60°的方向上,则灯塔A 在灯塔B 的______的方向上.答案北偏西10°解析由已知得∠ACB =180°-40°-60°=80°,又AC =BC ,∴∠A =∠ABC =50°,60°-50°=10°,∴灯塔A 位于灯塔B 的北偏西10°的方向上.1.(2018·武汉调研)已知A ,B 两地间的距离为10km ,B ,C 两地间的距离为20km ,现测得∠ABC =120°,则A ,C 两地间的距离为()A .10kmB .103kmC .105kmD .107km答案D解析如图所示,由余弦定理可得AC 2=100+400-2×10×20×cos 120°=700,∴AC =107.2.如图所示,在坡度一定的山坡A 处测得山顶上一建筑物CD 的顶端C 对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100m 到达B 处,又测得C 对于山坡的斜度为45°,若CD =50m ,山坡对于地平面的坡度为θ,则cos θ等于()A.32B.22C.3-1D.2-1答案C解析在△ABC 中,由正弦定理得AB sin 30°=ACsin 135°,∴AC =100 2.在△ADC 中,AC sin (θ+90°)=CDsin 15°,∴cos θ=sin(θ+90°)=AC ·sin 15°CD=3-1.3.一艘海轮从A 处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B ,C 两点间的距离是()A .102海里B .103海里C .203海里D .202海里答案A解析如图所示,易知,在△ABC 中,AB =20,∠CAB =30°,∠ACB =45°,根据正弦定理得BC sin 30°=ABsin 45°,解得BC =10 2.4.如图,两座相距60m 的建筑物AB ,CD 的高度分别为20m ,50m ,BD 为水平面,则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为()A .30°B .45°C .60°D .75°答案B解析依题意可得AD =2010,AC =305,又CD =50,所以在△ACD 中,由余弦定理得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD =(305)2+(2010)2-5022×305×2010=600060002=22,又0°<∠CAD <180°,所以∠CAD =45°,所以从顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.5.(2018·郑州质检)如图所示,测量河对岸的塔高AB 时可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,测得∠BCD =15°,∠BDC =30°,CD =30,并在点C 测得塔顶A 的仰角为60°,则塔高AB 等于()A .56B .153C .52D .156答案D解析在△BCD 中,∠CBD =180°-15°-30°=135°.由正弦定理得BC sin 30°=CDsin 135°,所以BC =15 2.在Rt △ABC 中,AB =BC tan ∠ACB =152×3=15 6.故选D.6.(2018·广州模拟)如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60m ,则河流的宽度BC 等于()A .240(3+1)mB .180(2-1)mC .120(3-1)mD .30(3+1)m答案C解析如图,∠ACD =30°,∠ABD =75°,AD =60m ,在Rt △ACD 中,CD =AD tan ∠ACD =60tan 30°=603(m),在Rt △ABD 中,BD =AD tan ∠ABD =60tan 75°=602+3=60(2-3)m ,∴BC =CD -BD =603-60(2-3)=120(3-1)m.7.(2018·哈尔滨模拟)如图,某工程中要将一长为100m ,倾斜角为75°的斜坡改造成倾斜角为30°的斜坡,并保持坡高不变,则坡底需加长________m.答案1002解析设坡底需加长x m ,由正弦定理得100sin 30°=xsin 45°,解得x =100 2.8.如图所示,位于A 处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B 处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°、相距20海里的C 处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向沿直线CB 前往B 处救援,则cos θ的值为________.答案2114解析在△ABC 中,AB =40,AC =20,∠BAC =120°,由余弦定理得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos 120°=2800,得BC =207.由正弦定理,得AB sin ∠ACB =BC sin ∠BAC,即sin ∠ACB =AB BC ·sin ∠BAC =217.由∠BAC =120°,知∠ACB 为锐角,则cos ∠ACB =277.由θ=∠ACB +30°,得cos θ=cos(∠ACB +30°)=cos ∠ACB cos 30°-sin ∠ACB sin 30°=2114.9.(2018·青岛模拟)一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时________海里.答案10解析如图所示,依题意有∠BAC =60°,∠BAD =75°,所以∠CAD =∠CDA =15°,从而CD =CA =10,在Rt △ABC 中,得AB =5,于是这艘船的速度是50.5=10(海里/时).10.(2018·泉州质检)如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB ,C 是该小区的一个出入口,且小区里有一条平行于AO 的小路CD .已知某人从O 沿OD 走到D 用了2分钟,从D 沿DC 走到C 用了3分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径为______米.答案507解析如图,连接OC ,在△OCD 中,OD =100,CD =150,∠CDO =60°.由余弦定理得OC 2=1002+1502-2×100×150×cos 60°=17500,解得OC =507.11.如图,在山底A 点处测得山顶仰角∠CAB =45°,沿倾斜角为30°的斜坡走1000米至S 点,又测得山顶仰角∠DSB =75°,则山高BC 为______米.答案1000解析由题图知∠BAS =45°-30°=15°,∠ABS =45°-(90°-∠DSB )=30°,∴∠ASB =135°,在△ABS 中,由正弦定理可得1000sin 30°=AB sin 135°,∴AB =10002,∴BC =AB 2=1000.12.如图,渔船甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12海里,渔船乙以10海里/时的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sin α的值.解(1)依题意知,∠BAC =120°,AB =12,AC =10×2=20,∠BCA =α.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos ∠BAC=122+202-2×12×20×cos 120°=784,解得BC =28.所以渔船甲的速度为BC 2=14(海里/时).(2)在△ABC 中,因为AB =12,∠BAC =120°,BC =28,∠BCA =α,由正弦定理,得AB sin α=BC sin 120°,即sin α=AB sin 120°BC =12×3228=3314.13.如图,在水平地面上有两座直立的相距60m 的铁塔AA 1和BB 1.已知从塔AA 1的底部看塔BB 1顶部的仰角是从塔BB 1的底部看塔AA 1顶部的仰角的2倍,从两塔底部连线中点C 分别看两塔顶部的仰角互为余角,则从塔BB 1的底部看塔AA 1顶部的仰角的正切值为________;塔BB 1的高为________m.答案1345解析设从塔BB 1的底部看塔AA 1顶部的仰角为α,则AA 1=60tan α,BB 1=60tan 2α.∵从两塔底部连线中点C 分别看两塔顶部的仰角互为余角,∴△A 1AC ∽△CBB 1,∴AA 130=30BB 1,∴AA 1·BB 1=900,∴3600tan αtan 2α=900,∴tan α=13,tan 2α=34,则BB 1=60tan 2α=45.14.如图,据气象部门预报,在距离某码头南偏东45°方向600km 处的热带风暴中心正以20km/h 的速度向正北方向移动,距风暴中心450km 以内的地区都将受到影响,求该码头将受到热带风暴影响的时间.解记现在热带风暴中心的位置为点A ,t 小时后热带风暴中心到达B 点位置,在△OAB 中,OA =600,AB =20t ,∠OAB =45°,根据余弦定理得OB 2=6002+400t 2-2×600×20t ×22,令OB 2≤4502,即4t 2-1202t +1575≤0,解得302-152≤t ≤302+152,所以该码头将受到热带风暴影响的时间为302+152-302-152=15(h).15.某舰艇在A 处测得一艘遇险渔船在其北偏东40°的方向距离A 处10海里的C 处,此时得知,该渔船正沿南偏东80°的方向以每小时9海里的速度向一小岛靠近,若舰艇的时速为21海里,求舰艇追上渔船的最短时间.解如图所示,设舰艇追上渔船的最短时间是t 小时,经过t 小时渔船到达B 处,则舰艇也在此时到达B 处.在△ABC 中,∠ACB =40°+80°=120°,CA =10,CB =9t ,AB =21t ,由余弦定理得(21t )2=102+(9t )2-2×10×9t ×cos 120°,即36t 2-9t -10=0,解得t =23或t =-512(舍).所以=23.16.如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C ,现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50m /min.在甲出发2min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1min 后,再匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130m/min ,山路AC 长为1260m ,经测量得cos A =1213,sin B =6365.(1)问乙出发多少min 后,乙在缆车上与甲的距离最短?(2)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3min ,乙步行的速度应控制在什么范围内?解(1)∵cos A =1213,sin B =6365,∴sin A =513,cos B =-1665,∴sin C =sin(A +B )=45,在△ABC 中,由正弦定理AC sin B =AB sin C,得AB =1040m ,设乙出发t min 后,甲、乙距离为d ,由余弦定理得d 2=(130t )2+(100+50t )2-2×130t ×(100+50t )×1213,即d 2=200(37t 2-70t +50)=20037+62537.∵0≤t ≤1040130,即0≤t ≤8,∴当t =3537时,即乙出发3537min 后,乙在缆车上与甲的距离最短.(2)∵sin A =513,∴由正弦定理,得BC sin A =AC sin B ,即BC 513=12606365,∴BC =500m.乙从B 出发时,甲已经走了50(2+8+1)=550(m),还需走710m 才能到达C .设乙的步行速度为v m/min ,则|500v-71050|≤3,故-3≤500v -71050≤3,解得125043≤v ≤62514.故为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3min ,乙步行的速度应控制在125043,62514范围内.。
高考数学总复习第4章三角函数解三角形第4讲三角函数的图象与性质考点3三角函数的周期性奇偶性对称性
三角函数的周期性、奇偶性、对称性角度1 周期性求下列函数的最小正周期:(1)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π3;(2)y =3⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12; (3)y =|tan x |;(4)y =-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+6sin x cos x -2cos 2x +1.[解析] (1)∵y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π3,∴T =2π23=3π,即y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π3的最小正周期为3π.(2)画图知y =|cos x |的最小正周期是y =cos x 的周期的一半,∴y =3⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期是y =3cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期的一半,即T =12×2π2=π2.(3)画出y =|tan x |的图象. 如图所示.由图象易知T =π.∴y =|tan x |的最小正周期与y =tan x 的最小正周期相同.(4)y =-2sin 2x ·cos π4-2cos 2x ·sin π4+3sin 2x -cos 2x =2sin 2x -2cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4,所以y 的最小正周期T =2π2=π.角度2 奇偶性1.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ是偶函数,则φ的值可以是( A )A .5π6B .π2C .π3D .-π2[解析] 因为当-π3+φ=k π+π2时,f (x )为偶函数,即φ=k π+56π,当k =0时,φ=56π,故选A .2.(多选题)已知f (x )=sin(x +φ)+cos(x +φ)为奇函数,则φ的一个取值可以是( CD )A .π2B .-π2C .3π4D .-π4[解析] 由题意,f (x )=sin(x +φ)+cos(x +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ+π4为奇函数,所以φ+π4=k π,k ∈Z ,即φ=k π-π4,k ∈Z .因此,选项CD 正确.角度3 对称性已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图象( A )A .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称B .关于直线x =π6对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称 D .关于直线x =π3对称[解析] 由已知可得ω=2πT =2ππ=2,所以f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0.所以点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0是该函数图象的对称中心,所以A 正确,B 错误;因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3≠0,所以点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0不是该函数图象的对称中心,所以C 错误; 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-32≠±1,所以直线x =π3不是该函数图象的对称轴,所以D 错误.名师点拨:1.求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变形化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)或y =A tan(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A ≠0)的形式,再分别应用公式T=2π|ω|或T =π|ω|求解. 2.三角函数型奇偶性判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性质,对y =A sin(ωx +φ)代入x =0,若y =0则为奇函数,若y 为最大或最小值则为偶函数.若y =A sin(ωx +φ)为奇函数,则φ=k π(k ∈Z ),若y =A sin(ωx +φ)为偶函数,则φ=π2+k π(k ∈Z ).3.求函数y =A sin(ωx +φ)的对称中心、对称轴问题往往转化为解方程问题. (1)∵y =sin x 的对称中心是(k π,0)(k ∈Z ),∴y =A sin(ωx +φ)的对称中心,由方程ωx +φ=k π解出x =k π-φω,故对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫k π-φω,0(k ∈Z ).(2)∵y =sin x 的对称轴是x =k π+π2(k ∈Z ),∴ωx +φ=k π+π2解出x =k π+π2-φω,即x =k π+π2-φω为函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴方程.(3)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A ≠0)图象的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.4.注意y =tan x 的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0(k ∈Z ).【变式训练】1.(角度1)①y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,②y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,③y =|sin x |,④y =cos|2x |中,最小正周期为π的函数为( B )A .①②③B .①③④C .②④D .①③[解析] ①y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的最小正周期,T =2π2=π;②y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的最小正周期T =π2;③由函数图象知y =|sin x |的最小正周期为π; ④y =cos|2x |=cos 2x ,最小正周期为π.故选B .2.(角度2)(2022·威海三模)已知函数f (x )=sin x cos(2x +φ)(φ∈[0,π])为偶函数,则φ=( C )A .0B .π4C .π2D .π[解析] ∵f (x )的定义域为R ,且为偶函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2⇒cos(π+φ)=-cos(-π+φ)⇒-cos φ=cos φ⇒cos φ=0,∵φ∈[0,π],∴φ=π2.当φ=π2时,f (x )=-sin x sin 2x 为偶函数,满足题意,故选C .3.(角度3)下列关于函数f (x )=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的说法错误的是( C )A .最小正周期为πB .最大值为1,最小值为-1C .函数图象关于直线x =0对称D .函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称[解析] 将三角函数化简变形为标准形式,即可求出对应的周期,最值,对称轴,对称中心等,函数f (x )=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=sin 2x ,函数的最小正周期T =π,A正确;最大值为1,最小值为-1,B 正确;由2x =k π+π2⇒x =k π2+π4,k ∈Z ,得函数图象关于直线x =k π2+π4,k ∈Z 对称,C 不正确;由2x =k π⇒x =k π2,k ∈Z ,得函数图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫k π2,0,k ∈Z 对称,D 正确.故选C .。
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三角函数总结及统练一. 教学内容:三角函数总结及统练(一)基础知识1. 与角α终边相同的角的集合},2{Z k k S ∈+==απβ2. 三角函数的定义(六种)——三角函数是x 、y 、r 三个量的比值3. 三角函数的符号——口诀:一正二弦,三切四余弦。
4. 三角函数线 正弦线MP=αsin 余弦线OM=αcos 正切线A T=αtan5. 同角三角函数的关系平方关系:商数关系:倒数关系:1cot tan =⋅αα 1csc sin =⋅αα 1sec cos =⋅αα 口诀:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
6. ααπ+k 2 α- απ- απ+απ-2 απ-2 απ+2 正弦 αsin αsin - αsin αsin - αsin - αcos αcos 余弦 αcos αcos αcos - αcos - αcos αsin αsin - 正切αtan αtan - αtan - αtan αtan - αcot αcot - 余切αcotαcot -αcot -αcotαcot -αtanαtan -7. 两角和与差的三角函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+-=-⋅-+=+⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+⋅=-⋅-⋅=+⋅-⋅=-⋅+⋅=+βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(tan tan 1tan tan )tan(sin sin cos cos )cos(sin sin cos cos )cos(sin cos cos sin )sin(sin cos cos sin )sin(8. 二倍角公式——代换:令αβ=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=-=⋅=ααααααααααα22222tan 1tan 22tan sin cos sin 211cos 22cos cos sin 22sin降幂公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=22cos 1cos 22cos 1sin 22αααα半角公式:2cos 12sinαα-±=;2cos 12cos αα+±=;αααcos 1cos 12tan +-±= αααααcos 1sin sin cos 12tan+=-=9. 三角函数的图象和性质函数x y sin = x y cos = x y tan =图象定义域 RR⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,2|ππ且值域 最值]1,1[- ]1,1[-R无最大值10. 函数)sin(ϕω+=x A y 的图象变换 0,0>>ωA函数)sin(ϕω+=x A y 的图象可以通过下列两种方式得到:(1)−−−−−−−−−→−+=−−−−→−=倍横坐标缩短到原来的图象左移ωϕϕ1)sin(sin x y x y)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(2)−−−−→−=−−−−−−−−−→−=ωϕωω图象左移倍横坐标缩短到原来的)sin(sin 1x y x y)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(二)数学思想与基本解题方法1. 式子变形原则:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
2. 诱导公式原则:奇变偶不变,符号看象限。
3. 估用公式原则:一看角度,二看名称,三看特点。
4. 角的和与差的相对性如:)(βαβ+=-α 角的倍角与半角的相对性如:422,22αααα==5. 升幂与降幂:升幂角减半,降幂角加倍。
6. 数形结合:心中有图,观图解题。
7. 等价转化的思想:将未知转化为已知,将复杂转化为简单,将高级转化为低级。
8. 换元的手段:通过换元实现转化的目的。
【典型例题】1. 如:a bx b a x b x a y =++=+=ϕϕtan ),sin(cos sin 22(化成一个角的一个三角函数)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±=±=±=±=±=±=)6sin(2cos sin 3)3sin(2cos 3sin )4sin(2cos sin πππx x x y x x x y x x x y ;[例1] 求下列函数的最大值和最小值及何时取到?(1)x x x x x f 22cos 3cos sin 2sin )(+⋅+= (2)1cos sin sin )(2+⋅+=x x x x f 解:(1))42sin(22π++=x y ,22max +=y ,)(8Z k k x ∈+=ππ)(83,22min Z k k x y ∈-=-=ππ(2))42sin(2223π-+=x y ,223max +=y ,)(83Z k k x ∈+=ππ223min -=y ,)(8Z k k x ∈-=ππ2.“1”的妙用——凑一拆一熟悉下列三角式子的化简)4sin(2cos sin cos sin 21πααααα+=+=⋅+)42sin(22cos2sin2cos2sin21sin 1παααααα-=-=⋅-=-2sin2cos 1αα=-;2cos2cos 1αα=+[例2] 化简=++-8cos 228sin 12 。
答案:4sin 2-3. 化异为同[例3] 已知2tan =α,求:(1)ααααcos sin cos sin -+ (2)ααα222sin cos 32sin -+答案:(1)3;(2)14-[例4] 已知πθπθ<<-=2,222tan ,求:θθθθcos sin 1sin 2cos 22+--答案:223+4. ααcos sin ±与ααcos sin ⋅间的相互转化(1)若t =+ααcos sin ,则21cos sin 2-=t αα;1sin 2-=t α;ααcos sin -= 22t -±(2)若t =ααcos sin ,则t 21cos sin +±=+αα;t 21cos sin -±=-αα(3)ααααα2sin 2cos sin 1cot tan ==+ [例5] 化简:=+8cot8tanππ。
答案:22[例6] 若α在第二象限,252cos2sin-=+αα,求2cos 2sin αα-。
答案:23-5. 互为余角的三角函数相互转化若2πβα=+,则βαcos sin =;βαsin cos = [例7] 已知41)3sin(=+απ,则=-)6cos(απ。
答案:[例8] 求值:=︒︒︒10cos 50sin 40sin 。
答案:21[例9] 求值:=︒︒54sin 18sin 。
答案:416. 公式的变形及活用(1)]tan tan 1)[tan(tan tan βαβαβα +=±(2)若2)tan 1)(tan 1(4=++⇔=+B A B A π[例10] 计算=︒+︒+︒+︒+)45tan 1()3tan 1)(2tan 1)(1tan 1( 。
答案:232[例11] =︒︒-︒-︒10tan 70tan 310tan 70tan 。
答案:37. 角的和与差的相对性;角的倍角与半角的相对性[例12] 若2)tan(,31tan =-=αβα,则=βtan 。
答案:7[例13] 若2cos7)2cos(5=+-ββα,则=-2tan2tanαβα 。
答案:6-[例14] 在ABC ∆中,A 为最小角,C 为最大角,且8.0)2cos(-=+C A ,8.0sin =B ,求)22cos(C B +的值。
答案:8. 角的范围的限定由于条件中的三角式是有范围限制的,所以求值时可排除值的多样性。
[例15] 已知),0(,31cos sin πααα∈=+,求α2cos 。
答案:917-[例16] 若α是第二象限角且252cos2sin-=+αα,求2cos 2sin αα-的值。
解法一:利用公式αααsin 1)2cos 2(sin2-=-然后限定角的范围。
解法二:设t=-2cos2sinαα利用平方和求t 的值,然后限定角的范围。
解法三:利用)2cos 2)(sin 2cos 2(sinαααα-+αcos -=,可回避限定角的范围。
答案:23-9. 在三角形中的有关问题︒=++180C B A ;C B A -︒=+180;222CB A -=+π结论:C B A sin )sin(=+;C B A cos )cos(-=+2cos 2sinC B A =+;2sin 2cos CB A =+[例17] 已知A 、B 、C 是ABC ∆的内角且2lg cos lg sin lg sin lg =--C B A ,试判断此三角形的形状。
答案:等腰三角形,B=C[例18] 在锐角三角形ABC 中,求证:C B A C B A cos cos cos sin sin sin ++>++证明:由2π>+B A 则220ππ<<-<A B故B A cos sin > 同理C B cos sin > A C cos sin > 三式相加,得证。
10. 形如ααααn2cos 8cos 4cos 2cos ⋅⋅的化简[例19] 求值:(1)︒︒72cos 36cos (2)74cos72cos 7cos πππ 答案:(1)41(2)81-11. 三角函数图像和性质的应用会求——定义域、值域、最值、周期、对称轴、单调区间(“一套”);会解——简单的三角不等式、三角方程、比较大小。
[例20] 求下列函数的定义域。
(1))sin(cos lg x y = (2)x x y tan log 25.0++=答案:(1)))(22,22(Z k k k ∈+-ππππ(2)]4,[)2,0(ππ⋃[例21] 求下列函数的值域。
(1)],0[sin 2sin π∈+=x x xy(2)若x 是锐角,则x x y cos sin +=的值域。
答案:(1)]31,0[ (2)]2,1( 12. 可化为形如:B x A y ++=)sin(ϕω的形式(一个角的一个三角函数)[例22] 已知函数x x x x y 22sin cos sin 32cos 3++=,求“一套”。
答案:2)62sin(2++=πx y ,定义域:R ;值域:]4,0[,4max =y ,0min =y ;π=T对称轴)(62Z k k x ∈+=ππ 增区间:]6,3[ππππ+-k k减区间:)](32,6[Z k k k ∈++ππππ13. 函数B x A y ++=)sin(ϕω的图像的变换——两个题型,两种途径题型一:已知解析式B x A y ++=)sin(ϕω确定其变换方法变换有两种途径:其一,先平移后横向伸缩;其二,先横向伸缩后平移。