三年高考真题专家解读精编解析一专题三角恒等变换与求值
三角函数恒等变换含问题详解及高考题
三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
(4)化弦(切)法。
(4)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
1.已知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 x 2.求)330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(οοοοοο----的值.解:原式)30360cos()150sin()30720tan()120360sin()30180cos()180120tan(o οοοοοοοοοο--+---++-= .3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=οοοοοο 3.若,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+=xy 在区间[0,2]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.求下列函数的值域.(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 ,则,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 ,则]2,2[-∈t 则,,12--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,45[+-∈y7.若函数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.已知函数f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin 4x .(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; (Ⅱ)若],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)若]2π,0[∈x ,则]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. 已知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 sin 324122221cos 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,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
高考数学最新真题专题解析—三角函数图像、性质与恒等变形(新高考卷)
高考数学最新真题专题解析—三角函数图像、性质与恒等变形(新高考卷)【母题来源】2022年新高考I卷【母题题文】6.若sin(α+β)+cos(α+β)=2√2cos(α+π4)sinβ,则()A. tan(α+β)=−1B. tan(α+β)=1C. tan(α−β)=−1D. tan(α−β)=1【答案】C【分析】本题考查三角恒等变换的应用法一:利用特殊值法,排除错误选项即可法二,利用三角恒等变换,求出正确选项【解答】解法一:设β=0则sinα+cosα=0,取α=34π,排除B,D再取α=0则sinβ+cosβ=2sinβ,取β=π4,排除A;选C.解法二:由sin(α+β)+cos(α+β)=√2sin(α+β+π4)=√2sin[(α+π4)+β]=√2sin(α+π4)cosβ+√2cos(α+π4)sinβ,故√2sin(α+π4)cosβ=√2cos(α+π4)sinβ故sin(α+π4)cosβ−cos(α+π4)sinβ=0,即sin(α+π4−β)=0,故sin(α−β+π4)=√22sin(α−β)+√22cos(α−β)=0,故sin(α−β)=−cos(α−β),故tan(α−β)=−1.【母题来源】2022年新高考II卷【母题题文】记函数f(x)=sin(ωx+π4)+b(ω>0)的最小正周期为T.若2π3<T<π,且y=f(x)的图像关于点(3π2,2)中心对称,则f(π2)=()A. 1B. 32C. 52D. 3【答案】A【分析】本题主要考查三角函数的周期性和对称性,属于中档题.【解答】解:由题可知:T=2πω∈(2π3,π),所以ω∈(2,3).又因为y=f(x)的图像关于点(3π2,2)中心对称,所以b=2,且f(3π2)=sin(ω×3π2+π4)+b=2.所以ω=23(k−14),k∈Z,所以ω=52.所以f(x)=sin(52x+π4)+2.所以f(π2)=1.(多选)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象关于点(2π3,0)对称,则()A. f(x)在(0,5π12)单调递减B. f(x)在(−π12,11π12)有两个极值点C. 直线x=7π6是曲线y=f(x)的一条对称轴D. 直线y=√32−x是曲线y=f(x)的一条切线【答案】AD【解析】【分析】解:由题意得:f(2π3)=sin(4π3+φ)=0,所以4π3+φ=kπ,即φ=−4π3+kπ,k∈Z,又0<φ<π,所以k=2时,φ=2π3,故f(x)=sin(2x+2π3).选项A:x∈(0,5π12)时,2x+2π3∈(2π3,3π2),由y=sinu图象知f(x)在(0,5π12)单调递减;选项B:x∈(−π12,11π12)时,2x+2π3∈(π2,5π2),由y=sin u图象知f(x)在(−π12,11π12)有1个极值点;选项C:由于f(7π6)=sin3π=0,故直线x=7π6不是f(x)的对称轴;选项D:令f′(x)=2cos(2x+2π3)=−1,得cos(2x+2π3)=−12,解得2x+2π3=2π3+2kπ或2x+2π3=4π3+2kπ,k∈Z,从而得x=kπ或x=π3+kπ,k∈Z,令 k =0 ,则 (0,√32) 是斜率为 −1 的直线与曲线的切点,从而切线方程为 y −√32=−(x −0) ,即 y =√32−x .【母题来源】2022年新高考II 卷.若实数x ,y 满足x 2+y 2−xy =1,则( ) A. x +y ≤1 B. x +y ≥−2C. x 2+y 2≥1D. x 2+y 2≤2【答案】BC 【解析】 【分析】本题考查三角恒等变换与正弦函数的值域利用正余弦函数表示 x , y ,代入到 x +y , x 2+y 2 ,再利用三角函数的性质判断选项即可 【解答】解: 由 x 2+y 2−xy =1 得 (x −y 2)2+(√32y)2=1令 {x −y2=cosθ√32y =sinθ⇒{x =√33sinθ+cosθy =2√33sinθ 故 x +y =√3sinθ+cosθ=2sin(θ+π6)∈[−2,2] ,故 A 错, B 对 ; x 2+y 2=(√33sinθ+cosθ)2+(2√33sinθ)2=√33sin2θ−13cos2θ+43=23sin(2θ−φ)+43∈[23,2]( 其中 tanφ=√33) ,故 C 对, D 错. 【命题意图】考察两角和与差的正弦、余弦公式,考察二倍角的正现有、余弦、正切应用。
三角恒等变换(全国近三年高考题汇编)
近三年全国高考卷分类汇编——三角恒等变换1、(2018年全国Ⅰ卷)8、函数2sin cos 2)(22+-=x x x f ,则( ))(.x f A 的最小正周期为π,最大值为3 )(.x f B 的最小正周期为π,最大值为4 )(.x f C 的最小正周期为π2,最大值为3 )(.x f D 的最小正周期为π2,最大值为42、(2018年全国Ⅱ卷)10、函数x x x f sin cos )(-=在[]a ,0上是减函数,则a 的最大值为( )4.πA 2.πB 43.πC π.D 3、(2018年全国Ⅱ卷)15、已知51)45tan(=-πα,则=αtan .4、(2018年全国Ⅱ卷)15(理)、已知1cos sin =+βα,0sin cos =+βα则=+)sin(βα .5、(2018年全国Ⅲ卷)4、若31sin =α,则=α2cos ( )98.A 97.B 97.-C 98.-D 6、(2018年全国Ⅲ卷)6、函数xxx f 2tan 1tan )(+=的最小正周期为( )4.πA 2.πB π.C π2.D7、(2018年全国Ⅲ卷)15、函数)63cos()(π+=x x f 在[]π,0的零点个数为 .8、(2017年全国Ⅰ卷)9、已知曲线122:cos ,:sin(2)3C y x C y x π==+,则下面结论正确的是( )A .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线2C B .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线2C C .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线2C9、(2017年全国Ⅰ卷)15、已知⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πα,2tan =α,则=-)4cos(πα .10、(2017年全国Ⅱ卷)3、函数)32sin()(π+=x x f 的最小正周期为( )π4.A π2.B π.C 2.πD11、(2017年全国Ⅱ卷)13、函数x x x f sin cos 2)(+=的最大值为 .12、(2017年全国Ⅱ卷)14(理)、函数43cos 3sin )(2-+=x x x f ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx 的最大值是 .13、(2017年全国Ⅲ卷)4、已知34cos sin =-αα,则=α2sin ( )97.-A 92.-B 92.-C 97.D14、(2017年全国Ⅲ卷)6、函数)6cos()3sin(51)(ππ-++=x x x f 的最大值为( )56.A 1.B 53.C 51.D15、(2017年全国Ⅲ卷)6(理)、设函数)3cos()(π+=x x f ,则下列结论错误的是( ).A )(x f 的一个周期为π2- )(.x f y B =的图象关于直线38π=x 对称 .C )(π+x f 的一个零点为6π=x .D )(x f 在⎪⎭⎫⎝⎛ππ,2单调递减16、(2016年全国Ⅰ卷)6、将函数)62sin(2)(π+=x x f 的图象向右平移41个周期后,所得的图象对应的函数为( ).A )42sin(2)(π+=x x f .B )32sin(2)(π+=x x f.C )42sin(2)(π-=x x f .D )32sin(2)(π-=x x f17、(2016年全国Ⅰ卷)14、已知θ是第四象限角,且53)4sin(=+πθ,则=-)4tan(πθ . 18、(2016年全国Ⅱ卷)3、函数)sin(ϕω+=x A y 的部分图象如图所示,则( ).A )62sin(2π-=x y.B )32sin(2π-=x y.C )62sin(2π+=x y.D )32sin(2π+=x y19、(2016年全国Ⅱ卷)7(理)、若函数x y 2sin 2=的图象向左平移12π个单位长度,则平移后的图象的对称轴为( )62.ππ-=k x A ,Z k ∈ 62.ππ+=k x B ,Z k ∈ 122.ππ-=k x C ,Z k ∈ 122.ππ+=k x D ,Z k ∈ 20、(2016年全国Ⅱ卷)9(理)、若534cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ,则=α2sin ( )257.A 51.B 51.-C 257.-D 21、(2016年全国Ⅱ卷)11、函数)2cos(62cos )(x x x f -+=π的最大值为( )4.A5.B6.C7.D22、(2016年全国Ⅲ卷)5(理)、若43tan =α,则=+αα2sin 2cos 2( ) 2564.A 2548.B 1.C 2516.D 23、(2016年全国Ⅲ卷)6、若31tan -=θ,则=α2cos ( )54.-A 51.-B 51.C 54.D24、(2016年全国Ⅲ卷)14、函数x x y cos 3sin -=的图象可由函数x y sin 2=的图象至少向右平移个单位长度得到.。
高考数学专题复习《三角恒等变换》知识梳理及典型例题讲解课件(含答案)
√
(2)若 ,则( )
A. B. C. D.
解:由已知,得 ,即 ,即 , .故选C.
√
变式2.(1) 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
解:由 ,可得 或 (舍去),可得 .故选D.
A. B. C. 或 D.
解:因为 , 是方程 的两根,所以 , ,所以 ,又 , ,所以 , , 因为 , ,所以 , , ,所以
√
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
(1)两角和与差的正弦、余弦和正切公式(和角、差角公式) _____________________ _____________________ _____________________ ____________________
4.3 三角恒等变换(2023.10.17)
(2) , , .
(3) , , , .
考点一 和、差、倍角公式的简单应用
例1【多选题】下列各式的值小于1的是 ( )
A. B. C. D.
√
√
√
解:对于A, ,A符合题意.对于B, ,故B符合题意.对于C, ,故C不符合题意.对于D, .因为 ,所以 , 故D符合题意. 故选ABD.
(2)升幂公式 _ _______. _ ______. _ ______________. _ ______________.
(3)辅助角公式 , 其中 _ ______, _______,或 __.
【常用结论】
3.常用的拆角、拼角技巧
(1) .
√
(2)(2023届辽宁东北育才学校一模)若 , ,且 ,则下列结论正确的是( )
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)。
三年高考2016_2018高考数学试题分项版解析专题09三角恒等变换与求值理含解析57
专题09三角恒等变换与求值考纲解读明方向★★★分析解读:1.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.备考时,应做到灵活掌握各公式的正用、逆用、变形用等.3.三角恒等变换是三角变换的工具,主要考查利用两角和与差的三角公式、二倍角公式进行三角函数的化简与求值,可单独考查,也可与三角函数的知识综合考查,分值为5分或12分,为中低档题.分析解读1.了解任意角、弧度制的概念,能正确进行弧度与角度的互化.2.会判断三角函数值的符号;理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.3.能利用单位圆中的三角函数线推导出±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式,会用三角函数线解决相关问题.4.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,=tan x,全面系统地掌握知识的来龙去脉,熟悉各知识点之间的联系.5.本节内容在高考中一般融入三角函数求值、化简中,不能单独考查.2018年高考全景展示1.【2018年理数全国卷II】已知,,则__________.【答案】点睛:三角函数求值的三种类型(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.【2018年浙江卷】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().2.(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.【答案】(Ⅰ) , (Ⅱ)或【解析】分析:(Ⅰ)先根据三角函数定义得,再根据诱导公式得结果,(Ⅱ)先根据三角函数定义得,再根据同角三角函数关系得,最后根据,利用两角差的余弦公式求结果.详解:(Ⅰ)由角的终边过点得,所以.(Ⅱ)由角的终边过点得,由得.由得,所以或.点睛:三角函数求值的两种类型:(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的. 3.【2018年江苏卷】已知为锐角,,.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1)(2)(2)因为为锐角,所以.又因为,所以,因此.因为,所以,因此,.点睛:应用三角公式解决问题的三个变换角度(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.2017年高考全景展示1.【2017课标II ,理14】函数()23sin 4f x x x =-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 。
专题6.5 三角恒等变换(精讲精析篇)(解析版)
专题6.5三角恒等变换(精讲精析篇)提纲挈领点点突破热门考点01 两角和与差的三角函数公式的应用两角和与差的正弦、余弦、正切公式C(α-β):cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ;C(α+β):cos(α+β)=cosαcos_β-sin_αsinβ;S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;S(α-β):sin(α-β)=sin_αcos_β-cosαsinβ;T(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. 变形公式:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β);)4sin(2cos sin πααα±=±.sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β, cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β,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.A .12B C .23D .2【答案】B 【解析】由题意可得:1sin sin 12θθθ++=,则:3sin cos 122θθ+=,1sin cos 223θθ+=从而有:sin coscos sin663ππθθ+=,即sin 6πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭. 故选:B. A .–2B .–1C .1D .2【答案】D 【解析】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=. 故选:D.【答案】12- 【解析】 因为,所以,①因为,所以,②①②得,即, 解得, 故本题正确答案为 【答案】32. 【解析】5tan tan5tan 114tan 541tan 51tan tan 4παπααπαα--⎛⎫-=== ⎪+⎝⎭+⋅,解方程得3tan 2α=. 【方法技巧】1.三角公式化简求值的策略(1)使用两角和、差及倍角公式,首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)使用公式求值,应注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用. (3)使用公式求值,应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. 2.注意三角函数公式逆用和变形用的两个问题(1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32,3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.热门考点02 二倍(半)角公式的运用二倍角的正弦、余弦、正切公式:S 2α:sin 2α=2sin_αcos_α;C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α.变形公式:降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2配方变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)21±sin α=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α2±co s α22,1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2A .15 BC .3D .5【答案】B 【解析】2sin 2cos21α=α+,24sin cos 2cos .0,,cos 02π⎛⎫∴α⋅α=αα∈∴α> ⎪⎝⎭.sin 0,2sin cos α>∴α=α,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5∴α=α=,又sin 0α>,sin α∴=B . A .725-B .725C .724-D .724【答案】C 【解析】 因为34tan 43πθ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,所以tan 141tan 3θθ+=--,解得tan 7θ=,从而22tan 7tan21tan 24θθθ==--. 故选:C 【总结提升】2.应熟悉公式的逆用和变形应用,公式的正用是常见的,但逆用和变形应用则往往容易被忽视,公式的逆用和变形应用更能开拓思路,培养从正向思维向逆向思维转化的能力,只有熟悉了公式的逆用和变形应用后,才能真正掌握公式的应用.提醒:在T (α+β)与T (α-β)中,α,β,α±β都不等于k π+π2(k ∈Z ),即保证tan α,tan β,tan(α+β)都有意义;若α,β中有一角是k π+π2(k ∈Z ),可利用诱导公式化简.热门考点03 三角函数恒等变换中“角、名、式”的变换(1)角的变换:明确各个角之间的关系(包括非特殊角与特殊角、已知角与未知角),熟悉角的变换技巧,及半角与倍角的相互转化,如:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,40°=60°-20°,⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=π2,α2=2×α4等.(2)名的变换:明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.【答案】2 【解析】因为()βαβα=+-,()2αβαβα+=++, 所以()3sin sin 2βαβ=+即()()()()3sinsin αβααβα+-=++,即()()()()3sin cos 3cos sin sin cos cos sin αβααβααβααβα+-+=+++, 所以()()2sin cos 4cos sin αβααβα+=+, 所以()2tan 4tan 4αβα+==, 所以()tan 2αβ+=. 故答案为:2【答案】15- 【解析】 ∵1tan 47πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭∴1tan 11tan 7αα+=-解得3tan 4α=-, ∵,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∵22sin cos 1αα+=…①sin tan cos ααα=,…② 解①②得34sin ,cos 55αα==-∴341sin cos 555αα+=-=-.故答案为:15-.【典例9】(2018届河南省郑州外国语学校高三第十五次调研)已知,满足,则的最大值为______.【答案】.【解析】由, 得化为,,,的最大值为,故答案为.【典例10】求证:ααπαcos 1)24tan(1tan =++. 【解析】左边=sin αcos α+)24sin()24cos(απαπ++ )24sin(cos )24cos(cos )24sin(sin απααπααπα++++=)24sin(cos )24cos(απαααπ+-+=)24sin(cos )24cos(απααπ+-===++=ααπααπcos 1)24sin(cos )24sin(=右边. 故原式得证.(Ⅰ)求sin (α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin (α+β)=513,求cos β的值. 【答案】(Ⅰ)45;(Ⅱ)5665- 或1665.【解析】(Ⅰ)由角α的终边过点34,55P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭得4sin 5α=-, 所以()4sin πsin 5αα+=-=. (Ⅱ)由角α的终边过点34,55P ⎛⎫--⎪⎝⎭得3cos 5α=-,由()5sin 13αβ+=得()12cos 13αβ+=±. 由()βαβα=+-得()()cos cos cos sin sin βαβααβα=+++, 所以56cos 65β=-或16cos 65β=. 【总结提升】1.三角函数式的化简遵循的三个原则(1)一看“角”,这是最重要的一环,通过看角之间的差别与联系,把角进行合理的变换,从而正确使用公式. (2)二看“名”,看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”或“弦化切”. (3)三看“形”,分析结构特征,可以帮助我们找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”“整式因式分解”“二次式配方”“遇到平方要降幂”等. 2.三角函数式化简的方法(1)弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂或升幂.(2)在三角函数式的化简中“次降角升”和“次升角降”是基本的规律,根号中含有三角函数式时,一般需要升次,去掉根号. 3.三角恒等式的证明方法(1)从等式的比较复杂的一边化简变形到另一边,相当于解决化简题目. (2)等式两边同时变形,变形后的结果为同一个式子.(3)先将要证明的式子进行等价变形,再证明变形后的式子成立.提醒:开平方时正负号的选取易出现错误,所以要根据已知和未知的角之间的关系,恰当地把角拆分,根据角的范围确定三角函数的符号.热门考点04 函数y =Asin(ωx +φ)的图象及其性质1.函数的解析式(1)()sin y A x ωϕ=+的有关概念(2)用五点法画sin y A x =+一个周期内的简图用五点法画()sin y A x ωϕ=+一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:2.函数图象的变换(平移变换和上下变换) 平移变换:左加右减,上加下减把函数()y f x =向左平移()0ϕϕ>个单位,得到函数()y f x ϕ=+的图象; 把函数()y f x =向右平移()0ϕϕ>个单位,得到函数()y f x ϕ=-的图象;+网】 把函数()y f x =向上平移()0ϕϕ>个单位,得到函数()y f x ϕ=+的图象; 把函数()y f x =向下平移()0ϕϕ>个单位,得到函数()y f x ϕ=-的图象. 伸缩变换:把函数()y f x =图象的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的1ω,得到函数()()01y f x ωω=<<的图象; 把函数()y f x =图象的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的1ω,得到函数()()1y fx ωω=>的图象;把函数()y f x =图象的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的A ,得到函数()()1y Af x A =>的图象; 把函数()y f x =图象的横坐标不变,纵坐标缩短到原来的A ,得到函数()()01y Af x A =<<的图象. 3. 由sin y x =的图象变换出()sin y x ωϕ=+()0ω>的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换,利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少. 途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将sin y x =的图象向左()0ϕ>或向右()0ϕ<平移ϕ个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(0ω>),便得()sin y x ωϕ=+的图象.途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换:先将sin y x =的图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(0ω>),再沿x 轴向左(0ϕ>)或向右(0ϕ<)平移ωϕ||个单位,便得()sin y x ωϕ=+的图象.注意:函数sin() y x ωϕ=+的图象,可以看作把曲线sin y x ω=上所有点向左(当0ϕ>时)或向右(当0ϕ<时)平行移动ϕω个单位长度而得到. 4.函数的综合运用(1)x y sin =的递增区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-2222ππππk k ,)(Z k ∈,递减区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡++23222ππππk k ,)(Z k ∈. (2)对于sin()y A x ωφ=+和cos()y A x ωφ=+来说,对称中心与零点相联系,对称轴与最值点联系. sin )y A x ωϕ=+(的图象有无穷多条对称轴,可由方程()2x k k Z πωϕπ+=+∈解出;它还有无穷多个对称中心,它们是图象与x 轴的交点,可由()x k k Z ωϕπ+=∈,解得()k x k Z πϕω-=∈,即其对称中心为(),0k k Z πϕω-⎛⎫∈⎪⎝⎭. (3)若sin()y A x ωϕ=+为偶函数,则有()2k k Z πϕπ=+∈;若为奇函数则有()k k Z ϕπ=∈.(4)()sin()f x A x ωϕ=+的最小正周期都是2||T πω=.A .()2sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .()sin 46f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .()sin 46f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()2sin 46f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭【答案】B 【解析】∵g (0)=2sinφ=1,即sinφ12=, ∴φ52,6k ππ=+或φ2,6k k Z ππ=+∈(舍去) 则g (x )=2sin (ωx 56π+),又755122,,2,12667k k Z k ππωπω⎛⎫+=∈∴=-⨯ ⎪⎝⎭当k=1, 2ω= 即g (x )=2sin (2x 56π+),把函数g (x )的图象上所有点的横坐标缩短到到原来的12,得到y =2sin (4x 56π+),再把纵坐标缩短到到原来的12,得到y =sin (4x 56π+),再把所得曲线向右平移23π个单位长度得到函数g (x )的图象,即g (x )=sin[4(x -23π)56π+]=8511sin 4x sin 4sin 43666x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭故选:B .【典例13】(2016年高考四川理)为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( )(A )向左平行移动π3个单位长度 (B )向右平行移动π3个单位长度 (C )向左平行移动π6个单位长度 (D )向右平行移动π6个单位长度【答案】D 【解析】由题意,为了得到函数sin(2)sin[2()]36y x x ππ=-=-,只需把函数sin 2y x =的图像上所有点向右移6π个单位,故选D.【典例14】(2018年理天津卷)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( ) A. 在区间上单调递增 B. 在区间上单调递减 C. 在区间上单调递增 D. 在区间上单调递减【答案】A 【解析】由函数图象平移变换的性质可知:将的图象向右平移个单位长度之后的解析式为:.则函数的单调递增区间满足:,即,令可得一个单调递增区间为:.函数的单调递减区间满足:,即,令可得一个单调递减区间为:.本题选择A 选项. 【总结提升】1.由()sin y A x ωϕ=+的图象求其函数式:已知函数()sin y A x ωϕ=+的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A ;由函数的周期确定ω;确定ϕ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点,0ϕω⎛⎫- ⎪⎝⎭作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置. 2.利用图象变换求解析式:由sin y x =的图象向左()0ϕ>或向右()0ϕ<平移ϕ个单位,,得到函数()sin y x ϕ=+,将图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(0ω>),便得()sin y x ωϕ=+,将图象上各点的纵坐标变为原来的A 倍(0A >),便得()sin y A x ωϕ=+.3. 图象的变换:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”,注意二者的“不同”之处.4.研究函数的性质,要注意“复合函数”这一特征.热门考点05 三角函数模型的应用【典例15】如图为一半径为3m 的水轮,水轮圆心O 距水面2m ,已知水轮每分钟转4圈,水轮上的点P 到水面距离y (单位:m )与时间x (单位:s )满足关系式()sin 2y A x ωϕ=++,则有( )A.5,512A πω== B.2,315A πω== C.5,312A πω== D.15,52A ωπ== 【答案】B 【解析】∵水轮的半径为3m ,水轮圆心O 距离水面2m , ∴max min 235,231y y =+==-=-,∴max min32y y A -==; 又水轮每分钟旋转4圈,故转1圈需要15s , ∴215T πω==,∴215πω=,故选:B.【典例16】某港口一天内的水深y (米)是时间t (024t ,单位:时)的函数,下面是水深数据:t (时)0 3 6 9 12 15 18 21 24 y (米)10.013.09.97.010.013.010.17.010.0据上述数据描成的曲线如图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦型函数()sin 0,0y A t B A ωω=+>>的图象.(1)试根据数据和曲线,求出sin y A t B ω=+的解析式.【答案】(1)()3sin 100246y t t π=+;(2)该船在1:00至5:00或13:00至1700:能安全进港.不能超过16小时. 【解析】(1)从拟合的曲线可知,函数sin y A t B ω=+的一个周期为12小时,因此26T ππω==.又()()min max max min max min 117,13,3,1022y y A y y B y y ==∴=-==+=. ∴函数的解析式为()3sin100246y t t π=+.(2)由题意,水深 4.57y +,即[]3sin1011.5,0,246y t t π=+∈,1sin62tπ∴, 52,2,0,1666t k k k πππππ⎡⎤∴∈++=⎢⎥⎣⎦,[]1,5t ∴∈或[]13,17t ∈. ∴该船在1:00至5:00或13:00至1700:能安全进港.若欲于当天安全离港,则船在港内停留的时间最多不能超过16小时. 【总结提升】三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型再利用三角函数的有关知识解决问题.热门考点06 三角恒等变换的综合应用三角恒等变换在研究三角函数图象和性质中的应用(1)图象变换问题:先根据和角公式、倍角公式把函数表达式变为正弦型函数y =A sin(ωx +φ)+b 的形式,再进行图象变换.(2)函数性质问题:求函数周期、最值、单调区间的方法步骤①利用三角恒等变换及辅助角公式把三角函数关系式化成y =A sin(ωx +φ)+b 的形式; ②利用公式T =2πω(ω>0)求周期;③根据自变量的范围确定ωx +φ的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值;④根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数y =A sin(ωx +φ)+b 的单调区间.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期; (Ⅱ)若()f x 在区间,3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为32,求m 的最小值.【答案】(Ⅰ)π ;(Ⅱ)π3. 【解析】(Ⅰ)()1cos211π1cos2sin 222262x f x x x x x -⎛⎫=+=-+=-+ ⎪⎝⎭, 所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==. (Ⅱ)由(Ⅰ)知()π1sin 262f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因为π,3x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以π5ππ2,2666x m ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦.要使得()f x 在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为32,即πsin 26x ⎛⎫-⎪⎝⎭在π,3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为1. 所以ππ262m -≥,即π3m ≥.所以m 的最小值为π3.(1)若()f x 为偶函数,求a 的值;(2)若π14f ⎛⎫=⎪⎝⎭,求方程()1f x =[]ππ-,上的解. 【答案】(1)0a =;(2)5π24x =-或19π24x =或13π11π2424x x 或==-. 【解析】(1)∵()2sin22cos f x a x x =+,∴()2sin22cos f x a x x -=-+,∵()f x 为偶函数, ∴()()f x f x -=,∴22sin22cos sin22cos a x x a x x -+=+, ∴2sin20a x =, ∴0a =;(2)∵π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴2ππsin2cos 1124a a ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,∴a =∴()2π2cos cos212sin 216f x x x x x x ⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭,∵()1f x =∴π2sin 2116x ⎛⎫++= ⎪⎝⎭∴πsin 262x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,∴ππ22π64x k +=-+,或π52π2πZ 64x k k +=+∈,, ∴5ππ24x k =-+,或13ππZ 24x k k =+∈,, ∵[]ππx ∈-,, ∴5π24x =-或19π24x =或13π11π2424x x 或==-【典例19】(2016高考天津理)已知函数f(x)=4tanxsin(2x π-)cos(3x π-(Ⅰ)求f (x )的定义域与最小正周期; (Ⅱ)讨论f(x)在区间[,44ππ-]上的单调性.【答案】(Ⅰ),2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭,.π(Ⅱ)在区间,124ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 在区间412ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,上单调递减. 【解析】()I 解:()f x 的定义域为,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭.()4tan cos cos 4sin cos 33f x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21=4sin cos sin 2sin cos 22x x x x x x ⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭)()=sin 21-cos 2sin 22=2sin 23x x x x x π=-.所以, ()f x 的最小正周期2.2T ππ== ()II 解:令2,3z x π=-函数2sin y z =的单调递增区间是2,2,.22k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦由222232k x k πππππ-+≤-≤+,得5,.1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ 设5,,,441212A B x k x k k Z ππππππ⎧⎫⎡⎤=-=-+≤≤+∈⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭,易知,124A B ππ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦.所以, 当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 在区间,124ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 在区间412ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,上单调递减. 【总结提升】1.函数的对称性问题,往往先将函数化成sin )y A x B ωϕ=++(的形式,其图象的对称轴是直线)(2Z k k x ∈+=+ππϕω,凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心, 关键是记住三角函数的图象,根据图象并结合整体代入的基本思想即可求三角函数的对称轴与对称中心. 2.函数的性质(1).(2)周期(3)由 求对称轴,最大值对应自变量满足,最小值对应自变量满足,(4)由求增区间; 由求减区间.巩固提升A .12-B .0C .1D .3 【答案】D 【解析】2ππ2ππcoscos sin sin 3636-=cos (2ππ36+)=cos 5π6=-cos π362=-,故选D .A .79-B .89-C .79D .89【答案】A 【解析】由二倍角公式得217cos 22cos 12199αα=-=⨯-=-, 故选:AA .2425-B .1225-C .1225D .2425【答案】D 【解析】因为cos 410πθ⎛⎫-=⎪⎝⎭, 由24924sin 2cos(2)cos[2()]2cos ()1212445025πππθθθθ=-=-=--=⨯-=. 故选:D.A .15B C D .1【答案】B 【解析】由,,O A B 三点共线,从而得到2b a =,因为222cos22cos 1213αα⎛⎫=-=⋅-=,解得215a =,即5a =,所以2a b a a -=-=,故选B.A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为4 【答案】B 【解析】根据题意有()1cos2x 35cos212cos2222f x x x -=+-+=+, 所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==, 且最大值为()max 35422f x =+=,故选B. ABCD【答案】B 【解析】由题意得,cos αα=-,则tan 7α=. 22tan 7tan 211tan 317ααα∴===--,故选B . A .35B .25-C .-1D .3【答案】A 【解析】tan tan4tan 33tan 241tan tan 4παπααπα+⎛⎫+=-⇒=-⇒= ⎪⎝⎭-⋅, 22222222sin2cos 2sin cos cos 2tan 1sin2cos sin cos sin cos 1tan ααααααααααααα----===+++,把tan 2α=代入,求得23sin2cos 5αα-=,故本题选A. A .π12x = B .π6x = C .π3x =D .π2x =【答案】A【解析】依题意,()sin 22f x x x =π2sin 223x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,由ππ2π32x k +=+解得ππ,212k x k Z =+∈为函数的对称轴,令0k =求得函数的一条对称轴为π12x =.故选:A.A B 1,(0,π)cos αα∈C .1cos2sin 2αα-D .sin 21cos 2αα-【答案】BC 【解析】对于A tan α====,由1cos 201cos 2αα-≥+解得1cos21α-<≤,即()22k k Z αππ≠+∈,解得()2k k Z παπ≠+∈,故A 错误;对于B :因为(0,π)α∈所以111tan cos cos cos n s si sin cos co αααααααα=====, 故B 正确;对于C :21cos 22sin sin tan sin 22sin cos cos αααααααα-===对于D :2sin 22sin cos cos tan 1cos 22sin sin αααααααα==≠-故选:BC A .5π12B .7π12C .34π D .11π12【答案】CD 【解析】()π1sin sin 34f x x x ⎛⎫=⋅+- ⎪⎝⎭131=sin sin cos 224x x x ⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭ 2131=sin sin cos 224x x x +- ()131=1cos 2sin 2444x x -+- 131sin 2cos 2222x x ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭1π=sin 226x ⎛⎫- ⎪⎝⎭.作出函数()f x 的图象如图所示,在一个周期内考虑问题,易得π,25π7π66m n ⎧=⎪⎪⎨⎪≤≤⎪⎩或π5π,267π6m n ⎧≤≤⎪⎪⎨⎪=⎪⎩满足题意, 所以n m -的值可能为区间π2π33⎡⎤⎢⎥⎣⎦,内的任意实数. 所以A,B 可能,C,D 不可能.故选CD.【答案】.【解析】由,得, 解得,或., 当时,上式 当时,上式= 综上,【答案】4-.【解析】 23()sin(2)3cos cos 23cos 2cos 3cos 12f x x x x x x x π=+-=--=--+23172(cos )48x =-++, 1cos 1x -≤≤,∴当cos 1x =时,min ()4f x =-,故函数()f x 的最小值为4-.(Ⅰ)求sin (α+π)的值;(Ⅱ)若角β满足sin (α+β)=513,求cos β的值. 【答案】(Ⅰ)45;(Ⅱ)5665- 或1665 . 【解析】(Ⅰ)由角α的终边过点34,55P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭得4sin 5α=-,所以()4sin πsin 5αα+=-=. (Ⅱ)由角α的终边过点34,55P ⎛⎫--⎪⎝⎭得3cos 5α=-, 由()5sin 13αβ+=得()12cos 13αβ+=±. 由()βαβα=+-得()()cos cos cos sin sin βαβααβα=+++, 所以56cos 65β=-或16cos 65β=.【答案】(1)725-;(2)211- 【解析】 (1)因为4tan 3α=,sin tan cos ααα=,所以4sin cos 3αα=. 因为22sin cos 1αα+=,所以29cos 25α=, 因此,27cos22cos 125αα=-=-. (2)因为,αβ为锐角,所以()0,παβ+∈.又因为()cos αβ+=()sin αβ+== 因此()tan 2αβ+=-.因为4tan 3α=,所以22tan 24tan21tan 7ααα==--, 因此,()()()()tan2tan 2tan tan 21+tan2tan 11ααβαβααβααβ-+⎡⎤-=-+==-⎣⎦+.(1)求函数()y f x =的单调递减区间;(2)求函数()y f x =的值域.【答案】(1)递减区间:,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)3⎡⎤⎣⎦; 【解析】(1) ()2sin 22cos 2=sin 2cos23)34f x x x x x x π=++++=++, 令3222,242k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 所以5,88k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 所以函数的单调递减区间为5[,],88k k k Z ππππ++∈ 令k=0,所以单调递减区间为5[,],88ππ 因为[0,]2x π∈, 所以递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (2)因为[0,]2x π∈, 所以52[0,]2x [,]444x ππππ∈∴+∈,,所以sin(2)1,1)44x x ππ≤+≤∴-≤+≤所以2)+34x π≤+≤,所以函数()y f x =的值域为3⎡⎤⎣⎦.(I )求2f 3π⎛⎫ ⎪⎝⎭的值 (II )求()f x 的最小正周期及单调递增区间.【答案】(I )2;(II )()f x 的最小正周期是π,2+k +k k 63Z ππππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,. 【解析】(Ⅰ)f (x )=sin 2x ﹣cos 2x -sin x cos x ,=﹣cos2x x ,=﹣226sin x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则f (23π)=﹣2sin (436ππ+)=2, (Ⅱ)因为()2sin(2)6f x x π=-+. 所以()f x 的最小正周期是π. 由正弦函数的性质得3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈, 解得2,63k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 所以,()f x 的单调递增区间是2[,]63k k k ππ+π+π∈Z ,.。
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。
三年高考(2016-2018)数学(文)真题分类解析:专题09-三角恒等变换与求值
考纲解读明方向分析解读:1.掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.备考时,应做到灵活掌握各公式的正用、逆用、变形用等.3.三角恒等变换是三角变换的工具,主要考查利用两角和与差的三角公式、二倍角公式进行三角函数的化简与求值,可单独考查,也可与三角函数的知识综合考查,分值为5分或12分,为中低档题.分析解读1.了解任意角、弧度制的概念,能正确进行弧度与角度的互化.2.会判断三角函数值的符号;理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.3.能利用单位圆中的三角函数线推导出±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式,会用三角函数线解决相关问题.4.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,=tanx,全面系统地掌握知识的来龙去脉,熟悉各知识点之间的联系.5.本节内容在高考中一般融入三角函数求值、化简中,不能单独考查.2018年高考全景展示1.【2018年文北京卷】在平面坐标系中,是圆上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角以O 为始边,OP 为终边,若,则P 所在的圆弧是A.B.C.D.【答案】CA选项:当点在上时,,,故A选项错误;B选项:当点在上时,,,,故B选项错误;C选项:当点在上时,,,,故C选项正确;D选项:点在上且在第三象限,,故D选项错误.综上,故选C.点睛:此题考查三角函数的定义,解题的关键是能够利用数形结合思想,作出图形,找到所对应的三角函数线进行比较.2.【2018年全国卷Ⅲ文】函数的最小正周期为A. B. C. D.【答案】C【解析】分析:将函数进行化简即可点睛:本题主要考查三角函数的化简和最小正周期公式,属于中档题3.【2018年新课标I卷文】已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边上有两点,,且,则A. B. C. D.【答案】B【解析】分析:首先根据两点都在角的终边上,得到,利用,利用倍角公式以及余弦函数的定义式,求得,从而得到,再结合,从而得到,从而确定选项.详解:根据题的条件,可知三点共线,从而得到,因为,解得,即,所以,故选B.点睛:该题考查的是有关角的终边上点的纵坐标的差值的问题,涉及到的知识点有共线的点的坐标的关系,余弦的倍角公式,余弦函数的定义式,根据题中的条件,得到相应的等量关系式,从而求得结果.4.【2018年全国卷II文】已知,则__________.【答案】【解析】分析:利用两角差的正切公式展开,解方程可得.详解:,解方程得.点睛:本题主要考查学生对于两角和差公式的掌握情况,属于简单题型,解决此类问题的核心是要公式记忆准确,特殊角的三角函数值运算准确.5.【2018年浙江卷】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.【答案】(Ⅰ), (Ⅱ)或【解析】分析:(Ⅰ)先根据三角函数定义得,再根据诱导公式得结果,(Ⅱ)先根据三角函数定义得,再根据同角三角函数关系得,最后根据,利用两角差的余弦公式求结果.点睛:三角函数求值的两种类型:(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.6.【2018年文北京卷】已知函数.(Ⅰ)求的最小正周期;(Ⅱ)若在区间上的最大值为,求的最小值.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】分析:(1)将化简整理成的形式,利用公式可求最小正周期;(2)根据,可求的范围,结合函数图像的性质,可得参数的取值范围.点睛:本题主要考查三角函数的有关知识,解题时要注意利用二倍角公式及辅助角公式将函数化简,化简时要注意特殊角三角函数值记忆的准确性,及公式中符号的正负.7.【2018年江苏卷】已知为锐角,,.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1)(2)【解析】分析:先根据同角三角函数关系得,再根据二倍角余弦公式得结果;(2)先根据二倍角正切公式得,再利用两角差的正切公式得结果.详解:解:(1)因为,,所以.因为,所以,因此,.(2)因为为锐角,所以.又因为,所以,因此.因为,所以,因此,.点睛:应用三角公式解决问题的三个变换角度(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.2017年高考全景展示1.【2017课标3,文6】函数的最大值为()A.B.1 C.D.【答案】A【考点】三角函数性质【名师点睛】三角恒等变换的综合应用主要是将三角变换与三角函数的性质相结合,通过变换把函数化为的形式再借助三角函数图象研究性质,解题时注意观察角、函数名、结构等特征.2.【2017课标3,文4】已知,则=()A.B.C.D.【答案】A【解析】.所以选A.【考点】二倍角正弦公式【名师点睛】应用三角公式解决问题的三个变换角度(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.3.【2017山东,文4】已知,则A. B. C. D.【答案】D【解析】试题分析:由得,故选D.【考点】二倍角公式【名师点睛】(1)三角函数式的化简与求值要遵循“三看”原则,一看角,二看名,三看式子结构与特征.(2)三角函数式化简与求值要注意观察条件中角之间的联系(和、差、倍、互余、互补等),寻找式子和三角函数公式之间的共同点.4.【2017江苏,5】若则 .【答案】【考点】两角和正切公式【名师点睛】三角函数求值的三种类型(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.5.【2017课标1,文15】已知,tan α=2,则=__________.【答案】【解析】试题分析:由得又所以因为所以因为所以【考点】三角函数求值【名师点睛】三角函数求值的三种类型(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.6.【2017北京,文16】已知函数.(I)f(x)的最小正周期;(II)求证:当时,.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)详见解析.【解析】试题分析:(Ⅰ)首先根据两角差的余弦公式化简,再根据辅助角公式化简为,根据公式求周期;(Ⅱ)当时,先求的范围再求函数的最小值.(Ⅱ)因为,所以.所以.所以当时,.【考点】1.三角函数的性质;2.三角恒等变换.【名师点睛】本题考查三角函数式的恒等变形及三角函数的图象与性质,本题属于基础题,要求准确应用降幂公式和辅助角公式进行变形,化为标准的的形式,借助正弦函数的性质去求函数的周期、最值等,但要注意函数的定义域,求最值要给出自变量的取值.2016年高考全景展示1.【2016高考新课标2文数】函数的最大值为()(A)4 (B)5 (C)6 (D)7【答案】B【解析】考点:正弦函数的性质、二次函数的性质.【名师点睛】求解本题易出现的错误是认为当时,函数取得最大值.2.[2016高考新课标Ⅲ文数]若,则()(A)(B)(C)(D)【答案】D【解析】试题分析:.考点:1、同角三角函数间的基本关系;2、二倍角.【方法点拨】三角函数求值:①“给角求值”将非特殊角向特殊角转化,通过相消或相约消去非特殊角,进而求出三角函数值;②“给值求值”关键是目标明确,建立已知和所求之间的联系.3.【2016高考新课标1文数】已知θ是第四象限角,且sin(θ+)=,则tan(θ–)= .【答案】【解析】试题分析:由题意,因为,所以,从而,因此.故填.考点:三角变换4.【2016高考浙江文数】已知,则______,______.【答案】;1.【解析】考点:三角恒等变换.【思路点睛】解答本题时先用降幂公式化简,再用辅助角公式化简,进而对照可得和.5.【2016高考四川文科】= .【答案】【解析】试题分析:由三角函数诱导公式.考点:三角函数诱导公式【名师点睛】本题也可以看作是一个来自于课本的题,直接利用课本公式解题,这告诉我们一定要立足于课本.有许多三角函数的求值问题一般都是通过三角函数的公式把函数化为特殊角的三角函数值而求解.6.【2016高考北京文数】(本小题13分)已知函数的最小正周期为.(1)求的值;(2)求的单调递增区间.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)().【解析】试题分析:(Ⅰ)运用两角和的正弦公式对化简整理,由周期公式求的值;(Ⅱ)根据函数的单调递增区间对应求解即可.考点:两角和的正弦公式、周期公式、三角函数的单调性.【名师点睛】三角函数的单调性:1.三角函数单调区间的确定,一般先将函数式化为基本三角函数标准式,然后通过同解变形或利用数形结合方法求解.关于复合函数的单调性的求法;2利用三角函数的单调性比较两个同名三角函数值的大小,必须先看两角是否同属于这一函数的同一单调区间内,不属于的,可先化至同一单调区间内.若不是同名三角函数,则应考虑化为同名三角函数或用差值法(例如与0比较,与1比较等)求解.。
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.命题P:实数x满足其中a<0,命题q:实数x满足或且是的必要不充分条件,求a的取值范围【答案】或【解析】本试题主要是考查了充分条件的判定和运用。
由于不等式的解集的关系可知q是P的必要不充分条件,然后利用集合的包含关系得到参数a的范围。
2.已知的图象与直线的两个交点的最短距离是,要得到的图象,只需要把的图象A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位【答案】A【解析】由于的图象与直线的两个交点的最短距离是,,,即,将的图象向左平移个单位得到,故答案为A.【考点】函数图象的平移.3.在中,若,则此三角形形状是A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形【答案】B【解析】由得则原式可化为,整理得即此三角形为直角三角形【考点】解三角形4.在中,角的对边分别为,,,,则_______.【答案】【解析】由正弦定理得:即,∴,∵,∴.【考点】正弦定理.5.已知,,则下列不等式一定成立的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】设函数,所以.显然,时,,即此时函数为增函数.易知函数为偶函数,所以在时,函数单调递减.又因,所以即,所以,故.选D.【考点】构造函数法并利用单调性解不等式.【方法点睛】题目中条件,启发我们构造函数,而选项从整体上看,是比较与的大小关系的.以上两点结合考虑,应判断函数的单调性,而函数是偶函数,由及单调性直接判断变量与的大小比较难,应利用偶函数的性质得到,从而得到.这样显然答案选D.本题综合性较强、难度较大,要有构造函数的意识,同时要灵活运用函数性质.6.(本题满分12分)已知函数(1)求函数的最小正周期和最大值;(2)求函数单调递增区间【答案】(1)最小正周期为,最大值为;(2)【解析】三角函数问题,一般利用两角和与差的正弦、余弦公式、二倍角公式化为一个角的一个三角函数,然后利用正弦函数(或余弦函数)的性质得出结论.试题解析:(1)函数的最小正周期为,函数的最大值为(2)由得函数的单调递增区间为【考点】三角函数的周期、最值、单调区间.7.如图,正五边形的边长为2,甲同学在中用余弦定理解得,乙同学在中解得,据此可得的值所在区间为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意有,即,整理得:,构造函数,因为,,且函数在定义域内为增函数,所以函数有唯一零点在区间上,即方程的解在区间上,所以的值所在区间为,故选C.【考点】1.诱导公式;2.函数与方程;3.零点存在定理.【名师】本题主要考查零点存在定理、函数与方程思想以用诱导公式,属难题.求方程解所在区间通常转化为求函数零点所在区间问题求解,解决函数零点所在区间是通过零点存在定理来实现的,需要注意的是零点存在定理只能解决变号零点的问题.本题由求一个数的了以值区间问题转化为求一个方程的近似解的问题,进一步转化为求函数零点所在区间,体现数学中的转化转化思想.8.已知函数的部分图象如图所示.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)在△中,角的对边分别是,若,求的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)观察图像可知函数的一条对称轴为,进而求出其最小正周期,于是运用公式可求出的值,再将点代入的解析式即可求出,即可求出函数的解析式;(Ⅱ)运用正弦定理并结合已知,可得,再由三角形的内角和为可得出角的值,进而得出的大小,即可得出的取值范围.试题解析:(Ⅰ)由的一条对称轴为,从而的最小正周期,故.将点代入的解析式得,又,故,将点代入的解析式得,所以.(Ⅱ)由得,所以,因为,所以,,,,.【考点】1、由函数的图像求函数的解析式;2、正弦定理的应用;3、三角函数的图像及其性质.【易错点睛】本题主要考查了由函数的图像求函数的解析式、正弦定理的应用和三角函数的图像及其性质,属中档题.其解题过程中容易出现以下两处错误:其一是不能仔细观察函数图像,并结合已知条件求出函数的解析式,尤其是求的时候不知道怎么合理取点代值计算,不知道怎么舍去增根,导致出现增根;其二是未能将正弦定理与三角恒等变换结合起来综合运用并准确地进行化简求值.9.设函数,则该函数的最小正周期为,在的最小值为.【答案】,【解析】由题意可知,;,所以,所以在的最小值为.【考点】函数的性质.10.在锐角中,角的对边分别为,已知依次成等差数列,且求的取值范围.【答案】.【解析】由三角形内角和定理和等差中项易求,,根据正弦定理把边,用角的三角函数表示出来,通过三角恒等变换构造正弦型函数,把问题转化为求正弦型函数在给定区间上的值域问题,求角的取值范围时,不要忽略为锐角三角形.试题解析:解:角成等差数列根据正弦定理的又为锐角三角形,则【考点】等差中项、正弦定理、三角恒等变换及正弦型函数值域.11.如图,D,C,B三点在地面同一直线上,,从C,D两点测得A点仰角分别是,则A点离地面的高度AB等于()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,即,即.故选A.【考点】解三角形.12.将函数的图象沿轴向左平移个单位后,得到一个偶函数的图象,则的一个可能取值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】将函数的图象沿轴向左平移个单位得,又是一个偶函数,所以,根据选项可知的一个可能取值为,故选B.【考点】三角函数的图像.13.在中,内角的对边分别为,且,则的面积最大值为.【答案】【解析】由余弦定理得:,代入得解得,那么根据三角形面积公式所以当时,面积取得最大值.【考点】1.余弦定理;2.三角形面积公式.【方法点睛】考察到了解三角形的最值问题,属于中档题型,解决此问题的关键是面积的表达公式,,将这样的三个量用一个量表示,尤其是,但不可用正弦定理,而要用余弦定理,用表示出,再转化为,最后代入面积公式,将面积表示为的函数关系求最值.14.同时具有性质“①最小周期是;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】故A不正确.对于选项B,如果为对称轴.则但在上是减函数不满足题意,对于选项C,因为为对称轴.所以,在上是增函数满足题意,故选C.【考点】正弦函数的图像15.已知,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,所以,又,所以,从而,因此,选B.【考点】同角三角函数关系16.若点在角的终边上,则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以,故选D.【考点】任意角的三角函数值.17.中,分别为的重心和外心,且,则的形状是()A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.上述均不是【答案】B【解析】,而,∴.,故为钝角.【考点】平面向量的运算及余弦定理解三角形.【方法点晴】本题主要考查了平面向量的线性运算和数量积运算及利用余弦定理判断三角形的形状问题,属于中档题.解答本题的关键是:选择三角形的两边表示的向量作为平面的基底,通过向量的线性运算把转化为基底的关系,结合平面向量数量积的运算律得到,进而利用余弦定理得到问题的答案.18.若点在直线上,则的值等于()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得,所以,故选B.【考点】三角函数的化简求值.19.已知函数向右平移个单位后,所得的图像与原函数图像关于轴对称,则的最小正值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】原函数向右平移个单位后所得函数为其与原函数关于轴对称,则必有,由三角函数诱导公式可知的最小正值为,故本题的正确选项为D.【考点】函数的平移,对称,以及三角函数的诱导公式.20.若、,且,则下面结论正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为函数,,,所以函数是偶函数,,当时,,所以在上是增函数,由知,所以,即,故选D.【考点】1、函数的奇偶性;2、利用导数研究函数的单调性.21.已知中,,,分别是角,,的对边,且,是关于的一元二次方程的两根.(1)求角的大小;(2)若,设,的周长为,求的最大值.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据韦达定理得到三边所满足的一个关系式,进而利用余弦定理的变式求解;(2)利用正弦定理得到的解析式,再利用三角恒等变形将其化简,利用三角函数的性质求其最值.试题解析:(1)在中,依题意有:,∴,又∵,∴;(2)由,及正弦定理得:,∴,,故,即,由得:,∴当,即时,. .【考点】1.正余弦定理解三角形;2.三角恒等变形;3.韦达定理;4.三角函数的性质.22.已知函数f(x)=(sin x+ cos x)cos x一(x R,>0).若f(x))的最小止周期为4.( I)求函数f(x)的单调递增区间;(II)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(2a-c)cosB=bcosC,求函数f(A)的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】( I)先利用二倍角公式和配角公式化简函数解析式,再利用三角函数的周期公式确定参数值和函数的解析式,进而利用整体思想求其单调递增区间; (II)先利用正弦定理将边角关系转化为角角关系,再利用三角形的内角和定理和两角和的正弦公式进行求解.(I).,.由,得.∴的单调递增区间为(Ⅱ)由正弦定理得,,∴.∵,∴或:,,∴.又,..【考点】1.三角恒等变换;2.正弦定理.23.已知函数,.(1)求函数的图像的对称轴方程;(2)求函数的最小正周期和值域.【答案】(1);(2),值域.【解析】(1)用二倍角公式将函数降幂,根据余弦函数的对称轴公式可求得此函数的对称轴方程. (2)根据(1)中所得函数的解析式与相加,用化一公式将其化简变形可得,根据周期公式可得其周期,根据正弦的值域可得其值域.试题解析:(1)由题设知.令,所以函数图像对称轴的方程为.(2).所以最小正周期是,值域.【考点】1三角函数的化简;2三角函数的周期,对称轴,值域.24.已知是锐角三角形,则点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【解析】是锐角三角形,则,,同理可得,故选B.【考点】诱导公式.25.关于函数(),下列命题正确是()A.由可得是的整数倍;B.的表达式可改写成;C.的图象关于点对称;D.的图象关于直线对称.【答案】C【解析】,,,因此,A错;,但时,,B错,事实上;,,时,,因此是其对称中心,C正确;,,不含,D错.故选C.【考点】函数的性质.26.已知函数, 先将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得到的图象关于直线x=对称,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】,将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得,再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得,则,,,因为,最小值为.故选A.【考点】三角函数图象变换,三角函数的对称轴.27.已知函数对称,现将的图象向左平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则的表达式为()A.B.C.D.【答案】B【解析】设上一点与上点关于对称,则有,,,,,现将的图象向左平移个单位后,得到再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,故选B.【考点】三角函数图象的变换.28.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.29.在中,内角的对边边长分别为,且.若,则的面积最大值为________.【答案】【解析】设三角形面积为,所以,又,两式相除得,同理,因为,所以,化简得,故,,,,故.【考点】解三角形.【思路点晴】本题属于一个综合性的题目背景是解三角形,设计三角形面积公式、余弦定理,同脚三角函数关系,基本不等式的知识.已知条件中关键的突破口在,我们由同角三角函数关系,结合余弦定理,就可以求出,然后代入三角形的面积公式,最后利用基本不等式来求面积的最大值.注意运算不要出错.30.在中,AC=6,(1)求AB的长;(2)求的值.【答案】(1)(2)【解析】(1)利用同角三角函数的基本关系求再利用正弦定理求AB的长;(2)利用诱导公式及两角和与差正余弦公式分别求,然后求试题解析:解(1)因为,,所以由正弦定理知,所以(2)在中,,所以,于是又故因为,所以因此【考点】同角三角函数的基本关系、正余弦定理、两角和与差的正余弦公式【名师】三角函数是以角为自变量的函数,因此解三角函数题,首先应从角进行分析,善于用已知角表示所求角,即注重角的变换.角的变换涉及诱导公式、同角三角函数的基本关系、两角和与差的三角公式、二倍角公式、配角公式等,选用恰当的公式是解决三角问题的关键,同时应明确角的范围、开方时正负的取舍等.31.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,a=1,则b=____________.【答案】【解析】因为,且为三角形的内角,所以,,又因为,所以.【考点】正弦定理,两角和、差的三角函数公式【名师】在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.32.如图,平面四边形中,,则的面积为_____________.【答案】【解析】在中,由正弦定理得:,在中,由余弦定理得:,所以.因为,所以.因为.所以.故答案为.【考点】1、正弦定理、余弦定理的应用;2、两角和的正弦公式及三角形面积公式.【方法点睛】以三角形和平面向量为载体,三角恒等变换为手段,正弦定理、余弦定理为工具,对三角函数及解三角形进行考查是近几年高考考查的一类热点问题,一般难度不大,但综合性较强.解答这类问题,两角和与差的正余弦公式、诱导公式以及二倍角公一定要熟练掌握并灵活应用,特别是二倍角公式的各种变化形式要熟记于心,此外,解三角形时三角形面积公式往往根据不同情况选用下列不同形式能简化计算过程,.33.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图,则其解析式为__________________.【答案】【解析】由图象可知:A=1,…可得:T=2×(﹣)=π=,∴解得:ω=2,…∵函数的图象经过(,1),∴1=sin(2×+φ),∵φ=2kπ+,|φ|<,∴φ=…∴函数的解析式y=sin(2x+).34.设的内角的对边分别为,且,则____.【答案】【解析】,.【考点】解三角形、正余弦定理.35.等于()A.B.C.D.【答案】D【解析】因,故,故应选D.【考点】两角和的余弦公式及运用.36.已知函数,则要得到其导函数的图象,只需将函数的图象()A.向右平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.左平移个单位【答案】B【解析】函数,所以函数,所以将函数函数的图象上所有的点向左平移个单位长度得到,故选B.【考点】函数的图象变换.37.已知,则 .【答案】【解析】.【考点】三角恒等变换.38.函数的部分图象如图所示,则 .【答案】【解析】,,,即,,又,∴.【考点】函数的图象与性质.39.设当时,函数取得最大值,则__________.【答案】【解析】,其中,故当函数取得最大值时,【考点】辅助角公式,三角函数的最值和值域【名师】本题考查三角函数的辅助角公式以及取得最大值时的值,属中档题.解题时正确确定函数在取得最大值时的值是解题的关键40.如图,在凸四边形中,,,,.设.(1)若,求的长;(2)当变化时,求的最大值.【答案】(1);(2).【解析】(1)由余弦定理可得,解得.从而,解得;(2)设,,由余弦定理得,再由正弦定理得.从而.再由得:当,时取到最大值.试题解析:(1)在中,,∴,∴.在中,,∴.(2)设,,在中,,.∵,∴.在中,.∵,∴,当,时取到最大值.【考点】解三角形.41.已知函数的最小正周期是,将函数图象向左平移个单位长度后所得的函数图象过点,则函数()A.在区间上单调递减B.在区间上单调递增C.在区间上单调递减D.在区间上单调递增【答案】B【解析】依题, ,平移后得到的函数是,其图象过(0,1),∴,因为,∴,,故选B.【考点】三角函数的图象与性质.42.海上有三个小岛,,,则得,,,若在,两岛的连线段之间建一座灯塔,使得灯塔到,两岛距离相等,则,间的距离为()A.B.C.D.【答案】B【解析】设由余弦定理可得,,故选B.【考点】解三角形.43.已知角为第四象限角,且,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】,,又,得出.因为角为第四象限角, ,;.故选A.【考点】同角三角函数的运算.44.如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,.管理部门欲在该地从M到D修建小路:在弧MN上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.问:点P选择在何处时,才能使得修建的小路与PQ及QD的总长最小?并说明理由.【答案】当时,总路径最短.【解析】借助题设条件建立函数关系,再运用三角变换的公式求解和探求.试题解析:连接, 过作垂足为 , 过作垂足为设,…………………2分若,在中,若则若则…………………………4分在中,…………………………6分所以总路径长……………………10分………………12分令,当时,当时,…………………………14分所以当时,总路径最短.答:当时,总路径最短. ……16分【考点】解三角形及三角变换的公式等有关知识的综合运用.【易错点晴】应用题是高考必考的重要题型之一,也是检测数学知识在实际问题中的的运用的一种重要题型之一.求解这类问题的一般步骤是先仔细阅读题设中的文字信息.再将问题中的数量关系找出来,通过构造数量关系构建数学模型.最后运用数知识求解数学模型,依据题设写出答案.本题是以绿化过程中的一个实际问题为背景设置了一道最值问题,求解时,先,然后建立以为变量的函数关系式从而将问题进行转化求函数的最值问题.最后通过求该函数的最值,从而使得问题简捷巧妙获解.45.已知,则__________.【答案】【解析】试题分析: ,故应填答案.【考点】诱导公式及同角关系的综合运用.46.已知,且,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,所以,又因为,所以,故选C.【考点】1、诱导公式的应用;2、同角三角函数之间的关系.47.方程在区间内的解是.【答案】【解析】因为,所以,,即或,,,故答案为.【考点】1、特殊角的三角函数;2、简单的三角方程.【思路点睛】本题主要考查特殊角的三角函数、简单的三角方程,属于中档题.由于近年来高考对三角函数考查难度的降低,对三角方程的考查也以容易题和中档题为主,该题型往往根据特殊角的三角函数解答.本题首先将原方程变形为,然后根据的余弦值为,确定或,再根据确定方程的解.48.若,则的值为______.【答案】【解析】由,解得,又.【考点】三角函数的化简求值.49.在中,角的对边分别是,若,,则面积是_______.【答案】1【解析】在中,,,当且仅当时取等号, ,又,故,则面积是1【考点】正弦定理,基本不等式【易错点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.50.已知函数(,,)的最大值为3,的图象与轴的交点坐标为,其相邻两条对称轴间的距离为2,则的值为()A.2468B.3501C.4032D.5739【答案】C【解析】∵已知函数的最大值为,故.的图象与轴的交点坐标为,∵,∴,,即.再根据其相邻两条对称轴间的距离为,可得,,故函数的周期为.∵,∴,故选C.【考点】(1)三角函数中的恒等变换应用;(2)余弦函数的图象.51.在△中,,,所对的边分别是,,,,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵,∴,即.又∵,∴,∴,即,解得,故选B.【考点】余弦定理.52.若,则()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】.【考点】三角恒等变换.53.在中,角,,的对边分别为,,,已知,,且.(1)求角的大小;(2)求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)由,化简题设条件得,求得,即可求解角的值;(2)由余弦定理得,得到,再由条件,可化简求得,即可求解三角形的面积.试题解析:(1)∵,由,得,∴,整理得,解得,∵,∴.(2)由余弦定理得,即,∴,由条件,得,解得,∴.【考点】余弦定理及三角恒等变换.54.已知函数的最小正周期为,为了得到函数的图象,只要将的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【答案】C【解析】∵函数的最小正周期为,∴,得,,故将的图象向左平移个单位长度可得,故选C.【考点】三角函数图象的变换.55.在三角形中,角,,所对的边分别是,,.已知,.(1)若,求的值;(2)若,求的值.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)已知两边一角求第三边,一般利用余弦定理,将角化为边的条件:,代入条件即得,(Ⅱ)同(Ⅰ)可先利用余弦定理,将角化为边的条件:,代入,可得,再利用余弦定理求,也可先利用正弦定理,将边的条件转化为角的关系,再根据正弦定理求的值试题解析:(1)由余弦定理,,…………………3分将,代入,解得:.…………………6分(2)由正弦定理,,化简得:,则,…………………8分因为,,所以,,所以或(舍去),则.………………10分由正弦定理可得,,将,代入解得.……………………14分【考点】正余弦定理【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.56.已知函数.⑴求的最小正周期和单调递增区间;⑵求在区间上的最大值和最小值.【答案】(1),增区间为;(2) 最大值为,最小值为.【解析】(1)借助题设条件余弦二倍角公式及余弦函数单调性求解;(2)依据题设运用余弦函数的有界性进行探求.试题解析:⑴由已知,有,所以的最小正周期,当时,单调递增,解得:,所以的单调递增区间为,⑵由⑴可知,在区间上是减函数,在区间上是增函数,而,,所以在区间上的最大值为,最小值为.【考点】余弦二倍角公式及余弦函数的图象和性质等有关知识的综合运用.57.已知,,分别为的三个内角,,所对边的边长,且满足.(Ⅰ)求;(Ⅱ)若,的面积为,求,.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)由正弦定理将条件中的边换为角的正弦,利用三角变换公式,化简可得,从而可求得角的值;(Ⅱ)由余弦定理及三角形面积公式列出关于的方程组,解之即可.试题解析:(Ⅰ),由正弦定理得:,…(2分),,…………(3分),,…(5分),…(6分)(Ⅱ),所以,……(7分),,则(或),……(8分)解得:.………(10分)【考点】1.正弦定理与余弦定理;2.三角恒等变换.【名师】本题考查正弦定理与余弦定理、三角恒等变换,属中档题;解三角形问题实质是附加条件的三角变换,因此在解三角形问题的处理中,正弦定理、余弦定理就起到了适时、适度转化边角的作用,分析近几年的高考试卷,有关的三角题,大部分以三角形为载体考查三角变换.58.已知函数与函数的部分图像如右图所示,则____________.【答案】【解析】令.【考点】1、三角函数的图象与性质;2、一次函数.59.要得到函数的图象,只需将函数的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位【答案】C【解析】由题意得,,因此只需要将函数的图象向右平移个单位即可得到函数的图象,故选C.60.已知函数相邻两条对称轴之间的距离为.(I)求的值及函数的单调递减区间;(Ⅱ)已知分别为中角的对边,且满足,,求的面积.【答案】(I);(II).【解析】(I)利用降幂公式将函数化为,再由函数的图象相邻两条对称轴之间的距离为,求出,结合三角函数的单调性可得其单调区间;(Ⅱ)将代入函数解析式,结合的范围可求出的值,由正弦定理和余弦定理可求出边,故而可得三角形的面积.试题解析:解:(Ⅰ).因为相邻两条对称轴之间的距离为,所以,即,所以.所以.令,解得.所以的单调递减区间为.(Ⅱ)由得,因为.所以,.已知及正弦定理得.由余弦定理得,代入得,解得,所以.61. (江淮十校2017届高三第一次联考文数试题第7题)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=1/2(弦矢+矢2).弧田(如图),由圆弧和其所对弦所围成,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.按照上述经验公式计算所得弧田面积与其实际面积之间存在误差.现有圆心角为,半。
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。
高考数学真题分类汇编第三章三角恒等变换含解析新人教版必修4
必修4第三章三角恒等变换1.(2012·安徽高考卷·T18·5分)在平面直角坐标系中,点O (0,0),点()6,8P ,将向量OP 绕点O 按逆时针方向旋转34π后得向量OQ ,则点Q 的坐标是( ) (A )()72,2-- (B )()72,2- (C) ()46,2-- (D ) ()46,2- 【答案】A【解析】三角求值和定义.设POx α∠=,因为()6,8P ,所以4tan =3α,可得431tan tan3134tan =34471tan tan 143παπαπα-+⎛⎫+== ⎪⎝⎭-⨯+,验证可知只有当Q 点坐标为()72,2--时满足条件,故答案为A ;法二:估算.设POx α∠=,因为()6,8P ,所以4tan =3α,可得<43ππα<,313<412πππα<+,所以点Q 在第三象限,排除B ,D 选项,又30tan <234πα⎛⎫<+- ⎪⎝⎭,故答案为A.【技巧点拨】本题快速求解的办法是直接估测出角34πα+的范围,再利用三角函数定义加以排除.2.(2012·安徽高考卷·T4·5分)把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图像是【答案】B【解析】把函数y =cos2x +1的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得:y 1=cos x +1,向左平移1个单位长度得:y 2=cos(x —1)+1,再向下平移1个单位长度得:y 3=cos(x —1).令x =0,得:y 3>0;x =12π+,得:y 3=0;观察即得答案.【点评】本题主要考察三角函数的图象变化,三角变换是三角函数图象内容的一个重要的考点3.(2011年辽宁)设sin 1+=43πθ(),则sin 2θ= (A )79-(B )19-(C )19 (D )79【答案】A4.(2011年福建)若tan α=3,则2sin 2cos a α的值等于A .2B .3C .4D .6 【答案】D5.(2011年全国新课标)设函数()sin()cos()f x x x ωϕωϕ=+++(0,||)2πωϕ><的最小正周期为π,且()()f x f x -=则(A )()y f x =在(0,)2π单调递减 (B )()y f x =在3(,)44ππ单调递减 (C )()y f x =在(0,)2π单调递增 (D )()y f x =在3(,)44ππ单调递增 【答案】A6.(2011年上海)函数sin()cos()26y x x ππ=+-的最大值为 。
三角函数、三角恒等变换与解三角形(解析版)-2024年新高考新结构数学7个大题逐一击破
三角函数、三角恒等变换与解三角形根据近几年的高考情况,三角函数、三角恒变换与解三角形是高考必考点。
虽然九省联考中调整了试题顺序,但今年高考仍有可能在解答中考查这部分内容。
在高考中,主要考查正余弦定理解三角形及三角函数与解三角形的综合问题,转化为三角函数的图象及其性质进行求解。
还考察把实际应用问题转化为解三角形的问题,体现数学与实际问题的结合.题型一:三角恒等变换与三角函数1(2024·福建福州·统考模拟预测)已知函数f x =sin ωx -π4 (0<ω<3),x =π8是f x 的零点.(1)求ω的值;(2)求函数y =f x -π8 +f 12x +π8的值域.【思路分析】(1)根据函数的零点性质并结合范围求解ω;(2)利用余弦二倍角公式以及二次函数的性质求值域.【规范解答】(1)由已知可得f π8=sin π8ω-π4 =0,解得π8ω-π4=k π,k ∈Z ,即ω=2+8k ,k ∈Z ,又0<ω<3,可得ω=2.(2)由f x =sin 2x -π4,可得y =f x -π8 +f 12x +π8 =sin 2x -π2 +sin x =-cos2x +sin x =-1-2sin 2x +sin x =2sin x +14 2-98,其中-1≤sin x ≤1,则当sin x =-14时,函数y =f x -π8 +f 12x +π8 取得最小值-98,当sin x =1时,取得最大值2,故函数y =f x -π8 +f 12x +π8 的值域为-98,2.此类题型考察恒等变形和三角函数函数性质,涉及到三角恒等变形的公式比较多。
1、首先要通过降幂公式降幂,二倍角公式化角:(1)二倍角公式:sin 2α=2sin αcos α(S 2α);cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α(C 2α)(2)降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2,2、再通过辅助角公式“化一”,化为y =A sin (ωx +φ)+B3、辅助角公式:a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+φ),其中tan φ=ba.4、最后利用三角函数图象和性质,求解计算:一般将ωx +ϕ看做一个整体,利用换元法和数形结合的思想解题。
2024年高考数学专项三角恒等变换4种常见考法归类(解析版)
三角恒等变换4种常见考法归类高频考点考点一两角和与差的正弦、余弦和正切公式(一)给角求值(二)给值(式)求值(三)给值求角(四)三角函数式的化简(五)两角和与差的正弦、余弦、正切公式的综合应用考点二二倍角公式(一)给角求值(二)给值(式)求值(三)给值求角(四)与同角三角函数的基本关系综合(五)与诱导公式的综合(六)利用二倍角公式化简求值考点三辅助角公式的应用考点四简单的三角恒等变换(一)半角公式的应用(二)三角恒等式的证明(三) 三角恒等变换的综合问题解题策略1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式(1)两角和与差的正弦、余弦和正切公式(和角、差角公式)C(α-β)cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβC(α+β)cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β记忆口诀:1、余余正正符号反2、同名相乘、加减相反3、谐音:“吃吃睡睡,颠倒黑白”S(α-β)sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β(异名相乘、加减一致)S(α+β)sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β(异名相乘、加减一致)记忆口诀:1、正余余正符号同2、异名相乘、加减一致3、谐音:“上错厕所,一一对应”T (α-β)tan(α-β)=tanα-tanβ1+tanαtanβ;(两式相除、上同下异).变形:①tanα-tanβ=tan(α-β)(1+tanαtanβ)②tanα·tanβ=tanα-tanβtan(α-β)-1 2024年高考数学专项三角恒等变换4种常见考法归类(解析版)T (α+β)tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(两式相除、上同下异).变形:①tan α+tan β=tan (α+β)(1-tan αtan β)②tan α·tan β=1-tan α+tan βtan (α+β)(2)二倍角的正弦、余弦、正切公式(倍角公式)二倍角是相对的,如:α2是α4的2倍,3α是3α2的2倍.S 2αsin 2α=2sin _αcos _α;变形:sin αcos α=12sin2α,cos α=sin2α2sin α,⇒1±sin2α=sin 2α+cos 2α±2sin αcos α=(sin α±cos α)2C 2αcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;变形:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2T 2αtan 2α=2tan α1-tan 2α(α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z )2.简单的三角恒等变换(1)降幂公式sin 2α=1-cos2α2.cos 2α=1+cos2α2.sin αcos α=12sin2α.(2)升幂公式1+cos α=2cos 2α2. 1-cos α=2sin 2α2. 1+sin α=sin α2+cos α2 2. 1-sin α=sin α2-cos α22.注:1+cos2α=2cos 2α;1−cos2α=2sin 2α;1+sin2α=(sin α+cos α)2;1−sin2α=(sin α−cos α)2(3)万能公式sin α=2tan α21+tan 2α2,cos α=1-tan 2α21+tan 2α2,tan α=2tan α21-tan 2α2(4)其他常用变式sin2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α1+tan 2α;cos2α=cos 2α−sin 2αsin 2α+cos 2α=1−tan 2α1+tan 2α;cos 4x -sin 4x =(cos 2x +sin 2x )(cos 2x -sin 2x )=cos2x 3.辅助角公式(同角异名1次)a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+φ),其中cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,或tan φ=ba . 其中φ称为辅助角,它的终边所在象限由点(a ,b )决定.4.半角的正弦、余弦、正切公式(1)sin α2=±1-cos α2.(2)cosα2=±1+cosα2.(3)tanα2=±1-cosα1+cosα=sinα1+cosα=1-cosαsinα.5.常用的拆角、拼角技巧(1)15°=45°-30°=60°-45°=30°2.(2)β=α-a-β,α=(α+β)-β=β-(β-α),2α=(α+β)+(α-β),α=12[(α+β)+(α-β)]β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β). α-β=(α-γ)+(γ-β)(3)π3-α=π2-π6+α,π6-α=π2-π3+α,π3+α=π-2π3-α,π4+α=π-3π4-α. π4+α=π2-π4-α6. 应用和、差、倍角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”;(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用;(3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. 7. 和、差、倍角公式的逆用和变形用的应用技巧(1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式;(2)和差角公式变形:sinαsinβ+cos(α+β)=cosαcosβ;cosαsinβ+sin(α-β)=sinαcosβ;tanα±tanβ=tan(α±β)·(1∓tanα·tanβ);(3)倍角公式变形:降幂公式.(4)tanαtanβ,tanα+tanβ(或tanα-tanβ),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题. 8. 解决非特殊角求值问题的基本思路有:①化非特殊角为特殊角;②化为正负相消的项,消去后求值;③化分子、分母使之出现公约数,进行约分求值;④当有α,2α,3α,4α同时出现在一个式子中时,一般将α向2α,3α(或4α)向2α转化,再求关于2α式子的值.9.三角函数式的化简要遵循“三看”原则注:三角函数式化简、求值的一般思路:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,特殊值与特殊角的三角函数互化等. 10. 给值(式)求值的解题策略(1)已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系,即拆角与凑角.(2)由于和、差角与单角是相对的,因此解题过程中根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变换有:①α=(α-β)+β;②α=α+β2+α-β2;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).(3)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(4)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.(5)给值求值型恒等变换问题,重在对所给条件进行挖掘,如由某角正弦值可得其余弦、正切值,由所给值的符号判断角所在的象限等. 必要时还要进行估算,如锐角α的余弦值为35,由12<35<22,及余弦函数在0,π2上单调递减可知45°<α<60°,从而2α∈(90°,120°),或3α∈(135°,180°)等. 另外,注意三种主要变换:①变角,通常是“配凑”,常用的角的拆拼有2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β等;②变名,通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手段通常有“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,其手段通常有:“常值代换”如1=tan π4,1=sin 2α+cos 2α“逆用变换公式”“通分约分”“分解与组合”“配方与平方”等. 其中角的变换居核心地位.11. 已知三角函数值求角的解题步骤(1)界定角的范围,根据条件确定所求角的范围.(在给值求角时,一般地选择一个适当的三角函数,根据题设确定所求角的范围,利用三角函数的单调性求出角. 确定角的范围是关键,一定要使所选的函数在此范围内是单调的,必要时,还需根据已知三角函数值缩小角的范围.)(2)求所求角的某种三角函数值.为防止增解最好选取在范围内单调的三角函数(已知三角函数值求角,选三角函数时可按下列规则:(i )已知正切值,常选正切函数;(ii )已知正、余弦值,常选正弦或余弦函数;(iii )若角的范围是0,π2 ,π,3π2 ,常选正、余弦函数;(iv )若角的范围是π2,3π2 或-π2,π2 ,常选正弦函数;(v )若角的范围是(0,π)或(π,2π),常选余弦函数. )(3)结合三角函数值及角的范围求角.12. 利用半角公式求值的思路(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解.(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.(3)选公式:涉及半角公式的正切值时,常用tan α2=sinα1+cosα=1-cosαsinα,其优点是计算时可避免因开方带来的求角的范围问题;涉及半角公式的正、余弦值时,常先利用sin2α2=1-cosα2,cos2α2=1+cosα2计算.13. 三角恒等式证明的常用方法(1)执因索果法:证明的形式一般是化繁为简.(2)左右归一法:证明左右两边都等于同一个式子.(3)拼凑法:针对题设和结论之间的差异,有针对性地变形,以消除它们之间的差异,简言之,即化异求同.(4)比较法:设法证明“左边-右边=0”或“左边/右边=1”.(5)分析法:从被证明的等式出发,逐步地探求使等式成立的条件,直到已知条件或明显的事实为止,就可以断定原等式成立.考点精析考点一两角和与差的正弦、余弦和正切公式(一)给角求值14(2023·全国·高三专题练习)cos-75°的值是A.6-22B.6+22C.6-24D.6+2415(2023·全国·模拟预测)sin20°cos40°+sin70°sin40°=()A.32B.12C.22D.116(2023·广东湛江·统考一模)cos70°-cos20°cos65°=.17(2023·全国·高三专题练习)sin220°-cos220°sin45°cos155°1-sin40°=.(二)给值(式)求值18(2023·江西九江·统考三模)已知0<α<π2<β<π,且sinα=23,cosβ=-75,则cos(α-β)=()A.-115B.-1315C.-41415D.2141519(江西省九江市2023届高三三模数学(理)试题)已知0<α<β<π,且cosα=13,cosα-β=223,则cosβ=()A.89B.79C.429D.020(2023·陕西榆林·统考模拟预测)若tanα+π4=15,则tanα=()A.-23B.23C.-13D.1321(山西省晋中市2023届高三三模数学试题(A卷))已知α,β为锐角,且tanα=2,sinα+β= 22,则cosβ=()A.-31010B.31010C.-1010D.101022(河南省名校青桐鸣2023届高三下学期4月联考文科数学试题)已知tanαtanβ=2,cosα+β=-15,则cosα-β=()A.35B.-35C.115D.-11523(2023·全国·高三专题练习)若α∈π2,3π4,cosα-π4=210,则sinα+π3=24【多选】(河北省承德市2023届高三下学期4月高考模拟数学试题)已知0<α<π2<β<π,sinα=13,cos(α+β)=-223,下列选项正确的有()A.sin(α+β)=±13B.cosβ=-79C.cos2β=-1781D.sin(α-β)=-232725(2023·陕西商洛·统考三模)已知tan(α+β)=3,tanα+π4=-3,则tanβ=()A.-15B.15C.-17D.1726(2023·江西上饶·校联考模拟预测)已知α、β均为锐角,且sinα=2sinβ,2cosα=cosβ,则sinα-β=.(三)给值求角27(2023·全国·高三专题练习)已知α,β都是锐角,cosα=17,cos(α+β)=-1114,则β=.28(2023·全国·高三专题练习)已知cosα=17,cos(α-β)=1314,若0<β<α<π2,则β=.29(2023·河南·校联考模拟预测)设tanα,tanβ是方程x2+33x+4=0的两根,且α,β∈-π2 ,π2,则α+β=( ).A.π3B.-2π3C.π3或-2π3D.2π330(2023·全国·高三专题练习)已知cosα=255,sinβ=1010,且α∈0,π2,β∈0,π2,则α+β的值是()A.3π4B.π4C.7π4D.5π431【多选】(2023·全国·高三专题练习)若tan α+tan β=3-3tan αtan β,则α+β的值可能为()A.π3 B.π6C.-2π3D.-5π632(2023·全国·高三专题练习)已知0<α<π2,cos α+π4 =13.(1)求sin α的值;(2)若-π2<β<0,cos β2-π4=33,求α-β的值.33(2023·全国·高三专题练习)已知角α为锐角,π2<β-α<π,且满足tan α2=13,sin β-α =7210(1)证明:0<α<π4;(2)求β.34(2023·全国·高三专题练习)已知sin π4-α=-55,sin 3π4+β =1010,且α∈π4,3π4,β∈0,π4,求α-β的值为.(四)三角函数式的化简35(2023·福建厦门·统考模拟预测)已知sin α+sin α+2π3=sin π3-α ,则sin α=()A.0B.±217C.±22D.±3236(2023春·山西·高三校联考阶段练习)已知2sin θ+π4 =3cos θ,则sin θsin θ-cos θ=.37(2023·湖北·校联考模拟预测)已知sin x +π4 =-35,3π4<x <5π4,则sin x 1-tan x =()A.21100B.-21100C.7280D.-728038(2023·全国·高三专题练习)已知θ≠k π+π4k ∈Z ,且cos2θcos 3π2-θ=cos θ-sin θ,则tan θ-π4-tan2π2-θ =()A.83B.53C.-13D.-13339(2023·湖南长沙·长郡中学校考一模)已知α,β∈0,π2,sin (2α+β)=2sin β ,则tan β的最大值为()A.12B.33C.22D.3240(河南省部分学校2023届高三高考仿真适应性测试理科数学试题)已知向量a=2cos75°,2sin75°,b =cos15°,-sin15° ,且(2a +b )⊥(a -λb ),则实数λ的值为()A.8B.-8C.4D.-441(2023·陕西·统考一模)在△ABC 中,点D 是边BC 上一点,且AB =4,BD =2.cos B =1116,cos C =64,则DC =.42【多选】(2023·江苏南通·模拟预测)重庆荣昌折扇是中国四大名扇之一,其精雅宜士人,其华灿宜艳女,深受各阶层人民喜爱.古人曾有诗赞曰:“开合清风纸半张,随机舒卷岂寻常;金环并束龙腰细,玉栅齐编凤翅长”.荣昌折扇平面图为下图的扇形COD ,其中∠COD =2π3,OC =3OA =3,动点P 在CD 上(含端点),连结OP 交扇形OAB 的弧AB 于点Q ,且OQ =xOC +yOD,则下列说法正确的是()A.若y =x ,则x +y =23B.若y =2x ,则OA ⋅OP=0C.AB ⋅PQ≥-2D.PA ⋅PB ≥11243(广东省潮州市2023届高三二模数学试题)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知3tan A tan C =tan A +tan C +3.(1)求角B 的大小;(2)求cos A +cos C 的取值范围.考点二二倍角公式(一)给角求值44【多选】(2023·全国·高三专题练习)下列等式成立的是()A.sin275°-cos275°=32B.12sin15°+32cos15°=22C.sin75°cos75°=14D.1-tan15°1+tan15°=3345(2023·河南开封·开封高中校考模拟预测)4sin40°-tan40°sin75°-cos75°sin75°+cos75°的值为()A.66B.12C.63D.146(2023·重庆·统考模拟预测)式子2sin18°3cos29°-sin29°-1cos6°+3sin6°化简的结果为()A.12B.1C.2sin9°D.247(2023·全国·高三专题练习)公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为m=2sin18°,若m2+n=4,m n2cos227°-1 =.48(2023·全国·高三专题练习)若λsin160°+tan20°=3,则实数λ的值为()A.4B.43C.23D.433(二)给值(式)求值49【多选】(2023·山西·校联考模拟预测)已知sin x=35,其中x∈π2,π,则()A.tan x=-43B.cos x2=1010C.sin2x=-2425D.cos x-π4=-21050(2023·福建泉州·校考模拟预测)已知cosα=-35,π2≤α≤π,则cos2α+π4=.51(2023秋·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考期中)已知sinα-cosα=-23,则sin2α=.52【多选】(2023·全国·高三专题练习)已知cosα+β=-55,cos2α=-45,其中α,β为锐角,则以下命题正确的是()A.sin2α=35B.cosα-β=-2255C.cosαcosβ=510D.tanαtanβ=1353(2023春·山西太原·高三山西大附中校考阶段练习)已知α∈0,π,cosα=-35,则cos2α2+π4=.54(2023秋·辽宁葫芦岛·高三统考期末)已知α∈0,π2,sin2α=cosπ4-α,则cos2α的值为()A.0B.12C.32D.-3255(2023·全国·高三专题练习)已知sinαsinπ3-α=3cosαsinα+π6,则cos2α+π3=()A.-32B.-1 C.12D.3256(2023·全国·高三专题练习)已知cos2π4+α=45,则sin2α=()A.35B.-35C.15D.-15(三)给值求角57(2023·全国·高三专题练习)已知tan α=13,tan β=-17,且α,β∈(0,π),则2α-β=()A.π4B.-π4C.-3π4D.-3π4或π458(2023·全国·高三专题练习)若α∈0,π ,cos2α=sin 2α2-cos 2α2,则α=.(四)与同角三角函数的基本关系综合59(2023·全国·高三专题练习)已知α∈π4,π2,且sin2α=45,则3sin α-cos α4sin α+2cos α=60(2023·海南·校联考模拟预测)已知tan α=2,则1-3cos 2αsin2α=.61(2023秋·四川成都·高三四川省成都市玉林中学校考阶段练习)已知tan α=2,则sin2αsin 2α+sin αcos α-cos2α-1的值为()A.12B.1C.2D.-1(五)与诱导公式的综合62(2023春·江西南昌·高三统考开学考试)已知tan (π-α)=22,则sin2α=()A.429B.229C.-229D.-42963(2023·全国·高三专题练习)若cos π3-2x =-78,则sin x +π3的值为( ).A.14B.78C.±14D.±7864(2023·河北·统考模拟预测)已知sinα-π6=-25,则cos2α+5π3=()A.825B.1725C.255D.5565(2023·湖北武汉·统考二模)已知sinα+π3=35,则sin2α+π6=()A.2425B.-2425C.725D.-725(六)利用二倍角公式化简求值66(2023·全国·高三专题练习)已知tanα=3,则sinα-π4cosα+π4sin2α=.67(2023·全国·高三专题练习)若sinθ1-cosθ=2,则1+2sin2θ+3cos2θ1-2sin2θ+3cos2θ=()A.5B.43C.2D.468(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x =sin2x+cos2x-2sinπ-xcosπ+xsin9π2-x-cos13π2+x.(1)求fπ12的值;(2)已知fα =23,求sin2α的值.考点三辅助角公式的应用69(2023·全国·高三专题练习)函数y =cos x +cos x -π3x ∈R 的最大值为,最小值为.70(2023·陕西铜川·统考二模)已知函数f x =cos x +π2 cos x +π4,若x ∈-π4,π4,则函数f x 的值域为.71(2023·山东泰安·统考二模)已知sin α+3cos α=233,则sin 5π6-2α =.72(2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考模拟预测)若sin 2α+π6+cos2α=-3,则tan α=.73(2023·辽宁丹东·统考二模)若cos α≠0,2(sin2α+5cos α)=1+cos2α,则tan2α=()A.-43B.-34C.34D.4374(2023秋·福建莆田·高三校考期中)已知函数f (x )=23sin x cos x -2cos 2x +1.(1)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)求函数f (x )在区间-5π12,π6的值域;考点四简单的三角恒等变换(一)半角公式的应用75(2023秋·河北石家庄·高三统考期末)已知1+cos θsin θ=33,则tan θ2=.76(2023·全国·高三专题练习)若α∈0,π2 ,sin α2-cos α=tan α2,则tan α=( ).A.33B.3C.34D.6277(2023·全国·高三专题练习)若cos α=-45,α是第三象限的角,则1-tan α21+tan α2=()A.2B.12C.-2D.-1278(2023·浙江·校联考二模)数学里有一种证明方法叫做Pr oofwithoutwords ,也被称为无字证明,是指仅用图象而无需文字解释就能不证自明的数学命题,由于这种证明方法的特殊性,无字证时被认为比严格的数学证明更为优雅与有条理.如下图,点C 为半圆O 上一点,CH ⊥AB ,垂足为H ,记∠COB =θ,则由tan ∠BCH =BHCH可以直接证明的三角函数公式是()A.tanθ2=sin θ1-cos θB.tanθ2=sin θ1+cos θC.tanθ2=1-cos θsin θD.tanθ2=1+cos θsin θ(二)三角恒等式的证明79(2023·全国·高三专题练习)已知α,β∈0,π2 ,且满足sin βsin α=cos α+β .(1)证明:tan β=sin αcos α1+sin 2α;(2)求tan β的最大值.80(2023·高三课时练习)小明在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数.①sin213°+cos217°-sin13°cos17°;②sin215°+cos215°-sin15°cos15°;③sin218°+cos212°-sin18°cos12°;④sin2-18°cos48°;+cos248°-sin-18°⑤sin2-25°+cos255°-sin-25°cos55°.(1)请依据②式求出这个常数;(2)相据(1)的计算结果,将小明的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.81(2023春·江苏宿迁·高三校考阶段练习)已知△ABC为斜三角形.(1)证明:tan A+tan B+tan C=tan A tan B tan C;(2)若△ABC为锐角三角形,sin C=2sin A sin B,求tan A+tan B+tan C的最小值.(三)三角恒等变换的综合问题82(2023春·北京·高三清华附中校考期中)已知函数f x =sin x +cos x 2-2sin 2x .(1)求函数f x 的最小正周期和单调递增区间;(2)求函数f x 在区间0,π2上的最大值和最小值,并求相应的x 的值.83(2023·上海浦东新·统考三模)已知向量a =3sin x ,cos x ,b =sin x +π2,cos x .设f x =a ⋅b .(1)求函数y =f x 的最小正周期;(2)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .若f A =1,b =4,三角形ABC 的面积为23,求边a 的长.84(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且满足a +b +c a +b -c =3ab .(1)求角C 的大小;(2)若△ABC 是锐角三角形,求a +2bc的取值范围.85(2023春·四川成都·高三成都外国语学校校考期中)已知向量a =sin x +π6,cos 2x ,b =cos x ,-1 .设函数f x =2a ⋅b +12,x ∈R .(1)求函数f x 的解析式及其单调减区间;(2)若将y =f x 的图像上的所有点向左平移π4个单位,再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数h x 的图像.当x ∈m ,m +π2(其中m ∈0,π2 )时,记函数h x 的最大值与最小值分别为h x max 与h x min ,设φm =h x max -h x min ,且使对∀m ∈0,π2都有k ≥φm 成立,求实数k 的最小值.86(2023春·四川成都·高三成都市锦江区嘉祥外国语高级中学校联考期中)嘉祥教育秉承“为生活美好、社会吉祥而努力”的企业理念及“坚韧不拔、创造第一”的企业精神,经过30年的发展和积累,目前已建设成为具有高度文明素质和良好社会信誉的综合性教育集团.某市有一块三角形地块,因发展所需,当地政府现划拨该地块为教育用地,希望嘉祥集团能帮助打造一所新的教育品牌学校.为更好地利用好这块土地,集团公司决定在高三年级学生中征集解决方案.如图所示,AB=BC=AC=2km,D是BC中点,E、F分别在AB、AC上,△CDF拟建成办公区,四边形AEDF拟建成教学区,△BDE拟建成生活区,DE和DF拟建成专用通道,∠EDF=90°,记∠CDF=θ.(1)若θ=30°,求教学区所在四边形AEDF的面积;(2)当θ取何值时,可使快速通道E-D-F的路程最短?最短路程是多少?三角恒等变换4种常见考法归类高频考点考点一两角和与差的正弦、余弦和正切公式(一)给角求值(二)给值(式)求值(三)给值求角(四)三角函数式的化简(五)两角和与差的正弦、余弦、正切公式的综合应用考点二二倍角公式(一)给角求值(二)给值(式)求值(三)给值求角(四)与同角三角函数的基本关系综合(五)与诱导公式的综合(六)利用二倍角公式化简求值考点三辅助角公式的应用考点四简单的三角恒等变换(一)半角公式的应用(二)三角恒等式的证明(三) 三角恒等变换的综合问题解题策略1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式(1)两角和与差的正弦、余弦和正切公式(和角、差角公式)C(α-β)cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβC(α+β)cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β记忆口诀:1、余余正正符号反2、同名相乘、加减相反3、谐音:“吃吃睡睡,颠倒黑白”S(α-β)sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β(异名相乘、加减一致)S(α+β)sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β(异名相乘、加减一致)记忆口诀:1、正余余正符号同2、异名相乘、加减一致3、谐音:“上错厕所,一一对应”T (α-β)tan(α-β)=tanα-tanβ1+tanαtanβ;(两式相除、上同下异).变形:①tanα-tanβ=tan(α-β)(1+tanαtanβ)②tanα·tanβ=tanα-tanβtan(α-β)-1T (α+β)tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(两式相除、上同下异).变形:①tan α+tan β=tan (α+β)(1-tan αtan β)②tan α·tan β=1-tan α+tan βtan (α+β)(2)二倍角的正弦、余弦、正切公式(倍角公式)二倍角是相对的,如:α2是α4的2倍,3α是3α2的2倍.S 2αsin 2α=2sin _αcos _α;变形:sin αcos α=12sin2α,cos α=sin2α2sin α,⇒1±sin2α=sin 2α+cos 2α±2sin αcos α=(sin α±cos α)2C 2αcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;变形:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2T 2αtan 2α=2tan α1-tan 2α(α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z )2.简单的三角恒等变换(1)降幂公式sin 2α=1-cos2α2.cos 2α=1+cos2α2.sin αcos α=12sin2α.(2)升幂公式1+cos α=2cos 2α2. 1-cos α=2sin 2α2. 1+sin α=sin α2+cos α2 2. 1-sin α=sin α2-cos α22.注:1+cos2α=2cos 2α;1−cos2α=2sin 2α;1+sin2α=(sin α+cos α)2;1−sin2α=(sin α−cos α)2(3)万能公式sin α=2tan α21+tan 2α2,cos α=1-tan 2α21+tan 2α2,tan α=2tan α21-tan 2α2(4)其他常用变式sin2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α1+tan 2α;cos2α=cos 2α−sin 2αsin 2α+cos 2α=1−tan 2α1+tan 2α;cos 4x -sin 4x =(cos 2x +sin 2x )(cos 2x -sin 2x )=cos2x 3.辅助角公式(同角异名1次)a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+φ),其中cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,或tan φ=ba . 其中φ称为辅助角,它的终边所在象限由点(a ,b )决定.4.半角的正弦、余弦、正切公式(1)sin α2=±1-cos α2.(2)cosα2=±1+cosα2.(3)tanα2=±1-cosα1+cosα=sinα1+cosα=1-cosαsinα.5.常用的拆角、拼角技巧(1)15°=45°-30°=60°-45°=30°2.(2)β=α-a-β,α=(α+β)-β=β-(β-α),2α=(α+β)+(α-β),α=12[(α+β)+(α-β)]β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β). α-β=(α-γ)+(γ-β)(3)π3-α=π2-π6+α,π6-α=π2-π3+α,π3+α=π-2π3-α,π4+α=π-3π4-α. π4+α=π2-π4-α6. 应用和、差、倍角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”;(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用;(3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. 7. 和、差、倍角公式的逆用和变形用的应用技巧(1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式;(2)和差角公式变形:sinαsinβ+cos(α+β)=cosαcosβ;cosαsinβ+sin(α-β)=sinαcosβ;tanα±tanβ=tan(α±β)·(1∓tanα·tanβ);(3)倍角公式变形:降幂公式.(4)tanαtanβ,tanα+tanβ(或tanα-tanβ),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题. 8. 解决非特殊角求值问题的基本思路有:①化非特殊角为特殊角;②化为正负相消的项,消去后求值;③化分子、分母使之出现公约数,进行约分求值;④当有α,2α,3α,4α同时出现在一个式子中时,一般将α向2α,3α(或4α)向2α转化,再求关于2α式子的值.9.三角函数式的化简要遵循“三看”原则注:三角函数式化简、求值的一般思路:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,特殊值与特殊角的三角函数互化等. 10. 给值(式)求值的解题策略(1)已知某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,要注意观察已知角与所求表达式中角的关系,即拆角与凑角.(2)由于和、差角与单角是相对的,因此解题过程中根据需要灵活地进行拆角或凑角的变换.常见角的变换有:①α=(α-β)+β;②α=α+β2+α-β2;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β).(3)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(4)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.(5)给值求值型恒等变换问题,重在对所给条件进行挖掘,如由某角正弦值可得其余弦、正切值,由所给值的符号判断角所在的象限等. 必要时还要进行估算,如锐角α的余弦值为35,由12<35<22,及余弦函数在0,π2上单调递减可知45°<α<60°,从而2α∈(90°,120°),或3α∈(135°,180°)等. 另外,注意三种主要变换:①变角,通常是“配凑”,常用的角的拆拼有2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β等;②变名,通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手段通常有“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,其手段通常有:“常值代换”如1=tan π4,1=sin 2α+cos 2α“逆用变换公式”“通分约分”“分解与组合”“配方与平方”等. 其中角的变换居核心地位.11. 已知三角函数值求角的解题步骤(1)界定角的范围,根据条件确定所求角的范围.(在给值求角时,一般地选择一个适当的三角函数,根据题设确定所求角的范围,利用三角函数的单调性求出角. 确定角的范围是关键,一定要使所选的函数在此范围内是单调的,必要时,还需根据已知三角函数值缩小角的范围.)(2)求所求角的某种三角函数值.为防止增解最好选取在范围内单调的三角函数(已知三角函数值求角,选三角函数时可按下列规则:(i )已知正切值,常选正切函数;(ii )已知正、余弦值,常选正弦或余弦函数;(iii )若角的范围是0,π2 ,π,3π2 ,常选正、余弦函数;(iv )若角的范围是π2,3π2 或-π2,π2 ,常选正弦函数;(v )若角的范围是(0,π)或(π,2π),常选余弦函数. )(3)结合三角函数值及角的范围求角.12. 利用半角公式求值的思路(1)看角:若已知三角函数式中的角是待求三角函数式中角的两倍,则求解时常常借助半角公式求解.(2)明范围:由于半角公式求值常涉及符号问题,因此求解时务必依据角的范围,求出相应半角的范围.(3)选公式:涉及半角公式的正切值时,常用tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α,其优点是计算时可避免因开方带来的求角的范围问题;涉及半角公式的正、余弦值时,常先利用sin 2α2=1-cos α2,cos 2α2=1+cos α2计算.13. 三角恒等式证明的常用方法(1)执因索果法:证明的形式一般是化繁为简.(2)左右归一法:证明左右两边都等于同一个式子.(3)拼凑法:针对题设和结论之间的差异,有针对性地变形,以消除它们之间的差异,简言之,即化异求同.(4)比较法:设法证明“左边-右边=0”或“左边/右边=1”.(5)分析法:从被证明的等式出发,逐步地探求使等式成立的条件,直到已知条件或明显的事实为止,就可以断定原等式成立.考点精析考点一两角和与差的正弦、余弦和正切公式(一)给角求值14(2023·全国·高三专题练习)cos -75° 的值是A.6-22B.6+22C.6-24D.6+24【答案】C【解析】变形cos -75° =cos 45°-120° 后,根据两角差的余弦公式计算可得答案.【详解】cos -75° =cos 45°-120° =cos45°⋅cos120°+sin45°sin120°=22×-12+22×32=6-24,故选:C .【点睛】本题考查了两角差的余弦公式,属于基础题.15(2023·全国·模拟预测)sin20°cos40°+sin70°sin40°=()A.32B.12C.22D.1【答案】A【分析】根据诱导公式及三角恒等变换化简求值即可.【详解】已知可化为:sin20°cos40°+cos20°sin40°=sin 20°+40° =32.故选:A16(2023·广东湛江·统考一模)cos70°-cos20°cos65°=.【答案】-2【分析】根据三角函数的诱导公式和两角和的余弦公式,准确化简,即可求解.【详解】由三角函数的诱导公式和两角和的余弦公式,可得:cos70°-cos20°cos65°=cos (90°-20°)-cos20°cos65°=sin20°-cos20°cos 45°+20°=sin20°-cos20°cos45°cos20°-sin45°sin20°=- 2.故答案为:- 2.17(2023·全国·高三专题练习)sin 220°-cos 220°sin45°cos155°1-sin40°=.【答案】2【分析】根据三角恒等变换公式化简求值即可.【详解】因为sin 220°-cos 220°=sin20°-cos20° sin20°+cos20° ,cos155°=-cos25°=-cos 45°-20° ,1-sin40°=cos 220°+sin 220°-2sin20°cos20°=cos20°-sin20° =cos20°-sin20°,所以sin 220°-cos 220°sin45°cos155°1-sin40°=cos20°+sin20°22cos 45°-20° =cos20°+sin20°22×cos45°cos20°+sin45°sin20°=cos20°+sin20° 12cos20°+sin20°=2故答案为:2.(二)给值(式)求值18(2023·江西九江·统考三模)已知0<α<π2<β<π,且sin α=23,cos β=-75,则cos (α-β)=()A.-115B.-1315C.-41415D.21415【答案】A【分析】先根据0<α<π2<β<π,sin α=23,cos β=-75求出cos α,sin β,再利用两角差的余弦公式求cos (α-β)【详解】解析:∵0<α<π2<β<π,sin α=23,cos β=-75,∴cos α=1-sin 2α=1-29=73,sin β=1-cos 2β=1-725=325,∴cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=73×-75 +23×325=-115,故选:A .19(江西省九江市2023届高三三模数学(理)试题)已知0<α<β<π,且cos α=13,cos α-β =223,则cos β=()A.89B.79C.429D.0【答案】D【分析】利用三角恒等变换计算即可,注意整体思想的运用.【详解】解法一:∵0<α<π,cos α=13,∴sin α=223,又-π<α-β<0,cos α-β =223⇒-π2<α-β<0,∴sin α-β =-13,∴cos β=cos α-α-β =cos αcos α-β +sin a sin α-β=13×223+223×-13 =0,故选:D .解法二:∵0<α<π,cos α=13,∴sin α=223,∴cos α-β =sin α,即cos β-α =cos π2-α ∵0<β-α<π,0<π2-α<π2∴β-α=π2-α⇒β=π2,cos β=0,故选:D .20(2023·陕西榆林·统考模拟预测)若tan α+π4 =15,则tan α=()A.-23B.23C.-13D.13【答案】A【分析】利用正切函数的和差公式即可得解.【详解】因为tan α+π4 =15,所以tan α=tan α+π4 -π4 =15-11+15×1=-23.故选:A .21(山西省晋中市2023届高三三模数学试题(A 卷))已知α,β为锐角,且tan α=2,sin α+β =22,则cos β=()A.-31010B.31010C.-1010D.1010【答案】D【分析】由条件,结合同角关系求sin α,cos α,再由特殊角三角函数值求α+β,再利用两角差的余弦公式求cos β.【详解】因为tan α=2,所以sin α=2cos α,又sin 2α+cos 2α=1,α为锐角,所以sin α=255,cos α=55,且α>π4.因为α,β为锐角,α>π4,所以π4<α+β<π,又sin (α+β)=22,所以α+β=3π4,故cos β=cos 3π4-α =cos 3π4cos α+sin 3π4sin α=1010.故选:D .22(河南省名校青桐鸣2023届高三下学期4月联考文科数学试题)已知tan αtan β=2,cos α+β =-15,则cos α-β =()A.35B.-35C.115D.-115【答案】A【分析】根据切化弦以及两角和差公式解出sin αsin β,cos αcos β,代入两角差的余弦公式即可.【详解】由题意可得tan αtan β=sin αsin βcos αcos β=2cos α+β =cos αcos β-sin αsin β=-15,即sin αsin β=2cos αcos βcos αcos β-sin αsin β=-15 ,sin αsin β=25cos αcos β=15,故cos α-β =cos αcos β+sin αsin β=35.故选:A .23(2023·全国·高三专题练习)若α∈π2,3π4,cos α-π4 =210,则sin α+π3=【答案】4-3310【分析】根据同角三角函数的基本关系求出sin α-π4,由cos α=cos π4+α-π4 求出cos α,从而求出sin α,再利用两角和的正弦公式计算可得.【详解】∵cos α-π4 =210,α∈π2,3π4 ,所以α-π4∈π4,π2,∴sin α-π4 =1-cos 2α-π4 =7210,∴cos α=cos π4+α-π4 =cos π4cos α-π4 -sin π4sin α-π4 =22×210-7210×22=-35,sin α=1-cos 2α=45,所以sin α+π3 =sin αcos π3+cos αsin π3=45×12-35×32=4-3310.故答案为:4-331024【多选】(河北省承德市2023届高三下学期4月高考模拟数学试题)已知0<α<π2<β<π,sin α=13,cos (α+β)=-223,下列选项正确的有()A.sin (α+β)=±13B.cos β=-79C.cos2β=-1781D.sin (α-β)=-2327【答案】BD【分析】根据同角关系以及诱导公式可得可得α+β=π-α,进而可判断A ,根据和差角公司以及二倍角公式即可代入求解BCD .【详解】由于0<α<π2且sin α=13,所以cos α=223,又α+β∈π2,3π2 ,cos (α+β)=-223=-cos α,故α+β=π-α或α+β=π+α,当α+β=π+α时,β=π显然不满足,故α+β=π-α,所以sin (α+β)=13,故A 错误,对于B ,cos β=cos α+β cos α+sin α+β sin α=-223×223+13×13=-79,故B 正确,对于C , cos2β=2cos 2β-1=2×-792-1=1781,故C 错误,对于D ,由B 可知sin β=1-cos 2β=429,所以sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β=13×-79-223×429=-2327,故D 正确,故选:BD25(2023·陕西商洛·统考三模)已知tan (α+β)=3,tan α+π4=-3,则tan β=()A.-15B.15C.-17D.17【答案】D【分析】由tan α+π4 =-3求得tan α,再使用凑配角由tan (α+β)=3求tan β.【详解】tan α+π4 =1+tan α1-tan α=-3,解得tan α=2,则tan β=tan [(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan β=17.故选:D 26(2023·江西上饶·校联考模拟预测)已知α、β均为锐角,且sin α=2sin β,2cos α=cos β,则sin α-β =.【答案】35/0.6【分析】利用题目信息以及平方关系分别计算得α、β角的正弦、余弦值,再利用两角差的正弦公式即可求得结果.【详解】因为sin α=2sin β,2cos α=cos β,即cos α=12cos β,所以sin 2α+cos 2α=4sin 2β+14cos 2β=1,又4sin 2β+14cos 2β=154sin 2β+14sin 2β+14cos 2β=1,即sin 2β=15,则cos 2β=45,又α、β均为锐角,所以sin β=55,cos β=255,所以sin α=255,cos α=55,所以sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=255×255-55×55=35.故答案为:35(三)给值求角27(2023·全国·高三专题练习)已知α,β都是锐角,cos α=17,cos (α+β)=-1114,则β=.【答案】π3/60°【分析】要求β,先求cos β,结合已知可有cos β=cos [(α+β)-α],利用两角差的余弦公式展开可求.【详解】∵α、β为锐角,∴0<α+β<π∵cos α=17,cos (α+β)=-1114∴sin α=1-cos 2α=437,sin (α+β)=1-cos 2α+β =5314∴cos β=cos [(α+β)-α]=cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α=-1114 ×17+5314×437=12由于β为锐角,∴β=π3故答案为:π328(2023·全国·高三专题练习)已知cos α=17,cos (α-β)=1314,若0<β<α<π2,则β=.【答案】π3【详解】因为cos α=17,0<α<π2,所以sin α=437,又因为0<α-β<π2,所以sin (α-β)=3314,所以sin β=sin [α-(α-β)]=sin αcos (α-β)-cos αsin (α-β)=437×1314-17×3314=32,又因为0<β<π2,所以β=π3.29(2023·河南·校联考模拟预测)设tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,且α,β∈-π2,π2,则α+β=( ).A.π3B.-2π3C.π3或-2π3D.2π3【答案】B【分析】利用两角和的正切公式求解即可.【详解】因为tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,所以tan α+tan β=-33,tan αtan β=4,所以tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=3,因为tan α+tan β=-33,tan αtan β=4,所以tan α<0,tan β<0,且α,β∈-π2,π2,所以α,β∈-π2,0 ,所以α+β∈-π,0 ,所以α+β=-2π3,故选:B .30(2023·全国·高三专题练习)已知cos α=255,sin β=1010,且α∈0,π2 ,β∈0,π2,则α+β的值是()A.3π4B.π4C.7π4D.5π4。
专题1 三角函数恒等变换求值-中档题(解析版)-2024届高三三角函数与解三角形重点题型
专题1三角函数恒等变换求值今年新高考的1卷和2卷都考了三角函数的恒等变换求值问题,1卷是第8题,2卷是第7题,可以看出来三角恒等变换在选填中难度有加大,有题序后移的趋势,所以2024届的模拟考会出现更多的三角恒等变换中档题目录真题梳理 (4)2023新高考二卷T7:配完全平方公式 (4)2023.新高考I卷T8——和差公式+二倍角公式 (4)2022.新高考II卷T6——和差公式 (4)2018全国II卷(理)T15——一题多解 (5)题型一知1求2 (7)长沙市明德中学2023-2024学年高三上学期入学考试T8 ..................................................................... 7 2024届.重庆市西南大学附中、重庆育才中学九月联考T15 ................................................................ 7 题型二 结合平方公式sin cos θθ±,2sin 2θ± .. (8)2024届.湖南长郡中学阶段考T7 .............................................................................................................. 8 湖北省部分学校2024届高三上学期10月联考.T7 ................................................................................ 8 2023.浙江杭州二模T15 ............................................................................................................................. 9 2024届.浙江省Z20名校联盟第一次联考题T7 ..................................................................................... 9 题型三 和差公式 . (10)2024届.长沙一中校月考(三)T7 ......................................................................................................... 10 云南师范大学附属中学2024届高三高考适应性月考卷(一)数学试题T7..................................... 10 2024届.重庆市西南大学附中、重庆育才中学十月联考T7 ................................................................. 11 2024届.重庆市第八中学校适应性月考(一)T7 .................................................................................. 11 题型四 2倍角公式 . (13)2023届广州市一模T7 2024届广东实验中学校考T15 ............................................................................................................... 14 2024届.广州市越秀区高三月考(十月)T7 ......................................................................................... 14 2024届.广州市天河区高三综合测试(一)T7 ..................................................................................... 15 武汉市硚口区2024届高三上学期起点质量检测T15 .......................................................................... 15 题型五 统一角度化简 .. (16)2024届.重庆市第一中学校高三上学期9月月考.T15 .......................................................................... 16 2023届.江苏省七市三模.T7 ................................................................................................................... 16 2022届.广东省汕头二模.T7 (17)题型六 和差公式+倍角公式 (17)2023湖南省五市十校高二下期末.T15 ................................................................................................... 17 2024届.重庆市巴蜀中学适应性月考(二).T11 .................................................................................. 18 2024.江苏省海安高级中学高三上学期10月月考.T6 (19)知识点一.两角和与差的正余弦与正切 ①sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; ②cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; ③tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=;知识点二.二倍角公式 ①sin 22sin cos ααα=;②2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=−=−=−; ③22tan tan 21tan ααα=−; 补充:2倍角公式变形(扩角降幂)221cos 21cos 2sin cos 22αααα−+==;; 知识点三.辅助角公式)sin(cos sin 22ϕααα++=+b a b a (其中a bb a a b a b =+=+=ϕϕϕtan cos sin 2222,,). 【常见式子变形】① 2221cos 22cos 1cos 22sin 1sin 2(sin cos )ααααααα+=−=±=±;; ② sin cos cos cos cos 22ππαβααβ=⇒−=−=,具体是选2πα−还是2πα−要看题目给出的范围 ③sin cos tan 1tan sin cos tan 14βββπββββ−−⇒=+ ++真题梳理2023新高考二卷T7:配完全平方公式【分析】根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.【详解】因为2cos 12sin 2αα=−,而α为锐角,解得:sin2α= 2023·新高考I 卷T8——和差公式+二倍角公式【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出sin()αβ+,再利用二倍角的余弦公式计算作答.【详解】因为1sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ−=−=,而1cos sin 6αβ=,因此1sin cos 2αβ=,则2sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ+=+=, 所以2221cos(22)cos 2()12sin ()12()39αβαβαβ+=+=−+=−×=.2022·新高考II 卷T6——和差公式A .()tan 1αβ−=B .()tan 1αβ+=C .()tan 1αβ−=− D .()tan 1αβ+=− 【答案】C【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】[方法一]:直接法由已知得:()sin cos cos sin cos cos sin sin 2cos sin sin αβαβαβαβααβ++−=−, 即:sin cos cos sin cos cos sin sin 0αβαβαβαβ−++=, 即:()()sin cos 0αβαβ−+−= 所以()tan 1αβ−=− 故选:C[方法二]:特殊值排除法解法一:设β=0则sin α +cos α =0,取=2πα,排除A, B ;再取α=0则sin β +cos β= 2sin β,取β=4π,排除D ;选C.[方法三]:三角恒等变换sin()cos()]44cos sin sin 444ππαβαβαβαβπππαβαβαβ+++=++++=++=+()()()()()cos sin 44ππαβαβ+=+()()sin cos cos sin =044ππαβαβ+−+()()即sin =04παβ+−()sin =sin cos cos sin =0444πππαβαβαβαβαβ∴−+−+−−+−()()()()()sin =cos αβαβαβ∴−−−−()()即tan()=-1,2018全国II 卷(理) T 15——一题多解4.已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则()sin αβ+ . 【答案】12−【分析】方法一:将两式平方相加即可解出. 【详解】[方法一]:【最优解】两式两边平方相加得22sin()1αβ++=,1in()s 2αβ+=−. [方法二]: 利用方程思想直接解出sin 1cos ,cos sin αβαβ=−=−,两式两边平方相加得1cos 2β=,则1sin 2α=.又cossin αβ == cos sin αβ = =1in()s 2αβ+=−. [方法三]: 诱导公式+二倍角公式由cos sin 0αβ+=,可得3sin cos sin 2πβαα =−=+ ,则322k πβπα=++或32()2k k πβππα=+−+∈ Z . 若32()2k k πβπα=++∈Z ,代入得sin cos 2sin 1αβα+==,即2131sin ,sin()sin 22cos22sin 1222k πααβπααα=+=++=−=−=−.若2()2k k πβπα=−−∈Z ,代入得sin cos 0αβ+=,与题设矛盾. 综上所述,1in()s 2αβ+=−. [方法四]:平方关系+诱导公式由2222cos sin (1sin )(cos )22sin 1ββααα+=−+−=−=,得1sin 2α=. 又sin 1cos tan tan tan cos sin 22αβββααβ−===−=−−,()2k k βαπ=−∈Z ,即22k απβ=−,则2()k k αβπα+=−∈Z .从而1sin()sin(2)sin 2k αβπαα+=−=−=−. [方法五]:和差化积公式的应用由已知得1(sin cos )(cos sin )(sin 2sin 2)cos()2αβαβαβαβ++=++− sin()cos()cos()0αβαβαβ=+−+−=,则cos()0αβ−=或sin()1αβ+=−. 若cos()0αβ−=,则()2k k παβπ−=+∈Z ,即()2k k παβπ=++∈Z .当k 为偶数时,sin cos αβ=,由sin cos 1αβ+=,得1sincos 2αβ==,又23cos sin 0,cos sin sin 4αβαββ+==−=−,所以131sin()sin cos cos sin 442αβαβαβ+=+=−=−. 当k 为奇数时,sin cos αβ=−,得sin cos 0αβ+=,这与已知矛盾. 若sin()1αβ+=−,则2()2k k παβπ+=−∈Z .则sin sin 2cos 2k παπββ=−−=−,得sin cos 0αβ+=,这与已知矛盾.综上所述,1in()s 2αβ+=−. 【整体点评】方法一:结合两角和的正弦公式,将两式两边平方相加解出,是该题的最优解; 方法二:通过平方关系利用方程思想直接求出四个三角函数值,进而解出; 方法三:利用诱导公式寻求角度之间的关系,从而解出; 方法四:基本原理同方法三,只是寻找角度关系的方式不同;方法五:将两式相乘,利用和差化积公式找出角度关系,再一一验证即可解出,该法稍显麻烦.重点题型·归类精讲题型一 知1求2长沙市明德中学2023-2024学年高三上学期入学考试T8【分析】由已知条件算出tan ,tan αβ即可求解.【详解】因为3πsin ,,π52αα=∈,所以4sin 3cos ,tan 5cos 4αααα=−==−, 因为()sin sin cos cos sin 34sin cos tan tan 4cos cos 55αβαβαβααββββ++==+=−= ,所以17tan 4β=−, 所以()317tan tan 1644tan3171tan tan 7144αβαβαβ−−++===− −−×−. 2024届·重庆市西南大学附中、重庆育才中学九月联考T15【答案】4π【分析】根据已知得4sin5α ,sin ββ=π02αβ<−<,应用差角正弦公式求角的大小. 【详解】由题设4sin 5α,sin ββ=,即π0,2β ∈ ,而sin sin αβ>,故π02βα<<<,则π02αβ<−<,所以sin()sin cos cos sin αβαβαβ−=−=,则π4αβ−=题型二 结合平方公式sin cos θθ±,2sin 2θ± 2024届·湖南长郡中学阶段考T73.已知π0,2α∈ π2sin 4αα =+,则sin 2α=( ) A .34− B .34C .1−D .1【答案】B【分析】法1:展开,结合平方公式;法2:换元+诱导公式.【详解】π2sin()4αα=+ ,)22cos )cos sin αααα=+− , 1(cos sin )(cos sin )02αααα∴+−−=, 又π0,2α∈,则sin 0,cos 0αα>>,即cos sin 0αα+>所以1cos sin 2αα−=,因为π0,2α∈,所以2(0,π)α∈,sin 20α>.由1cos sin 2αα−=平方可得11sin 24α−=,即3sin 24α=,符合题意.综上,3sin 24α=.湖北省部分学校2024届高三上学期10月联考·T7【分析】由倍角公式结合同角三角函数关系计算化简即可.πcos 2sin 4ααα−=−,且π3π,24α∈ ,则π2π4π,4α −∈ ,可得πsin 04α −>,)π2sin sin cos 4ααα−=−;cos α,且π3π,24α∈,可得cos 0α<,α;)sin cos αααα−=.5.已知22ππαβ−<−<,sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ−sin()3πβ+=A B C D 【答案】A【分析】先由sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ−,两式同时平方再求和,求出αβ、的关系式,代入sin 3πβ+,即可求出结果.【详解】由sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ−,将两个等式两边平方相加,得()543sin αβ+−=,()12sin αβ−=−,22ππαβ−<−< ,6παβ∴−=−,即6παβ=−,代入sin 2cos 1αβ+,13πβ+=,即sin 3πβ+故选A2023·浙江杭州二模T15【分析】将sin cos 2sin θθα+=平方,结合2sin cos sin θθβ=可得22124sin 0sin βα+=−, 利用二倍角余弦公式将224cos 2cos 2αβ−化简求值,可得答案.【详解】将sin cos 2sin θθα+=平方得212sin cos 4sin θθα+=, 结合2sin cos sin θθβ=可得221i s n 2i 4s n αβ+=,即22124sin 0sin βα+=−, 则224cos 2cos 2(2cos 2cos 2)(2cos 2cos 2)αβαβαβ−−+ ()()2214sin 2sin 2cos 2cos 20αβαβ=−++=2024届·浙江省Z20名校联盟第一次联考题T7【分析】利用和差公式和同角三角函数关系以及二倍角即可得出结论.【详解】将1sin cos 5αα−=平方得112sin cos 25αα−=,所以242sin cos 25αα=,则π0,2α∈. 所以()22449sin cos 12sin cos 12525αααα+=+=+=, 从而7sin cos 5αα+=. 联立1sin cos 57sin cos 5αααα−= +=,得4sin 53cos 5αα = =.所以24sin 22sin cos 25ααα==,2222347cos 2cos sin 5525ααα =−=−=−.故)π247sin 2sin 2cos 242525−=−=−−=ααα题型三 和差公式2024届·长沙一中校月考(三)T78.已知角(),0,παβ∈,且()()sin cos 0,sin sin 3cos cos 0αβαβαβαβ++−=−=,则()tan αβ+=( )A .2−B .12− C .12D .2【答案】D【分析】由两角和与差公式化简后求解.【详解】由()()sin cos 0αβαβ++−=,可得sin cos cos sin cos cos sin sin 0αβαβαβαβ+++=,即sin cos cos sin 1cos cos sin sin αβαβαβαβ+=−+,故tan tan 11tan tan αβαβ+=−+.又sin sin 3cos cos 0αβαβ−=,故sin sin αβ3cos cos αβ=,即tan tan 3αβ=,代入tan tan 11tan tan αβαβ+=−+可得tan tan 4αβ+=−.故()tan tan tan21tan tan αβαβαβ++==−云南师范大学附属中学2024届高三高考适应性月考卷(一)数学试题T7A .()sin 31αβ−=B .()sin 31αβ+=−C .()sin 21αβ−=D .()sin 21αβ+=− 【答案】C【分析】对题中条件进行变化化简,可以得到π22αβ−=,进一步即可判断正确答案.【详解】tan cos 1sin ,αββ⋅=+ sin cos 1sin ,cos αββα∴⋅=+ 即sin cos cos sin cos ,αβαβα⋅=+⋅sin cos sin cos cos ,αββαα⋅−⋅= 即πsin()cos sin(),2αβαα−==− 又0,2πα ∈ ,0,2πβ ∈,则ππππ,0,2222αβα−<−<<−< 所以π2,sin(2)1,2αβαβ−=∴−=,故C 正确.2024届·重庆市西南大学附中、重庆育才中学十月联考T7【分析】根据题意,由同角的平方关系可得()cos αβ+,再由余弦的和差角公式,即可得到结果.【详解】因为(),0,παβ∈,且1cos 7α=,所以sin α因为()sin αβ+()sin sin ααβ>+,所以()αβ+为钝角,所以()11cos 14αβ+=−, 则()()()cos cos cos cos sin sin βαβααβααβα=+−=+++=11111472−×=,且()0,βπ∈,则π3β=2024届·重庆市第八中学校适应性月考(一)T7【分析】根据两角和与差的正弦公式,化简得到sin 1sin tan βαα=,得到πsin sin()2βα=−,再由π,0,2αβ∈,结合正弦函数的性质,即可求解 【详解】由()()()sin 2sin[()]2cos 2cos sin sin αβααβαβαβαα+++−+=−+()sin cos()cos sin()2cos sin ααβααβαβα+++−+cos sin()cos sin()sin cos()cos()sin sin ααβααβααβαβαα++−+−+=sin[()]sin sin sin αβαβαα+−=,所以sin 1sin tan βαα=,可得sin cos sin sin βααα=,即sin cos βα=,即πsin sin()2βα=−, 因为π,0,2αβ ∈ ,可得ππ0,22α−∈ ,所以π2βα=−,所以π2αβ+=【分析】法一:利用两角和与差的三角函数公式求解;法二:利用特殊值法求解.【详解】法1:()tan 1αβ+=− . tan tan tan tan 1αβαβ∴+=−, ()()()()cos sin 1tan tan tan tan 1tan tan 1tan tan 2cos cos βααβαβαβαβαβαβ−−+∴=−++=−−+=. 法2:由tan()1αβ+=−,令3π8αβ==, 则3πcos8=则()cos sin()2cos cos βααβαβ−−+=题型四 2倍角公式 2023届广州市一模T7【分析】由,2παπ∈及二倍角的余弦公式可得()sin 1sin cos cos αβαβ+=,根据两角和的余弦公式可得()sin cos ααβ=+,由诱导公式及,αβ的范围即可求解. 【详解】,,2παβπ∈,sin 0α∴≠.由()()1cos 21sin sin 2cos αβαβ−+=,可得()22sin 1sin 2sin cos cos αβααβ+=, 即()sin 1sin cos cos αβαβ+=. ()sin cos cos sin sin cos ααβαβαβ∴=−=+, ()cos cos 2παβα∴+=−,,,2παβπ∈,2παβπ∴<+<,且022ππα−<−<,根据函数cos y x =易知:22παβπ+=+,即得:522παβ+=.A .1B .1sin 2x −C .1cos 2x −D .-1【答案】B【分析】利用降幂升角公式和诱导公式化简即可得到结果. 【详解】221cos 21cos 222cos sin 4422x x x x ππππ++−− ++−=+1111sin 2sin 21sin 22222x x x =−+−=−岳阳市高二下期末【分析】利用正弦、余弦的二倍角公式先化已知角x 为2x,然后再由正切的二倍角公式求tan x . 【详解】2222112sin 2sin cos 2sin 2sin cos1cos sin 22222221cos sin 2cos 2sin cos 12cos 12sin cos222222x x x x x x x x x x x x x x x x −−++ −+ −===++ ++−+2sin (sin cos )222tan 22cos (cos sin )222x x x x x x x +=+, ∴222tan2(2)42tan 1(2)31tan 2xx x ×−===−−−.2024届广东实验中学校考T1516.若两个锐角α,β满足1cos21cos22cos sin2sin2αβααβ+−=+,则cos 23παβ++=.【答案】【分析】根据二倍角的正弦、余弦公式,化简可得角α,β的关系,代入cos 23παβ++即可求解.【详解】因为1cos21cos22cos sin2sin2αβααβ+−=+,所以()22112sin 12cos 12cos 2sin cos 2sin cos βααααββ−−+−=+ 所以22cos sin cos sin cos sin cos αβαααββ=+, 因为α,β为锐角,所以有cos sin 1sin cos αβαβ=+,所以()cos cos sin 1sin αββα=+,即cos cos sin sin sin αβββα=+, 所以cos cos cos cos sin αβαββ−=,即()cos +sin αββ=, 因为α,β为锐角,所以有+2παββ+=,即+22παβ=,所以cos 2cos sin 3233ππππαβ++=+=−2024届·广州市越秀区高三月考(十月)T7【分析】由倍角余弦公式并整理得23sin 2sin 10αα+−=,结合角的范围得1sin 3α=,进而求tan α,应用倍角正切公式求值即可.【详解】由23cos 24sin 36sin 4sin 1αααα−=−−=,即23sin 2sin 1(3sin 1)(sin 1)0αααα+−=−+=, 所以1sin 3α=或sin 1α=−,又π,π2α∈,则1sin 3α=,所以cos α=,则tan α=由22tan tan 21tan ααα==−2024届·广州市天河区高三综合测试(一)T7【分析】由商数关系及两角差的正切公式将已知化为ππtan 2tan 34αβ−=− ,得出ππ2π34k αβ−=−+,再根据二倍角的余弦公式即可得解.【详解】由πtan tanπsin cos tan 1π4tan 2tan π3sin cos tan 141tan tan 4ββββαβββββ−−− −====−+++, 所以ππ2π34k αβ−=−+,即π2π,Z 12k k αβ=++∈,()()2π12cos 2cos 22cos 2π12k αβαβββ−−=−−=−++− πππcos 2πcos 2πcos 1266kk=−+=−+=−武汉市硚口区2024届高三上学期起点质量检测T15【答案】9798【分析】根据辅助角公式可得π1sin 614θ−=,再根据二倍角与诱导公式求解即可.【详解】17cos θθ=+即114cos 12θθ −= ,故π1sin 614θ−= . 故2ππ97cos 212sin 3698θθ−=−−=. 则97sin 2sin 2cos 2632398ππππθθθ+=−+=−=.题型五 统一角度化简2024届·重庆市第一中学校高三上学期9月月考·T15【分析】利用和角的正余弦公式化简,再利用诱导公式及齐次式求法求解即可. 【详解】πtan 9α=, 则7ππππcos()cos sin sin cos tan tan 18999ππππsin()sin cos cos sin tan tan9999αααααααα+−−==+++ 3.2023届·江苏省七市三模·T7【分析】利用和差角公式展开,得到2cos 40cos cos80cos sin80sin 0θθθ°+°+°=,即可得到2cos 40cos80tan sin 80θ°+°=−°,再利用两角差的余弦公式计算可得.【详解】因为()()()cos 40cos 40cos 800θθθ°−+°++°−=,所以cos 40cos sin 40sin cos 40cos sin 40sin cos80cos sin 80sin 0θθθθθθ°+°+°−°+°+°=, 所以2cos 40cos cos80cos sin80sin 0θθθ°+°+°=, 所以2cos 40cos80sin80tan 0θ°+°+°=, 所以2cos 40cos80tan sin 80θ°+°=−°()2cos 12080cos80sin 80°−°+°=−°()2cos120cos80sin120sin 80cos80sin 80°°+°°+°=−°2022届·广东省汕头二模·T7【分析】根据诱导公式、同角三角函数基本关系、两角差的正弦公式和正弦的二倍角公式化简即可求解.【详解】因为sin160tan 20cos 70λ++即()()sin 18020tan 20cos 9020λ−++−所以sin 20sin 20sin 20cos 20λ++所以sin 20cos 20sin 20sin 20cos 2020λ++ ,所以()11sin 20cos 2020sin 20220sin 202λ +=−=−, 所以()()1sin 402sin 60cos 20cos 60sin 202sin 60202sin 402λ+=−=−= ,所以122λ+=,所以3λ=题型六 和差公式+倍角公式2023湖南省五市十校高二下期末·T15【答案】19−【分析】化切为弦,然后逆用两角和正弦公式,求得1cos cos 2αβ=,再利用两角和与差的余弦公式求得()2cos 3αβ−=,根据二倍角公式即可得结果.【详解】()()sin sin cos sin cos 2sin tan tan cos cos cos cos αβαββααβαβαβαβ+++=+==,因为()1cos 3αβ+=,则()sin 0αβ+≠,因此1cos cos 2αβ=, 而()1cos cos cos sin sin 3αβαβαβ+=−=,从而111sin sin 236αβ=−=,因此()112cos cos cos sin sin 263αβαβαβ−=+=+=,则()()21cos22cos 19αβαβ−=−−=−. 故答案为:19−.2024届·重庆市巴蜀中学适应性月考(二)·T11【分析】根据3cos25α=−,判断α的范围,再根据cos 2α,求出tan α,再由cos()αβ+求出sin()αβ+,tan()βα−,cos()βα−,从而得出答案.【详解】因为0πα<<,所以022πα<<,又3cos 205α=−<,所以π3π222α<<,π3π44<<α,由3cos25α=−,得tan 2α=±. 对于A 选项,若tan 2α ,则π3π24α<<,又3ππ2β<<,所以3π9π24αβ<+<,而cos()0αβ+<矛盾,所以tan 2α≠−.故A 错误;对于B 选项,根据A 选项知, tan 2α=,则ππ42α<<,又3ππ2β<<,所以5π2π4αβ<+<,而cos()0αβ+<,所以5π3π42αβ<+<,这样sin()αβ+B 正确; 对于C 选项,根据A 选项知,tan 2α=,再根据B 选项中sin()αβ+cos()αβ+知tan()7αβ+=,从而tan()tan 1tan tan()1tan()tan 3αβαβαβααβα+−=+−==++,则tan tan tan()11tan tan βαβαβα−−==−+, 又3ππ2β<<,ππ24α−<−<−,π5π24βα<−<,所以3π4βα−=,故C 正确;对于D 选项,根据C 选项知3π4βα−=,所以cos()cos cos sin sin βαβααβ−=+又cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=−解得cos cos αβ=D 错误2024·江苏省海安高级中学高三上学期10月月考·T6【分析】根据三角函数的定义可得πtan 4,4θ+=− 进而又和差角公式得5tan θ3 ,又二倍角和齐次式即可求解.【详解】由图可知πtan 4,4θ+=−所以ππtan tan544tan ππ31tan tan44θθθ+− ==++, 则()()()2sin cos 1sin 2sin cos tan 14cos 2cos sin cos sin cos sin 1tan θθθθθθθθθθθθθθ++++====−+−−−【分析】注意到2236ππαβαβ +=++−,后结合()0,πα,ππ,22β∈− ,利用二倍角,两角和的正弦公式可得答案.【详解】因()0,πα∈,则4333πππ,α +∈,又π1πsin sin 333+=<= α,则3πα+∈π,π2,得3πcos α +.因πcos 6β − 22221663ππcos cosββ −=−−=−.又ππ,22β ∈− ,则π2ππ,633 −∈− β,结合π1πcos cos 623−=<=β,则ππ,062 −∈− β,得6πsin β −−则22666πππsin cos sin βββ −=−−− 又注意到2236ππαβαβ+=++−, 则()ππππsin 2sin cos 2cos sin 23636+=+−++− αβαβαβ1233 ×−+×− .。
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1.【2016高考新课标2理数】若3
cos(
)45
π
α-=,
则sin 2
α=( ) (A)725 (B )15 (C)15- (D )725
-
【答案】D 【解析】
试题分析:2
237cos 22cos 1214
4525ππαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=⋅-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,
且cos 2cos 2sin 24
2ππααα⎡⎤⎛⎫⎡⎤
-=-=
⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,故选D.
考点:三角恒等变换.
2.【2015高考新课标1,理2】o o o o sin 20cos10cos160sin10- =( )
(A)33(C)12-(D )1
2
【答案】D
【解析】原式=o o o o sin 20cos10cos 20sin10+ =o sin 30=1
2
,故选D. 【考点定位】三角函数求值.
【名师点睛】本题解题的关键在于观察到20°与160°之间的联系,会用诱导公式将不同角化为同角,再用两角和与差的三角公式化为一个角的三角函数,利用特殊角的三角函数值即可求出值,注意要准确记忆公式和灵活运用公式.
3.【2015高考重庆,理9】若tan 2tan 5
πα=,则
3cos()
10sin()
5
παπα-
=-( ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 【答案】C 【解析】 由
已
知
,
3cos()10sin()
5
π
απ
α-
=-33cos cos
sin sin 1010
sin cos
cos sin
5
5
ππααπ
π
αα+-33cos tan sin 1010
tan cos
sin
5
5
ππ
απ
π
α+=
-33cos 2tan sin 105102tan cos sin
555πππ
πππ+=
- 33cos cos
2sin sin 5
10510sin cos 55π
πππππ+=
=155(cos cos )(cos cos )21010101012sin 25πππππ++-3cos 103cos
10
π
π==,选C.
【考点定位】两角和与差的正弦(余弦)公式,同角间的三角函数关系,三角函数的恒等变换.
4.【2015陕西理6】“sin cos αα=”是“cos 20α=”的()
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A
【解析】因为22cos 2cos sin 0ααα=-=,所以sin cos αα=或sin cos αα=-,因为
“sin cos αα=”⇒“cos 20α=”,但“sin cos αα=”⇐/“cos 20α=”,所以“sin cos αα=”是“cos 20α=”的充分不必要条件,故选A .
【考点定位】1、二倍角的余弦公式;2、充分条件与必要条件.
【名师点晴】本题主要考查的是二倍角的余弦公式和充分条件与必要条件,属于容易题.解题时一定要注意p q ⇒时,
p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件,否则很容易出现错误.充分、
必要条件的判断即判断命题的真假,在解题中可以根据原命题与其逆否命题进行等价转化. 5.【2017课标II,理14】函数()23sin 34f x x x =-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
)的最大值是。
【答案】1 【解析】
试题分析:化简三角函数的解析式:
()2
223131cos 3cos 3cos 144f x x x x x x ⎛=-+-=-++=--+ ⎝
,
由自变量的范围:0,2x π⎡⎤
∈⎢
⎥⎣⎦
可得:[]cos 0,1x ∈, 当3
cos 2
x =
时,函数()f x 取得最大值1。
【考点】三角变换,复合型二次函数的最值。
【名师点睛】本题经三角函数式的化简将三角函数的问题转化为二次函数的问题,二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法。
一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析。
6.【2017北京,理12】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1
sin 3α=,cos()αβ-=___________. 【答案】7
9
-
【解析】
试题分析:因为
α
和β关于
y
轴对称,所以2k αβππ+=+,那么
1sin sin 3βα==
,22cos cos 3
αβ=-=, 这样()222
7
cos cos cos sin sin cos sin 2sin 19
αβαβαβααα-=+=-+=-=-
. 【考点】1.同角三角函数;2.诱导公式;3.两角差的余弦公式.
7.【2017江苏,5】若π1
tan(),46
α-=则tan α=.
【答案】
7
5
【解析】11tan()tan
7644tan tan[()]1445
1tan()tan 1446
ππ
αππααππα+-+=-+===---.故答案为75.
【考点】两角和正切公式
【名师点睛】三角函数求值的三种类型
(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.
(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异. ①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用; ②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.
(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角. 8.【2015江苏高考,8】已知tan 2α=-,()1
tan 7
α
β+=,则tan β的值为_______. 【答案】3
【解析】12
tan()tan 7tan tan() 3.21tan()tan 17
αβαβαβααβα++-=+-===++-
【考点定位】两角差正切公式
9.【2015高考四川,理12】=+ 75sin 15sin . 6
【解析】法一、6sin15sin 75sin15cos152sin(1545)+=+=+=
. 法二、6sin15sin 75sin(4530)sin(4530)2sin 45cos30+=-++==
. 法三、62626
sin15sin 75-++=
=. 【考点定位】三角恒等变换及特殊角的三角函数值. 有22sin cos )a b a b αααϕ+=++.第二种方法是直接凑为特殊角,利用特殊角的三角
函数值求解.
【名师点睛】这是一个来自于课本的题,这告诉我们一定要立足于课本.首先将两个角统一为一个角,然后再化为一个三角函数一般地,有22sin cos )a b a b αααϕ+=++.第二种方法是
直接凑为特殊角,利用特殊角的三角函数值求解. 10.【2015高考浙江,理11】函数2()sin sin cos 1f x x x x =++的最小正周期是,单调递减
区间是.
【答案】π,]8
7,83[ππππk k ++,Z k ∈. 【解析】
试题分析:
1cos 2sin 223
()1sin(2)22242
x x f x x π-=
++=-+,故最小正周期为π,单调递减区间为
]8
7,83[
ππ
ππk k ++,Z k ∈. 【考点定位】1.三角恒等变形;2.三角函数的性质
11.【2017浙江,18】(本题满分14分)已知函数f (x )=sin 2
x –cos 2x –2
3sin
x cos x (x∈R).
(Ⅰ)求)3
2(
π
f 的值. (Ⅱ)求)(x f 的最小正周期及单调递增区间. 【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)最小正周期为π,单调递增区间为Z k k k ∈++]3
2,
6
[ππ
ππ
. 【解析】
试题分析:(Ⅰ)由函数概念3
2cos
32sin 3232cos 32sin )32(
22π
ππππ--=f ,分别计算可得;(Ⅱ)化简函数关系式得)sin(ϕω+=x A y ,结合ω
π
2=T 可得周期,利用正弦函数的性质求
函数的单调递增区间. 试题解析:(Ⅰ)由2332sin =π,2
132cos -=π,
)21(2332)21()23()32(22-⨯⨯---=πf 得2)3
2(
=π
f (Ⅱ)由x x x 22sin cos 2cos -=与x x x cos sin 22sin =得
)6
2sin(22sin 32cos )(π
+
-=--=x x x x f
所以)(x f 的最小正周期是π 由正弦函数的性质得
Z k k x k ∈+≤
+
≤+,22
36
222
ππ
π
ππ
解得
Z k k x k ∈+≤
≤+,3
26
ππ
ππ
所以)(x f 的单调递增区间是Z k k k ∈++]3
2,
6
[
ππ
ππ
. 【考点】三角函数求值、三角函数的性质。