(浙江专用)202x版高考数学一轮复习 专题4 三角函数、解三角形 第31练 三角函数中的易错题练习
(浙江专用)高考数学一轮复习讲练测专题4.3简单的三角恒等变换(讲)(含解析)
知识点 1.两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;
,则
故 tan2 故选:A
考点 1 两角和与差的正弦函数、余弦函数公式的应用
【典例 3】(2019·北京高考模拟(文))如图,在平面直角坐标系 xOy 中,角 与角 均以 Ox 为始边,
终边分别是射线
OA
和射线
OB.射线
OA,OC
与单位圆的交点分别为
A
3 5
,
4 5
,
C(1, 0)
.若
BOC
【典例 4】(2018 年全国卷 II 文)已知
【答案】 . 【解析】
,则
__________.
,
解方程得
.
【规律方法】
1.运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练,准确,而且要熟悉公式的逆用及变形,如 tan α+tan
β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.
【典例 5】(2016·全国高考真题(理))若
A. 7 25
【答案】D
【解析】
B. 1 5
C. 1 5
,则 sin 2 ( ) D. 7 25
,
且
,故选 D.
【总结提升】 转化思想是实施三角变换的主导思想,恒等变形前需清楚已知式中角的差异、函数名称的差异、运算结构 的差异,寻求联系,实现转化.注意三角函数公式逆用和变形用的 2 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.
三角函数、解三角形——2024届高考数学试题分类汇编(解析版)
2024高考复习·真题分类系列2024高考试题分类集萃·三角函数、解三角形
微专题总述:三角函数的图像与性质
【扎马步】2023高考三角函数的图像与性质方面主要考察“卡根法”的运用,是最为基础的表现
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,加强图像考察与其他知识点如几何、函数的结合,对称思想的隐含
微专题总述:正弦定理与余弦定理的应用
【扎马步】2023高考解三角形小题部分紧抓“教考衔接”基础不放,充分考察正余弦定理的运用
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,在考察正余弦定理时与角平分线定理结合(初中未涉及此定理)
微专题总述:解三角形综合问题
【扎马步】2023高考解三角形大题部分仍然与前几年保持一直模式,结构不良题型日益增多,但方向不变,均是化为“一角一函数”模式是达到的最终目的,考察考生基本计算与化简能力
【雕龙头】在稳中求新的过程中,2023高考试题也透露出了新的风向,如新高考卷中出现的数形结合可加快解题速度,利用初中平面几何方法快速求出对应参量在近几年高考题中频繁出现,可见初高中结合的紧密 2023年新课标全国Ⅰ卷数学
16.已知在ABC 中,
()3,2sin sin A B C A C B +=−=. (1)求sin A ;
(2)设5AB =,求AB 边上的高.
2023高考试题分类集萃·三角函数、解三角形参考答案
2。
高考一轮复习专题三角函数(全)
高考一轮复习专题——三角函数第1讲 任意角、弧度制及任意角的三角函数基础梳理1.任意角 (1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零, |α|=l r,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制,比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为r (r >0),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=yr ,cos α=x r,tan α=y x,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M ,则点M 是点P 在x 轴上的正射影.由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.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为正切线一条规律三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)终边落在x 轴上的角的集合{β|β=kπ,k ∈Z };终边落在y 轴上的角的集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k ,2ππββ;终边落在坐标轴上的角的集合可以表示为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈=Z k k ,2πββ. 两个技巧(1)在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点,|OP |=r 一定是正值.(2)在解简单的三角不等式时,利用单位圆及三角函数线是一个小技巧. 三个注意(1)注意易混概念的区别:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角,第一类是象限角,第二类、第三类是区间角.(2)角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(3)注意熟记0°~360°间特殊角的弧度表示,以方便解题.双基自测1.(人教A版教材习题改编)下列与9π4的终边相同的角的表达式是( ).A.2kπ+45°(k∈Z) B.k·360°+94π(k∈Z)C.k·360°-315°(k∈Z) D.kπ+5π4(k∈Z)2.若α=k·180°+45°(k∈Z),则α在( ).A.第一或第三象限B.第一或第二象限C.第二或第四象限D.第三或第四象限3.若sin α<0且tan α>0,则α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4.已知角α的终边过点(-1,2),则cos α的值为( ).A.-55B.255C.-255D.-125.(2011·江西)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴非负半轴,若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y=________.考向一角的集合表示及象限角的判定【例1】►(1)写出终边在直线y=3x上的角的集合;(2)若角θ的终边与6π7角的终边相同,求在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角;(3)已知角α是第二象限角,试确定2α、α2所在的象限.【训练1】角α与角β的终边互为反向延长线,则( ).A.α=-βB.α=180°+βC.α=k·360°+β(k∈Z)D .α=k ·360°±180°+β(k ∈Z )考向二 三角函数的定义【例2】►已知角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且sin θ=24m ,试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.【训练2】(2011·课标全国)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( ). A .-45 B .-35 C.35 D.45考向三 弧度制的应用【例3】►已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10. (1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形的弧长l 及弧所在的弓形的面积S .【训练3】已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?考向四 三角函数线及其应用【例4】►在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围.并由此写出角α的集合: (1)sin α≥32; (2)cos α≤-12.【训练4】求下列函数的定义域:(1)y =2cos x -1; (2)y =lg(3-4sin 2x ). 解 (1)∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.重点突破——如何利用三角函数的定义求三角函数值【问题研究】三角函数的定义:设α是任意角,其终边上任一点P (不与原点重合)的坐标为(x ,y ),它到原点的距离是r (r =x 2+y 2>0),则sin α=yr、cosα=x r 、tan α=yx 分别是α的正弦、余弦、正切,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,这样的函数称为三角函数,这里x ,y 的符号由α终边所在象限确定,r 的符号始终为正,应用定义法解题时,要注意符号,防止出现错误.三角函数的定义在解决问题中应用广泛,并且有时可以简化解题过程.【解决方案】利用三角函数的定义求三角函数值时,首先要根据定义正确地求得x ,y ,r 的值;然后对于含参数问题要注意分类讨论.【示例】►(本题满分12分)(2011·龙岩月考)已知角α终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x ,求sin α、tan α的值.【试一试】已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α+cos α+45tan α.第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式基础梳理1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1; (2)商数关系:sin αcos α=tan α.2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos α,其中k ∈Z .公式二:sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α, tan(π+α)=tan α.公式三:sin(-α)=-sin α,cos(-α)=cos α. 公式四:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos α. 公式五:sin )2(απ-=cos α,cos )2(απ-=sin α.公式六:sin )2(απ+=cos α,cos )2(απ+=-sin α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称变为相应的余名函数;若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指把α看成锐角时原函数值的符号作为结果的符号.一个口诀诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.三种方法在求值与化简时,常用方法有: (1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化.(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4=…. 三个防范(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负-脱周-化锐. 特别注意函数名称和符号的确定.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. (3)注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)已知sin(π+α)=12,则cos α的值为( ).A .±12 B.12 C.32 D .±322.(2012·杭州调研)点A (sin 2 011°,cos 2 011°)在直角坐标平面上位于( ). A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.已知cos α=45,α∈(0,π),则tan α的值等于( ).A.43B.34 C .±43 D .±344.cos )417(π--sin )417(π-的值是( ). A. 2 B .- 2 C .0 D.225.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α=________.考向一 利用诱导公式化简、求值【例1】►已知)tan()2sin()2cos()sin()(απαπαπαπα++--=f ,求【训练1】已知角α终边上一点P (-4,3),则的值为________.考向二 同角三角函数关系的应用)3(πf )29sin()211cos()sin()2cos(απαπαπαπ+---+【例2】►(2011·长沙调研)已知tan α=2. 求:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α;(2)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α.【训练2】已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5.则sin 2α-sin αcos α=________.考向三 三角形中的诱导公式【例3】►在△ABC 中,sin A +cos A =2,3cos A =-2cos(π-B ),求△ABC 的三个内角.【训练3】若将例3的已知条件“sin A +cos A =2”改为“sin(2π-A )=-2sin(π-B )”其余条件不变,求△ABC 的三个内角.重点突破——忽视题设的隐含条件致误【问题诊断】涉及到角的终边、函数符号和同角函数关系问题时,应深挖隐含条件,处理好开方、平方关系,避免出现增解与漏解的错误.,【防范措施】一要考虑题设中的角的范围;二要考虑题设中的隐含条件 【示例】►若sin θ,cos θ是关于x 的方程5x 2-x +a =0(a 是常数)的两根,θ∈(0,π),求cos 2θ的值.【试一试】已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),求tan θ.第3讲 三角函数的图象与性质基础梳理1.“五点法”描图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),)1,2(π,(π,0),)1,23(-π,(2π,0).(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),)0,2(π,(π,-1),)0,23(π,(2π,1).2.三角函数的图象和性质定义域R R {x|x≠kπ+π2,k∈Z}图象值域[-1,1][-1,1]R对称性对称轴:x=kπ+π2(k∈Z)对称中心:(kπ,0)(k∈Z)对称轴:x=kπ(k∈Z)对称中心:错误!无对称轴对称中心:)0,2(πk(k∈Z)周期2π2ππ单调性单调增区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππkk(k∈Z);单调减区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ232,22kk(k∈Z)单调增区间[2kπ-π,2kπ](k∈Z);单调减区间[2kπ,2kπ+π](k∈Z)单调增区间)2,2(ππππ+-kk(k∈Z)奇偶性奇偶奇两条性质(1)周期性函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为2π|ω|,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.(2)奇偶性三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx ,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.三种方法求三角函数值域(最值)的方法: (1)利用sin x 、cos x 的有界性;(2)形式复杂的函数应化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)函数y =cos )3(π+x ,x ∈R ( ).A .是奇函数B .是偶函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数2.函数y =tan )4(x -π的定义域为( ).A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,4ππB.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,42ππC.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,4ππD.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,42ππ3.(2011·全国新课标)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(20πϕω<,>)的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ). A .f (x )在)2,0(π单调递减B .f (x )在)43,4(ππ单调递减C .f (x )在)2,0(π单调递增D .f (x )在)43,4(ππ单调递增4.y =sin )4(π-x 的图象的一个对称中心是( ).A .(-π,0) B.)0,43(π-C.)0,23(π D.)0,2(π5.(2011·合肥三模)函数f (x )=cos )62(π+x 的最小正周期为________.考向一 三角函数的定义域与值域【例1】►(1)求函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域. (2)求函数y =cos 2x +sin x (4π≤x )的最大值与最小值.【训练1】(1)求函数y =sin x -cos x 的定义域.(2)已知函数f (x )=cos )32(π-x +2sin )4(π-x ·sin )4(π+x ,求函数f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,12ππ上的最大值与最小值.考向二 三角函数的奇偶性与周期性【例2】►(2011·大同模拟)函数y =2cos 2)4(π-x -1是( ).A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数 【训练2】已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin x ,x ∈R ,则f (x )的最小正周期是________.考向三 三角函数的单调性【例3】►已知f (x )=sin x +sin )2(x -π,x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间.【训练3】函数f (x )=sin )32(π+-x 的单调减区间为______.考向四 三角函数的对称性【例4】►(1)函数y =cos )32(π+x 图象的对称轴方程可能是( ).A .x =-π6B .x =-π12C .x =π6D .x =π12【训练4】(1)函数y =2sin(3x +φ)(2πϕ<)的一条对称轴为x =π12,则φ=________.(2)函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形.则φ=________.重点突破——利用三角函数的性质求解参数问题含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的性质解答此类问题,是以熟练掌握三角函数的各条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参数问题进行策略性的分类解析. 一、根据三角函数的单调性求解参数【示例】►(2011·镇江三校模拟)已知函数f (x )=sin )3(πω+x (ω>0)的单调递增区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-12,125ππππk k (k ∈Z ),单调递减区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡++127,12ππππk k (k ∈Z ),则ω的值为________.二、根据三角函数的奇偶性求解参数【示例】► (2011·泉州模拟)已知f (x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( ). A.π6 B.π3 C .-π6 D .-π3▲根据三角函数的周期性求解参数【示例】► (2011·合肥模拟)若函数y =sin ωx ·sin )2(πω+x (ω>0)的最小正周期为π7,则ω=________.▲根据三角函数的最值求参数【示例】► (2011·洛阳模拟)若函数f(x)=a sin x-b cos x在x=π3处有最小值-2,则常数a、b的值是( ).A.a=-1,b= 3 B.a=1,b=- 3C.a=3,b=-1 D.a=-3,b=1第4讲正弦型函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用基础梳理1.用五点法画y=A sin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点如下表所示x 0-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx+φ0π2π3π22πy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 0 2.函数y=sin x的图象变换得到y=A sin(ωx+φ)的图象的步骤3.图象的对称性函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象是轴对称也是中心对称图形,具体如下:(1)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于直线x =x k (其中 ωx k +φ=k π+π2,k∈Z )成轴对称图形.(2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于点(x k,0)(其中ωx k +φ=k π,k ∈Z )成中心对称图形. 一种方法在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M ,最小值为m ,则A =M -m 2,k =M +m 2,ω由周期T 确定,即由2πω=T 求出,φ由特殊点确定.一个区别由y =sin x 的图象变换到y =A sin (ωx +φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值. 两个注意作正弦型函数y =A sin(ωx +φ)的图象时应注意: (1)首先要确定函数的定义域;(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就可根据周期性作出整个函数的图象.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)y =2sin )42(π-x 的振幅、频率和初相分别为( ). A .2,1π,-π4 B .2,12π,-π4 C .2,1π,-π8D .2,12π,-π82.已知简谐运动f (x )=A sin(ωx +φ)(2πϕ<)的部分图象如图所示,则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( ). A .T =6π,φ=π6B .T =6π,φ=π3C .T =6,φ=π6D .T =6,φ=π33.函数y =cos x (x ∈R )的图象向左平移π2个单位后,得到函数y =g (x )的图象,则g (x )的解析式应为( ).A .-sin xB .sin xC .-cos xD .cos x4.设ω>0,函数y =sin )3(πω+x +2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( ). A.23 B.43 C.32D .35.(2011·重庆六校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.考向一 作函数y =A sin(ωx +φ)的图象【例1】►设函数f (x )=cos(ωx +φ)(02-0<<,>ϕπω)的最小正周期为π,且)4(πf =32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【训练1】已知函数f (x )=3sin )421(π-x ,x ∈R .(1)画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)将函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到f (x )的图象?考向二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】►(2011·江苏)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是________.【训练2】已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示. (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.考向三 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质的综合应用【例3】►(2012·西安模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图象上的一个最低点为M )2,32(-π. (1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,12ππ时,求f (x )的值域.【训练3】(2011·南京模拟)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P )0,12(π,图象上与点P 最近的一个最高点是Q )5,3(π.(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.重点突破——怎样求解三角函数的最值问题【问题研究】(1)求三角函数的最值是高考的一个热点.在求解中,一定要注意其定义域,否则容易产生错误.(2)主要题型:①求已知三角函数的值域(或最值);②根据三角函数的值域(或最值)求相关的参数;③三角函数的值域(或最值)作为工具解决其他与范围相关的问题.【解决方案】①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数,可通过引入辅助角Φ(2222sin ,cos b a b b a a +=+=φφ),将原式化为y =a 2+b 2·sin(x +φ)+c的形式后,再求值域(或最值);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设t =sin x ,将原式化为二次函数y =at 2+bt +c 的形式,进而在t ∈[-1,1]上求值域(或最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,将原式化为二次函数y =±12a (t 2-1)+bt +c 的形式,进而在闭区间t ∈[-2,2]上求最值.【示例】►(本题满分12分)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin )6(π+x -1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,6ππ上的最大值和最小值.【试一试】是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值?若不存在,试说明理由.第5讲 两角和与差的正弦、余弦和正切基础梳理1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β; (2)C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β; (3)S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos_αsin β; (4)S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β; (5)T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(6)T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin 2α=2sin_αcos_α;(2)C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β); (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2; (3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin )4(πα±.4.函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b 2cos(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定.两个技巧(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β=α+β2-α-β2;α-β2=)2(βα+-)2(βα+.(2)化简技巧:切化弦、“1”的代换等.三个变化(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.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)下列各式的值为14的是( ).A .2cos 2 π12-1 B .1-2sin 275° C.2tan 22.5°1-tan 222.5°D .sin 15°cos 15° 2.(2011·福建)若tan α=3,则sin 2αcos 2α的值等于( ).A .2B .3C .4D .6 3.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( ).A .-53 B .-19 C.19 D.534.(2011·辽宁)设sin )4(θπ+=13,则sin 2θ=( ).A .-79B .-19 C.19 D.795.tan 20°+tan 40°+3tan 20° tan 40°=________.考向一 三角函数式的化简【例1】►化简)4(sin )4tan(221cos 2cos 2224x x x x +-+-ππ.【训练1】化简:ααααα2sin )1cos )(sin 1cos (sin +--+.考向二 三角函数式的求值【例2】►已知0<β<π2<α<π,且cos )2(βα-=-19,sin )2(βα-=23,求cos(α+β)的值.【训练2】已知α,β∈)2,0(π,sin α=45,tan(α-β)=-13,求cos β的值.考向三 三角函数的求角问题【例3】►已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β.【训练3】已知α,β∈)2,2(ππ-,且tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两个根,求α+β的值.考向四 三角函数的综合应用【例4】►(2010·北京)已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x .(1)求f )3(π的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.【训练4】已知函数f (x )=2sin(π-x )cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,6ππ上的最大值和最小值.重点突破——三角函数求值、求角问题策略面对有关三角函数的求值、化简和证明,许多考生一筹莫展,而三角恒等变换更是三角函数的求值、求角问题中的难点和重点,其难点在于:其一,如何牢固记忆众多公式,其二,如何根据三角函数的形式去选择合适的求值、求角方法. 一、给值求值一般是给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论.【示例】► (2011·江苏)已知tan )4(π+x =2,则tan x tan 2x 的值为________.二、给值求角“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角.【示例】► (2011·南昌月考)已知tan(α-β)=12,tan β=-17,且α,β∈(0,π),求2α-β的值.▲三角恒等变换与向量的综合问题两角和与差的正弦、余弦、正切公式作为解题工具,是每年高考的必考内容,常在选择题中以条件求值的形式考查.近几年该部分内容与向量的综合问题常出现在解答题中,并且成为高考的一个新考查方向.【示例】► (2011·温州一模)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈)2,0(π.(1)求sin θ和cos θ的值;(2)若5cos(θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值.第6讲正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:asin A =bsin B=csin C=2R,其中R是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;(2)a=2R sin_A,b=2R sin_B,c=2R sin_C;(3)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理:a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.余弦定理可以变形为:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=a2+c2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.3.S△ABC=12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B=abc4R=12(a+b+c)·r(R是三角形外接圆半径,r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.4.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a,b,A,则A为锐角A为钝角或直角图形关系式a<b sin A a=b sin Ab sin A<a<ba≥b a>b a≤b解的个数无解一解两解一解一解无解一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B.两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角.两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.双基自测1.(人教A版教材习题改编)在△ABC中,A=60°,B=75°,a=10,则c等于( ).A.5 2 B.10 2C.1063D.5 62.在△ABC中,若sin Aa=cos Bb,则B的值为( ).A.30° B.45° C.60° D.90°3.(2011·郑州联考)在△ABC中,a=3,b=1,c=2,则A等于( ). A.30° B.45° C.60° D.75°4.在△ABC中,a=32,b=23,cos C=13,则△ABC的面积为( ).A.3 3 B.2 3 C.4 3 D. 35.已知△ABC三边满足a2+b2=c2-3ab,则此三角形的最大内角为________.考向一利用正弦定理解三角形【例1】►在△ABC中,a=3,b=2,B=45°.求角A,C和边c.【训练1】(2011·北京)在△ABC中,若b=5,∠B=π4,tan A=2,则sin A=________;a=________.考向二利用余弦定理解三角形【例2】►在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且cos Bcos C=-b2a+c.(1)求角B的大小;(2)若b=13,a+c=4,求△ABC的面积.【训练2】(2011·桂林模拟)已知A,B,C为△ABC的三个内角,其所对的边分别为a,b,c,且2cos2A2+cos A=0.(1)求角A的值;(2)若a=23,b+c=4,求△ABC的面积.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例3】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状.【训练3】在△ABC 中,若a cos A =b cos B =c cos C ;则△ABC 是( ). A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形考向四 正、余弦定理的综合应用【例3】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3. (1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.【训练4】(2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b,c,且cos B=45,b=2.(1)当A=30°时,求a的值;(2)当△ABC的面积为3时,求a+c的值.重点突破——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件., 【防范措施】解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边长,a=3,b=2,1+2cos(B+C)=0,求边BC上的高.【试一试】(2011·辽宁)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a sin A sin B+b cos2A=2a.(1)求b a ;(2)若c2=b2+3a2,求B.第7讲正弦定理、余弦定理应用举例基础梳理1.用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.2.实际问题中的常用角(1)仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图(1)).(2)方位角指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图(2)).(3)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°,西偏东60°等.(4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数.一个步骤解三角形应用题的一般步骤:(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系.(2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型.(3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.两种情形解三角形应用题常有以下两种情形(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.双基自测1.(人教A版教材习题改编)如图,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AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B两点的距离为( ).A.50 2 m B.50 3 m C.25 2 m D.2522m2.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( ). A.α>β B.α=βC.α+β=90° D.α+β=180°3.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A 在点B的( ).A.北偏东15° B.北偏西15°C.北偏东10°D.北偏西10°4.一船向正北航行,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( ).A.5海里B.53海里C.10海里D.103海里5.海上有A,B,C三个小岛,测得A,B两岛相距10海里,∠BAC=60°,∠ABC =75°,则B,C间的距离是________海里.考向一测量距离问题【例1】►如图所示,为了测量河对岸A,B两点间的距离,在这岸定一基线CD,现已测出CD=a和∠ACD=60°,∠BCD=30°,∠BDC=105°,∠ADC=60°,试求AB的长.【训练1】如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B、D为两岛上的两座灯塔的塔顶,测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.试探究图中B、D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离.考向二测量高度问题【例2】►如图,山脚下有一小塔AB,在塔底B测得山顶C的仰角为60°,在山顶C测得塔顶A的俯角为45°,已知塔高AB=20 m,求山高CD.【训练2】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,现测得∠BCD=α,∠BDC=β,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为θ,求塔高AB.考向三正、余弦定理在平面几何中的综合应用【例3】►如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=5,AC=9,∠BCA=30°,∠ADB=45°,求BD的长.【训练3】如图,在△ABC中,已知∠B=45°,D是BC边上的一点,AD=10,AC=14,DC=6,求AB的长.重点突破——如何运用解三角形知识解决实际问【问题研究】1.解三角形实际应用问题的一般步骤是:审题——建模准确地画出图形——求解——检验作答;2.三角形应用题常见的类型:①实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理解之;②实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个三角形,这时需按顺序逐步在两个三角形中求出问题的解;③实际问题经抽象概括后,涉及的三角形只有一个,但由题目已知条件解此三角形需连续使用正弦定理或余弦定理.【解决方案】航海、测量问题利用的就是目标在不同时刻的位置数据,这些数据反映在坐标系中就构成了一些三角形,根据这些三角形就可以确定目标在一定的时间内的运动距离,因此解题的关键就是通过这些三角形中的已知数据把测量目标归入到一个可解三角形中.【示例】►(本题满分12分)如图,甲船以每小时302海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B1处,此时两船相距20海里,当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B2处,此时两船相距102海里.问:乙船每小时航行多少海里?【试一试】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的方向即沿直线CB前往B处救援,求cos θ.。
高考数学一轮复习备课手册:第31课三角形中的有关问题
第31课 三角形中的有关问题一、考纲要求会利用三角恒等变换及正余弦定理、综合三角函数组织解决三角形中的有关问题二、知识梳理1. 利用正弦定理可以解决以下两类解斜三角形的问题:(1)已知 ,求其他两边和一角;(2)已知 ,求另一边和其他两角。
2. 利用余弦定理可以解决以下两类解斜三角形的问题:(1)已知 ,求三个角;(2)已知 ,求第三边和其他两个角。
3. 正弦定理和余弦定理结合起来,能够很好的解斜三角形问题,要会运用两个定理转化三角形中的一些边角关系,注意定理的变式以及合理的选用公式。
三、诊断练习1、教学处理:课前由学生自主完成4道小题,并要求将解题过程扼要地写在学习笔记栏。
上课前抽查批阅部分同学的解答,了解学生的思路及主要错误。
2、结合课件点评。
必要时可借助实物投影,有针对性地投影几位学生的解答过程。
题1:在ABC ∆中,54cos ,cos ,135B C =-=则sin A = . 【点评】通过三角形角之间的转化,利用两角和展开。
题2:如图,在ABC ∆中,3,2,4AB AC BC ===,点D 在BC 上,45BAD ∠=︒,则tan CAD ∠= .. 【点评】显然我们可以由余弦定理在ABC ∆中求得BAC θ∠=,于是45CAD θ∠=-︒.可以问下: 45θ>︒吗?题3:在△ABC 中,若cos 4cos 3A bB a ==,则ABC 的形状是______. 【点评】利用正弦定理把边转化为角,得到sin 2sin 2A B =后应有两种情形,等腰三角形或直角三角形,又由于b a >,所以是直角三角形。
题4:在ABC ∆中,角A ,B ,C 的所对的边分别为a 、b 、c ,若C a A c b cos cos )3(=-,则=A cos .【点评】问题:条件式中既含有边,又含有角?向哪个方向转化?——边?角? 若化边为角,则需要进行三角恒等变换,先移项得C a A c A b cos cos cos 3+= 利用正弦定理A C A C A B sin cos cos sin cos sin 3+=B sin =,33cos =∴A ; 若化角为边,则可用余弦定理求解,但需要进行多项式的化简变形。
2023-2024学年高考数学三角函数专项练习题(附答案)
2023-2024学年高考数学三角函数小专题一、单选题1.函数的最小正周期为( )()2sin 222sin 4f x x xπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭A .B .C .D .π2ππ42π2.若,则等于( )sin tan 0x x ⋅<1cos2x +A .B .C .D .2cos x 2cos x -2sin x 2sin x-3.已知,均为锐角,则( )251cos ,tan()53ααβ=-=-,αββ=A .B .C .D .5π12π3π4π64.将函数的图象平移后所得的图象对应的函数为,则进行的平移πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭cos 2y x =是( )A .向左平移个单位B .向右平移个单位C .向右平移个单位π12π6π12D .向左平移个单位π65.若,则( )1cos 63πα⎛⎫-=⎪⎝⎭sin 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .B .C .D .42979429-79-6.设函数,其图象的一条对称轴在区间内,且的()3sin cos (0)f x x x ωωω=+>ππ,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦()f x 最小正周期大于,则的取值范围为( )πωA .B .C .D .1,12⎛⎫⎪⎝⎭()0,2[)1,2()1,27.已知,且,求( )π4sin 45α⎛⎫+= ⎪⎝⎭π3π44<<αcos α=A .B .C .D .2106222610A .函数的图像可由()f xB .函数在区间()f xC .函数的图像关于直线()f xC .D .o o2sin15sin 75o oo otan 30tan151tan 30tan15+-11.已知函数的图像关于直线对称,函数关于点对称,则下列说(21)f x +1x =(1)f x +(1,0)法不正确的是( )A .B .4为的周期(1)(1)f x f x -=+()f x C .D .(1)0f =()32f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭12.已知函数的图象关于直线对称,则( )ππ()sin(3)()22f x x ϕϕ=+-<<π4x =A .函数为奇函数π()12f x +B .函数在上单调递增()f x ππ[,]126C .若,则的最小值为12|()()|2f x f x -=12||x x -2π3D .将函数图象上所有点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象()f x 13sin()y x ϕ=+三、填空题13.计算:=.tan 73tan1933tan 73tan13︒︒︒︒--14.已知,,则 .1sin cos 5αα+=-()0,πα∈tan α=15.已知函数的最小正周期为,则.π()2sin()(0)3f x x ωω=+>4πω=16.已知函数,则函数的对称轴的方程为22()2cos 43sin cos 2sin f x x x x x =+-()f x .答案:1.B【分析】把函数化成的形式,利用公式求函数的最小正周期.()sin y A x ωϕ=+2πT ω=【详解】因为()2sin 222sin 4f x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()22sin 2cos 221cos 222x x x =---.22sin 2cos 2222x x =+-πsin 224x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭所以,函数的最小正周期为.2ππ2T ==故选:B 2.B【分析】先由已知条件判断的符号,然后对配凑升幂公式即可.cos x 1cos2x +【详解】由题知:2sin sin tan 00cos 0cos xx x x x ⋅<⇒<⇒<.21cos21cos222cos 2cos 2cos 2xx x x x++=⨯===-故选:B.3.C【分析】由两角差的正切公式求解即可.【详解】因为,,,π02α<<25cos 5α=25sin 1cos 5αα=-=,sin 1tan cos 2ααα==,()()()11tan tan 23tan tan 1111tan tan 123ααββααβααβ⎛⎫-- ⎪--⎝⎭⎡⎤=--===⎣⎦+-⎛⎫+⋅- ⎪⎝⎭所以.π4β=故选:C.4.A【分析】分析各选项平移后的函数解析式,由此作出判断即可.【详解】对于A :向左平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π12,符合;πππsin 2sin 2cos 21232y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦对于B :向右平移个单位可得到,不πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π6ππsin 2sin 2cos 263y x x x ⎡⎤⎛⎫=-+=≠ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦符合;对于C :向右平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π12,不符合;πππsin 2sin 2cos 21236y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦对于D :向左平移个单位可得到πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π6,不符合;ππ2πsin 2sin 2cos 2633y x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选:A.5.D【分析】利用二倍角公式和诱导公式解题.【详解】因为2217cos(2)=cos22cos 121cos(2)366393ππππαααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=--=⨯-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以.7sin 2sin 2cos 262339ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=--=-=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选:D 6.C【分析】根据题意,得到,取得对称轴的方程,由的()π2sin()6f x x ω=+ππ,Z 3k x k ωω=+∈k 取值,结合题意,即可求解.【详解】由函数,()π3sin cos 2sin()6f x x x x ωωω=+=+令,可得,πππ,Z 62x k k ω+=+∈ππ,Z3k x k ωω=+∈因为图象的一条对称轴在区间内,可得,可得,ππ,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππππ633k ωω≤+≤131231k k ωω⎧≤+⎪⎨⎪≥+⎩又因为的最小正周期大于,可得,解得,()f x π2ππω>2ω<当且仅当时,解得.0k =ω1≤<2综上可得,实数的取值范围为.ω[1,2)故选:C.7.A【分析】利用平方关系和两角差的余弦公式计算.【详解】因为,所以,,π3π44<<απππ24α<+<2ππ3cos()1sin ()445αα+=--+=-,ππππππ3422cos cos ()cos()cos sin()sin ()44444455210αααα⎡⎤=+-=+++=-+⨯=⎢⎥⎣⎦故选:A.8.B【分析】根据给定的函数图象,结合“五点法”作图求出函数解析式,再根据正弦函数的单调性、对称性,结合三角函数图象的平移变换,逐项判断作答.【详解】由图象可知,,2A =由图,因为,所以,,()10=1sin =2f ϕ⇒π02ϕ<<π=6ϕ()π2sin 6f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由图,则,5π012f ⎛⎫= ⎪⎝⎭5ππ122π,=,12655k k k k ωω⨯+=∈⇒-∈Z Z由图可知,所以,所以,1π5π12002125T ωω=>-⇒<<=2ω()π2sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A ,的图像向左平移个单位得到的sin =2sin2y A x x ω=π6ππ2sin2+=2sin 2+63y x x ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭图象,选项A 不正确;对于B ,由,可得,πππ2π22π,262k x k k -+≤+≤+∈Z ππππ,36k x k k -+≤≤+∈Z则函数的单调递增区间为,则在区间上单调递增,()f x πππ,π,36k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ()f x ππ,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦所以在区间上单调递增,选项B 正确;()f x ππ,312⎡⎤-⎢⎥⎣⎦对于C ,由于,则直线不是函数图象的对称轴,选项π2ππ2sin 12336f ⎛⎫⎛⎫=+=≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π3x =()f x C 不正确;对于D ,由,可得,则函数的图象关于点π2π,6x k k +=∈Zππ,122k x k =-+∈Z ()f x 对称,选项D 不正确.ππ,0,122k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z 故选:B .9.ABD【分析】令,求得,可判定A 不正确;令,求得5π12x =5π3()122f =π8x =-可判定B 不正确;由时,可得,可判定C 正π5π()sin()812f -=-π22π,π,0,π6x -=--()0f x =确;由,结合正弦函数的性质,可判定D 不正确.π7ππ2(,)666x -∈--【详解】对于函数,()sin 26πf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭对于A 中,令,可得,5π12x =5π5ππ2π3()sin(2)sin 1212632f =⨯-==所以函数的图象不关于点中心对称,所以A 不正确;()f x 5π,012⎛⎫⎪⎝⎭对于B 中,令,可得不是最值,π8x =-πππ5π()sin(2)sin()88612f -=-⨯-=-所以函数的图象不关于直线对称,所以B 不正确;()f x π8x =-对于C 中,由,可得,()π,πx ∈-π13π11π2,666x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭当时,可得,π22π,π,0,π6x -=--()0f x =所以在上有4个零点,所以C 正确;()f x ()π,π-对于D 中,由,可得,π[,0]2x ∈-π7ππ2(,)666x -∈--根据正弦函数的性质,此时先减后增,所以D 不正确.()f x故选:ABD.10.BC【分析】由诱导公式先求出的值,然后用三角恒等公式逐一验证即可.11sin(6-π)【详解】由题意有,11ππ1sin sin 662⎛⎫-== ⎪⎝⎭对于A 选项:因为,故A 选项不符合题意;2o o 312cos 151cos3022-==≠对于B 选项:因为,故B 选项符合()o o o o o o o 1cos18cos 42sin18sin 42cos 1842cos 602-=+==题意;对于C 选项:因为,故()()o o o o o o o o 12sin15sin 75cos 7515cos 7515cos 60cos902=--+=-=C 选项符合题意;对于D 选项:因为,故D 选项不符合题意;()o o o o o o otan 30tan151tan 3015tan 4511tan 30tan152+=+==≠-故选:BC.11.CD【分析】根据题意结合函数的对称性可推出函数的周期以及对称轴,从而判断A ,B ;举特例符合题意,验证C ,D 选项,即得答案.【详解】由函数的图像关于直线对称,可得,(21)f x +1x =(2(1)1)(2(1)1)f x f x ++=-+即,即,(32)(32)f x f x +=-(3)(3)f x f x +=-以代换x ,则;1x +(4)(2)f x f x +=-由函数关于点对称,可得,(1)f x +(1,0)(2)(2)0f x f x ++-=结合可得,(4)(2)f x f x +=-(4)(2)f x f x +=-+即,则,即4为的一个周期,B 正确;(2)()f x f x +=-(4)()f x f x +=()f x 又,结合,(2)(2)f x f x +=--(2)()f x f x +=-可得,故,A 正确;(2)()f x f x -=(1)(1)f x f x -=+由以上分析可知函数关于直线对称,且关于点成中心对称,()f x 1x =(2,0)其周期为4,则满足题意,π()sin2f x x=但是,故C 错误;π(1)sin 12f ==说明函数图象关于直线对称,3()2f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭34x =而,即直线不是对称轴,D 错误,33π()sin 148f =≠±34x =π()sin 2f x x =故选:CD 12.AB【分析】利用三角函数的图象与性质结合图象变换一一判定即可.【详解】由题意可知,又,()πππ3πZ π424k k k ϕϕ⨯+=+∈⇒=-+ππ22ϕ-<<故,()ππ,sin 344f x x ϕ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭对于A 项,,由诱导公式知,即函πππsin 3sin 312124f x x x⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦()sin 3sin 3x x -=-数为奇函数,故A 正确;π()12f x +对于B 项,,由正弦函数的图象及性质可知函数在上ππππ[,]30,12644x x ⎡⎤∈⇒-∈⎢⎥⎣⎦()f x ππ[,]126单调递增,故B 正确;对于C 项,易知,若,则与一个取得最大值,一个()max 1f x =12|()()|2f x f x -=()1f x ()2f x 取得最小值,即与相隔最近为半个周期,即的最小值为,故C 错误;1x 2x 12||x x -π23T =对于D 项,由三角函数的伸缩变换可知,函数图象上所有点的横坐标缩小为原来的,()f x 13得到函数的图象,故D 错误.sin(9)y x ϕ=+故选:AB.13.3【分析】由题意由两角差的正切公式即可得解.【详解】由题意.()()tan 73tan133tan 73tan13tan 73131tan 73tan133tan 73tan133︒︒︒︒︒︒︒︒︒︒--=-+-=故.314./34-0.75-【分析】根据同角平方和关系可得,进而根据齐次式即可求解.12sin cos 25αα-=【详解】由可得,故,1sin cos 5αα+=-112sin cos 25αα+=12sin cos 25αα-=又,解得或,222sin cos tan 12sin cos sin cos tan 125αααααααα-===++3tan 4α=-4tan 3α=-由于,,故,12sin cos 025αα-=<()0,πα∈sin 0,cos 0αα><又,故,因此,1sin cos 05αα+=-<sin cos αα<tan 1α<故,3tan 4α=-故34-15./120.5【分析】利用正弦函数的周期公式即可得解.【详解】因为的最小正周期为,π()2sin()(0)3f x x ωω=+>4π所以,则.2π2π4πT ωω===ω=12故答案为.1216.ππ(Z)62kx k =+∈【分析】先利用三角函数恒等变换公式对函数化简变形,然后由可求得ππ2π(Z)62x k k +=+∈答案.【详解】22()2cos 43sin cos 2sin 1cos 223sin 2cos 21f x x x x x x x x =+-=+++-,π23sin 22cos 24sin 26x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭令,解得:.ππ2π(Z)62x k k +=+∈ππ(Z)62k x k =+∈故ππ(Z)62kx k =+∈。
(浙江专用)高考数学一轮复习 专题4 三角函数、解三角形 第28练 函数y=Asin(ωx+φ)的图
第28练 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质[基础保分练]1.函数y =sin(2x +φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移π4个单位长度后,与函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象重合,则φ的值为( ) A.-5π6 B.5π6 C.π6D.-π62.将函数y =sin2x 的图象向右平移π6个单位长度后得到的函数为f (x ),则函数f (x )的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B.关于直线x =π12对称C.关于直线x =5π12对称D.关于点⎝⎛⎭⎪⎫5π12,0对称 3.(2019·某某一中模拟)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将该函数的图象向右平移π6个单位长度后得到的函数图象关于直线x =π2对称,则函数f (x )的解析式为( )A.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D.f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6 4.(2019·某某十校联考)将函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0,φ∈(0,2π))的图象按以下顺序进行变换:①向左平移π6个单位长度,②横坐标变为原来的12,③向上平移1个单位长度,④纵坐标变为原来的3倍,可得到g (x )=sin x 的图象,则f (x )等于( ) A.13sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2312π-1 B.13sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2312π+1C.3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2324π+1D.3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +2312π-1 5.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,若其图象向左平移π6个单位长度后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( )A.关于点⎝⎛⎭⎪⎫7π12,0对称B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0对称 C.关于直线x =-π12对称D.关于直线x =7π12对称6.若ω>0,函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3的图象向右平移π3个单位长度后与函数y =sin ωx 的图象重合,则ω的最小值为( ) A.112B.52C.12D.327.已知函数f (x )=1+2cos x cos(x +3φ)是偶函数,其中φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则下列关于函数g (x )=cos(2x -φ)的正确描述是( )A.g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π3上的最小值为-1B.g (x )的图象可由函数f (x )的图象向上平移2个单位长度,向右平移π3个单位长度得到C.g (x )的图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0D.g (x )的一个单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π28.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,且f (α)=1,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+5π6等于( )A.13B.±223 C.223 D.-2239.(2019·镇海中学模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图所示,则φ=________,为了得到g (x )=A cos ωx 的图象,需将函数y =f (x )的图象最少向左平移______个单位长度.10.若函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|≤π)的部分图象如图所示,则y =f (x )表示简谐振动量时,相位为______.[能力提升练]1.(2019·某某模拟)已知函数f (x )=a sin x +b cos x (a ≠0)在x =π4处取得最小值,则函数f ⎝⎛⎭⎪⎫3π4-x 是( )A.偶函数且它的图象关于点(π,0)对称B.偶函数且它的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫3π2,0对称C.奇函数且它的图象关于点(π,0)对称D.奇函数且它的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫3π2,0对称2.将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向左平移π12个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到g (x )的图象.若g (x 1)g (x 2)=9,且x 1,x 2∈[-2π,2π],则2x 2-x 1的最大值为( ) A.25π6 B.35π6 C.49π12D.17π43.函数f (x )=33sin ωx (ω>0)的部分图象如图所示,点A ,B 是图象的最高点,点C 是图象的最低点,且△ABC 是等边三角形,则f (1)+f (2)+f (3)的值为( )A.92B.932C.93+1D.93+124.函数f (x )=220sin100πx -220sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πx +2π3,且已知对任意x ∈R ,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立,则|x 2-x 1|的最小值为( )A.50πB.1100πC.1100D.4405.(2019·某某上虞区模拟)已知f (x )=(3sin ωx +cos ωx )·cos ωx -12,其中ω>0,f (x )的最小正周期为4π.(1)函数f (x )的单调递增区间是________;(2)锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(2a -c )cos B =b cos C ,则f (A )的取值X 围是________________.6.关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3(x ∈R ),有下列命题: ①y =f ⎝⎛⎭⎪⎫x +5π6为偶函数;②要得到函数g (x )=-4sin2x 的图象,只需将f (x )的图象向右平移π3个单位长度;③y =f (x )的图象关于直线x =-π12对称;④y =f (x )在[0,2π]内的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π12和⎣⎢⎡⎦⎥⎤11π12,2π.其中正确命题的序号为________.答案精析基础保分练1.B2.C3.D4.A5.C6.B7.C8.D9.-π6π3解析 由图知A =2,T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π6=π,所以ω=2πT =2,所以f (x )=2sin(2x +φ), 把点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=1,所以2π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=-π6+2k π(k ∈Z ),又-π<φ<0,所以φ=-π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6;因为g (x )=2cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π6,所以要得到函数g (x )的图象需将函数f (x )的图象最少向左平移π3个单位长度.10.23x +56π 解析 根据图象可得A =2,T =2πω=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π4=3π,得ω=23,则y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.又函数图象过点(π,-2),则-2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+φ, 有sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π+φ=-1.∵-π≤φ≤π,∴-π3≤23π+φ≤53π,则23π+φ=32π,φ=56π,相位为23x +56π.能力提升练1.C [因为f (x )=a 2+b 2sin(x +φ),其中cos φ=a a 2+b2,sin φ=ba 2+b 2,因为函数在x =π4处取得最小值,所以π4+φ=2k π+3π2(k ∈Z ),即φ=2k π+5π4(k ∈Z ),所以f (x )=a 2+b 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-x =a 2+b 2·sin(2π-x )=-a 2+b 2sin x 是奇函数,关于点(k π,0)(k ∈Z )对称,当k =1时,f ⎝⎛⎭⎪⎫3π4-x 关于点(π,0)对称,故选C.]2.C [由题意可得g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1,所以g (x )max =3.又g (x 1)g (x 2)=9, 所以g (x 1)=g (x 2)=3.由g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1=3,得2x +π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =π12+k π(k ∈Z ).因为x 1,x 2∈[-2π,2π], 所以(2x 2-x 1)max =2×⎝⎛⎭⎪⎫π12+π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-2π=49π12,故选C.]3.D [根据函数f (x )=33sin ωx (ω>0)的部分图象,知AB =T =2πω,AC =⎝ ⎛⎭⎪⎫T 22+2×332=π2ω2+108.又AB =AC ,∴2πω=π2ω2+108,解得ω=π6,∴f (x )=33sin π6x ,∴f (1)+f (2)+f (3) =33sinπ6+33sin 2π6+33sin 3π6=33×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+32+1=93+12.]4.C [f (x )=220sin100πx -220sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πx +2π3=220⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin100πx -⎝ ⎛sin100πx ·cos 2π3+cos100πx sin2π3 =220⎝ ⎛⎭⎪⎫sin100πx +12sin100πx -32cos100πx=2203⎝⎛⎭⎪⎫32sin100πx -12cos100πx=2203×sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πx -π6, 则由对任意x ∈R ,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立得当x =x 2时,f (x )取得最大值,当x =x 1时,f (x )取得最小值,所以|x 2-x 1|的最小值为12T =12×2π100π=1100(T 为f (x )的最小正周期),故选C.]5.(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π-4π3,4k π+2π3,k ∈Z (2)⎝⎛⎭⎪⎫22,6+24解析 f (x )=(3sin ωx +cos ωx )cos ωx -12=32sin2ωx +12cos2ωx =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π6.∵f (x )的最小正周期为4π, ∴2ω=2π4π=12,可得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6.(1)令2k π-π2≤12x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,可得4k π-4π3≤x ≤4k π+2π3,k ∈Z ,∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π-4π3,4k π+2π3,k ∈Z .(2)∵(2a -c )cos B =b cos C , ∴(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C , ∴2sin A cos B =sin A , 又sin A ≠0, ∴cos B =12,B =π3,∵三角形ABC 为锐角三角形, ∴⎩⎪⎨⎪⎧0<A <π2,0<2π3-A <π2, ∴π6<A <π2,∴π4<12A +π6<5π12,22<f (A )<6+24. 6.②③解析 ①因为函数f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 (x ∈R ),所以y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π6=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +4π3不是偶函数;②将f (x )的图象向右平移π3个单位长度,得到y =4sin(2x -π)=-4sin 2x 的图象,正确;③当x =-π12时,f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-π3=-4, 所以y =f (x )的图象关于直线x =-π12对称,正确;④y =f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在[0,2π]内的增区间有三个,所以不正确; 故答案为②③.。
高考数学一轮复习(浙江版)专题4.3简单的三角恒等变换(练)含解析
第四章三角函数与解三角形第03节简单的三角恒等变换A 基础巩固训练1.【2018年全国卷Ⅲ文】若,则A. B. C. D.【答案】B【解析】分析:由公式可得。
详解:故答案为B.2.【浙江高三模拟】已知,,则________.【答案】.【解析】∵,∴,∴,∴,又∵,∴,∴.3.【2018湖北,部分重点中学7月联考】已知,则,= .【答案】【解析】由同角三角函数基本定理得解得,,,.4.【2018江西(宜春中学、丰城中学、樟树中学、高安二中、丰城九中、新余一中)六校上学期第五次联考】已知,,则__________.【答案】5.【浙江省杭州二中】已知,,,且,则________,_______.【答案】,【解析】因为,所以,因为,所以,即,因为,所以,所以,因为,,所以,,所以,所以答案应填:,.B能力提升训练1. 若且,则“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】,,,,,所以,当时,,所以“”是“”的充分不必要条件.故选.2.【2018届重庆市第三次抽测】已知直线的倾斜角为,则()A. B. C. D.【答案】A【解析】分析:根据直线的斜率得到的值,再利用二倍角公式和同角的三角函数的基本关系式把化为关于的关系式即可.详解:由题设有,.故选A.3. 已知,且,则的是()A. B. C. D.【答案】C4.【2018安徽蚌埠市第二中学7月】已知,则 ( )A. B. C. D.【答案】A【解析】根据二倍角公式,,即,所以,故选择A.5.【2018届湖北省黄冈中学5月第三次模拟】已知,是方程的两根,则()A. B. 或 C. D.【答案】D【解析】分析:根据韦达定理,利用两角和的正切公式求得的值,根据二倍角的正切公式列过程求解即可.详解:,是方程的两根,,,,,,,,得或(舍去),故选D.C思维扩展训练1.已知,满足,则的最小值是()A. B. C. D.【答案】B【解析】由已知得,得,∵,∴,,,即时等号成立,所以,所以.选B.2.【2017浙江台州4月调研】已知,若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A3.已知,则.【答案】-1【解析】注意观察求知角x和已知角的关系可发现求知角均能用已知角和特殊角表示出来,再用和差角公式展开即可求得结果.故答案为:-1.4.已知,则.【答案】5. 在平面直角坐标系中,已知向量.(1)若,求向量与的夹角;(2)当,求的最大值.【答案】(1);(2).【解析】试题分析:(1)利用两向量的夹角余弦等于两向量的数量积除以两向量的模的乘积即夹角公式即可;(II)利用向量的的有关知识化简函数得,再利用正弦函数的单调性求其最大值试题解析:(1)因为,,,,所以.(2)因为,所以,又所以,因,所以,所以,从而.。
高考数学一轮复习专题4三角函数解三角形第31练三角函数小题综合练练习含解析0520151.docx
第31练 三角函数小题综合练[基础保分练]1.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+2α等于( )A.79B .-79C.73D .-732.(2019·西安市远东第一中学月考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,如果x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)等于( )A.12B.32C.22D .1 3.已知向量a =(4sin α,1-cos α),b =(1,-2),若a·b =-2,则sin αcos α2sin 2α-cos 2α等于( )A .1B .-1C .-27D .-124.已知函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,32,则b -a 的最大值和最小值之差等于( ) A.5π3B.5π6C .2πD .π 5.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,为了得到g (x )=sin2x 的图象,可以将f (x )的图象( ) A .向右平移π12个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移π12个单位长度D .向左平移π6个单位长度6.已知tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则α+β的值为( ) A.4π3 B.7π3 C.4π3或7π3D.5π3或7π37.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,c =2,a cos B +b cos A =2c cos C ,则“a ∈(2,4)”是“△ABC 有两解”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件8.(2019·福建省漳平市第一中学月考)已知点A (0,23),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0是函数f (x )=4sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0<ω<6,π2<φ<π的图象上的两点,若将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得到g (x )的图象,则函数g (x )的图象的一条对称轴方程为( ) A .x =5π12B .x =π12C .x =π6D .x =π39.在△ABC 中,若tan A tan B =tan A +tan B +1,则cos C 的值是________.10.(2018·盐城模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π2<φ<0)的图象的一个最高点为⎝⎛⎭⎪⎫3π8,2,其图象的相邻两个对称中心之间的距离为π2,则φ=________.[能力提升练]1.(2018·菏泽模拟)已知tan α=2-1⎝ ⎛⎭⎪⎫0<α<π2,若将函数f (x )=sin(ωx -2α)(ω>0)的图象向右平移π3个单位长度后所得图象关于y 轴对称,则ω的最小值为( )A.18B.94C.38D.342.(2018·深圳质检)在△ABC 中,如果a tan A =b tan B =ctan C ,那么△ABC 是( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形3.(2019·陕西西安市第一中学月考)已知不等式sin x 4cos x 4+3cos 2x 4-32-m ≤0对任意的-4π3≤x ≤0恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,32 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,+∞ D.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-32 4.设定义在R 上的函数f (x )是最小正周期为2π的偶函数,f ′(x )是f (x )的导函数,当x ∈[0,π]时,0≤f (x )≤1;当x ∈(0,π)且x ≠π2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2f ′(x )>0,则函数y =f (x )-|sin x |在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32π,32π上的零点个数为( )A .4B .6C .7D .85.设函数f (x )=sin(ωx +φ)+3cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且满足f (-x )=f (x ),则函数f (x )的单调递增区间为______________.6.在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a sin B =3b ,a =6,则△ABC 的周长的取值范围为____________.答案精析基础保分练1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 6.A 7.B [∵a cos B +b cos A =2c cos C , ∴sin A cos B +sin B cos A =2sin C cos C , 即sin(A +B )=2sin C cos C ,又sin C ≠0, ∴cos C =22,∵0<C <π,∴C =π4, 当△ABC 有两解时,则a sin C <c <a ,解得a ∈(2,22),∴“a ∈(2,4)”是“△ABC 有两解”的必要不充分条件, 故选B.]8.B [因为A (0,23)在图象上, 故4sin φ=23, 故sin φ=32,又π2<φ<π,故φ=2π3. 又B ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0在图象上,故sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωπ6+2π3=0,所以ωπ6+2π3=k π,k ∈Z ,即ω=6k -4,k ∈Z , 因为0<ω<6,故ω=2, 所以f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2π3. g (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+2π3 =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,令2x +π3=k π+π2,k ∈Z ,故x =k π2+π12,k ∈Z .故选B.] 9.22 10.-π4能力提升练1.D [由tan α=2-1得tan2α=1, 又0<α<π2,则0<2α<π,所以2α=π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π4. 将f (x )的图象向右平移π3个单位长度后得到g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x -π3-π4,因为函数g (x )的图象关于y 轴对称, 所以-ωπ3-π4=π2+k π,k ∈Z ,即ω=-3k -94,k ∈Z .又ω>0,所以当k =-1时,ω取得最小值34.]2.B [由正弦定理及a tan A =b tan B =ctan C得sin A tan A =sin B tan B =sin Ctan C,整理得cos A =cos B =cos C ,因为A ,B ,C 为三角形的内角, 所以A =B =C ,所以△ABC 是等边三角形.]3.A [令f (x )=sin x 4cos x 4+3cos 2x 4-32-m =12sin x 2+3·1+cos x22-32-m =12sin x 2+32cos x 2-m =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3-m , 当-4π3≤x ≤0时,-π3≤x 2+π3≤π3, 所以f (x )max =f (0)=sin π3-m=32-m ≤0, 所以m ≥32,故选A.] 4.B [当x ∈(0,π)且x ≠π2时,⎝⎛⎭⎪⎫x -π2f ′(x )>0,所以当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,f ′(x )<0,函数f (x )为单调递减函数. 当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,f ′(x )>0, 函数f (x )为单调递增函数,且当x ∈[0,π]时,0≤f (x )≤1,且函数f (x )是最小正周期为2π的偶函数,所以函数f (x )和y =|sin x |函数图象可用示意图表示如下,由图象可知,函数f (x )与y =|sin x |在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32π,32π上有6个交点,因而零点个数为6.]5.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+k π,k π(k ∈Z ) 解析 f (x )=sin(ωx +φ)+3cos(ωx +φ) =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ωx +φ+π3,因为最小正周期为π,所以ω=2πT=2,因为f (-x )=f (x ),|φ|<π2, 所以φ+π3=π2+k π(k ∈Z ),解得φ=π6,所以f (x )=2cos2x , 因为f (x )单调递增,所以2k π-π≤2x ≤2k π,k ∈Z . 解得k π-π2≤x ≤k π(k ∈Z ),即单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ).6.(6+63,18]解析 ∵2a sin B =3b ,a =6, ∴bsin B=43,由正弦定理可得b sin B =c sin C =asin A=43,∴b =43sin B ,c =43sin C , sin A =32, ∵0<A <π2,∴A =π3,∴a +b +c =6+43sin B +43sin C =6+43sin B +43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B=6+63sin B +6cos B=12sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6+6,∵π6<B <π2,∴π3<B +π6<2π3, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤32,1,∴(a +b +c )∈(6+63,18], 故答案为(6+63,18].精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2023年高考数学一轮复习第四章三角函数与解三角形6函数y=Asinωx φ练习含解析
函数y=A sin(ωx+φ)考试要求 1.结合具体实例,了解y=A sin(ωx+φ)的实际意义;能借助图象理解参数ω,φ,A的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.2.会用三角函数解决简单的实际问题,体会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.知识梳理1.简谐运动的有关概念y =A sin(ωx +φ) (A>0,ω>0),x≥0振幅周期频率相位初相A T=2πωf=1T=ω2πωx+φφ2.用“五点法”画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个特征点ωx+φ0π2π3π22πx 0-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 0 3.函数y=sin x的图象经变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径常用结论1.函数y=A sin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.2.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.3.函数y =A sin(ωx +φ)图象的对称轴由ωx +φ=k π+π2,k ∈Z 确定;对称中心由ωx+φ=k π,k ∈Z 确定其横坐标. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)把y =sin x 的图象上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,所得图象对应的函数解析式为y =sin 12x .( × )(2)将y =sin2x 的图象向右平移π6个单位长度,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象.( √ ) (3)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ≠0)的最大值为A ,最小值为-A .( × )(4)如果y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的相邻两个对称中心之间的距离为T2.( √ )教材改编题1.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的图象,只要把y =sin3x 的图象( ) A .向右平移π4个单位长度B .向左平移π4个单位长度C .向右平移π12个单位长度D .向左平移π12个单位长度答案 C2.为了得到y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π8的图象,只需把y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8图象上的所有点的( ) A .纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变 B .横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变 C .纵坐标缩短到原来的13,横坐标不变D .横坐标缩短到原来的13,纵坐标不变答案 D3.如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b ,A >0,0<φ<π,则这段曲线的函数解析式为__________________________.答案 y =10sin ⎝⎛⎭⎪⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14]解析 从题图中可以看出,从6~14时的图象是函数y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期, 所以A =12×(30-10)=10,b =12×(30+10)=20,又12×2πω=14-6, 所以ω=π8.又π8×10+φ=2k π,k ∈Z ,0<φ<π, 所以φ=3π4,所以y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14].题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换例1 (1)(2021·全国乙卷)把函数y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的图象,则f (x )等于( )A .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-7π12B .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π12C .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -7π12D .sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π12 答案 B解析 依题意,将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的图象向左平移π3个单位长度,再将所得曲线上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,得到f (x )的图象,所以y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→将其图象向左平移π3个单位长度y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12的图象―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→所有点的横坐标扩大到原来的2倍f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π12的图象.(2)(2022·天津二中模拟)将函数y =sin2x 的图象向左平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤φ<π2个单位长度后,得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象,则φ等于( )A.π12 B.π6 C.π3 D.5π3答案 C解析 y =sin2x =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2. 将函数y =sin2x 的图象向左平移φ个单位长度后, 得到函数y =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +φ-π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ-π2=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6, 由题意知2φ-π2=π6+2k π(k ∈Z ),则φ=π3+k π(k ∈Z ),又0≤φ<π2,所以φ=π3.教师备选1.要得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象,可以把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象( )A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π12个单位长度答案 D解析 函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+π2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+π6 =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π6, 所以只需将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向左平移π12个单位长度就可以得到y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象.2.(2020·江苏)将函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是________. 答案 x =-5π24解析 将函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象向右平移π6个单位长度, 所得图象的函数解析式为y =3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π4=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π12.令2x -π12=k π+π2,k ∈Z ,得对称轴的方程为x =k π2+7π24,k ∈Z ,分析知当k =-1时,对称轴为直线x =-5π24,与y 轴最近.思维升华 (1)由y =sin ωx 的图象到y =sin(ωx +φ)的图象的变换:向左平移φω(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(2)如果平移前后两个图象对应的函数的名称不一致,那么应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.跟踪训练 1 (1)(多选)(2020·天津改编)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.下列结论正确的是( )A .f (x )的最小正周期为2πB .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2是f (x )的最大值C .把函数y =sin x 的图象上所有点向左平移π3个单位长度,可得到函数y =f (x )的图象D .把函数y =f (x )图象上所有点的横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变,得到g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π3的图象 答案 AC解析 T =2π1=2π,故A 正确.当x +π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =π6+2k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,故B 错误.y =sin x 的图象―――――――――――――――――――――――――――――→向左平移π3个单位长度y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,故C 正确.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3图象上所有点的――――――――――――――――――――――――――――――――――→横坐标伸长到原来的3倍纵坐标不变g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫13x +π3的图象,故D错误.(2)(2022·开封模拟)设ω>0,将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6的图象向右平移π6个单位长度后,所得图象与原图象重合,则ω的最小值为( ) A .3B .6C .9D .12 答案 D解析 将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6的图象向右平移π6个单位长度后,所得图象与原图象重合,故π6为函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6的周期, 即2k πω=π6(k ∈N *), 则ω=12k (k ∈N *),故当k =1时,ω取得最小值12.题型二 由图象确定y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 (1)(2022·安徽芜湖一中模拟)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)+b ⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的大致图象如图所示,将函数f (x )的图象上点的横坐标拉伸为原来的3倍后,再向左平移π2个单位长度,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )的单调递增区间为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π2+3k π,3k π(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3k π,3k π+3π2(k ∈Z )C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π4+3k π,-π4+3k π(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+3k π,5π4+3k π(k ∈Z ) 答案 C 解析 依题意,⎩⎪⎨⎪⎧A +b =1,-A +b =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =2,b =-1,故f (x )=2cos(ωx +φ)-1,而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-1,∴T 4=π3-π12=π4, 故T =π=2πω,则ω=2;∴2cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+φ-1=1,故π6+φ=2k π(k ∈Z ), 又|φ|<π2,故φ=-π6,∴f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-1;将函数f (x )的图象上点的横坐标拉伸为原来的3倍后,得到y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x -π6-1, 再向左平移π2个单位长度,得到g (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π3-π6-1=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π6-1,令-π+2k π≤23x +π6≤2k π(k ∈Z ),故-7π4+3k π≤x ≤-π4+3k π(k ∈Z ),故函数g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π4+3k π,-π4+3k π(k ∈Z ).(2)(2021·全国甲卷)已知函数f (x )=2cos (ωx +φ)的部分图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=______.答案 - 3解析 由题意可得,34T =13π12-π3=3π4,∴T =π,ω=2πT=2,当x =13π12时,ωx +φ=2×13π12+φ=2k π,k ∈Z ,∴φ=2k π-136π(k ∈Z ).令k =1可得φ=-π6,据此有f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π2-π6=2cos 5π6=- 3.教师备选1.(2022·天津中学月考)把函数f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π4个单位长度,得到函数g (x )的图象,已知函数g (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f (x )等于( )A .sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3 B .sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6C .sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6D .sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3答案 D解析 先根据函数图象求函数g (x )=A sin(ωx +φ)的解析式, 由振幅可得A =1,显然T 4=π3-π12=π4,所以T =π,所以2πω=π,所以ω=2,所以g (x )=sin(2x +φ),再由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0, 由|φ|<π2可得φ=-π6,所以g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,反向移动先向左平移π4个单位长度可得sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,再将横坐标伸长到原来的2倍可得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.2.已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG (点G 是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f (1)=________.答案 - 3解析 由题意得,A =3,T =4=2πω,ω=π2.又因为f (x )=A cos(ωx +φ)为奇函数, 所以φ=π2+k π,k ∈Z ,由0<φ<π,取k =0,则φ=π2,所以f (x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +π2,所以f (1)=- 3.思维升华 确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A ,b .确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m2,b =M +m2.(2)求ω.确定函数的最小正周期T ,则ω=2πT.(3)求φ,常用方法如下:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入.跟踪训练2 (1)(2020·全国Ⅰ改编)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6在[-π,π]上的图象大致如图,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32x +π6B .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π6C .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x -π6D .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x +π6答案 B解析 由图象知π<T <2π,即π<2π|ω|<2π,所以1<|ω|<2.因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π9,0, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π9ω+π6=0,所以-4π9ω+π6=k π+π2,k ∈Z ,所以ω=-94k -34,k ∈Z .因为1<|ω|<2, 故k =-1,得ω=32,所以f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π6.(2)(2022·张家口市第一中学模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则ω=________,为了得到偶函数y =g (x )的图象,至少要将函数y =f (x )的图象向右平移________个单位长度.答案π86 解析 由图象可知,函数f (x )的最小正周期为T =2×[6-(-2)]=16, ∴ω=2π16=π8,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 8+φ,由于函数f (x )的图象过点(-2,0)且在x =-2附近单调递增, ∴-2×π8+φ=2k π(k ∈Z ),可得φ=2k π+π4(k ∈Z ),∵-π2<φ<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 8+π4,假设将函数f (x )的图象向右平移t 个单位长度可得到偶函数g (x )的图象, 且g (x )=f (x -t )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8x -t +π4=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π8x -πt 8+π4,∴-πt 8+π4=π2+k π(k ∈Z ),解得t =-2-8k (k ∈Z ),∵t >0,当k =-1时,t 取最小值6.题型三 三角函数图象、性质的综合应用 命题点1 图象与性质的综合应用例3 (2022·衡阳模拟)若函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且其图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数g (x )为偶函数,则f (x )的图象( )A .关于直线x =π3对称B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称 C .关于直线x =-π6对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0对称答案 D解析 依题意可得ω=2ππ=2,所以f (x )=2sin(2x +φ),所以f (x )的图象向左平移π6个单位长度后所得图象对应的函数为g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ,又函数g (x )为偶函数, 所以π3+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π6+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, 由2x +π6=π2+k π,k ∈Z ,得x =π6+k π2,k ∈Z ,所以f (x )图象的对称轴为x =π6+k π2,k ∈Z ,排除A ,C ,由2x +π6=k π,k ∈Z ,得x =-π12+k π2,k ∈Z ,则f (x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12+k π2,0,k ∈Z ,排除B ,当k =1时,-π12+π2=5π12,故D 正确.命题点2 函数零点(方程根)问题例4 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin2x +m -1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是____________.答案 (-2,-1)解析 方程2sin 2x -3sin2x +m -1=0可转化为m =1-2sin 2x +3sin2x =cos2x +3sin2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π.设2x +π6=t ,则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6,13π6,∴题目条件可转化为m 2=sin t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6,13π6有两个不同的实数根.∴y =m 2和y =sin t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6,13π6的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,m 2的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12,故m 的取值范围是(-2,-1).延伸探究 本例中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则m 的取值范围是_____. 答案 [-2,1)解析 同例题知,m 2的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12, ∴-2≤m <1,∴m 的取值范围是[-2,1). 命题点3 三角函数模型例5 (多选)(2022·佛山一中月考)摩天轮常被当作一个城市的地标性建筑,如深圳前海的“湾区之光”摩天轮,如图所示,某摩天轮最高点离地面高度128米,转盘直径为120米,设置若干个座舱,游客从离地面最近的位置进舱,开启后按逆时针匀速旋转t 分钟,当t =15时,游客随舱旋转至距离地面最远处.以下关于摩天轮的说法中,正确的为( )A .摩天轮离地面最近的距离为4米B .若旋转t 分钟后,游客距离地面的高度为h 米,则h =-60cosπ15t +68 C .若在t 1,t 2时刻,游客距离地面的高度相等,则t 1+t 2的最小值为30 D .∃t 1,t 2∈[0,20],使得游客在该时刻距离地面的高度均为90米 答案 BC解析 由题意知,摩天轮离地面最近的距离为128-120=8(米),故A 不正确;t 分钟后,转过的角度为π15t ,则h =60-60cosπ15t +8=-60cos π15t +68,故B 正确; h =-60cosπ15t +68,周期为2ππ15=30,由余弦型函数的性质可知,若t 1+t 2取最小值,则t 1,t 2∈[0,30],又高度相等, 则t 1,t 2关于t =15对称, 则t 1+t 22=15,则t 1+t 2=30,故C 正确;令0≤π15t ≤π,解得0≤t ≤15,令π≤π15t ≤2π,解得15≤t ≤30,则h 在t ∈[0,15]上单调递增,在t ∈[15,20]上单调递减, 当t =15时,h max =128, 当t =20时,h =-60cosπ15×20+68=98>90, 所以h =90在t ∈[0,20]只有一个解, 故D 不正确. 教师备选(多选)(2022·福州模拟)如图所示,一半径为4米的水轮,水轮圆心O 距离水面2米,已知水轮每60秒逆时针转动一圈,如果当水轮上点P 从水中浮现时(图中点P 0)开始计时,则( )A .点P 第一次到达最高点需要20秒B .当水轮转动155秒时,点P 距离水面2米C .当水轮转动50秒时,点P 在水面下方,距离水面2米D .点P 距离水面的高度h (米)与t (秒)的函数解析式为h =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t +π3+2答案 ABC解析 设点P 距离水面的高度h (米)和时间t (秒)的函数解析式为h =A sin(ωt +φ)+B ⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧h max =A +B =6,h min=-A +B =-2,T =2πω=60,h 0=A sin ω·0+φ+B =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =4,B =2,ω=2πT =π30,φ=-π6,故h =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫π30t -π6+2.故D 错误;对于A ,令h =6,即h =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t -π6+2=6,解得t =20,故A 正确;对于B ,令t =155,代入h =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t -π6+2,解得h =2,故B 正确; 对于C ,令t =50,代入h =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t -π6+2, 解得h =-2,故C 正确.思维升华 (1)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.(2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)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,利用三角函数的有关知识解决问题.跟踪训练3 (1)(多选)(2022·青岛模拟)已知函数f (x )=cos2x cos φ-sin2x sin φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,则下列说法正确的是( )A .直线x =512π是函数f (x )的图象的一条对称轴B .函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上单调递减C .函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度可得到y =cos2x 的图象D .函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为-1答案 ABD解析 ∵f (x )=cos2x cos φ-sin2x sin φ=cos(2x +φ)的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,∴2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z ,∴φ=π6+k π,k ∈Z .∵0<φ<π2,∴φ=π6.则f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π12=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×5π12+π6=cosπ=-1,∴直线x =512π是函数f (x )的图象的一条对称轴,故A 正确;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2,∴函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上单调递减,故B 正确;函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得到y =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象,故C 错误;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6, ∴函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为cosπ=-1,故D 正确.(2)(多选)(2022·西南大学附中模拟)水车在古代是进行灌溉引水的工具,亦称“水转筒车”,是一种以水流作动力,取水灌田的工具.据史料记载,水车发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征,如图是一个半径为R 的水车,一个水斗从点A (3,-33)出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时120秒.经过t 秒后,水斗旋转到P 点,设点P 的坐标为(x ,y ),其纵坐标满足y =f (t )=R sin(ωt +φ)⎝⎛⎭⎪⎫t ≥0,ω>0,|φ|<π2,则下列叙述正确的是( )A .水斗作周期运动的初相为-π3B .在水斗开始旋转的60秒(含)中,其高度不断增加C .在水斗开始旋转的60秒(含)中,其最高点离平衡位置的纵向距离是3 3D .当水斗旋转100秒时,其和初始点A 的距离为6 答案 AD解析 对于A ,由A (3,-33), 知R =32+-332=6,T =120,所以ω=2πT =π60;当t =0时,点P 在点A 位置,有-33=6sin φ, 解得sin φ=-32,又|φ|<π2, 所以φ=-π3,故A 正确;对于B ,可知f (t )=6sin ⎝⎛⎭⎪⎫π60t -π3,当t ∈(0,60],π60t -π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-π3,2π3,所以函数f (t )先增后减,故B 错误; 对于C ,当t ∈(0,60], π60t -π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-π3,2π3,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π60t -π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-32,1,所以点P 到x 轴的距离的最大值为6,故C 错误; 对于D ,当t =100时,π60t -π3=4π3,P 的纵坐标为y =-33,横坐标为x =-3,所以|PA |=|-3-3|=6,故D 正确.课时精练1.函数f (x )=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π4的振幅、初相分别是( )A .-2,π4B .-2,-π4C .2,π4D .2,-π4答案 C解析 振幅为2,当x =0时,φ=π4,即初相为π4.2.将函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象,向右平移π4个单位长度后得到函数g (x )的解析式为( ) A .g (x )=sin2x B .g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4C .g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4D .g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π4 答案 C解析 向右平移π4个单位长度后得,g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.3.(2022·苏州模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,将其图象向左平移π3个单位长度后对应的函数为偶函数,则f⎝ ⎛⎭⎪⎫π6等于( ) A .-12B.32C .1 D.12答案 D解析 因为函数f (x )=sin(ωx +φ)的最小正周期为π,所以ω=2ππ=2,所以f (x )=sin(2x +φ),图象向左平移π3个单位长度后所得函数为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3+φ,因为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3+φ是偶函数,所以2π3+φ=π2+k π(k ∈Z ),所以φ=-π6+k π(k ∈Z ),因为|φ|<π2,所以k =0,φ=-π6,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6-π6=sin π6=12. 4.(2022·天津五十七中月考)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,将f (x )的图象上所有点的横坐标扩大到原来的4倍(纵坐标不变),再把所得的图象沿x 轴向左平移π3个单位长度,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )的一个单调递增区间为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π3,π3B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,7π3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π8D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2答案 A解析 根据函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象,可得A =1, 12·2πω=2π3-π6, ∴ω=2.结合“五点法”作图可得2×π6+φ=π2,∴φ=π6,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 将f (x )的图象上所有点的横坐标扩大到原来的4倍(纵坐标不变),可得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6的图象.再把所得的图象沿x 轴向左平移π3个单位长度,得到函数g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π3的图象.令2k π-π2≤12x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,解得4k π-5π3≤x ≤4k π+π3,k ∈Z ,可得函数g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π-5π3,4k π+π3,k ∈Z ,令k =0,可得一个单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π3,π3. 5.(多选)如果若干个函数的图象经过平移后能够重合,则称这些函数为“互为生成”函数,给出下列函数中是“互为生成”函数的是( ) A .f (x )=sin x +cos x B .f (x )=2(sin x +cos x ) C .f (x )=sin x D .f (x )=2sin x + 2 答案 AD解析 f (x )=sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4与f (x )=2sin x +2经过平移后能够重合. 6.(多选)(2022·深圳模拟)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象为曲线E ,则下列结论中正确的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0是曲线E 的一个对称中心 B .若x 1≠x 2,且f (x 1)=f (x 2)=0,则|x 1-x 2|的最小值为π2C .将曲线y =sin2x 向右平移π3个单位长度,与曲线E 重合D .将曲线y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,与曲线E 重合答案 BD解析 函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象为曲线E ,令x =-π12,求得f (x )=-1,为最小值,故f (x )的图象关于直线x =-π12对称,故A 错误;若x 1≠x 2,且f (x 1)=f (x 2)=0,则|x 1-x 2|的最小值为T 2=12×2π2=π2,故B 正确;将曲线y =sin2x 向右平移π3个单位长度,可得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2π3的图象,故C 错误; 将曲线y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,可得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,与曲线E 重合,故D 正确.7.(2022·北京丰台区模拟)将函数f (x )=cos2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象.若函数g (x )的图象关于原点对称,则φ的一个取值为________.(答案不唯一) 答案π4解析 将函数f (x )=cos2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度, 可得g (x )=cos(2x +2φ),由函数g (x )的图象关于原点对称, 可得g (0)=cos2φ=0, 所以2φ=π2+k π,k ∈Z ,φ=π4+k π2,k ∈Z ,当k =0时,φ=π4.8.(2022·济南模拟)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,则为了得到曲线C 1,首先要把C 2上各点的横坐标变为原来的________倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右至少平移______个单位长度.(本题所填数字要求为正数) 答案 2π6解析 ∵曲线C 1:y =cos x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·12x +2π3-π6,∴先将曲线C 2上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变, 再把得到的曲线y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·12x +2π3向右至少平移π6个单位长度.9.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,-π2<φ<π2的最小正周期是π,且当x =π6时,f (x )取得最大值2. (1)求f (x )的解析式;(2)作出f (x )在[0,π]上的图象(要列表);(3)函数y =f (x )的图象可由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换得到? 解 (1)因为函数f (x )的最小正周期是π, 所以ω=2. 又因为当x =π6时,f (x )取得最大值2,所以A =2,同时2×π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,φ=2k π+π6,k ∈Z ,因为-π2<φ<π2,所以φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)因为x ∈[0,π],所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,13π6.列表如下,2x +π6π6 π2 π 3π2 2π 13π6 x 0 π6 5π12 2π3 11π12 π f (x )12-21描点、连线得图象.(3)将y =sin x 的图象上的所有点向左平移π6个单位长度,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的图象,再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象,再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6上所有点的纵坐标伸长2倍(横坐标不变), 得到f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象.10.已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x ,-12,n =(3cos x ,cos2x ),函数f (x )=m ·n .(1)求函数f (x )的最大值及最小正周期; (2)将函数y =f (x )的图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域. 解 (1) f (x )=m ·n =3sin x cos x -12cos 2x=32sin 2x -12cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.所以函数的最大值为1,最小正周期为T =2π|ω|=2π2=π. (2)由(1)得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 将函数y =f (x )的图象向左平移π6个单位长度后得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象.因此g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1.故g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1.11.函数f (x )=A sin(ωx +φ)+b 的图象如图,则f (x )的解析式和S =f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2020)+f (2021)+f (2022)+f (2023)的值分别为( )A .f (x )=12sin2πx +1,S =2023B .f (x )=12sin2πx +1,S =202312C .f (x )=12sin π2x +1,S =202412D .f (x )=12sin π2x +1,S =2024答案 D解析 由图象知⎩⎪⎨⎪⎧A +b =32,-A +b =12,又T =4,∴ω=π2,b =1,A =12,∴f (x )=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +φ+1. 由f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32得12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+φ+1=32, ∴cos φ=1.∴φ=2k π,k ∈Z ,取k =0得φ=0. ∴f (x )=12sin π2x +1,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin0+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin π2+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12sinπ+1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin3π2+1=4. 又2024=4×506, ∴S =4×506=2024.12.(多选)关于函数f (x )=2cos 2x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2-1的描述正确的是( )A .其图象可由y =2sin2x 的图象向左平移π8个单位长度得到B .f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增C .f (x )在[0,π]上有3个零点D .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上的最小值为- 2 答案 AD解析 f (x )=2cos 2x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2-1=sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4, 对于A ,由y =2sin2x 的图象向左平移π8个单位长度,得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,故选项A 正确;对于B ,令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z ,所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π8上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,π2上单调递减,故选项B 不正确;对于C ,令f (x )=0,得2x +π4=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π8,k ∈Z ,因为x ∈[]0,π, 所以k =1,x =38π;k =2,x =78π,所以f (x )在[0,π]上有2个零点,故选项C 不正确;对于D ,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0, 所以2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,π4,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22,所以f (x )∈[]-2,1,所以f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上的最小值为-2, 故选项D 正确.13.(2022·上海市吴淞中学月考)定义运算⎪⎪⎪⎪a 1a 3 a 2a 4=a 1a 4-a 2a 3,将函数f (x )=⎪⎪⎪⎪31 sin ωx cos ωx (ω>0)的图象向左平移2π3个单位长度,所得图象对应的函数为奇函数,则ω的最小值是________. 答案 12解析 f (x )=3cos ωx -sin ωx=-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π3, 图象向左平移2π3个单位长度得,g (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +2πω3-π3, g (x )为奇函数,则2πω3-π3=k π,k ∈Z , 解得ω=12+32k ,k ∈Z ,所以ω的最小值为12.14.据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价9000元,9月份价格最低,为5000元,则7月份的出厂价格为________元. 答案 6000解析 作出函数简图如图.三角函数模型为y =A sin(ωx +φ)+B , 由题意知A =12×(9000-5000)=2000,B =12×(9000+5000)=7000, T =2×(9-3)=12,∴ω=2πT =π6.将(3,9000)看成函数图象的第二个特殊点, 则有π6×3+φ=π2,∴φ=0,故f (x )=2000sinπ6x +7000(1≤x ≤12,x ∈N *). ∴f (7)=2000×sin7π6+7000=6000(元).故7月份的出厂价格为6000元.15.(多选)将函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2(ω>0)的图象向右平移π2个单位长度后得到函数g (x )的图象,且g (0)=-1,则下列说法正确的是( ) A .g (x )为奇函数B .g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=0C .当ω=5时,g (x )在(0,π)上有4个极值点D .若g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π5上单调递增,则ω的最大值为5答案 BCD解析 由题意得g (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ2-π2 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ2.因为g (0)=-1,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫-ωπ2=-1,所以ωπ2=2k π+π2,ω=4k +1,k ∈N , 从而g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -2k π-π2=-cos ωx ,显然为偶函数,故A 错误;g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=-cos4k +1π2=0,故B 正确; 当ω=5时,g (x )=-cos5x , 令g (x )=-cos5x =±1得 5x =k π,x =k π5,k ∈Z .因为0<x <π,所以x 的值为π5,2π5,3π5,4π5,即函数g (x )在(0,π)上有4个极值点,故C 正确;若函数g (x )=-cos ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π5上单调递增,则πω5≤π,即0<ω≤5,故D 正确.16.(2022·深圳模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),其中A >0,ω>0,0<φ<π,函数f (x )图象上相邻的两个对称中心之间的距离为π4,且在x =π3处取到最小值-2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若将函数f (x )图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )的单调递增区间;(3)若关于x 的方程g (x )=m +2在x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,9π8上有两个不同的实根,求实数m 的取值范围.解 (1)函数f (x )=A sin(ωx +φ), 其中A >0,ω>0,0<φ<π,由题知函数f (x )的最小正周期为π2=2πω,解得ω=4,又函数f (x )在x =π3处取到最小值-2,则A =2,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-2, 即4π3+φ=2k π+3π2,k ∈Z , 令k =0可得φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6. (2)函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,再向左平移π6个单位长度可得g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+π6=2cos 2x ,令-π+2k π≤2x ≤2k π,k ∈Z , 解得-π2+k π≤x ≤k π,k ∈Z ,∴g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+k π,k π(k ∈Z ). (3)∵方程g (x )=m +2在x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,9π8上有两个不同的实根,作出函数g (x )=2cos 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,9π8的图象,由图可知-2<m+2≤2或m+2=2,解得-4<m≤2-2或m=0.∴m的取值范围为-4<m≤2-2或m=0.31。
2024版高考数学一轮复习教材基础练第四章三角函数与解三角形第五节解三角形教学课件
三角形中的常见结论
+
π
(1)在 <
△ <
>
m
>中,
/m
<
> + + = π<
m
>.变形: <
/m
>2 = 2 − 2<
m
>.
/m
(2)在 <
△ <
>
m
>中,
/m
<
> > ⇔ > ⇔ sin > sin ⇔ cos < cos <
m
>.
m
>.
/m
(7)在 <
△ <
>
> = cos + cos <
m
>; <
/m
= cos + cos <
>
m
>; <
/m
= cos + cos <
>
m
>(射影定理).
/m
教材素材变式
多维变式,夯基础
教材素材变式
1. 在△ABC中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,根据下列条件解三角形,其中有两解的是
第五节
解三角形
知识点44:利用正弦定理、余弦定理解三角形
教材知识萃取
在△ABC中,设角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC的外接圆半径.
定理
内容
常见变形
正弦定理
余弦定理
a2=b2+c2-2bccos A;b2=a2+c2-2accos B;c2=a2+b2-2abcos C.
新高考一轮复习特训-三角函数-(含答案)高中数学-高考专区-一轮复习
2025届新高考一轮复习特训 三角函数一、选择题1.函数()sin 2f x =到()g x 的图象,则()g x =( )A.cos 4xB.cos x- C.cos 4x- D.sin x-2.已知()1sin ,tan 5tan 2αβαβ+==,则()sin αβ-=( )3.已知函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若()f x 在2π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个零点,则ω的取值范围是( )A.5,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭B.5,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C.511,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭D.5,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.已知角α的始边与x 轴非负半轴重合,终边过点()1,2P -,则cos 2α=( )355.与1990-︒终边相同的最小正角是( )A.80︒B.150︒C.170︒D.290︒6.已知tan α==( )7.下列区间中,函数π()7sin 6f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增的区间是( )A.π0,2⎛⎫⎪⎝⎭B.π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭C.3ππ,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D.3π,2π2⎛⎫ ⎪⎝⎭8.记函数π()sin (0)4f x x b ωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭πT <<,且()y f x =的图象关于点3π,22⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则π2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )D.3二、多项选择题9.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则函数[]y x =被称为高斯函数;例如[]2.13-=-,[]2.12=,已知()sin sin f x x =+()()x f x =⎡⎤⎣⎦,则下列说法正确的是( )A.函数()g x 是偶函数B.函数()g x 是周期函数C.函数()g x 的图像关于直线x =()g x x =只有1个实数根10.已知()π23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A.()()πf x f x += B.()f x 的图象关于直线x =C.()f x 的图象关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称D.()f x 在5ππ,1212⎛⎫-⎪⎝⎭单调递增11.已知函数ππ()sin(3)22f x x ϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图象关于直线x =A.函数π12f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为奇函数B.函数()f x 在ππ,123⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增)()12x f x -=-D.函数()f x 的图象关于5π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称三、填空题12.若tan θ==____________.13.如图是古希腊数学家希波克拉底研究的几何图形,此图由三个半圆构成,直径分别是直角三角形ABC 的斜边AB ,直角边AC ,BC ,点E 在以AC 为直径的半圆上,延长AE ,BC 交于点D .若5AB =,sin CAB ∠=DCE ∠=ABE 的面积是______.14.如图所示,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是__________.四、解答题15.如图,弹簧挂着的小球做上下振动,它在t (单位:s )时相对于平衡位置(静止时的位置)的高度h (单位:cm )由关系式πsin 4h A t ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭确定,其中0A >,0ω>,[0,)t ∈+∞.在一次振动中,小球从最高点运动至最低点所用时间为1s ,且最高点与最低点间的距离为10cm .(1)求小球相对于平衡位置的高度h (单位:cm )和时间t (单位:s )之间的函数关系式;(2)小球在0t s 内经过最高点的次数恰为50次,求0t 的取值范围.16.已知α=(1)写出与角α终边相同的角的集合;(2)写出在()4π,2π-内与角α终边相同的角.17.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0ω>,||πϕ<)图象的最高点为π,16⎛⎫⎪⎝⎭,距离该最高点最近的一个对称中心为5π,012⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求()f x 的解析式及单调递减区间;(2)若函数()(0)2a g x f x a ⎛⎫=>⎪⎝⎭,()g x 的图象关于直线x =()g x 在π0,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,求实数a 的值.18.已知函数(1)化简;(2)若的值.19.如图,锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于A ,B 两点,且OA OB ⊥.cos αβ的值.()f x =()f x ()0f x =00π2π2cos(2)63x x ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭参考答案1.答案:A解析:()sin 2f x=ππsin 2sin 2cos 242y x x x ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,再把横坐标缩短为原来的一半,得到()cos 4g x x =的图象故选:A.2.答案:A解析:因为()sin sincos +cos sin αβαβαβ+===cos 5cos sin αβαβ=,所以11sin cos cos sin 6cos sin ,cos sin ,sin cos 212αβαβαβαβαβ+====所以()5141sin sin cos cos sin .1212123αβαβαβ-=-=-==故选:A.3.答案:A解析:因为2π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,0ω>,所以ππ2ππ,3333x ωω⎡+∈+⎢⎣π[2π,3π)3+∈,所以5,42ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.4.答案:D解析:因为角α的始边与x 轴非负半轴重合,终边过点()1,2P -,所以cos α==所以2cos 22cos 1αα=-=故选:D.5.答案:C解析:因为199********-=-⨯-︒︒︒,199********-=-⨯+︒︒︒,所以与1990-︒终边相同的最小正角是170︒.故选C.6.答案:B,故选:B.7.答案:A解析:方法一:令πππ2π2π262k x k -+-≤+≤,k ∈Z ,得π2π2π2π33k x k -+≤≤+,k ∈Z .取0k =,则π3x -≤≤ππ2π0,,233⎫⎡⎤-⎪⎢⎥⎭⎣⎦Ü,所以区间π0,2⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 的单调递增区间.方法二:当π02x <<时,,所以在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故A 正πx <<π6x <-<()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,故B 错误;当πx <<π6x <-<()f x 在3ππ,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误;当3π2π2x <<π6x <-<()f x 在3π,2π2⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,故D 错误.8.答案:A T <<2ππω<<,解得23ω<<.因为()y f x =的图象关于点3π,22⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称,所以2b =,且,即,所以,又π4π4+=,解得ω=5π()sin 224f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,所以π5ππ3πsin 2sin 2122242f ⎛⎫⎛⎫=⨯++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A.9.答案:AD解析:选项A ,函数()f x 的定义域为R ,2tan 313tan 2αα+==-πππ663x -<-<()f x 3ππsin 224b ω⎛⎫++= ⎪⎝⎭3ππsin 024ω⎛⎫+= ⎪⎝⎭3πππ()24k k ω+=∈Z 2ω<<3ππ24ω<+<因为()()()sin sin sin sin f x x x x x f x -=-+-=+=,所以()f x 为偶函数,当0πx <≤时,()sin sin 2sin f x x x x =+=,当π2πx <≤时,()sin sin 0f x x x =-=,当2π3πx <≤时,()sin sin 2sin f x x x x =+=,…因为()f x 为偶函数,所以函数()f x 的图象如下图所示由()()g x f x =⎡⎤⎣⎦可知,在0x ≥内,当2πx k =+∈Z 时,()2g x =,当π2π2π6k x k +≤≤+2πx k ≠+∈Z 时,()1g x =,当2π2πk x k ≤<5ππ2π2π6k x k +<≤+,k ∈Z 时,()0g x =,因为()()()()g x f x f x g x -=-==⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,所以()g x 为偶函数,则函数()g x 的图象如下图所示显然()g x 不是周期函数,故选项A 正确,B 错误,C 错误;()g x x =,当()0g x =时,0x =方程有一个实数根,当()1g x =时,x =π212⎛⎫=≠ ⎪⎝⎭,方程没有实数根,当()2g x =时,πx =,此时()π02g =≠,方程没有实数根,()g x x =只有1个实数根,故D 正确;故选:AD.10.答案:AD解析:对于A,函数()π23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期2ππ2T ==,()()πf x f x +=,A正确;对于B,由πππ2π3266332f ⎛⎫⎛⎫=⨯+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()f x 的图象不关于直线x =对于C,由πππ2π32066332f ⎛⎫⎛⎫=⨯+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得函数()f x 的图象不关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称,C 错误;对于D,当5ππ,1212x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,πππ2,322x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,而正弦函数sin y x =在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,因此函数()f x 在区间5ππ,1212⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,D 正确.故选:AD.11.答案:ACD解析: 函数ππ()sin(3)22f x x ϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图象关于直线x =ππ3π42k ϕ∴⨯+=+,k ∈Z ,ππ4k ϕ∴=-+,k ∈Z因为ππ22ϕ-<<,所以ϕ=π()sin(3)4f x x =-.函数πππ()sin 3sin 312124f x x x ⎡⎤⎛⎫+=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦为奇函数,故A 正确;当[,123ππx ∈,π3π0,434x ⎡-∈⎤⎢⎥⎣⎦,函数()f x 没有单调性,故B 错误;若12|()()|2f x f x -=,因为[]()1,1f x ∈-,所以()()1211f x f x =⎧⎪⎨=-⎪⎩或()()1211f x f x =-⎧⎪⎨=⎪⎩,则12|x x -2π3=5π5ππsin 3sin 012124f π⎛⎫⎛⎫=⨯-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以函数()f x 图象关于5π,012⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故D 正确故选:ACD ..解析:由题意得:DCE ACE ∠+∠=π2CAE ACE +∠=所以DCE CAE ∠=∠,故sin sin DCE CAE ∠=∠=cos CAE ∠==因为sin CAB ∠=45CAB ∠=故()sin sin sin cos cos sin EAB CAE CAB CAE CAB CAE CAB∠=∠+∠=∠∠+∠∠343455=⨯=因为5AB =,ACB ∠=CAB ∠=3BC =,4AC =又因为AEC ∠=CAE ∠=,所以cos 4AE AC CAE =∠==的cos 11cos sin cos tan 131cos cos θθθθθθθ====+++所以ABE △的面积是11sin 522S AB AE EAB =⋅⋅∠=⨯=14.答案:36045360120{,|}k k k αα⋅︒-︒≤≤⋅︒+︒∈Z 解析:终边落在阴影部分第二象限最左边的角为360120k ⋅︒+︒,k ∈Z ,终边落在阴影部分第四象限最左边的角为,k ∈Z .所以终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是.故答案为:36045360120{,|}k k k αα⋅︒-︒≤≤⋅︒+︒∈Z .15.答案:(1)π5sin π([0,))4h t t ⎛⎫=+∈+∞ ⎪⎝⎭(2)1198,10044⎡⎫⎪⎢⎣⎭解析:(1)由题意得1052A ==.因为在一次振动中,小球从最高点运动至最低点所用时间为1s ,所以最小正周期为2s ,即2T ==π=,所以π5sin π([0,))4h t t ⎛⎫=+∈+∞ ⎪⎝⎭.(2)由(1)知,当t =最高点.因为小球在0s t 0149504T tT +≤<+.因为2T =,所以01984t ≤<所以0t 的取值范围为1198,10044⎡⎫⎪⎢⎣⎭.16.答案:(1)π2π,3k k θθ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z (2)36045k ⋅︒-︒36045360120{,|}k k k αα⋅︒-︒≤≤⋅︒+︒∈Z解析:(1)与角α终边相同的角的集合为π2π,3k k θθ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z .(2)令π4π2π2π3k -<+<,得136k -<<又k ∈Z ,2k ∴=-,-1,0,∴在()4π,2π-内与角α终边相同的角是17.答案:(1)π()sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;单调递减区间为π2π[π,π]()63k k k ++∈Z(2)a =5=解析:(1)由题意解题思路知A =5ππ126=-=所以πT =,2π2πω==,所以()sin(2)f x x ϕ=+.将π,16⎛⎫ ⎪⎝⎭代入()sin(2)f x x ϕ=+,得πsin 13ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,π2π2k ϕ+=+,k ∈Z ,即π2π6k ϕ=+,k ∈Z ,又||πϕ<,所以ϕ=π()sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.π3π2π22π62k x k +≤+≤+,k ∈Z 2πππ3k x k +≤≤+,k ∈Z ,即()f x 的单调递减区间为π2π[π,π]()63k k k ++∈Z .(2)由(1)可得π()sin (0)6g x ax a ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,由()g x 的图象关于直线x =πππ62k =+,k ∈Z ,即51544a k =+,k ∈Z ,当π0,15x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,ππππ,66156a ax ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,由()g x 在[π0,15ππ62+≤,即5a ≤.又0a >且51544a k =+,k ∈Z ,所以a =5=.18.答案:(1)π()cos 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)35-解析:(1)ππππcos 2cos 2π2tan 22333()ππtan 2πsin π233x x x f x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦=⎡⎤⎛⎫⎛⎫-++++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦πππsin 2cos 2tan 2π333cos 2ππ3tan 2sin 233x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎝⎭==+ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(2)因为()00πcos 23f x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭所以000ππππsin 2sin 2cos(2)6323x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-=-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦0002πππcos 2cos 2πcos 2333x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故00π2π33sin 2cos 2631010x x ⎛⎫⎛⎫-+-=--=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19.答案:(1)1-(2)3225-解析:(1)由题意得π2βα=+sin sin cos cos αβαβ=πsin sin sin cos 21πcos sin cos cos 2αααααααα⎛⎫+⎪⎝⎭==-=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭.35α=,sin α=则πcos cos sin 2βαα⎛⎫=+=-= ⎪⎝⎭所以442sin cos 255αβ⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭。
浙江专版高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形第三节三角函数的图象与性质课件
(k∈Z)
2.函数 y=lg(sin 2x)+ 9-x2的定义域为______________.
解析:由s9i-n 2xx2≥>00,,
得kπ<x<kπ+π2,k∈Z, -3≤x≤3.
∴-3≤x<-π2或 0<x<π2.
∴函数 y=lg(sin 2x)+ 9-x2的定义域为-3,-π2
∪0,π2 .
解析:∵0≤x≤9,∴-π3≤π6x-π3≤76π,
∴sinπ6x-π3∈- 23,1. ∴y∈[- 3,2],∴ymax+ymin=2- 3.
答案:A
2.(2017·全国卷Ⅲ)函数 f(x)=15sinx+π3+cosx-π6的最大值为
()
A.65
B.1
3
1
C.5
D.5
解析:因为 cosx-π6=cosx+π3-π2=sinx+π3,所以
奇函数
单调性
对称 中心
2kπ-π2,2kπ+ π2为增; 2kπ +π2,2kπ+32π为减
_(_k_π_,__0__)
[2kπ - π , 2kπ] 为 增 ;
kπ-π2,kπ
[2kπ,2kπ+ π]为减
+π2为增
kπ+π2,0
k2π,0
对称轴
__x_=__k_π__+__π2_
x=kπ
[小题体验] 1.①y=cos2x ; ②y=sin 2x ; ③ y=tan 2x ; ④y=|sin x| 四
A.y=2sin2x+π3
B.y=2sin2x-π6
C.y=2sinx2+π3
D.y=2sin2x-π3
解析:由函数的最小正周期为 π,排除 C;由函数图象关于
2024年高考数学一轮复习第四章三角函数与解三角形第三节三角恒等变换课件
2. cos2-cos2=A. B. C. D.
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归纳总结
本题的出题意图是让同学们灵活运用三角恒等变换知识进行求值,考查同学们的运算求解能力. 一般地,应熟记以下次特殊角的三角函数值:sin 15°=cos 75°=,sin 75°=cos 15°=,tan 15°=2-,tan 75°=2+.
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方法技巧应用和、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.
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6. 已知对任意的角α,β,满足(sin α+sin β)=sin·cos,(cos α+cos β)=cos·cos.则当sin α+sin β=,cos α+cos β=时,tan= ;若tan=1,则sin α+sin β cos α+cos β(填“>”“<”或“=”).
知识点39:两角和与差的正弦、余弦、正切公式
规律总结1.两角和与差的正切公式的变形 <m></m> ; <m></m> .2.降幂公式: <m></m> ; <m></m> ; <m></m> 3.升幂公式: <m></m> ; <m></m> ; <m></m> .4.其他常用变式 <m></m> ; <m></m> ; <m></m> .
浙江专用高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形第一节任意角和蝗制及任意角的三角函数教案含解析
浙江专用高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形第一节任意角和蝗制及任意角的三角函数教案含解析第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.(2)公式:角α的弧度数公式|α|=lr(l表示弧长)角度与弧度的换算①1°=π180rad;②1 rad=⎝⎛⎭⎪⎫180π°弧长公式l=|α|r扇形面积公式S=12lr=12|α|r23.任意角的三角函数三角函数正弦余弦正切定义设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么y叫做α的正弦,记作sinαx叫做α的余弦,记作cos αyx叫做α的正切,记作tan α各象限符号一+++二+--三--+四-+-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[小题体验]1.若θ是第二象限角,且满足sinθ2<0,则θ2的终边在第________象限.答案:三2.若角α的终边过点P⎝⎛⎭⎪⎫sin5π6,cos5π6,则tan α=________.答案:- 33.α为第一象限角,则sin α+cos α________1.(填“>”“<”“=”)答案:>1.注意易混概念的区别:象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.3.已知三角函数值的符号确定角的终边位置不要遗漏终边在坐标轴上的情况.4.三角函数的定义中,当P(x,y)是单位圆上的点时有sin α=y,cos α=x,tan α=yx,但若不是单位圆时,如圆的半径为r,则sin α=yr,cos α=xr,tan α=yx.[小题纠偏]1.-1 000°是第________象限角,α=3是第________象限角,72°=________rad.答案:一二2π52.如图所示,在直角坐标系xOy中,射线OP交单位圆O于点P,若∠AOP=θ,则点P 的坐标是____________.答案:(cos θ,sin θ)考点一 角的集合表示及象限角的判定基础送分型考点——自主练透[题组练透]1. 下列命题中,真命题是( ) A .第一象限角是锐角 B .直角不是任何象限角 C .第二象限角比第一象限角大D .三角形的内角一定是第一或第二象限角解析:选B 390°是第一象限角,但不是锐角,A 错;135°是第二象限角,390°>135°,C 错;直角不是任何象限角,D 错,B 对.2.若α=k π-π4(k ∈Z),则α在( )A .第一象限或第三象限B .第一象限或第二象限C .第二象限或第四象限D .第三象限或第四象限解析:选C 当k =2m +1(m ∈Z)时,α=2m π+3π4,所以α在第二象限;当k =2m (m∈Z)时,α=2m π-π4,所以α在第四象限.故选C.3.设集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么M ________N .(填“=”“⊆”“⊇”)解析:法一:由于M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k2·180°+45°,k ∈Z={…,-45°,45°,135°,225°,…},N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…}, 显然有M ⊆N .法二:由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N .答案:⊆4.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________________. 解析:在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴正半轴的夹角是π3,终边在直线y =3x 上的角的集合为⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z5.(2018·嘉兴七校联考)设角α是第三象限角,且满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则α2是第________象限角.解析:因为角α是第三象限角,所以2k π+π<α<2k π+3π2(k ∈Z),所以k π+π2<α2<k π+3π4(k ∈Z),所以α2是第二或第四象限角.又因为⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,所以sin α2<0,所以α2是第四象限角.答案:四[谨记通法]1.终边在某直线上角的求法4步骤(1)数形结合,在平面直角坐标系中画出该直线; (2)按逆时针方向写出[0,2π)内的角;(3)再由终边相同角的表示方法写出满足条件角的集合; (4)求并集化简集合.2.确定kα,αk(k ∈N *)的终边位置3步骤 (1)用终边相同角的形式表示出角α的范围; (2)再写出kα或αk的范围;(3)然后根据k 的可能取值讨论确定kα或αk的终边所在位置. 考点二 扇形的弧长及面积公式基础送分型考点——自主练透[题组练透]1.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,则扇形的面积为( )A .40π cm 2B .80π cm 2C .40 cm 2D .80 cm 2解析:选B ∵72°=2π5,∴S 扇形=12|α|r 2=12×2π5×202=80π(cm 2).2.若扇形的圆心角是α=120°,弦长AB =12 cm ,则弧长l 等于( ) A.433π cm B. 833π cm C. 4 3 cmD .8 3 cm解析:选B 设扇形的半径为r cm ,如图. 由sin 60°=6r,得r =4 3 cm ,∴l =|α|·r =2π3×43=833πcm.3.(2019·瑞安模拟)设扇形的周长为8,面积为4,则扇形的圆心角的弧度数为________.解析:联立⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =4.解得⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =4,所以扇形的圆心角的弧度数为|α|=l r =42=2.答案:24.若扇形的圆心角α=60°,半径R =10 cm ,求扇形的弧长l 及扇形的弧所在的弧形的面积.解:∵α=60°=π3,R =10 cm ,∴l =Rα=10×π3=10π3cm.设弧形的面积为S ,则S =12R 2α-12R 2sin π3=12×102×π3-12×102×32=⎝ ⎛⎭⎪⎫50π3-253cm 2.[谨记通法]弧度制下有关弧长、扇形面积问题的解题策略(1)明确弧度制下弧长公式l =|α|r ,扇形的面积公式是S =12lr =12|α|r 2(其中l 是扇形的弧长,α是扇形的圆心角).(2)求扇形面积的关键是求得扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量. 考点三 三角函数的定义题点多变型考点——多角探明 [锁定考向]任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义属于理解内容.在高考中多以选择题、填空题的形式出现.常见的命题角度有: (1)三角函数定义的应用;(2)三角函数值的符号判定.[题点全练]角度一:三角函数定义的应用1.已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________.解析:∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,∴cos α=-xx 2+36=-513,即x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6,∴sin α=-1213,∴tan α=sin αcos α=125,则1sin α+1tan α=-1312+512=-23. 答案:-232.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=________.解析:设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55; 当t <0时,cos θ=-55. 因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35.答案:-35角度二:三角函数值的符号判定3.(2019·湖州六校联考)已知sin 2θ<0,且|cos θ|=-cos θ,则点P (tan θ,sin θ)在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选B 由|cos θ|=-cos θ可知cos θ<0,由sin 2θ=2sin θcos θ<0可知sin θ>0,所以tan θ<0.所以点P (tan θ,sin θ)在第二象限.4.已知点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,则角θ是第________象限角. 解析:因为点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,所以sin θ·cos θ<0,2cosθ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin θ>0,cos θ<0,所以θ为第二象限角.答案:二[通法在握]定义法求三角函数的3种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.(2)已知角α的某三角函数值,可求角α终边上一点P 的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数值.(3)已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.[演练冲关]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( )A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4), ∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315. 2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α的值为( )A.45 B .-45C.35D .-35解析:选D 因为点A 的纵坐标y A =45,且点A 在第二象限,又因为圆O 为单位圆,所以A 点横坐标x A =-35,由三角函数的定义可得cos α=-35.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知点P (tan α,sin α)在第三象限,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D 因为点P 在第三象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧tan α<0,sin α<0,所以α的终边在第四象限,故选D.2.(2018·舟山五校联考)若tan α<0,则( ) A .sin α<0 B .cos α>0 C .sin αcos α<0D .2cos 2α-1<0解析:选C 因为tan α<0,所以α是第二或第四象限角,所以sin α,cos α的符号不确定,故排除A 、B ;当α是第二象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcosα<0;当α是第四象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcos α<0,故选C.3.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角α(0<α<π)的弧度数为( )A .π3B .π2C . 3D .2解析:选C 设圆半径为r ,则其内接正三角形的边长为3r ,所以3r =αr , 所以α= 3.4.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3).答案:(-1,3)5.(2019·丽水模拟)已知角α的终边经过点(2,-2),则sin α=________,sinαcos α=________.解析:因为角α的终边经过点(2,-2),所以sin α=-22,cos α=22,sin αcos α=-12.答案:-22 -12二保高考,全练题型做到高考达标1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( ) A .π3B .π6C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角.故A 、B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16,即为-16×2π=-π3.2.(2019·台州模拟)已知点P (sin(-30°),cos(-30°))在角θ的终边上,且θ∈[-2π,0),则角θ的大小为( )A .-π3B .2π3C .-2π3D .-4π3解析:选D 因为P (sin(-30°),cos(-30°)),所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,所以θ是第二象限角,又θ∈[-2π,0),所以θ=-4π3.3.已知角α终边上一点P 的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则sin α等于( ) A .sin 2 B .-sin 2 C .cos 2D .-cos 2 解析:选D 因为r =2sin 22+-2cos 22=2,由任意三角函数的定义,得sin α=yr=-cos 2.4.已知角α=2k π-π5(k ∈Z),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z)及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1.5.点A (sin 2 018°,cos 2 018°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C 由2 018°=360°×5+(180°+38°)可知, 2 018°角的终边在第三象限,所以sin 2 018°<0,cos 2 018°<0, 即点A 位于第三象限.6.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________.解析:∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上.∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3.答案:(-2,3]7.已知α是第二象限的角,则180°-α是第________象限的角.解析:由α是第二象限的角可得90°+k ·360°<α<180°+k ·360°(k ∈Z),则180°-(180°+k ·360°)<180°-α<180°-(90°+k ·360°)(k ∈Z),即-k ·360°<180°-α<90°-k ·360°(k ∈Z),所以180°-α是第一象限的角.答案:一8.(2017·北京高考)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=________.解析:当角α的终边在第一象限时,取角α终边上一点P 1(22,1),其关于y 轴的对称点(-22,1)在角β的终边上,此时sin β=13;当角α的终边在第二象限时,取角α终边上一点P 2(-22,1),其关于y 轴的对称点(22,1)在角β的终边上,此时sin β=13. 综上可得sin β=13. 答案:139.已知角θ的终边上有一点(a ,a ),a ∈R 且a ≠0,则sin θ的值是________. 解析:由已知得r =a 2+a 2=2|a |,sin θ=a r =a 2|a |=⎩⎪⎨⎪⎧ 22,a >0,-22,a <0.所以sin θ的值是22或-22.答案:22或-2210.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB .解:设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α,(1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ 2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6, ∴α=l r =23或α=lr =6.(2)法一:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =14l ·2r ≤14⎝ ⎛⎭⎪⎫l +2r 22=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫822=4,当且仅当2r =l ,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4.∴圆心角α=2,弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.法二:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =12r (8-2r )=r (4-r )=-(r -2)2+4≤4,当且仅当r =2,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4.∴弦长AB =2sin 1×2=4sin 1. 11.角α终边上的点P 与A (a,2a )关于x 轴对称(a >0),角β终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin αcos α+sin βcos β+tan αtan β的值.解:由题意得,点P 的坐标为(a ,-2a ),点Q 的坐标为(2a ,a ).所以sin α=-2a a 2+-2a 2=-25,cos α=aa 2+-2a 2=15,tan α=-2aa =-2,sin β=a2a 2+a 2=15,cos β=2a 2a 2+a 2=25,tan β=a 2a =12,故sin αcos α+sin βcos β+tan αtan β=-25×15+15×25+(-2)×12=-1.三上台阶,自主选做志在冲刺名校(2019·衢州模拟)已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x .(1)求x 的值;(2)求sin α+1tan α的值.解:(1)因为角α的终边经过点P (x ,-2),且cos α=36x ,所以有xx 2+2=36x .因为x ≠0,所以x 2+2=12,解得x =±10.(2)若x =10,则P (10,-2),所以sin α=-212=-66,tan α=-210=-55,所以sin α+1tan α=-66- 5. 若x =-10,则P (-10,-2), 所以sin α=-212=-66,tan α=210=55, 所以sin α+1tan α=-66+ 5.。
(浙江专版)高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 第2节 同角三角函数的基本关系与诱导公式教
第二节 同角三角函数的基本关系与诱导公式1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1; (2)商数关系:tan α=sin αcos α.2.诱导公式组序一 二三四五六 角 2k π+α(k ∈Z )π+α -απ-απ2-απ2+α 正弦 sin α-sinα-sinαsin α cosαcos_α余弦 cos α-cosαcos α -cos_α sinα -sin α正切 tan αtan α-tanα-tan_α口诀 函数名不变,符号看象限 函数名改变符号看象限记忆规律奇变偶不变,符号看象限1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若α,β为锐角,则sin 2α+cos 2β=1.( ) (2)若α∈R ,则tan α=sin αcos α恒成立.( )(3)sin(π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( )(4)诱导公式的记忆口诀中“奇变偶不变,符号看象限”,其中的奇、偶是指π2的奇数倍、偶数倍,变与不变指函数名称是否变化.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α等于( )A .-513B .-1213C.513D.1213B [∵sin α=513,α是第二象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-1213.]3.(2017·某某质检(二))若tan α=12,则sin 4α-cos 4α的值为( )A .-15B .-35C.15D.35B [sin 4α-cos 4α=(sin 2α-cos 2α)(sin 2α+cos 2α)=sin 2α-cos 2αsin 2α+cos 2α=tan 2α-1tan 2α+1=-35,故选B.]4.sin 750°=________.12 [sin 750°=sin(750°-360°×2)=sin 30°=12.] 5.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin(π+α)=________.【导学号:51062098】-45 [因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α=35,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α=1-cos 2α=45,所以sin(π+α)=-sin α=-45.]同角三角函数基本关系式的应用(1)已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32B.32C .-34D.34(2)若tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=( )A.6425B.4825 C .1D.1625(1)B (2)A [(1)∵5π4<α<3π2,∴cos α<0,sin α<0且cos α>sin α, ∴cos α-sin α>0.又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34,∴cos α-sin α=32. (2)∵tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=cos 2α+4sin αcos αsin 2α+cos 2α=1+4tan αtan 2α+1=1+4×34⎝ ⎛⎭⎪⎫342+1=6425,故选A.] [规律方法] 1.利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.2.应用公式时要注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.3.注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α.[变式训练1] 设θ为第二象限角,若tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,则sin θ+cos θ=________. -105 [∵tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=12,∴1+tan θ1-tan θ=12,解得tan θ=-13.∴(sin θ+cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ+2sin θ·cos θsin 2θ+cos 2θ =tan 2θ+2tan θ+1tan 2θ+1=19-23+119+1=25. ∵θ为第二象限角,tan θ=-13,∴2k π+3π4<θ<2k π+π,∴sin θ+cos θ<0,∴sin θ+cos θ=-105.]诱导公式的应用(1)已知A =sin k π+αsin α+cos k π+αcos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}(2)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=33,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α=________.(1)C (2)-33 [(1)当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2; k 为奇数时,A =-sin αsin α-cos αcos α=-2.(2)tan ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+α=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π6+α =tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-33.][规律方法] 1.利用诱导公式应注意已知角或函数名称与所求角或函数名称之间存在的关系,尤其是角之间的互余、互补关系,选择恰当的公式,向所求角和三角函数进行化归.2.诱导公式的应用原则:负化正、大化小、小化锐、锐求值.[变式训练2] 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=33,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6的值为________. 【导学号:51062099】-2+33 [∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-33,sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=sin 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫332=23,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=-33-23=-2+33.]同角关系式与诱导公式的综合应用(1)已知θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=________. (2)(2017·某某质检)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π2,则sin3π-α+cos α+π5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2-α+3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2-α的值为________.(1)-43 (2)335 [(1)由题意知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,θ是第四象限角,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4>0,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=45.tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-π2=-1tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=-cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=-4535=-43.(2)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π2,∴-sin α=-2cos α,则sin α=2cos α, 代入sin 2α+cos 2α=1,得cos 2α=15.sin3π-α+cos α+π5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫52π-α+3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫72π-α=sin 3α-cos α5sin α-3cos α=8cos 3α-cos α7cos α=87cos 2α-17=335.][规律方法] 利用同角三角函数基本关系式和诱导公式化简三角函数的基本思路和化简要求:(1)基本思路:①分析结构特点,选择恰当公式;②利用公式化成单角三角函数;③整理得最简形式.(2)化简要求:①化简过程是恒等变形;②结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值.[变式训练3] (2016·某某模拟训练卷(三))已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=23,则sin α=________,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α=________.-2319 [由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=23,得sin α=-23;sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α=cos 2α=1-2sin 2α=19.][思想与方法]三角函数求值与化简的常用方法(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α进行弦、切互化.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4等.(4)利用相关角的互补、互余等特殊关系可简化解题步骤. [易错与防X]1.利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.应特别注意函数名称和符号的确定.2.在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号.课时分层训练(十六)同角三角函数的基本关系与诱导公式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.若cos α=13,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则tan α等于( )A .-24B.24C .-22D .2 2C [∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=-232,∴tan α=sin αcos α=-2 2.]2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6D.π3D [∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.]3.cos 350°-2sin 160°sin -190°=( )A .- 3B .-32C.32D. 3D [原式=cos360°-10°-2sin 180°-20°-sin 180°+10°=cos 10°-2sin 30°-10°--sin 10°=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°sin 10°= 3.]4.(2017·某某镇海中学二诊)已知sin θ+cos θ=43⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π4,则sin θ-cos θ的值为( )A.23B .-23C.13 D .-13B [∵sin θ+cos θ=43,∴1+2sin θcos θ=169,∴2sin θcos θ=79.又0<θ<π4,故sin θ-cos θ=-sin θ-cos θ2=-1-2sin θcos θ=-23,故选B.] 5.(2017·某某某某五校联盟高三一诊)已知倾斜角为θ的直线与直线x -3y +1=0垂直,则23sin 2θ-cos 2θ=( ) A.103 B .-103C.1013D .-1013C [直线x -3y +1=0的斜率为13,因此与此直线垂直的直线的斜率k =-3,∴tan θ=-3,∴23sin 2θ-cos 2θ=2sin 2θ+cos 2θ3sin 2θ-cos 2θ=2tan 2θ+13tan 2θ-1,把tan θ=-3代入得,原式=2×[-32+1]3×-32-1=1013.故选C.]二、填空题6.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=________. 【导学号:51062100】 13 [cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13.]7.已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15,则tan α=________.-43[由⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin 2α+cos 2α=1,消去cos α整理,得 25sin 2α-5sin α-12=0,解得sin α=45或sin α=-35.因为α是三角形的内角, 所以sin α=45.又由sin α+cos α=15,得cos α=-35,所以tan α=-43.]8.已知α为第二象限角,则cos α1+tan 2α+sin α·1+1tan 2α=________. 【导学号:51062101】0 [原式=cos α1+sin 2αcos 2α+sin α1+cos 2αsin 2α=cos α1cos 2α+sin α1sin 2α=cos α⎝ ⎛⎭⎪⎫1-cos α+sin α1sin α=0.] 三、解答题9.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°. [解] 原式=-sin 1 200°·cos 1 290°+cos 1 020°·(-sin 1 050°)+tan 945°4分=-sin 120°·cos 210°+cos 300°·(-sin 330°)+tan 225°8分 =(-sin 60°)·(-cos 30°)+cos 60°·sin 30°+tan 45°12分 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+12×12+1=2.14分 10.已知sin(3π+α)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α,求下列各式的值:(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α; (2)sin 2α+sin 2α.[解] 由已知得sin α=2cos α.2分 (1)原式=2cos α-4cos α5×2cos α+2cos α=-16.7分(2)原式=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=sin 2α+sin 2αsin 2α+14sin 2α=85.14分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x ,当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=( )A.12B.32C .0D .-12A [由f (x +π)=f (x )+sin x ,得f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ), 所以f ⎝⎛⎭⎪⎫236π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116π+2π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫116π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+56π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π+sin 56π. 因为当0≤x <π时,f (x )=0, 所以f ⎝⎛⎭⎪⎫236π=0+12=12.] 2.(2016·某某高考冲刺卷(二))若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin 2θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,则sin 2θ=________,tan θ=________.-12 -2+3 [由sin 2θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,得sin 2θ=22(sin θ+cos θ),两边平方得sin 22θ=12(1+sin 2θ),解得sin 2θ=-12或sin 2θ=1.又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴2θ∈(π,2π),则sin 2θ<0,故sin 2θ=-12,则有sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=sin 2θ=-12.显然3π4<θ+π4<5π4,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=-32,∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=33.word 11 / 11 ∴tan θ=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4-π4=33-11+33=-2+ 3.]3.已知f (α)=sin π-αcos 2π-αtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·sin -π-α. (1)化简 f (α);(2)若α是第三象限角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=15,求f (α)的值.【导学号:51062102】 [解] (1)f (α)=sin α·cos α·ta n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2-2πtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·si n α=sin α·cos α·⎣⎢⎡⎦⎥⎤-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·sin α=-cos α.7分(2)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=-sin α=15,∴sin α=-15,10分又α是第三象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-265,故f (α)=265.14分。
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第31练 三角函数中的易错题
1.(2019·浙江诸暨中学段考)设角θ的终边经过点P (-3,4),那么sin θ+2cos θ等于( ) A.15B.-15C.-25D.25
2.(2019·温州期末)点A (sin2018°,cos2018°)位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
3.(2019·杭州七校联考)已知sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2+θ+3cos(π-θ)=sin(-θ),则sin θcos θ+cos 2θ等于( ) A.15B.25C.35D.55
4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若tan A tan B =a 2
b 2
,则△ABC 是( ) A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.直角三角形或等腰三角形
5.将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6-x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数恰为奇函数,则φ的最小值为( ) A.π6B.π12C.π4D.π3
6.已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,34 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D.(0,2]
7.设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)⎝
⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( )
A.f (x )在⎝ ⎭
⎪0,3上单调递减
B.f (x )在⎝ ⎭
⎪0,2上单调递增 C.f (x )在⎝ ⎛⎭
⎪⎫π4,3π4上单调递增 D.f (x )在⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π上单调递减 8.(2019·浙江杭州第二中学模拟)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝
⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将该函数的图象向右平移π6个单位长度后得到的函数图象关于直线x =π2
对称,则函数f (x )的解析式为( )
A.f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x +π3 B.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 C.f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6 D.f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π6 9.已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin(B +C -A )+sin(A +C -B )+sin(A +B -C )=12
,且△ABC 的面积等于2,则△ABC 外接圆面积等于( )
A.2πB .4πC .8πD .16π
10.已知函数f (x )=sin ωx -3cos ωx (ω>0),若集合{x ∈(0,π)|f (x )=-1}含有4个元素,则实数ω的取值范围是( )
A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,52
B.⎝ ⎛⎦⎥⎤32,52
C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,256
D.⎝ ⎛⎦
⎥⎤72,256 11.(2019·浙江镇海中学月考)函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递增区间是____________________.
12.(2019·温州模拟)如图,四边形ABCD 中,△ABD ,△BCD 分别是以AD 和BD 为底的等腰三角形,其中AD =1,BC =4,∠ADB =∠CDB ,则BD =________,AC =________.
13.已知直线x +2y tan α+1=0的斜率为18,则cos2α+cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π2+2α=________. 14.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若3a 2-b 2
+3ab cos C =0,则c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos A a +cos B b 的最小值为____________.
15.已知π2<α<π,7sin2α=2cos α,则sin ⎝
⎛⎭⎪⎫α-11π2=______. 16.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若c sin A =-a cos C ,则3sin A
-cos ⎝
⎛⎭⎪⎫B +3π4的取值范围是____________. 答案精析
1.C
2.C
3.C
4.D
5.A
6.B
7.A
8.D
9.C 10.D
11.π ⎝
⎛⎭⎪⎫k π-π8,k π+3π8,(k ∈Z ) 解析 f (x )=sin 2x +sin x cos x +1
=1-cos2x 2+sin2x 2
+1 =22sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π4+32. 最小正周期T =2π2
=π. 令-π2+2k π<2x -π4<π2
+2k π,k ∈Z , 解得-π8+k π<x <3π8
+k π,k ∈Z . 所以单调递增区间是⎝
⎛⎭⎪⎫k π-π8,k π+3π8,(k ∈Z ). 12.2 26
解析 设∠ADB =∠CDB =θ,可得θ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,π2,
在△ABD 内,BD =12cos θ
, 在△CBD 内,BD =8cos θ,
可得cos θ=14
,BD =2, cos2θ=2cos 2θ-1=-78
, 由余弦定理可得AC 2=AD 2+CD 2-2AD ·CD cos2θ=24,AC =2 6.
13.-2317
解析 ∵直线x +2y tan α+1=0的斜率为18,∴-12tan α=18
,即tan α=-4. ∵cos2α+cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π2+2α=cos2α+sin2α =cos 2α-sin 2α+2sin αcos α,
∴cos2α+cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π2+2α =cos 2α-sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α
=1-tan 2α+2tan αtan 2α+1=1-16-817=-2317
, 故答案为-2317
. 14.2
解析 ∵3a 2-b 2+3ab cos C =0,
∴3a 2-b 2
+3ab ·a 2+b 2-c 2
2ab =0, 整理可得c 2=3a 2+b 23, ∴c ⎝ ⎛⎭
⎪⎫cos A a +cos B b =c ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2-a 22bca +a 2+c 2-b 2
2acb
=c 2ab =3a b +b 3a ≥23a b ·b 3a
=2,
当且仅当3a b =b 3a ,即a b =13
时等号成立. 即c ⎝ ⎛⎭
⎪⎫cos A a +cos B b 的最小值为2, 故答案为2.
15.-437 解析 ∵π2
<α<π,∴cos α<0. ∵7sin2α=2cos α,14sin αcos α=2cos α,∴sin α=17
, 则sin ⎝
⎛⎭⎪⎫α-11π2=cos α=-1-sin 2α=-437. 16.⎝ ⎛
⎭⎪⎫1,6+22 解析 因为c sin A =-a cos C ,
所以sin C sin A =-sin A cos C ,
所以tan C =-1,因为0<C <π,即C =34
π. 3sin A -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +3π4=3sin A +cos A =2sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫A +π6, 因为0<A <π4,所以π6<A +π6<5π12
, 所以12<sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫A +π6<6+24, 所以1<2sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫A +π6<6+22. 故答案为⎝ ⎛
⎭⎪⎫1,6+22.
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