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高中数学三角函数专题复习(内附类型题以及历年高考真题_含答案免费)

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三角函数知识点与常见习题类型解法

1. 任意角的三角函数:

(1) 弧长公式:R a l = R 为圆弧的半径,a 为圆心角弧度数,l 为弧长。 (2) 扇形的面积公式:lR S 2

1

=

R 为圆弧的半径,l 为弧长。 (3) 同角三角函数关系式:

①倒数关系: 1cot tan =a a ②商数关系:a a a cos sin tan =

, a

a

a s i n c o s c o t =

③平方关系:1cos sin 22=+a a

(4)

2.两角和与差的三角函数: (1)两角和与差公式:

βββαsin sin cos cos )cos(a a =± βββs i n c o s c o s s i n )s i n (a a a ±=±

β

β

βtan tan 1tan tan )(tan a a a a ±=

± 注:公式的逆用或者变形......... (2)二倍角公式:

a a a cos sin 22sin = 1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=a a a a a a

a

a 2tan 1tan 22tan -=

从二倍角的余弦公式里面可得出

降幂公式:22cos 1cos 2a a += , 2

2cos 1sin 2

a a -=

(3)半角公式(可由降幂公式推导出):

2cos 12sin

a

a -±=,2cos 12cos a a +±= ,a

a a a a a a sin cos 1cos 1sin cos 1cos 12tan -=+=+-±= 3.

4.函数)sin(?ω+=x A y 的图像与性质:

(本节知识考察一般能化成形如)sin(?ω+=x A y 图像及性质) (1) 函数)sin(?ω+=x A y 和)cos(?ω+=x A y 的周期都是ω

π

2=

T

(2) 函数)tan(?ω+=x A y 和)cot(?ω+=x A y 的周期都是ω

π

=

T (3) 五点法作)sin(?ω+=x A y 的简图,设?ω+=x t ,取0、

2

π、π、23π、π2来求相应x 的值以

及对应的y 值再描点作图。

(4) 关于平移伸缩变换可具体参考函数平移伸缩变换,提倡先平移后伸缩。切记每一个变换总是对字

母x 而言,即图像变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。(附上函数平移伸缩变换):

函数的平移变换:

①)0)(()(>±=→=a a x f y x f y 将)(x f y =图像沿x 轴向左(右)平移a 个单位 (左加右减)

②)0()()(>±=→=b b x f y x f y 将)(x f y =图像沿y 轴向上(下)平移b 个单位 (上加下减)

函数的伸缩变换:

①)0)(()(>=→=w wx f y x f y 将)(x f y =图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的w

1

倍(1>w 缩短, 10<

②)0)(()(>=→=A x Af y x f y 将)(x f y =图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的A 倍(1

>A

伸长,10<

①)()(x f y x f y -=→=) 将)(x f y =图像绕y 轴翻折180°(整体翻折)

(对三角函数来说:图像关于x 轴对称)

②)()(x f y x f y -=→=将)(x f y =图像绕x 轴翻折180°(整体翻折)

(对三角函数来说:图像关于y 轴对称)

③)()(x f y x f y =→= 将)(x f y =图像在y 轴右侧保留,并把右侧图像绕y 轴翻折到左侧(偶函数局部翻折)

④)()(x f y x f y =→=保留)(x f y =在x 轴上方图像,x 轴下方图像绕x 轴翻折上去(局部翻动) 5、方法技巧——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 2

θ+sin 2

θ=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 2

x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=

2

β

α+-

2

β

α-等。

(3)降次与升次。(4)化弦(切)法。

(4)引入辅助角。asin θ+bcos θ=2

2

b a +sin(θ+?),这里辅助角?所在象限由a 、b 的符号确定,?角的值由tan ?=

a

b

确定。

1.已知tan x =2,求sin x ,cos x 的值. 解:因为2cos sin tan ==

x

x

x ,又sin 2x +cos 2x =1, 联立得???=+=,1

cos sin cos 2sin 2

2x x x

x 解这个方程组得.

55cos 552sin ,55cos 552sin ???????-=-=??

?????==x x x x 2.求

)

330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(

----的值.

解:原式

)

30360cos()150sin()30720tan()

120360sin()30180cos()180120tan(o --+---++-=

.3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=

3.若

,2cos sin cos sin =+-x

x x

x ,求sin x cos x 的值.

解:法一:因为

,2cos sin cos sin =+-x

x x

x

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 10

103sin 1010cos 10103sin x x x x 所以?-

=103

cos sin x x 法二:因为

,2cos sin cos sin =+-x

x x

x 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?-

=10

3cos 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)6

π

2sin(

2+=x y 在区间[0,2π ]上的值域. 解:因为0≤x ≤2π,所以,6

π76π26π,π20≤+≤≤≤

x x 由正弦函数的图象, 得到],1,2

1

[)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,4

13

)21(413)21(3)(],1,1[222

++-=++-=++-=-∈t t t t y t

利用二次函数的图象得到].4

13

,

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=

,)4

π

sin(+x ,则

]2,2[-∈t 则,,12--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,4

5

[+-∈y

7.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

4

1

个周期,这样求得

44

=T ,T =16,所以?=8πω

又由)28π

sin(22?+?=,得到可以取).4

π

8πsin(2.4

π+=

∴=x y ?

8.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],2

π,0[∈x 求f (x )的最大值、最小值. 数x

x

y 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 )4

π

2sin(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8

π

3=x 时,

f (x )取最小值为.2- 1. 已知2tan =θ

,求(1)θ

θθ

θsin cos sin cos -+;(2)θθθθ2

2cos 2cos .sin sin +-的值.

解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-

+

=

++θθθ

θθθθθθ; (2) θ

+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ22222

2cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin

3

2

4122221cos sin 2cos sin cos sin 222-=

++-=+θ

θ+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。

2. 求函数2

1sin cos (sin cos )y x x x x =++++的值域。

解:设sin cos )[4

π

t x x x =+=

+∈,则原函数可化为

2213

1()24

y t t t =++=++

,因为[t ∈,所以

当t =

max 3y =,当12t =-时,min 3

4

y =,

所以,函数的值域为3

[34

y ∈+,。

3.已知函数2

()4sin 2sin 22f x x x x R =+-∈,。

(1)求()f x 的最小正周期、()f x 的最大值及此时x 的集合;

(2)证明:函数()f x 的图像关于直线8

π

x =-

对称。 解:22()4sin 2sin 222sin 2(12sin )f x x x x x =+-=--

2sin 22cos 2)4

πx x x =-=- (1)所以()f x 的最小正周期T π=,因为x R ∈,

所以,当2242ππx k π-=+,即38

π

x k π=+时,()f x 最大值为 (2)证明:欲证明函数()f x 的图像关于直线8

π

x =-对称,只要证明对任意x R ∈,有

()()88

ππf x f x --=-+成立,

因为())]2)28842ππππ

f x x x x --=---=--=-,

())]2)28842ππππ

f x x x x -+=-+-=-+=-,

所以()()88ππf x f x --=-+成立,从而函数()f x 的图像关于直线8

π

x =-对称。

4. 已知函数y=

21cos 2

x+2

3sinx ·cosx+1 (x ∈R ), (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;

(2)该函数的图像可由y=sinx(x ∈R)的图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?

解:(1)y=

21cos 2x+23sinx ·cosx+1=41 (2cos 2

x -1)+ 41+43(2sinx ·cosx )+1 =41cos2x+43sin2x+45=21(cos2x ·sin 6π+sin2x ·cos 6π)+45 =21sin(2x+6π)+4

5 所以y 取最大值时,只需2x+6π=2π+2k π,(k ∈Z ),即 x=6

π

+k π,(k ∈Z )。

所以当函数y 取最大值时,自变量x 的集合为{x|x=6

π

+k π,k ∈Z} (2)将函数y=sinx 依次进行如下变换:

(i )把函数y=sinx 的图像向左平移6π,得到函数y=sin(x+6

π

)的图像; (ii )把得到的图像上各点横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+6π

)的图像;

(iii )把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=21sin(2x+6

π

)的

图像;

(iv )把得到的图像向上平移

45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6π)+4

5

的图像。

综上得到y=

21cos 2

x+2

3sinxcosx+1的图像。 历年高考综合题

一,选择题

1.(08全国一6)2(sin cos )1y x x =--是 ( ) A .最小正周期为2π的偶函数 B .最小正周期为2π的奇函数 C .最小正周期为π的偶函数

D .最小正周期为π的奇函数

2.(08全国一9)为得到函数πcos 3y x ??

=+

??

?

的图象,只需将函数sin y x =的图像( ) A .向左平移

π

6个长度单位 B .向右平移

π

6个长度单位 C .向左平移5π

6

个长度单位

D .向右平移5π

6

个长度单位

3.(08全国二1)若sin 0α<且tan 0α>是,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.(08全国二10).函数x x x f cos sin )(-=的最大值为 ( ) A .1 B . 2 C .3 D .2

5.(08安徽卷8)函数sin(2)3

y x π

=+图像的对称轴方程可能是 ( )

A .6

x π

=-

B .12

x π

=-

C .6

x π

=

D .12

x π

=

6.(08福建卷7)函数y =cos x (x ∈R)的图象向左平移

2

π

个单位后,得到函数y=g(x )的图象,则g(x )的解析式为 ( ) A.-sin x B.sin x C.-cos x D.cos x

7.(08广东卷5)已知函数2()(1cos2)sin ,f x x x x R =+∈,则()f x 是 ( )

A 、最小正周期为π的奇函数

B 、最小正周期为

的奇函数 C 、最小正周期为π的偶函数 D 、最小正周期为2

π

的偶函数

8.(08海南卷11)函数()cos 22sin f x x x =+的最小值和最大值分别为 ( )

A. -3,1

B. -2,2

C. -3,

32

D. -2,

32

9.(08湖北卷7)将函数sin()y x θ=-的图象F 向右平移3

π

个单位长度得到图象F ′,若F ′的一条对称轴是直线,1

x π

=

则θ的一个可能取值是 ( )

A.

512π B.512π- C.1112

π D.1112π-

10.(08江西卷6)函数sin ()sin 2sin

2

x

f x x

x =+是 ( )

A .以4π为周期的偶函数

B .以2π为周期的奇函数

C .以2π为周期的偶函数

D .以4π为周期的奇函数

11.若动直线x a =与函数()sin f x x =和()cos g x x =的图像分别交于M N ,两点,则MN 的最大值为 ( ) A .1

B

C

D .2

12.(08山东卷10

)已知πcos sin 6αα??-

+= ??

?7πsin 6α?

?+ ???

的值是( )

A

. B

C .45-

D .45

13.(08陕西卷1)sin 330?等于 ( ) A

.2

-

B .12-

C .12

D

2

14.(08四川卷4)()2

tan cot cos x x x += ( ) A.tan x B.sin x C.cos x D.cot x 15.(08天津卷6)把函数sin ()y x x =∈R 的图象上所有的点向左平行移动3

π

个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的1

2

倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是 ( ) A .sin 23y x x π??

=-

∈ ???

R , B .sin 26x y x π??

=+∈

??

?R , C .sin 23y x x π??

=+

∈ ???

R , D .sin 23y x x 2π??

=+

∈ ??

?

R , 16.(08天津卷9)设5sin 7a π=,2cos 7b π=,2tan 7

c π

=,则 ( ) A .a b c <<

B .a c b <<

C .b c a <<

D .b a c <<

17.(08浙江卷2)函数2

(sin cos )1y x x =++的最小正周期是 ( ) A.

2

π B .π C.32π

D.2π

18.(08浙江卷7)在同一平面直角坐标系中,函数])20[)(232cos(

ππ,∈+=x x y 的图象和直线2

1=y 的交点个数是 ( ) A.0 B.1 C.2 D.4 二,填空题

19.(08北京卷9)若角α的终边经过点(12)P -,,则tan 2α的值为 . 20.(08江苏卷1)()cos 6f x x πω?

?

=-

??

?

的最小正周期为

5

π

,其中0ω>,则ω= . 21.(08辽宁卷16)设02x π??

∈ ???

,,则函数22sin 1sin 2x y x +=的最小值为 .

22.(08浙江卷12)若3

sin(

)25

π

θ+=,则cos 2θ=_________。 23.(08上海卷6)函数f (x )=3sin x +sin(π

2+x )的最大值是

三,解答题

24. (08四川卷17)求函数2474sin cos 4cos 4cos y x x x x =-+-的最大值与最小值。

25. (08北京卷15)已知函数2π()sin sin 2f x x x x ωωω?

?

=+

??

?

(0ω>)

的最小正周期为π.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数()f x 在区间2π03??????

,上的取值范围.

26. (08天津卷17)已知函数22s (in cos s 1)2co f x x x x ωωω++=(,0x R ω∈>)的最小值正周期是

2

π

. (Ⅰ)求ω的值; (Ⅱ)求函数()f x 的最大值,并且求使()f x 取得最大值的x 的集合.

27. (08安徽卷17)已知函数()cos(2)2sin()sin()344

f x x x x π

ππ

=-

+-+ (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和图象的对称轴方程 (Ⅱ)求函数()f x 在区间[,]122

ππ

-上的值域

28. (08陕西卷17)已知函数2()2sin

cos 444

x x x

f x =-.

(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及最值;

(Ⅱ)令π()3g x f x ??

=+

??

?

,判断函数()g x 的奇偶性,并说明理由. 1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.A 7.D 8.C 9.A 10.A 11.B 12.C 13.B 14.D 15.C 16.D 17.B 18.C 19.

34 20. 10 21.3 22. 25

7- 23.2 24. 解:2474sin cos 4cos 4cos y x x x x =-+-

()2272sin 24cos 1cos x x x =-+-

2272sin 24cos sin x x x =-+ 272sin 2sin 2x x =-+ ()2

1sin 26x =-+

由于函数()216z u =-+在[]11-,中的最大值为

()2

max 11610z =--+= 最小值为

()2

min 1166z =-+=

故当sin 21x =-时y 取得最大值10,当sin 21x =时y 取得最小值6

【点评】:此题重点考察三角函数基本公式的变形,配方法,符合函数的值域及最值; 【突破】:利用倍角公式降幂,利用配方变为复合函数,重视复合函数中间变量的范围是关键;

25. 解:(Ⅰ)1cos 2()22x f x x ωω-=

11

2cos 222

x x ωω=-+

π1sin 262x ω?

?=-+ ??

?.

因为函数()f x 的最小正周期为π,且0ω>, 所以

π2ω

=,解得1ω=. (Ⅱ)由(Ⅰ)得π1()sin 262

f x x ??=-+ ??

?. 因为2π03

x ≤≤

所以ππ7π2666

x --≤≤, 所以1πsin 2126x ??-

- ??

?≤≤, 因此π130sin 2622x ?

?-+ ??

?≤≤,即()f x 的取值范围为302??

????

,. 26. 解:

()2

42sin 22

4sin 2cos 4cos 2sin 22

2cos 2sin 12sin 2

2cos 12+??? ?

?

+=+??? ??

+=++=+++?

=πωπωπωωωωωx x x x x x x

x f 由题设,函数()x f 的最小正周期是2

π,可得

222π

ωπ=,所以2=ω. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,()244sin 2+??? ??

+=

πx x f .

当ππ

π

k x 22

4

4+=

+

,即()Z k k x ∈+

=

216ππ

时,??? ?

?+44sin πx 取得最大值1,所以函数()x f 的最大值是22+

,此时x 的集合为?

??

???∈+=Z k k x x ,216|ππ

27. 解:(1)()cos(2)2sin()sin()344

f x x x x π

ππ

=-

+-+

1cos 22(sin cos )(sin cos )22x x x x x x =

++-+

221cos 22sin cos 22x x x x =

++-

1cos 22cos 22x x x =

- sin(2)6

x π

=- 2T 2

π

π=

=周期∴ (2)5[,],2[,]122636

x x ππ

πππ

∈-

∴-∈- 因为()sin(2)6

f x x π

=-

在区间[,]123ππ-

上单调递增,在区间[,]32

ππ

上单调递减,

所以 当3

x π

=

时,()f x 取最大值 1

1()()12

22f f π

π-

=<= ,∴当12x π=-时,()f x

取最小值所以 函数 ()f x 在区间[,]122ππ

-

上的值域为[2

- 28. 解:(Ⅰ)()f x

sin

22x x =+π2sin 23x ??=+ ???

. ()f x ∴的最小正周期2π

4π12

T =

=. 当πsin 123x ??+=-

???时,()f x 取得最小值2-;当πsin 123x ??

+= ???

时,()f x 取得最大值2. (Ⅱ)由(Ⅰ)知π()2sin 23x f x ??=+

???.又π()3g x f x ?

?=+ ??

?.

∴1ππ()2sin 233g x x ????=++ ????

???π2sin 22x ??

=+ ???2cos 2x =.

()2cos 2cos ()22x x g x g x ??

-=-== ???

∴函数()g x 是偶函数.

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