高中数学基础知识典型例题4——三角函数
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高中三角函数公式大全以及典型例题2009年07月12日星期日 19:27三角函数公式两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinBsin(A-B) = sinAcosB-cosAsinBcos(A+B) = cosAcosB-sinAsinBcos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) =tan(A-B) =cot(A+B) =cot(A-B) =倍角公式tan2A =Sin2A=2SinA?CosACos2A = Cos2A-Sin2A=2Cos2A-1=1-2sin2A三倍角公式sin3A = 3sinA-4(sinA)3cos3A = 4(cosA)3-3cosAtan3a = tana·tan(+a)·tan(-a)半角公式sin()=cos()=tan()=cot()=tan()==和差化积sina+sinb=2sincossina-sinb=2cossincosa+cosb = 2coscoscosa-cosb = -2sinsintana+tanb=积化和差sinasinb = -[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb =[cos(a+b)+cos(a-b)]sinacosb =[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb =[sin(a+b)-sin(a-b)]诱导公式sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa.sin(-a) = cosa cos(-a) = sinasin(+a) = cosa cos(+a) = -sinasin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosasin(π+a) = -sina cos(π+a) = -cosatgA=tanA =万能公式sina=cosa=tana=其它公式a?sina+b?cosa=×sin(a+c) [其中tanc=]a?sin(a)-b?cos(a) =×cos(a-c) [其中tan(c)=]1+sin(a) =(sin+cos)2 1-sin(a) = (sin-cos)2其他非重点三角函数csc(a) =sec(a) =公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)= sinα cos(2kπ+α)= cosαtan(2kπ+α)= tanα cot(2kπ+α)= cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)= -sinα cos(π+α)= -cosαtan(π+α)= tanα cot(π+α)= cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)= -sinα cos(-α)= cosαtan(-α)= -tanα cot(-α)= -cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)= sinα cos(π-α)= -cosαtan(π-α)= -tanα cot(π-α)= -cotα公式五:利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)= -sinα cos(2π-α)= cosαtan(2π-α)= -tanα cot(2π-α)= -cotα公式六:±α及±α与α的三角函数值之间的关系:sin(+α)= cosα cos(+α)= -sinα tan(+α)= -cotα cot(+α)= -tanαsin(-α)= cosα cos(-α)= sinα tan(-α)= cotα cot(-α)= tanαsin(+α)= -cosα cos(+α)= sinα tan(+α)= -cotαcot(+α)= -tanα sin(-α)= -cosα cos(-α)= -sinαtan(-α)= cotα cot(-α)= tanα(以上k∈Z)正弦定理 a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注:其中 R 表示三角形的外接圆半径余弦定理 b2=a2+c2-2accosB 注:角B是边a和边c的夹角正切定理:[(a+b)/(a-b)]={[Tan(a+b)/2]/[Tan(a-b)/2]}三角函数积化和差和差化积公式记不住就自己推,用两角和差的正余弦:3.三角形中的一些结论:(不要求记忆)(1)tanA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC(2)sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)(3)cosA+cosB+cosC=4sin(A/2)·sin(B/2)·sin(C/2)+1(4)sin2A+sin2B+sin2C=4sinA·sinB·sinC(5)cos2A+cos2B+cos2C=-4cosAcosBcosC-1 ...........................已知sinα=m sin(α+2β), |m|<1,求证tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ解:sinα=m sin(α+2β)sin(a+β-β)=msin(a+β+β)sin(a+β)cosβ-cos(a+β)sinβ=msin(a+β)cosβ+mcos(a+β)sinβsin(a+β)cosβ(1-m)=cos(a+β)sinβ(m+1)tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ三角函数典型例题1 .设锐角的内角的对边分别为,.(Ⅰ)求的大小;(Ⅱ)求的取值范围.【解析】:(Ⅰ)由,根据正弦定理得,所以,由为锐角三角形得.(Ⅱ).2 .在中,角A. B.C的对边分别为a、b、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C.(Ⅰ)求角B的大小;20070316(Ⅱ)设且的最大值是5,求k的值.【解析】:(I)∵(2a-c)cosB=bcosC,∴(2sinA-sinC)cosB=sinBcos C.即2sinAcosB=sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C)∵A+B+C=π,∴2sinAcosB=sinA.∵0<A<π,∴sinA≠0.∴cosB=.∵0<B<π,∴B=.(II)=4ksinA+cos2A.=-2sin2A+4ksinA+1,A∈(0,)设sinA=t,则t∈.则=-2t2+4kt+1=-2(t-k)2+1+2k2,t∈.∵k>1,∴t=1时,取最大值.依题意得,-2+4k+1=5,∴k=.3 .在中,角所对的边分别为,.I.试判断△的形状;II.若△的周长为16,求面积的最大值.【解析】:I.,所以此三角形为直角三角形.II.,当且仅当时取等号,此时面积的最大值为.4 .在中,a、b、c分别是角A. B.C的对边,C=2A,,(1)求的值;(2)若,求边AC的长?【解析】:(1)(2)①又②由①②解得a=4,c=6,即AC边的长为5.5 .已知在中,,且与是方程的两个根.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若AB,求BC的长.【解析】:(Ⅰ)由所给条件,方程的两根.∴(Ⅱ)∵,∴.由(Ⅰ)知,,∵为三角形的内角,∴∵,为三角形的内角,∴,由正弦定理得:∴.6 .在中,已知内角A. B.C所对的边分别为a、b、c,向量,,且?(I)求锐角B的大小;(II)如果,求的面积的最大值?【解析】:(1)2sinB(2cos2-1)=-cos2B2sinBcosB=-cos2B tan2B=-∵0<2B<π,∴2B=,∴锐角B=(2)由tan2B=-B=或①当B=时,已知b=2,由余弦定理,得:4=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac(当且仅当a=c=2时等号成立) ∵△ABC的面积S△ABC=acsinB=ac≤∴△ABC的面积最大值为②当B=时,已知b=2,由余弦定理,得:4=a2+c2+ac≥2ac+ac=(2+)ac(当且仅当a=c=-时等号成立)∴ac≤4(2-)∵△ABC的面积S△ABC=acsinB=ac≤ 2-∴△ABC的面积最大值为2-7 .在中,角A. B.C所对的边分别是a,b,c,且(1)求的值;(2)若b=2,求△ABC面积的最大值.【解析】:(1) 由余弦定理:cosB=+cos2B=(2)由∵b=2,+=ac+4≥2ac,得ac≤, S△ABC=acsinB≤(a=c时取等号)故S△ABC的最大值为8 .已知,求的值?【解析】;。
高考数学《求未知角的三角函数数值》基础知识典型例题在三角函数的解答题中,经常要解决求未知角的三角函数值,此类问题的解决方法大体上有两个,一是从角本身出发,利用三角函数关系列出方程求解,二是向已知角(即三角函数值已知)靠拢,利用已知角将所求角表示出来,再利用三角函数运算公式展开并整体代换求解,本周着力介绍第二种方法的使用和技巧 一、基础知识:1、与三角函数计算相关的公式: (1)两角和差的正余弦,正切公式:① ()sin sin cos sin cos αβαββα+=+ ② ()sin sin cos sin cos αβαββα−=− ③ ()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=− ④ ()cos cos cos sin sin αβαβαβ−=+ ⑤ ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=− ⑥ ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ−−=+(2)倍半角公式:① sin22sin cos ααα= ② 2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=−=−=−③ 22tan tan 21tan ααα=−(3)辅助角公式:()sin cos a b αααϕ+=+,其中tan b aϕ=2、解决此类问题的方法步骤:(1)考虑用已知角表示未知角,如需要可利用常用角进行搭配 (2)等号两边同取所求三角函数,并用三角函数和差公式展开 (3)利用已知角所在象限和三角函数值求出此角的其他函数值 (4)将结果整体代入到运算式即可3、确定所涉及角的范围:当已知角的一个三角函数值求其他三角函数值时,角的范围将决定其他三角函数值的正负,所以要先判断角的范围,再进行三角函数值的求解。
确定角的范围有以下几个层次:(1)通过不等式的性质解出该角的范围(例如:43ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭, ,则56122πππα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,)(2)通过该角的三角函数值的符号,确定其所在象限。
三角函数 专题1如图,已知的内角的对边分别是,且,点是的中点,,交于点,且.1.求;2.求的面积.2.当()πk k z α≠∈时,求证:1cos tan 2sin ααα-=3.已知函数()()212cos cos f x x x x x R =--∈. (1)求2π3f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间. 4.写出终边落在图中阴影区域内的角的集合.5.在与530°角的终边相同的角中,求满足下列条件的角. (1)最大的负角; (2)最小的正角; (3)在[)360,720︒︒内的角.6.已知函数π()2sin()4f x x =+(1)求出函数的最大值及取得最大值时的x 的值; (2)求出函数在[0,2π]上的单调区间; (3)当ππ,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域7.计算3πsin(3π)cos(2π)sin()2cos(π)sin(π)cos(3π)αααααα---+----+的值. 8.如图所示,摩天轮的半径为40m ,点O 距地面的高度为50m ,摩天轮做匀速转动,每3min 转一圈,摩天轮上的点P 的起始位置在最低点处.(1)试确定在时刻t min 时,点P 距离地面的高度.(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间点P 距离地面超过70m ?9.已知函数()sin()(0,0)f x A x B A ωϕω=++>>的一系列对应值如下表:(2)根据(1)的结果,若函数()(0)y f kx k =>的最小正周期为2π3,当π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()f kx m =恰有两个不同的解,求实数m 的取值范围.10.健康成年人的收缩压和舒张压一般为120~140mmHg 和60~90mmHg.心脏跳动时,血压在增加或减小.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数120/80mmHg 为标准值. 设某人的血压满足函数式()11525sin(160π)p t t =+,其中()p t 为血压(mmHg ),t 为时间(min ),试回答下列问题:(1)求函数()p t 的最小正周期; (2)求此人每分钟心跳的次数;(3)求出此人的血压和血压计上的读数,并与正常值比较.11.已知某海滨浴场的海浪高度y (米)是时间t (024t ≤≤,单位:时)的函数,记作()y ft =,下表是某日某时的浪高数据. (1)根据上表数据,求函数cos y A t B ω=+的最小正周期T 、振幅A 及函数解析式.(2)依据规定,当海浪高度等于或高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内8时至20时之间,有多长时间可供冲浪爱好者进行运动?12.已知函数π()2sin()0,||2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的一个对称中心为5π,012⎛⎫⎪⎝⎭,其图像上相邻两个最高点间的距离为π.(1)求函数()f x 的解析式;(2)用“五点作图法”在给定的坐标系中作出函数()f x 在一个周期内的图像,并写出函数()f x 的单调递减区间.13.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34,55P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(1)求sin()α+π的值; (2)若角β满足5sin()13αβ+=,求cos β的值. 14.已知函数()π2cos 6f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(其中0,x ω>∈R )的最小正周期为10π.(1)求ω的值; (2)设π5π65π16,0,,5,5235617ff αβαβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈+=--=⎪⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭,求()cos αβ-的值. 15.如图所示,某市政府决定在以政府大楼 O 为中心,正北方向和正东方向的马路为边界的扇形地域内建造一个图书馆.为了充分利用这块土地,并考虑与周边环境协调,设计要求该图书馆底面矩形ABCD 的四个顶点都要在边界上,图书馆的正面要朝向市政府大楼.设扇形的半径OM R =,45MOP ∠=︒,OB 与OM 之间的夹角为θ.(1)将图书馆底面矩形ABCD 的面积S 表示成θ的函数.(2)若45R m =,求当θ为何值时,矩形ABCD 的面积 S 最大?最大面积是多少?( 1.414) 16.某港口的水深()m y 是时间t (024t ≤≤,单位:h)的函数,下面是该港口的水深表:经过长时间的观察,描出的曲线如下图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦函数()sin y A t B ωϕ=++的图象.(1)试根据数据表和曲线,求出函数()sin y A t B ωϕ=++的表达式;(2)一般情况下,船舶航行时船底同海底的距离不少于4.5m 时是安全的.如果某船的吃水深度(船底与水面的距离)为7m,那么该船在什么时间段能够安全进港?若该船欲当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过多少小时(忽略离港所用的时间)?17.某港口的水深y (米)是时间t (024t ≤≤,单位:小时)的函数,下面是每天不同时间与水深的关系表: t369 12 151821 24 y 10 13 9.9 7 10 13 10.1710sin A t b ω+. (1)根据以上数据,求出()y f t =的解析式;(2)若船舶航行时,水深至少要11.5米才是安全的,那么船舶在一天中的哪几个时间段可以安全的进出该港. 18.如图,某公园摩天轮的半径为40m,点O 距离地面的高度为50m,摩天轮做匀速运动,每3min 转一圈,摩天轮上的点P 的起始位置在最低点处.(1)已知在时刻(min)t 时点P 距离地面的高度()sin()f t A t h ωϕ=++,求2018min 时点P 距离地面的高度. (2)当距离地面50203m +以上时,可以看到公园的全貌,求转一圈有多少时间可以看到公园全貌?19.据市场调查,某种商品一年内每月的价格满足函数关系式:π()sin()(0,0,||)2f x A x B A ωϕωϕ=++>><,*(N )x x ∈为月份.已知3月份该商品的价格首次达到最高,为9万元,7月份该商品的价格首次达到最低,为5万元. (1)求()f x 的解析式;(2)求此商品的价格超过8万元的月份.20.心脏跳动时,血压在增加或减少,血压的最大位、最小值分别称为收缩压、舒张压,血压计上的读数就是收缩压、舒张压,读数120/80 mmHg 为标准值.设某人的血压满足()11525sin(160π)P t t =+.其中()P t 为血压()mmHg ,t 为时间(min).(1)求函数()P t 的最小正周期; (2)求此人每分钟心跳的次数; (3)画出函数()P t 在一个周期内的草图;(4)求出此人的血压在血压计上的读数,并与标准值进行比较.参考答案1.答案:(1)()sin sin sin a A c a C b B +-=∵,由sin sin sin a b c A B C==得222a c ac b +-=, 由余弦定理得2221cos 22a cb B ac +-==,0πB <<,60B =︒∴(2)连接CE ,如下图:D 是AC 的中点,DE AC ⊥,AE CE =∴,sin DE CE AE A ===∴ 在BCE △中,由正弦定理得sin sin sin2CE BC BCB BEC A==∠,22sin cos A A =,cos A ∴=, 0π,45A A ︒<<∴=,75ACB ︒∠=∴,30BCE ACB ACE ︒∠=∠-∠=∴,90BEC ︒∠=,CE AE ==∴1AB AE BE =+=,1·2ABC S AB CE =∴△, 解析:2.答案:证明21cos 22sin 1cos 22sin sin 22sin cos 2ta 222n αααααααα-⋅-===⋅⋅解析:3.答案:(1)()212cos cos f x x x x =--πcos 222sin 26x x x ⎛⎫=-=-+ ⎪⎝⎭.则2π4ππ2sin 2336f ⎛⎫⎛⎫=-+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. (2)因为()π2sin 26f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.所以()f x 的最小正周期是π.由正弦函数的性质得πππ2π22π262k x k -+≤+≤+,k Z ∈, 解得ππππ36k x k -+≤≤+,k Z ∈,所以,()f x 的单调递减区间是πππ,π36k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. 解析:4.答案:(1){}360135360300,k k k αα⋅︒+︒≤≤⋅︒+︒∈Z . (2){}1806018045,k k k αα⋅︒-︒<<⋅︒+︒∈Z . 解析:5.答案:(1)与530°角的终边相同的角为360170,k k ⋅+∈Z °°. 由3603601700,k k -⋅+<∈Z °°°°, 得530360170,k k -⋅<-∈Z °°°,解得1k =-,故所求的最大负角为1360170190-⨯+=-°°°. (2)由0360170360,k k <⋅+∈Z °°°°, 得170360190,k k -<⋅∈Z °°°,解得0k =,故所求的最小正角为0360170170⨯+=°°°. (3)由360360170720,k k ⋅+<∈Z °°°°, 得190360550,k k ⋅<∈Z °°°,解得1k =,故所求的角为1360170530⨯+=°°°. 解析:6.答案:(1)当ππ2π42x k +=+,即π2π,4x k =+k Z ∈时,函数的最大值为2 (2)单调增区间为π5π0,,,2π44⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,单调减区间为π5π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦(3)函数()f x 的值域为⎡⎤⎣⎦因为ππππ3ππ,,sin 1224444x x x ⎛⎫-≤≤-≤+≤≤+≤ ⎪⎝⎭,所以, π2sin 24x ⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的值域为⎡⎤⎣⎦ 解析: 7.答案:原式()()()()sin cos cos 1cos sin cos αααααα--==--解析:8.答案:(1)以中心O 为坐标原点建立如图所示的坐标系,设t min 时P 距地面的高度为y m ,依题意得2ππ40sin 50032y t ⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭.(2)令2ππ40sin 507032t ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭,则2ππ1sin 322t ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,π2ππ5π2π2π()6326k t k k ∴+<-<+∈Z , 2π2π4π2π2π()333k t k k ∴+<<+∈Z ,3132()k t k k ∴+<<+∈Z . 令0k =,得12t <<.因此,摩天轮转动的一圈内,共有1min 点P 距离地面超过70m. 解析:9.答案:(1)设()f x 的最小正周期为T ,则11ππ2π66T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, 由2πT ω=,得1ω=.又由3,1,B A B A +=⎧⎨-=-⎩解得2,1.A B =⎧⎨=⎩令5ππ62ωϕ⋅+=,即5ππ62ϕ+=,解得π3ϕ=-, ∴函数()f x 的一个解析式为π()2sin 13f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(2)函数π()2sin 13y f kx kx ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭的最小正周期为2π3,又0,3k k >∴=.令π33t x =-. ππ2π0,,,333x t ⎡⎤⎡⎤∈∴∈-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.π2πsin ,,33y t t ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦的图像如图所示.由sin t s =在π2π,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有两个不同的解,得s ⎫∈⎪⎪⎣⎭,∴方程()f kx m =在π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时恰有两个不同的解,则[1,3)m ∈,即实数m 的取值范围是1,3).解析:10.答案:(1)最小正周期2π2π1min ||160π80T ω===. (2)180f T==次/min.所以此人每分钟心跳的次数为80次.(3)max min ()11525140mmHg,()1152590mmHg p t p t =+==-=.即收缩压为140mmHg ,舒张压为90mmHg ,比正常值高. 解析:11.答案:(1)由表中数据知,周期2ππ12,6T T ω=∴==. 由0, 1.5t y ==,得 1.5A B +=.由3, 1.0t y ==,得 1.0B =.0.5,1A B ∴==. 1πcos 1,[0,24]26y t t ∴=+∈.(2)1π1,cos 1126y t ∴+.πcos 06t ∴.πππ2π2π()262k t k k ∴-+∈Z .123123()k t k k ∴-+∈Z . 又820,1,915t k t ∴=.∴冲浪爱好者从9时到15时,有6小时可进行运动.解析:12.答案:(1)因为()f x 的图像上相邻两个最高点的距离为π,所以()f x 的最小正周期πT =,由2π||T ω=,可得2ω=.因为sin y x =的对称中心为(π,0),k k ∈Z ,所以5π2π()12k k ϕ⨯+=∈Z ,即5ππ()6k k ϕ=-∈Z .又π||2ϕ<,所以π6ϕ=,所以函数的解析式为π()2sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)由“五点作图法”找出函数()f x 在一个周期内的五个关键点,如表所示.由ππ3π2π22π,262k x k k +++∈Z ,可得π2πππ,63k x k k ++∈Z ,所以函数()f x 的单调递减区间是π2ππ,π,63k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z . 解析:13.答案:(1)由角α的终边过点34,55P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,得4sin 5α=-,所以4sin(π)sin 5αα+=-=. (2)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=-. 解析:14.答案:(1)因为函数()f x 的最小正周期为10π,所以2π10πω=,所以15ω=. (2)因为5π6535f α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以15πππ62cos 52cos 53625αα⎡⎤⎛⎫⎛⎫++=+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以3sin 5α=.又因为5π165617f β⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以15ππ162cos 52cos 56617ββ⎡⎤⎛⎫-+== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以8cos 17β=.因为π,0,2αβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以415cos ,sin 517αβ==,所以()48315cos cos cos sin sin 5175177785αβαβαβ-=+=⨯+⨯=.解析: 15.答案:(1) 由题意,可知点M 为PQ 的中点,所以OM AD ⊥. 设OM 与BC 的交点为F ,则2sin ,cos BC R OF R θθ==, 所以1cos sin 2AB OF AD R R θθ=-=-, 所以()()222sin cos sin 2sin cos 2sin S AB BC R R R R θθθθθθ=⋅=-=- ()222πsin 21cos 2sin 24R R θθθ⎛⎫=-+=+- ⎪⎝⎭,π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.(2) 因为π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以ππ3π2,444θ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以当ππ242θ+=,即π8θ=时,S 有最大值. ))()222max 11450.4142025838.35S R m ==⨯=⨯=.故当π8θ=时,矩形ABCD 的面积S 最大,最大面积为838.352m . 解析: 16.答案:(1)由周期求得π6ω=,由最大、最小值求得3A =,由y 轴截距求得 10B =,所以()π3sin 100246y t t =+≤≤. (2)由于船的吃水深度为7m,船底与海底的距离不少于4.5m,故在船航行时水深11.5m y ≥. 令π3sin 1011.56y t =+≥,得π1sin 62t ≥.解得()12125k t k k +≤≤+∈Z , 取0k =,则15t ≤≤;取1k =,则1317t ≤≤.即该船在凌晨1点到凌晨5点和下午1点到5点两个时间段能够安全进港.从而,船舶要在一天之内在港口停留时间最长,就应从凌晨1点进港,下午17点前离港,在港内停留的时间为16h. 解析:17.答案:(1)由表中数据可以得到水深最大值为13,最小值为7, ∴13713710,322b A +-====,且相隔12小时达到一次最大值说明周期为12, 因此212,6T ωωππ===,故()3sin 10(024)6f t t t π=+≤≤. (2)要想船舶安全,必须深度()11.5f t ≥, 即3sin 1011.56t π+≥,∴1sin 62t π≥, 即522,Z 666k t k k ππππ+≤≤π+∈, 解得121125,Z k t k k +≤≤+∈,又024t ≤≤,当0k =时,15t ≤≤;当1k =时,1317t ≤≤;故船舶安全进港的时间段为(1:005:00),(13:0017:00)--.解析:18.答案:(1)依题意,40,50,3A h T ===,∴223T ωππ==, 又(0)10f =,∴2ϕπ=-,∴2()40sin 50(0)32f t t t ππ⎛⎫=-+≥ ⎪⎝⎭, ∴5(2018)40sin 50706f π=+=. 即第2018min 时点P 所在位置的高度为70m.(2)由(1)知,2()40sin 5032f t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 25040cos (0)3t t π⎛⎫=-≥ ⎪⎝⎭,依题意()50f t >+∴240cos 3t π⎛⎫-> ⎪⎝⎭∴2cos 3t π⎛⎫< ⎪⎝⎭解得52722,Z 636k t k k ππππ+<<π+∈, 即5733,Z 44k t k k +<<+∈.∵75133442k k ⎛⎫⎛⎫+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴转一圈有0.5min 可以看到公园全貌.解析:19.答案:(1)由题可知7342T =-=,∴8T =,∴2ππ4T ω==. 又592952B A +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,∴27A B =⎧⎨=⎩,∴π()2sin 74f x x ϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(*) 又()f x 过点(3,9),代入(*)式得3π2sin 794ϕ⎛⎫++= ⎪⎝⎭, ∴3πsin 14ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴3ππ2π,Z 42k k ϕ+=+∈. 又π||2ϕ<,∴π4ϕ=-, ∴*ππ()27(112,N )44f x n x x x ⎛⎫=-+≤≤∈ ⎪⎝⎭. (2)令ππ()2sin 7844f x x ⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭, ∴ππ1sin 442x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,∴πππ5π2π2π,Z 6446k x k k +<-<+∈, 可得51388,Z 33k x k k +<<+∈. 又112x ≤≤,*N x ∈,∴2,3,4,10,11,12x =,即2月份、3月份、4月份、10月份、11月份、12月份此商品的价格超过8万元. 解析:20.答案:(1)由题意,可得2π1(min)160π80T ==, 所以函数()P t 的最小正周期为1min 80. (2)函数()P t 的频率180(/min)f T==次, 即此人每分钟心跳的次数为80.(3)列表:描点、连线得函数()P t在一个周期内的简图如图所示.(4)此人收缩压为11525140(mmHg)-=,与标准值120/80 mmHg相比较,此人血压偏高.+=,舒张压为1152590(mmHg)解析:。
高中数学三角函数基础知识点及答案1、角的概念的推广: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的图形。
按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。
射线的起始位置称为始边,终止位置称为终边。
2、象限角的概念:在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。
如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。
3. 终边相同的角的表示:(1)α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在射线上)⇔2()k k αθπ=+∈Z ,注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.如与角 1825-的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___,合___弧度。
弧度:一周的弧度数为2πr/r=2π,360°角=2π弧度,因此,1弧度约为57.3°,即57°17'44.806'',1°为π/180弧度,近似值为0.01745弧度,周角为2π弧度,平角(即180°角)为π弧度,直角为π/2弧度。
(答:25-;536π-) (2)α终边与θ终边共线(α的终边在θ终边所在直线上) ⇔()k k αθπ=+∈Z . (3)α终边与θ终边关于x 轴对称⇔2()k k αθπ=-+∈Z . (4)α终边与θ终边关于y 轴对称⇔2()k k απθπ=-+∈Z . (5)α终边与θ终边关于原点对称⇔2()k k απθπ=++∈Z .(6)α终边在x 轴上的角可表示为:,k k Z απ=∈;α终边在y 轴上的角可表示为:,2k k Z παπ=+∈;α终边在坐标轴上的角可表示为:,2k k Z πα=∈.如α的终边与6π的终边关于直线x y =对称,则α=____________。
(答:Z k k ∈+,32ππ)4、α与2α的终边关系:由“两等分各象限、一二三四”确定.如若α是第二象限角,则2α是第_____象限角(答:一、三)5.弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:211||22S lR R α==,1弧度(1rad)57.3≈. 如已知扇形AOB 的周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积。
三角函数的最值(北京习题集)(教师版)一.选择题(共6小题)1.(2019•海淀区校级模拟)已知函数在上单调递增,且,则实数m的取值范围为()A.B.C.[1,+∞)D.2.(2017秋•大兴区期末)已知函数f(x)=sin(x+)+1,则()A.f(x)是偶函数,最大值为1B.f(x)是偶函数,最大值为2C.f(x)是奇函数,最大值为1D.f(x)是奇函数,最大值为23.(2016春•西城区期末)已知函数f(x)=sin x,若当x∈[﹣,﹣]时,m≤f(x)≤n恒成立,则n﹣m的最小值是()A.2B.C.D.4.(2015秋•北京校级月考)已知函数f(x)=,则f(x)的最小值为()A.﹣4B.2C.2D.45.(2014春•昌平区校级月考)已知函数y=cos2x+cos x,则其最小值为()A.﹣2B.﹣C.2D.06.(2011秋•通州区校级期末)设M和m分别是函数的最大值和最小值,则M+m等于()A.B.C.D.﹣2二.填空题(共7小题)7.(2020•西城区校级模拟)已知函数f(x)=sin x﹣2cos x.①f(x)的最大值为;②设当x=θ时,f(x)取得最大值,则cosθ=.8.(2019秋•平谷区期末)函数的最小值为.9.(2019春•海淀区校级月考)已知函数满足:对∀x∈R都有,则f(x)的减区间是.10.(2018秋•东城区期末)函数在区间上的最大值为.11.(2019•平谷区一模)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(其中φ为实数),若f(x)≤|f()|对x∈R恒成立,则满足条件的φ值为(写出满足条件的一个φ值即可)12.(2019•通州区三模)已知函数y=sinωx(ω>0)在(0,)上有最大值,没有最小值,则ω的取值范围为.13.(2018秋•昌平区期末)已知函数f(x)=sin x若对任意的实数,都存在唯一的实数β∈(0,m),使f(α)+f(β)=0,则实数m的最大值是.三.解答题(共2小题)14.(2020春•海淀区校级期中)已知函数.求:(1)函数的最值及相应的x的值;(2)函数的最小正周期.15.(2019秋•东城区期末)已知函数,f(0)=.(1)求f(x)的解析式和最小正周期;(2)求f(x)在区间[0,2π]上的最大值和最小值.三角函数的最值(北京习题集)(教师版)参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.(2019•海淀区校级模拟)已知函数在上单调递增,且,则实数m的取值范围为()A.B.C.[1,+∞)D.【分析】先利用三角恒等变换化简函数的解析式,根据正弦函数的最大值求得f(x)的最大值小于或等于1,可得实数m的取值范围.【解答】解:函数=﹣cos2x•(﹣cosθ)﹣sin2x sinθ=cos(2x+θ),∵函数f(x)在上单调递增,∴函数的最大值为f(﹣)=cos(θ﹣)≤1,若恒成立,则函数的最大值为f(﹣)=cos(θ﹣)≤m恒成立,而cos(θ﹣)≤1,∴只要1≤m,故选:C.【点评】本题主要考查三角恒等变换,正弦函数的最大值,函数的恒成立问题,属于中档题.2.(2017秋•大兴区期末)已知函数f(x)=sin(x+)+1,则()A.f(x)是偶函数,最大值为1B.f(x)是偶函数,最大值为2C.f(x)是奇函数,最大值为1D.f(x)是奇函数,最大值为2【分析】利用诱导公式化简,结合余弦函数的性质可得答案.【解答】解:函数f(x)=sin(x+)+1=cos x+1;那么f(﹣x)=cos(﹣x)+1=cos x+1=f(x)则f(x)是偶函数;∵y=cos x的最大值为1,∴f(x)的最大值为2;故选:B.【点评】本题考查诱导公式的化简和余弦函数的性质,属于基础题.3.(2016春•西城区期末)已知函数f(x)=sin x,若当x∈[﹣,﹣]时,m≤f(x)≤n恒成立,则n﹣m的最小值是()A.2B.C.D.【分析】由正弦函数的性质,分段求得函数的值域,结合m≤f(x)≤n得到m,n的范围,从而可求出n﹣m的最小值.【解答】解:函数f(x)=sin x在x∈[﹣,]上为减函数,在[,﹣]上为增函数,∴当x∈[﹣,]时,f(x)∈[﹣1,];当x∈[,﹣]时,f(x)∈[﹣1,].∴当x∈[﹣,﹣]时,函数的值域为[﹣1,].∵当x∈[﹣,﹣]时,m≤f(x)≤n恒成立,∴m≤﹣1,n≥.则n﹣m的最小值是.故选:C.【点评】本题考查了三角函数的最值,考查了正弦函数的性质,是基础题.4.(2015秋•北京校级月考)已知函数f(x)=,则f(x)的最小值为()A.﹣4B.2C.2D.4【分析】由三角函数求≤x≤1时的最小值,综合可得.【解答】解:当≤x≤1时,≤πx﹣≤,∴y=4sin(πx﹣)∈[2,4],∴当≤x≤1时,f(x)的最小值为2,当x>1时,f(x)=2,综合可得f(x)的最小值为:2故选:B.【点评】本题考查三角函数区间的最值,属基础题.5.(2014春•昌平区校级月考)已知函数y=cos2x+cos x,则其最小值为()A.﹣2B.﹣C.2D.0【分析】只要对解析式变形为关于cos x的二次函数的形式,结合cos x的范围求最小值.【解答】解:由已知,y=cos2x+cos x=2cos2x+cos x﹣1=2(cos x+)2﹣;∵cos x∈[﹣1,1],∴当cos x=时,y min=;故选:B.【点评】本题考查了三角函数最值的求法,关键是将解析式变形为关于cos x的二次函数解析式的形式,通过cos x 的范围求函数的最小值.6.(2011秋•通州区校级期末)设M和m分别是函数的最大值和最小值,则M+m等于()A.B.C.D.﹣2【分析】由题意可得:M=﹣1=﹣,m=﹣﹣1,问题解决.【解答】解:∵函数的最大值M=﹣1,最小值m=﹣﹣1,∴M+m=﹣2.故选:D.【点评】本题考查三角函数的最值,着重考察余弦函数的性质,属于基础图.二.填空题(共7小题)7.(2020•西城区校级模拟)已知函数f(x)=sin x﹣2cos x.①f(x)的最大值为;②设当x=θ时,f(x)取得最大值,则cosθ=﹣.【分析】(1)直接利用函数的关系式的变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步利用函数的性质的应用求出结果.(2)利用函数的关系式的变换的应用求出结果.【解答】解:(1)函数f(x)=sin x﹣2cos x.=,当sin(x+θ)=1时,函数的最大值为.(2)由于f(x)=[],所以当x=θ时,cosθ=.故答案为:,【点评】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.8.(2019秋•平谷区期末)函数的最小值为﹣1.【分析】利用正弦函数的取值范围是[﹣1,1],即可得到函数f(x)的最小值.【解答】解:当sin(2x+)=﹣1时,f(x)有最小值,则f(x)最小值为﹣2+1=﹣1,故答案为﹣1.【点评】本题考查正弦函数的最值,属于基础题.9.(2019春•海淀区校级月考)已知函数满足:对∀x∈R都有,则f(x)的减区间是.【分析】由题意知当时,f(x)取得最大值,从而求出,然后得到f(x)的解析式,再利用整体法求出f(x)的单调递减区间即可.【解答】解:∵∀x∈R都有,∴当时,f(x)取得最大值,∴=,∴,∴,由,∴,∴f(x)的减区间为.故答案为:.【点评】本题考查了三角函数的图象与性质,考查了整体思想和运算能力,属基础题.10.(2018秋•东城区期末)函数在区间上的最大值为.【分析】利用和与差公式化简,根据x在上,结合三角函数的性质可得最大值.【解答】解:函数=sin x cos﹣cos x sin+cos x cos+sin x sin=sin x;∵x∈上∴当x=时,f(x)取得最大值为sin=.故答案为:【点评】本题考查了和与差公式的应用和计算能力.属于基础题.11.(2019•平谷区一模)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(其中φ为实数),若f(x)≤|f()|对x∈R恒成立,则满足条件的φ值为(写出满足条件的一个φ值即可)【分析】根据f(x)≤|f()|,可得x=时,f(x)取得最大值或最小值.即写出答案;【解答】解:由题意,f(x)≤|f()|对x∈R恒成立,可得x=时,f(x)取得最大值或最小值.若x=时,f(x)取得最大值,可得φ=+2kπ,k∈Z若x=时,f(x)取得最小值,可得φ=+2kπ,k∈Z故答案为:【点评】本题考查了三角形函数的性质的应用.属于基础题12.(2019•通州区三模)已知函数y=sinωx(ω>0)在(0,)上有最大值,没有最小值,则ω的取值范围为(2,6].【分析】根据x的范围可得,然后根据条件得解不等式即可.【解答】解:当x∈(0,)时,,∵y=sinωx(ω>0)在(0,)上有最大值,没有最小值,∴,∴,∴2<ω≤6.ω的取值范围为:(2,6].故答案为:(2,6].【点评】本题主要考查研究有关三角的函数时要利用整体思想,灵活应用三角函数的图象和性质解题,属基础题.13.(2018秋•昌平区期末)已知函数f(x)=sin x若对任意的实数,都存在唯一的实数β∈(0,m),使f(α)+f(β)=0,则实数m的最大值是.【分析】由任意性和存在性原命题可转化为即f(β)=k,k∈(,)有且仅有一个解,即作函数图象y=f (β)与直线x=k,k∈(,),只有一个交点,作图观察即可【解答】解:由f(x)=sinα,则f(α)∈(﹣,),存在唯一的实数β∈(0,m),使f(α)+f(β)=0即f(β)=k,k∈(,)有且仅有一个解,作函数图象y=f(β)与直线x=k,k∈(,),当两图象只有一个交点时,由图知,<m,故实数m的最大值是,故答案为:.【点评】本题考查了任意性和存在性,三角函数的图象,属中档题.三.解答题(共2小题)14.(2020春•海淀区校级期中)已知函数.求:(1)函数的最值及相应的x的值;(2)函数的最小正周期.【分析】(1)由﹣1≤sin(x+)≤1,可推得﹣4≤3sin(x+)﹣1≤2,即可求解函数的最值及其相应的x的值.(2)利用三角函数的周期公式,即可求解函数f(x)的最小正周期.【解答】解:(1)因为﹣1≤sin(x+)≤1,所以﹣3≤3sin(x+)≤3,所以﹣4≤3sin(x+)﹣1≤2,所以f(x)max=2,此时x+=2kπ+,即x=4kπ+,k∈Z;所以f(x)min=﹣4,此时x+=2kπ﹣,即x=4kπ﹣,k∈Z.(2)函数f(x)的最小正周期T==4π.【点评】本题主要考查了三角函数的最值和周期的求法,主要利用了整体法思想,属于基础题.15.(2019秋•东城区期末)已知函数,f(0)=.(1)求f(x)的解析式和最小正周期;(2)求f(x)在区间[0,2π]上的最大值和最小值.【分析】(1)利用函数值,转化求解函数的解析式,推出函数的周期;(2)利用函数的自变量的范围,求出相位的范围,然后求解正弦函数的最值.【解答】解:(1)因为,所以.又因为φ∈,所以φ=.所以.所以f(x)最的小正周期.(2)因为x∈[0,2π],所以.当,即时,f(x)有最大值2,当,即x=2π时,f(x)有最小值.【点评】本题考查函数的周期以及函数的最值的求法,考查转化思想以及计算能力,是中档题.。
高中数学第五章三角函数重点知识点大全单选题1、若sinα+cosαsinα−cosα=12,则tan (α+π4)的值为( ) A .−2B .2C .−12D .12 答案:C分析:利用弦化切和两角和的正切展开式化简计算可得答案. 因为sinα+cosαsinα−cosα=12.所以tanα+1tanα−1=12,解得tanα=−3,于是tan (α+π4)=tanα+tanπ41−tanαtanπ4=−3+11−(−3)=−12.故选:C.2、已知角α的终边经过点P (−3,4),则sinα−cosα−11+tanα的值为( )A .−65B .1C .2D .3答案:A分析:由三角函数的定义可得sinα=45,cosα=−35,tanα=−43,将其代入即可求解.由√(−3)2+42=5,得sinα=45,cosα=−35,tanα=−43,代入原式得=45−(−35)−11+(−43)=−65.故选:A3、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)的图象关于点(3π2,2)中心对称,则f (π2)=( ) A .1B .32C .52D .3答案:A分析:由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解. 由函数的最小正周期T 满足2π3<T <π,得2π3<2πω<π,解得2<ω<3,又因为函数图象关于点(3π2,2)对称,所以3π2ω+π4=kπ,k ∈Z ,且b =2,所以ω=−16+23k,k ∈Z ,所以ω=52,f(x)=sin (52x +π4)+2, 所以f (π2)=sin (54π+π4)+2=1. 故选:A4、已知tanα=cosα2−sinα,则sinα=( ) A .√154B .12C .√32D .14答案:B分析:利用田家四季歌的基本关系得到sinαcosα=cosα2−sinα,整理可得2sinα=cos 2α+sin 2α,再根据平方关系计算可得;解:由tanα=cosα2−sinα,得sinαcosα=cosα2−sinα,即cos 2α=2sinα−sin 2α,∴2sinα=cos 2α+sin 2α=1, 解得sinα=12, 故选:B.5、已知sinαcosα=−16,π4<α<3π4,则sinα−cosα的值等于( )A .2√33B .−2√33C .−√63D .43答案:A分析:结合同角三角函数的基本关系式,利用平方的方法求得正确结论. 由于sinαcosα=−16,π4<α<3π4,所以sinα>0,cosα<0,故sinα−cosα>0,所以sinα−cosα=√(sinα−cosα)2=√1−2sinαcosα=√1+13=2√33. 故选:A6、√3tan26∘tan34∘+tan26∘+tan34∘= ( ) A .√33B .−√3C .√3D .−√33答案:C解析:利用两角和的正切公式,特殊角的三角函数值化简已知即可求解.解:√3tan26°tan34°+tan26°+tan34°=√3tan26°tan34°+tan(26°+34°)(1−tan26°tan34°)=√3tan26°tan34°+√3(1−tan26°tan34°) =√3tan26°tan34°+√3−√3tan26°tan34°=√3. 故选:C .7、已知sinθ+sin (θ+π3)=1,则sin (θ+π6)=( ) A .12B .√33C .23D .√22答案:B分析:将所给的三角函数式展开变形,然后再逆用两角和的正弦公式即可求得三角函数式的值. 由题意可得:sinθ+12sinθ+√32cosθ=1,则:32sinθ+√32cosθ=1,√32sinθ+12cosθ=√33, 从而有:sinθcos π6+cosθsin π6=√33, 即sin (θ+π6)=√33. 故选:B.小提示:本题主要考查两角和与差的正余弦公式及其应用,属于中等题.8、将函数y =2sin (x +π3)的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于原点对称,则m 的最小值是( ) A .π12B .π6C .π3D .2π3答案:D分析:由三角函数平移变换可得平移后函数为y =2sin (x +m +π3),根据对称性得到m +π3=kπ(k ∈Z ),结合m >0可得所求最小值.将y =2sin (x +π3)向左平移m (m >0)个单位长度得:y =2sin (x +m +π3),∵y=2sin(x+m+π3)图象关于原点对称,∴m+π3=kπ(k∈Z),解得:m=−π3+kπ(k∈Z),又m>0,∴当k=1时,m取得最小值2π3.故选:D.多选题9、已知tanθ=2,则下列结论正确的是()A.tan(π−θ)=−2B.tan(π+θ)=−2C.sinθ−3cosθ2sinθ+3cosθ=−17D.sin2θ=45答案:ACD分析:对于A,B利用诱导公式可求解;对于C,D利用齐次式化简可判断. 对于A选项,tan(π−θ)=−tanθ=−2,故A选项正确;对于B选项,tan(π+θ)=tanθ=2,故B选项错误;对于C选项,sinθ−3cosθ2sinθ+3cosθ=tanθ−32tanθ+3=2−34+3=−17,故C选项正确;对于D选项,sin2θ=2sinθcosθ=2sinθcosθsin2θ+cos2θ=2tanθtan2θ+1=44+1=45,故D选项正确.故选:ACD10、下列选项中,与sin(−330∘)的值相等的是()A.2cos215∘B.cos18∘cos42∘−sin18∘sin42∘C.2sin15∘sin75∘D.tan30∘+tan15∘+tan30∘tan15∘答案:BC分析:求出sin(−330∘)的值以及各选项中代数式的值,由此可得出合适的选项.sin(−330∘)=sin(360∘−330∘)=sin30∘=12.对于A选项,2cos215∘=2×1+cos30∘2=1+cos30∘=1+√32;对于B选项,cos18∘cos42∘−sin18∘sin42∘=cos(18∘+42∘)=cos60∘=12;对于C选项,2sin15∘sin75∘=2sin15∘sin(90∘−15∘)=2sin15∘cos15∘=sin30∘=12;对于D选项,∵tan45∘=tan(30∘+15∘)=tan30∘+tan15∘1−tan30∘tan15∘=1,化简可得tan30∘+tan15∘+tan30∘tan15∘=1.故选:BC.11、已知tanα=4,tanβ=−14,则( )A .tan(−α)tanβ=1B .α为锐角C .tan(β+π4)=35D .tan2α=tan2β 答案:ACD分析:由诱导公式可判断A ,由正切函数的定义可判断B ,由正切函数的两角和公式可判断C ,由二倍角公式可判断D.对于A ,∵tanα=4,tanβ=−14,∴tan(−α)tanβ=−tanαtanβ=1,故A 正确;对于B ,∵tanα=4>0,∴α为第一象限角或第三象限角,故B 错误; 对于C ,∵tanβ=−14,∴tan(β+π4)=1+tanβ1−tanβ=35,故C 正确;对于D ,∵tanα=4,tanβ=−14,∴tan2α=2tanα1−tan 2α=2×41−42=−815,tan2β=2×(−14)1−(−14)2=−815,故D 正确.故选:ACD12、设α是第三象限角,则α2所在象限是( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案:BD解析:用不等式表示第三象限角α,再利用不等式的性质求出α2满足的不等式,从而确定α2的终边所在的象限.∵α是第三象限角,∴k ⋅360°+180°<α<k ⋅360°+270°,k ∈Z , 则k ⋅180°+90°<α2<k ⋅180°+135°,k ∈Z ,令k =2n ,n ∈Z 有n ⋅360°+90°<α2<n ⋅360°+135°,n ∈Z ;在二象限;k =2n +1,n ∈z , 有n ⋅360°+270°<α2<n ⋅360°+315°,n ∈Z ;在四象限;故选:B D .小提示:本题考查象限角的表示方法,不等式性质的应用,通过角满足的不等式,判断角的终边所在的象限,属于容易题.13、下列化简正确的是A.tan(π+1)=tan1B.sin(−α)tan(360∘−α)=cosαC.sin(π−α)cos(π+α)=tanαD.cos(π−α)tan(−π−α)sin(2π−α)=1答案:AB解析:利用诱导公式,及tanα=sinαcosα,依次分析即得解利用诱导公式,及tanα=sinαcosαA选项:tan(π+1)=tan1,故A正确;B选项:sin(−α)tan(360o−α)=−sinα−tanα=sinαsinαcosα=cosα,故B正确;C选项:sin(π−α)cos(π+α)=sinα−cosα=−tanα,故C不正确;D选项:cos(π−α)tan(−π−α)sin(2π−α)=−cosα⋅(−tanα)−sinα=−cosα⋅sinαcosαsinα=−1,故D不正确故选:AB小提示:本题考查了诱导公式和同角三角函数关系的应用,考查了学生概念理解,转化划归,数学运算能力,属于基础题.填空题14、已知函数f(x)=3sin(ωx+π6)(ω>0)在(0,π12)上单调递增,则ω的最大值是____.答案:4分析:根据正弦型函数的单调性即可求解.由函数f(x)=3sin(ωx+π6)(ω>0)在区间(0,π12)上单调递增,可得ω⋅π12+π6≤π2,求得ω≤4,故ω的最大值为4,所以答案是:415、已知f(x)=2sin(2x+π3),若∃x1,x2,x3[0,3π2],使得f(x1)=f(x2)=f(x3),若x1+x2+x3的最大值为M,最小值为N,则M+N=___________.答案:23π6分析:作出f(x)在[0,3π2]上的图象,x1,x2,x3为f(x)的图象与直线y=m交点的横坐标,利用数形结合思想即可求得M和N﹒作出f(x)=2sin(2x+π3)在[0,3π2]上的图象(如图所示)因为f(0)=2sinπ3=√3,f(3π2)=2sin(π+π3)=−√3,所以当f(x)的图象与直线y=√3相交时,由函数图象可得,设前三个交点横坐标依次为x1、x2、x3,此时和最小为N,由2sin(2x+π3)=√3,得sin(2x+π3)=√32,则x1=0,x2=π6,x3=π,N=7π6;当f(x)的图象与直线y=−√3相交时,设三个交点横坐标依次为x1、x2、x3,此时和最大为M,由2sin(2x+π3)=−√3,得sin(2x+π3)=−√32,则x1+x2=7π6,x3=3π2,M=8π3;所以M+N=23π6.所以答案是:23π6.16、已知角α终边落在直线y=34x上,求值:sinα+1cosα=_______.答案:2或−12解析:由题意利用任意角的三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,分类讨论,分别求得sinα和cosα的值,可得要求式子的值.解:当角α终边落在直线y =34x(x ⩾0)上,α为锐角,sinαcosα均为正值,且tanα=sinαcosα=34,再结合sin 2α+cos 2α=1,求得sinα=35,cosα=45, 则sinα+1cosα=35+145=2.当角α终边落在直线y =34x(x <0)上,α∈(π,3π2),sinαcosα均为负值,且tanα=sinαcosα=34,再结合sin 2α+cos 2α=1,求得sinα=−35,cosα=−45, 则sinα+1cosα=−35+1−45=−12,所以答案是:2或−12.小提示:本题主要考查任意角的三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,考查运算能力,属于基础题. 解答题17、已知0<α<π2,cos (α+π4)=13.(1)求sinα的值;(2)若−π2<β<0,cos (β2−π4)=√33,求α−β的值.答案:(1)4−√26(2)α−β=π4分析:(1)利用同角三角函数的基本关系结合两角差的正弦公式可求得sinα的值;(2)利用二倍角的余弦公式可求得sinβ的值,利用同角三角函数的基本关系以及两角差的余弦公式求出cos (α−β)的值,结合角α−β的取值范围可求得结果. (1)解:因为0<α<π2,∴π4<α+π4<3π4,又cos(α+π4)=13,所以sin(α+π4)=√1−(13)2=2√23,所以sinα=sin[(α+π4)−π4]=sin(α+π4)cosπ4−cos(α+π4)cosπ4=√22(2√23−13)=4−√26.(2)解:因为cos(β2−π4)=√33,sinβ=cos(β−π2)=cos[2(β2−π4)]=2cos2(β2−π4)−1=2×13−1=−13,又因为−π2<β<0,所以cosβ=√1−sin2β=2√23,由(1)知,cosα=cos[(α+π4)−π4]=cos(α+π4)cosπ4+sin(α+π4)sinπ4=4+√26,所以cos(α−β)=cosαcosβ+sinαsinβ=4+√26×2√23+4−√26×(−13)=√22.因为0<α<π2,−π2<β<0,则0<α−β<π,所以α−β=π4.18、已知函数f(x)=2sinxsin(π3−x)+2cos2x−12.(1)求函数f(x)的单调增区间;(2)当x∈(−π6,π4)时,函数g(x)=f2(x)−2mf(x)+m2−116有四个零点,求实数m的取值范围.答案:(1)[kπ−5π12,kπ+π12],k∈Z(2)2√3+14<m<4√3−14分析:(1)化简f(x)的解析式,根据正弦函数的增区间可得结果;(2)转化为ℎ(t)=t2−2mt+m2−116在(√32,√3)内有两个零点,根据二次函数列式可得结果.(1)f(x)=2sinxsin(π3−x)+2cos2x−12=2sinx(sinπ3cosx−cosπ3sinx)+1+cos2x−12 =√3sinxcosx−sin2x+1+cos2x−12=√32sin2x+cos2x+cos2x−12=√32sin2x+1+cos2x2+cos2x−12=√32sin2x+32cos2x=√3sin(2x +π3),由2kπ−π2≤2x +π3≤2kπ+π2,k ∈Z , 得kπ−512π≤x ≤kπ+π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间为[kπ−5π12,kπ+π12],k ∈Z . (2)当x ∈(−π6,π4)时,2x +π3∈(0,5π6),f(x)=√3sin(2x +π3)∈(0,√3],因为函数g (x )=f 2(x )−2mf (x )+m 2−116有四个零点,令t =f(x),则t ∈(0,√3)且ℎ(t)=t 2−2mt +m 2−116在(√32,√3)内有两个零点, 所以{Δ=4m 2−4(m 2−116)>0√32<m <√3ℎ(√32)>0ℎ(√3)>0,即{ √32<m <√334−√3m +m 2−16>03−2√3m +m 2−16>0,解得{√32<m <√3m 〈2√3−14或m 〉2√3+14m 〈4√3−14或m 〉4√3+14,解得2√3+14<m <4√3−14,所以实数m 的取值范围是2√3+14<m <4√3−14. 小提示:方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.。
三角函数超全考点与题型分析第一部分三角函数定义【思维导图】【常见考法】考点一:终边相同的角1.终边在第二、四象限的角平分线上的角可表示为。
【答案】180135,k k Z⋅︒+︒∈【解析】角的终边在第二象限的角平分线上,可表示为:13601352180135k k α=⋅︒+︒=⋅︒+︒,k Z ∈,角的终边在第四象限的角平分线上,可表示为:2360315(21)180135k k α=⋅︒+︒=+⋅︒+︒,k Z ∈.故当角的终边在第二、四象限的角平分线上时,可表示为:180135k α=⋅︒+︒,k Z ∈.2.下列各组角中,终边相同的角是。
A.2k π与()2k k Z ππ+∈B.3±k ππ与()3k k Z π∈C.()21+k π与()()41k k Z π±∈D.6k ππ+与()6k k Z ππ±∈【答案】C【解析】对于A 选项,()2k k Z π∈表示2π的整数倍,()()2122k k k Z πππ++=∈表示2π的奇数倍,2k π与()2k k Z ππ+∈的终边不一定相同;对于B 选项,()()3133k k k Z πππ±±=∈ ,()31k k Z +∈表示除3余数为1的整数,()()31312k k k Z -=-+∈表示除3余数为2的整数,而()3k k Z π∈表示3π的整数倍,所以,,,33k x x k k Z x x k Z πππ⎧⎫⎧⎫=±∈=∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭Ö,则3±k ππ与()3k k Z π∈的终边不一定相同;对于C 选项,对于()41k π±,取1k k Z =∈得()()14141k k ππ±=±,对于()21+k π,取2k k Z =∈得()()22121k k ππ+=+,()()()()12121241214222k k k k k k ππππ+-+=-=- ,()()()()1212124121422221k k k k k k ππππ--+=--=--均为2π的整数倍,则()21+k π与()()41k k Z π±∈的终边相同;对于D 选项,显然,66x x k k Z x x k k Z ππππ⎧⎫⎧⎫=+∈=±∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭Ö,则6k ππ+与()6k k Z ππ±∈的终边不一定相同.故选:C.3.已知集合|22,42k k k Z ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭则角α的终边落在阴影处(包括边界)的区域是。
高一数学同步训练: 1.3三角函数的诱导公式已知sin( a — n )=才,则 2 *2 A 3 cos (n+ a 的值为() 4 —2/2 —31. .选择题 下列各式不正确的是 A . sin (a+ 180 °) C . sin (— a — 360 (=—sin a)=—sin aB . COs (—a+ 3 ) = — COs ( D . cosa — 3 ) =COs (a + 3)3 )2. sin 600啲值为( 13. 4. A . 2 B. 19si — —応啲值等于 6丿1A —B 2sin 585 的值为( )A .a亚5. 23sin( — 6 n 的值是( 1 1 A.2 B . — 26. 7. C .cos( — 225 °+ sin( — 225 °等于( A.-^2B .D. .2cos2010 =(1A . — 2B .egD.9. 若 cos ■■ - ■: -■■ < 2 二,则 sin -「- 2 的值是 10.已知4 A .4cos(3^+ a = — 3,且a 是第四象限角,则 2 5 4 B. —4cos(— 3 n+ 0( 3 D .311. sin ・ • cos-^ • tan 冬 的值是( 36 4m — 1 B.m —1③ tan(A + B) =_ -t a n C ④ si n(2A + B + C) = si nAA .①②B . ③④C . ①④ T l3 二已知sin(— 4 )二 2 ,则sin(—- 4 -)值为()A 11.3 罷A. 一B一-CD.—- 2222cos (二 + a )=1n< a < 2二,sin(2二-a )值为(2 2A. 0B .1C. -/込D.— 222 2tan 110 =k , 则 si n 70 的值为()AkkC.1 + k 2 A . — 1 + 1 k 2B ..1 + k 2 k16.17.18.D ..②③ A 、B 、C ABC 的三个内角,下列关系式中不成立的是B +C A① cos (A + B )= cosC ② cos -= sinA-.^-4 D.12.若 sin (;"二)=则cos :•的值为(1--;B .2.3 213.已知cos(2 + 妨=于,且| ^|<2, 3则 tan (j )D. 314. 设 tan(5a)= m , 贝廿 sin a — 3 n + cos sin( — a —COS ( n+ a )兀―15.)19.化简:,1 2sin(「:_2)?cos(「:_2) 得()A. sin 2 cos2B. cos2—sin2C. sin 2 - cos2D. ± cos2 - sin 220. 已知 tan :• = 3,2-1 .32 3 二 ,那么cos.i21. (2011年潍坊高- 大小关系是( A . b>a>c B . )已知a =)a>b>c 22. (2009.济南高 检测)23. 的值是( )7 n 23 33 …. ,,tan(—石),b = cos~4n c = sin( —-4 n)贝U a 、 b 、c 的 7n 23C . b>c>aD . a>c>b 3 10 C . sin’:亠cos :2,则 sin(: -5 二)sin()等于()sin :- cos 』 23 3D . 10 10 (2009 •福州高 (A ) -1 ( B ) 1 检测)已知 f(cosx)=cos3x,贝U f(sin30 ° )的值等于( )(C )- 2(D ) 0 1、 2. .填空题 tan2010 °的值为 17n、 sin (- )= 3 - 3. 7 n . 7 n 13 n , tan ;4 — cos(— ―) + sin(— —)的值为 4. cos"网,x …亠厂,则x 的值为 2 5. 化简 1 — 2sin200 cos160 =.cos20 —si n20 6.,t cos( a — 3 n tan( a — 2 n 厶厶 /+、了 若P( — 4,3)是角a 终边上一点,则2的值为sin 2( n — a7.式子cos 22 cos 2 sin3 n — a\- sin(— a )的值为 _________9.化简:cos (e +4兀)cos 2(0 +町 sin 2但 +3兀) sin(v -4二)sin(5 ■亠 J)cos 2(-二)&若 tan( — a) = 2,贝V 2sin(3 七a) cos3sin (^)+cos (—a )血丄10 .已知2,贝y tan 「= __________________ •4sin( — a )—COS (9JT +a )11.若 tana =a ,则 sin(一5兀一a )cos(3兀)= ____ __________ ____ .12 .如果tan : sin : ::: 0,且0 ::: sin x Wos :• :: 1,那么〉的终边在第象限13 .求值:2sin( — 1110o) — sin960 o+V 2 cos(-225 °) + cos(-210 °) = ______________ 14. _________________________________________ 已知 cos(n+ 0)^33,贝y cos(11n— 9)= _______________________________________________ .15. 已知 cos 二-- -1,则 sin i 3— ■:-=4 12 丿 ------------------16. 已知 cos1000 =m ,则 tan80° 的值是_______________三.解答题1、 求 cos (— 2640 °) +si n1665 ° 的值.2.化简(1) sin(-: )cos(-二)tan(2二■)(2) sin(1800: )cos()tan (七)sin(v -5二)cos(- - v) cos(8「: - v)n .COS (?+ a)COs(2 n — a)sin( — a+sin — n — a sin ~2 + a3.化简3J [sin( —) sin(-)-4二)3n 74.已知3冗1 (1)化简f( a;⑵若a是第三象限角,且cos(a—y)=5,求f(a的值.2sin( ) - sin (Y )27.若si n a, cos a 是关于x 的方程3x 2 + 6mx + 2m + 1 = 0的两根,求实数 m 的值.tan(2 冗-寸 sin( -2 冗-寸 cos(6 n - ^1)cos (日一冗)sin(5 n + 日)已知 sin (二-:)— cos( ■亠::£) =•JI(?:::「::二),求下列各式的值:3兀3兀(1) sin : -cos :(2) sin 3( ) cos 3( )2 25. 设f(R=2cos'T —sin 2(B +TI ) —2cos(—0 — JI )十1,求 f (工)的值. --'32 2cos 2(7二 v) cos(-v)6.已知方程 sin(a - 3n) = 2cos(a — 4n), sin (二-:)5cos(2二-匚)的值。
三角函数总结及统练一. 教学内容:三角函数总结及统练(一)基础知识1. 与角α终边相同的角的集合},2{Z k k S ∈+==απβ2. 三角函数的定义(六种)——三角函数是x 、y 、r 三个量的比值3. 三角函数的符号——口诀:一正二弦,三切四余弦。
4. 三角函数线 正弦线MP=αsin 余弦线OM=αcos 正切线AT=αtan5. 同角三角函数的关系平方关系:商数关系:倒数关系:1cot tan =⋅αα 1csc sin =⋅αα 1sec cos =⋅αα 口诀:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
6. 诱导公式——口诀:奇变偶不变,符号看象限。
α απ+k 2 α- απ-απ+ απ-2απ-2απ+2正弦 αsin αsin - αsinαsin -αsin -αcos αcos 余弦 αcosαcosαcos - αcos - αcosαsinαsin -正切αtan αtan - αtan - αtan αtan - αcot αcot - 余切αcotαcot -αcot -αcotαcot -αtanαtan -7. 两角和与差的三角函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+-=-⋅-+=+⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+⋅=-⋅-⋅=+⋅-⋅=-⋅+⋅=+βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(tan tan 1tan tan )tan(sin sin cos cos )cos(sin sin cos cos )cos(sin cos cos sin )sin(sin cos cos sin )sin( 8. 二倍角公式——代换:令αβ=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=-=⋅=ααααααααααα22222tan 1tan 22tan sin cos sin 211cos 22cos cos sin 22sin 降幂公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=22cos 1cos 22cos 1sin 22αααα半角公式:2cos 12sinαα-±=;2cos 12cos αα+±=;αααcos 1cos 12tan +-±= αααααcos 1sin sin cos 12tan+=-=9. 三角函数的图象和性质函数x y sin = x y cos = x y tan =图象定义域R R⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈ZkkxRxx,2|ππ且值域最值]1,1[-2/2ππ+=kx时1max=yππ-=kx22/时1min-=y]1,1[-πkx2=时1max=yπkx2=π+时1min-=yR无最大值无最小值周期性周期为π2周期为π2周期为π奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在]22,22[ππππ+-kk上都是增函数;在]232,22[ππππ++kk上都是减函数(Zk∈)在]2,2[πππkk-上都是增函数,在]2,2[πππ+kk上都是减函数(Zk∈)在⎪⎭⎫⎝⎛+-2,2ππππkk内都是增函数(Zk∈)10. 函数)sin(ϕω+=xAy的图象变换0,0>>ωA函数)sin(ϕω+=xAy的图象可以通过下列两种方式得到:(1)−−−−−−−−−→−+=−−−−→−=倍横坐标缩短到原来的图象左移ωϕϕ1)sin(sin xyxy)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(2)−−−−→−=−−−−−−−−−→−=ωϕωω图象左移倍横坐标缩短到原来的)sin(sin 1x y x y)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(二)数学思想与基本解题方法1. 式子变形原则:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
专题06三角函数的概念与三角恒等变换(思维构建+知识盘点+重点突破+方法技巧+易混易错)知识点1任意角与弧度制1、角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)象限角:以角的顶点为坐标原点,角的始边为x轴正半轴,建立平面直角坐标系.这样,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S={β|β=k·360°+α,k∈Z}.2、弧度制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知识点2任意角的三角函数有向线段MP 为正弦线有向线段OM 为余弦线有向线段AT 为正切线知识点3同角三角函数基本关系式与诱导公式1、同角三角函数基本关系式(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1.(3)商数关系:sin αcos α=tan ≠π2+k π,k ∈(3)基本关系式的几种变形①sin2α=1-cos 2α=(1+cos α)(1-cos α);cos 2α=1-sin 2α=(1+sin α)(1-sin α).②(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α.③sin α=tan αcos ≠k π+π2,k ∈2、三角函数的诱导公式公式一二三四五六角2k π+α(k ∈Z )π+α-απ-απ2-απ2+α正弦sin α-sin α-sin αsin αcos αcos α余弦cos α-cos αcos α-cos αsin α-sin α正切tan αtan α-tan α-tan α口诀函数名不变,符号看象限函数名改变,符号看象限“奇变偶不变,符号看象限”中的奇、偶是指π/2的奇数倍和偶数倍,变与不变指函数名称的变化。
高中数学必修四 第一章知识点归纳第一:任意角的三角函数一:角的概念:角的定义,角的三要素,角的分类(正角、负角、零角和象限角),正确理解角,与角终边相同的角的集合}{|2,k k z ββπα=+∈ ,弧度制,弧度与角度的换算,弧长lr α=、扇形面积21122s lr r α==,二:任意角的三角函数定义:任意角α的终边上任意取一点p 的坐标是(x ,y ),它与原点的距离是22r x y =+(r>0),那么角α的正弦r y a =sin 、余弦r x a =cos 、正切xya =tan ,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数。
三:同角三角函数的关系式与诱导公式:1.平方关系:22sin cos 1αα+=2. 商数关系:sin tan cos ααα=3.诱导公式——口诀:奇变偶不变,符号看象限。
正弦余弦正切第二、三角函数图象和性质 基础知识:1、三角函数图像和性质1-1y=sinx-3π2-5π2-7π27π25π23π2π2-π2-4π-3π-2π4π3π2ππ-πoy x1-1y=cosx-3π2-5π2-7π27π25π23π2π2-π2-4π-3π-2π4π3π2ππ-πoyx2、熟练求函数sin()y A x ωϕ=+的值域,最值,周期,单调区间,对称轴、对称中心等 ,会用五点法作sin()y A x ωϕ=+简图:五点分别为:、 、 、 、 。
3、图象的基本变换:相位变换:sin sin()y x y x ϕ=⇒=+周期变换:sin()sin()y x y x ϕωϕ=+⇒=+振幅变换:sin()sin()y x y A x ωϕωϕ=+⇒=+ 4、求函数sin()y A x ωϕ=+的解析式:即求A 由最值确定,ω有周期确定,φ有特殊点确定。
基础练习:1、tan(600)-= . sin 225︒= 。
2、已知扇形AOB 的周长是6cm ,该圆心角是1弧度,则扇形的面积= cm 2.3、设a <0,角α的终边经过点P (-3a ,4a ),那么sin α+2cos α的值等于 4、函数y =的定义域是_____ __5、的结果是 。
高一年级数学——三角函数一、知识点归纳1、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质: sin y x =cos y x = tan y x =图象定义域R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =;当22x k ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是减函数.在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数.在,22k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数. 对称性对称中心()(),0k k π∈Z 对称中心对称中心函 数 性 质2.正、余弦定理:在ABC ∆中有: ①正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===(R 为ABC ∆外接圆半径) 2sin 2sin 2sin a R A b R B c R C =⎧⎪=⎨⎪=⎩ ⇒ sin 2sin 2sin 2a A R b B R c C R ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩注意变形应用 ②面积公式:111sin sin sin 222ABC S abs C ac B bc A ∆=== ③余弦定理: 2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c a b ab C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩ ⇒ 222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac a b c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩二、方法总结:1.三角函数恒等变形的基本策略。
一、选择题1.斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD (51AB BC -=)中作正方形ABFE ,以F 为圆心,AB 长为半径作圆弧BE ;然后在矩形CDEF 中作正方形DEHG ,以H 为圆心,DE 长为半径作圆弧EG ;……;如此继续下去,这些圆弧就连成了斐波那契螺线.记圆弧BE ,EG ,GI 的长度分别为,,l m n ,对于以下四个命题:①l m n =+;②2m l n =⋅;③2m l n =+;④211m l n=+.其中正确的是( )A .①②B .①④C .②③D .③④2.在平面直角坐标系中,AB 是单位圆上的一段弧(如右图),点P 是圆弧AB 上的动点,角α以Ox 为始边,OP 为终边.以下结论正确的是( )A .tan α<cos α<sin αB .cos α<tan α<sin αC .sin α<cos α<tan αD .以上答案都不对3.已知点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上,直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴.若()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,则ϕ=( ) A .6π B .3π C .23π D .56π4.如果一个函数在给定的区间上的零点个数恰好为8,则称该函数为“比心8中函数”.若函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上的“比心8中函数”,则ω的取值范围是( ) A .4149,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .4953,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .3741,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .[8,9)5.设函数()2sin cos f x x x x +,给出下列结论: ①()f x 的最小正周期为π ②()y f x =的图像关于直线12x π=对称③()f x 在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减 ④把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度,可得到函数()y f x =的图象.其中所有正确结论的编号是( ). A .①④B .②④C .①②④D .①②③6.已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭图象相邻两条对称轴之间的距离为π2,将函数()y f x =的图象向左平移π6个单位后,得到的图象关于y 轴对称,那么函数()y f x =的图象( ) A .关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称 B .关于点π,012⎛⎫-⎪⎝⎭对称 C .关于直线π12x =对称 D .关于直线π12x =-对称 7.已知()()sin 6f x x a b x ππ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,若()0f x ≤在[]1,1x ∈-上恒成立,则a b +=( ) A .56B .23C .1D .28.函数()3sin 22xf x x =-的部分图象大致为( )A .B .C .D .9.已知函数y =f (x )的部分图象如图所示,则其解析式可能是( )A .()sin 2f x x x =B .()||sin 2f x x x =C .()cos 2f x x x =D .()||cos2f x x x =10.675︒用弧度制表示为( ) A .114π B .134π C .154π D .174π 11.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,0ϕπ≤≤)的部分图象如图所示,则()f x 的解析式是( )A .()2sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭12.若函数()22()sin 23cos sin f x x x x =+-的图像为E ,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为2π B .对任意的x ∈R ,都有()()3f x f x π=-C .()f x 在7(,)1212ππ上是减函数 D .由2sin 2y x =的图像向左平移3π个单位长度可以得到图像E 二、填空题13.若函数()f x 为定义在R 上的偶函数,且在(0,)+∞内是增函数,又()20f =,则不等式sin ()0x f x ⋅>,[,]x ππ∈-的解集为_________.14.“一湾如月弦初上,半壁澄波镜比明”描述的是敦煌八景之一的月牙泉.如图所示,月牙泉由两段在同一平面内的圆弧形岸连接围成.两岸连接点间距离为603米.其中外岸为半圆形,内岸圆弧所在圆的半径为60米.某游客绕着月牙泉的岸边步行一周,则该游客步行的路程为_______米.15.若将函数()cos 212f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移8π个单位长度,得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是_________.①()g x 的最小正周期为π ②()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 ③12x π=不是函数()g x 图象的对称轴 ④()g x 在,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值为12-16.函数()()sin f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()f x 的单调递增区间为___________.17.函数(x)Asin(x )f ωϕ=+ (0A >,0>ω,0ϕπ<< )的部分图象如图所示,则4f π⎛⎫= ⎪⎝⎭________.18.已知函数()sin 2sin 23f x x x π⎛⎫=++⎪⎝⎭,将其图象向左平移(0)ϕϕ>个单位长度后,得到的图象为偶函数,则ϕ的最小值是_______ 19.函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位后与函数()f x 的图象重合,则下列结论正确的是______.①()f x 的一个周期为2π-; ②()f x 的图象关于712x π=-对称; ③76x π=是()f x 的一个零点; ④()f x 在5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递减;20.已知函数()sin f x x =,若对任意的实数(,)46αππ∈--,都存在唯一的实数(0,)m β∈,使()()0f f αβ+=,则实数m 的最大值是____.三、解答题21.已知函数()22sin cos 2cos ,x x R f x x x =+∈.(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在[]0,π上的单调递减区间; (3)令()18g x f x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,若()2g x a <-对于,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数a 的取值范围.22.已知函数()1tan ln1tan xf x x-=+.(1)判断函数()f x 的奇偶性,并证明;(2)若()()()1tan tan f xa x g x e x-=-在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭上有零点,求实数a 的取值范围. 23.已知函数1()sin 223f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)当x ∈R 时,求()f x 的最小正周期及单调递增区间; (2)求()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值及最小值,并指出相应x 的值. 24.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间和水深关系表:()()sin ,0,2f t A t B A πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭来描述.(1)根据以上数据,求出函数()()sin f t A t B ωϕ=++的表达式;(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4.0米,安全条例规定至少要有2米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船在一天内(0:00~24:00)何时能进入港口然后离开港口?每次在港口能停留多久?25.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数()g x 的图象求方程()12g x =在[]0,π的实数解. 26.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的图象经过点312π⎛⎝,其最大值与最小值的差为4,且相邻两个零点之间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在[]0,π上的单调增区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设51AB =,则2BC =,再由14圆弧分别求出,,l m n ,再逐项判断即可得正确选项. 【详解】 不妨设51AB =,则2BC =,所以()512l BE π==⨯, ()25135ED =-=所以(352m EG π==⨯,(5135254CG =-=,所以())422n GI ππ==⨯=,所以(())341222m n l πππ⨯+⨯=⨯==+,故①正确;(22227342m π-⨯==,))271222l n ππ-⨯⨯=⋅=, 所以2m l n =⋅,故②正确;))51222l n πππ⨯++==,((22332m ππ=⨯⨯-=-,所以2m l n ≠+,故③不正确;11l n l n l n ++===⋅(113232m ππ+==⨯,所以211m l n ≠+, 故④不正确;所以①②正确, 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是读懂题意,正确求出扇形的半径,利用弧长公式求出弧长即,,l m n 的值.2.D解析:D 【分析】根据三者的符号可得sin cos ,sin tan αααα>>,利用作差法可得tan ,cos αα大小关系不确定,从而可得正确的选项. 【详解】由题设可得AB 上的动点P 的坐标为()cos ,sin αα且()()1122cos ,sin ,cos ,sin A B θθθθ,其中122πθαθπ<<<<,12324ππθθπ<<<<, 注意到当13,4παθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,tan 1α≤-,故按如下分类讨论: 若1324ππθα<<≤,则sin 0,cos 1,tan 1ααα>>-≤-, 故sin cos tan ααα>>. 若234παθ<≤,则sin 0,cos 0,tan 0ααα><<,且20sin sin 2θα<≤<所以22221sin sin 1sin sin 12θθαα+-≤+-<,因为234πθπ<<,故20sin 2θ<<,故22211sin sin 12θθ-<+-<, 所以222sin sin 1θθ+-有正有负,所以2sin sin 1αα+-有正有负,而2sin sin 1tan cos cos ααααα+--=,cos 0α<,故tan cos αα-有正有负,故tan ,cos αα大小关系不确定. 故选:D. 【点睛】方法点睛:三角函数式的大小比较,可先依据终边的位置判断出它们的符号,也可以利用作差作商法来讨论,注意根据三角函数值的范围确定代数式的符号.3.B解析:B 【分析】 先由点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上,直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,求出ω的范围,再由()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调求出φ. 【详解】 由题意得:62484T πππ-=≥, 得1248ππω⨯≤,所以ω4≥. 又()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,所以3662T πππ-=≤,得1226ππω⨯≥,所以ω6≤ 所以ω=4或5或6.当ω=4时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 402424460f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩解得3πϕ=.当ω=5时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 502424560f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解.当ω=6时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 602424660f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解.综上: 3πϕ=.故选:B 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;(3)求φ通常利用函数上的点带入即可求解.4.A解析:A 【分析】根据题意问题转化为方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解,根据正弦函数的图像与性质可求得1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第8个解为416x ω=、第9个解为496x ω=,则4149166ωω≤<,解不等式即可. 【详解】根据题意,函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上零点个数为8,即方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解, ∴26x k πωππ=+或52,6x k k Z πωππ=+∈, 当0k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第1个解16x ω=,取第2个解56x ω=; 当1k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第3个解136x ω=,取第4个解176x ω=; 当3k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第7个解376x ω=,取第8个解416x ω=; 当4k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第9个解496x ω=. 则4149166ωω≤<,解得414966ω≤<.5.C解析:C 【分析】根据题意,利用辅助角公式和两角和的正弦公式化简得()2sin(2)3f x x π=+,根据2T ωπ=求出最小正周期即可判断①;利用整体代入法求出()y f x =的对称轴,即可判断②;利用整体代入法求出()y f x =的单调减区间,从而可得在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上先减后增,即可判断③;根据三角函数的平移伸缩的性质和诱导公式化简,即可求出平移后函数,从而可判断④. 【详解】解:函数()2sin cos sin 22sin(2)3f x x x x x x x π++=+,即:()2sin(2)3f x x π=+,所以()f x 的最小正周期为222T πππω===,故①正确; 令2,32πππ+=+∈x k k Z ,解得:,122k x k Z ππ=+∈, 当0k =时,则直线12x π=为()y f x =的对称轴,故②正确;令3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得:7,1212ππππ+≤≤+∈k x k k Z , 所以()f x 的单调递减区间为:7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,当0k =时,()f x 的一个单调递减区间为7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 则区间7,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故在区间2121,3228,6ππππ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上先减后增,故③错误; 把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度,得到s 2)2cos 22co 22cos 2126332sin(2y x x x x πππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=+-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎦⎣⎦+⎝⎭⎣即平移后得到函数()y f x =的图象,故④正确. 所以所有正确结论的编号是:①②④. 故选:C.关键点点睛:本题考查三角函数的图象和性质,熟练掌握正弦型函数的周期、对称轴、单调区间的求法,以及三角函数的平移伸缩是解题的关键,还考查辅助角公式、两角和的正弦公式以及诱导公式的应用,考查学生化简运算能力.6.B解析:B 【分析】由相邻两条对称轴之间的距离为2π,可知22T π=,从而可求出2ω=,再由()y f x =的图像向左平移6π个单位后,得到的图象关于y 轴对称,可得sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭,从而可求出ϕ的值,然后逐个分析各个选项即可 【详解】因为相邻两条对称轴的距离为2π,故22T π=,T π=,从而2ω=. 设将()f x 的图像向左平移6π单位后,所得图像对应的解析式为()g x , 则()sin 23g x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,因()g x 的图像关于y 轴对称,故(0)1g =±, 所以sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭,,32k k Z ππϕπ+=+∈,所以,6k k Z πϕπ=+∈, 因||2ϕπ<,所以6π=ϕ. 又()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令2,62x k k Z πππ+=+∈, 故对称轴为直线,26k x k Z ππ=+∈,所以C ,D 错误; 令2,6x k k ππ+=∈Z ,故,212k x k Z ππ=-∈,所以对称中心为,0,212k k Z ππ⎛⎫-∈⎪⎝⎭,所以A 错误,B 正确. 故选:B 【点睛】此题考查了三角函数的图像变换和三角函数的图像和性质,属于基础题.7.A解析:A 【分析】根据题意分析可得当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0x a b --≤,当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,0x a b --≥,从而可得506106a b a b ⎧--=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,解方程即可求解.【详解】当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,sin 06x ππ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭, 当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦时,sin 06x ππ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭,, 故当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0x a b --≤时,当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦时,0x a b --≥, 即506106a b a b ⎧--=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,解得1312a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ,所以56a b +=. 故选:A 【点睛】本题考查了三角函数的性质、不等式恒成立,考查了基本运算求解能力,属于中档题.8.A解析:A 【分析】求得函数()y f x =的定义域,分析函数()y f x =的奇偶性,结合2f π⎛⎫⎪⎝⎭的值以及排除法可得出合适的选项. 【详解】对于函数()3sin 22xf x x =-,20x -≠,得2x ≠±,所以,函数()y f x =的定义域为{}2x x ≠±.()()()sin 2sin 222x xf x f x x x --==-=----,函数()y f x =为奇函数,图象关于原点对称,排除B 、D 选项; 又02f ⎛⎫=⎪⎝⎭π,排除C 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数的解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点以及函数值符号,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.B解析:B 【分析】利用函数()0f π=排除两个选项,再由奇偶性排除一个后可得正确选项. 【详解】由图象知()0f π=,经验证只有AB 满足,C 中()cos 2f ππππ==,D 中()f ππ=,排除CD ,A 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--==为偶函数,B 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--=-=-为奇函数,而图象关于原点对称,函数为奇函数,排除A ,选B . 故选:B . 【点睛】思路点睛:由函数图象选择解析式可从以下方面入手:(1)从图象的左右位置,观察函数的定义域;从图象的上下位置,观察函数的值域; (2)从图象的变化趋势观察函数的单调性; (3)从图象的对称性观察函数的奇偶性; (4)从图象的特殊点,排除不合要求的解析式..10.C解析:C 【分析】根据弧度制与角度制的关系求解即可. 【详解】因为180π︒=弧度, 所以156********4ππ︒=⨯=, 故选:C11.D解析:D 【分析】结合图象,依次求得,,A ωϕ的值. 【详解】由图象可知2A =,2,,22362T T πππππωω⎛⎫=--==== ⎪⎝⎭,所以()()2sin 2f x x ϕ=+,依题意0ϕπ≤≤,则2333πππϕ-≤-≤,2sin 0,0,6333f ππππϕϕϕ⎛⎫⎛⎫-=-+=-+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故选:D. 【点睛】方法点睛:根据三角函数()()sin f x A x b ωϕ=++或的部分图象求函数解析式的方法: (1)求A 、()()max min:2f x f x b A -=,()()max min2f x f x b +=;(2)求出函数的最小正周期T ,进而得出2Tπω=; (3)取特殊点代入函数可求得ϕ的值.12.C解析:C 【分析】利用二倍角和辅助角公式化简函数为()2sin(2+)3f x x π=;根据正弦型函数的性质验证选项得解 【详解】()sin 222sin(2+)3f x x x x π==()f x 最小正周期22T ππ==,A 错误; ()2sin[2()+]2sin(2)2sin 2333f x x x x ππππ-=-=-=,B 错误; 当7(,)1212x ππ∈时,32(,)322x πππ+∈ ()f x ∴在7(,)1212ππ上是减函数,C 正确; 将2sin 2y x =向左平移3π个单位长度得到22sin[2()]2sin(2)33y x x ππ=-=-,D 错误. 故选:C 【点睛】本题考查正弦型函数性质的相关命题的辨析,涉及到二倍角和辅助角公式化简三角函数、正弦型函数的周期性、对称性和单调区间的求解、三角函数平移变换的应用等知识;关键是能够熟练掌握整体对应的方法,通过代入检验,结合正弦函数图象可确定正弦型函数的性质.二、填空题13.【分析】设先分析出的奇偶性然后分类讨论在上的取值情况最后根据的奇偶性求解出在上的解集【详解】设因为为奇函数为偶函数所以且定义域为关于原点对称所以为奇函数因为在上单调递增且当时所以当时所以当时所以当时解析:()()2,02,π-【分析】设()()sin g x x f x =⋅,先分析出()g x 的奇偶性,然后分类讨论()g x 在[]0,π上的取值情况,最后根据()g x 的奇偶性求解出()0g x >在[],ππ-上的解集. 【详解】设()()sin g x x f x =⋅,因为sin y x =为奇函数,()f x 为偶函数,所以()()()()()sin sin g x x f x x f x g x -=-⋅-=-⋅=-,且定义域为R 关于原点对称,所以()g x 为奇函数,因为()f x 在()0,∞+上单调递增,且()20f =, 当0x =时,sin 0x =,所以sin ()0x f x ⋅=,当()0,2x ∈时,()sin 0,0x f x ><,所以sin ()0x f x ⋅<, 当2x =时,()20f =,所以sin ()0x f x ⋅=,当()2,x π∈时,()sin 0,0x f x >>,所以sin ()0x f x ⋅>, 所以当[]0,x π∈时,若()0g x >,则()2,x π∈,又因为()g x 为奇函数,且[],x ππ∈-,根据对称性可知:若()0g x >,则()()2,02,x π∈-,故答案为:()()2,02,π-.【点睛】方法点睛:已知()f x 的单调性和奇偶性,求解不等式()()00f x ><在指定区间上的解集的常用方法:(1)分类讨论法:根据临界值采用分类讨论的方法将区间分成几段,分别考虑每一段上()f x 的正负,由此求解出不等式的解集;(2)数形结合法:根据题意作出()f x 的草图,根据图象直接写出不等式()()00f x ><的解集.14.【分析】如图作出月牙湖的示意图由题意可得可求的值进而由图利用扇形的弧长公式可计算得解【详解】如图是月牙湖的示意图是的中点连结可得由条件可知所以所以所以月牙泉的周长故答案为:【点睛】关键点点睛:本题的解析:(40π+【分析】如图,作出月牙湖的示意图,由题意可得sin QPO ∠=,QPO QPT ∠∠的值,进而由图利用扇形的弧长公式可计算得解.【详解】如图,是月牙湖的示意图,O 是QT 的中点,连结PO ,可得PO QT ⊥,由条件可知603QT =,60PQ = 所以3sin 2QPO ∠=,所以3QPO π∠=,23QPT π∠=,所以月牙泉的周长(260303403033l πππ=⨯+⨯=+. 故答案为:(40303π+ 【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据实际问题抽象出图象,再根据数形结合分析问题.15.①③④【分析】由函数图像的变换可得结合余弦函数的周期性单调性对称轴等即可判断选项得出答案【详解】的最小正周期为选项A 正确;当时时故在上有增有减选项B 错误;故不是图象的一条对称轴选项C 正确;当时且当即解析:①③④ 【分析】由函数图像的变换可得()cos 23π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭g x x ,结合余弦函数的周期性、单调性、对称轴等即可判断选项,得出答案. 【详解】()cos 2cos 28123g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.()g x 的最小正周期为π,选项A 正确;当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,42,333x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ 时,故()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有增有减,选项B 错误;012g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故12x π=不是()g x 图象的一条对称轴,选项C 正确;当,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,220,33x ππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,且当2233x ππ+=,即6x π=时,()g x 取最小值12-,D 正确.故答案为:①③④. 【点睛】本题考查了三角函数图像的变换、余弦函数的周期性、单调性和对称轴等基本知识,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.16.【分析】由图象知三角函数的周期结合函数图象及写出单调递增区间【详解】由图象知:∴的单调递增区间为故答案为:【点睛】思路点睛:1看图定周期特殊函数值:2结合图象由周期对称轴写出增区间解析:37[2,2],44k k k Z ++∈【分析】由图象知,三角函数的周期2T =,结合函数图象及15()()044f f ==,写出单调递增区间. 【详解】 由图象知:22||T πω==, 15()()044f f ==, ∴()f x 的单调递增区间为37[2,2],44k k k Z ++∈, 故答案为:37[2,2],44k k k Z ++∈ 【点睛】 思路点睛:1、看图定周期、特殊函数值:2T =,15()()044f f ==.2、结合图象,由周期、对称轴写出增区间.17.【分析】观察图象可求得进而可得然后求出的值可得;而后由可求得的值得出最后代值计算即可得解【详解】由图象可知∴∴∴又∴()∴()∵∴∴则故答案为:【点睛】本题重点考查了正弦型三角函数的图象和性质考查逻【分析】观察图象可求得2A =,311341264T πππ=-=,进而可得T π=,然后求出ω的值,可得()()22f x sin x ϕ=+;而后由26f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,可求得ϕ的值,得出()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,最后代值计算即可得解. 【详解】由图象可知2A =,311341264T πππ=-=,∴T π=, ∴22πωπ==,∴()()22f x sin x ϕ=+,又26f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴2262k ππϕπ⨯+=+(k Z ∈),∴26k πϕπ=+(k Z ∈),∵0ϕπ<<,∴6π=ϕ, ∴()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则222cos 4466f sin ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】本题重点考查了正弦型三角函数的图象和性质,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.18.【分析】先利用两角和的正弦公式化简的解析式然后再利用图象平移变换的规律求平移后的解析式最后由奇偶性可得的最小值【详解】将其图象向左平移个单位长度后得的图象由图象为偶函数图象可得所以令得故答案为:【点 解析:6π【分析】先利用两角和的正弦公式化简()f x 的解析式,然后再利用图象平移变换的规律求平移后的解析式,最后由奇偶性可得ϕ的最小值. 【详解】1()sin 2sin 2sin 2sin 2cos 2322f x x x x x x π⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭3sin 2cos 22226x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭ , 将其图象向左平移(0)ϕϕ>个单位长度后,得()22266y x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的图象,由图象为偶函数图象可得262k ππϕπ+=+()k Z ∈所以62k ϕππ=+ ()k Z ∈令0k =,得6π=ϕ. 故答案为:6π 【点睛】本题主要考查了三角函数图象的平移变换,以及三角函数的奇偶性,属于中档题.19.①②③【分析】先由图像的平移变换推导出的解析式再分析函数的周期零点对称性单调性判断是否正确【详解】解:函数的图象向右平移个单位后与函数的图象重合的一个周期为故①正确;的对称轴满足:当时的图象关于对称解析:①②③ 【分析】先由图像的平移变换推导出()f x 的解析式,再分析函数的周期、零点、对称性、单调性,判断是否正确. 【详解】 解:函数sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移π3个单位后与函数()f x 的图象重合, ()sin 2sin 2333f x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∴=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,()f x ∴的一个周期为2π-,故①正确;()y f x =的对称轴满足:232x k ππ-=π+,k Z ∈, ∴当2k =-时,()y f x =的图象关于7πx 12=-对称,故②正确; 由()sin 203f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,23x k ππ-=得26k x ππ=+, 76x π∴=是()f x 的一个零点,故③正确; 当5,1212x ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,2,322x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, ()f x ∴在5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增,故④错误. 故答案为:①②③.【点睛】本题考查命题真假的判断,考查三角函数的平移变换、三角函数的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,是中档题.20.【分析】利用任意性与存在性原命题可转化为有且仅有一个解然后根据三角函数的性质和图像求解即可【详解】由则存在唯一的实数使即有且仅有一个解作函数图像与直线当两个图像只有一个交点时由图可知故实数的最大值是解析:34π【分析】利用任意性与存在性原命题可转化为()12,,22f k k β⎛⎫=∈ ⎪ ⎪⎝⎭有且仅有一个解,然后根据三角函数的性质和图像求解即可. 【详解】由()sin f x x =,(,)46αππ∈--,则()212f α⎛⎫∈- ⎪ ⎪⎝⎭,存在唯一的实数(0,)m β∈,使()()0f f αβ+=,即()12,,22f k k β⎛⎫=∈ ⎪⎪⎝⎭有且仅有一个解, 作函数图像()y f β=与直线12,,22y k k ⎛=∈ ⎝⎭,当两个图像只有一个交点时,由图可知,344m ππ<≤, 故实数m 的最大值是34π. 故答案为:34π 【点睛】本题主要考查了三角函数的图像与性质,属于较为基础题.三、解答题21.(1)T π=;(2)5,88ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(3)()22,+∞. 【分析】(1)化简函数()214f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,结合三角函数的图象与性质,即可求解;(2)由正弦函数的单调性可得答案;(3)化简()2g x x =,根据,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,求得()g x ,再根据题意,得到2a ->,即可求解.【详解】(1)由题意,函数()sin 2cos21214f x x x x π⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,可得其最小正周期是22T ππ==. (2)由3222,242k x k k Z πππππ+≤+≤+∈得 5,88k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 又∵[]0,x π∈,∴5,88x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 故单减区间为5,88ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(3)由()122844g x f x x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 因为,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,得22,33x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则1cos 2,12x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以()22g x x ⎡=∈-⎢⎣,若()2g x a <-对于,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦恒成立,则()max 2a g x ->所以2a >+,即求实数a 的取值范围()2+∞. 【点睛】本题主要考查了三角恒等变换,以及三角函数的图象与性质综合应用,其中解答中利用三角恒等变换的公式,求得函数的解析式,结合三角函数的图象与性质求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.22.(1)函数()f x 为奇函数,证明见解析;(2)(),0-∞. 【分析】(1)求出函数()f x 的定义域,计算得出()f x -与()f x 之间的关系,由此可得出结论;(2)由,04x π⎛⎫∈-⎪⎝⎭可得出1tan 0x -<<,1tan 0x ->,利用()0g x =可得出tan 1tan x a x =+,求出函数tan 1tan x y x =+在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭上的值域,由此可得出实数a 的取值范围.【详解】(1)对于函数()1tan ln1tan x f x x -=+,有1tan 01tan xx->+,即tan 10tan 1x x -<+,解得1tan 1x -<<,解得()44k x k k Z ππππ-<<+∈,所以,函数()f x 的定义域为(),44k k k ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z , ()()()()11tan 1tan 1tan 1tan ln ln ln ln 1tan 1tan 1tan 1tan x x x x f x f x x x x x ---+--⎛⎫-====-=- ⎪+--++⎝⎭, 所以,函数()f x 为奇函数; (2)()()()()1tan 1tan 1tan tan 1tan tan f x a x a x x g x ex x x---=-=-+, 04x π-<<,则1tan 0x -<<,1tan 0x ->,所以,0tan 11x <+<,令()0g x =,可得()tan 11tan 1101tan tan 1tan 1x xa x x x +-===-<+++, 所以,实数a 的取值范围是(),0-∞. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.23.(1)T π=,单调递增区间为5,()1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (2)12x π=-时函数取得最小值12-,4x π=时函数取得最大值14.【分析】(1)根据周期公式计算,用整体代换法化简222()232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈即可得出单调递增区间;(2)用整体代换法得当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时52636πππ-≤-≤x ,当232x ππ-=-时函数取得最小值12-,当236x ππ-=时函数取得最大值14.【详解】解:(1)()f x 的最小正周期为22T ππ== 由222()232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈得5()1212k x k k Z ππππ-≤≤+∈ 所以()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时52636πππ-≤-≤x所以当232x ππ-=-即12x π=-时函数取得最小值12-, 当236x ππ-=即4x π=时函数取得最大值14. 【点睛】求三角函数单调区间的2种方法:(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间;(2)图象法:函数的单调性表现在图象上是从左到右,图象上升趋势的区间为单调递增区间,图象下降趋势的区间为单调递减区间,画出三角函数的图象,结合图象易求它的单调区间.24.(1)()2sin 566f t t ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭;(2)在0时进港4时出港或12时进港16时出港,每次在港内可停留4个小时. 【分析】由表格易知()()max min 7,3f t f t ==,由()()()()max minmax min,22f t f t f t f t A B -+==,求得A ,B ,再根据14212T =-=和2t =时,函数取得最大值,分别求得,ωϕ即可.(2)根据货船需要的安全水深度为6,由()2sin 5666f t t ππ⎛⎫=++≥ ⎪⎝⎭求解.【详解】由表格可知()()max min 7,3f t f t ==,, 则()()()()max minmax min2,522f t f t f t f t A B -+====,又214212,6T T ππω=-===, 当2t =时,()22sin 2576f πϕ⎛⎫=⨯++= ⎪⎝⎭, 即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以232k ππϕπ+=+,又2πϕ<,所以6π=ϕ, 所以()2sin 566f t t ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (2)因为货船需要的安全水深度为6, 所以()2sin 5666f t t ππ⎛⎫=++≥ ⎪⎝⎭, 即1sin 662t ππ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭, 所以5226666k t k ππππππ+≤+≤+, 即12412k t k ≤≤+,又因为[]0,24t ∈,当0k =时,[]0,4t ∈,当1k =时,[]12,16t ∈,所以在0时进港4时出港或12时进港16时出港,每次在港内可停留4个小时. 【点睛】方法点睛:由函数y =A sin(ωx +φ)的图象或表格确定A ,ω,φ的题型,常常以“五点法”中的五个点作为突破口,要从图象的升降情况找准“零点”或“最大(小)值点”的位置.要善于抓住特殊量和特殊点. 25.(1)()sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)0或3π或π. 【分析】(1)先根据函数图象确定出()f x 的最小正周期,再根据最小正周期的计算公式2T ωπ=求解出ω的值,然后代入点,13π⎛⎫⎪⎝⎭结合ϕ的范围求解出ϕ的值,从而()f x 的解析式可求;(2)先根据图象变换求解出()g x 的解析式,然后根据()12g x =得到关于x 的方程,结合[]0,x π∈,求解出x 的值即为方程的实数解. 【详解】(1)因为由图象可知4362T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,所以22T ππω==且0>ω,所以1ω=, 所以()()sin f x x ϕ=+,代入点,13π⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭且2πϕ<,所以6π=ϕ,所以()sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭; (2)()f x 的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12后得到的函数解析式为:()sin 26g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为[]0,x π∈,所以132,666x πππ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,又因为()12g x =,所以1sin 262x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以266x ππ+=或56π或136π,所以0x =或3π或π, 所以方程()12g x =在[]0,π的实数解为:0或3π或π. 【点睛】思路点睛:根据()sin y A ωx φ=+的图象求解函数解析式的步骤: (1)根据图象的最高点可直接确定出A 的值;(2)根据图象的对称轴、对称中心确定出函数的最小正周期,再利用最小正周期的计算公式求解出ω的值;(3)代入图象中非平衡位置的点,结合ϕ的范围求解出ϕ,则函数解析式可求. 26.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2π,π3. 【分析】(1)根据函数()f x 最大值与最小值的差为4,求得A ,再由相邻两个零点之间的距离为2π,求得ω,然后由函数()f x 的图象经过点12π⎛ ⎝,求得函数的解析式. (2)令222,262k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈,结合[]0,x π∈,利用正弦函数的性质求解.【详解】(1)因为函数()f x 最大值与最小值的差为4, 所以A =2,又相邻两个零点之间的距离为2π. 所以T π=, 所以 22πωπ==,所以()()2sin 2f x x ϕ=+,又函数()f x 的图象经过点12π⎛ ⎝,所以()2sin 212f x πϕ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭sin 62πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以263k ππϕπ+=+或2263k ππϕπ+=+, 解得26k πϕπ=+或22k πϕπ=+,又2πϕ<,所以6π=ϕ, 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; (2)令222,262k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈,解得,36k x k k Z ππππ-+≤≤+∈,因为[]0,x π∈, 所以06x π≤≤或2ππ3x ,所以()f x 在[]0,π上的单调增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2π,π3. 【点睛】方法点睛:1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式. 2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2T ωπ=,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为Tπω=.3.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t=ωx+φ,将其转化为研究y=sin t的性质.。
高中数学三角函数知识点归纳及常考题型分析三角函数知识点归纳及常考题型分析角的概念及表示角是指由两条射线(或直线段)共同围成的图形,其中一个射线为始边,另一个射线为终边。
正角、负角和零角是角的三种分类。
终边相同的角可以表示为{β|β=k·360+α,k∈Z}。
象限角是指顶点在原点,始边与x轴非负半轴重合的角,其终边落在第几象限就称这个角是第几象限的角。
轴线角是指顶点在原点,始边与x轴非负半轴重合,终边落在坐标轴上的角。
区间角是指角的量数在某个确定的区间内,由若干个区间构成的集合称为区间角的集合。
角度制与弧度制角度制和弧度制是两种常见的角度量方式。
它们之间的互换关系是1rad=180°≈57.30°=57°18ˊ,1°≈0.(rad)。
弧长公式与扇形面积公式弧长公式是指l=|α|·r,其中α是角的量数,r是半径。
扇形面积公式是指s扇形=lr=|α|·r^2/2.三角函数的定义与符号设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P(x,y)。
P与原点的距离为r,则sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x,cotα=x/y,secα=r/x,cscα=r/y。
在各象限中,正弦函数和正切函数在第一象限和第二象限中为正,余弦函数在第一象限和第四象限中为正。
三角函数的图像及基本关系式正弦线是MP,余弦线是OM,正切线是AT。
同角三角函数的基本关系式是sin^2θ+cos^2θ=1,tanθ=sinθ/cosθ。
正弦、余弦的诱导公式正弦、余弦的诱导公式是奇变偶不变,符号看象限。
其中sin(±α)和cos(±α)的值与sinα和cosα的值有关,而sin(α+π)=-sinα,cos(α+π)=-cosα。
和角与差角公式和角与差角公式是sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ,cos(α±β)=cosαcosβ∓sinαsinβ,tan(α±β)=(tanα±tanβ)/(1∓tanαtanβ),sin(α+β)sin(α-β)=sin^2α-sin^2β,cos(α+β)cos(α-β)=cos^2α-sin^2β,asinα+bcosα=a^2+b^2sin(α+φ),其中辅助角φ所在象限由点(a,b)的象限决定,tanφ=b/a。
第四章三角函数编写:王建宏【网络图】【网络导读】近几年高考降低了对三角变换的考查要求,而加强了对三角函数图象与性质的考查,因为函数的性质是研究函数的一个重要内容,是学习高等数学和应用技术学科的基础,又是解决生产实际问题的工具.充分运用数形结合思想,把图象与性质结合起来,即利用图象的直观性得出函数的性质,或由单位圆上线段表示的三角函数值来获得函数的性质,同时利用函数性质来描绘函数的图象,这即有利于掌握图象与性质,又能熟练地运用数形结合的思想方法.关于三角变换,其仍究是三角函数的基础,没有三角函数的恒等变形就谈不上性质和图象的应用,要立足于课本,突出应用性问题的地位. 【易错指导】易错点1:单位圆中的三角函数线在解题中一方面易对此知识遗忘,应用意识不强,另一方面易将角的三角函数值所对应的三角函数线与线段的长度二者等同起来,产生概念性的错误. 易错点2:根据已知条件确定角的大小,没有通过确定角的三角函数值再求解的意识或确定角的三角函数名称不适当造成错解.易忘关于sin θ和cos θ齐次式的处理方法. 在利用三角函数图象变换中的周期变换和相位变换解题时,易将ω和ϕ求错.易错点3:对正弦函数sin()y A x ωϕ=+及余弦函数cos()y A x ωϕ=+的图象、对称轴、对称中心理解不到位,造成解题错误或思维受阻.易错点4:利用正弦定理解三角形时,若已知三角形的两边及其一边的对角解三角形时,易忽视三角形解的个数.三角形中的三角函数问题.对三角变换同三角形边、角之间知识的结合综合应用程度不够. 没有挖掘题目中的隐含条件,忽视对角的范围的限制而造成增解现象. 例题1 (06·天津文)已知函数()sin cos (,f x a x b x a b =-为常数,0,)a x R ≠∈的图象关于直线4x π=对称,则函数3()4y f x π=-是 (A )偶函数且它的图象关于点(,0)π对称 (B )偶函数且它的图象关于点3(,0)2π对称 (C )奇函数且它的图象关于点3(,0)2π对称 (D )奇函数且它的图象关于点(,0)π对称【解析】由于函数()f x 的图象关于直线4x π=对称,所以()sin cos )444f a b a b πππ=-=-=,解得b a =-,所以原函数()(sin cos )sin()4f x a x x x π=+=+33()sin()sin()sin 444y f x x x x ππππ=-=-+=-= 显然它是奇函数,且图象关于点(,0)()k k Z π∈对称,故应选D.【点评】本题考查了三角函数的图象特征及其函数解析式的求解.考查了考生对特殊三角函数性质的探究.解题中不少考生因对()sin cos f x a x b x =-配角ϕ的不定性而形成干扰,对对称性条件理解不透.例题2已知函数11()(sin cos )sin cos 22f x x x x x =+--,则()f x 的值域是 (A)[]1,1- (B) 2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(C) 1,2⎡-⎢⎣⎦ (D) 1,2⎡--⎢⎣⎦【解析】由11()(sin cos )sin cos 22f x x x x x =+--得, cos ,(sin cos ),()sin ,(sincos ),x x x f x x x x ≥⎧=⎨<⎩其图象如右图所示,由图象 可得,函数()f x 的值域是1,2⎡-⎢⎣⎦, 故应选C. 【点评】本题考查了三角不等式的解法,数形结合法是解三角不等式的最佳工具,作图过程中要能够将两曲线的交点及各函数的特征描述清楚,明确解题目的.作图错误是值域求错的关键.例题3设函数()()f x a b c =+ ,其中向量(sin ,cos )a x x =- ,(sin ,3cos )b x x =-,(cos ,sin )c x x =-,x R ∈。
高中数学基础知识典型例题4——三角函数 数学基础知识与典型例题 第四章三角函数
三角函数相关知识关系表
角的概念
1.①与(0°≤<360°)终边相同的角的集合 (角与角的终边重合):Zkk,360|; ②终边在x轴上的角的集合:Zkk,180|; ③终边在y轴上的角的集合: Zkk,90180|
;
④终边在坐标轴上的角的集合:Zkk,90|. 2. 角度与弧度的互换关系:360°=2 180°= 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′ 注意:正角的弧度数为正数,
例1.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长为( ) ()2A ()sin2B 2()sin1C
()2sin1D
例2. 已知为第三象限角,则2所在的象限是( ) (A)第一或第二象限 (B)第二或第三象限 (C)第一或第三象限 (D)第二或第四象限
负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零, 熟记特殊角的弧度制.
3.弧度制下,扇形弧长公式12r,扇形面积公式211||22SRR,其中为弧所对圆心角的弧度数。
三角函数的定义
1.三角函数定义:利用直角坐标系,可以把直角三角形中的三角函数推广到任意角的三角数.在终边上任取一点(,)Pxy(与原点不重合),记22||rOPxy, 则sinyr,cosxr,tanyx,cotxy。 注: ⑴三角函数值只与角的终边的位置有关,由角的大小唯一确定,三角函数是以角为自变量,以比值为函数值的函数. ⑵根据三角函数定义可以推出一些三角公式: ①诱导公式:即2k或902k 之间函数值关系()kZ,其规律是“奇变偶不变,符号看象限” ;如sin(270)cos ②同角三角函数关系式:平方关系,倒数关系,商数关系. ⑶重视用定义解题. ⑷三角函数线是通过有向线段直观地表示出角的各种三角函数值的一种图示方法.如单位圆 例3.已知角的终边经过P(4,3),求2sin+cos的值.
例4.若是第三象限角,且coscos22,
则2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
例5. 若cos0,sin20,且 ;;MPOMAT正弦线:余弦线:正切线: 2. 各象限角的各种三角函数值符号: 一全二正弦,三切四余弦
sinyr cosxr tanyx
,cotxy
(纵坐标y的符号) (横坐标x的符号)
则角的终边所在象限
是( ) (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 三角函数公式 三角函数的公式:(一)基本关系 公式组二 (kZ) sin(2)sin,cos(2)costan(2)tan,cot(2)cotkxxkxxkxxkxx 公式组三 sin()sintan()tancos()coscot()cotxxxxxxxx 公式组四 公式组五 xxxxxxxxcot)cot(tan)tan(cos)cos(sin)sin( xxxxxxxxcot)2cot(tan)2tan(cos)2cos(sin)2sin( 公式组六 sin()sintan()tancos()coscot()cotxxxxxxxx (二)两角和与差公式 公式组一 sinsincoscos)cos( sinsincoscos)cos( sincoscossin)sin( sincoscossin)sin( 例6.化简:440sin12 例7.已知tanα,tanβ是方程23340xx两根,且α,β)2,2(,则α+β等于( ) (A)32 (B)32或3 (C)3或32 (D)3 例8. 15cot15tan的值是( ) tantan1tantan)tan(tantan1tantan)tan( 公式组二: cossin22sin 2222sin211cos2sincos2cos 2tan1tan22tan 2cos12sin 2cos12cos,1cossin1costan21cos1cossin 公式组三 1cos()sin2,1cos()sin2,1sin()cos2 1sin()cos2,1tan()cot2,1tan()cot2 常用数据: 30456090、、、的三角函数值 62sin15cos754 ,42615cos75sin 3275cot15tan ,3215cot75tan (A)2 (B)2+3 (C)4 (D)334
三角函数公式
注: ⑴以上公式务必要知道其推导思路,从而清晰地“看出”它们之间的联系,它们的变化形式. 如tan()(1tantan)tantan
221cos1coscos,sin2222等.
从而可做到:正用、逆用、变形用自如使用各公式. ⑵三角变换公式除用来化简三角函数式外,还为研究三角函数图象及性质做准备. ⑶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=cos2θ+sin2θ=tanx·cotx=tan45°等。 ②项的分拆与角的配凑。 如分拆项:222222sin2cos(sincos)cos1cosxxxxxx; 配凑角(常用角变换): 2()()、2()()、
22、22
、
()等. ③降次与升次。即倍角公式降次与半角公式升次。 ④化弦(切)法。将三角函数利用同角三角函 数基本关系化成弦(切)。
⑤引入辅助角。asinθ+bcosθ=22basin(θ+),这里辅助角所在象限由a、b的符号确定,角的
例9. 设)2,0(,若,53sin则)4cos(2=
( ) (A)57 (B)5
1
(C)27 (D)4 例10.sin163sin223
sin253sin313 ( )
1()2A1()2B3()2C 3
()2D
例11. 求下列各式的值:⑴75tan175tan1 ; ⑵tan17+tan28+tan17tan28
例12.已知为锐角,且1tan2,求 值由tan=ab确定。 sin2cossinsin2cos2的值.
三角函数公式
例13. 已知α为第二象限角,且 sinα=,415求12cos2sin)4sin(的值. 例14. 已知21)4tan(,(1)求tan的值;(2)求2cos1cos2sin2a的值王新敞 例15. 已知cos2sin,sin4cos5sin2cos⑴求的值;2sin2sincos⑵求的值.
三角函数公式 例16. 已知45cossin,求sincos的值. 例17. 已知锐角,满足cos=53,cos(+)=135,求cos. 例18. 已知2,0,tan =31,tan =71,求2 + . 例19. 在△ABC中,已知cosA =135,sinB =53,则cosC的值为( ) (A)6516 (B)6556 (C)65566516或 (D)6516 例20. 若关于x的方程2cos2( + x) sinx + a = 0 有实根,求实数a的取值范围。 三角函数 三角函数的性质: sinyx cosyx xAysin(A、>0) 定义域 R R R 值域 [1,1] [1,1] AA, 周期性 2 2 2 奇偶性 奇函数 偶函数 当,0非奇非偶, 当,0奇函数 单调性 [2,2]22kk上为增函数; 3[2,2]22kk上为减函数. (Zk) [21,2]kk上为增函数; [2,21]kk 上为减函数. (Zk) 12222,kk上为增函数; 32222,kk上为减函数(Zk) 三角函数 tanyx cotyx 定义域 1|,2xxRxkkZ且 |,xxRxkkZ且 值域 R R 周期性 奇偶性 奇函数 奇函数 单调性 kk2,2上为增函数(Zk) 1,kk上为减函数(Zk)
以上性质的理解记忆关键是能想象或画出函数图象........... 函数sin()yAx的图像和性质以函数sinyx为基础,通过图像变
换来把握.如①sinyx图例变化为②sin()yAx(A>0,>0)相应地, ①的单调增区间2,222kk 变为
2222kxk≤≤的解集是②的增区间. 注:⑴)sin(xy
或cos()yx(0)的周期2T;