三角函数恒等变换含答案及高考题
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高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.已知函数的图象上关于轴对称的点至少有3对,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】原函数在轴左侧是一段正弦型函数图象,在轴右侧是一条对数函数的图象,要使得图象上关于轴对称的点至少有对,可将左侧的图象对称到轴右侧,即,应该与原来轴右侧的图象至少有个公共点如图,不能满足条件,只有此时,只需在时,的纵坐标大于,即,得.【考点】分段函数,函数图象,正弦型函数,对数函数2.若,则函数的最大值是___________.【答案】【解析】由题意因为,所以,所以函数的最大值是.【考点】求最大值.3.已知,,则下列不等式一定成立的是A.B.C.D.【答案】D【解析】,【考点】三角函数的性质4.若,且为第二象限角,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由得又为第二象限角,所以,选B.【考点】两角差余弦公式5.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.-2D.【答案】C【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选C.【考点】三角函数的性质.6.设的最小值为,则.【答案】【解析】,根据题意,结合二次函数在某个区间上的最值问题,对参数进行讨论,当时,其最小值为,所以不合题意,当时,其最小值为,解得,当时,其最小值为,无解,所以.【考点】倍角公式,二次函数在给定区间上的最值问题.7.设函数对任意的,都有,若函数,则的值是()A.1B.-5或3C.D.-2【答案】D【解析】根据题意有是函数图像的对称轴,从而有,所以有,故选D.【考点】三角函数的性质.8.下列函数中,以为最小正周期的偶函数是()A.y=sin2x+cos2xB.y=sin2xcos2xC.y=cos(4x+)D.y=sin22x﹣cos22x【答案】D【解析】因为A项为非奇非偶函数,B项是奇函数,C项是奇函数,只有D项是符合题意的,故选D.【考点】诱导公式,倍角公式,三角函数的奇偶性和周期.9.函数的最大值为.【答案】【解析】解析式表示过的直线的斜率,由几何意义,即过定点(4,3)与单位圆相切时的切线斜率为最值.所以设切线得斜率为k,则直线方程为,即 ,【考点】三角函数最值【方法点睛】本题主要考查三角函数最值问题及转化的思想,解决问题的根据是根据所给函数式子转化为直线与圆的位置关系问题,即将所给式子看做定点与单位圆上点的连线的斜率的范围问题,通过模型转化使问题定点巧妙解决,属于经典试题.10.(本题满分12分)如图,在中,边上的中线长为3,且,.(1)求的值;(2)求边的长.【答案】(1)(2)4【解析】(1)利用角的关系,再结合两角差正弦公式展开就可求解(2)先在三角形ABD中,由正弦定理解出BD长,即CD长:由正弦定理,得,即,解得…故;再在三角形ADC中由余弦定理解出AC:;AC= 4试题解析:(1)(2)在中,由正弦定理,得,即,解得…故,从而在中,由余弦定理,得;AC= 4 ;【考点】正余弦定理11.中,,则的最大值为.【答案】【解析】设,由余弦定理的推论,所以,设,代入上式得,,故,当时,此时,符合题意,因此最大值为,故答案为:.【考点】解三角形.【思路点睛】首先假设,然后再根据余弦定理的推论,可得,找到与的关系,再设,代入上式得,利用根的判别式,进而求出结果.本题的关键是利用余弦定理的推论.12.已知函数的部分图象如图所示.(1)求函数的解析式;(2)若,求函数在区间上的单调减区间.【答案】(1);(2),.【解析】(1)由图象中的最高点和最低点的纵坐标得到关于的方程组求得,再利用图象得到函数的周期,进而得到值,最后代入最低点坐标或最高点坐标结合的范围求出,即得到函数的解析式;(2)先求出,利用两角和差的正弦公式将其化为的形式,再利用整体思想求其单调递减区间.试题解析:(1)由图知,解得,又,所以,所以,将点代入,得,再由,得,所以;(2)因为由,解得;又,故所求的单调减区间为,.【考点】1.三角函数的图象与性质;2.三角恒等变形.13.已知角的终边经过点(-4,3),则= ,= ;【答案】;【解析】由题意可得.【考点】任意角三角函数的定义.14.在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若,求△ABC的面积.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)在解三角形的背景下,考查正弦定理,余弦定理,知值求值.(Ⅱ)综合余弦定理,求三角形的面积公式,需要把作为整体求之.试题解析:(Ⅰ)由正弦定理得将上式代入已知即,即.∵∵∵B为三角形的内角,∴.(Ⅱ)由余弦定理得,结合,可得,所以△ABC的面积.【考点】正弦定理,余弦定理,三角形的面积公式.15.在△中,角,,所对的边分别为,,,表示△的面积,若,,则.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴,.∵,∴,∴,∴,∴.【考点】解三角形.【思路点睛】先利用余弦定理和三角形的面积公式可得,可得,再用正弦定理把中的边换成角的正弦,利用两角和公式化简整理可求得,最后根据三角形内角和,进而求得.16.中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若的面积,则 .【答案】【解析】由余弦定理,,又,,,即,,.【考点】1、余弦定理;2、同角三角函数的基本关系;3、三角形面积公式.【思路点睛】本题主要考查的是余弦定理、同角三角函数基本关系、三角形的面积公式,属于容易题.因为题目求,且的面积,边的平方的形式一般想到余弦定理,面积展开后利用余弦定理即可求得与的关系,从而利用同角三角函数的基本关系求得.17.(2012•安徽)设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC,可得2sinBcosA=sin(A+C),从而可得2sinBcosA=sinB,由此可求求角A的大小;(Ⅱ)利用b=2,c=1,A=,可求a的值,进而可求B=,利用D为BC的中点,可求AD的长.解:(Ⅰ)∵2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC∴2sinBcosA=sin(A+C)∵A+C=π﹣B∴sin(A+C)=sinB>0∴2sinBcosA=sinB∴cosA=∵A∈(0,π)∴A=;(Ⅱ)∵b=2,c=1,A=∴a2=b2+c2﹣2bccosA=3∴b2=a2+c2∴B=∵D为BC的中点,∴AD=.【考点】余弦定理;三角函数的恒等变换及化简求值.18.在中,已知.(Ⅰ)求sinA与角B的值;(Ⅱ)若角A,B,C的对边分别为的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(I)给出了关于角的两个三角函数值,利用诱导公式和同角三角函数的基本关系式可求得其正弦、余弦,再根据三角形的性质可求得的值;(II)在第一问的基础上,利用正弦定理可求得边,再由余弦定理求边,注意利用三角形基本性质舍解.试题解析:(Ⅰ)∵,,又∵,.∵,且,.(Ⅱ)由正弦定理得,,另由得,解得或(舍去),,.【考点】三角函数的诱导公式,同角三角函数的基本关系式及利用正、余弦定理在解三角形.19.已知,则的值为.【答案】.【解析】,故填:.【考点】三角恒等变形.20.在中,角A,B,C的对边分别为,,,若,则角的值为()A.或B.或C.D.【答案】A.【解析】,,∴或,故选A.【考点】余弦定理.【思路点睛】由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.21.为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点()A.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变D.纵坐标缩短到原来的2倍,横坐标不变【答案】A【解析】这是一个三角函数的图象变换问题,一般的为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有点的横坐标伸长()或缩短()到原来的倍(纵坐标不变)即可,因此为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,故选A.【考点】三角函数的图象变换.【方法点睛】本题是一个三角函数的图象变换问题,属于容易题.一般的要得到函数(其中)的图像可按以下步骤进行:先把的图象向左()或向右()平移个单位,再将所得函数的图象上各点的横坐标扩大()或缩小()为原来的(纵坐标不变),再把所得函数图象上各点的纵坐标扩大()或缩小()为原来的倍(横坐标不变),最后再将所得图像向上()或向下()平移个单位,即可得到函数的图象.22.如图,在中,,,点在边上,且,.(I)求;(II)求的长.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ),.【解析】(Ⅰ)由图可知,所以,又,所以,再由两角差的正弦公式可求得;(Ⅱ)由题意可用正弦定理、余弦定理即可求出、的长,在中,有,又从而可求得;在中,由余弦定理得,,从而可求出.试题解析:(Ⅰ)在中,因为,所以,所以(Ⅱ)在中,由正弦定理得,在中,由余弦定理得,所以【考点】1.解三角形;2.两角差的正弦公式.23.设的内角对边分别为,已知,且.(1)求角的大小;(2)若向量与共线,求的值.【答案】(1);(2)。
三角恒等变换一、单选题1.已知α是第二象限角,tan()74πα-=-,则sin()3πα+=( )A B C D 2.已知锐角θ满足2sin 263θπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5cos 6πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值为( )A .19-B C .19D . 3.2002年在北京召开的国际数学家大会,会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的.弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形。
如果小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,直角三角形中较小的锐角为θ,那么cos2θ的值等于( )A .45B .725C .725-D .354.已知锐角α满足3cos()65πα+=,则sin(2)3πα+=( ) A .1225B .1225±C .2425D .2425±5.sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=( )A B C D6.已知22ππαβ--<<,sin 2cos 1αβ-=,2cos sin αβ+=则3s i n πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ( )A .3B .3C .3±D .3±7.若,αβ都是锐角,且cos 5α=,3sin()5αβ+=,则cos β= ( )A B C D 8.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tanα,tanβ,且22ππαβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,,则α+β=( ). A .34π或34π-B .4π-或4πC .4π D .34π-9.已知角,αβ均为锐角,且cos αβ==αβ-的值为( ) A .3πB .4π C .4π-D .4π或4π-10.已知 πsin()4α+=,则 3πsin()4α-的值为 ( ).A .B .2C .-12D .1211.已知函数()212cos 2f x x x =+-,若其图象是由sin 2y x =图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位得到,则ϕ的最小值为( ) A .6πB .56π C .12πD .512π 12.已知函数()sin sin 3f x x x =-,[0,2]x πÎ,则()f x 的所有零点之和等于( ) A .5πB .6πC .7πD .8π13.若函数()sin cos f x a x b x =+在3x π=处取得最大值4,则ab=( )A .1B C .2D .314.已知函数()sin f x a x x =-图象的一条对称轴为6x π=-,若()()124f x f x ⋅=-,则12x x +的最小值为( )A .3π B .πC .23π D .43π二、填空题15.计算:tan 20tan 40tan120tan 20tan 40++=_______________.16.cos102cos20cos10-⋅=____________. 17.已知()2sin 3αβ+=,()2sin 5αβ-=,则tan tan αβ的值为__________;18.已知αβ,均为锐角,1sin())663ππαβ-=+=,cos()αβ+=________. 19.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________. 20.若奇函数()f x 在其定义域R 上是单调减函数,且对任意的R x ∈,不等式()()cos2sin sin 0f x x f x a ++-≤恒成立,则a 的最大值是_____.21.已知等腰三角形顶角的余弦值为725-,则这个三角形底角的正切值...为______ 22.o o oosin58+cos60sin2cos2=____________.23.已知π1sin cos 63αα⎛⎫--=⎪⎝⎭,则πcos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.24.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则sin 2θ=______.25.若函数2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++>⎪⎝⎭在2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.26.如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC 的半圆形空地,ABC ∆外的地方种草,ABC ∆的内接正方形PQRS 为一水池,其余的地方种花,若BC a =,ABC θ∠=,设ABC ∆的面积为1S ,正方形PQRS 的面积为2S ,当a 固定,θ变化时,则12S S 的最小值是__________.27.已知函数()()()cos sin sin cos f x a x b x =-没有零点,则22a b +的取值范围是_______三、解答题 28.(1cos103sin10-;(2)求值tan 70tan 503tan 70tan 50+-= 29.已知()222x x x f x sincos sin a ⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭ (1)求实数a 的值;(2)若443f f ππαα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2141tan παα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭+的值. 30.(1)已知51sin π123α⎛⎫+=⎪⎝⎭,求πsin 12α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. (2)已知角α的终边过点()43P ,-,β为第三象限角,且4tan 3β=,求()c o s αβ-的值.31.(1)求值: sin 7cos15sin8cos7sin15sin8︒+︒︒︒-︒︒;(2)已知10sin cos ,25x x x π-<<+=,,求sin cos x x -的值. 32.已知1tan()2αβ-=,1tan 7β=-,且,(0,)αβπ∈,求2αβ-的值 33.已知32ππα<<,32ππβ<<,sin α=,cos β=αβ-的值. 34.已知α,β为锐角,且17cos α=,()1114cos αβ+=-.求sinβ的值. 35.计算(1)已知2sin cos 0αα-=,求sin cos sin cos sin cos sin cos αααααααα-+++-的值; (2)求()214cos 102sin10︒+︒-︒的值. 36.已知2sin cos 3αα+=,且2παπ<<,求下列各式的值(1)sin cos αα-(2)cos()24sin()4πααπα+++37.已知sin(2)7αβ-=11cos(2)14αβ-=-, 042ππβα<<<<,(1)求tan(2)αβ-的值; (2)求cos()αβ+以及αβ+的值38.计算(1)23sin12(4cos 122)--; (240sin 50(13tan10).701cos 40+++39.已知函数2()2cos cos cos .22x xf x x x =+ (1)求函数f (x )的最小正周期; (2)求函数f (x )在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域.40.已知函数2()sinsin 1(02f x x x x πωωωω⎫⎛⎫=+⋅+-> ⎪⎪⎝⎭⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π. (1)求ω的值;(2)当,122x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域. 41.如图,OPQ 是半径为2,圆心角为3π的扇形,C 是扇形弧上的一动点,记COP θ∠=,四边形OPCQ 的面积为S .(1)找出S 与θ的函数关系;(2)试探求当θ取何值时,S 最大,并求出这个最大值.42.已知函数2()sin cos (0)f x x x x =>ωωωω的最小正周期为2π, (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)若函数()()g x =f x +m 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上有两个零点,求实数m 的取值范围. 43.为迎接2020年奥运会,某商家计划设计一圆形图标,内部有一“杠铃形图案”(如图阴影部分),圆的半径为1米,AC ,BD 是圆的直径,E ,F 在弦AB 上,H ,G 在弦CD 上,圆心O 是矩形EFGH 的中心,若23EF =米,2AOB θ∠=,5412ππθ≤≤.(1)当3πθ=时,求“杠铃形图案”的面积;(2)求“杠铃形图案”的面积的最小值.参考答案1.C 【解析】 由tan 74πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得171tan tan αα-=-+,解得34tan α=-. 又α是第二象限角,可得34sin ,cos 55αα==-.则314sin 333525sin cos cos sin πππααα⎛⎫+=+=⨯-= ⎪⎝⎭. 故选C. 2.D 【解析】分析:由二倍角公式得cos 3πθ⎛⎫+⎪⎝⎭,再由5cos ?cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结合同角三角函数关系可得解.详解:由2sin 263θπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,得28112sin 12699θπ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭,即1cos 39πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由θ为锐角,且1cos 039πθ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,所以3πθ+因为锐角,所以sin 03πθ⎛⎫+> ⎪⎝⎭.5cos cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选D.点睛:解决三角变换中的给值求值问题时,一定要注意先化简再求值,同时要注意所给条件在解题中的整体作用. 3.B 【解析】 【分析】根据两个正方形的面积求出两个正方形的边长,进而用三角函数表示边长求出三角函数值,再利用二倍角公式求解即可. 【详解】由大正方形面积为25,小正方形面积为1.易得大正方形边长为5,小正方形边长为1.由图有15cos 5sin 1cos sin 5θθθθ-=⇒-=,故221cos sin 5cos sin 1θθθθ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩ ,因为较小的锐角为θ,故4cos 53sin 5θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.故2247cos 22cos 121525θθ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了由图像求解三角函数值的问题,需要根据图像到三角函数的关系式再求解,属于中等题型. 4.C 【解析】 【分析】利用诱导公式,求得sin()6πα+的值,再利用倍角公式,即可求解.【详解】因为锐角α满足3cos()65πα+=,所以6πα+也是锐角,由三角函数的基本关系式可得4sin()65πα+==, 则24sin(2)2sin()cos()36625πππααα+=++=,故选C. 【点睛】本题主要考查了三角函数的化简求值问题,其中解答中熟记三角函数的诱导公式和三角函数的倍角公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 5.B 【解析】 【分析】根据sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭和0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得到sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭和cos 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值,将所求的cos α转化为cos 33ππα⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,利用两角和的余弦公式,得到答案.【详解】因为sin 33πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,所以sin 33πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 33πα⎛⎫-==⎪⎝⎭, 所以cos cos 33ππαα⎡⎤⎛⎫=-+⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos cos sin sin 3333ππππαα⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12⎛=- ⎝⎭36+=. 故选:B. 【点睛】本题考查同角三角函数关系,两角和的余弦公式,属于简单题. 6.B 【解析】 【分析】两式平方相加利用两角和与差的公式可化为()54sin 3αβ--=,再根据22ππαβ-<-<得出6παβ=+,代入2cos sin αβ+=.【详解】将两个等式两边平方可得2222sin 4sin cos 4cos 1cos 4cos sin 4sin 2ααββααββ⎧-⋅+=⎨+⋅+=⎩, 两式相加可得()54sin 3αβ--=,所以()1sin 2αβ-=, 22ππαβ-<-<,6παβ∴-=,即6παβ=+,代入2cos sin αβ+=3sin 2ββ+=,所以sin 63πβ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,需熟记两角和与差的公式以及常见的三角函数值,属于中档题. 7.A 【解析】 【分析】先计算出()cos αβ+,再利用余弦的和与差公式,即可. 【详解】因为,αβ都是锐角,且1cos 2α=<,所以,32ππα<<又()31sin 52αβ+=>,所以2παβπ<+<,所以()4cos 5αβ+==-sin α==,cos β=()()()cos cos cos sin sin αβααβααβα+-=+++ 25=,故选A.【点睛】本道题考查了同名三角函数关系和余弦的和与差公式,难度较大。
三角函数的图象和性质及三角恒等变换一、选择题1.函数1)4(cos 22--=πx y 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2π的奇函数 D. 最小正周期为2π的偶函数 2.如果函数()cos 2y x φ=3+的图像关于点43π⎛⎫ ⎪⎝⎭,0中心对称,那么||ϕ的最小值为( )A .6π B.4π C.3π D. 2π 3.将函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位, 再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( ).A.cos 2y x =B.22cos y x =C.)42sin(1π++=x yD.22sin y x = 4.函数()(13tan )cos f x x x =+的最小正周期为( )A .2πB .32π C .π D .2π 5已知函数()f x =Acos(x ωϕ+)的图象如图所示,2()23f π=-,则(0)f =( ) A.23- B. 23 C.- 12 D. 12 6将函数y=sinx 的图象向左平移ϕ(0 ≤ϕ<2π)的单位后,得到函数y=sin ()6x π-的图象,则ϕ等于 ( ) A .6π B .56π C. 76π D.116π 7.已知函数()sin()(,0)4f x x x R πϖϖ=+∈>的最小正周期为π,为了得到函数()cos g x x ϖ=的图象,只要将()y f x =的图象A 向左平移8π个单位长度 B 向右平移8π个单位长度 C 向左平移4π个单位长度 D 向右平移4π个单位长度二、填空题8 函数sin()y A x ωϕ=+(,,A ωϕ为常数,0,0A ω>>)在闭区间[,0]π-上的图象如图所示,则ω= .9已知函数()2sin()f x x ωφ=+的图像如图所示,则712f π⎛⎫= ⎪⎝⎭。
10函数22cos sin 2y x x =+的最小值是_____________________ .三、解答题11.已知函数()2sin()cos f x x x π=-.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求()f x 在区间,62ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值. 12.设函数22()(sin cos )2cos (0)f x x x x ωωωω=++>的最小正周期为23π. (Ⅰ)求ω的最小正周期.(Ⅱ)若函数()y g x =的图像是由()y f x =的图像向右平移2π个单位长度得到,求()y g x =的单调增区间. 答案1 答案 A2 答案 C3 答案: B4 答案:A5 答案 B6 答案 D7 答案 A8 答案 39 答案 010 答案 111解(Ⅰ)∵()()2sin cos 2sin cos sin 2f x x x x x x π=-==, ∴函数()f x 的最小正周期为π.(Ⅱ)由2623x x ππππ-≤≤⇒-≤≤,∴sin 21x ≤≤,∴()f x 在区间,62ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为1,最小值为12解:(Ⅰ) 依题意得2223ππω=,故ω的最小正周期为32.(Ⅱ)依题意得: 5()3()2)2244g x x x πππ⎡⎤=-++=-+⎢⎥⎣⎦ 由5232()242k x k k Z πππππ--+∈≤≤ 解得227()34312k x k k Z ππππ++∈≤≤\ 故()y g x =的单调增区间为: 227[,]()34312k k k Z ππππ++∈。
高中数学三角函数及三角恒等变换精选题目(附解析) 一、三角函数的定义若角α的终边上任意一点P (x ,y )(原点除外),r =|OP |=x 2+y 2,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x (x ≠0).1.已知角α的终边过点P (-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则sin α=________,tan α=________.[解析] ∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos θ<0,∴r =x 2+y 2=9cos 2θ+16cos 2θ=-5cosθ,故sin α=y r =-45,tan α=y x =-43.[答案] -45 -43 注:利用三角函数定义求函数值的方法当已知角的终边所经过的点或角的终边所在的直线时,一般先根据三角函数的定义求这个角的三角函数值,再求其他.但当角经过的点不固定时,需要进行分类讨论.求与正切函数有关问题时,不要忽略正切函数自身的定义域.2.已知点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,a 在函数y =log 3x 的图象上,且角θ的终边所在的直线过点M ,则tan θ=( )A .-13 B .±13 C .-3D .±3解析:选C 因为点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,a 在函数y =log 3x 的图象上,所以a =log 313=-1,即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,-1,所以tan θ=-113=-3,故选C.3.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=( )A .-45B .-35 C.35D.45解析:选B 在角θ的终边上任取一点P (a,2a )(a ≠0). 则r 2=|OP |2=a 2+(2a )2=5a 2. 所以cos 2θ=a 25a 2=15,cos 2θ=2cos 2 θ-1=25-1=-35.4.若θ是第四象限角,则点P (sin θ,tan θ)在第________象限. 解析:∵θ是第四象限角,则sin θ<0,tan θ<0, ∴点P (sin θ,tan θ )在第三象限. 答案:三二、同角三角函数的基本关系及诱导公式①牢记两个基本关系式sin 2α+cos 2α=1及sin αcos α=tan α,并能应用两个关系式进行三角函数的求值、化简、证明.②诱导公式可概括为k ·π2±α(k ∈Z)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的奇数倍或偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.5.已知2+tan (θ-π)1+tan (2π-θ)=-4,求(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ)的值.[解] 法一:由已知得2+tan θ1-tan θ=-4,∴2+tan θ=-4(1-tan θ), 解得tan θ=2.∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ ) =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θ =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θsin 2θ+cos 2θ=4tan θ-tan2θ-3tan2θ+1=8-4-34+1=15.法二:由已知得2+tan θ1-tan θ=-4,解得tan θ=2.即sin θcos θ=2,∴sin θ=2cos θ.∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ)=(2cos θ-3cos θ)(cos θ-2cos θ)=cos2θ=cos2θsin2θ+cos2θ=1tan2θ+1=15.注:三角函数式的求值、化简、证明的常用技巧(1)化弦:当三角函数式中三角函数名称较多时,往往把三角函数化为弦,再化简变形.(2)化切:当三角函数式中含有正切及其他三角函数时,有时可将三角函数名称都化为正切,再变形化简.(3)“1”的代换:在三角函数式中,有些会含有常数1,常数1虽然非常简单,但有些三角函数式的化简却需要利用三角函数公式将“1”代换为三角函数式.6.若sin(π+α)=35,且α是第三象限角,则sin⎝⎛⎭⎪⎫π2+α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2+αsin⎝⎛⎭⎪⎫π2-α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2-α=()A.1B.7 C.-7 D.-1解析:选B由sin(π+α)=35,得sin α=-35.又α是第三象限角,所以cos α=-4 5,所以sin⎝⎛⎭⎪⎫π2+α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2+αsin⎝⎛⎭⎪⎫π2-α-cos⎝⎛⎭⎪⎫π2-α=cos α+sin αcos α-sin α=-45+⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-45-⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=7.7.已知sin θ+cos θ=43,且0<θ<π4,则sin θ-cos θ的值为( )A.23 B .-23 C.13D .-13解析:选B ∵sin θ+cos θ=43,∴1+2sin θcos θ=169,则2sin θcos θ=79.又0<θ<π4,所以sin θ-cos θ<0,故sin θ-cos θ=-(sin θ-cos θ)2=-1-2sin θcos θ=-23,故选B.8.已知α为第三象限角,且sin α+cos α=2m,2sin αcos α=m 2,则m 的值为________.解析:由(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α,得4m 2=1+m 2,即m 2=13.又α为第三象限角,所以sin α<0,cos α<0,则m <0,所以m =-33.答案:-339.已知sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+β,cos(π-α)=63cos(π+β),且0<α<π,0<β<π,求sin α和cos β的值.解:由已知,得sin α=2sin β,① 3cos α=2cos β,②由①2+②2,得sin 2α+3cos 2α=2, 即sin 2α+3(1-sin 2α)=2,所以sin 2α=12. 又0<α<π,则sin α=22. 将sin α=22代入①,得sin β=12.又0<β<π,故cos β=±32.三、简单的三角恒等变换两角和与差的正弦、余弦、正切公式 ①sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; ②cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β; ③tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.二倍角的正弦、余弦、正切公式 ①sin 2α=2sin αcos α;②cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; ③tan 2α=2tan α1-tan 2α.10.已知tan α=2. (1)求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值;(2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.[解] (1)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+tan π41-tan αtan π4=2+11-2×1=-3.(2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α=2tan αtan 2α+tan α-2=2×24+2-2=1.注:条件求值的解题策略(1)分析已知角和未知角之间的关系,正确地用已知角来表示未知角. (2)正确地运用有关公式将所求角的三角函数值用已知角的三角函数值来表示.(3)求解三角函数中给值求角的问题时,要根据已知求这个角的某种三角函数值,然后结合角的取值范围,求出角的大小.11.若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,sin 2θ=378,则sin θ=( )A.35 B.45 C.74D.34解析:选D 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以2θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,所以cos 2θ<0,所以cos 2θ=-1-sin 22θ=-18.又cos 2θ=1-2sin 2θ=-18,所以sin 2θ=916,所以sin θ=34.12.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=-435,-π2<α<0,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+8π3等于( )A .-45 B .-35 C.35D.45解析:选D 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=-435,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π3=-435,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3cos π3-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3sin π3=-435,所以32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-32cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-435,所以-3⎣⎢⎡⎦⎥⎤12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-435,即-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+π3=-435,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+8π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,故选D.13.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( )A .-79B .-29 C.29D.79解析:选A 将sin α-cos α=43的两边进行平方,得sin 2 α-2sin αcos α+cos 2α=169,即sin 2α=-79.14.已知向量a =(1,-3),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x ,2cos 2x 2-1,函数f (x )=a ·b .(1)若f (θ)=0,求2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4的值;(2)当x ∈[0,π]时,求函数f (x )的值域.解:(1)∵a =(1,-3),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x ,2cos 2x 2-1,∴f (x )=a ·b =sin x -3⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 2-1=sin x -3cos x .∵f (θ)=0,即sin θ-3cos θ=0,∴tan θ=3,∴2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=cos θ-sin θsin θ+cos θ=1-tan θtan θ+1=1-33+1=-2+ 3.(2)由(1)知f (x )=sin x -3cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,∵x ∈[0,π],∴x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,当x -π3=-π3,即x =0时,f (x )min =-3; 当x -π3=π2,即x =5π6时,f (x )max =2,∴当x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域为[-3,2].。
高三数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.已知中,那么角=【答案】π/4【解析】略2.已知f(α)=(1)化简f(α);(2)若α是第三象限角,且cos(α-)=,求f(α)的值.【答案】(1)f(α)==-cosα.(2)∵α是第三象限角,且cos(α-)=-sinα=,∴sinα=-,∴cosα=-=-,∴f(α)=-cosα=.【解析】略3.已知函数为奇函数,且,其中(1)求的值;(2)若,求的值.【答案】(1) , ;(2)【解析】(1)由为奇函数,可得,函数化为,又根据可求;(2)由(1)可得,由得又因为,所以,再根据两角和的正弦可求试题解析:因为为奇函数,所以,,则(2),因为,即又因为,所以,【考点】函数的奇偶性,三角函数的性质4.设命题函数是奇函数;命题函数的图象关于直线对称.则下列判断正确的是()A.为真B.为假C.为假D.为真【答案】C【解析】因为是偶函数,所以命题是假命题,由余弦函数的性质可知命题是假命题,选项C正确.【考点】1.三角函数性质;2.逻辑联结词与命题.5.(本小题满分12分)某同学用五点法画函数在某一个周期内的图像时,列表并填入了部分数据,如下表:5-5(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数的解析式;(2)若函数的图像向左平移个单位后对应的函数为,求的图像离原点最近的对称中心.【答案】(1);(2).【解析】第一问结合三角函数的性质,确定出对应的值,完善表格,从而确定出函数解析式,第二问利用图形的平移变换,将函数的解析式求出来,利用函数的性质,找出函数图像的对称中心,给赋值,比较从而确定出离原点最近的对称中心.试题解析:(1)根据表中已知数据,解得数据补全如下表:050-50函数表达式为(2)函数图像向左平移个单位后对应的函数是,其对称中心的横坐标满足,所以离原点最近的对称中心是.【考点】三角函数的性质,图像的变换.6.(本小题满分10分)已知函数.(1)求的最小正周期;(2)设,求的值域和单调递减区间.【答案】(1);(2)【解析】(1)先根据二倍角公式和两角和与差的公式进行化简,再求出周期即可;(2)先根据x的范围求得,再结合正弦函数的性质可得到函数f(x)的值域,求得单调递减区间.试题解析:(1)(2)∵,,的值域为.的递减区间为.【考点】三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域;正弦函数的单调性7.(本小题满分12分)在中,角的对边分别为,已知,向量,且∥.(1)求角的大小;(2)若成等差数列,求边的大小.【答案】(1);(2)【解析】(1)利用数量积运算、正弦定理即可得出;(2)由成等差数列,可得,或,即2a=b.再利用直角三角形的边角关系、余弦定理即可得出.试题解析:(1)∥,得,由正弦定理可得,(2)成等差,所以化简整理得:即或得或若若【考点】正弦定理;平面向量数量积运算8.在中,角所对的边为.已知,且.(1)求的值;(2)当时,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据已知条件中的式子,结合正弦定理,将其化为的方程,即可求解;(2)利用已知条件,结合余弦定理,可求得,的值,再利用三角形面积计算公式即可求得的值.试题解析:(1)∵,∴①,又∵,∴②,联立①②,即可求得,;(2)由(1)结合余弦定理可知,或,由已知易得,∴,∴,.【考点】1.正余弦定理解三角形;2.三角恒等变形.9.(本题满分12分)已知,,函数.(1)求的最小正周期,并求其图像对称中心的坐标;(2)当时,求函数的值域.【答案】(1)的最小正周期为,其对称中心的坐标为()();(2)的值域为.【解析】(1)先用降幂公式和辅助角公式,将进行化简整理得到,然后根据正弦函数的周期公式可得函数的最小正周期,进而求出函数的零点,即为函数的图像对称中心的坐标;(2)根据可得到,最后结合正弦函数的图像与性质可得函数的值域.试题解析:(1)因为=,所以的最小正周期为,令,得,∴故所求对称中心的坐标为()().(2)∵,∴,∴,即的值域为.【考点】1、三角函数中的恒等变换;2、三角函数的周期性及其求法;3、正弦函数的图像及其性质.【方法点晴】本题考查了三角函数中的恒等变换、三角函数的周期性及其求法和正弦函数的图像及其性质,重点考查学生对三角函数的基本概念、基本性质和基本原理,属中档题.解决这类问题最关键的一步是运用降幂公式、倍角公式及三角函数的和差公式等将函数的表达式化简为同角的正弦或余弦形式.因此需要大家应熟练掌握相关公式并结合三角函数的图像及其性质进行求解.10.若函数在上单调递减,且在上的最大值为,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得:,解得,选A.【考点】正切函数性质11.(本小题满分12分)已知向量,.(1)当时,求的值;(2)设函数,已知在中,内角、、的对边分别为、、,若,,,求当时,的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)平方关系和商数关系式中的角都是同一个角,且商数关系式中,利用,得出,把转化为的式子,从而求解;(2)熟悉三角公式的整体结构,灵活变换,要熟悉三角公式的代数结构,更要掌握公式中角和函数名称的特征,要体会公式间的联系,掌握常见的公式变形,倍角公式应用是重点,涉及倍角或半角的都可以利用倍角公式及其变形,把形如化为,研究函数的性质由的取值范围确定的取值范围,再确定的取值范围.试题解析:(1),,,(2)由正弦定理得,得或,,因此,,即.【考点】1、同角三角函数的基本关系;2、三角函数的化简;3、求三角函数的值域.12.(2012秋•泰安期中)已知函数f(x)=2sinωxcosωx﹣2sin2ωx+(ω>0),直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅲ)若f(α)=,求sin(π﹣4α)的值.【答案】(Ⅰ)1;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)﹣.【解析】(I)利用二倍角公式即辅助角公式,化简函数,利用直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为,可得函数的最小正周期为π,根据周期公式,可求ω的值;(II)利用正弦函数的单调性,可得函数f(x)的单调增区间;(III)由f(a)=,可得sin(2a+)=,根据sin(π﹣4a)=sin[﹣2(2a+)]=﹣cos[2(2a+)]=2sin2(2a+)﹣1,即可求得结论.解:(I)∵f(x)=2sinωxcosωx﹣2sin2ωx+=sin2ωx+cos2ωx=2sin(2ωx+)∵直线x=x1,x=x2是函数y=f(x)的图象的任意两条对称轴,且|x1﹣x2|的最小值为,∴函数的最小正周期为π∴=π∴ω=1;(II)由(I)知,f(x)=2sin(2x+)∴﹣+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z∴﹣+kπ≤x≤+kπ,k∈Z∴函数f(x)的单调增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z;(III)∵f(a)=,∴sin(2a+)=∴sin(π﹣4a)=sin[﹣2(2a+)]=﹣cos[2(2a+)]=2sin2(2a+)﹣1=﹣.【考点】三角函数中的恒等变换应用;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;复合三角函数的单调性.13.已知向量,且函数在时取得最小值.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)在中,分别是内角的对边,若,,,求的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)利用向量的数量积公式,结合辅助角公式,求的值;(Ⅱ)先求出,再利用正弦定理,即可求的值.试题解析:(Ⅰ)由于(Ⅱ)由上知,于是由正弦定理得:【考点】正弦定理,余弦定理,两角和与差的三角函数,向量的数量积14.已知,函数在单调递减,则的取值范围是.【答案】【解析】,,由题意,所以,由于,所以只有,.【考点】三角函数的单调性.【名师】求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中A≠0,ω>0)的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答,列不等式的原则是:①把“ωx+φ(ω>0)”视为一个“整体”;②A>0(A<0)时,所列不等式的方向与y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的单调区间对应的不等式方向相同(反).15.(2015秋•南京校级期中)将函数f(x)=2sin(2x﹣)的图象向左平移m个单位(m>0),若所得的图象关于直线x=对称,则m的最小值为.【答案】【解析】由条件利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,求得m的最小值.解:将函数f(x)=2sin(2x﹣)的图象向左平移m个单位(m>0),可得y=2sin[2(x+m)﹣]=2sin(2x+2m﹣)的图象.∵所得的图象关于直线x=对称,∴2•+2m﹣=kπ+,k∈Z,即 m=+,k∈Z,则m的最小值为,故答案为:.【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.16.(2015秋•昌平区期末)已知函数.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求函数f(x)的单调递减区间.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)函数f(x)的单调递减区间是.)【解析】(Ⅰ)利用三角函数的倍角公式以及辅助角公式进行化简,即可求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)利用三角函数的单调性即可求函数f(x)的单调递减区间.解:(Ⅰ)==所以最小正周期.(Ⅱ)由,得.所以函数f(x)的单调递减区间是.)【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.17.已知函数.(1)求的最小正周期和在上的单调递减区间;(2)若为第四象限角,且,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)对的表达式进行三角恒等变形,利用三角函数的性质即可求解;(2)利用同角三角函数的基本关系求得的值后即可求解.试题解析:(1)由已知,所以最小正周期,由,得,故函数在上的单调递减区间;(2)因为为第四象限角,且,所以,所以.【考点】三角函数综合.18.已知是第二象限角,且,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】由,得,又∵是第二象限角,∴,∴原式=;故选C.【考点】1.诱导公式;2.同角三角函数基本关系式.19.在中,角所对的边分别为,且,则的最大值为_____.【答案】【解析】由及正弦定理得,又因为,于是可得,所以,所以,则的最大值为,故答案填.【考点】1、正弦定理;2、两角和与差的三角函数;3、基本不等式.20.将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的倍,再向左平移个单位,纵坐标不变,所得函数图象的一条对称轴的方程是()A.B.C.D.【答案】D【解析】将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的倍,得,再向左平移个单位,得,令,解得,令,得,即所得函数图象的一条对称轴的方程是,故选D.【考点】三角函数的图象变换与三角函数的性质.21.设平面向量.(1)若,求的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)先利用向量数量积的坐标表示求出,利用商数关系求出得值,再利用二倍角公式求出的值,最后代入到的展开式即可求得;(2)欲求,先求出,再根据求的范围,从而可得的取值范围.试题解析:(1)因为,所以,∴,∴.(2),,.【考点】1、向量数量积的坐标表示;2、二倍角公式;3、三角函数;4、商数关系;5、向量的模.22.设中的内角所对的边长分别为,且.(1)当时,求角的度数;(2)求面积的最大值.【答案】(1);(2).【解析】(1)求出,再由正弦定理求出,求出角;(2)求三角形面积的最大值,即求的最大值,由,,求出,就可以求出面积的最大值.试题解析:解:(1)因为,所以.因为,由正弦定理可得.因为,所以是锐角,所以.(2)因为的面积,所以当最大时,的面积最大.因为,所以.因为,所以,所以(当时等号成立).所以面积的最大值为.【考点】1.正弦定理;2.余弦定理;3.重要不等式.23.在中,内角的对边为,已知.(1)求角的值;(2)若,且的面积为,求.【答案】(1);(2).【解析】根据正弦定理可得,根据内角和定理和两角和的正弦公式整理可得,即得角的值;(2)由的面积为,求得的值,根据余弦定理表示构造的另一个方程,解方程组即可求得.试题解析:(1)∵,∴,∴,即,∴,∴,又∵是三角形的内角,∴(2)∵,∴,∴,又∵,∴,∴,∴【考点】正余弦定理解三角形.24.的三个内角满足:,则()A.B.C.D.或【答案】B【解析】由已知条件以及正弦定理可得:,即,再由余弦定理可得,所以,故选B.【考点】正弦定理、余弦定理.25.在中,角,,的对边分别是,,,已知,.(I)求的值;(II)若角为锐角,求的值及的面积.【答案】(I);(II)【解析】(I)根据题意和正弦定理求出a的值;(II)由二倍角的余弦公式变形求出sin2A,由A 的范围和平方关系求出cosA,由余弦定理列出方程求出b的值,代入三角形的面积公式求出△ABC的面积.试题解析:(I)因为,且,所以.因为,由正弦定理,得.(II)由得.由余弦定理,得.解得或(舍负).所以.【考点】正弦定理;余弦定理26.如图所示的是函数和函数的部分图象,则函数的解析式是()A.B.C.D.【答案】C.【解析】由题意得,,故排除B,D;又∵,故排除A,故选C.【考点】三角函数的图象和性质.27.已知,则=()A.B.C.D.【答案】A【解析】,故选A.【考点】和差倍半的三角函数.28.在中,角所对的边分别为,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,,求的面积.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)先根据正弦定理将边统一成角:,再利用三角形内角关系、诱导公式、两角和正弦公式将三角统一成两角:,最后根据同角三角函数关系将弦化切:(Ⅱ)由(Ⅰ)易得,已知两角一对边,根据正弦定理求另一边:,利用三角形内角关系求第三角的正弦值:,最后根据面积公式求面积:试题解析:解:(Ⅰ)由及正弦定理得.所以,所以.(Ⅱ),所以, ,,所以的面积为.【考点】正弦定理,弦化切【方法点睛】解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向.第二步:定工具即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化.第三步:求结果.29.同时具有性质“①最小正周期是,②图象关于直线对称;③在上是增函数”的一个函数是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意得,函数的最小周期为,则,又函数图象关于直线对称,则函数为函数的最小值,则只有B、C满足,由当时,,则函数是单调递增函数,故选C.【考点】三角函数的性质.30.若函数的最大值为5,则常数______.【答案】【解析】,其中,故函数的最大值为,由已知得,,解得.【考点】三角函数的图象和性质.【名师】解决三角函数性质问题的基本思路是通过化简得到,结合角的范围求解.. 本题难度不大,能较好地考查考生的逻辑推理能力、基本计算能力等.31.定义在区间[0,]上的函数的图象与的图象的交点个数是 .【答案】7【解析】由,因为,所以故两函数图象的交点个数是7.【考点】三角函数图象【名师】求函数图象的交点个数,有两种方法:一是直接求解,如本题,解一个简单的三角方程,此方法立足于易于求解;二是数形结合,分别画出函数图象,数出交点个数,此法直观,但对画图要求较高,必须准确,尤其是要明确函数的增长幅度.32.△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知,,,则b=(A)(B)(C)2 (D)3【答案】D【解析】由余弦定理得,解得(舍去),选D.【考点】余弦定理【名师】本题属于基础题,考查内容单一,根据余弦定理整理出关于b的一元二次方程,再通过解方程求b.运算失误是基础题失分的主要原因,请考生切记!33.将函数y=2sin(2x+)的图像向右平移个周期后,所得图像对应的函数为A.y=2sin(2x+)B.y=2sin(2x+)C.y=2sin(2x–)D.y=2sin(2x–)【答案】D【解析】函数的周期为,将函数的图像向右平移个周期即个单位,所得图像对应的函数为,故选D.【考点】三角函数图像的平移【名师】函数图像的平移问题易错点有两个,一是平移方向,注意“左加右减”;二是平移多少个单位是对x而言的,不要忘记乘以系数.34.如图,在Rt△ABC中,AC⊥BC,D在边AC上,已知BC=2,CD=1,∠ABD=45°,则AD=.【答案】5【解析】,,所以,.【考点】解三角形.【名师】在解直角三角形时,直角三角形中的三角函数定义是解题的桥梁,利用它可以很方便地建立边与角之间的关系.35.设函数的部分图象如图所示,直线是它的一条对称轴,则函数的解析式为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为直线是它的一条对称轴,排除B,D,因为图象过点,排除选项A,选C.【考点】三角函数图象与性质.36.在中,角,,的对边分别为,,,且满足,则角等于()A.B.C.D.【答案】A【解析】由正弦定理可得,即,由余弦定理可得,所以,故应选A。
三角恒等变形竞赛三角恒等变形涉及范围广泛,包括三角式的化简、求值、恒等式的证明、三角级数的求和、三角不等式的证明等,其变形的主要途径如下:1.两角和与差的三角函数βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=± βαβαβαsin sin cos cos )cos( =± βαααβαtan tan 1tan tan )tan( ±=±2.倍角公式αααcos sin 22sin =ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=ααα2tan 1tan 22tan -=3.半角公式2cos 12sinαα-±= 2cos 12cosαα+±= αααααααcos 1sin sin cos 1cos 1cos 12tan+=-=+-±=4.和化和差公式)]sin()[sin(21cos sin βαβαβα-++=)]sin()[sin(21sin cos βαβαβα--+=)]cos()[cos(21cos cos βαβαβα-++=)]cos()[cos(21sin sin βαβαβα--+-=5.和差化积公式2cos2sin2sin sin βαβαβα-+=+2sin2cos2sin sin βαβαβα-+=-2cos2cos 2cos cos βαβαβα-+=+ 2sin2sin 2cos cos βαβαβα-+-=- 6.万能公式设t =2tan α,则.12tan ,11cos ,12sin 2222t tt t t t -=+-=+=ααα 7.三倍角公式ααααααcos 3cos 43cos sin 4sin 33sin 33-=-=8.)sin(cos sin 22ϕ++=+x b a x b x a ,其中).2,2(,tan ππθθ-∈=a b 解题示范例1:求下列各式的值。
2023年高考数学总复习第7讲:三角函数及其恒等变换一.选择题(共10小题,满分50分,每小题5分)
1.(5分)(2022春•江西期中)扇形的弧长为12,面积为24,则圆心角的弧度数为()A.4B.3C.2D.1
2.(5分)(2022春•钦州期末)930°=()
A .
B .
C .
D .
3.(5分)(2022春•温州期末)已知,且,则cosα﹣sinα=()
A .
B .
C .
D .
4.(5分)(2022
春•温州期末)已知,则sinθ﹣cosθ
=()
A .
B .
C .
D .
5.(5分)(2022春•开福区校级月考)若角α的终边过点P(8m,﹣3),且,则m 的值为()
A .
B .
C .
D .
6.(5分)(2007秋•海曙区校级期中)已知定义在R上的奇函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,若内角A满足f(cos A)<0,则A的取值范围是()A .B .
C
.D
.
7.(5分)(2022春•房山区期中)若sinθ<0且tanθ<0,则角θ所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限8.(5分)(2019秋•清远期末)sin195°sin465°=()
A .
B .
C .D
.﹣
9.(5分)(2021秋•佛山期末)已知sin (+α)
=,α∈(﹣,0),则tanα等于()
A
.﹣B .C
.﹣D .
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【高考冲刺】三角函数及其恒等变换参考答案与试题解析一、选择题(共20小题)1.已知为第二象限角,则tan(α+)=()A.B.C.3D.﹣3考点:两角和与差的正切函数;同角三角函数间的基本关系.2361035专题:计算题.分析:由α为第二象限角,根据cosα的值,利用同角三角函数间的基本关系求出sinα的值,再利用同角三角函数间的基本关系弦化切求出tanα的值,然后把所求的式子利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简后,将tanα的值代入即可求出值.解答:解:∵α为第二象限角,cosα=﹣,∴sinα==,∴tanα==﹣2,则tan(α+)===﹣.故选A点评:此题考查了两角和与差的正切函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.2.已知sin()=,则cos(π﹣2θ)等于()A.B.C.D.考点:二倍角的余弦;运用诱导公式化简求值.2361035专题:三角函数的求值.分析:利用诱导公式化简已知的等式,求出cosθ的值,将所求式子利用诱导公式变形后,再利用二倍角的余弦函数公式化简,把cosθ的值代入计算,即可求出值.解答:解:∵sin(+θ)=cosθ=,∴cos(π﹣2θ)=﹣cos2θ=1﹣2cos2θ=1﹣2×()2=.故选D点评:此题考查了二倍角的余弦函数公式,以及运用诱导公式化简求值,熟练掌握公式是解本题的关键.3.曲线和直线在y轴右侧的交点按横坐标从小到大依次记为P1,P2,P3,…,则|P2P6|=()A.πB.2πC.3πD.4π考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数;三角函数的周期性及其求法.2361035专题:计算题.分析:将y=2sin(x+)cos(x﹣)的解析式利用诱导公式,二倍角的余弦函数公式化简得y=sin2x+1,令y=,解得x=kπ+±(k∈N),代入易得|P2P6|的值.解答:解:∵y=2sin(x+)cos(x﹣)=2sin(x﹣+)cos(x﹣)=2cos(x﹣)cos(x﹣)=cos[2(x﹣)]+1=cos(2x﹣)+1=sin2x+1,若y=2sin(x+)cos(x﹣)=,∴2x=2kπ+±(k∈N),即x=kπ+±(k∈N),则|P2P6|=2π.故选B点评:此题考查了诱导公式,二倍角的余弦函数公式,直线与曲线的相交的性质,求两个函数图象的交点间的距离,关键是要求出交点的坐标,然后根据两点间的距离求法进行求解.4.已知α、β为锐角,2tanα+3sinβ=7,tanα﹣6sinβ=1,则sinα的值是()A.B.C.D.考点:同角三角函数间的基本关系.2361035分析:根据题中所给方程组可求出tanα的值,再根据三角函数定义和角的范围可直接得答案.解答:解:∵2tanα+3sinβ=7,tanα﹣6sinβ=1,∴tanα=3∵tanα=,sin2α+cos2α=1∴∵α为锐角∴故选C.点评:本题主要考查同角三角函数的基本关系,属基础题.这里注意角的取值范围影响三角函数的符号.5.sin71°cos26°﹣sin19°sin26°的值为()D.A.B.1C.﹣考点:两角和与差的正弦函数.2361035专题:计算题.分析:把sin71°化为cos19°,利用两角差的余弦公式,把要求的式子化为cos(19°+26°),从而求得式子的值.解答:解:sin71°cos26°﹣sin19°sin26°=cos19°cos26°﹣sin19°sin26°=cos(19°+26°)=cos45°=. 故选:D .点评: 本题主要考查诱导公式、两角和差的余弦公式的应用,把要求的式子化为cos (19°+26°),是解题的关键.6.已知﹣π<α<0,且,则=( )A .B .C .D .考点: 二倍角的正弦;两角和与差的正弦函数.2361035 专题: 计算题.分析: 利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值将已知等式化简,求出tanα的值,由α的范围,得出sinα小于0,cosα大于0,利用同角三角函数间的基本关系求出sinα的值,将所求式子分子第二项利用二倍角的正弦函数公式化简,分子提取2sinα,分母利用两角和与差的余弦函数公式及特殊角的三角函数值化简,约分后把sinα的值代入即可求出值.解答: 解:∵tan (α+)==,∴tanα=﹣<0,∵﹣π<α<0,∴cosα==,∴sinα=﹣,则==2sinα=﹣.故选C点评: 此题考查了二倍角的正弦函数公式,两角和与差的正切、余弦函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.7.函数是( ) A . 周期为π的奇函数 B . 周期为π的偶函数 C . 周期为2π的奇函数 D . 周期为2π的偶函数考点: 诱导公式一;三角函数的周期性及其求法.2361035 专题: 计算题.分析: 利用诱导公式化简函数解析式后,找出ω的值,代入周期公式求出函数的最小正周期,再根据余弦函数为偶函数,即可得到正确的选项. 解答: 解:y=sin (﹣2x )=cos2x ,∵ω=2,∴T==π,又余弦函数为偶函数,则原函数是周期为π的偶函数.故选B点评:此题考查了三角函数的周期性及其求法,以及函数的奇偶性,其中利用诱导公式将函数解析式化为一个角的余弦函数是解本题的关键.8.平面直角坐标系中,点(3,t)和(2t,4)分别在顶点为原点,始边为x轴的非负半轴的角α,α+45°的终边上,则t的值为()A.±6或±1 B.6或1 C.6D.1考点:两角和与差的正切函数;任意角的三角函数的定义.2361035专题:综合题.分析:根据任意角的三角函数定义分别求出tanα和tan(α+45°),然后利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值得到一个关于t的方程,求出t的值,然后利用α和α+45°是始边为x轴的非负半轴的角,得到满足题意t的值即可.解答:解:由题意得tanα=,tan(α+45°)==而tan(α+45°)===,化简得:t2+5t﹣6=0即(t﹣1)(t+6)=0,解得t=1,t=﹣6因为点(3,t)和(2t,4)分别在顶点为原点,始边为x轴的非负半轴的角α,α+45°的终边上,所以t=﹣6舍去则t的值为1故选D点评:此题考查学生掌握任意角的三角函数的定义,灵活运用两角和与差的正切函数公式化简求值,是一道中档题.9.若,则sinx•cosx的值为()A.B.C.D.考点:诱导公式的作用;二倍角的正弦.2361035专题:计算题.分析:利用诱导公式化简方程,方程两边平方,即可求出sinx•cosx的值.解答:解:因为,所以﹣cosx+sinx=,则,所以sinx•cosx=;故选A.点评:本题考查三角方程的解法,正确利用诱导公式是解题的前提,利用平方求出结果是关键,考查计算能力.10.已知A为三角形的一个内角,且sinAcosA=﹣,则cosA﹣sinA的值为()A.﹣B.±C.±D.﹣考点:同角三角函数间的基本关系.2361035专题:计算题.分析:由A为三角形的内角且sinAcosA=﹣可知sinA>0,cosA<0即cosA﹣sinA<0,而(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA,代入可求解答:解:由A为三角形的内角且sinAcosA=﹣可知sinA>0,cosA<0∴cosA﹣sinA<0而(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA=∴故选:D点评:本题主要考查了三角函数中同角平方关系的应用,解题的关键是根据已知判断出sinA,cosA 的符号,在结合由A为三角形的(cosA﹣sinA)2=1﹣2siAcosA进行求解,本题容易漏掉对sinA﹣cosA的符号的判断错选成C11.(1+tan25°)(1+tan20°)的值是()A.﹣2 B.2C.1D.﹣1考点:同角三角函数基本关系的运用.2361035专题:计算题.分析:观察可知25°+20°=45°,先根据两角和的正切函数公式得到对等式两边取正切得到一个关系式,然后利用多项式的乘法法则化简原式,整体代入可得值.解答:解:因为1=tan45°=tan(25°+20°)=,所以tan25°+tan20°=1﹣tan25°tan20°,则(1+tan25°)(1+tan20°)=1+tan250+tan200+tan250tan200=1+1﹣tan250tan200+tan250tan200=2故选B点评:此题为一道基础题,要求学生灵活运用两角和的正切函数公式.本题的关键点是45°=25°+20°角度的变换.12.如果,则=()A.B.C.4019 D.﹣4019考点:三角函数中的恒等变换应用.2361035专题:计算题.分析:将分式转化为整式,利用和、差角的正弦公式展开进行合并整理是解决本题的关键,注意正弦、余弦、正切之间的转化问题,注意切化弦的方法和整体思想的运用.解答:解:由题意可得2010sinαcosβ﹣2010cosαsinβ=2009sinαcosβ+2009cosαsinβ,∴sinαcosβ=4019cosαsinβ,得tanα=4019tanβ,∴.故选C.点评:本题考查三角恒等变换的基本知识,考查了两角和与差的正弦公式,主要寻找角之间的关系和函数名称之间的关系,考查同角三角函数的基本关系式,注意整体思想的运用.考查转化与化归思想的应用.13.函数对任意的x∈R都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x2﹣x1|的最小值为()A.B.1C.2D.4考点:三角函数的恒等变换及化简求值;三角函数的周期性及其求法.2361035专题:计算题;函数的性质及应用.分析:先将函数写出分段函数,再确定|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值,由此可得结论.解答:解:由题意可得,f(x)=,f(x1)为函数的最小值,f(x2)为函数的最大值.|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值由于x=时,函数取得最大值2,x=时,sinπx=cosπx=﹣,函数取得最小值∴|x2﹣x1|的最小值为﹣=,故选A.点评:本题考查绝对值函数,考查三角函数的性质,确定|x2﹣x1|的最小值为相邻最小值与最大值处横坐标差的绝对值是关键,属于中档题.14.=()A.B.C.D.考点:两角和与差的正弦函数;运用诱导公式化简求值.2361035专题:计算题.分析:由于sin(α+)+cosα=sin(α+)=,可求得sin(α+)=,利用诱导公式即可求得sin(α+).解答:解:∵sin(α+)+cosα=sinα+cosα+cosα=sinα+cosα=sin(α+)=,∴sin(α+)=.∴sin(α+)=﹣sin(α+)=﹣.故选C.点评:本题考查两角和与差的正弦函数,考查诱导公式在化简求值中的应用,属于中档题.15.若对所有实数x,均有sinkx•sinkx+coskx•coskx=cosk2x,则k=()A.6B.5C.4D.3考点:三角函数恒等式的证明;函数恒成立问题.2361035专题:计算题.分析:记f(x)=sinkx•sinkx+coskx•coskx﹣cosk2x,则由条件f(x)恒为0,取,得k为奇数,设k=2n﹣1,上式成为,因此n为偶数,令n=2m,则k=4m﹣1.解答:解:记f(x)=sinkx•sinkx+coskx•coskx﹣cosk2x,则由条件f(x)恒为0,取,得,则k为奇数.设k=2n﹣1,上式成为,因此n为偶数,令n=2m,则k=4m﹣1,故选择支中只有k=3满足题意,故选D.点评:本题考查函数的恒成立问题,体现了特殊值的思想,得到k为奇数,设k=2n﹣1,在得到n为偶数,这是解题的难点.16.已知,则sinα•cosα=()A.B.C.D.考点:二倍角的正弦;两角和与差的正切函数.2361035专题:计算题.分析:解法一:利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简已知的等式,得到关于tanα的方程,求出方程的解得出tanα的值,然后把所求的式子分母“1”根据同角三角函数间的基本关系变形为sin2α+cos2α,分子分母同时除以cos2α,利用同角三角函数间的基本关系弦化切后,将tanα的值代入即可求出值;解法二:利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简已知的等式,得到关于tanα的方程,求出方程的解得出tanα的值,然后把所求的式子利用二倍角的正弦函数公式化简后,再利用万能公式变形,将tanα的值代入即可求出值.解答:解:法一:由tan(+α)==﹣3,整理得:1+tanα=﹣3+3tanα,解得:tanα=2,则sinα•cosα====;法二:由tan(+α)==﹣3,整理得:1+tanα=﹣3+3t anα,解得:tanα=2,则sinα•cosα=sin2α=×==.故选A点评:此题考查了两角和与差的正切函数公式,同角三角函数间的基本关系,万能公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.17.若,则tanβ=()A.10 B.5C.D.﹣8考点:角的变换、收缩变换.2361035专题:计算题.分析:利用两角和的正切公式求出tan(β﹣)=tan[(β﹣α)+(α﹣)]的值,再由tan(β﹣)=求出tanβ 的值.解答:解:∵,∴tan(β﹣)=tan[(β﹣α)+(α﹣)]===,故=,∴tanβ=﹣8.故选:D.点评:本题主要考查两角和差的正切公式的应用,角的变换是解题的关键,属于中档题.18.设,则()A.b<a<c B.b<c<a C.a<b<c D.c<a<b考点:二倍角的余弦;余弦函数的单调性.2361035专题:计算题.分析:把a利用特殊角的三角函数值及两角和与差的余弦函数公式化简为一个余弦值,b利用二倍角的余弦函数公式也化为一个余弦值,c利用特殊角的三角函数值化为一个余弦值,根据余弦函数在(0,90°]为减函数,且根据角度的大小即可得到三个余弦值的大小,从而得到a,b及c的大小关系.解答:解:化简得:a=(sin17°+cos17°)=cos45°cos17°+sin45°sin17°=cos(45°﹣17°)=cos28°,b=2cos213°﹣1=cos26°,c==cos30°,∵余弦函数y=cosx在(0,90°]为减函数,且26°<28°<30°,∴cos26°>cos28°>cos30°则c<a<b.故选D点评:此题考查了两角和与差的余弦函数公式,二倍角的余弦函数公式,特殊角的三角函数值,以及余弦函数的单调性,利用三角函数的恒等变形把a,b及c分别变为一个角的余弦值是解本题的关键.19.已知sin+cos=,且cosα<0,那么tanα等于()A.B.﹣C.D.﹣考点:二倍角的正弦;任意角的三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系.2361035专题:三角函数的求值.分析:将已知等式左右两边平方,利用同角三角函数间的基本关系及二倍角的正弦函数公式化简,求出sinα的值,再由cosα的值小于0,利用同角三角函数间的基本关系求出cosα的值,即可确定出tanα的值.解答:解:将已知等式左右两边平方得:(sin+cos)2=,即1+sinα=,可得sinα=﹣,∵cosα<0,∴cosα=﹣=﹣,则tanα==.故选C点评:此题考查了二倍角的正弦函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式及基本关系是解本题的关键.20.本式的值是()A.1B.﹣1 C.D.考点:运用诱导公式化简求值.2361035专题:计算题.分析:利用诱导公式及三角函数的奇偶性化简可得值.解答:解:原式=sin(4π﹣)﹣cos(4π+)+tan(4π+)=﹣sin﹣cos+tan=﹣+×+×=1故选A点评:此题为一道基础题,要求学生会灵活运用诱导公式化简求值,掌握三角函数的奇偶性.化简时学生应注意细心做题,注意符号的选取.二、填空题(共1小题)(除非特别说明,请填准确值)21.已知扇形的周长为10,求此扇形的半径r与面积S之间的函数关系式及其定义域.考点:扇形面积公式.2361035专题:计算题.分析:求出扇形的弧长,利用扇形面积公式表示二者关系,求出定义域即可.解答:解:扇形的周长为10,扇形的半径r,扇形弧长为10﹣2r所以s==5r﹣r2,r∈(0,5)定义域(0,5).点评:本题考查扇形面积公式,考查计算能力,是基础题.。
高三数学三角恒等变换试题答案及解析1.已知,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】将两边平方得,,可得,故选B.【考点】同角基本关系以及二倍角公式.2.已知cos(α-)+sinα=,则sin(α+)的值是()A.-B.C.-D.【答案】C【解析】cos(α-)+sinα=⇒sinα+cosα=⇒sin(α+)=,所以sin(α+)=-sin(α+)=-.3.已知函数f(x)=cos2ωx+sinωxcosωx-(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω值及f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知a=1,b=,f()=,求角C 的大小.【答案】(1)增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z)(2)当B=时,C=π--=;当B=时,C=π--=.【解析】解:(1)f(x)=+sin2ωx-=sin(2ωx+).∵T=π,∴ω=1,∴f(x)=sin(2x+),增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).(2)∵f()=sin(A+)=,角A为△ABC的内角且a<b,∴A=.又a=1,b=,∴由正弦定理得=,也就是sinB==×=.∵b>a,∴B=或B=,当B=时,C=π--=;当B=时,C=π--=.4.已知α,β∈(0,),满足tan(α+β)=4tanβ,则tanα的最大值是()A.B.C.D.【答案】B【解析】tanα=tan[(α+β)-β]==≤=,当且仅当tanβ=时等号成立.5.在中,若分别为的对边,且,则有()A.a、c、b成等比数列B.a、c、b成等差数列C.a、b、c成等差数列D.a、b、c成等比数列【答案】D【解析】由已知得,,故,又,而,故,所以,故,从而a、b、c成等比数列.【考点】1、两角和与差的余弦公式;2、二倍角公式;3、正弦定理.6.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,b sin=a+c sin,则C= .【答案】【解析】由已知得,所以,由,应用正弦定理,得,.整理得,即,由于,从而,又,故.【考点】1正弦定理;2正弦两角和差公式。
高一数学三角函数及恒等公式经典题常考题 50道一、单选题1.函数y=cosx|tanx|(0≤x<且x≠ )的图象是下图中的()A.B.C.D.【答案】C【考点】同角三角函数基本关系的运用,正弦函数的图象【解析】【解答】解:当0 时,y=cosxtanx≥0,排除B,D.当时,y=﹣cosxtanx<0,排除A.故选:C.【分析】根据x的范围判断函数的值域,使用排除法得出答案.==========================================================================2.若α,β都是锐角,且,则cosβ=()C. 或D. 或【答案】A【考点】两角和与差的余弦函数【解析】【解答】解:∵α,β都是锐角,且,∴cosα= = ,cos(α﹣β)= = ,则cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)= += ,故选:A.【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系,两角差的三角公式,求得cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]的值.==========================================================================3.设为锐角,若cos = ,则sin 的值为()A. B.C.D.【答案】B【考点】二倍角的正弦【解析】【解答】∵ 为锐角,cos = ,∴ ∈ ,∴ = = .则sin =2 . 故答案为:B【分析】根据题意利用同角三角函数的关系式求出正弦的值,再由二倍角的正弦公式代入数值求出结果即可。
==========================================================================°sin105°的值是()C.D.【答案】A【考点】运用诱导公式化简求值【解析】【解答】sin15°sin105°=sin15°cos15°= sin30°= ,故答案为:A.【分析】利用诱导公式转化已知的三角函数关系式求出结果即可。
三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
(4)化弦(切)法。
(4)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
1.已知tan x =2,求sin x ,cos x 的值. 解:因为2cos sin tan ==xxx ,又sin 2x +cos 2x =1, 联立得⎩⎨⎧=+=,1cos sin cos 2sin 22x x xx 解这个方程组得.55cos 552sin ,55cos 552sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==x x x x 2.求)330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(οοοοοο----的值.解:原式)30360cos()150sin()30720tan()120360sin()30180cos()180120tan(o οοοοοοοοοο--+---++-= .3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=οοοοοο 3.若,2cos sin cos sin =+-xx xx ,求sin x cos x 的值.解:法一:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ),得到sin x =-3cos x ,又sin 2x +cos 2x =1,联立方程组,解得,,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1010cos 10103sin 1010cos 10103sin x x x x所以⋅-=103cos sin x x 法二:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ), 所以(sin x -cos x )2=4(sin x +cos x )2, 所以1-2sin x cos x =4+8sin x cos x , 所以有⋅-=103cos sin x x 4.求证:tan 2x ·sin 2x =tan 2x -sin 2x .证明:法一:右边=tan 2x -sin 2x =tan 2x -(tan 2x ·cos 2x )=tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x ·sin 2x ,问题得证. 法二:左边=tan 2x ·sin 2x =tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x -tan 2x ·cos 2x =tan 2x -sin 2x ,问题得证. 5.求函数)6π2sin(2+=xy 在区间[0,2]上的值域.解:因为0≤x ≤2π,所以,6π76π26π,π20≤+≤≤≤x x 由正弦函数的图象, 得到],1,21[)6π2sin(-∈+x所以y ∈[-1,2]. 6.求下列函数的值域.(1)y =sin 2x -cos x +2;(2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x ).解:(1)y =sin 2x -cos x +2=1-cos 2x -cos x +2=-(cos 2x +cos x )+3, 令t =cos x ,则,413)21(413)21(3)(],1,1[222++-=++-=++-=-∈t t t t y t利用二次函数的图象得到].413,1[∈y (2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x )=(sin x +cos x )2-1-(sin x +cos x ),令t =sin x +cos x 2=,)4πsin(+x ,则]2,2[-∈t 则,,12--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,45[+-∈y7.若函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图象的一个最高点为)2,2(,它到其相邻的最低点之间的图象与x 轴交于(6,0),求这个函数的一个解析式.解:由最高点为)2,2(,得到2=A ,最高点和最低点间隔是半个周期,从而与x 轴交点的间隔是41个周期,这样求得44=T ,T =16,所以⋅=8πω又由)28πsin(22ϕ+⨯=,得到可以取).4π8πsin(2.4π+=∴=x y ϕ8.已知函数f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin 4x .(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; (Ⅱ)若],2π,0[∈x 求f (x )的最大值、最小值. 数xxy cos 3sin 1--=的值域.解:(Ⅰ)因为f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin4x =(cos 2x -sin 2x )(cos 2x +sin 2x )-sin2x )4π2sin(2)24πsin(22sin 2cos 2sin )sin (cos 22--=-=-=--=x x x x x x x所以最小正周期为π.(Ⅱ)若]2π,0[∈x ,则]4π3,4π[)4π2(-∈-x ,所以当x =0时,f (x )取最大值为;1)4πsin(2=--当8π3=x 时,f (x )取最小值为.2-1. 已知2tan =θ,求(1)θθθθsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ; (2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin 324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=.说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
2. 求函数21sin cos (sin cos )y x x x x =++++的值域。
解:设sin cos )[4πt x x x =+=+∈,则原函数可化为22131()24y t t t =++=++,因为[t ∈,所以当t =时,max 3y =12t =-时,min 34y =,所以,函数的值域为3[34y ∈,。
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8πx =-对称。
解:22()4sin 2sin 222sin 2(12sin )f x x x x x =+-=--2sin 22cos 2)4πx 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38πx 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8πx =-对称,只要证明对任意x R ∈,有()()88ππf x f x --=-+成立,因为())]2)28842ππππf x x x x --=---=--=-,())]2)28842ππππf 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8πx =-对称。
4. 已知函数y=21cos 2x+23sinx ·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 2x -1)+ 41+43(2sinx ·cosx )+1=41cos2x+43sin2x+45=21(cos2x ·sin 6π+sin2x ·cos 6π)+45=21sin(2x+6π)+45 所以y 取最大值时,只需2x+6π=2π+2k π,(k ∈Z ),即 x=6π+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=6π+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+6π)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+6π)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)+45的图像。
综上得到y=21cos 2x+23sinxcosx+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π6个长度单位 B .向右平移π6个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6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 .25.(08卷8)函数sin(2)3y x π=+图像的对称轴方程可能是 ( )A .6x π=-B .12x π=-C .6x π=D .12x π=6.(08卷7)函数y =cos x (x ∈R)的图象向左平移2π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 x7.(08卷5)已知函数2()(1cos 2)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2π的奇函数 C 、最小正周期为π的偶函数 D 、最小正周期为2π的偶函数8.(08卷11)函数()cos 22sin f x x x =+的最小值和最大值分别为 ( )A. -3,1B. -2,2C. -3,32D. -2,329.(08卷7)将函数sin()y x θ=-的图象F 向右平移3π个单位长度得到图象F ′,若F ′的一条对称轴是直线,1x π=则θ的一个可能取值是 ( )A.512π B.512π- C.1112π D.1112π-10.(08卷6)函数sin ()sin 2sin2xf x xx =+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 .1BCD .212.(08卷10)已知πcos sin 6αα⎛⎫-+= ⎪⎝⎭7πsin 6α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是( ) A. BC .45-D .4513.(08卷1)sin330︒等于 ( ) A. B .12-C .12D14.(08卷4)()2tan 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3π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12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 7c π=,则 ( ) A .a b c <<B .a c b <<C .b c a <<D .b a c <<17.(08卷2)函数2(sin cos )1y x x =++的最小正周期是 ( )A.2πB .π C.32π D.2π18.(08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21=y 的交点个数是 ( )A.0B.1C.2D.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卷1)()cos 6f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭的最小正周期为5π,其中0ω>,则ω= . 21.(08卷16)设02x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,则函数22sin 1sin 2x y x +=的最小值为 .22.(08卷12)若3sin()25πθ+=,则cos2θ=_________。