(完整版)三角函数化简求值专题复习
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三角函数的化简求值一、单选题(共10道,每道10分)1.化简的结果是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简2.化简的结果是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简3.下列选项中,不是化简的结果的是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简4.化简的结果的是( )A.,其中B.,其中C.,其中D.,其中答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简5.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简6.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简7.已知函数,若为偶函数,则的一个值为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简8.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简9.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简10.函数()的值域是( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简。
第三讲一、三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的应用技巧1、网络2、三角函数变换的方法总结(1)变换函数名对于含同角的三角函数式,通常利用同角三角函数间的基本关系式及诱导公式,通过“切割化弦”,“切割互化”,“正余互化”等途径来减少或统一所需变换的式子中函数的种类,这就是变换函数名法.它实质上是“归一”思想,通过同一和化归以有利于问题的解决或发现解题途径。
【例1】已知θ同时满足和,且a、b 均不为0,求a、b的关系。
练习:已知sin(α+β)=,cos(α-β)=,求的值。
2)变换角的形式对于含不同角的三角函数式,通常利用各种角之间的数值关系,将它们互相表示,改变原角的形式,从而运用有关的公式进行变形,这种方法主要是角的拆变.它应用广泛,方式灵活,如α可变为(α+β)-β;2α可变为(α+β)+(α-β);2α-β可变为(α-β)+α;α/2可看作α/4的倍角;(45°+α)可看成(90°+2α)的半角等等。
【例2】求sin(θ+75°)+cos(θ+45°)-cos(θ+15°)的值。
练习已知,求的值【例3】已知sinα=Asin(α+β)(其中cosβ≠A),试证明:tan(α+β)=提示:sin[(α+β)-β]=Asin (α+β)(3)以式代值利用特殊角的三角函数值以及含有1的三角公式,将原式中的1或其他特殊值用式子代换,往往有助于问题得到简便地解决。
这其中以“1”的变换为最常见且最灵活。
“1”可以看作是sin2x+cos2x, sec2x-tan2x, csc2x -cot2x,tanxcotx, secxcosx, tan45°等,根据解题的需要,适时地将“1”作某种变形,常能获得较理想的解题方法。
【例4】化简:(4)和积互化积与和差的互化往往可以使问题得到解决,升幂和降次实际上就是和积互化的特殊情形。
这往往用到倍、半角公式。
高中数学三角函数专题:三角函数化简第一部分:三角函数化简基本原理知识点一:三角函数两角和差公式。
余弦的两角和差公式。
关系式一:βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+。
关系式二:βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-。
正弦的两角和差公式。
关系式一:αββαβαcos sin cos sin )sin(+=+。
关系式二:αββαβαcos sin cos sin )sin(-=-。
正切的两角和差公式。
关系式一关系式二知识点二:三角函数二倍角公式。
正弦二倍角公式。
关系式:αααcos sin 22sin =。
余弦二倍角公式。
关系式:ααα22sin cos 2cos -=;1cos 22cos 2-=αα;αα2sin 212cos -=。
正切二倍角公式。
关系式知识点三:三角函数半角公式。
知识点四:三角函数同角之间的基本关系。
1cos sin 22=+αα。
第二部分:三角函数化简题型题型一:正余弦变正切。
模型一:化简xd x c xb x a cos sin cos sin ++(结果中只包含x tan )。
解法设计:dx c b x a xx d x x c x xb x x a x x d xc x x b x a xd x c x b x a ++=++=++=++tan tan cos cos cos sin cos cos cos sin cos cos sin cos cos sin cos sin cos sin 。
例题:计算下列题目。
(Ⅰ)已知:1tan =x 。
计算:xx xx sin 2cos 3cos sin 2+-的值。
(Ⅱ)已知:2cos sin sin 2cos =+-xx xx 。
计算:x tan 的值。
本题解析:(Ⅰ)51123112tan 231tan 2cos sin 2cos cos 3cos cos cos sin 2cos sin 2cos 3cos cos sin 2sin 2cos 3cos sin 2=⨯+-⨯=+-=+-=+-=+-x x x x x x x xx x x x x x x x x x x x 。
三角函数的化简与求值二、三角函数在各象限的符号. 口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦. 三、诱导公式 诱导公式一:sin(α+2k π)=________,cos(α+2k π)=________,tan(α+2k π)=________,其中k ∈Z ; 诱导公式二: sin(π+α)=________,cos(π+α)=________,tan(π+α)=________; 诱导公式三:sin(π-α)=________,cos(π-α)=________,tan(π-α)=________; 诱导公式四: sin(-α)=________,cos(-α)=________,诱导公式五:sin =________,cos =________;诱导公式七:sin =__________; cos =________. 以上公式可概括为十字口诀“奇变偶不变,符号看象限”. 四、.同角三角函数的基本关系式1.平方关系:_______________________.2.商数关系:________________________.五、 两角和与差的正弦、余弦和正________切公式 sin(α±β)=________________________ cos(α±β)=________________________ tan(α±β)=________________________ 六、二倍角的正弦、余弦和正切公式sin 2α=________________cos 2α=________________=________________=________________ tan 2α=________________七、二倍角余弦公式的变式八、辅助角公式a sin x +b cos x = sin(其中 角所在的象限由a, b 的符号确定, 角的值由tan = 确定).1. sin 330°等于( )2.求值sin 210°=( )3.若sin α<0且tan α>0,则α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 4.使得函数y =lg(tan θcos θ)有意义的角在( ) A .第一,四象限 B .第一,三象限 C .第一、二象限 D .第二、四象限5.若 - <α<0,则点Q (cos α,sin α)位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限6.若z =sin θ- +i 是纯虚数,则tan θ的值为( )7.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105° 等于( )8.下列各式中,值为 的是( )A .2sin 15°cos 15°B .︒︒-15sin 15cos 22 C .115sin 22-︒D .︒︒+15cos 15sin 229.记cos(-80°)=k ,那么tan 100°=( )π21.降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2;2.升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α. a 2+b 2 ()x +φ b a35 ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos θ-45 A.34 B.43 C .-34 D .-43A.1-k 2k B .-1-k 2kC.k 1-k 2 D .-k 1-k2 A .-32 B .-12 C.12 D.32A.32 B .-32 C.12 D .-12A .0 B.12C.32D .1 3210.已知:tan(π+α)=- ,则sin(α-7π)cos(α+5π)的值是________. 11, =13.已知α为第二象限的角,sin α= ,则tan 2α= ______________.14.cos 43°cos 77°+sin 43°cos 167°的值为________.15.已知 则f 的值为_____17.化简:(4) sin x +cos x; (5) x 2sin 21-+2sin x cos x (6)x2sin+2sin x cos x +3x 2cos ; (7)16.化简: (1)-sin (180°+α)+sin (-α)-tan (360°+α)tan (α+180°)+cos (-α)+cos (180°-α);⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3 12计算:sin π4cos π3sin π2-cos πcos 3π2+tan 2π6.cos π6tan π4sin 23π2-tan πcos 0=________.f (α)=sin (π-α)cos (2π-α)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos (-π-α)(2)1-2sin 40°cos 40°.sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4-22sin 2x (1)1-2sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π8cos ⎝⎛⎭⎫x +π8; (2)2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x ;(3)cos 4x -4cos 2x +3.35()︒-440sin 13218.已知tan α=2,求下列各式的值:20.已知sin α= ,α∈ ,tan β= . (1)求tan α的值; (2)求tan(α+2β)的值.21.已知函数f (x )=cos2x +sin x cos x (x ∈R ).(1)求f 的值;(2)求f (x )的单调递增区间.(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α;(2)2sin 2α-3cos 2α4sin 2α-9cos 2α; (3)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α.tan θ=2,求(1)cos θ+sin θcos θ-sin θ;(2)1-sin θcos θ+cos 2θ的值.55 ⎝⎛⎭⎪⎫0,π2 13⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8。
完整版)高三三角函数专题复习(题型全面)三角函数考点1:三角函数的概念三角函数是以角度或弧度为自变量的函数,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
考点2:三角恒等变换三角恒等变换包括两角和、差公式、倍角半角公式、诱导公式、同角的三角函数关系式等。
考点3:正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质正弦函数、余弦函数、正切函数的定义域、值域、最值、单调区间、最小正周期、对称轴对称中心等性质都需要掌握。
考点4:函数y=Asin(x)(A,)的图像与性质函数y=Asin(x)(A,)的定义域、值域、最值、单调区间、最小正周期、对称轴对称中心等性质也需要掌握。
此外,该函数的图像还可以通过一定的变换得到。
一、三角函数求值问题1.三角函数的概念例1.若角的终边经过点P(4a,3a)(a0),则sin=-3/5.2.公式法例2.设(0,π/2),若sin=1/2,则2cos()=√3.练1.已知角的终边上一点的坐标为(sinθ。
cosθ)(θ∈(π/2,π)),则sin=-cosθ。
3.化简求值例3.已知为第二象限角,且sin=15/17,求sin(+π/4)的值。
练:1.已知sin=1/5,则sin4-cos4的值为-24/25.2.已知tan(θ+)=1/2,求tanθ和sin2θ-cosθ.sinθ+2cos2θ的值。
4.配凑求值例4.已知,∈(π/3,π/2),且sin(+)=-√3/2,sin(-)=1/2,求cos(+)的值。
练:1.设α∈(π/12,π/3),β∈(0,π/6),且sin(α+β)=-√3/2,sin(β-α)=-1/2,则cos(α+β)=1/2.1.已知三角函数的值,求其他三角函数的值已知 $sin\alpha = \frac{4}{5}$,$cos\beta = \frac{3}{5}$,$cos(\alpha - \beta) = \frac{1}{2}$,$sin(\beta + \theta) =\frac{3}{5}$,求 $sin(\alpha + \beta)$ 和 $tan(\alpha - 2\beta)$。
综合复习专题十一三角函数式的化简与求值知识网络一、高考考点1、同角三角函数基本关系式与诱导公式的应用.运用诱导公式的“准确”;运用同角公式的“灵活”:正用、反用、变用。
2、两角和与差的三角函数与倍角公式的应用:正用、反用;有关公式的联合运用,主要应用于无附加条件的三角式的化简或求值(以选择题、填空题为主);带有附加条件的三角式的求值问题(以解答题为主);比较简单的三角恒等式的证明(多为解答题,不同某一小题)。
3、等价转化思想以及三角变换的基本技能。
二、知识要点(一)三角函数坐标定义的推论1、三角函数值的符号2、特殊角的三角函数值3、同角三角函数的基本关系式(同角公式)(1)课本中的公式:(2)同角公式“全家福”①平方关系:.②商数关系:.③倒数关系:4、诱导公式:(1)认知与记忆:对使三角函数有定义的任意角①k·360°+(k∈Z),-,180°±,360°-(共性:偶数×90°±形式)的三角函数值,等于的同名函数值,前面放上一个把看作锐角时原函数值的符号;②90°±,270°±(共性:奇数×90°±)的三角函数值,等于的相应余函数值,前面放上一个把看作锐角时原函数值的符号。
①②两类诱导公式的记忆:奇变偶不变,符号看象限。
(2)诱导公式的引申;;.(二)两角和与差的三角函数1、两角和的三角函数两角差的三角函数令=2、倍角公式;==;3、倍角公式的推论推论1(降幂公式):;;.推论2(万能公式):;.推论3(半角公式):;;.其中根号的符号由所在的象限决定.三、经典例题例1、填空:(1)已知的取值范围为(2)已知的取值范围为分析:(1)从已知条件分析与转化入手①又②∴由①、②得(2)首先致力于左右两边的靠拢:左边=①右边=②∴由左边=右边得,点评:解本题,极易出现的错解是由①、②得,这种由忽略分子而产生的错误很值得大家吸取经验教训.例2.化简或求值:(1)(2)分析:(1)注意到分母为单一的非特殊角的余弦,需设法在分子变换出cos20°.为此,将10°变为30°-20°后运用差角公式。
专 题 训 练三角函数的化简与求值知能目标1. 掌握同角的三角函数的基本关系式: 掌握正弦,余弦的诱导公式;掌握两角和与两角 差的正弦,余弦,正切公式;掌握二倍角的在正弦,余弦,正切公式.2. 能正确运用三角公式,进行简单三角函数式的化简,求值和恒等式证明.综合脉络三角变换是运算化简过程中运用较多的变换, 也是历年高考命题的热点. 提高三 角变换能力, 要学会设置条件, 灵活运用三角公式, 掌握运算、化简的方法和技能. 常 用的数学思想方法技巧如下:1. 角的变换: 在三角化简、求值、证明中, 表达式往往出现较多的相异角, 可根据角与角之 间的和差、倍半、互补、互余的关系, 运用角的变换, 沟通条件与结论中的差异, 使问题 获解.对角的变形如下:)2()2()(,2304560304515α-β-β+α=β-β+α=α=-=-=,)4()4()()(2α-π-α+π=β-α+β+α=α,)4(24α-π-π=α+π特别地,α+π4与α-π4为互余角, 它们之间可以互相转化, 在三角变形中使用频率高.2. 函数名称变换: 三角变形中, 常常需要变函数名称为同名函数. 如在三角函数中正余弦是 基础, 通常化切、割为弦, 变异名为同名.3. 常数代换: 在三角函数运算、求值、证明中, 有时需要将常数转化为三角函数值, 例如常 数“1”的代换变形有: α-α=α-α=α+α=222222cot csc tan sec cos si n 1.4. 幂的变换: 降幂是三角变换时常用方法, 对次数较高的三角函数式, 一般采用降幂处理的 方法. 常用降幂公式有: 1cossi n,22cos 1cos,22cos 1si n2222=α+αα+=αα-=α 等,三角变换时, 有时需要升幂, 如对无理式α+cos 1常用升幂化为有理式, 升幂公式与降幂公式是相对而言的.5. 公式变形式: 三角公式是变换的依据, 应熟练掌握三角公式的直接应用, 逆用以及变形式 的应用. 如: )t a n t a n 1)(tan(tan tan ,sin 22sin cos β⋅αβ±α=β±ααα=α 等.(一) 典型例题讲解: 例1. (1)当2x 0π<<时,函数x2sin xsin8x 2cos 1)x (f 2++=的最小值为 ( )A. 2B. 32C. 4D. 34(2) 已知=α=αcos ,32tan 则 .例2. 已知22tan=α, 求: (1) )4tan(π+α的值; (2)α-αα+αcos 2sin 3cos sin 6的值.例3. 已知A 、B 、C 的坐标分别为A )0,3( , B )3,0( , C )sin ,(cos αα , )23,2(ππ∈α.(1) 若|AC ||BC | =, 求角α的值; (2) 若1C B AC -=⋅, 求α+α+αtan 12sin sin22的值.例4. 已知,0x 2<<π-51x cos x sin =+. (1) 求x cos x sin -的值;(2) 求xcot x tan 2x cos2xcos2xsin22x sin322++-的值.(二) 专题测试与练习: 一. 选择题1. =-15cot 15tan ( ) A. 2 B. 32+C. 4D. 32-2. 若,x 2sin )x (tan f = 则)1(f -的值为 ( ) A. 2sin - B. 1- C. 21 D. 13. 已知=π-β=π+α=β+α)4tan(,223)4tan(,52)tan(那么 ( ) A.51 B.1813 C. 41 D.22134. 若βα,均是锐角,且)cos(sin 2β-α=α, α与β的关系是 ( ) A. β>α B. β<α C. β=α D. 2π>β+α5. 化简:= .A. 0B. 1-C. 1±D. 16. 已知,1027)4sin(=π-α且432π<α<π, 求)42tan(π+α的值.A.3217 B.1731 C. 1731- D. 3117-二. 填空题 7. 若,31)6sin(=α-π 则=α+π)232cos(.8. 设α为第四象限的角, 若513sin 3sin =αα, 则=α2tan ___________.9. 已知α、β均为锐角, 且),sin()cos(β-α=β+α 则=αtan .10. 若71cos =α, )2,0(π∈α, 则=π+α)3cos(________ __.三. 解答题11. 已知α为第二象限的角, 53sin =α, β为第一象限的角, 135cos =β, 求)2tan(β-α的值.12. 化简:.)4(si n )4t a n (21co s 222α+π⋅α-π-α .13. 已知向量)sin ,(cos θθ= m , 和),2,(),cos ,sin 2(ππ∈θθθ-= n且.528||=+ n m 求)82cos(π+θ的值.三角函数的化简与求值解答(一) 典型例题例1. 解:1. (1) D ; (2) -54.例2. 解:(1) ∵22tan=α, ∴ 3441222tan12tan2tan 2-=-⨯=α-α=α;所以71341134tan 11tan 2tantan 14tan tan )4tan(=++-=α-+α=πα-π+α=π+α.(2) 由(1)34tan -=α, 所以672)34(31)34(62tan 31tan 6cos 2sin 3cos sin 6=--+-=-α+α=α-αα+α例3. 解:(1)∵|AC ||BC | =, ∴点C 在x y =上, 则α=αcos sin .),23,2(ππ∈α .45π=α∴ (2) ),sin ,3(cos AC α-α=),3sin ,(cos B C -αα=,1)3(sin sin )3(cos cos -=-αα+-αα∴ 则32cos sin =α+α原式=.95cos sin 2-=αα例4. 解:(1) 25241251x cos x sin 251x cos x sin -=-=⇒=+,254925241)x cos x (sin 2=+=- ,又0x cos x sin 0x 2<-⇒<<π-,57x cos x sin -=-∴.(2) 原式125108)2512(59x cos x sin )]x sin x (cos 2[xcos x sin 1x sin 12x sin22-=-⨯=+-=-+=.(二) 专题测试与练习 一.二. 填空题 7. 97-; 8. 43-; 9. 1 ; 10. 1411-.三. 解答题11. 解:α是第二象限角,7242tan 43tan 54cos 53sin -=α⇒-=α⇒-=α⇒=α,β是第一象限角,253204)2tan(512tan 135cos =β-α⇒=β⇒=β12. 解:原式=12cos 2cos )4cos()4sin(22cos )]4(2[sin )4tan(22cos 2=αα=α-πα-πα=α-π-πα-πα13. 解法一:)sin cos ,2sin (cos θ+θ+θ-θ=+ n m22)sin (cos )2sin (cos θ+θ++θ-θ=+ n m )sin (cos 224θ-θ+=)4cos(44π+θ+=)4cos(12π+θ+=由已知528||=+ n m ,得257)4cos(=π+θ又1)82(cos 2)4cos(2-π+θ=π+θ所以2516)82(cos 2=π+θ0)82cos(898285,2<π+θ∴π<π+θ<π∴π<θ<π 54)82c o s (-=π+θ∴解法二:n mnm nn m m n m n m ⋅++=+⋅+=+=+22)(22222]cos sin )sin 2([cos 2)cos )sin2(()sincos (2222222θθ+θ-θ+θ+θ-+θ+θ=)82(cos 8)]4cos(1[4)sin (cos 2242π+θ=π+θ+=θ-θ+=由已知528||=+ n m ,得54|)82cos(|=π+θ0)82cos(898285,2<π+θ∴π<π+θ<π∴π<θ<π54)82cos(-=π+θ∴。
三角函数化简求值专题复习高考要求1、理解任意角的概念、弧度的意义、正确进行弧度与角度的换算;掌握任意角三角函数的定义、会利用单位圆中的三角函数线表示正弦、余弦、正切。
2、 掌握三角函数公式的运用(即同角三角函数基本关系、诱导公式、和差及倍角公式)3、 能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
热点分析1.近几年高考对三角变换的考查要求有所降低,而对本章的内容的考查有逐步加强的趋势,主要表现在对三角函数的图象与性质的考查上有所加强.2.对本章内容一般以选择、填空题形式进行考查,且难度不大,从1993年至2002年考查的内容看,大致可分为四类问题(1)与三角函数单调性有关的问题;(2)与三角函数图象有关的问题;(3)应用同角变换和诱导公式,求三角函数值及化简和等式证明的问题;(4)与周期有关的问题3.基本的解题规律为:观察差异(或角,或函数,或运算),寻找联系(借助于熟知的公式、方法或技巧),分析综合(由因导果或执果索因),实现转化.解题规律:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为已知角求解;在最值问题和周期问题中,解题思路是合理运用基本公式将表达式转化为由一个三角函数表达的形式求解.【例1】求值:︒+︒︒⋅︒+︒+︒80cot 40csc 10sin 20tan 10cos 20sin 2.解:原式的分子︒︒︒+︒︒+︒=20cos 10sin 20sin 20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 40sin320cos 20cos 60sin 220cos 80sin 40sin =︒︒︒=︒︒+︒=,原式的分母=︒︒+︒=︒︒+︒80sin 80cos 40cos 280sin 80cos 40sin 1 ()︒︒+︒+︒=80sin 80cos 40cos 40cos ︒︒︒+︒=80sin 20cos 60cos 240cos310cos 10cos 30cos 280sin 20cos 40cos =︒︒︒=︒︒+︒=,所以,原式=1.【变式】1、求值()︒+︒︒+︒+︒10cos 110tan 60tan 110cos 40cos 2解:()()25cos 25cos 45cos 225cos 250cos 40cos 25cos 21060cos 240cos 25cos 210sin 2310cos 21240cos 25cos 210sin 310cos 40cos 2=︒︒︒=︒︒+︒=︒︒-︒+︒=︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒+︒=︒︒+︒+︒=·原式 【变式】2、求02210sin 21)140cos 1140sin 3(⋅-。
分析:原式=202020210sin 21140cos 140sin 140sin 140cos 3⋅-16160sin 200sin 1680cos 80sin 200sin 810sin 2180sin 41200sin 80sin 410sin 21)40cos 40sin ()140sin 140cos 3)(140sin 140cos 3(00000020002000000=-=-=⋅⋅-=⋅-+-= 【例2】(三兄弟)已知23523sin cos παπαα<<=-,且,求αααtan 1sin 22sin 2-+的值解:原式=ααααααsin cos cos sin 2cos 2sin 2-+=()αααααsin cos sin cos 2sin -+∵523αsin αcos =-,上式两边平方,得:2518α2sin 1=-∴2572sin =α;又∵23παπ<< ∴0sin cos 0sin 0cos <+<<αααα,,∴()()ααααααcos sin 4sin cos sin cos 22+-=+()25322sin 2sin cos 2=+-=ααα ∴524sin cos -=+αα,∴原式523524257⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=7528-= 【变式】(05天津)已知7sin()241025παα-==,求sin α及tan()3πα+. 【解析】:由题设条件,应用两角差的正弦公式得)cos (sin 22)4sin(1027ααπα-=-=,即57cos sin =-αα ①由题设条件,应用二倍角余弦公式得)sin (cos 57)sin )(cos sin (cos sin cos 2cos 25722ααααααααα+-=+-=-== 故51sin cos -=+αα ②由①和②式得53sin =α,5cos =α因此,43tan -=α,由两角和的正切公式11325483343344331433tan 313tan )3tan(-=+-=+-=-+=+ααπα 【例3】(最值辅助角)已知函数f (x )=2a sin 2x -23a sin x cos x +a +b -1,(a 、b 为常数,a <0),它的定义域为[0,2π],值域为[-3,1],试求a 、b 的值。
解:f (x )=2a sin 2x -23a sin x cos x +a +b -1 =a (1-cos2x )-3a sin2x +a +b -1 =-2a sin 12)6π2(-+++b a x∵0≤x ≤π2 ∴π6≤2x +π6≤π67 ∴1)6π2sin(21≤≤+-x∵a <0 ∴a ≤-2a sin ()26x +π≤-2a∴3a +b -1≤-2a sin ()26x +π+2a +b -1≤b -1∵值域为[-3,1] ∴⎩⎨⎧-=-+=-31311b a b ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=234b a 【变式】已知00<α<β<900,且sin α,sin β是方程-+-020240cos x )40cos 2(x 21=0的两个实数根,求sin(β-5α)的值。
解:由韦达定理得sin α+sin β=2cos400,sin αsin β=cos 2400-21 ∴ sin β-sin α=)40cos 1(2sin sin 4)sin (sin )sin (sin 0222-=βα-β+α=α-β040sin 2= 又sin α+sin β=2cos400∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=α=+=β0000005sin )40sin 240cos 2(21sin 85sin )40sin 240cos 2(21sin∵ 00<α<β< 90∴ ⎪⎩⎪⎨⎧=α=β00585 ∴ sin(β-5α)=sin600=23【例4】(最值二次型)已知 αβαβαπβπ2222sin 21sin sin 2sin 2sin 346-=-<≤-,试求,的最值。
解:∵4πβ6π<≤-∴-22sin 21<≤β,21sin 02<≤β ∴1sin 202<≤β ∵23222sin sin sin βαα=- ∴03212≤-<sin sin αα即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≤≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧<--≥-1sin 310sin 1sin 3201sin 2sin 30sin 2sin 322ααααααα或 ∴ 1αsin 320αsin 31<≤≤<-或y=41)21(sin sin 21)sin 2sin 3(21sin 21sin 22222--=--=-αααααβ 当sin α∈[32,1]时函数y 递增,∴当sina=23时 y min =92-; 当sin α∈(31-,0)时,函数y 递减,∴当sin α=0时,y min =21∴ 故当)sin 21(sin ,92)sin 21(sin 32sin 22min 22αβαβα--=-=时,无最大值【变式】设关于x 的函数y =2cos 2x -2a cos x -(2a +1)的最小值为f (a ),试确定满足f (a )=21的a 值,并对此时的a 值求y 的最大值.解:由y =2(cos x -2a )2-2242+-a a 及cos x ∈[-1,1]得:f (a )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<<-----≤)2( 41)22( 122)2( 12a a a a aa ∵f (a )=21,∴1-4a =21⇒a =81∉[2,+∞) 故-22a -2a -1=21,解得:a =-1,此时,y =2(cos x +21)2+21,当cos x =1时,即x =2k π,k ∈Z ,y max =5.【例5】(角的变换)已知2π<β<α<4π3,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=-53,求sin2α的值_________. 解:∵2π<β<α<4π3,∴0<α-β<4π.π<α+β<4π3, ∴sin(α-β)=.54)βα(sin 1)βαcos(,135)βα(cos 122-=+--=+=-- ∴sin2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β).6556)53(1312)54(135-=-⨯+-⨯=【变式】(1)已知8cos(2α+β)+5cos β=0,求tan(α+β)·tan α的值; (2)已知5cos 3sin cos sin 2-=θ-θθ+θ,求θ+θ2sin 42cos 3的值。
解:(1)从变换角的差异着手。
∵ 2α+β=(α+β)+α,β=(α+β)-α ∴ 8cos[(α+β)+α]+5cos[(α+β)-α]=0 展开得:13cos(α+β)cos α-3sin(α+β)sin α=0 同除以cos(α+β)cos α得:tan(α+β)tan α=313(1)以三角函数结构特点出发 ∵3tan 1tan 2cos 3sin cos sin 2-θ+θ=θ-θθ+θ ∴ 53tan 1tan 2-=-θ+θ ∴ tan θ=2∴ 57tan 1tan 8tan 33cos sin cos sin 8)sin (cos 32sin 42cos 3222222=θ+θ+θ-=θ+θθθ+θ-θ=θ+θ 【例6】已知奇函数f (x )的定义域为实数集,且f (x )在[0,)+∞上是增函数,当02πθ≤≤时,是否存在这样的实数m ,使2(42cos )(2sin 2)(0)f m m f f θθ--+>对所有的[0,]2πθ∈均成立?若存在,求出所有适合条件的实数m ;若不存在,说明理由。