三角函数讲义(适用于高三第一轮复习)
- 格式:doc
- 大小:1.66 MB
- 文档页数:20
三角函数第一轮复习讲义一、知识回顾1.平面直角坐标系及角的概念平面直角坐标系由横轴x和纵轴y组成。
两条相互垂直的坐标轴交于原点O,称为坐标原点。
根据角的位置,可以分为标准位置角和一般位置角。
标准位置角的始边与正半轴重合,而一般位置角的始边与正半轴不重合。
2.弧度制和角度制弧度制是用弧长来度量角的大小,一周的弧长定义为2π。
而角度制是用度来度量角的大小,一周定义为360°。
两者之间可以通过以下公式进行转换:弧度制=角度制×π/180角度制=弧度制×180/π3.三角函数三角函数是角的函数,分为正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)和正切函数tan(x)。
在单位圆上,对于一个角x,在弧度制下,它的正弦值等于角对应的点在单位圆上的y坐标,余弦值等于x坐标,正切值等于y坐标除以x坐标。
4.三角函数的性质正弦函数的周期为2π,在0到2π之间呈现一个完整的周期。
余弦函数的周期也为2π,并且余弦函数与正弦函数的图像相似,只是在x轴上有一个平移。
正切函数的周期为π,即在0到π之间呈现一个完整的周期。
正弦函数和余弦函数在区间[0,π/2]上单调递增,而正切函数则在区间(-π/2,π/2)上单调递增。
二、例题讲解例题1:已知点P(-3,4)在单位圆上的坐标为(M,N),求角APN的弧度制大小。
解:根据P在单位圆上的坐标为(M,N),可以得到:M=-3/5,N=4/5又因为点A是单位圆的圆心,所以A的坐标为(0,0)。
利用三角函数的性质,可以得到:sin(APN) = N = 4/5cos(APN) = M = -3/5因此,角APN的大小为sin^-1(4/5),即其弧度制大小为sin^-1(4/5)。
例题2:已知tan(A) = 5/12,且A的终边在第三象限,求cos(A)的值。
解:已知tan(A) = 5/12,可得:sin(A) = 5/13,cos(A) = 12/13由终边在第三象限可知,cos(A) < 0。
三角函数一、知识点 (一)角的概念的推广1、角: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。
其中顶点,始边,终边称为角的三要素。
角可以是任意大小的。
(1)角按其旋转方向可分为:正角,零角,负角。
①正角:习惯上规定,按照逆时针方向旋转而成的角叫做正角; ②负角:按照顺时针方向旋转而成的角叫做负角;③零角:当射线没有旋转时,我们也把它看成一个角,叫做零角。
(2)在直角坐标系中讨论角:①角的顶点在原点,始边在x 轴的非负半轴上,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角。
②若角的终边在坐标轴上,就说这个角不属于任何象限,它叫轴线角。
(3)终边相同的角的集合:设α表示任意角,所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为},360|{Z n n S ∈⋅+α=ββ= 。
集合S 的每一个元素都与α的终边相同,当0=k 时,对应元素为α。
2、弧度制和弧度制与角度制的换算(1)角度制:把圆周360等分,其中1份所对的圆心角是1度,用度作单位来度量角的制度叫做角度制。
(2)1弧度的角:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角。
规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零。
任一已知角α的弧度数的绝对值rl =α||,这种以“弧度”作为单位来度量角的制度叫做弧度制。
(3)角度制与弧度制的互化:π=2360,π=180;815730.571801'≈≈π= rad ; rad 01745.01801≈π= 。
3、特殊角的三角函数值0 3045 60 90 120 135 150 1800 6π4π 3π 2π 32π 43π 65ππ sin 0 2122 23 1 232221 0 cos 1 232221 0 21- 22- 23- 1- tan 0 331 3 ⨯3- 1- 33- 0210 225 240 270 300 315 330 36067π 45π 34π 23π 35π 47π 611ππ2sin21- 22- 23- 1- 23- 22- 21- 04、平面直角坐标系中特殊线表示的角的集合:其中:Z n ∈,Z k ∈;x 轴正半轴 360⋅nπk 2 第一象限角平分线36045⋅+nπ+πk 24 x 轴负半轴 360180⋅+n π+πk 2 第二象限角平分线 360135⋅+nπ+πk 243 x 轴 180⋅n πk 第三象限角平分线 360225⋅+nπ+πk 245 y 轴正半轴 36090⋅+n π+πk 22第四象限角平分线 360315⋅+nπ+πk 247 y 轴负半轴 360270⋅+n π+πk 223 第一、三象限角平分线 18045⋅+n π+πk 4y 轴 18090⋅+nπ+πk 2 第二、四象限角平分线 180135⋅+n π+πk 43 坐标轴 90⋅n 2πk 象限角平分线 9045⋅+n 24π+πk 5、弧长及扇形面积公式:弧长公式:r l ⋅α=||扇形弧长,扇形面积公式:lr r S 21||212=⋅α=扇形,α是圆心角且为弧度制,r 是扇形半径。
§4.2 同角三角函数基本关系式及诱导公式考试要求 1.理解同角三角函数的基本关系式sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.2.掌握诱导公式,并会简单应用.知识梳理1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:sin αcos α=tan α⎝⎛⎭⎫α≠π2+k π,k ∈Z . 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 -α π-α π2-α π2+α 正弦 sin α -sin α -sin α sin α cos α cos α 余弦 cos α -cos α cos α -cos α sin α -sin α 正切 tan αtan α-tan α-tan α口诀奇变偶不变,符号看象限常用结论同角三角函数的基本关系式的常见变形 sin 2α=1-cos 2α=(1+cos α)(1-cos α); cos 2α=1-sin 2α=(1+sin α)(1-sin α); (sin α±cos α)2=1±2sin αcos α. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若α,β为锐角,则sin 2α+cos 2β=1.( × ) (2)若α∈R ,则tan α=sin αcos α恒成立.( × )(3)sin(π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( × ) (4)若sin ⎝⎛⎭⎫3π2-α=13,则cos α=-13.( √ )教材改编题1.已知α是第二象限角,sin α=55,则cos α的值为 . 答案 -255解析 ∵sin α=55,α是第二象限角, ∴cos α=-1-sin 2α=-255.2.已知sin α-2cos α3sin α+5cos α=-5,那么tan α的值为 .答案 -2316解析 由sin α-2cos α3sin α+5cos α=-5,知cos α≠0,等式左边分子、分母同时除以cos α,可得tan α-23tan α+5=-5,解得tan α=-2316.3.化简cos ⎝⎛⎭⎫α-π2sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α·sin(α-π)·cos(2π-α)的结果为 . 答案 -sin 2α解析 原式=sin αcos α·(-sin α)·cos α=-sin 2α.题型一 同角三角函数基本关系例1 (1)已知cos α=-513,则13sin α+5tan α= .答案 0解析 ∵cos α=-513<0且cos α≠-1,∴α是第二或第三象限角. ①若α是第二象限角,则sin α=1-cos 2α=1-⎝⎛⎭⎫-5132=1213, ∴tan α=sin αcos α=1213-513=-125.此时13sin α+5tan α=13×1213+5×⎝⎛⎭⎫-125=0. ②若α是第三象限角, 则sin α=-1-cos 2α=-1-⎝⎛⎭⎫-5132 =-1213,∴tan α=sin αcos α=-1213-513=125,此时,13sin α+5tan α=13×⎝⎛⎭⎫-1213+5×125=0. 综上,13sin α+5tan α=0.(2)已知tan α=12,则sin α-3cos αsin α+cos α= ;sin 2α+sin αcos α+2= .答案 -53 135解析 已知tan α=12,所以sin α-3cos αsin α+cos α=tan α-3tan α+1=-53.sin 2α+sin αcos α+2 =sin 2α+sin αcos αsin 2α+cos 2α+2=tan 2α+tan αtan 2α+1+2=⎝⎛⎭⎫122+12⎝⎛⎭⎫122+1+2=135.(3)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ= .答案 -125解析 由sin θ+cos θ=713,得sin θcos θ=-60169,因为θ∈(0,π),所以sin θ>0,cos θ<0, 所以sin θ-cos θ=1-2sin θcos θ=1713, 联立⎩⎨⎧sin θ+cos θ=713,sin θ-cos θ=1713,解得⎩⎨⎧sin θ=1213,cos θ=-513,所以tan θ=-125.教师备选1.(2022·锦州联考)已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则cos 2α+12sin 2α等于( )A.35 B .-35C .-3D .3答案 A解析 由sin α+3cos α3cos α-sin α=5,得tan α+33-tan α=5,可得tan α=2,则cos 2α+12sin 2α=cos 2α+sin αcos α=cos 2α+sin αcos αcos 2α+sin 2α=1+tan α1+tan 2α=35. 2.若α∈(0,π),sin(π-α)+cos α=23,则sin α-cos α的值为( ) A.23B .-23 C.43 D .-43答案 C解析 由诱导公式得sin(π-α)+cos α=sin α+cos α=23, 所以(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=29,则2sin αcos α=-79<0,因为α∈(0,π),所以sin α>0, 所以cos α<0,所以sin α-cos α>0, 因为(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=169,所以sin α-cos α=43.思维升华 (1)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.(2)注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α. 跟踪训练1 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)若tan θ=-2,则sin θ(1+sin 2θ)sin θ+cos θ等于( )A .-65B .-25 C.25 D.65答案 C解析 方法一 因为tan θ=-2, 所以角θ的终边在第二或第四象限,所以⎩⎨⎧sin θ=25,cos θ=-15或⎩⎨⎧sin θ=-25,cos θ=15,所以sin θ(1+sin 2θ)sin θ+cos θ=sin θ(sin θ+cos θ)2sin θ+cos θ=sin θ(sin θ+cos θ) =sin 2θ+sin θcos θ =45-25=25.方法二 (弦化切法)因为tan θ=-2, 所以sin θ(1+sin 2θ)sin θ+cos θ=sin θ(sin θ+cos θ)2sin θ+cos θ=sin θ(sin θ+cos θ) =sin 2θ+sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ1+tan 2θ=4-21+4=25.(2)已知α是三角形的内角,且tan α=-13,则sin α+cos α的值为 .答案 -105解析 由tan α=-13,得sin α=-13cos α,将其代入sin 2α+cos 2α=1,得109cos 2α=1,所以cos 2α=910,易知cos α<0,所以cos α=-31010,sin α=1010,故sin α+cos α=-105. 题型二 诱导公式例2 (1)已知sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=13,则cos ⎝⎛⎭⎫π4+α的值为( ) A.223B .-223C.13 D .-13答案 D解析 cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=cos ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫α-π4 =-sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=-13.延伸探究 本例(1)改为已知θ是第二象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=45,则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4= . 答案 34解析 ∵θ是第二象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=45, ∴θ+π4为第二象限角,∴cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-35, ∴tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4 =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫θ+π4-π2cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫θ+π4-π2 =-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-⎝⎛⎭⎫-3545=34. (2)tan (π-α)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-α-π)sin (-π-α)的值为( )A .-2B .-1C .1D .2 答案 B解析 原式=-tan α·cos α·(-cos α)cos (π+α)·[-sin (π+α)]=tan α·cos 2α-cos α·sin α =-sin αcos α·cos αsin α=-1.教师备选1.已知函数f (x )=a x -2+2(a >0且a ≠1)的图象过定点P ,且角α的始边与x 轴的正半轴重合,终边过点P ,则cos ⎝⎛⎭⎫11π2-αsin ⎝⎛⎭⎫9π2+α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (-π-α)等于( )A.23 B .-23C.32 D .-32答案 B解析 易知函数f (x )=a x -2+2(a >0且a ≠1)的图象过定点P (2,3), 故tan α=32,则cos ⎝⎛⎭⎫11π2-αsin ⎝⎛⎭⎫9π2+α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (-π-α)=cos ⎝⎛⎭⎫3π2-αsin ⎝⎛⎭⎫π2+α+sin 2αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin α=-sin αcos α+2sin αcos α-sin αsin α=-cos αsin α=-1tan α=-23.2.若sin x =3sin ⎝⎛⎭⎫x -π2,则cos x ·cos ⎝⎛⎭⎫x +π2等于( ) A.310 B .-310C.34 D .-34答案 A解析 易知sin x =3sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-3cos x , 所以tan x =-3, 所以cos x cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 =-sin x cos x =-sin x cos xsin 2x +cos 2xtan 2x +110思维升华 (1)诱导公式的两个应用①求值:负化正,大化小,化到锐角为终了; ②化简:统一角,统一名,同角名少为终了. (2)诱导公式的应用步骤任意负角的三角函数――――――→利用诱导公式三或一任意正角的三角函数――――――→利用诱导公式一0~2π内的角的三角函数――――――→利用诱导公式二或四或五或六锐角三角函数. 跟踪训练2 (1)已知cos(75°+α)=13,求cos(105°-α)+sin(15°-α)= .答案 0解析 因为(105°-α)+(75°+α)=180°, (15°-α)+(α+75°)=90°,所以cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)] =-cos(75°+α)=-13,sin(15°-α)=sin[90°-(α+75°)] =cos(75°+α)=13.所以cos(105°-α)+sin(15°-α)=-13+13=0.(2)(2022·盐城南阳中学月考)设tan(5π+α)=2,则sin (-3π+α)+cos (α-π)cos ⎝⎛⎭⎫α-112π+sin ⎝⎛⎭⎫9π2+α= .答案 3解析 由已知tan(5π+α)=tan α=2, sin (-3π+α)+cos (α-π)cos ⎝⎛⎭⎫α-112π+sin ⎝⎛⎭⎫9π2+α=sin (π+α)+cos (π-α)cos ⎝⎛⎭⎫α+π2+sin ⎝⎛⎭⎫π2+α-sin α+cos α=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=3. 题型三 同角三角函数基本关系式和诱导公式的综合应用 例3 已知f (α)=sin (α-3π)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-π-α)sin (-π-α).(1)化简f (α);(2)若α=-31π3,求f (α)的值;(3)若cos ⎝⎛⎭⎫-α-π2=15,α∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,求f (α)的值. 解 (1)f (α)=sin (α-3π)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-π-α)sin (-π-α)=-sin α×cos α×(-cos α)-cos α×sin α=-cos α. (2)若α=-31π3,则f (α)=-cos ⎝⎛⎭⎫-31π3=-cos π3=-12. (3)由cos ⎝⎛⎭⎫-α-π2=15, 可得sin α=-15,因为α∈⎣⎡⎦⎤π,3π2, 所以cos α=-265,所以f (α)=-cos α=265.教师备选设f (α)=2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+cos ⎝⎛⎭⎫3π2+α-sin 2⎝⎛⎭⎫π2+α(1+2sin α≠0). (1)化简f (α);(2)若α=-23π6,求f (α)的值. 解 (1)f (α)=(-2sin α)·(-cos α)-(-cos α)1+sin 2α+sin α-cos 2α=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α=cos α(2sin α+1)sin α(2sin α+1)=cos αsin α=1tan α. (2)当α=-23π6时, f (α)=f ⎝⎛⎭⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎫-23π6 =1tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π6 =1tan π6=133= 3. 思维升华 (1)利用同角三角函数关系式和诱导公式求值或化简时,关键是寻求条件、结论间的联系,灵活使用公式进行变形.(2)注意角的范围对三角函数符号的影响.跟踪训练3 (1)(2022·聊城模拟)已知α为锐角,且2tan(π-α)-3cos ⎝⎛⎭⎫π2+β+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,则sin α的值是( )A.355B.377C.31010D.13答案 C解析 由已知得⎩⎪⎨⎪⎧3sin β-2tan α+5=0,tan α-6sin β-1=0. 消去sin β,得tan α=3,∴sin α=3cos α,代入sin 2α+cos 2α=1,化简得sin 2α=910,则sin α=31010(α为锐角). (2)已知-π<x <0,sin(π+x )-cos x =-15,则sin 2x +2sin 2x 1-tan x= . 答案 -24175解析 由已知,得sin x +cos x =15, 两边平方得sin 2x +2sin x cos x +cos 2x =125, 整理得2sin x cos x =-2425. ∴(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925, 由-π<x <0知,sin x <0,又sin x cos x =-1225<0, ∴cos x >0,∴sin x -cos x <0,故sin x -cos x =-75. ∴sin 2x +2sin 2x 1-tan x =2sin x (cos x +sin x )1-sin x cos x=2sin x cos x (cos x +sin x )cos x -sin x=-2425×1575=-24175.课时精练1.cos ⎝⎛⎭⎫-19π3等于( ) A .-32 B .-12 C.12D.32 答案 C解析 cos ⎝⎛⎭⎫-19π3=cos 19π3=cos ⎝⎛⎭⎫6π+π3=cos π3=12. 2.若cos 165°=a ,则tan 195°等于( )A.1-a 2B.1-a 2aC .-1-a 2aD .-a 1-a 2 答案 C解析 若cos 165°=a ,则cos 15°=cos(180°-165°)=-cos 165°=-a ,sin 15°=1-a 2,所以tan 195°=tan(180°+15°)=tan 15°=sin 15°cos 15°=-1-a 2a. 3.若cos ⎝⎛⎭⎫α-π5=513,则sin ⎝⎛⎭⎫7π10-α等于( ) A .-513B .-1213 C.1213 D.513答案 D解析 因为7π10-α+⎝⎛⎭⎫α-π5=π2,所以7π10-α=π2-⎝⎛⎭⎫α-π5,所以sin ⎝⎛⎭⎫7π10-α=cos ⎝⎛⎭⎫α-π5=513.4.(2022·天津西青区模拟)已知sin α+cos α=-2,则tan α+1tan α等于() A .2 B.12 C .-2 D .-12答案 A解析 由已知得1+2sin αcos α=2,∴sin αcos α=12,∴tan α+1tan α=sin αcos α+cos αsin α=sin 2α+cos 2αsin αcos α=112=2.5.(多选)在△ABC 中,下列结论正确的是( )A .sin(A +B )=sin CB .sin B +C 2=cos A 2C .tan(A +B )=-tan C ⎝⎛⎭⎫C ≠π2D .cos(A +B )=cos C答案 ABC解析 在△ABC 中,有A +B +C =π,则sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,A 正确.sin B +C 2=sin ⎝⎛⎭⎫π2-A 2=cos A 2,B 正确.tan(A +B )=tan(π-C )=-tan C ⎝⎛⎭⎫C ≠π2,C 正确.cos(A +B )=cos(π-C )=-cos C ,D 错误.6.(多选)已知α∈(0,π),且sin α+cos α=15,则( ) A.π2<α<π B .sin αcos α=-1225C .cos α-sin α=75D .cos α-sin α=-75答案 ABD解析 ∵sin α+cos α=15, 等式两边平方得(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=125, 解得sin αcos α=-1225,故B 正确; ∵α∈(0,π),sin αcos α=-1225<0, ∴α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,故A 正确;cos α-sin α<0,且(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×⎝⎛⎭⎫-1225=4925, 解得cos α-sin α=-75,故D 正确. 7.cos 1°+cos 2°+cos 3°+…+cos 177°+cos 178°+cos 179°= .答案 0解析 因为cos(180°-α)=-cos α,于是得cos 1°+cos 2°+cos 3°+…+cos 89°+cos 90°+cos 91°+…+cos 177°+cos 178°+cos 179° =cos 1°+cos 2°+cos 3°+…+cos 89°+cos 90°-cos 89°-…-cos 3°-cos 2°-cos 1° =cos 90°=0.8.设f (θ)=2cos 2θ+sin 2(2π-θ)+sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-32+2cos 2(π+θ)+cos (-θ),则f ⎝⎛⎭⎫17π3= . 答案 -512解析 ∵f (θ)=2cos 2θ+sin 2θ+cos θ-32+2cos 2θ+cos θ=cos 2θ+cos θ-22cos 2θ+cos θ+2,又cos 17π3=cos ⎝⎛⎭⎫6π-π3=cos π3=12,∴f ⎝⎛⎭⎫17π3=14+12-212+12+2=-512.9.(1)已知cos α是方程3x 2-x -2=0的根,且α是第三象限角,求sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos ⎝⎛⎭⎫3π2+αtan 2(π-α)cos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin ⎝⎛⎭⎫π2-α的值;(2)已知sin x +cos x =-713(0<x <π),求cos x -2sin x 的值.解 (1)因为方程3x 2-x -2=0的根为x 1=1,x 2=-23,又α是第三象限角,所以cos α=-23,所以sin α=-53,tan α=52.所以原式=-cos αsin αtan 2α-sin αcos α=tan 2α=54.(2)∵sin x +cos x =-713(0<x <π),∴cos x <0,sin x >0,即sin x -cos x >0,把sin x +cos x =-713,两边平方得1+2sin x cos x =49169, 即2sin x cos x =-120169, ∴(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =289169, 即sin x -cos x =1713, 联立⎩⎨⎧ sin x +cos x =-713,sin x -cos x =1713,解得sin x =513,cos x =-1213, ∴cos x -2sin x =-2213. 10.(2022·衡水模拟)已知角α的终边经过点P (3m ,-6m )(m ≠0).(1)求sin (α+π)+cos (α-π)sin ⎝⎛⎭⎫α+π2+2cos ⎝⎛⎭⎫α-π2的值; (2)若α是第二象限角,求sin 2⎝⎛⎭⎫α+3π2+sin(π-α)cos α-cos ⎝⎛⎭⎫π2+α的值. 解 (1)∵m ≠0,∴cos α≠0,即sin (α+π)+cos (α-π)sin ⎝⎛⎭⎫α+π2+2cos ⎝⎛⎭⎫α-π2 =-sin α-cos αcos α+2sin α=-tan α-11+2tan α. 又∵角α的终边经过点P (3m ,-6m )(m ≠0),∴tan α=-6m 3m=-2, 故sin (α+π)+cos (α-π)sin ⎝⎛⎭⎫α+π2+2cos ⎝⎛⎭⎫α-π2=-tan α-11+2tan α =2-11+2×(-2)=-13. (2)∵α是第二象限角,∴m <0,则sin α=-6m (3m )2+(-6m )2 =-6m 35|m | =255, cos α=3m(3m )2+(-6m )2 =3m 35|m | =-55, ∴sin 2⎝⎛⎭⎫α+3π2+sin(π-α)cos α-cos ⎝⎛⎭⎫π2+α =cos 2α+sin αcos α+sin α=⎝⎛⎭⎫-552+255×⎝⎛⎭⎫-55+255=-1+255.11.(多选)已知角α满足sin α·cos α≠0,则表达式sin (α+k π)sin α+cos (α+k π)cos α(k ∈Z )的取值可能为( )A .-2B .-1或1C .2D .-2或2或0答案 AC解析 当k 为奇数时,原式=-sin αsin α+-cos αcos α=(-1)+(-1)=-2;当k 为偶数时,原式=sin αsin α+cos αcos α=1+1=2. ∴原表达式的取值可能为-2或2.12.(2022·河北六校联考)若sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,则sin ⎝⎛⎭⎫-α-3π2sin ⎝⎛⎭⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (π+α)等于( )A.35B.53C.45D.54答案 B解析 方程5x 2-7x -6=0的两根为x 1=-35,x 2=2,则sin α=-35. 原式=cos α(-cos α)tan 2αsin α(-sin α)(-sin α)=-1sin α=53. 13.曲线y =e x +x 2-23x 在x =0处的切线的倾斜角为α,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π2= . 答案 45解析 由题意得y ′=f ′(x )=e x +2x -23, 所以f ′(0)=e 0-23=13, 所以tan α=13, 所以α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以cos α=310, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π2 =cos 2α=2cos 2α-1=2×910-1=45. 14.函数y =log a (x -3)+2(a >0且a ≠1)的图象过定点Q ,且角α的终边也过点Q ,则3sin 2α+2sin αcos α= .答案 75解析 由题意可知点Q (4,2),所以tan α=12, 所以3sin 2α+2sin αcos α=3sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α =3tan 2α+2tan α1+tan 2α=3×14+2×121+14=75.15.(多选)已知f (α)=2sin αcos α-2sin α+cos α+1⎝⎛⎭⎫0≤α≤π2,则下列说法正确的是() A .f (α)的最小值为- 2B .f (α)的最小值为-1C .f (α)的最大值为2-1D .f (α)的最大值为1- 2答案 BD解析 设t =sin α+cos α=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4,由0≤α≤π2,得π4≤α+π4≤3π4,则1≤t ≤2,又由(sin α+cos α)2=t 2,得2sin αcos α=t 2-1,所以f (α)=g (t )=t 2-1-2t +1=t -1-2t +1,又因为函数y =t -1和y =-2t +1在[1,2]上单调递增,所以g (t )=t -1-2t +1在[1,2]上单调递增, g (t )min =g (1)=-1,g (t )max =g (2)=1- 2.16.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根分别是sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ的值; (2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值.解 (1)原式=sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-sin θcos θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ=sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ.由已知得sin θ+cos θ=3+12, 所以sin 2θsin θ-cos θ+cos θ1-tan θ=3+12. (2)由已知得sin θcos θ=m 2, 因为1+2sin θcos θ=(sin θ+cos θ)2,所以1+m =⎝⎛⎭⎪⎫3+122, 解得m =32. (3)联立⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ+cos θ=3+12,sin θcos θ=34,解得⎩⎨⎧ sin θ=32,cos θ=12 或⎩⎨⎧ sin θ=12,cos θ=32.因为θ∈(0,2π),所以θ=π3或π6.。
三角函数1.同角三角函数的基本关系式:1cos sin 22=+αα αααtan cos sin = 2.诱导公式 (奇变偶不变,符号看象限)ααπsin )sin(-=+ ααπcos )cos(-=+ ααπtan )tan(=+ ααπsin )sin(=- ααπcos )cos(-=- ααπtan )tan(-=-ααπcos )2sin(=+ ααπsin )2cos(-=+ ααπcos )2sin(=-ααπsin )2cos(=- ααsin )sin(-=- ααcos )cos(=- 3.两角和与差的公式βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-4.倍角公式 αααcos sin 22sin = 1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=αααααααα2tan 1tan 22tan -=5.降幂公式 22cos 1sin 2αα-= 22cos 1cos 2αα+= ααα2sin 21cos sin =6.幅角公式 x b x a ωωcos sin +)sin(22ϕω++=x b a ,其中ab=ϕtan8.补充公式 ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2±=±=±, 2cos2sinsin 1ααα±=±知识点睛一.三角函数的图象与性质图象]1,1[-]1,1[-最值 当且仅当22ππ+=k x 时取到最大值1;当且仅当22ππ-=k x 时取到最小值1-当且仅当πk x 2=时取到最大值1;当且仅当ππ-=k x 2时取到最小值1-周期 最小正周期为π2最小正周期为π2奇偶性 奇函数偶函数单调性在]22,22[ππππ+-k k 上单调增; 在]232,22[ππππ++k k 上单调减在]2,2[πππk k -上单调增; 在]2,2[πππ+k k 上单调减 对称轴2ππ+=k x ;对称中心)0,(πk对称轴πk x =;对称中心)0,2(ππ+k说明:表格中的k 都是属于Z ,在选择“代表”的区间或点时,先尽量选择离坐标原点近的,再尽量选择正的。
229课题:三角函数的图象考纲要求:1.掌握正弦、余弦、正切、余切函数的图象2.会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数sin()y A x ωϕ=+的简图.3.了解sin()y A x ωϕ=+的物理意义,了解参数,,A ωϕ对函数变化的影响.自主学习1.用五点法画y即五点的横坐标总由ϕω+x =ππ2220、、、、来确定. 2.函数sin y x =的图象变换得到sin()y A x ωϕ=+的图象的步骤:由于x y sin =的图象得到)sin(ϕω+=x A y 的图象主要有下列两种方法:①x y sin =(相位变换)→ (周期变换) → (振幅变换)→ ; ②x y sin =(周期变换)→ (相位变换)→ (振幅变换)→ .3.当函数sin()y A x ωϕ=+(0,0A ω>>,x ∈[)0,+∞表示一个振动时,A 叫做振幅,2T πω=叫做周期,1f T=叫做频率,x ωϕ+叫做相位,ϕ叫做初相. 基本知识方法1.“五点法”画正弦、余弦函数和函数sin()y A x ωϕ=+的简图,五个特殊点通常都是取三个平衡点,一个最高、一个最低点;2.给出图象求sin()y A x B ωϕ=++的解析式的难点在于,ωϕ的确定,本质为待定系数230法,基本方法是:①寻找特殊点(平衡点、最值点)代入解析式;②图象变换法,即考察已知图象可由哪个函数的图象经过变换得到的,通常可由平衡点或最值点确定周期T ,进而确定ω;③“对应点法”.3.对称性:()1函数sin()y A x ωϕ=+对称轴可由2x k πωϕπ+=+()k Z ∈解出;对称中心的横坐标是方程x k ωϕπ+=()k Z ∈的解,对称中心的纵坐标为0.( 即整体代换法)()2函数()cos y A x ωϕ=+对称轴可由x k ωϕπ+=()k Z ∈解出;对称中心的纵坐标是方程2x k πωϕπ+=+()k Z ∈的解,对称中心的横坐标为0.( 即整体代换法)正、余弦函数在对称轴处(最值处)的导数值为零.()3函数()tan y A x ωϕ=+对称中心的横坐标可由2k x ωϕπ+=()k Z ∈解出,对称中心的纵坐标为0,函数()tan y x ωϕ=+不具有轴对称性.4.0A >时,()sin y A x ωϕ=+,当22x k πωϕπ+=+()k Z ∈时,有最大值A , 当22x k πωϕπ+=-()k Z ∈时,有最小值A -;0A >时,与上述情况相反.典例分析:考点一:利用“五点法”作图 问题1.已知函数cos 22x xy =+()x R ∈. ()1用“五点法”画出它的图象;()2求它的振幅、周期和初相;()3说明该函数的图象可由sin y x =的图象经过怎样的变换而得到.考点二:利用图像求三角函数解析式问题2.()1(2013四川)函数()2sin()f x x ωϕ=+231(0,)22ππωϕ>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是 .A 2,3π- .B 2,6π-.C 4,6π-.D 4,3π()2(05天津文)函数sin()y A x ωϕ=+(20,,x πωϕ><的部分图象如图所示,则函数表达式为 .A )48sin(4ππ+-=x y .B )48sin(4ππ-=x y .C )48sin(4ππ--=x y .D )48sin(4ππ+=x y考点三:三角函数的图像变换问题3.()1将函数5sin(3)y x =-的周期扩大到原来的2倍,再将函数图象左移3π,得到图象对应解析式是 .A 335sin()22x y π=- .B 735sin()102x y π=- .C 5sin(6)6y x π=- .D 35cos 2xy =()2(07山东文)要得到函数sin y x =的图象,只需将函数cos y x π⎛⎫=-⎪3⎝⎭的图象 .A 向右平移π6个单位;.B 向右平移π3个单位;232.C 向左平移π3个单位;.D 向左平移π6个单位 ()3(04山东)为了得到函数6sin(2)y x π=-的图象,可以将函数x y 2cos =的图象.A 向右平移6π个单位长度 .B 向右平移3π个单位长度 .C 向左平移6π个单位长度 .D 向左平移3π个单位长度考点三:三角函数的图像对称性的考查问题4.()1(07福建)已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则 该函数的图象 .A 关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称 .B 关于直线x π=4对称 .C 关于点0π⎛⎫⎪4⎝⎭,对称 .D .关于直线x π=3对称()2(05山东)已知函数)12cos()12sin(π-π-=x x y ,则下列判断正确的是 .A 此函数的最小正周期为π2,其图象的一个对称中心是,012π⎛⎫⎪⎝⎭.B 此函数的最小正周期为π,其图象的一个对称中心是,012π⎛⎫⎪⎝⎭ .C 此函数的最小正周期为π2,其图象的一个对称中心是,06π⎛⎫⎪⎝⎭.D 此函数的最小正周期为π,其图象的一个对称中心是,06π⎛⎫⎪⎝⎭考点四:三角函数的图像的综合应用问题5.(07陕西)设函数()f x a b =⋅,其中向量(cos2)a m x =,,(1sin21)b x =+,,x R ∈,且()y f x =的图象经过点π24⎛⎫ ⎪⎝⎭,.(Ⅰ)求实数m 的值;(Ⅱ)求函数()f x 的最小值及此233时x 值的集合.课外作业:1.要得到x x y 2cos 2sin +=的图象,只需将x x y 2cos 2sin -=的图象.A 向左平移8π .B 向右平移8π .C 向左平移4π .D 向右平移4π2.如果函数sin 2cos 2y x a x =+的图象关于直线8x π=-对称,则a =3.函数tan cos y x x = 的部分图象是4.(2013昆明调研)已知a R ∈,则函数()cos f x a ax =的图象可能是.A .B .C .D.A .B .C.D2345.(2013浙江六校联考)函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭与函数()()cos 2g x x ϕ=+,(ϕ≤2π的对称轴完全相同,则ϕ的值为.A 4π .B 4π- .C 2π .D 2π-走向高考:6.(05天津)要得到函数x y cos 2=的图象,只需将函数)42sin(2π+=x y 的图象上所有的点的.A 横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向左平行移动8π个单位长度 .B 横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向右平行移动4π个单位长度.C 横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动4π个单位长度 .D 横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动8π个单位长度7.(06江苏)为了得到函数R x x y ∈+=),63sin(2π的图像,只需把函数R x x y ∈=,sin 2的图像上所有的点.A 向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍(纵坐标不变) .B 向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍(纵坐标不变) .C 向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变) .D 向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)8. (07安徽)函数()3sin 2f x x π⎛⎫=- ⎪3⎝⎭的图象为C ,①图象C 关于直线1112x =π对称;②函数()f x 在区间5ππ⎛⎫- ⎪1212⎝⎭,内是增函数;235③由3sin 2y x =的图象向右平移π3个单位长度可以得到图象C . 以上三个论断中,正确论断的个数是 .A 0 .B 1 .C 2 .D 39.(06安徽)将函数sin (0)y x ωω=>,06a π⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移,平移后的图象如图所示,则平移后的图象所对应函数的解析式是.A sin()6y x π=+.B sin()6y x π=- .C sin(2)3y x π=+.D sin(2)3y x π=-10.(05福建)函数sin()y x ωϕ=+(,x R ∈02ϕπ≤<)的部分图象如图,则.A 4,2πϕπω==.B 6,3πϕπω==.C 4,4πϕπω== .D 45,4πϕπω==11.(07广东文)已知简谐运动ππ()2sin 32f x x ϕϕ⎛⎫⎛⎫=+< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的图象经过点(01),,则该简谐运动的最小正周期T 和初相ϕ分别为.A 6T =,π6ϕ=;.B 6T =,π3ϕ=;.C 6πT =,π6ϕ=;.D 6πT =,π3ϕ= 12.(2011辽宁)已知函数()()tan f x A x ωϕ=+0,2πωϕ⎛⎫>< ⎪⎝⎭,()y f x =的部分图像如下图,236则24f π⎛⎫=⎪⎝⎭________. 13.(07海南)函数πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区ππ2⎡⎤-⎢⎥⎣,的简图是13.(2013湖北)将函数()sin y x x x R =+∈的图像向左平移()0m m >个长度单位后,所得到的图像关于y 轴对称,则m 的最小值是 .A 12π.B 6π.C 3π.D 56πx-.B .C.D。
高考一轮复习专题——三角函数第1讲 任意角、弧度制及任意角的三角函数基础梳理1.任意角 (1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零, |α|=l r,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制,比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为r (r >0),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=yr ,cos α=x r,tan α=y x,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M ,则点M 是点P 在x 轴上的正射影.由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.三角函数线有向线段MP 为正弦线有向线段OM 为余弦线有向线段AT为正切线一条规律三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)终边落在x 轴上的角的集合{β|β=kπ,k ∈Z };终边落在y 轴上的角的集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k ,2ππββ;终边落在坐标轴上的角的集合可以表示为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈=Z k k ,2πββ. 两个技巧(1)在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点,|OP |=r 一定是正值.(2)在解简单的三角不等式时,利用单位圆及三角函数线是一个小技巧. 三个注意(1)注意易混概念的区别:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角,第一类是象限角,第二类、第三类是区间角.(2)角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(3)注意熟记0°~360°间特殊角的弧度表示,以方便解题.双基自测1.(人教A版教材习题改编)下列与9π4的终边相同的角的表达式是( ).A.2kπ+45°(k∈Z) B.k·360°+94π(k∈Z)C.k·360°-315°(k∈Z) D.kπ+5π4(k∈Z)2.若α=k·180°+45°(k∈Z),则α在( ).A.第一或第三象限B.第一或第二象限C.第二或第四象限D.第三或第四象限3.若sin α<0且tan α>0,则α是( ).A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角4.已知角α的终边过点(-1,2),则cos α的值为( ).A.-55B.255C.-255D.-125.(2011·江西)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴非负半轴,若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y=________.考向一角的集合表示及象限角的判定【例1】►(1)写出终边在直线y=3x上的角的集合;(2)若角θ的终边与6π7角的终边相同,求在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角;(3)已知角α是第二象限角,试确定2α、α2所在的象限.【训练1】角α与角β的终边互为反向延长线,则( ).A.α=-βB.α=180°+βC.α=k·360°+β(k∈Z)D .α=k ·360°±180°+β(k ∈Z )考向二 三角函数的定义【例2】►已知角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且sin θ=24m ,试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.【训练2】(2011·课标全国)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( ). A .-45 B .-35 C.35 D.45考向三 弧度制的应用【例3】►已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10. (1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形的弧长l 及弧所在的弓形的面积S .【训练3】已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?考向四 三角函数线及其应用【例4】►在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围.并由此写出角α的集合: (1)sin α≥32; (2)cos α≤-12.【训练4】求下列函数的定义域:(1)y =2cos x -1; (2)y =lg(3-4sin 2x ). 解 (1)∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.重点突破——如何利用三角函数的定义求三角函数值【问题研究】三角函数的定义:设α是任意角,其终边上任一点P (不与原点重合)的坐标为(x ,y ),它到原点的距离是r (r =x 2+y 2>0),则sin α=yr、cosα=x r 、tan α=yx 分别是α的正弦、余弦、正切,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,这样的函数称为三角函数,这里x ,y 的符号由α终边所在象限确定,r 的符号始终为正,应用定义法解题时,要注意符号,防止出现错误.三角函数的定义在解决问题中应用广泛,并且有时可以简化解题过程.【解决方案】利用三角函数的定义求三角函数值时,首先要根据定义正确地求得x ,y ,r 的值;然后对于含参数问题要注意分类讨论.【示例】►(本题满分12分)(2011·龙岩月考)已知角α终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x ,求sin α、tan α的值.【试一试】已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α+cos α+45tan α.第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式基础梳理1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1; (2)商数关系:sin αcos α=tan α.2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos α,其中k ∈Z .公式二:sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α, tan(π+α)=tan α.公式三:sin(-α)=-sin α,cos(-α)=cos α. 公式四:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos α. 公式五:sin )2(απ-=cos α,cos )2(απ-=sin α.公式六:sin )2(απ+=cos α,cos )2(απ+=-sin α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称变为相应的余名函数;若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指把α看成锐角时原函数值的符号作为结果的符号.一个口诀诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.三种方法在求值与化简时,常用方法有: (1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化.(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4=…. 三个防范(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负-脱周-化锐. 特别注意函数名称和符号的确定.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. (3)注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)已知sin(π+α)=12,则cos α的值为( ).A .±12 B.12 C.32 D .±322.(2012·杭州调研)点A (sin 2 011°,cos 2 011°)在直角坐标平面上位于( ). A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.已知cos α=45,α∈(0,π),则tan α的值等于( ).A.43B.34 C .±43 D .±344.cos )417(π--sin )417(π-的值是( ). A. 2 B .- 2 C .0 D.225.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α=________.考向一 利用诱导公式化简、求值【例1】►已知)tan()2sin()2cos()sin()(απαπαπαπα++--=f ,求【训练1】已知角α终边上一点P (-4,3),则的值为________.考向二 同角三角函数关系的应用)3(πf )29sin()211cos()sin()2cos(απαπαπαπ+---+【例2】►(2011·长沙调研)已知tan α=2. 求:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α;(2)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α.【训练2】已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5.则sin 2α-sin αcos α=________.考向三 三角形中的诱导公式【例3】►在△ABC 中,sin A +cos A =2,3cos A =-2cos(π-B ),求△ABC 的三个内角.【训练3】若将例3的已知条件“sin A +cos A =2”改为“sin(2π-A )=-2sin(π-B )”其余条件不变,求△ABC 的三个内角.重点突破——忽视题设的隐含条件致误【问题诊断】涉及到角的终边、函数符号和同角函数关系问题时,应深挖隐含条件,处理好开方、平方关系,避免出现增解与漏解的错误.,【防范措施】一要考虑题设中的角的范围;二要考虑题设中的隐含条件 【示例】►若sin θ,cos θ是关于x 的方程5x 2-x +a =0(a 是常数)的两根,θ∈(0,π),求cos 2θ的值.【试一试】已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),求tan θ.第3讲 三角函数的图象与性质基础梳理1.“五点法”描图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),)1,2(π,(π,0),)1,23(-π,(2π,0).(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),)0,2(π,(π,-1),)0,23(π,(2π,1).2.三角函数的图象和性质定义域R R {x|x≠kπ+π2,k∈Z}图象值域[-1,1][-1,1]R对称性对称轴:x=kπ+π2(k∈Z)对称中心:(kπ,0)(k∈Z)对称轴:x=kπ(k∈Z)对称中心:错误!无对称轴对称中心:)0,2(πk(k∈Z)周期2π2ππ单调性单调增区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππkk(k∈Z);单调减区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ232,22kk(k∈Z)单调增区间[2kπ-π,2kπ](k∈Z);单调减区间[2kπ,2kπ+π](k∈Z)单调增区间)2,2(ππππ+-kk(k∈Z)奇偶性奇偶奇两条性质(1)周期性函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为2π|ω|,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.(2)奇偶性三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx ,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.三种方法求三角函数值域(最值)的方法: (1)利用sin x 、cos x 的有界性;(2)形式复杂的函数应化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)函数y =cos )3(π+x ,x ∈R ( ).A .是奇函数B .是偶函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数2.函数y =tan )4(x -π的定义域为( ).A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,4ππB.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,42ππC.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,4ππD.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,42ππ3.(2011·全国新课标)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(20πϕω<,>)的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ). A .f (x )在)2,0(π单调递减B .f (x )在)43,4(ππ单调递减C .f (x )在)2,0(π单调递增D .f (x )在)43,4(ππ单调递增4.y =sin )4(π-x 的图象的一个对称中心是( ).A .(-π,0) B.)0,43(π-C.)0,23(π D.)0,2(π5.(2011·合肥三模)函数f (x )=cos )62(π+x 的最小正周期为________.考向一 三角函数的定义域与值域【例1】►(1)求函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域. (2)求函数y =cos 2x +sin x (4π≤x )的最大值与最小值.【训练1】(1)求函数y =sin x -cos x 的定义域.(2)已知函数f (x )=cos )32(π-x +2sin )4(π-x ·sin )4(π+x ,求函数f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,12ππ上的最大值与最小值.考向二 三角函数的奇偶性与周期性【例2】►(2011·大同模拟)函数y =2cos 2)4(π-x -1是( ).A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数 【训练2】已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin x ,x ∈R ,则f (x )的最小正周期是________.考向三 三角函数的单调性【例3】►已知f (x )=sin x +sin )2(x -π,x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间.【训练3】函数f (x )=sin )32(π+-x 的单调减区间为______.考向四 三角函数的对称性【例4】►(1)函数y =cos )32(π+x 图象的对称轴方程可能是( ).A .x =-π6B .x =-π12C .x =π6D .x =π12【训练4】(1)函数y =2sin(3x +φ)(2πϕ<)的一条对称轴为x =π12,则φ=________.(2)函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形.则φ=________.重点突破——利用三角函数的性质求解参数问题含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的性质解答此类问题,是以熟练掌握三角函数的各条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参数问题进行策略性的分类解析. 一、根据三角函数的单调性求解参数【示例】►(2011·镇江三校模拟)已知函数f (x )=sin )3(πω+x (ω>0)的单调递增区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-12,125ππππk k (k ∈Z ),单调递减区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡++127,12ππππk k (k ∈Z ),则ω的值为________.二、根据三角函数的奇偶性求解参数【示例】► (2011·泉州模拟)已知f (x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( ). A.π6 B.π3 C .-π6 D .-π3▲根据三角函数的周期性求解参数【示例】► (2011·合肥模拟)若函数y =sin ωx ·sin )2(πω+x (ω>0)的最小正周期为π7,则ω=________.▲根据三角函数的最值求参数【示例】► (2011·洛阳模拟)若函数f(x)=a sin x-b cos x在x=π3处有最小值-2,则常数a、b的值是( ).A.a=-1,b= 3 B.a=1,b=- 3C.a=3,b=-1 D.a=-3,b=1第4讲正弦型函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用基础梳理1.用五点法画y=A sin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点如下表所示x 0-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx+φ0π2π3π22πy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 0 2.函数y=sin x的图象变换得到y=A sin(ωx+φ)的图象的步骤3.图象的对称性函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象是轴对称也是中心对称图形,具体如下:(1)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于直线x =x k (其中 ωx k +φ=k π+π2,k∈Z )成轴对称图形.(2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于点(x k,0)(其中ωx k +φ=k π,k ∈Z )成中心对称图形. 一种方法在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M ,最小值为m ,则A =M -m 2,k =M +m 2,ω由周期T 确定,即由2πω=T 求出,φ由特殊点确定.一个区别由y =sin x 的图象变换到y =A sin (ωx +φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值. 两个注意作正弦型函数y =A sin(ωx +φ)的图象时应注意: (1)首先要确定函数的定义域;(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就可根据周期性作出整个函数的图象.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)y =2sin )42(π-x 的振幅、频率和初相分别为( ). A .2,1π,-π4 B .2,12π,-π4 C .2,1π,-π8D .2,12π,-π82.已知简谐运动f (x )=A sin(ωx +φ)(2πϕ<)的部分图象如图所示,则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( ). A .T =6π,φ=π6B .T =6π,φ=π3C .T =6,φ=π6D .T =6,φ=π33.函数y =cos x (x ∈R )的图象向左平移π2个单位后,得到函数y =g (x )的图象,则g (x )的解析式应为( ).A .-sin xB .sin xC .-cos xD .cos x4.设ω>0,函数y =sin )3(πω+x +2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( ). A.23 B.43 C.32D .35.(2011·重庆六校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.考向一 作函数y =A sin(ωx +φ)的图象【例1】►设函数f (x )=cos(ωx +φ)(02-0<<,>ϕπω)的最小正周期为π,且)4(πf =32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【训练1】已知函数f (x )=3sin )421(π-x ,x ∈R .(1)画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)将函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到f (x )的图象?考向二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】►(2011·江苏)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是________.【训练2】已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示. (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.考向三 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质的综合应用【例3】►(2012·西安模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图象上的一个最低点为M )2,32(-π. (1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,12ππ时,求f (x )的值域.【训练3】(2011·南京模拟)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P )0,12(π,图象上与点P 最近的一个最高点是Q )5,3(π.(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.重点突破——怎样求解三角函数的最值问题【问题研究】(1)求三角函数的最值是高考的一个热点.在求解中,一定要注意其定义域,否则容易产生错误.(2)主要题型:①求已知三角函数的值域(或最值);②根据三角函数的值域(或最值)求相关的参数;③三角函数的值域(或最值)作为工具解决其他与范围相关的问题.【解决方案】①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数,可通过引入辅助角Φ(2222sin ,cos b a b b a a +=+=φφ),将原式化为y =a 2+b 2·sin(x +φ)+c的形式后,再求值域(或最值);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设t =sin x ,将原式化为二次函数y =at 2+bt +c 的形式,进而在t ∈[-1,1]上求值域(或最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,将原式化为二次函数y =±12a (t 2-1)+bt +c 的形式,进而在闭区间t ∈[-2,2]上求最值.【示例】►(本题满分12分)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin )6(π+x -1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,6ππ上的最大值和最小值.【试一试】是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值?若不存在,试说明理由.第5讲 两角和与差的正弦、余弦和正切基础梳理1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β; (2)C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β; (3)S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos_αsin β; (4)S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β; (5)T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(6)T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin 2α=2sin_αcos_α;(2)C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β); (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2; (3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin )4(πα±.4.函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b 2cos(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定.两个技巧(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β=α+β2-α-β2;α-β2=)2(βα+-)2(βα+.(2)化简技巧:切化弦、“1”的代换等.三个变化(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”. (2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等.(3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有:“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)下列各式的值为14的是( ).A .2cos 2 π12-1 B .1-2sin 275° C.2tan 22.5°1-tan 222.5°D .sin 15°cos 15° 2.(2011·福建)若tan α=3,则sin 2αcos 2α的值等于( ).A .2B .3C .4D .6 3.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( ).A .-53 B .-19 C.19 D.534.(2011·辽宁)设sin )4(θπ+=13,则sin 2θ=( ).A .-79B .-19 C.19 D.795.tan 20°+tan 40°+3tan 20° tan 40°=________.考向一 三角函数式的化简【例1】►化简)4(sin )4tan(221cos 2cos 2224x x x x +-+-ππ.【训练1】化简:ααααα2sin )1cos )(sin 1cos (sin +--+.考向二 三角函数式的求值【例2】►已知0<β<π2<α<π,且cos )2(βα-=-19,sin )2(βα-=23,求cos(α+β)的值.【训练2】已知α,β∈)2,0(π,sin α=45,tan(α-β)=-13,求cos β的值.考向三 三角函数的求角问题【例3】►已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β.【训练3】已知α,β∈)2,2(ππ-,且tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两个根,求α+β的值.考向四 三角函数的综合应用【例4】►(2010·北京)已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x .(1)求f )3(π的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.【训练4】已知函数f (x )=2sin(π-x )cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,6ππ上的最大值和最小值.重点突破——三角函数求值、求角问题策略面对有关三角函数的求值、化简和证明,许多考生一筹莫展,而三角恒等变换更是三角函数的求值、求角问题中的难点和重点,其难点在于:其一,如何牢固记忆众多公式,其二,如何根据三角函数的形式去选择合适的求值、求角方法. 一、给值求值一般是给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论.【示例】► (2011·江苏)已知tan )4(π+x =2,则tan x tan 2x 的值为________.二、给值求角“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角.【示例】► (2011·南昌月考)已知tan(α-β)=12,tan β=-17,且α,β∈(0,π),求2α-β的值.▲三角恒等变换与向量的综合问题两角和与差的正弦、余弦、正切公式作为解题工具,是每年高考的必考内容,常在选择题中以条件求值的形式考查.近几年该部分内容与向量的综合问题常出现在解答题中,并且成为高考的一个新考查方向.【示例】► (2011·温州一模)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈)2,0(π.(1)求sin θ和cos θ的值;(2)若5cos(θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值.第6讲正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:asin A =bsin B=csin C=2R,其中R是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;(2)a=2R sin_A,b=2R sin_B,c=2R sin_C;(3)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理:a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.余弦定理可以变形为:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=a2+c2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.3.S△ABC=12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B=abc4R=12(a+b+c)·r(R是三角形外接圆半径,r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.4.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a,b,A,则A为锐角A为钝角或直角图形关系式a<b sin A a=b sin Ab sin A<a<ba≥b a>b a≤b解的个数无解一解两解一解一解无解一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B.两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角.两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.双基自测1.(人教A版教材习题改编)在△ABC中,A=60°,B=75°,a=10,则c等于( ).A.5 2 B.10 2C.1063D.5 62.在△ABC中,若sin Aa=cos Bb,则B的值为( ).A.30° B.45° C.60° D.90°3.(2011·郑州联考)在△ABC中,a=3,b=1,c=2,则A等于( ). A.30° B.45° C.60° D.75°4.在△ABC中,a=32,b=23,cos C=13,则△ABC的面积为( ).A.3 3 B.2 3 C.4 3 D. 35.已知△ABC三边满足a2+b2=c2-3ab,则此三角形的最大内角为________.考向一利用正弦定理解三角形【例1】►在△ABC中,a=3,b=2,B=45°.求角A,C和边c.【训练1】(2011·北京)在△ABC中,若b=5,∠B=π4,tan A=2,则sin A=________;a=________.考向二利用余弦定理解三角形【例2】►在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且cos Bcos C=-b2a+c.(1)求角B的大小;(2)若b=13,a+c=4,求△ABC的面积.【训练2】(2011·桂林模拟)已知A,B,C为△ABC的三个内角,其所对的边分别为a,b,c,且2cos2A2+cos A=0.(1)求角A的值;(2)若a=23,b+c=4,求△ABC的面积.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例3】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状.【训练3】在△ABC 中,若a cos A =b cos B =c cos C ;则△ABC 是( ). A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形考向四 正、余弦定理的综合应用【例3】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3. (1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.【训练4】(2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b,c,且cos B=45,b=2.(1)当A=30°时,求a的值;(2)当△ABC的面积为3时,求a+c的值.重点突破——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件., 【防范措施】解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边长,a=3,b=2,1+2cos(B+C)=0,求边BC上的高.【试一试】(2011·辽宁)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a sin A sin B+b cos2A=2a.(1)求b a ;(2)若c2=b2+3a2,求B.第7讲正弦定理、余弦定理应用举例基础梳理1.用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.2.实际问题中的常用角(1)仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图(1)).(2)方位角指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图(2)).(3)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°,西偏东60°等.(4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数.一个步骤解三角形应用题的一般步骤:(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系.(2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型.(3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.两种情形解三角形应用题常有以下两种情形(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.双基自测1.(人教A版教材习题改编)如图,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A所在的同侧河岸边选定一点C,测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B两点的距离为( ).A.50 2 m B.50 3 m C.25 2 m D.2522m2.从A处望B处的仰角为α,从B处望A处的俯角为β,则α,β的关系为( ). A.α>β B.α=βC.α+β=90° D.α+β=180°3.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A 在点B的( ).A.北偏东15° B.北偏西15°C.北偏东10°D.北偏西10°4.一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时( ).A.5海里B.53海里C.10海里D.103海里5.海上有A,B,C三个小岛,测得A,B两岛相距10海里,∠BAC=60°,∠ABC =75°,则B,C间的距离是________海里.考向一测量距离问题【例1】►如图所示,为了测量河对岸A,B两点间的距离,在这岸定一基线CD,现已测出CD=a和∠ACD=60°,∠BCD=30°,∠BDC=105°,∠ADC=60°,试求AB的长.【训练1】如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B、D为两岛上的两座灯塔的塔顶,测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.试探究图中B、D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离.考向二测量高度问题【例2】►如图,山脚下有一小塔AB,在塔底B测得山顶C的仰角为60°,在山顶C测得塔顶A的俯角为45°,已知塔高AB=20 m,求山高CD.【训练2】如图所示,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,现测得∠BCD=α,∠BDC=β,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为θ,求塔高AB.考向三正、余弦定理在平面几何中的综合应用【例3】►如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=5,AC=9,∠BCA=30°,∠ADB=45°,求BD的长.【训练3】如图,在△ABC中,已知∠B=45°,D是BC边上的一点,AD=10,AC=14,DC=6,求AB的长.重点突破——如何运用解三角形知识解决实际问【问题研究】1.解三角形实际应用问题的一般步骤是:审题——建模准确地画出图形——求解——检验作答;2.三角形应用题常见的类型:①实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理解之;②实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个三角形,这时需按顺序逐步在两个三角形中求出问题的解;③实际问题经抽象概括后,涉及的三角形只有一个,但由题目已知条件解此三角形需连续使用正弦定理或余弦定理.【解决方案】航海、测量问题利用的就是目标在不同时刻的位置数据,这些数据反映在坐标系中就构成了一些三角形,根据这些三角形就可以确定目标在一定的时间内的运动距离,因此解题的关键就是通过这些三角形中的已知数据把测量目标归入到一个可解三角形中.【示例】►(本题满分12分)如图,甲船以每小时302海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B1处,此时两船相距20海里,当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B2处,此时两船相距102海里.问:乙船每小时航行多少海里?【试一试】如图所示,位于A处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°、相距20海里的C处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB前往B处救援,求cos θ.。
个性化辅导授课教案【重点知识梳理】1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. cos(α∓β)=cos αcos β±sin αsin β. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin αcos α.cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.(3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2, 1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4.4.函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a或f (α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b . 【高频考点突破】考点一 三角函数式的化简与给角求值 【例1】 (1)已知α∈(0,π),化简: (1+sin α+cos α)·(cos α2-sin α2)2+2cos α=________.(2)[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°=______.【答案】(1)cos α (2) 6 【规律方法】(1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则:①一看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,正确使用公式;②二看函数名称之间的差异,确定使用的公式,常见的有“切化弦”;③三看结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”,“遇到根式一般要升幂”等.(2)对于给角求值问题,一般给定的角是非特殊角,这时要善于将非特殊角转化为特殊角.另外此类问题也常通过代数变形(比如:正负项相消、分子分母相约等)的方式来求值.【变式探究】 (1)4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .22-1(2)化简:sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=________.【解析】(1)原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4cos 40°sin 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2sin (120°-40°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°+sin 40°-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.法三 (从“幂”入手,利用降幂公式先降次)原式=1-cos 2α2·1-cos 2β2+1+cos 2α2·1+cos 2β2-12cos 2α·cos 2β=14(1+cos 2α·cos 2β-cos 2α-cos 2β)+14(1+cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β)-12cos 2α·cos 2β=14+14=12.【答案】(1)C (2)12考点二 三角函数的给值求值、给值求角【例2】 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.(2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0,又α∈(0,π).∴0<α<π2,又∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.【规律方法】(1)解题中注意变角,如本题中α+β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β;(2)通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,遵照以下原则:①已知正切函数值,选正切函数;②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好.【变式探究】 已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,(1)求tan 2α的值; (2)求β.【解析】(1)∵cos α=17,0<α<π2,∴sin α=437,∴tan α=43,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-48=-8347. (2)∵0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,∴sin(α-β)=3314,∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∴β=π3.考点三 三角变换的简单应用【例3】 (2014·广东卷)已知函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,x ∈R ,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=32.(1)求A 的值;(2)若f (θ)-f (-θ)=32,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-θ.【规律方法】解三角函数问题的基本思想是“变换”,通过适当的变换达到由此及彼的目的,变换的基本方向有两个,一个是变换函数的名称,一个是变换角的形式.变换函数名称可以使用诱导公式、同角三角函数关系、二倍角的余弦公式等;变换角的形式,可以使用两角和与差的三角函数公式、倍角公式等.【变式探究】 已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α3=45cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.【解析】(1)因为函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z ,由-π2+2k π≤3x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π4+2k π3≤x ≤π12+2k π3,k ∈Z .所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π3,π12+2k π3,k ∈Z .【随堂练习】考点一 已知三角函数值求值例1、已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,OM →=(sin B +cos B ,cos C ),ON →=(sin C ,sin B -cos B ),OM →·ON →=-15.(1)求tan2A 的值;(2)求22cos 3sin 122sin()4AA A π--+ 的值.【解析】 (1)∵OM →·ON →=(sin B +cos B )sin C +cos C (sin B -cos B )=sin(B +C )-cos(B +C )=-15.∴sin A +cos A =-15,①两边平方并整理得:2sin A cos A =-2425,∵-2425<0,∴A ∈(π2,π),∴sin A -cos A =1-2sin A cos A =75.②联立①②得:sin A =35,cos A =-45,∴tan A =-34,∴tan2A =2tan A 1-tan 2A=-321-916=-247. (2)∵tan A =-34,∴22cos 3sin 122sin()4AA A π--+=cos A -3sin A cos A +sin A =1-3tan A 1+tan A=3134314⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫+- ⎪⎝⎭=13. 【方法技巧】对于条件求值问题,即由给出的某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,关键在于“变角”即使“目标角”变换成“已知角”.若角所在象限没有确定,则应分情况讨论,应注意公式的正用、逆用、变形运用,掌握其结构特征,还要注意拆角、拼角等技巧的运用.【变式探究】已知α∈(π2,π),且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈(π2,π),求cos β的值.考点二 已知三角函数值求角例2、如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A、B两点,已知A、B两点的横坐标分别为210,255.(1)求tan(α+β)的值;(2)求α+2β的值.【方法技巧】(1)已知某些相关条件,求角的解题步骤:①求出该角的范围;②结合该角的范围求出该角的三角函数值.(2)根据角的函数值求角时,选取的函数在这个范围内应是单调的. 【变式探究】已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈(0,π2).(1)求sin θ和cos θ的值; (2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求φ的值.三、三角函数的图像与性质【考情解读】1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性;2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎝⎛⎭⎫-π2,π2内的单调性. 【重点知识梳理】1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1). 2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数 y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域RR{x |x ∈R ,且x ≠⎭⎬⎫k π+π2,k ∈Z值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数递增 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2[2k π-π,2k π]⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2递减 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π]无对称中心 (k π,0)⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴 方程x =k π+π2x =k π无【高频考点突破】考点一 三角函数的定义域、值域【例1】 (1)函数y =1tan x -1的定义域为____________.(2)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2- 3 B .0 C .-1 D .-1- 3【答案】(1){x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z } (2)A【规律方法】(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解. (2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).【变式探究】 (1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________. (2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.【解析】(1)法一 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 法二 利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).∴定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .【答案】(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z (2)⎣⎡⎦⎤-12-2,1 考点二 三角函数的奇偶性、周期性、对称性【例2】 (1)已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象的两条相邻的对称轴,则φ=( )A.π4B.π3 C.π2 D.3π4(2)函数y =2cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数【答案】(1)A (2)A 【规律方法】(1)求f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z )即可.(2)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos( ωx +φ)的形式,则最小正周期为T =2π|ω|;奇偶性的判断关键是解析式是否为y =A sin ωx 或y =A cos ωx +b 的形式.【变式探究】 (1)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 (2)若函数f (x )=sinx +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π3【答案】(1)A (2)C 考点三 三角函数的单调性【例3】 (1)已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,x ∈[0,π],则f (x )的单调递增区间为________. (2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]【答案】(1)⎣⎡⎦⎤0,π4 (2)A 【规律方法】(1)求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y =A sin(ωx +φ)形式,再求y =A sin(ωx +φ)的单调区间,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.(2)对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷.【变式探究】 (1)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω等于( )A.23B.32C .2D .3 (2)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调减区间为______.【答案】(1)B (2)⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z )四、函数)sin(ϕ+=wx A y 的图像【考情解读】1. 了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义;能画出y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响;2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题. 【重点知识梳理】1.“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x 轴相交的三个点,作图时的一般步骤为: (1)定点:如下表所示.X-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y =A sin(ωx +φ)在一个周期内的图象.(3)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y =A sin(ωx +φ)在R 上的图象.2.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径3.函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义当函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时,A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f=1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.【高频考点突破】考点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【例1】 设函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)的周期为π. (1)求它的振幅、初相;(2)用五点法作出它在长度为一个周期的闭区间上的图象;(3)说明函数f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到. 【解析】(1)f (x )=sin ωx +3cos ωx =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx +32cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3, 又∵T =π,∴2πω=π,即ω=2.∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.∴函数f (x )=sin ωx +3cos ωx 的振幅为2,初相为π3.(3)法一 把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象;再把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象上的点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;最后把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 法二 将y =sin x 的图象上每一点的横坐标x 缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =sin 2x 的图象;再将y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位,得到y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象上每一点的横坐标保持不变,纵坐标伸长到原来的2倍,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.【规律方法】作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象常用如下两种方法:(1)五点法作图法,用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;(2)图象的变换法,由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.【变式探究】 设函数f (x )=cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<0的最小正周期为π,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【解析】(1)∵T =2πω=π,ω=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+φ=32,∴sin φ=-32,又-π2<φ<0,∴φ=-π3.(2)由(1)得f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,列表: 2x -π3-π30 π2 π 32π 53π x 0 π6 512π 23π 1112π π f (x )121-112图象如图.考点二 利用三角函数图象求其解析式【例2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)的图象如图所示,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,则f (0)=( )A .-23B .-12 C.23 D.12(2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.【解析】(1)由三角函数图象得T 2=11π12-7π12=π3,即T =2π3,所以ω=2πT=3.又x =7π12是函数单调增区间中的一个零点,所以3×7π12+φ=3π2+2k π,解得φ=-π4+2k π,k ∈Z ,所以f (x )=A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4. 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,得A =223,所以f (x )=223cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4,所以f (0)=223·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=23.【答案】(1)C (2)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 【规律方法】已知f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)五点法,由ω=2πT即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ;(2)代入法,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.【训练2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG 是边长为2的等边三角形,则f (1)的值为( )A .-32 B .-62C. 3 D .- 3 (2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为______.(2)由三角函数图象可得A =2,34T =11π12-π6=34π,所以周期T =π=2πω,解得ω=2.又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,0<φ<π,解得φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=1.【答案】(1)D (2)1考点三 函数y =A sin(ωx +φ)的性质应用【例3】 (2014·山东卷)已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,n ),函数f (x )=a·b ,且y =f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎪⎫π12,3和点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2.(1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 【规律方法】解决三角函数图象与性质综合问题的方法:先将y =f (x )化为y =a sin x +b cos x 的形式,然后用辅助角公式化为y =A sin(ωx +φ)+b 的形式,再借助y =A sin(ωx +φ)的性质(如周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.【变式探究】 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)-cos(ωx +φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数y =f (x )图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值; (2)求函数y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值及对应的x 的值.五、解三角形(正弦定理和余弦定理)【考情解读】1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题;【重点知识梳理】1.正、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2Ra2=b2+c22bc cos__A;b2=c2+a22ca cos__B;c2=a2+b2-2ab cos__C常见变形(1)a=2R sin A,b=2R sin__B,c=2R sin_C;(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;(3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__C;cos A=b2+c2-a22bc;cos B=c2+a2-b22ac;(4)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin A cos C =a 2+b 2-c 22ab2.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .【高频考点突破】考点一 利用正、余弦定理解三角形例1、(1)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( )A.1010 B.105C.31010D.55(2)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.【解析】(1)由余弦定理可得AC 2=9+2-2×3×2×22=5,所以AC = 5.再由正弦定理得AC sin B =BCsin A ,所以sin A =BC ·sin BAC =3×225=31010.【答案】 (1)C (2) 3【提分秘籍】利用正、余弦定理解三角形的关键是合理地选择正弦或余弦定理进行边角互化,解题过程中注意隐含条件的挖掘以确定解的个数.【变式探究】在△ABC 中,已知内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足2a sin ⎝⎛⎭⎫B +π4=c . (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,求sin B sin C 的取值范围.考点二 三角形形状的判断例2、设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定【解析】依据题设条件的特点,由正弦定理,得sin B cos C +cos B sin C =sin 2A ,有sin(B +C )=sin 2A ,从而sin(B +C )=sin A =sin 2A ,解得sin A =1,∴A =π2,故选B.【答案】B 【提分秘籍】依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.注意:在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. 【变式探究】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b 2+c 2=a 2+bc . (1)求角A 的大小;(2)若sin B ·sin C =sin 2A ,试判断△ABC 的形状.考点三 三角形的面积问题例3、在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c .已知cos 2A -3cos(B +C )=1. (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值.【解析】(1)由cos 2A -3cos(B +C )=1,得2cos 2A +3cos A -2=0, 即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π3.(2)由S =12bc sin A =12bc ·32=34bc =53,得bc =20.又b =5,知c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A=25+16-20=21,故a = 21.又由正弦定理得sin B sin C =b a sin A ·c a sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57.【方法技巧】三角形的面积求法最常用的是利用公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A 去求.计算时注意整体运算及正、余弦定理的应用.【变式探究】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积.考点四 解三角形例4、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影.【解析】(1)由2cos 2A -B 2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35,2分即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35.4分则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35.6分【提分秘籍】正弦定理、余弦定理及其在现实生活中的应用是高考的热点,主要利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题以及几何计算的实际问题,常与三角变换、三角函数的性质交汇命题、多以解答题形式出现. 【随堂练习】考点三 正、余弦定理的应用例3、在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .【解析】 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B, 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B.即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又A +B +C =π, 所以sin C =2sin A . 因此sin Csin A=2.【方法技巧】(1)利用正弦定理,实施角的正弦化为边时只能是用a 替换sin A ,用b 替换sin B ,用c 替换sin C . sin A ,sin B ,sin C 的次数要相等,各项要同时替换,反之,用角的正弦替换边时也要这样,不能只替换一部分;(2)以三角形为背景的题目,要注意三角形的内角和定理的使用.像本例中B +C =60°;(3)在求角的大小一定要有两个条件才能完成:①角的范围;②角的某一三角函数值.在由三角函数值来判断角的大小时,一定要注意角的范围及三角函数的单调性.【变式探究】在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 所对的边,且3a =2c sin A .(1)确定角C 的大小;(2)若c =7,且△ABC 的面积为332,求a +b 的值. 【解析】(1)由3a =2c sin A ,根据正弦定理,sin C =c sin A a =32, 又0<C <π2,则C =π3. (2)由已知条件⎩⎨⎧ 12ab sin C =332a 2+b 2-c 22ab =cos C ,即⎩⎪⎨⎪⎧ab =6a 2+b 2-7=ab , (a +b )2=a 2+b 2+2ab =3ab +7=25,∴a +b =5.。
§4.5 三角函数的图象与性质考试要求 1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上的性质.知识梳理1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图(1)在正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)在余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域 R R ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π2值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数递增区间 ⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2[2k π-π,2k π] ⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2递减区间 ⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π]对称中心 (k π,0) ⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴方程 x =k π+π2x =k π常用结论1.对称性与周期性(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是12个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期. 2.奇偶性若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则(1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z ).(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ). 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( × ) (2)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( × ) (3)y =sin|x |是偶函数.( √ )(4)若非零实数T 是函数f (x )的周期,则kT (k 是非零整数)也是函数f (x )的周期.( √ ) 教材改编题1.若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( ) A .T =π,A =1 B .T =2π,A =1 C .T =π,A =2 D .T =2π,A =2答案 A2.函数f (x )=-2tan ⎝⎛⎭⎫2x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠π6 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠-π12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π+π6(k ∈Z ) D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π2+π6(k ∈Z ) 答案 D解析 由2x +π6≠k π+π2,k ∈Z ,得x ≠k π2+π6,k ∈Z .3.函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递减区间是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z 解析 因为y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,求得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .题型一 三角函数的定义域和值域例1 (1)函数y =1tan x -1的定义域为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z 解析 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z . (2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1解析 设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x ·cos x ,sin x cos x =1-t 22, 且-2≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1,t ∈[-2,2].当t =1时,y max =1; 当t =-2时,y min =-1+222. ∴函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1.教师备选1.函数y =sin x -cos x 的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ) 解析 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 2.函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 答案 1解析 由题意可得 f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴cos x ∈[0,1]. ∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )取最大值为1. 思维升华 (1)三角函数定义域的求法求三角函数的定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数的图象来求解.(2)三角函数值域的不同求法①把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域. ②把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域. ③利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域.跟踪训练1 (1)(2021·北京)函数f (x )=cos x -cos 2x ,试判断函数的奇偶性及最大值( ) A .奇函数,最大值为2 B .偶函数,最大值为2 C .奇函数,最大值为98D .偶函数,最大值为98答案 D 解析 由题意,f (-x )=cos (-x )-cos (-2x ) =cos x -cos 2x =f (x ), 所以该函数为偶函数,又f (x )=cos x -cos 2x =-2cos 2x +cos x +1=-2⎝⎛⎭⎫cos x -142+98, 所以当cos x =14时,f (x )取最大值98.(2)函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 解析 ∵函数y =lg(sin 2x )+9-x 2,∴应满足⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <π2+k π,-3≤x ≤3,其中k ∈Z ,∴-3≤x <-π2或0<x <π2,∴函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2. 题型二 三角函数的周期性、奇偶性、对称性例2 (1)(2019·全国Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2上单调递增的是( )A .f (x )=|cos 2x |B .f (x )=|sin 2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |答案 A解析 A 中,函数f (x )=|cos 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递增,故A 正确;B 中,函数f (x )=|sin 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递减,故B 不正确;C 中,函数f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π,故C 不正确;D 中,f (x )=sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,-sin x ,x <0,由正弦函数图象知,在x ≥0和x <0时,f (x )均以2π为周期,但在整个定义域上f (x )不是周期函数,故D 不正确.(2)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1,φ∈(0,π),且f (x )为偶函数,则φ=________,f (x )图象的对称中心为________. 答案5π6 ⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z 解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1为偶函数,则-π3+φ=k π+π2,k ∈Z , 即φ=5π6+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=5π6.∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+1=3cos 2x +1, 由2x =π2+k π,k ∈Z 得x =π4+k π2,k ∈Z ,∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z . 教师备选1.下列函数中,是周期函数的为( ) A .y =sin|x | B .y =cos|x | C .y =tan|x | D .y =(x -1)0答案 B解析 ∵cos|x |=cos x ,∴y =cos|x |是周期函数.其余函数均不是周期函数.2.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ,φ∈(0,π),若f (x )为奇函数,则φ=________. 答案 π3解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ为奇函数, 则-π3+φ=k π,k ∈Z ,即φ=π3+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=π3.思维升华 (1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx 的形式.(2)周期的计算方法:利用函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(ω>0)的周期为2πω,函数y =A tan(ωx +φ)(ω>0)的周期为πω求解.跟踪训练2 (1)(2021·全国乙卷)函数f (x )=sin x 3+cos x3最小正周期和最大值分别是( )A .3π和 2B .3π和2C .6π和 2D .6π和2答案 C解析 因为函数f (x )=sin x 3+cos x3=2⎝⎛⎭⎫22sin x 3+22cos x 3=2⎝⎛⎭⎫sin x 3cos π4+cos x 3sin π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π4,所以函数f (x )的最小正周期T =2π13=6π,最大值为 2.(2)已知f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数,且当x =3时,f (x )取得最小值-3,当ω取得最小正数时,f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022)的值为( )A.32 B .-6-3 3 C .1 D .-1答案 B解析 ∵f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数, ∴φ=π2+k π,k ∈Z ,则φ=π2,则f (x )=-A sin ωx .当x =3时,f (x )取得最小值-3, 故A =3,sin 3ω=1, ∴3ω=π2+2k π,k ∈Z .∴ω的最小正数为π6,∴f (x )=-3sin π6x ,∴f (x )的周期为12,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (12)=0, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022) =168×0+f (1)+f (2)+…+f (6) =-6-3 3.(3)(2022·杭州模拟)设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34,则下列叙述正确的是( ) A .f (x )的最小正周期为2π B .f (x )的图象关于直线x =π12对称 C .f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54 D .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,0对称 答案 C解析 对于A ,f (x )的最小正周期为2π2=π,故A 错误;对于B ,∵sin ⎝⎛⎭⎫2×π12-π3=-12≠±1, 故B 错误;对于C ,当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,5π3, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-1,32, ∴2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34∈⎣⎡⎦⎤-54,3+34, ∴f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54,故C 正确; 对于D ,∵f ⎝⎛⎭⎫2π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2×2π3-π3+34=34, ∴f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,34对称,故D 错误. 题型三 三角函数的单调性 命题点1 求三角函数的单调区间例3 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调递减区间为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) 解析 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3 =sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫2x -π3 =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故所求函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). 延伸探究 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3在[0,π]上的单调递减区间为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π 解析 令A =⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ,B =[0,π],∴A ∩B =⎣⎡⎦⎤0,5π12∪⎣⎡⎦⎤11π12,π, ∴f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π. 命题点2 根据单调性求参数例4 (1)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=________. 答案 32解析 ∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点, ∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 单调递增;当π2≤ωx ≤3π2, 即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 单调递减. 由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增, 在⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,知π2ω=π3, ∴ω=32.(2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤12,54解析 由π2<x <π,ω>0,得ωπ2+π4<ωx +π4<ωπ+π4, 因为y =sin x 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2,k ∈Z , 所以⎩⎨⎧ωπ2+π4≥π2+2k π,ωπ+π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得4k +12≤ω≤2k +54,k ∈Z . 又由4k +12-⎝⎛⎭⎫2k +54≤0,k ∈Z , 且2k +54>0,k ∈Z , 解得k =0,所以ω∈⎣⎡⎦⎤12,54.教师备选(2022·长沙模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .1答案 B解析 因为x =-π4为f (x )的零点, x =π4为y =f (x )图象的对称轴, 所以2n +14·T =π2(n ∈N ), 即2n +14·2πω=π2(n ∈N ), 所以ω=2n +1(n ∈N ),即ω为正奇数. 因为f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则5π36-π18=π12≤T 2, 即T =2πω≥π6, 解得ω≤12.当ω=11时,-11π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=-π4,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫11x -π4.当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时, 11x -π4∈⎝⎛⎭⎫13π36,46π36, 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上不单调,不满足题意; 当ω=9时,-9π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=π4, 此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫9x +π4. 当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,9x +π4∈⎝⎛⎭⎫3π4,3π2, 此时f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调递减,符合题意.故ω的最大值为9.思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.跟踪训练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)下列区间中,函数f (x )=7sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的单调递增区间是 ( )A.⎝⎛⎭⎫0,π2 B.⎝⎛⎭⎫π2,π C.⎝⎛⎭⎫π,3π2 D.⎝⎛⎭⎫3π2,2π 答案 A解析 令-π2+2k π≤x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+2k π≤x ≤2π3+2k π,k ∈Z .取k =0,则-π3≤x ≤2π3.因为⎝⎛⎭⎫0,π2⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以区间⎝⎛⎭⎫0,π2是函数f (x )的单调递增区间.(2)(2022·济南模拟)已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增,则ω的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,12 B.⎣⎡⎦⎤12,1 C.⎝⎛⎦⎤13,23D.⎣⎡⎦⎤23,2答案 A解析 当-π6<x <π3时, -πω6+π3<ωx +π3<πω3+π3, 当x =0时,ωx +π3=π3. 因为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增, 所以⎩⎨⎧ -πω6+π3≥-π2,πω3+π3≤π2,解得ω≤12, 因为ω>0,所以ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12. 课时精练1.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤-π2,π2 B .[0,π] C.⎣⎡⎦⎤π,3π2 D.⎣⎡⎦⎤3π2,2π答案 D解析 将y =cos x 的图象位于x 轴下方的部分关于x 轴对称向上翻折,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.2.函数f (x )=2sin π2x -1的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤π3+4k π,5π3+4k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤π6+4k π,5π6+4k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤16+4k ,56+4k (k ∈Z ) 答案 B解析 由题意,得2sin π2x -1≥0, π2x ∈⎣⎡⎦⎤π6+2k π,5π6+2k π(k ∈Z ), 则x ∈⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ). 3.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12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的非奇非偶函数D .最小正周期为π的非奇非偶函数答案 D解析 由题意可得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12 =sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x +5π12-π2 =sin 2⎝⎛⎭⎫x +5π12, ∴f (x )=12-12cos ⎝⎛⎭⎫2x +5π6, 故f (x )的最小正周期T =2π2=π,由函数奇偶性的定义易知,f (x )为非奇非偶函数.4.函数f (x )=sin x +x cos x +x 2在[-π,π]的图象大致为( )答案 D解析 由f (-x )=sin (-x )+(-x )cos (-x )+(-x )2=-sin x -x cos x +x 2=-f (x ),得f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,排除A ; 又f ⎝⎛⎭⎫π2=1+π2⎝⎛⎭⎫π22=4+2ππ2>1, f (π)=π-1+π2>0,排除B ,C. 5.(多选)关于函数f (x )=sin 2x -cos 2x ,下列命题中为真命题的是( )A .函数y =f (x )的周期为πB .直线x =π4是y =f (x )图象的一条对称轴 C .点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心D .y =f (x )的最大值为 2答案 ACD解析 因为f (x )=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 所以f (x )最大值为2,故D 为真命题.因为ω=2,故T =2π2=π,故A 为真命题; 当x =π4时,2x -π4=π4,终边不在y 轴上,故直线x =π4不是y =f (x )图象的一条对称轴, 故B 为假命题;当x =π8时,2x -π4=0,终边落在x 轴上, 故点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心,故C 为真命题.6.(多选)(2022·广州市培正中学月考)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |,下列叙述正确的是( )A .f (x )是偶函数B .f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递增C .f (x )的最大值为2D .f (x )在[-π,π]上有4个零点答案 AC解析 f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x ),f (x )是偶函数,A 正确;当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x ,单调递减,B 错误;f (x )=sin|x |+|sin x |≤1+1=2,且f ⎝⎛⎭⎫π2=2,C 正确;在[-π,π]上,当-π<x <0时,f (x )=sin(-x )+(-sin x )=-2sin x >0,当0<x <π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x >0,f (x )的零点只有π,0,-π共三个,D 错.7.写出一个周期为π的偶函数f (x )=________.(答案不唯一)答案 cos 2x8.(2022·鞍山模拟)若在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1,则实数k 的取值范围是________.答案 0≤k <1解析 函数f (x )=cos 2x +3sin 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6时, f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递增; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,π2时,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递减, f (0)=2sin π6=1, f ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π2=2, f ⎝⎛⎭⎫π2=2sin 7π6=-1, 所以在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1, 则1≤k +1<2,所以0≤k <1.9.已知函数f (x )=4sin ωx sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-1(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω及f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )图象的对称中心.解 (1)f (x )=4sin ωx ⎝⎛⎭⎫12sin ωx +32cos ωx -1 =2sin 2ωx +23sin ωx cos ωx -1=1-cos 2ωx +3sin 2ωx -1=3sin 2ωx -cos 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6. ∵最小正周期为π,∴2π2ω=π, ∴ω=1,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π(k ∈Z ). (2)令2x -π6=k π,k ∈Z , 解得x =π12+k π2,k ∈Z , ∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π12+k π2,0,k ∈Z .10.(2021·浙江)设函数f (x )=sin x +cos x (x ∈R ).(1)求函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期; (2)求函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值. 解 (1)因为f (x )=sin x +cos x ,所以f ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2+cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 =cos x -sin x ,所以y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22=(cos x -sin x )2=1-sin 2x . 所以函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期T =2π2=π. (2)f ⎝⎛⎭⎫x -π4=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x ,所以y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x (sin x +cos x ) =2(sin x cos x +sin 2x ) =2⎝⎛⎭⎫12sin 2x -12cos 2x +12 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+22. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,所以当2x -π4=π2,即x =3π8时, 函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上取得最大值,且y max =1+22.11.(多选)(2022·苏州模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,则( ) A .函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3是偶函数 B .x =-π6是函数f (x )的一个零点 C .函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增 D .函数f (x )的图象关于直线x =π12对称 答案 BCD解析 对于A 选项,令g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 则g ⎝⎛⎭⎫π6=0,g ⎝⎛⎭⎫-π6=sin ⎝⎛⎭⎫-2π3≠0, 故函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3不是偶函数,A 错; 对于B 选项,因为f ⎝⎛⎭⎫-π6=sin 0=0, 故x =-π6是函数f (x )的一个零点,B 对; 对于C 选项,当-5π12≤x ≤π12时, -π2≤2x +π3≤π2, 所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增,C 对; 对于D 选项,因为对称轴满足2x +π3=π2+k π,k ∈Z ,解得x =π12+k π2,k ∈Z ,k =0时,x =π12,D 对. 12.(多选)(2022·厦门模拟)已知函数f (x )=cos 2⎝⎛⎭⎫x -π6-cos 2x ,则( ) A .f (x )的最大值为1+32B .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫7π6,0对称C .f (x )图象的对称轴方程为x =5π12+k π2(k ∈Z ) D .f (x )在[0,2π]上有4个零点答案 ACD解析 f (x )=1+cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32-cos 2x =12+12⎝⎛⎭⎫12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =34sin 2x -34cos 2x +12 =32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12, 则f (x )的最大值为1+32,A 正确; 易知f (x )图象的对称中心的纵坐标为12, B 错误;令2x -π3=π2+k π(k ∈Z ), 得x =5π12+k π2(k ∈Z ), 此即f (x )图象的对称轴方程,C 正确; 由f (x )=32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12=0, 得sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33, 当x ∈[0,2π]时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3, 作出函数y =sin x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3的图象,如图所示.所以方程sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33在[0,2π]上有4个不同的实根, 即f (x )在[0,2π]上有4个零点,D 正确.13.(2022·唐山模拟)已知sin x +cos y =14,则sin x -sin 2y 的最大值为______. 答案 916解析 ∵sin x +cos y =14,sin x ∈[-1,1], ∴sin x =14-cos y ∈[-1,1], ∴cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,54, 即cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1, ∵sin x -sin 2y =14-cos y -(1-cos 2y ) =cos 2y -cos y -34=⎝⎛⎭⎫cos y -122-1, 又cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1, 利用二次函数的性质知,当cos y =-34时, (sin x -sin 2y )max =⎝⎛⎭⎫-34-122-1=916. 14.(2022·苏州八校联盟检测)已知f (x )=sin x +cos x ,若y =f (x +θ)是偶函数,则cos θ=________.答案 ±22解析 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4, 所以f (x +θ)=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π4,又因为y =f (x +θ)是偶函数,所以θ+π4=π2+k π,k ∈Z , 即θ=π4+k π,k ∈Z , 所以cos θ=cos ⎝⎛⎭⎫π4+k π=±22.15.(多选)(2022·邯郸模拟)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4(ω>0),已知f (x )在[0,2π]内有且仅有2个零点,则下列结论成立的有( )A .函数y =f (x )+1在(0,2π)内没有零点B .y =f (x )-1在(0,2π)内有且仅有1个零点C .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,2π3上单调递增 D .ω的取值范围是⎣⎡⎭⎫58,98答案 BCD解析 如图,由函数f (x )的草图可知,A 选项不正确,B 选项正确;若函数f (x )在[0,2π]内有且仅有2个零点,则5π4ω≤2π<9π4ω, 得58≤ω<98, 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3时, t =ωx -π4∈⎝⎛⎭⎫-π4,2π3ω-π4⊆⎝⎛⎭⎫-π4,π2,此时函数单调递增,故CD 正确. 16.已知f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若函数y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点x 1,x 2. ①求m 的取值范围; ②求sin(x 1+x 2)的值. 解 (1)f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12=1-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π42+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2-12 =12-24cos 2x +24sin 2x +22cos 2x -12=24sin 2x +24cos 2x =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 结合正弦函数的图象与性质,可得当-π2+2k π≤2x +π4≤π2+2k π(k ∈Z ), 即-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z )时,函数单调递增, ∴函数y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-3π8+k π,π8+k π(k ∈Z ). (2)①令t =2x +π4,当x ∈⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8时, t ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π,12sin t ∈⎣⎡⎦⎤-14,12, ∴y =⎪⎪⎪⎪12sin t ∈⎣⎡⎦⎤0,12(如图).∴要使y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点,m 的取值范围为14<m <12或m =0. ②设t 1,t 2是函数y =⎪⎪⎪⎪12sin t -m 的两个零点⎝⎛⎭⎫即t 1=2x 1+π4,t 2=2x 2+π4, 由正弦函数图象性质可知t 1+t 2=π,即2x 1+π4+2x 2+π4=π.∴x 1+x 2=π4,∴sin(x 1+x 2)=22.。
三角函数1.同角三角函数的基本关系式:1cos sin 22=+αα αααtan cos sin = 2.诱导公式 (奇变偶不变,符号看象限)ααπsin )sin(-=+ ααπcos )cos(-=+ ααπtan )tan(=+ ααπsin )sin(=- ααπcos )cos(-=- ααπtan )tan(-=-ααπcos )2sin(=+ ααπsin )2cos(-=+ ααπcos )2sin(=-ααπsin )2cos(=- ααsin )sin(-=- ααcos )cos(=- 3.两角和与差的公式βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=- βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-4.倍角公式 αααcos sin 22sin = 1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=αααααααα2tan 1tan 22tan -=5.降幂公式 22cos 1sin 2αα-= 22cos 1cos 2αα+= ααα2sin 21cos sin =6.幅角公式 x b x a ωωcos sin +)sin(22ϕω++=x b a ,其中ab=ϕtan8.补充公式 ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2±=±=±, 2cos2sinsin 1ααα±=±知识点睛图象]1,1[- ]1,1[-最值 当且仅当22ππ+=k x 时取到最大值1;当且仅当22ππ-=k x 时取到最小值1-当且仅当πk x 2=时取到最大值1;当且仅当ππ-=k x 2时取到最小值1-周期 最小正周期为π2最小正周期为π2奇偶性 奇函数偶函数单调性在]22,22[ππππ+-k k 上单调增;在]232,22[ππππ++k k 上单调减在]2,2[πππk k -上单调增; 在]2,2[πππ+k k 上单调减 对称轴2ππ+=k x ;对称中心)0,(πk对称轴πk x =;对称中心)0,2(ππ+k说明:表格中的k 都是属于Z ,在选择“代表”的区间或点时,先尽量选择离坐标原点近的,再尽量选择正的。
正切函数x y tan =的图象与性质:定义域为},2|{Z k k x x ∈+≠ππ,值域为R最小正周期是π,在)2,2(ππππ+-k k 上单调增没有对称轴,对称中心为)0,2(πk ,奇函数二.正弦型函数)sin(ϕω+=x A y )0,0(>>ωA 的图象 方法一:先平移变换后伸缩变换平移变换:将x y sin =图象向左)0(>ϕ或向右)0(<ϕ平移ϕ个单位,得到)sin(ϕ+=x y 的图象; 伸缩变换:纵坐标不变,将)sin(ϕ+=x y 图象上所有点的横坐标缩短)1(>ω或伸长)10(<<ω到原来的ω1倍,得到)sin(ϕω+=x y 的图象,此时函数周期为ωπ2=T ;振幅变换:横坐标不变,将)sin(ϕω+=x y 图象上所有点的纵坐标伸长)1(>A 或缩短)10(<<A 到原来的A 倍,得到)sin(ϕω+=x A y 的图象,此时函数的最值分别为A 、A -;方法二:先伸缩变换后平移变换伸缩变换:纵坐标不变,将x y sin =图象上所有点的横坐标缩短)1(>ω或伸长)10(<<ω到原来的ω1倍,所得函数x y ωsin =的图象,此时函数的周期为ωπ2=T ;平移变换:将x y ωsin =图象向左)0(>ϕ或向右)0(<ϕ平移ωϕ个单位,得到)sin(ϕω+=x y 的图象 振幅变换:同上解三角形1.解三角形:(1)边的关系:c b a >+,b c a >+,a c b >+(或满足:两条较短的边长之和大于较长边) (2)角的关系:π=++C B A ,π<<C B A 、、0,0sin >A ,C B A sin )sin(=+, C B A cos )cos(-=+,2cos 2sin C B A =+,2sin 2cos CB A =+,ππ<-<-B A 2.正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===,其中R 为ABC ∆的外接圆半径 3.余弦定理:在ABC ∆中,角C B A 、、的对边分别为c b a 、、,则有余弦定理:⎪⎩⎪⎨⎧-+=-+=-+=C ab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 2222222222 , 其变式为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=-+=-+=ab c b a C ac b c a B bc a c b A 2cos 2cos 2cos 2222222224.三角形的面积公式:B ac A bc C ab S ABC sin 21sin 21sin 21===∆三角恒等变换例题精讲点评:利用同角三角函数的基本关系式能够做到三角函数值“知一求二”,但要注意正负符号的确定点评:如果根据αtan 的值求αsin 、αcos 的值,则需考虑α的象限,这里把1写成αα22cos sin+构造关于αsin 、αcos 的齐次式,解法干净利索点评:此题主要考查诱导公式的使用,关于诱导公式希望大家牢记:互补的两个角正弦值相等,余弦值、正切值互为相反数,互余的两个角正弦值、余弦值互换。
点评:正切的和差角公式把)tan(βα±、βαtan tan ±、βαtan tan 联系到一块,任一项都能由另两项表示,如)tan tan )(tan(tan tan βαβαβα-+=+1点评:在三角函数的化简与求值问题中,一要尽量减少三角函数名,二要尽量减少角的个数,这里用到“化切为弦”,即将正切化为我们更熟悉的正弦和余弦点评:此题主要考查ααcos sin ±与ααcos sin 之间的关系:θθθθcos sin 21)sin (cos 2±=±常见题型一:给角求值在求值过程中,先整体分析三角函数式的特点,如果整体符合三角公式,则整体变形,否则进行局部变sin163sin 223sin 253sin313+=_____;常见题型二:给值求值解决此类问题的关键在于角的“整体代换”,找出已知式与欲求式的角的和、差、倍、半、互余、互补常见题型三:给值求角解决此类问题的关键是先求出此角的某一个三角函数值,然后根据角的围确定角的大小,此时要注意 根据三角函数值的正负号或比较特殊角的三角函数值大小挖掘隐含条件,要尽量减小角的围。
三角函数的图象与性质说明:(1)伸缩变换不会改变ϕ的值,只是将x 变为x ω;(2)若ω相同,就不用做伸缩变换,若ω不同,就一定要做伸缩变换;若ϕ相同,就不用做平移变换,若ϕ不同,就一定要做平移变换;(2)左右平移的量要看发生在自变量x 上的变化。
三.复合函数B x A y ++=)sin(ϕω的性质 最 值:B A +和B A +-;单调性:若0>ωA ,则正向讨论,即令≤-22ππk ϕω+x 22ππ+≤k ,可求得函数的单调增区间;若0<ωA ,则反向讨论,即令≤+22ππk ϕω+x 232ππ+≤k ,可求得函数的单调增区间周 期:最小正周期是ωπ2=T对称性:函数B x A x f ++=)sin()(ϕω的图象仍然是波形,它有无数条对称轴和无数个对称中心令1)sin(0±=+ϕωx ,可求得函数)(x f 的所有对称轴0x x =; 令0)sin(0=+ϕωx ,可求得函数)(x f 的所有对称中心),(0B x点拨:三角函数的值域、最值求法(1)b x a y +=sin (或b x a y +=cos )型:利用三角函数的有界性;(2)x b x a y cos sin +=型:利用幅角公式转化为)sin(ϕω+=x A y 形式,再利用有界性; (3)c x b x a y ++=sin sin 2型:配方后求二次函数的最值,应注意1sin ≤x 的约束;(4)d x c bx a y ++=sin sin 型:分离常数,利用三角函数的有界性(5)dx c bx a y ++=cos sin 型:数形结合法,这里用到直线斜率的几何意义,也可用纯代数法求法(6)c x x b x x a y +⋅+±=cos sin )cos (sin 型:换元t x x =±cos sin ,要注意变量t 的围点拨:(1)利用降幂公式、幅角公式把已知函数转化为B x A y ++=)sin(ϕω形式,从而得到周期; (2)根据图象变换知识画出函数图象可以直观得到函数周期。
13.已知函数()sin(),(9,0,||,)2f x A ax A x R πϕωϕ=+>><∈的图象的一部分如下图所示。
(1)求函数()f x 的解析式;(2)当2[6,]3x ∈--时,求函数()(2)y f x f x =++的最大值与最小值及相应的x 的值。
解三角形例题精讲【例1】(1)在ABC ∆中,B A sin sin >是B A >的___________条件(2)在锐角ABC ∆中,A B 2=,则a b的取值围是 ________ (3)在ABC ∆中,已知53sin =A ,135cos =B ,则=C cos ________【例2】(1)在ABC ∆中,若7=a ,8=b ,1413cos =C ,则ABC ∆中最大角的余弦值为________ (2)某人要制作一个三角形,要求它的三条高的长度分别为51111131、、,则( )A .不能作出这样的三角形B .作出一个锐角三角形C .作出一个直角三角形D .作出一个钝角三角形(3)以x 、、43为三边组成一个锐角三角形,则x 的取值围为__________点评:最大角决定三角形的形状,由余弦定理得,较小两边的平方和与最大边的平方的差决定最大角是锐角、直角和钝角。
【例3】考查正余弦定理的灵活使用(1)在ABC ∆中,若C c A b B a sin cos cos =+,其面积)(41222a cb S -+=,则=B _____ (2)在ABC ∆中,若C a A c b cos cos )3(=-,则=A cos _____ (3)在ABC ∆中,若bc b a 322=-,B C sin 32sin =,则=A _____(4)在锐角ABC ∆中,若C b a a b cos 6=+,则=+BC A C tan tan tan tan _________【例4】判断满足下列条件的三角形形状(1)C c B b A a cos cos cos =+; (2)B A C sin cos 2sin =;(3)cb a B A +=+cos cos ; (4))sin()()sin()(2222B A b a B A b a +-=-+点评:与三角形形状相关的几个结论:(1)在ABC ∆中,若B b A a cos cos =,则ABC ∆为等腰三角形或直角三角形(2)在ABC ∆中,若CcB b A a cos cos cos ==,则ABC ∆为等边三角形 (3)在ABC ∆中,若C c A b B a sin cos cos =+,则ABC ∆为直角三角形(4)在ABC ∆中,若C B C B A sin sin )cos (cos sin +=+,则ABC ∆为直角三角形 【例5】在ABC ∆中,角C B A 、、的对边分别为a 、b 、c ,23cos )cos(=+-B C A ,ac b =2,求B【例6】在ABC ∆中,角C B A 、、的对边分别为c b a 、、,且54cos =B ,2=b (1)当35=a 时,求角A 的度数; (2)求ABC ∆面积的最大值 【例7】ABC ∆中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,sin sin tan cos cos A BC A B+=+,sin()cos B A C -=.(1)求,A C ; (2)若33ABC S ∆=+,求,a c【例8】在ABC ∆中,sin()1C A -=, 31sin =B (1)求A sin 的值; (2)设6=AC ,求ABC ∆的面积2012高考真题分类汇编:三角函数一、选择题1.设tan ,tan αβ是方程2320x x -+=的两个根,则tan()αβ+的值为 (A )-3 (B )-1 (C )1 (D )32.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图像是3.已知0ω>,函数()sin()4f x x πω=+在(,)2ππ上单调递减.则ω的取值围是( )()A 15[,]24 ()B 13[,]24()C 1(0,]2 ()D (0,2]4.如图,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使1AE =,连接EC 、ED 则sin CED ∠=( )A 、31010 B 、1010 C 、510 D 、5155.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A.32 B. 22 C. 12 D. 12- 6.若42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,37sin 2θ,则sin θ=(A )35 (B )45 (C 7(D )347.已知sin cos 2αα-=,α∈(0,π),则tan α=(A) -1 (B) 22- (C) 22(D) 1 8.若tan θ+1tan θ=4,则sin2θ= A .15 B. 14 C. 13 D. 129.函数f (x )=sinx-cos(x+6π)的值域为A . [ -2 ,2] B.[-3,3] C.[-1,1 ] D.[-3 , 3] 10.在ABC ∆中,若CB A 222sin sin sin <+,则ABC ∆的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定 11.设,R ∈ϕ则“0=ϕ”是“))(cos()(R x x x f ∈+=ϕ为偶函数”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分与不必要条件12.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是c b a ,,,已知8b=5c ,C=2B ,则cosC=(A )257 (B )257- (C )257± (D )252413.已知α为第二象限角,33cos sin =+αα,则cos2α= (A) 5-(B )5- (C) 5 (D)5二、填空题14.函数f (x )=sin (x ωϕ+)的导函数()y f x '=的部分图像如图4所示,其中,P 为图像与y 轴的交点,A,C 为图像与x 轴的两个交点,B 为图像的最低点. (1)若6πϕ=,点P 的坐标为(0,33),则ω= ; (2)若在曲线段ABC 与x 轴所围成的区域随机取一点,则该点在△ABC 的概率为 .15.设△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . 若()()a b c a b c ab +-++=,则角C = . 16.在△ABC 中,若a =2,b+c=7,cosB=41-,则b=_______。