山东省2014届理科数学一轮复习试题选编:两角和与差的三角函数及二倍角公式(教师版)
- 格式:doc
- 大小:359.50 KB
- 文档页数:8
山东省2014届理科数学一轮复习试题选编8:三角函数的概念、基本关系式及诱导公式一、选择题1 .(2012年高考(江西文))若sin cos 1sin cos 2αααα+=-,则tan2α=( )A .-34B .34C .-43D .43【答案】B【解析】主要考查三角函数的运算,分子分母同时除以cos α可得tan 3α=-,带入所求式可得结果.2 .已知角α的终边经过点)60cos 6,8(0--m P ,且54cos -=α,则m 的值为( )A .21 B .21-C .23-D .23【答案】A3 .(广西桂林等四市2012届高三第一次联考试题)点P (o300cos ,o300sin )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【答案】D .4 .已知函数R ∈-=x x x x f ,cos sin 3)(,若1)(≥x f ,则x 的取值范围为( )A .⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈π+π≤≤π+πZ k k x k x ,3 B .⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈π+π≤≤π+πZ k k x k x ,232 C .⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈π+π≤≤π+πZ k k x k x ,656 D .⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈π+π≤≤π+πZ k k x k x ,65262【答案】B5 .(山东省实验中学2013届高三第一次诊断性测试数学(理)试题)若,(,),tan cot ,2παβπαβ∈<且那么必有( )A .2παβ+<B .32αβπ+<C .αβ>D .αβ<【答案】B【解析】因为3cot =tan =tan =tan 222πππββπββ-+--()()(),因为2πβπ<<,所以2πβπ->->-,322ππβπ<-<,而函数tan y x =在(,)2x ππ∈上单调递增,所以由tan cot αβ<,即3tan tan 2παβ<-()可得32παβ<-,即32παβ+<,选 B . 6 .(山东省济宁邹城市2013届高三上学期期中考试数学(理)试题)已知角α的终边过点4(8,6sin 30),cos 5P m α--=- 且,则m 的值为( )A .12B .—12C .2D .—2【答案】A7 .(山东省烟台市莱州一中2013届高三第二次质量检测数学(理)试题)已知2sin 3α=,则()cos 32πα-等于 ( )A .B .19C .19-D【答案】C 【解析】()()2cos 32cos 2cos 2(12sin )παπααα-=-=-=--24112sin 1299α=-+=-+⨯=-,选C .8 .(山东省莱芜市莱芜十七中2013届高三4月模拟数学(理)试题)角α的终边经过点A ()a ,且点A在抛物线214y x =-的准线上,则sin α= ( )A .12-B .12C.D 【答案】B9 .(2012年东北三省四市教研协作体第二次调研测试文科数学试卷及答案(Word 版))已知α∈(π2,π),3tan 4α=-,则sin()απ+等于( )A .35B .35-C .45 D .45- 【答案】B .由题意可知,3sin 5α=,3sin()sin 5απα+=-=-.故选B .10.(2011-2012学年厦门市3月份高三数学质量检查试题(文科))已知锐角α满足3sin 5α=,则sin(2)πα+=( )A .1225-B .2425-C .1225D .2425【答案】B .11.(广西桂林市、防城港市2012届高三第一次调研联合考试数学(理)试题及答案)在直角坐标平面内,( )A .B .C 分别是ABC ∆的三个内角,已知顶点(0,1),A B ,且顶点C 与点A 关于x 轴对称,则cos B 的值为 () A .12-B .C .12 D 【答案】C 12.sin(225)-︒的值是( )A.2B.2-C.2-D .2【答案】A13.(2013大纲卷高考数学(文))已知a 是第二象限角,5sin ,13a=则cos a = ( )A .1213-B .513-C .513D .1213【答案】 A 【解析】因为α是第二象限角,∴12cos 13α===-,故选( )A .14.(2012年高考(大纲理))已知α为第二象限角,sin cos 3αα+=,则cos2α= ( )A.3-B.9-C .9D .3【答案】 答案A【解析】sin cos αα+=,两边平方可得121sin 2sin 233αα+=⇒=- α 是第二象限角,因此sin 0,cos 0αα><,所以cos sin 3αα-===-22cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )ααααααα∴=-=+-=法二:单位圆中函数线+估算,因为α是第二象限的角,又1sin cos2αα+所以“正弦线”要比“余弦线”长一半多点,如图,故2cos α的“余弦线”应选A .15.(2012年高考(辽宁理))已知sin cos αα-=,α∈(0,π),则tan α= ( )A .-1B .2-C .2D .1【答案】 【答案】A【解析一】sin cos )sin()144ππαααα-=-=∴-=3(0),,tan 14παπαα∈∴=∴=- ,,故选A【解析二】2sin cos (sin cos )2,sin 21,ααααα-=∴-=∴=-33(0,),2(0,2),2,,tan 124ππαπαπααα∈∴∈∴=∴=∴=- ,故选A16.(辽宁省东北育才学校2012届高考数学模拟最后一卷试题+文+新人教A 版)已知tan α=2,则2sin 2α+1sin2α=( )A .53B .-134C .135D .134【答案】 D .17.(吉林省实验中学2012届高三第六次模拟(数学文))角α的终边经过点A ()a ,且点A 在抛物线214y x =-的准线上,则sin α=( )A .12-B .12C .2-D .2【答案】B18.(2013广东高考数学(文))已知51sin()25πα+=,那么cos α=( ) A .25-B .15-C .15D .25【答案】C .51sin sin()cos ()cos()cos 22225ππππααααα⎛⎫⎡⎤+=+=-+=-== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦;二、填空题19.(北京市海淀区2012届高三5月查漏补缺试题(数学))以原点为顶点,以x 轴正半轴为始边的角α的终边与直线21y x =-垂直,则cos α=_____________.【答案】 20.(2013大纲版高考数学(理))已知α是第三象限角,1sin 3a=-,则cot a =____________.【答案】依题意有cos 3α==-,故cos cot sin ααα=. 21.(2012届顺义高三一模(文数))已知点()3,4P -在角α的终边上,则sin α=_____________【答案】45; 22.若(cos )cos 2f x x =,则(sin15)f ︒=____________.【答案】解析:(sin15)(cos 75)cos150cos(18030)cos302f f ︒=︒=︒=︒-︒=-︒=- 23.(山东省曲阜市2013届高三11月月考数学(理)试题)已知4sin cos (0)34πθθθ+=<<,则sin cos θθ-=__________.【答案】3-24.(2011年上海市普通高等学校春季招生考试数学卷)在ABC ∆中,若tan 3A =,则sin A =___ 【答案】【解】11.因为tan 03A =>,则A ∠是锐角,于是2221111tan 199cos A A+=+==, 则29cos 11A =,cos A =,sin tan cos 311A A A =⋅==. (或由29cos 11A =得22sin 11A =,因为sin 0A >,则sin 11A =.)25.(山东省青岛市2013届高三上学期期中考试数学(理)试题)15tan 4π=__________________________;【答案】1-26.已知sin α、sin β是方程286210x kx k -++=的两根,且,αβ终边互相垂直,则k 的值为________.【答案】解析:依题意有2,2k k Z πβαπ=++∈故sin sin(2)cos 2k πβαπα=++=而sin α、sin β是方程286210x kx k -++=的两根3sin sin 421sin sin 8k k αβαβ⎧+=⎪⎪∴⎨+⎪=⎪⎩,即3sin cos 421sin cos 8k k αααα⎧+=⎪⎪∴⎨+⎪=⎪⎩故22921(sin cos )2sin cos 164k k αααα++-=-即298200k k --= 解之得2k =或109k =-当2k =时,3sin cos 2αα+=,而sin cos )[4πααα+=+∈,故舍去当109k =-时,511111sin cos [cos sin 2[,]627222ααααα+=-∈==-∈-,符合要求故答案为:109k =-27.己知5sin cos 3cos 3sin =-+αααα,则αααcos sin sin 2-= ________________.【答案】2528.(2012年广西南宁市第三次适应性测试(理数))已知α为第二象限角,3cos()2πα-=则α2tan 的值为_________.【答案】-提示:由3cos()2πα-=可得sin α=,而α为第二象限角,故cos α==,故tan 2α=-,所以22tan tan 211tan 12ααα===---. 三、解答题29.(山东省寿光市2013届高三10月阶段性检测数学(理)试题)已知π0,tan 2.2x x -=- (1)求sin cos x x -的值;(2)求22sin(360)cos(180)sin cos(180)cos(90)cos x x x x x x︒-︒--︒+︒-+ 的值. 【答案】解:πtan 2,02x x =-- 且cos x x ∴==(1)sin cos x x -=-=(2)原式=22(sin )(cos )sin (cos )sin cos x x xx x x-⋅---⋅+=222sin cos sin tan tan 242cos sin cos tan 121x x x x x x x x x ----===--+-++。
第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式一、基础知识1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. C (α±β):cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β⎝⎛⎭⎫α,β,α±β≠π2+k π,k ∈Z .两角和与差的正弦、余弦、正切公式的结构特征和符号特点及关系:C (α±β)同名相乘,符号反;S (α±β)异名相乘,符号同;T (α±β)分子同,分母反.2.二倍角公式 S 2α:sin 2α=2sin αcos α.C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2且α≠k π2+π4,k ∈Z . 二倍角是相对的,例如,α2是α4的二倍角,3α是3α2的二倍角.二、常用结论(1)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. (3)公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (4)辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2.考点一 三角函数公式的直接应用[典例] (1)已知sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan β=-12,则tan(α-β)的值为( ) A .-211B.211C.112D .-112(2)(2019·呼和浩特调研)若sin ()π-α=13,且π2≤α≤π,则sin 2α的值为( )A .-229B .-429C.229D.429[解析] (1)因为sin α=35,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以cos α=-1-sin 2α=-45, 所以tan α=sin αcos α=-34. 所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=-211.(2)因为sin(π-α)=sin α=13,π2≤α≤π,所以cos α=-1-sin 2α=-223,所以sin 2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎫-223=-429. [答案] (1)A (2)B[解题技法] 应用三角公式化简求值的策略(1)首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.(2)注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用. (3)注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用. [题组训练]1.已知sin α=13+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( ) A .-23B.23C .-13D.13解析:选A 因为sin α=13+cos α,所以sin α-cos α=13,所以cos 2αsin ⎝⎛⎭⎫α+π4=cos 2α-sin 2αsin αcos π4+cos αsin π4=(cos α-sin α)(cos α+sin α)22(sin α+cos α)=-1322=-23.2.已知sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3的值为________. 解析:因为sin α=45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, 所以cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. 因为sin 2α=2sin αcos α=-2425,cos 2α=2cos 2α-1=-725.所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=-24+7350. 答案:-24+7350考点二 三角函数公式的逆用与变形用[典例] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________. (2)计算:tan 25°+tan 35°+3tan 25°tan 35°=________. [解析] (1)∵sin α+cos β=1,① cos α+sin β=0,② ∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1,∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.(2)原式=tan(25°+35°)(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°·tan 35°=3(1-tan 25°tan 35°)+3tan 25°tan 35°= 3. [答案] (1)-12(2) 3[解题技法]两角和、差及倍角公式的逆用和变形用的技巧(1)逆用公式应准确找出所给式子与公式的异同,创造条件逆用公式. (2)公式的一些常用变形:sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β;cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β;1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22;sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α. [提醒](1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)tan αtan β,tan α+tan β(或tan α-tan β),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,且常与一元二次方程根与系数的关系结合命题.(3)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32, 3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.[题组训练]1.设a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°,b =22(sin 56°-cos 56°),c =1-tan 239°1+tan 239°,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .a >c >b解析:选D 由两角和与差的正、余弦公式及诱导公式,可得a =cos 50°cos 127°+cos 40°cos 37°=cos 50°cos 127°+sin 50°sin 127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos 77°=sin 13°,b =22(sin 56°-cos 56°)=22sin 56°-22cos 56°=sin(56°-45°)=sin 11°,c =1-tan 239°1+tan 239°=1-sin 239°cos 239°1+sin 239°cos 239°=cos 239°-sin 239°=cos 78°=sin 12°.因为函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2为增函数,所以sin 13°>sin 12°>sin 11°,所以a >c >b . 2.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=________. 解析:由cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=435,可得32cos α+12sin α+sin α=435,即32sin α+32cos α=435, ∴3sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=435,即sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. 答案:45 3.化简sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________.解析:原式=1-cos ⎝⎛⎭⎫2α-π32+1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π32-sin 2α=1-12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3-sin 2α =1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12. 答案:12考点三 角的变换与名的变换考法(一) 三角公式中角的变换[典例] (2018·浙江高考改编)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45.若角β满足sin(α+β)=513,则cos β的值为________. [解析] 由角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫-35,-45,得sin α=-45,cos α=-35. 由sin(α+β)=513,得cos(α+β)=±1213. 由β=(α+β)-α,得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,所以cos β=-5665或cos β=1665. [答案] -5665或1665[解题技法]1.三角公式求值中变角的解题思路(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式;(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝⎛⎭⎫α+β2-⎝⎛⎭⎫α2+β等. 考法(二) 三角公式中名的变换[典例] (2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值;(2)求tan(α-β)的值.[解] (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α .因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925,所以cos 2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β 为锐角,所以α+β∈(0,π).又因为cos(α+β)=-55,所以α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,所以tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以 tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247.所以tan(α-β)=tan [2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[解题技法] 三角函数名的变换技巧明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.[题组训练]1.已知tan θ+1tan θ=4,则cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=( ) A.12 B.13C.14D.15解析:选C 由tan θ+1tan θ=4,得sin θcos θ+cos θsin θ=4,即sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,∴sin θcos θ=14,∴cos 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2θ+π22=1-sin 2θ2=1-2sin θcos θ2=1-2×142=14.2.(2018·济南一模)若sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=7210,A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin A 的值为( ) A.35 B.45C.35或45D.34解析:选B ∵A ∈⎝⎛⎭⎫π4,π,∴A +π4∈⎝⎛⎭⎫π2,5π4,∴cos ⎝⎛⎭⎫A +π4=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫A +π4=-210, ∴sin A =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫A +π4-π4=sin ⎝⎛⎭⎫A +π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫A +π4sin π4=45. 3.已知sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,若sin (α+β)cos β=2,则tan(α+β)=( ) A.613 B.136C .-613D .-136解析:选A ∵sin α=-45,α∈⎣⎡⎦⎤3π2,2π,∴cos α=35.又∵sin (α+β)cos β=2, ∴sin(α+β)=2cos [(α+β)-α].展开并整理,得65cos(α+β)=135sin(α+β),∴tan(α+β)=613.[课时跟踪检测]A 级1.sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=( ) A .1 B.12C.32D .-12解析:选B sin 45°cos 15°+cos 225°sin 165°=sin 45°·cos 15°+(-cos 45°)sin 15°=sin(45°-15°)=sin 30°=12.2.若2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,则cos 2x =( ) A .-89B .-79C.79D .-725解析:选C 因为2sin x +cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =1,所以3sin x =1,所以sin x =13,所以cos 2x =1-2sin 2x =79. 3.(2018·山西名校联考)若cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-33,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=( ) A .-223B .±223C .-1D .±1解析:选C cos ⎝⎛⎭⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=32cos α+32sin α=3cos ⎝⎛⎭⎫α-π6=-1. 4.tan 18°+tan 12°+33tan 18°tan 12°=( ) A. 3 B. 2 C.22D.33解析:选D ∵tan 30°=tan(18°+12°)=tan 18°+tan 12°1-tan 18°tan 12°=33,∴tan 18°+tan 12°=33(1-tan 18°tan 12°),∴原式=33. 5.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( ) A .-118B.118C .-1718D.1718解析:选C 由3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,可得3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),又由α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,可知cos α-sin α≠0,于是3(cos α+sin α)=22,所以1+2sin αcos α=118,故sin 2α=-1718. 6.已知sin 2α=13,则cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .-13B.13C .-23D.23解析:选D cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α-π22=12+12sin 2α=12+12×13=23. 7.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=12,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π3的值为________.解析:由已知得cos α=12,sin α=-32,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π3=12cos α+32sin α=-12.答案:-12 8.(2019·湘东五校联考)已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β=________.解析:因为sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,所以sin αcos β+cos αsin β=12,sin αcos β-cos αsin β=13,所以sin αcos β=512,cos αsin β=112,所以tan αtan β=sin αcos βcos αsin β=5.答案:59.(2017·江苏高考)若tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=16,则tan α=________. 解析:tan α=tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4=tan ⎝⎛⎭⎫α-π4+tan π41-tan ⎝⎛⎭⎫α-π4tan π4=16+11-16=75.答案:7510.化简:sin 235°-12cos 10°cos 80°=________.解析:sin 235°-12cos 10°cos 80°=1-cos 70°2-12cos 10°sin 10°=-12cos 70°12sin 20°=-1. 答案:-111.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+tanπ41-tan αtanπ4=2+11-2=-3. (2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-(2cos 2α-1)-1=2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α =2tan αtan 2α+tan α-2=2×222+2-2=1. 12.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.解:(1)∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴-π2<α-β<π2. 又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010. (2)由(1)可得,cos(α-β)=31010. ∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×31010+35×⎝⎛⎭⎫-1010=91050.B 级1.(2019·广东五校联考)若tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),|θ|<π2,则tan 2θ=________.解析:∵tan ⎝⎛⎭⎫π2-θ=4cos(2π-θ),∴cos θsin θ=4cos θ,又∵|θ|<π2,∴sin θ=14, ∴0<θ<π2,cos θ=154,tan θ=sin θcos θ=115,从而tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=157.答案:1572.(2018·江西新建二中期中)已知A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,则cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=________.解析:因为A ,B 均为锐角,cos(A +B )=-2425,sin ⎝⎛⎭⎫B +π3=35,所以π2<A +B <π,π2<B +π3<π, 所以sin(A +B )=1-cos 2(A +B )=725,cos ⎝⎛⎭⎫B +π3=- 1-sin 2⎝⎛⎭⎫B +π3=-45, 可得cos ⎝⎛⎭⎫A -π3=cos ⎣⎡⎦⎤(A +B )-⎝⎛⎭⎫B +π3=-2425×⎝⎛⎭⎫-45+725×35=117125.答案:117125 3.(2019·石家庄质检)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π12,x ∈R. (1)求f ⎝⎛⎭⎫-π4的值; (2)若cos θ =45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3的值. 解:(1)f ⎝⎛⎭⎫-π4=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+π12=sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-12. (2)f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π3+π12=sin ⎝⎛⎭⎫2θ-π4=22(sin 2θ-cos 2θ). 因为cos θ=45,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以sin θ=35, 所以sin 2θ=2sin θcos θ=2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=725,所以f ⎝⎛⎭⎫2θ-π3=22(sin 2θ-cos 2θ)=22×⎝⎛⎭⎫2425-725=17250.。
第20讲 两角和与差及二倍角的三角函数1.(原创)tan 15°+1tan 15°=( C ) A . 2 B .2C .4D .2 2解析:tan 15°+1tan 15°=sin 15°cos 15°+cos 15°sin 15°=sin 215°+cos 215°sin 15°cos 15°=2sin 30°=4. 2.已知tan α=4,tan β=3,则tan (α+β)=( B )A .711B .-711C .713D .-713解析:tan (α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=3+41-3×4=-711. 3.(2013·广东省中山市期末)已知sin (π4+θ)=35,则sin 2θ的值为( B ) A .-1925 B .-725C .-1625D .725解析:sin 2θ=-cos (π2+2θ)=2sin 2(π4+θ)-1=-725. 4.(2012·辽宁鞍山高三五模)若cos 2αsin (α+7π4)=-22,则sin α+cos α的值为( C ) A .-22 B .-12C .12D .72解析:由已知三角等式得cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-22, 整理得sin α+cos α=12. 5.(2012·桂林市、崇左市、百色市、防城港市高考联合调研)若3cos (π2-θ)+cos (π+θ)=0,则tan 2θ的值为 34. 解析:由条件得3sin θ-cos θ=0,所以tan θ=13, 则tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=34. 6.(2013·南通市教研室全真模拟)已知π2≤θ≤π,且sin (θ-π6)=12,则cos θ= -1 . 解析:由π2≤θ≤π,得π3≤θ-π6≤5π6,且sin (θ-π6)=12, 所以π2<θ-π6≤5π6,则cos (θ-π6)=-32, 此时cos θ=cos [(θ-π6)+π6] =-32×32-12×12=-1.7.若sin α=255,sin β=31010,α,β都为锐角,则α+β= 3π4. 解析:cos α=1-45=15=55,cos β=1-910=110=1010,则cos (α+β)=55×1010-255×31010=-22,又因为α+β∈(0,π),故α+β=3π4.8.已知0<α<π2,sin α=45.(1)求sin 2α+sin 2αcos 2α+cos 2α的值;(2)求tan (α-5π4)的值.解析:cos α=1-sin 2α=35,所以tan α=sin αcos α=43. (1)原式=sin 2α+2sin αcos α2cos 2α-sin 2α=tan 2α+2tan α2-tan 2α=169+2×432-169=20.(2)tan (α-5π4)=tan α-tan 5π41+tan αtan 5π4=43-11+1×43=17.9.(2013·广州一模)已知函数f(x)=tan (3x +π4). (1)求f(π9)的值;(2)设α∈(π,3π2),若f(α3+π4)=2,求cos (α-π4)的值.解析:(1)f(π9)=tan (π3+π4)=tan π3+tan π41-tan π3tan π4=3+11-3=-2- 3.(2)因为f(α3+π4)=tan (α+3π4+π4)=tan (α+π)=tan α=2,所以sin αcos α=2,即sin α=2cos α,①因为sin 2α+cos 2α=1,②由①、②解得cos 2α=15, 因为α∈(π,3π2),所以cos α=-55,sin α=-255, 所以cos (α-π4)=cos αcos π4+sin αsin π4=-55×22+(-255)×22=-31010.。
【全程复习方略】(山东专用)2014版高考数学 第三章 第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式课时提升作业 理 新人教A 版一、选择题1.函数f(x)=1-2sin 2x 是( )(A)最小正周期为2π的奇函数(B)最小正周期为2π的偶函数(C)最小正周期为π的奇函数(D)最小正周期为π的偶函数2.在△ABC 中,tanA+tanB+=tanA ·tanB,则C 等于( ) ()()()()2A B CD 3364ππππ3.已知向量a =(sin(α+6π),1),b =(4,4cos α),若a ⊥b,则sin(α+43π)=( )()()(()11A B C D 44--4.函数cos(3x-θ)-sin(3x-θ)是奇函数,则θ为( )(A)k π(k ∈Z) (B)k π+6π(k ∈Z)(C)k π+3π(k ∈Z) (D)-k π-3π(k ∈Z)5.(2013·临沂模拟)已知θ是第一象限角,且445sin cos 9θ+θ=,则sin 2θ=( )(A)-23 (B)23 (C)3 (D)-36.(2013·银川模拟)定义运算a ⊕b=ab 2+a 2b ,则sin 15°⊕cos 15°=( )(()()(A B C D 8844二、填空题7.(2013·东营模拟)化简sin 112°cos 322°-cos 112°sin 218°= .8.(2013·唐山模拟)已知:0°<α<90°,0°<α+β<90°,3sin β=sin(2α+β),则tan β的最大值是 .9.已知sin α=35,cos β=35,其中α,β∈(0,2π),则α+β= . 三、解答题10.(2013·济南模拟)已知a =(sin x,-cos x),b cos x),函数f(x)=a ·b (1)求f(x)的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标. (2)当0≤x ≤2π时,求函数f(x)的值域. 11.(能力挑战题)已知函数f(x)=x x sin sin().222π+ (1)求函数f(x)在[-π,0]上的单调区间.(2)已知角α满足α∈(0,2π),2f(2α)+4f(2π-2α)=1,求f(α)的值.12.(能力挑战题)函数1cos 2x 1.22+- (1)若x ∈[4π,2π],求函数f(x)的最值及对应的x 的值. (2)若不等式[f(x)-m]2<1在x ∈[4π,2π]上恒成立,求实数m 的取值范围.答案解析1. 【解析】选D.∵f(x)=1-2sin 2x=cos2x, ∴22T .2ππ===πω ∴f(x)是最小正周期为π的偶函数.2.【解析】选A.由题意得,∴tan A tan B 1tan Atan B+=-即∴tanC=tan[π∵0<C<π,∴C=3π.3.【解析】选B.∵a ⊥b ,∴a ·b =4sin(α+6π)+4cos α=0,即sin(α+6π)+cos α=,4即sin αcos6π+cos αsin 6π+cos αα+32cos α故12sin αcos α=14, 故sin(α+3π)=14, 又sin(α+43π)=-sin(α+3π)=-14. 故选B.4.【解析】选D.由已知得θ)-12sin(3x-θ)] =2sin(3π-3x+θ) =-2sin(3x-3π-θ). ∵f(x)是奇函数,∴-3π-θ=k π(k ∈Z). 故θ=-k π-3π(k ∈Z). 5.【解析】选C.∵sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ2151sin 2,29=-θ= ∴sin 22θ=89,∵2k π<θ<2k π+2π(k ∈Z), ∴4k π<2θ<4k π+π(k ∈Z),∴sin 2θ>0,∴sin 2θ= 6.【解析】选A.根据新定义可得sin 15°⊕cos 15°=sin 15°(cos 15°)2+(sin 15°)2cos 15°,即sin 15°⊕cos 15°=sin 15°cos 15°(sin 15°+cos 15°),由sin 15°cos 15°=12sin 30°=14,且(sin 15°+cos 15°)2=1+sin 30°=32, 所以sin 15°+cos 15°=2sin 15°⊕cos 15°=8所以选A. 7.【解析】原式=sin 68°cos 38°-(-cos 68°)(-sin 38°)=sin 68°cos 38°-cos 68°sin 38°=sin 30°=12. 答案:128.【解析】由3sin β=sin(2α+β)得3sin(α+β-α)=sin(α+β+α),化简得sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α, ∴tan(α+β)=2tan α,∴tan β=tan(α+β-α)= 2tan()tan tan 1.11tan()tan 12tan 2tan tan α+β-αα==+α+βα+α+αα由题意知,tan α>0,∴1tan α+2tanα≥ (当且仅当1tan α=2tan α,即tan α=2时等号成立), ∴tan4= 答案:【方法技巧】三角函数和差公式的灵活应用(1)三角函数和差公式在三角函数式的化简和求值中经常用到,因此公式的灵活应用非常关键,公式可以正用、逆用、变形应用.(2)逆用关键在于构造公式的形式,方法是通过三角恒等变换,出现和或差的形式,即出现能逆用公式的条件;有时通过两式平方相加减,利用平方关系式,切函数化成弦函数等技巧.9.【解析】∵α,β∈(0,2π),sin α=35,cos β=35, ∴cos α=45,sin β=45. ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =43345555⨯-⨯=0. ∵α,β∈(0,2π),∴0<α+β<π.∴α+β=2π. 答案: 2π 10.【思路点拨】(1)将f(x)进行向量坐标运算后,利用三角公式转化为一个三角函数后即可求解.(2)利用x 的范围及三角函数的有界性可确定f(x)的值域.【解析】(1)由题意知2=12=12sin 2x-2cos 2x =sin(2x-3π). 所以f(x)的最小正周期为π.令sin(2x-3π)=0,得2x-3π=k π, ∴x=k 26ππ+,k ∈Z. 故所求对称中心的坐标为(k 26ππ+,0)(k ∈Z).(2)∵0≤x ≤2π, ∴-3π≤2x-3π≤23π,∴sin(2x-3π)≤1,即f(x)的值域为[-2,1]. 11.【思路点拨】(1)利用诱导公式及倍角公式化简f(x)的解析式后可求.(2)利用已知将条件代入,整理成单角α的三角函数关系式后可解.【解析】f(x)=sinx 2sin(2π+x 2) =sin x 2cos x 2=12sin x. (1)函数f(x)的单调递减区间为[-π,-2π],单调递增区间为[-2π,0]. (2)2f(2α)+4f(2π-2α)=1⇒sin 2α+2sin(2π-2α) =1⇒2sin αcos α+2(cos 2α-sin 2α)=1⇒cos 2α+2sin αcos α-3sin 2α=0⇒(cos α+3sin α)(cos α-sin α)=0.∵α∈(0,2π),∴cos α-sin α=0⇒tan α=1得α=4π,故sin α=,2∴f(α)=1sin 24α=【变式备选】若向量m sin ωx,0),n =(cos ωx,-sin ωx)(ω>0),在函数f(x)=m ·(m +n )+t 的图象中,对称中心到对称轴的最小距离为4π,且当x ∈[0,3π]时,f(x)的最大值为1. (1)求函数f(x)的解析式.(2)求函数f(x)的单调递增区间.【解析】(1)由题意得f(x)=m ·(m +n )+t=m 2+m ·n +t=3sin 2ωωx ·cos ωx+t=32-32cos2ωωx+tωx-3π)+32+t. ∵对称中心到对称轴的最小距离为4π, ∴f(x)的最小正周期为T=π. ∴22πω=π,∴ω=1.∴3π)+32+t, 当x ∈[0,3π]时,2x-3π∈[-3π,3π], ∴当2x-3π=3π,即x=3π时,f(x)取得最大值3+t. ∵当x ∈[0,3π]时,f(x)max =1,∴3+t=1,∴t=-2,∴3π)-12.(2)由(1)知3π)-12. 2k π-2π≤2x-3π≤2k π+2π,k ∈Z, 2k π-6π≤2x ≤2k π+56π,k π-12π≤x ≤k π+512π, ∴函数f(x)的单调递增区间为[k π-12π,k π+512π](k ∈Z). 12.【思路点拨】(1)先利用所学公式把f(x)变换成f(x)=Asin(ωx+φ)+b 的形式.利用所给x 的范围,求得最值及对应x 的值.(2)利用不等式变换转化成不等式恒成立问题求解.【解析】1cos 2x 122+-=2sin 2x-12cos 2x-1=sin(2x-6π)-1,∵x ∈[4π,2π],∴3π≤2x-6π≤56π, 当2x-6π=2π,即x=3π时,f(x)max =0, 当2x-6π=56π,即x=2π时,f(x)min =-12. (2)方法一:∵[f(x)-m]2<1(x ∈[4π,2π])⇔f(x)-1<m<f(x)+1(x ∈[4π,2π]), ∴m>f(x)max -1且m<f(x)min +1, 故m 的取值范围为(-1,12).方法二:∵[f(x)-m]2<1⇔m-1<f(x)<m+1, ∴m-1<-12且m+1>0,故-1<m<12,故m 的取值范围是(-1,12).欢迎下载,资料仅供参考!!!。
第5讲简单的三角恒等变换第1课时两角和、差及倍角公式[考纲解读] 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.2.会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.3.会用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.(重点)4.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).(难点)[考向预测]从近三年高考情况来看,本讲是高考中的一个必考内容,但很少独立命题.预测2021年高考仍是以两角和与差的公式为基础,结合辅助角公式及三角函数的相关性质,如周期性、单调性、最值、对称性求三角函数的值等.题型既可能是客观题,也可能是解答题,难度属中档.1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C(α-β):cos(α-β)=□01cosαcosβ+sinαsinβ.C(α+β):cos(α+β)=□02cosαcosβ-sinαsinβ.(2)S(α+β):sin(α+β)=□03sinαcosβ+cosαsinβ.S(α-β):sin(α-β)=□04sinαcosβ-cosαsinβ.(3)T(α+β):tan(α+β)=□05tanα+tanβ1-tanαtanβ⎝⎛⎭⎪⎫α,β,α+β≠π2+kπ,k∈Z.T(α-β):tan(α-β)=□06tanα-tanβ1+tanαtanβ⎝⎛⎭⎪⎫α,β,α-β≠π2+kπ,k∈Z.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)S2α:sin2α=□012sinαcosα.(2)C2α:cos2α=□02cos2α-sin2α=□032cos2α-1=□041-2sin2α.(3)T2α:tan2α=□052tanα1-tanα⎝⎛⎭⎪⎫α≠±π4+kπ,且α≠kπ+π2,k∈Z.3.公式的常用变形(1)tanα±tanβ=□01tan(α±β)(1∓tanαtanβ).(2)cos 2α=□021+cos2α2,sin 2α=□031-cos2α2.(3)1±sin2α=(sin α±cos α)2,sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4. (4)a sin α+b cos α=□04a 2+b 2sin(α+φ),其中cos φ=a a 2+b 2,sin φ=ba 2+b 2,tan φ=ba (a ≠0).1.概念辨析(1)公式C (α±β),S (α±β),S 2α,C 2α中的角α,β是任意的.( ) (2)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( ) (3)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小关系不确定.( ) (4)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( )(5)对任意角α都有1+sin α3=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α6+cos α62.( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ 2.小题热身(1)若cos α=-45,α是第三象限的角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( )A .-210 B.210 C .-7210 D.7210答案 C解析 因为cos α=-45,α是第三象限的角, 所以sin α=-1-cos 2α=-35, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=sin αcos π4+cos αsin π4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×22=-7210.(2)计算:cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=() A .sin(α+2β) B .sin α C .cos(α+2β) D .cos α答案 D解析 cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=cos[(α+β)-β]=cos α. (3)已知cos x =34,则cos2x =( ) A .-14 B.14 C .-18 D.18 答案 D解析 cos2x =2cos 2x -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫342-1=18.(4)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若tan α=35,则tan(α-β)的值为( )A .0 B.3034 C.916 D.158 答案 D解析 由角α与角β的始边相同,终边关于y 轴对称可知tan α=-tan β.又tan α=35,所以tan β=-35,所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=35-⎝ ⎛⎭⎪⎫-351+35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=158,故选D.题型 一 两角和、差及倍角公式的直接应用1.(2019·全国卷Ⅰ)tan255°=( ) A .-2- 3B .-2+ 3C .2- 3D .2+ 3答案 D解析 tan255°=tan(180°+75°)=tan75°=tan(45°+30°)=tan45°+tan30°1-tan45°tan30°=1+331-33=2+ 3.故选D. 2.(2019·长沙模拟)在平面直角坐标系xOy 中,角θ的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=________.答案 -1解析 由已知条件,得cos θ=12,sin θ=32,所以cos2θ=cos 2θ-sin 2θ=-12,sin2θ=2sin θcos θ=32,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=cos2θcos π3-sin2θsin π3=-12×12-32×32=-1.3.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α的值为________.答案3-4310解析 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=55.所以cos α=-1-sin 2α=-255. 所以sin2α=2sin αcos α=-45, cos2α=cos 2α-sin 2α=35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2α=sin 5π6cos2α-cos 5π6sin2α=12×35-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=3-4310.应用三角公式化简求值的策略(1)使用两角和、差及倍角公式,首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.例如两角差的余弦公式可简记为:“同名相乘,符号反”.如举例说明2.(2)使用公式求值,应注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用.如举例说明1,3.(3)使用公式求值,应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用.1.(2019·石家庄质检)若sin(π-α)=13,且π2≤α≤π,则sin2α的值为( ) A.-429 B .-229 C.229 D.429答案 A解析 ∵sin(π-α)=13,∴sin α=13,又π2≤α≤π, ∴cos α=-1-sin 2α=-223,∴sin2α=2sin αcos α=2×13×⎝⎛⎭⎪⎫-223=-429. 2.(2019·武威模拟)已知角α在第二象限,若sin α=35,则tan2α=( ) A.23 B.247 C .-247 D .-34 答案 C解析 因为α是第二象限角,且sin α=35, 所以cos α=-1-sin 2α=-45. 所以tan α=sin αcos α=-34.所以tan2α=2tan α1-tan 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-341-⎝ ⎛⎭⎪⎫-342=-247. 3.若sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则tan αtan β等于( )A.5 B .-1 C .6 D.16答案 A解析 由题意可得sin αcos β+cos αsin β=12, sin αcos β-cos αsin β=13,解得sin αcos β=512, cos αsin β=112,∴tan αtan β=5.题型 二 两角和、差及倍角公式的逆用和变形用1.计算-sin133°cos197°-cos47°cos73°的结果为( ) A.12 B.33 C.22 D.32 答案 A解析 -sin133°cos197°-cos47°cos73° =-sin47°(-cos17°)-cos47°sin17° =sin(47°-17°)=sin30°=12.2.(1+tan18°)(1+tan27°)的值是( ) A. 3 B .1+ 2C.2 D .2(tan18°+tan27°) 答案 C解析 (1+tan18°)(1+tan27°) =1+tan18°+tan27°+tan18°tan27°=1+tan45°(1-tan18°tan27°)+tan18°tan27°=2. 3.已知sin α+cos α=52,则cos4α=________. 答案 78解析 由sin α+cos α=52,得sin 2α+cos 2α+2sin αcos α=1+sin2α=54,所以sin2α=14,从而cos4α=1-2sin 22α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142=78.1.注意三角函数公式逆用和变形用的两个问题(1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,32,3等这些数值时,一定要考虑引入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.2.熟记三角函数公式的两类变式 (1)和差角公式变形sin αsin β+cos(α+β)=cos αcos β, cos αsin β+sin(α-β)=sin αcos β,tan α±tan β=tan(α±β)·(1∓tan αtan β).如举例说明2. (2)倍角公式变形降幂公式cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2,配方变形:1±sin α=⎝⎛⎭⎪⎫sin α2±cos α22,1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2.1.若x ∈[0,π],sin x 3sin 2x 3=cos x 3cos 2x3,则x 的值是( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2答案 D解析 由已知得,cos x 3cos 2x 3-sin x 3sin 2x 3=cos x =0.∵x ∈[0,π],∴x =π2. 2.已知α,β,γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,那么β-α=( )A.π6 B .-π3 C.π3 D .±π3答案 C解析 由已知得sin α-sin β=-sin γ,① cos α-cos β=cos γ,②由①2+②2得2-2(sin αsin β+cos αcos β)=1, 所以cos(β-α)=12.因为α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β-α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,因为γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α-sin β=-sin γ<0, 所以α<β,所以β-α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β-α=π3.3.已知a tan α+b =(a -b tan α)tan β,且α+π6与β的终边相同,则ba 的值为( ) A.23 B.33 C.223 D.34答案 B解析 已知等式可化为a tan α+b =a tan β-b tan αtan β, 即b (1+tan αtan β)=a (tan β-tan α), ∴b a =tan β-tan α1+tan αtan β=tan(β-α),又α+π6与β的终边相同, 即β=2k π+α+π6(k ∈Z ),∴tan(β-α)=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+π6=tan π6=33, 即b a =33,故选B.题型 三 两角和、差及倍角公式的灵活应用角度1 角的变换1.(2019·南开区模拟)已知0<α<π2<β<π,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=13,sin(α+β)=45.(1)求sin2β的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值. 解 (1)sin2β=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2β=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4-1=-79.(2)因为0<α<π2<β<π,所以π2<α+β<3π2, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4>0,cos(α+β)<0, 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=13,sin(α+β)=45,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=223,cos(α+β)=-35, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=cos(α+β)·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×13+45×223=82-315.角度2 函数名称的变换 2.求值:(1)sin10°1-3tan10°=________;(2)1+cos20°2sin20°-sin10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan5°-tan5°=________. 答案 (1)14 (2)32 解析 (1)sin10°1-3tan10°=sin10°cos10°cos10°-3sin10°=2sin10°cos10°4⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos10°-32sin10°=sin20°4sin (30°-10°)=14.(2)原式=2cos 210°2×2sin10°cos10°-sin10°·⎝ ⎛⎭⎪⎫cos5°sin5°-sin5°cos5° =cos10°2sin10°-sin10°·cos 25°-sin 25°sin5°cos5° =cos10°2sin10°-sin10°·cos10°12sin10°=cos10°2sin10°-2cos10°=cos10°-2sin20°2sin10° =cos10°-2sin (30°-10°)2sin10°=cos10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos10°-32sin10°2sin10°=3sin10°2sin10°=32.三角公式应用中变“角”与变“名”问题的解题思路(1)角的变换:明确各个角之间的关系(包括非特殊角与特殊角、已知角与未知角),熟悉角的变换技巧,及半角与倍角的相互转化,如:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,40°=60°-20°,⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=π2,α2=2×α4等.如举例说明1.(2)名的变换:明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.如举例说明2.1.已知α是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=35,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=________. 答案 -210解析 因为α是第四象限角,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=35>0,所以α+π3是第一象限角,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=45,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π4=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=22×35-22×45=-210. 2.(2019·吉林第三次调研)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α2=________.答案 23解析 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13, 所以cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α2=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α2=1+132=23. 3.(2018·江苏高考)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55. (1)求cos2α的值; (2)求tan(α-β)的值.解 (1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α. 因为sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=925, 因此,cos2α=2cos 2α-1=-725.(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π). 又因为cos(α+β)=-55,所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255, 因此tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以tan2α=2tan α1-tan 2α=-247, 因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)] =tan2α-tan (α+β)1+tan2αtan (α+β)=-211.思想方法 三角恒等变换中的拆角、凑角思想[典例1] (2019·濮阳模拟)设0°<α<90°,若sin(75°+2α)=-35,则sin(15°+α)sin(75°-α)=( )A.110 B.220 C.-110 D .-220答案 B解析 因为0°<α<90°,所以75°<75°+2α<255°, 又因为sin(75°+2α)=-35<0,所以180°<75°+2α<255°,角75°+2α为第三象限角,所以cos(75°+2α)=-45. 所以sin(15°+α)sin(75°-α)=sin(15°+α)cos(15°+α)=12sin(30°+2α)=12sin[(75°+2α)-45°]=12[sin(75°+2α)cos45°-cos(75°+2α)sin45°]=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×22+45×22=220,故选B. [典例2] 若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β=________. 答案 17解析 因为tan α=13,tan(α+β)=12, 所以tan β=tan[(α+β)-α] =tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=12-131+12×13=17. 方法指导 三角变换的关键是找到条件和结论中的角和式子结构之间的联系.变换中可以通过适当地拆角、凑角或对式子整体变形达到目的.组 基础关1.(2019·潍坊模拟)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=-33,则cos2α=( ) A.-23 B .-13C.13D.23 答案 C解析 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=-sin α=-33,所以sin α=33,所以cos2α=1-2sin 2α=1-2×13=13.2.(2020·武威摸底)已知角α的终边经过点P (-1,3),则sin2α的值为( ) A.32 B .-32 C .-12 D .-34答案 B解析 因为角α的终边经过点P (-1,3),所以由任意角三角函数的定义知,sin α=32,cos α=-12,所以sin2α=2sin αcos α=-32.3.sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )cos(110°-x )的值为( ) A. 2 B.22 C.12 D.32答案 B解析 原式=sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )cos[90°-(x -20°)]=sin(65°-x )cos(x -20°)+cos(65°-x )sin(x -20°)=sin[(65°-x )+(x -20°)]=sin45°=22.4.(2019·全国卷Ⅲ)函数f (x )=2sin x -sin2x 在[0,2π]的零点个数为( ) A.2 B .3 C .4 D .5答案 B解析 令f (x )=0,得2sin x -sin2x =0,即2sin x -2sin x cos x =0,∴2sin x (1-cos x )=0,∴sin x =0或cos x =1.又x ∈[0,2π],∴由sin x =0得x =0,π或2π,由cos x =1得x =0或2π.故函数f (x )的零点为0,π,2π,共3个.故选B.5.sin7°+cos15°sin8°cos7°-sin15°sin8°的值为( )A.2+ 3 B .2- 3 C .2 D.12答案 B解析 原式=sin (15°-8°)+cos15°sin8°cos (15°-8°)-sin15°sin8°=sin15°cos8°cos15°cos8°=2sin15°cos15°2cos 215°=sin30°1+cos30°=121+32=2- 3.6.(2019·六安模拟)已知sin α-2cos α=102,则tan2α=( ) A.-43 B.34 C.-34D.34或-43答案 B解析 因为sin α-2cos α=102,所以(sin α-2cos α)2=52,即sin 2α-4sin αcos α+4cos 2α=52.可得sin 2α-4sin αcos α+4cos 2αsin 2α+cos 2α=52,所以tan 2α-4tan α+4tan 2α+1=52,解得tan α=-3或tan α=13.当tan α=-3时,tan2α=2tan α1-tan 2α=2×(-3)1-(-3)2=34.当tan α=13时,tan2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34. 7.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=13,则cos x +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=( )A.32B. 3C.12D.33答案 D解析 cos x +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π6+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6-π6=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6cos π6=33,故选D.8.(2019·河南六市联考)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=2,x 是第三象限角,则cos x =________.答案 -31010解析 因为tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=2,所以tan x +11-tan x =2,解得tan x =13,即sin x =13cos x ,又sin 2x +cos 2x =1,所以cos 2x =910,又x 是第三象限角,所以cos x =-31010.9.化简:2tan (45°-α)1-tan 2(45°-α)·sin αcos αcos 2α-sin 2α=________.答案 12解析 原式=tan(90°-2α)·12sin2αcos2α=sin (90°-2α)cos (90°-2α)·12sin2αcos2α=cos2αsin2α·12sin2αcos2α=12.10.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab c d =ad -bc .若cos α=17,⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α sin βcos α cos β =3314,0<β<α<π2,则β=________.答案 π3解析 依题意有sin αcos β-cos αsin β=sin(α-β)=3314.又0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,故cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1314,而cos α=17,∴sin α=437,于是sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=437×1314-17×3314=32,故β=π3.组 能力关1.(2019·辽宁五校协作体模拟)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=( )A.79 B.23 C .-23 D .-79答案 D解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α-1=-79.2.(2019·银川一中模拟)在数学解题中,常会碰到形如“x +y 1-xy”的结构,这时可类比正切的和角公式.如:设a ,b 是非零实数,且满足a sin π5+b cos π5a cos π5-b sin π5=tan8π15,则ba =( )A.4B.15 C .2 D. 3答案 D 解析 ∵tan 8π15=tan π5+b a1-b a tan π5=tan⎝ ⎛⎭⎪⎫π5+θ,且tan θ=b a ,∴π5+θ=k π+8π15,∴θ=k π+π3,k ∈Z ,∴tan θ=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π3= 3.∴b a = 3.3.已知α为第二象限角,且tan α+tan π12=2tan αtan π12-2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+5π6等于( )A.-1010 B.1010 C .-31010 D.31010答案 C解析 tan α+tan π12=2tan αtan π12-2⇒tan α+tan π121-tan αtan π12=-2⇒tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=-2,∵α是第二象限角,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=255,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=-55,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+5π6=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=-sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π12-π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12·sin π4-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12·cos π4=-31010. 4.(2018·浙江高考)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45.(1)求sin(α+π)的值;(2)若角β满足sin(α+β)=513,求cos β的值. 解 (1)由角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45,得sin α=-45,所以sin(α+π)=-sin α=45.(2)由角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,-45,得cos α=-35, 由sin(α+β)=513得cos(α+β)=±1213. 由β=(α+β)-α得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α, 所以cos β=-5665或cos β=1665.5.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2.(1)求sin2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 解 (1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-14,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32,∴sin2α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3cos π3-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=-12×12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×32=12. (2)∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,∴2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,π,又由(1)知sin2α=12,∴cos2α=-32.∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin αcos α=-2cos2αsin2α=-2×-3212=2 3.。
第五节 两角和与差的正弦、余弦、正切公式[备考方向要明了][归纳²知识整合]1.两角和与差的正弦、余弦、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[探究] 1.两角和与差的正切公式对任意角都适用吗?若出现不适用的情况如何化简?提示:在T(α+β)与T(α-β)中,α,β,α±β都不等于k π+π2(k ∈Z ),即保证tan α,tan β,tan(α+β)都有意义;若α,β中有一角是k π+π2(k ∈Z ),可利用诱导公式化简.2.二倍角余弦公式的常用变形是什么?它有何重要应用?提示:二倍角余弦公式的常用变形是:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2,这就是使用极其广泛的降幂扩角公式.在三角恒等变换中,这两个公式可以实现三角式的“次数”降低,利于问题的研究.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin_αcos_αcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α tan 2α=2tan α1-tan 2α[自测²牛刀小试]1.计算cos 28°cos 17°-sin 28°sin 17°的结果等于( ) A.12 B.22 C.32D.33解析:选B 原式=cos(28°+17°)=cos 45°=22. 2.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=37,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+β=25,则tan(α+β)的值为( )A.2941 B.129C.141D .1解析:选D tan(α+β)=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+β =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+β1-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6²ta n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+β=37+251-37³25=1.3.(教材习题改编)下列各式中,值为12的是( )A .2sin 15°cos 15°B .cos 215°-sin 215° C .2sin 215°-1D .sin 215°+cos 215°解析:选A 2sin15°cos 15°=sin 30°=12;cos 215°-sin 215°=cos 30°=32; 2sin 215°-1=-cos 30°=-32;sin 215°+cos 215°=1.4.(教材习题改编)已知cos α=35,0<α<π,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=________. 解析:∵cos α=35,0<α<π,∴sin α=45,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=cos αcos π6+sin αsin π6 =32cos α+12sin α=32³35+12³45 =4+3310. 答案:4+33105.(教材习题改编)在△ABC 中,cos A =45,tan B =2,则tan(2A +2B )=________.解析:在△ABC 中,∵cos A =45,0<A <π,得sin A =35.∴tan A =sin A cos A =34.∴tan 2A =2tan A 1-tan 2A =247, tan 2B =2tan B 1-tan 2B =-43,∴tan(2A +2B )=tan 2A +tan 2B 1-tan 2A ²tan 2B =44117.答案:44117[例1] (1)化简:1+sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ(0<θ<π);(2)求值:1+cos 20°2sin 20°-sin 10°⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan 5°-tan 5°.[自主解答] (1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin θ2cos θ2+2cos 2θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin θ2-cos θ24cos2θ2=cos θ2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2θ2-cos 2θ2⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2²cos θ⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2.因为0<θ<π,所以0<θ2<π2,所以cos θ2>0,所以原式=-cos θ.(2)原式=2cos 210°2³2sin 10°cos 10°-sin 10°⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 5°sin 5°-sin 5°cos 5°=cos 10°2sin 10°-sin 10°²cos 25°-sin 25°sin 5°cos 5° =cos 10°2sin 10°-sin 10°²cos 10°12sin 10°=cos 10°2sin 10°-2cos 10°=cos 10°-2sin 20°2sin 10°=cos 10°-2sin 30°-10°2sin 10°=cos 10°-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°2sin 10°=3sin 10°2sin 10°=32.———————————————————1.三角函数式化简的原则三角函数式的化简要遵循“三看”原则,即一看角,二看名,三看式子结构与特征. 2.解决给角求值问题的基本思路对于给角求值问题,往往所给角都是非特殊角,解决这类问题的基本思路有: 1化为特殊角的三角函数值; 2化为正、负相消的项,消去求值;3化分子、分母出现公约数进行约分求值.1.化简下列各式:(1)sin α+cos α-1sin α-cos α+1sin 2α;(2)sin 50°1+3tan 10°-cos 20°cos 80°1-cos 20°.解:(1)原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α2cos α2-2sin 2α2⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin α2cos α2+2sin 2α24sin α2cos α2cos α=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2-sin α2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2+sin α2sin α2cos α2cos α=⎝⎛⎭⎪⎫cos 2α2-sin 2α2sin α2cos α2cos α=cos αsinα2cos α2cos α=tan α2.(2)∵sin 50°(1+3tan 10°) =sin 50°²cos 10°+3sin 10°cos 10°=sin 50°²2sin 40°cos 10°=1,cos 80°1-cos 20°=sin 10°2sin 210°=2sin 210°. ∴sin 50°1+3tan 10°-cos 20°cos 80°1-cos 20°=1-cos 20°2sin 210°= 2.[例2] (2012²广东高考)已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(其中ω>0,x ∈R )的最小正周期为10π.(1)求ω的值;(2)设α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+53π=-65,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-56π=1617,求cos(α+β)的值.[自主解答] (1)∵f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6,ω>0的最小正周期T =10π=2πω,∴ω=15. (2)由(1)知f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫15x +π6,而α,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎪⎫5α+5π3=-65,f ⎝⎛⎭⎪⎫5β-5π6=1617, 即2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝ ⎛⎭⎪⎫5α+5π3+π6=-65, 2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤15⎝ ⎛⎭⎪⎫5β-5π6+π6=1617, 即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=-35,cos β=817, 于是sin α=35,cos α=45,sin β=1517,故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=45³817-35³1517=-1385.———————————————————解决给值求值问题的方法三角函数的给值求值,关键是把待求角用已知角表示:(1)已知角为两个时,待求角一般表示为已知角的和或差.(2)已知角为一个时,待求角一般与已知角成“倍的关系”或“互余互补”的关系.2.已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值.解:∵0<β<π2<α<π,∴-π4<α2-β<π2,π4<α-β2<π,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β= 1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α2-β=53, sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-β2=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α-β2=459, ∴cos α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=c os ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-β2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=⎝ ⎛⎭⎪⎫-19³53+459³23=7527,∴cos(α+β)=2cos 2α+β2-1=2³49³5729-1=-239729.[例3] 若sin A =55,sin B =1010,且A ,B 均为钝角,求A +B 的值. [自主解答] ∵A 、B 均为钝角且sin A =55,sin B =1010,∴cos A =-1-sin 2A =-25=-255,cos B =-1-sin 2B =-310=-31010,∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A si n B =-255³⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010-55³1010=22,① 又∵π2<A <π,π2<B <π,∴π<A +B <2π,② 由①②知,A +B =7π4.若将“A ,B 均为钝角”改为“A ,B 均为锐角”,如何求解? 解:∵A ,B 均为锐角,且sin A =55,sin B =1010, ∴cos A =1-sin 2A =255,cos B =1-sin 2B =31010,∴cos A +B =cos A c os B -sin A sin B =255³31010-55³1010=22.又∵A ,B ∈(0, π2),∴A +B ∈0,π, ∴A +B =π4.———————————————————1.解决给值求角问题的一般步骤 (1)求角的某一个三角函数值; (2)确定角的范围;(3)根据角的范围写出要求的角.2.在求角的某个三角函数值时,应注意根据条件选择恰当的函数 (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.3.已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2.(1)求tan 2α的值;(2)求β. 解:(1)由cos α=17,0<α<π2,得sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫172=437.故tan α=sin αcos α=437³71=4 3.于是tan 2α=2tan α1-tan 2α=2³431-432=-8347. (2)由0<β<α<π2,得0<α-β<π2.又∵cos(α-β)=1314,∴sin(α-β)=1-cos 2α-β=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13142=3314. 由β=α-(α-β),得cos β=cos[α-(α-β)] =cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=17³1314+437³3314=12. ∴β=π3.1组关系——两角和与差的正弦、余弦、正切公式与倍角公式的关系2个技巧——拼角、凑角的技巧 (1)用已知角表示未知角2α=(α+β)+(α-β);2β=(α+β)-(α-β); α=(α+β)-β=(α-β)+β;α=α+β2+α-β2,β=α+β2-α-β2;α-β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β等.(2)互余与互补关系⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=π2;⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=π2;⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=π;⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α+⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-α=π; …3个变化——应用公式解决问题的三个变化角度(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.易误警示——三角函数求角中的易误点[典例] (2011²天津高考)已知函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4. (1)求f (x )的定义域与最小正周期;(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2cos 2α,求α的大小.[解] (1)由2x +π4≠π2+k π,k ∈Z ,得x ≠π8+k π2,k ∈Z ,所以f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R |x ≠π8+k π2,k ∈Z .f (x )的最小正周期为π2. (2)法一:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2cos 2α,得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2cos 2α,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2(cos 2α-sin 2α),整理得sin α+cos αcos α-sin α=2(cos α+sin α)(cos α-sin α).∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,所以sin α+cos α≠0.∴(co s α-sin α)2=12,即sin 2α=12.由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,得2α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴2α=π6,即α=π12.法二:∵由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2cos 2α,得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2cos 2α,即tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α=2sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α. 又∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4≠0.∴1cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=4cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α. ∴cos 2⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=14.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴π4+α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=12,π4+α=π3.即α=π3-π4=π12.[易误辨析]1.解决本题易忽视“α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4”,由sin 2α=12得出2α=π6或2α=56π,即α=π12或α=512π的错误结论或由cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=14得出cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=12或cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+α=-12,从而造成结论错误. 2.在解决三角函数中的问题时,要牢记:当求出某角的三角函数值,如果要求这角的取值时,一定要考虑角的范围,只有同时满足三角函数值及角的范围的角才是正确的.[变式训练]1.已知tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两根,若α、β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,则α+β=( )A.π3B.π3或-23π C .-π3或23πD .-23π解析:选D 由题意得tan α+tan β=-33,tan αtan β=4.所以tan α<0,tan β<0.又α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2, 故α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,所以-π<α+β<0. 又tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-331-4= 3.故α+β=-2π3.2.如图所示,点B 在以PA 为直径的圆周上,点C 在线段AB 上,已知PA =5,PB =3,PC =1527,设∠APB =α,∠APC =β,α,β均为锐角,则角β的值为________.解析:因为点B 在以PA 为直径的圆周上,所以∠ABP =90°,所以cos α=PB PA =35,sinα=45,所以tan α=43.因为cos ∠CPB =cos(α-β)=PB PC =31527=7210,所以sin(α-β)=210,所以tan(α-β)=17,tan β=tan[α-(α-β)]=tan α-tan α-β1+tan αtan α-β=1.又β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β=π4.答案:π4一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2012²辽宁高考)已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α=( ) A .-1 B .-22C.22D .1解析:选A 由sin α-cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=2,α∈(0,π),解得α=3π4,所以tan α=tan 3π4=-1.2.(2012²江西高考)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( )A.15B.14C.13D.12解析:选D 法一:∵tan θ+1tan θ=1+tan 2θtan θ=4,∴4tan θ=1+tan 2θ, ∴sin 2θ=2sin θcos θ=2sin θcos θsin 2 θ+cos 2 θ=2tan θ1+tan 2θ=2tan θ4tan θ=12.法二:∵tan θ+1tan θ=sin θcos θ+cos θsin θ=1cos θsin θ=2sin 2θ,∴4=2sin 2θ,故sin 2θ=12.3.已知α为第二象限角,s in α+cos α=33,则cos 2α=( ) A .-53B .-59C.59D.53解析:选A 将sin α+cos α=33两边平方,可得1+sin 2α=13,sin 2α=-23,所以(-sin α+cos α)2=1-sin 2α=53.因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以-sin α+cos α=-153,所以cos 2α=(-sin α+cos α)²(cos α+sin α)=-53. 4.在△ABC 中,tan B =-2,tan C =13,则A 等于( )A.π4B.3π4C.π3D.π6解析:选A tan A =tan[π-(B +C )]=-tan(B +C )=-tan B +tan C1-tan B tan C =--2+131--2³13=1.故A =π4.5.已知α+β=π4,则(1+tan α)(1+tan β)的值是( )A .-1B .1C .2D .4 解析:选C ∵α+β=π4,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1,∴tan α+tan β=1-tan αtan β.∴(1+tan α)(1+tan β)=1+tan α+tan β+tan αtan β =1+1-tan αtan β+tan αtan β=2.6.若cos 2αsin α+7π4=-22,则sin α+cos α的值为( )A .-22B .-12C.12D.72解析:选C 由已知三角等式得cos 2α-sin 2α22sin α-cos α=-22,整理得sin α+cos α=12. 二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 7.3-sin 70°2-cos 210°=________. 解析:3-sin 70°2-cos 210°=3-cos 20°2-cos 210°=3-2cos 210°-12-cos 210°=2. 答案:28.已知cos(α+β)=16,cos(α-β)=13,则tan αtan β的值为________.解析:因为cos(α+β)=16,所以cos αcos β-sin αsin β=16.①因为cos(α-β)=13,所以cos αcos β+sin αsin β=13.②①+②得cos αcos β=14.②-①得sin αsin β=112.所以tan αtan β=sin αsin βcos αcos β=13.答案:139.(2013²南通模拟)设f (x )=1+cos 2x 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x +sin x +a 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值为2+3,则常数a =________.解析:f (x )=1+2cos 2x -12cos x +sin x +a 2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=cos x +sin x +a 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+a 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=(2+a 2)sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.依题意有2+a 2=2+3,故a =± 3. 答案:± 3三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分) 10.已知函数f (x )=2cos 2x2-3sin x .(1)求函数f (x )的最小正周期和值域.(2)若α为第二象限角,且f ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3=13,求cos 2α1+cos 2α-sin 2α的值. 解:(1)因为f (x )=1+cos x -3sin x =1+2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,所以函数f (x )的最小正周期为2π,值域为[-1,3]. (2)因为f ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3=13,所以1+2cos α=13,即cos α=-13.又因为α为第二象限角, 所以sin α=223.因为cos 2α1+cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2α2cos 2α-2sin αcos α =cos α+sin αcos α-sin α2cos αcos α-sin α=cos α+sin α2cos α,所以原式=cos α+sin α2cos α=-13+223-23=1-222.11.已知sin α+cos α=355,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.(1)求sin 2α和tan 2α的值; (2)求cos(α+2β)的值.解:(1)∵由题意得(sin α+cos α)2=95,即1+sin 2α=95,∴sin 2α=45.又2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos 2α=1-sin 22α=35,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=43.(2)∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,β-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=45,于是sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2425.又sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=-cos 2β,∴cos 2β=-2425. 又2β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin 2β=725.又cos 2α=1+cos 2α2=45⎝ ⎛⎭⎪⎫α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴cos α=255,sin α=55.∴cos(α+2β)=cos αcos 2β-sin αsin 2β =255³⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425-55³725=-11525. 12.(2013²岳阳模拟)已知向量a =(sin ωx ,cos ωx ),b =(cos φ,sin φ),函数f (x )=a²b ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,π3<φ<π的最小正周期为2π,其图象经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32.(1)求函数f (x )的解析式;(2)已知α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且f (α)=35,f (β)=1213, 求f (2α-β)的值.解:(1)依题意有f (x )=a²b =sin ωx cos φ+cos ωx sin φ=sin(ωx +φ).∵函数f (x )的最小正周期为2π,∴2π=T =2πω,解得ω=1. 将点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,32代入函数f (x )的解析式, 得sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6+φ=32.∵π3<φ<π,∴π6+φ=2π3,∴φ=π2. 故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=cos x .(2)依题意有cos α=35,cos β=1213,而α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,sin β= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12132=513,∴sin 2α=2425,cos 2α=cos 2α-sin 2α=925-1625=-725,∴f (2α-β)=cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β =-725³1213+2425³513=36325.1.化简2cos 4x -2cos 2x +122tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x .解:原式=-2sin 2x cos 2x +122sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x=121-sin 22x 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos π4-x =12cos 22x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =12cos 2x .2.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=7210,cos 2α=725,求sin α及tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3的值. 解:由题设条件,应用两角差的正弦公式,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=22(sin α-cos α). 又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=7210,所以sin α-cos α=75.① 由题设条件,应用二倍角的余弦公式,得cos 2α=cos 2α-sin 2α=(cos α-sin α)(cos α+sin α) =-75(cos α+sin α).又cos 2α=725,故cos α+sin α=-15.②联立①②,解得sin α=35,cos α=-45,因此tan α=-34.由两角和的正切公式,得tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=tan α+31-3tan α=48-25311. 3.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cos φ的值. 解:(1)∵a⊥b ,∴sin θ-2cos θ=0, 又∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin θ=255,c os θ=55.(2)∵sin(θ-φ)=1010, ∴cos(θ-φ)=31010或-31010.当cos(θ-φ)=31010时,cos φ=cos[θ-(θ-φ)]=cos θ²cos(θ-φ)+sin θ²sin(θ-φ)=55³31010+255³1010=22. 当cos(θ-φ)=-31010时,cos φ=cos[θ-(θ-φ)]=cos θ²cos(θ-φ)+sinθ²sin(θ-φ)=-55³31010+255³1010=-210<0.∵φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos φ<0不合题意,舍去.∴cos φ的值等于22. 4.已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.解:∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan α-β+tan β1-tan α-βtan β=12-171+12³17=13>0,∴0<α<π2.又tan 2α=2tan α1-tan 2α=2³131-19=34>0, ∴0<2α<π2.此时tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34³17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π.则-π<2α-β<0.∴2α-β=-3π4.。
山东省2014届理科数学一轮复习试题选编11:三角函数图象的变换问题一、选择题1 .(2009高考(山东理))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 y D .22sin y x =2 .(山东省济南市2013届高三上学期期末考试理科数学)将函数 ()sin(2)6f x x π=+的图象向右平移6π个单位后,所得的图象对应的解析式为 ( )A .y =sin 2xB .y =cos 2xC .y =2sin(2)3x π+D .y =sin(2)6x π- 3 .(山东省泰安市2013届高三上学期期末考试数学理)函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0,2A πϕ><)的图象如图所示,为了得到()sin 2g x x =的图象,则只需将()f x 的图象( )A .向右平移6π个长度单位 B .向右平移12π个长度单位 C .向左平移6π个长度单位D .向左平移12π个长度单位4 .(山东省威海市2013届高三上学期期末考试理科数学)函数()sin(2),(||)2f x x πϕϕ=+<向左平移6π个单位后是奇函数,则函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为 ( )A .B .12-C .12D 5 .(山东省潍坊市2013届高三上学期期末考试数学理( )A .)要得到函数)23sin(-=x y 的图象,只要将函数x y 3sin =的图象( )A .向左平移2个单位B .向右平移2个单位C .向左平移32个单位 D .向右平移32个单位 6 .(山东省滨州市2013届高三第一次(3月)模拟考试数学(理)试题)函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中A >0,ϕ<π2的图象如图所示,为了得到()sin 3g x x =的图象,只需将()f x 的图象 ( )C .向右平移π12个单位长度D .向左平移π12个单位长度7 .(山东省济南市2013届高三3月高考模拟理科数学)右图是函数sin()()y A x x R ωϕ=+∈在区间5[,]66ππ-上的图象.为了得到这个函数的图象,只需将sin ()y x x R =∈的图象上所有的点( )A .向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变 B .向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2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缩短到原来的12倍,纵坐标不变 D .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2倍,纵坐标不变8 .(2013年山东临沂市高三教学质量检测考试理科数学)函数f (x )A sin(x )ωϕ=+(其中A>0,2||πϕ<)的部分图象如图所示,为了得到2g(x )cos x =的图象,则只要将f (x )的图象( )A .向左平移12π个单位长度B .向右平移12π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度D .向右平移6π个单位长度9 .(山东省德州市乐陵一中2013届高三十月月考数学(理)试题)为了得到函数)322sin(π+=x y 的图像,只需把函数)62sin(π+=x y 的图像( )A .向左平移2π个单位长度 B .向右平移2π个单位长度10.(山东省潍坊市四县一校2013届高三11月期中联考(数学理))将函数x y 2sin =的图象向右平移4π个单位,再向上平移1个单位,所得函数图象对应的解析式为 ( )A .1)42sin(+-=πx yB .x y 2cos 2=C .x y 2sin 2=D .x y 2cos -=11.(山东省烟台市2013届高三上学期期中考试数学试题(理科))函数)2||,0,0)(sin()(πφωφω<>>+=A x A x f 的 部分图象如图示,则将()y f x =的图象向右平移6π个单位后,得到的图象解析式为( )A .x y 2sin =B .x y 2cos = C.)322sin(π+=x yD .)62sin(π-=x y12.(山东省烟台市莱州一中2013届高三第二次质量检测数学(理)试题)函数()()sin f x x ωϕ=+(ω其中>0,ϕ<2π)的图象如图所示,为了得到()sin g x x ω=的图象,可以将()f x 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13.(山东省烟台市莱州一中2013届高三第三次质量检测数学(理)试题)要得到函数sin(2)3π=-y x 的图像,只需将函数sin 2y x =的图像 ( )A .向左平移12π个单位B .向左平移6π个单位 C .向右平移6π个单位D .向右平移12π个单位14.(山东省兖州市2013高三9月入学诊断检测数学(理)试题)函数)sin()(ϕω+=x A x f (0,>ωA )的图象如右图所示,为了得到x A x g ωcos )(-=的图象,可以将)(x f 的图象( )C .向左平移12π个单位长度D .向左平移125π个单位长度15.(山东师大附中2013届高三第四次模拟测试1月理科数学)为了得到函数sin(2)3y x π=+的图象,只要将sin ()y x x R =∈的图象上所有的点( )A .向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变 B .向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2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缩短到原来的12倍,纵坐标不变D .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2倍,纵坐标不变16.(山东省莱芜市第一中学2013届高三12月阶段性测试数学(理)试题)已知函数2()sin 22cos 1f x x x =+-,将()f x 的图象上各点的横坐标缩短为原来的21,纵坐标不变,再将所得图象向右平移π4个单位,得到函数()y g x =的图象,则函数()y g x =的解析式为 ( )A .()g x x =B .()g x x =C .3π())4g x x =-D .()4g x x =17.(山东省2013届高三高考模拟卷(一)理科数学)将函数x x x f 2sin 2cos )(-=的图象向左平移8π个单位后得到函数)(x F 的图象,则下列说法中正确的是 ( )A .函数)(x F 是奇函数,最小值是2-B .函数)(x F 是偶函数,最小值是2-C .函数)(x F 是奇函数,最小值是2-D .函数)(x F 是偶函数,最小值是2-18.(山东省临沂市2013届高三第三次模拟考试 理科数学)要得到函数()cos(2)3f x x =+π的图象,只需将函数()sin(2)3g x x =+π的图象( )A .向左平移2π个单位长度 B .向右平移2π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19.(2013山东高考数学(理))将函数sin(2)y x ϕ=+的图象沿x 轴向左平移8π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ的一个可能取值为 ( )A .34πB .4πC .0D .4π-二、填空题 三、解答题20.(山东省莱芜五中2013届高三4月模拟数学(理)试题)已知函数21()s i nc o s s i n c o sc o sc o s ()(0)2f x x x x ϕϕπϕϕπ=+++<<,其图象过点1(,).34π(1)求ϕ的值;(2)将函数)(x f y =图象上各点向左平移6π个单位长度,得到函数)(x g y =的图象,求函数)(x g 在2[,]43ππ-上的单调递增区间.21.(山东省德州市2013届高三上学期期末校际联考数学(理))若函数2()22cos f x x x m =++在区间[0,]2π上的最大值为2,将函数()f x 图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将图象上所有的点向右平移6π个单位,得到函数()g x 的图象.(1)求函数()f x 解析式;(2)在△AB C 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c,又8(),225g A b π-==,△ABC 的面 积等于3,求边长a 的值,22.(山东省烟台市2013届高三3月诊断性测试数学理试题)已知平面向量 a=(cosϕ,sin ϕ),b=(cosx,sinx),c=(sin ϕ,-cos ϕ),其中0<ϕ<π,且函数f(x)=(a·b)cosx+(b·c)sinx 的图像过点(6π,1).(1)求ϕ的值;(2)先将函数y=f(x)的图像向左平移12π个单位,然后将得到函数图像上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图像,求函数y=g(x)在[0,2π]上的最大值和最小值.23.(山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理科数学)设函数a x x x x f ++=2cos cos sin 3)(.(Ⅰ)写出函数的最小正周期及单调递减区间;(Ⅱ)当]3,6[ππ-∈x 时,函数)(x f 的最大值与最小值的和为23,求)(x f 的解析式;(Ⅲ)将满足(Ⅱ)的函数)(x f 的图像向右平移12π个单位,纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,再向下平移21,得到函数)(x g ,求)(x g 图像与x 轴的正半轴、直线2π=x 所围成图形的面积.24.(山东省青岛市2013届高三上学期期中考试数学(理)试题)已知向量22(cos sin ,sin )a x x x ωωω=- ,2cos )b x ω= ,设函数()(R)f x a b x =⋅∈ 的图象关于直线2x π=对称,其中ω为常数,且(0,1)ω∈.(Ⅰ)求函数()f x 的表达式;(Ⅱ)若将()y f x =图象上各点的横坐标变为原来的16,再将所得图象向右平移3π个单位,纵坐标不变,得到()y h x =的图象, 若关于x 的方程()0h x k +=在区间[0,]2π上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围.25.(山东省潍坊市2013届高三第二次模拟考试理科数学)已知函数()cos()cos()sin cos 44f x x x x x ππ=+-+.(I)求()f x 的最小正周期和最大值;(Ⅱ)在给出的坐标系中画出函数()y f x =在[]0,π上的图象,并说明()y f x =的图象 是由sin 2y x =的图象怎样变换得到的.26.(山东省淄博市2013届高三复习阶段性检测(二模)数学(理)试题)已知函数()()21cos cos 02f x x x x ωωωω=+-> ,其最小正周期为.2π(I)求()f x 的表达式;(II)将函数()f x 的图象向右平移8π个单位,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,若关于x 的方程()0g x k +=,在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围.山东省2014届理科数学一轮复习试题选编11:三角函数图象的变换问题参考答案一、选择题1. 【解析】:将函数s i n 2y x =的图象向左平移4π个单位,得到函数sin 2()4y x π=+即sin(2)cos 22y x x π=+=的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为21cos 22sin y x x =+=,故选D.答案:D2. 【答案】D【 解析】将函数()sin(2)6f x x π=+的图象向右平移6π个单位得到()sin[2()]sin(2)666f x x x πππ=-+=-,选D.3. 【答案】A【解析】由图象可知1A =,741234T πππ=-=,即周期2T ππω==,所以2ω=,所以函数为()()sin 2f x x ϕ=+.又77()sin(2)11212f ππϕ=⨯+=-,即sin()16πϕ+=,所以2,62k k Z ππϕπ+=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈,因为2πϕ<,所以当0k =时,3πϕ=,所以()sin(2)3f x x π=+.()sin 2sin[2()]63g x x x ππ==-+,所以只需将()f x 的图象向右平移6π,即可得到()sin 2g x x =的图象,所以选A. 4. 【答案】A 函数()sin(2),(||)2f x x πϕϕ=+<向左平移6π个单位后得到函数为()sin[2()]sin(2)663f x x x πππϕϕ+=++=++,因为此时函数为奇函数,所以,3k k Z πϕπ+=∈,所以,3k k Z πϕπ=-+∈.因为||2πϕ<,所以当0k =时,3πϕ=-,所以()sin(2)3f x x π=-.当02x π≤≤,所以22333x πππ-≤-≤,即当233x ππ-=-时,函数()sin(2)3f x x π=-有最小值为sin()3π-=,选A. 5. 【答案】D【解析】因为2sin(32)sin 3()3y x x =-=-,所以只需将函数x y 3sin =的图象向右平移32个单位,即可得到)23sin(-=x y 的图象,选D.6. 【答案】C 由图象可知,51,41246T A πππ==-=,即223T ππω==,所以3ω=,所以()sin(3)f x x ϕ=+,又555()sin(3)sin()112124f πππϕϕ=⨯+=+=-,所以532,42k k Z ππϕπ+=+∈,即2,4k k Z πϕπ=+∈,又ϕ<π2,所以4πϕ=,即()sin(3)4f x x π=+.因为()sin 3sin(3)sin[3()]44124g x x x x ππππ==-+=-+,所以只需将()f x 的图象向右平移π12个单位长度,即可得到()sin 3g x x =的图象,选C.7. 【答案】A由图象知1A =,5()66T πππ=--=,2T ππω==,所以2ω=.所以()sin(2)y f x x ϕ==+.由2()06πϕ⨯-+=,得3πϕ=,所以()sin(2)3y f x x π==+.所以为了得到这个函数的图象,只需将sin ()y x x R =∈的图象上所有的点向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,选A.8. 【答案】A 由图象可知1A =,741234T πππ=-=,所以T π=.又2T ππω==,所以2ω=,即()sin(2)f x x ϕ=+.又777()sin(2)sin()112126f πππϕϕ=⨯+=+=-,所以732,62k k Z ππϕπ+=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈,所以3πϕ=,即()sin(2)3f x x π=+.因为()cos 2sin(2)sin[2()]2123g x x x x πππ==+=++,所以直线将()f x 向左平移12π个单位长度即可得到()g x 的图象,选A.9. C 【解析】依题意,把函数sin(2)6y x π=+左右平移a 各单位长得函数sin(22)6y x a π=++的图象,即函数2sin(2)3y x π=+的图象,∴2263a ππ+=,解得4a π=,故选C. 10. C 【解析】函数x y 2sin =的图象向右平移4π个单位得到sin 2()sin(2)cos 242y x x xππ=-=-=-,再向上平移1个单位,所得函数图象对应的解析式为22cos 21(12sin )12sin y x x x =-+=--+=,选C.11. D 【解析】由图象知A=1,T=,262,2,234)61211(πφπωωππππ=+⨯=∴==⨯- 6πφ=∴),62sin()(π+=∴x x f 将)(x f 的图象平移6π个单位后的解析式为)..62sin(]6)6(2sin[πππ-=+-=x x y 故选D.12. A 【解析】由图象知741234T πππ=-=,所以周期T π=,又2T ππω==,所以2ω=,所以()()sin 2f x x ϕ=+,又77()sin(2)11212f ππϕ=⨯+=-,即7sin()16πϕ+=-,所以732,62k k Z ππϕπ+=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈,所以当0k =时,3πϕ=,所以()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又()sin 2sin[2]sin[2()]3363g x x x x ππππ==-+=-+,所以要得到()sin g x x ω=的图象只需将()f x 的图象向右平移6π个单位长度,选A.13. C 【解析】因为sin(2)sin 2()36y x x ππ=-=-,所以将函数sin 2y x =的图像向右平移6π个单位,即可得到函数sin(2)3π=-y x 的图像,选C.14. B 解析:123A πωϕ===由图像可求得,,,将选项代入检验即可。
山东省2014届理科数学一轮复习试题选编9:两角和与差的三角函数及二倍角公式一、选择题1 .(山东省枣庄三中2013届高三上学期1月阶段测试理科数学)已知,135)4sin(-=+πx 则x 2sin 的值等于( )A .169120B .169119C .169120-D .119169-【答案】D【解析】因为,135)4sin(-=+πx所以5cos )13x x +=-,两边平方得125(1sin 2)2169x +=,解得119sin 2169x =-,选 D . 2 .(山东师大附中2013届级高三12月第三次模拟检测理科数学)若,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1tan ,sin ()47παα⎛⎫+== ⎪⎝⎭则( )A .35B .45C .35-D .45-【答案】A 【解析】由1tan ,47πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭得11tan()tan3744tan tan()14441tan()tan 1447ππαππααππα-+-=+-===-+++,所以解得3sin 5α=,选A 3 .(山东省日照市2013届高三12月份阶段训练数学(理)试题)已知3cos ,05ααπ=<<,则tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .15B .17C .1-D .7-【答案】D 【解析】因为3cos 0,05ααπ=><<,所以0,sin 02παα<<>,所以4sin ,5α=故4tan ,3α=所以41tan tan34tan()7441tan tan 143παπαπα+++===--⋅-,选D 4 .(山东省实验中学2013届高三第一次诊断性测试数学(理)试题)一已知倾斜角为α的直线l 与直线220x y -+=平行,则tan 2α的值为( ) A .45 B .43 C .34 D .23【答案】B【解析】直线的斜率为12,即直线l 的斜率为1tan 2k α==,所以22122tan 142tan 2131tan 31()24ααα⨯====--,选 B .5 .(山东省潍坊市2013届高三上学期期末考试数学理A .)已知34(,),cos ,25αππα∈=-则)4tan(απ-等于 ( )A .7B .71C .71-D .7-【答案】B【解析】因为34(,),cos ,25αππα∈=-所以sin 0α<,即33sin tan 54αα=-=,.所以311tan 14tan()341tan 71+4πααα---===+,选 B . 6 .(山东省德州市2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题)已知向量a=(sin α,1),b=(2,2cos α2παπ<<),若a⊥b,则sin(4πα-)= ( )A .B .-12 C .12D【答案】D7 .(山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理科数学)若3)4tan(=-απ,则αcot 等于( )A .2B .21-C .21 D .-2【答案】D 【解析】由3)4tan(=-απ得,tantan()13144tan tan[()]441321tan()4ππαππααπα---=--===-++-,所以1cot 2tan αα==-选 D . 8 .(山东省兖州市2013高三9月入学诊断检测数学(理)试题)已知ααsin 2sin -=,⎪⎭⎫⎝⎛∈ππα,2,则=αtan( )A .23-B .53- C .33- D .3- 【答案】D9 .(山东师大附中2013届高三第四次模拟测试1月理科数学)已知α为第二象限角,3sin 5α=,则sin 2α= ( )A .2425-B .1225-C .1225D .2425【答案】A 【解析】因为α为第二象限角,所以4c o s 5α=-,所以3424s i n 22s i n c o s 2()5525ααα==⨯⨯-=-,选A . 10.(2012年山东理)(7)若42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,sin 2θ,则sin θ=( )A .35B .45CD .34【答案】解析:由42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得],2[2ππθ∈,812sin 12cos 2-=--=θθ,4322cos 1sin =-=θθ,答案应选D . 另解:由42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,及sin 2θ可得434716776916761687312sin 1cos sin +=++=+=+=+=+θθθ,而当42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时θθcos sin >,结合选项即可得47cos ,43sin ==θθ.答案应选 D .11.(山东省凤城高中2013届高三4月模拟检测数学理试题 )已知2)tan(-=-απ,则221sin 2cos αα=- ( )A .2B .52 C .3 D .25【答案】D12.(山东省淄博市2013届高三上学期期末考试数学(理))已知,54cos ,23,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∈αππα则)4tan(απ-等于 ( )A .7B .71C .71-D .7-【答案】B【 解析】因为 ,54cos ,23,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∈αππα所以3sin 5α=-,3tan 4α=.所以3tan tan 1144tan()3471tan tan 144παπαπα---===++,选 B .13.(山东省寿光市2013届高三10月阶段性检测数学(理)试题)已知4cos 5α=-,且π(,π)2α∈,则πtan()4α-等于( )A .-17B .-7C .17D . 7【答案】D14.(山东省泰安市2013届高三上学期期末考试数学理)设向量()()cos ,1,2,sin a b αα=-=,若a b ⊥ ,则tan 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭等于 ( )A .13-B .13C .3-D .3【答案】B【解析】因为a b⊥ ,所以2cos sin 0a b αα=-=,即tan 2α=.所以tan 1211tan()41tan 123πααα---===++,选 B .15.(山东省青岛即墨市2013届高三上学期期末考试数学(理)试题)已知53)4sin(=+x π,则x 2sin 的值为 ( )A .2524-B .2524 C .257-D .257 【答案】C【 解析】27sin 2sin[2()]cos 2()[12sin ()]424425x x x x ππππ=+-=-+=--+=-,选 C .16.(山东省烟台市2013届高三上学期期中考试数学试题(理科))已知25242sin -=α,⎪⎭⎫⎝⎛-∈04,πα,则ααcos sin +等于( ) A .51- B .51 C .57- D .57【答案】B 【解析】由⎪⎭⎫⎝⎛-∈04,πα知|,cos ||sin |0cos ,0sin αααα<><,ααcos sin +∴ .512sin 1=+=x 故选B二、填空题 17.(山东省烟台市2013届高三上学期期中考试数学试题(理科))在ABC ∆中,若sin 2cos cos A B C =,则tan tan B C +=__________.【答案】2 【解析】在ABC ∆中,C B C B C B A sin cos cos sin )sin(sin +=+=,cos cos 2C B =两边.同除以cos cos B C 得tan tan 2B C +=.18.(山东省德州市乐陵一中2013届高三十月月考数学(理)试题)若α是锐角,且1sin(),cos 63παα-=则的值是__________.【答案】【解析】∵α是锐角,∴02πα<<,663πππα-<-<,所以cos()63πα-==,cos cos[()]cos()cos sin()sin 666666ππππππαααα=-+=---1132=-⨯= 19.(山东省临沂市2013届高三5月高考模拟理科数学)若tan()2α-=π,则sin 2α=___________.【答案】45-由tan()2α-=π得tan =2α-,所以22222sin cos 2tan 2(2)4sin 2sin cos 1tan 1(2)5ααααααα⨯-====-+++-. 三、解答题20.(山东省夏津一中2013届高三4月月考数学(理)试题)已知函数f(x)=2 sin 63x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭(0≤x≤5),点A 、B 分别是函数y=f(x)图像上的最高点和最低点.(1)求点A 、B 的坐标以及OA ·OB的值;(2)设点A 、B 分别在角α、β的终边上,求tan(2αβ-)的值.【答案】解:(1)50≤≤x , ππ7π3636x π∴≤+≤, ∴1ππsin()1263x -≤+≤当πππ632x +=,即1=x 时,ππsin()163x +=,)(x f 取得最大值2; 当ππ7π636x +=,即5=x 时,ππ1sin()632x +=-,)(x f 取得最小值1-. 因此,点A 、B 的坐标分别是(1,2)A 、(5,1)B - 152(1)3OA OB ∴⋅=⨯+⨯-=(2) 点)2,1(A 、)1,5(-B 分别在角α、β的终边上,tan 2α∴=,51tan -=β,212()55tan 21121()5β⨯-==---, ∴52()2912tan(2)5212()12αβ---==+⋅- 21.(山东省泰安市2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题)已知函数()5sin cos 44f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(I)求()f x 的单调递增区间;(II)已知()()()33cos ,cos ,0,552f παβαβαββ-=+=-<<≤求. 【答案】22.(山东省德州市乐陵一中2013届高三十月月考数学(理)试题)已知 .471217,53)4(cos πππ<<=+x x(1) 求x 2sin 的值. (2)求 xxx tan 1sin 22sin 2-+的值【答案】解: (1) ∵x x x 2sin )22cos()4(2cos -=+=+ππ1)4(cos 2)4(2cos 2-+=+x x ππ又25712592-=-⨯= ∴2572sin =x )4tan(2sin tan 1)tan 1(2sin tan 1)cos sin 1(2sin tan 1sin 22sin )2(2x x x x x xxxx xxx +=-+=-+=-+π∵.471217ππ<<x ∴πππ2435<+<x ∴54)4(cos 1)4sin(2-=+--=+x x ππ∴34)4tan(-=+x π∴ x x x tan 1sin 22sin 2-+7528)34(257-=-⨯=(此题也可先求出x x cos ,sin 再进行计算)。
2014届高考数学(理)一轮复习 4 两角和与差的正弦一、选择题 1.已知cos 2θ=23,则sin 4θ+cos 4θ的值为( ) A.1318 B.1118C.79D .-1解析:∵cos 2θ=23,∴sin 22θ=79. ∴sin 4θ+cos 4θ=1-2sin 2θcos 2θ=1-12(sin 2θ)2=1118.答案:B2.若α∈(0,π2),且sin 2α+cos 2α=14,则tan α的值等于( )A.22B.33C. 2D. 3解析:因为sin 2α+cos 2α=sin 2α+1-2sin 2α=1-sin 2α=cos 2α,∴cos 2α=14,sin 2α=1-cos 2α=34,∵α∈(0,π2),∴cos α=12,sin α=32,tan α=sin αcos α= 3.答案:D3.已知α+β=π4,则(1+tan α)(1+tan β)的值是( )A .-1B .1C .2D .4解析:∵α+β=π4,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1,∴tan α+tan β=1-tan αtan β.∴(1+tan α)(1+tan β)=1+tan α+tan β+tan αtan β =1+1-tan αtan β+tan αtan β=2. 答案:C4.若sin α-π4cos 2α=-2,则sin α+co s α的值为( )A .-72B .-12C.12D.72解析:∵22(sin α-cos α)=-2(cos 2α-sin 2α) ∴sin α+cos α=12.答案:C5.已知tan α=14,tan(α-β)=13,则tan β=( )A.711B .-117C .-113D.113解析:tan β=tan[α-(α-β)] =tan α-tan α-β1+tan αtan α-β=14-131+112=-113. 答案:C6. sin -250°cos 70°cos 2155°-sin 225°的值为( ) A .-32B .-12C.12D.32解析:-sin 270°-20°cos 90°-20°cos 225°-sin 225°=cos 20°sin 20°cos 50°=sin 40°2cos 50°=sin90°-50°2cos 50°=12.答案:C 二、填空题7.已知sin α=12+cos α,且α∈(0,π2),则cos 2αsin α-π4的值为____.解析:依题意得sin α-cos α=12,又(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=2,即(sin α+cos α)2+(12)2=2,故(sin α+cos α)2=74;又α∈(0,π2),因此有sin α+cos α=72,所以cos 2αsin α-π4=cos 2α-sin 2α22sin α-cos α=-2(sin α+cos α)=-142. 答案:-1428.已知tan(x +π4)=2,则tan xtan2x的值为________.解析:因为tan(x +π4)=2,所以tan x =13,tan2x =2×131-19=2389=34,即tan x tan 2x =49.答案:499.已知角α,β的顶点在坐标原点,始边与x 轴的正半轴重合,α,β∈(0,π),角β的终边与单位圆交点的横坐标是-513,角α+β的终边与单位圆交点的纵坐标是35,则cos α=________.解析:由题意知,cos β=-513,sin(α+β)=35,又∵α,β∈(0,π),∴sin β=1213,cos(α+β)=-45.∴cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β =-45×(-513)+1213×35=2065+3665 =5665. 答案:5665三、解答题10.已知-π2<x <0,sin x +cos x =15.(1)求sin x -cos x 的值;(2)求3sin 2x 2-2sin x 2cos x2+cos2x2tan x +1tan x的值.解:(1)由sin x +cos x =15两边平方得1+2sin x cos x =125,所以2sin x cos x =-2425.∵(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925.又∵-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,∴sin x -cos x <0. 故sin x -cos x =-75.(2)3sin 2x 2-2sin x 2cos x2+cos2x2tan x +1tan x=2sin 2x2-sin x +1sin x cos x +cos xsin x=cos x (2-cos x -sin x )=(-1225)×(2-15)=-108125.11.已知tan α=-13,cos β=55,α,β∈(0,π).(1)求tan(α+β)的值;(2)求函数f (x )=2sin(x -α)+cos(x +β)的最大值. 解:(1)由cos β=55,β∈(0,π),得sin β=255,即tan β=2. ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-13+21+23=1.(2)∵tan α=-13,α∈(0,π),∴sin α=110,cos α=-310.∴f (x )=-355sin x -55cos x +55cos x -255sin x=-5sin x . ∴f (x )的最大值为 5.12.已知函数f (x )=2sin(13x -π6),x ∈R.(1)求f (5π4)的值;(2)设α,β∈[0,π2],f (3α+π2)=1013,f (3β+2π)=65, 求cos(α+β)的值.解:(1)f (5π4)=2sin(13×54π-π6)=2sin π4= 2.(2)∵1013=f (3α+π2)=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13×3α+π2-π6=2sin α,65=f (3β+2π)=2sin[13×(3β+2π)-π6] =2sin(β+π2)=2cos β,∴sin α=513,cos β=35,又∵α,β∈[0,π2], ∴cos α=1-sin 2α= 1-5132=1213, sin β= 1-cos 2β=1-352=45, 故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=35×1213-513×45=1665.。
第4课两角和与差及倍角公式(二)【考点导读】1.能熟练运用两角和与差公式,二倍角公式求三角函数值;2.三角函数求值类型:“给角求值”,“给值求值”,“给值求角”.【基础练习】1.写出下列各式的值:(1)_________;(2)_________;(3)_________;(4)____1_____.2.已知则=_________.3.求值:(1)_______;(2)_________.4.求值:____1____.5.已知,则________.6.若,则_________.【范例解析】例1.求值:(1);(2).分析:切化弦,通分.解:(1)原式==.(2),又.原式=.点评:给角求值,注意寻找所给角与特殊角的联系,如互余,互补等,利用诱导公式,和与差公式,二倍角公式进行转换.例2.设,,且,,求,.分析:,.解:由,,得,同理,可得,同理,得.点评:寻求“已知角”与“未知角”之间的联系,如:,等.例3.若,,求的值.分析一:.解法一:,,又,,.,,.所以,原式=.分析二:.解法二:原式= 又27sin 2sin[2()]cos 2()[2cos ()1]424425x x x x ππππ=+-=-+=--+-=, 所以,原式.点评:观察“角”之间的联系以寻找解题思路.【反馈演练】1.设,若,则=__________.2.已知tan =2,则tanα的值为_______,tan 的值为___________ .3.若,则=___________.4.若,则 .5.求值:_________.6.已知.求的值解:又从而,。
山东省2014届理科数学一轮复习试题选编:两角和与差的三角函数及二倍角公式一、选择题1 .(山东省枣庄三中2013届高三上学期1月阶段测试理科数学)已知,135)4sin(-=+πx 则x 2sin 的值等于 ( )A .169120B .169119C .169120-D .119169-【答案】D【解析】因为,135)4sin(-=+πx所以5cos )13x x +=-,两边平方得125(1sin 2)2169x +=,解得119sin 2169x =-,选 D . 2 .(山东师大附中2013届级高三12月第三次模拟检测理科数学)若,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1tan ,sin ()47παα⎛⎫+== ⎪⎝⎭则( )A .35B .45C .35-D .45-【答案】A 【解析】由1tan ,47πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭得11tan()tan3744tan tan()14441tan()tan 1447ππαππααππα-+-=+-===-+++,所以解得3sin 5α=,选A3 .(山东省日照市2013届高三12月份阶段训练数学(理)试题)已知3cos ,05ααπ=<<,则tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭ ( )A .15B .17C .1-D .7-【答案】D 【解析】因为3cos 0,05ααπ=><<,所以0,sin 02παα<<>,所以4sin ,5α=故4tan ,3α=所以41tan tan34tan()7441tan tan 143παπαπα+++===--⋅-,选D 4 .(山东省实验中学2013届高三第一次诊断性测试数学(理)试题)一已知倾斜角为α的直线l 与直线220x y -+=平行,则tan 2α的值为( )A .45B .43 C .34D .23【答案】B【解析】直线的斜率为12,即直线l 的斜率为1tan 2k α==,所以22122tan 142tan 2131tan 31()24ααα⨯====--,选 B .5 .(山东省潍坊市2013届高三上学期期末考试数学理( )A .)已知34(,),cos ,25αππα∈=-则)4tan(απ-等于 ( )A .7B .71C .71-D .7-【答案】B【解析】因为34(,),cos ,25αππα∈=-所以sin 0α<,即33sin tan 54αα=-=,.所以311tan 14tan()341tan 71+4πααα---===+,选 B . 6 .(山东省德州市2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题)已知向量a=(sin α,1),b=(2,2cos α2παπ<<),若a⊥b,则sin(4πα-)= ( )A .B .-12 C .12D【答案】D7 .(山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试理科数学)若3)4tan(=-απ,则αcot 等于 ( )A .2B .21-C .21 D .-2【答案】D 【解析】由3)4tan(=-απ得,tantan()13144tan tan[()]441321tan()4ππαππααπα---=--===-++-,所以1cot 2tan αα==-选 D . 8 .(山东省兖州市2013高三9月入学诊断检测数学(理)试题)已知ααsin 2sin -=,⎪⎭⎫⎝⎛∈ππα,2,则=αtan ( )A .23- B .53- C .33- D .3- 【答案】 D(教材必修4 P148 练习3)9 .(山东师大附中2013届高三第四次模拟测试1月理科数学)已知α为第二象限角,3sin 5α=,则sin 2α= ( )A .2425-B .1225-C .1225D .2425【答案】A 【解析】因为α为第二象限角,所以4c o s 5α=-,所以3424s i n 22s i n c o s 2()5525ααα==⨯⨯-=-,选 ( )A .10.(2012年山东理)(7)若42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,sin 2θ,则sin θ= ( )A .35B .45 C .4D .34【答案】解析:由42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得],2[2ππθ∈,812sin 12cos 2-=--=θθ,4322cos 1sin =-=θθ,答案应选 D .另解:由42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,及sin 2=8θ可得434716776916761687312sin 1cos sin +=++=+=+=+=+θθθ,而当42ππθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时θθcos sin >,结合选项即可得47cos ,43sin ==θθ.答案应选 D .11.(山东省凤城高中2013届高三4月模拟检测数学理试题 )已知2)tan(-=-απ,则221sin 2cos αα=- ( )A .2B .52 C .3 D .25【答案】D12.(山东省淄博市2013届高三上学期期末考试数学(理))已知,54cos ,23,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∈αππα则)4tan(απ-等于( )A .7B .71 C .71-D .7-【答案】B【 解析】因为 ,54cos ,23,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∈αππα所以3sin 5α=-,3tan 4α=.所以3tantan 1144tan()3471tan tan 144παπαπα---===++,选 B .13.(山东省寿光市2013届高三10月阶段性检测数学(理)试题)已知4cos 5α=-,且π(,π)2α∈,则πtan()4α-等于 ( ) A .-17B.-7C .17D . 7【答案】D14.(山东省泰安市2013届高三上学期期末考试数学理)设向量()()cos ,1,2,sin a b αα=-=,若a b ⊥ ,则tan 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭等于( )A .13-B .13C .3-D .3【答案】B【解析】因为a b ⊥ ,所以2cos sin 0a b αα=-=,即tan 2α=.所以tan 1211tan()41tan 123πααα---===++,选 B .15.(山东省青岛即墨市2013届高三上学期期末考试数学(理)试题)已知53)4sin(=+x π,则x 2sin 的值为 ( )A .2524-B .2524 C .257-D .257 【答案】C【 解析】27sin 2sin[2()]cos 2()[12sin ()]424425x x x x ππππ=+-=-+=--+=-,选C .16.(山东省烟台市2013届高三上学期期中考试数学试题(理科))已知25242sin -=α,⎪⎭⎫⎝⎛-∈04,πα,则ααcos sin +等于( )A .51-B .51C .57-D .57【答案】B 【解析】由⎪⎭⎫⎝⎛-∈04,πα知|,cos ||sin |0cos ,0sin αααα<><,ααcos sin +∴ .512sin 1=+=x 故选B二、填空题17.(山东省烟台市2013届高三上学期期中考试数学试题(理科))在ABC ∆中,若sin 2cos cos A B C =,则tan tan B C +=__________.【答案】2 【解析】在ABC ∆中,C B C B C B A sin cos cos sin )sin(sin +=+=,cos cos 2C B =两边.同除以cos cos B C 得tan tan 2B C +=.18.(山东省德州市乐陵一中2013届高三十月月考数学(理)试题)若α是锐角,且1sin(),cos 63παα-=则的值是__________.【答案】1 【解析】∵α是锐角,∴02πα<<,663πππα-<-<,所以cos()63πα-==,cos cos[()]cos()cos sin()sin 666666ππππππαααα=-+=---11132326=-⨯= 19.(山东省临沂市2013届高三5月高考模拟理科数学)若tan()2α-=π,则sin 2α=___________.【答案】45-由tan()2α-=π得tan =2α-,所以22222sin cos 2tan 2(2)4sin 2sin cos 1tan 1(2)5ααααααα⨯-====-+++-. 三、解答题20.(山东省夏津一中2013届高三4月月考数学(理)试题)已知函数f(x)=2 sin 63x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭(0≤x≤5),点A 、B 分别是函数y=f(x)图像上的最高点和最低点.(1)求点A 、B 的坐标以及OA ·OB的值;(2)设点A 、B 分别在角α、β的终边上,求tan(2αβ-)的值.【答案】解:(1)50≤≤x , ππ7π3636x π∴≤+≤, ∴1ππsin()1263x -≤+≤当πππ632x +=,即1=x 时,ππsin()163x +=,)(x f 取得最大值2; 当ππ7π636x +=,即5=x 时,ππ1sin()632x +=-,)(x f 取得最小值1-. 因此,点A 、B 的坐标分别是(1,2)A 、(5,1)B -152(1)3OA OB ∴⋅=⨯+⨯-=(2) 点)2,1(A 、)1,5(-B 分别在角α、β的终边上,tan 2α∴=,51tan -=β,212()55tan 2121()5β⨯-==---, ∴52()2912tan(2)5212()12αβ---==+⋅- 21.(山东省泰安市2013届高三第二次模拟考试数学(理)试题)已知函数()5sin cos 44f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(I)求()f x 的单调递增区间; (II)已知()()()33cos ,cos ,0,552f παβαβαββ-=+=-<<≤求. 【答案】22.(山东省德州市乐陵一中2013届高三十月月考数学(理)试题)已知 .471217,53)4(cos πππ<<=+x x (1) 求x 2sin 的值. (2)求 xxx tan 1sin 22sin 2-+的值【答案】解: (1) ∵x x x 2sin )22cos()4(2cos -=+=+ππ1)4(cos 2)4(2cos 2-+=+x x ππ又25712592-=-⨯= ∴2572sin =x)4tan(2sin tan 1)tan 1(2sin tan 1)cos sin 1(2sin tan 1sin 22sin )2(2x x x x x x x xx x x x +=-+=-+=-+π∵.471217ππ<<x ∴πππ2435<+<x∴54)4(cos 1)4sin(2-=+--=+x x ππ∴34)4tan(-=+x π∴ x x x tan 1sin 22sin 2-+7528)34(257-=-⨯=(此题也可先求出x x cos ,sin 再进行计算)。