2016数学高考一轮复习《两角和与差的三角函数》
- 格式:doc
- 大小:233.50 KB
- 文档页数:12
两角和、差及倍角公式的应用(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共35分)1.(2016·成都模拟)下列各式中,值为错误!未找到引用源。
的是( )A.2sin 15°cos 15°B.cos215°-sin215°C.2sin215°-1D.sin215°+cos215°【解析】选B.cos215°-sin215°=cos30°=错误!未找到引用源。
.2.(2016·宁德模拟)已知sinα=错误!未找到引用源。
,α∈错误!未找到引用源。
,则tan2α= ( )A.-错误!未找到引用源。
B.错误!未找到引用源。
C.-错误!未找到引用源。
D.2【解析】选A.因为sinα=错误!未找到引用源。
,α∈错误!未找到引用源。
,所以cosα=错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
,tanα=错误!未找到引用源。
=2,所以tan2α=错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
=-错误!未找到引用源。
.3.(2016·上饶模拟)已知α∈(0,π),且sinα+cosα=错误!未找到引用源。
,则cos2α的值为( )A.错误!未找到引用源。
B.-错误!未找到引用源。
C.±错误!未找到引用源。
D.-错误!未找到引用源。
【解析】选B.将sinα+cosα=错误!未找到引用源。
两边平方,得1+sin2α=错误!未找到引用源。
,所以sin2α=-错误!未找到引用源。
,所以sinα>0,cosα<0,可知错误!未找到引用源。
<α<π.又因为sinα>|cosα|,所以错误!未找到引用源。
<α<错误!未找到引用源。
,即π<2α<错误!未找到引用源。
,所以cos2α=-错误!未找到引用源。
.4.已知α∈R,sinα+2cosα=错误!未找到引用源。
第三节 两角和与差及二倍角三角函数公式 题号1 2 3 4 5 6 答案1.计算1-2sin 222.5°的结果等于( )A.12B.22C.33D.32解析:原式=cos 45°=22.故选B. 答案:B2.设tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,则tan ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4的值是( ) A.318 B.322 C.1318 D .-1322解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(α+β)-⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=322. 答案:B3.求值:⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12-sin π12⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π12+sin π12=( ) A .-32 B .-12C.12D.32答案:D4.若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( ) A.15 B.14C.13D.12解析:由tan θ+1tan θ=4得,sin θcos θ+cos θsin θ=sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=4,即112sin 2θ=4,∴si n 2θ=12.故选D.答案:D5.sin 47°-sin 17°cos 30°cos 17°=( ) A .-32 B .-12 C.12 D.32解析:sin 47°-sin 17°cos 30°cos 17°=sin (17°+30°)-sin 17°cos 30°cos 17° =sin 17°cos 30°+cos 17°sin 30°-sin 17°cos 30°cos 17°=sin 30°=12.故选C. 答案:C6.已知α,β都是锐角,cos 2α=-725,cos(α+β)=513,则sin β=( ) A.1665 B.1365 C.5665 D.3365解析:∵cos 2α=2cos 2α-1,cos 2α=-725,又α为锐角, ∴cos α=35, sin α=45. ∵cos(α+β)=513,∴(α+β)为锐角,sin(α+β)=1213. ∴sin β=sin [](α+β)-α=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α=1213×35-513×45=1665.故选A. 答案:A7.(2013·上海卷)若cos xcos y +sin xsin y =13,则cos(2x -2y)=________. 解析:cos x cos y +sin x sin y =cos(x -y )=13, 所以cos 2(x -y )=2cos 2(x -y )-1=-79. 答案:-798.sin α=35,cos β=35,其中α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则α+β=______.解析:∵α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,sin α=35,cos β=35, ∴cos α=45,sin β=45. ∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=0.∵α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴0<α+β<π,故α+β=π2. 答案:π29.已知tan α=2,则2sin 2α+1sin 2α=________. 解析:2sin 2α+1sin 2α=3sin 2α+cos 2α2sin αcos α=3tan 2α+12tan α=3×22+12×2=134. 答案:13410.已知α为锐角,且cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=35,则sin α=__________. 解析:因为α为锐角,所以α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4, 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=35, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4= 1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=45, 则sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin π4=45×22-35×22=210. 答案:21011.已知函数f(x)=cos 2x +sin xcos x ,x ∈R.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值; (2)若sin α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π24. 解析:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=cos 2π6+sin π6cos π6=⎝ ⎛⎭⎪⎫322+12×32=3+34. (2)f (x )=cos 2x +sin x cos x=1+cos 2x 2+12sin 2x =12+12(sin 2x +cos 2x ) =12+22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π24=12+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12+π4 =12+22sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3 =12+22⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α·12+cos α·32. 因为sin α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-45, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π24=12+22⎝ ⎛⎭⎪⎫35×12-45×32=10+32-4620. 12.已知函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12α+π6=35,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12β+5π12=-1213,求sin(α+β)的值. 解析:(1)∵函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6的最小正周期为π,且ω>0,∴2πω=π, ∴ω=2.(2)由(1)得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12α+π6=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫-12α+π6+π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=cos α=35. ∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2, ∴sin α=1-cos 2α=45. 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12β+5π12=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫12β+5π12+π6=sin(π+β)=-sin β=-1213, ∴sin β=1213. ∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∴cos β=-1-sin 2β=-513, ∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-513+35×1213=1665.。
专题22两角和与差的正弦、余弦和正切公式最新考纲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.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).基础知识融会贯通1.两角和与差的余弦、正弦、正切公式cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β(C (α-β)) cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β(C (α+β)) sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β(S (α-β)) sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β(S (α+β)) tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β(T (α-β))tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β(T (α+β))2.二倍角公式sin 2α=2sin αcos α;cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; tan 2α=2tan α1-tan 2α. 【知识拓展】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.辅助角公式:a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ),其中sin φ=b a 2+b2,cos φ=a a 2+b 2.重点难点突破【题型一】和差公式的直接应用【典型例题】求值:sin24°cos54°﹣cos24°sin54°等于()A.B.C.D.【解答】解:sin24°cos54°﹣cos24°sin54°=sin(24°﹣54°)=sin(﹣30°)=﹣sin30°,故选:C.【再练一题】若sinα,α∈(),则cos()=()A.B.C.D.【解答】解:∵sinα,α∈(),∴cosα,∴cos()(cosα﹣sinα).故选:A.思维升华 (1)使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征.(2)使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.【题型二】和差公式的灵活应用命题点1 角的变换【典型例题】已知tan(α)=﹣2,则tan()=()A.B.C.﹣3 D.3【解答】解:∵tan(α)=﹣2,则tan()=tan[(α)],故选:A.【再练一题】若sin()=2cos,则()A.B.C.2 D.4【解答】解:∵sin()=2cos,∴sinαcos cosαsin2cos,即 sinαcos3cosαsin,∴tanα=3tan,则,故选:B.命题点2 三角函数式的变换【典型例题】若,且,则()A.B.C.D.【解答】解:∵α,∴π<2α,又,∴cos2α.∴,解得cosα,则sinα.∴.故选:D.【再练一题】已知sinα+3cosα,则tan(α)=()A.﹣2 B.2 C.D.【解答】解:∵(sinα+3cosα)2=sin2α+6sinαcosα+9cos2α=10(sin2α+cos2α),∴9sin2α﹣6sinαcosα+cos2α=0,则(3tanα﹣1)2=0,即.则tan(α).故选:B.思维升华 (1)解决三角函数的求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.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.(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.基础知识训练1.【辽宁省辽阳市2019届高三下学期一模】已知α∈(22ππ-,),tan α=sin76°cos46°﹣cos76°sin46°,则sin α=( )A B . C D . 【答案】A 【解析】解:由tan α=sin76°cos46°﹣cos76°sin46°=sin (76°﹣46°)=sin30°12=, 且α∈(22ππ-,),∴α∈(0,2π),联立,解得sin α=. 故选:A .2.【福建省2019年三明市高三毕业班质量检查测试】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点(3,4)P .若角β满足,则tan β=( )A .-2B .211 C .613D .12【答案】B 【解析】因为角α的终边过点()3,4P ,所以4tan 3α=,又,所以,即,解得2tan 11β=. 故选B3.【福建省宁德市2019届高三毕业班第二次(5月)质量检查考试】( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】,故选:B4.【河南名校联盟2018-2019学年高三下学期2月联考】已知,则=( )A .35B .45C D 【答案】D 【解析】∵,∴12tan θ=.∴.故选D .5.【东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2019届高三第一次模拟考试】已知,则sin α= ( )A B C .45D .35【答案】A 【解析】因为,所以,所以,且0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭解得,故选A.6.若,则tan α= ( )A .17 B .17-C .1D .1-【答案】D 【解析】tan (α-β)=3,tan β=2, 可得3,∴,解得tan α1=-. 故选:D .7.【福建省三明市2019的是( ) A . B . C .D .【答案】D 【解析】 解:选项A :;选项B :;选项C :; 选项D :,经过化简后,可以得出每一个选项都具有的形式,, 故只需要sin α接近于sin 45︒,根据三角函数图像可以得出sin 46︒最接近sin 45︒,故选D.8.【广西桂林市、崇左市2019届高三下学期二模联考】已知,则( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 由题得.当在第一象限时,.当在第三象限时,.故选:C9.【湖南省长沙市长郡中学2019届高三下学期第一次适应性考试(一模)】已知为锐角,则()sin αβ+的值为( )A .12B .312- C .12D .312+ 【答案】D 【解析】 因为为锐角因为()cos 2β=所以2αβ+大于90°由同角三角函数关系,可得所以 =所以选D10.【山东省菏泽市2019届高三下学期第一次模拟考试】若,且α是钝角,则( )A .46B .46- C .46D .46-【答案】D 【解析】 因为α是钝角,且,所以,故,故选:D11.【安徽省黄山市2019届高三毕业班第三次质量检测】________.【答案】2 【解析】 因为,又,所以,所以.故答案为212.【西南名校联盟重庆市第八中学2019届高三5月高考适应性月考卷(六)】函数的最大值为_______【答案】1【解析】,所以,因此()f x的最大值为1.13.【吉林省2019届高三第一次联合模拟考试】已知,则m=______.【答案】【解析】由得:整理得:m=本题正确结果:14.【山东省泰安市教科研中心2019届高三考前密卷】已知,则=_____.【答案】1 7 -【解析】,则3cos5α=-,所以4tan3α=-,则:,故答案为:17-. 15.【江西省新八校2019届高三第二次联考】在锐角三角形ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若3sin c b A =,则的最小值是_______.【答案】12 【解析】 由正弦定理可得:得:,即又令,得:ABC ∆为锐角三角形得:,即1t > 10t ∴->当且仅当,即时取等号本题正确结果:1216.【安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测】已知函数,若对任意实数x ,恒有,则______.【答案】14- 【解析】对任意实数x ,恒有,则()1fα为最小值,()2f α为最大值.因为,而,所以当sin =1x -时,()f x 取得最小值;当1sin 4x =时,()f x 取得最大值. 所以.所以1cos 0α=.所以.17.【江苏省徐州市2018-2019学年高三考前模拟检测】在ABC ∆中,已知3AC =,cos B =,3A π=.(1)求AB 的长; (2)求的值.【答案】(1)2AB =(2)【解析】(1)在ABC ∆中,因为cos B =,所以02B π<<,所以,又因为,所以,由正弦定理,,所以.(2)因为,所以,所以.18.【天津市北辰区2019届高考模拟考试】在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知45B =,b =cos C =. (1)求边a ;(2)求()sin 2A B -.【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意得:cos C =,,0C π<<,∴,∵45B =︒,,∴,∴由正弦定理,得a =.(2)由(1)得,,∴,,∴.19.【2019年塘沽一中、育华中学高三毕业班第三次模拟考试】在ABC △中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知,.(1)求ABC △的面积; (2)若2c =,求的值.【答案】(1)4;(2) 【解析】 解:,,,,易得sin 0A ≠,3cos 5A ∴=,,又,可得,10bc =,可得ABC △的面积;(2),5b ∴=,由余弦定理可得,,a ∴=,,20.【天津市河北区2019届高三一模】已知ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足,.(1)求cos A 的值; (2)求的值。
第20讲 简单的三角恒等变换激活思维1. (人A 必一P219例4(1))sin72°cos42°-cos72°sin42°= 12 . 解析: sin72°cos42°-cos72°sin42°=sin(72°-42°)=sin30°=12.2. (人A 必一P217练习3)已知cos α=-35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α等于( D )A. -210 B. 7210 C. -71010D. 210解析: 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,cos α=-35,所以sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=45,因此cos⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos π4cos α+sin αsin π4=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45×22=210. 3. (人A 必一P220练习5)设sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,且β是第三象限角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+5π4= 10 .解析: 由sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,得sin[(α-β)-α]=-sin β=35,sin β=-35.因为β是第三象限角,所以cos β=-1-sin 2β=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+5π4=sin βcos 5π4+cos βsin 5π4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22=7210.4. (人A 必一P223练习3改编)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( A )A. 17 B. 7 C. -17D. -7解析: 由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α=35,得tan α=-34,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+11-tan α=17.5. (人A 必一P223练习5改编)(多选)下列各式的值为22的是( BD ) A. sin π12cos π12B. cos 2π8-sin 2π8C.tan π81-tan 2π8D. 2cos 222.5°-1解析: 对于A ,sin π12cos π12=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12=12sin π6=14,不符合题意;对于B ,cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22,符合题意;对于C ,tan π81-tan 2π8=12tan⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8=12tan π4=12,不符合题意;对于D,2cos 222.5°-1=cos45°=22,符合题意.基础回归1. 两角和、差公式(1) C (α∓β):cos(α∓β)= cos αcos β±sin αsin β ; (2) S (α±β):sin(α±β)= sin αcos β±cos αsin β ; (3) 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 sin2α= 2sin αcos α ;cos2α= cos 2α-sin 2α = 2cos 2α-1 = 1-2sin 2α ; tan2α=2tan α1-tan 2α.3. 辅助角公式函数y =a sin x +b cos x 可化为y =A sin(ωx +φ)的形式, a sin x +b cos xtan φ=ba .4. 常用结论(1) tan α±tan β= tan(α±β)(1∓tan αtan β) ;(2) 降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2; (3) 1+sin2α=(sin α+cos α)2,1-sin2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4. 第1课时 两角和与差的三角函数、二倍角公式举题说法和、差、倍角公式的直接应用例1 (1) tan18°+tan12°+33tan18°tan12°等于( D ) A. 3 B. 2 C. 22D. 33解析: 因为tan30°=tan(18°+12°)=tan18°+tan12°1-tan18°tan12°=33,所以tan18°+tan12°=33(1-tan18°tan12°),所以原式=33.(2) (2022·湛江一模)已知cos α=45,0<α<π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( B )A. 210 B. 7210 C. -210D. -7210解析: 由cos α=45,0<α<π2,得sin α=35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=22sin α+22cos α=22×35+22×45=7210.解这类给值求值问题的关键是先分清S (α±β),C (α±β),T (α±β)的展开式中所需要的条件,结合题设,明确谁是已知的,谁是待求的.此类题的解题方法可总结为“对照公式,缺什么求什么”.1. (2022·岳阳三模)1-2cos 267.5°等于( D ) A. -12 B. -22 C. -32D. 22解析: 由余弦的倍角公式可得1-2cos 267.5°=-cos(2×67.5°)=-cos135°=22.2. (2022·扬州模拟)1-tan75°1+tan75°= -3 .解析: 1-tan75°1+tan75°=tan45°-tan75°1+tan45°tan75°=-tan(75°-45°)=-tan30°=-33.3. (2022·海南模拟)若sin α=55,则cos(π-2α)等于( A ) A. -35 B. -25 C. 25D. 35解析: cos(π-2α)=-cos2α=2sin 2α-1=-35.4. 若tan α=-23,tan β=13,则sin(2α+2β)等于( C ) A. -7130130 B. 11130130C. -3365D. 9130解析: 由tan α=-23,知sin α=-213,cos α=313或sin α=213,cos α=-313,则sin2α=2sin αcos α=-2×213×313=-1213,cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±2132=513.由tan β=13,知sin β=110,cos β=310或sin β=-110,cos β=-310,则sin2β=2sin βcos β=2×110×310=35,cos2β=1-2sin 2β=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±1102=45,则sin(2α+2β)=sin2αcos2β+cos2αsin2β=-1213×45+513×35=-3365.拆、配角问题例2 (1) (2022·烟台期末)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1010,则cos α的值为5 .解析: 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以π4<α+π4<3π4.又因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1010,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=31010,所以cos α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin π4=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫1010+31010=255. (2) 已知α为锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则sin α等于( B )A. 43+310 B. 43-310 C.33+410D. 33-410解析: 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35(α为锐角),所以α+π6为锐角,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π6=45×32-35×12=43-310.1. 解决三角函数求值问题的关键是把“所求角”用“已知角”表示.(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,然后应用诱导公式把“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.1. (2022·济南模拟)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-32,则sin2α的值为( A ) A. 12 B. -12 C. 32D. -32解析: 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-32,所以sin2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-322-1=12.2. (2022·株洲一模)已知θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=55,则tan θ等于( C )A. 2B. 12 C. 3D. 13解析: 因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则-π4<θ-π4<π4,故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=255,所以sin θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+π4=22⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=31010,故cos θ=1-sin 2θ=1010,因此tan θ=sin θcos θ=3.3. 已知α,β为锐角,且cos (α+β)=1213,cos (2α+β)=35,那么cos α= 5665 . 解析: 因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π),2α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π2.又cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,所以sin(α+β)=513,sin(2α+β)=45,所以cos α=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β)=35×1213+45×513=5665.4. (2022·淄博期末)cos10°2sin10°-2cos 10°等于( A ) A. 32 B. 2 C. 3D. 2解析: cos10°2sin10°-2cos10°=cos10°-4sin10°cos10°2sin10°=cos10°-2sin20°2sin10°=cos10°-2sin (30°-10°)2sin10°=cos10°-(cos10°-3sin10°)2sin10°=32.随堂内化1. (2022·潮州期末)已知cos x =13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x 等于( A )A. -79 B. 79 C. -89D. 89解析: sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos2x =2cos 2x -1=2×19-1=-79.2. (2022·惠州三模)已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-33,63是角α的终边与单位圆的交点,则sin2α等于( C )A. 13 B. -13 C. -223D. 63解析: 由题知,由任意角三角函数的定义可得sin α=63,cos α=-33,所以sin2α=2sin αcos α=2×63×⎝ ⎛⎭⎪⎫-33=-223.3. (2022·衡阳一模)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=33,则cos2α等于( D )A. -79 B. -13 C. 13D. 79解析: 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=33,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫332=13,即sin α=13,从而得cos2α=1-2sin 2α=79.4. 已知sin β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin(α+β)=cos α,则tan(α+β)= -2 .解析: 因为sin β=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos β=-45.由sin(α+β)=cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45cos(α+β)+35sin(α+β),得25sin(α+β)=-45cos(α+β),所以tan(α+β)=-2.5. 计算:3cos15°-4sin 215°cos15°解析:3cos15°-4sin 215°cos15°=3cos15°-2sin15°·2sin15°·cos15°=3cos15°-2sin15°sin30°=3cos15°-sin15°=2cos(15°+30°)= 2.练案❶ 趁热打铁,事半功倍. 请老师布置同学们及时完成《配套精练》. 练案❷ 1. 补不足、提能力,老师可增加训练《抓分题·高考夯基固本天天练》(分基础和提高两个版本)对应内容,成书可向当地发行咨询购买.2. 为提高高考答卷速度及综合应考能力,老师可适时安排《一年好卷》或《抓分卷·高考保分增效天天练》,成书可向当地发行咨询购买.。
2016届高三数学一轮基础巩固 第4章 第4节 两角和与差的三角函数 新人教A 版一、选择题1.(文)函数y =cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π,则a 的值是( ) A .-1 B .1 C .2 D .±1[答案] D[解析] y =cos 2ax -sin 2ax =cos2ax ,T =2π2|a |=π|a |=π,∴a =±1.(理)(2014²浙江温州一适)已知sin2α=13,则cos 2(α-π4)=( )A .13 B .-13C .23D .-23[答案] C[解析] cos 2(α-π4)=1+α-π22=1+sin2α2=1+132=23,故选C .2.(2014²新课标Ⅰ)设α∈(0,π2),β∈(0,π2),且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .3α+β=π2C .2α-β=π2D .2α+β=π2[答案] C[解析] 解法1:当2α-β=π2时,β=2α-π2,所以1+α-π2α-π2=1-cos2αsin2α=2sin 2αsin2α=tan α.解法2:∵tan α=sin αcos α=1+sin βcos β,∴sin αcos β=cos α+cos αsin β,∴sin(α-β)=cos α=sin(π2-α),∵α、β∈(0,π2),∴α-β∈(-π2,π2),π2-α∈(0,π2),∴α-β=π2-α,∴2α-β=π2.3.(文)计算tan75°-tan15°-3tan15°²tan75°的结果等于( ) A . 3 B .- 3 C .33D .-33[答案] A[解析] ∵tan60°=tan(75°-15°)=tan75°-tan15°1+tan15°²tan75°=3,∴tan75°-tan15°=3(1+tan15°²tan75°),∴tan75°-tan15°-3tan15°²tan75°=3,故选A .(理)(2014²湖北重点中学联考)若tan α=lg(10a ),tan β=lg(1a ),且α+β=π4,则实数a 的值为( )A .1B .110C .1或110D .1或10[答案] C[解析] ∵tan α=lg(10a )=1+lg a , tan β=lg(1a)=-lg a ,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α²tan β=+lg a +-lg a 1--lg a +lg a =11+lg a +lg 2a=1,∴lg 2a +lg a =0,∴lg a =0或-1. ∴a =1或110.4.(文)(2014²河北衡水中学五调)已知sin(α+π3)+sin α=-435,-π2<α<0,则cos(α+2π3)等于( )A .-45B .-35C .45D .35[答案] C[解析] ∵sin(α+π3)+sin α=-435,-π2<α<0,∴32sin α+32cos α=-435, ∴32sin α+12cos α=-45. ∴cos(α+2π3)=cos αcos 2π3-sin αsin 2π3=-12cos α-32sin α=45.(理)已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α、β均为锐角,则β等于( ) A .5π12B .π3C .π4D .π6[答案] C[解析] ∵α、β均为锐角,∴-π2<α-β<π2,∴cos(α-β)=1-sin2α-β=31010, ∵sin α=55,∴cos α=1-⎝⎛⎭⎪⎫552=255. ∴sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=22. ∵0<β<π2,∴β=π4,故选C .5.(2013²云南师大附中月考)已知x =π4是函数f (x )=a sin x +b cos x 的一条对称轴,且f (x )的最大值为22,则函数g (x )=a sin x +b ( )A .最大值是2,最小值是-2B .最大值可能是0C .最大值是4,最小值是0D .最小值不可能是-4[答案] B[解析] 由f (x )=a sin x +b cos x 的一条对称轴是π4,得f (0)=f (π2),即a =b ,a 2+b2=8,解得a =b =2或a =b =-2,所以g (x )=2sin x +2或g (x )=-2sin x -2,故选B .6.(2014²四川成都五校联考)已知锐角α满足cos2α=cos(π4-α),则sin2α等于( )A .12B .-12C .22D .-22[答案] A[解析] ∵α∈(0,π2),∴2α∈(0,π),π4-α∈(-π4,π4).又cos2α=cos(π4-α),∴2α=π4-α或2α+π4-α=0,∴α=π12或α=-π4(舍),∴sin2α=sin π6=12,故选A .二、填空题7.函数f (x )=a sin x -b cos x 的图象的一条对称轴是直线x =π4,则直线ax -by +c =0的倾斜角的大小为________.[答案]3π4(或135°) [解析] f (x )的图象的对称轴过其最高点或最低点,∴f (π4)=±a 2+b 2,∴a -b 2=±a 2+b 2,解得a +b =0.∴直线ax -by +c =0的斜率k=ab=-1,∴直线ax -by +c =0的倾斜角为135°(或3π4).8.(2014²陕西咸阳质检)已知α∈(0,π2),且2sin 2α-sin α²cos α-3cos 2α=0,则α+π4sin2α+cos2α+1=________. [答案]268[解析] ∵α∈(0,π2),且2sin 2α-sin α²cos α-3cos 2α=0,则(2sin α-3cos α)(sin α+cos α)=0,∴2sin α=3cos α,又∵sin 2α+cos 2α=1, ∴cos α=213,sin α=313,∴α+π4sin2α+cos2α+1=22α+cos αα+cos α+α-sin α=268. 9.(文)已知α、β∈(0,π2),且tan α²tan β<1,比较α+β与π2的大小,用“<”连接起来为________.[答案] α+β<π2[解析] ∵tan α²tan β<1,α、β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α²sin βcos α²cos β<1,∴sin α²sin β<cos α²cos β,∴cos(α+β)>0,∵α+β∈(0,π),∴α+β<π2.(理)已知tan α、tan β是关于x 的一元二次方程x 2+4x -5=0的两实根,则α+βα-β=________.[答案] 1[解析] ∵tan α、tan β为方程x 2+4x -5=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β=-4,tan α²tan β=-5,∴α+βα-β=sin αcos β+cos αsin βcos αcos β+sin αsin β=tan α+tan β1+tan αtan β=-41+-=1.三、解答题10.(2014²湖北理,17)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11℃,则在哪段时间实验室需要降温? [解析] (1)因为f (t )=10-2(32cos π12t +12sin π12t )=10-2sin(π12t +π3). 又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin(π12t +π3)≤1.当t =2时,sin(π12t +π3)=1;当t =14时,sin(π12t +π3)=-1.于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃. (2)依题意,当f (t )>11时,实验室需要降温.由(1)得f (t )=10-2sin(π12t +π3),故有10-2sin(π12t +π3)>11,即sin(π12t +π3)<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18.在10时至18时实验室需要降温.一、选择题11.(2014²广东中山一模)已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈(0,π2),则cos(α-β)的值等于( )A .-12B .12C .-13D .2327[答案] D[解析] ∵α∈(0,π2),∴2α∈(0,π).∵cos α=13,∴cos2α=2cos 2α-1=-79,∴sin2α=1-cos 22α=429,而α,β∈(0,π2),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=1-cos2α+β=223, ∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)] =cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β) =(-79)³(-13)+429³223=2327.12.(文)(2014²青岛模拟)若(4tan α+1)(1-4tan β)=17,则tan(α-β)等于( ) A .14 B .12 C .4 D .12[答案] C[解析] 由已知得4tan α-16tan αtan β+1-4tan β=17, ∵tan α-tan β=4(1+tan αtan β), ∴tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=4.(理)(2014²福建福州一中期末)已知锐角A ,B 满足2tan A =tan(A +B ),则tan B 的最大值为( )A .2 2B . 2C .22D .24 [答案] D[解析] 由2tan A =tan(A +B )可得2tan A =tan A +tan B1-tan A tan B ,∴2tan 2A tanB -tan A +tan B =0. ∴tan B =tan A2tan 2A +1=12tan A +1tan A, 又A 为锐角,∴tan A >0,∴2tan A +1tan A ≥22,∴tan B ≤24,故选D . 13.已知sin β=35(π2<β<π),且sin(α+β)=cos α,则tan(α+β)=( )A .1B .2C .-2D .825[答案] C[解析] ∵sin β=35,π2<β<π,∴cos β=-45,∴sin(α+β)=cos α=cos[(α+β)-β] =cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β =-45cos(α+β)+35sin(α+β),∴25sin(α+β)=-45cos(α+β),∴tan(α+β)=-2. 14.(2013²忻州一中期中)命题:∀x ∈[0,π3],使3cos 2x 2+3sin x 2cos x 2<a +32成立,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(32,+∞) C .(32,+∞)D .(3,+∞)[答案] D[解析] 3cos 2x 2+3sin x 2cos x 2=31+cos x 2+32sin x =32+3(32cos x +12sin x )=32+3sin(x +π3)<a +32,故a >3sin(x +π3),因为x ∈[0,π3],故x +π3∈[π3,2π3],故3sin(x +π3)的最大值为3,要使不等式恒成立,则a >3,选D .二、填空题15.设f (x )=a sin(π-2x )+b sin(π2+2x ),其中a ,b ∈R ,ab ≠0,若f (x )≤|f (π6)|对一切x ∈R 恒成立,则①f (11π12)=0②f (x )的周期为2π③f (x )既不是奇函数也不是偶函数④存在经过点(a ,b )的直线与函数f (x )的图象不相交 以上结论正确的是________.(写出所有正确结论的编号) [答案] ①③[解析] f (x )=a sin(π-2x )+b sin(π2+2x )=a sin2x +b cos2x =a 2+b 2sin(2x +φ),其中,tan φ=b a,∵f (x )≤|f (π6)|对一切x ∈R 恒成立,∴|f (π6)|=a 2+b 2,∴2³π6+φ=k π+π2,∴φ=k π+π6,又f (x )的周期T =π,故①③正确,②④错误. 16.(2014²甘肃酒泉模拟)3tan12°-3212°-=________.[答案] -4 3[解析] 原式=3²sin12°co s12°-3212°-=2312sin12°-32cos12°2cos24°sin12°=23-2cos24°sin12°cos12°=-23sin48°sin24°cos24°=-23sin48°12sin48°=-4 3.三、解答题17.(文)(2014²广东东莞一模)已知f (x )=2cos x 2(3sin x 2+cos x2)-1,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)设α,β∈(0,π2),f (α)=2,f (β)=85,求f (α+β)的值.[解析] (1)f (x )=3sin x +cos x =2sin(x +π6),f (x )的最小正周期T =2π.(2)∵2sin(α+π6)=2,∴sin(α+π6)=1,∵π6<α+π6<2π3, ∴α+π6=π2,∴α=π3.∵2sin(β+π6)=85,∴sin(β+π6)=45,∵π6<β+π6<2π3,45<32, ∴π6<β+π6<π2,cos(β+π6)=35, ∴f (α+β)=2sin(α+β+π6)=2sin(π2+β)=2cos β=2cos[(β+π6)-π6]=2cos(β+π6)cos π6+2sin(β+π6)sin π6=33+45.(理)(2014²北京海淀一模)已知函数f (x )=2sin π6x ²cos π6x ,过两点A (t ,f (t )),B (t+1,f (t +1))的直线的斜率记为g (t ).(1)求g (0)的值;(2)写出函数g (t )的解析式,求g (t )在[-32,32]上的取值范围.[解析] (1)f (x )=sin π3x ,g (0)=f-f 1=sin π3-sin0=32.(2)g (t )=f t +-f t t +1-t =sin(π3t +π3)-sin π3t因为t ∈[-32,32],所以π3t -π3∈[-5π6,π6], 所以sin(π3t -π3)∈[-1,12],所以g (t )在[-32,32]上的取值范围是[-12,1]. 18.(文)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-2cos 2x . (1)求函数f (x )的值域及最小正周期;(2)求函数y =f (x )的单调增区间.[解析] (1)f (x )=32sin2x +12cos2x +32sin2x -12cos2x -(cos2x +1) =2⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin2x -12cos2x -1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-1. 由-1≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1得, -3≤2si n ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-1≤1. 可知函数f (x )的值域为[-3,1].且函数f (x )的最小正周期为π.(2)由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z )解得,k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ).所以y =f (x )的单调增区间为[k π-π6,k π+π3](k ∈Z ). (理)已知函数f (x )=2sin x cos(x +π6)-cos2x +m . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈[-π4,π4]时,函数f (x )的最小值为-3,求实数m 的值. [解析] (1)∵f (x )=2sin x cos(x +π6)-cos2x +m =2sin x (32cos x -12sin x )-cos2x +m =3sin x cos x -sin 2x -cos2x +m=32sin2x -12cos2x -12+m =sin(2x -π6)-12+m . ∴f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)∵-π4≤x ≤π4,∴-π2≤2x ≤π2, ∴-2π3≤2x -π6≤π3,∴-1≤sin(2x -π6)≤32. ∴ f (x )的最小值为-1-12+m . 由已知,有-1-12+m =-3,∴m =-32.。