(完整)高中三角函数典型例题(教用)
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专题强化练8 同角三角函数关系与诱导公式的综合运用一、选择题1.(2019广东中山一中高一下段考,)已知sin α·cos α=18,π4<α<π2,则cosα-sin α的值为( )A.√32B.-√32C.34D.-342.(2019福建福州长乐高中高一期末,)在△ABC 中,下列结论错误的是( ) A.sin(A+B)=sin C B.sinB+C 2=cos A2C.tan(A+B)=-tan C (C ≠π2)D.cos(A+B)=cos C3.(2019甘肃武威一中高一下段考,)化简2sin4√1-cos 24+√1-sin 23cos3的结果为( )A.-3B.-1C.1 D .34.(2019福建八县(市)一中高一上期末联考,)已知tan θ=3,则sin (3π2+θ)+2cos(π+θ)sin (π2-θ)-sin(π-θ)等于( )A.-32B.32C.0 D .235.(2019河北唐山高三二模,)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有一点A(2sin α,3),则cos α=( ) A.12B.-12C.√32D.-√326.(2019河南安阳高三一模,)9sin 2α+1cos 2α的最小值为()A.18B.16C.8 D .6 二、填空题7.(2020吉林长春第二中学高一期末,)若角A 是三角形ABC 的内角,且tan A=-13,则sin A+cos A= . 8.(2019江西临川第一中学等九校高三联考,)已知α∈(0,π),且cosα=-1517,则sin (π2+α)·tan(π+α)=.三、解答题9.(2020河南安阳第一中学高一月考,)已知f(α)=sin 2(π-α)·cos(2π-α)·tan(-π+α)sin(-π+α)·tan(-α+3π).(1)化简f(α);(2)若f(α)=18,且π4<α<π2,求cos α-sin α的值; (3)若α=-31π3,求f(α)的值.易错10.(2020山东日照高一上期末,)已知角α的始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P(m,-m-1),且cos α=m 5. (1)求实数m 的值;(2)若m>0,求sin(3π+α)cos (3π2-α)cos(α-π)sin (π2+α)的值.答案全解全析一、选择题1.B 由题意得(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34. ∵π4<α<π2,∴cos α-sin α<0,∴cos α-sin α=-√32.2.D 在△ABC 中,有A+B+C=π,则sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,A 结论正确; sinB+C 2=sin (π2-A 2)= cos A2,B 结论正确;tan(A+B)=tan(π-C)=-tan C (C ≠π2),C 结论正确;cos(A+B)=cos(π-C)=-cos C,D 结论错误.故选D. 3.A √2+√1-sin 23cos3=√2+√cos 23cos3,因为sin 4<0,cos 3<0,所以原式=2sin4-sin4+-cos3cos3=-2-1=-3.4.B ∵tan θ=3, ∴sin (3π2+θ)+2cos(π+θ)sin (π2-θ)-sin(π-θ)=-3cosθcosθ-sinθ=-31-tanθ=32.故选B.5.A 易知sin α≠0,由三角函数定义得tan α=32sinα,即sinαcosα=32sinα,得3cosα=2sin 2α=2(1-cos 2α),解得cos α=12或cos α=-2(舍去). 6.B 由题意得,9sin 2α+1cos 2α=(sin 2α+cos 2α)·(9sin 2α+1cos 2α)≥9+1+2√9cos 2αsin 2α·sin 2αcos 2α=16,当且仅当sin 2α=34,cos 2α=14时,等号成立. 二、填空题 7.答案 -√105解析 由题得{sin 2A +cos 2A =1,sinA cosA =-13,π2<A <π,∴sin A=√1010,cos A=-3√1010, ∴sin A+cos A=-√105.8.答案817解析 sin (π2+α)·tan(π+α)=cos α·tan α=sin α,因为α∈(0,π),且cos α=-1517,所以sin α=√1-cos 2α=√1-(-1517)2=817.三、解答题 9.解析 (1)f(α)=sin 2α·cosα·tanα(-sinα)(-tanα)=sin αcos α.(2)由f(α)=sin αcos α=18可知(cos α-sin α)2=cos 2α-2sin αcosα+sin 2α=1-2sin αcos α=1-2×18=34. 又∵π4<α<π2,∴cos α<sin α,即cos α-sin α<0, ∴cos α-sin α=-√32.(3)∵α=-31π3=-6×2π+5π3,∴f (-31π3)=cos (-31π3)·sin (-31π3)=cos (-6×2π+5π3)·sin (-6×2π+5π3)=cos 5π3·sin 5π3=cos (2π-π3)·sin (2π-π3)=cos π3·(-sin π3) =12×(-√32) =-√34. 易错警示 诱导公式在解题中的运用要注意两点:一是逐步诱导,如将sin(-π+α)化为-sin α分两步,先用公式sin[-(π-α)]=-sin(π-α),再用公式sin(π-α)=sin α,才能达到目的;二要层次清楚,先变角、再用公式.解题时要防止因逻辑混乱导致的错误.10.解析 (1)根据三角函数的定义可得cos α=√22=m5,解得m=0或m=3或m=-4.(2)由(1)知m=0或m=3或m=-4,因为m>0,所以m=3,所以cos α=35,sinα=-45,由诱导公式,可得sin(3π+α)cos (3π2-α)cos(α-π)sin (π2+α)=-sinα·(-sinα)-cosαcosα=-sin 2αcos 2α=-169.。
高中数学三角函数恒等变形公式及应用
恒等变形一直三角函数中的一个难点,但在高考中也并非重点,因为在高考中,三角恒等变换由于题型的原因变得相当简单。
但是三角恒等变换题型能够培养学生计算、分解、添加项等各方面的能力,所以在学习必修四中学生们应该大量练习,从练习中也能理解三角函数的真正意义。
下面给出了三角函数常见变形形式和几道典型例题。
】4.设函数f(x)=(a为实常数)在区间上的最小值为-4,
那么a的值等于_______
三角形中恒等式锦囊:
11.求证:。
分析:这是一道三角恒等的证明问题,解决这类问题的一般策略是“切割化弦”、由繁到简。
其基本思路是根据题目的特点,结合有关三角公式,作适当的恒等变形。
证法1:左边
右边证法2:右边
证法3:右
边左边证法4:右边
左边证法5:右边
左边证法6:因为
,又
所以
从而,故原式成立。
反思:对三角公式做到不仅会用,而且能变形应用,这样才达到了灵活运用公式的目的,才能从中体会到公式变形的妙处及知识间的内在联系。
原题还可作如下变形,
同学们不妨试着证一下。
变形:;;
;;;;
;。
高中数学必修四〔三角函数〕一、典型例题一、典型例题例1、已知函数f(x)=)x cos x (sin log 21-(1)、求它的定义域和值域;、求它的定义域和值域; (2)、求它的单调区间;、求它的单调区间; (3)、判断它的奇偶性;、判断它的奇偶性; (4)、判断它的周期性。
、判断它的周期性。
分析:分析:(1)x 必须满足sinx-cosx>0,利用单位圆中的三角函数线及p+p <<p +p 45k 2x 4k 2,k ∈Z ∴ 函数定义域为)45k 2,4k 2(p +p p+p ,k ∈Z ∵)4x sin(2x cos x sin p-=- ∴ 当x ∈)45k 2,4k 2(p +p p +p 时,1)4x sin(0£p-<∴ 2cos x sin 0£-<∴212log y 21-=³∴ 函数值域为[+¥-,21)(3)∵)∵ f(x)定义域在数轴上对应的点关于原点不对称定义域在数轴上对应的点关于原点不对称 ∴ f(x)不具备奇偶性不具备奇偶性 (4)∵)∵ f(x+2π)=f(x) ∴ 函数f(x)最小正周期为2π注;利用单位圆中的三角函数线可知,以Ⅰ、Ⅱ象限角平分线为标准,可区分sinx-cosx 的符号;的符号; 以Ⅱ、Ⅲ象限角平分线为标准,可区分sinx+cosx 的符号,如图。
的符号,如图。
例2、化简)cos 1(2sin 12a ++a +,α∈(π,2π) 分析:分析:凑根号下为完全平方式,化无理式为有理式凑根号下为完全平方式,化无理式为有理式∵222)2cos 2(sin 2cos 2sin 22cos 2sin sin 1a +a =a a +a +a =a + 2c o s 4)12c o s21(2)c o s 1(222a=-a +=a + ∴ 原式=|2cos |2|2cos 2sin |2a+a +a ∵ α∈(π,2π)∴ ),2(2p pÎa∴02cos<asin(5a 3sin(52sin 1a +22cos 1a +22cos 1a -b a 22+322)(332(2)40cos 1(2sin sin 4)sin (sin )sin (sin 0222-b a -b +a a -b 22222237tan 8tan 33cos sin 8)sin (cos 3q +q -q q +q -q -)(]22sin())4、已知a -+a tan 11tan =1998,则a +a 2tan 2sec 的值为(的值为() A 、1997 B 、1998 C 、1999 D 、2000 5、已知tan α,tan β是方程04x 33x 2=++两根,且α,β)2,2(p p -Î,则α+β等于(等于( ) A 、p -32 B 、p -32或3p C 、3p -或p32 D 、3p6、若3y x p=+,则sinx ·siny 的最小值为(的最小值为( ) A 、-1 B 、-21C 、43- D 、417、函数f(x)=3sin(x+100)+5sin(x+700)的最大值是(的最大值是( ) A 、5.5 B 、6.5 C 、7 D 、8 8、若θ∈(0,2π],则使sin θ<cos θ<cot θ<tan θ成立的θ取值范围是取值范围是A 、(2,4pp ) B 、(pp ,43) C 、(p p 23,45) D 、(p p 2,47) 9、下列命题正确的是(、下列命题正确的是( )A 、若α,β是第一象限角,α>β,则sin α>sin βB 、函数y=sinx ·cotx 的单调区间是)2k 2,2k 2(p+p p -p ,k ∈Z C 、函数x 2sin x 2cos 1y -=的最小正周期是2π D 、函数y=sinxcos2φ-cosxsin2x 的图象关于y 轴对称,则42k p +p =f ,k ∈Z 10、函数)x 2cos x 2(sin log )x (f 31+=的单调减区间是(的单调减区间是( ) A 、)8k ,4k (p +p p -p B 、]8k ,8k (p +p p -p C 、)83k ,8k (p +p p +p D 、)85k ,8k (p +p p+p k ∈Z 二、填空题二、填空题11、函数f(x)=sin(x+θ)+3cos(x-θ)的图象关于y 轴对称,则θ=________。
任意角的三角函数模块一、角的概念及其推广要点一、角的相关概念 (1)角的概念角可以看成是由平面内一条射线(起始边)绕着端点旋转到一个新的位置(终边)所形成的图形。
(2)角的分类⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角要点二、终边相同角 (1)终边相同角的定义设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 k k S ∈︒⋅+==αββ。
集合S 的每一个元素都与α的终边相等,当0=k 时,对应元素为α。
(2)注意①相等的角终边一定相同,但终边相同的角不一定相等;终边相同的角有无数个,它们相差︒360的整数倍。
②角的集合表示形式是不唯一的。
要点三、象限角与轴线角(1)象限角定义:角α顶点与原点重合,角的始边与x 轴非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角. 第一象限角的集合为: 第二象限角的集合为:第四象限角的集合为:终边落在x 轴正半轴上角的集合: 终边落在x 轴负半轴上角的集合: 终边在x 轴上的角的集合为: 终边落在y 轴正半轴上角的集合: 终边落在y 轴负半轴上角的集合: 终边在y 轴上的角的集合为: 终边落在坐标轴上角的集合:(2)注意:终边落在同一条直线上的角相差︒180的整数倍,终边落在同一条射线上的角相差︒360的整数倍。
要点四、区间角、区域角区间角是介于两个角之间的角的集合,区域角是介于某两角终边之间的角的集合。
区域角是无数个区间角的集合。
注意:锐角都是第一象限角,但第一象限角不都是锐角;小于90°的角不都是锐角,它还包括零角和负角,只有小于90°的正角才是锐角。
考点一、求终边相同的角的集合例1.(1)写出所有与︒-650终边相同的角的集合,并在︒︒360~0范围内,找出与︒-650角终边相同的角。
(2)把︒-2011写成)3600(360︒≤≤︒+⋅ααk 的形式。
三角函数典型例题1 .设锐角ABC ∆的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =.(Ⅰ)求B 的大小;(Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围.【解析】:(Ⅰ)由2sin a b A =,根据正弦定理得sin 2sin sin A B A =,所以1sin 2B =, 由ABC ∆为锐角三角形得π6B =. (Ⅱ)cos sin cos sin A C A A π⎛⎫+=+π-- ⎪6⎝⎭cos sin 6A A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1cos cos 2A A A =++3A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.2 .在ABC ∆中,角A . B .C 的对边分别为a 、b 、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C .(Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)设()()()2411m sin A,cos A ,n k,k ,==>且m n ⋅的最大值是5,求k 的值.【解析】:(I)∵(2a -c )cos B =b cos C ,∴(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C .即2sin A cos B =sin B cos C +sin C cos B =sin(B +C )∵A +B +C =π,∴2sin A cos B =sinA . ∵0<A <π,∴sin A ≠0. ∴cos B =21. ∵0<B <π,∴B =3π. (II)m n ⋅=4k sin A +cos2A . =-2sin 2A +4k sin A +1,A ∈(0,32π) 设sin A =t ,那么t ∈]1,0(.那么m n ⋅=-2t 2+4kt +1=-2(t -k )2+1+2k 2,t ∈]1,0(. ∵k >1,∴t =1时,m n ⋅取最大值.依题意得,-2+4k +1=5,∴k =23. 3 .在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,22sin 2sin=++CB A . I.试判断△ABC 的形状;II.假设△ABC 的周长为16,求面积的最大值.【解析】:I.)42sin(22sin 2cos 2sin2sinππ+=+=+-C C C C C2242πππ==+∴C C 即,所以此三角形为直角三角形. II.ab ab b a b a 221622+≥+++=,2)22(64-≤∴ab 当且仅当b a =时取等号,此时面积的最大值为()24632-.4 .在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A . B .C 的对边,C =2A ,43cos =A, (1)求B C cos ,cos 的值; (2)假设227=⋅BC BA ,求边AC 的长。 【解析】:(1)81116921cos 22cos cos 2=-⨯=-==A A C47sin ,43cos ;873sin ,81cos ====A A C C 得由得由()169814387347cos cos sin sin cos cos =⨯-⨯=-=+-=∴C A C A C A B (2)24,227cos ,227=∴=∴=⋅ac B ac BC BA ① 又a A a c A C C c A a 23cos 2,2,sin sin ==∴== ② 由①②解得a=4,c=625169483616cos 2222=⨯-+=-+=∴B ac c a b 5=∴b ,即AC 边的长为5.5 .在ABC ∆中,A B >,且A tan 及B tan 是方程0652=+-x x 的两个根.(Ⅰ)求)tan(B A +的值; (Ⅱ)假设AB 5=,求BC 的长.【解析】:(Ⅰ)由所给条件,方程0652=+-x x 的两根tan 3,tan 2A B ==.∴tan tan tan()1tan tan A B A B A B ++=-231123+==--⨯(Ⅱ)∵180=++C B A ,∴)(180B A C +-=.由(Ⅰ)知,1)tan(tan =+-=B A C ,∵C 为三角形的内角,∴sin C =∵tan 3A =,A 为三角形的内角,∴sin A =, 由正弦定理得:sin sin AB BCC A=∴2BC ==6 .在ABC ∆中,内角A . B .C 所对的边分别为a 、b 、c ,向量(2sin ,m B =,2cos 2,2cos12B n B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且//m n 。(I)求锐角B 的大小;(II)如果2b =,求ABC ∆的面积ABC S ∆的最大值。【解析】:(1)//m n ⇒ 2sinB(2cos 2B2-1)=-3cos2B⇒2sinBcosB=-3cos2B ⇒ tan2B=- 3∵0<2B<π,∴2B=2π3,∴锐角B=π3(2)由tan2B =- 3 ⇒ B=π3或5π6①当B=π3时,b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2-ac≥2ac -ac=ac(当且仅当a=c=2时等号成立)∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=34ac ≤ 3∴△ABC 的面积最大值为 3②当B=5π6时,b=2,由余弦定理,得:4=a 2+c 2+3ac≥2ac +3ac=(2+3)ac (当且仅当a=c =6-2时等号成立) ∴a c≤4(2-3)∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB=14ac≤ 2- 3∴△ABC 的面积最大值为2- 37 .在ABC ∆中,角A . B .C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.21222ac b c a =-+ (1)求B CA 2cos 2sin 2++的值; (2)假设b =2,求△ABC 面积的最大值.【解析】:(1) 由余弦定理:cosB=142sin 2A C ++cos2B= 41-(2)由.415sin ,41cos ==B B 得 ∵b =2, a2+c 2=12ac +4≥2ac ,得ac ≤38, S △ABC =12ac si nB ≤315(a =c 时取等号)故S △ABC 的最大值为3158 .)1(,tan >=a a α,求θθπθπ2tan )2sin()4sin(⋅-+的值。 【解析】aa -12;9 .()()()()3sin 5cos cos 23sin cos tan 322f ππααπααππαααπ⎛⎫-⋅+⋅+ ⎪⎝⎭=⎛⎫⎛⎫-⋅+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(I)化简()fα(II)假设α是第三象限角,且31cos 25πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,求()f α的值。 【解析】10.函数f(x)=sin 2x+3sinxcosx+2cos 2x,x ∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;(2)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x ∈R)的图象经过怎样的变换得到?【解析】:(1)1cos 23()2(1cos 2)2x f x x x -=+++132cos 22223sin(2).62x x x π=++=++()f x ∴的最小正周期2.2T ππ== 由题意得222,,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈ 即 ,.36k x k k Z ππππ-≤≤+∈()f x ∴的单调增区间为,,.36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦(2)先把sin 2y x =图象上所有点向左平移12π个单位长度, 得到sin(2)6y x π=+的图象,再把所得图象上所有的点向上平移32个单位长度, 就得到3sin(2)62y x π=++的图象。11.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=23,23a,)4cos ,4(sin xx b ππ=,b a x f ⋅=)(。 (1)求)(x f 的单调递减区间。(2)假设函数)(x g y =及)(x f y =关于直线1=x 对称,求当]34,0[∈x 时,)(x g y =的最大值。【解析】:(1))34sin(34cos 234sin 23)(ππππ-=-=x x x x f ∴当]223,22[34ππππππk k x ++∈-时,)(x f 单调递减 解得:]8322,8310[k k x ++∈时,)(x f 单调递减。(2)∵函数)(x g y =及)(x f y =关于直线1=x 对称 ∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=34)2(sin 3)2()(ππx x f x g⎪⎭⎫⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=34cos 3342sin 3πππππx x∵]34,0[∈x ∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈+32,334ππππx∴]21,21[34cos -∈⎪⎭⎫⎝⎛+ππx ∴0=x 时,23)(max =x g12.cos 2sin αα=-,求以下各式的值; (1)2sin cos sin 3cos αααα-+; (2)2sin2sin cos ααα+【解析】:1cos 2sin ,tan 2ααα=-∴=-(1)1212sin cos 2tan 1421sin 3cos tan 3532αααααα⎛⎫⨯-- ⎪--⎝⎭===-++-+(2)2222sin 2sin cos sin 2sin cos sin cos αααααααα++=+ 2222112tan 2tan 322tan 15112ααα⎛⎫⎛⎫-+⨯- ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭===-+⎛⎫-+ ⎪⎝⎭13.设向量(sin ,cos ),(cos ,cos ),a x x b x x x R ==∈,函数()()f x a a b =⋅+(I)求函数()f x 的最大值及最小正周期; (II)求使不等式3()2f x ≥成立的x 的取值集合。 【解析】14.向量)1,32(cos --=αm ,)1,(sin α=n ,m 及n 为共线向量,且]0,2[πα-∈(Ⅰ)求ααcos sin +的值;(Ⅱ)求αααcos sin 2sin -的值.。【解析】:(Ⅰ) m 及n 为共线向量, 0sin )1(1)32(cos =⨯--⨯-∴αα, 即32cos sin =+αα (Ⅱ) 92)cos (sin 2sin 12=+=+ααα ,972sin -=∴α 2)cos (sin )cos (sin 22=-++αααα ,916)32(2)cos (sin 22=-=-∴αα 又]0,2[πα-∈ ,0cos sin <-∴αα,34cos sin -=-αα 因此, 127cos sin 2sin =-ααα15.如图,A,B,C,D 都在同一个及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075,030,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为060,AC=。试探究图中B,D 间距离及另外哪两点距离相等,然后求B,D 的距离(计算结果准确到,2≈1.414,6≈2.449)【解析】:在ACD ∆中,DAC ∠=30°,ADC ∠=60°-DAC ∠=30°,又BCD ∠=180°-60°-60°=60°,故CB 是CAD ∆底边AD 的中垂线,所以BD=BA 在ABC ∆中,ABCACBCA AB ∠=∠sin sin , 即AB=2062351sin 60sin +=︒︒AC因此,km 33.020623≈+=BD故 B .D 的距离约为。16.函数()sin(),f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象及x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为2π,且图象上一个最低点为2(,2)3M π-.(Ⅰ)求()f x 的解析式;(Ⅱ)当[,]122x ππ∈,求()f x 的值域.【解析】: (1)由最低点为2(,2)3M π-得A=2.由x 轴上相邻的两个交点之间的距离为2π得2T =2π,即T π=,222T ππωπ===由点2(,2)3M π-在图像上的242sin(2)2,)133ππϕϕ⨯+=-+=-即sin(故42,32k k Z ππϕπ+=-∈ 1126k πϕπ∴=- 又(0,),,()2sin(2)266f x x πππϕϕ∈∴==+故(2)7[,],2[,]122636x x πππππ∈∴+∈ 当26x π+=2π,即6x π=时,()f x 取得最大值2;当7266x ππ+=即2x π=时,()f x 取得最小值-1,故()f x 的值域为[-1,2]17.如图,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A,B,C 三点进展测量,50AB m =,120BC m =,于A 处测得水深80AD m =,于B 处测得水深200BE m =,于C 处测得水深110CF m =,求∠DEF 的余弦值。【解析】:作//DMAC 交BE 于N ,交CF 于M .22223017010198DF MF DM =+=+=, 222250120130DE DN EN =+=+=, 2222()90120150EF BE FC BC =-+=+=在DEF ∆中,由余弦定理,2222221301501029816cos 2213015065DE EF DF DEF DE EF +-+-⨯∠===⨯⨯⨯18.51cos sin =+θθ,),2(ππθ∈,求〔1〕sin cos θθ-〔2〕33sincos θθ-〔3〕44sin cos θθ+【解析】:〔1〕3344791337sin cos (2)sin cos (3)sin cos 5125625θθθθθθ-=-=+=19.函数)sin(ϕω+=x A y 〔0>A , 0ω>,πϕ<||〕的一段图象如下图,〔1〕求函数的解析式;〔2〕求这个函数的单调递增区间。
三角函数公式及典型例题两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) =tanAtanB -1tanBtanA +tan(A-B) =tanAtanB1tanBtanA +-倍角公式tan2A =Atan 12tanA2- Sin2A=2SinA•Co sACos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A三角函数典型例题1 .设锐角ABC ∆的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =.(Ⅰ)求B 的大小; (Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围.2 .在ABC ∆中,角A . B .C 的对边分别为a 、b 、c,且满足(2a-c)cosB=bcos C .(Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)设()()()2411m sin A,cos A ,n k,k ,==>且m n ⋅的最大值是5,求k 的值.3 .在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,22sin 2sin=++CB A . I.试判断△ABC 的形状;II.若△ABC 的周长为16,求面积的最大值.4 .在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A . B .C 的对边,C =2A ,43cos =A , (1)求BC cos ,cos 的值; (2)若227=⋅,求边AC 的长。5 .已知在ABC ∆中,A B >,且A tan 与B tan 是方程0652=+-x x的两个根.(Ⅰ)求)tan(B A +的值; (Ⅱ)若AB 5=,求BC 的长.6.在ABC ∆中,角A . B .C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.21222ac b c a =-+ (1)求B CA 2cos 2sin2++的值; (2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.。
【典型例题】:1、已知2tan =x ,求x x cos ,sin 的值.解:因为2cos sin tan ==xxx ,又1cos sin 22=+a a , 联立得⎩⎨⎧=+=,1cos sin cos 2sin 22x x xx解这个方程组得.55cos 552sin ,55cos 552sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==x x x x2、求)330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(οοοοοο----的值。
解:原式)30360cos()150sin()30720tan()120360sin()30180cos()180120tan(o οοοοοοοοοο--+---++-=.3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=οοοοοο3、若,2cos sin cos sin =+-xx xx ,求x x cos sin 的值.解:法一:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以)cos (sin 2cos sin x x x x +=-得到x x cos 3sin -=,又1cos sin 22=+a a ,联立方程组,解得,,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1010cos 10103sin 1010cos 10103sin x x x x所以⋅-=103cos sin x x 法二:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以)cos (sin 2cos sin x x x x +=-,所以22)cos (sin 4)cos (sin x x x x +=-,所以x x x x cos sin 84cos sin 21+=-,所以有⋅-=103cos sin x x 4、求证:x x x x 2222sin tan sin tan -=。
特殊角的三角函数值——典型例题在学习三角函数时,我们经常遇到一些特殊角的三角函数值问题。
这些特殊角的数值常常用于解题和计算,对于理解三角函数的性质也具有重要意义。
本文将围绕典型例题,讨论特殊角的三角函数值及其应用。
一、正弦函数值——典型例题a)例题1:求正弦函数sin(π/6)的值。
解析:根据特殊角的三角函数值的定义,π/6 是一个特殊角,因为它可以表示为一个等边直角三角形的角度。
根据正弦函数的定义:sin(θ) = 对边 / 斜边,我们可以计算出θ=π/6 的等边直角三角形的对边和斜边分别为 1 和 2,所以sin(π/6) = 1/2。
b)例题2:求正弦函数sin(π/3)的值。
解析:π/3 也是一个特殊角,我们可以将其表示为一个等边直角三角形的角度。
根据正弦函数的定义,sin(θ) = 对边 / 斜边,等边直角三角形的对边和斜边都是√3,所以sin(π/3) = √3/2。
二、余弦函数值——典型例题a)例题1:求余弦函数cos(π/4)的值。
解析:π/4 是一个常见的特殊角,可以用一个45°角的等边直角三角形来表示。
根据余弦函数的定义:cos(θ) = 邻边 / 斜边,我们可以计算出θ=π/4的等边直角三角形的邻边和斜边都是√2,所以cos(π/4) = √2/2。
b)例题2:求余弦函数cos(π/2)的值。
解析:π/2 也是一个特殊角,我们可以将其表示为一个直角三角形的角度。
根据余弦函数的定义,cos(θ) = 邻边 / 斜边,直角三角形的邻边是 0,斜边是 1,所以cos(π/2) = 0/1 = 0。
三、正切函数值——典型例题a)例题1:求正切函数tan(π/4)的值。
解析:π/4 是一个常见的特殊角,可以用一个45°角的等边直角三角形来表示。
根据正切函数的定义:tan(θ) = 对边 / 邻边,我们可以计算出θ=π/4的等边直角三角形的对边和邻边都是 1,所以tan(π/4) = 1/1 = 1。
函数与导数班级 姓名 成绩一.填空题1.函数12+=+x a y (1,0≠>a a )恒过定点2.函数y =的定义域为 3.223y x x =+-,[]1,2-∈x 的值域是4.已知函数2(1)4f x x x -=-,函数()f x 的解析式为5.函数y =的单调增区间是6.不等式2212()4x x x +-≤的解集为 7.若0()ln 0xe x g x x x ⎧≤=⎨>⎩,则1(())2g g = 8.曲线2ln 3++=x x y 在点P 0处的切线方程为014=--y x ,则点P 0的坐标是9.设)(x f 为定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,b x x f x ++=22)((b 为常数),则=-)1(f10.若函数h (x )=2x -k x +k 3在(2,+∞)上是增函数,则实数k 的取值范围是________ 11.函数错误!未找到引用源。
在定义域R 内可导,若错误!未找到引用源。
,且当错误!未找到引用源。
时,错误!未找到引用源。
,设错误!未找到引用源。
则c b a ,,的大小关系是 (用“<”连结) 12.函数2x +2x-3,x 0x)=-2+ln x,x>0f ⎧≤⎨⎩(的零点个数为 13.定义在R 上的函数)(x f 满足)(x f = ⎩⎨⎧>---≤-0),2()1(0),1(log 2x x f x f x x ,则)2009(f 的值为 14.已知()x xe x f =,()()a x x g ++-=21,若∈∃21,x x R ,使得()()12x g x f ≤成立,则实数a 的取值范围是____________.15已知a 为正实数,函数22()f x ax a x c =-+的图象与x 轴交于,A B 两点,与y 轴交于C 点.且△ABC 为直角三角形.则线段AB 的最小值为二.解答题16.已知函数2()1x f x x =+ (1)证明:该函数是奇函数; (2)证明:该函数在区间上(],1-∞-是减函数.17.已知函数c bx ax x x f +++=23)(,曲线)(x f y =在点1=x 处的切线为l :013=+-y x ,若32=x 时,)(x f y =有极值.(1)求c b a ,,的值;(2)求)(x f y =在[]1,3-上的最大值和最小值.18.已知函数)(ln )(R a ax x x f ∈-=.(1)求函数)(x f y =的单调区间;(2)当0>a 时,求函数)(x f 在[1,2]上的最小值19.设函数x x xe e x x f -+=221)(. (1)求)(x f 的单调区间;(2)若当[]2,2-∈x 时,不等式m x f >)(恒成立,求实数m 的取值范围.20.已知函数R a ax x x f ∈-+=,1cos )(2.(1)求证:函数)(x f 是偶函数;(2)当1=a 时,求函数)(x f 在[]ππ,-上的最大值及最小值;(3)若对于任意的实数x 恒有0)(≥x f ,求实数a 的取值范围.21.某水产养殖场的休闲垂钓水域如图所示,水域由以AB 为直径的半圆和以AB 为斜边的等腰直角三角形ABD 组成,其中,AD DB 和圆弧AEFB 为水域岸边, O 为半圆圆心,200AB =m .为方便客人垂钓,决定架设两座木桥,DE DF ,,E F 点在岸边上,且2(0)4EOA FOB παα∠=∠=<<.据估测,岸边,,,AD DB AE BF 上单位长度(m )内垂钓的人数均为k (k 为常数),桥,DE DF 上和岸边圆弧EF 上单位长度(m )内垂钓的人数均为2k .水域垂钓总人数记为y .(1)求y 关于α的函数表达式;(2)估测当α取何值时,垂钓总人数最多?(第21题图) D。
专题01 三角函数的图象与综合应用【命题规律】三角函数的图象与性质是高考考查的重点和热点内容,主要从以下两个方面进行考查:1、三角函数的图象,涉及图象变换问题以及由图象确定解析式问题,主要以选择题、填空题的形式考查;2、利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等,主要以解答题的形式考查.3、三角恒等变换的求值、化简是高考命题的热点,常与三角函数的图象、性质结合在一起综合考查,如果单独命题,多用选择、填空题中呈现,难度较低;如果三角恒等变换作为工具,将其与三角函数及解三角形相结合求解最值、范围问题,多以解答题为主,中等难度.【核心考点目录】核心考点一:齐次化模型 核心考点二:辅助角与最值问题 核心考点三:整体代换与二次函数模型 核心考点四:绝对值与三角函数综合模型 核心考点五:ω的取值与范围问题 核心考点六:三角函数的综合性质【真题回归】1.(2022·全国·高考真题)记函数()sin (0)4f x x b πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图象关于点3,22π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .1B .32C .52D .32.(2022·全国·高考真题(理))设函数π()sin 3f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( )A .513,36⎫⎡⎪⎢⎣⎭B .519,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .138,63⎛⎤⎥⎝⎦D .1319,66⎛⎤⎥⎝⎦3.(2022·全国·高考真题)若sin()cos()sin 4παβαβαβ⎛⎫+++=+⎪⎝⎭,则( )A .()tan 1αβ-=B .()tan 1αβ+=C .()tan 1αβ-=-D .()tan 1αβ+=-4.(2022·全国·高考真题(文))将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( )A .16B .14C .13D .125.(多选题)(2022·全国·高考真题)已知函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图像关于点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则( )A .()f x 在区间5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 B .()f x 在区间π11π,1212⎛⎫-⎪⎝⎭有两个极值点 C .直线7π6x =是曲线()y f x =的对称轴D .直线y x =-是曲线()y f x =的切线 6.(2022·全国·高考真题(理))记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T ,若()f T =,9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为____________. 【方法技巧与总结】1、三角函数图象的变换(1)将sin y x =的图象变换为sin()y A x ωϕ=+(0,0)A ω>>的图象主要有如下两种方法:(2)平移变换函数图象的平移法则是“左加右减、上加下减”,但是左右平移变换只是针对x 作的变换; (3)伸缩变换①沿x 轴伸缩时,横坐标x 伸长(01)ω<<或缩短(1)ω>为原来的1ω(倍)(纵坐标y 不变);②沿y 轴伸缩时,纵坐标y 伸长(1)A >或缩短(01)A <<为原来的A (倍)(横坐标x 不变). (4)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移. 2、三角函数的单调性 (1)三角函数的单调区间sin y x =的单调递增区间是2,2()22k k k ππ⎡⎤π-π+∈⎢⎥⎣⎦Z ,单调递减区间是32,2()22k k k ππ⎡⎤π+π+∈⎢⎥⎣⎦Z ; cos y x =的单调递增区间是[2,2]()k k k π-ππ∈Z ,单调递减区间是[2,2]()k k k ππ+π∈Z ;tan y x =的单调递增区间是,()22k k k ππ⎛⎫π-π+∈ ⎪⎝⎭Z .(2)三角函数的单调性有时也要结合具体的函数图象如结合|sin |y x =,sin ||y x =, |cos |y x =,cos ||cos y x x ==的图象进行判断会很快得到正确答案.3、求三角函数最值的基本思路(1)将问题化为sin()y A x B ωϕ=++的形式,结合三角函数的图象和性质求解. (2)将问题化为关于sin x 或cos x 的二次函数的形式,借助二次函数的图象和性质求解. (3)利用导数判断单调性从而求解. 4、对称性及周期性常用结论 (1)对称与周期的关系正弦曲线、余弦曲线相邻的两个对称中心、相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是四分之一个周期;正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期.(2)与三角函数的奇偶性相关的结论若sin()y A x ωϕ=+为偶函数,则有()2k k ϕπ=π+∈Z ;若为奇函数,则有()k k ϕ=π∈Z .若cos()y A x ωϕ=+为偶函数,则有()k k ϕ=π∈Z ;若为奇函数,则有()2k k ϕπ=π+∈Z . 若tan()y A x ωϕ=+为奇函数,则有()k k ϕ=π∈Z . 5、已知三角函数的单调区间求参数取值范刪的三种方法(1)子集法:求出原函数相应的单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解. (2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正弦、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解.(3)周期性:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过14个周期列不等式(组)求解.【核心考点】核心考点一:齐次化模型【规律方法】齐次分式:分子分母的正余弦次数相同,例如:αααα++sin cos sin cos a b c d (一次显型齐次化)或者αααααααααα++⇒+222222sin cos +sin cos sin cos +sin cos sin cos a b c a b c (二次隐型齐次化)这种类型题,分子分母同除以αcos (一次显型)或者α2cos (二次隐型),构造成αtan 的代数式,这个思想在圆锥曲线里面关于斜率问题处理也经常用到.【典型例题】例1.(2022·广东揭阳·高三阶段练习)若tan 2θ=-,则()sin 1sin 24θθπθ-=⎛⎫- ⎪⎝⎭( )A .25B .25-C .65D .65-例2.(2022·江苏省丹阳高级中学高三阶段练习)已知tan 3α=,则3cos cos πcos 2ααα-=⎛⎫+ ⎪⎝⎭( )A .34-B .34C .310-D .310例3.(2022·湖南·高三阶段练习)已知曲线y =()1,4处的切线的倾斜角为2α,则1sin cos π14ααα++=⎛⎫+ ⎪⎝⎭( ) AB.C .12D .1例4.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)若ππ2θ<<,tan 3θ=-,=( ) A .35 B .54-C .45-D .45核心考点二:辅助角与最值问题【规律方法】第一类:一次辅助角:αα±sin cos a b αϕ±).(其中ϕ=tan b a)第二类:二次辅助角()ωωω±>2sin cos cos ,0a x x b x a bωωω±=2sin cos cos a x x b x ()()ωωωϕϕ±+=±±=sin2cos212(tan )222a b b b x x x a【典型例题】例5.(2022·内蒙古·赤峰二中高三阶段练习(理))已知函数()41sin cos 55f x x x =+,当x β=时,()f x 取得最大值,则cos β=( ) ABC .47D .17例6.(2022·四川省成都市新都一中高三阶段练习(理))若2,43⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦x ππ,则函数2()3sin cos =f x x x x 的值域为( )A.⎡⎢⎣⎦B.⎡⎢⎣⎦C.D.[0,3+例7.(2022·四川省成都市新都一中高三阶段练习(文))若π0,2x ∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则函数()23sin cos f x x x x=的值域为( )A.⎡⎢⎣⎦B.⎡⎢⎣⎦C.⎡⎣ D.0,3⎡⎣例8.(2022·全国·高三专题练习)函数()222sin f x x x =+,若()()123f x f x ⋅=-,则122x x -的最小值是( ) A .23πB .4πC .3πD .6π例9.(2022·浙江省杭州第二中学高三阶段练习)已知关于x 的方程sin cos 2a x b x +=有实数解,则()()2211a b -+-最小值是______.例10.(2022·全国·高三专题练习)函数()44sin sin cos 44xf x x x =+的最小值为___________. 例11.(2022·全国·高三专题练习)已知2251x y -+=,,x y R ∈,则22x y +的最小值为____.核心考点三:整体代换与二次函数模型【规律方法】三角函数和二次函数交汇也是一种常见题型,我们将其分为三类,第一类是最简单的,就是sin x ,cos x 与cos2x 之间的二次函数关系,第二类则有一点隐藏,就是±sin cos x x 与sin cos x x 之间的关系,第三类则是+sin cos a x b x 与sin2x 之间的关系.【典型例题】例12.(2022·全国·高三专题练习)函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________. 例13.(2022·全国·高考真题(文))函数cos 22sin y x x =+的最大值为________.例14.(2022·全国·高考真题(理))函数sin cos sin cos y x x x x =++的最大值是_________. 例15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()sin cos 2sin cos 2f x x x x x =+++,则()f x 的最大值为___________.例16.(2022·全国·高三专题练习)若x 是三角形的最小内角,则函数sin cos sin cos y x x x x =+-的最小值是 A.12+B.12-+C .1 D核心考点四:绝对值与三角函数综合模型 【规律方法】关于=sin y x 和=sin y x ,如图,=sin y x 将=sin y x 图像中x 轴上方部分保留,x 轴下方部分沿着x 轴翻上去后得到,故=sin y x 是最小正周期为π的函数,同理ωφ=+sin()y A x 是最小正周期为πω的函数;=sin y x 是将=sin y x 图像中y 轴右边的部分留下,左边的删除,再将y 轴右边图像作对称至左边,故=sin y x 不是周期函数.我们可以这样来表示:ππππππ⎧∈+⎪=⎨-∈-⎪⎩,,sin ([22])sin sin ((22))x x k k x x x k k ,⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩sin (0)sin sin (0)x x x x x 【典型例题】例17.(2022·安徽·铜陵一中高三阶段练习(理))已知函数()sin cos f x x x =+,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为πB .()f xC .()3f x f x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭D .()f x 5,012π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有解 例18.(2022·全国·高三专题练习)已知()sin |||sin |cos |||cos |=+++f x x x x x ,给出下述四个结论: ①()y f x =是偶函数; ②()y f x =在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数; ③()y f x =在(,2)ππ上为增函数; ④()y f x =的最大值为 其中所有正确结论的编号是( )A .①②④B .①③④C .①②③D .①④例19.(2022·江苏·泗阳县实验高级中学高三阶段练习)已知函数()cos ||2|sin |f x x x =-,以下结论正确的是( )A .π是()f x 的一个周期B .函数在2π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减C .函数()f x 的值域为[D .函数()f x 在[2π,2π]-内有6个零点例20.(多选题)(2022·安徽·砀山中学高三阶段练习)已知函数()sin cos 336x x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,则( ) A .()f x 的最小正周期为3π B .()f xC .()f x 在[5,7]ππ上单调递减D .()f x 在[4,4]ππ-上有4个零点例21.(2022·湖南省临澧县第一中学高三阶段练习)函数()sin sin cos cos f x x x x x =+++的最大值为______.例22.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()sin 2f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则 ①()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值是1; ②()f x 的最小正周期是2π;③直线()2k x k Z π=∈是()fx 图象的对称轴;④直线2y x π=与()fx 的图象恰有2个公共点.其中说法正确的是________________.例23.(2022·陕西·长安一中高一期末)关于函数()sin sin f x x x =+有下述四个结论: ①()f x 是偶函数;②()f x 在区间()2,π上递增; ③()f x 在[]π,π-上有4个零点; ④()f x 的最大值为2.其中所有正确结论的编号__________.例24.(2022·云南省玉溪第一中学高二期中(文))设函数()cos 2sin f x x x =+,下述四个结论正确结论的编号是__________.①()f x 是偶函数; ②()f x 的最小正周期为π; ③()f x 的最小值为0; ④()f x 在[]0,2π上有3个零点.核心考点五:ω的取值与范围问题【规律方法】1、()sin()f x A x ωϕ=+在()sin()f x A x ωϕ=+区间()a b ,内没有零点⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≤+<+<+≤≤-⇒ππϕωπππϕωπk b k k a k T a b 2⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+≤-≥≤-⇒ωϕππωϕπk b k a T a b 2 同理,()sin()f x A x ωϕ=+在区间[]a b ,内没有零点 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+<+<+<+<≤-⇒ππϕωπππϕωπk b k k a k T a b 2⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+<-><-⇒ωϕππωϕπk b k a T a b 2 2、()sin()f x A x ωϕ=+在区间()a b ,内有3个零点⎪⎩⎪⎨⎧+≤+<++<+≤≤-<⇒ππϕωππππϕωπk b k k a k Ta b T 432(1)(3)(24)T b a k T k a k k b πϕπϕωωπϕπϕωω⎧⎪⎪-+-⎪⇒≤<⎨⎪⎪+<-≤-+-<≤⎪⎩同理()sin()f x A x ωϕ=+在区间[]a b ,内有2个零点⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+<+≤++≤+<<-≤⇒ππϕωππππϕωπk b k k a k T a b T 32232(2))2(332k TT b k a k b a k πϕππϕωωπϕπϕωω⎧⎪⎪-+-⎪⇒<≤⎨⎪⎪+≤-<-+-≤<⎪⎩ 3、()sin()f x A x ωϕ=+在区间()a b ,内有n 个零点⇒(()(+1)1)(1)22n Tn T b a k k a k n k n b πϕππϕωωπϕπϕωω-+≤-⎧⎪⎪-+-⎪≤<⎨⎪⎪+-+-<≤⎩<⎪同理()sin()f x A x ωϕ=+在区间[]a b ,内有n 个零点(1)(1()()22+1)n T n T b k k a k n k n b a πϕππϕωωπϕπϕωω-+≤-<⎧⎪⎪-+-⎪⇒<≤⎨⎪⎪+-+-≤<⎪⎩4、已知一条对称轴和一个对称中心,由于对称轴和对称中心的水平距离为214n T +,则21(21)42n n T b a πω++==-. 5、已知单调区间(,)a b ,则2T a b -≤.【典型例题】例25.(2022·河南·模拟预测(文))已知函数()()2sin 0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,3x π=-为()f x 的一个零点,3x π=为()y f x =图象的一条对称轴,且()f x 在,20216ππ⎛⎫⎪⎝⎭内不单调,则ω的最小值为______. 例26.(2022·全国·高三专题练习)若函数()()cos 0f x x ωω=>在区间()2,3ππ内既没有最大值1,也没有最小值1-,则ω的取值范围是___________.例27.(2022·上海·高三专题练习)已知函数cos ,[],y a x x ωππ=+∈-(其中,a ω为常数,且0ω>)有且仅有3个零点,则ω的最小值是_________.例28.(2022·宁夏·平罗中学高三期中(理))已知函数()sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若()f x 在()2ππ,内单调且有一个零点,则ω的最大值是______________.例29.(2022·湖南·永州市第一中学高三阶段练习)若函数()()π2sin 04f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在ππ,46⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,则ω的最大值为________.例30.(2022·全国·高三阶段练习(理))已知函数π()2cos (0)4f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为T ,()f x 的一个极值点为πx=.若π2π33T <<,则ω的最大值是_____.例31.(2022·陕西·蒲城县蒲城中学高三阶段练习(文))将函数()sin2cos 222x x x f x ωωω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(0ω>)的图象向左平移π3个单位长度,得到曲线C .若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是______.例32.(2022·北京师大附中高三阶段练习)记函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕ=+><<π的最小正周期为T ,若()f T =π12x =为()f x 的零点,则ω的最小值为_______. 例33.(2022·云南·高三阶段练习)已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,若π,06⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心,()f x 在区间5π7π,1818⎛⎫⎪⎝⎭上有最大值点无最小值点,且5π7π1818f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,记满足条件的ω的取值集合为M ,则=M ______.例34.(2022·四川成都·模拟预测(理))已知函数()()2sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若03f π⎛⎫=⎪⎝⎭,且()f x 在5,312ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最大值,没有最小值,则ω的最大值为______. 例35.(2022·全国·高三专题练习(理))设函数()sin()f x x ωϕ=+,其中0ω>.且1(0),0263f f f ππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则ω的最小值为________.例36.(2022·福建省福州教育学院附属中学高三开学考试)已知()()sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值,无最大值,则ω=______.例37.(多选题)(2022·山西·高三阶段练习)已知函数()(0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()f x 在区间π,π3⎛⎤⎥⎝⎦内没有零点,则ω的值可以是( )A .18B .12C .76D .32核心考点六:三角函数的综合性质 【典型例题】例38.(多选题)(2022·山东德州·高三期中)已知函数()sin()0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:②该函数图象的两条对称轴之间的距离的最小值为π; ③该函数图象关于5,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称. 那么下列说法正确的是( ) A .ϕ的值可唯一确定B .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是奇函数 C .当52()6x k k ππ=-∈Z 时,函数()f x 取得最小值 D .函数()f x 在区间,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增例39.(多选题)(2022·湖北襄阳·高三期中)函数π()sin(2)3f x x =-的图象向左平移π4个单位长度,得到函数()g x 的图象,则下列结论正确的有( ) A .直线5π6x =-是()g x 图象的一条对称轴B .()g x 在ππ(,)26-上单调递增C .若()g x 在(0,)α上恰有4个零点,则23π29π(,]1212α∈ D .()g x 在ππ[,]42上的最大值为12例40.(多选题)(2022·江苏南通·高三期中)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,它们的导函数分别为()f x ',()g x '.若()1y f x =+是奇函数,()()cos g x x π'=,()f x 与()g x 图象的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y ,则( )A .()f x 的图象关于点()1,0-对称B .()f x '的图象关于直线1x =对称C .()g x 的图象关于直线12x =对称D .()1mi i i x y m =+=∑例41.(多选题)(2022·山东菏泽·高三期中)已知函数()()()sin 0,0,0πf x A x A ωϕωϕ=+>><<的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( ).A .π2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .()f x 在区间5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 C .()f x 在区间π11π,1212⎛⎫-⎪⎝⎭上有且仅有2个零点 D .将()f x 的图象向右平移π12个单位长度后,可得到一个奇函数的图象 例42.(多选题)(2022·河北·模拟预测)已知函数π()sin()(0,0π),()04f x x f ωϕωϕ=+><<=,且对任意x ∈R均有π()(),()2f x f f x 在π[0,]2上单调递减,则下列说法正确的有( ) A .函数()f x 为偶函数B .函数()f x 的最小正周期为2πC .若1()([0,2π])3f x x =∈的根为(1i x i =,2,⋯,)n ,则14πn i i x ==∑ D .若(2)()f x f x >在(,)m n 上恒成立,则n m -的最大值为π3例43.(多选题)(2022·广东·深圳实验学校光明部高三期中)已知函数π()sin()0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图(1)所示,函数()()1111()cos 0,0,||πg x A x A ωαωα=+>><的部分图象如图(2)所示,下列说法正确的是( )A .函数()y f x =的周期为2πB .函数()y f x =的图象关于直线1912x π=对称 C .函数()1y f x =-在区间[0,2]π上有4个零点 D .将函数()y f x =的图像向左平移23π可使其图像与()y g x =图像重合例44.(多选题)(2022·福建·厦门外国语学校高三期中)将函数()πcos 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭图像上所有的点向右平移π6个单位长度,得到函数()g x 的图像,则下列说法正确的是( ) A .()g x 的最小正周期为π B .()g x 图像的一个对称中心为7π,012⎛⎫⎪⎝⎭C .()g x 的单调递增区间为()π5ππ,πZ 36k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .()g x 的图像与函数πsin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像重合例45.(多选题)(2022·黑龙江齐齐哈尔·高三期中)已知()44cossin 22x xf x =+,则下列说法错误的是( ) A .函数()f x 的最小正周期为2π B .函数4f x π⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数C .函数()f x 在,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上的值域为5,18⎛⎫⎪⎝⎭D .函数()34y f x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数为8【新题速递】一、单选题1.(2022·河北·张家口市第一中学高三期中)函数()()πtan 0,02f x x ωϕϕω⎛⎫=+<<> ⎪⎝⎭某相邻两支图象与坐标轴分别交于点π,06A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2π,03B ⎛⎫⎪⎝⎭,则方程()[]πsin 2,0,π3f x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭所有解的和为( ) A .5π12B .5π6 C .π2D .π2.(2022·北京市第十一中学高三阶段练习)已知函数()2π2cos 4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭则( )A .()f x 是奇函数B .函数()f x 的最小正周期为4πC .曲线()y f x =关于π2x =对称D .()()12f f >3.(2022·贵州·顶效开发区顶兴学校高三期中(理))已知函数()()sin f x x ωϕ=+(0ω>,π<ϕ),其图象相邻两条对称轴的距离为π2,且对任意x ∈R ,都有()7π12f x f ⎛⎫⎪⎝⎭,则在下列区间中,()f x 为单调递减函数的是( ) A .ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .7π0,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .π12π,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .7π,π12⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.(2022·吉林长春·模拟预测)定义域为[]0,π的函数())()1cos cos 02f x x x x ωωωω=-+>,其值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则ω的取值范围是( ) A .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .10,3⎛⎤⎥⎝⎦D .12,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦5.(2022·江苏南通·高三期中)已知112tan sin =-αα,则πtan 4α⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .7-B .17-C .19D .436.(2022·河南·高三阶段练习(理))设函数()sin()(0)5f x x πωω=+>,已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论中,正确结论的编号是( ) ①()f x 在(0,2)π有且仅有3个极大值点②()f x 在(0,2)π有且仅有2个极小值点③()f x 在05π⎛⎫⎪⎝⎭,单调递增④ω的取值范围是1229510⎡⎫⎪⎢⎣⎭, A .①④B .②③C .①②③D .①③④7.(2022·天津市南开中学滨海生态城学校高三阶段练习)下列关于函数()4cos cos 3f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭π的命题,正确的有( )个(1)它的最小正周期是π2(2)π,012⎛⎫-⎪⎝⎭是它的一个对称中心 (3)π6x =是它的一条对称轴 (4)它在π0,3⎛⎤⎥⎝⎦上的值域为[]2,3A .0B .1C .2D .38.(2022·宁夏六盘山高级中学高三期中(理))已知函数()()sin f x x ωϕ=+(其中0,2πωϕ><),()30,88f f x f ππ⎛⎫⎛⎫-=≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,且()f x 在区间,1224ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调,给出下列命题①()f x 是偶函数;②()304f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭;③ω是奇数;④ω的最大值为3;其中正确的命题有( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①③④二、多选题9.(2022·重庆八中高三阶段练习)已知函数()()sin 2(0π)f x x ϕϕ=+<<,曲线()y f x =关于点7π,012⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称,则( )A .将该函数向左平移π6个单位得到一个奇函数B .()f x 在3π7π,46⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 在π7π,1212⎛⎫-⎪⎝⎭上只有一个极值点 D .曲线()y f x '=关于直线π6x =对称10.(2022·福建·泉州五中高三期中)已知函数()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .直线7π6x =是()fx 的对称轴B .点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的对称中心 C .()f x 在区间π22π,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .()f x 的图象向右平移7π12个单位得cos 2y x =的图象11.(2022·山东青岛·高三期中)已知函数i π()sin 23s n 2cos π66f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=++-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则( )A .()f x 的最大值为2B .π3x =是()f x 的图象的一条对称轴C .()f x 在ππ,63⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递减 D .()f x 的图象关于π,06⎛⎫ ⎪⎝⎭对称12.(2022·湖北·荆门市龙泉中学高三阶段练习)设()()sin f x x ωϕ=+(其中ω为正整数,π2<ϕ),且()f x 的一条对称轴为π12x =-;若当0ϕ=时,函数()f x 在ππ,55⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增且在ππ,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦不单调,则下列结论正确的是( ) A .2ω=B .()f x 的一个对称中心为5π,06⎛⎫⎪⎝⎭C .函数()f x 向右平移π12个单位后图象关于y 轴对称 D .将()f x 的图象的横坐标变为原来的一半,得到()g x 的图象,则()g x 的单调递增区间为()ππ5ππ,Z 242242k k k ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭三、填空题13.(2022·甘肃·兰州市外国语高级中学高三阶段练习(文))已知函数()()πsin 0,02f x x ωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的相邻对称轴之间的距离为π2,且()f x 图象经过点π,03P ⎛⎫⎪⎝⎭,则下列说法正确的是___________.(写出所有正确的题号)A .该函数解析式为()πsin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;B .函数()f x 的一个对称中心为2π,03⎛⎫-⎪⎝⎭C .函数y =()π5ππ,π2424k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z D .将函数()y f x =的图象向右平移(0)b b >个单位,得到函数()g x 的图象,且函数()g x 的图象关于原点对称,则b 的最小值为π3.14.(2022·四川省遂宁市教育局模拟预测(文))正割(Secant ,sec )是三角函数的一种,正割的数学符号为sec ,出自英文secant .该符号最早由数学家吉拉德在他的著作《三角学》中所用,正割与余弦互为倒数,即1sec cos x x=.若函数()sec sin f x x x x =⋅-,则下列结论正确的有__ ①函数()f x 的图像关于直线x π=对称;②函数()f x 图像在(),()f ππ处的切线与x 轴平行,且与x 轴的距离为π; ③函数()f x 在区间95,168ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增; ④()f x 为奇函数,且()f x 有最大值,无最小值.15.(2022·河南·驻马店市第二高级中学高三阶段练习(理))若1sin cos 2θθ=,则()sin 1sin 2sin cos θθθθ-=+______.16.(2022·吉林·东北师大附中模拟预测)已知函数()sin ||f x x x =,若关于x 的方程()f x m =在4π,2π3⎛⎤- ⎥⎝⎦上有三个不同的实根,则实数m 的取值范围是_________. 四、解答题17.(2022·江西·丰城九中高三开学考试(理))已知函数()2cos 2cos 1f x x x x =-+.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间;(2)若函数()()g x f x k =-在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦内有两个不同的零点,求实数k 的取值范围.18.(2022·江苏盐城·高三阶段练习)已知函数()22cos 2sin cos sin (04)f x x x x x ωωωωω=+-<<,且_____.从以下①②③三个条件中任选一个,补充在上面条件中,并回答问题:①过点;8π⎛⎝②函数()f x 图象与直线0y 的两个相邻交点之间的距离为;π③函数()f x 图象中相邻的两条对称轴之间的距离为2π.(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)设函数()2cos 23g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则是否存在实数m ,使得对于任意1[0,]2x π∈,存在2[0,]2x π∈,()()21m g x f x =-成立?若存在,求实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.19.(2022·黑龙江·哈师大附中高三阶段练习)已知函数()4sin cos 3f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若函数()()32g x f x =-在区间(0,π)上恰有2个零点()1212,x x x x <,求()12cos x x -的值.20.(2022·福建省诏安县桥东中学高三期中)已知函数()()()sin 0,0,πf x A x A ωϕωϕ=+>><的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式及对称中心;(2)先将()f x 的图象横坐标不变,纵坐标缩短到原来的12倍,得到函数()g x 图象,再将()g x 图象右平移π12个单位后得到()h x 的图象,求函数()y h x =在π3π,124x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的单调减区间.21.(2022·青海·西宁市海湖中学高三期中)某同学用“五点法”画函数()sin()0,||2f x A x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:()f x 的解析式;(2)将()y f x =图象上所有点向左平移(0)θθ>个单位长度,得到()y g x =的图象.若()y g x =图象的一个对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,求θ的最小值.22.(2022·北京·北大附中高三阶段练习)已知函数()()sin 0,22f x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>-<<⎪⎝⎭的部分图像如下图所示.(1)直接写出()f x 的解析式;(2)若对任意0,3s π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,存在[]0,t m ∈,满足()()f s f t =-,求实数m 的取值范围.。
高中数学必修四巩固课程三角函数绵阳市科创区智适应教育数学备课组周老师第一讲 任意角和弧度制【学习目标】1.理解任意角的概念.掌握象限角、终边相同的角、终边在坐标轴上的角及区间角的表示方法。
2.了解弧度制的意义;掌握角的不同度量方法,能对弧度制和角度制进行正确的换算.3.掌握弧度制下扇形的弧长和面积的计算公式,并能结合具体问题进行正确地运算。
【要点梳理】 要点一:任意角的概念1.角可以看成平面内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. 正角:按逆时针方向旋转所形成的角. 负角:按顺时针方向旋转所形成的角.零角:如果一条射线没有做任何旋转,我们称它形成了一个零角. 要点诠释:角的概念是通过角的终边的运动来推广的,既有旋转方向,又有旋转大小,同时没有旋转也是一个角,从而得到正角、负角和零角的定义.2.终边相同的角、象限角终边相同的角为{}|2k k Z βββπα∈=+∈,角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合.那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.要点诠释:(1)终边相同的前提是:原点,始边均相同;(2)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同; (3)终边相同的角有无数多个,它们相差360︒的整数倍. 3.常用的象限角α是第一象限角,所以()1|222k k k Z απαππ⎧⎫<<+∈⎨⎬⎩⎭α是第二象限角,所以()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k k ππαππα222| α是第三象限角,所以()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k k ππαππα2322| α是第四象限角,所以()⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k k ππαππα22232|要点二:弧度制 1.弧度制的定义长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1rad ,或1弧度,或1(单位可以省略不写). 2.角度与弧度的换算弧度与角度互换公式: 180rad π︒=1rad=0180π⎛⎫⎪⎝⎭≈57.30°=57°18′,1°=180π≈0.01745(rad) 3.弧长公式:r l ||α=(α是圆心角的弧度数), 扇形面积公式:2||2121r r l S α==. 要点诠释:(1)角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分,如2ππ--,等等,一般地, 正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0,角的正负主要由角的旋转方向来决定.(2)角α的弧度数的绝对值是:rl=α,其中,l 是圆心角所对的弧长,r 是半径. 【典型例题】类型一:角的概念的理解例1.下列结论:①第一象限角都是锐角;②锐角都是第一象限角;③第一象限角一定不是负角;④第二象限角是钝角;⑤小于180°的角是钝角、直角或锐角。
三角函数的诱导公式知识讲解一、同角三角函数的基本关系式平方关系:22sin cos 1x x +=,22sec tan 1x x -=,22csc cot 1x x -= 商数关系:sin tan cos x x x =,cos cot sin xx x= 倒数关系:111sec ,csc ,tan cos cos cot x x x x x x ===注意:①“同角”,至于角的形式无关重要,如22sin 4cos 41αα+=等;②这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如πtan cot 1(,)2k k ααα⋅=≠∈Z ;③对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、反用、变形用),如:cos α=22sin 1cos αα=-,sin cos tan ααα=等.④特殊角的三角函数值二、诱导公式1.角α与2π()k k α+⋅∈Z 的三角函数间的关系sin(2π)sin k αα+=,cos(2π)cos k αα+=,tan(2π)=tan k αα+2.角α与α-的三角函数间的关系sin()sin αα-=-,cos()cos αα-=,tan()tan αα-=-3.角α与(21)π()k k α++∈Z 的三角函数间的关系[]sin (21)πsin k αα++=-,[]cos (21)πcos k αα++=-,[]tan (21)πtan k αα++=4.角α与2πα+的三角函数间的关系πsin cos 2αα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,πcos sin 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,πtan cot 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭诱导公式的记忆方法:“奇变偶不变,符号看象限”,具体指的是对于任意三角函数,以 πsin 2y m ϕ⎛⎫=⋅+ ⎪⎝⎭为例,若m 为π2的偶数倍,则函数名不改变,根据角ϕ所在象限判断 变换后的三角函数的符号,若m 为π2的奇数倍,则函数名改变成余弦,符号同理仍然看象限.典型例题一.选择题(共10小题)1.(2016秋•重庆期末)已知α∈[,],β∈[﹣,0],且(α﹣)3﹣sinα﹣2=0,8β3+2cos2β+1=0,则sin(+β)的值为()A.0 B.C.D.12.(2015春•上饶期末)已知函数f(x)=sin(+x)cos(﹣x),给出下列四个说法:①若x1=﹣x2,则f(x1)=﹣f(x2);②f(x)的最小正周期是2π;③f(x)在区间[﹣,]上是增函数;④f(x)的图象关于直线x=对称.其中正确说法的个数为()A.4 B.3 C.2 D.13.(2013秋•和平区期末)下列各组中的两个三角函数值的大小关系正确的是()A.sin508°>sin144° B.cos760°<cos(﹣770°)C.>D.>4.(2013春•福建校级期末)已知角α的终边过与单位圆交于点P(,﹣),则•等于何值()A.B.C.D.﹣5.(2011秋•枣庄期中)已知,<<,则的值为()A. B.C.D.6.(2011春•绍兴期中)已知f(x)=2cos x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=()A.B.2 C.D.7.(2010•桂林二模)已知tan()=2,则tan()的值为()A.B.1 C.2 D.38.(2010•广东模拟)设,则值是()A.﹣1 B.1 C.D.9.(2009秋•永州期末)若函数f(x)满足f(x)=cosx(x∈R),则=()A.sinx B.﹣sinx C.cosx D.﹣cosx10.已知函数f(n)=cos(n∈N*),则=()A.1 B.0 C.﹣1 D.4二.填空题(共3小题)11.(2015秋•凉山州期末)已知cos(α+)=,求sin(﹣α)的值.12.(2017秋•潮南区期末)已知tan(3π+α)=2,则=.13.(2015秋•北京期末)cos﹣tan+tan2(﹣)+sin+cos2+sin=.三.解答题(共2小题)14.(2015春•文昌校级期中)设,(1)若,求f(α)的值;(2)若α是锐角,且,求f(α)的值.15.(2014春•泗县校级月考)设f(θ)=,求的值.。
三角函数典型例题分析目录0°~360°间的三角函数.典型例题分析 (3)弧度制.典型例题分析 (3)任意角的三角函数.典型例题分析一 (5)任意角的三角函数.典型例题精析二 (7)同角三角函数的基本关系式.典型例题分析 ............................. 诱导公式.典型例题分析............................................. 用单位圆中的线段表示三角函数值.典型例题分析 ....................... 三角公式总表....................................................... 正弦函数、余弦函数的图象和性质.典型例题分析 (28)函数y=Asin(wx+j)的图象·典型例题分析............................... 正切函数、余切函数的图象和性质·典型例题分析 ....................... 已知三角函数值求角·典型例题分析 ................................... 全章小结........................................................... 高考真题选讲.......................................................0°~360°间的三角函数·典型例题分析例1已知角α的终边经过点P(3a,-4a)(a<0,0°≤α≤360°),求解α的四个三角函数.解如图2-2:∵x=3a,y=-4a,a<0例2求315°的四个三角函数.解如图2-3,在315°角的终边上取一点P(x,y)设OP=r,作PM垂直于x轴,垂足是M,可见∠POM=45°注:对于确定的角α,三角函数值的大小与P点在角α的终边上的位置无关,如在315°的角的终边上取点Q(1,-1),计算出的结果是一样的.弧度制·典型例题分析角度与弧度的换算要熟练掌握,见下表.例2将下列各角化成2kπ+α(k∈Z,0≤α<2π)的形式,并确定其所在的象限。
1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数的定义及应用在初中我们已经学了锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变量、边的比值为函数值的三角函数.你能用平面直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角三角函数吗?改变终边上的点的位置,这个比值会改变吗?把角扩充为任意角,结论成立吗?一、任意角的三角函数1.单位圆:在平面直角坐标系中,以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆称为________.2.三角函数的定义:设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合.在平面直角坐标系中,角α终边与单位圆交于一点P (x ,y ),则r =|OP |=1.那么:(1)y 叫做________,记作sin α,即y =sin α; (2)x 叫做________,记作cos α,即x =cos α; (3)y x 叫做________,记作tan α,即y x=tan α(x ≠0).正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们把它们统称为________.答案:1.单位圆2.(1)α的正弦 (2)α的余弦 (3)α的正切 三角函数二、三角函数值在各个象限内的符号1.由三角函数的定义,以及各象限内的点的坐标的符号,可以确定三角函数在各象限的符号.sin α=y r,其中r >0,于是sin α的符号与y 的符号相同,即:当α是第________象限角时,sin α>0;当α是第________象限角时,sin α<0.cos α=x r,其中r >0,于是cos α的符号与x 的符号相同,即:当α是第__________象限角时,cos α>0;当α是第________象限角时,cos α<0.tan α=y x,当x 与y 同号时,它们的比值为正,当x 与y 异号时,它们的比值为负,即:当α是第________象限角时,tan α>0;当α是第 ________象限角时,tan α<0.2.根据终边所在位置总结出形象的识记口诀1:“sin α=yr :上正下负横为0;cos α=x r :左负右正纵为0;tan α=y x:交叉正负.” 形象的识记口诀2:“一全正、二正弦、三正切、四余弦.” 答案:1.一、二 三、四 一、四 二、三 一、三 二、四三、诱导公式一由定义可知,三角函数值是由角的终边的位置确定的,因此,终边相同的角的同一三角函数的值________,这样就有下面的一组公式(诱导公式一):sin(2k π+α)=sin α,cos(2k π+α)=cos α,tan(2k π+α)=tan α,k ∈Z. 答案:相等四、三角函数线1.有向线段:有向线段是规定了方向(即起点、终点)的线段,它是________、 ________的.在平面直角坐标系中,和坐标轴同向的有向线段为正,反向的为负.2.正弦线、余弦线、正切线:三角函数线是用来形象地表示三角函数值的有向线段.有向线段的________表示三角函数值的________,有向线段的________表示三角函数值的绝对值的________.三角函数线的作法如下:设角α的终边与单位圆的交点为P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有向线段MP ,OM 就分别是角α的正弦线与余弦线,即MP =y =sin α,OM =x =cos α.过点A (1,0)作单位圆的切线,设这条切线与角α的终边(或终边的反向延长线)交于点T ,则有向线段AT 就是角α的正切线,即AT =tan α.3.填写下表中三角函数的定义域、值域:函数定义域值域 y =sin α y =cos α y =tan α答案:1.有长度 有正负 2.方向 正负 长度 大小 3.函 数定 义 域值 域 y =sin α R [-1,1] y =cos α R[-1,1]y =tan α⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α≠π2+k π,k ∈ZR任意角的三角函数的定义1.正弦、余弦、正切可分别看成是从一个角的集合到一个比值的集合的映射,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.2.三角函数值是比值,是一个实数.这个实数的大小和点P (x ,y )在终边上的位置无关,而是由角α的终边位置所决定.对于确定的角α,其终边的位置也是唯一确定的.因此,三角函数是角的函数.(1)三角函数值只与角α的终边所在的位置有关,与点P 在终边上的位置无关. (2)三角函数值是一个比值,没有单位.三角函数值的符号三角函数值在各象限的符号取决于终边所在的位置,具体说取决于x,y的符号,记忆时结合三角函数定义式记,也可用口诀只记正的“一全正、二正弦、三正切、四余弦”.三角函数线对于三角函数线,须明确以下几点:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.(5)三种有向线段的正负与坐标轴正负方向一致,三种有向线段的长度与三种三角函数值相同.三角函数的定义域1.由三角函数的定义式可以知道,无论角α终边落在哪里,sin α,cos α都有唯一的值与之对应,但对正切则要求α终边不能落在y轴上,否则正切将无意义.2.角和实数建立了一一对应关系,三角函数就可以看成是以实数为自变量的函数,所以就可以借助单位圆,利用终边相同的角的概念求出任意角的三角函数.基础巩固1.sin 810°+tan 765°+tan 1125°+cos 360°=________.答案:42.若α的终边过点P(2sin 30°,-2cos 30°),则sin α的值为________.答案:-3 23.若角α的终边过点P (3cos θ,-4cos θ)(θ为第二象限角),则sin α=________.答案:454.cos θ·tan θ<0,则角θ是________象限角. 答案:第三或第四5.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限. 答案:二6.角α的正弦线与余弦线长度相等,且符号相同,那么α(0<α<2π)的值为________.答案:π4或54π7.sin 1,sin 1.2,sin 1.5三者的大小关系是________. 答案:sin 1.5>sin 1.2>sin 1能力升级8.函数y =sin x +-cos x 的定义域是________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,-cos x ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,cos x ≤0,即角x 的终边落在第二象限内和两个半轴上.∴2k π+π2≤x ≤2k π+π,k ∈Z.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+π(k ∈Z)9.已知角α的终边在直线y =kx 上,若sin α=-255,cos α<0,则k =________.解析:∵sin α=-255,cos α<0,∴α的终边在第三象限.令角α的终边上一点的坐标为(a ,ka ),a <0,则r =-1+k 2·a ,sin α=-ka 1+k 2a=-255,∴k =2. 答案:210.在(0,2π)内,满足tan 2α=-tan α的α的取值X 围是________. 解析:由tan 2α=-tan α,知tan α≤0,在单位圆中作出角α的正切线,知π2<α≤π或3π2<α<2π. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π11.解不等式2+2cos x ≥0. 解析:2+2cos x ≥0⇔cos x ≥-22,利用单位圆,借助三角函数线(如图)可得出解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-34π,2k π+34π(k ∈Z).12.若π4<θ<π2,则下列不等式中成立的是( )A .sin θ>cos θ>tan θB .cos θ>tan θ>sin θC .sin θ>tan θ>cos θD .tan θ>sin θ>cos θ解析:作出角θ的三角函数线(如图),数形结合得AT >MP >OM ,即tan θ>sin θ>cosθ.答案:D13.函数y =sin x |sin x |+cos x |cos x |+tan x|tan x |的值域是( C )A .{-1,0,1,3}B .{-1,0,3}C .{-1,3}D .{-1,1}14.若0<α<π2,证明:(1)sin α+cos α>1; (2)sin α<α<tan α.证明:(1)在如图所示单位圆中, ∵0<α<π2,|OP |=1,∴sin α=MP ,cos α=OM . 又在△OPM 中,有 |MP |+|OM |>|OP |=1. ∴sin α+cos α>1.(2)如图所示,连接AP ,设△OAP 的面积为S △OAP ,扇形OAP 的面积为S 扇形OAP ,△OAT 的面积为S △OAT .∵S △OAP <S 扇形OAP <S △OAT , ∴12OA ·MP <12AP ︵·OA <12OA ·AT .∴MP <AP ︵<AT ,即sin α<α<tan α.15.已知f (n )=cosn π5(n ∈Z),求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 014)的值.解析:角n5π(n =1,2,…,10)表示10个不同终边的角,这10条终边分成五组,每组互为反向延长线.∴f (1)+f (2)+…+f (10)=0,f (11)+f (12)+…+f (20)=0,…f (2 001)+f (2 002)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 014)=f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)=cos π5+cos 2π5+cos 3π5+cos 4π5.由定义知cos π5与cos 4π5,cos 2π5与cos 3π5互为相反数,故f (1)+f (2)+…+f (2 014)=0.。
【典型例题】:
1、已知2tan =x ,求x x cos ,sin 的值. 解:因为2cos sin tan ==
x
x
x ,又1cos sin 22=+a a , 联立得⎩⎨⎧=+=,1
cos sin cos 2sin 2
2x x x
x 解这个方程组得.55cos 5
52sin ,55cos 552sin ⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==x x x x
2、求)
330cos()150sin()690tan()
480sin()210cos()120tan( ----的值。
解:原式)
30360cos()150sin()30720tan()
120360sin()30180cos()180120tan(o
--+---++-= .3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=
3、若
,2cos sin cos sin =+-x
x x
x ,求x x cos sin 的值.
解:法一:因为
,2cos sin cos sin =+-x
x x
x
所以)cos (sin 2cos sin x x x x +=-
得到x x cos 3sin -=,又1cos sin 22=+a a ,联立方程组,解得
,,⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1010cos 10
103sin 1010cos 10103sin x x x x 所以⋅-
=10
3
cos sin x x 法二:因为,2cos sin cos sin =+-x
x x
x
所以)cos (sin 2cos sin x x x x +=-,
所以2
2)cos (sin 4)cos (sin x x x x +=-,所以x x x x cos sin 84cos sin 21+=-,
所以有⋅-
=10
3cos sin x x 4、求证:x x x x 2
2
2
2
sin tan sin tan -=。
5、求函数)6
π
2
sin(2+
=x
y 在区间]2,0[π上的值域。
解:因为]20π≤≤x ,所以π≤≤20x ,6
7626π
ππ≤+≤x 由正弦函数的图象,
得到
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡-∈+=1,21)6π2sin(2x y ,所以[]
2,1)6π2sin(2-∈+∈x y
6、求下列函数的值域.
(1)2cos sin 2
+-=x x y ; (2))cos (sin cos sin 2x x x x y +-=)
解:(1)2cos sin 2
+-=x x y
=3)cos (cos 2cos cos 122++-=+--x x x x
令x t cos =,则,413)21(413)2
1
(3)(],1,1[22
2
++-=++-=++-=-∈t t t t y t
利用二次函数的图象得到].4
13,
1[∈y (2) )cos (sin cos sin 2x x x x y +-=
=)cos (sin 1)cos (sin 2
x x x x +--+
令x x t cos sin +=2=
)4
π
sin(+x ,则]2,2[-∈t
则,12
--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,4
5[+-∈y
7、若函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图象的一个最高点为)2,2(,它到其相邻的最低点之间的图象与x 轴交于(6,0),求这个函数的一个解析式。
解:由最高点为)2,2(,得到2=A ,最高点和最低点间隔是半个周期,从而与x 轴
交点的间隔是
41
个周期,这样求得44=T ,T =16,所以⋅=8
πω 又由)28π
sin(22ϕ+⨯=,得到可以取).4
π8πsin(2.4π+=∴=x y ϕ
8、已知函数f (x )=cos 4
x -2sin x cos x -sin 4
x .
(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; (Ⅱ)若],2
π
,0[∈x 求f (x )的最大值、最小值.数
x
x
y cos 3sin 1--=
的值域.
解:(Ⅰ)因为f (x )=cos 4
x -2sin x cos x -sin4x =(cos 2
x -sin 2
x )(cos 2
x +sin 2
x )-sin2x )4
π
2sin(2)24πsin(22sin 2cos 2sin )sin (cos 22--=-=-=--=x x x x x x x
所以最小正周期为π.
(Ⅱ)若]2π,0[∈x ,则]4
π
3,4π[)4π2(-∈-x ,所以当x =0时,f (x )取最大值为
;1)4πsin(2=--当8
π
3=
x 时,f (x )取最小值为.2-
9、已知2tan =θ,求(1)θ
θθ
θsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.
解:(1)
2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-
+
=++θθθ
θθθ
θθθθ; (2) θ
+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ22222
2cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin
3
24122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θ
θ+θθ
-θθ=. 说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过 程简化。
10、求函数2
1sin cos (sin cos )y x x x x =++++的值域。
解:设sin cos )[4
π
t x x x =+=
+∈,则原函数可化为
2213
1()24
y t t t =++=++
,因为[t ∈,所以
当t =
时,max 3y =12t =-时,min 3
4
y =,
所以,函数的值域为3
[34
y ∈,。
11、已知函数2
()4sin 2sin 22f x x x x R =+-∈,;(1)求()f x 的最小正周期、()
f x
的最大值及此时x 的集合;(2)证明:函数()f x 的图像关于直线8
π
x =-对称。
解:2
2
()4sin 2sin 222sin 2(12sin )f x x x x x =+-=--
2sin 22cos 2)4
πx x x =-=- (1)所以()f x 的最小正周期T π=,因为x R ∈,
所以,当2242ππx k π-=+,即38
π
x k π=+时,()f x 最大值为 (2)证明:欲证明函数()f x 的图像关于直线8
π
x =-对称,只要证明对任意x R ∈,有
()()88
ππ
f x f x --=-+成立,
因为())]2)28842ππππ
f x x x x --=---=--=-,
())]2)28842ππππ
f x x x x -+=-+-=-+=-,
所以()()88ππf x f x --=-+成立,从而函数()f x 的图像关于直线8
π
x =-对称。
12 、已知函数y=
2
1cos 2
x+23sinx ·cosx+1 (x ∈R ),
(1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;
(2)该函数的图像可由y=sinx(x ∈R)的图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?
解:(1)y=
21cos 2x+23sinx ·cosx+1=41 (2cos 2
x -1)+ 41+43(2sinx ·cosx )+1
=41cos2x+43sin2x+45=21(cos2x ·sin 6π+sin2x ·cos 6π)+4
5
=21sin(2x+6π)+4
5 所以y 取最大值时,只需2x+6π=2π+2k π,(k ∈Z ),即 x=6
π
+k π,(k ∈Z )。
所以当函数y 取最大值时,自变量x 的集合为{x|x=6
π
+k π,k ∈Z}
(2)将函数y=sinx 依次进行如下变换:
(i )把函数y=sinx 的图像向左平移
6π,得到函数y=sin(x+6
π
)的图像; (ii )把得到的图像上各点横坐标缩短到原来的2
1
倍(纵坐标不变),得到函数
y=sin(2x+6
π
)的图像;
(iii )把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=
2
1
sin(2x+
6
π
)的图像; (iv )把得到的图像向上平移45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6π)+4
5
的图像。
综上得到y=2
1cos 2
x+23sinxcosx+1的图像。