考点4 简单的三角恒等变换
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第04讲简单的三角恒等变换 (精讲+精练)目录第一部分:知识点精准记忆第二部分:课前自我评估测试第三部分:典型例题剖析高频考点一:三角函数式的化简高频考点二:三角函数求值问题角度1:给角求值型角度2:给值求值型角度3:给值求角型高频考点三:三角恒等变换的应用第四部分:高考真题感悟第五部分:第04讲简单的三角恒等变换(精练)1、半角公式(1)2cos 12sinαα-±=. (2)2cos 12cosαα+±=. (3)αααcos 1cos 12tan+-±=.2、万能公式(拓展视野)(1),2tan 12tan2sin 2ααα+=(2),2tan 12tan 1cos 22ααα+-=(3),2tan 12tan2tan 2ααα-=其中2()k k Z αππ≠+∈3、和差化积公式(拓展视野)cos cos 2coscos22cos cos 2sin sin22sin sin 2sin cos22sin sin 2cos sin22αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-+=+--=-+-+=+--=4、积化和差公式(拓展视野)1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ=++-1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ=-+--1sin scos [sin()sin()]2αβαβαβ=++-1cos ssin [sin()sin()]2αβαβαβ=+--1.(2022·全国·高二课时练习)若cos α=23,α∈(0,π),则cos 2α的值为( )A B C D 【答案】C 【详解】 由题(0,)απ∈,则(0,)22απ∈,∴cos 02α>, cos2α==故选:C.2.(2022·全国·高一专题练习)cos αα化简的结果可以是( ) A .1cos 26πα⎛⎫- ⎪⎝⎭B .2cos 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .1cos 23πα⎛⎫- ⎪⎝⎭D .2cos 6πα⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】B 【详解】解:1cos 2cos 2cos 23πααααα⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:B.3.(2022·全国·)cos 75sin 75︒+︒的值为( ) A .12 B .12-C D . 【答案】C 【详解】)()cos 75sin 7545os 75cos30︒︒︒︒=-+=︒=故选:C.4.(2022·河北·张家口市宣化第一中学高一阶段练习)已知α为锐角,且sin :sin 8:52=αα,则cos α的值为( ) A .45B .825C .1225D .725【答案】D 【详解】 由题意知:2cos sin:sin8:5222ααα=,由α为锐角,即4cos25α=, ∴27cos 2cos 1225αα=-=. 故选:D5.(2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高一期中)若tan ,m α=则sin 2α的值是( ) A .221mm ±+ B .221mm + C .221mm ±- D .221mm - 【答案】B 【详解】22222sin cos 2tan 2sin 2sin cos 1tan 1mm ααααααα===+++.故选:B.6.(2022·全国·高三专题练习(文))已知3,22a ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,sin cos 22αα-=,则sin 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .B .CD 【答案】A 【详解】sincos 22a a -=51sin 3α-=, 2sin 3α∴=-,又3,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,sin cos 2παα⎛⎫∴+== ⎪⎝⎭故选:A高频考点一:三角函数式的化简例题1.(2022·陕西·榆林市第一中学高一期中(文))化简计算:sin58sin13cos45cos13︒-︒︒=︒___________.2【详解】解:()sin4513sin13cos45sin58sin13cos45cos13cos13︒+︒-︒︒︒-︒︒=︒︒,sin45cos13cos45sin13sin13cos45cos13︒︒+︒︒-︒︒=︒,sin45cos13sin45cos13︒︒==︒=︒故答案为:2例题2.(2022=___________.【答案】4【详解】()2sin60204sin4041sin402sin20cos202︒-︒︒===︒⨯︒︒故答案为:4题型归类练1.(2022·湖北·=()A B.C D1【答案】A【详解】cos9050︒︒︒-︒==故选:A2.(2022·海南海口·模拟预测)若tan tan2αβ⋅=,则()()coscosαβαβ-+的值为()A.3-B.13-C.13D.3【答案】A 【详解】由题意得,()()cos cos cos sin sincos cos sin sincosαβαβαβαβαβαβ-+=-+1tan tan1231tan tan12αβαβ++===---.故选:A高频考点二:三角函数求值问题角度1:给角求值型例题1.(2022sin 40sin80cos40cos60︒︒⋅=+()A.B.12-C D.12【答案】C【详解】因为222120sin20sin40sin80sin6020sin60202213cos40cos60cos402sin2022︒︒︒︒︒︒︒︒︒︒︒︒-⋅-⋅+==++-)()()()22222313cos20sin20sin2014443322sin202sin2044︒︒︒︒︒--===--()(),所以原式=故选:C例题2.(20221sin170-=︒________.【答案】4-112sin(1030)1sin170sin10sin202︒-︒===︒︒︒4sin(20)4sin20-︒==-︒.故答案为4-.例题3.(2022·陕西·泾阳县教育局教学研究室高一期中)计算求值:(1)(2cos1023cos100sin10--(2)已知α、β均为锐角,1sin7α=,()cosαβ+=sinβ的值.【答案】(1)(1)()()2cos1023cos 1002cos1023cos 90102cos1023cos100sin101sin101sin10---+-==--()134cos10sin104cos 6010222cos1023sin10cos5sin 5sin1012sin 5cos5⎛⎫+ ⎪-+⎝⎭==--)4cos504cos502245cos5sin 45cos52cos50==-.(2)解:α、β都为锐角,则0αβ<+<π,()11sin14αβ∴+===,cos α=, ()()()111sin sin sin cos sin cos 147βαβααβαααβ∴=+-=+-+==⎡⎤⎣⎦ 角度1题型归类练1.(2022·四川·石室中学模拟预测(文))22sin110cos250cos 25sin 155-的值为( )A .12-B .12C D . 【答案】A 【详解】原式2211sin140sin40sin70cos70122cos 25sin 25cos50sin402-==-=-=--. 故选:A2.(多选)(2022·全国·高三专题练习)下列选下选项中,值为14的是( )A .cos72cos36︒︒B .1sin 50︒C .5sinsin1212ππ D .22cossin 1212ππ-【答案】AC 【详解】对于A 中2sin 36cos36cos72cos36cos722sin 36︒︒︒︒︒=︒2sin 72cos72sin14414sin 364sin 364︒︒︒===︒︒.对于B中原式12cos5050212sin 50cos502⎛⎫︒︒ ⎪⎝⎭==⨯︒︒2sin802sin80411sin100sin8022︒︒===︒︒. 对于C 中sin2sincos511212sinsinsin cos 121212122246πππππππ====. 对于D中22πcos sin cos12126ππ-=故选:AC.3.(2022·全国·高三专题练习)()tan30tan70sin10︒+︒︒=___________.()sin30sin70tan30tan70sin10()sin10cos30cos70︒︒︒+︒︒=+︒︒︒(sin30cos70cos30sin70)sin10cos30cos70︒︒+︒︒=︒︒===角度2:给值求值型例题1.(2022·河南商丘·三模(文))已知tan 3α=-,则sin 21cos 2αα=-( )A .3B .13C .13-D .-3【答案】C 【详解】2sin 22cos sin cos 111cos 22sin sin tan 3αααααααα====--.故选:C例题2.(2022·北京八中高一期中)设α为锐角,若4cos 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为________,sin 23πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值为________.【答案】 35##0.6 2425##0.96【详解】α为锐角,则240,,cos()266365πππππααα<<<+<+=, 3sin()65πα∴+=,24sin(2)sin 22sin()cos()366625ππππαααα⎡⎤⎛⎫∴+=+=++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.例题3.(2022·北京市第十九中学高一期中)已知tan 24πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,,44ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭.(1)求sin α的值;(2)求()sin cos 4cos 2παααα⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭的值. 【答案】1 (1)解:因为tan 24πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以tan tan421tan tan 4παπα+=-,解得1tan 3α= 因为,44ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以0,4πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,又22sin 1tan cos 3sin cos 1ααααα⎧==⎪⎨⎪+=⎩,解得sin α=sin α= (2)解:()sin cos 4cos 2παααα⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭()22cos cos sin sin sin cos 44cos sin ππαααααα⎫-⋅+⎪⎝⎭=- ()()()()cos sin sin cos 1cos sin sin cos αααααααα-⋅+==-⋅+角度2题型归类练1.(2022·黑龙江·哈师大附中三模(文))已知()3sin 455α︒+=,45135α︒<<︒,则cos2=α( )A .2425B .2425-C .725D .725-【答案】B 【详解】解:因为45135α︒<<︒,所以9045180α︒<+︒<︒,又()3sin 455α︒+=,所以()4cos 455α︒+==-,所以()()()3424sin 2452sin 45cos 4525525ααα⎛⎫︒+=︒+︒+=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭。
§4.4 简单的三角恒等变换 课标要求 能运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式推导二倍角的正弦、余弦、正切公式,并进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,这三组公式不要求记忆). 知识梳理1.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)公式S 2α:sin 2α=____________________________.(2)公式C 2α:cos 2α=______________________=__________________=________________.(3)公式T 2α:tan 2α=________________.2.半角公式(不要求记忆) sin α2=±1-cos α2;cos α2=±1+cos α2;tan α2=±1-cos α1+cos α.符号由α2所在象限决定. 常用结论1.二倍角公式的变形公式(1)1-cos α=2sin 2α2,1+cos α=2cos 2α2.(升幂公式) (2)1±sin α=⎝⎛⎭⎫sin α2±cos α22.(升幂公式) (3)sin 2α=1-cos 2α2,cos 2α=1+cos 2α2, tan 2α=1-cos 2α1+cos 2α.(降幂公式) 2.半角正切公式的有理化tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α. 自主诊断1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.( )(2)半角的正切公式成立的条件是α≠(2k +1)π(k ∈Z ).( )(3)存在角α,使得sin 2α=2sin α成立.( )(4)sin 2π12-cos 2π12=32.( )2.(必修第一册P226T2改编)cos 15°等于( ) A.1+cos 30°2 B.1-cos 30°2 C .±1+cos 30°2 D .±1-cos 30°2 3.若角α满足sin α+2cos α=0,则tan 2α等于( )A .-43 B.34 C .-34 D.434.(必修第一册P223T2改编)若cos ⎝⎛⎭⎫θ+π2=-74,则cos 2θ的值为________.题型一 三角函数式的化简例1 (1)1-sin 40°+1-cos 40°2的化简结果为( ) A .-sin 20°B .-cos 20°C .cos 20°D .sin 20°(2)化简:cos 20°cos 40°cos 80°=__________.积化和差、和差化积公式在三角函数的化简、求值中,有时可以用和差化积、积化和差公式,把非特殊角转化为特殊角进行计算.典例 化简下列各式.(1)sin 54°-sin 18°=__________;(2)cos 146°+cos 94°+2cos 47°cos 73°=________________________.思维升华 (1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则:一看角,二看名,三看式子结构与特征.(2)三角函数式的化简要注意观察条件中角之间的联系(和、差、倍、互余、互补等),寻找式子和三角函数公式之间的联系点.跟踪训练1 (1)(2023·成都联考)已知θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,163cos 2θ2=1+cos 2θ,则tan θ等于( )A .-53B .-52C .-355D .-255(2)已知0<θ<π,则(1+sin θ+cos θ)⎝⎛⎭⎫sin θ2-cos θ22+2cos θ=________. 题型二 三角函数式的求值命题点1 给角求值例2 (2024·保定模拟)黄金三角形有两种,一种是顶角为36°的等腰三角形,另一种是顶角为108°的等腰三角形.已知在顶角为36°的黄金三角形中,36°角对应边与72°角对应边的比值为5-12≈0.618,这个值被称为黄金比例.若t =5-12,则1-2sin 227°2t 4-t 2等于( ) A.5+14 B.5-14C.12D.14命题点2 给值求值 例3 (2023·济宁模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=33,则sin ⎝⎛⎭⎫2α-π6等于( ) A .-23 B.23 C .-13 D.13命题点3 给值求角例4 已知α,β均为锐角,cos α=277,sin β=3314,则cos 2α=________,2α-β=________. 跟踪训练2 (1)已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π10=-45,则sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π10=________. (2)(2023·青岛统考)已知α为锐角,1+3tan 80°=1sin α,则α=__________. 题型三 三角恒等变换的综合应用例5 (2023·广州模拟)若α,β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且(1-cos 2α)(1+sin β)=sin 2αcos β,则下列结论正确的是( )A .2α+β=5π2B .2α-β=3π4C .α+β=7π4D .α-β=π2跟踪训练3 (2024·哈尔滨模拟)已知π4<θ<π3,若a =tan θtan 2θ+1,b =12-12cos 2θ,c =1cos θ-cos θ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c >a >bB .b >c >aC .c >b >aD .b >a >c。
高考数学热点:简单的三角恒等变换【考点梳理】1、两角和与差的三角函数公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ+=+sin()sin cos cos sin αβαβαβ−=−cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=−cos()cos cos sin sin αβαβαβ−=+tan tan tan()1tan tan αβαβαβ−−=+ tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=− 2、二倍角公式sin 22sin cos ααα= 22cos2cos sin ααα=− 2cos22cos 1αα=−2cos212sin αα=− 22tan tan 21tan ααα=−3、辅助角公式sin cos )a x b x x ϕ±=±(其中tan b aϕ=) 4、降幂公式21cos2cos 2αα+=21cos2sin 2αα−=【典型题型讲解】 考点一:两角和与差公式【典例例题】例1.(2022·广东汕头·高三期末)已知πsin (,π)2αα=∈,则cos()6πα−=( )A .-1B .0C .12D【答案】B 【详解】∵πsin (,π)22αα=∈,∴2π3α=,故ππcos()cos 0.62α−== 故选:B例2.(2022·广东湛江·一模)已知4cos 5α=,02πα<<,则sin 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )ABC.D.【答案】B 【详解】由4cos 5α=,02πα<<,得3sin 5α=,所以34sin 422252510πααα⎛⎫+=+=⨯+= ⎪⎝⎭,故选:B.例3.(2022·广东汕头·一模)已知0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2tan tan 43πθθ⎛⎫+=− ⎪⎝⎭,则sin cos2sin cos θθθθ=+( ) A .12−B .35C .3D .53−【答案】B【详解】由(0,)2πθ∈,得tan 0θ>,又2tan()tan 43πθθ+=−,得tan tan24tan 31tan tan 4πθθπθ+=−−⋅,即tan 12tan 1tan 3θθθ+=−−, 整理,得tan 3θ=或1tan 2θ=−(舍去),所以sin 3cos θθ=,又22sin cos 1θθ+=,(0,)2πθ∈,解得sin cos θθ=, 故22sin cos 2sin (cos sin )sin (sin cos )(cos sin )sin cos sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθθθθθ−+−==+++3sin (cos sin )5θθθ=−==−. 故选:B【方法技巧与总结】1.三角函数式化简的方法:化简三角函数式常见方法有弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂与升幂等.2.给值求值:解题的关键在于“变角”,把待求三角函数值的角用含已知角的式子表示出来,求解时要注意对角的范围的讨论. 【变式训练】 1.已知5π1tan()45−=α,则tan =α__________. 【答案】32【解析】本题主要考查三角恒等变换,考查考生的运算求解能力.5πtan tan5πtan 114tan 5π41tan 51tan tan 4ααααα−−⎛⎫−=== ⎪+⎝⎭+⋅,解方程得3tan 2=α.故答案为32. 2.(2022·广东韶关·一模)若()()1sin 0,,tan 22ππαααβ⎛⎫−=∈+= ⎪⎝⎭,则tan β=__________. 【答案】17【详解】因为()sin 0,2ππαα⎛⎫−=∈ ⎪⎝⎭,所以sin α=,所以cos α=,所以sin 1tan cos 3ααα==. ()()()11tan tan 123tan tan .111tan tan 7123αβαβαβααβα−+−=+−===⎡⎤⎣⎦+++⨯又 故答案为:173.(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+=−【答案】C 【详解】由已知得:()sin cos cos sin cos cos sin sin 2cos sin sin αβαβαβαβααβ++−=−, 即:sin cos cos sin cos cos sin sin 0αβαβαβαβ−++=, 即:()()sin cos 0αβαβ−+−=, 所以()tan 1αβ−=−, 故选:C 4.已知sin α=()cos αβ−=304πα<<,304πβ<<,则sin β=( )A.35BC.35D.35【答案】A 【解析】易知()()sin sin βααβ=−−,利用角的范围和同角三角函数关系可求得cos α和()sin αβ−,分别在()sin 5αβ−=和5−两种情况下,利用两角和差正弦公式求得sin β,结合β的范围可确定最终结果. 【详解】2sin 72α=<且304πα<<,04πα∴<<,5cos 7α∴==.又304πβ<<,344ππαβ∴−<−<,()sin 5αβ∴−=±.当()sin 5αβ−=时,()()()()sin sin sin cos cos sin βααβααβααβ=−−=−−−57==304πβ<<,sin 0β∴>,sin β∴=当()sin αβ−=sin β.综上所述:sin β= 故选:A .5.已知sin 15tan 2102α⎛⎫︒−=︒ ⎪⎝⎭,则()sin 60α︒+的值为( )A .13B .13−C .23D .23−【答案】A 【解析】根据题意得到sin 152α⎛⎫︒−= ⎪⎝⎭进而得到26cos 1529α⎛⎫︒−= ⎪⎝⎭,()1cos 303α︒−=,从而有()()()sin 60sin 9030cos 30ααα⎡⎤︒+=︒−︒−=︒−⎣⎦.【详解】∵sin 15tan 2102α⎛⎫︒−=︒ ⎪⎝⎭,∴()sin 15tan 210tan 18030tan302α⎛⎫︒−=︒=︒+︒=︒= ⎪⎝⎭,则226cos 151sin 15229αα⎛⎫⎛⎫︒−=−︒−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()221cos 30cos 15sin 15223ααα⎛⎫⎛⎫︒−=︒−−︒−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()()sin 60sin 9030αα⎡⎤︒+=︒−︒−⎣⎦ ()1cos 303α=︒−=,故选A.考点二:二倍角公式【典例例题】例1.(2022·广东中山·高三期末)若2sin 3α=,则cos2α=___________. 【答案】19【分析】根据余弦的二倍角公式即可计算.【详解】2221cos212sin 1239αα⎛⎫=−=−⨯= ⎪⎝⎭.故答案为:19.例2.(2022·广东清远·高三期末)已知tan 2α=,则sin cos 44sin 2⎛⎫⎛⎫−+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=ππααα________. 答案】18−【详解】1sin cos (sin cos )(cos sin )442sin 22sin cos ⎛⎫⎛⎫−+−− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=ππααααααααα222sin cos 2sin cos tan 12tan 14sin cos 4tan 8−−+−−+===−ααααααααα.故答案为:18−例3.若cos 0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪−⎝⎭,则tan α=( )ABCD【答案】A 【详解】cos tan 22sin ααα=−2sin 22sin cos cos tan 2cos 212sin 2sin αααααααα∴===−−,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 0α∴≠,22sin 112sin 2sin ααα∴=−−,解得1sin 4α=, cos 4α∴=sin tan cos 15ααα∴==. 故选:A.【方法技巧与总结】三角恒等变换的基本思路:找差异,化同角(名),化简求值.三角恒等变换的关键在于观察各个角之间的联系,发现题目所给条件与恒等变换公式的联系. 【变式训练】1.(2022·广东汕头·一模)已知0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2tan tan 43πθθ⎛⎫+=− ⎪⎝⎭,则sin cos2sin cos θθθθ=+( ) A .12−B .35C .3D .53−【答案】.B【详解】由(0,)2πθ∈,得tan 0θ>,又2tan()tan 43πθθ+=−,得tan tan24tan 31tan tan 4πθθπθ+=−−⋅,即tan 12tan 1tan 3θθθ+=−−,整理,得tan 3θ=或1tan 2θ=−(舍去),所以sin 3cos θθ=,又22sin cos 1θθ+=,(0,)2πθ∈,解得sin cos θθ=, 故22sin cos 2sin (cos sin )sin (sin cos )(cos sin )sin cos sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθθθθθ−+−==+++3sin (cos sin )5θθθ=−==−. 故选:B2.(2022·广东韶关·二模)已知 1sin cos 5αα+=,则()2tan 12sin sin 2πααα++=+( )A .17524−B .17524C .2524−D .2524【答案】.C【详解】由题知1sin cos 5αα+=,有242sin cos 25αα=−,所以()2tan 12sin sin 2πααα+++()tan 12sin sin cos αααα+=+()sin cos 1cos 2sin sin cos αααααα+=⨯+1252sin cos 24αα==−, 故选:C .3.(2022·广东佛山·二模)已知sin πα43⎛⎫−= ⎪⎝⎭,则sin 2α=___________.【答案】59【详解】sin sin 443ππαα⎛⎫⎛⎫−=−−=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以sin 4πα⎛⎫−= ⎪⎝⎭所以225sin 2cos 2cos 212sin 122449πππαααα⎛⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−=−=−−=−⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎝⎭ 故答案为:594.(2022·广东肇庆·二模)若sin cos 5θθ+=−,则sin 2θ=______. 【答案】45【详解】∵sin cos θθ+= ∴()29sin cos 12sin cos 5θθθθ+=+=, 所以4sin 22sin cos 5θθθ==. 故答案为:45.5.(2022·广东深圳·二模)已知tan 3α=,则cos 2=α__________. 【答案】45−【详解】解:由题意可知:2214cos 22cos 121tan 15ααα=−=⨯−=−+ .6.若3sin 5α=−,且3ππ,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则1tan21tan2αα−=+( )A .12B .12−C .2D .−2【答案】D 【详解】3sin 2sincos225ααα==−,故2222sincos2tan32225sin cos tan 1222αααααα==−++, 可解得1tan23α=−或tan 32α=−,又3ππ,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故tan 32α=−,故1tan 221tan2αα−=−+, 故选:D7.已知1sin 64x π⎛⎫−= ⎪⎝⎭,则cos 23x π⎛⎫−= ⎪⎝⎭( )A .78−B .78C.4−D.4【答案】B 【详解】因为sin sin 66x x ππ⎛⎫⎛⎫−=−− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以1sin 64x π⎛⎫−=− ⎪⎝⎭,2217cos 2cos 212sin 1236648x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−=−=−−=−−= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:B.8.已知,22ππα⎛⎫∈− ⎪⎝⎭,且1cos 42πα⎛⎫−= ⎪⎝⎭,则cos2α=( )A. B. C .12D【答案】D 【详解】 因为22ππα−<<,所以3444πππα−<−< 又1cos 42πα⎛⎫−= ⎪⎝⎭,所以43ππα−=−,所以12πα=−所以cos 2cos cos 66ππα⎛⎫=−==⎪⎝⎭故选:D9.已知1sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则cos 23πα⎛⎫−= ⎪⎝⎭( )A .2325B .2325−C D .5−【答案】B 【详解】因为1sin cos cos 3665πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=−=−= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以22123cos 2cos22cos 121366525πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−=−=−−=⨯−=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:B .10.已知()3sin 455α︒+=,45135α︒<<︒,则cos 2=α( )A .2425B .2425−C .725D .725−【答案】B 【详解】解:因为45135α︒<<︒,所以9045180α︒<+︒<︒,又()3sin 455α︒+=,所以()4cos 455α︒+==−,所以()()()3424sin 2452sin 45cos 4525525ααα⎛⎫︒+=︒+︒+=⨯⨯−=− ⎪⎝⎭。
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考点4 简单的三角恒等变换2010年考题1.(2010·陕西高考理科·T3)对于函数()2sin cos f x x x =,下列选项中正确的是( ) (A )()f x 在(4π,2π)上是递增的 (B )()f x 的图像关于原点对称(C )()f x 的最小正周期为2π (D )()f x 的最大值为2【解析】选B 因为()2sin cos f x x x =sin 2x =,所以()f x 是奇函数,因而()f x 的图像关于原点对称,故选B2.(2010·陕西高考文科·T3)函数()2sin cos f x x x =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【解析】选C 因为()2sin cos f x x x =sin 2x =,所以()f x 是最小正周期为π的奇函数 3.(2010·浙江高考理科·T4)设02x π<<,则“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的( )(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件 【解析】选B 。
方法一: 02x π<<,0sin 1x ∴<<,2sin sin x x ∴< ,2sin sin x x x x ∴<,因此2sin 1x x <⇒sin 1x x <,2sin 1x x <⇐sin 1x x <。
因此“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的必要而不充分条件。
方法二:由2sin 1x x <得1sin x<,由sin 1x x <得1sin x x<,考察函数11sin ,,y x y y x===,作出三个函数的图象:由图象可知,22sin 1(0,)x x x x <⇔∈,1sin 1(0,)x x x x <⇔∈,其中12x x <,因此“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的必要而不充分条件。
4.(2010·浙江高考文科·T12)函数2()sin (2)4f x x π=-的最小正周期是 。
【解析】2π。
()2124cos 21+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=πx x f ,可知其最小正周期为2π。
答案:2π5.(2010·北京高考文科·T15)已知函数2()2cos 2sin f x x x =+ (Ⅰ)求()3f π的值;(Ⅱ)求()f x 的最大值和最小值 【解析】(Ⅰ)22()2cossin333f πππ=+=31144-+=-(Ⅱ)22()2(2cos 1)(1cos )f x x x =-+- 23cos 1,x x R =-∈因为[]cos 1,1x ∈-,所以,当cos 1x =±时()f x 取最大值2;当cos 0x =时,()f x 取最小值-1。
6.(2010·北京高考理科·T15)已知函数()f x 22cos 2sin 4cos x x x =+-。
(Ⅰ)求()3f π的值;(Ⅱ)求()f x 的最大值和最小值。
【解析】(I )2239()2cossin4cos12333344f ππππ=+-=-+-=-(II )22()2(2cos 1)(1cos )4cos f x x x x =-+-- =23cos 4cos 1x x --=2273(cos )33x --,x R ∈因为cos x ∈[1,1]-,所以,当cos 1x =-时,()f x 取最大值6;当2cos 3x =时,()f x 取最小值73-7.(2010·湖南高考文科·T16)已知函数2()sin 22sin f x x x =- (I )求函数()f x 的最小正周期。
(II) 求函数()f x 的最大值及()f x 取最大值时x 的集合。
【解析】(1) )2cos 1(2sin )(x x x f --= 1)42sin(2-+=πx∴函数)(x f 的最小正周期为ππ==22T(2) 由(1)知,当2242πππ+=+k x ,即时)(8Z k k x ∈+=ππ,)(x f 取得最大值12-x 。
因此函数)(x f 取最大值时x 的集合为)}(8|{Z k k x x ∈+=ππ.8.(2010·湖南高考理科·T4)已知函数2()22sin f x x x =-.(Ⅰ)求函数()f x 的最大值; (II )求函数()f x 的零点的集合。
【解析】(1)因为f(x)=)2cos 1(2sin 3x x --=2sin(2x+1)6-π,所以,当2x+6π=2k 2ππ+,即x=k .1)()(6取得最大值时,函数x f Z k ∈+ππ (2)方法1由(1)及f(x)=0得sin(2x+21)6=π,所以2x+.3,,65262,626πππππππππ+==+=++=k x k x k x k 或即或故函数f(x)的零点的集合为{x|x=k },3Z k k x ∈+=πππ,或.方法2由f(x)=0得2.3tan sin cos 30sin ,sin 2cos sin 32====x x x x x x x ,即,或于是由sinx=0可知x=k .33tan ;πππ+==k x x 可知由故函数f(x)的零点的集合为{x|x=k },3Z k k x ∈+=πππ,或.9.(2010·广东高考文科·T16)设函数()3sin 6f x x πω⎛⎫=+⎪⎝⎭,0ω>,(),x ∈-∞+∞, 且以2π为最小正周期.(1)求()0f ;(2)求()f x 的解析式;(3)已知94125f απ⎛⎫+=⎪⎝⎭,求sin α的值. 【解析】(1)(0)3sin(0)6f πω=⨯+=33sin.62π=(2) 22T ππω==,∴ 4ω=,所以()f x 的解析式为:()3sin(4).6f x x π=+(3)由9()4125f απ+= 得 93sin[4()]41265αππ++=,即 3sin()25πα+=∴ 3cos 5α=, ∴ 24sin .5α===±10.(2010·广东高考理科·T16)已知函数()sin(3)(0,(,),0f x A x A x ϕϕπ=+>∈-∞+∞<<在12x π=时取得最大值4。
(1)求f(x)的最小正周期; (2)求f(x)的解析式; (3)若f(23α+12π)=125,求sin α 【解析】(1)由2T πω=得:2.3T π=(2)由()f x 得最大值是4得 4.A =又()f x 在12x π=处取得最大值,所以32122k ππϕπ⨯+=+,得24k πϕπ=+,因为0ϕπ<<,所以4πϕ=,所以,()4sin(3)4f x x π=+.(3) 2212()4sin[3()]31231245f πππαα+=++=,即3s i n (2)25πα+=,3cos 25α=,所以2312s i n 5α-=,21sin 5α=,所以sin 5α=±2009年考题1.(2009福建高考)函数()sin cos f x x x =最小值是( ) A .-1 B. 12-C.12D.1【解析】选B 。
∵1()sin 22f x x =,∴m in 1()2f x =-.故选B.2.(2009陕西高考)若3sin cos 0αα+=,则21cos sin 2αα+的值为( )(A )103(B )53(C )23(D) 2-【解析】选A.13sin cos 0cos 0tan 3αααα+=⇒≠⇒=-222221cos sin 1tan 1012tan 3cos sin 2cos 2sin cos ααααααααα++===+++.3.(2009江西高考)函数()(1)cos f x x x =+的最小正周期为( )A .2πB .32π C .π D .2π【解析】选A.由()(1)cos cos 2sin()6f x x x x x x π=+=+=+可得最小正周期为2π,故选A.4.(2009上海高考)函数22cos sin 2y x x =+的最小值是_____________________ .【解析】()cos 2sin 21)14f x x x x π=++=++,所以最小值为:1-答案:1-2008年考题1.2008山东高考)已知cos()sin 6παα-+=7sin()6πα+的值是( )(A)-532 (B)532 (C)-54 (D) 54【解析】选C.本题考查三角函数变换与求值。
3cos()sin sin 622παααα-+=+=14cos 225αα+=,714sin()sin()cos .66225ππαααα⎛⎫+=-+=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭2.2008海南、宁夏高考)23sin 702cos 10-=-( )A .12B .2C .2D .2【解析】选C.22223sin 703cos 203(2cos 201)2cos 102cos 102cos 10---==---23(2cos 102--=,选C 。
3.2008海南、宁夏高考)函数()cos 22sin f x x x =+的最小值和最大值分别为( )A. -3,1B. -2,2C. -3,32D. -2,32【解析】选C.∵()221312sin 2sin 2sin 22f x x x x ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭∴当1sin 2x =时,()m ax 32f x =,当sin 1x =-时,()min 3f x =-.故选C.4.2008浙江高考)若3sin(),cos 225πθθ+==则 .【解析】由3sin()25πθ+=可知,3cos 5θ=;而2237cos 22cos 12()1525θθ=-=⨯-=-.答案:725-5.2008广东高考)已知函数()sin()(00π)f x A x A ϕϕ=+><<,π,x ∈R )的最大值是1,其图像经过点π132M ⎛⎫⎪⎝⎭,. (1)求()f x 的解析式;(2)已知π02αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,,且3()5f α=,12()13f β=,求()f αβ-的值.【解析】(1)依题意有1A =,则()sin()f x x ϕ=+,将点1(,)32M π代入得1sin()32πϕ+=,而0ϕπ<<,536πϕπ∴+=,2πϕ∴=,故()sin()cos 2f x x x π=+=;(2)依题意有312cos ,cos 513αβ==,而,(0,)2παβ∈,45sin ,sin 513αβ∴===,3124556()cos()cos cos sin sin 51351365f αβαβαβαβ-=-=+=⨯+⨯=。