山东省济宁市高考数学一轮复习 第二讲 三角恒等变换与解三角形习题 理 新人教A版
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考点07三角恒等变换与解三角形一、选择题1.化简2cos 24sin tan 44αππαα=⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()A .cos αB .sin αC .1D .122.已知tan()3αβ-=,tan 2β=,则tan α的值为()A .1-B .1C .12-D .123.在ABC ∆中,,A B C ∠∠∠所对的边分别是,,a b c ,若3,4,120a b C ︒==∠=,则c =()A .37B .13CD4.在ABC中,c =,45B =︒,60C =︒,则b =()A.2B.2C .322D5.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若2a =,3b =,6A π=,则ABC ∆解的个数是()A .0B .1C .2D .不确定二、填空题6.在ABC ∆中,已知,,A B C 成等差数列,且3b =,则sin sin sin a b cA B C++++=_______.7.已知sincos 223θθ+=,则sin θ=_____.8.若tan 2α=,则sin 2α=.三、解答题9.已知ABC ∆的内角A,B,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且32,cos 5a B ==.(1)若4b =,求sin A 的值;(2)若4ABC S ∆=,求b ,c 的值.10.在ABC 中,a b c 、、分别为内角A B C 、、的对边,且2sin (2)sin (2)sin a A b c B c b C =+++.(1)求A 的大小;(2)若sin sin 1B C +=,是判断ABC 的形状.一、选择题11.下列命题中,不正确的是()A .在ABC ∆中,若AB >,则sin sin A B >B .在锐角ABC ∆中,不等式sin cos A B >恒成立C .在ABC ∆中,若60B =︒,2b ac =,则ABC ∆必是等边三角形D .在ABC ∆中,若cos cos a A b B =,则ABC ∆必是等腰三角形12.在ABC 中角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 若2A+C =B ,1,a =3,b =则ABC S ∆等于()A .2B .3C .32D .2二、填空题13.太湖中有一小岛C ,沿太湖有一条正南方向的公路,一辆汽车在公路A 处测得小岛在公路的南偏西15°的方向上,汽车行驶1km 到达B 处后,又测得小岛在南偏西75°的方向上,则小岛到公路的距离是________km.14.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为2224b c a +-,sin sin 2A C b C c +=,则角C =________.三、解答题15.如图,点D 在ABC ∆的边BC 上,,5, 1.4ADC AB BD π∠===(1)求AD 和sin B ;(2)若(1tan )(1tan )2++=B C ,求sin C .考点07三角恒等变换与解三角形一、选择题1.化简2cos 24sin tan 44αππαα=⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()A .cos αB .sin αC .1D .12【答案】D【解析】化简分母得,24sin tan 44ππαα⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()221cos 21tan 2=421tan cos sin 2(1sin 2)cos sin 2cos sin 2cos 2πααααααααααα⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭⋅⋅+-=+⋅+=-=.故原式等于12.故选D .2.已知tan()3αβ-=,tan 2β=,则tan α的值为()A .1-B .1C .12-D .12【答案】A【解析】因为()()()tan +tan tan =tan +1-tan tan αββααββαββ-⎡⎤-=⎣⎦-,又tan()3αβ-=,tan 2β=,故5tan -116α==-.故选A.3.在ABC ∆中,,A B C ∠∠∠所对的边分别是,,a b c ,若3,4,120a b C ︒==∠=,则c =()A .37B .13CD【答案】D【解析】∵3,4,120a b C ︒==∠=,∴2222cos 9161237c a b ab C =+-=++=,∴c =,故选D .4.在ABC 中,c =,45B =︒,60C =︒,则b =()A .2B .2C .322D 【答案】D【解析】在ABC 中,c =,45B =︒,60C =︒由余弦定理有:sin sin c b C B =,即sin sin 45sin sin 60c B b C ⋅︒===︒故选D5.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若2a =,3b =,6A π=,则ABC ∆解的个数是()A .0B .1C .2D .不确定【答案】C【解析】在ABC ∆中,由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,所以24962c c =+-⋅,即250c -+=,解得3372c =或3372c =,所以ABC ∆解的个数是2.故选C二、填空题6.在ABC ∆中,已知,,A B C 成等差数列,且3b =,则sin sin sin a b cA B C++++=_______.【答案】【解析】因为,,A B C 成等差数列且A B C π++=,所以3B π=即3B π=,所以外接圆的直径3223sin 32b R B ===,由正弦定理2sin sin sin a b c R A B C===可得223sin sin sin a b cR A B C ++==++,故填23.7.已知23sincos 223θθ+=,则sin θ=_____.【答案】13【解析】由题得221sin cos +2sin cos ,sin 2222343θθθθθ+=∴=.故填138.若tan 2α=,则sin 2α=.【答案】45【解析】sin 2α.故填45三、解答题9.已知ABC ∆的内角A,B,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且32,cos 5a B ==.(1)若4b =,求sin A 的值;(2)若4ABC S ∆=,求b ,c 的值.【解析】(1)∵3cos 05B =>,且0B π<<,∴24sin 1cos 5B B =-=,由正弦定理得sin sin a b A B=,∴42sin 25sin 45a BA b⨯===;(2)∵1sin 42ABC S ac B ∆==,∴142c 425⨯⨯⨯=,∴5c =,由余弦定理得2222232cos 25225175b ac ac B =+-=+-⨯⨯⨯=,∴b =10.在ABC 中,a b c 、、分别为内角A B C 、、的对边,且2sin (2)sin (2)sin a A b c B c b C =+++.(1)求A 的大小;(2)若sin sin 1B C +=,是判断ABC 的形状.【解析】(1)由已知,根据正弦定理得22(2)(2)a b c b c b c =+++,即222a b c bc =++,由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,故1cos 2A =-,0120A =;(2)由(1)得:001sin sin sin sin(60)cos sin sin(60)22B C B B B B B +=+-=+=+故当030B =时,sin sin B C +取得最大值1,此时三角形为等腰三角形.一、选择题11.下列命题中,不正确的是()A .在ABC ∆中,若AB >,则sin sin A B >B .在锐角ABC ∆中,不等式sin cos A B >恒成立C .在ABC ∆中,若60B =︒,2b ac =,则ABC ∆必是等边三角形D .在ABC ∆中,若cos cos a A b B =,则ABC ∆必是等腰三角形【答案】D【解析】A :在ABC ∆中,因为A B >,所以a b >,由正弦定理可知:sin sin A B >,故本命题是正B :因为ABC ∆是锐角三角形,所以02C <<π,由三角形内角和定理可知;02A B ππ<--<,即有22A B A B ππ+>⇒>-,因为ABC ∆是锐角三角形,所以,A B 为锐角,因此可得:sin sin()cos 2A B B π>-=,故本命题是正确的;C :由余弦定理可知;2222cos b a c ac B =+-⋅,又因为60B =︒,2b ac =,所以有:2222220()0ac a c ac a c ac a c a c =+-⇒+-=⇒-=⇒=,因此ABC ∆是等腰三角形,而60B =︒,所以ABC ∆是等边三角形,故本命题是正确的;D :由正弦定理可知;sin sin a b A B=,而cos cos a A b B =,所以有11sin cos sin cos sin 2sin 2sin 2sin 222A AB B A B A B =⇒=⇒=,,(0,)2,2(0,2)A B A B ππ∈∴∈ ,于是有22A B =或22A B π+=,即A B =或2A B π+=,所以ABC ∆是等腰三角形或直角三角形,因此本命题不正确.故选D.12.在ABC 中角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 若2A+C =B ,1,a=b =则ABC S ∆等于()ABC .32D .2【答案】C【解析】∵A +C =2B ,A +B +C =180°,∴B =60°,∵a =1,b=,sin B=2,∴由正弦定理sin a A =sin b B 得:sin A =asin B b1=12,∵a <b ,∴A <B =60°,∴A =30°,即C =90°,则sin C =1.所以11=sin 11=222ABC S ab C ∆=⨯二、填空题13.太湖中有一小岛C ,沿太湖有一条正南方向的公路,一辆汽车在公路A 处测得小岛在公路的南偏西15°的方向上,汽车行驶1km 到达B 处后,又测得小岛在南偏西75°的方向上,则小岛到公路的距离是________km.【答案】36【解析】如图所示,过C 作CD ⊥AB ,垂足为D ,∠A =15°,∠CBD =75°,AB =1km ,△BC=00sin15sin 60,△CBD 中,CD =BCcos 15°=001sin 302sin 60=36km .故填6.14.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为2224b c a +-,sin sin 2A C b C c +=,则角C =________.【答案】512π【解析】由题意2224b c a S +-=,又222cos 2b c a A bc +-=,所以11sin 2cos 24bc A bc A =⨯即tan 1A =,因为A 为三角形内角,故A 4π=,又sin sinsin cos 2222A B C B b C c c c π+⎛⎫==-= ⎪⎝⎭由正弦定理可得,sin sin sin cos 2B BC C =,因为sin 0C ≠,所以sin cos2sin cos 222B B B B ==,因为cos02B≠,所以1sin22B =,又022B π<<612B π∴=,即3B π=,53412C ππππ∴=--=.故填512π.三、解答题15.如图,点D 在ABC ∆的边BC 上,,5, 1.4ADC AB BD π∠===(1)求AD 和sin B ;(2)若(1tan )(1tan )2++=B C ,求sin C .【解析】(1)344ADB πππ∠=-=,设AD x =,在ABD ∆中,2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅∠,即22512(2x x =+-⨯-,解得22x =-2x =,2AD ∴=.在ABD ∆中,22sin 52sin 55AD ADB B AB∠===.故AD =,sin 5B =.(2)由(1tan )(1tan )2++=B C 得tan tan 1tan tan C B C B +=-,tan tan tan()11tan tan C BC B C B++==-∵,B C 是三角形内角,∴(0,)B C π+∈,4B C π∴+=由(1)知sin 5B =,(0,2B π∈ ,25cos 5B ∴===,210sin sin()sin cos cos sin (cos sin )444210C B B B B B πππ=-=-=-=.。
Word File山东高考数学一轮总复习教学案设计参考-简单三角恒等变换含答案解析撰写人:XXX第 2 课时简单的三角恒等变换题型一三角函数式的化简 1.化简tanα+1tan π4 +α2=( ) A.cosα B.sinα C.1cosα D.1sinα 答案 C 解析原式=2tan α21-tan 2 α2+1-tan α21+tan α2 =2tan α2 +1-tan α221-ta n 2 α2=1+tan 2 α21-tan 2 α2 =cos 2 α2 +sin2 α2cos 2 α2 -sin2 α2=1co sα . 2.化简:1+sinθ+cosθsin θ2 -cosθ22+2cosθ(00,∴ 2+2cosθ=4cos 2 θ2 =2cosθ2 . 又(1+sinθ+cosθ) sin θ2 -cosθ2 =2sin θ2 cosθ2 +2cos2 θ2 sin θ2 -cosθ2 =2cos θ2sin 2 θ2 -cos2 θ2=-2cos θ2 cosθ,故原式=-2cos θ2 cosθ2cos θ2=-cosθ. 1.三角函数式的化简要遵循“三看”原则 2.三角函数式化简的方法弦切互化,异名化同名,异角化同角,降幂或升幂.在三角函数式的化简中“次降角升”和“次升角降”是基本的规律,根号中含有三角函数式时,一般需要升次. 1. 2+2cos8+2 1-sin8的化简结果为________.答案-2sin4 解析原式= 4cos 2 4+2 sin4-cos4 2 =2|cos4|+2|sin4-cos4|,因为5π40,θ∈ 0,π2,所以 02)的两根分别为tanα,tanβ,且α,β∈-π2 ,π2,则α+β=________. 答案-3π4 解析由根与系数的关系且 a>2 得,tanα+tanβ=-3a0.所以tanα0)在区间-π4 ,3π4上是增函数,且在区间[0,π]上恰好取得一次最大值,则ω 的取值范围是( ) A.12 ,23 B. 13 ,23 C.13 ,23 D. 12 ,23 答案 D 解析 f(x)=2sinωx ·1-cos ωx+π22-sin 2 ωx=sinωx(1+sinωx)-sin 2 ωx=sinωx. 所以区间-π2ω ,π2ω(ω>0)是函数 f(x)含原点的递增区间.又因为函数 f(x)在-π4 ,3π4上单调递增,所以-π4 ,3π4⊆-π2ω ,π2ω,所以-π2ω ≤-π4 ,π2ω ≥3π4,又ω>0,所以 00)个单位长度,平移后的图象关于 y 轴对称,则 a 的值可能为( ) A. π6 B. π3 C. π2 D. 2π3 答案 B 解析 f(x)=2 3sinx·cosx-2cos 2 x+1=3sin2x-cos2x=2sin 2x-π6.将其图象向左平移 a 个单位长度,所得图象对应的解析式为 y=2sin 2x+a-π6=2sin 2x+2a-π6,因为平移后的图象关于 y 轴对称,所以2a-π6 =kπ+π2 ,k∈Z.即a=kπ2+π3 ,k∈Z.当 k=0 时,a=π3 . 2.(2020·石家庄模拟)设函数 f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ) ω>0,|φ|b>c B.b>a>c C.c>a>b D.a>c>b 答案 D 解析 a=cos50°cos127°+cos40°cos37°=cos50°cos127°+sin50°sin127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos77°=si n13°. b=22(sin56°-cos56°)=22sin56°-22cos56°=sin(56°-45°)=sin11°.c=1-tan 2 39°1+tan2 39°=1-sin2 39°cos 2 39°1+sin2 39°cos 2 39°=cos 2 39°-sin 2 39°=cos78°=sin12°.因为函数y=sinx,x∈0,π2为增函数.所以sin13°>sin12°>sin11°,即a>c>b. 2.化简cos 2 x-π12+sin 2 x+π12=( ) A.1+ 12 cos2x B.1+ 12 sin2x C.1+cos2x D.1+sin2x答案 B 解析原式=1+cos 2x-π62+1-cos 2x+π62=1+ 12cos 2x -π6-cos 2x+π6=1+12 ·2sin2xsinπ6 =1+12 sin2x. 3.(2020·湖北重点中学联考)已知 A(x A ,y A )是单位圆(圆心在坐标原点 O)上任意一点,将射线 OA 绕 O 点逆时针旋转30°到 OB,交单位圆于点 B(x B ,y B ),则 x A -y B 的最大值为( ) A. 2 B.32 C.1 D. 12 答案 C 解析设 x 轴正方向逆时针转到射线 OA 的角为α,根据三角函数定义 x A =cosα,y B =sin(α+30°),所以 x A -y B =cosα-sin(α+30°)=-32sinα+12 cosα=sin(α+150°),故其最大值为 1.故选 C. 4.(2020·济南一模)公元前 6 世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割约为0.618,这一数值也可以表示为m=2sin18°.若 m 2 +n=4,则m n2cos 2 27°-1 =( ) A.8 B.4 C.2 D.1 答案 C 解析由题意得 n =4-m 2 =4-4sin 2 18°=4cos 2 18°,则m n2cos 2 27°-1 =2sin18° 4cos 2 18°cos54°=2sin18°×2cos18°cos54°=2sin36°sin36° =2,故选 C. 5.已知α 为第四象限角,sinα+cosα= 15 ,则tanα2 的值为( ) A.- 12 B. 12C.- 13 D. 13 答案 C 解析将sinα+cosα= 15 的等号两边同时平方,得 1+2sinαcosα=125 ,得2sinαcosα=-2425 ,所以(sinα-cosα)2 =1-2sinαcosα= 4925 .因为α 为第四象限角,所以sinα0,所以sinα-cosα=- 75 ,结合sinα+cosα=15 ,解得sinα=-35 ,cosα= 45 .所以 tanα2 =sin α2cos α2=2sin α2 cosα22cos 2 α2=sinα1+cosα =-13 .故选C. 6.(2021·福州外国语学校适应性考试)已知 A,B 均为钝角,sin 2 A2 +cos A+π3=5- 1510,且 sinB =1010,则 A+B=( ) A. 3π4 B.5π4 C. 7π4 D. 7π6 答案 C 解析因为 sin 2 A2 +cos A+π3= 1-cosA2+ 12 cosA-32sinA= 12 -32sinA=5- 1510,所以 sinA=55,因为 A,B 均为钝角,所以 A+B∈(π,2π),由 sinA=55得 cosA =- 2 55,由 sinB=1010得 cosB=- 3 1010,所以 cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB=22,所以 A+B=7π4. 7.(2020·洛阳三模)函数 y=log 12sin2xcos π4 -cos2x·sinπ4的单调递减区间是( ) A. kπ+π8 ,kπ+5π8,k∈ZB. kπ+π8 ,kπ+3π8,k∈ZC. kπ-π8 ,kπ+3π8,k∈ZD.kπ+3π8,kπ+5π8,k∈Z 答案 B 解析 y=log 12sin2xcos π4 -cos2xsinπ4 =log 12 sin2x-π4.令 t=sin 2x-π4,则 y =log 12 t.因为 y=log12 t 在(0,+∞)上是减函数,所以要求函数 y=log 12 sin 2x-π4的单调递减区间,只要求出 t=sin 2x-π4的单调递增区间,同时注意 t=sin 2x-π4>0.由2kπ0,∴2sinα=3cosα,又sin 2 α+cos 2 α=1,∴cosα=213 ,sinα=313 ,∴sin α+π4sin2α+cos2α+1 =22sinα+cosαsinα+cosα 2 +cos 2 α-sin 2 α=24cosα =268. 5.设函数 f(x)=22cos 2x+π4+sin 2 x. (1)求函数 f(x)的最小正周期; (2)设函数 g(x)对任意x∈R,有 g x+π2=g(x),且当x∈ 0,π2时,g(x)= 12 -f(x).求函数 g(x)在[-π,0]上的解析式.解 (1)函数f(x)=22cos 2x+π4+sin 2 x =22 cos2xcos π4 -sin2xsinπ4+sin 2 x = 12 cos2x -12 sin2x+12 -12 cos2x=12 -12 sin2x,所以函数 f(x)的最小正周期 T=2π2=π. (2)当x∈ 0,π2时,g(x)= 12 -f(x),即 g(x)= 12 -12 -12 sin2x =12 sin2x. 当x∈ -π2 ,0 时,x+π2 ∈ 0,π2,因为 g x+π2=g(x),所以 g(x)=g x+π2= 12 sin 2 x+π2 =- 12 sin2x. 当x∈ -π,-π2时,x+π∈ 0,π2,可得 g(x)=g(x+π)= 12 sin[2(x+π)]=12 sin2x. 所以函数 g(x)在[-π,0]上的解析式为g(x)=- 12 sin2x -π2 <x≤0 ,12 sin2x -π≤x≤-π2.山东高考数学一轮总复习教学案设计参考-直接证明与间接证明含答案解析中考化学《第十一单元,盐,化肥》巩固复习题精编(含详细答案解析)中考化学《第一单元,走进化学世界》巩固复习题精编(含详细答案解析)中考化学《第三单元,物质构成奥秘》巩固复习题精编(含详细答案解析)最新人教版三年级数学上册第一学期期末总复习教案教学设计全册Best work give best you最好的资料给最好的你。
2025届新高考一轮复习特训 三角恒等变换一、选择题1.在ABC △中,D 为边BC 上一点,DAC ∠=4AD =,2AB BD =,且ADC △的面积为ABD ∠=( )2.sin20cos40cos20cos50+︒︒︒︒的值是( )C.3.若π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭=α=( )4.已知25cos 2cos αα+=,()cos 2αβ+=π0,2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,ππ3,22β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos β的值为( )A.cos 0θθ-=,则tan 2θ=( )A.-6.已知α为锐角,cos α=2α=( )7.已知()sin αβ-=3tan αβ=,则()sin αβ+=( )8.已知πcos6α⎛⎫-=⎪⎝⎭π26α⎛⎫+=⎪⎝⎭( )A.C.二、多项选择题9.在ABC△中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知sin()sin()3sin2BA B A A-++=,且c==A.22cos15︒ B.sin27cos3cos27sin3︒︒+︒︒C.2sin15sin75︒11.下列化简正确是( )A.sin45cos451︒︒=B.22ππcos sin1212-=4040sin80︒+︒=三、填空题12.已知tanα,tanβ是方程2330x x--=的两个实数根,()tan22αβ+=________. 13.(1tan13)(1tan32)+︒+︒=________.14.已知()()4tan114tan17A B+-=,则()tan A B-=________.四、解答题15.已知sinα=π0,2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭(1)求πsin4α⎛⎫+⎪⎝⎭的值;(2)若tanβ=tan2()αβ-的值.16.在ABC△=的12=(1)求C ;(2)若32a b c +=且,求的外接圆半径.17.记ABC △1sin A =+.(1)若A B =,求C ;18.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =5=,cos A =(1)求B ;(2)设D 是AB 边上点,且3AB AD =,求证:CD AB ⊥.19.在ABC △中,角A ,B,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos b A c+=(1)求B 的大小;(2)若c =2b +=,求ABC △的面积.(3)已知πsin 3α⎛⎫+= ⎪⎝⎭π6α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.3a =ABC △参考答案1.答案:A解析:因为11sin 422ADC S AD AC DAC AC =⋅∠=⨯⨯=△4AC =,所以ADC △为等腰三角形,则ADC ∠=在△=sin DBBAD =∠,解得sin BAD ∠=因为ADB ∠=BAD为锐角,所以cos BAD ∠==所以()πsin sin sin 6ABD ADC BAD BAD ⎛⎫∠=∠-∠=-∠ ⎪⎝⎭ππsin cos cos sin 66BAD BAD -∠==∠故选:A 2.答案:A解析:原式sin20cos40cos20sin 40sin 60=︒︒︒︒=︒=+故选:A.3.答案:B解析:因为tan2α==π0,2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin02α≠,所以22cos 2cos α-=cos 1cos αα-=+,所以cos α=π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以α=α=解析:25cos 2cos αα+= ,210cos cos 30αα∴--=,cos α∴=因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3cos 5α=432255α=⨯⨯=ππ,42α⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭(2π,3π)αβ+∈,coscos(22)cos(2)cos 2sin(2)sin 2βαβααβααβα∴=+-=+++故选:B.5.答案:Bcos 0θθ-=,得tan θ=则22tan tan 21tan θθθ===-故选:B.6.答案:D解析:法一:由题意,,又为锐角,所以,所以法二:由题意,2cos 12sin α==-22α=,将选项逐个代入验证可知D 选项满足,故选D.sin α∴=222cos sin ααα=-=()cos 2αβ+=()3sin 25αβ∴+=47324525525=-⨯+⨯=2cos 12sin α==-22sin 2α===αsin 02α>sin2α=解析:由tan 3tan αβ==cos 3cos sin αβαβ=,又()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-=sin αβ=cos αβ=所以()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+=8.答案:A解析:ππππsin 2cos 2cos 2cos26336αααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭22ππ1cos22cos 121663αα⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=--=⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭9.答案:AD解析:因为sin()sin()3sin 2B A B A A -++=,所以sin cos cos sin sin cos cos sin 32sin cos B A B A B A B A A A -++=⨯,即sin cos 3sin cos B A A A =.当cos 0A =,即A ===sin c C ==当cos 0A ≠时,sin 3sin B A =,由正弦定理可得3b a =,由余弦定理可得22222(3)7cos 223a b c a a C ab a a +-+-===⋅1=(负值舍去).综上,1a =或a =10.答案:BCD解析:选项A :22cos 151cos301︒=+︒=选项B :sin 27cos3cos 27sin 3sin 30︒︒+︒︒=︒=选项C :2sin15sin 752sin15cos15sin 30︒=︒︒=︒=212tan 22.51tan 4521tan 22.52︒=⋅=⋅︒=-︒故选:BCD.11.答案:BCD解析:A:因为()11sin 45cos 45sin 245sin 9022︒︒=⨯︒=︒=所以本选项不正确;B:因22ππππcos sin cos 2cos 1212126⎛⎫-=⨯== ⎪⎝⎭所以本选项正确;()4040cos 60sin 40sin 60cos 40sin 6040︒︒=︒︒+︒︒=︒+︒()sin 18080sin 80=︒-︒=︒,所以本选项正确;()11tan 222.5tan 4522=⨯︒=︒=所以本选项正确,故选:BCD 解析:tan ,tan αβ是方程2330x x --=的两个实数根,则有tan tan 3αβ+=,tan tan 3αβ=-,因此()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++==-()()()232tan22291tan 116αβαβαβ++===-+-.13.答案:2解析:因为()tan13tan 32tan 45tan 133211tan13tan 32︒+︒︒=︒+︒==-︒︒,整理得tan13tan 32tan13tan 321︒+︒+︒︒=,所以(1tan13)(1tan 32)1tan 32tan13tan 32tan13112+︒+︒=+︒+︒+︒︒=+=.故答案为:214.答案:4为解析:因为()()4tan 114tan 17A B +-=,所以()tan tan 41tan tan A B A B -=+⋅,所以()tan tan tan 41tan tan A BA B A B--==+⋅,故答案为:4(2)13tan(2)9αβ-=解析:(1)因为sin α=π0,2⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos α==所以ππsin sin cos cos 44ααα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭3455==(2)由(1)tan α=232tan 291tan 116ααα===--所以()241tan2tan73tan 22411tan2tan 173αβαβαβ---===++⨯16.答案:(1)2π3C ==sin 2sin cos A B C B +=,且()sin sin sin cos cos sin A B C B C B C =+=+,即2sin cos 2cos sin sin 2sin cos B C B C B C B ++=,则2sin cos sin 0B C B +=,且()0,πB ∈,则sin 0B ≠,可得cos C =且()0,πC ∈,所以C =(2)因为32a b c +=且3a =,则290b c =->,可得c >由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+-,即()()22192923292c c c ⎛⎫=+--⨯-⨯- ⎪⎝⎭,整理可得210210c c -+=,解得7c =或3c =(舍去),所以ABC△的外接圆半径2sin cR C===17.答案:(1)答案见解析(2)()0,1解析:(1)由A B=1sin A =+1sin A =+,则()2cos 1sin sin A A A =+整理得22sin sin 10AA +-=,解之得sin A =1A =-又0A <<A =B =2π3=(2)A ,B 为ABC△的内角,则1sin 0A +>1sin =+0>,则A 、B 均为锐角222cos sin 1tancos π222tan tan 1sin 42(sin cos )1tan222A A AA AB A A A A --⎛⎫====- ⎪+⎝⎭++又0B <<π42A <-<π4B =π4B <<则π22A B =-,则πsin sin 2cos 22A B B ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭22sin 2cos 22cos 112cos 2cos 2cos cos cos b A b B B B b B b B B B-====-令cos t B =π04B ⎛<< ⎝1t <<又()2f t t =⎫⎪⎪⎭单调递增,0f =,(1)1f =可得1021t t <-<,则2cos B -)0,1,)0,1(2)详见解析解析:(1) 在ABC △中,内角A,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,cos 0A=>,∴sin A ==5=,∴sin sinb A B a ===又5ba =>=,A B >,∴B=(2) ()sin sin C A B =+=+=∴sin sin a Cc A===∵23CD BD BC BA BC =-=-∴(222220333CD BA BA BC BA BA BC BA ⎛⎫⋅=-⋅=-⋅=⨯-= ⎪⎝⎭,∴CD BA ⊥ ,∴CD AB ⊥.19.答案:(1)π6B =解析:(1)cos b A c = ,∴由正弦定理可得sin cos sin B A A C +=,又()sin sin sin cos cos sin ,C A B A B A B =+=+sin cos A A B =sin 0A ≠,cos B ∴=()0,πB ∈ ,π6B ∴=;(2)π6B = ,c =∴由余弦定理可得cosB ==2233b a -+=,又2a b +=,解得1a b ==,111cos 1222ABC S a B ∴==⨯=△;(3)因为απ5π36α<+<又因为π4πsin sin 353α⎛⎫+=<= ⎪⎝⎭,所以α则π3cos ,35α⎛⎫+==- ⎪⎝⎭ππππ3sin sin cos 63235ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.。
三角恒等变换1、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)∵cos α=17,0<α<π2,∴sin α=437,∴tan α=43,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-48=-8347. (2)∵0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,∴sin(α-β)=3314,∴cos β=cos[α-(α-β)]=co s αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∴β=π3.2、已知f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1tan x sin 2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4. (1)若tan α=2,求f (α)的值; (2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,求f (x )的取值范围.解 (1)f (x )=(sin 2x +sin x cos x )+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4· cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=1-cos 2x 2+12sin 2x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 =12+12(sin 2x -cos 2x )+cos 2x =12(sin 2x +cos 2x )+12. 由tan α=2,得sin 2α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=45. cos 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2α1+tan 2α=-35.所以f (α)=12(sin 2α+cos 2α)+12=35.(2)由(1)得f (x )=12(sin 2x +cos 2x )+12=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+12.由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,得2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,5π4. ∴-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤1,∴0≤f (x )≤2+12, 所以f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2+12. 3、已知函数f (x )=4cos x ·sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-1=4cos x ⎝⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x -1=3sin 2x +2cos 2x -1=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (x )的最小正周期为π.(2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3.于是,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1.4、设α为锐角,若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12的值为________.解析 ∵α为锐角且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45, ∴α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=35. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-π4=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos π4-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6sin π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-22⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-1 =2×35×45-22⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452-1=12225-7250=17250. 答案172505、已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos(α-β)的值为________.解析 ∵cos α=13,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α=223,∴sin 2α=429,cos 2α=-79.又cos(α+β)=-13,α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=223.∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)] =cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-79×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13+429×223=2327.答案23276.计算cos 42°cos 18°-cos 48°sin 18°的结果等于( ). A.12 B.33 C.22 D.32解析 原式=sin 48°cos 18°-cos 48°sin 18° =sin(48°-18°)=sin 30°=12.答案 A 7.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=13,则cos(π+2α)的值为( ).A .-79 B.79 C.29 D .-23解析 由题意,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=cos α=13.所以cos(π+2α)=-cos 2α=-(2cos 2α-1)=1-2cos 2α=79.答案 B8.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =35,则sin 2x =( ).A.1825B.725 C .-725 D .-1625 解析 因为sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -1,所以sin 2x =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=1825-1=-725.答案 C9.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,32π,且cos α=-45,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α等于( ). A .7 B.17 C .-17D .-7解析 因α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,32π,且cos α=-45,所以sin α<0,即sin α=-35,所以tan α=34.所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=1-tan α1+tan α=1-341+34=17. 答案 B10.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-12,且π2<α<π,则sin 2α-2cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4等于( ). A.255 B .-3510 C .-255 D .-31010解析 sin 2α-2cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=2sin αcos α-2cos 2α22sin α-cos α=22cos α,由tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-12,得tan α+11-tan α=-12,解得tan α=-3,因为π2<α<π,所以解得cos α=-1tan 2α+1=-1010,所以原式=22cos α=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=-255.答案 C11.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,∴a =± 3. 答案 ± 312、已知cos 4 α-sin 4α=23,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3=________.解析 ∵cos 4α-sin 4 α=(sin 2 α+cos 2α)(cos 2α-sin 2 α)=23,∴cos 2α=23,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴2α∈(0,π), ∴sin 2α=1-cos 22α=53, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=12cos 2α-32sin 2α =12×23-32×53=2-156. 答案2-15613.已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,求f (2α)的值.解 (1)f (x )=12cos x +32sin x -cos x=32sin x -12cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6.∴f (x )的最小正周期为2π.(2)由(1)知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6-π6=sin α=35,∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos α=1-sin 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45. ∴sin 2α=2sin αcos α=2×35×45=2425,cos 2α=2cos 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452-1=725,∴f (2α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π6=32sin 2α-12cos 2α =32×2425-12×725=243-750. 14.已知函数f (x )=-3sin 2x +sin x cos x . (1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫25π6的值.(2)设α∈(0,π),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=14-32,求sin α的值.解 f (x )=-3sin 2x +sin x cos x =-3×1-cos 2x 2+12sin 2x =-32+sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3, (1)f ⎝⎛⎭⎪⎫25π6=-32+sin ⎝⎛⎭⎪⎫25π3+π3=0.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=-32+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=14-32,∴0<sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π3=14<12,又∵α∈()0,π,∴α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,4π3.∴α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,π, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-154,∴sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3-π3=14×12+154×32=1+358. 15.已知tan(α+β)=25,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,那么tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ).A.1318B.1322C.322D.16解析 因为α+π4+β-π4=α+β,所以α+π4=(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤α+β-⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=tan α+β-tan ⎝⎛⎭⎪⎫β-π41+tan α+βtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=25-141+25×14=322.答案 C15.已知α,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,满足t an (α+β)=4tan β,则tan α的最大值是( ). A.14 B.34 C.34 2 D.32解析 由tan(α+β)=4tan β,得tan α+tan β1-tan αtan β=4tan β,解得tan α=3tan β1+4tan 2β,因为β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以tan β>0.所以tan α=31tan β+4tan β≤321tan β·4tan β=34,当且仅当1tan β=4tan β,即tan 2β=14,tan β=12时取等号, 所以tan α的最大值是34. 答案 B16.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α,则tan 2α=________.解析 由已知,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=32sin α+12cos α=3cos α,即32sin α=52cos α,所以tanα=533, 所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×5331-⎝ ⎛⎭⎪⎫5332=-5311. 答案 -5311。
第02讲三角恒等变换(和差公式、倍角公式)(核心考点精讲精练)1.4年真题考点分布2.命题规律及备考策略【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较中等或偏难,分值为5分【备考策略】1.推导两角差余弦公式,理解两角差余弦公式的意义2.能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式3.能推导二倍角的正弦、余弦、正切公式,能运用公式解决相关的求值与化简问题【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般会考查两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式变形应用和半角公式变形应用,需加强复习备考1.正弦的和差公式()βαβαβαsin cos cos sin sin +=+()βαβαβαsin cos cos sin sin -=-2.余弦的和差公式()βαβαβαsin sin cos cos cos -=+()βαβαβαsin sin cos cos cos +=-3.正切的和差公式()βαβαβαtan tan 1tan tan tan -+=+()βαβαβαtan tan 1tan tan tan +-=-4.正弦的倍角公式⇒=αααcos sin 22sin ααα2sin 21cos sin =5.余弦的倍角公式()()αααααααsin cos sin cos sin cos 2cos 22-+=-=升幂公式:αα2sin 212cos -=,1cos 22cos 2-=αα降幂公式:22cos 1sin 2αα-=,22cos 1cos 2αα+=6.正切的倍角公式ααα2tan 1tan 22tan -=7.半角公式(1)sinα2=±1-cos α2.(2)cos α2=±1+cos α2.(3)tan α2=±1-cos α1+cos α=sin α1+cos α=1-cos αsin α.以上称之为半角公式,符号由α2所在象限决定.8.和差化积与积化和差公式sin sin 2sincos 22sin sin 2cos sin22cos cos 2cos cos22cos cos 2sin sin22αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-+=+--=+-+=+--=2sin cos sin()sin()A B A B A B =++-2cos cos cos()cos()A B A B A B =++-2sin sin cos()cos()A B A B A B =--+9.推导公式2)cos (sin )cos (sin 22=-++αααα10.辅助角公式x b x a y cos sin +=,)0(>a )sin(22ϕ++=⇒x b a y ,其中a b =ϕtan ,)2,2(ππϕ-∈【分析】由题得原式=sin15cos75cos15sin 75︒︒+︒︒,再利用和角的正弦公式化简计算.【详解】由题得原式=sin15cos 75cos15sin 75=sin(1575)sin 901︒︒+︒︒+== .故选C【点睛】本题主要考查诱导公式和和角的正弦公式的运用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.【分析】由两角差的正切公式即可求解.【详解】解:tan(α-β)=tan tan 1tan tan a αββ-+=4334133-+⨯=13,故选:C.【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】[方法一]:直接法由已知得:()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[方法二]:特殊值排除法解法一:设β=0则sinα+cosα=0,取=2πα,排除A,B ;再取α=0则sinβ+cosβ=2sinβ,取β=4π,排除D ;选C.[方法三]:三角恒等变换sin()cos()=]44cos sin 2sin 444ππαβαβαβαβπππαβαβαβ+++=++++=+++=+(()(()()cos sin 44ππαβαβ+=+()(sin cos cos sin =044ππαβαβ+-+(()即sin=04παβ+-()sin =sin cos cos sin =sin cos =044422πππαβαβαβαβαβ∴-+-+--+-()()()()()sin =cos αβαβαβ∴----()()即tan()=-1,故选:C.【分析】将所给的三角函数式展开变形,然后再逆用两角和的正弦公式即可求得三角函数式的值.【详解】由题意可得:1sin sin cos 12θθθ+=,则:3sin cos 12θθ=1cos 2θθ+=从而有:sin coscos sin 663ππθθ+=,即sin63πθ⎛⎫+=⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】本题主要考查两角和与差的正余弦公式及其应用,属于中等题.【分析】利用两角差的余弦公式即可求解.【详解】()1sin 70sin10cos10cos 70cos 7010cos 602︒︒+︒︒=︒-︒=︒=.故选:A.【分析】运用正切两角和公式变形求解即可.【详解】8748135︒+︒=︒,令87,48αβ=︒=︒,则()tan tan tan tan13511tan tan αβαβαβ++=︒==--,所以tan tan tan tan 1αβαβ+-=-,即tan87tan 48tan87tan 481︒+︒-︒︒=-.故选:A.【分析】利用两角和的正切公式,结合换元法,解一元二次方程,即可得出答案.【详解】2tan tan 74πθθ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭ ,tan 12tan 71tan θθθ+∴-=-,令tan ,1t t θ=≠,则1271tt t+-=-,整理得2440t t -+=,解得2t =,即tan 2θ=.故选:D.【点睛】本题主要考查了利用两角和的正切公式化简求值,属于中档题.【分析】利用两角和差的正弦公式将题给条件化简,得到关于sin α的方程,解之即可求得sin α的值.【详解】2π1sin sin sin sin cos 322ααααα⎛⎫⎛⎫++=+-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1sin 2αα=,π1sin sin 32ααα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,又2ππsin sin sin 33ααα⎛⎫⎛⎫++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则11sin cos cos sin 22αααα-,则sin 0α=故选:A【分析】直接利用和角的正切公式求解.【详解】由题得11tan +12tan 3141tan 12πααα+⎛⎫+=== ⎪-⎝⎭-.故答案为:3【分析】根据两角和的正切公式变形即可得解.【详解】因为tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-,所以(1tan )(1tan )1tan tan tan tan 1tan()(1tan tan )tan tan αβαβαβαβαβαβ++=+++=++-+π1tan (1tan tan )tan tan 24αβαβ=+-+=,故答案为:2【分析】由题意结合诱导公式可得22225cos cos cos sin 12121212ππππ-=-,再由二倍角公式即可得解.【详解】由题意,2222225coscos cos cos cos sin 1212122121212πππππππ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭cos26π==.故选:D.【答案】3【分析】直接按照两角和正弦公式展开,再平方即得结果.【详解】221sin ()(cos sin )(1sin 2)4222παααα+=+=+Q 121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴=故答案为:13【点睛】本题考查两角和正弦公式、二倍角正弦公式,考查基本分析求解能力,属基础题.【分析】将式子先利用二倍角公式和平方关系配方化简,然后增添分母(221sin cos θθ=+),进行齐次化处理,化为正切的表达式,代入tan 2θ=-即可得到结果.【详解】将式子进行齐次化处理得:()()()22sin sin cos 2sin cos sin 1sin 2sin sin cos sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθθθ+++==+++()2222sin sin cos tan tan 422sin cos 1tan 145θθθθθθθθ++-====+++.故选:C .【点睛】易错点睛:本题如果利用tan 2θ=-,求出sin ,cos θθ的值,可能还需要分象限讨论其正负,通过齐次化处理,可以避开了这一讨论.【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出sin()αβ+,再利用二倍角的余弦公式计算作答.【详解】因为1sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ-=-=,而1cos sin 6αβ=,因此1sin cos 2αβ=,则2sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ+=+=,所以2221cos(22)cos 2()12sin ()12()39αβαβαβ+=+=-+=-⨯=.故选:B【点睛】方法点睛:三角函数求值的类型及方法(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看较难,但非特殊角与特殊角总有一定关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合三角函数公式转化为特殊角的三角函数.(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.(3)“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角,有时要压缩角的取值范围.【分析】由二倍角公式可得2sin 22sin cos tan 2cos 212sin αααααα==-,再结合已知可求得1sin 4α=,利用同角三角函数的基本关系即可求解.【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 α∴sin tan cos ααα∴==故选:A.【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出sin α.【答案】D【分析】由函数奇偶性的定义结合三角函数的性质可判断奇偶性;利用二倍角公式结合二次函数的性质可判断最大值.【详解】由题意,()()()()cos cos 2cos cos 2f x x x x x f x -=---=-=,所以该函数为偶函数,又2219()cos cos 22cos cos 12cos 48f x x x x x x ⎛⎫=-=-++=--+ ⎪⎝⎭,所以当1cos 4x =时,()f x 取最大值98.故选:D.【分析】根据诱导公式及二倍角公式计算即可.【详解】已知πsin 43α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以2ππ5sin 2cos 22sin 1249ααα⎛⎫⎛⎫=-+=+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A.【分析】利用二倍角的余弦公式求解.【详解】解:因为πsin 24α⎛⎫-= ⎪⎝⎭所以22ππ2cos 12sin 122243αα⎛⎫⎛⎫-=--=-⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即2sin 3α=-,所以2221cos212sin 1239αα⎛⎫=-=-⨯-= ⎪⎝⎭.22179cos42cos 2121981αα⎛⎫=-=⨯-=- ⎪⎝⎭,故选:B .【分析】先通过诱导公式变形,得到α的同角等式关系,再利用辅助角公式化简成正弦型函数方程,可求出α,接下来再求β.【详解】[方法一]:利用辅助角公式处理∵2παβ+=,∴sin cos βα=,即3sin cos αα-=,cos 1010αα⎫-=⎪⎪⎭sin θ=,cos θ=()αθ-,∴22k k Z παθπ-=+∈,,即22k παθπ=++,∴sin sin 2cos 210k παθπθ⎛⎫=++== ⎪⎝⎭,则224cos 22cos 12sin 15ββα=-=-=.45.[方法二]:直接用同角三角函数关系式解方程∵2παβ+=,∴sin cos βα=,即3sin cos αα-=,又22sin cos 1αα+=,将cos 3sin αα=210sin 90αα-+=,解得sin 10α=,则224cos 22cos 12sin 15ββα=-=-=.45.【答案】5-3【分析】利用二倍角余弦公式以及弦化切得cos 2θ,根据两角差正切公式得tan()4πθ-【详解】2222222222cos sin 1tan 123cos 2cos sin cos sin 1tan 125θθθθθθθθθ---=-====-+++,tan 1211tan()41tan 123πθθθ---===++,故答案为:31, 53 -【点睛】本题考查二倍角余弦公式以及弦化切、两角差正切公式,考查基本分析求解能力,属基础题.【分析】根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.【详解】因为2cos12sin2αα=-,而α为锐角,解得:sin2α===故选:D.【分析】根据同角三角函数关系求得cosθ,再根据半角公式即可求得结果.【详解】因为37πsin,3π52θθ=-<<,故可得4cos5θ==-,又23sin sin cos sin5222tan3121coscos cos225θθθθθθθθ-=====-+.【分析】根据诱导公式求出cosθ,再利用平方关系可求sinθ,然后利用公式1cos sintan2sin1cosθθθθθ-==+即可求解.【详解】解:因为1cos()3πθ+=,所以1cos 3θ=-,又θ是第二象限角,所以sin 3θ=,所以1cos tan 2sin θθθ-=故选:B .【分析】将表达式1tan21tan 2αα+-中的正切化成正余弦,由4cos 5α=-,求出3sin 5α=-,代入即可求解.【详解】由4cos 5=-α且α是第三象限的角,可得3sin 5α==-,又由311tancossin1sin 152224cos 21tan cos sin 2225αααααααα-+++====----,即1tan221tan 2αα-=-+.故选:C.A .sin tan 21cos θθθ=-C .1cos tan2sin θθθ-=【分析】根据直角三角形中的定义写出sin ,cos θθ,用θ表示出BCH ∠,然后分析可得.【详解】由已知COB θ∠=,则π22CBO θ∠=-,2BCH θ∠=,又tan2BH CH θ=,sin CH OC θ=,cos OHOCθ=,BH OH OB OC +==,因此11cos tan sin OHBH OC CH CH OCθθθ--===,故选:C .【分析】先代入零点,求得A 的值,再将函数化简为π()2sin()3f x x =-,代入自变量π12x =,计算即可.【详解】∵π()0322f A =-=,∴1A =∴π()sin 2sin()3f x x x x ==-ππππ()2sin(2sin 121234f =-=-=故答案为:1,【分析】利用辅助角公式化简()f x ,结合三角函数周期性和值域求得函数的最小正周期和最大值.【详解】由题,()sin cos sin cos 33232334x x x x x f x π⎫⎛⎫=+=+=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭,所以()f x 的最小正周期为2613T pp ==故选:C .【答案】2(2,2k k Z π+∈均可)【分析】根据两角和的正弦公式以及辅助角公式即可求得()()f x x θ=+,可得2=,即可解出.【详解】因为()()()cos sin sin 1cos f x x x x ϕϕθ=++=+,2=,解得sin 1ϕ=,故可取2ϕπ=.故答案为:2π(2,2k k Z ππ+∈均可).【点睛】本题主要考查两角和的正弦公式,辅助角公式的应用,以及平方关系的应用,考查学生的数学运算能力,属于基础题.【分析】法一:令x y k -=,利用判别式法即可;法二:通过整理得()()22219x y -+-=,利用三角换元法即可,法三:整理出圆的方程,设x y k -=,利用圆心到直线的距离小于等于半径即可.【详解】法一:令x y k -=,则x k y =+,代入原式化简得()22226440y k y k k +-+--=,因为存在实数y ,则0∆≥,即()()222642440k k k --⨯--≥,化简得22170k k --≤,解得11k -≤≤+故x y -的最大值是1,法二:224240x y x y +---=,整理得()()22219x y -+-=,令3cos 2x θ=+,3sin 1y θ=+,其中[]0,2πθ∈,则π3cos 3sin 114x y θθθ⎛⎫-=-+=++ ⎪⎝⎭,[]0,2θπ∈,所以ππ9π,444θ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则π2π4θ+=,即74πθ=时,x y -取得最大值1+,法三:由224240x y x y +---=可得22(2)(1)9x y -+-=,设x y k -=,则圆心到直线x y k -=的距离3d =≤,解得11k -≤≤+故选:C.【答案】6-(答案不唯一).【分析】化简函数解析式,由条件结合正弦函数性质求常数ϕ的一个取值即可.【详解】()sin cos()f x x x ϕ=++可化为()sin cos cos sin sin f x x x x ϕϕ=+-,所以()()sin 1sin cos cos f x x x ϕϕ=-+,设a ==则1sin cos ()sin cos f x a xx a a ϕϕ-⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,设1sin cos cos ,sin a aϕϕθθ-==,则()()sin f x a x θ=+,因为函数()sin cos()f x x x ϕ=++的最小值为所以=1sin 2ϕ=-,所以π2π6k ϕ=-或5ππ26k ϕ=-,其中Z k ∈,故答案为:π6-(答案不唯一).2【分析】利用三角恒等变换、辅助角公式表示出()f x 的解析式,再用换元法将函数转化为二次函数即可求最大值.【详解】(1sin )(1cos )1sin cos sin cos ()f x x x x x x x ++=+++=,2(sin cos )11sin cos 2x x x x +-=+++,令πsin cos 4t x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,因为π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以ππ3π,444x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以πsin 4x ⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦,所以(π4t x ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,所以(211(),22g t t t t =++∈,对称轴011t =-<,所以211()22g t t t =++在(单调递增,所以当0t =max 3()2g t g ==,即当πsin 14x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,π4x =时,()(1sin )(1cos )f x x x =++32+.故答案为:32.【答案】2/0.5【分析】利用辅助角公式得πsin 13x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭即可求出π2π,6x k k =+∈Z 即可求解cos 2x .【详解】因为πsin 2sin 23x x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,所以ππ2π,32x k +=+即π2π,6x k k =+∈Z ,所以π24π,3x k k =+∈Z ,所以ππ1cos 2cos 4πcos 332x k ⎛⎫=+==⎪⎝⎭故答案为:12.【分析】利用三角恒等变换的知识进行化简,从而确定正确答案.【详解】A 选项,cos82sin 52sin82cos128︒︒︒+︒()cos82sin 52sin 82co 18052s =︒︒︒︒-+︒cos82sin52si 5s 2n82co -=︒︒︒︒()sin 528i 0221s n 3=︒︒=-︒=--,所以A 选项正确.B 选项,sin15sin 30sin 75︒︒︒()1111sin15sin 9015sin15cos15sin 302248=︒︒-︒=︒︒=︒=,B 选项正确.C 选项,22cos 15sin 15cos30︒-︒=︒=C 选项正确.D 选项,()tan 48tan 72tan 4872tan1201tan 48tan 72︒+︒=︒+︒=︒=-︒︒D 选项错误.故选:D【分析】根据题意和正弦的倍角公式,化简得到224sin sin cos cos 22αβαβ=,再由余弦的倍角公式,得到22224sin sin (12sin )(12sin )2222αβαβ=--,令22sin ,sin 22x y αβ==,求得12x y +=,结合22cos cos 12sin 12sin 22αβαβ+=-+-,即可求解.【详解】解:由tan tan tan tan122αβαβ⋅⋅⋅=,可得sin sin sinsincos cos coscos2222αβαβαβαβ=,又由正弦的倍角公式,可得224sin cossin coscos cos cos cos222222ααββαβαβ=,即22224sinsin cos cos (12sin 2sin )2222αβαβαβ==--,令22sin,sin 22x y αβ==,则4(12)(12)1224xy x y x y xy =--=--+,解得12x y +=,所以22cos cos 12sin12sin 22()122x y αβαβ+=-+-=-+=.故选:C.【分析】由平方关系和辅助角公式可求解.【详解】αQ 为第二象限角,π3π4sin ;cos 4545αα⎛⎫⎛⎫+=∴+==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴原式)111πsin cos sin sin cos sin 2222224ααααααα⎛⎫=+--=-=- ⎪⎝⎭.πππ424αα⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选:B.【分析】利用两角和的正弦公式化简得到sin αα=利用辅助角公式得到πsin 3α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即可求出α,从而得解.【详解】因为πππ1sin sin cos cos sin sin 3332ααααα⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,2π2π2π1sin sin cos cos sin sin cos 33322ααααα⎛⎫+=+=-+ ⎪⎝⎭,又π2πsin sin sin 33ααα⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以sin αα+=,所以1sin cos 222αα+=,即πsin 32α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为α为锐角,所以ππ5π336α<+<,所以π2π33α+=,所以π3α=,即tan α=.【分析】首先求出cos37︒()()4sin 53sin cos53cos 53sinsin 534545545︒-︒︒︒︒-︒︒︒+=-利用两角差的正、余弦公式展开,最后利用诱导公式变形,代入计算可得.【详解】因为3sin 375︒≈,所以4cos 375︒=≈,sin 8cos532︒︒+=()()sin 53sin cos 53cos 53sin sin 4545454535︒-︒︒︒︒-︒︒︒+=-sin 5353sin cos53cos5353sin sin cos 45cos sin 4545cos 45sin sin 453455︒︒-︒︒︒︒︒︒+︒︒︒︒+=-cos 45cos sin 53cos 5345︒︒︒︒=()()4sin 9037cos37453cos 9037sin 3735-==︒︒︒-︒≈=︒︒.故选:B【分析】利用已知条件和两角和的正切公式,先求出角α,再利用已知条件即可求解.【详解】因为()tan()tan tan =tan 1tan()tan αββααββαββ+-+-=++⋅,又因为cos tan 1sin αβα=-,()1sin tan cos ααβα++=,所以(1sin )(1sin )cos cos 1sin cos cos (1sin )cos 1sin tan 1sin cos cos (1sin )cos (1sin )1cos 1sin cos (1sin )ααααααααααααααααααααα+⋅--⋅+---==+⋅-+⋅++⋅--,所以22(1sin )(1sin )cos cos 1sin cos tan cos (1sin )cos (1sin )2cos αααααααααααα+⋅--⋅--==⋅-+⋅+因为22sin cos 1αα+=,所以tan 0α=,所以π,Z k k α=∈,所以当k 为奇数时,cos 1α=-,sin 0α=,当k 为偶数时,cos 1α=,sin 0α=,因为cos tan 1sin αβα=-,所以tan 1β=±,因为π0,2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以π4β=.故选:C.【分析】由已知条件算出tan ,tan αβ即可求解.【详解】因为3πsin ,,π52αα⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,所以4sin 3cos ,tan 5cos 4αααα==-==-,因为()sin sin cos cos sin 34sin cos tan tan 4cos cos 55αβαβαβααββββ++==+=-= ,所以17tan 4β=-,所以()317tan tan 1644tan 3171tan tan7144αβαβαβ--++===-⎛⎫⎛⎫--⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C.【答案】4-/0.25-【分析】根据二倍角公式化简()1sin 24f x x =-,即可求解最值.【详解】因为33()sincos sin cos 2222x x x x f x =-22sin cos sin cos 2222x x x x ⎛⎫== ⎝⎭1sin cos 2x x -1sin 24x =-,所以当π22π,Z 2x k k =+∈时,sin 21x =,此时()f x 的最小值为14-.故答案为:14-【基础过关】【分析】先用两角差的正切公式可求出tan α的值,再用两角和的正切公式即可求解【详解】因为πtan 11tan 41tan 4ααα-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,所以5tan 3α=,故πtan 1tan 441tan ααα+⎛⎫+==- ⎪-⎝⎭,故选:C .【分析】利用诱导公式及二倍角余弦公式计算可得.【详解】因为πsin 35α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以2π2ππcos 2cos 2cos 2333ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦22π312sin 12355α⎛⎫⎛⎫=--=-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C【答案】D【分析】由正弦和正切的和差角公式即可代入求值.【详解】由()sin 2sin sin αβαβ+=得sin cos cos sin 11sin cos cos sin 2sin sin 22sin sin tan tan αβαβαβαβαβαβαβ++=⇒=⇒+=,进而可得tan tan 32tan tan tan tan 2αβαβαβ+=⇒=,所以()tan tan 3tan 631tan tan 12αβαβαβ++===---=,故选:D【分析】利用直线的斜率的定义及二倍角的余弦公式,结合同角三角函数的平方关系和商数关系即可求解.【详解】因为直线210x y -+=的倾斜角为α,所以tan 2α=.所以222222222cos2cos sin 1tan 12311sin cos 2sin 12tan 12293αααααααα---====-=-++++⨯.故选:B.【分析】首先求出sin2α,即可得到2sin cos αα,再根据sin cos αα+=.【详解】因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以()20,πα∈,sin 0α>,cos 0α>,又7cos29α=,所以sin29α==,即2sin cos 9αα=,所以sin cos αα+=13=+=.故选:C【分析】利用二倍角公式,两角和的正弦公式化简求解即可.【详解】由题意得,()22sin cos 1sin 2sin cos 0ααβαβ++=,因为3ππ2α<<,所以sin 0α≠,所以()cos 1sin sin cos 0αβαβ++=,即()cos sin 0ααβ++=,所以()sin cos αβα+=-.故选:B【分析】利用二倍角公式公式及同角三角函数的基本关系将弦化切,再根据两角差的正切公式计算可得.【详解】因为cos sin sin2cos sin 1cos2ααβααβ-=+-,所以2cos sin 2sin cos cos sin 112sin ααββααβ-=+-+,所以cos sin cos cos sin sin ααβααβ-=+,所以1tan 11tan tan ααβ-=+,即tan tan tan 1tan βαβα-=+,即1tan tan tan tan αβαβ--=-,所以()tan tan tan 11tan tan αβαβαβ--==-+.故选:C【分析】先根据二倍角公式化简条件得:()cos sin 0ααβ++=,再根据角的范围及诱导公式得()7πsin cos sin 2αβαα⎛⎫+=-=- ⎪⎝⎭,利用正弦函数的单调性可得7π2αβα+=-,化简求值即可.【详解】由()()sin21sin 1cos2cos 0αβαβ++-=,得()2sin21sin 2sin cos 0αβαβ++=,①化简①式,得()22sin cos 1sin 2sin cos 0ααβαβ++=,又3ππ2α<<,所以()cos 1sin sin cos 0αβαβ++=,即()cos sin 0ααβ++=,因为3π5π,22αβ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,7π5π3π5π2π,,2222α⎛⎫⎛⎫-∈⊆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()7πsin cos sin 2αβαα⎛⎫+=-=- ⎪⎝⎭,且sin y x =在3π5π,22⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以7π2αβα+=-,所以7π22αβ+=,则7π24βα+=,所以tan 12βα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.故选:B .【答案】5-/-0.8【分析】根据正切的差角公式得出tan α,再结合同角三角函数的平方关系,构造齐次式化简弦为切计算即可.【详解】由πtan 1tan 2tan 341tan αααα-⎛⎫-==⇒=- ⎪+⎝⎭,又222222sin cos 2cos 2tan 2sin 22cos sin cos tan 1ααααααααα---==++,代入tan 3α=-得24sin 22cos 5αα-=-.故答案为:45-1010【分析】根据给定条件,利用齐次式法求出2πsin(2)3α+,再利用诱导公式及二倍角的余弦公式求解作答.【详解】因为πtan(23α+=-,则222πππ2sin(cos()2tan()2ππ4333sin(2sin 2()πππ335sin ()cos ()tan ()1333αααααααα++++=+===-+++++,则π2π4cos(2)sin(2635αα+=+=-,即2π42cos ()1125α+-=-,解得πcos()1210α+=±,所以πcos()12α+的值为1010.故答案为:10-或10【能力提升】【分析】根据积化和差公式可得()sin 3cos 2sin 2cos βααβ-=,结合二倍角公式以及弦切互化得齐次式即可求解.【详解】由()sin cos sin βαβα=+得()()1sin sin sin 122βαβααβα+--⎡⎤⎦=⎣++⎡⎤⎦⎣,进而()1sin sin 2sin 212βαββ=+-,则()3sin sin 2sin 2cos cos 2sin βαβαβαβ=+=+所以()sin 3cos 2sin 2cos βααβ-=,则22222sin 22sin cos sin cos tan 1tan 3cos 24sin 2cos 2sin cos 2tan 13ααααααβαααααα=====-+++.故选:A.【分析】根据角的变换及诱导公式、二倍角的正弦公式、同角三角函数的基本关系求解.【详解】πππππcos cos[()]sin(2cos 32666αααα⎛⎫⎛⎫-=-+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,πtan()26α∴+=,222πππ2sin()cos()2tan()πππ4666sin 22sin()cos(πππ3665sin ()cos ()tan (1666ααααααααα+++⎛⎫+=++=== ⎪⎝⎭+++++.故选:D【分析】利用辅助角公式化简a ,正切二倍角公式和放缩放化简b ,余弦二倍角公式化简c ,然后根据正弦函数的单调性比较可得.【详解】()1cos 66sin 30cos 6cos30sin 6sin 306sin 2422a =︒-︒=︒︒-︒︒=︒-︒=︒,22tan13sin 26sin 26tan 26sin 261tan 13cos 261b ︒︒︒==︒=>=︒-︒︒,sin 25c =︒,当090x ︒<<︒,sin y x =单调递增,所以sin 26sin 25sin 24︒>︒>︒,所以a c b <<.故选:C【分析】先根据1111tan 1tan αα-=-+求出tan α,再利用二倍角得正切公式求出πtan 8,再根据两角和得正切公式即可得解.【详解】由1111tan 1tan αα-=-+,得()21tan 1tan 1tan ααα+--=-,即2tan 2tan 10αα+-=,解得tan 1α=-又α为锐角,所以tan 1α=-又2π2tanππ8tan tan 21π481tan 8⎛⎫=⨯== ⎪⎝⎭-,即2ππtan 2tan 1088+-=,解得πtan 18=-+πtan 18=-,所以π8α=,所以ππtan tan 184α⎛⎫+== ⎪⎝⎭.故选:D.【分析】利用二倍角和两角差的余弦公式,再结合角的范围,即可求解.【详解】依题意可知,22ππcos 2cos 2cos 155αα⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2π2πcos 2cos cos 55αα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即2π2π2πcos cos sin sin 2cos cos 555ααα+=,得2πcos 05α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,2π2π9π,5510α⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以2ππ52α+=,即π10α=.故选:D6.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)设sin0.2,0.2cos0.1,2sin0.1a b c ===,则()A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .c b a<<【答案】A【分析】利用导数证明不等式当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin tan <<x x x ,进而得sin 0.10.1tan 0.1<<,再讨论,a b c b 与1的关系即可判断.【详解】解:令()sin f x x x =-,π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()cos 10f x x '=-<在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立,所以,函数()sin f x x x =-在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,所以,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()sin 00f x x x f =-<=,即sin x x <,π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;令()tan g x x x =-,π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()22222222cos sin 1cos 1sin 110cos cos cos cos g x x x x xx x x x'+--=-=-==<,所以,函数()tan g x x x =-在π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,所以,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()()tan 00g x x x g =-<=,即tan x x <,π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin tan <<x x x所以,sin 0.10.1tan 0.1<<,因为sin0.2,0.2cos0.1,2sin0.1a b c ===,所以0,0,0a b c >>>所以,sin0.22sin 0.1cos 0.110sin 0.1100.110.2cos0.10.2cos 0.1a b ===<⨯=,即a b <2sin 0.110tan 0.1100.110.2cos 0.1c b ==>⨯=,即c b >所以,a b c <<故选:A【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于利用π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin tan <<x x x ,结合二倍角公式,比较,a b c b 与1的关系判断.【分析】根据式子结构构造函数,利用导数研究单调性比较b 与c ,a 与b ,利用中间值比较即可.【详解】记1()e ,(01)1xf x x x =-<<-,则22(1)e 1()(1)x x f x x '--=-,记2()(1)e 1x g x x =--,则2()(1)e x g x x '=-,又01x <<,所以2()(1)e 0x g x x '=-<,所以2()(1)e 1x g x x =--在(0,1)上单调递减,所以20()(0)(10)e 10g x g <=--=,则22(1)e 1()0(1)x x f x x --=<-',所以()f x 在(0,1)上单调递减,所以0()(0)e 10f x f <=-=,故01x <<时,1e 01xx-<-,所以1515e 1415<=-,所以151e 14c =-<,又sin40sin80sin(6020)sin(6020)3120cos3055104b ︒+︒︒-︒+︒+︒==︒︒=>,所以14c b <<,记2(1)()ln ,(1)1x h x x x x -=->+,则22(1)()0(1)x h x x x -'=>+,所以2(1)()ln 1x h x x x -=-+在(1,)+∞上单调递增,所以()(1)0h x h <=,即1x >时,2(1)ln 1x x x ->+,所以32(1)322ln 32512->=+,所以32lncos 202555a b =>>︒=,所以c b a <<.故选:D【点睛】思路点睛:要比较大小的几个数之间可以看成某个函数对应的函数值,我们只要构造出函数,然后找到这个函数的单调性,就可以通过自变量的大小关系,进而找到要比较的数的大小关系,有些时候构造的函数还需要通过放缩法进一步缩小范围.【分析】由tan α,tan β的符号即可判断A ;由正弦函数的单调性可判断B ;由正、余弦的降幂公式化二次为一次,结合三角函数值的符号可判断C ;用两角和的正切公式的变形可判断D.【详解】因为α,β为锐角,所以tan 0α>,tan 0β>,若tan α,tan β是方程2340x x --=的两根,由韦达定理得tan tan 40αβ⋅=-<,故A 错误;因为α,β为锐角且αβ>,函数sin y x =在π[0,2上单调递增,故B 正确;因为α,β为锐角,所以cos 0α>,cos 0β>,故221cos 1cos cossin ()cos cos 02222βαβααβ+--=-=+>,C 错误;因为tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-⋅,所以tan tan tan()(1tan tan )αβαβαβ+=+-⋅,又παβγ++=,所以tan()tan(π)tan αβγγ+=-=-,所以tan tan tan tan()(1tan tan )tan αβγαβαβγ++=+-⋅+tan (1tan tan )tan γαβγ=--⋅+tan tan tan αβγ=⋅⋅,故D 正确.故选:BD.【答案】2(答案不唯一)【分析】根据题意,由三角恒等变换公式进行化简,然后由函数的最小值为2-,列出方程,即可得到结果.【详解】因为()()sin cos sin cos cos sin cos f x x x x x x ϕϕϕ=++=++()()cos sin 1sin cos x x x ϕϕθ=++=+其中,1sin tan cos ϕθϕ+=2=,即22cos 1sin 2sin 4ϕϕϕ+++=,即22sin 4ϕ+=,所以sin 1ϕ=,则π2π2k ϕ=+,k ∈Z .当0k =时,π2ϕ=,即ϕ的一个取值为π2.故答案为:π2.【答案】5-/0.8-【分析】根据三角函数的定义和二倍角公式可得答案.【详解】根据三角函数的定义可知sin α===cos α===,由二倍角公式得4sin 22sin cos 5ααα==-.故答案为:45-.【真题感知】【分析】根据积化和差及诱导公式即得.【详解】()()11sin 20cos70sin10sin 50sin 90sin 50cos60cos 4022︒︒+︒︒=︒+-︒-︒+-︒⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦1111sin 50cos 402242=-︒-+︒111cos 40cos 40422=-︒+︒14=.故选:A.【分析】根据二倍角的正弦公式化简计算即可.【详解】解:sin15cos 30sin 75sin15cos 30cos15︒︒︒=︒︒︒11sin 30cos30sin 60248=︒︒=︒=.故选:B.【分析】首先利用诱导公式以及二倍角公式将24sin 225α=化简得到249cos ()450πα-=,再进一步变形即可求解.【详解】224sin 2cos 22cos ()14425ππααα⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,则249cos ()450πα-=解得cos 410πα⎛⎫-=± ⎪⎝⎭,745πα⎛⎫-=± ⎪⎝⎭.故选:D【分析】根据平方关系结合二倍角的正弦公式及降幂公式化简,再根据余弦函数的周期性即可得解.【详解】解:()442222sin cos sin cos 2sin cos y x x x x x x=+=+-()2112sin cos 2x x =-21sin 212x =-+11cos 4131cos 42244x x -=-⋅+=+,因为函数的最小正周期2ππ42T ==.故选:B.【分析】先根据三角函数的辅角公式将函数化简为()sin y A x ωϕ=+的形式,再由2πT ω=可得到答案.【详解】πππ4sin 33cos 35sin 3444y x x x ϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(其中3tan 4ϕ=),2π3T ∴=.故选:C .【分析】利用二倍角公式判断π(0,2α∈,即可得到sin cos 0αα+>,再由()2sin cos 12sin cos αααα+=+计算可得.【详解】解:由2sin 22sin cos 03ααα==>,又(0,)απ∈,所以π(0,)2α∈,所以sin cos 0αα+>,又()25sin cos 12sin cos 3αααα+=+=,所以3sin co s αα+=或3sin cos αα+=-(舍去),所以sin co s αα+故选:A .【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得2810k k ++=,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详解】方法一:因为22410x y x +--=,即()2225x y -+=,可得圆心()2,0C ,半径r =过点()0,2P -作圆C 的切线,切点为,A B ,因为PC ==PA ==可得sin ,cos APC APC ∠∠则sin sin 22sin cos 2444APB APC APC APC ∠=∠=∠∠=⨯⨯=,22221cos cos 2cos sin 0444APB APC APC APC ⎛⎫⎛∠=∠=∠-∠=-=-< ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,即APB ∠为钝角,所以()sin sin πsin 4APB APB =-∠=∠α;法二:圆22410x y x +--=的圆心()2,0C ,半径r =过点()0,2P -作圆C 的切线,切点为,A B ,连接AB ,可得PC ==PA PB ===,因为22222cos 2cos PA PB PA PB APB CA CB CA CB ACB +-⋅∠=+-⋅∠且πACB APB ∠=-∠,则()336cos 5510cos πAPB APB +-∠=+--∠,即3cos 55cos APB APB -∠=+∠,解得1cos 04APB ∠=-<,即APB ∠为钝角,则()1cos cos πcos 4APB APB =-∠=-∠=α,且α为锐角,所以sin α=;方法三:圆22410x y x +--=的圆心()2,0C ,半径r =,若切线斜率不存在,则切线方程为0y =,则圆心到切点的距离2d r =>,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为2y kx =-,即20kx y --=,=2810k k ++=,且644600∆=-=>设两切线斜率分别为12,k k ,则12128,1k k k k +=-=,可得12k k -==所以1212tan 1k k k k -=+α,即sin cos αα=cos =α则2222sin sin cos sin 115+=+=αααα,且π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin 0α>,解得sin 4α=.故选:B.【分析】A 、B 写出1OP ,2OP 、1AP uuur ,2AP uuu r 的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;C 、D 根据向量的坐标,应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误.【详解】A :1(cos ,sin )OP αα=,2(cos ,sin )OP ββ=- ,所以1||1OP = ,2||1OP =,故12||||OP OP = ,正确;B :1(cos 1,sin )AP αα=- ,2(cos 1,sin )AP ββ=--,所以1||2|sin |2AP α===== ,同理2||2|sin |2AP β== ,故12||,||AP AP 不一定相等,错误;C :由题意得:31cos()0sin()cos()OA OP αβαβαβ⋅=⨯++⨯+=+,12cos cos sin (sin )cos()OP OP αβαβαβ⋅=⋅+⋅-=+ ,正确;D :由题意得:11cos 0sin cos OA OP ααα⋅=⨯+⨯= ,23cos cos()(sin )sin()OP OP βαββαβ⋅=⨯++-⨯+()()()cos βαβcos α2β=++=+,故一般来说123OA OP OP OP ⋅≠⋅故错误;故选:AC【分析】化简1sin 22y x =即得解.【详解】解:由题得1sin 22y x =,所以函数的最小正周期为2ππ2=.故答案为:π【分析】由辅助角公式即可求解.【详解】1sin cos )sin()22y x x x x ϕϕ=-=+=+,其中πsin ,,0552ϕϕϕ⎛⎫=-=∈- ⎪⎝⎭.而1sin()1x ϕ-≤+≤,所以1sin cos 2y x x =-.。
2021年高考数学一轮复习 第二讲 三角恒等变换与解三角形习题 理 新人教A 版1.(xx·四川高考)设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.【解析】 由sin 2α=2sin αcos α及sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π解出α,进而求得tan 2α的值.∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,sin α≠0,∴cos α=-12. 又∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴α=23π, ∴tan 2α=tan 43π=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π+π3=tan π3= 3. 【答案】 32、(xx 山东)函数的最小正周期为 .【答案】【解析】2111sin 2cos 2cos 2sin 2222262y x x x x x π⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭ . (1)函数f (x )=3sin x +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x 的最大值为( ) A .2 B. 3 C .1 D.12(1)f (x )=3sin x +cos π3·cos x -sin π3sin x =12cos x +32sin x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6 ∴当x +π6=π2+2k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值1. 3、(xx·湖北高考)将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( ) A.π12 B.π6 C.π3 D.5π6答案:由于y =3cos x +sin x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,向左平移m (m >0)个单位长度后得到函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +m -π6的图象.由于该图象关于y 轴对称,所以m -π6=k π(k ∈Z ,m >0),于是m =k π+π6(k ∈Z ,m >0),故当k =0时,m 取得最小值π6. 4、在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形有( )A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定【解析】 ∵b sin A =24sin 45°=122<18,∴b sin A <a <b ,故此三角形有两解.【答案】 B5、(xx 山东)的内角的对边分别是,若,,,则(A) (B) 2 (C) (D)16.(xx·湖南高考)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b .若2a sin B =3b ,则角A 等于( )A.π12B.π6C.π4D.π3【解析】 在△ABC 中,a =2R sin A ,b =2R sin B (R 为△ABC 的外接圆半径).∵2a sin B =3b ,∴2sin A sin B =3sin B .∴sin A =32.又△ABC 为锐角三角形,∴A =π3. 【答案】 D7.(xx·陕西高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定【解析】 ∵b cos C +c cos B=b ·b 2+a 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 22ac=b 2+a 2-c 2+c 2+a 2-b 22a=2a 22a=a =a sin A ,∴sin A =1.∵A ∈(0,π),∴A =π2,即△ABC 是直角三角形. 【答案】 B8、(2011山东)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知. (I )求的值; (II ) 若cosB=,【解析】(1)由正弦定理得所以=,即sin cos 2sin cos 2sin cos sin cos B A B C C B A B -=-,即有,即,所以=2.(2)由(1)知=2,所以有,即c=2a,又因为的周长为5,所以b=5-3a,由余弦定理得:,即,解得a=1,所以b=2.9、(xx 山东)在△ABC 中,内角所对的边分别为,已知.(Ⅰ)求证:成等比数列;(Ⅱ)若,求△的面积S .【答案】(17)(I)由已知得:,,,再由正弦定理可得:,所以成等比数列.(II)若,则,∴,,∴△的面积.h39853 9BAD 鮭 38960 9830 頰20460 4FEC 俬39129 98D9 飙39937 9C01 鰁30561 7761 睡$ ] &%f。
第二讲 三角恒等变换与解三角形
1.(2013·四川高考)设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________. 【解析】 由sin 2α=2sin αcos α及sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π解出α,进而求得tan 2α的值.
∵sin 2α=-sin α,∴2sin αcos α=-sin α.
∵α∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π,sin α≠0,∴cos α=-12. 又∵α∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π,∴α=23π, ∴tan 2α=tan 43π=tan ⎝
⎛⎭⎪⎫π+π3=tan π3= 3. 【答案】 3
2、(2014山东)函数23sin 2cos 2y x x =
+的最小正周期为 . 【答案】T π=
【解析】233111sin 2cos sin 2cos 2sin 2222262y x x x x x π⎛⎫=
+=++=++ ⎪⎝⎭ 22
T ππ∴==. (1)函数f (x )=3sin x +cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3+x 的最大值为( ) A .2 B. 3 C .1 D.12
(1)f (x )=3sin x +cos π3·cos x -sin π3
sin x =12cos x +32sin x =sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π6 ∴当x +π6=π2
+2k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值1. 3、(2013·湖北高考)将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )
A.π12
B.π6
C.π3
D.5π6
答案:由于y =3cos x +sin x =2cos ⎝
⎛⎭⎪⎫x -π6,向左平移m (m >0)个单位长度后得到函数y =2cos ⎝
⎛⎭⎪⎫x +m -π6的图象.由于该图象关于y 轴对称,所以m -π6=k π(k ∈Z ,m >0),于是m =k π+π6(k ∈Z ,m >0),故当k =0时,m 取得最小值π6
. 4、在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形有( )
A .无解
B .两解
C .一解
D .解的个数不确定
【解析】 ∵b sin A =24sin 45°=122<18, ∴b sin A <a <b , 故此三角形有两解.
【答案】 B
5、(2013山东)ABC ∆的内角A B C 、、的对边分别是a b c 、、,
若2B A =,1a =,3b =,则c =
(A) 23 (B) 2 (C)2 (D)1
6.(2013·湖南高考)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b .若2a sin B =3b ,则角A 等于( )
A.π12
B.π6
C.π4
D.π3
【解析】 在△ABC 中,a =2R sin A ,b =2R sin B (R 为△ABC 的外接圆半径).
∵2a sin B =3b ,∴2sin A sin B =3sin B .
∴sin A =32.又△ABC 为锐角三角形,∴A =π3
. 【答案】 D
7.(2013·陕西高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )
A .锐角三角形
B .直角三角形
C .钝角三角形
D .不确定
【解析】 ∵b cos C +c cos B
=b ·b 2+a 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 2
2ac
=b 2+a 2-c 2+c 2+a 2-b 2
2a
=2a 22a
=a =a sin A ,∴sin A =1. ∵A ∈(0,π),∴A =π2
,即△ABC 是直角三角形. 【答案】 B
8、(2011山东)在V ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知cos A-2cosC 2c-a =cos B b .
(I ) 求sin sin C A 的值;
(II ) 若cosB=1
4,5b ABC V 的周长为,求的长.
【解析】(1)由正弦定理得2sin ,a R A =2sin ,b R B =2sin ,c R C = 所以cos A-2cosC 2c-a =cos B b =2sin sin sin C
A
B -,
即sin cos 2sin cos 2sin cos sin cos B A B C C B A B -=-, 即有sin()2sin()A B B C +=+,即sin 2sin C A =, 所以sin sin C
A =2.
(2)由(1)知sin sin C A =2,所以有2c
a =,即c=2a,
又因为ABC ∆的周长为5,所以b=5-3a,
由余弦定理得:2222cos b c a ac B =+-,
即22221
(53)(2)44a a a a -=+-⨯,解得a=1,
所以b=2.
9、(2012山东)在△ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,
已知sin (tan tan )tan tan B A C A C +=.
(Ⅰ)求证:,,a b c 成等比数列;
(Ⅱ)若1,2a c ==,求△ABC 的面积S .
【答案】(17)(I)由已知得:
sin (sin cos cos sin )sin sin B A C A C A C +=,
sin sin()sin sin B A C A C +=,
2sin sin sin B A C =,
再由正弦定理可得:2b ac =,
所以,,a b c 成等比数列.
(II)若1,2a c ==,则22b ac ==,
∴222
3
cos 24a c b B ac +-==,
27
sin 1cos C C -=,
∴△ABC 的面积1
177
sin 1222S ac B ==⨯⨯=.。