三角函数平移与向量平移的综合
第四章《三角函数》题目汇编及详解

普通高等学校招生全国统一测试数学 第四章?三角函数?题目汇编及详解一、选择题〔共21题〕1.〔安徽卷〕将函数sin (0)y x ωω=>的图象按向量,06a π⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移,平移后的图象如下图,那么平移后的图象所对应函数的解析式是 A .sin()6y x π=+ B .sin()6y x π=- C .sin(2)3y x π=+D .sin(2)3y x π=- 解:将函数sin (0)y x ωω=>的图象按向量,06a π⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移,平移后的图象所对应的解析式为sin ()6y x πω=+,由图象知,73()1262πππω+=,所以2ω=,因此选C. 2.〔安徽卷〕设0a >,对于函数()sin (0)sin x af x x xπ+=<<,以下结论正确的选项是A .有最大值而无最小值B .有最小值而无最大值C .有最大值且有最小值D .既无最大值又无最小值 解:令sin ,(0,1]t x t =∈,那么函数()sin (0)sin x af x x xπ+=<<的值域为函数1,(0,1]a y t t =+∈的值域,又0a >,所以1,(0,1]ay t t=+∈是一个减函减,应选B.3.〔北京卷〕函数y =1+cos x 的图象 〔A 〕关于x 轴对称 〔B 〕关于y 轴对称 〔C 〕关于原点对称〔D 〕关于直线x =2π对称 解:函数y =1+cos 是偶函数,应选B 4.〔福建卷〕α∈(2π,π),sin α=53,那么tan(4πα+)等于A.71 B.7 C.- 71D.-7 解:由3(,),sin ,25παπα∈=那么3tan 4α=-,tan()4πα+=1tan 11tan 7αα+=-,选A.5.〔福建卷〕函数f (x )=2sin ϖx(ϖ>0)在区间[3π-,4π]上的最小值是-2,那么ϖ的最小值等于A.32B.23C.2D.3 解:函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是2-,那么ωx 的取值范围是,34ωπωπ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴ 32ωππ--≤或342ωππ≥,∴ ω的最小值等于32,选B. 6.〔湖北卷〕假设ABC ∆的内角A 满足2sin 23A =,那么sin cos A A +=A.3 B .3- C .53 D .53- 解:由sin2A =2sinAcosA >0,可知A这锐角,所以sinA +cosA >0,又25(sin cos )1sin 23A A A +=+=,应选A7.〔湖南卷〕设点P 是函数x x f ωsin )(=的图象C 的一个对称中央,假设点P 到图象C 的对称轴上的距离的最小值4π,那么)(x f 的最小正周期是 A .2π B . π C.2π D . 4π 解析:设点P 是函数x x f ωsin )(=的图象C 的一个对称中央,假设点P 到图象C 的对称轴上的距离的最小值4π,∴ 最小正周期为π,选B. 8.〔江苏卷〕R a ∈,函数R x a x x f ∈-=|,|sin )(为奇函数,那么a =〔A 〕0 〔B 〕1 〔C 〕-1 〔D 〕±1【思路点拨】此题考查函数的奇偶性,三角函数sin x 的奇偶性的判断,此题是一道送分的概念题 【正确解答】解法1由题意可知,()()f x f x =--得a=0解法2:函数的定义域为R ,又f (x )为奇函数,故其图象必过原点即f (0)=0,所以得a =0, 解法3由f (x )是奇函数图象法函数画出()R x a x x f ∈-=,sin 的图象选A【解后反思】对数学概念及定理公式的深刻理解是解数学问题的关健,讨论函数的奇偶性,其前提条件是函数的定义域必须关于原点对称.假设函数f(x)为奇函数()()()f x f x y f x ⇔-=-⇔=的图象关于原点对称. 假设函数f(x)为偶函数()()()f x f x y f x ⇔-=⇔=的图象关于y 轴对称.9〔江苏卷〕为了得到函数R x x y ∈+=),63sin(2π的图像,只需把函数R x x y ∈=,sin 2的图像上所有的点〔A 〕向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍〔纵坐标不变〕〔B 〕向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍〔纵坐标不变〕〔C 〕向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍〔纵坐标不变〕 〔D 〕向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍〔纵坐标不变〕【思路点拨】此题主要考三角函数的图象变换,这是一道平时练习的比拟多的一种类型. 【正确解答】先将R x x y ∈=,sin 2的图象向左平移6π个单位长度, 得到函数2sin(),6y x x R π=+∈的图象,再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍〔纵坐标不变〕得到函数R x x y ∈+=),63sin(2π的图像,选择C. 【解后反思】由函数sin ,y x x R =∈的图象经过变换得到函数sin(),y A x x R ωφ=+∈ 〔1〕.y=Asinx,x ∈R(A>0且A ≠1)的图象可以看作把正弦曲线上的所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A 倍得到的〔2〕函数y=sin ωx, x ∈R (ω>0且ω≠1)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍〔纵坐标不变〕 〔3〕函数y =sin(x +ϕ),x ∈R (其中ϕ≠0)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当ϕ>0时)或向右(当ϕ<0时=平行移动|ϕ|个单位长度而得到(用平移法注意讲清方向:“加左〞“减右〞),可以先平移变换后伸缩变换,也可以先伸缩变换后平移变换,但注意:先伸缩时,平移的单位把x 前面的系数提取出来.10.〔江西卷〕函数4sin 21y x π⎛⎫=++ ⎪3⎝⎭的最小正周期为〔 〕 A.π2 B.πC.2πD.4π解:T =22ππ=,应选B11.〔辽宁卷〕函数11()(sin cos )sin cos 22f x x x x x =+--,那么()f x 的值域是 (A)[]1,1-(B) 2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(C) 1,2⎡-⎢⎣⎦(D)1,2⎡--⎢⎣⎦【解析】cos (sin cos )11()(sin cos )sin cos sin (sin cos )22x x x f x x x x x x x x ≥⎧=+--=⎨<⎩即等价于min {sin ,cos }x x ,应选择答案C.【点评】此题考查绝对值的定义、分段函数、三角函数等知识,同时考查了简单的转化和估算水平.12.〔辽宁卷〕函数1sin 32y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的最小正周期是〔 〕 A.π2 B.π C.2πD.4π解:2412T ππ==,选D13.〔全国卷I 〕函数()tan 4f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的单调增区间为 A .,,22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭B .()(),1,k k k Z ππ+∈C .3,,44k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ D .3,,44k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭解:函数()tan 4f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的单调增区间满足242k x k πππππ-<+<+,∴ 单调增区间为3,,44k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,选C. 14.〔全国II 〕函数y =sin2x cos2x 的最小正周期是〔A 〕2π 〔B 〕4π 〔C 〕π4 〔D 〕π2解析: 1sin 2cos 2sin 42y x x x ==所以最小正周期为242T ππ==,应选D 考察知识点有二倍角公式,最小正周期公式 此题比拟容易. 15.〔全国II 〕假设f (sin x )=3-cos2x ,那么f (cos x )=〔A 〕3-cos2x 〔B 〕3-sin2x 〔C 〕3+cos2x 〔D 〕3+sin2x 解析:22(sin )3cos 23(12sin )2sin 2f x x x x =-=--=+所以2()22f x x =+,因此22(cos )2cos 2(2cos 1)33cos 2f x x x x =+=-+=+应选C 此题主要考察函数解析式的变换和三角函数的二倍角公式,记忆的成分较重,难度一般 16.(陕西卷)"等式sin(α+γ)=sin2β成立"是"α、β、γ成等差数列"的( )A.必要而不充分条件B.充分而不必要条件C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件 解析:假设等式sin(α+γ)=sin2β成立,那么α+γ=k π+(-1)k ·2β,此时α、β、γ不一定成等差数列,假设α、β、γ成等差数列,那么2β=α+γ,等式sin(α+γ)=sin2β成立,所以“等式sin(α+γ)=sin2β成立〞是“α、β、γ成等差数列〞的.必要而不充分条件.选A . 17.〔四川卷〕以下函数中,图象的一局部如右图所示的是 〔A 〕sin 6y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭〔B 〕sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭〔C 〕cos 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭〔D 〕cos 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭解析:从图象看出,41T=1264πππ+=,所以函数的最小正周期为π,函数应为y=sin 2x 向左平移了6π个单位,即sin 2()6y x π=+=sin(2)cos(2)cos(2)3236x x x ππππ+=-++=-,选D. 18.〔天津卷〕函数x b x a x f cos sin )(-=〔a 、b 为常数,0≠a ,R x ∈〕在4π=x 处取得最小值,那么函数)43(x f y -=π是〔 〕A .偶函数且它的图象关于点)0,(π对称B .偶函数且它的图象关于点)0,23(π对称 C .奇函数且它的图象关于点)0,23(π对称 D .奇函数且它的图象关于点)0,(π对称解析:函数()sin cos f x a x b x =-(a 、b 为常数,0,)a x R ≠∈,∴ ())f x x ϕ-的周期为2π,假设函数在4π=x 处取得最小值,不妨设3()sin()4f x x π=-,那么函数3()4y f x π=-=33sin()sin 44x x ππ-+=,所以3()4y f x π=-是奇函数且它的图象关于点(,0)π对称,选D.19.〔天津卷〕设ππ22αβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,,那么“αβ<〞是“tan tan αβ<〞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:在开区间(,)22ππ-中,函数tan y x =为单调增函数,所以设,(,),22ππαβ∈-那么""αβ<是"tan tan "αβ<的充分必要条件,选C. 20.〔浙江卷〕函数y=21sin2+4sin 2x,x R ∈的值域是 (A)[-21,23] (B)[-23,21] (C)[2122,2122++-] (D)[2122,2122---] 【考点分析】此题考查三角函数的性质,根底题. 解析:2142sin 22212cos 212sin 21sin 2sin 212+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-=+=πx x x x x y ,应选择C. 【名师点拔】此题是求有关三角函数的值域的一种通法,即将函数化为()b x A y ++=ϕωsin 或()b x A y ++=ϕωcos 的模式.21.(重庆卷)假设,(0,)2παβ∈,cos()2βα-=1sin()22αβ-=-,那么cos()αβ+的值等于〔A 〕2-〔B 〕12- 〔C 〕12〔D 〕2解:由,(0,)2παβ∈,那么242βππα∈-(-,),224αππβ∈-(-,),又cos()2βα-=,1sin()22αβ-=-,所以26βπα±-=,26απβ-=- 解得3παβ==,所以 cos()αβ+=12-,应选B 二、填空题〔共10题〕22.〔福建卷〕函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是2-,那么ω的最小值是____.解:函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是2-,那么ωx 的取值范围是,34ωπωπ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴ 32ωππ--≤或342ωππ≥,∴ ω的最小值等于32. 23.〔湖南卷〕假设()sin()sin()(0)44f x a x b x ab ππ=++-≠是偶函数,那么有序实数对(,a b )可以是 .(注:只要填满足0a b +=的一组数即可)(写出你认为正确的一组数即可).解析.ab ≠0,()sin()sin()(cos )()442222f x a x b x a x x b x x ππ=++-=++-是偶函数,只要a +b =0即可,可以取a =1,b =-1.24.〔湖南卷〕假设)4sin(3)4sin()(ππ-++=x x a x f 是偶函数,那么a = .解析:()sin()3sin()()3(cos )442222f x a x x a x x x x ππ=++-=++-是偶函数,取a =-3,可得()f x x =-为偶函数.25.〔江苏卷〕︒-︒︒+︒︒40cos 270tan 10sin 310cos 20cot = 【思路点拨】此题考查三角公式的记忆及熟练运用三角公式计算求值 【正确解答】:cot20°cos10°+3sin10°tan70°-2cos40°=︒︒︒︒+︒︒︒40cos 2cos70sin7010sin 320sin 1020cos -=︒︒︒︒︒︒2cos40sin20cos10sin103cos1020cos -+=︒︒︒︒︒2cos40sin20sin103cos1020cos -)+(=︒︒︒︒︒︒︒2cos40sin2030cos sin1030sin cos1020cos 2-)+(︒︒︒︒︒sin2040cos 2sin20sin4020cos 2-=2【解后反思】方法不拘泥,要注意灵活运用,在求三角的问题中,要注意这样的口决“三看〞即(1)看角,把角尽量向特殊角或可计算角转化,(2)看名称,把一道等式尽量化成同一名称或相近的名称,例如把所有的切都转化为相应的弦,或把所有的弦转化为相应的切,(3)看式子,看式子是否满足三角函数的公式.如果满足直接使用,如果不满足转化一下角或转换一下名称,就可以使用.26.〔全国卷I 〕设函数())()cos0f x ϕϕπ=+<<.假设()()/f x f x +是奇函数,那么ϕ=__________.解析:'())f x ϕ=+,那么()()/f x f x +=))2sin()6πϕϕϕ++=--为奇函数,∴ φ=6π.27.(陕西卷)cos43°cos77°+sin43°cos167°的值为解析:cos43°cos77°+sin43°cos167°=cos43cos77sin 43sin77cos120︒︒-︒︒=︒=-21. 28.(上海卷)如果αcos =51,且α是第四象限的角,那么)2cos(πα+= 解:cos()sin (2παα⇒+=-=-29.(上海卷)函数sin cos y x x =的最小正周期是_________. 解:函数sin cos y x x ==21sin2x,它的最小正周期是π.30.(重庆卷)βα,⎪⎭⎫⎝⎛∈ππ,43,sin(βα+)=-,53 sin ,13124=⎪⎭⎫ ⎝⎛-πβ那么cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα=________.解: ()33,,,sin ,45παβπαβ⎛⎫∈+=-⎪⎝⎭12sin()413πβ-=,3(,2)2παβπ+∈,3(,)424πππβ-∈,∴ 4cos()5αβ+=,5cos()413πβ-=-, 那么cos()4πα+=cos[()()]4παββ+--=cos()cos()sin()sin()44ππαββαββ+-++- =4531256()()51351365⋅-+-⋅=- 31.(重庆卷)sin α=2παπ≤≤,那么tan α= .解:由sin α=,2παπ≤≤⇒cos α所以tan α=-2 三、解做题〔共16题〕 32.〔安徽卷〕310,tan cot 43παπαα<<+=- 〔Ⅰ〕求tan α的值;〔Ⅱ〕求225sin 8sincos11cos 822222ααααπα++-⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.解:(Ⅰ)由10tan cot 3αα+=-得23tan 10tan 30αα++=,即1tan 3tan 3αα=-=-或,又34παπ<<,所以1tan 3α=-为所求.〔Ⅱ〕225sin 8sincos11cos 822222ααααπα++-⎛⎫- ⎪⎝⎭1-cos 1+cos 54sin 118ααα++-==6-.33.〔安徽卷〕40,sin 25παα<<=〔Ⅰ〕求22sin sin 2cos cos 2αααα++的值; 〔Ⅱ〕求5tan()4πα-的值. 解:(Ⅰ)由40,sin 25παα<<=,得3cos 5α=,所以22sin sin 2cos cos 2αααα++=22sin 2sin cos 203cos 1αααα+=-. 〔Ⅱ〕∵sin 4tan cos 3ααα==,∴5tan 11tan()41tan 7πααα--==+. 34.〔北京卷〕函数1)4()cos x f x xπ-=, 〔Ⅰ〕求()f x 的定义域;〔Ⅱ〕设α是第四象限的角,且4tan 3α=-,求()f α的值. 解:〔1〕依题意,有cosx ≠0,解得x ≠k π+2π, 即()f x 的定义域为{x|x ∈R,且x ≠k π+2π,k ∈Z }〔2〕1)4()cos x f x xπ-==-2sinx +2cosx ∴()f α=-2sin α+2cos α 由α是第四象限的角,且4tan 3α=-可得sin α=-45,cos α=35∴()f α=-2sin α+2cos α=14535.〔北京卷〕函数f (x )=xxcos 2sin 1-(Ⅰ)求f (x )的定义域;(Ⅱ)设α是第四象限的角,且tan α=34-,求f (α)的值. 解:(Ⅰ)由cos x ≠0得x ≠k π+2π〔k ∈Z ), 故f (x )的定义域为{|x |x ≠k π+2π,k ∈Z }.(Ⅱ)由于tan α=34-,且α是第四象限的角, 所以sin α=54-,cos α=53, 故f(α)=ααcos 2sin 1- =12sin cos cos ααα- =43125535⎛⎫-⨯-⨯⎪⎝⎭ =1549.36.〔福建卷〕函数f (x )=sin 2x +3x cos x +2cos 2x ,x ∈R. 〔I 〕求函数f (x )的最小正周期和单调增区间;〔Ⅱ〕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?本小题主要考查三角函数的根本公式、三角恒等变换、三角函数的图象和性质等根本知识,以及推理和运算水平.总分值12分.解:〔I〕1cos 2()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⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦〔II 〕方法一: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.方法二:把sin 2y x =图象上所有的点按向量3(,)122a π=-平移,就得到3sin(2)62y x π=++的图象.37.〔广东卷〕函数()sin sin(),2f x x x x R π=++∈.(I)求()f x 的最小正周期; (II)求()f x 的的最大值和最小值; (III)假设3()4f α=,求sin2α的值. 解:)4sin(2cos sin )2sin(sin )(ππ+=+=++=x x x x x x f〔Ⅰ〕)(x f 的最小正周期为ππ212==T ; 〔Ⅱ〕)(x f 的最大值为2和最小值2-;〔Ⅲ〕由于43)(=αf ,即167cos sin 2①43cos sin -=⇒⋅⋅⋅=+αααα,即 1672sin -=α 38.〔湖南卷〕),,0(,1cos )cos()22sin(sin 3πθθθπθπθ∈=⋅+--求θ的值. 解析: 由条件得1cos cos 2cos sin 3=⋅--θθθθ. 即0sin 2sin 32=-θθ. 解得0sin 23sin ==θθ或. 由0<θ<π知23sin =θ,从而323πθπθ==或. 39.〔辽宁卷〕函数22()sin 2sin cos 3cos f x x x x x =++,x R ∈.求: (I) 函数()f x 的最大值及取得最大值的自变量x 的集合; (II) 函数()f x 的单调增区间. 【解析】(I) 解法一:1cos 23(1cos 2)()sin 21sin 2cos 22)224x x f x x x x x π-+=++=++=++∴当2242x k πππ+=+,即()8x k k Z ππ=+∈时, ()f x 取得最大值2函数()f x 的取得最大值的自变量x 的集合为{/,()}8x x R x k k Z ππ∈=+∈.解法二:2222()(sin cos )2sin cos 2cos 2sin cos 12cos sin 2cos 22f x x x x x x x x x x x =+++=++=++2)4x π=++∴当2242x k πππ+=+,即()8x k k Z ππ=+∈时, ()f x 取得最大值2函数()f x 的取得最大值的自变量x 的集合为{/,()}8x x R x k k Z ππ∈=+∈.(II)解: ()2)4f x x π=++由题意得: 222()242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈即: 3()88k x k k Z ππππ-≤≤+∈因此函数()f x 的单调增区间为3[,]()88k k k Z ππππ-+∈. 【点评】本小题考查三角公式,三角函数的性质及三角函数值求角等根底知识,考查综合运用三角有关知识的水平.40.〔山东卷〕函数f (x )=A 2sin ()x ωϕ+(A >0,ω>0,0<ϕ<2π函数,且y =f (x )的最大值为2,其图象相邻两对称轴间的距离为2,并过点〔1,2〕. 〔1〕求ϕ;〔2〕计算f (1)+f (2)+… +f (2 008).解:〔I 〕2sin ()cos(22).22A Ay A x x ωϕωϕ=+=-+ ()y f x =的最大值为2,0A >.2, 2.22A AA ∴+==又其图象相邻两对称轴间的距离为2,0ω>,12()2,.224ππωω∴==22()cos(2)1cos(2)2222f x x x ππϕϕ∴=-+=-+.()y f x =过(1,2)点,cos(2) 1.2πϕ∴+=-22,,2k k Z πϕππ∴+=+∈22,,2k k Z πϕπ∴=+∈,,4k k Z πϕπ∴=+∈又0,2πϕ<<4πϕ∴=.〔II 〕解法一:4πϕ=,1cos()1sin .222y x x πππ∴=-+=+ (1)(2)(3)(4)21014f f f f ∴+++=+++=.又()y f x =的周期为4,20084502=⨯,(1)(2)(2008)45022008.f f f ∴++⋅⋅⋅+=⨯=解法二:2()2sin ()4f x x πϕ=+223(1)(3)2sin ()2sin ()2,44f f ππϕϕ∴+=+++=22(2)(4)2sin ()2sin ()2,2f f πϕπϕ+=+++=(1)(2)(3)(4) 4.f f f f ∴+++= 又()y f x =的周期为4,20084502=⨯,(1)(2)(2008)45022008.f f f ∴++⋅⋅⋅+=⨯= 41(陕西卷)函数f(x)=3sin(2x -π6)+2sin 2(x -π12) (x ∈R) (Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期 ; (2)求使函数f(x)取得最大值的x 的集合. 解:(Ⅰ) f (x )=3sin(2x -π6)+1-cos2(x -π12)= 2[32sin2(x -π12)-12 cos2(x -π12)]+1 =2sin[2(x -π12)-π6]+1= 2sin(2x -π3) +1∴ T =2π2=π(Ⅱ)当f (x )取最大值时, sin(2x -π3)=1,有 2x -π3 =2k π+π2即x =k π+5π12 (k ∈Z ) ∴所求x 的集合为{x ∈R |x = k π+ 5π12, (k ∈Z )}. 42.(上海卷)求函数y =2)4cos()4cos(ππ-+x x +x 2sin 3的值域和最小正周期.[解]2cos()cos()44y x x x ππ=+-22112(cos sin )22cos22sin(2)6x x xx x x π=-==+∴函数2cos()cos()44y x x x ππ=+-的值域是[2,2]-,最小正周期是π; 43.(上海卷)α是第一象限的角,且5cos 13α=,求()sin 4cos 24πααπ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+的值.解:)42cos()4sin(παπα++=αααααααααsin cos 122sin cos )sin (cos 222cos )sin (cos 2222-⋅=-+=+ 由可得sin 1312=α, ∴原式=142131312135122-=-⨯. 44. 〔天津卷〕5tan cot 2αα+=,ππ42α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,.求cos2α和πsin(2)4α+的值. 本小题考查同角三角函数关系、两角和公式、倍角公式等根底知识,考查根本运算水平. 解法一:由5tan cot ,2αα+=得sin cos 5,cos sin 2αααα+=那么254,sin 2.sin 25αα==由于(,),42ππα∈所以2(,),2παπ∈ 23cos 21sin 2,5αα=--=sin(2)sin 2.cos cos 2.sin 444πππααα+=+ 4232255== 解法二:由5tan cot ,2αα+=得15tan ,tan 2αα+=解得tan 2α=或1tan .2α=由(,),42ππα∈故舍去1tan ,2α=得tan 2.α=因此,255sin αα==那么223cos 2cos sin ,5ααα=-=-且4sin 22sin cos ,5ααα==故sin(2)sin 2.coscos 2.sin444πππααα+=+42322525210=⨯-⨯=45.〔浙江卷〕如图,函数y=2sin(πx φ),x ∈R,(其中0≤φ≤2π) 的图象与y 轴交于点〔0,1〕.(Ⅰ)求φ的值;(Ⅱ)设P 是图象上的最高点,M 、N 是图象与x 轴的交点,求.的夹角与PN PM此题主要考查三角函数的图像,三角函数求角,向量夹角的计算等根底知识和根本的运算水平.解:〔I 〕由于函数图像过点(0,1),所以2sin 1,ϕ=即1sin .2ϕ=由于02πϕ≤≤,所以6πϕ=. 〔II 〕由函数2sin()6y x ππ=+及其图像,得115(,0),(,2),(,0),636M P N --所以11(,2),(,2),22PM PN =-=-从而cos ,||||PM PNPM PN PM PN ⋅<>=⋅ 1517=, 故,PM PN <>=15arccos17. 46.(重庆卷)设函数f (x )=3cos 2cos+sin ωrcos ωx+a(其中ω>0,a ∈R ),且f (x )的图象在y 轴右侧的第一个高点的横坐标为6x . 〔Ⅰ〕求ω的值; 〔Ⅱ〕如果f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-65,3ππ上的最小值为3,求a的值.1()cos 2sin 22sin 23 2,6321.2f x x x x ωωαπωαπππωω=+++⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭⋅+==解:(I )依题意得解之得)57 ,0,,36361 sin()1,2351 (),36212x x x f x παπππππππαα++⎡⎤⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-≤+≤⎡⎤--++⎢⎥⎣⎦-++=(II)由(I)知,f(x)=sin(x+3又当时,故从而在上取得最小值因此,由题设知α=47.〔上海春〕函数⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=πππ,2,cos 26sin 2)(x x x x f .〔1〕假设54sin =x ,求函数)(x f 的值; 〔2〕求函数)(x f 的值域. 19. 解:〔1〕53cos ,,2,54sin -=∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈=x x x ππ , ……2分x x x x f cos 2cos 21sin 232)(-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ……4分x x cos sin 3-=53354+=. ……8分 〔2〕⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6sin 2)(πx x f , ……10分ππ≤≤x 2, 6563πππ≤-≤∴x , 16sin 21≤⎪⎭⎫ ⎝⎛-≤πx ,∴ 函数)(x f 的值域为]2,1[. ……14分。
三角函数

精锐教育学科教师辅导讲义学员编号: 年 级:高 三 课 时 数: 3 学员姓名:赵 银 辅导科目:数 学 学科教师:汤 亮授课类型 T 三角函数C T授课日期及时段知识梳理:1. ①与α(0°≤α<360°)终边相同的角的集合(角α与角β的终边重合):{}Z k k ∈+⨯=,360|αββ②终边在x 轴上的角的集合: {}Z k k ∈⨯=,180|ββ ③终边在y 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,90180| ββ ④终边在坐标轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,90| ββ ⑤终边在y =x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,45180| ββ ⑥终边在x y -=轴上的角的集合:{}Z k k ∈-⨯=,45180| ββ⑦若角α与角β的终边关于x 轴对称,则角α与角β的关系:βα-=k 360 ⑧若角α与角β的终边关于y 轴对称,则角α与角β的关系:βα-+= 180360k ⑨若角α与角β的终边在一条直线上,则角α与角β的关系:βα+=k 180 ⑩角α与角β的终边互相垂直,则角α与角β的关系: 90360±+=βαk2. 角度与弧度的互换关系:360°=2π 180°=π 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′ 注意:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.、弧度与角度互换公式: 1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ. 1°=180π≈0.01745(rad ) 3、弧长公式:r l⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形4、三角函数:设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y )Pyx▲SIN \COS 三角函数值大小关系图sinxcosx 1、2、3、4表示第一、二、三、四象限一半所在区域12341234sinxsinx sinx cosxcosx cosx roxya 的终边P (x,y )与原点的距离为r ,则 ry =αsin ; rx =αcos ; xy =αtan ; y x =αcot ; x r =αsec ;. yr =αcsc .5、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)正切、余切余弦、正割-----+++++-+正弦、余割o o o x yx yxy6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7. 三角函数的定义域:三角函数定义域=)(x f sin x {}R x x ∈| =)(x f cos x {}R x x ∈|=)(x f tan x ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且=)(x f cot x {}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且=)(x f sec x ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且=)(x f csc x{}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且8、同角三角函数的基本关系式:αααtan cos sin = αααcot sin cos =1cot tan =⋅αα 1sin csc =α⋅α 1cos sec =α⋅α1cos sin 22=+αα 1tan sec 22=-αα 1cot csc 22=-αα9、诱导公式:2k παα±把的三角函数化为的三角函数,概括为:“奇变偶不变,符号看象限”三角函数的公式:(一)基本关系公式组二 公式组三TMA OPxy(3) 若 o<x<π2,则sinx<x<tanx(2)(1)|sinx|>|cosx||cosx|>|sinx||cosx|>|sinx||sinx|>|cosx|sinx>cosxcosx>sinx16. 几个重要结论:OOxyxy中国领先的个性化教育品牌 xx k x x k x x k x x k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππxx x x x x xx cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=-=--=-公式组四 公式组五 公式组六 xx x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππ xx x x x x xx cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(-=--=-=--=-ππππ xx x x x x xx cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=--=-=-ππππ10. 正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:()ϕω+=x A y sin(A 、ω>0)定义域 R R R值域 ]1,1[+-]1,1[+-R R []A A ,-周期性 π2 π2ππωπ2奇偶性奇函数偶函数 奇函数 奇函数当,0≠ϕ非奇非偶 当,0=ϕ奇函数单调性]22,22[ππππk k ++-上为增函数;]223,22[ππππk k ++上为减函数(Z k ∈)()]2,12[ππk k -;上为增函数()]12,2[ππ+k k上为减函数(Z k ∈)⎪⎭⎫ ⎝⎛++-ππππk k 2,2上为增函数(Z k ∈)()()ππ1,+k k 上为减函数(Z k ∈)⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+--)(212),(22A k A k ωϕππωϕππ上为增函数;⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+-+)(232),(22A k A k ωϕππωϕππ上为减函数(Z k ∈)注意:①x y sin -=与x y sin =的单调性正好相反;x y cos -=与x y cos =的单调性也同样相反.一般地,若)(x f y =在],[b a 上递增(减),则)(x f y -=在],[b a 上递减(增).公式组一sin x ·csc x =1tan x =x x cos sin sin 2x +cos 2x =1cos x ·sec x x =xx sin cos 1+tan 2x =sec 2xtan x ·cot x =11+cot 2x =csc 2x=1⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且{}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且xy cot =xy tan =xy cos =xy sin =▲y②x y sin =与x y cos =的周期是π.③)sin(ϕω+=x y 或)cos(ϕω+=x y (0≠ω)的周期ωπ2=T .2tanx y =的周期为2π(πωπ2=⇒=T T ,如图,翻折无效).④)sin(ϕω+=x y 的对称轴方程是2ππ+=k x (Z k ∈),对称中心(0,πk );)cos(ϕω+=x y 的对称轴方程是πk x =(Z k ∈),对称中心(0,21ππ+k );)tan(ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ).x x y x y 2cos )2cos(2cos -=--=−−−→−=原点对称⑤当αtan ·,1tan =β)(2Z k k ∈+=+ππβα;αtan ·,1tan -=β)(2Z k k ∈+=-ππβα.⑥x y cos =与⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ππk x y 22sin 是同一函数,而)(ϕω+=x y 是偶函数,则)cos()21sin()(x k x x y ωππωϕω±=++=+=.⑦函数x y tan =在R 上为增函数.(×) [只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,x y tan =为增函数,同样也是错误的].⑧定义域关于原点对称是)(x f 具有奇偶性的必要不充分条件.(奇偶性的两个条件:一是定义域关于原点对称(奇偶都要),二是满足奇偶性条件,偶函数:)()(x f x f =-,奇函数:)()(x f x f -=-)奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如:x y tan =是奇函数,)31tan(π+=x y 是非奇非偶.(定义域不关于原点对称)奇函数特有性质:若x ∈0的定义域,则)(x f 一定有0)0(=f .(x ∉0的定义域,则无此性质)⑨x y sin =不是周期函数;x y sin =为周期函数(π=T ); x y cos =是周期函数(如图);x y cos =为周期函数(π=T ); 212cos +=x y 的周期为π(如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如: R k k x f x f y ∈+===),(5)(.⑩abb a b a y =+++=+=ϕϕαβαcos )sin(sin cos 22 有y b a ≥+22.题型归纳:1、 已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则该函数的图象 ▲yxy=cos |x|图象▲1/2yxy=|cos2x +1/2|图象y x11-2π- 3π- O 6ππyx11-2π- 3π- O 6π π yx11-2π-3πO 6π- πyxπ 2π-6π- 1O1-3π A.B.C.D.A .关于直线x π=4对称 B .关于点0π⎛⎫ ⎪4⎝⎭,对称C .关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称D .关于直线x π=3对称 2、将π2cos 36x y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象按向量π24⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,a 平移,则平移后所得图象的解析式为( ) A.π2cos 234x y ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭B.π2cos 234x y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭C.π2cos 2312x y ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭D.π2cos 2312x y ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭3、函数πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间ππ2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,的简图是( )4、将函数x y 4sin =的图象向左平移12π个单位,得到)4sin(ϕ+=x y 的图象,则ϕ等于() A .12π-B .3π-C .3π D .12π5、已知=-=-ααααcos sin ,45cos sin 则( )A .47B .169-C .329-D .329 6、已知等于则)2cos(),,0(,31cos θππθθ+∈=( ) A .924-B .924C .97-D .97 7、设)4tan(,41)4tan(,52)tan(παπββα+=-=+则的值是( ) A .1813B .2213 C .223 D .61 8、50tan 70tan 350tan 70tan -+的值等于( )A .3B .33C .33-D .3-9、2""3πθ=是"tan 2cos "2πθθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭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10、已知______________________________tan ),,2(,2cos sin =∈=αππααα则11、函数()sin 3cos ([,0])f x x x x π=-∈-的单调递增区间是__________ 解答题:1、已知函数)20,0,0( )sin(πϕωϕω<≤>>++=A b x A y 在同一周期内有最高点)1,12(π和最低点)3,127(-π,求此函数的解析式2、求函数x x x y cos sin cos 2+=的值域3、若3sin 23cos 3sin 32)(2xx x x f -=,],0[π∈x ,求)(x f 的值域和对称中心坐标;4、在ABC ∆中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,且满足274cos cos2()22A B C -+= (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)若3b c +=,求a 的最小值.5、若3sin 23cos 3sin32)(2xx x x f -=在ABC ∆中,A 、B 、C 所对边分别为a 、b 、c ,若1)(=C f ,且ac b =2,求A sin .6、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足(2a -c )cosB=bcosC. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)设n m k k n A A m ⋅>==且),1)(1,4(),2cos ,(sin 的最大值是5,求k 的值.7、已知:(3sin ,cos ),(cos ,cos )a x x b x x ==,122)(-+⋅=m b a x f(R m x ∈,). (Ⅰ) 求()f x 关于x 的表达式,并求()f x 的最小正周期; (Ⅱ) 若]2,0[π∈x 时,()f x 的最小值为5,求m 的值.五、高考真题(10天津)已知函数2()23sin cos 2cos 1()f x x x x x R =+-∈ (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值;(Ⅱ)若006(),,542f x x ππ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,求0cos 2x 的值。
关于三角函数图像的平移变换

三角函数图像的平移、变换一、 引入以简单函数为例,解说“左加右减、上加下减” 。
讲清横移的实质是把全部x 替代为 x+a ;二、三角函数图像的平移之历年高考真题1、为了获得函数y sin(2 x) 的图像,只需把函数 y sin(2 x) 的图像( A )向左平移个长度单364位( B )向右平移 个长度单位4( C )向左平移个长度单位( D )向右平移个长度单位22【答案】 B2、将函数 ysin x 的图像上全部的点向右平行挪动个单位长度, 再把所得各点的横坐标伸长到本来的102 倍(纵坐标不变) ,所得图像的函数分析式是( A ) ysin(2 x ) (B ) ysin(2 x)sin( 1x10sin( 1x 5 ( C ) y) ( D ) y )2102 20分析:将函数 y sin x 的图像上全部的点向右平行挪动个单位长度, 所得函数图象的分析式为 y = sin( x10-)再把所得各点的横坐标伸长到本来的 2 倍(纵坐标不变) ,所得图像的函数分析式是10y sin( 1x) . 【答案】 C 210以本题为例,解说横向变换的实质也是替代。
可发问:上述步骤反演,结果怎样?3、( 2010 天津文)( 8)右图是函数 y Asin ( x+ )( xR )在区间 - 5上的图象,为了获得这个函数的图象,只,6 6要将 y sin x ( x R )的图象上全部的点(A) 向左平移 个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原3来的 1倍,纵坐标不变2(B) 向左平移个单位长度, 再把所得各点的横坐标伸长到原3来的 2 倍,纵坐标不变(C) 向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到本来的1倍,纵坐标不变621【答案】 A【分析】本题主要考察三角函数的图像与图像变换的基础知识,属于中等题。
由图像可知函数的周期为,振幅为1,因此函数的表达式能够是y=sin(2x+ ).代入( - , 0)可得的6一个值为,故图像中函数的一个表达式是y=sin(2x+ ),即 y=sin2(x+ ),因此只需将 y=sinx ( x∈ R)3 3 6 1倍,纵坐标不变。
专题03 三角函数与平面向量综合问题(答题指导)(解析版)

专题03 三角函数与平面向量综合问题(答题指导)【题型解读】题型特点命题趋势▶▶题型一:三角函数的图象和性质1.注意对基本三角函数y =sin x ,y =cos x 的图象与性质的理解与记忆,有关三角函数的五点作图、图象的平移、由图象求解析式、周期、单调区间、最值和奇偶性等问题的求解,通常先将给出的函数转化为y =A sin(ωx +φ)的形式,然后利用整体代换的方法求解. 2.解决三角函数图象与性质综合问题的步骤 (1)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式. (2)构造f (x )=a 2+b 2⎝⎛⎭⎪⎫a a 2+b 2·sin x +b a 2+b 2·cos x . (3)和角公式逆用,得f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)(其中φ为辅助角). (4)利用f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)研究三角函数的性质. (5)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规范.【例1】 (2017·山东卷)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,其中0<ω<3.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0.(1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4上的最小值.【答案】见解析【解析】(1)因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π2,所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sinωx -32cos ωx =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx -32cos ωx =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3.因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z .故ω=6k +2,k ∈Z .又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.【素养解读】本题中图象的变换考查了数学直观的核心素养,将复杂的三角函数通过变形整理得到正弦型函数,从而便于对性质的研究,考查数学建模的核心素养.【突破训练1】 设函数f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx (ω>0),且y =f (x )的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4.(1)求ω的值;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值. 【答案】见解析 【解析】(1)f (x )=32-3·1-cos2ωx 2-12sin2ωx =32cos2ωx -12sin2ωx = -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π3.因为y =f (x )的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,故该函数的周期T =4×π4=π.又ω>0,所以2π2ω=π,因此ω=1.(2)由(1)知f (x )=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当π≤x ≤3π2时,5π3≤2x -π3≤8π3,所以-32=sin 5π3≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤sin 5π2=1,所以-1≤f (x )≤32,即f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1.▶▶题型二 解三角形1.高考对解三角形的考查,以正弦定理、余弦定理的综合运用为主.其命题规律可以从以下两方面看:(1)从内容上看,主要考查正弦定理、余弦定理以及三角函数公式,一般是以三角形或其他平面图形为背景,结合三角形的边角关系考查学生利用三角函数公式处理问题的能力;(2)从命题角度看,主要是在三角恒等变换的基础上融合正弦定理、余弦定理,在知识的交汇处命题. 2.用正、余弦定理求解三角形的步骤第一步:找条件,寻找三角形中已知的边和角,确定转化方向.第二步:定工具,根据已知条件和转化方向,选择使用的定理和公式,实施边角之间的转化. 第三步:求结果,根据前两步分析,代入求值得出结果.第四步:再反思,转化过程中要注意转化的方向,审视结果的合理性.【例2】 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且cos(C +B)cos(C -B)=cos2A -sin Csin B . (1)求A ;(2)若a =3,求b +2c 的最大值. 【答案】见解析【解析】(1)cos(C +B)cos(C -B)=cos2A -sinCsinB =cos2(C +B)-sinCsinB ,则cos(C +B)[cos(C -B)-cos(C +B)]=-sinCsinB ,则-cosA·2sinCsinB=-sinCsinB ,可得cosA =12,因为0<A <π,所以A=60°.(2)由a sinA =b sinB =csinC =23,得b +2c =23(sinB +2sinC)=23[sinB +2sin(120°-B)]=23(2sinB+3cosB)=221sin(B +φ),其中tanφ=32,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.由B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3得B +φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,7π6,所以sin(B +φ)的最大值为1,所以b +2c 的最大值为221.【素养解读】试题把设定的方程与三角形内含的方程(三角形的正弦定理、三角形内角和定理等)建立联系,从而求得三角形的部分度量关系,体现了逻辑推理、数学运算的核心素养.【突破训练2】 (2017·天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35.(1)求b 和sin A 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π4的值.【答案】见解析【解析】(1)在△ABC 中,因为a >b ,故由sin B =35,可得cos B =45.由已知和余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B=13,所以b =13.由正弦定理得sin A =a sin B b =31313. (2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin2A =2sin A cos A =1213,cos2A =1-2sin 2A =-513.故sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π4=sin2A cos π4+cos 2A ·sin π4=7226.▶▶题型三 三角函数与平面向量的综合1.三角函数、解三角形与平面向量的综合主要体现在以下两个方面:(1)以三角函数式作为向量的坐标,由两个向量共线、垂直、求模或求数量积获得三角函数解析式;(2)根据平面向量加法、减法的几何意义构造三角形,然后利用正、余弦定理解决问题.2.(1)向量是一种解决问题的工具,是一个载体,通常是用向量的数量积运算或性质转化成三角函数问题.(2)三角形中的三角函数要结合正弦定理、余弦定理进行转化,注意角的范围对变形过程的影响. 【例3】 (2019·佛山调考)已知函数f (x )=a ·b ,其中a =(2cos x ,-3sin2x ),b =(cos x,1),x ∈R .(1)求函数y =f (x )的单调递减区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,f (A )=-1,a =7,且向量m =(3,sin B )与n =(2,sin C )共线,求边长b 和c 的值. 【答案】见解析【解析】(1)f (x )=a ·b =2cos 2x -3sin2x =1+cos2x -3sin2x =1+2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,由2k π≤2x +π3≤2k π+π(k ∈Z ),解得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ),所以f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).(2)因为f (A )=1+2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-1,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-1.因为0<A <π,所以π3<2A +π3<7π3,所以2A +π3=π,即A =π3.因为a =7,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-3bc =7.①因为向量m =(3,sin B )与n =(2,sin C )共线,所以2sin B =3sinC . 由正弦定理得2b =3c ,② 由①②可得b =3,c =2.【突破训练3】(2019·湖北八校联考) 已知△ABC 的面积为S ,且32AB →·AC →=S ,|AC →-AB →|=3.(1)若f (x )=2cos(ωx +B )(ω>0)的图象与直线y =2相邻两个交点间的最短距离为2,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=1,求△ABC 的面积S ;(2)求S +3 3 cos B cos C 的最大值. 【答案】见解析【解析】设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c , 因为32AB →·AC →=S ,所以32bc cos A =12bc sin A , 解得tan A =3,所以A =π3.由|AC →-AB →|=3得|BC →|=a =3.(1)因为f (x )=2cos(ωx +B )(ω>0)的图象与直线y =2相邻两个交点间的最短距离T =2,即2πω=2,解得ω=π,故f (x )=2cos(πx +B ).又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+B =1,即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+B =12.因为B 是△ABC 的内角,所以B =π6,从而△ABC 是直角三角形,所以b =3,所以S △ABC =12ab =332.(2)由题意知A =π3,a =3,设△ABC 的外接圆半径为R ,则2R =a sin A = 332=23,解得R =3,所以S+33cos B cos C =12bc sin A +33cos B cos C =34bc +33cos B cos C =33sin B sin C +33cos B cos C =33cos(B -C ),故S +33cos B cos C 的最大值为3 3.。
极坐标公式和三角函数万能公式

极坐标与参数方程综合复习一 基础知识:1 极坐标。
逆时针旋转而成的角为正角,顺时针旋转而成的角为负角。
),(θρ点与点关于极点中心对称。
),(θρP ),(1θρ-P 点与点是同一个点。
),(θρP ),(2πθρ+-P 2 直角坐标化为极坐标的公式:.sin ;cos θρθρ==y x极坐标化为直角坐标的公式:xy y x =+=θρtan ;222注意:1 2 注意的象限。
πθρ20,0<≤>θ3圆锥曲线的极坐标方程的统一形式:间的距离。
是对应的焦点与准线之是离心率,p e 时表示双曲线。
时表示抛物线;时表示椭圆;1110>=<<e e e 4平移变换公式:``),()(y x k h y x +=++理解为:平移前点的坐标+平移向量的坐标=平移后点的坐标5 的直线的参数方程为且倾斜角为过点α),(000y x P θρcos 1e ep -=坐标伸缩变换。
为平面直角坐标系中的,称对到应点的作用下,点:任意一点,在变换是平面直角坐标系中的定义:设点ϕλλϕ),(),()0()0({),(y x P y x P u y u y x x y x P ''>⋅='>⋅='为参数)t t y y t x x (sin cos {00αα+=+=2202000)()()(sin cos {r y y x x r y y r x x =-+-+=+=对应的普通方程为为参数θθθ。
轴上的椭圆的参数方程,焦点在这是中心在原点为参数的一个参数方程为椭圆x O b y a x b a by a x )(sin cos {)0(12222ϕϕϕ==>>=+程。
轴上的双曲线的参数方,焦点在这是中心在原点为参数,的一个参数方程为,双曲线x O b y a x b a b y a x )2,20(tan sec {)00(12222πϕπϕϕϕϕ≠<≤==>>=-参数方程。
降幂公式、辅助角公式应用

降幂公式、辅助角公式应用降幂公式(cosα)^2=(1+cos2α)/2 (sinα)^2=(1-cos2α)/2(tanα)^2=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))推导公式如下直接运用二倍角公式就是升幂,将公式Cos2α变形后可得到降幂公式: cos2α=(cosα)^2-(sinα)^2=2(cosα)^2-1=1-2(sinα)^2 cos2α=2(cosα)^2-1,(cosα)^2=(cos2α+1)/2co s2α=1-2(sinα)^2,(sinα)^2=(1-cos2α)/2 降幂公式例10、(2008惠州三模)已知函数x x x x f cos sin sin 3)(2+-= (I )求函数)(x f 的最小正周期; (II )求函数⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0)(πx x f 在的值域. 解:x x x x f cos sin sin 3)(2+-=x x 2sin 2122cos 13+-⨯-= 232cos 232sin 21-+=x x 23)32sin(-+=πx (I )ππ==22T (II )∴20π≤≤x ∴34323πππ≤+≤x ∴ 1)32sin(23≤+≤-πx 所以)(x f 的值域为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡--232,3 点评:本题考查三角恒等变换,三角函数图象的性质,注意掌握在给定范围内,三角函数值域的求法。
例11、(2008广东六校联考)已知向量a =(cos 23x ,sin 23x ),b =(2sin 2cos x x ,-),且x ∈[0,2π].(1)求b a+(2)设函数b a x f +=)(+b a⋅,求函数)(x f 的最值及相应的x 的值。
解:(错误!未找到引用源。
)由已知条件: 20π≤≤x , 得:33(coscos ,sin sin )2222x x x x a b +=+-2 x x sin 22cos 22=-= (2)2sin 23sin 2cos 23cossin 2)(xx x x x x f -+=x x 2cos sin 2+= 23)21(sin 21sin 2sin 222+--=++-=x x x ,因为:20π≤≤x ,所以:1sin 0≤≤x所以,只有当: 21=x 时, 23)(max =x f ,0=x ,或1=x 时,1)(min =x f点评:本题是三角函数与向量结合的综合题,考查向量的知识,三角恒等变换、函数图象等知识。
三角函数的平移知识点和练习

三角函数图象的作法:1.y=Asin(ωx+φ)的图象:的图象:①用五点法作图①用五点法作图::五点取法由ωx +j =0=0、、2π、π、2π3、2π来求相应的x 值及对应的y 值,再描点作图描点作图. .②图象变换:先平移、再伸缩两个程序③A---A---振幅振幅振幅 vp2=T--------周期周期周期 pw 21==T f --------频率频率频率 相位--+j w x 初相--j2、函数sin()y A x k w j =++的图象与函数sin y x =的图象之间可以通过变化A k w j ,,,来相互转化.A w ,影响图象的形状,k j ,影响图象与x 轴交点的位置.轴交点的位置.由由A 引起的变换称振幅变换,引起的变换称振幅变换,由由w 引起的变换称周期变换,它们都是伸缩变换;由j 引起的变换称相位变换,由k 引起的变换称上下平移变换,它们都是平移变换.移变换,它们都是平移变换.既可以将三角函数的图象先平移后伸缩也可以将其先伸缩后平移. 变换方法如下:先平移后伸缩 sin y x =的图象j j j <¾¾¾¾¾¾¾®向左向左((>0)>0)或向右或向右或向右((0)平移个单位长度得sin()y x j =+的图象()w w w¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®®横坐标伸长横坐标伸长(0<(0<<1)<1)或缩短或缩短或缩短((>1)1到原来的纵坐标不变 得sin()y x w j =+的图象()A A A >¾¾¾¾¾¾¾¾¾®纵坐标伸长纵坐标伸长((1)1)或缩短或缩短或缩短(0<(0<<1)为原来的倍横坐标不变 得sin()y A x w j =+的图象(0)(0)k k k ><¾¾¾¾¾¾¾®向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k j =++的图象.的图象. 先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><<¾¾¾¾¾¾¾¾¾®纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变横坐标不变))得sin y A x =的图象(01)(1)1()w w w<<>¾¾¾¾¾¾¾¾¾®横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变得sin()y A x w =的图象(0)(0)j j j w><¾¾¾¾¾¾¾®向左或向右平移个单位得sin ()y A x x w j =+的图象(0)(0)k k k ><¾¾¾¾¾¾¾®向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k w j =++的图象.的图象.注意:利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种x ? ? ? ? j w +x2p p23pp 2)sin(j w +=x A yA 0 -A 0变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。
高二数学向量知识点总结

高二数学《向量》知识点总结考点一:向量的概念、向量的大体定理【内容解读】了解向量的实际背景,把握向量、零向量、平行向量、共线向量、单位向量、相等向量等概念,明白得向量的几何表示,把握平面向量的大体定理。
注意对向量概念的明白得,向量是能够自由移动的,平移后所得向量与原向量相同;两个向量无法比较大小,它们的模可比较大小。
考点二:向量的运算【内容解读】向量的运算要求把握向量的加减法运算,会用平行四边形法那么、三角形法那么进行向量的加减运算;把握实数与向量的积运算,明白得两个向量共线的含义,会判定两个向量的平行关系;把握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并明白得其几何意义,把握数量积的坐标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判定两个平面向量的垂直关系。
【命题规律】命题形式要紧以选择、填空题型显现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的概念、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合。
考点三:定比分点【内容解读】把握线段的定比分点和中点坐标公式,并能熟练应用,求点分有向线段所成比时,可借助图形来帮忙明白得。
【命题规律】重点考查概念和公式,要紧以选择题或填空题型显现,难度一样。
由于向量应用的普遍性,常常也会与三角函数,解析几何一并考查,假设出此刻解答题中,难度以中档题为主,偶然也以难度略高的题目。
考点四:向量与三角函数的综合问题【内容解读】向量与三角函数的综合问题是高考常常显现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求。
【命题规律】命题以三角函数作为坐标,以向量的坐标运算或向量与解三角形的内容相结合,也有向量与三角函数图象平移结合的问题,属中档偏易题。
考点五:平面向量与函数问题的交汇【内容解读】平面向量与函数交汇的问题,主若是向量与二次函数结合的问题为主,要注意自变量的取值范围。
【命题规律】命题多以解答题为主,属中档题。
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题型一 三角函数平移与向量平移的综合三角函数与平面向量中都涉及到平移问题,虽然平移在两个知识系统中讲法不尽相同,但它们实质是一样的,它们都统一于同一坐标系的变化前后的两个图象中.解答平移问题主要注意两个方面的确定:(1)平移的方向;(2)平移的单位.这两个方面就是体现为在平移过程中对应的向量坐标.【例1】 把函数y =sin2x 的图象按向量→a =(-π6,-3)平移后,得到函数y =Asin(ωx +ϕ)(A >0,ω>0,|ϕ|=π2)的图象,则ϕ和B 的值依次为 ( )A .π12,-3B .π3,3C .π3,-3D .-π12,3 【分析】 根据向量的坐标确定平行公式为⎩⎨⎧ x =x '+π6y =y '+3,再代入已知解析式可得.还可以由向量的坐标得图象的两个平移过程,由此确定平移后的函数解析式,经对照即可作出选择.【解析1】 由平移向量知向量平移公式⎩⎨⎧ x '=x -π6y '=y -3,即⎩⎨⎧ x =x '+π6y =y '+3,代入y =sin2x 得y '+3=sin2(x '+π6),即到y =sin(2x +π3)-3,由此知ϕ=π3,B =-3,故选C. 【解析2】 由向量→a =(-π6,-3),知图象平移的两个过程,即将原函数的图象整体向左平移π6个单位,再向下平移3个单位,由此可得函数的图象为y =sin2(x +π6)-3,即y =sin(2x +π3)-3,由此知ϕ=π3,B =-3,故选C.【点评】 此类题型将三角函数平移与向量平移有机地结合在一起,主要考查分析问题、解决问题的综合应用能力,同时考查方程的思想及转化的思想.本题解答的关键,也是易出错的地方是确定平移的方向及平移的大小.题型二 三角函数与平面向量平行(共线)的综合此题型的解答一般是从向量平行(共线)条件入手,将向量问题转化为三角问题,然后再利用三角函数的相关知识再对三角式进行化简,或结合三角函数的图象与民性质进行求解.此类试题综合性相对较强,有利于考查学生的基础掌握情况,因此在高考中常有考查.【例2】 已知A 、B 、C 为三个锐角,且A +B +C =π.若向量→p =(2-2sinA ,cosA +sinA)与向量→q =(cosA -sinA ,1+sinA)是共线向量.(Ⅰ)求角A ;(Ⅱ)求函数y =2sin 2B +cos C -3B 2的最大值. 【分析】 首先利用向量共线的充要条件建立三角函数等式,由于可求得A 角的正弦值,再根据角的范围即可解决第(Ⅰ)小题;而第(Ⅱ)小题根据第(Ⅰ)小题的结果及A 、B 、C 三个角的关系,结合三角民恒等变换公式将函数转化为关于角B 的表达式,再根据B 的范围求最值.【解】 (Ⅰ)∵→p 、→q 共线,∴(2-2sinA)(1+sinA)=(cosA +sinA)(cosA -sinA),则sin 2A =34, 又A 为锐角,所以sinA =32,则A =π3. (Ⅱ)y =2sin 2B +cos C -3B 2=2sin 2B +cos (π-π3-B)-3B 2=2sin 2B +cos(π3-2B)=1-cos2B +12cos2B +32sin2B =32sin2B -12cos2B +1=sin(2B -π6)+1. ∵B ∈(0,π2),∴2B -π6∈(-π6,5π6),∴2B -π6=π2,解得B =π3,y max =2. 【点评】 本题主要考查向量共线(平行)的充要条件、三角恒等变换公式及三角函数的有界性.本题解答有两个关键:(1)利用向量共线的充要条件将向量问题转化为三角函数问题;(2)根据条件确定B 角的范围.一般地,由于在三角函数中角是自变量,因此解决三角函数问题确定角的范围就显得至关重要了.题型三 三角函数与平面向量垂直的综合此题型在高考中是一个热点问题,解答时与题型二的解法差不多,也是首先利用向量垂直的充要条件将向量问题转化为三角问题,再利用三角函数的相关知识进行求解.此类题型解答主要体现函数与方程的思想、转化的思想等.【例3】 已知向量→a =(3sinα,cosα),→b =(2sinα,5sinα-4cosα),α∈(3π2,2π),且→a ⊥→b .(Ⅰ)求tanα的值;(Ⅱ)求cos(α2+π3)的值. 【分析】 第(Ⅰ)小题从向量垂直条件入手,建立关于α的三角方程,再利用同角三角函数的基本关系可求得tanα的值;第(Ⅱ)小题根据所求得的tanα的结果,利用二倍角公式求得tan α2的值,再利用两角和与差的三角公式求得最后的结果. 【解】 (Ⅰ)∵→a ⊥→b ,∴→a ·→b =0.而→a =(3sinα,cosα),→b =(2sinα, 5sinα-4cosα),故→a ·→b =6sin 2α+5sinαcosα-4cos 2α=0.由于cosα≠0,∴6tan 2α+5tanα-4=0.解之,得tanα=-43,或tanα=12. ∵α∈(3π2,2π),tanα<0,故t anα=12(舍去).∴tanα=-43. (Ⅱ)∵α∈(3π2,2π),∴α2∈(3π4,π).由tanα=-43,求得tan α2=-12,tan α2=2(舍去).∴sin α2=55,cos α2=-255, ∴cos(α2+π3)=cos α2cos π3-sin α2sin π3=-255×12-55×32=-25+1510【点评】 本题主要考查向量垂直的充要条件、同角三角函数的基本关系、二倍角公式及两角和与差的三角函数.同时本题两个小题的解答都涉及到角的范围的确定,再一次说明了在解答三角函数问题中确定角的范围的重要性.同时还可以看到第(Ⅰ)小题的解答中用到“弦化切”的思想方法,这是解决在一道试题中同时出现“切函数与弦函数”关系问题常用方法.题型四 三角函数与平面向量的模的综合此类题型主要是利用向量模的性质|→a |2=→a 2,如果涉及到向量的坐标解答时可利用两种方法:(1)先进行向量运算,再代入向量的坐标进行求解;(2)先将向量的坐标代入向量的坐标,再利用向量的坐标运算进行求解.【例3】 已知向量→a =(cosα,sinα),→b =(cosβ,sinβ),|→a -→b |=255.(Ⅰ)求cos(α-β)的值;(Ⅱ)若-π2<β<0<α<π2,且sinβ=-513,求sinα的值.【分析】 利用向量的模的计算与数量积的坐标运算可解决第(Ⅰ)小题;而第(Ⅱ)小题则可变角α=(α-β)+β,然后就须求sin(α-β)与cos β即可.【解】 (Ⅰ)∵|→a -→b |=255,∴→a 2-2→a ·→b +→b 2=45, 将向量→a =(cosα,sinα),→b =(cosβ,sinβ)代入上式得12-2(cos αcos β+sin αsin β)+12=45,∴cos(α-β)=-35. (Ⅱ)∵-π2<β<0<α<π2,∴0<α-β<π, 由cos(α-β)=-35,得sin(α-β)=45, 又sin β=-513,∴cos β=1213, ∴sin α=sin [(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β=3365. 点评:本题主要考查向量的模、数量积的坐标运算、和角公式、同角三角函数的基本关系.本题解答中要注意两点:(1)化|→a -→b |为向量运算|→a -→b |2=(→a -→b )2;(2)注意解α-β的范围.整个解答过程体现方程的思想及转化的思想.题型五 三角函数与平面向量数量积的综合此类题型主要表现为两种综合方式:(1)三角函数与向量的积直接联系;(2)利用三角函数与向量的夹角交汇,达到与数量积的综合.解答时也主要是利用向量首先进行转化,再利用三角函数知识求解.【例5】 设函数f(x)=→a ·→b .其中向量→a =(m ,cosx),→b =(1+sinx ,1),x ∈R ,且f(π2)=2.(Ⅰ)求实数m 的值;(Ⅱ)求函数f(x)的最小值.分析:利用向量内积公式的坐标形式,将题设条件中所涉及的向量内积转化为三角函数中的“数量关系”,从而,建立函数f(x)关系式,第(Ⅰ)小题直接利用条件f(π2)=2可以求得,而第(Ⅱ)小题利用三角函数函数的有界性就可以求解.解:(Ⅰ)f(x)=→a ·→b =m(1+sinx)+cosx ,由f(π2)=2,得m(1+sin π2)+cos π2=2,解得m =1. (Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=sinx +cosx +1=2sin(x +π4)+1, 当sin(x +π4)=-1时,f(x)的最小值为1- 2. 点评:平面向量与三角函数交汇点较多,向量的平行、垂直、夹角、数量积等知识都可以与三角函数进行交汇.不论是哪类向量知识与三角函数的交汇试题,其解法都差不多,首先都是利用向量的知识将条件转化为三角函数中的“数量关系”,再利用三角函数的相关知识进行求解.六、解斜三角形与向量的综合在三角形的正弦定理与余弦定理在教材中是利用向量知识来推导的,说明正弦定理、余弦定理与向量有着密切的联系.解斜三角形与向量的综合主要体现为以三角形的角对应的三角函数值为向量的坐标,要求根据向量的关系解答相关的问题.【例6】 已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其对边分别为a 、b 、c ,若→m =(-cos A 2,sin A 2),→n =(cos A 2,sin A 2),a =23,且→m·→n =12. (Ⅰ)若△ABC 的面积S =3,求b +c 的值.(Ⅱ)求b +c 的取值范围.【分析】 第(Ⅰ)小题利用数量积公式建立关于角A 的三角函数方程,再利用二倍角公式求得A 角,然后通过三角形的面积公式及余弦定理建立关于b 、c 的方程组求取b +c 的值;第(Ⅱ)小题正弦定理及三角形内角和定理建立关于B 的三角函数式,进而求得b +c 的范围.【解】 (Ⅰ)∵→m =(-cos A 2,sin A 2),→n =(cos A 2,sin A 2),且→m·→n =12, ∴-cos 2A 2+sin 2A 2=12,即-cosA =12, 又A ∈(0,π),∴A =2π3. 又由S △ABC =12bcsinA =3,所以bc =4, 由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bc·cos 2π3=b 2+c 2+bc ,∴16=(b +c)2,故b +c =4. (Ⅱ)由正弦定理得:b sinB =c sinC =a sinA =23sin 2π3=4,又B +C =π-A =π3, ∴b +c =4sinB +4sinC =4sinB +4sin(π3-B)=4sin(B +π3),∵0<B <π3,则π3<B +π3<2π3,则32<sin(B +π3)≤1,即b +c 的取值范围是(23,4]. [点评] 本题解答主要考查平面向量的数量积、三角恒等变换及三角形中的正弦定理、余弦定理、面积公式、三角形内角和定理等.解答本题主要有两处要注意:第(Ⅰ)小题中求b +c 没有利用分别求出b 、c 的值为解,而是利用整体的思想,使问题得到简捷的解答;(2)第(Ⅱ)小题的求解中特别要注意确定角B 的范围.。