2013届高考数学第一轮三角函数专项复习教案2.doc

合集下载

高一数学三角函数章节复习2(教师版)

高一数学三角函数章节复习2(教师版)

学科教师辅导讲义()22sin 1y x y ψ-=+,应用()sin 1x ψ-≤,解得3333y -≤≤,又0x π<<,则303y <≤,故欲求函数的最大值为33。

【解法二】设tan2x t =,则原函数变成223t y t=+,得()22300yt t y y -+=>,利用判别式24120y =-≥V ,即231y ≤,又0y >,解得303y <≤,故y 的最大值为33此时13t y ==,即2tan 3,23x x π== 【点拨】上述所给出的两种解法,均体现了一种转化与化归的数学思想方法,实际上,也给出了对求形如sin cos a x by c x d+=+值域的两种通法,另外,若以后学过《解析几何》之后,利用斜率的概念,还可以给出本题的另外一种数形结合的解题方法。

2、数形结合思想数形结合的思想,就是把问题的数量关系和空间形式结合起来考察的思想,根据解决问题的需要,可以把数量关系的问题转化为图形的性质问题去讨论,或者把图形的性质问题转化为数量关系的问题来研究,简言之“数形互相取长补短”。

例2、定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x =+,当[]3,5x ∈时,()24f x x =--,则( ) A 、sincos 66f f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、()()sin1cos1f f > C 、22cossin 33f f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭D 、()()cos2sin 2f f > 【分析】由()()2f x f x =+知()f x 是以2T =为周期的函数,又Q []3,5x ∈时,()24f x x =--,可知,当[]3,4x ∈,()2f x x =-;当(]4,5x ∈时,()6f x x =-+,如第一个图所示,知()f x 在[]1,0-上是增函数,在[]0,1上是减函数,由第二个图可知0cos2sin 2<<【答案】D。

2013届高考数学第一轮专项复习教案50

2013届高考数学第一轮专项复习教案50

4.10 三角函数的应用●知识梳理1.三角函数的性质和图象变换.2.三角函数的恒等变形.三角函数的化简、求值、证明多为综合题,突出对数学思想方法的考查.3.三角函数与其他数学知识的联系.特别要注意三角与几何、三角与平面向量的联系. ●点击双基1.已知sin x +cos x =51,0≤x ≤π,则tan x 等于A.-34或-43B.-34C.-43D.34或43解析:原式两边平方得2sin x cos x =-2524⇒-2sin x cos x =2524⇒1-2sin x cos x =2549⇒sin x -cos x =57, 可得sin x =54,cos x =-53.∴tan x =-34.答案:B2.(2001年春季北京)若A 、B 是锐角△ABC 的两个内角,则点P (cos B -sin A ,sin B -cos A )在A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:∵△ABC 为锐角三角形,∴A +B >2π.∴A >2π-B ,B >2π-A.∴sin A >cos B ,sin B >cosA.∴P 在第二象限. 答案:B3.(2004年北京西城区一模题)设0<|α|<4π,则下列不等式中一定成立的是A.sin2α>sin αB.cos2α<cos αC.tan2α>tan αD.cot2α<cot α解析:由0<|α|<4π,知0<2|α|<2π且2|α|>|α|, ∴cos2|α|<cos|α|.∴cos2α<cos α. 答案:B4.(2003年上海)若x =3π是方程2cos (x +α)=1的解,其中α∈(0,2π),则α=_________.解析:∵x =3π是方程2cos (x +α)=1的解,∴2cos (3π+α)=1,即cos (3π+α)=21.又α∈(0,2π),∴3π+α∈(3π,3π7).∴3π+α=3π5.∴α=3π4.答案:3π45.(2004年北京西城区二模题,理)函数y =sin x ·(sin x +3cos x )(x ∈R )的最大值是____________.解析:原式=sin 2x +3sin x cos x =22cos 1x +23sin2x =23sin2x -21cos2x +21=sin (2x -6π)+21,其最大值为1+21=23. 答案:23●典例剖析【例1】 化简cos (313+k π+α)+cos (313-k π-α)(k ∈Z ).剖析:原式=cos (k π+3π+α)+cos (k π-3π-α)=cos [k π+(3π+α)]+cos [k π-(3π+α)].解:原式=cos [k π+(3π+α)]+cos [k π-(3π+α)]=2cos kπcos (3π+α)=2(-1)k (cos 3πcos α-sin 3πsin α)=(-1)k (cos α-3sin α),k∈Z .【例2】 已知sin (α+β)=32,sin (α-β)=51,求βαtan tan 的值.解:由已知得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+②①,.51sin cos cos sin 32sin cos cos sin βαβαβαβα所以sin αcos β=3013,cos αsin β=307.从而βαtan tan =βαβαsin cos cos sin =713.思考讨论由①②不解sin αcos β、cos αsin β,能求βαtan tan 吗?提示:①÷②,弦化切即可,读者不妨一试. 【例3】 求函数y =x x x x sin 42cos 3sin 1sin 2+--)(,x ∈(0,2π)的值域.剖析:将原函数中三角函数都化成单角的正弦函数,再换元将其转化为一元函数求解.解:y =xx x x sin 4sin 213sin 1sin 22+---)()(=1sin 2sin sin sin 22+++-x x x x .设t =sin x ,则由x ∈(0,2π)⇒t ∈(0,1). 对于y =1222+++-t t t t =2212131)()()(+-+++-t t t =-1+13+t -212)(+t ,令11+t =m ,m ∈(21,1),则y =-2m 2+3m -1=-2(m -43)2+81.当m =43∈(21,1)时,y max =81, 当m =21或m =1时,y =0. ∴0<y ≤81,即y ∈(0,81].评述:本题的解法较多,但此方法主要体现了换元转化的思想,在换元时要注意变量的范围.●闯关训练 夯实基础1.(2002年春季北京)若角α满足条件sin2α<0,cos α-sin α<0,则α在A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:∵sin2α<0,∴2α在第三、四象限. ∴α在第二、四象限.又∵cos α-sin α<0, ∴α在第二象限. 答案:B2.(2002年春季上海)在△ABC 中,若2cos B ·sin A =sin C ,则△ABC 的形状一定是A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形解析:∵2cos B ·sin A =sin C =sin (A +B )⇒sin (A -B )=0, 又A 、B 、C 为三角形的内角,∴A =B .答案:C3.(2005年启东市高三年级第二次调研考试题)在斜△ABC 中,sin A =-cos B cos C 且tan B tan C =1-3,则∠A 的值为 A.6πB.3πC.3π2D.6π5解析:由A =π-(B +C ),sin A =-cos B cos C 得sin (B +C )=-cos B cos C ,即sin B cos C +cos B sin C =-cos B cos C . ∴tan B +tan C =-1.又tan (B +C )=CB CB tan tan 1tan tan -+=3tan tan C B +=31-=-33,∴-tan A =-33,tan A =33. 又∵0<A <π,∴A =6π.答案:A4.函数y =sin x -cos x 的图象可由y =sin x +cos x 的图象向右平移_______个单位得到.解析:由y 1=sin x +cos x =2sin (x +4π),得x 1=-4π(周期起点).由y 2=sin x -cos x =2sin (x -4π),得x 2=4π(周期起点).答案:2π5.函数y =21sin (4π-32x )的单调递减区间及单调递增区间分别是__________.解析:y =21sin (4π-32x )=-21sin (32x -4π).故由2k π-2π≤32x -4π≤2k π+2π⇒3k π-8π3≤x ≤3k π+8π9(k ∈Z ),为单调减区间;由2k π+2π≤32x -4π≤2k π+2π3⇒3k π+8π9≤x ≤3k π+8π21(k ∈Z ),为单调增区间.答案:[3k π-8π3,3k π+8π9](k ∈Z );[3k π+8π9,3k π+8π21](k ∈Z )6.已知0≤x ≤2π,则函数y =42sin x cos x +cos2x 的值域是________.解析:可化为y =3sin (2x +ϕ),其中cos ϕ=322,sin ϕ=31,且有ϕ≤2x +ϕ≤π+ϕ.∴y max =3sin 2π=3,y min =3sin (π+ϕ)=-3sin ϕ=-1.∴值域是[-1,3]. 答案:[-1,3] 培养能力7.设a =(sin x -1,cos x -1),b =(22,22).(1)若a 为单位向量,求x 的值;(2)设f (x )=a ·b ,则函数y =f (x )的图象是由y =sin x 的图象按c 平移而得,求c .解:(1)∵|a |=1,∴(sin x -1)2+(cos x -1)2=1,即sin x +cos x =1,2sin (x +4π)=1,sin (x +4π)=22,∴x =2k π或x =2k π+2π,k ∈Z .(2)∵a ·b =sin (x +4π)-2.∴f (x )=sin (x +4π)-2,由题意得c =(-4π,-2).8.求半径为R 的圆的内接矩形周长的最大值.解:设∠BAC =θ,周长为P ,则P =2AB +2BC =2(2R cos θ+2R sin θ)=42R sin(θ+4π)≤42R ,当且仅当θ=4π时,取等号.∴周长的最大值为42R .探究创新9.(2004年北京东城区高三第一次模拟考试)在△ABC 中,若sin C (cos A +cos B )=sin A +sin B .(1)求∠C 的度数;(2)在△ABC 中,若角C 所对的边c =1,试求内切圆半径r 的取值范围.解:(1)∵sin C (cos A +cos B )=sin A +sin B , ∴2sin C cos 2B A +·cos 2B A -=2sin 2B A +·cos 2B A -.在△ABC 中,-2π<2B A -<2π.∴cos 2B A -≠0.∴2sin 22C cos 2C =cos 2C ,(1-2sin 22C )cos 2C =0.∴(1-2sin 22C )=0或cos 2C =0(舍).∵0<C <π,∴∠C =2π.(2)设Rt △ABC 中,角A 和角B 的对边分别是a 、b ,则有a =sin A ,b =cos A .∴△ABC 的内切圆半径r =21(a +b -c )=21(sin A +cos A -1)=22sin (A +4π)-21≤212-. ∴△ABC 内切圆半径r 的取值范围是0<r ≤212-. ●思悟小结三角函数是中学教材中一种重要的函数,它的定义和性质有许多独特的表现,是高考中对基础知识和基本技能考查的重要内容之一,同时,由于三角函数和代数、几何知识联系密切,它又是研究其他各类知识的重要工具,因此应重视对知识理解的准确性,加强对三角知识工具性的认识.●教师下载中心 教学点睛1.因本节是三角函数的应用,建议教学中让学生自己总结一下三角函数本身有哪些应用,使知识能条理化并形成一个网络.2.总结本章涉及的数学思想方法,以及与三角相关联的一些知识点.拓展题例【例1】 已知cos B =cos θ·sin A ,cos C =sin θsin A . 求证:sin 2A +sin 2B +sin 2C =2.分析:本题为条件恒等式的证明,要从条件与要证的结论之间的联系入手,将结论中的sin 2B 、sin 2C 都统一成角A 的三角函数.证法一:sin 2A +sin 2B +sin 2C =sin 2A +[1-(cos θsin A )2]+[1-(sin θsin A )2]=sin 2A +1-cos 2θsin 2A +1-sin 2θsin 2A =sin 2A (1-sin 2θ)+1-cos 2θsin 2A +1 =sin 2A cos 2θ-sin 2A cos 2θ+2=2. ∴原式成立.证法二:由已知式可得cos θ=AB sin cos ,sin θ=AC sin cos .平方相加得cos 2B +cos 2C =sin 2A ⇒22cos 1B ++22cos 1C +=sin 2A⇒cos2B +cos2C =2sin2A -2.1-2sin 2B +1-2sin 2C =2sin 2A -2,∴sin 2A +sin 2B +sin 2C =2. 【例2】 函数f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2x 的最小值为g (a ),a ∈R ,(1)求g (a );(2)若g (a )=21,求a 及此时f (x )的最大值.解:(1)f (x )=1-2a -2a cos x -2(1-cos 2x )=2cos 2x -2a cos x -1-2a=2(cos x -2a)2-22a -2a -1.若2a <-1,即a <-2,则当cos x =-1时,f (x )有最小值g (a )=2(-1-2a)2-22a -2a -1=1;若-1≤2a ≤1,即-2≤a ≤2,则当cos x =2a 时,f (x )有最小值g (a )=-22a -2a -1;若2a >1,即a >2,则当cos x =1时,f (x )有最小值g (a )=2(1-2a)2-22a -2a -1=1-4a .∴g (a )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-≤≤-----<.24122122212)(),(),(a aa a aa(2)若g (a )=21,由所求g (a )的解析式知只能是-22a -2a-1=21或1-4a =21.由⇒⎪⎩⎪⎨⎧=---≤≤-21122222a a a a =-1或a =-3(舍).由⇒⎪⎩⎪⎨⎧=->21412a a a =81(舍). 此时f (x )=2(cos x +21)2+21,得f (x )max =5.∴若g (a )=21,应a =-1,此时f (x )的最大值是5.。

高考一轮复习第3章三角函数解三角形第2讲同角三角函数的基本关系式与诱导公式

高考一轮复习第3章三角函数解三角形第2讲同角三角函数的基本关系式与诱导公式

第二讲 同角三角函数的基本关系式与诱导公式知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系: sin 2x +cos 2x =1 . (2)商数关系: sin xcos x =tan x .知识点二 三角函数的诱导公式重要结论1.同角三角函数基本关系式的变形应用:如sin x =tan x·cos x,tan 2x +1=1cos 2x,(sinx +cos x)2=1+2sin xcos x 等.2.诱导公式的记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k·π2+α(k∈Z)中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k·π2+α(k∈Z)中,将α看成锐角时k·π2+α(k∈Z)所在的象限.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若α,β为锐角,则sin 2α+cos 2β=1.( × )(2)若α∈R ,则tan α=sin αcos α恒成立.( × )(3)sin (π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( × ) (4)若sin (kπ-α)=13(k ∈Z),则sin α=13.( × )[解析] (1)根据同角三角函数的基本关系式知当α,β为同角时才正确.(2)cos α≠0时才成立.(3)根据诱导公式知α为任意角.(4)当k 为奇数和偶数时,sin α的值不同.题组二 走进教材2.(必修4P 22B 组T3改编)已知tan α=12,则sin α-cos α3sin α+2cos α=( A )A .-17B .17C .-7D .7[解析] sin α-cos α3sin α+2cos α=tan α-13tan α+2=12-13×12+2=-17.故选A.3.(必修4P 22B 组T2改编)化简cos α1-sin α1+sin α+sin α1-co s α1+cos α⎝⎛⎭⎪⎫π<α<3π2得( A )A .sin α+cos α-2B .2-sin α-cos αC .sin α-cos αD .cos α-sin α[解析] 原式=cos α1-sin α2cos 2α+sin α1-cos α2sin 2α,∵π<α<32π,∴cos α<0,sin α<0.∴原式=-(1-sin α)-(1-cos α)=sin α+cos α-2.4.(必修4P 29B 组T2改编)若sin(π+α)=-12,则sin(7π-α)= 12 ,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2= 12 . [解析] 由sin(π+α)=-12,得sin α=12,则sin(7π-α)=sin(π-α)=sin α=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2-2π=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin α=12.题组三 走向高考5.(2019·全国卷Ⅰ)tan 255°=( D )A .-2- 3B .-2+ 3C .2- 3D .2+ 3[解析] 由正切函数的周期性可知,tan 255°=tan(180°+75°)=tan 75°=tan(30°+45°)=33+11-33=2+3,故选D.另:tan 225°=tan 75°>tan 60°=3,∴选D.6.(2015·福建)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( D )A.125B .-125C .512D .-512[解析] 因为sin α=-513,且α为第四象限角,所以cos α=1213,所以tan α=-512,故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( A )A .-79B .-29C .29D .79[解析] 将sin α-cos α=43的两边进行平方,得sin 2α-2sin αcos α+cos 2α=169,即sin 2α=-79,故选A.考点突破·互动探究考点一 同角三角函数的基本关系式——师生共研 例1 (1)已知α为第三象限角,cos α=-817,则tan α=( D )A .-815B .815C .-158D .158(2)已知α是三角形的内角,且tan α=-13,则sin α+cos α的值为 -5 .(3)若角α的终边落在第三象限,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为 -3 .[解析] (1)因为α是第三象限角,cos α=-817,所以sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-8172=-1517,故tan α=sin αcos α=158.选D.(2)由tan α=-13,得sin α=-13cos α,将其代入sin 2α+cos 2α=1,得109cos 2α=1,所以cos 2α=910,易知cos α<0,所以cos α=-31010,sin α=1010,故sin α+cos α=-105. (3)由角α的终边落在第三象限, 得sin α<0,cos α<0,故原式=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=cos α-c os α+2sin α-sin α=-1-2=-3.名师点拨(1)已知一个角的三角函数值求这个角的其他三角函数值时,主要是利用公式sin 2α+cos 2α=1,tan α=sin αcos α求解,解题时,要注意角所在的象限.并由此确定根号前的正、负号,若不能确定角所在象限要分类讨论.(2)遇sin α,cos α的齐次式常“弦化切”,如:asin α+bcos αcsin α+dcos α=atan α+b ctan α+d ;sin αcos α=sin αcos α1=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan α1+tan 2α; sin 2α+sin αcos α-2cos 2α=sin 2α+sin αcos α-2cos 2αsin 2α+cos 2α=tan 2α+tan α-21+tan 2α. 〔变式训练1〕(1)若α是第二象限角,tan α=-512,则sin α=( C )A.15 B .-15C .513D .-513(2)已知α是第二象限角,化简1-cos 4α-sin 4α1-cos 6α-sin 6α= 23. (3)(2017·全国卷Ⅰ)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan α=2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4= 31010 .[解析] (1)∵tan α=-512,∴sin αcos α=-512.∵sin 2α+cos 2α=1,∴sin 2α+⎝ ⎛⎭⎪⎫-125sin α2=1,∴sin α=±513.又α为第二象限角,∴sin α=513,故选C.(2)解法一:原式=1-cos 2α1+cos 2α-sin 4α1-cos 2α1+cos 2α+cos 4α-sin 6α =sin 2α1+cos 2α-sin 2αsin 2α1+cos 2α+cos 4α-sin 4α =2cos 2α1+cos 2α+cos 2α-sin 2α =2cos 2α3cos 2α=23. 解法二:∵1-cos 4α-sin 4α=1-(cos 2α+sin 2α)2+2sin 2αcos 2α=2sin 2αcos 2α, ∴原式=2sin 2αcos 2α1-cos 2α+sin 2αcos 4α-cos 2αsin 2α+sin 4α =2sin 2αcos 2α1-cos 4α-sin 4α+cos 2αsin 2α =2sin 2αcos 2α3sin 2αcos 2α=23. (3)由tan α=2得sin α=2cos α. 又sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=15.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos α=55,sin α=255.因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=cos αcos π4+sin αsin π4, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=55×22+255×22=31010. 考点二 诱导公式及其应用——多维探究 角度1 利用诱导公式化简三角函数式例2 (1)化简:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-3π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 22π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin π+α= -1sin α .(2)化简1-2sin 10°sin 100°cos 80°-1-sin 2170°= -1 . [解析] (1)原式=cos α-cos αtan 2αsin α-sin α-sin α=-cos 2α·sin 2αcos 2αsin 3α=-1sin α. (2)∵cos 10°>sin10°,∴原式=1-2sin 10°cos 10°sin 10°-cos 10°=sin 210°-2sin 10°cos 10°+cos 210°sin 10°-cos 10°=|sin 10°-cos 10°|sin 10°-cos 10°=cos 10°-sin 10°-cos 10°-sin 10°=-1.角度2 “换元法”的应用例3 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ的值是 0 .[解析] 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-a.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=0. 名师点拨(1)诱导公式的两个应用方向与原则:①求值:化角的原则与方向:负化正,大化小,化到锐角为终了. ②化简:化简的原则与方向:统一角,统一名,同角名少为终了.(2)注意已知中角与所求式子中角隐含的互余、互补关系、巧用诱导公式解题,常见的互余关系有π3-α与π6+α;π3+α与π6-α;π4+α与π4-α等,互补关系有π3+α与2π3-α;π4+α与3π4-α等.〔变式训练2〕(1)(角度1)已知f(α)=sin α-3πcos 2π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos -π-αsin -π-α.①化简f(α);②若α是第三象限的角,且cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-3π2=15,求f(α)的值. (2)(角度2)(2021·唐山模拟)已知α为钝角,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=34,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α= -74 ,cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4= 34 .[解析] (1)①f(α)=sin α-3πcos 2π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos -π-αsin -π-α=-sin α·cos α·-cos α-cos α·sin α=-cos α.②因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=-sin α,所以sin α=-15. 又α是第三角限的角, 所以cos α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-152=-265.所以f(α)=265.(2)sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α, 因为α为钝角, 所以34π<π4+α<54π,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α<0.所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫342=-74.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=34.名师讲坛·素养提升sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin xcos x 之间的关系例4 (2021·北京东城模拟)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ= -125. [解析] 解法一:因为sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π)所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=49169,sin θcos θ=-60169.由根与系数的关系,知sin θ,cos θ是方程x 2-713x -60169=0的两根,所以x 1=1213,x 2=-513.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0.所以sin θ=1213,cos θ=-513,tan θ=sin θcos θ=-125.解法二:同解法一,得sin θcos θ=-60169,所以sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=-60169,弦化切,得 tan θtan 2θ+1=-60169,解得tan θ=-125或tan θ=-512. 又θ∈(0,π),sin θ+cos θ=713>0,sin θcos θ=-60169<0.∴θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin θ>|cos θ|,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin θcos θ=|tan θ|>1,∴tan θ=-125.解法三:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=713,sin 2θ+cos 2θ=1.得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=1213,cos θ=-513或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-513,cos θ=1213.(舍去)故tan θ=-125.名师点拨sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin xcos x 之间的关系为(sin x +cos x)2=1+2sin xcos x ,(sin x -cos x)2=1-2sin xcos x ,(sin x +cos x)2+(sin x -cos x)2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值. 〔变式训练3〕(1)(2021·山东师大附中模拟)已知-π2<α<0,sin α+cos α=15,则1cos 2α-sin 2α的值为( C ) A.75 B .725 C .257D .2425(2)若1sin α+1cos α=3,则s in αcos α=( A )A .-13B .13C .-13或1D .13或-1 [解析] (1)解法一:∵sin α+cos α=15,∴(sin α+cos α)2=125,∴sin αcos α=-1225,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴sin α<0,cos α>0,∴cos α-sin α=sin α-cos α2=1-2sin αcos α=75.∴1cos 2α-sin 2α=1cos α-sin αcos α+sin α=257,故选C. 解法二:由解法一知⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin α-cos α=-75,得⎩⎪⎨⎪⎧cos α=45,sin α=-35.∴tan α=sin αcos α=-34.∴1cos 2α-sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α-sin 2α=1+tan 2α1-tan 2α =1+9161-916=257,故选C.(2)由1sin α+1cos α=3,可得sin α+cos α=3sin αcos α,两边平方,得1+2sin αcosα=3sin 2αcos 2α,解得sin αcos α=-13或sin αcos α=1.由题意,知-1<sin α<1,-1<cos α<1,且sin α≠0,cos α≠0,所以sin αcos α≠1,故选A.。

高考数学第一轮复习基础演练--三角函数(2)

高考数学第一轮复习基础演练--三角函数(2)

高三数学第一轮复习实用知识点归纳(二)-------适用于广东考纲主要内容:三角恒等变化 一、两角和差的三角函数 命题趋向:考查运用诱导公式、倍角公式,两角和的正弦公式,以及利用三角函数的有界性来求的值的问题. 知识点归纳:两角和差1、两角和差的三角函数公式;sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=;2、公式的变形一:等。

灵活运用,如注意角的变换及公式的)2()2(2);()(2),()(2;)(βαβαβαβαββαβαβββαα---=+-++∂=∂--+=-+=3、公式的变形二: tan(α±β)=βαβαtan tan 1tan tan ±可变形为:tan α±tan β=tan(α±β)(1 tan αtan β)和±tan αtan β=1-)tan(tan tan βαβα±±两种形式。

4、公式的变形三:asin α+bcos α=22b a + (sin αcos φ+cos αsin φ)= 22b a + sin(α+φ), 其中tan φ=ab 等,有时能收到事半功倍之效.如:;__________cos sin =+αα .___________cos sin =-αα xx sin cos 3-=_____________.例题: 1、._______)cos(_______,)cos(),2,0(,53cos ),,2(,1715sin =+=-∈=∈=βαβαπββππαα那么2、若 ,则 .3、已知函数()sin sin(),2f x x x x R π=++∈. 求()f x 的最小正周期和最值;.2tan22,1312)2cos(,54)2sin(4βαβαβαβαβα+---=-=-为第三象限角,求为第二象限角,且、已知对应练习:1.设()4cos(2,53sin ),2,0(=+=∈πααπα则若 )A 、57 B 、51C 、57-D 、-512.等于( )A .B .C .D .3.若tan(α+β)=53,tan(β-4π)=41,那么tan(α+4π)的值是 ( ) A .1813 B .2213 C .237D .1834、函数x x x f cos 3sin )(+=的 ( )A .最大值为1,最小值为-1B .最大值为1,最小值为21-C .最大值为2,最小值为-2D .最大值为2,最小值为-1 5、在△ABC 中,若cos A =53,sin B =135,则cos C =________.._________15tan 3115tan 3 6=︒+︒-、7.(08年广州一模16题)已知设(1,1)a = ,(cos ,sin )b αα=,若f(a) =a b ⋅(1)求f(x) 的最小正周期; (2)求函数)(x f 的最大值,并指出此时x 的值.8.(08年江门一模)已知,a = (sin2x , sin 12π) , b =( cos12π, cos2x ),()f x a b =⋅.(1)求()f x 的最小正周期;(2)求f(x) 的单调增区间.二、二倍角的三角函数命题趋向:考查运用诱导公式、倍角公式,两角和的正弦公式,以及利用三角函数的有界性来求的值的问题. 知识点归纳: 二倍角的三角函数1、 在两角和的三角函数三角函数公式βαβαβα+++T C S ,,中,当时βα=就可以得到二倍角的三角函数公式:____;__________2sin =α____________________________________________2cos ===α;____;__________2tan =α2、 余弦二倍角公式有三种形式,可得变形公式.______________cos ____;__________sin 22==αα(即降幂公式) 【典型例题】:例一. 已知),2(,135sin ππ∈α=α,求sin2α,cos2α,tan2α的值。

高三数学第一轮复习教案 三角函数 新课标 人教版 教案

高三数学第一轮复习教案 三角函数 新课标 人教版 教案

高三数学第一轮复习教案 三角函数一、知识要点:三角函数基本概念、三角函数的恒等变形(化简,求值,等式的证明)、三角函数的图象和性质1、三角变换基本解题方法:切割化弦,异名化同名,异角化同角,高次化低次,无理化有理. 常用的技巧:升幂降幂法、辅助元素法,“1”的代换法、利用倍角公式建立2α与α、α与2α的关系、角的配凑等2、对三角函数性质的考查总是与三角变换相结合.一般解题规律是先对三角函数关系式进行三角变换,使之转化为一个角的三角函数的形式,再利用换元法转化为对基本三角函数性质的研究.3、易错点:要注意正切函数定义域的限制;在三角变形过程中要注意自变量取值区间的变化,以防出现增根或失根;凡遇到参数或字母时,注意分情况进行讨论。

4、主要数学思想:化归思想、函数思想、数形结合思想、分类讨论思想 二、主干知识点、基本方法回顾练习: 1. 若θ是第三象限的角,且95cos sin 44=+θθ,那么θ2sin 的值为( C ) A. 23 B. -23 C. 223 D. -2232. 已知函数)sin(2x y ω=在[3π-,4π]上单调递增,则实数ω的取值X 围是( A ) A .(0,23] B .(0,2]C .(0,1]D .]43,0(3.先将)(x f y =的图象沿x 轴向右平移3π个单位,再将图象上每一个点的横坐标伸长为原来的2倍,而保持它们的纵坐标不变,得到的曲线与x y cos =的图象相同,则)(x f y =的解析式是( C ) A .)62cos(π+=x y B .)32cos(π+=x y C .)322cos(π+=x y D .)322cos(π-=x y4.若α为第二象限的角,则下列各式恒小于0的是( B )A .ααcos sin +B .ααsin tan +C .ααcot cos -D .ααtan sin -CA BD5.已知53)sin(=+B A ,51)sin(=-B A ,则=BA tan tan ( A )A 、 2B 、 3C 、1D 、无法确定6. 如图是由三个相同的正方形相接,在△ABC 中,锐角∠ACB=α,则αtan =(C )A .51B .61C .71D .10277.函数x x x y 2cos 3sin cos +=相邻两条对称轴的距离为 ( C )A .2πB .4πC .2π D .π8. 函数)32sin(π+-=x y 的递减区间是_____5,1212k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭_______,递增区间是______________,511,1212k k k Z ππππ⎛⎫++∈⎪⎝⎭()3sin()(0)53kx f x k π=+≠有一条对称轴为6π=x ,则=k _5_______。

2013届高考数学第一轮三角函数专项复习教案4

2013届高考数学第一轮三角函数专项复习教案4

第1章 三角函数章末复习课课时目标1.复习三角函数的基本概念、同角三角函数基本关系式及诱导公式.2.复习三角函数的图象及三角函数性质的运用.知识结构一、填空题1.已知cos(π+x )=35,x ∈(π,2π),则tan x =______.2.已知sin α=55,则sin 4α-cos 4α的值为________. 3.若sin 2x >cos 2x ,则x 的取值范围是____________.4.设|x |≤π4,则函数f (x )=cos 2x +sin x 的最小值是__________. 5.方程x =10sin x 的根的个数是________.6.若函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在[-2π3,2π3]上单调递增,则ω的最大值为________.7.若f (x )=A sin(ωx +φ)+1(ω>0,|φ|<π)对任意实数t ,都有f (t +π3)=f (-t +π3),记g (x )=A cos(ωx +φ)-1,则g (π3)=________. 8.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图象如图所示,则φ=________.9.已知函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.10.对于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,sin x ≥cos x ,cos x ,sin x <cos x .给出下列四个命题:①该函数的图象关于x =2k π+π4 (k ∈Z )对称;②当且仅当x =k π+π2 (k ∈Z )时,该函数取得最大值1; ③该函数是以π为最小正周期的周期函数;④当且仅当2k π+π<x <2k π+3π2 (k ∈Z )时,-22≤f (x )<0. 其中正确的是________. 二、解答题11.已知tan α=2,求下列代数式的值. (1)4sin α-2cos α5cos α+3sin α; (2)14sin 2α+13sin αcos α+12cos 2α.12.设f (x )满足f (-sin x )+3f (sin x )=4sin x ·cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |≤π2,(1)求f (x )的表达式; (2)求f (x )的最大值.能力提升13.当0≤x ≤1时,不等式sin πx2≥kx 成立,则实数k 的取值范围是________.14.若将函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6的图象重合,则ω的最小值为________.三角函数的性质是本章的重点,在学习时,要充分利用数形结合思想把图象与性质结合起来,即利用图象的直观性得到函数的性质,或由单位圆中三角函数线表示的三角函数值来获得函数的性质,同时也能利用函数的性质来描述函数的图象,这样既有利于掌握函数的图象与性质,又能熟练运用数形结合的思想方法.章末复习课作业设计 1.43解析 cos(π+x )=-cos x =35,∴cos x =-35<0,∵x ∈(π,2π),∴x ∈(π,32π),∴sin x =-45,∴tan x =43.2.-35解析 sin 4α-cos 4α=sin 2α-cos 2α=2sin 2α-1=2×15-1=-35.3.{x |k π+π4<x <k π+3π4,k ∈Z } 解析sin 2x >cos 2x ⇔|sin x |>|cos x |.在直角坐标系中作出单位圆及直线y =x ,y =-x ,根据三角函数线的定义知角x 的终边应落在图中的阴影部分. 4.1-22解析 f (x )=cos 2x +sin x =1-sin 2x +sin x=-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+54.∵|x |≤π4,∴-22≤sin x ≤22.∴当sin x =-22时,f (x )min =1-22. 5.7 解析如图所示,在同一坐标系中画出函数y =sin x 和y =x10(x ≥0)的图象.由图象知当x ≥0时,y =sin x 与y =x10的图象有4个交点.由于y =sin x 与y =x10都是奇函数,所以当x <0时,两函数的图象有3个交点.所以函数y =sin x 与y =x10的图象共有7个交点.即方程x =10sin x 有7个根. 6.34 解析∵f (x )在[-T 4,T 4]上递增,故[-2π3,2π3]⊆[-T 4,T 4],即T 4≥2π3.∴ω≤34.∴ωmax =34.7.-1解析 ∵f (t +π3)=f (-t +π3),即y =f (x )关于直线x =π3对称,∴sin(π3ω+φ)=±1. ∴π3ω+φ=π2+k π.∴g (π3)=A cos(ωπ3+φ)-1=A cos(π2+k π)-1=-1. 8.9π10解析 由图象知函数y =sin(ωx +φ)的周期为2⎝⎛⎭⎪⎫2π-3π4=5π2,∴2πω=5π2, ∴ω=45.∵当x =3π4时,y 有最小值-1, 因此45×3π4+φ=2k π-π2(k ∈Z ).∵-π≤φ<π,∴φ=9π10. 9.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 解析 由对称轴完全相同知两函数周期相同,∴ω=2,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得-π6≤2x -π6≤56π,∴-32≤f (x )≤3. 10.① 解析f (x )=max{sin x ,cos x },在同一坐标系中画出y =sin x 与y =cos x 的图象易知f (x )的图象为实线所表示的曲线.由曲线关于x =2k π+π4 (k ∈Z )对称,故①对;当x =2k π (k ∈Z )或x =2k π+π2 (k ∈Z )时,f (x )max =1,故②错;该函数以2π为最小正周期,故③错;观察曲线易知,当2k π+π<x <2k π+3π2(k ∈Z )时,-22≤f (x )<0,反之不成立,故④错.11.解 (1)原式=4tan α-23tan α+5=611.(2)原式=14sin 2α+13sin αcos α+12cos 2αsin 2α+cos 2α=14tan 2α+13tan α+12tan 2α+1=14×4+13×2+125=1330. 12.解 (1)由已知等式 f (-sin x )+3f (sin x )=4sin x ·cos x ① 得f (sin x )+3f (-sin x )=-4sin x cos x ②由3×①-②,得 8f (sin x )=16sin x ·cos x , 故f (x )=2x 1-x 2.(2)当0≤x ≤1,将函数f (x )=2x 1-x 2的解析式变形,得f (x )=2x 2(1-x 2)=2-x 4+x 2=2-(x 2-12)2+14,当x =22时,f max =1. 当-1≤x <0时f (x )<0,故f (x )max =1. 13.k ≤1解析 设t =π2x,0≤x ≤1,则x =2πt,0≤t ≤π2,则sin t ≥2k πt 在0≤t ≤π2上恒成立.设y =sin t ,y =2kπt ,图象如图所示.需y =sin t 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的图象在函数y =2kπt 的图象的上方,∴2k π·π2≤1, ∴k ≤1. 14.12解析 函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4向右平移π6后得到y =tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π4=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ6+π4. 又∵y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6,∴令π4-ωπ6=π6+k π,∴ω=12-6k (k ∈Z ),由ω>0得ω的最小值为12.。

高考数学一轮讲练教案: 高考大题增分课2 三角函数与解三角形中的高考热点问题

(二)三角函数与解三角形中的高考热点问题[命题解读] 从近五年全国卷高考试题来看,解答题第1题(全国卷T 17)交替考查三角函数、解三角形与数列,本专题的热点题型有:一是三角函数的图象与性质;二是解三角形;三是三角恒等变换与解三角形的综合问题,中档难度,在解题过程中应挖掘题目的隐含条件,注意公式的内在联系,灵活地正用、逆用及变形公式,并注重转化思想与数形结合思想的应用.对称性,求三角函数的单调区间、最值等,都应先进行三角恒等变换,将其化为y =A sin(ωx +φ)的形式,然后利用整体代换的方法求解.【例1】 (2017·浙江高考)已知函数f (x )=sin 2x -cos 2x -23sin x cos x (x ∈R ).(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3的值; (2)求f (x )的最小正周期及单调递增区间.[解] (1)由sin 2π3=32,cos 2π3=-12,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫322-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-23×32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=2. (2)由cos 2x =cos 2x -sin 2x 与sin 2x =2sin x cos x 得f (x )=-cos 2x -3sin 2x=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, 所以f (x )的最小正周期是π.由正弦函数的性质得π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得π6+k π≤x ≤2π3+k π,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ).(2019·北京海淀模拟)已知函数f (x )=sin 2x cos π5-cos 2x sin π5.(1)求函数f (x )的最小正周期和对称轴方程;(2)求函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值. [解] (1)f (x )=sin 2x cos π5-cos 2x sin π5=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π5, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π,因为y =sin x 的对称轴方程为x =k π+π2,k ∈Z , 令2x -π5=π2+k π,k ∈Z ,得x =7π20+12k π,k ∈Z ,f (x )的对称轴方程为x =7π20+12k π,k ∈Z .(2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x ∈[0,π], 所以2x -π5∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π5,4π5, 所以当2x -π5=π2,即x =7π20时,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值为1.着重考查正弦定理、余弦定理的综合应用,求解的关键是边角互化,结合三角恒等变换进行化简与求值.【例2】 (本小题满分12分)(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长.[信息提取] 看到条件△ABC 的面积a 23sin A ,想到三角形面积公式;看到(2)中6cos B cos C =1和(1)的结论,想到两角和的余弦公式,可求角A ,进而利用面积公式和余弦定理求b +c .[规范解答] (1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a 3sin A.2分 由正弦定理得12sin C sin B =sin A 3sin A .故sin B sin C =23. 5分(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3. 7分由题设得12bc sin A =a 23sin A ,a =3,所以bc =8.9分由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9.由bc =8,得b +c =33.11分 故△ABC 的周长为3+33. 12分 [易错与防范] 易错误区:(1)三角形面积公式选用不当,导致无法求解第(1)问.(2)根据6cos B cos C =1和sin B sin C =23,联想不到使用公式cos(B +C )=cosB cosC -sin B sin C .导致无法求解第(2)问.防范措施:(1)在选用面积公式时,应保证消去sin A ,故应选择公式S △ABC =12ab sin C 或S △ABC =12ac sin B .](2)对于两角和与差的正弦、余弦和正切公式应加强逆用的应用意识,根据公式的结构特征恰当选择公式.[通性通法] 解三角形问题要关注正弦定理、余弦定理、三角形内角和定理、三角形面积公式,要适时、适度进行“角化边”或“边化角”,要抓住能用某个定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则两个定理都有可能用到.(2019·莆田模拟)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c tan C =3(a cos B +b cos A ).(1)求角C ;(2)若c =23,求△ABC 面积的最大值.[解] (1)∵c tan C =3(a cos B +b cos A ),∴sin C tan C =3(sin A cos B +sin B cos A ),∴sin C tan C =3sin(A +B )=3sin C ,∵0<C <π,∴sin C ≠0,∴tan C =3,∴C =60°.(2)∵c =23,C =60°,由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得12=a 2+b 2-ab ≥2ab -ab ,∴ab ≤12,当且仅当a =b =23时,等号成立.∴S △ABC =12ab sin C ≤3 3.∴△ABC 面积的最大值为3 3.一大亮点,主要考查和、差、倍角公式以及正、余弦定理的综合应用,求解的关键是根据题目提供的信息,恰当地实施边角互化.【例3】 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且cos(C +B )cos(C -B )=cos 2A -sin C sin B(1)求A ;(2)若a =3,求b +2c 的最大值.[解] (1)cos(C +B )cos(C -B )=cos 2A -sin C sin B =cos 2(C +B )-sin C sin B , 则cos(C +B )[cos(C -B )-cos(C +B )]=-sin C sin B ,则-cos A ·2sin C sin B =-sin C sin B ,可得cos A =12,∵0<A <π,∴A =60°.(2)由a sin A =b sin B =c sin C =23,得b +2c =23(sin B +2sin C )=23[sin B +2sin(120°-B )]=23(2sin B +3cos B )=221sin(B +φ),其中tan φ=32,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2. 由B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3,得B +φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,7π6,∴sin(B +φ)的最大值为1,∴b +2c 的最大值为221.a ,b ,c ,且3c a cos B =tan A +tan B .(1)求角A 的大小;(2)设D 为AC 边上一点,且BD =5,DC =3,a =7,求c . [解] (1)在△ABC 中,3c a cos B =tan A +tan B ,∴3sin C sin A cos B =sin A cos A +sin B cos B ,即3sin C sin A cos B =sin A cos B +sin B cos A cos A cos B, ∴3sin A =1cos A ,则tan A =3,又0<A <π,∴A =π3.(2)由BD =5,DC =3,a =7,得cos ∠BDC =25+9-492×3×5=-12, 又0<∠BDC <π,∴∠BDC =2π3.又A =π3,∴△ABD 为等边三角形,∴c =5.[大题增分专训]1.(2019·泰安模拟)设f (x )=23sin(π-x )sin x -(sin x -cos x )2.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)把y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移π3个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值. [解] (1)f (x )=23sin(π-x )sin x -(sin x -cos x )2=23sin 2x -(1-2sin x cos x )=3(1-cos 2x )+sin 2x -1=sin 2x -3cos 2x +3-1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+3-1, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z ),所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). (2)由(1)知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+3-1,把y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+3-1的图象, 再把得到的图象向左平移π3个单位,得到y =2sin x +3-1的图象,即g (x )=2sin x +3-1,所以g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin π6+3-1= 3. 2.(2019·合肥模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a (sin A +sin C )+c sin C =b sin(A +C ).(1)求角B ;(2)若b =63,sin C =1313,求△ABC 的面积S .[解] (1)因为A +C =π-B ,所以由已知得a (sin A +sin C )+c sin C =b sin(π-B ),即a (sin A +sin C )+c sin C =b sin B .根据正弦定理可得a (a +c )+c 2=b 2,即a 2+c 2-b 2=-ac ,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12,因为0<B <π,所以B =2π3.(2)因为B =2π3,所以C 为锐角,故cos C =1-sin 2C =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13132=23913, 所以sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =sin 2π3×23913+cos 2π3×1313=32×23913+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×1313=51326.由正弦定理,得a=b sin Asin B=63×5132632=301313.所以△ABC的面积S=12ab sin C=12×301313×63×1313=90313.3.(2019·石家庄模拟)某学校的平面示意图如图中的五边形区域ABCDE,其中三角形区域ABE为生活区,四边形区域BCDE为教学区,AB,BC,CD,DE,EA,BE为学校的主要道路(不考虑宽度).∠BCD=∠CDE=2π3,∠BAE=π3,DE =3BC=3CD=910km.(1)求道路BE的长度;(2)求生活区△ABE面积的最大值.[解](1)如图,连接BD,在△BCD中,BD2=BC2+CD2-2BC·CD cos∠BCD=27100,∴BD=3310km.∵BC=CD,∴∠CDB=∠CBD=π-23π2=π6,又∠CDE=2π3,∴∠BDE=π2.∴在Rt△BDE中,BE=BD2+DE2=⎝⎛⎭⎪⎫33102+⎝⎛⎭⎪⎫9102=335(km).故道路BE的长度为335km.(2)设∠ABE =α,∵∠BAE =π3,∴∠AEB =2π3-α.在△ABE 中,易得AB sin ∠AEB =AE sin ∠ABE =BE sin ∠BAE =335sin π3=65, ∴AB =65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-α,AE =65sin α. ∴S △ABE =12AB ·AE sin π3=9325⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-αsin α=9325⎣⎢⎡⎦⎥⎤12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π6+14, ∵0<α<2π3,∴-π6<2α-π6<7π6.∴当2α-π6=π2,即α=π3时,S △ABE 取得最大值,最大值为S △ABE =9325⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14=273100km 2, 故生活区△ABE 面积的最大值为273100km 2.。

高考数学一轮复习第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式

第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:01sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:02sinαcosα=tan α.2.六组诱导公式 公式 一 二 三 四 五 六 角 2k π+ α(k ∈Z ) π+α -α π-α π2-απ2+α正弦 sin α -sin α -sin α sin α cos α cos α 余弦 cos α -cos α cos α -cos α sin α -sin α 正切 tan αtan α-tan α-tan α--口诀函数名不变,符号看象限函数名改变,符号看象限同角三角函数基本关系式的常用变形 (sin α±cos α)2=1±2sin αcos α; (sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=2; (sin α+cos α)2-(sin α-cos α)2=4sin αcos α; sin α=tan αcos α⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α≠π2+kπ,k∈Z ;sin2α=sin2αsin2α+cos2α=tan2αtan2α+1;cos2α=cos2αsin2α+cos2α=1tan2α+1.1.若cosα=13,α∈⎝⎛⎭⎪⎪⎫-π2,0,则tanα等于()A.-24B.24C.-22D.22答案 C解析由已知得sinα=-1-cos2α=-1-19=-223,所以tanα=sinαcosα=-22,选C.2.(2021·大同模拟)若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是() A.-43B.±43C.3D.43答案 A解析∵tan600°=a-4=tan(540°+60°)=tan60°=3,∴a=-43.故选A.3.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于()A.-π6B.-π3C .π6D .π3答案 D解析 ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ=3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.4.(2020·杭州学军中学模拟)已知cos31°=a ,则sin239°·tan149°的值为( ) A.1-a2aB .1-a2C.a2-1aD .-1-a2答案 B解析 sin239°tan149°=sin(270°-31°)tan(180°-31°)=-cos31°·(-tan31°)=sin31°=1-a2.5.化简cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫α-π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫5π2+αsin(α-π)cos(2π-α)的结果为________.答案 -sin 2α 解析 原式=sinαcosα(-sin α)cos α=-sin 2α.6.已知α是第二象限的角,tan α=-12,则cos α=________.答案 -255解析 因为α是第二象限的角,所以sin α>0,cos α<0,由tan α=-12,得sin α=-12cos α,代入sin 2α+cos 2α=1中,得54cos 2α=1,所以cos α=-255.考向一 诱导公式的应用 例1 (1)化简:错误!=________. 答案 -1 解析 原式=错误!=tanαcosαsi n ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2+α-cosαsinα=tanαcosαcosα-cosαsinα=-tanαcosαsinα=-sinαcosα·cosαsinα=-1.(2)已知cos(75°+α)=513,α是第三象限角,则sin(195°-α)+cos(α-15°)的值为________.答案 -1713解析 因为cos(75°+α)=513>0,α是第三象限角,所以75°+α是第四象限角, sin(75°+α)=-错误!=-错误!.所以sin(195°-α)+cos(α-15°) =sin[180°+(15°-α)]+cos(15°-α) =-sin(15°-α)+cos(15°-α)=-sin[90°-(75°+α)]+cos[90°-(75°+α)] =-cos(75°+α)+sin(75°+α) =-513-1213=-1713.(3)(2020·潍坊一模)在平面直角坐标系xOy 中,点P (3,1),将向量OP→绕点O 按逆时针方向旋转π2后得到向量OQ→,则点Q 的坐标是________.答案 (-1,3)解析 ∵OP→=(3,1)=(2cos θ,2sin θ),cos θ=32,sin θ=12,∴将向量OP →绕点O 按逆时针方向旋转π2后得到向量OQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π2=(-2sin θ,2cos θ)=(-1,3),∴点Q 的坐标是(-1,3).1.诱导公式的两个应用方向与原则(1)求值,化角的原则与方向:负化正,大化小,化到锐角为终了. (2)化简,化简的原则与方向:统一角,统一名,同角名少为终了. 2.含2π整数倍的诱导公式的应用由终边相同的角的关系可知,在计算含有2π的整数倍的三角函数式中可直接将2π的整数倍去掉后再进行运算,如cos(5π-α)=cos(π-α)=-cos α.1.(2020·江西宜春中学诊断)若α为锐角,且cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫α+π6=13,则cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫α-π3的值为( )A.223B .23 C .26D .526答案 A解析 ∵0<α<π2,∴π6<α+π6<2π3,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫α+π6=1-cos2⎝⎛⎭⎪⎪⎫α+π6=223,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α-π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α+π6-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α+π6=223.故选A.2.计算:sin(-1200°)cos1290°=________. 答案34解析 原式=-sin1200°cos1290°=-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)=-sin120°cos210°=-sin(180°-60°)cos(180°+30°) =sin60°cos30°=32×32=34.3.化简:错误!. 解 原式=错误!=错误! =错误!=错误!. 多角度探究突破考向二 同角三角函数的基本关系 角度1 切弦互化例2 (1)(2020·唐山第二次模拟)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上一点A (2sin α,3)(sin α≠0),则cos α=( )A.12B .-12C .32D .-32答案 A解析 由三角函数定义,得tan α=32sinα,所以sinαcosα=32sinα,则2(1-cos 2α)=3cos α,所以(2cos α-1)(cos α+2)=0,则cos α=12.(2)(2020·济宁三模)已知tan(π-α)=2,则sinα+cosαsinα-cosα=________.答案13解析 因为tan(π-α)=2,所以tan α=-2,所以sinα+cosαsinα-cosα=tanα+1tanα-1=-2+1-2-1=13. 同角三角函数的基本关系式的功能是根据角的一个三角函数值求其他三角函数值,主要利用商数关系tan α=sinαcosα和平方关系1=sin 2α+cos 2α.4.已知α为锐角,且tan(π-α)+3=0,则sin α等于( )A.13B .31010C .377 D .355答案 B解析 因为tan(π-α)+3=0,所以tan α=3,sin α=3cos α.因为sin 2α+cos 2α=1,所以sin 2α=910. 又因为α为锐角,故sin α=31010.故选B.5.已知α是第二象限角,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3π2+α=45,则tan α=________.答案 -43解析 ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3π2+α=45,∴sin α=45,又α为第二象限角,∴cos α=-1-sin2α=-35,∴tan α=sinαcosα=-43.角度2 “1”的变换例3 (2021·海口模拟)已知角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,终边上有一点P (1,2),则sin2α1-3sinαcosα=________.答案 -4解析 因为角α的终边上有一点P (1,2),所以tan α=2. 所以sin2α1-3sinαcosα=sin2αsin2α+cos2α-3sinαcosα=tan2αtan2α+1-3tanα=2222+1-3×2=-4. 对于含有sin 2α,cos 2α,sin αcos α的三角函数求值题,一般可以考虑添加分母1,再将1用“sin 2α+cos 2α”代替,然后用分子分母同除以角的余弦的平方的方式将其转化为关于tan α的式子,从而求解.6.已知tan α=2,则(1)3sinα-2cosαsinα+cosα=________;(2)23sin 2α+14cos 2α=________. 答案 (1)43 (2)712解析 因为tan α=2,所以, (1)原式=3tanα-2tanα+1=3×2-22+1=43.(2)原式=23·sin2αsin2α+cos2α+14·cos2αsin2α+cos2α =23·tan2αtan2α+1+14·1tan2α+1 =23×2222+1+14×122+1=712. 角度3 sin x +cos x ,sin x -cos x ,sin x cos x 之间的关系例4 (1)已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32B .32C .-34D .34答案 B解析 ∵5π4<α<3π2,∴cos α<0,sin α<0且|cos α|<|sin α|,∴cos α-sin α>0.又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×18=34,∴cos α-sin α=32.(2)若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2,π,则 错误!等于( )A .sin θ-cos θB .cos θ-sin θC .±(sin θ-cos θ)D .sin θ+cos θ答案 A 解析 因为错误! =1-2sinθcosθ=错误!=|sin θ-cos θ|,又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2,π,所以sin θ-cos θ>0,所以原式=sin θ-cos θ.故选A.(1)已知a sin x +b cos x =c 可与sin 2x +cos 2x =1联立,求得sin x ,cos x .(2)sin x +cos x ,sin x -cos x ,sin x cos x 之间的关系为 (sin x +cos x )2=1+2sin x cos x , (sin x -cos x )2=1-2sin x cos x , (sin x +cos x )2+(sin x -cos x )2=2.因此,已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值.7.若1sin α+1cosα=3,则sin αcos α=( )A .-13B .13C .-13或1D .13或-1答案 A 解析 由1sinα+1cosα=3,可得sin α+cos α=3sin αcos α,两边平方,得1+2sin αcos α=3sin 2αcos 2α,解得sin αcos α=-13或sin αcos α=1.由题意,知-1<sin α<1,-1<cos α<1,且sin α≠0,cos α≠0,所以sin αcos α≠1.故选A.8.已知sin α+cos α=12,α∈(0,π),则1-tanα1+tanα=( )A .-7B .7 C.3D .-3答案 A解析 因为(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=14,所以sin αcos α=-38,又α∈(0,π),所以sin α>0,cos α<0.因为(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=74,所以cos α-sin α=-72.所以1-tanα1+tanα=cosα-sinαcosα+sinα=-7212=-7.故选A.一、单项选择题1.sin210°cos120°的值为( ) A.14B .-34C .-32D .34答案 A解析 sin210°cos120°=sin(180°+30°)cos(180°-60°)=-sin30°·(-cos60°)=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12=14.故选A. 2.(2020·潍坊模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3π2-φ=32,且|φ|<π2,则tan φ等于( )A .-33B .33 C .3 D .-3答案 D解析 由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3π2-φ=-sin φ=32,得sin φ=-32,又|φ|<π2,得到-π2<φ<π2,∴cos φ=1-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-322=12,则tan φ=-3212=-3.故选D.3.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2,π,tan α=-34,则sin(α+π)=( )A.35 B .-35C.45 D .-45答案 B解析由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧sinαcosα=-34,sin2α+cos2α=1,由此解得sin 2α=925,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2,π,因此有sin α=35,sin(α+π)=-sin α=-35.故选B. 4.已知A =错误!+错误!(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是( ) A .{1,-1,2,-2} B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}答案 C解析 当k 为偶数时,A =sinαsinα+cosαcosα=2;当k 为奇数时,A =-sinαsinα-cosαcosα=-2.故A 的值构成的集合是{2,-2}.5.(2020·天津西青区模拟)已知sin α+cos α=-2,则tan α+1tanα=( )A .2B .12C .-2D .-12答案 A解析 ∵sin α+cos α=-2,∴(sin α+cos α)2=2,∴1+2sin αcos α=2,∴sin αcos α=12.tan α+1tanα=sinαcosα+cosαsinα=sin2α+cos2αsinαcosα=112=2.故选A.6.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α-π12=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α+17π12的值为( ) A.13B .223 C .-13D .-223答案 A解析 由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α+17π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α-π12+3π2=sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫α-π12=13. 7.(2020·济宁模拟)直线l :2x -y +e =0的倾斜角为α,则sin(π-α)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2+α的值为( )A .-25B .-15C .15D .25答案 D解析 ∵直线l :2x -y +e =0的倾斜角为α,∴tan α=2,∴sin(π-α)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2+α=sin αcos α=sinαcosαsin2α+cos2α=tanα1+tan2α=21+22=25.故选D.8.化简1+sinα+cosα+2sinαcosα1+sinα+cosα的结果是( )A .2sin αB .2cos αC .sin α+cos αD .sin α-cos α答案 C解析 原式=sin2α+cos2α+2sinαcosα+sinα+cosα1+sinα+cosα=错误! =错误!=sin α+cos α.故选C.9.若sin θ+sin 2θ=1,则cos 2θ+cos 6θ+cos 8θ的值为( ) A .0 B .1 C .-1 D .5-12答案 B解析 由sin θ+sin 2θ=1,得sin θ=1-sin 2θ=cos 2θ,∴cos 2θ+cos 6θ+cos 8θ=sin θ+sin 3θ+sin 4θ=sin θ+sin 2θ(sin θ+sin 2θ)=sin θ+sin 2θ=1.10.(2020·海口模拟)若对任意x ∈R ,都有cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -5π6=sin(ωx +φ)(ω∈R ,|φ|<π),则满足条件的有序实数对(ω,φ)的对数为( )A .0B .1C .2D .3 答案 C解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -5π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -π3,由条件知ω=±2.若ω=2,由φ=-π3+2k π(k ∈Z )且|φ|<π,得φ=-π3;若ω=-2,sin(-2x +φ)=sin(2x +π-φ),则π-φ=-π3+2k π(k ∈Z ),所以φ=-2k π+4π3(k ∈Z ),又|φ|<π,则φ=-2π3,故满足条件的有序数对(ω,φ)的对数为2.二、多项选择题11.在△ABC 中,下列结论正确的是( ) A .sin(A +B )=sin C B .sin B +C2=cos A2C .tan(A +B )=-tan C ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫C ≠π2D .cos(A +B )=cos C 答案 ABC解析 在△ABC 中,有A +B +C =π,则sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ;sin B +C2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-A 2=cos A 2;tan(A +B )=tan(π-C )=-tan C ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫C ≠π2;cos(A +B )=cos(π-C )=-cos C .12.(2020·湖北宜昌高三模拟)定义:角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=π2,则称θ与φ“广义互余”.已知sin(π+α)=-14,下列角β中,可能与角α“广义互余”的是( )A .sin β=154B .cos(π+β)=14C .tan β=15D .tan β=155答案 AC解析 ∵sin(π+α)=-sin α=-14,∴sin α=14,若α+β=π2,则β=π2-α.sin β=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-α=cos α=±154,故A 符合条件;cos(π+β)=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-α=-sin α=-14,故B 不符合条件;tan β=15,即sin β=15cos β,又sin 2β+cos 2β=1,所以sin β=±154,故C 符合条件;tan β=155,即sin β=155cos β,又sin 2β+cos 2β=1,所以sin β=±64,故D 不符合条件.故选AC.三、填空题13.sin 4π3cos 5π6tan ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-4π3的值是________.答案 -334解析 原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π+π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π-π6tan ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π-π3=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-sin π3⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-cos π6⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-tan π3=⎝⎛⎭⎪⎪⎫-32×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-32×(-3)=-334.14.已知sin θ=13,则错误!=________.答案98解析 原式=错误!=错误!=错误!=错误!=错误!.15.已知θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π4=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4=________.答案 -43解析 因为θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π4=35,所以θ+π4为第一象限角,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π4=45,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4=-cos π2+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4sin π2+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ-π4=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫θ+π4=-43.16.已知α为第二象限角,则cos α1+tan2α+sin α·1+1tan2α=________.答案 0解析 原式=cos αsin2α+cos2αcos2α+sin αsin2α+cos2αsin2α=cos α1|cosα|+sin α1|sinα|,因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以cos α1|cosα|+sin α1|sinα|=-1+1=0,即原式等于0.四、解答题17.已知α为第三象限角,f (α)=错误!.(1)化简f (α);(2)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α-3π2=15,求f (α)的值.解 (1)f (α)=错误! =错误!=-cos α.(2)因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α-3π2=15,所以-sin α=15,从而sin α=-15.又因为α为第三象限角, 所以cos α=-1-sin2α=-265,所以f (α)=-cos α=265.18.已知tanαtanα-1=-1,求下列各式的值.(1)sinα-3cosαsinα+cosα; (2)sin 2α+sin αcos α+2. 解 由已知得tan α=12.(1)sinα-3cosαsinα+cosα=tanα-3tanα+1=-53. (2)sin 2α+sin αcos α+2=sin2α+sinαcosαsin2α+cos2α+2=tan2α+tanαtan2α+1+2=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122+12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122+1+2=135.19.已知0<α<π2,若cos α-sin α=-55,试求2sinαcosα-cosα+11-tanα的值.解 ∵cos α-sin α=-55,∴1-2sin αcos α=15.∴2sin αcos α=45.∴(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+45=95.∵0<α<π2,∴sin α+cos α=355.与cos α-sin α=-55联立,解得 cos α=55,sin α=255.∴tan α=2.∴2sinαcosα-cosα+11-tanα=45-55+11-2=55-95. 20.是否存在α∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π2,π2,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-β,3cos(-α)=-2cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,说明理由.解 存在.由sin ()3π-α=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-β得sin α=2sin β,①由3cos(-α)=-2cos(π+β)得3cos α=2cos β,②∴sin 2α+3cos 2α=2(sin 2β+cos 2β)=2,∴1+2cos 2α=2,∴cos 2α=12,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π2,π2,∴cosα=22,从而α=π4或-π4,当α=π4时,由①知sinβ=12,由②知cosβ=32,又β∈(0,π),∴β=π6,当α=-π4时,由①知sinβ=-12,与β∈(0,π)矛盾,舍去.∴存在α=π4,β=π6,符合题意.21 / 21。

三角函数(一轮复习教案)

第三章三角函数 (1)第一节角的概念与任意角的三角函数 (2)第二节同角三角函数的基本关系式与诱导公式 (9)第三节三角函数的图象与性质 (16)第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的应用 (24)第五节和角公式 (37)第六节倍角公式与半角公式 (45)第七节正弦定理和余弦定理 (53)第八节正弦定理、余弦定理的应用举例 (61)第三章三角函数知识网络:学习重点:三角函数是高考命题的重点,分值约占10%~15%,一般是一个小题和一个大题,以中低档题为主.1.主要考查三角函数的图象与性质,简单的三角恒等变换,正、余弦定理及其应用,且题目常考常新.2.客观题主要涉及三角函数的求值,函数的图象及性质,解答题主要以三角变换为工具,综合考查函数的图象与性质;或以正、余弦定理为工具,结合三角变换考查解三角形的有关知识.3.高考命题中,本章常与平面向量相结合,既可以考查平面向量的运算,又可以考查三角函数式的化简和三角函数的性质,符合高考命题“要在知识点的交汇处命题”的要求.学法指导:1.立足基础,着眼于提高.立足课本,牢固掌握三角函数的概念、图象和性质;弄清每个公式成立的条件,公式间的内在联系及公式的变形、逆用等.要在灵、活、巧上下功夫,切不可死记硬背.2.突出数学思想方法.应深刻理解数与形的内在联系,理解众多三角公式的应用无一不体现等价转化思想.在解决三角函数的问题时仔细体会拆角、切化弦、三角函数归一的方法技能.3.抓住关键,三角函数的化简、求值中,要熟练掌握三角变换公式的应用,其中角的变换是解题的关键,注意已知与待求中角的关系,力争整体处理.4.注意三角函数与向量等内容的交汇渗透,这也是命题的热点之一.第一节 角的概念与任意角的三角函数学习目标:1.了解任意角的概念,了解弧度制的概念. 2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义 考点梳理:1.角的有关概念(1)从运动的角度看,角可分为正角、负角和零角. (2)从终边位置来看,可分为象限角与轴线角.(3)若β与α是终边相同的角,则β用α表示为β=2k π+α(k ∈Z ). 2.弧度与角度的互化 (1)1弧度的角长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. (2)角α的弧度数在半径为r 的圆中,弧长为l 的弧所对圆心角为αrad ,则α=lr.(3)角度与弧度的换算①n °=n π180rad ;②α rad =(180απ)°.(4)弧长、扇形面积的公式设扇形的弧长为l ,圆心角大小为α(rad),半径为r ,则l =rα,扇形的面积为S =12lr =12r 2α.3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx.(2)三角函数在各象限的符号一全正,二正弦,三正切,四余弦. 4.单位圆与三角函数线(1)单位圆:半径为1的圆叫做单位圆. (2)三角函数线. (3)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示,正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0). 思考:1.“角α为锐角”是“角α为第一象限角”的什么条件? 【提示】 充分不必要条件.2.终边在直线y =x 上的角的正弦值相等吗?【提示】 当角的终边一个在第一象限,一个在第三象限时,正弦值不相等. 学情自测:1.已知锐角α终边上一点A 的坐标是(2sin π3,2cos π3),则α弧度数是( )A .2 B.π3 C.π6 D.2π3【解析】 点A 的坐标为(3,1).∴sin α=132+1=12,又α为锐角,∴α=π6.【答案】 C2.(2012·江西高考)下列函数中,与函数y=13x定义域相同的函数为()A .y =1sin xB .y =ln xxC .y =x e xD .y =sin xx【解析】 函数y =13x的定义域为{x |x ≠0},选项A 中由sin x ≠0⇒x ≠k π,k ∈Z ,故A 不对;选项B 中x >0,故B 不对;选项C 中,x ∈R ,故C 不对;选项D 中由正弦函数及分式型函数的定义域确定方法可知定义域为{x |x ≠0},故选D.【答案】 D3.若sin α<0且tan α>0,则α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角【解析】 由sin α<0,得α在第三、四象限或y 轴非正半轴上,又tan α>0,∴α在第三象限.【答案】 C4.弧长为3π,圆心角为135°的扇形半径为________,面积为________.【解析】 ∵l =3π,α=135°=3π4,∴r =l α=4,S =12lr =12×3π×4=6π.【答案】 4 6π5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴.若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.【解析】 由三角函数的定义,sin θ=y16+y 2,又sin θ=-255<0,∴y <0且y 16+y 2=-255,解之得y =-8. 【答案】 -8 典例探究:例1(角的集合表示)(1)写出终边在直线y =3x 上的角的集合;(2)已知α是第三象限角,求α2所在的象限.【思路】(1)角的终边是射线,应分两种情况求解.(2)把α写成集合的形式,从而α2的集合形式也确定.【解答】 (1)当角的终边在第一象限时,角的集合为{α|α=2k π+π3,k ∈Z },当角的终边在第三象限时,角的集合为{α|α=2k π+43π,k ∈Z },故所求角的集合为{α|α=2k π+π3,k ∈Z }∪{α|α=2k π+43π,k ∈Z }={α|α=k π+π3,k ∈Z }.(2)∵2k π+π<α<2k π+32π(k ∈Z ),∴k π+π2<α2<k π+34π(k ∈Z ).当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π2<α2<2n π+34π,α2是第二象限角,当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+3π2<α2<2n π+74π,α2是第四象限角,综上知,当α是第三象限角时,α2是第二或第四象限角,变式训练1:若角θ的终边与π3角的终边相同,则在[0,2π)内终边与角θ3的终边相同的角为________.【解析】 ∵θ=π3+2k π(k ∈Z ),∴θ3=π9+23k π(k ∈Z ),当k =0,1,2时,θ3=π9,7π9,13π9.【答案】 π9,7π9,13π9例2(弧度制的应用)已知扇形的圆心角是α,半径为R ,弧长为l .(1)若α=60°,R =10 cm ,求扇形的弧长l .(2)若扇形的周长为20 cm ,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?(3)若α=π3,R =2 cm ,求扇形的弧所在的弓形的面积.【思路】(1)可直接用弧长公式,但要注意用弧度制;(2)可用弧长或半径表示出扇形面积,然后确定其最大值时的半径和弧长,进而求出圆心角α;(3)利用S 弓=S 扇-S △,这样就需要求扇形的面积和三角形的面积.【解答】 (1)l =10×π3=10π3(cm).(2)由已知得:l +2R =20,所以S =12lR =12(20-2R )R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以R =5时,S 取得最大值25,此时l =10,α=2 rad. (3)设弓形面积为S 弓.由题知l =2π3cm ,S 弓=S 扇-S △=12×2π3×2-12×22×sin π3=(2π3-3)(cm 2)变式训练2:已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10,(1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形弧长l 及弧所在的弓形的面积S . 【解】(1)在△AOB 中,AB =OA =OB =10,∴△AOB 为等边三角形.因此弦AB 所对的圆心角α=π3.(2)由扇形的弧长与扇形面积公式,得l =α·R =π3×10=103π,S 扇形=12R ·l =12α·R 2=50π3.又S △AOB =12·OA ·OB ·sin π3=25 3.∴弓形的面积S =S 扇形-S △AOB =50(π3-32).例3(三角函数的定义)(1)已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114 B.114C .-4D .4(2)已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 【思路】(1)求出点P 到原点O 的距离,根据三角函数的定义求解.(2)在直线上设一点P (4t ,-3t ),求出点P 到原点O 的距离,根据三角函数的定义求解,由于点P 可在不同的象限内,所以需分类讨论. 【解答】 (1)点P 到原点O 距离|OP |=m 2+9,∴cos α=m m 2+9=-45,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2=16m <0,∴m =-4. 【答案】 C(2)在直线3x +4y =0上任取一点P (4t ,-3t )(t ≠0), 则x =4t ,y =-3t , ∴r =|PO |=x 2+y 2=4t 2+-3t 2=5|t |, 当t >0时,r =5t ,sin α=y r =-3t 5t =-35,cos α=x r =4t 5t =45,tan α=y x =-3t 4t =-34;当t <0时,r =-5t ,sin α=y r =-3t -5t =35,cos α=x r =4t -5t =-45,tan α=y x =-3t 4t =-34.综上可知,当t >0时,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34.当t <0时,sin α=35,cos α=-45,tan α=-34.变式训练3:设90°<α<180°,角α的终边上一点为P (x ,5),且cos α=24x ,求4sin α-3tan α的值.【解】 ∵r =x 2+5,∴cos α=xx 2+5,从而24x =x x 2+5,解得x =0或x =± 3.∵90°<α<180°,∴x <0,因此x =- 3.则r =22,∴sin α=522=104,tan α=5-3=-153.故4sin α-3tan α=10+15.小结:一条规律三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 两个技巧1.在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点.2.利用单位圆和三角函数线是解简单三角不等式的常用技巧. 三点注意1.第一象限角、锐角、小于90°的角是三个不同的概念,前者是象限角,后两者是区间角.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.3.注意熟记0°~360°间特殊角的弧度表示,以方便解题.课后作业(十六) 角的概念与任意角的三角函数一、选择题图3-1-21.(2013·宁波模拟)如图3-1-2,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是( )A .(cos θ,sin θ)B .(-cos θ,sin θ)C .(sin θ,cos θ)D .(-sin θ,cos θ)【解析】 设P (x ,y ),由三角函数定义知sin θ=y ,cos θ=x ,故点P 的坐标为(cos θ,sin θ).【答案】 A2.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .sin 2 C.2sin 1D .2sin 1【解析】 由题设,圆弧的半径r =1sin 1,∴圆心角所对的弧长l =2r =2sin 1.【答案】 C 3.(2013·海淀模拟)若α=k ·360°+θ,β=m ·360°-θ(k ,m ∈Z ),则角α与β的终边的位置关系是( )A .重合B .关于原点对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称【解析】 由题意知角α与角θ的终边相同,角β与角-θ的终边相同,又角θ与角-θ的终边关于x 轴对称,故选C.【答案】 C4.若角α的终边在直线y =-2x 上,且sin α>0,则cos α和tan α的值分别为( )A.55,-2 B .-55,-12 C .-255,-2 D .-55,-2【解析】 由题意知,角α的终边在第二象限,在角α的终边上取点P (-1,2),则r =5,从而cos α=-15=-55,tan α=2-1=-2,故选D.【答案】 D5.(2013·昆明模拟)设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则tanα=( )A.43B.34 C .-34 D .-43【解析】 由题意知x <0,r =x 2+16,∴cos α=x x 2+16=15x ,∴x 2=9,∴x =-3,∴tan α=-43.【答案】 D6.已知点P (sin 3π4,cos 34π)在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( ) A.π4 B.3π4 C.5π4 D.7π4【解析】 由已知得P (22,-22),∴tan θ=-1且θ是第四象限角,∴θ=7π4.【答案】 D 二、填空题 7.(2013·潍坊模拟)若角120°的终边上有一点(-4,a ),则a 的值是________.【解析】 由题意知-a4=tan 120°,∴-a4=-3,∴a =4 3.【答案】 4 38.已知角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上,则|sin α|sin α-|cos α|cos α=________.【解析】 因为角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上, 所以角α是第二象限角,因此sin α>0,cos α<0, 故|sin α|sin α-|cos α|cos α=sin αsin α--cos αcos α=1+1=2. 【答案】 29.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为________.【解析】 由题意知点Q 是角2π3的终边与单位圆的交点,设Q (x ,y ),则y =sin 2π3=32,x =cos 2π3=-12,故Q (-12,32).【答案】 (-12,32)三、解答题10.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ+cos θ的值. 【解】 ∵θ的终边过点(x ,-1)(x ≠0),∴tan θ=-1x,又tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1.当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22,因此sin θ+cos θ=0;当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22,因此sin θ+cos θ=- 2.11.已知扇形OAB 的圆心角α为120°,半径长为6,(1)求AB 的长;(2)求AB 所在弓形的面积.【解】 (1)∵α=120°=2π3,r =6,∴AB 的长l =2π3×6=4π.(2)∵S 扇形OAB =12lr =12×4π×6=12π,S △ABO =12r 2·sin 2π3=12×62×32=93,∴S 弓形=S 扇形OAB -S △ABO =12π-9 3.12.角α终边上的点P 与A (a,2a )关于x 轴对称(a >0),角β终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin α·cos α+sin β·cos β+tan α·tan β的值.【解】 由题意得,点P 的坐标为(a ,-2a ), 点Q 的坐标为(2a ,a ).所以,sin α=-2a a 2+-2a2=-25, cos α=a a 2+-2a 2=15,tan α=-2a a=-2,sin β=a 2a 2+a 2=15,cos β=2a 2a 2+a 2=25,tan β=a 2a =12,故有sin α·cos α+sin β·cos β+tan α·tan β =-25·15+15·25+(-2)×12=-1.第二节 同角三角函数的基本关系式与诱导公式学习目标:1.理解同角三角函数的基本关系式:sin 2x +cos 2x =1,sin xcos x=tan x . 2.能利用单位圆中的三角函数线推导出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.考点梳理:1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:tan α=sin αcos α(α≠π2+k π,k ∈Z )..诱导公式组数 一 二 三 四 五角 α+2k π(k ∈Z ) -α α+(2k +1)π(k ∈Z ) α+π2 -α+π2正弦 sin α -sin_α -sin_α cos_α cos_α 余弦 cos α cos_α -cos_α -sin_α sin_α 正切 tan α -tan_α tan_α 口诀 函数名不变符号看象限 思考:1.有人说sin(k π-α)=sin(π-α)=sin α(k ∈Z ),你认为正确吗?【提示】 不正确.当k =2n (n ∈Z )时,sin(k π-α)=sin(2n π-α)=-sin α;当k =2n +1(n ∈Z )时,sin(k π-α)=sin(2n π+π-α)=sin(π-α)=sin α. 2.sin(-π-α)如何使用诱导公式变形? 【提示】 sin(-π-α)=-sin(π+α)=sin α. 学情自测:1.已知cos(α-π)=-513,且α是第四象限角,则sin α=( )A .-1213 B.1213 C.512 D .±1213【解析】 ∵cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-513,∴cos α=513,又α是第四象限角,∴sin α<0,则sin α=-1-cos 2α=-1213.【答案】 A2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3 C.π6 D.π3【解析】 由sin(π+θ)=-3cos(2π-θ)得 -sin θ=-3cos θ, ∴tan θ=3,又|θ|<π2,∴θ=π3,故选D.【答案】 D 3.sin 585°的值为( )A .-22 B.22 C .-32 D.32【解析】 sin 585°=sin(360°+225°)=sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45°=-22. 【答案】 A4.若cos α=-35且α∈(π,3π2),则tan α=( )A.34B.43 C .-34 D .-43【解析】 ∵cos α=-35,且α∈(π,3π2),∴sin α=-1-cos 2α=-1--352=-45,∴tan α=sin αcos α=43.【答案】 B 5.(2012·辽宁高考)已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则sin 2α=( )A .-1B .-22 C.22D .1【解析】 因为sin α-cos α=2,所以1-2sin αcos α=2, 即sin 2α=-1. 【答案】 A 典例探究:例1(同角三角函数关系式的应用)(1)(2013·潍坊模拟)已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值是( )A.25 B .-25C .-2D .2 (2)(2013·银川模拟)已知α∈(π,3π2),tan α=2,则cos α=________.【思路】 (1)先根据已知条件求得tan α,再把所求式变为用tan α表示的式子求解;(2)切化弦,结合sin 2α+cos 2α=1求解.【解答】 (1)由sin α+3cos α3cos α-sin α=5,得tan α+33-tan α=5,即tan α=2.所以sin 2α-sin αcos α=sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-tan αtan 2α+1=25.(2)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧tan α=sin αcos α=2,sin 2α+cos 2α=1,由此解得cos 2α=15;又α∈(π,3π2),因此cos α=-55.【答案】 (1)A (2)-55,变式训练1:(2012·大纲全国卷)已知α为第二象限角,sin α=35,则sin 2α=( )A .-2425B .-1225 C.1225 D.2425【解析】 ∵α为第二象限角且sin α=35,∴cos α=-1-sin 2α=-45,∴sin 2α=2sin α·cos α=2×35×(-45)=-2425.【答案】 A例2(诱导公式的应用)(1)已知tan α=2,sin α+cos α<0,则sin 2π-α·sin π+α·cos π+αsin 3π-α·cos π+α=________.(2)已知α为第三象限角,f (α)=sin α-π2·cos 3π2+α·tan π-αtan -α-π·sin -α-π,①化简f (α);②若cos(α-3π2)=15,求f (α)的值.【思路】(1)先利用诱导公式对原式进行化简,再根据tan α=2,结合α的范围和同角三角函数关系式求解;(2)①直接利用诱导公式化简约分.②利用α在第三象限及同角三角函数关系的变形式得f (α).【解答】 (1)原式=-sin α·-sin α·-cos α-sin α·cos α=sin α,∵tan α=2>0,∴α为第一象限角或第三象限角. 又sin α+cos α<0,∴α为第三象限角,由tan α=sin αcos α=2,得sin α=2cos α代入sin 2α+cos 2α=1,解得sin α=-255.【答案】 -255(2)①f (α)=sinα-π2·cos 3π2+α·tan π-αtan -α-π·sin -α-π=-cos α·sin α·-tan α-tan α·sin α=-cos α.②∵cos(α-3π2)=15,∴-sin α=15,从而sin α=-15.又α为第三象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-265,∴f (α)=265.变式训练2: (1)(2013·烟台模拟)sin 600°+tan 240°的值等于( )A .-32 B.32 C.3-12 D.3+12(2)(2013·台州模拟)已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)+4(a ,b ,α,β为非零实数), 若f (2 012)=5,则f (2 013)=( ) A .3 B .5 C .1 D .不能确定 【解析】 (1)sin 600°+tan 240°=sin(360°+240°)+tan(180°+60°)=sin(180°+60°)+tan 60°=-sin 60°+tan 60°=-32+3=32.(2)∵f (2 012)=a sin(2 012π+α)+b cos(2 012π+β)+4 =a sin α+b cos β+4=5, ∴a sin α+b cos β=1,∴f (2 013)=a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β)+4=-a sin α-b cos β+4=-(a sin α+b cos β)+4=-1+4=3. 【答案】 (1)B (2)A 例3(sin α±cos α与sin α·cos α的关系)(2013·扬州模拟)已知-π<x <0,sin x +cos x =15.(1)求sin x -cos x 的值; (2)求sin 2x +2sin 2x1-tan x的值.【思路】(1)利用平方关系,设法沟通sin x -cos x 与sin x +cos x 的关系;(2)先利用倍角公式、商数关系式化为角x 的弦函数,再设法将所求式子用已知表示出来.【解答】(1)由sin x +cos x =15,平方得sin 2x +2sin x cos x +cos 2x =125,整理得2sin x cos x =-2425.∵(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925.又∵-π<x <0,∴sin x <0,又sin x +cos x >0, ∴cos x >0,sin x -cos x <0,故sin x -cos x =-75.(2)sin 2x +2sin 2x 1-tan x=2sin x cos x +sin x 1-sin x cos x=2sin x cos x cos x +sin x cos x -sin x=-2425×1575=-24175.变式训练3:已知-π2<x <0,sin x +cos x =15.(1)求sin x -cos x 的值; (2)求tan x 的值.【解】(1)由sin x +cos x =15,平方得sin 2x +2sin x cos x +cos 2x =125,即2sin x cos x =-2425,∵(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925.又∵-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,sin x -cos x <0,故sin x -cos x =-75.(2)由(1)得sin x -cos x =-75,故由⎩⎨⎧sin x +cos x =15sin x -cos x =-75,得sin x =-35,cos x =45,∴tan x =sin x cos x =-3545=-34.小结:一个口诀诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限. 两个防范1.利用诱导公式进行化简求值时,要注意函数名称和符号的确定.2.在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要注意判断三角函数值的符号.三种方法在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α进行弦、切互化.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化.(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4等.课后作业(十七) 同角三角函数的基本关系式与诱导公式一、选择题1.(2013·郑州模拟)记cos(-80°)=k ,那么tan 100°=( )A.1-k 2k B .-1-k 2kC.k 1-k 2 D .-k 1-k 2【解析】 由cos(-80°)=k ,得cos 80°=k , ∴sin 80°=1-k 2,∴tan 100°=tan(180°-80°)=-tan 80°=-1-k 2k.【答案】 B2.(2013·温州模拟)若cos(π2+θ)=32,且|θ|<π2,则tan θ=( )A .- 3 B.33 C .-33D. 3【解析】 ∵cos(π2+θ)=32,∴-sin θ=32,即sin θ=-32,∵|θ|<π2,∴θ=-π3,∴tan θ=tan(-π3)=- 3.【答案】 A3.(2013·济南模拟)已知α∈(-π2,0),sin(-α-3π2)=55则sin(-π-α)=( )A.55B.255 C .-55 D .-255【解析】 ∵sin(-α-3π2)=-sin(3π2+α)=cos α=55,且α∈(-π2,0),∴sin α=-1-cos 2α=-1-525=-255,∴sin(-π-α)=-sin(π+α)=sin α=-255.【答案】 D 4.(2013·保定模拟)已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ=( )A .-43 B.54 C .-34 D.45【解析】 sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ =sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1=4+2-24+1=45.【答案】 D5.(2013·普宁模拟)若sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos 3θ+cos θsin 3θ的值为( )A .-81727 B.81727 C.82027 D .-82027【解析】 ∵sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,∴sin θ=3cos θ,∴sin θcos 3θ+cos θsin 3θ=3cos 2θ+127cos 2θ=8227cos 2θ由⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=3cos θ,sin 2θ+cos 2θ=1得cos 2θ=110,∴sin θcos 3θ+cos θsin 3θ=82027. 【答案】 C6.若sin α是5x 2-7x -6=0的根,则sin -α-3π2sin 3π2-αtan 22π-αcos π2-αcos π2+αsin π+α=( )A.35B.53C.45D.54【解析】 方程5x 2-7x -6=0的两根为x 1=-35,x 2=2,则sin α=-35.原式=cos α-cos αtan 2αsin α-sin α-sin α=-1sin α=53.【答案】 B 二、填空题7.已知sin(π4+α)=32,则sin(3π4-α)的值为________.【解析】 sin(3π4-α)=sin[π-(π4+α)]=sin(π4+α)=32.【答案】 328.(2013·青岛模拟)已知tan α=2,则7sin 2α+3cos 2α=________.【解析】 7sin 2α+3cos 2α=7sin 2α+3cos 2αsin 2α+cos 2α=7tan 2α+3tan 2α+1=7×22+322+1=315.【答案】 3159.已知sin(x +π6)=14,则sin(7π6+x )+cos 2(5π6-x )=________.【解析】 原式=-sin(π6+x )+cos 2(π6+x )=-14+(1-142)=1116.【答案】 1116三、解答题10.已知函数f (x )=1-sin x -3π2+cos x +π2+tan 34πcos x.(1)求函数y =f (x )的定义域;(2)设tan α=-43,求f (α)的值.【解】 (1)由cos x ≠0,得x ≠π2+k π,k ∈Z ,所以函数的定义域是{x |x ≠π2+k π,k ∈Z }.(2)∵tan α=-43,∴f (α)=1-sin α-3π2+cos α+π2+tan 34πcos α=1-cos α-sin α-1cos α=-cos α-sin αcos α=-1-tan α=13.11.已知tan(α+87π)=a .求证:sin 157π+α+3cos α-137πsin 207π-α-cos α+227π=a +3a +1.【证明】 由已知得左边=sin[π+α+87π]+3cos[α+8π7-3π]sin[4π-α+87π]-cos[2π+α+87π]=-sin α+87π-3cos α+87π-sin α+87π-cos α+87π=tan α+87π+3tan α+87π+1=a +3a +1=右边,所以原等式成立.12.在△ABC 中,若sin(2π-A )=-2sin(π-B ),3cos A =-2cos(π-B ),求△ABC 的三个内角.【解】 由已知得⎩⎨⎧sin A =2sin B , ①3cos A =2cos B , ②①2+②2得2cos 2A =1,即cos A =22或cos A =-22.(1)当cos A =22时,cos B =32,又A 、B 是三角形的内角,∴A =π4,B =π6,∴C =π-(A +B )=712π.(2)当cos A =-22时,cos B =-32.又A 、B 是三角形的内角,∴A =34π,B =56π,不合题意.综上知,A =π4,B =π6,C =712π.第三节 三角函数的图象与性质学习目标:1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性.2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x轴的交点等),理解正切函数在区间(-π2,π2)内的单调性.考点梳理:1.周期函数和最小正周期对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得定义域内的每一个x 值,都满足f (x +T )=f (x ),那么函数f (x )就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.若在所有周期中,存在一个最小的正数,那么这个最小的正数叫做f (x )的最小正周期.y =sin x y =cos x y =tan xπ思考:1.是否每一个周期函数都有最小正周期?【提示】 不一定.如常数函数f (x )=a ,每一个非零数都是它的周期.2.正弦函数和余弦函数的图象的对称轴及对称中心与函数图象的关键点是什么关系? 【提示】 y =sin x 与y =cos x 的对称轴方程中的x 都是它们取得最大值或最小值时相应的x .对称中心的横坐标都是它们的零点. 学情自测:1.函数y =tan 3x 的定义域为( )A .{x |x ≠32π+3k π,k ∈Z }B .{x |x ≠π6+k π,k ∈Z }C .{x |x ≠-π6+k π,k ∈Z }D .{x |x ≠π6+k π3,k ∈Z }【解析】 由3x ≠π2+k π,k ∈Z 得x ≠π6+k π3,k ∈Z ,故选D.【答案】 D2.函数f (x )=2cos(x +5π2)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2π的非奇非偶函数D .最小正周期为π的偶函数【解析】 f (x )=2cos(x +52π)=2cos(x +π2)=-2sin x ,故f (x )是最小正周期为2π的奇函数.【答案】 A3.(2012·福建高考)函数f (x )=sin(x -π4)的图象的一条对称轴是( )A .x =π4B .x =π2C .x =-π4D .x =-π2【解析】 法一 ∵正弦函数图象的对称轴过图象的最高点或最低点,故令x -π4=k π+π2,k ∈Z ,∴x =k π+3π4,k ∈Z .取k =-1,则x =-π4.法二 x =π4时,y =sin(π4-π4)=0,不合题意,排除A ;x =π2时,y =sin(π2-π4)=22,不合题意,排除B ;x =-π4时,y =sin(-π4-π4)=-1,符合题意,C 项正确;而x =-π2时,y=sin(-π2-π4)=-22,不合题意,故D 项也不正确.【答案】 C4.比较大小:sin(-π18)________sin(-π10).【解析】 ∵-π2<-π10<-π18<0,∴sin(-π18)>sin(-π10).【答案】 >5.函数y =2-3cos(x +π4)的最大值为________,此时x =________.【解析】 当cos(x +π4)=-1时,函数有最大值5,此时,x +π4=π+2k π,k ∈Z ,即x =34π+2k π,k ∈Z .【答案】 5 34π+2k π,k ∈Z典例探究:例1(三角函数的定义域和值域)(1)(2012·山东高考)函数y =2sin(πx 6-π3)(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2-3B .0C .-1D .-1-3(2)函数y =1tan x -1的定义域为________.【思路】(1)先确定πx 6-π3的范围,再数形结合求最值;(2)由tan x -1≠0且x ≠k π+π2,k ∈Z 求解.【解答】 (1)∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin(π6x -π3)∈[-32,1].∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3. (2)要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为{x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z }.【答案】 (1)A (2){x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z },变式训练1:(1)函数y =2sin x -1的定义域为________.(2)当x ∈[π6,7π6]时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.【解析】 (1)由2sin x -1≥0得sin x ≥12,∴2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z ,故函数的定义域为[2k π+π6,2k π+56π](k ∈Z ).(2)∵x ∈[π6,76π]∴-12≤sin x ≤1,又y =3-sin x -2cos 2x =2sin 2x -sin x +1=2(sin x -14)2+78,∴当sin x =14时,y min =78,当sin x =1或-12时,y max =2.【答案】 (1)[2k π+π6,2k π+5π6](k ∈Z ) (2)782例2(三角函数的单调性)(2012·北京高考)已知函数f (x )=sin x -cos x sin 2xsin x.(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递减区间.【思路】(1)求定义域时考虑分母不为零,然后对f (x )解析式进行化简,转化成正弦型函数的形式,再求周期;(2)求单调递减区间时利用整体代换,把ωx +φ当作一个整体放入正弦的减区间内解出x 即为减区间,不要忽略对定义域的考虑. 【解答】(1)由sin x ≠0得x ≠k π(k ∈Z ),故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }.sin x-cos x sin 2x因为f(x)=sin x=2cos x(sin x-cos x)=sin 2x -cos 2x -1=2sin(2x -π4)-1,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)函数y =sin x 的单调递减区间为[2k π+π2,2k π+3π2](k ∈Z ).由2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2,x ≠k π(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ).所以f (x )的单调递减区间为[k π+3π8,k π+7π8](k ∈Z ).变式训练2:(2013·武汉模拟)已知函数y =sin(π3-2x ),求:(1)函数的周期;(2)求函数在[-π,0]上的单调递减区间.【解】由y =sin(π3-2x )可化为y =-sin(2x -π3).(1)周期T =2πω=2π2=π.(2)令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .所以x ∈R 时,y =sin(π3-2x )的减区间为[k π-π12,k π+5π12],k ∈Z .取k =-1,0可得函数在[-π,0]上的单调递减区间为[-π,-7π12]和[-π12,0].例3(三角函数的奇偶性、周期性和对称性)设函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),给出以下四个论断:①它的最小正周期为π;②它的图象关于直线x =π12成轴对称图形;③它的图象关于点(π3,0)成中心对称图形;④在区间[-π6,0)上是增函数.以其中两个论断作为条件,另两个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题________(用序号表示即可).【思路】本题是一个开放性题目,依据正弦函数的图象及单调性、周期性以及对称性逐一判断.【解答】若①、②成立,则ω=2ππ=2;令2·π12+φ=k π+π2,k ∈Z ,且|φ|<π2,故k =0,∴φ=π3.此时f (x )=sin(2x +π3),当x =π3时,sin(2x +π3)=sin π=0,∴f (x )的图象关于(π3,0)成中心对称;又f (x )在[-5π12,π12]上是增函数,∴在[-π6,0)上也是增函数,因此①②⇒③④,用类似的分析可得①③⇒②④.因此填①②⇒③④或①③⇒②④. 【答案】 ①②⇒③④或①③⇒②④, 变式训练3:已知函数f (x )=sin(πx -π2)-1,则下列说法正确的是( )A .f (x )是周期为1的奇函数B .f (x )是周期为2的偶函数C .f (x )是周期为1的非奇非偶函数D .f (x )是周期为2的非奇非偶函数【解析】周期T =2ππ=2,f (x )=sin(πx -π2)-1=-cos πx -1,因此函数f (x )是偶函数,故选B.【答案】 B 小结:两条性质1.若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则(1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z );(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ).2.对称性:正、余弦函数的图象既是轴对称图形,又是中心对称图形且最值点在对称轴上,正切函数的图象只是中心对称图形.三种方法求三角函数值域(最值)的方法: (1)利用sin x 、cos x 的有界性;(2)化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.课后作业(十八) 三角函数的图象与性质一、选择题1.(2013·银川模拟)下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的函数是( )A .y =2sin(2x +π3)B .y =2sin(2x -π6)C .y =2sin(x 2+π3)D .y =2sin(2x -π3)【解析】根据函数的最小正周期为π,排除C ,又图象关于直线x =π3对称,则f (π3)=2或f (π3)=-2,代入检验知选B. 【答案】 B2.函数y =tan(π4-x )的定义域是( )A .{x |x ≠π4}B .{x |x ≠-π4}C .{x |x ≠k π+π4,k ∈Z }D .{x |x ≠k π+3π4,k ∈Z }【解析】y =tan(π4-x )=-tan(x -π4),由x -π4≠π2+k π,k ∈Z ,得x ≠n π+3π4,k ∈Z ,故选D.【答案】 D3.函数y =sin 2x +sin x -1的值域为( )A .[-1,1]B .[-54,-1]C .[-54,1]D .[-1,54]【解析】 f (x )=(sin x +12)2-54,∵sin x ∈[-1,1],∴-54≤f (x )≤1,∴f (x )的值域为[-54,1].【答案】 C 4.(2013·日照质检)函数y =sin 2x 的图象向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图象关于直线x =π6对称,则φ的最小值为( )A.5π12B.11π6C.11π12D .以上都不对 【解析】 函数y =sin 2x 的图象平移后所得图象对应的函数解析式为y =sin 2(x -φ)=sin(2x -2φ),其图象关于x =π6对称,所以2·π6-2φ=k π+π2(k ∈Z ),解得φ=-k 2π-π12(k ∈Z ),故当k =-1时,φ的最小值为5π12.【答案】 A5.(2013·北京模拟)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,设a =f (π7),b =f (π6),c =f (π3),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a【解析】 ∵f (x )=sin x +3cos x =2sin(x +π3),∴函数f (x )的图象关于直线x =π6对称,从而f (π3)=f (0),又f (x )在[0,π6]上是增函数,∴f (0)<f (π7)<f (π6),即c <a <b .【答案】 B 6.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f (x )的最小正周期为6π,,且当x =π2时,f (x )取得最大值,则( )A .f (x )在区间[-2π,0]上是增函数B .f (x )在区间[-3π,-π]上是增函数C .f (x )在区间[3π,5π]上是减函数D .f (x )在区间[4π,6π]上是减函数【解析】 ∵T =6π,∴ω=2πT =2π6π=13,∴13×π2+φ=2k π+π2, ∴φ=2k π+π3(k ∈Z ).∵-π<φ≤π,∴令k =0得φ=π3.∴f (x )=2sin(x 3+π3).令2k π-π2≤x 3+π3≤2k π+π2,k ∈Z ,则6k π-5π2≤x ≤6k π+π2,k ∈Z .易知f (x )在区间[-2π,0]上是增函数. 【答案】 A 二、填空题7.(2013·延吉模拟)已知f (x )=A sin(ωx +φ),f (α)=A ,f (β)=0,|α-β|的最小值为π3,则正数ω=________.【解析】 由|α-β|的最小值为π3知函数f (x )的周期T =43π,∴ω=2πT =32.【答案】 328.已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________.【解析】 依题意得ω=2,所以f (x )=3sin(2x -π6).因为x ∈[0,π2],所以2x -π6∈[-π6,56π],所以sin(2x -π6)∈[-12,1],所以f (x )∈[-32,3].【答案】 [-32,3]9.已知函数f (x )=cos x sin x (x ∈R ),给出下列四个命题: ①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2; ②f (x )的最小正周期是2π;③f (x )在区间[-π4,π4]上是增函数;④f (x )的图象关于直线x =3π4对称.其中真命题是________.【解析】 f (x )=12sin 2x ,当x 1=0,x 2=π2时,f (x 1)=-f (x 2),但x 1≠-x 2,故①是假命题;f (x )的最小正周期为π,故②是假命题;当x ∈[-π4,π4]时,2x ∈[-π2,π2],故③是真命题;因为f (3π4)=12sin 32π=-12,故f (x )的图象关于直线x =34π对称,故④是真命题.【答案】 ③④ 三、解答题10.已知函数f (x )=sin x cos x +sin 2x ,(1)求f (π4)的值;(2)若x ∈[0,π2],求f (x )的最大值及相应的x 值.【解】 (1)∵f (x )=sin x cos x +sin 2x ,∴f (π4)=sin π4cos π4+sin 2π4=(22)2+(22)2=1.(2)f (x )=sin x cos x +sin 2x =12sin 2x +1-cos 2x 2=12(sin 2x -cos 2x )+12=22sin(2x -π4)+12, 由x ∈[0,π2]得2x -π4∈[-π4,3π4],所以,当2x -π4=π2,即x =38π时,f (x )取到最大值为2+12.11.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =π8,(1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间.【解】 (1)∵直线x =π8是函数f (x )图象的一条对称轴,∴2×π8+φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π4+k π,k ∈Z ,又-π<φ<0,∴φ=-34π.(2)由(1)知f (x )=sin(2x -34π),令-π2+2k π≤2x -34π≤π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z . 因此y =f (x )的单调增区间为[π8+k π,58π+k π],k ∈Z .12.(2013·潍坊模拟)已知向量a =(A sin ωx ,A cos ωx ),b =(cos θ,sin θ),f (x )=a ·b +1,其中A >0,ω>0,θ为锐角.f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2,且当x =π12时,f (x )取得最大值3.(1)求f (x )的解析式;(2)将f (x )的图象先向下平移1个单位,再向左平移φ(φ>0)个单位得g (x )的图象,若g (x )为奇函数,求φ的最小值.【解】 (1)f (x )=a ·b +1=A sin ωx ·cos θ+A cos ωx ·sin θ+1=A sin(ωx +θ)+1,∵f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2,∴T =π=2πω,∴ω=2.∵当x =π12时,f (x )的最大值为3,∴A =3-1=2,且有2·π12+θ=2k π+π2(k ∈Z ).∴θ=2k π+π3,∵θ为锐角,∴θ=π3.∴f (x )=2sin(2x +π3)+1.(2)由题意可得g (x )的解析式为g (x )=2sin[2(x +φ)+π3],∵g (x )为奇函数,∴2φ+π3=k π,φ=k π2-π6(k ∈Z ),∵φ>0,∴当k =1时,φ取最小值π3.第四节 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的应用学习目标:1.了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义;能画出y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响.2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题. 考点梳理:1.2.3.由(1)先平移后伸缩 (2)先伸缩后平移思考:1.五点作法作y =A sin(ωx +φ)的图象,首先确定哪些数据?【提示】 先确定ωx +φ,即先使ωx +φ等于0,π2,π,3π2,2π,然后求出x 的值.2.在图象变换时运用“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”两种途径,向左或向右平移的单位个数为什么不一样?【提示】 可以看出,前者平移|φ|个单位,后者平移|φω|个单位,原因在于相位变换和周期变换都是针对变量x 而言的,因此在用这样的变换法作图象时一定要注意平移与伸缩的先后顺序,否则会出现错误. 学情自测:1.已知简谐运动f (x )=2sin(π3x +φ)(|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( )A .T =6,φ=π6B .T =6,φ=π3C .T =6π,φ=π6D .T =6π,φ=π3【解析】 由题意知f (0)=2sin φ=1,∴sin φ=12,又|φ|<π2,∴φ=π6,又T =6,故选A.【答案】 A2.把y =sin 12x 的图象上点的横坐标变为原来的2倍得到y =sin ωx 的图象,则ω的值为( )A .1B .4 C.14D .2【解析】 横坐标变为原来的2倍,则x 变为12x ,故得到的函数解析式为y =sin 14x ,故选C.【答案】 C3.将函数y =sin x 的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把所得图象上所有的点向右平行移动π10个单位,得到图象的函数解析式为( )A .y =sin(2x -π10)B .y =sin(2x -π20)C .y =sin(12x -π10)D .y =sin(12x -π20)【解析】 将y =sin x 的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到的图象解析式为y =sin 12x ,再把所得图象上所有点向右平移π10个单位,得到的图象解析式为y=sin 12(x -π10)=sin(12x -π20).【答案】 D4.已知函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图3-4-1所示,则( )图3-4-1A .ω=1,φ=π6B .ω=1,φ=-π6C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=-π6【解析】 由图象知A =1,T =4(712π-π3)=π,∴2πω=π,ω=2,排除A ,B ,再由2×π3+φ=π2,得φ=-π6. 【答案】 D 5.(2012·安徽高考)要得到函数y =cos(2x +1)的图象,只要将函数y =cos 2x 的图象( ) A .向左平移1个单位 B .向右平移1个单位C .向左平移12个单位D .向右平移12个单位【解析】 ∵y =cos(2x +1)=cos 2(x +12),∴只要将函数y =cos 2x 的图象向左平移12个单位即可,故选C.【答案】 C 典例探究:例1(函数y =A sin(ωx +φ)的图象变换) (1)(2012·浙江高考)把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )。

高三数学三角函数复习教案

高三数学三角函数复习教案函数的知识是高中里面比较重要的知识,教师需要好的教案来教导学生,今天小编在这里整理了一些高三数学三角函数复习教案,我们一起来看看吧!高三数学三角函数复习教案1“函数的单调性”教案【教学目标】【知识目标】:使学生从形与数两方面理解函数单调性的概念,学会利用函数图像理解和研究函数的性质,初步掌握利用函数图象和单调性定义判断、证明函数单调性的方法.【能力目标】通过对函数单调性定义的探究,渗透数形结合数学思想方法,培养学生观察、归纳、抽象的能力和语言表达能力;通过对函数单调性的证明,提高学生的推理论证能力.【德育目标】通过知识的探究过程培养学生细心观察、认真分析、严谨论证的良好思维习惯,让学生经历从具体到抽象,从特殊到一般,从感性到理性的认知过程.【教学重点】函数单调性的概念、判断及证明. 函数的单调性是学生第一次接触用严格的逻辑语言证明函数的性质,并在今后解决初等函数的性质、求函数的值域、不等式及比较两个数的大小等方面有广泛的实际应用,【教学难点】归纳抽象函数单调性的定义以及根据定义证明函数的单调性. 由于判断或证明函数的单调性,常常要综合运用一些知识(如不等式、因式分解、配方及数形结合的思想方法等)所以判断或证明函数的单调性是本节课的难点.【教材分析】函数的单调性是函数的重要性质之一,它把自变量的变化方向和函数值的变化方向定性的联系在一起,所以本节课在教材中的作用如下(1)函数的单调性起着承前启后的作用。

一方面,初中数学的许多内容在解决函数的某些问题中得到了充分运用,函数的单调性与前一节内容函数的概念和图像知识的延续有密切的联系;函数的单调性一节中的知识是它和后面的函数奇偶性,合称为函数的简单性质,是今后研究指数函数、对数函数、幂函数及其他函数单调性的理论基础。

(2)函数的单调性是培养学生数学能力的良好题材,这节课通过对具体函数图像的归纳和抽象,概括出函数在某个区间上是增函数或减函数的准确定义,明确指出函数的增减性是相对于某个区间来说的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

§1.2 任意角的三角函数 1.2.1 任意角的三角函数(一)课时目标1.借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)定义.2.熟记正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号.1.任意角三角函数的定义设角α终边上任意一点的坐标为(x ,y ),它与原点的距离为r ,则sin α=________,cos α=________,tan α=________. 2.正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号一、填空题1.若角α的终边过点P (5,-12),则sin α+cos α=________.2.点A (x ,y )是300°角终边上异于原点的一点,则yx 的值为________.3.若sin α<0且tan α>0,则α是第____象限角.4.角α的终边经过点P (-b,4)且cos α=-35,则b 的值为________.5.已知x 为终边不在坐标轴上的角,则函数f (x )=|sin x |sin x +cos x|cos x |+|tan x |tan x 的值域是________.6.α是第一象限角,P (x ,5)为其终边上一点且cos α=24x ,则x =________.7.已知α终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则a 的取值范围为________.8.代数式:sin 2cos 3tan 4的符号是________.9.已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 34π,cos 34π落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.10.若角α的终边与直线y =3x 重合且sin α<0,又P (m ,n )是α终边上一点,且OP =10,则m -n =________. 二、解答题11.确定下列各式的符号:(1)tan 120°·sin 273°;(2)tan 108°cos 305;(3)sin 5π4·cos 4π5·tan 116π.12.已知角α终边上一点P (-3,y ),且sin α=34y ,求cos α和tan α的值.能力提升13.若θ为第一象限角,则能确定为正值的是________.①sin θ2;②cos θ2;③tan θ2;④cos 2θ;⑤sin 2θ.14.已知角α的终边上一点P (-15a,8a ) (a ∈R 且a ≠0),求α的各三角函数值.1.三角函数值是比值,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,只由角α的终边位置确定.即三角函数值的大小只与角有关. 2.符号sin α、cos α、tan α是一个整体,离开“α”,“sin ”、“cos ”、“tan ”不表示任何意义,更不能把“sin α”当成“sin ”与“α”的乘积.§1.2 任意角的三角函数 1.2.1 任意角的三角函数(一)知识梳理 1.y r x r y x 作业设计1.-713 2.- 3 3.三解析 ∵sin α<0,∴α是第三、四象限角.又tan α>0, ∴α是第一、三象限角,故α是第三象限角. 4.3解析 r =b 2+16,cos α=-b r =-b b 2+16=-35.∵α的终边经过点P ,cos α=-35, ∴α为第二象限角, ∴b >0,∴b =3. 5.{-1,3}解析 若x 为第一象限角,则f (x )=3; 若x 为第二、三、四象限,则f (x )=-1. ∴函数f (x )的值域为{-1,3}. 6. 3解析 r =x 2+5,cos α=xx 2+5,由2x 4=x x 2+5(x >0),解得x = 3. 7.-2<a ≤3解析 ∵sin α>0,cos α≤0,∴α位于第二象限或y 轴正半轴上,∴3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3. 8.负号解析 ∵π2<2<π,∴sin 2>0, ∵π2<3<π,∴cos 3<0,∵π<4<32π,∴tan 4>0. ∴sin 2cos 3tan 4<0. 9.7π4解析 由任意角三角函数的定义,tan θ=yx =cos 34πsin 34π=-2222=-1.∵sin 34π>0,cos 34π<0, ∴点P 在第四象限.∴θ=74π.10.2解析 ∵y =3x ,sin α<0,∴点P (m ,n )位于y =3x 在第三象限的图象上,且m <0,n <0,n =3m .∴OP =m 2+n 2=10|m |=-10m =10. ∴m =-1,n =-3,∴m -n =2. 11.解 (1)∵120°是第二象限角,∴tan 120°<0. ∵273°是第四象限角,∴sin 273°<0. 从而tan 120°·sin 273°>0,∴式子符号为正. (2)∵108°是第二象限角,∴tan 108°<0. ∵305°是第四象限角,∴cos 305°>0.从而tan 108°cos 305°<0,∴式子符号为负.(3)∵5π4是第三象限角,4π5是第二象限角,11π6是第四象限角,∴sin 5π4<0,cos 4π5<0,tan 11π6<0,从而sin 5π4·cos 4π5·tan 11π6<0, ∴式子符号为负.12.解 sin α=y 3+y2=34y . 当y =0时,sin α=0,cos α=-1,tan α=0.当y ≠0时,由y 3+y2=3y 4,解得y =±213. 当y =213时,P ⎝⎛⎭⎪⎫-3,213,r =433.∴cos α=-34,tan α=-73.当y =-213时,P (-3,-213),r =433,∴cos α=-34,tan α=73. 13.③⑤解析 ∵θ为第一象限角,∴2k π<θ<2k π+π2,k ∈Z .∴k π<θ2<k π+π4,k ∈Z ,4k π<2θ<4k π+π,k ∈Z .sin 2θ>0.当k =2n (n ∈Z )时,2n π<θ2<2n π+π4 (n ∈Z ). ∴θ2为第一象限角,∴sin θ2>0,cos θ2>0,tan θ2>0. 当k =2n +1 (n ∈Z )时,2n π+π<θ2<2n π+54π (n ∈Z ). ∴θ2为第三象限角,∴sin θ2<0,cos θ2<0,tan θ2>0,从而tan θ2>0,而4k π<2θ<4k π+π,k ∈Z , cos 2θ有可能取负值.14.解 ∵x =-15a ,y =8a ,∴r =(-15a )2+(8a )2=17|a | (a ≠0). (1)若a >0,则r =17a ,于是sin α=817,cos α=-1517,tan α=-815. (2)若a <0,则r =-17a ,于是sin α=-817,cos α=1517,tan α=-815.1.2.1 任意角的三角函数(二)课时目标1.掌握正弦、余弦、正切函数的定义域.2.了解三角函数线的意义,能用三角函数线表示一个角的正弦、余弦和正切.3.会用三角函数线比较三角函数值的大小.1.三角函数的定义域正弦函数y =sin x 的定义域是________;余弦函数y =cos x 的定义域是________;正切函数y =tan x 的定义域是________________. 2.三角函数线如图,设单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,与角α的终边交于P 点.过点P 作x 轴的垂线PM ,垂足为M ,过A 作单位圆的切线交OP 的延长线(或反向延长线)于T 点.单位圆中的有向线段________、________、________分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线.记作:sin α=________,cos α=________,tan α=________.一、填空题 1.如图在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是________. ①正弦线PM ,正切线A ′T ′;②正弦线MP ,正切线A ′T ′;③正弦线MP ,正切线AT ;④正弦线PM ,正切线AT . 2.角α(0<α<2π)的正、余弦线的长度相等,且正、余弦符号相异,那么α的值为________.3.在[0,2π]上满足sin x ≥12的x 的取值范围为______.4.利用正弦线比较sin 1,sin 1.2,sin 1.5的大小关系是________(用“>”连接).5.集合A =[0,2π],B ={α|sin α<cos α},则A ∩B =________________.6.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12,则角α的取值范围是________.7.如果π4<α<π2,那么sin α,tan α,cos α按从小到大的顺序排列为________.8.不等式tan α+33>0的解集是______________.9.已知α,β均为第二象限角,若sin α<sin β,则tan α与tan β的大小关系是tan α____tan β.10.求函数f (x )=lg(3-4sin 2x )的定义域为________. 二、解答题11.在单位圆中画出适合下列条件的角α终边的范围,并由此写出角α的集合.(1)sin α≥32; (2)cos α≤-12.12.设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2的大小.能力提升13.求下列函数的定义域.f (x )=1-2cos x +ln ⎝⎛⎭⎪⎫sin x -22.14.如何利用三角函数线证明下面的不等式?当α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,求证:sin α<α<tan α.1.三角函数线的意义三角函数线是用单位圆中某些特定的有向线段的长度和方向表示三角函数的值,三角函数线的长度等于三角函数值的绝对值,方向表示三角函数值的正负,具体地说,正弦线、正切线的方向同纵坐标轴一致,向上为正,向下为负;余弦线的方向同横坐标轴一致,向右为正,向左为负,三角函数线将抽象的数用几何图形表示出来了,使得问题更形象直观,为从几何途径解决问题提供了方便.2.三角函数的画法定义中不仅定义了什么是正弦线、余弦线、正切线,同时也给出了角α的三角函数线的画法即先找到P 、M 、T 点,再画出MP 、OM 、AT .注意三角函数线是有向线段,要分清始点和终点,字母的书写顺序不能颠倒.1.2.1 任意角的三角函数(二)知识梳理1.R R {x |x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z }2.MP OM AT MP OM AT 作业设计 1.③ 2.3π4或7π4解析 角α终边落在直线y =-x 上. 3.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6 4.sin 1.5>sin 1.2>sin 1解析 ∵1,1.2,1.5均在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内,正弦线在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内随α的增大而逐渐增大,∴sin 1.5>sin 1.2>sin 1.5.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π4∪⎝ ⎛⎦⎥⎤54π,2π6.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π 7.cos α<sin α<tan α 解析如图所示,在单位圆中分别作出α的正弦线MP 、余弦线OM 、正切线AT ,很容易地观察出OM <MP <AT ,即cos α<sin α<tan α.8.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z 解析 不等式的解集如图所示(阴影部分),∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z . 9.>解析 作出符合题意的正弦线后,再作出α,β的正切线得tan α>tan β.10.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π3,k π+π3,k ∈Z 解析 如图所示.∵3-4sin 2x >0,∴sin 2x <34,∴-32<sin x <32.∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-π3,2k π+π3∪⎝⎛⎭⎪⎫2k π+2π3,2k π+4π3 (k ∈Z ).即x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π3,k π+π3 (k ∈Z ). 11.解 (1)图1作直线y =32交单位圆于A 、B ,连结OA 、OB ,则OA 与OB 围成的区域(图1阴影部分),即为角α的终边的范围. 故满足条件的角α的集合为{α|2k π+π3≤α≤2k π+2π3,k ∈Z }. (2)图2作直线x =-12交单位圆于C 、D ,连结OC 、OD ,则OC 与OD 围成的区域(图2阴影部分),即为角α的终边的范围.故满足条件的角α的集合为{α|2k π+2π3≤α≤2k π+4π3,k ∈Z }. 12.解 ∵θ是第二象限角,∴2k π+π2<θ<2k π+π (k ∈Z ),故k π+π4<θ2<k π+π2 (k ∈Z ).作出θ2所在范围如图所示.当2k π+π4<θ2<2k π+π2 (k ∈Z )时,cos θ2<sin θ2<tan θ2.当2k π+5π4<θ2<2k π+32π (k ∈Z )时,sin θ2<cos θ2<tan θ2.13.解 由题意,自变量x 应满足不等式组⎩⎨⎧1-2cos x ≥0,sin x-22>0.即⎩⎨⎧sin x >22,cos x ≤12.则不等式组的解的集合如图(阴影部分)所示,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π3≤x <2k π+34π,k ∈Z . 14.证明如图所示,在直角坐标系中作出单位圆,α的终边与单位圆交于P ,α的正弦线、正切线为有向线段MP ,AT ,则MP =sin α,AT =tan α.因为S △AOP =12OA ·MP =12sin α,S 扇形AOP =12αOA 2=12α,S △AOT =12OA ·AT =12tan α, 又S △AOP <S 扇形AOP <S △AOT ,所以12sin α<12α<12tan α, 即sin α<α<tan α.1.2.2 同角三角函数关系课时目标1.理解同角三角函数的基本关系式.2.会运用平方关系和商的关系进行化简、求值和证明.1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:________________.(2)商数关系:________________(α≠k π+π2,k ∈Z ) 2.同角三角函数基本关系式的变形 (1)sin 2α+cos 2α=1的变形公式:sin 2α=________;cos 2α=________; (sin α+cos α)2=________________; (sin α-cos α)2=________________;(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=________; sin α·cos α=____________=__________.(2)tan α=sin αcos α的变形公式:sin α=____________;cos α=____________.一、填空题1.化简sin 2α+cos 4α+sin 2αcos 2α的结果是________.2.已知α是第四象限角,tan α=-512,则sin α=______. 3.若sin α+sin 2α=1,,则cos 2α+cos 4α=________.4.若sin α=45,且α是第二象限角,则tan α的值等于________.5.已知tan α=-12,则1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α的值为________. 6.已知sin α-cos α=-52,则tan α+1tan α的值为________. 7.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ=______.8.已知sin αcos α=18且π4<α<π2,则cos α-sin α=________.9.若sin θ=k +1k -3,cos θ=k -1k -3,且θ的终边不落在坐标轴上,则tan θ的值为________.10.若cos α+2sin α=-5,则tan α=____. 二、解答题11.化简:1-cos 4α-sin 4α1-cos 6α-sin 6α.12.求证:1-2sin 2x cos 2x cos 2 2x -sin 2 2x =1-tan 2x1+tan 2x.能力提升 13.证明:(1)1-cos 2αsin α-cos α-sin α+cos αtan 2α-1=sin α+cos α; (2)(2-cos 2α)(2+tan 2α)=(1+2tan 2α)(2-sin 2α).14.已知sin θ、cos θ是关于x的方程x2-ax+a=0的两个根(a ∈R).(1)求sin3θ+cos3θ的值;(2)求tan θ+1tan θ的值.1.2.2同角三角函数关系知识梳理1.(1)sin2α+cos2α=1(2)tan α=sin αcos α2.(1)1-cos2α1-sin2α1+2sin αcos α1-2sin αcos α2(sin α+cos α)2-121-(sin α-cos α)22cos αtan αsin αtan α作业设计1.1 2.-513 3.1 4.-435.-13解析 1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=(sin α+cos α)(sin α+cos α)(sin α+cos α)(sin α-cos α)=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=-12+1-12-1=-13. 6.-8解析 tan α+1tan α=sin αcos α+cos αsin α=1sin αcos α.∵sin αcos α=1-(sin α-cos α)22=-18, ∴tan α+1tan α=-8. 7.45解析 sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ =sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1,又tan θ=2,故原式=4+2-24+1=45.8.-32解析 (cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=34, ∵π4<α<π2,∴cos α<sin α.∴cos α-sin α=-32. 9.34解析 ∵sin 2θ+cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k -32+⎝ ⎛⎭⎪⎫k -1k -32=1, ∴k 2+6k -7=0,∴k 1=1或k 2=-7. 当k =1时,cos θ不符合,舍去.当k =-7时,sin θ=35,cos θ=45,tan θ=34. 10.2解析 方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧cos α+2sin α=-5cos 2α+sin 2α=1联立消去cos α后得(-5-2sin α)2+sin 2α=1.化简得5sin 2α+45sin α+4=0∴(5sin α+2)2=0,∴sin α=-255.∴cos α=-5-2sin α=-55.∴tan α=sin αcos α=2.方法二 ∵cos α+2sin α=-5, ∴cos 2α+4sin αcos α+4sin 2α=5, ∴cos 2α+4sin αcos α+4sin 2αcos α+sin α=5,∴1+4tan α+4tan 2α1+tan α=5,∴tan 2α-4tan α+4=0,∴(tan α-2)2=0,∴tan α=2.11.解 原式=(1-cos 4α)-sin 4α(1-cos 6α)-sin 6α=(1-cos 2α)(1+cos 2α)-sin 4α(1-cos 2α)(1+cos 2α+cos 4α)-sin 6α=sin 2α(1+cos 2α)-sin 4αsin 2α(1+cos 2α+cos 4α)-sin 6α=1+cos 2α-sin 2α1+cos 2α+cos 4α-sin 4α=2cos 2α1+cos 2α+(cos 2α+sin 2α)(cos 2α-sin 2α)=2cos 2α1+cos 2α+cos 2α-sin 2α=2cos 2α3cos 2α=23. 12.证明 左边=cos 2 2x +sin 2 2x -2sin 2x cos 2xcos 22x -sin 22x=(cos 2x -sin 2x )2(cos 2x -sin 2x )(cos 2x +sin 2x )=cos 2x-sin 2xcos 2x+sin 2x=1-tan 2x1+tan 2x=右边.∴原等式成立.13.证明(1)左边=sin2αsin α-cos α-sin α+cos αsin2αcos2α-1=sin2αsin α-cos α-sin α+cos αsin2α-cos2αcos2α=sin2αsin α-cos α-cos2α(sin α+cos α)sin2α-cos2α=sin2αsin α-cos α-cos2αsin α-cos α=sin2α-cos2αsin α-cos α=sin α+cos α=右边.∴原式成立.(2)∵左边=4+2tan2α-2cos2α-sin2α=2+2tan2α+2sin2α-sin2α=2+2tan2α+sin2α,右边=(1+2tan2α)(1+cos2α)=1+2tan2α+cos2α+2sin2α=2+2tan2α+sin2α∴左边=右边,∴原式成立.14.解(1)由韦达定理知:sin θ+cos θ=a,sin θ·cos θ=a. ∵(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,∴a2=1+2a.解得:a=1-2或a=1+ 2∵sin θ≤1,cos θ≤1,∴sin θcos θ≤1,即a≤1,∴a=1+2舍去.∴sin3θ+cos3θ=(sin θ+cos θ)(sin2θ-sin θcos θ+cos2θ)=(sin θ+cos θ)(1-sin θcos θ)=a(1-a)=2-2.(2)tan θ+1tan θ=sin θcos θ+cos θsin θ=sin2θ+cos2θsin θcos θ=1sin θcos θ=1a=11-2=-1- 2.1.2.3三角函数的诱导公式(一)课时目标1.借助单位圆及三角函数定义理解三组公式的推导过程.2.运用所学四组公式进行求值、化简与证明.1.设α为任意角,则π+α,-α,π-α的终边与α的终边之间的对称关系.2.(1)公式一:sin(α+2k π)=________, cos(α+2k π)=________,tan(α+2k π)=________,其中k ∈Z . (2)公式二:sin(-α)=________, cos(-α)=________, tan(-α)=________.(3)公式三:sin(π-α)=________, cos(π-α)=________, tan(π-α)=________.(4)公式四:sin(π+α)=________,cos(π+α)=______, tan(π+α)=________.一、填空题 1.sin 585°的值为________.2.已知cos(π6+θ)=33,则cos(5π6-θ)=________.3.若n 为整数,则代数式sin (n π+α)cos (n π+α)的化简结果是________.4.三角函数式cos (α+π)sin 2(α+3π)tan (α+π)cos 3(-α-π)的化简结果是______.5.若cos(π+α)=-12,32π<α<2π,则sin(2π+α)=________.6.tan(5π+α)=2,则sin(α-3π)+cos(π-α)sin(-α)-cos(π+α)的值为________.7.记cos(-80°)=k,那么tan 100°=________.(用k表示)8.代数式1+2sin 290°cos 430°sin 250°+cos 790°的化简结果是______.9.设f(x)=a sin(πx+α)+b cos(πx+β)+2,其中a、b、α、β为非零常数.若f(2 011)=1,则f(2 012)=____.10.若sin(π-α)=log814,且α∈⎝⎛⎭⎪⎫-π2,0,则cos(π+α)的值为________.二、解答题11.若cos(α-π)=-23,求sin(α-2π)+sin(-α-3π)cos(α-3π)cos(π-α)-cos(-π-α)cos(α-4π)的值.12.已知sin(α+β)=1,求证:tan(2α+β)+tan β=0.能力提升13.化简:sin[(k+1)π+θ]·cos[(k+1)π-θ]sin(kπ-θ)·cos(kπ+θ)(其中k∈Z).14.在△ABC中,若s in(2π-A)=-2sin(π-B),3cos A=-2 cos(π-B),求△ABC的三个内角.1.2.3 三角函数的诱导公式(一)知识梳理1.原点 x 轴 y 轴 2.(1)sin α cos α tan α (2)-sin α cos α -tan α (3)sin α -cos α -tan α (4)-sin α -cos α tan α 作业设计1.-22 2.-33 3.tan α 4.tan α解析 原式=-cos α·sin 2αtan α·cos 3(α+π)=-cos α·sin 2α-tan α·cos 3α=cos α·sin 2αsin α·cos 2α=sin αcos α=tan α.5.-32解析 由cos(π+α)=-12,得cos α=12, ∴sin(2π+α)=sin α=-1-cos 2 α=-32 (α为第四象限角). 6.3解析 原式=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=2+12-1=3.7.-1-k 2k解析 ∵cos(-80°)=k ,∴cos 80°=k ,∴sin 80°=1-k 2.∴tan 80°=1-k 2k .∴tan 100°=-tan 80°=-1-k 2k . 8.-1解析 原式=1+2sin (180°+110°)·cos (360°+70°)sin (180°+70°)+cos (720°+70°)=1-2sin 110°cos 70°-sin 70°+cos 70°=1-2sin 70°cos 70°cos 70°-sin 70°=|sin 70°-cos 70°|cos 70°-sin 70°=sin 70°-cos 70°cos 70°-sin 70°=-1. 9.3解析 f (2 011)=a sin(2 011π+α)+b cos(2 011π+β)+2=a sin(π+α)+b cos(π+β)+2=2-(a sin α+b cos β)=1, ∴a sin α+b cos β=1,f (2 012)=a sin(2 012π+α)+b cos(2 012π+β)+2 =a sin α+b cos β+2=3.10.-53解析 ∵sin(π-α)=sin α=232log 2-=-23, ∴cos(π+α)=-cos α=-1-sin 2 α=-1-49=-53.11.解 原式=-sin (2π-α)-sin (3π+α)cos (3π-α)-cos α-(-cos α)cos α=sin α-sin αcos α-cos α+cos 2α =sin α(1-cos α)-cos α(1-cos α) =-tan α.∵cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-23,∴cos α=23.∴α为第一象限角或第四象限角.当α为第一象限角时,cos α=23,sin α=1-cos 2α=53,∴tan α=sin αcos α=52,∴原式=-52.当α为第四象限角时,cos α=23,sin α=-1-cos 2α=-53,∴tan α=sin αcos α=-52,∴原式=52.综上,原式=±52.12.证明 ∵sin(α+β)=1,∴α+β=2k π+π2 (k ∈Z ),∴α=2k π+π2-β (k ∈Z ).tan(2α+β)+tan β=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+π2-β+β+tan β =tan(4k π+π-2β+β)+tan β =tan(4k π+π-β)+tan β =tan(π-β)+tan β =-tan β+tan β=0, ∴原式成立.13.解 当k 为偶数时,不妨设k =2n ,n ∈Z ,则原式=sin[(2n +1)π+θ]·cos[(2n +1)π-θ]sin (2n π-θ)·cos (2n π+θ)=sin (π+θ)·cos (π-θ)-sin θ·cos θ=-sin θ·(-cos θ)-sin θ·cos θ=-1.当k 为奇数时,设k =2n +1,n ∈Z ,则原式=sin[(2n +2)π+θ]·cos[(2n +2)π-θ]sin[(2n +1)π-θ]·cos[(2n +1)π+θ]=sin[2(n +1)π+θ]·cos[2(n +1)π-θ]sin (π-θ)·cos (π+θ)=sin θ·cos θsin θ·(-cos θ)=-1. ∴原式的值为-1.14.解 由条件得sin A =2sin B ,3cos A =2cos B ,平方相加得2cos 2A =1,cos A =±22,又∵A ∈(0,π),∴A =π4或34π.当A =34π时,cos B =-32<0,∴B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴A ,B 均为钝角,不合题意,舍去.∴A =π4,cos B =32,∴B =π6,∴C =712π.1.2.3 三角函数的诱导公式(二)课时目标 1.借助单位圆及三角函数定义理解公式五、公式六的推导过程.2.运用公式五、公式六进行有关计算与证明.1.诱导公式五~六(1)公式五:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=________; cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=________. 以-α替代公式五中的α,可得公式六.(2)公式六:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=________;cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=________. 2.诱导公式五~六的记忆π2-α,π2+α的三角函数值,等于α的________三角函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的________,记忆口诀为“函数名改变,符号看象限”.一、填空题1.已知f (sin x )=cos 3x ,则f (cos 10°)的值为______.2.若sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π12=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π12=________. 3.若sin(3π+α)=-12,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫72π-α=________.4.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α的值等于________. 5.若sin(π+α)+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-m ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-α+2sin(2π-α)的值为________.6.代数式sin 2(A +15°)+sin 2(A -45°)的化简结果是________.7.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+φ=32,且|φ|<π2,则tan φ=______.8.已知cos(75°+α)=13,则sin(α-15°)+cos(105°-α)的值是________.9.sin 21°+sin 22°+…+sin 288°+sin 289°=________. 10.已知tan(3π+α)=2,则sin (α-3π)+cos (π-α)+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α-sin (-α)+cos (π+α)=________.二、解答题11.求证:tan (2π-α)sin (-2π-α)cos (6π-α)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=-tan α.12.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2-α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π2-α=60169,且π4<α<π2,求sin α与cos α的值.能力提升13.化简:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k -14π-α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k +14π-α (k ∈Z ).14.是否存在角α,β,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,β∈(0,π),使等式⎩⎨⎧sin (3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β3cos (-α)=-2cos (π+β)同时成立.若存在,求出α,β的值;若不存在,说明理由.1.2.3 三角函数的诱导公式(二)知识梳理1.(1)cos α sin α (2)cos α -sin α 2.异名 符号 作业设计1.-12解析 f (cos 10°)=f (sin 80°)=cos 240°=cos(180°+60°)=-cos 60°=-12.2.-13解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π12=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12 =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=-13. 3.-12解析 ∵sin(3π+α)=-sin α=-12,∴sin α=12.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=-sin α=-12. 4.-13解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-13.5.-3m 2解析 ∵sin(π+α)+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-sin α-sin α=-m ,∴sin α=m2.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-α+2sin(2π-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=-32m . 6.1解析 原式=sin 2(A +45°)+sin 2(45°-A ) =sin 2(A +45°)+cos 2(A +45°)=1. 7.- 3解析 由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+φ=-sin φ=32, 得sin φ=-32,又∵|φ|<π2,∴φ=-π3,∴tan φ=- 3.8.-23解析 sin(α-15°)+cos(105°-α)=sin[(75°+α)-90°]+cos[180°-(75°+α)]=-sin[90°-(75°+α)]-cos(75°+α)=-cos(75°+α)-cos(75°+α)=-2cos(75°+α)=-23.9.892解析 原式=(sin 21°+sin 289°)+(sin 22°+sin 288°)+…+(sin 244°+sin 246°)+sin 245°=44+12=892.10.2解析 原式=sin αsin α-cos α=tan αtan α-1=22-1=2. 11.证明 左边=tan (-α)·sin (-α)·cos (-α)sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α·cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α =(-tan α)·(-sin α)·cos αsin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α =sin 2α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α =sin 2α-cos α·sin α=-sin αcos α=-tan α=右边. ∴原等式成立.12.解 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2-α=-cos α, cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π2-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π+π2+α=-sin α. ∴sin α·cos α=60169,即2sin α·cos α=120169.①又∵sin 2α+cos 2α=1,②①+②得(sin α+cos α)2=289169,②-①得(sin α-cos α)2=49169,又∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,∴sin α>cos α>0, 即sin α+cos α>0,sin α-cos α>0,∴sin α+cos α=1713,③sin α-cos α=713,④③+④得sin α=1213,③-④得cos α=513.13.解 原式=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α. 当k 为奇数时,设k =2n +1 (n ∈Z ),则原式=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(2n +1)π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α +cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(2n +1)π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+⎣⎢⎡⎦⎥⎤-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=0; 当k 为偶数时,设k =2n (n ∈Z ),则原式=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=0. 综上所述,原式=0.14.解 由条件,得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=2sin β, ①3cos α=2cos β. ②①2+②2,得sin 2α+3cos 2α=2,③ 又因为sin 2α+cos 2α=1,④由③④得sin 2α=12,即sin α=±22,因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,所以α=π4或α=-π4.当α=π4时,代入②得cos β=32,又β∈(0,π),所以β=π6,代入①可知符合. 当α=-π4时,代入②得cos β=32,又β∈(0,π), 所以β=π6,代入①可知不符合.综上所述,存在α=π4,β=π6满足条件.。

相关文档
最新文档