高中数学三角函数及解三角形
高中数学中的三角函数与解三角形方法

高中数学中的三角函数与解三角形方法在高中数学学习中,三角函数和解三角形方法是重要的内容之一。
本文将介绍三角函数的概念和常见的解三角形方法,以帮助同学们更好地掌握这些知识点。
一、三角函数的概念1. 正弦函数(sin):正弦函数是一个周期函数,表示直角三角形中对边与斜边的比值。
用sin表示,公式为sinθ=对边/斜边。
2. 余弦函数(cos):余弦函数也是一个周期函数,表示直角三角形中邻边与斜边的比值。
用cos表示,公式为cosθ=邻边/斜边。
3. 正切函数(tan):正切函数用来表示直角三角形中对边与邻边的比值。
用tan表示,公式为tanθ=对边/邻边。
4. 正割函数(sec)、余割函数(csc)和余切函数(cot)是对应于正弦函数、余弦函数和正切函数的倒数函数。
二、常见的解三角形方法解三角形是指已知某些角度或边长,求解其余角度或边长的过程。
在高中数学中,常见的解三角形方法有以下几种。
1. 三角形的两边和夹角法(SAS法):已知三角形的两条边和它们之间的夹角,可以利用余弦定理来求解第三边和其余角。
2. 三角形的两角和边法(ASA法):已知三角形的两个角和它们之间的一条边,可以利用正弦定理和余弦定理求解其余边长和第三个角度。
3. 三角形的两边和一个对应角法(SSA法):已知三角形的两条边和一个对应的角度,可以利用正弦定理来求解第三边和另外两个角度。
但要注意,SSA法可能有多解或无解的情况,需要根据具体情况进行讨论。
4. 直角三角形的特殊情况:如果已知三角形是直角三角形,可以直接根据已知边长关系来求解其余边长和角度。
在解三角形时,可以通过使用辅助线、引入辅助角等方法来简化问题,提高解题效率。
三、示例题以一个具体的示例来说明三角函数和解三角形方法的应用。
例题:已知直角三角形的一条直角边长为6cm,另一条直角边长为8cm,求解其余角度和斜边长。
解题过程:1. 根据已知条件,我们可以得知一个直角角度为90度,两条直角边的长度分别为6cm和8cm。
高三数学复习第三章 三角函数、解三角形

提 升 学 科 素 养
突 破 热 点 题 型
演 练 知 能 检 测
5 答案:2
数学(6省专版)
第一节
任意角和弧度制及任意角的三角函数
回 扣 主 干 知 识
2π 5.若点 P 在角 3 的终边上,且|OP|=2,则点 P 的坐标是 ________.
2 解析:∵角3π 的终边落在第二象限, ∴可设 P(x,y),其中 x<0,y>0,
第一节
任意角和弧度制及任意角的三角函数
π (1)∵在(0, π)内终边在直线 y= 3x 上的角是3,
π 上的角的集合为α|α=3+kπ,k∈Z.
[自主解答]
回 扣 主 干 知 识
∴终边在直线 y= 3x
6π (2)∵θ= 7 +2kπ(k∈Z), θ 2π 2kπ ∴3= 7 + 3 (k∈Z). 2π 2kπ 3 18 依题意 0≤ 7 + 3 <2π⇒-7≤k< 7 ,k∈Z. θ 2π 20π 34π ∴k=0,1,2,即在[0,2π)内终边与3相同的角为 7 , 21 , 21 .
数学(6省专版)
提 升 学 科 素 养
突 破 热 点 题 型
演 练 知 能 检 测
第一节
任意角和弧度制及任意角的三角函数
回 扣 主 干 知 识
————— ———————————— α 1.由 α 所在的象限,确定n所在象限的方法
α (1)由角 α 的范围,求出n所在的范围;
(2)通过分类讨论把角写成 θ+k· (k∈Z)的形式,然后判 360° α 断n所在象限.
第三章
第一节
第二节 第三节
目 三角函数、解三角形 录 任意角和弧度制及任意角的三角函数
同角三角函数的基本关系与诱导公式 三角函数的图象与性质
高中数学三角函数解三角形知识点

高中数学三角函数解三角形知识点高中数学中,三角函数和解三角形是重要的知识点。
本文将详细介绍三角函数的定义和性质,以及如何运用三角函数解决各种三角形相关的问题。
一、三角函数的定义和性质1. 正弦函数(sin):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即sinθ = 对边/斜边。
2. 余弦函数(cos):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,余弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即cosθ = 邻边/斜边。
3. 正切函数(tan):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正切函数的值定义为所对直角边与邻边之比,即tanθ = 对边/邻边。
4. 正弦函数和余弦函数的关系:正弦函数与余弦函数互为倒数,即sinθ = 1/cosθ。
5. 正切函数与正弦函数、余弦函数的关系:正切函数与正弦函数、余弦函数的比值相等,即tanθ = sinθ/cosθ。
6.三角函数的周期性:正弦函数、余弦函数、正切函数都具有周期性,周期为2π或360°。
7.三角函数的图像:正弦函数图像为一条波浪线,余弦函数图像为正弦函数图像向右平移π/2或90°,正切函数图像则为一系列渐进线(纵坐标趋近于正负无穷)。
二、解三角形的基本方法解三角形是指已知一个或多个角度和边长,求解出三角形的未知边长和角度的过程。
1.已知两边算第三边:利用三角形的两边之和大于第三边的性质,可以根据给定的两边长度求解第三边的取值范围。
2.已知一边和与之相对的角度算另外两个角度:根据三角形的内角和等于180°,可以利用给定的一边和一个角求解另外两个角度。
3.已知两边和一个角度算第三边:先根据已知的两边和一个角度求解第三个角度,然后根据三角形的角度和边长之间的关系求解第三边。
三、解三角形的具体例题1.已知三边,求三个角的大小:根据余弦定理或正弦定理计算出三个角的大小。
2.已知三个角,求三个边长:根据正弦定理或余弦定理计算出三个边长的取值范围。
高考数学-三角函数及解三角形(含22年真题讲解)

高考数学-三角函数及解三角形(含22年真题讲解)1.【2022年全国甲卷】将函数f(x)=sin (ωx +π3)(ω>0)的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16 B .14C .13D .12【答案】C 【解析】 【分析】先由平移求出曲线C 的解析式,再结合对称性得ωπ2+π3=π2+kπ,k ∈Z ,即可求出ω的最小值.【详解】由题意知:曲线C 为y =sin [ω(x +π2)+π3]=sin(ωx +ωπ2+π3),又C 关于y 轴对称,则ωπ2+π3=π2+kπ,k ∈Z ,解得ω=13+2k,k ∈Z ,又ω>0,故当k =0时,ω的最小值为13. 故选:C.2.【2022年全国甲卷】沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,AB ⌢是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是的AB 中点,D 在AB ⌢上,CD ⊥AB .“会圆术”给出AB ⌢的弧长的近似值s 的计算公式:s =AB +CD 2OA.当OA =2,∠AOB=60°时,s =( )A .11−3√32B .11−4√32C .9−3√32D .9−4√32【解析】【分析】连接OC,分别求出AB,OC,CD,再根据题中公式即可得出答案. 【详解】解:如图,连接OC,因为C是AB的中点,所以OC⊥AB,又CD⊥AB,所以O,C,D三点共线,即OD=OA=OB=2,又∠AOB=60°,所以AB=OA=OB=2,则OC=√3,故CD=2−√3,所以s=AB+CD2OA =2+(2−√3)22=11−4√32.故选:B.3.【2022年全国甲卷】设函数f(x)=sin(ωx+π3)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是()A.[53,136)B.[53,196)C.(136,83]D.(136,196]【答案】C 【解析】由x 的取值范围得到ωx +π3的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可. 【详解】解:依题意可得ω>0,因为x ∈(0,π),所以ωx +π3∈(π3,ωπ+π3),要使函数在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,又y =sinx ,x ∈(π3,3π)的图象如下所示:则5π2<ωπ+π3≤3π,解得136<ω≤83,即ω∈(136,83]. 故选:C .4.【2022年全国乙卷】函数f (x )=cosx +(x +1)sinx +1在区间[0,2π]的最小值、最大值分别为( ) A .−π2,π2 B .−3π2,π2C .−π2,π2+2 D .−3π2,π2+2【答案】D 【解析】 【分析】利用导数求得f (x )的单调区间,从而判断出f (x )在区间[0,2π]上的最小值和最大值. 【详解】f ′(x )=−sinx +sinx +(x +1)cosx =(x +1)cosx ,所以f (x )在区间(0,π2)和(3π2,2π)上f ′(x )>0,即f (x )单调递增; 在区间(π2,3π2)上f ′(x )<0,即f (x )单调递减, 又f (0)=f (2π)=2,f (π2)=π2+2,f (3π2)=−(3π2+1)+1=−3π2, 所以f (x )在区间[0,2π]上的最小值为−3π2,最大值为π2+2.5.【2022年新高考1卷】记函数f(x)=sin(ωx+π4)+b(ω>0)的最小正周期为T.若2π3<T<π,且y=f(x)的图象关于点(3π2,2)中心对称,则f(π2)=()A.1B.32C.52D.3【答案】A【解析】【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T满足2π3<T<π,得2π3<2πω<π,解得2<ω<3,又因为函数图象关于点(3π2,2)对称,所以3π2ω+π4=kπ,k∈Z,且b=2,所以ω=−16+23k,k∈Z,所以ω=52,f(x)=sin(52x+π4)+2,所以f(π2)=sin(54π+π4)+2=1.故选:A6.【2022年新高考2卷】若sin(α+β)+cos(α+β)=2√2cos(α+π4)sinβ,则()A.tan(α−β)=1B.tan(α+β)=1C.tan(α−β)=−1D.tan(α+β)=−1【答案】C【解析】【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】由已知得:sinαcosβ+cosαsinβ+cosαcosβ−sinαsinβ=2(cosα−sinα)sinβ,即:sinαcosβ−cosαsinβ+cosαcosβ+sinαsinβ=0,即:sin(α−β)+cos(α−β)=0,所以tan(α−β)=−1,故选:C7.【2022年北京】已知函数f(x)=cos2x−sin2x,则()A.f(x)在(−π2,−π6)上单调递减B.f(x)在(−π4,π12)上单调递增C.f(x)在(0,π3)上单调递减D.f(x)在(π4,7π12)上单调递增【答案】C【解析】【分析】化简得出f(x)=cos2x,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.【详解】因为f(x)=cos2x−sin2x=cos2x.对于A选项,当−π2<x<−π6时,−π<2x<−π3,则f(x)在(−π2,−π6)上单调递增,A错;对于B选项,当−π4<x<π12时,−π2<2x<π6,则f(x)在(−π4,π12)上不单调,B错;对于C选项,当0<x<π3时,0<2x<2π3,则f(x)在(0,π3)上单调递减,C对;对于D选项,当π4<x<7π12时,π2<2x<7π6,则f(x)在(π4,7π12)上不单调,D错.故选:C.8.【2022年浙江】设x∈R,则“sinx=1”是“cosx=0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由三角函数的性质结合充分条件、必要条件的定义即可得解.【详解】因为sin2x+cos2x=1可得:当sinx=1时,cosx=0,充分性成立;当cosx=0时,sinx=±1,必要性不成立;所以当x∈R,sinx=1是cosx=0的充分不必要条件.故选:A.9.【2022年浙江】为了得到函数y =2sin3x 的图象,只要把函数y =2sin (3x +π5)图象上所有的点( )A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移π15个单位长度D .向右平移π15个单位长度【答案】D 【解析】 【分析】根据三角函数图象的变换法则即可求出. 【详解】因为y =2sin3x =2sin [3(x −π15)+π5],所以把函数y =2sin (3x +π5)图象上的所有点向右平移π15个单位长度即可得到函数y =2sin3x 的图象.故选:D.10.【2022年新高考2卷】(多选)已知函数f(x)=sin(2x +φ)(0<φ<π)的图像关于点(2π3,0)中心对称,则( ) A .f(x)在区间(0,5π12)单调递减B .f(x)在区间(−π12,11π12)有两个极值点 C .直线x =7π6是曲线y =f(x)的对称轴D .直线y =√32−x 是曲线y =f(x)的切线 【答案】AD 【解析】 【分析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出. 【详解】由题意得:f (2π3)=sin (4π3+φ)=0,所以4π3+φ=k π,k ∈Z , 即φ=−4π3+k π,k ∈Z ,又0<φ<π,所以k =2时,φ=2π3,故f(x)=sin (2x +2π3). 对A ,当x ∈(0,5π12)时,2x +2π3∈(2π3,3π2),由正弦函数y =sinu 图象知y =f(x)在(0,5π12)上是单调递减;对B ,当x ∈(−π12,11π12)时,2x +2π3∈(π2,5π2),由正弦函数y =sinu 图象知y =f(x)只有1个极值点,由2x +2π3=3π2,解得x =5π12,即x =5π12为函数的唯一极值点; 对C ,当x =7π6时,2x +2π3=3π,f(7π6)=0,直线x =7π6不是对称轴; 对D ,由y′=2cos (2x +2π3)=−1得:cos (2x +2π3)=−12,解得2x +2π3=2π3+2k π或2x +2π3=4π3+2k π,k ∈Z ,从而得:x =k π或x =π3+k π,k ∈Z , 所以函数y =f(x)在点(0,√32)处的切线斜率为k =y′|x=0=2cos2π3=−1,切线方程为:y −√32=−(x −0)即y =√32−x .故选:AD .11.【2022年全国甲卷】已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠ADB =120°,AD =2,CD =2BD .当AC AB取得最小值时,BD =________.【答案】√3−1##−1+√3 【解析】 【分析】设CD =2BD =2m >0,利用余弦定理表示出AC 2AB 2后,结合基本不等式即可得解.【详解】设CD =2BD =2m >0,则在△ABD 中,AB 2=BD 2+AD 2−2BD ⋅ADcos∠ADB =m 2+4+2m , 在△ACD 中,AC 2=CD 2+AD 2−2CD ⋅ADcos∠ADC =4m 2+4−4m , 所以AC 2AB 2=4m 2+4−4m m 2+4+2m =4(m 2+4+2m)−12(1+m)m 2+4+2m=4−12(m+1)+3m+1≥42√(m+1)⋅3m+1=4−2√3,当且仅当m +1=3m+1即m =√3−1时,等号成立,所以当ACAB 取最小值时,m =√3−1. 故答案为:√3−1.12.【2022年全国乙卷】记函数f(x)=cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T ,若f(T)=√32,x =π9为f(x)的零点,则ω的最小值为____________.【答案】3 【解析】 【分析】首先表示出T ,根据f (T )=√32求出φ,再根据x =π9为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解; 【详解】解: 因为f (x )=cos (ωx +φ),(ω>0,0<φ<π) 所以最小正周期T =2πω,因为f (T )=cos (ω⋅2πω+φ)=cos (2π+φ)=cosφ=√32, 又0<φ<π,所以φ=π6,即f (x )=cos (ωx +π6),又x =π9为f (x )的零点,所以π9ω+π6=π2+kπ,k ∈Z ,解得ω=3+9k,k ∈Z , 因为ω>0,所以当k =0时ωmin =3; 故答案为:313.【2022年北京】若函数f(x)=Asinx −√3cosx 的一个零点为π3,则A =________;f(π12)=________.【答案】 1 −√2 【解析】 【分析】先代入零点,求得A 的值,再将函数化简为f(x)=2sin(x −π3),代入自变量x =π12,计算即可.【详解】∵f(π3)=√32A−√32=0,∴A=1∴f(x)=sinx−√3cosx=2sin(x−π3)f(π12)=2sin(π12−π3)=−2sinπ4=−√2故答案为:1,−√214.【2022年浙江】我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是S=√14[c2a2−(c2+a2−b22)2],其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角形的三边a=√2,b=√3,c=2,则该三角形的面积S=___________.【答案】√234.【解析】【分析】根据题中所给的公式代值解出.【详解】因为S=√14[c2a2−(c2+a2−b22)2],所以S=√14[4×2−(4+2−32)2]=√234.故答案为:√234.15.【2022年浙江】若3sinα−sinβ=√10,α+β=π2,则sinα=__________,cos2β=____ _____.【答案】3√10104 5【解析】【分析】先通过诱导公式变形,得到α的同角等式关系,再利用辅助角公式化简成正弦型函数方程,可求出α,接下来再求β.【详解】α+β=π2,∴sinβ=cosα,即3sinα−cosα=√10,即√10(3√1010sinα−√1010cosα)=√10,令sinθ=√1010,cosθ=3√1010,则√10sin(α−θ)=√10,∴α−θ=π2+2kπ,k∈Z,即α=θ+π2+2kπ,∴sinα=sin(θ+π2+2kπ)=cosθ=3√1010,则cos2β=2cos2β−1=2sin2α−1=45.故答案为:3√1010;45.16.【2022年全国乙卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知sinCsin(A−B)= sinBsin(C−A).(1)若A=2B,求C;(2)证明:2a2=b2+c2【答案】(1)5π8;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得,sinC=sin(C−A),再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得sinC(sinAcosB−cosAsinB)=sinB(sinCcosA−cosCsinA),再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由A=2B,sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A)可得,sinCsinB=sinBsin(C−A),而0<B<π2,所以sinB∈(0,1),即有sinC=sin(C−A)>0,而0<C<π,0<C−A<π,显然C≠C−A,所以,C+C−A=π,而A=2B,A+B+C=π,所以C=5π8.(2)由sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A)可得,sinC(sinAcosB−cosAsinB)=sinB(sinCcosA−cosCsinA),再由正弦定理可得,accosB−bccosA=bccosA−abcosC,然后根据余弦定理可知,1 2(a2+c2−b2)−12(b2+c2−a2)=12(b2+c2−a2)−12(a2+b2−c2),化简得:2a2=b2+c2,故原等式成立.17.【2022年全国乙卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A).(1)证明:2a2=b2+c2;(2)若a=5,cosA=2531,求△ABC的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc,从而可求得b+c,即可得解.(1)证明:因为sinCsin(A−B)=sinBsin(C−A),所以sinCsinAcosB−sinCsinBcosA=sinBsinCcosA−sinBsinAcosC,所以ac⋅a2+c2−b22ac −2bc⋅b2+c2−a22bc=−ab⋅a2+b2−c22ab,即a2+c2−b22−(b2+c2−a2)=−a2+b2−c22,所以2a2=b2+c2;(2)解:因为a=5,cosA=2531,由(1)得b2+c2=50,由余弦定理可得a2=b2+c2−2bccosA,则50−5031bc=25,所以bc=312,故(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,所以b+c=9,所以△ABC的周长为a+b+c=14.18.【2022年新高考1卷】记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosA1+sinA =sin2B1+cos2B.(1)若C=2π3,求B;(2)求a2+b2c2的最小值.【答案】(1)π6; (2)4√2−5. 【解析】 【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cosA 1+sinA =sin2B1+cos2B 化成cos (A +B )=sinB ,再结合0<B <π2,即可求出; (2)由(1)知,C =π2+B ,A =π2−2B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将a 2+b 2c 2化成4cos 2B +2cos 2B−5,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为cosA1+sinA =sin2B1+cos2B =2sinBcosB 2cos 2B=sinBcosB ,即sinB =cosAcosB −sinAsinB =cos (A +B )=−cosC =12,而0<B <π2,所以B =π6; (2)由(1)知,sinB =−cosC >0,所以π2<C <π,0<B <π2, 而sinB =−cosC =sin (C −π2), 所以C =π2+B ,即有A =π2−2B . 所以a 2+b 2c 2=sin 2A+sin 2Bsin 2C=cos 22B+1−cos 2Bcos 2B=(2cos 2B−1)2+1−cos 2Bcos 2B=4cos 2B +2cos 2B −5≥2√8−5=4√2−5.当且仅当cos 2B =√22时取等号,所以a 2+b 2c 2的最小值为4√2−5.19.【2022年新高考2卷】记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为S 1,S 2,S 3,已知S 1−S 2+S 3=√32,sinB =13.(1)求△ABC 的面积; (2)若sinAsinC =√23,求b .【答案】(1)√28(2)12 【解析】 【分析】(1)先表示出S 1,S 2,S 3,再由S 1−S 2+S 3=√32求得a 2+c 2−b 2=2,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可; (2)由正弦定理得b 2sin 2B=acsinAsinC ,即可求解. (1)由题意得S 1=12⋅a 2⋅√32=√34a 2,S 2=√34b 2,S 3=√34c 2,则S 1−S 2+S 3=√34a 2−√34b 2+√34c 2=√32, 即a 2+c 2−b 2=2,由余弦定理得cosB =a 2+c 2−b 22ac,整理得accosB =1,则cosB >0,又sinB=13,则cosB =√1−(13)2=2√23,ac =1cosB=3√24,则S △ABC =12acsinB =√28; (2)由正弦定理得:bsinB =asinA =csinC ,则b 2sin 2B =asinA ⋅csinC =acsinAsinC =3√24√23=94,则b sinB =32,b =32sinB =12.20.【2022年北京】在△ABC 中,sin2C =√3sinC . (1)求∠C ;(2)若b =6,且△ABC 的面积为6√3,求△ABC 的周长. 【答案】(1)π6 (2)6+6√3 【解析】 【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cosC 的值,结合角C 的取值范围可求得角C 的值; (2)利用三角形的面积公式可求得a 的值,由余弦定理可求得c 的值,即可求得△ABC 的周长. (1)解:因为C ∈(0,π),则sinC >0,由已知可得√3sinC =2sinCcosC ,可得cosC =√32,因此,C =π6.(2)解:由三角形的面积公式可得S △ABC =12absinC =32a =6√3,解得a =4√3.由余弦定理可得c 2=a 2+b 2−2abcosC =48+36−2×4√3×6×√32=12,∴c =2√3,所以,△ABC 的周长为a +b +c =6√3+6.21.【2022年浙江】在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知4a =√5c,cosC =35. (1)求sinA 的值;(2)若b =11,求△ABC 的面积.【答案】(1)√55;(2)22. 【解析】 【分析】(1)先由平方关系求出sinC ,再根据正弦定理即可解出; (2)根据余弦定理的推论cosC =a 2+b 2−c 22ab以及4a =√5c 可解出a ,即可由三角形面积公式S=12absinC 求出面积.(1)由于cosC =35, 0<C <π,则sinC =45.因为4a =√5c , 由正弦定理知4sinA =√5sinC ,则sinA =√54sinC =√55.(2)因为4a =√5c ,由余弦定理,得cosC =a 2+b 2−c 22ab =a 2+121−165a 222a=11−a 252a=35,即a 2+6a −55=0,解得a =5,而sinC =45,b =11, 所以△ABC 的面积S =12absinC =12×5×11×45=22.1.(2022·宁夏·银川一中模拟预测(文))已知点12P ⎛- ⎝⎭在角θ的终边上,且[)0,2πθ∈,则角θ的大小为( ). A .π3B .2π3C .5π3D .4π3【答案】B 【解析】 【分析】根据给定条件,确定角θ的范围,再利用三角函数定义求解作答. 【详解】依题意,点12P ⎛- ⎝⎭在第二象限,又[)0,2πθ∈,则ππ2θ<<,而tan θ=所以2π3θ=. 故选:B2.(2022·安徽省舒城中学三模(理))将函数π()2sin()(0)3f x x ωω=->的图象向左平移3ωπ个单位,得到函数()y g x =的图象,若()y g x =在π[0,]4上为增函数,则ω最大值为( )A .2B .3C .4D .52【答案】A 【解析】 【分析】根据平移法则求出函数()g x 的解析式,进而求出()g x 的含有数0的单调区间,再借助集合的包含关系即可解出. 【详解】依题意,()2sin[()]2sin 33g x x x ππωωω=+-=,由ππ22x ω-≤≤,0>ω得:ππ22x ωω-≤≤,于是得()y g x =的一个单调递增区间是ππ,22[]ωω-,因()y g x =在π[0,]4上为增函数,因此,ππ[π[0,]2]24,ωω-⊆,即有ππ24ω≥,解得02ω<≤,即ω最大值为2. 故选:A.3.(2022·甘肃·武威第六中学模拟预测(理))已知函数()12sin 32f x x πϕϕ⎛⎫⎛⎫=+< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,直线x π=-为()f x 图象的一条对称轴,则下列说法正确的是( )A .6π=ϕ B .()f x 在区间,2ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减C .()f x 在区间[],ππ-上的最大值为2D .()f x θ+为偶函数,则()23k k Z θππ=+∈【答案】D 【解析】 【分析】由已知得()2sin 23f ππϕ⎛⎫-=-+= ⎪⎝⎭,由2πϕ<可求得ϕ,可判断A 选项,由此有()12sin 36x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;对于B ,由,2x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦得12363x πππ-≤-≤-,由正弦函数的单调性可判断;对于C ,由[],x ππ∈-得12366x πππ-≤-≤,由此得()f x 在区间[],ππ-上的最大值为2sin16π=;对于D ,()11+2sin +336f x x πθθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由()1+362k k Z ππθπ-=∈,解得()23k k Z θππ=+∈.【详解】解:因为函数()12sin 32f x x πϕϕ⎛⎫⎛⎫=+< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,直线x π=-为()f x 图象的一条对称轴,所以()2sin 23f ππϕ⎛⎫-=-+=± ⎪⎝⎭,所以+,32k k Z ππϕπ-+=∈,又2πϕ<,所以6πϕ=-,故A 不正确;所以()12sin 36x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,对于B ,当,2x ππ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,12363x πππ-≤-≤-,所以()f x 在区间,2ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递增,故B 不正确;对于C ,当[],x ππ∈-时,12366x πππ-≤-≤,()f x 在区间[],ππ-上的最大值为2sin 16π=,故C 不正确;对于D ,若()f x θ+为偶函数,则()()111+2sin +2sin +36336f x x x ππθθθ⎡⎤⎛⎫=-=- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,所以()1+362k k Z ππθπ-=∈,解得()23k k Z θππ=+∈,故D 正确,故选:D.4.(2022·全国·模拟预测)已知α,()0,πβ∈,πtan 3α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,πcos 6β⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则()cos 2αβ-=( )A. B.CD【答案】D 【解析】 【分析】根据待求式的结构,πππ22362αβαβ⎛⎫⎛⎫-=+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭求解即可.【详解】解:因为πππππcos(2)cos 2sin 236236αβαβαβ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+-=+-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦=ππsin 2()cos()36αβ++-ππcos 2()sin()36αβ++.222πππ2tan 2sin()cos()πππ333sin 22sin()cos()πππ333sin ()cos ()tan 1333ααααααααα⎛⎫+++ ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭+=++=== ⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎣⎦+++++ ⎪⎝⎭,22222222π1tan cos ()sin ()π1333cos 2cos ()sin ()π3333cos ()sin ()tan 1333ππαααππαααππααα⎛⎫-++-+ ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭+=+-+=== ⎪⎢⎥⎛⎫⎝⎭⎣⎦+++++ ⎪⎝⎭;πcos 6β⎛⎫+ ⎪⎝⎭ππ0,62β⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以πsin 6β⎛⎫+ ⎪⎝⎭故cos(2)αβ-=. 故选:D.5.(2022·全国·模拟预测(文))已知函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>的一个对称中心为,03π⎛-⎫⎪⎝⎭,()f x 在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,则ω的最小正整数值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B【分析】根据题意可得()sin()033f ππωϕ-=-+=,所以13k πϕωπ=+,1k Z ∈,由()f x 在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调可得()()cos 0f x x ωωϕ'=+=在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有解,所以22()2x k k Z πωϕπ+=+∈,在区间5,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有解,最终可得23k x ππωπ+=+,k Z ∈,取值即可得解.【详解】由函数()()()sin 0f x x ωϕω=+>的一个对称中心为,03π⎛-⎫⎪⎝⎭,可得()sin()033f ππωϕ-=-+=,所以13k πωϕπ-+=,1k Z ∈,13k πϕωπ=+,1k Z ∈,()()cos f x x ωωϕ'=+,由()f x 在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调, 所以()()cos 0f x x ωωϕ'=+=在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有解, 所以22()2x k k Z πωϕπ+=+∈,在区间5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有解, 所以122()32x k k k Z ππωωππ++=+∈,所以23k x ππωπ+=+,21k k k Z =-∈,又5,6x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,所以74(,)363x πππ+∈, 所以36362(,)873k k k x ππωπ+++=∈+, 当2k =时,1515(,)87ω∈,此时ω的最小正整数为2.6.(2022·河南省杞县高中模拟预测(理))已知π02θ<<,若πsin 24θ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin cos θθ+=( )A B C D 【答案】B 【解析】 【分析】根据题中所给的角的范围以及三角函数值,可以确定πcos 24θ⎛⎫- ⎪⎝⎭和角正弦求得3sin 25θ=,从而求得()28sin cos 1sin 25θθθ+=+=,根据角的范围确定符号,开方即可得结果. 【详解】 因为π02θ<<,所以ππ3π2444θ-<-<,又πsin 24θ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以ππ2044θ-<-<,所以πcos 24θ⎛⎫- ⎪⎝⎭所以ππππππ3sin 2sin 2sin 2cos cos 2sin 4444445θθθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以()28sin cos 1sin 25θθθ+=+=,又sin cos 0θθ+>,sin cos θθ+= 故选:B .7.(2022·全国·模拟预测(理))函数()f x 的图象按以下次序变换:①横坐标变为原来的12;②向左平移23π个单位长度;③向上平移一个单位长度;④纵坐标变为原来的2倍,得到sin y x =的图象,则()f x 的解析式为( )A .()112sin 1223f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭B .()11sin 1223f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭C .()12sin 2123f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭D .()1sin 2123f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】根据三角函数图象变换的性质逆推求解即可 【详解】由题意,④纵坐标变为原来的2倍,得到sin y x =的图象,故④变换前为1sin 2y x =;③向上平移一个单位长度,故③变换前为1sin 12y x =-;②向左平移23π个单位长度,故②变换前为1si 123n 2y x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭;①横坐标变为原来的12,故①变换前为211si 3n 122y x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,故()f x 的解析式为()112sin 1223f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭故选:A8.(2022·黑龙江·哈九中三模(文))已知函数()()()sin 0,0,0πf x A x A ωϕωϕ=+>><<的部分图象如图所示,且13π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.将()f x 图象上所有点的横坐标缩小为原来的14,再向上平移一个单位长度,得到()g x 的图象.若()()129g x g x =,1x ,[]20,4πx ∈,则21x x -的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π【答案】C 【解析】 【分析】根据函数图象求得()12sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据图象变换可得()g x 的解析式,结合()()129g x g x =,1x ,[]20,4x π∈,求得21,x x 的值,可得答案.【详解】设()f x 的最小正周期为T ,则由图可知372433T ππ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,得4T π=,则212T πω==,所以()1sin 2f x A x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又由题图可知()f x 图象的一个对称中心为点2,03π⎛⎫-⎪⎝⎭, 故1223k πϕπ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,Z k ∈,故3k πϕπ=+,Z k ∈, 因为0ϕπ<<,所以3πϕ=,所以()1sin 23f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.又因为1323f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故131135sin sin sin 2323322f A A A A πππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()12sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;将()f x 图象上所有点的横坐标缩小为原来的14,再向上平移一个单位长度,得到()2sin 213g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象;因为()()129g x g x =,所以12,x x 同时令()g x 取得最大值3,由()2sin 2133g x x π⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,可得()11212k x π+=,Z k ∈,又[]12,0,4x x π∈,要求21x x -的最大值,故令0k =,得112x π=;令3k =,得23712x π=,所以21x x -的最大值为3731212πππ-=, 故选:C.9.(2022·全国·模拟预测)为了得到函数4sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象( ) A .向左平移712π个单位长度 B .向左平移76π个单位长度 C .向右平移712π个单位长度 D .向右平移76π个单位长度 【答案】A 【解析】 【分析】根据图像平移的规律,算出答案即可. 【详解】由题意,由于函数477sin(2)sin(2)sin 2()366126y x x x πππππ⎡⎤=+=++=++⎢⎥⎣⎦, 观察发现可由函数sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向左平移712π个单位长度,得到函数4sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象, 故选:A.10.(2022·贵州·贵阳一中模拟预测(文))如图是函数()()sin (0,0,0)2f x A x A πωϕωϕ=+>><<的图像的一部分,则要得到该函数的图像,只需要将函数()2cos2g x x x -的图像( )A .向左平移4π个单位长度 B .向右平移4π个单位长度 C .向左平移2π个单位长度D .向右平移2π个单位长度【答案】A 【解析】 【分析】先由图像求得()2sin 32f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再由辅助角公式化简()g x ,最后由三角函数的平移变换即可求解. 【详解】 由题图知:712,1234T T ππππω-=∴==,又()()0,2,sin 2f x A x ωωϕ>∴=∴=+,20,sin 0,0332f A πππϕϕ⎛⎫⎛⎫=∴+=<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得(),sin 233f x A x ππϕ⎛⎫=∴=+ ⎪⎝⎭,又()()()0sin2,2sin 2,cos233f A A f x x g x x x ππ⎛⎫=∴==∴=+=-= ⎪⎝⎭2sin 26x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,将()g x 向左平移4π得()2sin 22sin 22sin 246263x x x f x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=+-=+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:A.11.(2022·青海西宁·二模(文))在①6a =;②8a =;③12a =这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求cos A 的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在ABC ,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且2224a b c S +-=,c =________?【答案】答案不唯一,具体见解析 【解析】 【分析】根据题干条件及余弦定理、面积公式,可求得角C 的值,若选①6a =,根据正弦定理,可求得sin A 的值,根据大边对大角原则,可得角A 只有一解,根据同角三角函数关系,可求得cos A 的值;若选②8a =,根据正弦定理,可求得sin A 的值,根据大边对大角原则,可得角A 有两解,根据同角三角函数关系,可求得cos A 的值;若选③12a =,根据正弦定理,可求得sin A 的值,因为sin 1A >,则三角形无解. 【详解】由题意可知在ABC 中, 因为2224a b c S +-=,且in 12s S ab C =, 所以222sin 2a b c C ab+-=, 由余弦定理可知222cos 2a b c C ab+-=, 所以cos sin C C = 因为(0,)C π∈, 所以4Cπ;若选①6a =,由正弦定理可得sin sin a cA C=,解得3sin sin5a A C c ==,在ABC 中,因为c a >,所以C A >, 又因为4Cπ,则角A 只有一解,且0,4A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以4cos 5A ==.若选②8a =,由正弦定理可得sin sin a c A C=,解得4sin sin5a A C c ==, 在ABC 中,因为c a <,所以C A <, 又因为4Cπ,则角A 有两解,所以3cos 5A ==±.若选③12a =,由正弦定理可得sin sin a c A C=,解得6sin sin5a A C c ==, 因为sin 1A >,所以ABC 无解,即三角形不存在.12.(2022·河南·开封市东信学校模拟预测(理))在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sinsin 2B Cb a B +=. (1)求角A 的大小;(2)若D 为BC 边中点,且2AD =,求a 的最小值. 【答案】(1)π3【解析】 【分析】(1)利用三角恒等变形及正弦定理即可求解; (2)利用余弦定理及基本不等式即可求解. (1)△sinsin 2B C b a B +=,△πsin sin 2A b aB -=,即cos sin 2Ab a B =.由正弦定理得cos sin sin 2sin AB A B ⋅=⋅. △sin 0B ≠,△cos sin 2sin cos 222A A A A ==. △cos02A ≠,△1sin 22A =,又△π022A <<, △π26A =,△π3A =;(2)△D 为BC 边中点,△2AD AB AC =+,即224()AD AB AC =+, △2AD =,△22162cos c b bc A =++,△2216b c bc +=-,△22216bc b c bc ≤+=-,即163≤bc , 当且仅当b c ==, △222222cos 162a b c bc A b c bc bc =+-=+-=-,△2161616233a ≥-⨯=,即a .故a . 13.(2022·山东聊城·三模)已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin cos()6b Cc B π=-.(1)求角B ;(2)若b =4,求ABC 周长的最大值. 【答案】(1)3B π=;(2)12. 【解析】 【分析】(1)利用差角的余弦公式,结合正弦定理,化简计算作答. (2)利用余弦定理,结合均值不等式求出a +c 的最大值 (1)因为sin cos()6b C c B π=-,则1sin sin )2b Cc B B =+,在ABC 中,由正弦定理得,1sin sin sin sin )2B C C B B =+,而(0,π)C ∈,即sin 0C >,整理得sin B B =,即tan B =()0,πB ∈,解得π3B =, 所以π3B =. (2)在ABC 中,由余弦定理2222cos b a c ac B =+-得:2216a c ac =+-,即()2163a c ac +-=, 而2()2a c ac +≤,于是得()264a c +≤,当且仅当a =c =4时取“=”, 因此,当a =c =4时,a +c 取最大值8,从而a +b +c 取最大值12, 所以ABC 周长的最大值为12.14.(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(理))在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且22(cos )2b a b c a B -=-.(1)求角A 的大小;(2)若8c =,ABC 的面积为BC 边上的高. 【答案】(1)3A π=【解析】 【分析】(1)由余弦定理化简可得答案;(2)由三角形的面积公式可得b 值,由余弦定理可得a 值,结合面积公式可得高. (1)22cos 2b a b c a B ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即222()2cos a b ca B bc -=-.222222()a b c a b bc ∴-=+--,222b c a bc ∴+-=,2221cos =22b c a A bc +-∴=.又(0,)A π∈,3A π∴=.(2)11sin 8sin 223S bc A b π==⨯⨯==2b ∴=.故由余弦定理可知a ==而1122S ah h ==⨯=解得h =,所以BC . 15.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(理))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c cos A A +=b =①:2a =,222sin sin sin B A C >+;条件②:a b <,21cos cos sin 2a A C c A a =+.这两个条件中选择一个作为已知,求:(1)tan 2A 的值; (2)c 和面积S 的值.【答案】(1)条件选择见解析,tan 2A =(2)条件选择见解析,2c =,S =【解析】 【分析】(1)若选①,由已知条件可得πsin 6A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得π6A =或π2,由于a b <,则可得π6A =,进而可求出tan 2A ,若选②,由已知条件可得πsin 6A ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,得π6A =或π2,由于a b <,则可得π6A =,进而可求出tan 2A ,(2)若选①,由正弦定理得sin B =222sin sin sin B A C >+得222b a c >+,再由余弦定理得cos 0B <,则2π3B =,求得π6C =,然后利用三角形面积公式可求得结果,若选②,由正弦定理结合三角函数恒等变换公式可得1cos 2B =-,从而可得2π3B =,则π6C =,然后利用三角形面积公式可求得结果, (1)若选①:2a =,222sin sin sin B A C >+,在ABC cos A A +=πsin 6A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,而ππ7π,666A ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,故ππ63A +=或2π3, 则π6A =或π2,△2a b =<=π6A =,△πtan 2tan3A == 若选②:a b <,21cos cos sin 2a A C c A a =+在ABC cos A A +=πsin 6A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,而ππ7π,666A ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,故ππ63A +=或2π3,则π6A =或π2,由a b <,得:π6A =,△πtan 2tan 3A ==(2)若选①:2a =,222sin sin sin B A C >+,由正弦定理得:sin sin a b A B =,2πsin 6=sin B =, 由222222sin sin sin B A C b a c >+⇒>+知:222cos 02a c b B ac+-=<,故2π3B =, 则π6C =,△2c a ==,11πsin 2sin 226S ab C ==⨯⨯= 若选②:a b <,21cos cos sin 2a A C c A a =+由正弦定理得:21sin cos cos sin sin sin 2A A C C A A =+,△sin 0A ≠△1cos cos sin sin 2A C A C -=,即()1cos 2A C +=,1cos 2B =-, △0πB <<,故2π3B =,则π6C =, △a c =△由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,22211222c c c ⎛⎫=+-⋅- ⎪⎝⎭,得2c =,△11πsin 2sin 226S bc A ==⨯⨯=。
高中三角函数及解三角形知识点总结(高考复习)

= 2 cos 2 α − 1 = 1 − 2 sin 2 α .
变形如下:
1 + cos 2α = 2 cos 2 α 升幂公式: 2 1 − cos 2α = 2sin α cos 2 α = 1 (1 + cos 2α ) 2 降幂公式: sin 2 α = 1 (1 − cos 2α ) 2
y = sin x 在 x ∈ [0, 2π ] 上的五个关键点为:
π 3π (0, 0) ( , , 1 ) ( , π, 0) ( , ,) -1( , 2π , 0) . 2 2
-1-
§1.4.3、正切函数的图象与性质 1、记住正切函数的图象:
y
2、记住余切函数的图象:
y
y=tanx
y=cotx
y = A sin ω x
横坐标变为原来的 | 平 移
ϕ ω
2− 3
§ 3.1.2 、两角和与差的正弦、余弦、正切公式
1 ω
|倍
个 单 位
1、 sin (α + β ) = sin α cos β + cos α sin β 2、 sin (α − β ) = sin α cos β − cos α sin β
r = x2 + y 2 ) sin α = x y x y , cos α = , tan α = , cot α = y r r x
π sin + α = cos α , 2 π cos + α = − sin α . 2
§1.4.1、正弦、余弦函数的图象和性质 1、记住正弦、余弦函数图象:
ymax + ymin . 2
ymax − ymin , 2
高中数学第四章_三角函数、解三角形

第四章⎪⎪⎪三角函数、解三角形第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z }.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:3.任意角的三角函数[小题体验]1.若θ是第二象限角,且满足sin θ2<0,则θ2的终边在第________象限.答案:三2.若角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫sin 5π6,cos 5π6,则tan α=________. 答案:- 33.α为第一象限角,则sin α+cos α________1.(填“>”“<”“=”) 答案:>1.注意易混概念的区别:象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.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.已知三角函数值的符号确定角的终边位置不要遗漏终边在坐标轴上的情况.4.三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α =x r ,tan α=yx.[小题纠偏]1.-1 000°是第________象限角, α=3是第________象限角,72°=________rad. 答案:一 二2π52.如图所示,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____________.答案:(cos θ,sin θ)考点一 角的集合表示及象限角的判定(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1. 下列命题中,真命题是( ) A .第一象限角是锐角 B .直角不是任何象限角 C .第二象限角比第一象限角大D .三角形的内角一定是第一或第二象限角解析:选B 390°是第一象限角,但不是锐角,A 错;135°是第二象限角,390°>135°,C 错;直角不是任何象限角,D 错,B 对.2.若α=k π-π4(k ∈Z ),则α在( )A .第一象限或第三象限B .第一象限或第二象限C .第二象限或第四象限D .第三象限或第四象限解析:选C 当k =2m +1(m ∈Z )时,α=2m π+3π4,所以α在第二象限;当k =2m (m ∈Z )时,α=2m π-π4,所以α在第四象限.故选C. 3.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么M ________N .(填“=”“⊆”“⊇”)解析:法一:由于M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k2·180°+45°,k ∈Z ={…,-45°,45°,135°,225°,…},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z ={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…}, 显然有M ⊆N .法二:由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N .答案:⊆4.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________________.夹角是π3,终边解析:在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴正半轴的在直线y =3x 上的角的集合为⎩⎨⎧α⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z . 答案:⎩⎨⎧α⎪⎪⎭⎬⎫α=k π+π3,k ∈Z5.(2018·嘉兴七校联考)设角α是第三象限角,且满足⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则α2是第________象限角. 解析:因为角α是第三象限角,所以2k π+π<α<2k π+3π2(k ∈Z ),所以k π+π2<α2<k π+3π4(k ∈Z ),所以α2是第二或第四象限角.又因为⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,所以sin α2<0,所以α2是第四象限角. 答案:四[谨记通法]1.终边在某直线上角的求法4步骤(1)数形结合,在平面直角坐标系中画出该直线; (2)按逆时针方向写出[0,2π)内的角;(3)再由终边相同角的表示方法写出满足条件角的集合; (4)求并集化简集合.2.确定kα,αk (k ∈N *)的终边位置3步骤 (1)用终边相同角的形式表示出角α的范围; (2)再写出kα或αk的范围;(3)然后根据k 的可能取值讨论确定kα或αk 的终边所在位置. 考点二 扇形的弧长及面积公式(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,则扇形的面积为( ) A .40π cm 2 B .80π cm 2 C .40 cm 2D .80 cm 2解析:选B ∵72°=2π5, ∴S 扇形=12|α|r 2=12×2π5×202=80π(cm 2).2.若扇形的圆心角是α=120°,弦长AB =12 cm ,则弧长l 等于( ) A.433π cm B. 833π cmC. 4 3 cmD .8 3 cm解析:选B 设扇形的半径为r cm ,如图. 由sin 60°=6r , 得r =4 3 cm ,∴l =|α|·r =2π3×43=833π cm.3.(2019·瑞安模拟)设扇形的周长为8,面积为4,则扇形的圆心角的弧度数为________.解析:联立⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =4.解得⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =4,所以扇形的圆心角的弧度数为|α|=l r =42=2.答案:24.若扇形的圆心角α=60°,半径R =10 cm ,求扇形的弧长l 及扇形的弧所在的弧形的面积. 解:∵α=60°=π3,R =10 cm ,∴l =Rα=10×π3=10π3cm.设弧形的面积为S ,则S =12R 2α-12R 2sin π3=12×102×π3-12×102×32=⎝⎛⎭⎫50π3-253cm 2. [谨记通法]弧度制下有关弧长、扇形面积问题的解题策略(1)明确弧度制下弧长公式l =|α|r ,扇形的面积公式是S =12lr =12|α|r 2(其中l 是扇形的弧长,α是扇形的圆心角).(2)求扇形面积的关键是求得扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量. 考点三 三角函数的定义(题点多变型考点——多角探明) [锁定考向]任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义属于理解内容.在高考中多以选择题、填空题的形式出现. 常见的命题角度有: (1)三角函数定义的应用;(2)三角函数值的符号判定.[题点全练]角度一:三角函数定义的应用1.已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________. 解析:∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513, ∴cos α=-xx 2+36=-513,即x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,∴sin α=-1213,∴tan α=sin αcos α=125, 则1sin α+1tan α=-1312+512=-23. 答案:-232.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=________. 解析:设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55; 当t <0时,cos θ=-55. 因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35.答案:-35角度二:三角函数值的符号判定3.(2019·湖州六校联考)已知sin 2θ<0,且|cos θ|=-cos θ,则点P (tan θ,sin θ)在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B 由|cos θ|=-cos θ可知cos θ<0,由sin 2θ=2sin θcos θ<0可知sin θ>0,所以tan θ<0.所以点P (tan θ,sin θ)在第二象限.4.已知点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,则角θ是第________象限角.解析:因为点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,所以sin θ·cos θ<0,2cos θ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin θ>0,cos θ<0,所以θ为第二象限角.答案:二[通法在握]定义法求三角函数的3种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.(2)已知角α的某三角函数值,可求角α终边上一点P 的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数值.(3)已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.[演练冲关]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( ) A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4), ∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α的值为( ) A.45 B .-45C.35D .-35解析:选D 因为点A 的纵坐标y A =45,且点A 在第二象限,又因为圆O 为单位圆,所以A 点横坐标x A =-35,由三角函数的定义可得cos α=-35.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知点P (tan α,sin α)在第三象限,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D 因为点P 在第三象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧tan α<0,sin α<0,所以α的终边在第四象限,故选D.2.(2018·舟山五校联考)若tan α<0,则( ) A .sin α<0 B .cos α>0 C .sin αcos α<0D .2cos 2α-1<0解析:选C 因为tan α<0,所以α是第二或第四象限角,所以sin α,cos α的符号不确定,故排除A 、B ;当α是第二象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcos α<0;当α是第四象限角时,sin α,cos α符号相反,所以sin αcos α<0,故选C.3.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角α(0<α<π)的弧度数为( ) A .π3B .π2C . 3D .2解析:选C 设圆半径为r ,则其内接正三角形的边长为3r ,所以3r =αr , 所以α= 3.4.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________. 解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)5.(2019·丽水模拟)已知角α的终边经过点(2,-2),则sin α=________,sin αcos α=________.解析:因为角α的终边经过点(2,-2),所以sin α=-22,cos α=22,sin αcos α=-12. 答案:-22 -12二保高考,全练题型做到高考达标1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( ) A .π3B .π6C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角.故A 、B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16,即为-16×2π=-π3.2.(2019·台州模拟)已知点P (sin(-30°),cos(-30°))在角θ的终边上,且θ∈[-2π,0),则角θ的大小为( )A .-π3B .2π3C .-2π3D .-4π3解析:选D 因为P (sin(-30°),cos(-30°)),所以P ⎝⎛⎭⎫-12,32,所以θ是第二象限角,又θ∈[-2π,0),所以θ=-4π3. 3.已知角α终边上一点P 的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则sin α等于( ) A .sin 2 B .-sin 2 C .cos 2D .-cos 2解析:选D 因为r =(2sin 2)2+(-2cos 2)2=2,由任意三角函数的定义,得sin α=yr =-cos 2. 4.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1.5.点A (sin 2 018°,cos 2 018°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C 由2 018°=360°×5+(180°+38°)可知, 2 018°角的终边在第三象限,所以sin 2 018°<0,cos 2 018°<0, 即点A 位于第三象限.6.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上.∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3. 答案:(-2,3]7.已知α是第二象限的角,则180°-α是第________象限的角.解析:由α是第二象限的角可得90°+k ·360°<α<180°+k ·360°(k ∈Z ),则180°-(180°+k ·360°)<180°-α<180°-(90°+k ·360°)(k ∈Z ),即-k ·360°<180°-α<90°-k ·360°(k ∈Z ),所以180°-α是第一象限的角.答案:一8.(2017·北京高考)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=________.解析:当角α的终边在第一象限时,取角α终边上一点P 1(22,1),其关于y 轴的对称点(-22,1)在角β的终边上,此时sin β=13;当角α的终边在第二象限时,取角α终边上一点P 2(-22,1),其关于y轴的对称点(22,1)在角β的终边上,此时sin β=13.综上可得sin β=13.答案:139.已知角θ的终边上有一点(a ,a ),a ∈R 且a ≠0,则sin θ的值是________. 解析:由已知得r =a 2+a 2=2|a |,sin θ=ar =a2|a |=⎩⎨⎧22,a >0,-22,a <0.所以sin θ的值是22或-22. 答案:22或-2210.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB . 解:设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α, (1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6,∴α=l r =23或α=lr =6.(2)法一:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =14l ·2r ≤14⎝⎛⎭⎫l +2r 22=14×⎝⎛⎭⎫822=4,当且仅当2r =l ,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4.∴圆心角α=2,弦长AB =2sin 1×2=4sin 1. 法二:∵2r +l =8,∴S 扇=12lr =12r (8-2r )=r (4-r )=-(r -2)2+4≤4,当且仅当r =2,即α=lr =2时,扇形面积取得最大值4. ∴弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.11.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 αcos α+sin βcos β+tan αtan 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+(-2a )2=-25, cos α=a a 2+(-2a )2=15,tan α=-2aa=-2, sin β=a (2a )2+a 2=15, cos β=2a (2a )2+a 2=25, tan β=a 2a =12, 故sin αcos α+sin βcos β+tan αtan β =-25×15+15×25+(-2)×12=-1.三上台阶,自主选做志在冲刺名校(2019·衢州模拟)已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x . (1)求x 的值; (2)求sin α+1tan α的值.解:(1)因为角α的终边经过点P(x,-2),且cos α=36x,所以有xx2+2=36x.因为x≠0,所以x2+2=12,解得x=±10.(2)若x=10,则P(10,-2),所以sin α=-212=-66,tan α=-210=-55,所以sin α+1tan α=-66- 5.若x=-10,则P(-10,-2),所以sin α=-212=-66,tan α=210=55,所以sin α+1tan α=-66+ 5.第二节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:sin2α+cos2α=1;(2)商数关系:tan α=sin αcos α.2.诱导公式[小题体验]1.已知sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=35,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则sin(π+α)=______. 答案:-452.若tan θ=12,则2cos α-3sin α3cos α+4sin α的值为________.答案:1103.化简sin(-1 071°)sin 99°+sin(-171°)sin(-261°)的结果为________. 解析:原式=(-sin 1 071°)sin 99°+sin 171°sin 261°=-sin(3×360°-9°)sin(90°+9°)+sin(180°-9°)·sin(270°-9°)=sin 9°cos 9°-sin 9°cos 9°=0. 答案:01.利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.特别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,要特别注意判断符号. 3.注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化. [小题纠偏]1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=________. 答案:-12132.(1)sin ⎝⎛⎭⎫-31π4=________, (2)tan ⎝⎛⎭⎫-26π3=________. 答案:(1)22(2) 3考点一 三角函数的诱导公式(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.(2018·宁波模拟)sin 210°cos 120°的值为( ) A .14B .-34C .-32D .34解析:选A sin 210°cos 120°=-sin 30°(-cos 60°)=12×12=14.2.(2019·嵊州模拟)已知sin(π+α)=-12,则cos ⎝⎛⎭⎫a -3π2的值为( ) A .12B .-12C .32D .-32解析:选B 因为sin(π+α)=-12=-sin α,所以cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=-sin α=-12. 3.已知tan ⎝⎛⎭⎫π6-α=33,则tan ⎝⎛⎭⎫5π6+α=________. 解析:tan ⎝⎛⎭⎫5π6+α=tan ⎝⎛⎭⎫π-π6+α =tan ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π6-α =-tan ⎝⎛⎭⎫π6-α=-33. 答案:-334.(易错题)设f (α)=2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+cos ⎝⎛⎭⎫3π2+α-sin 2⎝⎛⎭⎫π2+α⎝⎛⎭⎫sin α≠-12,求f ⎝⎛⎭⎫-23π6的值. 解:∵f (α)=(-2sin α)(-cos α)+cos α1+sin 2α+sin α-cos 2α=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α =cos α(1+2sin α)sin α(1+2sin α)=1tan α, ∴f ⎝⎛⎭⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎫-23π6=1tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π6=1tan π6= 3. 5.已知π<α<2π,cos(α-7π)=-35,求sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-7π2的值. 解:∵cos(α-7π)=cos(7π-α)=cos(π-α)=-cos α=-35,∴cos α=35.∴sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-7π2 =sin(π+α)·⎣⎡⎦⎤-tan ⎝⎛⎭⎫7π2-α=sin α·tan ⎝⎛⎭⎫π2-α =sin α·sin ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α·cos αsin α=cos α=35.[谨记通法]1.利用诱导公式把任意角的三角函数转化为锐角三角函数的步骤也就是:“负化正,大化小,化到锐角就好了.” 2.利用诱导公式化简三角函数的要求 (1)化简过程是恒等变形;(2)结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值. 考点二 同角三角函数的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值为( )A .-15B .-25C .15D .25解析:选D 依题意得:tan α+33-tan α=5,∴tan α=2.∴sin 2α-sin αcos α=sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-tan αtan 2α+1=22-222+1=25.2.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5(m ≠0),则tan(k π+θ)(k ∈Z)的值为________.解析:因为sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5,所以sin 2θ+cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-2m m +52=1,解得m =8,所以sin θ=513,cos θ=-1213,所以tan θ=sin θcos θ=-512.所以tan(k π+θ)(k ∈Z )=tan θ=-512.答案:-5123.已知sin θ+cos θ=43,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,则sin θ-cos θ的值为________. 解析:因为(sin θ+cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ+2sin θ·cos θ=1+2sin θcos θ=169,所以2sin θcos θ=79,则(sin θ-cos θ)2=sin 2θ+cos 2θ-2sin θcos θ=1-2sin θcos θ=29.又因为θ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,所以sin θ<cos θ,即sin θ-cos θ<0, 所以sin θ-cos θ=-23. 答案:-23[由题悟法]同角三角函数基本关系式的应用技巧1.若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A .125B .-125C .512D .-512解析:选D 法一:因为α为第四象限的角,故cos α=1-sin 2α= 1-⎝⎛⎭⎫-5132=1213, 所以tan α=sin αcos α=-5131213=-512.法二:因为α是第四象限角,且sin α=-513,所以可在α的终边上取一点P (12,-5),则tan α=y x =-512.故选D. 2.(2019·缙云模拟)设sin α+sin β=13,则sin α-cos 2β的最大值为( )A .-35B .-23C .-1112D .49解析:选D 因为sin α+sin β=13,所以sin α=13-sin β.因为-1≤sin α≤1,所以-23≤sin β ≤1.所以sin α-cos 2β=13-sin β-1+sin 2β=⎝⎛⎭⎫sin β-122-1112,当sin β=-23时,sin α-cos 2β有最大值49. 3.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32B .32C .-34D .34解析:选B ∵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. 4.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23⎝⎛⎭⎫π2<α<π,则sin α-cos α=________.解析:由sin(π-α)-cos(π+α)=23,得sin α+cos α=23,① 将①两边平方得1+2sin αcos α=29,故2sin αcos α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-⎝⎛⎭⎫-79=169. 又∵π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0.∴sin α-cos α=43.答案:43一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·嘉兴七校联考)已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=32,且|α|<π2,则tan α=( ) A .-33B .33C .- 3D . 3解析:选C 因为cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin α=32,所以sin α=-32.因为|α|<π2,所以α=-π3,所以tan α=tan ⎝⎛⎭⎫-π3=- 3. 2.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C .π6D .π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ), ∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3.∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.(2019·嘉兴模拟)已知sin α,cos α是方程3x 2-2x +a =0的两个根,则实数a 的值为( ) A .56B .-56C .43D .34解析:选B 由题可得,sin α+cos α=23,sin αcos α=a 3.所以sin 2α+cos 2α=(sin α+cos α)2-2sin αcos α=49-2a 3=1,解得a =-56. 4.1-2sin (π+2)cos (π+2)=( ) A .sin 2-cos 2 B .cos 2-sin 2 C .±(sin 2-cos 2) D .sin 2+cos 2解析:选A1-2sin (π+2)cos (π+2)=1-2sin 2·cos 2=sin 22-2sin 2·cos 2+cos 22 =|sin 2-cos 2|. 又∵π2<2<π,∴sin 2>0,cos 2<0. ∴|sin 2-cos 2|=sin 2-cos 2.5.如果sin(π+A )=12,那么cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A 的值是________. 解析:∵sin(π+A )=12,∴-sin A =12.∴cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A =-sin A =12. 答案:12二保高考,全练题型做到高考达标1.已知tan(α-π)=34,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=( ) A .45B .-45C .35D .-35解析:选B 因为tan(α-π)=34,所以tan α=34.又因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,所以α为第三象限的角, sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=cos α=-45. 2.已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)+4,若f (2 018)=5,则f (2 019)的值是( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选B ∵f (2 018)=5,∴a sin(2 018π+α)+b cos(2 018π+β)+4=5, 即a sin α+b cos β=1.∴f (2 019)=a sin(2 019π+α)+b cos(2 019π+β)+4=-a sin α-b cos β+4=-1+4=3.3.(2018·宁波五校联考)已知倾斜角为α的直线l 与直线x +2y -3=0垂直,则cos ()1 009π-2α的值为( )A .-35B .35C .2D .-12解析:选B 由题意可得tan α=2,所以cos ()1 009π-2α=-cos 2α=-cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=-1-tan 2αtan 2α+1=35.4.当θ为第二象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ2+π2=13时,1-sin θcos θ2-sin θ2的值是( )A .1B .-1C .±1D .0解析:选B ∵sin ⎝⎛⎭⎫θ2+π2=13, ∴cos θ2=13,∴θ2在第一象限,且cos θ2<sin θ2, ∴1-sin θcos θ2-sin θ2=-⎝⎛⎭⎫cos θ2-sin θ2cos θ2-sinθ2=-1. 5.若sin α是5x 2-7x -6=0的根,则 sin ⎝⎛⎭⎫-α-3π2sin ⎝⎛⎭⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝⎛⎭⎫π2-αcos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (π+α)=( )A .35B .53C .45D .54解析:选B 由5x 2-7x -6=0,得x =-35或x =2.则sin α=-35.故原式=cos α(-cos α)·tan 2αsin α·(-sin α)·(-sin α)=1-sin α=53.6.若sin θ,cos θ是方程4x 2+2mx +m =0的两根,则m 的值为( ) A .1+ 5 B .1- 5 C .1±5D .-1- 5解析:选B 由题意知sin θ+cos θ=-m 2,sin θcos θ=m4.∵(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,∴m 24=1+m2,解得m =1±5,又Δ=4m 2-16m ≥0,∴m ≤0或m ≥4,∴m =1- 5.7.已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-θ=a (|a |≤1),则cos ⎝⎛⎭⎫5π6+θ+sin ⎝⎛⎭⎫2π3-θ的值是________. 解析:由题意知,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. 答案:08.(2019·义乌模拟)已知tan(π-α)=-2,则1sin 2α-2cos 2α=________.解析:因为tan(π-α)=-tan α=-2,所以tan α=2.所以1sin 2α-2cos 2α=sin 2α+cos 2αsin 2α-2cos 2α=tan 2α+1tan 2α-2=4+14-2=52. 答案:529.(2018·嘉兴七校联考)已知cos(75°+α)=513,α是第三象限角.求sin(195°-α)+cos(α-15°)的值. 解:因为cos(75°+α)=513,且α是第三象限角,所以75°+α是第四象限角,所以sin(75°+α)=-1-cos 2(75°+α)=-1213.所以sin(195°-α)+cos(α-15°)=sin(α-15°)+cos(α-15°)=sin [(α+75°)-90°]+cos [(α+75°)-90°]=-cos(α+75°)+sin(α+75°)=-513-1213=-1713. 10.已知sin(3π+θ)=13,求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝⎛⎭⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ的值.解:∵sin(3π+θ)=-sin θ=13,∴sin θ=-13.∴原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos θcos θ·(-cos θ)+cos θ=11+cos θ+cos θ-cos 2θ+cos θ=11+cos θ+11-cos θ=21-cos 2θ=2sin 2θ=2⎝⎛⎭⎫-132=18. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校 1.sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=________.解析:sin 21°+sin 22°+…+sin 290°=sin 21°+sin 22°+…+sin 244°+sin 245°+cos 244°+cos 243°+…+cos 21°+sin 290°=(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(sin 244°+cos 244°)+sin 245°+sin 290°=44+12+1=912. 答案:9122.已知f (x )=cos 2(n π+x )·sin 2(n π-x )cos 2[(2n +1)π-x ](n ∈Z).(1)化简f (x )的表达式; (2)求f ⎝⎛⎭⎫π2 018+f ⎝⎛⎭⎫504π1 009的值.解:(1)当n 为偶数,即n =2k (k ∈Z )时, f (x )=cos 2(2k π+x )·sin 2(2k π-x )cos 2[(2×2k +1)π-x ]=cos 2x ·sin 2(-x )cos 2(π-x )=cos 2x ·(-sin x )2(-cos x )2=sin 2x ; 当n 为奇数,即n =2k +1(k ∈Z )时, f (x )=cos 2[(2k +1)π+x ]·sin 2[(2k +1)π-x ]cos 2{[2×(2k +1)+1]π-x }=cos 2[2k π+(π+x )]·sin 2[2k π+(π-x )]cos 2[2×(2k +1)π+(π-x )]=cos 2(π+x )·sin 2(π-x )cos 2(π-x )=(-cos x )2sin 2x (-cos x )2=sin 2x , 综上得f (x )=sin 2x .(2)由(1)得f ⎝⎛⎭⎫π2 018+f ⎝⎛⎭⎫504π1 009=sin 2π2 018+sin 21 008π2 018=sin 2π2 018+sin 2⎝⎛⎭⎫π2-π2 018 =sin 2π2 018+cos 2π2 018=1.第三节三角函数的图象与性质1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0). 余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1). 2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z).[小题体验]1.①y =cos 2x; ②y =sin 2x; ③y =tan 2x; ④y =|sin x | 四个函数中,最小正周期为π的奇函数是________.答案:②2.(教材习题改编)函数y =-tan ⎝⎛⎭⎫x +π6+2的定义域为________________. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π3,k ∈Z1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时的情况. 3.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结. [小题纠偏]1.函数y =4sin(-x ),x ∈[-π,π]的单调性是( ) A .在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数B .在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π,-π2和⎣⎡⎦⎤π2,π上是减函数 C .在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数D .在⎣⎡⎦⎤π2,π和⎣⎡⎦⎤-π,-π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是减函数 答案:D2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 解析:由已知x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上的最小值为-22. 答案:-22考点一 三角函数的定义域(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.函数y =log 21sin x-1的定义域为________.解析:由题可得⎩⎪⎨⎪⎧log 21sin x -1≥0,sin x >0,所以有0<sin x ≤12,解得2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z ,所以所求函数的定义域为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π<x ≤2k π+π6或2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z 2.函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为______________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <k π+π2,k ∈Z ,-3≤x ≤3.∴-3≤x <-π2或0<x <π2.∴函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2. 答案:⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 [谨记通法]三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数图象来求解. 考点二 三角函数的值域或最值(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2-3 B .0 C .-1D .-1- 3解析:选A ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3∈⎣⎡⎦⎤-32,1. ∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3.2.(2018·浙北联考)函数f (x )=2cos 2x +5sin x -4的最小值为________,最大值为________.解析:f (x )=2cos 2x +5sin x -4=-2sin 2x +5sin x -2=-2⎝⎛⎭⎫sin x -542+98.因为-1≤sin x ≤1,所以当sin x =-1时,f (x )有最小值-9;当sin x =1时,f (x )有最大值1.答案:-9 13.函数y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]的值域为________________. 解析:设t =sin x -cos x , 则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x , 即sin x cos x =1-t 22,且-1≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-1时,y min =-1. ∴函数的值域为[-1,1].答案:[-1,1]4.(2019·平阳模拟)已知函数f (x )=2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a +b (a <0)的定义域为⎣⎡⎦⎤0,π2,值域为[-5,1],则a +b =________.解析:因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,所以sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1.因为a <0,所以f (x )∈[3a +b ,b ].因为函数的值域为[-5,1],所以3a +b =-5,b =1,所以a =-2,所以a +b =-1.答案:-1[由题悟法]三角函数最值或值域的3种求法(1)直接法:直接利用sin x 和cos x 的值域求解.(2)化一法:把所给三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,由正弦函数单调性写出函数的值域. (3)换元法:把sin x 、cos x 、sin x cos x 或sin x ±cos x 换成t ,转化为二次函数.[即时应用]求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值. 解:令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎡⎦⎤-22,22. ∴y =-t 2+t +1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54, ∴当t =12时,y max =54,当t =-22时,y min =1-22. ∴函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值为54,最小值为1-22. 考点三 三角函数的性质(题点多变型考点——多角探明)[锁定考向]三角函数的性质主要包括单调性、奇偶性、周期性、对称性,而三角函数的对称性多与奇偶性、周期性结合.常见的命题角度有:(1)三角函数的周期性;(2)三角函数的对称性;(3)三角函数的单调性.[题点全练]角度一:三角函数的周期性1.(2019·湖州期末)函数y =5sin ⎝⎛⎭⎫π6-π3x 的最小正周期为( ) A .6B .-6C .2π3 D .23解析:选A 函数的最小正周期为T =2π⎪⎪⎪⎪-π3=6. 2.(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24解析:选A ∵f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0, ∴11π8-5π8=T4(2m +1),m ∈N , ∴T =3π2m +1,m ∈N ,∵f (x )的最小正周期大于2π,∴T =3π, ∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫23x +φ. 由2sin ⎝⎛⎭⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z . 又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12. 角度二:三角函数的对称性3.(2018·嘉兴期末)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的对称轴方程可以是( ) A .x =π12B .x =5π12C .x =π3D .x =π6解析:选A 由题可得,令2x +π3=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+π12,k ∈Z .所以当k =0时,函数f (x )的图象的一条对称轴方程为x =π12. 4.函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形,则φ=________. 解析:由题意,得y =cos(3x +φ)是奇函数, 故φ=k π+π2(k ∈Z ).答案:k π+π2(k ∈Z )角度三:三角函数的单调性5.(2019·浦江模拟)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ+π4⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递减 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫π4,3π4内单调递减 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递增 D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π4,3π4内单调递增解析:选A 因为函数f (x )的最小正周期为π,所以ω=2.因为函数f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4.所以 f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x ,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递减. [通法在握]1.函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性、周期性和对称性(1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.2.求三角函数单调区间的2种方法(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性列不等式求解.(2)图象法:画出三角函数的正、余弦曲线,结合图象求它的单调区间.[演练冲关]1.(2019·舟山模拟)若函数f (x )=sin(φ-x )是奇函数,则φ的值可能是( ) A .π6B .π3C .π2D .π解析:选D 因为函数f (x )是奇函数,所以φ=k π(k ∈Z ).对比选项可知,φ的值可能是π.故选D. 2.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx (ω>0)相邻两对称轴之间的距离为2,则ω=________. 解析:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx =12sin ωx +32cos ωx +sin ωx =32sin ωx +32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,又因为f (x )相邻两条对称轴之间的距离为2,所以T =4,所以2πω=4,即ω=π2.答案:π23.函数y =|tan x |在⎝⎛⎭⎫-π2,3π2上的单调减区间为_______.解析:如图,观察图象可知,y =|tan x |在⎝⎛⎭⎫-π2,3π2上的单调减区间为⎝⎛⎦⎤-π2,0和⎝⎛⎦⎤π2,π.答案:⎝⎛⎦⎤-π2,0和⎝⎛⎦⎤π2,π一抓基础,多练小题做到眼疾手快 1.下列函数中,周期为π的奇函数为( ) A .y =sin x cos x B .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin 2x +cos 2x解析:选A y =sin 2x 为偶函数;y =tan 2x 的周期为π2;y =sin 2x +cos 2x 为非奇非偶函数,B 、C 、D都不正确,选A.2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6在x =2处取得最大值,则正数ω的最小值为( ) A.π2 B.π3 C.π4 D.π6解析:选D 由题意得,2ω+π6=π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=π6+k π(k ∈Z ),∵ω>0,∴当k =0时,ωmin=π6,故选D. 3.函数y = cos x -32的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤-π6,π6 B.⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π6(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z ) D .R解析:选C ∵cos x -32≥0,得cos x ≥32, ∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z .4.(2018·浙江六校联考)函数y =3sin x +3cos x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的单调递增区间是________. 解析:化简可得y =23sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,由2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得-2π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ),又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴函数的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π3. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π3 5.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3在⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域是________. 解析:∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3,∴当2x +π3=π2,即x =π12时,f (x )max =1.当2x +π3=4π3,即x =π2时,f (x )min =-32,∴f (x )∈⎣⎡⎦⎤-32,1.答案:⎣⎡⎦⎤-32,1 二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·诸暨模拟)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=( )A .3B .2C .32D .23解析:选C 因为函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π3=sinωπ3=1.又因为2πω≥2×π2,所以0<ω≤2,所以ωπ3=π2,解得ω=32.2.关于函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3,下列说法正确的是( ) A .是奇函数B .在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递减 C.⎝⎛⎭⎫π6,0为其图象的一个对称中心 D .最小正周期为π解析:选C 函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递增,B 错;最小正周期为π2,D 错;由2x -π3=k π2,k ∈Z ,得x =k π4+π6,k ∈Z .当k =0时,x =π6,所以它的图象关于⎝⎛⎭⎫π6,0对称.3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,则f ⎝⎛⎭⎫π6的值为( ) A .2或0 B .-2或2 C .0D .-2或0解析:选B 因为函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,所以该函数图象关于直线x=π6对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选B. 4.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:选A ∵f (x )的最小正周期为6π,∴ω=13.∵当x =π2时,f (x )有最大值,∴13×π2+φ=π2+2k π(k ∈Z ),φ=π3+2k π(k ∈Z ), ∵-π<φ≤π,∴φ=π3.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π3,令-π2+2k π≤x 3+π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π2+6k π≤x ≤π2+6k π,k ∈Z , 故f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤-5π2+6k π,π2+6k π,k ∈Z , 令k =0,得x ∈⎣⎡⎦⎤-5π2,π2, ∵[-2π,0]⊆⎣⎡⎦⎤-5π2,π2,故A 正确. 5.已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A .⎣⎡⎦⎤12,54 B .⎣⎡⎦⎤12,34 C .⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]解析:选A 由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω+π4,πω+π4⊆⎣⎡⎦⎤π2,3π2, ∴⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2,πω+π4≤3π2,∴12≤ω≤54,故选A.6.若函数f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________. 解析:由题意知,1<πk <2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3.答案:2或37.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,其中x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则实数a 的取值范围是________.解析:∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,∴x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,a +π6, ∵当x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,π2时,f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴结合函数的图象知π2≤a +π6≤7π6,∴π3≤a ≤π.答案:⎣⎡⎦⎤π3,π 8.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,且该函数图象关于点(x 0,0)成中心对称,x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=________. 解析:由题意得T 2=π2,T =π,ω=2.又2x 0+π6=k π(k ∈Z ),x 0=k π2-π12(k ∈Z ),而x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以x 0=5π12. 答案:5π129.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间. 解:∵f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π,∴ω=2. ∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,φ=π2+k π,k ∈Z ,∴cos φ=0,∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32时,sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32,即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=32. 又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π.∴π3+φ=2π3,φ=π3.∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . 10.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (1)求函数f (x )图象的对称轴方程; (2)求函数f (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值. 解:(1)令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+π8,k ∈Z .所以函数f (x )图象的对称轴方程是x =k π2+π8,k ∈Z . (2)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . (3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4, 所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≤22,所以-2≤f (x )≤1, 所以当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.若存在实数a ,使函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间⎣⎡⎦⎤0,π2上取到最大值1,则实数a 等于( ) A .1 B .52C .32D .2解析:选C y =-⎝⎛⎭⎫cos x -12a 2+a 24+58a -12. 当0≤x ≤π2时,0≤cos x ≤1,令t =cos x ,则0≤t ≤1,所以y =-⎝⎛⎭⎫t -12a 2+a 24+58a -12,0≤t ≤1. ①当0≤a 2≤1,即0≤a ≤2时,则当t =a 2,即cos x =a 2时,y max =a 24+58a -12=1,解得a =32或a =-4(舍。
高中数学必修五三角函数知识点+练习题含答案解析(很详细)

高中数学必修五三角函数知识点+练习题含答案解析(很详细)第一部分必修五三角函数知识点整理第一章解三角形1、三角形的性质:①.A+B+C=π,? 222A B C π+=-?sin cos 22A B C += ②.在ABC ?中, a b +>c , a b -<c ; A >B ?sin A >sinB ...........................A >B ?cosA <cosB, a >b ? A >B③.若ABC ?为锐角?,则A B +>2π,B+C >2π,A+C >2π; 22a b +>2c ,22b c +>2a ,2a +2c >2b2、正弦定理与余弦定理:①.(2R 为ABC ?外接圆的直径)2s i n a R A =、2sin b R B =、2sin c R C =sin 2a A R =、 sin 2b B R =、 sin 2c C R= 面积公式:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ?=== ②.余弦定理:2222cos a b c bc A =+-、2222cos b a c ac B =+-、2222cos c a b ab C =+-222cos 2b c a A bc +-=、222cos 2a c b B ac +-=、222cos 2a b c C ab+-= 补充:两角和与差的正弦、余弦和正切公式:⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-;⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-;⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ --=+ ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=- ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).二倍角的正弦、余弦和正切公式:⑴sin 22sin cos ααα=.222)cos (sin cos sin 2cos sin 2sin1ααααααα±=±+=±?⑵2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-升幂公式2sin 2cos 1,2cos 2cos 122αααα=-=+ ?落幂公式2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=.第二部分必修五练习题含答案解析第一章解三角形1.在△ABC 中,AB =5,BC =6,AC =8,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .非钝角三角形解析:最大边AC 所对角为B ,则cosB =52+62-822×5×6=-320B>CB .B>A>C C .C>B>AD .C>A>B解析由正弦定理a sinA =b sinB ,∴sinB =bsinA a =32.∵B 为锐角,∴B =60°,则C =90°,故C>B>A. 答案 C3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323解:由A +B +C =180°,可求得A =45°,由正弦定理,得b =asinB sinA =8×sin60°sin45°=8×3222=4 6. 答案 C4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则BA →·BC → 的值为( )A .5B .-5C .15D .-15解析在△ABC 中,由余弦定理得:cosB =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =25+49-642×5×7=17. ∴BA →·BC →=|BA →|·|BC →|cosB =5×7×17=5. 答案 A5.若三角形三边长之比是1:3:2,则其所对角之比是( )A .1:2:3B .1:3:2C .1:2: 3 D.2:3:2解析设三边长分不为a ,3a,2a ,设最大角为A ,则cosA =a 2+3a 2-2a 22·a ·3a =0,∴A =90°.设最小角为B ,则cosB =2a 2+3a 2-a 22·2a ·3a =32,∴B =30°,∴C =60°. 所以三角之比为1:2:3. 答案 A6.在△ABC 中,若a =6,b =9,A =45°,则此三角形有( )A .无解B .一解C .两解D .解的个数别确定解析由b sinB =a sinA ,得sinB =bsinA a =9×226=3 24>1.∴此三角形无解.答案 A7.已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin 2A -sin 2C)=(2a -b)sinB(其中a ,b 分不为A ,B 的对边),这么角C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析依照正弦定理,原式可化为2R ? ??a 24R 2-c 24R 2=(2a -b)·b 2R ,∴a 2-c 2=(2a -b)b ,∴a 2+b 2-c 2=2ab ,∴cosC =a 2+b 2-c 22ab =22,∴C =45°. 答案 B8.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,且满脚ab =4,则该三角形的面积为( )A .1B .2 C. 2 D. 3解析由a sinA =b sinB =c sinC=2R ,又sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,可得a 2+b 2-ab =c 2.∴c osC =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =60°,sinC =32. ∴S △ABC =12absinC = 3. 答案 D9.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sinB sinC 的值为( ) A.85 B.58 C.53 D.35解析由余弦定理,得 cosA =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC,解得AC =3. 由正弦定理sinB sinC =AC AB =35. 答案 D10.在三角形ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 的大小为( )A.2π3B.5π6C.3π4D.π3解析由余弦定理,得cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =52+32-722×5×3=-12,∴∠BAC =2π3. 答案 A11.有一长为1 km 的歪坡,它的倾歪角为20°,现要将倾歪角改为10°,则坡底要加长( )A .0.5 kmB .1 kmC .1.5 km D.32km 解析如图,AC =AB ·sin20°=sin20°,BC =AB ·cos20°=cos20°,DC =AC tan10°=2cos 210°,∴DB =DC -BC =2cos 210°-cos20°=1.答案 B12.已知△ABC 中,A ,B ,C 的对边分不为a ,b ,c.若a =c =6+2,且A =75°,则b 为( )A .2B .4+2 3C .4-2 3 D.6- 2解析在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bccosA ,∵a =c ,∴0=b 2-2bccosA =b 2-2b(6+2)cos75°,而cos75°=cos(30°+45°)=cos30°cos45°-sin30°sin45°=22? ????32-12=14(6-2),∴b 2-2b(6+2)cos75°=b 2-2b(6+2)·14(6-2)=b 2-2b =0,解得b =2,或b =0(舍去).故选A. 答案 A 13.在△ABC 中,A =60°,C =45°,b =4,则此三角形的最小边是____________.解析由A +B +C =180°,得B =75°,∴c 为最小边,由正弦定理,知c =bsinC sinB =4sin45°sin75°=4(3-1).答案 4(3-1)14.在△ABC 中,若b =2a ,B =A +60°,则A =________.解析由B =A +60°,得 sinB =sin(A +60°)=12sinA +32cosA. 又由b =2a ,知sinB =2sinA.∴2sinA =12sinA +32cosA. 即32sinA =32cosA.∵cosA ≠0,∴tanA =33.∵0°<A<180°,∴A =30°. 答案30° 15.在△ABC 中,A +C =2B ,BC =5,且△ABC 的面积为103,则B =_______,AB =_______.解析由A +C =2B 及A +B +C =180°,得B =60°.又S =12AB ·BC ·sinB ,∴10 3=12AB ×5×sin60°,∴AB =8. 答案60° 816.在△ABC 中,已知(b +c):(c +a):(a +b)=8:9:10,则sinA :sinB :sinC =________.解析设b +c =8k ,c +a =9k ,a +b =10k ,可得a :b :c =11:9:7.∴sinA :sinB :sinC =11:9:7.答案 11:9:717.在非等腰△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分不为a ,b ,c ,且a 2=b(b +c).(1)求证:A =2B ;(2)若a =XXX ,试推断△ABC 的形状.解 (1)证明:在△ABC 中,∵a 2=b ·(b +c)=b 2+bc ,由余弦定理,得cosB =a 2+c 2-b 22ac =bc +c 22ac =b +c 2a =a 2b =sinA 2sinB ,∴sinA =2sinBcosB =sin2B.则A =2B 或A +2B =π.若A +2B =π,又A +B +C =π,∴B =C.这与已知相矛盾,故A =2B.(2)∵a =XXX ,由a 2=b(b +c),得XXX 2=b 2+bc ,∴c =2b.又a 2+b 2=4b 2=c 2.故△ABC 为直角三角形.18.锐角三角形ABC 中,边a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,角A ,B 满脚2sin(A +B)-3=0.求:(1)角C 的度数;(2)边c 的长度及△ABC 的面积.解 (1)由2sin(A +B)-3=0,得sin(A +B)=32. ∵△ABC 为锐角三角形,∴A +B =120°,∴∠C =60°.(2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两个根,∴a +b =23,ab =2.∴c 2=a 2+b 2-2abcosC =(a +b)2-3ab =12-6=6.∴c = 6.S △ABC =12absinC =12×2×32=32. 19.已知△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分不是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b),n =(sinB ,sinA),p =(b -2,a -2).(1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)若m ⊥p ,边长c =2,角C =π3,求△ABC 的面积.解 (1)证明:∵m ∥n ,∴asinA =bsinB.由正弦定得知,sinA =a 2R ,sinB =b 2R (其中R 为△ABC 外接圆的半径),代入上式,得a ·a 2R =b ·b 2R,∴a =b.故△ABC 为等腰三角形.(2)∵m ⊥p ,∴m ·p =0,∴a(b -2)+b(a -2)=0,∴a +b =ab.由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC 得4=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0. 解得ab=4,ab=-1(舍去).∴△ABC的面积S=12absinC=12×4×sinπ3= 3.。
高中数学高考20第四章 三角函数、解三角形 4 3 三角函数的图象与性质

又 x∈0,π2,∴函数的单调递增区间为0,π6.
命题点2 根据单调性求参数
例 4 已知 ω>0,函数 f(x)=sinωx+π4在π2,π上单调递减,则 ω 的取值范围 是 12,45 .
引申探究
本例中,若已知 ω>0,函数 f(x)=cosωx+π4在π2,π上单调递增,则 ω 的取值 范围是 32,47 .
2 题型分类 深度剖析
PART TWO
自主演练
题型一 三角函数的定义域
1.函数 f(x)=-2tan2x+π6的定义域是
A.xx≠π6
B.xx≠-1π2
C.xx≠kπ+π6k∈Z
√D.xx≠k2π+π6k∈Z
解析 由正切函数的定义域,得 2x+π6≠kπ+π2,k∈Z, 即 x≠k2π+π6(k∈Z),
(3)函数
y=12sin
x+
3 2 cos
xx∈0,2π的单调递增区间是
0,π6
.
解析
∵y=12sin
x+
3 2 cos
x=sinx+π3,
由 2kπ-π2≤x+π3≤2kπ+π2(k∈Z),
解得 2kπ-56π≤x≤2kπ+π6(k∈Z).
∴函数的单调递增区间为2kπ-56π,2kπ+π6(k∈Z),
解析 函数 y=cos x 的单调递增区间为[-π+2kπ,2kπ],k∈Z,
则ωω2ππ++4π4π≤≥2-kππ,+2kπ,
k∈Z, 解得 4k-52≤ω≤2k-14,k∈Z,
又由 4k-52-2k-14≤0,k∈Z 且 2k-14>0,k∈Z,
师生共研
题型三 三角函数的周期性与对称性
例2 (1)若函数f(x)=2tan kx+π3 的最小正周期T满足1<T<2,则自然数k的 值为 2或3 .
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二
轮 复 习
去,扣2分;面积公式正确,但计算错误,只给1分;若求出sinC,利用S=
学
1
2
absinC计算,同样得分.
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专题三 三角函数及解三角形
跟踪训练
(文)(2019·天津五区县联考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,
二 轮
b,c,且8sin2A+2 B-2cos2C=7.
数 学
又因为B=A+π2为钝角,所以b>c,即c= 3,
习
所以S△ABC=12acsinB=3
2
2 .
8分 数
10分 学
12分
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专题三 三角函数及解三角形
构建答题模板
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,学
复
习
由正弦定理可得
3cosC+sinC= s3isniBnA,
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专题三 三角函数及解三角形
∴ 3cosCsinB+sinBsinC= 3sinA
⇒ 3cosCsinB+sinBsinC= 3sin(B+C)
⇒ 3cosCsinB+sinBsinC
= 3sinBcosC+ 3cosBsinC,
二
(1)若f(α2)=- 43,α∈(0,π2),求cosα的值;
数 学
轮
复 习
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,然
后向左平移
π 6
个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)的单调递增区
间.
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专题三 三角函数及解三角形
[思路探究]
(1)
=cosωxsinωx- 3cosωxcosωx
二
=sin22ωx- 3cos22ωx+1=sin(2ωx-π3)- 23.3分
轮
复 习
∵f(x)相邻两条对称轴之间的距离为π2,
∴T=π,∴ω=1,∴f(x)=sin(2x-π3)- 23.4分
数 学
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专题三 三角函数及解三角形
(1)f(α2)=sin(α-π3)- 23=- 43,∴sin(α-π3)= 43,
又因为B=A+π2,所以sinB=sin(A+π2)=cosA= 36,
二
轮
复 习
由正弦定理,得b=assiinnAB=3×336=3 2.
3
1分
3分
数
学
5分
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专题三 三角函数及解三角形
(2)由余弦定理,得cosA=b2+2cb2c-a2= 36⇒c2-4 3c+9=0⇒c= 3或3 3,
二 轮 复
所以4(1+cosC)-2(2cos2C-1)=7,
二 轮 复 习
即(2cosC-1)2=0,所以cosC=12.
因为0<C<π,所以C=π3,
于是tanC=tanπ3= 3.
数 学
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专题三 三角函数及解三角形
(2)由sinB=2sinA,得b=2a.①
又c= 3,由余弦定理得c2=a2+b2-2abcosπ3,
[思路探究] (1) 利用同角公式、诱导公式 ―→ 求得sinA,sinB ―→ 利用正弦定理求b .
(2)方法一: 余弦定理求边c ―→ S=12acsinB
数
学
二 轮 复 习
方法二: 用和角正弦公式求sinC ―→ S=12absinC .
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专题三 三角函数及解三角形
规范解答·分步得分
解:(1)在△ABC中,由题意知,sinA= 1-cos2A= 33,
fx=m·n
数量积运算 辅助―角―→公式
得fx
对称性 周―期 ―→性
求出ω
―f―和α2―差=―公-―式―43→
数
二 cosα .
学
轮
复 习
(2) y=fx 图―象―变→换 y=gx 整―体―思→想 gx的递增区间 .
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专题三 三角函数及解三角形
规范解答·分步得分
解:f(x)=m·n=cosωxsinωx+ 3cos(ωx+π)cosωx
∵α∈(0,π2),sin(α-π3)= 43>0,
∴α-π3∈(0,π6),
二 轮 复 习
∴cos(α-π3)=
13 4.
∴cosα=cos(α-π3+π3)=cos(α-π3)cosπ3-sin(α-π3)sinπ3
学
复
习
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.
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专题三 三角函数及解三角形
[评分细则](1)第(1)问:没求sinA而直接求出sinB的值,不扣分;写出正弦定
理,但b计算错误,得1分.
(2)第(2)问:写出余弦定理,但c计算错误,得1分;求出c的两个值,但没舍 数
二 轮 复
即a2+b2-ab=3.②
习
联立①②,解得a=1,b=2.
数 学
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专题三 三角函数及解三角形
(理)已知a,b,c分别为△ABC三个内角的对边,且 3cosC+sinC= b3a.
(1)求B的大小;
(2)若a+c=5 7,b=7,求A→B·B→C的值.
数
二 轮
[解析] (1)∵ 3cosC+sinC= b3a,
第一部分
专题强化突破
专题三 三角函数及解三角形
专题规范答题示例
专题三 三角函数及解三角形
典题例析
例 1 (12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=
3,cosA= 36,B=A+π2.
数
二
(1)求b的值;
学
轮
复 习
(2)求△ABC的面积.
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专题三 三角函数及解三角形
复 习
(1)求tanC的值;
(2)若c= 3,sinB=2sinA,求a的值.
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专题三 三角函数及解三角形
[解析] (1)在△ABC中,因为A+B+C=π,
所以A+2 B=π2-C2,则sinA+2 B=cosC2.
由8sin2A+2 B-2cos2C=7,得8cos2C2-2cos2C=7,
二 轮
∴sinBsinC= 3sinCcosB,
复
习
∵sinC≠0,∴sinB= 3cosB,
∴tanB= 3,又0<B<π,∴B=π3.
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专题三 三角函数及解三角形
(2)由余弦定理可得2accosB=a2+c2-b2=(a+c)2-2ac-b2,
整理得3ac=(a+c)2-b2,
即3ac=175-49.∴ac=42,
∴A→B·B→C=-B→A·B→C
二
轮 复 习
=-|B→A||B→C|·cosB
=-ac·cosB
=-21.
数 学
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专题三 三角函数及解三角形
典题例析
例 2 (12分)已知m=(cosωx, 3 cos(ωx+π)),n=(sinωx,cosωx),其
中ω>0,f(x)=m·n,且f(x)相邻两条对称轴之间的距离为π2.