三角函数化简求值专题复习
专题01 三角函数中的化简求值(解析版)

专题01 三角函数中的化简求值一、题型选讲题型一 灵活运用和与差的正弦、余弦和正切、二倍角等公式化简求值通过两角和与差的正弦、余弦和正切以及二倍角公式或者公式的变形进行化简求值。
在应用同角三角函数的关系或两角和与差的三角函数公式求值时,需要注意解题的规范性,一要注意角的范围对三角函数值的符号的影响;二要注意“展示”三角函数的公式.否则,就会因为不规范而导致失分.例1、(2018年江苏高考题)已知,αβ为锐角,4tan 3α=,cos()5αβ+=-.(1)求cos2α的值;(2)求tan()αβ-的值.【解析】分析:先根据同角三角函数关系得2cos α,再根据二倍角余弦公式得结果;(2)先根据二倍角正切公式得tan 2α,再利用两角差的正切公式得结果.详解:解:(1(因为4tan 3α=(sin tan cos ααα=,所以4sin cos 3αα=( 因为22sin cos 1αα+=,所以29cos 25α=( 因此,27cos22cos 125αα=-=-( (2)因为,αβ为锐角,所以()0,παβ+∈(又因为()cos αβ+=()sin αβ+==因此()tan 2αβ+=-( 因为4tan 3α=,所以22tan 24tan21tan 7ααα==--( 因此,()()()()tan2tan 2tan tan 21+tan2tan 11ααβαβααβααβ-+⎡⎤-=-+==-⎣⎦+( 例2、(2019通州、海门、启东期末)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,已知向量a =(6sin α,2),b =⎝⎛⎭⎫1,cos α-62,且a ⊥b .(1) 求tan ⎝⎛⎭⎫α+π6的值;(2) 求cos ⎝⎛⎭⎫2α+7π12的值.【解析】(1) 因为a =(6sin a ,2),b =⎝⎛⎭⎫1,cos α-62,且a ⊥b . 所以6sin a +2cos α=3,所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=64.2分因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,所以α+π6∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,(4分)所以cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=104,故sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=1-cos 2⎝⎛⎭⎫α+π6=64所以tan ⎝⎛⎭⎫α+π6=155.(6分)(2) 由(1)得cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=2cos 2⎝⎛⎭⎫α+π6-1=2×⎝⎛⎭⎫1042-1=14.(8分)因为α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,所以2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π3,π,所以sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=154.(10分)所以cos ⎝⎛⎭⎫2α+7π12=cos ]=cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π4-sin ⎝⎛⎭⎫2a +π3sin π4(12分)=2-308.(14分) 题型二 探究角度之间的关系在三角函数的化简求值中,往往出现已知角与所求角不同,此时要观察两个角度之间的关系,寻求角度之间的特殊性,通过二倍角、互补、互与余等公式进行转化。
三角函数的化简求值(含答案)

三角函数的化简求值一、单选题(共10道,每道10分)1.化简的结果是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简2.化简的结果是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简3.下列选项中,不是化简的结果的是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简4.化简的结果的是( )A.,其中B.,其中C.,其中D.,其中答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简5.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简6.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简7.已知函数,若为偶函数,则的一个值为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简8.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简9.函数()的值域为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简10.函数()的值域是( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简。
三角函数式的化简求值训练

)=cos_αcos_β+sin_αsin_β; (2)C (α+β):cos(α+β)=cos_αcos_β-sin_αsin_β; (3)S (α+β):sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_β; (4)S (α-β):sin(α-β)=sin_αcos_β-cos_αsin_β;(5)T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(6)T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β. 2.二倍角的正弦、余弦、正切公式.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin 2α=2sin_αcos_α;(2)C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;(3)T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.有关公式的逆用、变形等.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β);(2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2;(3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin èæøöα±π4. =α+β2-α-β2;α-β2=èæøöα+β2-èæøöα2+β.原则: 用已知表示待求用已知表示待求 (2) 化简技巧:切化弦、“1”的代换等.的代换等. 6 三个变化三个变化(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”. (2)变名:变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等.等.(3)等.等.二 典型题目1 三角函数式的化简【例1】►化简2cos 4x -2cos 2x +122tan èæøöπ4-x sin 2èæøöπ4+x. 【训练1】 化简 (sin cos 1)(sin cos 1)sin 2a a a a a+--+:. 1三角三角函数式函数式的化简求值训练 一.重要公式与方法技巧:1 两角和与差的两角和与差的正弦正弦、余弦、正切公式、余弦、正切公式(1)C (α-β):cos(α-β4.函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b 2c os(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定.的值唯一确定. 5两个技巧两个技巧(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有:“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与分解与组合组合”、“配方与配方与平方平方”<π2<α<π,且cos èæøöα-β2=-19,sin èæøöα2-β=23,求cos(α+β)的值.的值.【训练2】 已知α,β∈èæøö0,π2,sin α=45,tan(α-β)=-13,求cos β的值.的值.三 三角函数的求角问题三角函数的求角问题【例3】►已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β. 【训练3】 已知α,β∈èæøö-π2+33x +4=0的两个根,求α+β的值.的值.四 三角函数的综合应用三角函数的综合应用【例4】►已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x .(1)求f èæø-π62二 三角三角函数式函数式的求值的求值【例2】►已知0<β,π2,且tan α,tan β是方程x 2öπ3的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.和最小值.【训练4】 已知函数f (x )=2sin(π-x )cos x . (1)求f (x )的最小正周期;的最小正周期;(2)求f (x )在区间ëéûù,π2上的最大值和最小值.上的最大值和最小值.一、给值求值一、给值求值一般是给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的求另外一些角的三角函数值三角函数值,解题的关键在于“变角”,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,把所求角用含已知角的式把所求角用含已知角的式子表示子表示,求解时要注意角的范围的讨论.角的范围的讨论.3【示例】►已知tan èæøöx +π4=2,则tan =12,tan β,π2. (1)求sin θ和cos θ的值;的值;(2)若5cos(θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值.的值.【课后巩固】1.81cos sin =×a a ,且4p <a <2p,则a a sin cos -的值为:的值为:A 、23B 、23-C 、43D 、43-2.已知a a aa a cos 3sin 2cos sin ,2tan +--=则的值是的值是A 、-1 B 、1 C 、-3 D 、3 3.已知=-=+-=-)sin(,21sin cos ,43cos sin a b b a b a 则A 、3219B 、3219-C 、0 D 、1916-4.已知 5.已知3sin(),45x p -=则sin 2x 的值为的值为 ( )A.1925 B.1625 C.1425 D.7256.已知1sin cos 5q q -=,则sin 2q 的值是的值是A 、45B 、45-C 、2425D 、-24257.已知54)cos(-=-b a 54)cos(=+b a ),2(p p b a Î-)2,23(p p b a Î+则cos2a =( ) xtan 2x 的值为________.二、给值求角二、给值求角“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式把所求角用含已知角的式子表示子表示,由所得的函数值结合该函数的单调由所得的函数值结合该函数的单调区间区间求得角.求得角.【示例】►已知tan(α-β)=-17,且α,β∈(0,π),求2α-β的值.的值. ▲三角恒等变换与▲三角恒等变换与向量向量的综合问题的综合问题 两角和与差的两角和与差的正弦正弦、余弦、正切公式作为解题工具,是每年余弦、正切公式作为解题工具,是每年高考高考的必考内容,常在选择题中以条件求值的形式考查.近几年该部分内容与向量的综合问题常出现在解答题中,并且成为高考的一个新考查方向.高考的一个新考查方向.【示例】► 已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相互相垂直垂直,其中θ∈èæøö0q tam 和)4(q p-tam 是方程02=++q px x 的两根,则p 、q 间的关系是:间的关系是: A 、01=+-q p B 、01=++q p C 、01=-+q p D 、01=--q p4A 、257-B 、257C 、1-D 、1 8.22cos 75cos 15cos75cos15++ 的值等于(的值等于( ) A 、62 B 、32 C 、54D 、1+349.已知tan(α+β)=52,tan(β-4p )=41,那么tan(α+4p )的值是的值是A .1813 B .223 C .2213 D .18310.若,(0,)2pa b Î,3cos()22ba -=,1sin()22a b -=-,则cos()a b +的值等于 (A )32-(B )12- (C )12(D )32 11、已知tan 2a =,求2212sin cos cos sin a a a a +-12.求tan200+tan400+3tan200tan400的值. 13.已知3110,tan 4tan 3pa p a a<<+=-(Ⅰ)求tan a的值;(Ⅱ)求225sin 8sin cos 11cos 822222sin 2a a a a p a ++-æö-ç÷èø 14.已知40,sin 25pa a <<=(Ⅰ)求22sin sin 2cos cos 2a a a a++的值;(Ⅱ)求5tan()4pa -的值。
高中数学专题:三角函数的化简与求值

2+3,
则常数 a=________.
解析
1+2cos2x-1 f(x)= 2cos x +sin
x+a2sinx+π4
=cos x+sin x+a2sinx+π4
= 2sinx+4π+a2sinx+π4 =( 2+a2)sinx+4π. 依题意有 2+a2= 2+3, ∴a=± 3.
答案 ± 3
α
=2
2sin
α=-2
5
5 .
答案 A
高考题型精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4.已知f(x)=sin2
x+4π,若a=f(lg
5),b=f(lg
1 5
),则(
)
A.a+b=0
B.a-b=0
C.a+b=1
D.a-b=1
解析 a=f(lg 5)=sin2(lg 5+4π)
1-cos2lg
2 .
又∵cosπ4-β2= 33,-2π<β<0, ∴sinπ4-β2= 36,
高考题型精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
∴cosα+2β=cosπ4+α-π4-β2 =cosπ4+αcosπ4-β2+sinπ4+αsinπ4-β2 =13× 33+232× 36=593. 答案 C
=-41+34+1=23.
点评 熟练运用诱导公式和基本关系式,并确定相应三角 函数值的符号是解题的关键.另外,切化弦是常用的规律 技巧.
变式训练2 (1)(四川)已知sin α+2cos α=0, 则2sin αcos α-cos2α的值是________. 解析 ∵sin α+2cos α=0, ∴sin α=-2cos α, ∴tan α=-2, 又∵2sin αcos α-cos2α=2sinsiαn2cαo+s αc-osc2αos2α
考点15 三角函数式的化简与求值(答案)

,故选 B.
3.【2017
届广西玉林市、贵港市高中毕业班质量检测】若
cos
−
3sin
=
0
,则
tan
−
4
=
(
)
−1
1
A. 2
B.-2
C. 2
D.2
【答案】A
【解析】由 cos
− 3sin
=
0
tan
,知
=
1 3
,则
tan
− 4
=
tan −1 1+ tan
=
−
1 2
,故选 A
.
4.【山西省孝义市 2017 届高三下学期高考考前质量检测三(5 月)】已有角 的顶点与坐标原点重合,
+ cos2
sin ”;(3)化正弦、余弦为正切,即 cos
=
tan
;
tan = sin
(4)化正切为正弦、余弦,即
cos ;( 5 ) 正 弦 、 余 弦 和 ( 差 ) 与 积 的 互 化 , 即
(sin cos )2 =1 2sin cos .
tan = 3
1− sin 2 =
【变式 1】【例题中的条件不改变,所求三角函数式改变】若
【解析】
16 8 ,选 D.
【方法技巧归纳】二倍角公式的正用、逆用、变形用是公式的种主要应用手段,特别是二倍角的余弦 公式,其变形公式在求值与化简中有广泛的应用,在综合使用两角和与差、二倍角公式化简求值时,要注 意以下几点:(1)熟练掌握公式的正用、逆用和变形使用;(2)擅于拆角、配角;(3)注意二倍角的相对性; (4)注意角的范围;(5)熟悉常用的方法和技巧,如切化弦、异名化同名、异角化同角等.
三角函数化简求值专题复习

三角函数化简求值专题复习基本的解题规律为:观察差异(或角,或函数,或运算),寻找联系(借助于熟知的公式、方法或技巧),分析综合(由因导果或执果索因),实现转化.解题规律:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为已知角求解;在最值问题和周期问题中,解题思路是合理运用基本公式将表达式转化为由一个三角函数表达的形式求解.【例1】求值:︒+︒︒⋅︒+︒+︒80cot 40csc 10sin 20tan 10cos 20sin 2. 解:原式的分子︒︒︒+︒︒+︒=20cos 10sin 20sin 20cos 10cos 20sin 2 ︒︒+︒=20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 40sin 320cos 20cos 60sin 220cos 80sin 40sin =︒︒︒=︒︒+︒=, 原式的分母=︒︒+︒=︒︒+︒80sin 80cos 40cos 280sin 80cos 40sin 1 ()︒︒+︒+︒=80sin 80cos 40cos 40cos ︒︒︒+︒=80sin 20cos 60cos 240cos 310cos 10cos 30cos 280sin 20cos 40cos =︒︒︒=︒︒+︒=, 所以,原式=1.【变式】1、求值()︒+︒︒+︒+︒10cos 110tan 60tan 110cos 40cos 2 解:()()25cos 25cos 45cos 225cos 250cos 40cos 25cos 21060cos 240cos 25cos 210sin 2310cos 21240cos 25cos 210sin 310cos 40cos 2=︒︒︒=︒︒+︒=︒︒-︒+︒=︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒+︒=︒︒+︒+︒=·原式 【变式】2、求0020210sin 21)140cos 1140sin 3(⋅-。
高考数学-三角函数专题复习

高考数学-三角函数专题复习三角函数专题考点例题解析】考点1.求值1、求sin330°、tan690°、sin585°的值。
解:利用三角函数的周期性和对称性,可得:sin330°=sin(360°-30°)=sin30°=1/2tan690°=tan(720°-30°)=tan30°=1/√3sin585°=sin(540°+45°)=sin45°=√2/22、已知角α为第三象限角,求sin(α+π/2)的值。
解:由于α为第三象限角,所以sinα<0,cosα<0.又因为sin(α+π/2)=cosα,所以sin(α+π/2)<0.3、已知sinθ+cosθ=5/3,cosθ-sinθ=2,求sin2θ的值。
解:将sinθ+cosθ和cosθ-sinθ相加,可得cosθ+cosθ=5/3+2=11/3,即cosθ=11/6.将cosθ-sinθ和sinθ+cosθ相减,可得2sinθ=-1/6,即sinθ=-1/12.代入sin2θ=2sinθcosθ的公式,可得sin2θ=-11/72.4、已知si n(π/4-α)=2/√5,求cosα的值。
解:sin(π/4-α)=sinπ/4cosα-cosπ/4sinα=2/√5,代入cosπ/4=√2/2和sinπ/4=√2/2,可得cosα=1/√10.5、已知f(cosx)=cos3x,求f(sin30°)的值。
解:将x=π/6代入f(cosx)=cos3x,可得f(cosπ/6)=cos(3π/6)=cosπ=-1.又因为sin30°=cosπ/6,所以f(sin30°)=-1.6、已知tanα=15π/22,求cos(π/2-α)的值。
解:tanα=15π/22,所以α为第三象限角,cos(π/2-α)=sinα>0.由tanα=sinα/cosα,可得cosα=15/√466,代入sin^2α+cos^2α=1,可得sinα=7/√466,最终可得cos(π/2-α)=7/15.7、已知tan(π/4+x)=2tan(π/4-x),求cos2x的值。
三角函数化简求值练习题(超级好)

三角化简求值测试题1.若sin α=35,α∈(-π2,π2),则cos(α+5π4)=________.2.已知π<θ<32π,则 12+12 12+12cos θ=________.3.计算:cos10°+3sin10°1-cos80°=________.4.函数y =2cos 2x +sin2x 的最小值是__________________.5.函数f (x )=(sin 2x +12010sin 2x )(cos 2x +12010cos 2x)的最小值是________. 6.若tan(α+β)=25,tan(β-π4)=14,则tan(α+π4)=_____.7.若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin2α的值为________.8.2+2cos8+21-sin8的化简结果是________.9.若tan α+1tan α=103,α∈(π4,π2),则sin(2α+π4)的值为_________.10.若函数f (x )=sin2x -2sin 2x ·sin2x (x ∈R ),则f (x )的最小正周期为________.11. 2cos5°-sin25°cos25°的值为________.12.向量a =(cos10°,sin10°),b =(cos70°,sin70°),|a -2b |=________________.13.已知1-cos2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)=________.14.设a =sin14°+cos14°,b =sin16°+cos16°,c =62,则a 、b 、c 的大小关系是________.15.已知角α∈(π4,π2),且(4cos α-3sin α)(2cos α-3sin α)=0.(1)求tan(α+π4)的值;(2)求cos(π3-2α)的值.16. 已知tan α=2.求(1)tan(α+π4)的值;(2)sin2α+cos 2(π-α)1+cos2α的值.17.如图,点A ,B 是单位圆上的两点,A ,B 两点分别在第一、二象限,点C 是圆与x 轴正半轴的交点,△AOB 是正三角形,若点A 的坐标为(35,45),记∠COA =α. (1)求1+sin2α1+cos2α的值;(2)求|BC |2的值.18.△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,tan C =sin A +sin Bcos A +cos B,sin(B -A )=cos C .,,求角A 。
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三角函数化简求值专题复习高考要求1、理解任意角的概念、弧度的意义、正确进行弧度与角度的换算;掌握任意角三角函数的定义、会利用单位圆中的三角函数线表示正弦、余弦、正切。
2、 掌握三角函数公式的运用(即同角三角函数基本关系、诱导公式、和差及倍角公式)3、 能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明。
热点分析1.近几年高考对三角变换的考查要求有所降低,而对本章的内容的考查有逐步加强的趋势,主要表现在对三角函数的图象与性质的考查上有所加强.2.对本章内容一般以选择、填空题形式进行考查,且难度不大,从1993年至2002年考查的内容看,大致可分为四类问题(1)与三角函数单调性有关的问题;(2)与三角函数图象有关的问题;(3)应用同角变换和诱导公式,求三角函数值及化简和等式证明的问题;(4)与周期有关的问题3.基本的解题规律为:观察差异(或角,或函数,或运算),寻找联系(借助于熟知的公式、方法或技巧),分析综合(由因导果或执果索因),实现转化.解题规律:在三角函数求值问题中的解题思路,一般是运用基本公式,将未知角变换为已知角求解;在最值问题和周期问题中,解题思路是合理运用基本公式将表达式转化为由一个三角函数表达的形式求解.【例1】求值:︒+︒︒⋅︒+︒+︒80cot 40csc 10sin 20tan 10cos 20sin 2.解:原式的分子︒︒︒+︒︒+︒=20cos 10sin 20sin 20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 20sin 2︒︒+︒=20cos 10cos 40sin320cos 20cos 60sin 220cos 80sin 40sin =︒︒︒=︒︒+︒=,原式的分母=︒︒+︒=︒︒+︒80sin 80cos 40cos 280sin 80cos 40sin 1 ()︒︒+︒+︒=80sin 80cos 40cos 40cos ︒︒︒+︒=80sin 20cos 60cos 240cos310cos 10cos 30cos 280sin 20cos 40cos =︒︒︒=︒︒+︒=,所以,原式=1.【变式】1、求值()︒+︒︒+︒+︒10cos 110tan 60tan 110cos 40cos 2解:()()25cos 25cos 45cos 225cos 250cos 40cos 25cos 21060cos 240cos 25cos 210sin 2310cos 21240cos 25cos 210sin 310cos 40cos 2=︒︒︒=︒︒+︒=︒︒-︒+︒=︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒+︒=︒︒+︒+︒=·原式 【变式】2、求02210sin 21)140cos 1140sin 3(⋅-。
分析:原式=202020210sin 21140cos 140sin 140sin 140cos 3⋅-16160sin 200sin 1680cos 80sin 200sin 810sin 2180sin 41200sin 80sin 410sin 21)40cos 40sin ()140sin 140cos 3)(140sin 140cos 3(00000020002000000=-=-=⋅⋅-=⋅-+-= 【例2】(三兄弟)已知23523sin cos παπαα<<=-,且,求αααtan 1sin 22sin 2-+的值解:原式=ααααααsin cos cos sin 2cos 2sin 2-+=()αααααsin cos sin cos 2sin -+∵523αsin αcos =-,上式两边平方,得:2518α2sin 1=-∴2572sin =α;又∵23παπ<< ∴0sin cos 0sin 0cos <+<<αααα,,∴()()ααααααcos sin 4sin cos sin cos 22+-=+()25322sin 2sin cos 2=+-=ααα ∴524sin cos -=+αα,∴原式523524257⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=7528-= 【变式】(05天津)已知7sin()241025παα-==,求sin α及tan()3πα+. 【解析】:由题设条件,应用两角差的正弦公式得)cos (sin 22)4sin(1027ααπα-=-=,即57cos sin =-αα ①由题设条件,应用二倍角余弦公式得)sin (cos 57)sin )(cos sin (cos sin cos 2cos 25722ααααααααα+-=+-=-== 故51sin cos -=+αα ②由①和②式得53sin =α,5cos =α因此,43tan -=α,由两角和的正切公式11325483343344331433tan 313tan )3tan(-=+-=+-=-+=+ααπα 【例3】(最值辅助角)已知函数f (x )=2a sin 2x -23a sin x cos x +a +b -1,(a 、b 为常数,a <0),它的定义域为[0,2π],值域为[-3,1],试求a 、b 的值。
解:f (x )=2a sin 2x -23a sin x cos x +a +b -1 =a (1-cos2x )-3a sin2x +a +b -1 =-2a sin 12)6π2(-+++b a x∵0≤x ≤π2 ∴π6≤2x +π6≤π67 ∴1)6π2sin(21≤≤+-x∵a <0 ∴a ≤-2a sin ()26x +π≤-2a∴3a +b -1≤-2a sin ()26x +π+2a +b -1≤b -1∵值域为[-3,1] ∴⎩⎨⎧-=-+=-31311b a b ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=234b a 【变式】已知00<α<β<900,且sin α,sin β是方程-+-020240cos x )40cos 2(x 21=0的两个实数根,求sin(β-5α)的值。
解:由韦达定理得sin α+sin β=2cos400,sin αsin β=cos 2400-21 ∴ sin β-sin α=)40cos 1(2sin sin 4)sin (sin )sin (sin 0222-=βα-β+α=α-β040sin 2= 又sin α+sin β=2cos400∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=α=+=β0000005sin )40sin 240cos 2(21sin 85sin )40sin 240cos 2(21sin∵ 00<α<β< 90∴ ⎪⎩⎪⎨⎧=α=β00585 ∴ sin(β-5α)=sin600=23【例4】(最值二次型)已知 αβαβαπβπ2222sin 21sin sin 2sin 2sin 346-=-<≤-,试求,的最值。
解:∵4πβ6π<≤-∴-22sin 21<≤β,21sin 02<≤β ∴1sin 202<≤β ∵23222sin sin sin βαα=- ∴03212≤-<sin sin αα即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-≤≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧<--≥-1sin 310sin 1sin 3201sin 2sin 30sin 2sin 322ααααααα或 ∴ 1αsin 320αsin 31<≤≤<-或y=41)21(sin sin 21)sin 2sin 3(21sin 21sin 22222--=--=-αααααβ 当sin α∈[32,1]时函数y 递增,∴当sina=23时 y min =92-; 当sin α∈(31-,0)时,函数y 递减,∴当sin α=0时,y min =21∴ 故当)sin 21(sin ,92)sin 21(sin 32sin 22min 22αβαβα--=-=时,无最大值【变式】设关于x 的函数y =2cos 2x -2a cos x -(2a +1)的最小值为f (a ),试确定满足f (a )=21的a 值,并对此时的a 值求y 的最大值.解:由y =2(cos x -2a )2-2242+-a a 及cos x ∈[-1,1]得:f (a )⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<<-----≤)2( 41)22( 122)2( 12a a a a aa ∵f (a )=21,∴1-4a =21⇒a =81∉[2,+∞) 故-22a -2a -1=21,解得:a =-1,此时,y =2(cos x +21)2+21,当cos x =1时,即x =2k π,k ∈Z ,y max =5.【例5】(角的变换)已知2π<β<α<4π3,cos(α-β)=1312,sin(α+β)=-53,求sin2α的值_________. 解:∵2π<β<α<4π3,∴0<α-β<4π.π<α+β<4π3, ∴sin(α-β)=.54)βα(sin 1)βαcos(,135)βα(cos 122-=+--=+=-- ∴sin2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β).6556)53(1312)54(135-=-⨯+-⨯=【变式】(1)已知8cos(2α+β)+5cos β=0,求tan(α+β)·tan α的值; (2)已知5cos 3sin cos sin 2-=θ-θθ+θ,求θ+θ2sin 42cos 3的值。
解:(1)从变换角的差异着手。
∵ 2α+β=(α+β)+α,β=(α+β)-α ∴ 8cos[(α+β)+α]+5cos[(α+β)-α]=0 展开得:13cos(α+β)cos α-3sin(α+β)sin α=0 同除以cos(α+β)cos α得:tan(α+β)tan α=313(1)以三角函数结构特点出发 ∵3tan 1tan 2cos 3sin cos sin 2-θ+θ=θ-θθ+θ ∴ 53tan 1tan 2-=-θ+θ ∴ tan θ=2∴ 57tan 1tan 8tan 33cos sin cos sin 8)sin (cos 32sin 42cos 3222222=θ+θ+θ-=θ+θθθ+θ-θ=θ+θ 【例6】已知奇函数f (x )的定义域为实数集,且f (x )在[0,)+∞上是增函数,当02πθ≤≤时,是否存在这样的实数m ,使2(42cos )(2sin 2)(0)f m m f f θθ--+>对所有的[0,]2πθ∈均成立?若存在,求出所有适合条件的实数m ;若不存在,说明理由。