4.6简单的三角恒等变换
2015届高三数学一轮课件:4.6 倍角公式及简单的三角恒等变换

2
4.已知 α∈ 0,
2
3
5
,sin α= ,则
∈
,
2
1
1+3
α
1+α
6
.∴cos ===- .
2
2
2
3
1
+tan
2α
2α 的值为
.
答案:7
4
5
7
25
解析:cos α= 1-2 α = ,cos 2α=1-2sin2α= ,
tan
α
α=
α
基础梳理
=
3
,tan
4
2α
考纲考向
考点基础
例2
重点难点
重点难点
规律总结
随堂演练
迁移训练2
对于给值求值问题,即由给出的某些角的三角函数值,求另外一些角的三角
函数值,关键在于“变角”,使“目标角”变换成“已知角”.若角所在的象限没有确定,
则应分类讨论,应注意公式的正用、逆用、变形运用,掌握其结构特征,还要会通
过分析“目标角”与“已知角”之间的关系,灵活拆角或拼角.
10°
10°
-sin 10°·1
=
2 10°
sin 10°
2
10°-2 20°
10°
-2cos 10°=
=
2 10°
2 10°
10°-2(30°-10°)
=
2 10°
3
1
10°-2 2cos 10°- 2 sin 10°
,cos2α=
.
2
2
(1)sin2α=
(2)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2,
简单的三角恒等变换 课件(经典公开课)

.
2.在上述化简过程中,如何确定θ所在的象限?
提示:θ所在的象限由a和b的符号确定.
3.辅助角公式 asin x+bcos x= + sin(x+φ)= + cos
(x-θ).其中 cos φ=
+
+1,
-
∴f(x)的最小正周期为 T= =π.
-
+1
(2)当 f(x)取得最大值时,sin -
=1.
故 2x- =2kπ+(k∈Z),即 x=kπ+(k∈Z).
因此,所求 x 的取值集合为
= +
,∈ .
探究四 三角恒等变换在实际问题中的应用
【例4】 如图,要把半径为R的半圆形木料截成长方形,应怎样
截取,才能使△OAB的周长最大?
解:设∠AOB=α,△OAB的周长为l,
则AB=Rsin α,OB=Rcos α.
∴l=OA+AB+OB=R+Rsin α+Rcos α
=R(sin α+cos α)+R= Rsin + +R.
∵0<α<,∴<α+ <
∴当 α+ = ,
.
即 α=时,l 取得最大值 R+R=( +1)R.
公式,若用α替换2α,则结果怎样?
提示:结果是 cos
2
α=2cos -1
2
2
简单的三角恒等变换优秀课件(4个课件)

思考6:参照上述分析,cosα cosβ , sinα sinβ 分别等于什么?其变换功能 如何?
1 c o sc a o s b = c o s ( ab ++ )c o s ( ab -) [ ] 2
1 s i n a s i n b = -[ c o s ( ab +)c o s ( ab -) ] 2
作业: P143习题3.2A组: 1(5)(6)(7)(8) ,2,3,4,5.
19、一个人的理想越崇高,生活越纯洁。 20、非淡泊无以明志,非宁静无以致远。 21、理想是反映美的心灵的眼睛。 22、人生最高之理想,在求达于真理。 便有了文明。 24、生当做人杰,死亦为鬼雄。 25、有理想的、充满社会利益的、具有明确目的生活是世界上最美好的和最有意义的生活。 26、人需要理想,但是需要人的符合自然的理想,而不是超自然的理想。 27、生活中没有理想的人,是可怜的。 28、在理想的最美好的世界中,一切都是为美好的目的而设的。 29、理想的人物不仅要在物质需要的满足上,还要在精神旨趣的满足上得到表现。 30、生活不能没有理想。应当有健康的理想,发自内心的理想,来自本国人民的理想。 31、理想是美好的,但没有意志,理想不过是瞬间即逝的彩虹。 32、骐骥一跃,不能十步;驽马十驾,功在不舍;锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。——荀况 33、伟大的理想只有经过忘我的斗争和牺牲才能胜利实现。 34、为了将来的美好而牺牲了的人都是尊石质的雕像。 35、理想对我来说,具有一种非凡的魅力。 36、扼杀了理想的人才是最恶的凶手。 37、理想的书籍是智慧的钥匙。 人生的旅途,前途很远,也很暗。然而不要怕,不怕的人的面前才有路。—— 鲁 迅 2 人生像攀登一座山,而找寻出路,却是一种学习的过程,我们应当在这过程中,学习稳定、冷静,学习如何从慌乱中找到生机。 —— 席慕蓉 3 做人也要像蜡烛一样,在有限的一生中有一分热发一分光,给人以光明,给人以温暖。—— 萧楚女 4 所谓天才,只不过是把别人喝咖啡的功夫都用在工作上了。—— 鲁 迅 5 人类的希望像是一颗永恒的星,乌云掩不住它的光芒。特别是在今天,和平不是一个理想,一个梦,它是万人的愿望。—— 巴 金 6 我们是国家的主人,应该处处为国家着想。—— 雷 锋 7 我们爱我们的民族,这是我们自信心的源泉。—— 周恩来 8 春蚕到死丝方尽,人至期颐亦不休。一息尚存须努力,留作青年好范畴。—— 吴玉章 9 学习的敌人是自己的满足,要认真学习一点东西,必须从不自满开始。对自己,“学而不厌”,对人家,“诲人不倦”,我们应取这种态度。—— 毛泽东 10 错误和挫折教训了我们,使我们比较地聪明起来了,我们的情就办得好一些。任何政党,任何个人,错误总是难免的,我们要求犯得少一点。 犯了错误则要求改正,改正得越迅速,越彻底,越好。—— 毛泽东 38、理想犹如太阳,吸引地上所有的泥水。 9.君子欲讷于言而敏于行。 ——《论语》 译:君子不会夸夸其谈,做起事来却敏捷灵巧。 10.二人同心,其利断金;同心之言,其臭如兰。 ——《周易》 译:同心协力的人,他们的力量足以把坚硬的金属弄断;同心同德的人发表一致的意见,说服力强,人们就像嗅到芬芳的兰花香味,容易接受。 11.君子藏器于身,待时而动。 ——《周易》 译:君子就算有卓越的才能超群的技艺,也不会到处炫耀、卖弄。而是在必要的时刻把才能或技艺施展出来。 12.满招损,谦受益。 ——《尚书》 译:自满于已获得的成绩,将会招来损失和灾害;谦逊并时时感到了自己的不足,就能因此而得益。 13.人不知而不愠,不亦君子乎? ——《论语》 译:如果我有了某些成就,别人并不理解,可我决不会感到气愤、委屈。这不也是一种君子风度的表现吗?知缘斋主人 14.言必信 ,行必果。 ——《论语》 译:说了的话,一定要守信用;确定了要干的事,就一定要坚决果敢地干下去。 15.毋意,毋必,毋固,毋我。 ——《论语》 译:讲事实,不凭空猜测;遇事不专断,不任性,可行则行;行事要灵活,不死板;凡事不以“我”为中心,不自以为是,与周围的人群策群力,共同完成任务。 16.三人行,必有我师焉,择其善者而从之,其不善者而改之。——《论语》 译:三个人在一起,其中必有某人在某方面是值得我学习的,那他就可当我的老师。我选取他的优点来学习,对他的缺点和不足,我会引以为戒,有则改之。 17.君子求诸己,小人求诸人。 ——《论语》 译:君子总是责备自己,从自身找缺点,找问题。小人常常把目光射向别人,找别人的缺点和不足。很多人(包括我自己)觉得面试时没话说,于是找了一些名言,可以在答题的时候将其穿插其中,按照当场的需要或简要或详细解释一番,也算是一种应对的方法吧 1.天行健,君子以自强不息。 ——《周易》 译:作为君子,应该有坚强的意志,永不止息的奋斗精神,努力加强自我修养,完成并发展自己的学业或事业,能这样做才体现了天的意志,不辜负宇宙给予君子的职责和才能。 2.勿以恶小而为之,勿以善小而不为。 ——《三国志��
简单的三角恒等变换 课件

例1 试用cos表示sin 2 , cos2 , tan2 .
解 是 的二倍角.
2
2
2
2
在公式 cos 2
1
2 sin
2
中,以代替2 ,以
代替 ,
2
cos 1 2sin 2
2
sin 2 1 cos ①
2
2
在公式 cos 2 2 cos2 1中,以代替2,以 代替,
cos 2 cos2 1
2
2
cos2 1 cos ②
2
2
① 得 ②
tan 2
2
1 cos 1 cos
可表示为:
sin
1 cos
2
2
cos 1 cos
2
2
tan 1 cos 2 1 cos
称为半角公式, 符号
由 所在象限决定.
2
例2 求证
1sin cos 1 sin sin ;
例3 求函数y sin x 3 cos x的周期,最大值和最小 值
分析:利用三角恒等变换,先把函数式化简,再求相 应的值.
解 y sin x 3 cos x
点评:例3是三角
2
1 2
sin
x
3 2
cos
x
恒等变换在数学中 应用的举例,它使 三角函数中对函数
2sin x cos cos x sin
1 (1 sin x cos x) 2
1 sin 2x 1
4
2
f ( x ) 的最小正周期为π,最大值为 3,最小值为
4
1 。4
分析:要求当角取何值时,矩形ABCD的面积 S最大, 可分二步进行. ①找出S与之间的函数关系; ②由得出的函数关系,求S的最大值.
高考数学简单的三角恒等变换

◈ 对点演练 ◈
π
[解析] sin 15°-cos 15°=2×=2(sin 30°sin 15°-cos 30°cos 15°)=-2cos(30°+15°)=-2cos 45°=-.
[解析] f(x)=sin2x-=-,故f(x)的最小正周期T==π.
3. [教材改编] 化简:sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)= .
课堂考点探究
(2)[2021·江西鹰潭一模] 已知tan α=,则= .
2
[解析] ====2.
角度2 给角求值例3 计算:= .
课堂考点探究
[思路点拨]先利用诱导公式,再利用两角和与差的余弦公式求解即可.[解析] ========2.
2
[总结反思]该类问题中给出的角一般都不是特殊角,需要通过三角恒等变换将其变为特殊角,或者能够正负相消,或者能够约分相消,最后得到具体的值.
D
[总结反思]给值求值是指已知某个角的三角函数值(或三角函数式的值)求与该角相关的其他三角函数值(或三角函数式的值)的问题,解题关键在于“变角”,使角相同或具有某种关系.
课堂考点探究
课堂考点探究
变式题 (1)已知=,则tan α+的值为 .
-8
[解析] ∵==cos α-sin α=,∴1-2sin αcos α=, ∴sin αcos α=-,则tan α+=+===-8.
课堂考点探究
探究点一 三角函数式的化简
[思路点拨] 将1变换为sin22+cos22,将cos 4和sin 4利用二倍角公式拆开,使得根号下的式子变成完全平方的形式,再根据符号整理得结果;[解析] ∵===sin 2+ cos 2,====-2cos 2, ∴2+=2sin 2+2cos 2-2cos 2=2sin 2,故选B.
简单的三角恒等变换课件

【例 3】
求证:sins2inα+α β-2cos
(α+β)=ssiinn
β α.
[思路探索] 式中涉及角 α、β、α+β,2α+β,因此可以把 2α+
β 化为(α+β)+α,再进行证明.
证明 ∵sin(2α+β)-2cos(α+β)sin α
=sin[(α+β)+α]-2cos(α+β)sin α
题型四 三角函数的实际应用 【例 4】 点 P 在直径 AB=1 的半圆上移动,过 P 作圆的切线 PT 且 PT=1,∠PAB=α,问α为何值时,四边形 ABTP 面积最 大? 审题指导 先画图 ――用―α―→ 表示出四边形 ABTP 的面积 ―三―利角―用公――式→ 求最值 ――得―出――→ α值
α2= sin
2α= sin
2·2sin α
2α=1-sincoαs α,
cos 2 cos 2ห้องสมุดไป่ตู้2sin 2
αα
α
sin α=2sin
α 2cos
α2=s2isni2nα2+2ccooss22α2=12+tatnan22α2.
cos α=cos2α2-sin2α2,
=ccooss22αα22- +ssiinn22αα22=11- +ttaann22αα22.
=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α-2cos(α+β)sin α
=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α
=sin[(α+β)-α]=sin β,
两边同除以
sin
α,得sins2inα+α β-2cos(α+β)=ssiinn
β α
规律方法 证明三角恒等式的基本思路是根据等式两端特征, 通过三角恒等变换,应用化繁为简、左右归一、变更论证等方 法,使等式两端的“异”化为“同”,分式不好证时,可变形为 整式来证.
简单的三角恒等变换课件

解:如图所示,连接 AP,设∠PAB= θ0≤θ≤π2, 延长 RP 交 AB 于 M, 则 AM=90cos θ,MP=90sin θ. 所以 PQ=MB=100-90cos θ,
PR=MR-MP=100-90sin θ. 所以 S 矩形 PQCR=PQ·PR=(100-90cos θ)(100-90sin θ)= 10 000-9 000(sin θ+cos θ)+8 100sin θcos θ.
类型 4 三角恒等变换的实际应用
[典例 4] 如图所示,ABCD 是一块边长为 100 m 的 正方形地皮,其中 AST 是半径为 90 m 的扇形小山,其余部分都是平地.一开 发商想在平地上建一个矩形停车场,使 矩形的一个顶点 P 在 ST 上,相邻两边 CQ,CR 正好落在正方形的边 BC,CD 上,求矩形停车 场 PQCR 面积的最大值和最小值.
4.分析法:从被证明的等式出发,逐步地探求使等 式成立的条件,直到已知条件或明显的事实为止,就可以 判定原等式成立.
类型 3 关于三角函数性质的综合问题(规范解答)
[典例 3] (本小题满分 12 分)已知函数 f(x) =4cos
ωx·sinωx+π4(ω>0)的最小正周期为 π.
(1)求 ω 的值; (2)讨论 f(x)在区间0,π2上的单调性.
从而原式=-2cos 4-2sin 4+2cos 4=-2sin 4. 答案:(1)C (2)-2sin 4
归纳升华 对于和式,基本思路是降次、消项和逆用公式;对于 三角分式,基本思路是分子与分母约分或逆用公式;对于 二次根式,注意二倍角公式的逆用.另外,还可以用切割 化弦、变量代替、角度归一等方法.
t2-1 令 t=sin θ+cos θ(1≤t≤ 2),则 sin θcos θ= 2 ,
简单的三角恒等变换 课件

(3)tan2α=11- +ccooss
2α 2α.
3.半角公式(不要求记忆,但要会推导、会用)
(1)sin α2=±
1-cos 2
α;
(2)cos α2=±
1+cos 2
α;
(3)tan α2=±
1-cos 1+cos
αα=1-sicnoαs
α=1+sicnoαs
α.
求取值范围
已知 sin αcos β=12,求 cos αsin β 的取值范围.
给值求值问题
已知
tan
θ=a,求11+ +ssiinn
2θ-cos 2θ+cos
2θ的值. 2θ
【思路分析】解答本题有以下三种思路:①使用 tan θ= 1+sinco2sθ2θ=1-sicno2sθ2θ可求解;②使用二倍角公式将 2θ 化为 θ 即可求解;③将待求式子化为 tan θ 的式子即可求解.
方法 2:设 x=cos αsin β,则 sin αcos β·cos αsin β=12x,即 sin 2αsin 2β=2x.∵|sin 2αsin 2β|≤1,∴|2x|≤1,即-12≤x≤12. ∴cos αsin β 的取值范围是[-12,12].
本题的两种解法充分体现了整体意识及化归转化、方程的思想等.
简单的三角恒等变换
知识点归纳
1.二倍角正弦公式的变形 (1)sin α=2sicnos2αα; (2)cos α=s2isnin2αα.
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1.公式的常见变形(1)1+cos α=2cos 2α2; 1-cos α=2sin 2α2. (2)1+sin α=(sin α2+cos α2)2; 1-sin α=(sin α2-cos α2)2. (3)tan α2=sin α1+cos α=1-cos αsin α. 2.辅助角公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ),其中sin φ=b a 2+b 2,cos φ=a a 2+b 2. 3.arcsin y 、arccos y 、arctan y 的意义arcsin y (|y |≤1)表示⎣⎡⎦⎤-π2,π2上正弦值等于y 的角;arccos y (|y |≤1)表示[0,π]上余弦值等于y 的角;arctan y 表示⎝⎛⎭⎫-π2,π2内正切值等于y 的角. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y =3sin x +4cos x 的最大值是7.( × )(2)设α∈(π,2π),则 1-cos (π+α)2=sin α2.( × ) (3)在非直角三角形中有:tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C .( √ )(4)设5π2<θ<3π,且|cos θ|=15,那么sin θ2的值为155.( × )(5)公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +φ)中φ的取值与a ,b 的值无关.( × ) (6)arcsin 13表示正弦值等于13的角.( × )1.已知cos α=13,α∈(π,2π),则cos α2等于( ) A.63 B.-63 C.33 D.-33答案 B解析 ∵α2∈(π2,π), ∴cos α2=- 1+cos α2=-23=-63. 2.2sin 235°-1cos 10°-3sin 10°的值为( ) A.1B.-1C.12D.-12答案 D解析 原式=2sin 235°-12⎝⎛⎭⎫12cos 10°-32sin 10° =-cos 70°2sin 20°=-12. 3.arccos ⎝⎛⎭⎫-32= ; arcsin ⎝⎛⎭⎫-22= . 答案 56π -π44.若f (x )=2tan x -2sin 2 x 2-1sin x 2cos x 2,则f ⎝⎛⎭⎫π12的值为 . 答案 8解析 ∵f (x )=2tan x +1-2sin 2 x 212sin x=2tan x +2cos x sin x =2sin x cos x =4sin 2x, ∴f ⎝⎛⎭⎫π12=4sin π6=8. 5.若锐角α、β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β= .答案 π3解析 由(1+3tan α)(1+3tan β)=4,可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3. 又α+β∈(0,π),∴α+β=π3.题型一 三角函数式的化简与求值例1 (1)化简:2cos 4x -2cos 2x +122tan ⎝⎛⎭⎫π4-x sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x = . (2)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4sin 2α+cos 2α+1= .答案 (1)12cos 2x (2)268解析 (1)原式=12(4cos 4x -4cos 2x +1)2×sin ⎝⎛⎭⎫π4-x cos ⎝⎛⎭⎫π4-x ·cos 2⎝⎛⎭⎫π4-x =(2cos 2x -1)24sin ⎝⎛⎭⎫π4-x cos ⎝⎛⎭⎫π4-x =cos 22x 2sin ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos 22x 2cos 2x =12cos 2x . (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且2sin 2α-sin α·cos α-3cos 2α=0,则(2sin α-3cos α)·(sin α+cos α)=0,∴2sin α=3cos α,又sin 2α+cos 2α=1,∴cos α=213,sin α=313, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4sin 2α+cos 2α+1 =22(sin α+cos α)(sin α+cos α)2+(cos 2α-sin 2α)=268. 思维升华 (1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则,一看角,二看名,三看式子结构与特征.(2)三角函数式化简要注意观察条件中角之间的联系(和、差、倍、互余、互补等),寻找式子和三角函数公式之间的共同点.(1)cos π9·cos 2π9·cos ⎝⎛⎭⎫-23π9等于( ) A.-18B.-116C.116D.18 (2)若1+cos 2αsin 2α=12,则tan 2α等于( ) A.54 B.-54C.43D.-43 答案 (1)A (2)D 解析 (1)原式=cos π9·cos 29π·cos(-3π+49π) =-cos π9·cos 29π·cos 49π·sin π9sin π9=-12sin 29π·cos 29π·cos 49πsin π9=-18sin 89πsin π9=-18. (2)1+cos 2αsin 2α=2cos 2α2sin αcos α=cos αsin α=12,∴tan α=2,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=41-4=-43. 题型二 三角函数的求角问题例2 (1)已知锐角α,β满足sin α=55,cos β=31010,则α+β等于( ) A.3π4 B.π4或3π4 C.π4 D.2k π+π4(k ∈Z ) (2)已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tan α、tan β,且α、β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,则α+β等于( ) A.π8B.-3π4C.π8或-3π8D.π4或-3π4答案 (1)C (2)B解析 (1)由sin α=55,cos β=31010且α,β为锐角, 可知cos α=255,sin β=1010, 故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =255×31010-55×1010=22, 又0<α+β<π,故α+β=π4. (2)依题意有⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β=-3a ,tan α·tan β=3a +1, ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β=-3a 1-(3a +1)=1. 又⎩⎪⎨⎪⎧tan α+tan β<0,tan α·tan β>0, ∴tan α<0且tan β<0.∴-π2<α<0且-π2<β<0, 即-π<α+β<0,结合tan(α+β)=1,得α+β=-3π4. 思维升华 通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,有以下原则:(1)已知正切函数值,则选正切函数.(2)已知正弦、余弦函数值,则选正弦或余弦函数.若角的范围是⎝⎛⎭⎫0,π2,则选正弦、余弦皆可;若角的范围是(0,π),则选余弦较好;若角的范围为⎝⎛⎭⎫-π2,π2,则选正弦较好. (1)已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于( ) A.5π12B.π3C.π4D.π6(2)在△ABC 中,tan A +tan B +3=3tan A ·tan B ,则C 等于( )A.π3B.2π3C.π6D.π4 答案 (1)C (2)A解析 (1)∵α、β均为锐角,∴-π2<α-β<π2. 又sin(α-β)=-1010,∴cos(α-β)=31010. 又sin α=55,∴cos α=255, ∴sin β=sin [α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=55×31010-255×(-1010)=22. ∴β=π4. (2)由已知可得tan A +tan B =3(tan A ·tan B -1),∴tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B=-3, 又0<A +B <π,∴A +B =23π,∴C =π3. 题型三 三角恒等变换的应用例3 已知函数f (x )=sin(x +θ)+a cos(x +2θ),其中a ∈R ,θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)当a =2,θ=π4时,求f (x )在区间[0,π]上的最大值与最小值; (2)若f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1,求a ,θ的值.解 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+2cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 =22(sin x +cos x )-2sin x=22cos x -22sin x =sin ⎝⎛⎭⎫π4-x ,因为x ∈[0,π],从而π4-x ∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π4, 故f (x )在[0,π]上的最大值为22,最小值为-1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧ f ⎝⎛⎭⎫π2=0,f (π)=1. 得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ(1-2a sin θ)=0,2a sin 2θ-sin θ-a =1, 由θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2知cos θ≠0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,θ=-π6. 思维升华 三角恒等变换的综合应用主要是将三角变换与三角函数的性质相结合,通过变换把函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式再研究性质,解题时注意观察角、函数名、结构等特征.(1)(2014·课标全国Ⅱ)函数f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x 的最大值为 .(2)函数f (x )=sin(2x -π4)-22sin 2x 的最小正周期是 . 答案 (1)1 (2)π 解析 (1)因为f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x=sin x cos φ-cos x sin φ=sin(x -φ),-1≤sin(x -φ)≤1,所以f (x )的最大值为1.(2)f (x )=22sin 2x -22cos 2x -2(1-cos 2x ) =22sin 2x +22cos 2x -2=sin(2x +π4)-2, ∴T =2π2=π.8.化归思想和整体代换思想在三角函数中的应用典例 (12分)(2015·重庆)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和最大值;(2)讨论f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,2π3上的单调性.思维点拨 (1)讨论形如y =a sin ωx +b cos ωx 型函数的性质,一律化成y =a 2+b 2sin(ωx +φ)型的函数. (2)研究y =A sin(ωx +φ)型函数的最值、单调性,可将ωx +φ视为一个整体,换元后结合y =sin x 的图象解决.规范解答解 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x =cos x sin x -32(1+cos 2x )=12sin 2x -32cos 2x -32=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-32,[4分] 因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32.[6分] (2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,[7分] 从而当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增,[9分] 当π2≤2x -π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x )单调递减.[11分] 综上可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,5π12上单调递增;在⎣⎡⎦⎤5π12,2π3上单调递减.[12分] 温馨提醒 (1)讨论三角函数的性质,要先利用三角变换化成y =A sin(ωx +φ),φ的确定一定要准确.(2)将ωx +φ视为一个整体,设ωx +φ=t ,可以借助y =sin t 的图象讨论函数的单调性、最值等.[方法与技巧]1.三角函数的求值与化简要注意观察角、函数名称、式子结构之间的联系,然后进行变换.2.利用三角函数值求角要考虑角的范围.3.与三角函数的图象与性质相结合的综合问题.借助三角恒等变换将已知条件中的函数解析式整理为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,然后借助三角函数图象解决.[失误与防范]1.利用辅助角公式,a sin x +b cos x 转化时一定要严格对照和差公式,防止搞错辅助角.2.计算形如y =sin(ωx +φ), x ∈[a ,b ]形式的函数最值时,不要将ωx +φ的范围和x 的范围混淆.A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.(2015·陕西)“sin α=cos α”是“cos 2α=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 sin α=cos α⇒cos 2α=cos 2α-sin 2α=0; cos 2α=0⇔cos α=±sin αsin α=cos α,故选A.2.已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4等于( )A.16B.13C.12D.23答案 A解析 因为cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=1+cos 2⎝⎛⎭⎫α+π42=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π22=1-sin 2α2,所以cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=1-sin 2α2=1-232=16,故选A.3.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A.118B.-118C.1718D.-1718答案 D解析 cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎫π2-2α=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π4-α=2sin ⎝⎛⎭⎫π4-αcos ⎝⎛⎭⎫π4-α,代入原式,得6sin ⎝⎛⎭⎫π4-αcos ⎝⎛⎭⎫π4-α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos ⎝⎛⎭⎫π4-α=16,∴sin 2α=cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α=2cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α-1=-1718.4.若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,则α+β的值是() A.7π4 B.9π4 C.5π4或7π4 D.5π4或9π4答案 A解析 ∵α∈⎣⎡⎦⎤π4,π,∴2α∈⎣⎡⎦⎤π2,2π.∵sin 2α=55,∴2α∈⎣⎡⎦⎤π2,π,∴α∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,cos 2α=-255.∵β∈⎣⎡⎦⎤π,3π2,∴β-α∈⎣⎡⎦⎤π2,5π4,∴cos(β-α)=-31010,∴cos(α+β)=cos [2α+(β-α)]=cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α) =⎝⎛⎭⎫-255×⎝⎛⎭⎫-31010-55×1010=22.又∵α+β∈⎣⎡⎦⎤5π4,2π,∴α+β=7π4.5.函数f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ)⎝⎛⎭⎫|θ|<π2的图象关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称,则f (x )的单调递增区间为() A.⎣⎡⎦⎤π3+k π,5π6+k π,k ∈Z B.⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤-7π12+k π,-π12+k π,k ∈Z D.⎣⎡⎦⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z答案 C解析 ∵f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ) =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +θ+π3,由题意知2×π6+θ+π3=k π(k ∈Z ), ∴θ=k π-23π(k ∈Z ).∵|θ|<π2,∴θ=π3.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +23π.由2k π-π2≤2x +23π≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-712π≤x ≤k π-π12(k ∈Z ).故选C.6.已知tan(π4+θ)=3,则sin 2θ-2cos 2θ的值为 . 答案 -45解析 ∵tan(π4+θ)=3, ∴1+tan θ1-tan θ=3,解得tan θ=12. ∵sin 2θ-2cos 2θ=sin 2θ-cos 2θ-1=2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ-cos 2θ-sin 2θsin 2θ+cos 2θ-1 =2tan θ1+tan 2θ-1-tan 2θ1+tan 2θ-1 =45-35-1=-45. 7.若tan α+1tan α=103,α∈(π4,π2),则sin(2α+π4)的值为 . 答案 -210解析 由tan α+1tan α=103得sin αcos α+cos αsin α=103, ∴1sin αcos α=103,∴sin 2α=35. ∵α∈(π4,π2),∴2α∈(π2,π), ∴cos 2α=-45. ∴sin(2α+π4)=sin 2αcos π4+cos 2αsin π4=22×(35-45)=-210. 8.若α、β是锐角,且sin α-sin β=-12,cos α-cos β=12,则tan(α-β)= . 答案 -73解析 ∵sin α-sin β=-12,cos α-cos β=12, 两式平方相加得:2-2cos αcos β-2sin αsin β=12, 即2-2cos(α-β)=12,∴cos(α-β)=34. ∵α、β是锐角,且sin α-sin β=-12<0,∴0<α<β<π2,∴-π2<α-β<0. ∴sin(α-β)=-1-cos 2(α-β)=-74. ∴tan(α-β)=sin (α-β)cos (α-β)=-73. 9.已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ).(1)求f ⎝⎛⎭⎫5π4的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.解 (1)f ⎝⎛⎭⎫5π4=2cos 5π4⎝⎛⎭⎫sin 5π4+cos 5π4 =-2cos π4⎝⎛⎭⎫-sin π4-cos π4=2. (2)因为f (x )=2sin x cos x +2cos 2x=sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1, 所以T =2π2=π,故函数f (x )的最小正周期为π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . 10.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6-2cos 2 ωx 2,x ∈R (其中ω>0). (1)求函数f (x )的值域;(2)若函数f (x )的图象与直线y =-1的两个相邻交点间的距离为π2,求函数f (x )的单调递增区间. 解 (1)f (x )=32sin ωx +12cos ωx +32sin ωx -12cos ωx -(cos ωx +1) =2⎝⎛⎭⎫32sin ωx -12cos ωx -1 =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6-1. 由-1≤sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6≤1, 得-3≤2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6-1≤1, 所以函数f (x )的值域为[-3,1].(2)由题设条件及三角函数的图象和性质可知,f (x )的周期为π,所以2πω=π,即ω=2.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-1,再由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ).所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).B 组 专项能力提升(时间:25分钟)11.设α∈(0,π2),β∈(0,π2),且tan α=1+sin βcos β,则( )A.3α-β=π2B.2α-β=π2C.3α+β=π2D.2α+β=π2答案 B解析 由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+cos αsin β,∴sin(α-β)=cos α=sin(π2-α).∵α∈(0,π2),β∈(0,π2),∴α-β∈(-π2,π2),π2-α∈(0,π2),由sin(α-β)=sin(π2-α),得α-β=π2-α,∴2α-β=π2.12.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,若cos α=17,⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α sin βcos α cos β=3314,0<β<α<π2,则β等于() A.π12 B.π6C.π4 D.π3答案 D解析 依题意有sin αcos β-cos αsin β=sin(α-β)=3314,又0<β<α<π2,∴0<α-β<π2, 故cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1314, 而cos α=17,∴sin α=437, 于是sin β=sin [α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =437×1314-17×3314=32, 故β=π3,故选D. 13.若f (x )=3sin x -4cos x 的一条对称轴方程是x =a ,则a 的取值范围可以是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2 C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4D.⎝⎛⎭⎫3π4,π答案 D解析 因为f (x )=3sin x -4cos x =5sin(x -φ)⎝⎛⎭⎫其中tan φ=43且0<φ<π2,则sin(a -φ)=±1, 所以a -φ=k π+π2,k ∈Z ,即a =k π+π2+φ,k ∈Z ,而tan φ=43且0<φ<π2,所以π4<φ<π2,所以k π+3π4<a <k π+π,k ∈Z ,取k =0,此时a ∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,故选D.14.设x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则函数y =2sin 2x +1sin 2x的最小值为 . 答案 3 解析 方法一 因为y =2sin 2x +1sin 2x =2-cos 2x sin 2x, 所以令k =2-cos 2x sin 2x.又x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以k 就是单位圆x 2+y 2=1的左半圆上的动点P (-sin 2x ,cos 2x )与定点Q (0,2)所成直线的斜率.又k min =tan 60°=3,所以函数y =2sin 2x +1sin 2x的最小值为 3. 方法二 y =2sin 2x +1sin 2x =3sin 2x +cos 2x 2sin x cos x=3tan 2x +12tan x =32tan x +12tan x. 因为x ∈(0,π2),所以tan x >0.所以32tan x +12tan x≥232tan x ·12tan x = 3. (当tan x =33,即x =π6时取等号) 即函数的最小值为 3.15.已知函数f (x )=2cos 2ωx -1+23cos ωx sin ωx (0<ω<1),直线x =π3是f (x )图象的一条对称轴. (1)试求ω的值;(2)已知函数y =g (x )的图象是由y =f (x )图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移2π3个单位长度得到的,若g ⎝⎛⎭⎫2α+π3=65,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求sin α的值. 解 f (x )=2cos 2ωx -1+23cos ωx sin ωx=cos 2ωx +3sin 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6. (1)由于直线x =π3是函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6图象的一条对称轴, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2π3ω+π6=±1. ∴2π3ω+π6=k π+π2(k ∈Z ), ∴ω=32k +12(k ∈Z ). 又0<ω<1,∴-13<k <13. 又∵k ∈Z ,从而k =0,∴ω=12. (2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6, 由题意可得g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +2π3+π6, 即g (x )=2cos 12x . ∵g ⎝⎛⎭⎫2α+π3=2cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=65, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α+π6=35. 又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴π6<α+π6<2π3,∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=45. ∴sin α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π6-π6 =sin ⎝⎛⎭⎫α+π6cos π6-cos ⎝⎛⎭⎫α+π6sin π6 =45×32-35×12=43-310.。