专题四:三角函数(二)(教师用)

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初升高数学暑假衔接(人教版)第30讲 三角函数的应用(教师版)

初升高数学暑假衔接(人教版)第30讲 三角函数的应用(教师版)

第30讲三角函数的应用1.会用三角函数解决一些简单的实际问题;2.体会三角函数是周期变化现象的重要函数模型一、函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)中,A,ω,φ的物理意义1、简谐运动的振幅就是A.2、简谐运动的周期T=2πω.3、简谐运动的频率f=1T=ω2π.4、ωx+φ称为相位.5、x=0时的相位φ称为初相.二、三角函数模型的应用三角函数作为描述现实世界中周期现象的一种数学模型,可以用来研究很多问题,在刻画周期变化规律、预测其未来等方面都发挥着十分重要的作用.实际问题通常涉及复杂的数据,因此往往需要使用信息技术.三、建立函数模型的一般步骤四、运用三角函数模型解决问题的几种类型1、由图象求解析式:首先由图象确定解析式的基本形式,例如:y=A sin(ωx+φ),然后根据图象特征确定解析式中的字母参数,在求解过程中还要结合函数性质.2、由图象研究函数的性质:通过观察分析函数图象,能得出函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性.3、利用三角函数研究实际问题:首先分析、归纳实际问题,抽象概括出数学模型,再利用图象及性质解答数学问题,最后解决实际问题.五、解三角函数应用问题的基本步骤六、建立三角函数拟合模型的注意事项1、在由图象确定函数的解析式时,注意运用方程思想和待定系数法来确定参数.2、在已知解析式作图时要用类比的方法将陌生的问题转化成熟悉的问题.3、在应用三角函数模型解答应用题时,要善于将符号、图形、文字等各种语言巧妙转化,并充分利用数形结合思想直观地理解问题.考点一:三角函数在物理上的应用例1.如图所示,单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置O 的弧长()s cm 与时间()t s 的函数关系式为π6sin 26s t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,那么单摆来回摆动一次所需的时间为A .2s πB .sπC .0.5s D .1s【答案】D【解析】单摆来回摆动一次,即完成一个周期,因为6sin 26s t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期212T ππ==,所以单摆来回摆动一次所需的时间为1s ,故选D.【变式训练】如图所示的是一质点做简谐运动的图象,则下列结论正确的是()A .该质点的运动周期为0.7sB .该质点的振幅为5cmC .该质点在0.1s 和0.5s 时运动速度为零D .该质点在0.3s 和0.7s 时运动速度为零【答案】BC【解析】由题图可知,运动周期为2(0.70.3)0.8s ⨯-=,故A 错误;该质点的振幅为5cm ,B 正确;由简谐运动的特点知,在0.1s 和0.5s 时运动速度为零,质点在0.3s 和0.7s 时运动速度最大,故C 正确,D 错误.故选:BC .考点二:三角函数在生活上的应用例2.在西双版纳热带植物园中有一种原产于南美热带雨林的时钟花,其花开花谢非常有规律.有研究表明,时钟花开花规律与温度密切相关,时钟花开花所需要的温度约为20C o ,但当气温上升到31C 时,时钟花基本都会凋谢.在花期内,时钟花每天开闭一次.已知某景区有时钟花观花区,且该景区6时14~时的气温T (单位:C )与时间t (单位:小时)近似满足函数关系式π3π2510sin 84T t ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,则在6时14~时中,观花的最佳时段约为()(参考数据:πsin0.65≈)A .6.7时11.6~时B .6.7时12.2~时C .8.7时11.6~时D .8.7时12.2~时【答案】C【解析】当[]6,14t ∈时,π3π3π5π,8422t ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则π3π2510sin 84T t ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭在[]6,14上单调递增.设花开、花谢的时间分别为12,t t .由120T =,得11π3π1π3π11πsin ,842846t t ⎛⎫+=-+= ⎪⎝⎭,解得1268.73t =≈时;由231T =,得22π3πππ3π11πsin 0.6sin ,845845t t ⎛⎫+=≈+≈ ⎪⎝⎭,解得11.6t ≈时.故在6时14~时中,观花的最佳时段约为8.7时11.6~时.故选:C【变式训练】心脏跳动时,血压在增加或减少,血压的最大值、最小值分别称为收缩压、舒张压,血压计上的读数就是收缩压、舒张压,读数120/80mmHg 为标准值.设某人的血压满足()11525sin P t =+(160t π),其中()P t 为血压(mmHg ),t 为时间(min ).(1)求此人每分钟心跳的次数;(2)求出此人的血压在血压计上的读数,并与标准值进行比较.【答案】(1)80;(2)140/90mmHg ,血压偏高.【解析】(1)函数()()11525sin 160P t t =+π的最小正周期2116080T ππ==,根据题意可知,在一个周期内,心脏跳动一次,所以此人每分钟心跳的次数为180180=次.(2)由题意得,()max 11525140P t =+=,()min 1152590P t =-=,所以此人的血压在血压计上的读数为140/90mmHg ,与标准值120/80mmHg 相比较,此人血压偏高.考点三:三角函数在圆周中的应用例3.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯四周景色如图,某摩天轮最高点距离地面高度为100m ,转盘直径为90m ,均匀设置了依次标号为148 号的48个座舱.开启后摩天轮按照逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,开始转动min t 后距离地面的高度为m H ,转一周需要30min .若甲、乙两人分别坐在1号和9号座舱里,当015t ≤≤时,两人距离地面的高度差h (单位:m )取最大值时,时间t 的值是.【答案】10【解析】如图,设座舱距离地面最近的位置为点P ,以轴心为原点,与地面平行的直线为x 轴建立直角坐标系,设0min t =时,游客甲位于点()0,45P -,以OP 为终边的角为π2-;根据摩天轮转一周大约需要30min ,可知座舱转动的角速度约为π/min 15rad ,由题意可得45sin 55152ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,015t ≤≤.如图,甲、乙两人的位置分别用点A B 、表示,则28483ππAOB ∠=⨯=,经过min t 后甲距离地面的高度为145sin 55152ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,点B 相对于点A 始终落后rad 3π,此时乙距离地面的高度为2545sin 55156ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.则甲、乙距离地面的高度差12545sin sin 152156ππππH H t h t ⎛⎫⎛⎫=-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭πππ45cos cos 15153t t ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ππ45sin 156t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭因为[]015t ,∈,所以πππ5π,15666t ⎡⎤-∈-⎢⎣⎦,所以πππ1562t -=得10t =,即开始转动10分钟时,甲乙两人距离地面的高度差最大值为45m .故答案为:10.【变式训练】一个半径为2米的水轮如图所示,水轮圆心O 距离水面1米.已知水轮按逆时针作匀速转动,每6秒转一圈,如果当水轮上点P 从水中浮现时(图中点0P )开始计算时间.(1)以过点O 且平行于水轮所在平面与水面的交线L 的直线为x 轴,以过点O 且与水面垂直的直线为y 轴,建立如图所示的直角坐标系,试将点P 距离水面的高度h (单位:米)表示为时间t (单位:秒)的函数;(2)在水轮转动的任意一圈内,有多长时间点P 距离水面的高度不低于2米?【答案】(1)2sin()1(0)36h t t ππ=-+≥;(2)2秒【解析】(1)设sin()0,0,2h A t k A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭,根据函数sin()h A t k ωϕ=++的物理意义可知:02,1A OP k ===,由题意可知当0=t 时,0h =,则2sin 10ϕ+=,所以1sin 2ϕ=-,则6πϕ=-,又因为函数2sin()16h t πω=-+的最小正周期为6T =,所以23T ππω==,所以2sin()1(0)36h t ππ=-+≥;(2)根据题意可知,2sin()1236h t ππ=-+≥,即1sin(362t ππ-≥,当水轮转动一圈时,[0t ∈,6],可得:11[,]3666t ππππ-∈-,所以此时56366t ππππ<-<,解得13t <<,又因为312-=(秒),即水轮转动任意一圈内,有2秒的时间点P 距水面的高度不低于2米.考点四:拟合法建立三角函数模型例4.海水受日月的引力,在一定的时候发生潮涨潮落,船只一般涨潮时进港卸货,落潮时出港航行,某船吃水深度(船底与水面距离)为4米,安全间隙(船底与海底距离)为1.5米,该船在2:00开始卸货,吃水深度以0.3米/小时的速度减少,该港口某季节每天几个时刻的水深如下表所示,若选择()sin φy A x K ω=++(00A ω>>,)拟合该港口水深与时间的函数关系,则该船必须停止卸货驶离港口的时间大概控制在()(要考虑船只驶出港口需要一定时间)时刻0:003:006:009:0012:0015:0018:0021:0024:00水深(米)5.07.55.02.55.07.55.02.55.0A .5:00至5:30B .5:30至6:00C .6:00至6:30D .6:30至7:00【答案】C【解析】由题意得,函数()y f x =的周期为12T =,振幅 2.55A K ==,,所以2ππ126w ==,又因为37.5x y =⇒=达到最大值,所以由π7.5 2.5sin 356ϕ⎛⎫=⨯++ ⎪⎝⎭,可得πsin 12ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2πk k ϕ=∈Z ,,所以函数的表达式为()π2.5sin 50246y x x =+≤≤,,令π2.5sin5 5.56x +≥,解得1362x ≤≤,所以在6:006:30~可安全离港,故选:C 【变式训练】某港口其水深度y (单位:m )与时间t (024t ≤≤,单位:h )的函数,记作()y f t =,下面是水深与时间的数据:t /h 3691215182124y /m12.015.018.114.912.015.018.015.0经长期观察,()y f t =的曲线可近似地看作函数sin()y A x B ωϕ=++的图象,其中A >0,0ω>,[),ϕππ∈-.(1)试根据以上数据,求出函数()y f t =的近似表达式;(2)一般情况下,该港口船底离海底的距离为3m 或3m 以上时认为是安全的(船停靠时,近似认为海底是平面).某船计划靠港,其最大吃水深度(船吃水一般指船浸在水里的深度,是船的底部至船体与水面相连处的垂直距离)需12m .如果该船希望在同一天内安全进出港,问:它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?【答案】(1)()3sin 156f t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,024t ≤≤;(2)18h【解析】(1)根据表格数据可得1812A B A B +=⎧⎨-+=⎩,则3A =,15B =,12T =.由212T ωπ==,可知6π=ω.当9t =时函数取最大值,即9262k ππϕπ⋅+=+,Z k ∈,所以2k ϕππ=-.又因为[),ϕππ∈-,所以ϕπ=-.所以函数()y f t =的近似表达式为()3sin 156f t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,024t ≤≤.(2)由题意得3sin 15156t ππ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭,即sin 06t ππ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,因为024t ≤≤,所以[],36t ππππ-∈-.通过正弦函数图象可知,当[][]0,2,36t πππππ-∈⋃,即[][]6,1218,24t ∈⋃时,sin 06t ππ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭.由于停泊时的要求3sin 15126t ππ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭恒成立,如果该船希望在同一天内安全进出港,它至多能在港内停留24618h -=.1.如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置(,)p x y .若初始位置为012P ⎫⎪⎪⎝⎭,当秒针从P 0(注此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为()A .y =sin 306t ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .y =sin 606t ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .y =sin 306t ππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭D .y =sin 306t ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】C【解析】由题意,函数的周期为60T =,26030ππω∴==设函数解析式为sin()30y t πϕ=-+(因为秒针是顺时针走动),初始位置为0P 1)2,0t ∴=时,12y =,1sin 2ϕ∴=,ϕ∴可取6π,∴函数解析式为sin()306y t ππ=-+,故选:C .2.游乐场中的摩天轮沿逆时针方向匀速旋转,其中心O 距离地面40.5m ,半径40m (示意图如下),游客从最低点处登上摩天轮,其与地面的距离随着时间而变化,已知游客将在登上摩天轮后30分钟到达最高点,自其登上摩天轮的时刻起,(1)求出其与地面的距离h 与时间t 的函数关系的解析式;(2)若距离地面高度超过205m .时,为“最佳观景时间”,那么在乘坐一圈摩天轮的过程中,该游客大约有多少“最佳观景时间”?【答案】(1)()()40sin 40.53002h t t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝≥⎭;(2)40min .【解析】(1)设()()()sin 0,0h t A t b A ωϕω=++>>,则40A =,40.5b =,所以()()()40sin 40.50h t t ωϕω=++>,第一次到最高点旋转了半周期,所以()260min /min 30T rad T ππω=⇒==游客从最低点登上,所以2πϕ=-,故()()40sin 40.53002h t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝≥⎭(或()40cos40.530h t t π=-+()0t ≥).(2)令()20.5h t >,则40sin 40.520.5302t ππ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭1sin 3022t ππ⎛⎫⇒->- ⎪⎝⎭(或1cos 302t π<),所以72263026k t k ππππππ-+<-<+()5223303k t k k πππππ⇒+<<+∈Z ,()10605060k t k k ⇒+<<+∈Z ,所以()()5060106040min k k +-+=,因此,在乘坐一圈摩天轮的过程中,该游客大约有有40min 最佳观景时间.3.已知挂在弹簧下方的小球上下振动,小球在时间t (单位:s )时相对于平衡位置(即静止时的位置)的距离h (单位:cm )由函数解析式()()πsin 0002h t A t A ωϕωϕ=+>><<(,,)决定,其部分图像如图所示(1)求小球在振动过程中的振幅、最小正周期和初相;(2)若0][0,t t ∈时,小球至少有101次速度为0cm/s ,则0t 的最小值是多少?【答案】(1)π4ϕ=;(2)4018π【解析】(1)由图易知小球的振幅3A =,最小正周期7π3π288T π⎛⎫=-=⎪⎝⎭,所以2π2T ω==,∴()()3sin 2h t t ϕ=+,∴代入π,38⎛⎫ ⎪⎝⎭可得π33sin 28ϕ⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭,∴ππ2Z 42k k ϕπ+=+∈,,即π2Z 4k k ϕπ=+∈,,又π02ϕ<<,∴初相π4ϕ=(2)∵小球在振动过程中位于最高、最低位置时的速度为0cm/s ,∴小球有100次速度为0cm/s 等价于函数()h t 有100次取得最值,∵函数()h t 在一个周期内取得一次最大值、一次最小值,100502=,∴函数()h t 经过50个周期时小球有100次速度为0cm/s ,∴[]0,50πt ∈时,小球有100次速度为0cm/s ,又∵当π8t =时,小球速度为0cm/s ,∴0t 的最小值为π401π50π88+=4.如图,一根长l (单位:cm )的线,一端固定,另一端悬挂一个小钢球,当小钢球做单摆运动时,离开平衡位置的位移S (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系可近似的表示为[),0,)3g S t t l π∞=+∈+,其中21000cm3.14s g π==,.(1)当0=t 时,小钢球离开平衡位置的位移S 是多少cm ?(2)要使小钢球摆动的周期是1s ,则线的长度l 应该为多少cm (精确到0.1cm )?【答案】(1)1.5cm ;(2)25.4cm .【解析】(1)在函数[),0,)3g S t t l π∞=+∈+中,当0=t 时,3cos 1.53S π==,所以当0=t 时,小钢球离开平衡位置的位移S 是1.5cm.(2)依题意,gl ω=2T πω=,又1T =,则2ωπ=2glπ=,解得2225025.44g l ππ=≈≈(cm ),所以线的长度l 应该为25.4cm .5.某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h )的变化近似满足函数关系:()[)()103sin,0,241212f t t t t ππ=-∈.(1)求实验室这一天上午8时的温度;(2)求实验室这一天的最大温差.【答案】(1)10℃;(2)4℃.【解析】(1)()888103sin 1212f ππ=-22103sin 33ππ=-13103102⎛⎫=--= ⎪⎝⎭.故实验室上午8时的温度为10℃.(2)()103sin1212f t t t ππ=-31102cos sin 212212t t ππ⎫=-+⎪⎪⎝⎭102sin 123t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,因为024t ≤<,所以731233t ππππ≤+<,1sin 1123t ππ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭.当=2t 时,sin 1123t ππ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;当=14t 时,sin 1123t ππ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,故()[]8,12f t ∈,于是()f t 在[)0,24上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃.6.健康成年人的收缩压和舒张压一般为120~140mmHg 和60~90mmHg.心脏跳动时,血压在增加或减小.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数120/80mmHg 为标准值.记某人的血压满足函数式p (t )=115+25sin(160πt ),其中p (t )为血压(mmHg),t 为时间(min),试回答下列问题:(1)求函数p (t )的周期;(2)求此人每分钟心跳的次数;(3)求出此人的血压在血压计上的读数,并与正常值比较.【答案】(1)180(min );(2)80;(3)血压计上的读数为140/90mmHg ,在正常值范围内.【解析】(1)函数()p t 的最小正周期为2π2π1min 160π80T ω===;(2)180f T==次/min .所以此人每分钟心跳的次数为80次.(3)()max 11525140mmHg p t =+=,()min 1152590mmHg p t =-=,即收缩压为140mmHg ,舒张压为90mmHg ,在血压计上的读数为140/90mmHg ,血压在正常值范围内.7.已知某海滨浴场海浪的高度y (米)是时刻(024t t ≤≤,单位:时)的函数,记作:()y f t =,下表是某日各时刻的浪高数据:/t 时03691215182124/y 米1.51.00.51.01.51.00.51.01.5经长期观测,()y f t =的曲线可近似地看成是函数sin()(0y A x b A ωϕ=++>,0ω>,||)2πϕ≤的图象.(1)根据以上数据,求函数sin()y A x b ωϕ=++的最小正周期T ,振幅A 及函数表达式;(2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的8:00至20:00之间,那个时间段不对冲浪爱好者开放?【答案】(1)振幅12;最小正周期12T =;函数表达式1cos 126y t π=+(2)一天内的8:00至20:00之间,8:00至9:00之间,15:00至20:00之间时间段不对冲浪爱好者开放【解析】(1)根据以上数据,可知 1.50.5122A -==, 1.50.512b +==,周期12T =.即2126ππω==当6t =时,可得0.5y =,即10.5sin(6)126πϕ=⨯++,sin()1πϕ∴+=-||2πϕ≤,2πϕ∴=故得函数表达式;11sin()1cos 126226y t t πππ=++=+.(2)当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,即函数1y >时,∴1cos 1126t π+>即cos 06t π>.即22262k t k πππππ-<<+,即123123,k t k k Z -<<+∈,又[]0,24t ∈,则03t ≤<或915t <<或2124t <≤.则一天内的8:00至20:00之间,8:00至9:00之间,15:00至20:00之间时间段不对冲浪爱好者开放.8.某港口的水深y (米)是时间t (024t ≤≤,单位:小时)的函数,下面是每天时间与水深的关系表:t03691215182124y10139.97101310.1710经过长期观测,()y f t =可近似的看成是函数sin y A t b ω=+(1)根据以上数据,求出()y f t =的解析式;(2)若船舶航行时,水深至少要11.5米才是安全的,那么船舶在一天中的哪几段时间可以安全的进出该港?【答案】(1)()()3sin100246f t t t π=+≤≤;(2)(1:00-5:00),(13:00-17:00)【解析】(1)由表中数据可以看到:水深最大值为13,最小值为7,13713710,322b A +-∴====且相隔12小时达到一次最大值说明周期为12,因此212,6T ππωω===,故()()3sin100246f t t t π=+≤≤.(2)要想船舶安全,必须有深度()11.5f t ≥,即3sin1011.56t π+≥,15sin,2262666t k t k ππππππ∴≥+≤≤+,解得:121512,Z k t k k +≤≤+∈,又024t ≤≤,当0k =时,15t ≤≤;当1k =时,1317t ≤≤;故船舶安全进港的时间段为(1:00-5:00),(13:00-17:00).1.如图,弹簧挂着一个小球作上下运动,小球在t 秒时相对于平衡位置的高度h (厘米)由如下关系式确定:2sin 6h t πφ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,[)0,t ∈+∞,(),φππ∈-.已知当2t =时,小球处于平衡位置,并开始向下移动,则小球在0=t 秒时h 的值为()A .-2B .2C .D【答案】D【解析】因为当2t =时,小球处于平衡位置,并开始向下移动,故()22,Z 6k k πφππ⨯+=+∈,即()22,Z 3k k πφπ=+∈,又(),φππ∈-,故23πφ=,故22sin 63h t ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,故当0=t 时,22sin3h π==D 2.水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是一个半径为R 的水车,一个水斗从点(1,A 出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时6秒.经过t 秒后,水斗旋转到P 点,设点P 的坐标为(),x y ,其纵坐标满足()()πsin 0,0,2y f t R t t ωϕωϕ⎛⎫==+≥>< ⎪⎝⎭,则当[)0,t m ∈时,恰有3个t 使函数()f t 最得大值,则m 的取值范围是.【答案】2941,22⎛⎤⎥⎝⎦【解析】根据点(1,A 可得圆周的半径2R =,又旋转一周用时6秒,所以周期6T =,因为0ω>,从而得2ππ3T ω==,∴()2sin 3πf t ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又0=t 时,函数值恰好在对应A 点纵坐标,∴()02sin 0π3f ϕ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,且π2ϕ<,∴π3ϕ=-,∴()π2sin 33πf t t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,[)0,t m ∈,则3πππ333π3πt m -≤-<-,根据三角函数的性质,()f t 在[)0,m 内恰有3个最大值时,9132332ππππm <-≤,解得294122m <≤.故答案为:2941,22⎛⎤ ⎥⎝⎦.3.我国古代数学家僧一行应用“九服晷(guǐ)影算法”,在《大衍历》中建立了晷影长l 与太阳天顶距θ(080θ︒≤≤︒)的对应数表,这是世界数学史上较早的一张正切函数表.根据三角学知识可知,晷影长度l 等于表高h 与太阳天顶距θ正切值的乘积,即tan l h θ=.已知天顶距1θ=︒时,晷影长0.14l ≈.现测得午中晷影长度0.42l ≈,则天顶距θ为.(答案精确到1︒,参考数据tan10.0175,tan 20.0349,tan 30.0524,︒︒︒≈≈≈)【答案】3︒【解析】因为tan l h θ=,且天顶距1θ=︒,晷影长0.14l ≈,所以0.148tan 0.0175l h θ===,当晷影长度0.42l ≈时,0.42tan 0.05248l h θ===所以θ≈︒3,故答案为:3︒4.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色如图,某摩天轮最高点距离地面高度为100m ,转盘直径为90m ,均匀设置了依次标号为1~48号的48个座舱.开启后摩天轮按照逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,开始转动t min 后距离地面的高度为H m ,转一周需要30min .(1)求在转动一周的过程中,H 关于t 的函数解析式;(2)若甲、乙两人分别坐在1号和9号座舱里,在运行一周的过程中,求两人距离地面的高度差h (单位:m )关于t 的函数解析式,并求高度差的最大值.【答案】(1)45sin 55152ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,030t ≤≤.;(2)45m【解析】(1)如图,设座舱距离地面最近的位置为点P ,以轴心Q 为原点,与地面平行的直线为x 轴建立直角坐标系,设0min t =时,游客甲位于点()0,45P -,以OP 为终边的角为π2-;根据摩天轮转一周大约需要30min ,可知座舱转动的角速度约为rad/min 15π,由题意可得45sin 55152ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,030t ≤≤.(2)如图,甲、乙两人的位置分别用点A ,B 表示,则28483ππAOB ∠=⨯=.经过min t 后甲距离地面的高度为145sin 55152ππH ⎛⎫=-+ ⎝⎭,点B 相对于点A 始终落后rad 3π,此时乙距离地面的高度为2545sin 55156ππH t ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.则甲、乙距离地面的高度差12545sin sin 152156ππππH H t h t ⎛⎫⎛⎫=-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭545sin sin 152615ππππt t ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭利用sin sin 2sincos 22θϕθϕθϕ+-+=,可得2290sin sin 45sin 6153153πππππh t t ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,030t ≤≤.当21532πππt -=或231532πππt -=,即352t =或65302t =>(舍去)时,h 的最大值为45所以甲、乙两人距离地面的高度差的最大值约为45m5.用弹簧挂着的小球做上下运动,它在t 秒时相对于平衡位置的高度h 厘米由下列关系式确定:2sin 4h t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.以t 为横坐标,h 为纵坐标,作出这个函数在[]0,2π上的图象,并回答下列问题.(1)小球在开始振动时(即0=t 时)的位置在哪里?(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离分别是多少?(3)经过多长时间小球往复运动一次?(4)每秒钟小球能往复运动多少次?【答案】(1厘米处;(2)都是2厘米(3)2π秒;(4)12π【解析】(1)函数2sin 4h t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0,2π上的图象如图.当0=t 时,2sin4h π==(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离都是2厘米.(3)小球往复运动一次就是一个周期,易知2T π=秒,即经过2π秒往复运动一次.(4)每秒钟往复运动的次数112f T π==.6.弹簧振子的振动是简谐振动.某个弹簧振子在完成一次全振动的过程中,时间t (单位:s )与位移y (单位:mm )之间的对应数据记录如下表:t 0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.60y-20.0-17.3-1010.117.220.017.210.3-10.1-17.3-20.0(1)试根据这些数据确定这个振子的位移关于时间的函数解析式;(2)画出该函数在[]0,0.6t ∈的图象;(3)在这次全振动过程中,求位移为10mm 时t 的取值集合.【答案】(1)101020sin 20cos ,0323y t t t πππ⎛⎫=⎪⎭-⎝=-≥;(2)图象见解析;(3){}0.2,0.4【解析】(1)设函数解析式为()sin y A t ωϕ=+,0t ≥,由表格可知:20A =,0.6T =,则22100.63T πππω===,即1020sin 3y t πϕ⎛=+⎫⎪⎝⎭.由函数图象过点()0,20-,得2020sin ϕ-=,即sin 1ϕ=-,可取2πϕ=-.则这个振子的位移关于时间的函数解析式为101020sin 20cos ,0323y t t t πππ⎛⎫=⎪⎭-⎝=-≥;(2)列表:t00.150.30.450.6103t π02ππ32π2πy-2020-20由表格数据知,1020cos3y t π=-,[]0,0.6t ∈的图象如图所示.;(3)由题意得1020cos103t π-=,即101cos 32t π=-,则111022,33t k k πππ=+∈Z 或221022,33t k k πππ=-+∈Z ,所以1113,55t k k =+∈Z 或2213,55t k k =-+∈Z .又[]0,0.6t ∈,所以0.2t =或0.4.所以在这次全振动过程中,位移为10mm 时t 的取值集合为{}0.2,0.4.7.某港口海水的深度y (m)是时间t (时)(0≤t ≤24)的函数,记为y =f (t ).已知某日海水深度的数据如下:t (时)03691215182124y (m)10.013.09.97.010.013.010.17.010.0经长期观察,y =f (t )的曲线可近似地看成函数()sin 0,0y A t b A ωω=+>>的图象.(1)根据以上数据,求出函数y =f (t )=A sin ωt +b 的振幅、ω和表达式;(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5m 或5m 以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可).某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5m ,如果该船希望在同一天内安全进出港,请问:它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?【答案】(1)振幅为3,6π=ω,()()3sin 100246f t t t π=+≤≤;(2)16小时.【解析】(1)由题设的数据可得137A b A b +=⎧⎨-+=⎩,故3,10A b ==,而12T =,故6π=ω,故()()3sin 100246f t t t π=+≤≤,其中振幅为3,6π=ω.(2)令()11.5f t ≥,则1sin62t π≥,其中024t ≤≤故15t ≤≤或1317t ≤≤,故船舶至多能在港内停留24816-=小时.8.在某个旅游业为主的地区,每年各个月份从事旅游服务工作的人数会发生周期性的变化.现假设该地区每年各个月份从事旅游服务工作的人数()f n 可近似地用函数()()100cos 4f n A n k ω=++⎡⎤⎣⎦来刻画.其中,正整数n 表示月份且[]1,12n ∈,例如1n =时表示1月份,A 和k 是正整数,0ω>.统计发现,该地区每年各个月份从事旅游服务工作的人数有以下规律:①各年相同的月份从事旅游服务工作的人数基本相同;②从事旅游服务工作的人数最多的8月份和最少的2月份相差约400人;③2月份从事旅游服务工作的人数约为100人,随后逐月递增直到8月份达到最多.(1)试根据已知信息,确定一个符合条件的()y f n =的表达式;(2)一般地,当该地区从事旅游服务工作的人数超过400人时,该地区就进入了一年中的旅游旺季,那么一年中的哪几个月是该地区的旅游旺季?请说明理由.【答案】(1)()()π1002cos 436f x n ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦;(2)第7,8,9月是该地区的旅游旺季【解析】(1)因为A 和k 是正整数,由②可得:()()100100200400A k A k A +--+==,解得2A =;由③可得:且8262T =-=,则2π12T ==ω,且0ω>,解得π6ω=;且()1002100k -=,解得3k =;所以()()π1002cos 436f x n ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦.(2)令()()π1002cos 434006f x n ⎡⎤=++>⎢⎥⎣⎦,则()π1cos 462n +>,因为[]1,12n ∈,则()5π8π,63π46n ⎡∈+⎤⎢⎥⎣⎦,可得()5ππ7π4363n <<+,解得610n <<,且*n ∈N ,则7,8,9n =,所以第7,8,9月是该地区的旅游旺季.。

解直角三角形——教师版(带完整答案)

解直角三角形——教师版(带完整答案)

(C).
2 2
(D). 2 2
2、如果 是锐角,且 cos
4 ,那么 sin 的值是( ) . 5
(C)
(A)
9 25
(B)
4 5
3 5
(D)
16 25
) .
3、等腰三角形底边长为 10 ㎝,周长为 36cm,那么底角的余弦等于( (A)
5 13
(B)
12 13Leabharlann (C)10 13(D) )
21.如图是五角星,已知 AC=a,求五角星外接圆的直径(结果用含三角函数的式子表示) 。
6 / 14
参考答案 一、选择题 1、B 2、C 3、A 4、D 5、B 6、B 7、C 8、A 9、A 10、A 二、填空题 11、
1 2
12、2.3
13、1.5 +20tan
14、13
15、3.93 米
s i nA
A的对边 a 斜边 c
B . 锐 角 A 的 邻 边 与 斜 边 的 比 叫 做 ∠ A 的 余 弦 , 记 为 cosA , 即
cos A
A的邻边 b 斜边 c A的对边 a A的邻边 b
C.锐角 A 的对边与邻边的比叫做∠A 的正切,记为 tanA,即 tan A
sin 2 A cos2 A 1
tanA tan(90°—A)=1 tanA=
sin A cos A
4 1.在 Rt△ABC 中,∠C=90°,sinA= 5 ,则 cosB 的值等于( b )
3 A. 5
4 B. 5
3 C. 4
5
D. 5
2.在正方形网格中, △ ABC 的位置如图所示,则 cos B 的值为( b

2020年高三总复习数学人教旧版-必修4[第1讲 三角函数的概念]讲义(教师版)

2020年高三总复习数学人教旧版-必修4[第1讲 三角函数的概念]讲义(教师版)

第 4页
S扇
nr 2 360
。又因为扇形的弧长 l
nr 180
,扇形面积
nr 2 360
可以写成
1 . nr 2 180
.r
,所以又得
到扇形面积的另一个计算公式:
S扇
1 2
l
r
.
例 1. 给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③第
二象限角是钝角;④小于 180°的角是钝角、直角或锐角;⑤三角形的内角一定是第一、二
第 6页
令 720 k.360 1020 360 ,解得 5 k< 23 ,而 k Z ,∴ k 1、2 、3 .
6
6
当 k 1时, 660 ;
当 k 2 时, 300 ;
当 k 3 时, 60 .
故在 720 ~ 360 范围内与 1020 终边相同的角有三个,分别是 660 、 300 、60 .
原点)的坐标是 x, y,它与原点的距离为 r
2
x
y2
x2 y2 0 ,那么:
第 9页
(1)比值 y 叫做 的正弦,记做 sin ,即 sin y y ;
r
r
x2 y2
(2)比值 x 叫做 的余弦,记做 cos ,即 cos x x ;
r
r
x2 y2
(3)比值 y 叫做 的正切,记做 tan ,即 tan y ;
3、角度与弧度的互化
(1)将角度化为弧度:360 2 ;180 ;1 0.01745 rad ;n n rad .
180
180
(2)将弧度化为角度: 2 360 ; 180 ;1rad (180) ; n(rad ) (180n) .

九年级数学15道三角函数及应用题专题精讲人教版

九年级数学15道三角函数及应用题专题精讲人教版

15道三角函数及应用题专题精讲2 / 4即从A 点到D 点的距离约是2米. 5分 (2)∵AB =82+62=10(米) 7分 [或在Rt △ABC 中,BC =8,∠ABC ° ∴AB =8cos36.87°≈10(米) 7分 ]∴甲所走的路程为:10+2=12(米) 乙所走的路程为:8+4=12(米) 8分 ∴小明的判断是正确的. 9分例2、在一块长16m ,宽12m 的矩形荒地上,要建造一个花园,要求花园所占面积为荒地面积的一半.下面分别是小明和小颖的设计方案.(1)你认为小明的结果对吗?请说明理由. (2)请你帮助小颖求出图中的x(精确到0.1m)(3)你还有其他的设计方案吗?请在图3中画出你所设计的草图,并加以说明.解答:(1)小明的结果不对设小路宽xm ,则得方程(16-2x)(12-2x)=16×12/2解得:x 1=2.x 2=12而荒地的宽为12m ,若小路宽为12m ,不符合实际情况,故x 2=12m 不合题意 (2)由题意得:4×πx 2/4=16×12/2我(小颖)的设计方案 如图2.其中花园中每个角上的扇形都相同。

我(小明)的设计方案 如图1.其中花园四周小路的宽度相等。

通过解方程,我得到小路的宽为2m 或12m 。

word3 / 4FE DCBA45°37°x 2=96/π x ≈5.5m答:小颖的设计方案中扇形的半径约为5.5m .(3)例3、如图,有一长方形的地,长为x 米,宽为120米,建筑商将它分成三部分:甲、乙、丙。

甲和乙为正方形。

现计划甲建设住宅区,乙建设商场,丙开辟成公司。

若已知丙地的面积为3200平方米,试求x 的值。

解答:根据题意,得()()1201201203200x x ---=⎡⎤⎣⎦,即2360320000x x -+=,解得1200x =,2160x =。

答:x 的值为200米或160米 例4、如图,A 、B 两座城市相距100千米,现计划在这两座城市之间修筑一条高等级公路(即线段AB )。

高中数学 3.3 三角函数的积化和差与和差化积配套课件

高中数学 3.3 三角函数的积化和差与和差化积配套课件

基 达

课 前
知识解决实际问题的能力.


主 导
●重点难点
时 作


重点:积化和差公式、和差化积公式的推导.

堂 互
难点:综合运用公式进行三角恒等变换.



教 师 备 课 资 源
菜单
RB ·数学 必修4








●教学建议

法 技


1.关于积化和差公式的教学


方 案
建议教师首先让学生复习两角和与差的正、余弦公式,
堂 双 基 达 标

换的特点,提高推理、运算能

主 导
力.(重点)
时 作


课 堂 互 动 探 究
教 师 备 课 资 源
菜单
RB ·数学 必修4

学 教
积化和差与和差化积公式
思 想






【问题导思】


学 方
利用两角和与差的正弦公式能否用 sin(α+β)与 sin(α-β)
当 堂


设 计
教 师 备 课 资 源
菜单
RB ·数学 必修4







分 析
1.积化和差公式
法 技
教 学
cos αcos β= 12[cos(α+β)+cos(α-β)] ;
方 案 设
sin αsin β= -12[cos(α+β)-cos(α-β)] ;

《用计算器求锐角的三角函数值(2)》教学设计

《用计算器求锐角的三角函数值(2)》教学设计

《用计算器求锐角的三角函数值(2)》教学设计作者:王少霞来源:《新课程·中旬》2018年第09期一、教学目标知识与技能1.让学生学会计算器中一些功能键的使用。

2.会熟练运用计算器由三角函数值求角。

过程与方法1.通过小组合作交流的方式掌握计算器的按键顺序。

2.通过实际问题的计算进一步熟练掌握运算顺序。

情感、态度与价值观1.通过计算器的使用,了解计算器在解决生活问题中的重要作用,感受计算器的优势及其给人们生活带来的便利。

2.通过小组合作学习感受合作的重要性。

二、教学重难点重点:会熟练运用计算器由三角函数值求角难点:实际运用三、课前准备计算器、PPT、投影仪、导学案四、教学过程(一)温故知新学生完成导学案第一题1.求下列各式的值sin30°= cos45°= tan60°=cos23°≈ tan47°≈ sin56°≈设计意图:通过第1题学生复习已知锐角求三角函数值,并用计算器操作求非特殊角的三角函数值。

生思考已知三角函数值能否求出锐角,口答导学案中第2题。

2.根据下列三角函数值求∠A的度数SinA= ,∠A= CosA= ,∠A= tanA= ,∠A=设计意图:由特殊到一般,学生通过第2题根据条件求出特殊的锐角,便于引出对一般锐角求法的思考。

(二)引入新课,探究新知学生先独立思考后,小组合作交流,最后由小组长到讲台展示。

1.引例:振华商厦门口有一层台阶,商场为了方便小车运货,决定用铁板在台阶上搭一斜坡,已知斜坡长为1米,台阶高度0.6米,台阶底部离台阶0.8米,请根据条件求出倾斜角度数。

(精确到1°)设计意图:由学生思考后分析,发现非特殊三角函数值对应的锐角无法直接得出,引出用计算器求锐角。

2.教师播放录制的微课:以45°特殊角为例,用计算器操作演示已知锐角求三角函数值和已知三角函数值求锐角。

学生通过观看微课,明确按键顺序。

【教案823】三角函数与导数4:证明(求)极值点、零点个数(教师版)

【教案823】三角函数与导数4:证明(求)极值点、零点个数【例1】 【2019·全国Ⅰ卷·理科】已知函数()()sin ln 1f x x x =-+,()x f '为()x f 的导数.证明: (1)()x f '在区间1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭存在唯一极大值点; (2)()x f 有且仅有2个零点. 【答案】:(1)见解析;(2)见解析.【详解】:(1)由题意知:()f x 定义域为:()1,-+∞且()1cos 1f x x x '=-+ 令()1cos 1g x x x =-+,1,2x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,()()21sin 1g x x x '∴=-++,1,2x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭ ()211x +在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,sin x -,在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()g x '∴在1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减 又()0sin0110g '=-+=>,()()2244sin 102222g ππππ⎛⎫'=-+=-< ⎪⎝⎭++00,2x π⎛⎫∴∃∈ ⎪⎝⎭,使得()00g x '=∴当()01,x x ∈-时,()0g x '>;0,2x x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '<即()g x 在()01,x -上单调递增;在0,2x π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 则0x x =为()g x 唯一的极大值点,即:()f x '在区间1,2π⎛⎫- ⎪⎝⎭上存在唯一的极大值点0x .(2)由(1)知:()1cos 1f x x x '=-+,()1,x ∈-+∞①当(]1,0x ∈-时,由(1)可知()f x '在(]1,0-上单调递增()()00f x f ''∴≤=,()f x ∴在(]1,0-上单调递减又()00f =,0x ∴=为()f x 在(]1,0-上的唯一零点 ②当0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()f x '在()00,x 上单调递增,在0,2x π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 又()00f '=,()00f x '∴>()f x ∴在()00,x 上单调递增,此时()()00f x f >=,不存在零点又22cos 02222f ππππ⎛⎫'=-=-< ⎪++⎝⎭,10,2x x π⎛⎫∴∃∈ ⎪⎝⎭,使得()10f x '=()f x ∴在()01,x x 上单调递增,在1,2x π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减又()()000f x f >=,2sin ln 1lnln102222e f ππππ⎛⎫⎛⎫=-+=>= ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭()0f x ∴>在0,2x π⎛⎫⎪⎝⎭上恒成立,此时不存在零点③当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,sin x 单调递减,()ln 1x -+单调递减,()f x ∴在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 又02f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,()()()sin ln 1ln 10f ππππ=-+=-+<,即()02f f ππ⎛⎫⋅< ⎪⎝⎭, 又()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,∴()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上存在唯一零点 ④当(),x π∈+∞时,[]sin 1,1x ∈-,()()ln 1ln 1ln 1x e π+>+>=()sin ln 10x x ∴-+<,即()f x 在(),π+∞上不存在零点综上所述:()f x 有且仅有2个零点.【演练题组1】1、【2021·四川泸州市一诊·理科】已知曲线()sin f x kx x b =+在点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为230x y --=.(1)求k ,b 的值; (2)判断函数()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上零点的个数,并证明. 【答案】:(1)2k =,3b =-;(2)()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一个零点.证明见解析.【解析】:(1)因为()sin cos f x k x kx x '=+,所以sin cos 2222f k k k ππππ⎛⎫'=+⨯=⎪⎝⎭, 又因为sin 2222k f k b b ππππ⎛⎫=⨯+=+⎪⎝⎭, 因为曲线()f x 在点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为230x y --=. 所以2k =,所以223,222f b πππ⎛⎫=+=⨯- ⎪⎝⎭所以3b =-; (2)()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一个零点, 因为()2sin 2cos f x x x x '=+,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()0f x '>,所以()f x 在0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上为单调递增函数且图象连续不断,因为(0)30f =-<,302f ππ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,所以()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上有且只有一个零点.2、【2020·吉林三校第一次联考·文科】已知函数()(1cos )f x x x =-. (1)求曲线()y f x =在点(,())f ππ,处的切线方程; (2)确定()f x 在33(,)22ππ-上极值点的个数,并说明理由. 【答案】:(1)2y x =;(2)极值点的个数为2,理由见解析.【解析】:(1)由题意,函数()(1cos )f x x x =-,可得()1cos sin f x x x x '=-+,则()2f π'=, 又由()2f ππ=,所以曲线()y f x =在点(π,())f π处的切线方程为22()y x ππ-=-,即2y x =. (2)由()1cos sin f x x x x '=-+,当(0,]x π∈时,()0f x '>,则()f x 在(0,]π上单调递增,无极值点; 设()()g x f x =',则()2sin cos g x x x x '=+, 当3(,)2x ππ∈时,()0g x '<,则()g x 在3(,)2ππ上单调递减,因为()20g π=>,33π1022g π⎛⎫=-<⎪⎝⎭,所以存在唯一的实数3(,)2m ππ∈,使得()0g m =, 当(,)x m π∈时,()0f x '>,当3(,)2x m π∈时,()0f x '<, 所以()f x 在3(0,)2π只有一个极值点,且该极值点为m , 因为()()f x f x -=-,所以()f x 为奇函数,所以()f x 在3(,0)2π-上也只有1个极值点,且该极值点为m -. 综上可得,()f x 在上极值点的个数为2.3、【2021˙北京延庆区期末统考】已知函数()()2cos sin f x a x x x =--. (Ⅰ)当=0a 时,求函数()f x 在点(0,(0))f 处的切线方程; (Ⅱ)当4a >,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值; (Ⅲ)当12a <<,,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,判断函数()f x 的零点个数,并说明理由. 【答案】:(Ⅰ)2y =;(Ⅱ)2π-;(Ⅲ)有2个零点,理由见解析. 【解析】:(Ⅰ)当0a =时,函数()2cos sin f x x x x =-,(0)2f =()2sin sin cos 3sin cos f x x x x x x x x '=---=--,∴切线的斜率(0)0k f '==, ∴曲线()y f x =在原点处的切线方程为2y =.(Ⅱ)()(2)(sin )sin cos (3)sin cos f x a x x x x a x x x '=----=--,令()(3)sin cos g x a x x x =--,则()(3)cos cos sin (4)cos sin g x a x x x x a x x x '=--+=-+, 当4a >,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()0g x '>,所以()g x 在[0,]2π上单调递. 所以()(0)0g x g ≥=,即()0f x '≥,仅在0x =处()0f x '=,其余各处()0f x '>,所以()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增, 所以当2x π=时,()f x 的最大值为()22f ππ=-.(Ⅲ)()(3)sin cos f x a x x x '=--,因为12a <<,当π[0,]2x ∈时,()0f x '≤,仅在0x =处()0f x '=,其余各处()0f x '<,所以()f x 在[0,]2π上单调递减,因为(0)20,()022f a f ππ=->=-<, 所以存在唯一0[0,]2x π∈,使得0()0f x =, 即()f x 在[0,]2π上有且只有一个零点,因为()(2)cos()sin()(2)sin ()f x a x x x a x x f x -=--+-=--=, 所以()f x 是偶函数,其图像关于y 轴对称,所以在[,0]2π-上有且只有一个零点,所以()f x 在[,]22ππ-上有2个零点.4、【2021·云南红河州一检·理科】已知函数()()cos e .xf x x a x a =-+∈R(1)当1a =时,证明:()f x 在区间()0,2π上不存在零点; (2)若01a <≤,试讨论函数()()cos g x a x f x =-+-的零点个数.【答案】:(1)证明见解析;(2)当01a <<时,函数()g x 有两个零点;当1a =时,函数()g x 只有一个零点.【解析】:(1)当1a =时,()cos e x f x x x =-+,则()sin 1x f x x e '=--+,()cos x f x x e ''=--,当()0,2x π∈,1cos 1x -≤≤,01x e e >=所以()cos 0xf x x e ''=--<,所以()f x '在()0,2π上单调递减.所以()()00f x f ''<=,所以()f x 在区间()0,2π单调递减. 所以当()0,x π∈时,()()00f x f <= 故函数()f x 在区间()0,2π上不存在零点;(2)由题意可得()()cos xg x a x f x ae x a =-+-=--因为()()10,ln 01xg x ae x a a '=-==-<≤,所以()g x 在(),ln a -∞-上单调递减,在()ln ,a -+∞上单调递增,因此()()ln 1ln g x g a a a ≥-=-+, 因为01a <≤,所以:①当1a =时,()()ln 0,00a g x g -=≥=,此时,()g x 在(),-∞+∞上仅有一个零点; ②当01a <<时,()ln 0,00a g ->=,令()()1ln 01h a a a a =-+<<,()()10,ah a h a a-'=>在()0,1上单调递增,从而()()10h a h <=,所以()ln 1ln 0g a a a -=-+<, 由()g x 在(),ln a -∞-上单调递减,()00g =,()0,ln a ∈-∞ 从而()g x 在(),ln a -∞-上存在一个零点,又因为()12ln 2ln g a a a a -=-+,记()12ln a a a a ϕ=-+,且()()22211210a a a a a ϕ-'=--+=-<,从而()a ϕ在()0,1上单调,有()()10a ϕϕ>=,即()2ln 0g a ->,()ln 1ln 0g a a a -=-+<,且()g x 在()ln ,a -+∞上单调递增, 所以()g x 在()ln ,2ln a a --上也存在一个零点,综上:当01a <<时,函数()g x 有两个零点;当1a =时,函数()g x 只有一个零点.5、已知函数()cos a xf x b x=+(,a b R ∈). (1)当1,0a b ==时,判断函数()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭内的单调性;(2)已知曲线cos ()a xf x b x =+在点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为6 2.y x π=-+ (ⅰ)求()f x 的解析式;(ⅱ)判断方程()312f x π=-在区间(]0,2π上解的个数,并说明理由. 【答案】:(1)单调递减函数;(2)(i ) 3cos ()1xf x x=-; (ii ) 3个,理由见解析. 【解析】:(1)当1,0a b ==时,cos ()x f x x =,可得2sin cos ()x x xf x x⋅+'=-, 因为(0,)2x π∈,所以sin cos 0x x x ⋅+>,即()0f x '<,所以函数()f x 在区间(0,)2π上为单调递减函数.(2)(ⅰ)由函数cos ()a x f x b x=+,可得2(sin cos )()a x x x f x x -⋅+'=,则2()2af ππ-'= 因为函数()f x 在点(,())22f ππ处的切线方程为62y x π=-+,所以26aππ-=-,解得3a =,当2x π=,代入切线方程为6212y ππ=-⨯+=-,可得()12f b π==-,所以函数()f x 的解析式为3cos ()1xf x x=-. (ⅱ)令()()33cos 3122x g f x x x ππ+=-=-,则()23(sin cos )x x x x g x -+'=, ①当(0,]2x π∈时,可得()0g x '<,()g x 单调递减,又由330(,022)()62g g πππππ->-=<=, 所以函数()g x 在区间(0,]2π上只有一个零点;②当3(,)22x ππ∈时,cos 0x <,可得()3cos 302x x g x π-=<恒成立, 所以函数()g x 在区间3(,)22ππ上没有零点;③当3[,2]2x ππ∈时,令()sin cos h x x x x =+,可得()cos 0h x x x '=>, 所以()h x 在区间3[,2]2ππ单调递增,3(2)0,()02h h ππ><,所以存在03[,2]2x ππ∈,使得()g x 在03[,)2x π上单调递增,在0(,2]x π单调递减,又由(2)0,()02g g ππ=<,所以函数在3[,2]2ππ上有两个零点, 综上可得,方程3()12f x π=-在(0,2]π上有3个解.6、已知函数()()sin cos xf x ex x =+.(1)求()f x 的单调递增区间; (2)求证:曲线()y f x =在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且只有一条斜率为2的切线. 【答案】:(1)2,222k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭,k Z ∈(2)见解析 【解析】:(1)函数()(sin cos )xf x e x x =+,x ∈R , 则()(sin cos )(cos sin )2cos xxxf x e x x e x x e x '=++-=,令()2cos 0xf x e x '=>得2,222x k k ππππ⎛⎫∈-+⎪⎝⎭,k Z ∈, ∴()f x 单调递增区间为2,222k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭,k Z ∈ (2)原命题等价于:在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上,方程cos 1xe x =有唯一解,设()cos xg x e x =,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()cos sin sin 4x x xg x e x e x x π⎛⎫'=-=-⎪⎝⎭此时,()(),',x g x g x 变化情况如下:此时,()g x 在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,且(0)1g =,414g e ππ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,()g x 在,42ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,且02g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴()cos 1xg x e x ==在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上存在唯一一个根,()2cos 20xf x e x '=-=在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上存在唯一一个零点,∴曲线()y f x =在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一条斜率为2的切线.7、已知函数()sin xf x e x =,(e 是自然对数的底数)(1)求()f x 的单调递减区间;(2)记()()g x f x ax =-,若13a <<,求()g x 在()0,π上的零点个数.(参考数据:2 4.8e π≈)【答案】:(1)单调递减区间为()372,244k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭;(2)当13a <<时,()g x 在()0,π上有两个零点.【详解】:(1)()sin xf x e x =,定义域为R .()()sin cos sin 4xx f x ex x x π⎛⎫'=+=+ ⎪⎝⎭.由()0f x '<解得sin 04x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭,解得()372244k x k k Z ππππ+<<+∈. ∴()f x 的单调递减区间为()372,244k k k Z ππππ⎛⎫++∈⎪⎝⎭.(2)由已知()sin xg x e x ax =-,∴()()sin cos xg x e x x a '=+-.令()()h x g x '=,则()2cos xh x e x '=.∵()0,x π∈,∴当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '>;当,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0h x '<, ∴()h x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,即()g x '在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.∵()01g a '=-,()0g e a ππ'=--<.若13a <<时,()010g a '=-<,又∵()g x '在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,又202g e a ππ⎛⎫'=-> ⎪⎝⎭,∴10,2x π⎛⎫∃∈ ⎪⎝⎭,2,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,使得()10g x '=,()20g x '=, 且当()10,x x ∈、()2,x x π∈时,()0g x '<;当()12,x x x ∈时,()0g x '>. ∴()g x 在()10,x 和()2,x π上单调递减,在()12,x x 上单调递增. ∵()00g =,∴()10g x <.∵2233 3.24.802222g e a e πππππ⨯⎛⎫=->->-= ⎪⎝⎭,∴()20g x >. 又∵()0g a ππ=-<,由零点存在性定理可得,()g x 在()12,x x 和()2,x π内各有一个零点,即此时()g x 在()0,π上有两个零点.∴ 当13a <<时,()g x 在()0,π上有两个零点.8、【2020˙湖南邵阳市第三次联考˙文科】给出定义:设()f x '是函数()y f x =的导函数,()f x ''是函数()f x '的导函数,若方程()0f x ''=有实数解0x ,则称点()()00,x f x 为函数()y f x =拐点.已知()cos f x ax x x =-.(1)求证:函数()y f x =的拐点()()00,M x f x 在直线y ax =上; (2)()0,2x π∈时,讨论()f x 的极值点的个数. 【答案】:(1)证明见解析;(2)答案见解析.【解析】:(1)()cos f x ax x x =-,∴()sin f x a x x '=++,∴()cos f x x x ''=+0()0f x ''=,∴00cos 0x x +=.而00000()cos f x ax x x ax =+-=.∴点0(M x ,0())f x 在直线y ax =上.(2)令()0f x '=,得2sin()3a x π=-+, 作出函数2sin()3y x π=-+,(0,2)x π∈与函数y a =的草图如下所示:由图可知,当2a 或2a -时,()f x 无极值点; 当3a =()f x 有一个极值点;当23a -<<-或32a <<时,()f x 有两个极值点.9、【2020˙四川达州市三诊˙文科】已知函数()2cos (R)f x x x a a =+-∈.(1)求证:()f x 是增函数;(2)讨论函数2()sin g x x ax x =-+的零点个数.【答案】:(1)略;(2)1a =,函数()g x 有一个零点;1a ≠,函数()g x 有两个零点.【解析】:(1)证明: ()2sin 0f x x '=->,所以()f x 在(),-∞+∞上是增函数.(2)()2cos g x x a x '=-+,由(1)知是增函数, 1cos 202a g x ⎛⎫'-=-< ⎪⎝⎭,12cos 02a g x ⎛⎫'+=+> ⎪⎝⎭, 01122a a x ,⎛⎫∴∃∈-+ ⎪⎝⎭,使()0002cos 0g x x a x '=-+=, ()g x 在()0,x -∞上单调减,在()0,x +∞上单调增,()2min 0000()cos g x g x x ax x ==-+,又()002a x cos x =+*,()22min 00000000()cos cos sin g x g x x ax x x x x x ∴==-+=--+;令()()0000002sin 2sin 0g x x x x x x '=-+=--=,00x =0()g x ∴在(),0-∞上单调增,在()0,∞+上单调减,()0max ()00g x g ∴==,此时函数()g x 有一个零点,把00x =代入()002a x cos x =+*,得1a =;当00x ≠,1a ≠,时,0()0g x ,即()min 0()0g x g x =<,此时函数()g x 有两个零点.综上:当1a =时,函数()g x 有一个零点;当1a ≠时,函数()g x 有两个零点.10、已知函数()ln sin f x x x =-,记()f x 的导函数为()'f x .(1)若()()1'h x ax f x x=+-是()0,+∞上的单调递增函数,求实数a 的取值范围; (2)若()0,2x π∈,试判断函数()f x 的极值点个数,并说明理由.【答案】:(1)1a ≥;(2)函数()f x 在()0,2π上有且仅有唯一的极大值点,无极小值点;理由详见解析.【解析】:(1)∵1'f x cosx x =-(), ∴11h x ax cosx x x=+-+=()ax +cos x ,因为h (x )是(0,+∞)上的单调递增函数, ∴h ′(x )=a ﹣sin x ≥0(x >0)恒成立,因为sin x ∈[﹣1,1],故a ≥1时,h ′(x )≥0恒成立,且导数为0时不连续.故a ≥1即为所求.(2)由(1)知,1'f x cosx x=-(), ①当x ∈(0,1]时,f ′(x )≥1﹣cos x >0,此时函数f (x )单调递增,无极值点;②当12x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,时,则12x π≥, ∵112cosx cos sin π⎛⎫=- ⎪⎝⎭<,而由三角函数的性质可知,211122sin x πππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭<<<, ∴1'0f x cosx x=-()>, 此时函数f (x )单调递增,无极值点;③当322x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,cos x <0,则1'0f x cosx x =-()>, 此时函数f (x )单调递增,无极值点;④当322x ππ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,时,令1'g x f x cosx x ==-()(),则21'0g x sinx x =-+()<, ∴函数g (x )单调递减,又()3210210232g g ππππ⎛⎫==- ⎪⎝⎭>,<, ∴存在唯一的0322x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,使得g (x 0)=0 且当032x x π⎛⎫∈⎪⎝⎭,时,g (x )=f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈(x 0,2π)时,g (x )=f ′(x )<0,f (x )单调递减. 故x 0是函数f (x )的极大值点.综上所述,函数f (x )在(0,2π)上有且仅有唯一的极大值点,无极小值点.。

2022学年高三上(编号:1-25)三角函数小题汇编(教师版)

2022学年高三上(编号:1-25)三角函数小题汇编(教师版)一、选择题1:(2023届如皋市高三上期初调研解析第1题)1:(2022⋅全国⋅模拟题)声音是由物体振动产生的声波,我们听到的声音中包含着正弦函数.若某声音对应的函数近似为()1sin sin 22f x x x =+,则下列叙述正确的是( )A .2x π=为()f x 的对称轴 B .3,02π⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的对称中心C .()f x 在区间[]0,10上有3个零点D .()f x 在区间57,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增方法提供与解析:(嘉兴陈超群)知识点:含sin x 函数的单调性问题、求正弦(型)函数的对称轴、对称中心、二倍角正弦公式、正弦(型)函数零点、利用导数研究函数的零点问题(或方程的根)分析:本题考查三角函数的图像与性质,利用导数研究函数单调性,属较难题.利用诱导公式,计算可知22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,3322f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即可判定选项A 、B ,求出()f x 的零点即可判定选项C ;利用导数求出函数()f x 的增区间,即可判定选项D . 解析:因为()11sin sin 2cos sin 22222f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=+++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()11sin sin 2cos sin 22222f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以2x π=不是()f x 的对称轴,故A 错误; 因为()3311sin sin 32cos sin 22222f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=+++=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()3311sin sin 32cos sin 22222f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以3322f x f x ππ⎛⎫⎛⎫+≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以3,02π⎛⎫⎪⎝⎭不是()f x 的对称中心,故B 错误;因为()()1sin sin 2sin sin cos sin 1cos 2f x x x x x x x x =+=+=+,令()0f x =,则sin 0x =或cos 1x =-,所以,x k k Z π=∈或,x k k Z ππ=+∈.因为[]0,10x ∈,所以0,,2,3x πππ=. 所以()0f x =有四个零点,故C 错误;()()()2'cos cos 22cos cos 1cos 12cos 1f x x x x x x x =+=+-=+-.令()'0f x >,解得1cos 2x >,解得22,33k x k k Z ππππ-+<<+∈.所以()f x 在57,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,故选D2:(2023届麓山国际实验学校高三上入学考解析第6题) 2:关于函数()sin sin f x x x =+有下述四个结论:①()f x 是偶函数②()f x 在区间,2ππ⎫⎛ ⎪⎝⎭单调递增③()f x 的最大值为2;④()f x 在[],ππ-有4个零点。

5、微专题:三角函数线的妙用-讲义-2021-2022学年高中数学沪教版(2020)必修第二册

【学生版】微专题:三角函数线的妙用一般地,在平面直角坐标系中,坐标满足221x y +=的点组成的集合称为单位圆; 三角函数线可以看作是三角比的几何表示: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);如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线;如果,能在理解与掌握三角函数线的作法基础上,充分发挥三角函数线是三角比的几何意义与直观表示,这不仅能数形结合地理解任意角的三角比,同时,在直观、简单地比较任意角的三角比大小,已知三角比求角,证明含多种三角比的等式与不等式,推导诱导公式,作三角函数图像与研究三角函数性质等方面都有重要的妙用。

【典例】妙用1、利用三角函数线求三角比的值 例1、作出56π和4π的正弦线、余弦线和正切线,并利用三角函数线求出它们的正弦、余弦和正切值。

【提示】 【解析】 【说明】妙用2、利用三角函数线解不等式例2、不等式组sin 02cos 10x x ⎧⎨->⎩,的解集为______________________【提示】 【答案】 【解析】 【说明】妙用3、利用三角函数线证明三角不等式 例3、利用三角函数线证明sin cos 1αα+≥。

妙用4、利用三角函数线确定三角函数值的范围 例4、(1)若236ππθ-≤≤,确定sin θ的范围; (2)若003090θ≤<或0090120θ<≤,确定tan θ的范围;妙用5、三角函数与其他知识的交汇例5、若α、β是关于x 的二次方程x 2+2(cos θ+1)x +cos 2θ=0的两根,且(α-β)2≤8;求:θ的范围。

【归纳】新教材借助单位圆,得交点坐标为P (cos α ,sin α),结合坐标的几何意义,很容易得到余弦、正弦三角比的几何意义,也就是三角函数线;三角函数线的应用相对老教材而言,重点体现在三角函数概念的理解,诱导公式的推导,以及正余弦函数的图像的得到以及三角函数的性质等;体现这个知识点的基础性和解决问题的本质的根源所在; 1、正弦线与余弦线(1)一般地,在平面直角坐标系中,坐标满足x 2+y 2=1的点组成的集合称为单位圆; (2)过角α终边与单位圆的交点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,当的方向与x 轴的正方向相同时,表示cos α是正数,且cos α=||OM , 当的方向与x 轴的正方向相反时,表示cos α是负数,且cos α=-||OM , 称OM 为角α的余弦线;类似地,可以直观的表示sin α,称MP 为角α的正弦线,【说明】利用角的正弦线和余弦线,可以直观地看成角地正弦和余弦地信息,例如上图中,角β的余弦线是ON ,正弦线是NS ,由此可看成cos 0,sin 0ββ<<,而且还可以看出:|cos ||cos |βα>,|sin ||sin |βα<; 2、正切线设角α的终边与直线x =1交于点T ,则可以直观地表示tan α,因此称为角α的正切线.当角的终边在第二、三象限或x 轴的负半轴上时, 终边与直线x =1没有交点,但终边的反向延长线与x =1有交点, 而且交点的纵坐标也正好是角的正切值;【说明】利用如图所示,角β的正切线为AS ,而且从图中可以看出:tan 0,|tan ||tan |ββα<<,这就是说,角α的正切等于角α的终边或其反向延长线与直线1x =的交点的纵坐标; 【即时练习】1、对三角函数线,下列说法正确的是( )A .对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线B .有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在C .任意角的正弦线、正切线总是存在的,但余弦线不一定存在D .任意角的正弦线、余弦线总是存在的,但正切线不一定存在2、已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π)内的角α的取值范围是( )A. ⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4B. ⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4C. ⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D. ⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π3、设MP ,OM 和AT 分别是角1318π的正弦线、余弦线和正切线,则MP ,OM 和AT 的大小关系是4、已知: 2cos 10x -≥,则x 的取值范围是5、设0≤α<2π,若sin α>3cos α,则角α的取值范围是 .6、已知02x π≤≤,且sin cos x x <,则x 的取值范围是7、在()0,2π内,使cos sin tan x x x >>成立的x 的取值范围是____8、已知A 是ABC 的一个内角,且tan 30A ≥,则sin A 的取值范围是9、已知集合{}2sin 10,A αα=-≥{}2cos 10,B αα=+≥求:AB 。

高三一轮复习-三角函数、三角恒等变换、解三角形讲义(带答案)

个性化辅导授课教案【重点知识梳理】1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. cos(α∓β)=cos αcos β±sin αsin β. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 sin 2α=2sin αcos α.cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan 2α=2tan α1-tan 2α. 3.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 ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4.4.函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a或f (α)=a 2+b 2·cos(α-φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b . 【高频考点突破】考点一 三角函数式的化简与给角求值 【例1】 (1)已知α∈(0,π),化简: (1+sin α+cos α)·(cos α2-sin α2)2+2cos α=________.(2)[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°=______.【答案】(1)cos α (2) 6 【规律方法】(1)三角函数式的化简要遵循“三看”原则:①一看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,正确使用公式;②二看函数名称之间的差异,确定使用的公式,常见的有“切化弦”;③三看结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”,“遇到根式一般要升幂”等.(2)对于给角求值问题,一般给定的角是非特殊角,这时要善于将非特殊角转化为特殊角.另外此类问题也常通过代数变形(比如:正负项相消、分子分母相约等)的方式来求值.【变式探究】 (1)4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .22-1(2)化简:sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=________.【解析】(1)原式=4sin 40°-sin 40°cos 40°=4cos 40°sin 40°-sin 40°cos 40°=2sin 80°-sin 40°cos 40°=2sin (120°-40°)-sin 40°cos 40°=3cos 40°+sin 40°-sin 40°cos 40°=3cos 40°cos 40°=3,故选C.法三 (从“幂”入手,利用降幂公式先降次)原式=1-cos 2α2·1-cos 2β2+1+cos 2α2·1+cos 2β2-12cos 2α·cos 2β=14(1+cos 2α·cos 2β-cos 2α-cos 2β)+14(1+cos 2α·cos 2β+cos 2α+cos 2β)-12cos 2α·cos 2β=14+14=12.【答案】(1)C (2)12考点二 三角函数的给值求值、给值求角【例2】 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值.(2)∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0,又α∈(0,π).∴0<α<π2,又∵tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan 2α-tan β1+tan 2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.【规律方法】(1)解题中注意变角,如本题中α+β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β;(2)通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,遵照以下原则:①已知正切函数值,选正切函数;②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,π),选余弦较好;若角的范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,选正弦较好.【变式探究】 已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,(1)求tan 2α的值; (2)求β.【解析】(1)∵cos α=17,0<α<π2,∴sin α=437,∴tan α=43,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-48=-8347. (2)∵0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,∴sin(α-β)=3314,∴cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β) =17×1314+437×3314=12. ∴β=π3.考点三 三角变换的简单应用【例3】 (2014·广东卷)已知函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,x ∈R ,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=32.(1)求A 的值;(2)若f (θ)-f (-θ)=32,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-θ.【规律方法】解三角函数问题的基本思想是“变换”,通过适当的变换达到由此及彼的目的,变换的基本方向有两个,一个是变换函数的名称,一个是变换角的形式.变换函数名称可以使用诱导公式、同角三角函数关系、二倍角的余弦公式等;变换角的形式,可以使用两角和与差的三角函数公式、倍角公式等.【变式探究】 已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α3=45cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.【解析】(1)因为函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z ,由-π2+2k π≤3x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π4+2k π3≤x ≤π12+2k π3,k ∈Z .所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π3,π12+2k π3,k ∈Z .【随堂练习】考点一 已知三角函数值求值例1、已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,OM →=(sin B +cos B ,cos C ),ON →=(sin C ,sin B -cos B ),OM →·ON →=-15.(1)求tan2A 的值;(2)求22cos 3sin 122sin()4AA A π--+ 的值.【解析】 (1)∵OM →·ON →=(sin B +cos B )sin C +cos C (sin B -cos B )=sin(B +C )-cos(B +C )=-15.∴sin A +cos A =-15,①两边平方并整理得:2sin A cos A =-2425,∵-2425<0,∴A ∈(π2,π),∴sin A -cos A =1-2sin A cos A =75.②联立①②得:sin A =35,cos A =-45,∴tan A =-34,∴tan2A =2tan A 1-tan 2A=-321-916=-247. (2)∵tan A =-34,∴22cos 3sin 122sin()4AA A π--+=cos A -3sin A cos A +sin A =1-3tan A 1+tan A=3134314⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫+- ⎪⎝⎭=13. 【方法技巧】对于条件求值问题,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”即使“目标角”变换成“已知角”.若角所在象限没有确定,则应分情况讨论,应注意公式的正用、逆用、变形运用,掌握其结构特征,还要注意拆角、拼角等技巧的运用.【变式探究】已知α∈(π2,π),且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈(π2,π),求cos β的值.考点二 已知三角函数值求角例2、如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A、B两点,已知A、B两点的横坐标分别为210,255.(1)求tan(α+β)的值;(2)求α+2β的值.【方法技巧】(1)已知某些相关条件,求角的解题步骤:①求出该角的范围;②结合该角的范围求出该角的三角函数值.(2)根据角的函数值求角时,选取的函数在这个范围内应是单调的. 【变式探究】已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈(0,π2).(1)求sin θ和cos θ的值; (2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求φ的值.三、三角函数的图像与性质【考情解读】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. 【重点知识梳理】1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,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 )函数 y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域RR{x |x ∈R ,且x ≠⎭⎬⎫k π+π2,k ∈Z值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数递增 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2[2k π-π,2k π]⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2递减 区间 ⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π]无对称中心 (k π,0)⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴 方程x =k π+π2x =k π无【高频考点突破】考点一 三角函数的定义域、值域【例1】 (1)函数y =1tan x -1的定义域为____________.(2)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 .-1 D .-1- 3【答案】(1){x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z } (2)A【规律方法】(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解. (2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).【变式探究】 (1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________. (2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.【解析】(1)法一 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 法二 利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).∴定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .【答案】(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z (2)⎣⎡⎦⎤-12-2,1 考点二 三角函数的奇偶性、周期性、对称性【例2】 (1)已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象的两条相邻的对称轴,则φ=( )A.π4B.π3 C.π2 D.3π4(2)函数y =2cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数【答案】(1)A (2)A 【规律方法】(1)求f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z )即可.(2)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos( ωx +φ)的形式,则最小正周期为T =2π|ω|;奇偶性的判断关键是解析式是否为y =A sin ωx 或y =A cos ωx +b 的形式.【变式探究】 (1)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 (2)若函数f (x )=sinx +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π3【答案】(1)A (2)C 考点三 三角函数的单调性【例3】 (1)已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,x ∈[0,π],则f (x )的单调递增区间为________. (2)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.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]【答案】(1)⎣⎡⎦⎤0,π4 (2)A 【规律方法】(1)求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y =A sin(ωx +φ)形式,再求y =A sin(ωx +φ)的单调区间,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.(2)对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷.【变式探究】 (1)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等于( )A.23B.32C .2D .3 (2)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调减区间为______.【答案】(1)B (2)⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z )四、函数)sin(ϕ+=wx A y 的图像【考情解读】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. 【重点知识梳理】1.“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x 轴相交的三个点,作图时的一般步骤为: (1)定点:如下表所示.X-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y =A sin(ωx +φ)在一个周期内的图象.(3)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y =A sin(ωx +φ)在R 上的图象.2.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径3.函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义当函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时,A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f=1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.【高频考点突破】考点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【例1】 设函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)的周期为π. (1)求它的振幅、初相;(2)用五点法作出它在长度为一个周期的闭区间上的图象;(3)说明函数f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到. 【解析】(1)f (x )=sin ωx +3cos ωx =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx +32cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3, 又∵T =π,∴2πω=π,即ω=2.∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.∴函数f (x )=sin ωx +3cos ωx 的振幅为2,初相为π3.(3)法一 把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象;再把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象上的点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;最后把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 法二 将y =sin x 的图象上每一点的横坐标x 缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =sin 2x 的图象;再将y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位,得到y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象上每一点的横坐标保持不变,纵坐标伸长到原来的2倍,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.【规律方法】作函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象常用如下两种方法:(1)五点法作图法,用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;(2)图象的变换法,由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.【变式探究】 设函数f (x )=cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<0的最小正周期为π,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【解析】(1)∵T =2πω=π,ω=2,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+φ=32,∴sin φ=-32,又-π2<φ<0,∴φ=-π3.(2)由(1)得f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,列表: 2x -π3-π30 π2 π 32π 53π x 0 π6 512π 23π 1112π π f (x )121-112图象如图.考点二 利用三角函数图象求其解析式【例2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)的图象如图所示,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,则f (0)=( )A .-23B .-12 C.23 D.12(2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.【解析】(1)由三角函数图象得T 2=11π12-7π12=π3,即T =2π3,所以ω=2πT=3.又x =7π12是函数单调增区间中的一个零点,所以3×7π12+φ=3π2+2k π,解得φ=-π4+2k π,k ∈Z ,所以f (x )=A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4. 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,得A =223,所以f (x )=223cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4,所以f (0)=223·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=23.【答案】(1)C (2)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 【规律方法】已知f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)五点法,由ω=2πT即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ;(2)代入法,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.【训练2】 (1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG 是边长为2的等边三角形,则f (1)的值为( )A .-32 B .-62C. 3 D .- 3 (2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为______.(2)由三角函数图象可得A =2,34T =11π12-π6=34π,所以周期T =π=2πω,解得ω=2.又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,0<φ<π,解得φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=1.【答案】(1)D (2)1考点三 函数y =A sin(ωx +φ)的性质应用【例3】 (2014·山东卷)已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,n ),函数f (x )=a·b ,且y =f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎪⎫π12,3和点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2.(1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 【规律方法】解决三角函数图象与性质综合问题的方法:先将y =f (x )化为y =a sin x +b cos x 的形式,然后用辅助角公式化为y =A sin(ωx +φ)+b 的形式,再借助y =A sin(ωx +φ)的性质(如周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.【变式探究】 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)-cos(ωx +φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数y =f (x )图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值; (2)求函数y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的最大值及对应的x 的值.五、解三角形(正弦定理和余弦定理)【考情解读】1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题;【重点知识梳理】1.正、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2Ra2=b2+c22bc cos__A;b2=c2+a22ca cos__B;c2=a2+b2-2ab cos__C常见变形(1)a=2R sin A,b=2R sin__B,c=2R sin_C;(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;(3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__C;cos A=b2+c2-a22bc;cos B=c2+a2-b22ac;(4)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin A cos C =a 2+b 2-c 22ab2.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .【高频考点突破】考点一 利用正、余弦定理解三角形例1、(1)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( )A.1010 B.105C.31010D.55(2)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.【解析】(1)由余弦定理可得AC 2=9+2-2×3×2×22=5,所以AC = 5.再由正弦定理得AC sin B =BCsin A ,所以sin A =BC ·sin BAC =3×225=31010.【答案】 (1)C (2) 3【提分秘籍】利用正、余弦定理解三角形的关键是合理地选择正弦或余弦定理进行边角互化,解题过程中注意隐含条件的挖掘以确定解的个数.【变式探究】在△ABC 中,已知内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足2a sin ⎝⎛⎭⎫B +π4=c . (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,求sin B sin C 的取值范围.考点二 三角形形状的判断例2、设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定【解析】依据题设条件的特点,由正弦定理,得sin B cos C +cos B sin C =sin 2A ,有sin(B +C )=sin 2A ,从而sin(B +C )=sin A =sin 2A ,解得sin A =1,∴A =π2,故选B.【答案】B 【提分秘籍】依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.注意:在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. 【变式探究】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b 2+c 2=a 2+bc . (1)求角A 的大小;(2)若sin B ·sin C =sin 2A ,试判断△ABC 的形状.考点三 三角形的面积问题例3、在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c .已知cos 2A -3cos(B +C )=1. (1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值.【解析】(1)由cos 2A -3cos(B +C )=1,得2cos 2A +3cos A -2=0, 即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π3.(2)由S =12bc sin A =12bc ·32=34bc =53,得bc =20.又b =5,知c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A=25+16-20=21,故a = 21.又由正弦定理得sin B sin C =b a sin A ·c a sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57.【方法技巧】三角形的面积求法最常用的是利用公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A 去求.计算时注意整体运算及正、余弦定理的应用.【变式探究】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积.考点四 解三角形例4、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A -B2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35. (1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量BA →在BC →方向上的投影.【解析】(1)由2cos 2A -B 2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35,2分即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35.4分则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35.6分【提分秘籍】正弦定理、余弦定理及其在现实生活中的应用是高考的热点,主要利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题以及几何计算的实际问题,常与三角变换、三角函数的性质交汇命题、多以解答题形式出现. 【随堂练习】考点三 正、余弦定理的应用例3、在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .【解析】 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B, 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B.即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又A +B +C =π, 所以sin C =2sin A . 因此sin Csin A=2.【方法技巧】(1)利用正弦定理,实施角的正弦化为边时只能是用a 替换sin A ,用b 替换sin B ,用c 替换sin C . sin A ,sin B ,sin C 的次数要相等,各项要同时替换,反之,用角的正弦替换边时也要这样,不能只替换一部分;(2)以三角形为背景的题目,要注意三角形的内角和定理的使用.像本例中B +C =60°;(3)在求角的大小一定要有两个条件才能完成:①角的范围;②角的某一三角函数值.在由三角函数值来判断角的大小时,一定要注意角的范围及三角函数的单调性.【变式探究】在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 所对的边,且3a =2c sin A .(1)确定角C 的大小;(2)若c =7,且△ABC 的面积为332,求a +b 的值. 【解析】(1)由3a =2c sin A ,根据正弦定理,sin C =c sin A a =32, 又0<C <π2,则C =π3. (2)由已知条件⎩⎨⎧ 12ab sin C =332a 2+b 2-c 22ab =cos C ,即⎩⎪⎨⎪⎧ab =6a 2+b 2-7=ab , (a +b )2=a 2+b 2+2ab =3ab +7=25,∴a +b =5.。

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三角函数专题复习(二) [知识点复习] 一、三角函数的图象及性质知识总结 1. 求三角函数的周期最常用的四种方法:

(1)公式法:的最小正周期是;

的最小正周期是; (2)图象法:利用图象变换画出函数图象观察其周期; (3)定义法。

例1.已知函数1()sin()2fxAx,xR(其中0,2)的部分图象如图所示.设

点)4,32(C是图象上y轴右侧的第一个最高点,CDDB,则BDC的面积是( )

A、3 B、4 C、6 D、12 例2.已知函数)6sin(2)(wxxf(ω>0)的图象与直线y=-2的两个相邻公共点之间的距离等于π,则()fx的单调递减区间是( ) A、2,,63kkkZ B、,,36kkkZ

C、42,2,33kkkZ D、52,2,1212kkkZ 2. 三角函数最值的求法: (1)基本型; (2)一元二次函数型; (3)单调型(利用函数单调性求解)

例3.函数]4,3[)62sin(2xxy,的值域是______

例4.若2cos2sin220mm对R恒成立,则实数m的取值范围是( ) A.21m B.12m C.1212m D.121m 3. 三角函数奇偶性的判定方法: (1)定义法:先求定义域,再化简,最后判断。

(2)Zkkwxy,为偶函数2)(Asin Zkkwxy,为奇函数)(Asin;

Zkkwxy,为奇函数2)(Acos

Zkkwxy,为奇函数)(Acos

例5.函数sin(2)3yx的图像经过下列平移,可以得到偶函数图像的是( )

A.向右平移6个单位 B.向左平移6个单位 C.向右平移512个单位 D.向左平移512个单位 例6.已知函数,如果成立,则实数a的取值范围为 . 4. (1)形如的三角函数单调性的判定方法——整体代换法; 注意:最好化成A>0且ω>0求解; (2)单调性含参问题——整体代换法的逆用

例7.求)26sin(3xy的单调增区间______

例8.若函数与函数在上的单调性相同,则的一个值为( ) A. B. C. D. 5. (1)型如BwxAy)sin(三角函数的对称中心、对称轴的求法(A>0,B≠0)——“整体代换” (2)在解题时,也要利用三角函数的对称性

例9.将函数xxf2sin的图象向左平移8个单位,所得到的函数图象关于y轴对称,则的一个可能取值为( ) A.43 B.0 C.4 D.4

例10.已知函数2log,02sin(), 2104xxfxxx,若存在实数1234,,,xxxx满足1234()fxfxfxfx,且1234xxxx,则3412(1)(1)xxxx的取值范围

( ) A.(20,32) B.(9,21) C.(8,24) D.(15,25) 6. 三角函数变换要抓住如下三个要点: (1)周期与相位的变换要注意,每一次变换都是对x而言。如:

)32sin(6sin2xyxy得右移右移得而不是)62sin(xy

(2)注意诱导公式的使用。

例11.要得到函数y=sin(x+6)的图像,只需要将函数y=cosx的图像( ) A、向左平移3个单位 B、向左平移6个单位 C、向右平移3个单位 D、向右平移6个单位 7. 五点法作图 (1)画出函数的草图; (2)已知图象会求A,ω,φ,B,从而求得解析式

例12.用五点作图法画出函数1)42sin(xy在一个周期内的图像.

例13.已知函数()sin()fxAx(0A,0,||2)的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )

A.()fx的图象关于直线23x对称 B.()fx的图象关于点5(,0)12对称

C.若方程()fxm在,02上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(2,3] D.将函数2sin(2)6yx的图象向左平移6个单位得到函数()fx的图象 二、三角函数相关的有解\解得个数问题 (1)方法:数形结合

例14.已知函数mxxf)62sin(2)(在[0,]2上有两个零点,则m的取值范围是( ) A.(1,2) B.[1,2) C.(1,2] D.[1,2] (2)方法:分离参数

例15.关于x的方程03coscos42mxx恒有实数解,则实数m的取值范围是_______. 注意:一般两种方法结合使用。

[课后练习] 1.将函数sin3yx的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移3个单位,则所得函数图像对应的解析式为( ) A.1sin23yx B.sin26yx

C.1sin2yx D.1sin26yx 2.函数()sin()(0,0,0)fxAxA的图象如图所示,为了得到()cosgxAx的图象,可以将()fx的图象( )

A.向右平移12个单位长度 B.向右平移512个单位长度 C.向左平移12个单位长度 D.向左平移512个单位长度 3.将函数xxf2sin的图象向左平移8个单位,所得到的函数图象关于y轴对称,则的一个可能取值为( ) A.43 B.0 C.4 D.4



4.函数的图象大致为( )

5.已知0.2log3a,12b,sin5c,则,,abc从小到大排列是 .(用“”连接) 6.设y=f(t)是某港口水的深度y(单位:m)关于时间t的函数,其中0≤t≤24.下表是该港口某一天从0时至24时记录的时间t与水深y的关系: t 0 3 6 9 12 15 18 21 24

y 5.0 7.5 5.0 2.5 5.0 7.5 5.0 2.5 5.0

经长期观察,函数y=f(t)的图像可以近似地看成函数y=h+Asin(ωx+φ)的图像.最能近似表示表中数据间对应关系的函数是____________________.求函数解析式

7.已知函数)sin(2)(wxxf,xR,若函数fx在区间,44内单调递增,

且函数fx的图像关于直线4x对称,则的值 . 8.已知函数=sin0,0,2fxAxA在一个周期内的图象 如图所示.

(1)求函数的解析式; (2)设0x,且方程fxm有两个不同的实数根,求实数m的取值范围以及这两个根的和. 9.(本小题满分12分)已知函数()sin(),(01,0)fxx是R上的偶函数,其图象关于点M对称 (1)求,的值; (2)求()fx的单调递增区间;

(3)x∈,求f(x)的最大值与最小值.

10.(本小题满分12分)已知]43,4[,2)26sin(2)(xbaxaxf. (1)是否存在常数a、Qb,使得)(xf的值域为}133|{yy?若存在,求出a、b的值;若不存在,说明理由。

(2)在(1)的条件下,求函数)(xf的单调区间. 11.(本小题满分12分)已知函数)(xf=2sin216x (1)当],0[x时,求函数)(xf的单调递增区间; (2)若方程1-)(txf在]2,0[x内恒有两个不相等的实数解,求实数t的取值范围.解的个数

12.已知点11,xfxA,22,xfxB是函数()2sin()fxx (0,0)2图象上的任意两点,且角的终边经过点(1,3)P,若12()()4fxfx时,||21xx的最小值为3. (1)求函数fx的解析式; (2)求函数()fx的单调递增区间;

(3)当0,6x时,不等式2mfxmfx恒成立,求实数m的取值范围.

[参考答案] 例1【答案】C 例2【答案】A 例3【答案】[-2,3] 例4【答案】B 例5【答案】C 例6【答案】 例7【答案】Zkkk],65,3[ 例8【答案】D (代入验算) 例9【答案】C 例10【答案】D 试题分析:如图: 10log0loglogloglog-2121222122212xxxxxxxx,3x与4x关于

6x对称,

所以1243xx,

4,2,111211121111133233343434343xxxxxxxxxxxxx

,4,2,2561112-323323xxxx,21,91143xx,故选B.

例11【答案】B 例12 略 例13【答案】C. 例14【答案】B 例15【答案】[0,8]

1【答案】D 2【答案】B 由图知,A=1,712434T,22T,,

2,,sin2sin23336fxxx





cos2sin2sin2,24gxxxx





故选B.

3【答案】C 4【答案】D

5【答案】abc 由对数函数图象知0.2log30a,1122b,1sinsin562c,所以abc.

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