高考數(shù)學第一輪復習第四章 三角函數(shù)與解三角形講義及試題_第1頁
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【標題】第四章三角函數(shù)與解三角形第一節(jié)任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)1.了解任意角的概念和弧度制,能進行弧度與角度的互化.2.借助單位圓理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義.1.角的概念的推廣(1)定義:角可以看成一條射線繞著它的端點旋轉所成的圖形;(2)分類:按旋轉方向不同分為(3)終邊相同的角:所有與角α終邊相同的角,連同角α在內,可構成一個集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.提醒相等的角終邊一定相同,但終邊相同的角不一定相等.終邊相同的角有無數(shù)個,它們之間相差360°的整數(shù)倍.2.弧度制的定義和公式(1)定義:長度等于半徑長的弧所對的圓心角叫做1弧度的角,弧度單位用符號rad表示;(2)公式角α的弧度數(shù)公式|α|=lr(弧長用l表示角度與弧度的換算1°=π180rad;1rad=180弧長公式l=|α|r扇形面積公式S=12lr=12|α|提醒有關角度與弧度的兩個注意點①角度與弧度換算的關鍵是π=180°,在同一個式子中,采用的度量必須一致,不可混用;②利用扇形的弧長和面積公式解題時,要注意角的單位必須是弧度.3.任意角的三角函數(shù)(1)設α是一個任意角,α∈R,它的終邊OP與單位圓相交于點P(x,y),則sinα=y(tǒng),cosα=x,tanα=y(tǒng)x(x≠0(2)任意角的三角函數(shù)的定義(推廣):設P(x,y)是角α終邊上異于頂點的任意一點,其到原點O的距離為r,則sinα=y(tǒng)r,cosα=xr,tanα=y(tǒng)x(x(3)三角函數(shù)值在各象限內的符號:一全正、二正弦、三正切、四余弦.1.判斷正誤.(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)(1)小于90°的角是銳角. ()(2)銳角是第一象限角,第一象限的角也都是銳角. ()(3)角α的三角函數(shù)值與其終邊上點P的位置無關. ()(4)不相等的角的終邊一定不相同. ()(5)終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等. ()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√2.下列與9π4的終邊相同的角的表達式中正確的是(A.2kπ+45°(k∈Z)B.k·360°+9π4(k∈ZC.k·360°-315°(k∈Z) D.kπ+5π4(k∈Z解析:C由定義知終邊相同的角的表達式中不能同時出現(xiàn)角度和弧度,應為π4+2kπ或k·360°-315°(k∈Z3.已知角α的終邊上有一點P(1,-2),則sinα-cosα=()A.55 B.-C.355 D解析:Dsinα=-21+4=-255,cosα=11+4=55,所以sinα-cosα=-4.-135°=rad,它是第象限角.

解析:-135°=-135×π180rad=-3π4rad,∵-135°=225°-360°,且225°角為第三象限角,故-135°答案:-3π45.一條弦長等于半徑,則此弦所對圓心角的弧度數(shù)為.

解析:因為弦長等于半徑,所以弦和與弦兩端點相交的兩半徑構成等邊三角形,所以弦所對圓心角為60°,即為π3rad答案:π1.象限角與軸線角(1)象限角(2)軸線角2.若α,β,γ,θ分別為第一、二、三、四象限角,則α2,β2,γ21.終邊落在第一、三象限角平分線上的角的集合是.(用角度表示)

解析:由結論1可知,終邊落在x軸上的角的集合為A={α|α=k·180°,k∈Z},逆時針旋轉45°,可得落在第一、三象限角平分線上的角的集合為{α|α=45°+k·180°,k∈Z}.答案:{α|α=45°+k·180°,k∈Z}2.若角α的終邊落在第三象限,則α2的終邊落在第象限.解析:由結論2可知,α2的終邊落在第二或第四象限答案:二或四象限角與終邊相同的角1.集合{α︱kπ+π4≤α≤kπ+π2,k∈Z}中的角所表示的范圍(陰影部分)是 (解析:C當k=2n(n∈Z)時,2nπ+π4≤α≤2nπ+π2,此時α表示的范圍與π4≤α≤π2表示的范圍一樣;當k=2n+1(n∈Z)時,2nπ+π+π4≤α≤2nπ+π+π2,此時α表示的范圍與π+π4≤α≤π2.把-114π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是 (A.-3π4 B.-C.π4 D.解析:A∵-11π4=-2π-3π4,∴-11π4與-3π4是終邊相同的角,且此時-3.(多選)下列命題正確的是 ()A.終邊落在x軸的非負半軸的角的集合為{α|α=2kπ,k∈Z}B.終邊落在y軸上的角的集合為{α|α=90°+kπ,k∈Z}C.第三象限角的集合為{α︱π+2kπ≤α≤3π2+2kπ,k∈ZD.在-720°~0°范圍內所有與45°角終邊相同的角為-675°和-315°解析:AD選項A顯然正確.B項,終邊落在y軸上的角的集合為{α︱α=π2+kπ,k∈Z},角度與弧度不能混用,故錯誤;C項,第三象限角的集合為{α︱π+2kπ<α<3π2+2kπ,k∈Z},故錯誤;D項,所有與45°角終邊相同的角可表示為β=45°+k·360°(k∈Z),令-720°≤45°+k·360°≤0°(k∈Z),解得-178≤k≤-18(k∈Z),從而當k=-2時,β=-675°;當k=-1時,β=-4.終邊在直線y=3x上,且在[-2π,2π)內的角α的集合為.

解析:如圖,在坐標系中畫出直線y=3x,可以發(fā)現(xiàn)它與x軸的夾角是π3,在[0,2π)內,終邊在直線y=3x上的角有兩個:π3,4π3;在[-2π,0)內滿足條件的角有兩個:-2π3,-5π3,故滿足條件的角α構成的集合為{-5π3,-2π答案:{-5π3,-2π3,π3|練后悟通|1.象限角的2種判斷方法(1)圖象法:在平面直角坐標系中,作出已知角并根據(jù)象限角的定義直接判斷已知角是第幾象限角;(2)轉化法:先將已知角化為k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式,即找出與已知角終邊相同的角α,再由角α終邊所在的象限判斷已知角是第幾象限角.2.求θn或nθ(n∈N*)(1)將θ的范圍用不等式(含有k,且k∈Z)表示;(2)兩邊同除以n或乘以n;(3)對k進行討論,得到θn或nθ(n∈N*)所在的象限扇形的弧長及面積公式【例1】(1)如圖,曲線段AB是一段半徑為R的圓弧,若圓弧的長度為2πR3,則A,B兩點間的距離為(A.R B.2RC.3R D.2R(2)已知一扇形的圓心角為α,半徑為R,弧長為l.若α=π3,R=10cm,則扇形的面積為cm2.解析(1)設AB所對的圓心角為α.則由題意,得αR=2π3R.所以α=2π3,所以AB=2Rsinα2=2Rsinπ3=2R×32=3(2)由已知得α=π3,R=10cm,所以S扇形=12αR2=12×π3×102=50π答案(1)C(2)50π|解題技法|弧長、扇形面積問題的解題策略(1)明確弧度制下弧長公式是l=|α|r,扇形的面積公式是S=12lr=12|α|r2(其中l(wèi)是扇形的弧長,α(2)求扇形面積的關鍵是求扇形的圓心角、半徑、弧長三個量中的任意兩個量.提醒運用弧度制下有關弧長、扇形面積公式的前提是角的度量單位為弧度制.1.(2022·全國甲卷)沈括的《夢溪筆談》是中國古代科技史上的杰作,其中收錄了計算圓弧長度的“會圓術”.如圖,AB是以O為圓心,OA為半徑的圓弧,C是AB的中點,D在AB上,CD⊥AB.“會圓術”給出AB的弧長的近似值s的計算公式:s=AB+CD2OA.當OA=2,∠AOB=60°時,sA.11-332C.9-332解析:B由題意知,△OAB是等邊三角形,所以AB=OA=2.連接OC(圖略),因為C是AB的中點,所以OC⊥AB,OC=OA2-AC2=3,又CD⊥AB,所以O,C,D三點共線,所以CD=OD-OC=2-3,所以s=AB+CD2OA=2.已知一扇形的弧長為2π9,面積為2π9,則其半徑r=,圓心角θ=解析:因為扇形的弧長為2π9,面積為2π9,所以2π9=12×2π9×r,解得r=2.由扇形的弧長為2π9,得2π9=rθ=2答案:2π三角函數(shù)的定義及應用考向1三角函數(shù)的定義【例2】已知角α的終邊上一點P(-3,m)(m≠0),且sinα=2m4,則cosα=,tanα=解析設P(x,y),由題設知x=-3,y=m,所以r2=|OP|2=(-3)2+m2(O為原點),即r=3+m2,所以sinα=mr=2m4=m22,所以r=3+m2=22,即3+m2=8,解得m=±5.當m=5時,r=22,x=-3,y=5,所以cosα=-322=-64,tanα=-153;當m=-5時,r=22,x=-3,y=-5,所以答案-64±|解題技法|利用三角函數(shù)的定義解決問題的策略(1)已知角α終邊上一點P的坐標,可求角α的三角函數(shù)值.先求點P到原點的距離,再用三角函數(shù)的定義求解;(2)已知角α的某三角函數(shù)值,可求角α終邊上一點P的坐標中的參數(shù)值,可根據(jù)定義中的兩個量列方程求參數(shù)值;(3)已知角α的終邊所在的直線方程或角α的大小,根據(jù)三角函數(shù)的定義可求角α終邊上某特定點的坐標.考向2三角函數(shù)值符號的判定【例3】若sinα·tanα<0,且cosαtanα<0,則角αA.第一象限角 B.第二象限角C.第三象限角 D.第四象限角解析由sinα·tanα<0可知sinα,tanα異號,則α為第二象限角或第三象限角.由cosαtanα<0可知cosα,tanα異號,則α為第三象限角或第四象限角.綜上可知,α為第三象限角,答案C|解題技法|三角函數(shù)值符號的判斷方法要判定三角函數(shù)值的符號,關鍵是要搞清三角函數(shù)中的角是第幾象限角,再根據(jù)正、余弦函數(shù)值在各象限的符號確定函數(shù)值的符號.如果角不能確定所在象限,那就要進行分類討論求解.1.已知角α的終邊經(jīng)過點(3,-4),則sinα+1cosα= (A.-15B.C.3720 D.解析:D因為角α的終邊經(jīng)過點(3,-4),所以sinα=-45,cosα=35,所以sinα+1cosα=-45+532.若sinx<0,且sin(cosx)>0,則角x是 ()A.第一象限角 B.第二象限角C.第三象限角 D.第四象限角解析:D由-1≤cosx≤1,且sin(cosx)>0知0<cosx≤1,又sinx<0,∴角x是第四象限角,故選D.3.已知角α的終邊在直線y=-x上,且cosα<0,則tanα=.

解析:如圖,由題意知,角α的終邊在第二象限,在其上任取一點P(x,y),則y=-x,由三角函數(shù)的定義得tanα=y(tǒng)x=-xx答案:-11.時鐘的分針在8點到10點20分這段時間里轉過的弧度數(shù)為 ()A.143πB.-14C.718π D.-7解析:B分針每分鐘轉6°,則分針在8點到10點20分這段時間里轉過度數(shù)為-6°×(2×60+20)=-840°,-840°=-840×π180=-143π,故選2.已知扇形的周長是6,面積是2,則扇形的圓心角的弧度數(shù)是 ()A.1 B.4C.1或4 D.2或4解析:C設扇形的半徑為r,弧長為l,則2r+l=6,12rl=2,解得r=1,l=4或r=2,l3.下列各選項中正確的是 ()A.sin300°>0 B.cos(-305°)<0C.tan-22π3>0 D.sin10解析:D300°=360°-60°,則300°是第四象限角,故sin300°<0;-305°=-360°+55°,則-305°是第一象限角,故cos(-305°)>0;-22π3=-8π+2π3,則-22π3是第二象限角,故tan-22π3<0;3π<10<7π2,則10是第三象限角,故sin104.已知角α的頂點為坐標原點,始邊與x軸的非負半軸重合,終邊上有兩點A(1,m),B(m,4),則cosα= ()A.±55 B.C.±255 D解析:B記O為坐標原點,由題意可知O(0,0),A(1,m),B(m,4)三點共線,則m≠0,所以m1=4m,解得m=±2,又A,B兩點在同一象限,所以m=2,則A(1,2),所以cosα=112+22=5.設θ是第三象限角,且︱cosθ2︱=-cosθ2,則θ2是 A.第一象限角 B.第二象限角C.第三象限角 D.第四象限角解析:B由θ是第三象限角知,θ2為第二或第四象限角,又︱cosθ2︱=-cosθ2,所以cosθ2<0,綜上6.sin2·cos3·tan4的值 ()A.小于0 B.大于0C.等于0 D.不存在解析:A∵π2<2<3<π<4<3π2,∴sin2>0,cos3<0,tan4>0,∴sin2·cos3·tan4<7.已知點P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,且α∈[0,2π),則角α的取值范圍是 ()A.π2,3π4∪π,5πC.π2,3π4∪5π4,解析:B因為點P在第一象限,所以sinα-cosα>0,tanα>0,即sinα>cosα,tanα>0.由tanα>0可知角α為第一或第三象限角,畫出單位圓如圖.又sinα>cos8.(多選)下列條件中,能使α和β的終邊關于y軸對稱的是 ()A.α+β=540° B.α+β=360°C.α+β=180° D.α+β=90°解析:AC假設α,β為0°~180°內的角,如圖所示,由α和β的終邊關于y軸對稱,所以α+β=180°,又根據(jù)終邊相同的角的概念,可得α+β=k·360°+180°=(2k+1)180°,k∈Z,所以滿足條件的為A、C.故選A、C.9.(多選)下列說法正確的是 ()A.若α是第一象限角,則-α是第四象限角B.若α,β是第一象限角,且α<β,則sinα<sinβC.若圓心角為π3的扇形的弧長為π,則該扇形的面積為D.若扇形的圓心角為2π3,圓心角所對的弦長為43,則該扇形的弧長為解析:AD對于A,若α為第一象限角,則α∈2kπ,π2+2kπ,k∈Z,所以-α∈-π2-2kπ,-2kπ,k∈Z,是第四象限角,故A正確;對于B,若α=π3,β=13π6,滿足α,β是第一象限角,且α<β,但sinα>sinβ,故B錯誤;對于C,設扇形所在圓的半徑為r,則π3r=π,解得r=3,所以該扇形的面積S=12×π3×32=3π2,故C錯誤;對于D,若圓心角為2π3,圓心角所對的弦長為43,10.(多選)在平面直角坐標系xOy中,角α的頂點在原點O,以x軸的非負半軸為始邊,終邊經(jīng)過點P(1,m)(m<0),則下列各式的值恒大于0的是()A.sinαtanα B.cosαC.sinαcosα D.sinα+cosα解析:AB由題意知sinα<0,cosα>0,tanα<0,則sinαtanα>0,故A正確;cosα-sinα>0,故B正確;sinαcosα<0,故C錯誤;sinα+cosα的符號不確定,故D錯誤,故選A11.已知角α的終邊在如圖所示陰影表示的范圍內(不包括邊界),則角α用集合可表示為.

解析:∵在[0,2π)內,終邊落在陰影部分角的集合為π4,5π6,∴所求角的集合為{α︱2kπ+π4<α<2kπ+5π6答案:{α︱2kπ+π4<α<2kπ+5π6,k∈12.如圖所示,角α的終邊與單位圓(圓心在原點,半徑為1的圓)交于第二象限的點Acosα,35,則cosα-sinα解析:由題意得cos2α+352=1,cos2α=1625.又cosα<0,所以cosα=-45,又sinα=35,所以cosα-sin答案:-713.若角α的終邊落在直線y=3x上,角β的終邊與單位圓交于點12,m,且sinα·cosβ<0,則cosα·sinβ=解析:由角β的終邊與單位圓交于點12,m,得cosβ=12,又由sinα·cosβ<0知,sinα<0,因為角α的終邊落在直線y=3x上,所以角α只能是第三象限角.記P為角α的終邊與單位圓的交點,設P(x,y)(x<0,y<0),則|OP|=1(O為坐標原點),即x2+y2=1,又由y=3x得x=-12,y=-32,所以cosα=x=-12,因為點12,m在單位圓上,所以122+m2=1,解得m=±32,所以sinβ=±答案:±314.如圖,在Rt△PBO中,∠PBO=90°,以O為圓心,OB為半徑作圓弧交OP于點A.若圓弧AB等分△POB的面積,且∠AOB=α,則αtanα=解析:設扇形的半徑為r,則扇形的面積為12αr2,在Rt△POB中,PB=rtanα,則△POB的面積為12r·rtanα,由題意得12r·rtanα=2×12αr2,∴tanα=2α,∴答案:115.鑄于明嘉靖十二年的泰山岱廟鐵塔,造型質樸雄偉,原有十三級,抗日戰(zhàn)爭中被日軍飛機炸毀,現(xiàn)僅存三級,它的底座是近似圓形的,如圖①.我國古代工匠已經(jīng)知道,將長方體磚塊以某個固定的角度相接就可砌出近似圓形的建筑,現(xiàn)存鐵塔的底座是用10塊一樣的長方體磚塊砌成的近似圓形的墻面,每塊長方體磚塊底面較長的邊長為1個單位,相鄰兩塊磚之間的夾角固定為36°,如圖②,則此近似圓形墻面內部所能容納最大圓的半徑是 ()A.2tan18° BC.5π D.解析:B如圖,設O為內切圓的圓心,r為內切圓的半徑.由∠AOB=36°,AB=1,tan∠AOB2=AB2r,得tan18°=12r,解得r16.(多選)如圖,A,B是單位圓上的兩個質點,點B的坐標為(1,0),∠BOA=60°,質點A以1rad/s的角速度按逆時針方向在單位圓上運動,質點B以2rad/s的角速度按順時針方向在單位圓上運動,則 ()A.經(jīng)過1s后,∠BOA的弧度數(shù)為π3+B.經(jīng)過π12s后,扇形AOB的弧長為C.經(jīng)過π6s后,扇形AOB的面積為D.經(jīng)過5π9s后,A,B解析:ABD經(jīng)過1s后,質點A運動1rad,質點B運動2rad,此時∠BOA的弧度數(shù)為π3+3,故A正確;經(jīng)過π12s后,∠AOB=π12+π3+2×π12=7π12,故扇形AOB的弧長為7π12×1=7π12,故B正確;經(jīng)過π6s后,∠AOB=π6+π3+2×π6=5π6,故扇形AOB的面積為S=12×5π6×12=5π12,故C不正確;設經(jīng)過ts后,A,B在單位圓上第一次相遇,則t(1+217.已知1|sinα|=-1sinα(1)試判斷角α所在的象限;(2)若角α的終邊上一點M35,m,且OM=1(O為坐標原點),求m及解:(1)由1|sinα|=-1sinα,得sinα<0,由lg(cosα)有意義,可知cosα>(2)因為OM=1,所以352+m2=1,解得m=±45.又α為第四象限角,故m<0,所以m=-45,sinα=y(tǒng)r18.在一塊頂角為120°、腰長為2的等腰三角形鋼板廢料OAB中用電焊切割成扇形,現(xiàn)有如圖所示兩種方案,既要充分利用廢料,又要切割時間最短,試說明哪種方案最優(yōu).解:因為△AOB是頂角為120°即為23π、腰長為2的等腰三角形,所以A=B=π6,AM=BN=1,AD=所以方案一中扇形的弧長為2×π6=π方案二中扇形的弧長為1×2π3=2π方案一中扇形的面積為12×2×2×π6=方案二中扇形的面積為12×1×1×2π3=由此可見:兩種方案中利用廢料割成的扇形面積相等,方案一中切割時間短,因此方案一最優(yōu).第二節(jié)同角三角函數(shù)的基本關系與誘導公式1.理解同角三角函數(shù)的基本關系式:sin2α+cos2α=1,sinαcosα=2.借助單位圓的對稱性,利用定義推導出誘導公式π21.同角三角函數(shù)的基本關系(1)平方關系:sin2α+cos2α=1(α∈R);(2)商數(shù)關系:tanα=sinα提醒平方關系對任意角都成立,而商數(shù)關系中α≠kπ+π2(k∈Z2.誘導公式公式一二三四五六角2kπ+α(k∈Z)π+α-απ-απ2-π2+正弦sinα-sinα-sinαsinαcosαcosα余弦cosα-cosαcosα-cosαsinα-sinα正切tanαtanα-tanα-tanα提醒誘導公式可簡記為:奇變偶不變,符號看象限.“奇”“偶”指的是“k·π2+α(k∈Z)”中的k是奇數(shù)還是偶數(shù).“變”與“不變”是指函數(shù)的名稱的變化.“符號看象限”指的是在“k·π2+α(k∈Z)”中,將α看成銳角時,“k·π2+α(k∈Z1.判斷正誤.(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)(1)若α,β為銳角,則sin2α+cos2β=1. ()(2)sin(π+α)=-sinα成立的條件是α為銳角. ()(3)若α∈R,則tanα=sinαcosα恒成立. (4)若sin(kπ-α)=13(k∈Z),則sinα=13. (答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.若α為第二象限角,且sinα=13,則tanα= (A.22B.-22C.24 D.-解析:D因為sinα=13,所以結合sin2α+cos2α=1可得cosα=±223,又α為第二象限角,所以cosα=-223,所以tanα=sinα3.已知sinπ2-α+cos3π2+α=-25,則A.2425 B.C.-2325 D.-解析:C因為sinπ2-α=cosα,cos3π2+α=sinα,所以cosα+sinα=-25,兩邊同時平方得1+2sinαcosα=225,所以sin2α=2sinαcos4.sin2490°=,cos-52π3=解析:sin2490°=sin(7×360°-30°)=-sin30°=-12.cos-52π3=cos52π3=cos16π+π+π3=cosπ+π答案:-12-5.已知sinα-2cosα3sinα+5cosα=-解析:由sinα-2cosα3sinα+5cosα=-5,知cosα≠0,等式左邊分子、分母同時除以cosα,可得tanα-答案:-231.同角三角函數(shù)關系式的常見變形(1)sin2α=1-cos2α=(1+cosα)(1-cosα);(2)cos2α=1-sin2α=(1+sinα)(1-sinα);(3)(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα;(4)sinα=tanαcosαα≠2.(1)sin(kπ+α)=(-1)ksinα(k∈Z);(2)cos(kπ+α)=(-1)kcosα(k∈Z).1.已知sinα,cosα是方程3x2-2x+a=0的兩個根,則實數(shù)a的值為 ()A.56 B.-C.43 D.解析:B由題可得,sinα+cosα=23,sinαcosα=a3.由結論1可得,49=1+2×a3,解得2.已知A=sin(kπ+α)sinα+cos(kπ+解析:由結論2得A=(-1)ksinαsinα+(-1)kcosαcosα,①當k為偶數(shù)時,A=sinαsinα+cosαcosα=2;②當答案:{-2,2}同角三角函數(shù)基本關系式的應用考向1“知一求二”問題【例1】已知α是三角形的內角,且tanα=-13,則sinα+cosα=.解析由tanα=-13,得sinα=-13cosα,將其代入sin2α+cos2α=1,得109cos2α=1,所以cos2α=910,易知cosα<0,所以cosα=-31010,sinα=1010,故sinα答案-10|解題技法|利用同角基本關系式“知一求二”的方法考向2sinα,cosα的齊次式問題【例2】已知sinα+3cosα3cosα-sinα=5,則cos2α+A.35 B.-C.-3 D.3解析因為sinα+3cosα3cosα-sinα=5,所以tanα+33-tanα=5.解得tanα=2,故cos2α+1答案A|解題技法|利用“齊次化切”求齊次式值的方法(1)若齊次式為分式,可將分子與分母同除以cosα的n次冪,將分式的分子與分母化為關于tanα的式子,代入tanα的值即可求解;(2)若齊次式為二次整式,可將其視為分母為1的分式,然后將分母1用sin2α+cos2α替換,再將分子與分母同除以cos2α,化為只含有tanα的式子,代入tanα的值即可求解.考向3“sinα±cosα,sinαcosα”之間關系的應用【例3】已知α∈(0,π),且sinα+cosα=22,則sinα-cosα= (A.-2 B.-6C.2 D.6解析∵sinα+cosα=22,∴(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=12,∴2sinαcosα=-12<0.∵α∈(0,π),∴sinα>0,cosα<0,∴sinα-cosα>0.又(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=32,∴sinα-cos答案D|解題技法|“sinα±cosα,sinα·cosα”之間關系的應用sinα±cosα與sinα·cosα通過平方關系聯(lián)系到一起,即(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα,sinαcosα=(sinα+cosα)2-12,sinαcosα1.若角α的終邊在第三象限,則cosα1-sin2αA.3 B.-3C.1 D.-1解析:B由角α的終邊在第三象限,得sinα<0,cosα<0,故原式=cosα|cosα|+2sinα|sinα|=cosα-2.(2022·浙江高考·節(jié)選)若3sinα-sinβ=10,α+β=π2,則sinα=.解析:因為α+β=π2,所以β=π2-α,所以3sinα-sinβ=3sinα-sinπ2-α=3sinα-cosα=10sin(α-φ)=10,其中sinφ=1010,cosφ=31010.所以α-φ=π2+2kπ,k∈Z,所以α=π2+φ+2kπ,k∈Z,所以sinα=sinπ2答案:33.已知tanα=cosα,則cos2α+cos4α=,11-sinα-1解析:由同角三角函數(shù)的基本關系,知tanα=sinαcosα=cosα,所以sinα=cos2α,所以sin2α=cos4α,所以cos2α+cos4α=cos2α+sin2α=1.11-sinα-1sinα=11-cos2α答案:11誘導公式的應用【例4】(1)(2023·貴陽四校聯(lián)考)化簡:sin-α-(2)已知cosπ6-θ=a,則cos5π6+θ+解析(1)原式=cosα(-cos(2)cos5π6+θ=cosπ-π6-θ=-cosπ6-θ=-a,sin2π3-θ=sinπ2+π6-答案(1)-1sinα(2|解題技法|1.利用誘導公式解題的一般思路(1)化絕對值大的角為銳角;(2)角中含有加減π2的整數(shù)倍時,用公式去掉π22.常見的互余和互補的角(1)互余的角:π3-α與π6+α;π3+α與π6-α;π4+α與(2)互補的角:π3+θ與2π3-θ;π4+θ與3π41.化簡cos(π+α)·cosA.-1 B.1C.tanα D.-tanα解析:C由誘導公式得,原式=-cosα·(-sinα)·cos3π2-2.sin(-1200°)cos1290°=.

解析:原式=-sin1200°cos1290°=-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)=-sin120°cos210°=-sin(180°-60°)cos(180°+30°)=sin60°cos30°=32×32=答案:33.已知π<α<2π,cos(α-7π)=-35,求sin(3π+α)·tanα解:∵cos(α-7π)=cos(7π-α)=cos(π-α)=-cosα=-35,∴cosα=3∴sin(3π+α)·tanα=sin(π+α)·-=sinα·tanπ2-α=sin=sinα·cosαsinα=cosα同角關系式與誘導公式的綜合應用【例5】(2023·蘇州八校聯(lián)考)已知f(α)=sin((1)化簡f(α);(2)若α=-31π3,求f(α(3)若cos-α-π2=15,α∈π解(1)f(α)=-sinα×cosα×(2)若α=-31π3,則f(α)=-cos-31π3=-cosπ(3)由cos-α-π2=15,可得sinα=-15,因為α∈π,3π2,所以cosα=-265,|解題技法|利用誘導公式與同角關系求解問題的思路和要求(1)思路:①分析結構特點,選擇恰當?shù)墓?;②利用公式化成單角三角函?shù);③整理得最簡形式.(2)要求:①化簡過程是恒等變換;②結果要求項數(shù)盡可能少,次數(shù)盡可能低,結構盡可能簡單,能求值的要求出值.已知角θ的終邊與單位圓x2+y2=1在第四象限交于點P,且點P的坐標為12(1)求tanθ的值;(2)求cosπ解:(1)由θ為第四象限角,終邊與單位圓交于點P12,y,得122+y2=1解得y=-32,所以tanθ=-32(2)因為tanθ=-3,所以cosπ2-θ+cos(θ-2π)sin1.若sinα=13,α∈π2,π,則sinα-A.-13B.-C.13 D.解析:B因為α∈π2,π,所以cosα=-1-sin2α=-223,所以sinα-3π2=sinα2.已知3sin(π+θ)=cos(2π-θ),|θ|<π2,則θ= (A.-π6 B.-C.π6 D.解析:A∵3sin(π+θ)=cos(2π-θ),∴-3sinθ=cosθ,∴tanθ=-33,∵|θ|<π2,∴θ=-3.已知α為銳角,且2tan(π-α)-3cosπ2+β+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,則sinα= A.355 BC.31010 D解析:C由已知得3sinβ-2tanα+5=0,tanα-6sinβ-1=0,消去sinβ,得tanα=3,∴sinα=3cosα,代入sin2α+cos2α=1,化簡得sin24.在△ABC中,sinA·cosA=-18,則cosA-sinA=(A.-32 B.-C.52 D.±解析:B∵在△ABC中,sinA·cosA=-18,∴A為鈍角,∴cosA-sinA<0,∴cosA-sinA=-(cosA-sinA)5.(多選)在△ABC中,下列結論正確的是 ()A.sin(A+B)=sinCB.sinB+C2C.tan(A+B)=-tanCCD.cos(A+B)=cosC解析:ABC在△ABC中,有A+B+C=π,則sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,A正確;sinB+C2=sinπ2-A2=cosA2,B正確;tan(A+B)=tan(π-C)=-tanCC≠π2,C正確;cos(A+B)=cos(6.(多選)已知α∈(0,π),且sinα+cosα=15,則(A.π2<α<π B.sinαcosα=-C.cosα-sinα=75 D.cosα-sinα=-解析:ABD∵sinα+cosα=15,等式兩邊平方得(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=125,得sinαcosα=-1225,故B正確;∵α∈(0,π),sinαcosα=-1225<0,∴α∈π2,π,故A正確;cosα-sinα<0,且(cosα-sinα)2=1-2sinαcosα=1-2×-1225=4925,解得cosα-7.sin(-570°)+cos(-2640°)+tan1665°=.

解析:原式=sin(-570°+720°)+cos(-2640°+2880°)+tan(1665°-1620°)=sin150°+cos240°+tan45°=sin30°-cos60°+1=12-12+1=答案:18.已知函數(shù)f(x)=sin2x.若存在非零實數(shù)a,b,使得f(x+a)=bf(x)對x∈R都成立,則滿足條件的一組值可以是a=,b=.

解析:當a=π2時,fx+π2=sin(2x+π)=-sin2x,即b=-1,故當a=π2,b=-1時,f(x+a)=bf(x)對答案:π2-19.已知α∈-π2,π2,且sinα+cosα=55,則解析:法一:由sinα+cosα=55,平方得1+2sinαcosα=15,所以sinαcosα=-25,則sinαcosαsin2α+cos2α=-25,所以tanαtan2α+1=-25,即2tan2α+5tanα+2=0,解得tanα=-12或tanα=-2.因為α∈-π2,π2,且0<sinα+cosα=法二:由sinα+cosα=55,①.平方得1+2sinαcosα=15,2sinαcosα=-45,則(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=95.因為α∈-π2,π2,且0<sinα+cosα=55<1,所以cosα>-sinα>0,sinα-cosα=-355,②.聯(lián)立答案:-110.已知π2<α<π,tanα-1tanα(1)求tanα的值;(2)求cos3π解:(1)令tanα=x,則x-1x=-32,整理得2x2+3x-2=0,解得x=12或x因為π2<α<π所以tanα<0,故tanα=-2.(2)cos3π2=tanα+1=-2+1=-1.11.在△ABC中,3sinπ2-A=3sin(π-A),cosA=-3cos(π-B),則△ABC為 A.等腰三角形 B.直角三角形C.等腰直角三角形 D.等邊三角形解析:B由3sinπ2-A=3sin(π-A)可得3cosA=3sinA,即tanA=33,又0<A<π,所以A=π6,再由cosA=-3cos(π-B)可得cosA=3cosB,所以cosB=12,又0<B<π,所以B=π3,所以C=π2,12.已知α,β均為銳角,且α+β-π2>sinβ-cosα,則下列結論中正確的是 (A.sinα>sinβ B.cosα>cosβC.cosα>sinβ D.sinα>cosβ解析:D由α+β-π2>sinβ-cosα,變形得β-sinβ>π2-α-sinπ2-α.構造函數(shù)f(x)=x-sinx,x∈0,π2,則f'(x)=1-cosx>0,則f(x)在x∈0,π2上單調遞增,則β>π2-α,∴cosβ<cosπ2-α,sinβ>sinπ2-α,即cosβ<sinα,sinβ>cosα,故C錯誤,D正確.當π2>β>π2-α>0時,若0<α<π4,則β>π4,∴π2>β>α>0,此時sinβ>sinα,cosβ<cosα,若0<β<π4,則α>π4,∴π2>α>β>13.如圖是由4個相同的直角三角形與中間的小正方形拼成的一個大正方形,若直角三角形中較小的內角為θ,大正方形的面積是1,小正方形的面積是125,則sin2θ-cos2θ的值是.解析:由題意可知,拼圖中的每個直角三角形的長直角邊為cosθ,短直角邊為sinθ,小正方形的邊長為cosθ-sinθ,∵小正方形的面積是125,∴(cosθ-sinθ)2=125,∵θ為直角三角形中較小的銳角,∴cosθ>sinθ,∴cosθ-sinθ=15,又∵(cosθ-sinθ)2=1-2sinθcosθ=125,∴2sinθcosθ=2425,∴1+2sinθcosθ=4925,即(cosθ+sinθ)2=4925,∴cosθ+sinθ=75,∴sin2θ-cos2θ=(cosθ+sinθ)(sin答案:-714.已知α是第三象限角,且f(α)=sin((1)若cosα-3π2=35,求(2)若α=-32π3,求f(α解:f(α)=sinα·cosα·(1)∵cosα-3π2=-sinα,∴sinα=-35.∵α是第三象限角,∴cosα=-1--352=-45.∴(2)f(α)=-cos-32π3=-cos-2π15.已知sin5π2-θcos7π2+θ=1225(1)求tanθ的值;(2)求cos3π2+θ+sinθ-π2·[sin(3π解:(1)∵sin5π2-θcos7π2+θ=cosθ∴1225=sinθcos∴12tan2θ-25tanθ+12=0,即(3tanθ-4)(4tanθ-3)=0.∵0<θ<π4,∴0<tanθ<1,∴tanθ=3(2)cos3π2+θ+sinθ-π2·[sin(3π-θ)-2cos(π+θ)]=(sinθ-cosθ)(sinθ+2cosθ第三節(jié)三角恒等變換1.經(jīng)歷推導兩角差余弦公式的過程,了解兩角差余弦公式的意義.2.能從兩角差的余弦公式推導出兩角和與差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它們的內在聯(lián)系.3.能運用上述公式進行簡單的恒等變換(包括推導出積化和差、和差化積、半角公式,但對這三組公式不要求記憶).1.兩角和與差的余弦、正弦、正切公式(1)cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ(C(α-β));

(2)cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ(C(α+β));

(3)sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ(S(α-β));

(4)sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ(S(α+β));

(5)tan(α-β)=tanα-tanβ1+tanαtanβ(6)tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtan2.二倍角公式(1)基本公式①sin2α=2sinαcosα;

②cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;③tan2α=2tanα(2)公式變形①升冪公式:1-cosα=2sin2α2;1+cosα=2cos2α2;tanα=2tanα21-ta②降冪公式:sin2α=1-cos2α2;cos2α=1+cos2α2;提醒(1)二倍角公式就是兩角和的正弦、余弦、正切公式中α=β的特殊情況;(2)二倍角是相對的,如:α2是α4的2倍,3α是3α21.判斷正誤.(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)(1)兩角和與差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意角.()(2)存在實數(shù)α,β,使等式sin(α+β)=sinα+sinβ成立. ()(3)公式tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ可以變形為tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ(4)32sinα+12cosα=sinα+π3答案:(1)√(2)√(3)×(4)×2.已知cosα=-45,α∈π,3π2,則sinA.-210B.C.-7210 D解析:C∵α∈π,3π2,且cosα=-45,∴sinα=-35,∴sinα+π4=-353.化簡1+cos4= ()A.sin2 B.-cos2C.2cos2 D.-2cos2解析:D因為1+cos4=2cos22,又cos2<0,所以可得選項4.(2021·全國乙卷)cos2π12-cos25π12= (A.12 B.C.22 D.解析:D法一(通解):因為cos5π12=sinπ2-5π12=sinπ12,所以cos2π12-cos25π12=cos2π12-sin2π12=cos法二(優(yōu)解):因為cosπ12=6+24,cos5π12=6-24,所以cos2π12-cos25π125.已知α是第二象限角,tan(π+2α)=-43,則tanα.解析:由tan(π+2α)=-43,得tan2α=-43,又tan2α=2tanα1-tan2α=-43,解得tanα=-12或tanα=2,答案:-11.公式的常用變式:若α+β=π4,則(1+tanα)(1+tanβ)=2;tanα±tanβ=tan(α±β)(1?tanαtanβ);tanα·tanβ=1-tanα+tanβtan2.常用拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β=(α-β)+β;β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β);α-β=(α-γ)+(γ-β);π43.輔助角公式:asinα+bcosα=a2+b2sin(α+1.(1+tan1°)(1+tan2°)(1+tan3°)…(1+tan44°)=()A.222B.223C.211D.212解析:A由結論1知(1+tan1°)(1+tan2°)·(1+tan3°)…(1+tan44°)=222.故選A.2.(2023·煙臺一模)已知tan(α+β)=12,tan(α-β)=13,則tan(π-2α)=解析:因為tan(π-2α)=-tan2α,由結論2可知tan2α=tan(α+β)+tan(α-β)1-tan(答案:-1第一課時兩角和、差及倍角公式公式的直接應用1.已知角α的終邊過點A(1,3),則cosα+π6= A.-12B.C.12 D.解析:B∵角α的終邊過點A(1,3),∴sinα=31+3=32,cosα=11+3=12,則cosα+π6=32cosα-12sinα=32×12.已知tanα-π3=33,則tan2α= A.-43B.-32C.43D.解析:A由tanα-π3=tanα-tanπ31+tanαtanπ3=33,求得tanα=-33.(2021·全國甲卷)若α∈0,π2,tan2α=cosα2-sinαA.1515 B.C.53 D.解析:A因為α∈0,π2,所以tan2α=2sinαcosα2cos2α-1=cosα2-sinα?2sinα2cos2α-1=12-sinα?2cos2α-1=4sinα-2sin4.若sinπ4-θ=13,則cos2解析:因為sinπ4-θ=13,所以sinπ4cosθ-cosπ4sinθ=13,即cosθ-sinθ=23,又cos2θsinθ+cosθ=cos2θ答案:2|練后悟通|三角函數(shù)公式的應用策略(1)使用兩角和、差及倍角公式,首先要記住公式的結構特征和符號變化規(guī)律.例如兩角差的余弦公式可簡記為:“同名相乘,符號反”;(2)使用公式求值,應注意與同角三角函數(shù)基本關系、誘導公式的綜合應用.公式的逆用及變形用【例1】(1)(2022·新高考Ⅱ卷)若sin(α+β)+cos(α+β)=22cosα+π4sinβA.tan(α-β)=1 B.tan(α+β)=1C.tan(α-β)=-1 D.tan(α+β)=-1(2)在△ABC中,C=120°,tanA+tanB=233,則tanAtanB= (A.14 B.C.12 D.解析(1)由題意得sinαcosβ+sinβcosα+cosαcosβ-sinαsinβ=22×22(cosα-sinα)sinβ,整理,得sinαcosβ-sinβcosα+cosαcosβ+sinαsinβ=0,即sin(α-β)+cos(α-β)=0,所以tan(α-β)=-1,故選C(2)∵C=120°,∴tanC=-3.∵A+B=180°-C,∴tan(A+B)=-tanC.∴tan(A+B)=3,tanA+tanB=3(1-tanAtanB),又∵tanA+tanB=233,∴tanAtanB=答案(1)C(2)B|解題技法|三角函數(shù)公式的活用技巧(1)逆用公式應準確找出所給式子與公式的異同,創(chuàng)造條件逆用公式;(2)tanαtanβ,tanα+tanβ(或tanα-tanβ),tan(α+β)(或tan(α-β))三者中可以知二求一,應注重公式的逆用和變形使用.提醒(1)公式逆用時一定要注意公式成立的條件和角之間的關系;(2)注意可借助常數(shù)的拼湊法,將分子、分母轉化為相同的代數(shù)式,從而達到約分的目的.1.tan87°-tan27°-3tan27°tan87°= ()A.2 B.3C.-2 D.-5解析:Btan87°-tan27°-3tan27°tan87°=tan(87°-27°)(1+tan27°tan87°)-3tan27°tan87°=3(1+tan27°tan87°)-3tan27°tan87°=3.2.已知α,β,γ∈0,π2,sinα+sinγ=sinβ,cosβ+cosγ=cosα,則β-α=解析:由題意知,sinγ=sinβ-sinα,cosγ=cosα-cosβ,將兩式分別平方后相加,得1=(sinβ-sinα)2+(cosα-cosβ)2=2-2(sinβsinα+cosβcosα),∴cos(β-α)=12,∵γ∈0,π2,∴sinγ=sinβ-sinα>0,又α,β∈0,π2,∴β>α,∴0<β-α<π答案:π變換求值考向1角的變換【例2】已知α,β∈3π4,π,sin(α+β)=-35,sinβ-π4=24解析由題意知,α+β∈3π2,2π,sin(α+β)=-35<0,所以cos(α+β)=45,因為β-π4∈π2,3π4,所以cosβ-π4=-725,cosα+π4=cos(α+答案-4|解題技法|三角公式求值中變角的解題思路(1)當“已知角”有兩個時,“所求角”一般表示為兩個“已知角”的和或差的形式;(2)當“已知角”有一個時,此時應著眼于“所求角”與“已知角”的和或差的關系,再應用誘導公式把“所求角”變成“已知角”.考向2名的變換【例3】若cosθ+π6=45,則sin2θA.-725B.2425C.725解析法一:sin2θ-π6=-cosπ2+2θ-π6=-cos2θ+法二:cos2θ+π6=1+cos2θ+π32=1625,解得cos2θ+π3=725,答案A|解題技法|三角函數(shù)名的變換技巧明確各個三角函數(shù)名稱之間的聯(lián)系,常常用到同角三角函數(shù)的基本關系、誘導公式,把正弦、余弦化為正切,或者把正切化為正弦、余弦.1.已知sinπ5-α=14,則cos2αA.-78 B.C.-158 D.解析:A由sinπ5-α=14,得cos2π5-2α=1-2sin2π5-α=78,cos22.已知0<α<π2<β<π,tanα=43,cos(β-α)=210,則sinα=,cosβ=解析:因為0<α<π2,且tanα=43,所以sinα=45,cosα=35,由0<α<π2<β<π,則0<β-α<π,又因為cos(β-α)=210,則sin(β-α)=7210,所以cosβ=cos[(β-α)+α]=cos(β-α)cosα-sin(β-α)sinα=210答案:45-1.已知cosθ=13,則sin2θ+π2A.-79B.C.23 D.-解析:A根據(jù)誘導公式與二倍角公式,得sin2θ+π2=cos2θ=2cos2θ-1=-72.若sinθ=5cos(2π-θ),則tan2θ= ()A.-53 B.C.-52 D.解析:C因為sinθ=5cos(2π-θ)=5cosθ,所以tanθ=5,所以tan2θ=2tanθ1-tan3.已知sinα=35,α∈π2,π,則tanA.-7 B.-1C.17 D.解析:D因為sinα=35,α∈π2,π,所以cosα=-1-352=-45,tanα=sinαcosα=-34.已知cosβ-3sinα=2,sinβ+3cosα=32,則sin(β-α)= (A.-524 B.C.-58 D.解析:C由cosβ-3sinα=2得,(cosβ-3sinα)2=cos2β-6cosβsinα+9sin2α=4,①.由sinβ+3cosα=32得,(sinβ+3cosα)2=sin2β+6sinβcosα+9cos2α=94,②.①+②得10+6(sinβcosα-cosβsinα)=10+6sin(β-α)=254,∴sin(β-α5.已知角α的頂點為坐標原點,始邊與x軸的正半軸重合,終邊過點M-12,-32,則cos2α+A.-12 B.C.1 D.3解析:A由題意知sinα=-32,cosα=-12,所以cos2α+sinα-π3=2cos2α-1+12sinα-32cosα=2×-122-1+126.(多選)下列各式中,值為12的是 (A.tan22.5°1-tan222C.33cos2π12-33sin2π12解析:ACD∵tan22.5°1-tan222.5°=12tan45°=12,tan15°cos215°=sin15°cos15°=12sin30°=14,33cos2π12-33sin2π12=337.(2022·北京高考)若函數(shù)f(x)=Asinx-3cosx的一個零點為π3,則A=;fπ12=解析:依題意得fπ3=A×32-3×12=0,解得A=1,所以f(x)=sinx-3cosx=2sinx-π3,所以fπ答案:1-28.化簡:sin10°1-3解析:sin10°1-3tan10°=sin10°答案:19.滿足等式(1-tanα)(1-tanβ)=2的數(shù)組(α,β)有無窮多個,試寫出一個這樣的數(shù)組.

解析:由(1-tanα)(1-tanβ)=2,得1-(tanα+tanβ)+tanαtanβ=2,所以tanα+tanβ=tanαtanβ-1,所以tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=tanαtanβ-11-tanαtanβ=-1,所以α+β=3π4+kπ答案:0,10.已知cosα=-34,sinβ=23,α是第三象限角,β∈(1)sin2α的值;(2)cos(2α+β)的值.解:(1)因為α是第三象限角,cosα=-34則sinα=-1-cos所以sin2α=2sinαcosα=2×-74×-3(2)因為β∈π2,π,sinβ則cosβ=-1-sin又cos2α=2cos2α-1=2×916-1=1所以cos(2α+β)=cos2αcosβ-sin2αsinβ=18×-53-37811.設a=cos50°cos127°+cos40°cos37°,b=22(sin56°-cos56°),c=1-tan239°1+tan239A.a>b>c B.b>a>cC.c>a>b D.a>c>b解析:D由兩角和與差的正、余弦公式及誘導公式,可得a=cos50°cos127°+cos40°cos37°=cos50°cos127°+sin50°sin127°=cos(50°-127°)=cos(-77°)=cos77°=sin13°,b=22(sin56°-cos56°)=22sin56°-22cos56°=sin(56°-45°)=sin11°,c=1-tan239°1+tan239°=1-sin239°cos239°1+sin239°cos239°=cos239°-sin239°=cos78°=sin12°.因為函數(shù)12.(多選)《九章算術》是我國古代內容極為豐富的數(shù)學名著,書中有一個“引葭赴岸”問題:“今有池方一丈,葭生其中央.出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊.問水深、葭長各幾何?”其意思為今有水池1丈見方(即CD=10尺),蘆葦生長在水的中央,長出水面的部分為1尺.將蘆葦向池岸牽引,恰巧與水岸齊接(如圖所示).試問水深、蘆葦?shù)拈L度各是多少?假設θ=∠BAC,現(xiàn)有下述四個結論,其中正確的是 ()A.水深為12尺 B.蘆葦長為15尺C.tanθ2=23 D.tanθ解析:ACD設BC=x,則AC=x+1,∵AB=5,∴52+x2=(x+1)2,∴x=12,即水深為12尺,A正確;蘆葦長為13尺,B錯誤;tanθ=125,由tanθ=2tanθ21-tan2θ2,解得tanθ2=23(負值已舍去),C正確;∵tanθ=125,∴tanθ+13.設α是第一象限角,滿足sinα-π4-cosα+π4=6-解析:∵sinα-π4-cosα+π4=22sinα-22cosα-22cosα+22sinα=2(sinα-cosα)=6-22,∴sinα-cosα=3-12.∵α是第一象限角,∴sinα>0,cosα>0,由sinα-cosα=3-答案:314.已知α,β均為銳角,且sinα=35,tan(α-β)=-1(1)求sin(α-β)的值;(2)求cosβ的值.解:(1)∵α,β∈0,π2,∴-π2<α-又∵tan(α-β)=-13<0∴-π2<α-β<0∴sin(α-β)=-1010(2)由(1)可得,cos(α-β)=310∵α為銳角,且sinα=35,∴cosα=4∴cosβ=cos[α-(α-β)]=cosαcos(α-β)+sinαsin(α-β)=45×31010+35×15.已知α,β為銳角,tanα=43,cos(α+β)=-5(1)求cos2α的值;(2)求tan(α-β)的值.解:(1)因為tanα=43=sin所以sinα=43cosα因為sin2α+cos2α=1,所以cos2α=925所以cos2α=2cos2α-1=-725(2)因為α,β為銳角,所以α+β∈(0,π).又因為cos(α+β)=-55所以α+β∈π2所以sin(α+β)=1-cos所以tan(α+β)=-2.因為tanα=43,所以tan2α=2tanα1所以tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan2α-tan第二課時簡單的三角恒等變換三角函數(shù)式的化簡【例1】化簡:(1)2sin((2)sin2αsin2β+cos2αcos2β-12cos2α·cos2β解(1)2sin(π=2sinα(1+cosα)(2)法一:原式=1-cos2α2·1-cos2β2+1+cos2α2·1+cos2=1-cos2β-cos2α+cos2αcos2β4+=12+12cos2αcos2β-12cos2αcos2β法二:原式=(1-cos2α)(1-cos2β)+cos2αcos2β-12(2cos2α-1)(2cos2β-1=1-cos2β-cos2α+cos2αcos2β+cos2αcos2β-12(4cos2αcos2β-2cos2α-2cos2β+1=1-cos2β-cos2α+2cos2αcos2β-2cos2αcos2β+cos2α+cos2β-12=1法三:原式=sin2αsin2β+cos2αcos2β-12(cos2α-sin2α)·(cos2β-sin2β=12(2sin2αsin2β+2cos2αcos2β-cos2αcos2β+cos2αsin2β+sin2αcos2β-sin2αsin2β=12[sin2α(sin2β+cos2β)+cos2α(sin2β+cos2β)=12(sin2α+cos2α)=1|解題技法|三角函數(shù)式的化簡要遵循“3看”原則1.sin(180°+2α)1+cos2A.-sinαB.-cosαC.sinα D.cosα解析:D原式=-=-2sinαcosα·2.化簡:2tanπ解:原式=2tan=2=2sin=sinπ2-2θ三角函數(shù)式求值考向1給角求值【例2】計算2cos10°-sin20°cos20°A.1B.2C.3 D.2解析2cos10°-sin20°cos20°=2cos(30°-20°)-答案C|解題技法|給角求值問題的基本思路觀察所給角與特殊角之間的關系,利用和、差、倍角公式等將非特殊角的三角函數(shù)值轉化為:(1)特殊角的三角函數(shù)值;(2)正、負相消的項和特殊角的三角函數(shù)值;(3)可約分的項和特殊角的三角函數(shù)值等.考向2給值求值【例3】已知tanα+π4=12,且-π2<α<0,則2siA.-255B.-3510C.-3解析因為tanα+π4=tanα+11-tanα=12,所以tanα=-13,因為tanα=sinαcosα=-13,sin2α+cos2α=1,α∈-π2,0,所以sinα=-1010.所以2sin答案A|解題技法|給值求值問題的解題策略(1)此類問題的解法規(guī)律是將所給的一個或幾個三角函數(shù)式根據(jù)問題的需要進行恒等變換,使其轉化為所求函數(shù)式能夠使用的條件,然后用代入法求出三角函數(shù)式的值,也可以將所求的函數(shù)式經(jīng)過適當?shù)淖冃危倮脳l件求值;(2)已知某些角的三角函數(shù)值,求另外一些角的三角函數(shù)值的解題關鍵:把“所求角”用“已知角”表示.考向3給值求角【例4】已知角α∈0,π2,tanπ12=sinα-解析tanπ12=sinπ12cosπ12=sinα-sinπ12cosα+cosπ12,整理得sinπ12cosα+cosπ12=cosπ12sinα-sinπ12答案π|解題技法|“給值求角”實質上可轉化為“給值求值”,即通過求角的某個三角函數(shù)值來求角(注意角的范圍),在選取函數(shù)時,遵循以下原則:(1)已知正切函數(shù)值,選正切函數(shù);(2)已知正、余弦函數(shù)值,選正弦或余弦函數(shù).若角的范圍是0,π2,選正、余弦函數(shù)皆可;若角的范圍是(0,π),選余弦函數(shù);若角的范圍為-1.cos40°cos25°1-sin40A.1 B.3C.2 D.2解析:C原式=cos220°-sin22.已知cosθ+π4=1010,θ∈0,π2解析:由題意可得cos2θ+π4=1+cos2θ+π22=110,cos2θ+π2=-sin2θ=-45,即sin2θ=45.因為cosθ+π4=1010>0,θ∈0,π2,所以0<θ<π4,2θ∈0,π2,根據(jù)同角三角函數(shù)的基本關系式,可得cos2θ=35,由兩角差的正弦公式,答案:43.已知sinα=55,sin(α-β)=-1010,α,β均為銳角,則β=解析:因為α,β均為銳角,所以-π2<α-β<π2.又sin(α-β)=-1010,所以-π2<α-β<0,所以cos(α-β)=31010.又sinα=55,所以cosα=255,所以sinβ=sin[α-(α-β)]=sinαcos(α-β)-cosαsin(α-β)=55×31010答案:π三角恒等變換的綜合應用【例5】已知函數(shù)f(x)=4cosxcosx+π6(1)求f(x)的單調遞增區(qū)間;(2)若α∈0,π2,且f(α)=65解(1)f(x)=4cosxcosx+π=4cosx32cos=23cos2x-2sinxcosx-3=3(1+cos2x)-sin2x-3=3cos2x-sin2x=2cos2x令2kπ-π≤2x+π6≤2kπ(k∈Z),解得kπ-7π12≤x≤kπ-π12(k所以f(x)的單調遞增區(qū)間為kπ-7π12,(2)由α∈0,π2,且f(α)=65,得f(α)=2cos所以cos2α+π因為0≤α≤π2,所以π6≤2α+π6≤7π6,則π6≤2α所以sin2α+π6=45,則cos2α=cos2α+π6-π6=cos2α+π6cosπ6|解題技法|三角恒等變換綜合問題的求解策略(1)進行三角恒等變換要抓住變角、變函數(shù)名稱、變結構,尤其是角之間的關系,注意公式的逆用和變形使用;(2)形如y=asinx+bcosx化為y=a2+b2sin(x+φ),可進一步研究函數(shù)的周期性、已知向量a=cosx2+sinx2,2sinx2,(1)求函數(shù)f(x)的最大值,并指出f(x)取最大值時x的取值集合;(2)若α,β為銳角,cos(α+β)=1213,f(β)=65,求f解:(1)f(x)=cos2x2-sin2x2+23sinx2cosx2=cosx+3sinx當x+π6=π2+2kπ,k∈Z,即x=π3+2kπ,k∈f(x)有最大值為2,此時x的取值集合為{x︱x=π3+2kπ,k∈Z}(2)由α,β為銳角,cos(α+β)=1213,得sin(α+β)=5由f(β)=65得,sinβ+π∵0<β<π2,∴π6<β+π6又sinβ+π6∴π6<β+π6<π4,∴cosβ∴cosα-π6=cos(α+β)cosβ+π6+sin(α+β)sinβ∴fα+π6=2sinα+π3=2sinπ1.已知α∈(0,π),2sin2α=cos2α-1,則cosα=()A.55B.-55C.255解析:B∵2sin2α=cos2α-1,∴4sinαcosα=-2sin2α.∵α∈(0,π),∴sinα>0,2cosα=-sinα,∴cosα<0,結合sin2α+cos2α=1,得cosα=-552.若cos(30°-α)-sinα=13,則sin(30°-2α)= (A.13 B.-13 C.79 解析:D由cos(30°-α)-sinα=13,得32cosα-12sinα=13,即cos(30°+α)=13,所以sin(30°-2α)=cos(60°+2α)=2cos2(30°+α)-1=2×13.已知銳角α,β滿足sinα=55,cosβ=31010,則α+βA.3π4 B.π4C.π4 D.2kπ+π4(k∈解析:C由sinα=55,cosβ=31010,且α,β為銳角,可知cosα=255,sinβ=1010,故cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=255×31010-55×1010=22,又0<4.已知α∈(0,π),sin2α+cos2α=cosα-1,則sin2α=()A.34 B.-C.-34或0 D.解析:C∵sin2α=2sinαcosα,cos2α=2cos2α-1,∴2sinαcosα+2cos2α=cosα,當cosα=0時,等式成立,此時sin2α=0;當cosα≠0時,sinα+cosα=12,兩邊平方得sin2α=-34,故選5.已知λcos50°-tan40°=3,則λ的值為 ()A.2 B.23 C.4 D.33解析:C由已知,λsin40°-sin40°cos40°=3,則λsin40°cos40°-sin40°cos40°=3,從而λsin40°cos40°-sin40°=3cos40°,λ2sin80°=3cos40°+sin40°=232cos40°+12sin40°=2sin(606.(多選)已知sinα=-45,180°<α<270°,則下列選項正確的是 (A.sin2α=-2425 B.sinα2C.cosα2=-55 D.tanα解析:BCD因為sinα=-45,180°<α<270°,所以cosα=-35,所以sin2α=2sinαcosα=2×-45×-35=2425,故A錯誤.因為90°<α2<135°,所以sinα2=1-cosα2=1--352=255,cosα2=-7.化簡:3cos10°-1sin170°解析:原式=3sin10°-cos10°cos10答案:-48.寫出一個使等式sinαsinα+π6+cosαcos解析:由sinαsinα+π6sinαcosα+π6+cosαsinα+π6sinα+π6cosα+π6=2,所以sin2α+π6=sin2α+π答案:π89.已知cosα+π6-sinα=435,則sin解析:由cosα+π6-sinα=32cosα-12sinα-sinα=32cosα-32sinα=312cosα-32sinα=3cosα+π3=3sinπ6答案:-410.化簡:(1)3tan12(2)cos解:(1)原式=3=3=2=43sin(12(2)法一:原式=cos2αcosα=sinα2cosα2cosα=12sinαcosα=14sin法二:原式=cos2αtanα2=12cos2α·tanα=12cosαsinα=14sin11.已知x,y∈0,

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