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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
第03節(jié) 三角恒等變換
【考綱解讀】
考 點
考綱內(nèi)容
5年統(tǒng)計
分析預(yù)測
簡單的三角恒等變換
①掌握兩角和與兩角差的正弦、余弦、正切公式,掌握正弦、余弦、正切二倍角的公
式.
②掌握簡單的三角函數(shù)式的化簡、求值及恒等式證明.
20xx浙江文6;理6;
20xx浙江文4,18;理4,18;
20xx浙江文11,16;理11;
20xx浙江文11;理10,16;
20xx浙江14,18.
1.和(差)角公式;
2.二倍角公式;
3.和差倍半的三角函數(shù)公式的
2、綜合應(yīng)用.
4.備考重點:
(1) 掌握和差倍半的三角函數(shù)公式;
(2) 掌握三角函數(shù)恒等變換的常用技巧.
【知識清單】
1. 兩角和與差的三角函數(shù)公式的應(yīng)用
兩角和與差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β):cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ;
C(α+β):cos(α+β)=cosαcos_β-sin_αsinβ;
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;
S(α-β):sin(α-β)=sin_αcos_β-cosαsinβ;
T(α+β):tan(α+β)=;
T(α-β):tan(α-β)=.
變形公式:
ta
3、n α±tan β=tan(α±β)(1?tanαtanβ);
.
函數(shù)f(α)=acos α+bsin α(a,b為常數(shù)),可以化為f(α)=sin(α+φ)或f(α)=cos(α-φ),其中φ可由a,b的值唯一確定.
對點練習(xí):
【20xx廣西南寧二中、柳州高中9月聯(lián)考】若,且為第三象限角,則等于( )
A. 7 B. C. 1 D. 0
【答案】A
本題選擇A選項.
2. 二倍角公式的運用公式的應(yīng)用
二倍角的正弦、余弦、正切公式:
S2α:sin 2α=2sin_αcos_α;
C2α:cos 2α=cos2α-sin2
4、α=2cos2α-1=1-2sin2α;
T2α:tan 2α=.
變形公式:
cos2α=,sin2α=
1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2
對點練習(xí):
【20xx浙江,18】已知函數(shù)f(x)=sin2x–cos2x– sin x cos x(xR).
(Ⅰ)求的值.
(Ⅱ)求的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.
【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)最小正周期為,單調(diào)遞增區(qū)間為.
【解析】
(Ⅱ)由與得
所以的最小正周期是
由正弦函數(shù)的性質(zhì)得
解得
所以的單調(diào)遞增區(qū)間是.
【考點深度剖析】
對于三角恒等變換,高考命題主
5、要以公式的基本運用、計算為主,其中多以與角的范圍、三角函數(shù)的性質(zhì)、三角形等知識結(jié)合考查,在三角恒等變換過程中,準(zhǔn)確記憶公式、適當(dāng)變換式子、有效選取公式是解決問題的關(guān)鍵.
【重點難點突破】
考點1兩角和與差的三角函數(shù)公式的應(yīng)用
【1-1】【20xx江西省贛州厚德外國語學(xué)校上學(xué)期第一次測試】的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】故選D.
【1-2】【20xx河南省名校聯(lián)盟第一次段考】已知圓O:x2+y2=1,點A1213,513,B-35,45,記射線OA與x軸正半軸所夾的銳角為α,將點B繞圓心O逆時針旋轉(zhuǎn)α角度得到點C,則點C的坐
6、標(biāo)為__________.
【答案】-5665,3365
【解析】設(shè)射線OB與x軸正半軸的夾角為β,有已知有cosα=1213,sinα=513,cosβ=-35,sinβ=45,所以cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=-5665 ,且sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=3365 ,C點坐標(biāo)為(-5665,3365) .
【1-3】已知:,,且,則=_______.
【答案】
【解析】,
,
【領(lǐng)悟技法】
1.運用兩角和與差的三角函數(shù)公式時,不但要熟練,準(zhǔn)確,而且要熟悉公式的逆用及變形,如tan α+tan β=tan(α+β)
7、3;(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多種變形等.
2.應(yīng)熟悉公式的逆用和變形應(yīng)用,公式的正用是常見的,但逆用和變形應(yīng)用則往往容易被忽視,公式的逆用和變形應(yīng)用更能開拓思路,培養(yǎng)從正向思維向逆向思維轉(zhuǎn)化的能力,只有熟悉了公式的逆用和變形應(yīng)用后,才能真正掌握公式的應(yīng)用.
提醒:在T(α+β)與T(α-β)中,α,β,α±β都不等于kπ+(k∈Z),即保證tan α,tan β,tan(α+β)都有意義;若α,β中有一角是kπ+(k∈Z),可利用誘導(dǎo)公式化簡.
【觸類旁通】
【變式一】已知均為銳角,且,.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的值.
∴ ==.
【變
8、式二】已知函數(shù)的部分圖像如圖所示.
(Ⅰ)求函數(shù))的解析式,并寫出的單調(diào)減區(qū)間;
(Ⅱ)的內(nèi)角分別是A,B,C.若,,求的值.
【解析】(Ⅰ)由圖象最高點得A=1,
由周期.
當(dāng)時,,可得 ,
因為,所以.
.
由圖象可得的單調(diào)減區(qū)間為.
9、
考點2 二倍角公式的運用公式的應(yīng)用
【 2-1】【20xx浙江ZDB聯(lián)盟一?!恳阎?, ,則__________, __________.
【答案】
【解析】因為, ,所以
因為,所以,因此 .
【2-2】【江蘇省淮安市五?!恳阎?,且,則的值為 .
【答案】
【2-3】已知,且,則的值為__________.
【答案】
【解析】因為,所以,,,又因為,所以.
【領(lǐng)悟技法】
三角函數(shù)式的化簡要遵循“三看”原則:
(1)一看“角”,通過看角之間的差別與聯(lián)系,把角進(jìn)行合理的拆分,從而正確使用公式;
(2)二看“函數(shù)名稱”,看函數(shù)名稱之間
10、的差異,從而確定使用的公式;
(3)三看“結(jié)構(gòu)特征”,分析結(jié)構(gòu)特征,找到變形的方向.
【觸類旁通】
【變式一】已知,
(1)求的值;
(2)求的值.
【變式二】已知,,則的值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由二倍角公式得,整理得,
因此,由于,,,
,故答案為A.
考點3 三角恒等式的證明
【3-1】求證:=sin 2α.
【解析】∵左邊====
=cos αsincos=sin αcos α
=sin 2α=右邊.
∴原
11、式成立.
【3-2】求證:=-2cos (α+β).
【3-3】已知,,且,.
證明:.
【解析】,即,
,
,
,
又,,
,,,
.
【領(lǐng)悟技法】
1.三角恒等式的證明主要有兩種類型:絕對恒等式與條件恒等式.
(1)證明絕對恒等式要根據(jù)等式兩邊的特征,化繁為簡,左右歸一,變更論證,通過三角恒等式變換,使等式的兩邊化異為同.
(2)條件恒等式的證明則要認(rèn)真觀察,比較已知條件與求證等式之間的聯(lián)系,選擇適當(dāng)途徑.常用代入法、消元法、兩頭湊等方法.
(3)變角:目的是溝通題設(shè)條件與結(jié)論中所涉及的角,其手法通常是“配湊”.變名:通過變換函數(shù)名稱達(dá)到減少函數(shù)種類
12、的目的,其手法通常有“切化弦”、“升冪與降冪”等.
2.變換技巧:(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);β=-;=.
(3)化簡技巧:切化弦、“1”的代換等
【觸類旁通】
【變式一】求證:.
【解析】左邊=+
故原式得證.
【變式二】已知,證明:.
【解析】左邊
右邊.
故原命題成立.
考點4三角函數(shù)的綜合應(yīng)用
【4-1】【20xx湖北省部分重點中學(xué)起點】設(shè)函數(shù)f(x)=sinθ3x3+3cosθ2x2+tanθ,其中θ∈[0,5π12],則導(dǎo)數(shù)f ′(1)的取
13、值范圍是________.
【答案】[2,2]
【4-2】【20xx浙江溫州二?!恳阎瘮?shù)f(x)=3sinxcosx+cos2x.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(2)若-π2<α<0,f(α)=56,求sin2α的值.
【答案】(1)π;(2)3-226.
【解析】試題解析:
(1)f(x)=32sin2x+cos2x+12=sin(2x+π6)+12
∴函數(shù)f(x)的最小正周期是π
(2)f(α)=sin(2α+π6)+12=56 ∴sin(2α+π6)=13,
-π2<α<0,∴-5π6<2α+π6<π6,又sin(2α+
14、π6)>0.
∴0<2α+π6<π6 ∴cos(2α+π6)=223,
∴sin2α=sin((2α+π6)-π6)=32sin(2α+π6)-12cos(2α+π6)=3-226.
【4-3】【20xx江蘇海安上學(xué)期第一次測試】已知向量a=(cosx,sinx),b=(3,-3),x∈[0,π].
(1)若a//b,求x的值;
(2)記f(x)=a?b,求f(x)的最大值和最小值以及對應(yīng)的x的值.
【答案】(1) x=5π6;(2) 當(dāng)x=0時,f(x)取到最大值3;當(dāng)x=5π6時,f(x)取到最小值-23..
【解析】試題分析:(1)依據(jù)題設(shè)條件a//b建
15、立方程-3cosx=3sinx分析求解;(2)先運用向量的坐標(biāo)形式的數(shù)量積公式建立函數(shù)fx=a?b=3cosx-3sinx=23cos(x+π6),然后借助余弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)進(jìn)行探求:
解:(1)因為a=(cosx,sinx),b=(3,-3),a//b,
所以-3cosx=3sinx.
若cosx=0,則sinx=0,與sin2x+cos2x=1矛盾,故cosx≠0.
于是tanx=-33.
又x∈[0,π],所以x=5π6.
【領(lǐng)悟技法】 高考對兩角和與差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式的考查還往往滲透在研究三角函數(shù)性質(zhì)中.需要利用這些公式,先把函數(shù)解析式化為的形
16、式,再進(jìn)一步討論其定義域、值域和最值、單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性等性質(zhì).
【觸類旁通】
【變式一】【20xx浙江湖州、衢州、麗水三市4月聯(lián)考】函數(shù)的部分圖象如圖所示,M為最高點,該圖象與y軸交于點,與x軸交于點B,C, 且的面積為.
(Ⅰ)求函數(shù)的解析式;
(Ⅱ)若,求的值.
【答案】( Ⅰ) ;(Ⅱ) .
【解析】試題分析:
試題解析:
( Ⅰ)因為,
所以周期,,
由,得,
因為,所以,
所以;
(Ⅱ)由,得,
所以.
【易錯試題常警惕】
易錯典例:若sin θ,cos θ是關(guān)于x的方程5x2-x+a=0(a是常數(shù))的兩根,θ∈(0,π),求c
17、os 2θ的值.
易錯分析:不注意挖隱含條件,角的取值范圍,處理好開方、平方關(guān)系,避免出現(xiàn)增解與漏解的錯誤.
正確解析:由題意知:sin θ+cos θ=,
溫馨提醒:求解三角函數(shù)問題,應(yīng)靈活運用公式,特別注意已知等式中角的取值范圍,涉及開方求值問題,注意正負(fù)號的選取.
【學(xué)科素養(yǎng)提升之思想方法篇】
數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休——數(shù)形結(jié)合思想
我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:"數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休。""數(shù)"與"形"反映了事物兩個方面的屬性。我們認(rèn)為,數(shù)形結(jié)合,主要指的是數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系。數(shù)形結(jié)合就是把
18、抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,通過"以形助數(shù)"或"以數(shù)解形"即通過抽象思維與形象思維的結(jié)合,可以使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而起到優(yōu)化解題途徑的目的.
向量的幾何表示,三角形、平行四邊形法則,使向量具備形的特征,而向量的坐標(biāo)表示和坐標(biāo)運算又具備數(shù)的特征,因此,向量融數(shù)與形于一身,具備了幾何形式與代數(shù)形式的“雙重身份”.因此,在應(yīng)用向量解決問題或解答向量問題時,要注意恰當(dāng)?shù)剡\用數(shù)形結(jié)合思想,將復(fù)雜問題簡單化、將抽象問題具體化,達(dá)到事半功倍的效果.
【典例】在平面坐標(biāo)系中,直線與圓相交于,(在第一象限)兩個不同的點,且則的值是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
∴.