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第三章三角函數(shù)第一節(jié)任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)[考情展望]1.利用三角函數(shù)的定義求三角函數(shù)值.2.考查三角函數(shù)值符號(hào)的確定.一、角的有關(guān)概念1.從運(yùn)動(dòng)的角度看,角可分為正角、負(fù)角和零角.2.從終邊位置來看,可分為象限角與軸線角.3.若β與α是終邊相同的角,則β用α表示為β=2kπ+α(k∈Z).二、弧度與角度的互化1.1弧度的角長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角.2.角α的弧度數(shù)假如半徑為r的圓的圓心角α所對(duì)弧的長(zhǎng)為l,那么,角α的弧度數(shù)的確定值是|α|=eq\f(l,r).3.角度與弧度的換算①1°=eq\f(π,180)rad;②1rad=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(180,π)))°.4.弧長(zhǎng)、扇形面積的公式設(shè)扇形的弧長(zhǎng)為l,圓心角大小為α(rad),半徑為r,則l=rα,扇形的面積為S=eq\f(1,2)lr=eq\f(1,2)r2α.角度制與弧度制不行混用角度制與弧度制可利用180°=πrad進(jìn)行互化,在同一個(gè)式子中,接受的度量制度必需全都,不行混用.三、任意角的三角函數(shù)1定義:設(shè)α是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),那么sinα=y(tǒng),cosα=x,tanα=eq\f(y,x).2.幾何表示:三角函數(shù)線可以看作是三角函數(shù)的幾何表示,正弦線的起點(diǎn)都在x軸上,余弦線的起點(diǎn)都是原點(diǎn),正切線的起點(diǎn)都是(1,0).三角函數(shù)值符號(hào)記憶口訣記憶技巧:一全正、二正弦、三正切、四余弦(為正).即第一象限全為正,其次象限正弦為正,第三象限正切為正,第四象限余弦為正.1.給出下列四個(gè)命題:①-eq\f(3π,4)是其次象限角;②eq\f(4π,3)是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正確的命題有()A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)【答案】C2.已知角α的終邊過點(diǎn)P(-1,2),則sinα=()A.eq\f(\r(5),5)B.eq\f(2\r(5),5)C.-eq\f(\r(5),5)D.-eq\f(2\r(5),5)【答案】B3.若sinα<0且tanα>0,則α是()A.第一象限角 B.其次象限角C.第三象限角 D.第四象限角【答案】C4.弧長(zhǎng)為3π,圓心角為135°的扇形半徑為________,面積為________.【答案】46π5.(2022·江西高考)下列函數(shù)中,與函數(shù)y=eq\f(1,\r(3,x))定義域相同的函數(shù)為()A.y=eq\f(1,sinx) B.y=eq\f(lnx,x)C.y=xex D.y=eq\f(sinx,x)【答案】D6.(2022·大綱全國(guó)卷)已知角α的終邊經(jīng)過點(diǎn)(-4,3),則cosα=()A.eq\f(4,5) B.eq\f(3,5)C.-eq\f(3,5) D.-eq\f(4,5)【答案】D
考向一[047]角的集合表示及象限角的判定(1)寫出終邊在直線y=eq\r(3)x上的角的集合;(2)已知α是第三象限角,求eq\f(α,2)所在的象限.【嘗試解答】(1)當(dāng)角的終邊在第一象限時(shí),角的集合為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(α=2kπ+\f(π,3),k∈Z)))),當(dāng)角的終邊在第三象限時(shí),角的集合為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(α=2kπ+\f(4,3)π,k∈Z)))),故所求角的集合為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(α=2kπ+\f(π,3),k∈Z))))∪eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(α=2kπ+\f(4,3)π,k∈Z))))=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(α=kπ+\f(π,3),k∈Z)))).(2)∵2kπ+π<α<2kπ+eq\f(3,2)π(k∈Z),∴kπ+eq\f(π,2)<eq\f(α,2)<kπ+eq\f(3,4)π(k∈Z).當(dāng)k=2n(n∈Z)時(shí),2nπ+eq\f(π,2)<eq\f(α,2)<2nπ+eq\f(3,4)π,eq\f(α,2)是其次象限角,當(dāng)k=2n+1(n∈Z)時(shí),2nπ+eq\f(3π,2)<eq\f(α,2)<2nπ+eq\f(7,4)π,eq\f(α,2)是第四象限角,綜上知,當(dāng)α是第三象限角時(shí),eq\f(α,2)是其次或第四象限角.,規(guī)律方法11.若要確定一個(gè)確定值較大的角所在的象限,一般是先將角化為2kπ+α(0≤α<2π)(k∈Z)的形式,然后再依據(jù)α所在的象限予以推斷.2.利用終邊相同的角的集合可以求適合某些條件的角,方法是先寫出這個(gè)角的終邊相同的全部角的集合,然后通過對(duì)集合中的參數(shù)k賦值來求得所需角.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練若α=k·180°+45°(k∈Z),則α在()A.第一或第三象限 B.第一或其次象限C.其次或第四象限 D.第三或第四象限【答案】A考向二[048]扇形的弧長(zhǎng)及面積公式已知扇形的圓心角是α,半徑為R,弧長(zhǎng)為l.(1)若α=60°,R=10cm,求扇形的弧長(zhǎng)l.(2)若扇形的周長(zhǎng)為20cm,當(dāng)扇形的圓心角α為多少弧度時(shí),這個(gè)扇形的面積最大?(3)若α=eq\f(π,3),R=2cm,求扇形的弧所在的弓形的面積.【嘗試解答】(1)l=10×eq\f(π,3)=eq\f(10π,3)(cm).(2)由已知得:l+2R=20,所以S=eq\f(1,2)lR=eq\f(1,2)(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25,所以R=5時(shí),S取得最大值25,此時(shí)l=10,α=2rad.(3)設(shè)弓形面積為S弓.由題知l=eq\f(2π,3)cm,S弓=S扇-S△=eq\f(1,2)×eq\f(2π,3)×2-eq\f(1,2)×22×sineq\f(π,3)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-\r(3)))(cm2).規(guī)律方法21.利用扇形的弧長(zhǎng)和面積公式解題時(shí),要留意角的單位必需是弧度.2.本題把求扇形面積最大值的問題,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的最值問題,利用配方法使問題得到解決,這是解決此類問題的常用方法.3.在解決弧長(zhǎng)問題和扇形面積問題時(shí),要留意合理地利用圓心角所在的三角形.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練已知半徑為10的圓O中,弦AB的長(zhǎng)為10,(1)求弦AB所對(duì)的圓心角α的大小;(2)求α所在的扇形弧長(zhǎng)l及弧所在的弓形的面積S.【解】(1)在△AOB中,AB=OA=OB=10,∴△AOB為等邊三角形.因此弦AB所對(duì)的圓心角α=eq\f(π,3).(2)由扇形的弧長(zhǎng)與扇形面積公式,得l=α·R=eq\f(π,3)×10=eq\f(10,3)π,S扇形=eq\f(1,2)R·l=eq\f(1,2)α·R2=eq\f(50π,3).又S△AOB=eq\f(1,2)·OA·OB·sineq\f(π,3)=25eq\r(3).∴弓形的面積S=S扇形-S△AOB=50eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\f(\r(3),2))).考向三[049]三角函數(shù)的定義(1)已知角α的終邊經(jīng)過點(diǎn)P(m,-3),且cosα=-eq\f(4,5),則m等于()A.-eq\f(11,4)B.eq\f(11,4)C.-4D.4【答案】C(2)已知角α的終邊在直線3x+4y=0上,求sinα,cosα,tanα的值.【嘗試解答】在直線3x+4y=0上任取一點(diǎn)P(4t,-3t)(t≠0),則x=4t,y=-3t,∴r=|PO|=eq\r(x2+y2)=eq\r(4t2+-3t2)=5|t|,當(dāng)t>0時(shí),r=5t,sinα=eq\f(y,r)=eq\f(-3t,5t)=-eq\f(3,5),cosα=eq\f(x,r)=eq\f(4t,5t)=eq\f(4,5),tanα=eq\f(y,x)=eq\f(-3t,4t)=-eq\f(3,4);當(dāng)t<0時(shí),r=-5t,sinα=eq\f(y,r)=eq\f(-3t,-5t)=eq\f(3,5),cosα=eq\f(x,r)=eq\f(4t,-5t)=-eq\f(4,5),tanα=eq\f(y,x)=eq\f(-3t,4t)=-eq\f(3,4).綜上可知,當(dāng)t>0時(shí),sinα=-eq\f(3,5),cosα=eq\f(4,5),tanα=-eq\f(3,4).當(dāng)t<0時(shí),sinα=eq\f(3,5),cosα=-eq\f(4,5),tanα=-eq\f(3,4).,規(guī)律方法3定義法求三角函數(shù)值的兩種狀況(1)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),則可先求出點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r,然后利用三角函數(shù)的定義求解.(2)已知角α的終邊所在的直線方程,則可先設(shè)出終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo),求出此點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,然后利用三角函數(shù)的定義求解相關(guān)的問題.若直線的傾斜角為特殊角,也可直接寫出角α的三角函數(shù)值.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練設(shè)90°<α<180°,角α的終邊上一點(diǎn)為P(x,eq\r(5)),且cosα=eq\f(\r(2),4)x,求4sinα-3tanα的值.【解】∵r=eq\r(x2+5),∴cosα=eq\f(x,\r(x2+5)),從而eq\f(\r(2),4)x=eq\f(x,\r(x2+5)),解得x=0或x=±eq\r(3).∵90°<α<180°,∴x<0,因此x=-eq\r(3).則r=2eq\r(2),∴sinα=eq\f(\r(5),2\r(2))=eq\f(\r(10),4),tanα=eq\f(\r(5),-\r(3))=-eq\f(\r(15),3).故4sinα-3tanα=eq\r(10)+eq\r(15).易錯(cuò)易誤之六|a|≠a——三角函數(shù)定義求值中引發(fā)的分類爭(zhēng)辯————————[1個(gè)示范例]———————已知角θ的終邊上一點(diǎn)p(3a,4a)(a≠0),則sinθ【解析】∵x=3a,y=∴r=eq\r(3a2+4a2)=5|a|此處在求解時(shí),常犯r=5a的錯(cuò)誤,出錯(cuò)的緣由在于去確定值時(shí),沒有對(duì)a(1)當(dāng)a>0時(shí),r=5a∴sinθ=eq\f(y,5)=eq\f(4,5).(2)當(dāng)a<0時(shí),r=-5a∴sinθ=eq\f(y,5)=-eq\f(4,5)∴sinθ=±eq\f(4,5).【防范措施】1.對(duì)于eq\r(a2)=|a|,在去掉確定值號(hào)后,應(yīng)分a≥0和a<0兩種狀況爭(zhēng)辯.2.已知角α終邊上任意一點(diǎn)p(x,y),求三角函數(shù)值時(shí),應(yīng)用sinα=eq\f(y,\r(x2+y2)),cosα=eq\f(x,\r(x2+y2)),tanα=eq\f(y,x)求解.—————————[1個(gè)防錯(cuò)練]———————已知角α的終邊落在直線y=2x上,則sinα+cosα=________.【解析】在角α的終邊上任取一點(diǎn)P(t,2t)(t≠0),則r=|OP|=eq\r(t2+4t2)=eq\r(5)|t|(1)若t>0,則sinα=eq\f(2t,\r(5)t)=eq\f(2\r(5),5),cosα=eq\f(t,\r(5)t)=eq\f(\r(5),5),sinα+cosα=eq\f(3\r(5),5).(2)若t<0,則sinα=-eq\f(2t,\r(5)t)=-eq\f(2\r(5),5),cosα=-eq\f(t,\r(5)t)=-eq\f(\r(5),5),sinα+cosα=-eq\f(3\r(5),5).綜上所述,sinα+cosα=±eq\f(3\r(5),5).【答案】±eq\f(3\r(5),5)課時(shí)限時(shí)檢測(cè)(十七)任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)(時(shí)間:60分鐘滿分:80分)一、選擇題(每小題5分,共30分)1.如圖3-1-1,在直角坐標(biāo)系xOy中,射線OP交單位圓O于點(diǎn)P,若∠AOP=θ,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是()圖3-1-1A.(cosθ,sinθ)B.(-cosθ,sinθ)C.(sinθ,cosθ)D.(-sinθ,cosθ)【答案】A2.已知2弧度的圓心角所對(duì)的弦長(zhǎng)為2,則這個(gè)圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)是()A.2 B.sin2C.eq\f(2,sin1) D.2sin1【答案】C3.若α=k·360°+θ,β=m·360°-θ(k,m∈Z),則角α與β的終邊的位置關(guān)系是()A.重合 B.關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱C.關(guān)于x軸對(duì)稱 D.關(guān)于y軸對(duì)稱【答案】C4.已知點(diǎn)P(tanα,cosα)在第三象限,則角α的終邊在()A.第一象限 B.其次象限C.第三象限 D.第四象限【答案】B5.已知角x的終邊上一點(diǎn)坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin\f(5π,6),cos\f(5π,6))),則角x的最小正值為()A.eq\f(5π,6)B.eq\f(11π,6)C.eq\f(5π,3)D.eq\f(2π,3)【答案】C6.已知θ是第四象限角,則sin(sinθ)()A.大于0 B.大于等于0C.小于0 D.小于等于0【答案】C二、填空題(每小題5分,共15分)7.若角120°的終邊上有一點(diǎn)(-4,a),則a的值是______.【答案】4eq\r(3)8.已知角α的終邊落在直線y=-3x(x<0)上,則eq\f(|sinα|,sinα)-eq\f(|cosα|,cosα)=________.【答案】29.點(diǎn)P從(1,0)動(dòng)身,沿單位圓x2+y2=1逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)eq\f(2π,3)弧長(zhǎng)到達(dá)Q點(diǎn),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為________.【答案】eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(\r(3),2)))三、解答題(本大題共3小題,共35分)10.(10分)已知角θ的終邊上有一點(diǎn)P(x,-1)(x≠0),且tanθ=-x,求sinθ+cosθ的值.【解】∵θ的終邊過點(diǎn)(x,-1)(x≠0),∴tanθ=-eq\f(1,x),又tanθ=-x,∴x2=1,∴x=±1.當(dāng)x=1時(shí),sinθ=-eq\f(\r(2),2),cosθ=eq\f(\r(2),2),因此sinθ+cosθ=0;當(dāng)x=-1時(shí),sinθ=-eq\f(\r(2),2),cosθ=-eq\f(\r(2),2),因此sinθ+cosθ=-eq\r(2).11.(12分)已知扇形AOB的周長(zhǎng)為8.(1)若這個(gè)扇形的面積為3,求圓心角的大??;(2)求這個(gè)扇形的面積取得最大值時(shí)圓心角的大小和弦長(zhǎng)AB.【解】設(shè)扇形AOB的半徑為r,弧長(zhǎng)為l,圓心角為α,(1)由題意可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2r+l=8,,\f(1,2)lr=3,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(r=3,,l=2))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(r=1,,l=6,))∴α=eq\f(l,r)=eq\f(2,3)或α=eq\f(l,r)=6.(2)∵2r+l=8,∴S扇=eq\f(1,2)lr=eq\f(1,4)l·2r≤eq\f(1,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l+2r,2)))2=eq\f(1,4)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,2)))2=4,當(dāng)且僅當(dāng)2r=l,即α=eq\f(l,r)=2時(shí),扇形面積取得最大值4.∴r=2,∴弦長(zhǎng)AB=2sin1×2=4sin1.12.(13分)角α終邊上的點(diǎn)P與A(a,2a)關(guān)于x軸對(duì)稱(a>0),角β終邊上的點(diǎn)Q與A關(guān)于直線y=x對(duì)稱,求sinα·cosα+sinβ·cosβ+tanα·tanβ【解】由題意得,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(a,-2a點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(2a,a所以,sinα=eq\f(-2a,\r(a2+-2a2))=-eq\f(2,\r(5)),cosα=eq\f(a,\r(a2+-2a2))=eq\f(1,\r(5)),tanα=eq\f(-2a,a)=-2,sinβ=eq\f(a,\r(2a2+a2))=eq\f(1,\r(5)),cosβ=eq\f(2a,\r(2a2+a2))=eq\f(2,\r(5)),tanβ=eq\f(a,2a)=eq\f(1,2),故有sinα·cosα+sinβ·cosβ+tanα·tanβ=eq\f(-2,\r(5))·eq\f(1,\r(5))+eq\f(1,\r(5))·eq\f(2,\r(5))+(-2)×eq\f(1,2)=-1.其次節(jié)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系及誘導(dǎo)公式[考情展望]1.利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系求三角函數(shù)值.2.借助誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)三角函數(shù)式,進(jìn)而求三角函數(shù)值.一、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系1.平方關(guān)系:sin2α+cos2α=1.2.商數(shù)關(guān)系:tanα=eq\f(sinα,cosα)(α≠eq\f(π,2)+kπ,k∈Z).二、六組誘導(dǎo)公式組數(shù)一二三四五六角2kπ+α(k∈Z)π+α-απ-αeq\f(π,2)-αeq\f(π,2)+α正弦sinα-sin_α-sin_αsin_αcos_αcos_α余弦cosα-cos_αcos_α-cos_αsin_α-sin_α正切tanαtan_α-tan_α-tan_α誘導(dǎo)公式記憶口訣對(duì)于角“eq\f(kπ,2)±α”(k∈Z)的三角函數(shù)記憶口訣“奇變偶不變,符號(hào)看象限”,“奇變偶不變”是指“當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),正弦變余弦,余弦變正弦;當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),函數(shù)名不變”.“符號(hào)看象限”是指“在α的三角函數(shù)值前面加上當(dāng)α為銳角時(shí),原函數(shù)值的符號(hào)”.1.已知cos(α-π)=-eq\f(5,13),且α是第四象限角,則sinα=()A.-eq\f(12,13)B.eq\f(12,13)C.eq\f(5,12)D.±eq\f(12,13)【答案】A2.已知sin(π+θ)=-eq\r(3)cos(2π-θ),|θ|<eq\f(π,2),則θ等于()A.-eq\f(π,6)B.-eq\f(π,3)C.eq\f(π,6)D.eq\f(π,3)【答案】D3.sin585°的值為()A.-eq\f(\r(2),2)B.eq\f(\r(2),2)C.-eq\f(\r(3),2) D.eq\f(\r(3),2)【答案】A4.若cosα=-eq\f(3,5)且α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))),則tanα=()A.eq\f(3,4)B.eq\f(4,3)C.-eq\f(3,4)D.-eq\f(4,3)【答案】B5.(2022·大綱全國(guó)卷)設(shè)a=sin33°,b=cos55°,c=tan35°,則()A.a(chǎn)>b>c B.b>c>aC.c>b>a D.c>a>b【答案】C6.(2021·廣東高考)已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,2)+α))=eq\f(1,5),那么cosα=()A.-eq\f(2,5)B.-eq\f(1,5)C.eq\f(1,5)D.eq\f(2,5)【答案】C考向一[050]同角三角函數(shù)關(guān)系式的應(yīng)用(1)已知eq\f(sinα+3cosα,3cosα-sinα)=5,則sin2α-sinαcosα的值是()A.eq\f(2,5)B.-eq\f(2,5)C.-2D.2(2)已知α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))),tanα=2,則cosα=________.【答案】(1)A(2)-eq\f(\r(5),5),規(guī)律方法11.利用sin2α+cos2α=1可以實(shí)現(xiàn)角α的正弦、余弦的互化,利用eq\f(sinα,cosα)=tanα可以實(shí)現(xiàn)角α的弦切互化.2.留意公式逆用及變形應(yīng)用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練(1)若tanα=2,則eq\f(2sinα-cosα,sinα+2cosα)的值為()A.0B.eq\f(3,4)C.1D.eq\f(5,4)(2)若α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),且sinα=eq\f(4,5),則tanα=________.【答案】(1)B(2)-eq\f(4,3)考向二[051]誘導(dǎo)公式的應(yīng)用(1)sin600°+tan240°的值等于()A.-eq\f(\r(3),2)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\r(3)-eq\f(1,2)D.eq\r(3)+eq\f(1,2)(2)若sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-α))=eq\f(1,3),則coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+α))等于()A.-eq\f(7,9)B.-eq\f(1,3)C.eq\f(1,3)D.eq\f(7,9)(3)已知角θ的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與x軸正半軸重合,終邊在直線2x-y=0上,則eq\f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ))+cosπ-θ,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))-sinπ-θ)=()A.-2 B.2C.0 D.eq\f(2,3)【答案】(1)B(2)C(3)B,規(guī)律方法21.利用誘導(dǎo)公式應(yīng)留意已知角或函數(shù)名稱與所求角或函數(shù)名稱之間存在的關(guān)系,選擇恰當(dāng)?shù)墓剑蛩蠼呛腿呛瘮?shù)進(jìn)行化歸.2.誘導(dǎo)公式的應(yīng)用原則:負(fù)化正、大化小、小化銳、銳求值.考向三[052]sinα±cosα與sinα·cosα的關(guān)系已知-π<x<0,sinx+cosx=eq\f(1,5).(1)求sinx-cosx的值;(2)求eq\f(sin2x+2sin2x,1-tanx)的值.【嘗試解答】(1)法一:由sinx+cosx=eq\f(1,5),平方得sin2x+2sinxcosx+cos2x=eq\f(1,25),整理得2sinxcosx=-eq\f(24,25).∵(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx=eq\f(49,25).又∵-π<x<0,∴sinx<0,又sinx+cosx>0,∴cosx>0,sinx-cosx<0,故sinx-cosx=-eq\f(7,5).法二:由法一可知sinxcosx=-eq\f(12,25)<0,又-π<x<0,所以sinx<0,cosx>0,聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(sinxcosx=-\f(12,25),,sinx+cosx=\f(1,5),))得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(sinx=-\f(3,5),,cosx=\f(4,5).))所以sinx-cosx=-eq\f(3,5)-eq\f(4,5)=-eq\f(7,5).(2)eq\f(sin2x+2sin2x,1-tanx)=eq\f(2sinxcosx+sinx,1-\f(sinx,cosx))=eq\f(2sinxcosxcosx+sinx,cosx-sinx)=eq\f(-\f(24,25)×\f(1,5),\f(7,5))=-eq\f(24,175).規(guī)律方法31.第(1)問應(yīng)留意x的范圍對(duì)sinx-cosx的符號(hào)的影響.事實(shí)上依據(jù)條件可進(jìn)一步判定x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0)).2.對(duì)于sinα+cosα,sinα-cosα,sinαcosα這三個(gè)式子,已知其中一個(gè)式子的值,其余二式的值可求,轉(zhuǎn)化公式為(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα,體現(xiàn)了方程思想的應(yīng)用.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練已知θ∈(0,π),sinθ+cosθ=eq\f(\r(3)-1,2),則tanθ的值為()A.-eq\r(3)或-eq\f(\r(3),3)B.-eq\f(\r(3),3)C.-eq\r(3)D.-eq\f(\r(3),2)【答案】C易錯(cuò)易誤之七撥云見日——三角函數(shù)式中“角范圍”的信息提取——————————[1個(gè)示范例]——————已知α為其次象限角,sinα+cosα=eq\f(\r(3),3),則cos2α=()A.-eq\f(\r(5),3)B.-eq\f(\r(5),9)C.eq\f(\r(5),9)D.eq\f(\r(5),3)【解析】∵sinα+cosα=eq\f(\r(3),3),∴(sinα+cosα)2=eq\f(1,3),∴2sinαcosα=-eq\f(2,3),即sin2α=-eq\f(2,3).又∵α為其次象限角且sinα+cosα=eq\f(\r(3),3)>0,此處在求解中,分析不出“sinα+cosα=eq\f(\r(3),3)>0”這個(gè)隱含信息,導(dǎo)致后面的“α”范圍無法確定,進(jìn)而影響后面的解答.∴2kπ+eq\f(π,2)<α<2kπ+eq\f(3,4)π(k∈Z),∴4kπ+π<2α<4kπ+eq\f(3,2)π(k∈Z),∴2α為第三象限角,∴cos2α=-eq\r(1-sin22α)=-eq\f(\r(5),3).【防范措施】(1)由sinα+cosα=eq\f(\r(3),3),隱含著sinα+cosα>0,即sinα>-cosα,結(jié)合α為其次象限角可進(jìn)一步約束角α的范圍.(2)利用平方關(guān)系求三角函數(shù)值,開方時(shí)應(yīng)留意三角函數(shù)值符號(hào)的推斷.—————————[1個(gè)防錯(cuò)練]———————若sinθ,cosθ是關(guān)于x的方程5x2-x+a=0(a是常數(shù))的兩根,θ∈(0,π),則cos2θ的值為________.【解析】由題意可知,sinθ+cosθ=eq\f(1,5),∴(sinθ+cosθ)2=eq\f(1,25),∴sin2θ=-eq\f(24,25).即2sinθcosθ=-eq\f(24,25)<0,則sinθ與cosθ異號(hào),又sinθ+cosθ=eq\f(1,5)>0,∵eq\f(π,2)<θ<eq\f(3π,4).∴π<2θ<eq\f(3π,2),故cos2θ=-eq\r(1-sin22θ)=-eq\f(7,25).【答案】-eq\f(7,25)課時(shí)限時(shí)檢測(cè)(十八)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系及誘導(dǎo)公式(時(shí)間:60分鐘滿分:80分)一、選擇題(每小題5分,共30分)1.(2021·大綱全國(guó)卷)已知α是其次象限角,sinα=eq\f(5,13),則cosα=()A.-eq\f(12,13)B.-eq\f(5,13)C.eq\f(5,13)D.eq\f(12,13)【答案】A2.若sinθ·cosθ=eq\f(1,2),則tanθ+eq\f(cosθ,sinθ)的值是()A.-2B.2C.±2D.eq\f(1,2)【答案】B3.已知sin(3π-α)=-2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α)),則sinαcosα等于()A.-eq\f(2,5) B.eq\f(2,5)C.eq\f(2,5)或-eq\f(2,5) D.-eq\f(1,5)【答案】A4.記cos(-80°)=k,那么tan100°=()A.eq\f(\r(1-k2),k) B.-eq\f(\r(1-k2),k)C.eq\f(k,\r(1-k2)) D.-eq\f(k,\r(1-k2))【答案】B5.已知sin(π-2)=a,則sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-2))的值為()A.-eq\r(1-a2) B.-aC.eq\r(1-a2) D.a【答案】A6.若sinα是5x2-7x-6=0的根,則eq\f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-α-\f(3π,2)))sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))tan22π-α,cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α))cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))sinπ+α)=()A.eq\f(3,5)B.eq\f(5,3)C.eq\f(4,5)D.eq\f(5,4)【答案】B二、填空題(每小題5分,共15分)7.已知sinθ+cosθ=eq\f(4,3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0<θ<\f(π,4))),則sinθ-cosθ=________.【答案】-eq\f(\r(2),3)8.已知tanα=2,則7sin2α+3cos2α=________.【答案】eq\f(31,5)9.已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=eq\f(1,4),則sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,6)+x))+cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6)-x))=________.【答案】eq\f(11,16)三、解答題(本大題共3小題,共35分)10.(10分)已知函數(shù)f(x)=eq\f(1-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3π,2)))+cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,2)))+tan\f(3,4)π,cosx).(1)求函數(shù)y=f(x)的定義域;(2)設(shè)tanα=-eq\f(4,3),求f(α)的值.【解】(1)由cosx≠0,得x≠eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,所以函數(shù)的定義域是eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x≠\f(π,2)+kπ,k∈Z)))).(2)∵tanα=-eq\f(4,3),∴f(α)=eq\f(1-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(3π,2)))+cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))+tan\f(3,4)π,cosα)=eq\f(1-cosα-sinα-1,cosα)=eq\f(-cosα-sinα,cosα)=-1-tanα=eq\f(1,3).11.(12分)已知taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))=a.求證:eq\f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(15,7)π+α))+3cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(13,7)π)),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(20,7)π-α))-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(22,7)π)))=eq\f(a+3,a+1).【證明】由已知得左邊=eq\f(sin\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(π+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))))+3cos\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8π,7)))-3π)),sin\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(4π-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))))-cos\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2π+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π)))))=eq\f(-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))-3cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π)),-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π)))=eq\f(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))+3,tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(8,7)π))+1)=eq\f(a+3,a+1)=右邊,所以原等式成立.12.(13分)在△ABC中,若sin(2π-A)=-eq\r(2)sin(π-B),eq\r(3)cosA=-eq\r(2)cos(π-B),求△ABC的三個(gè)內(nèi)角.【解】由已知得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(sinA=\r(2)sinB①,\r(3)cosA=\r(2)cosB②))①2+②2得2cos2A即cosA=eq\f(\r(2),2)或cosA=-eq\f(\r(2),2).(1)當(dāng)cosA=eq\f(\r(2),2)時(shí),cosB=eq\f(\r(3),2),又A、B是三角形的內(nèi)角,∴A=eq\f(π,4),B=eq\f(π,6),∴C=π-(A+B)=eq\f(7,12)π.(2)當(dāng)cosA=-eq\f(\r(2),2)時(shí),cosB=-eq\f(\r(3),2).又A、B是三角形的內(nèi)角,∴A=eq\f(3,4)π,B=eq\f(5,6)π,不合題意.綜上知,A=eq\f(π,4),B=eq\f(π,6),C=eq\f(7,12)π.第三節(jié)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)[考情展望]1.考查三角函數(shù)圖象的識(shí)別.2.考查三角函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、周期性和對(duì)稱性).3.考查三角函數(shù)的值域(最值).正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖象和性質(zhì)函數(shù)y=sinxy=cosxy=tanx圖象定義域x∈Rx∈Rx∈R且x≠eq\f(π,2)+kπ,k∈Z值域[-1,1][-1,1]R單調(diào)性遞增區(qū)間是[2kπ-eq\f(π,2),2kπ+eq\f(π,2)](k∈Z),遞減區(qū)間是[2kπ+eq\f(π,2),2kπ+eq\f(3π,2)](k∈Z)遞增區(qū)間是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),遞減區(qū)間是[2kπ,2kπ+π](k∈Z)遞增區(qū)間是[kπ-eq\f(π,2),kπ+eq\f(π,2)](k∈Z)最值ymax=1;ymin=-1ymax=1;ymin=-1無最大值和最小值奇偶性奇函數(shù)偶函數(shù)奇函數(shù)對(duì)稱性對(duì)稱中心(kπ,0),k∈Zeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2),0)),k∈Zeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0)),k∈Z對(duì)稱軸x=kπ+eq\f(π,2),k∈Zx=kπ,k∈Z無對(duì)稱軸最小正周期2π2ππ三角函數(shù)奇偶性的推斷技巧1.若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),則(1)f(x)為偶函數(shù)的充要條件是φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z);(2)f(x)為奇函數(shù)的充要條件是φ=kπ(k∈Z).2.若f(x)=Acos(ωx+φ)(A,ω≠0),則(1)f(x)為偶函數(shù)的充要條件是φ=kπ(k∈Z).(2)f(x)為奇函數(shù)的充要條件是φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z).
1.函數(shù)y=tan3x的定義域?yàn)?)A.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x≠\f(3,2)π+3kπ,k∈Z))))B.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠\f(π,6)+kπ,k∈Z))))C.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠-\f(π,6)+kπ,k∈Z))))D.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠\f(π,6)+\f(kπ,3),k∈Z))))【答案】D2.函數(shù)f(x)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(5π,2)))是()A.最小正周期為2π的奇函數(shù)B.最小正周期為2π的偶函數(shù)C.最小正周期為2π的非奇非偶函數(shù)D.最小正周期為π的偶函數(shù)【答案】A3.函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))的圖象的一條對(duì)稱軸是()A.x=eq\f(π,4)B.x=eq\f(π,2)C.x=-eq\f(π,4)D.x=-eq\f(π,2)【答案】C4.比較大?。簊ineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,18)))________sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,10))).【答案】>5.(2021·天津高考)函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值為()A.-1B.-eq\f(\r(2),2)C.eq\f(\r(2),2)D.0【答案】B6.(2022·陜西高考)函數(shù)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的最小正周期是()A.eq\f(π,2)B.πC.2πD.4π【答案】B考向一[053]三角函數(shù)的定義域和值域(1)函數(shù)y=eq\f(1,tanx-1)的定義域?yàn)開_______.(2)求下列函數(shù)的值域:①y=2cos2x+2cosx;②y=3cosx-eq\r(3)sinx,x∈[0,π];③y=sinx+cosx+sinxcosx.【嘗試解答】(1)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x≠\f(π,4)+kπ且x≠\f(π,2)+kπ,k∈Z))))(2)①y=2cos2x+2cosx=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cosx+\f(1,2)))2-eq\f(1,2).當(dāng)且僅當(dāng)cosx=1時(shí),得ymax=4,當(dāng)且僅當(dāng)cosx=-eq\f(1,2)時(shí),得ymin=-eq\f(1,2),故函數(shù)值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),4)).②y=3cosx-eq\r(3)sinx=2eq\r(3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)cosx-\f(1,2)sinx))=2eq\r(3)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))).∵x∈[0,π],∴eq\f(π,6)≤x+eq\f(π,6)≤eq\f(7π,6),∴-1≤coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))≤eq\f(\r(3),2),∴-2eq\r(3)≤2eq\r(3)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))≤3.∴y=3cosx-eq\r(3)sinx的值域?yàn)閇-2eq\r(3),3].③法一:y=sinxcosx+sinx+cosx=eq\f(sinx+cosx2-1,2)+eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))=sin2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))+eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))-eq\f(1,2)=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))+\f(\r(2),2)))2-1,所以當(dāng)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))=1時(shí),y取最大值1+eq\r(2)-eq\f(1,2)=eq\f(1,2)+eq\r(2).當(dāng)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))=-eq\f(\r(2),2)時(shí),y取最小值-1,∴該函數(shù)值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2)+\r(2))).法二:設(shè)t=sinx+cosx,則sinxcosx=eq\f(t2-1,2)(-eq\r(2)≤t≤eq\r(2)),y=t+eq\f(1,2)t2-eq\f(1,2)=eq\f(1,2)(t+1)2-1,當(dāng)t=eq\r(2)時(shí),y取最大值為eq\r(2)+eq\f(1,2),當(dāng)t=-1時(shí),y取最小值為-1.∴函數(shù)值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2)+\r(2))).,規(guī)律方法11.求三角函數(shù)的定義域?qū)嶋H上是解三角不等式,常借助三角函數(shù)線或三角函數(shù)圖象來求解.2.求解三角函數(shù)的值域(最值)的常見類型及方法:(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函數(shù),可先設(shè)sinx=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值);(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函數(shù),可設(shè)t=sinx±cosx,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求解.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練(1)函數(shù)y=lgsinx+eq\r(1-2cosx)的定義域是________.(2)(2022·大綱全國(guó)卷)函數(shù)y=cos2x+2sinx的最大值為________.【答案】(1)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,3)≤x≤2kπ+π,k∈Z))))(2)eq\f(3,2)考向二[054]三角函數(shù)的單調(diào)性求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(1)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-3x+\f(π,4)));(2)y=|tanx|.【嘗試解答】(1)y=-sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4))),它的增區(qū)間是y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))的減區(qū)間,它的減區(qū)間是y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))的增區(qū)間.由2kπ-eq\f(π,2)≤3x-eq\f(π,4)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,得eq\f(2kπ,3)-eq\f(π,12)≤x≤eq\f(2kπ,3)+eq\f(π,4),k∈Z.由2kπ+eq\f(π,2)≤3x-eq\f(π,4)≤2kπ+eq\f(3π,2),k∈Z.得eq\f(2kπ,3)+eq\f(π,4)≤x≤eq\f(2kπ,3)+eq\f(7,12)π,k∈Z.故所給函數(shù)的減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2kπ,3)-\f(π,12),\f(2kπ,3)+\f(π,4))),k∈Z;增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2kπ,3)+\f(π,4),\f(2kπ,3)+\f(7π,12))),k∈Z.(2)觀看圖象可知,y=|tanx|的增區(qū)間是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ,kπ+\f(π,2))),k∈Z,減區(qū)間是eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ)),k∈Z.規(guī)律方法21.求含有確定值的三角函數(shù)的單調(diào)性及周期時(shí),通常要畫出圖象,結(jié)合圖象判定.2.求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中,ω>0)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要視“ωx+φ”為一個(gè)整體,通過解不等式求解.但假如ω<0,那么確定先借助誘導(dǎo)公式將ω化為正數(shù),防止把單調(diào)性弄錯(cuò).對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練已知函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x)),求:(1)函數(shù)的周期;(2)求函數(shù)在[-π,0]上的單調(diào)遞減區(qū)間.【解】由y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x))可化為y=-sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))).(1)周期T=eq\f(2π,ω)=eq\f(2π,2)=π.(2)令2kπ-eq\f(π,2)≤2x-eq\f(π,3)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,得kπ-eq\f(π,12)≤x≤kπ+eq\f(5π,12),k∈Z.所以x∈R時(shí),y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x))的減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,12),kπ+\f(5π,12))),k∈Z.取k=-1,0可得函數(shù)在[-π,0]上的單調(diào)遞減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-π,-\f(7π,12)))和eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),0)).考向三[055]三角函數(shù)的奇偶性、周期性和對(duì)稱性(1)已知函數(shù)f(x)=sin(πx-eq\f(π,2))-1,則下列說法正確的是()A.f(x)是周期為1的奇函數(shù)B.f(x)是周期為2的偶函數(shù)C.f(x)是周期為1的非奇非偶函數(shù)D.f(x)是周期為2的非奇非偶函數(shù)(2)已知f(x)=cos(eq\r(3)x+φ)-eq\r(3)sin(eq\r(3)x+φ)為偶函數(shù),則φ可以取的一個(gè)值為()A.eq\f(π,6)B.eq\f(π,3)C.-eq\f(π,6)D.-eq\f(π,3)(3)設(shè)函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2))),給出以下四個(gè)論斷:①它的最小正周期為π;②它的圖象關(guān)于直線x=eq\f(π,12)成軸對(duì)稱圖形;③它的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))成中心對(duì)稱圖形;④在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),0))上是增函數(shù).以其中兩個(gè)論斷作為條件,另兩個(gè)論斷作為結(jié)論,寫出你認(rèn)為正確的一個(gè)命題________(用序號(hào)表示即可).【答案】(1)B(2)D(3)①②?③④或①③?②④規(guī)律方法31.推斷三角函數(shù)的奇偶性和周期性時(shí),一般先將三角函數(shù)式化為一個(gè)角的一種三角函數(shù),再依據(jù)函數(shù)奇偶性的概念、三角函數(shù)奇偶性規(guī)律、三角函數(shù)的周期公式求解.2.求三角函數(shù)的周期主要有三種方法:(1)周期定義;(2)利用正(余)弦型函數(shù)周期公式;(3)借助函數(shù)的圖象.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練(1)(2022·安徽高考改編)若將函數(shù)y=sin2x+cos2x的圖象向右平移φ(φ>0)個(gè)單位,得函數(shù)y=f(x)的圖象.若y=f(x)是偶函數(shù),則φ的最小值是________.【答案】eq\f(3,8)π(2)(2022·福建高考)已知函數(shù)f(x)=cosx(sinx+cosx)-eq\f(1,2).①若0<α<eq\f(π,2),且sinα=eq\f(\r(2),2),求f(α)的值;②求函數(shù)f(x)的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.【解】f(x)=sinxcosx+cos2x-eq\f(1,2)=eq\f(1,2)sin2x+eq\f(1,2)cos2x=eq\f(\r(2),2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))).(1)由于0<α<eq\f(π,2),且sinα=eq\f(\r(2),2),所以α=eq\f(π,4).從而f(α)=eq\f(\r(2),2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,4)))=eq\f(\r(2),2)sineq\f(3π,4)=eq\f(1,2).(2)f(x)=eq\f(\r(2),2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的最小正周期T=π.由2kπ-eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,4)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,得kπ-eq\f(3π,8)≤x≤kπ+eq\f(π,8),k∈Z.所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(3π,8),kπ+\f(π,8))),k∈Z.思想方法之九爭(zhēng)辯三角函數(shù)性質(zhì)的一大“法寶”——整體思想所謂整體思想就是爭(zhēng)辯問題時(shí)從整體動(dòng)身,對(duì)問題的整體形式、結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行綜合分析、整體處理的思想方法.在三角函數(shù)學(xué)習(xí)中,運(yùn)用“整體思想”可以解決以下幾類問題(1)三角函數(shù)的化簡(jiǎn)求值;(2)爭(zhēng)辯三角函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)(如定義域、值域、單調(diào)性等);(3)解三角不等式或求含參變量的取值范圍問題.
——————————[1個(gè)示范例]————已知ω>0,函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,4)))B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(3,4)))C.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))D.(0,2]【解析】由eq\f(π,2)<x<π得eq\f(π,2)ω+eq\f(π,4)<ωx+eq\f(π,4)<πω+eq\f(π,4),由題意知eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)ω+\f(π,4),πω+\f(π,4)))?eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)ω+\f(π,4)≥\f(π,2),,πω+\f(π,4)≤\f(3π,2),))∴eq\f(1,2)≤ω≤eq\f(5,4),故選A.—————————[1個(gè)對(duì)點(diǎn)練]———————已知函數(shù)f(x)=2sinωx在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(π,4)))上的最小值為-2,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(9,2)))∪[6,+∞)B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(9,2)))∪eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))C.(-∞,-2]∪[6,+∞)D.(-∞,-2]∪eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))【解析】當(dāng)ω>0時(shí),由-eq\f(π,3)≤x≤eq\f(π,4)得-eq\f(π,3)ω≤ωx≤eq\f(π,4)ω,由題意知,-eq\f(π,3)ω≤-eq\f(π,2),∴ω≥eq\f(3,2),當(dāng)ω<0時(shí),由-eq\f(π,3)≤x≤eq\f(π,4)得eq\f(π,4)ω≤ωx≤-eq\f(π,3)ω,由題意知,eq\f(π,4)ω≤-eq\f(π,2),∴ω≤-2,綜上知ω∈(-∞,-2]∪eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞)).【答案】D課時(shí)限時(shí)檢測(cè)(十九)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)(時(shí)間:60分鐘滿分:80分)一、選擇題(每小題5分,共30分)1.函數(shù)y=taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-x))的定義域是()A.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x≠\f(π,4))))) B.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠-\f(π,4)))))C.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠kπ+\f(π,4),k∈Z)))) D.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠kπ+\f(3π,4),k∈Z))))【答案】D2.(2021·浙江高考)已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),則“f(x)是奇函數(shù)”是“φ=eq\f(π,2)”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B3.函數(shù)y=sin2x+sinx-1的值域?yàn)?)A.[-1,1] B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5,4),-1))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5,4),1)) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(5,4)))【答案】C4.若函數(shù)f(x)=sin(3x+φ),滿足f(a+x)=f(a-x),則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(π,6)))的值為()A.eq\f(\r(3),2)B.±1C.0D.eq\f(1,2)【答案】C5.已知函數(shù)f(x)=sinx+eq\r(3)cosx,設(shè)a=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,7))),b=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6))),c=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),則a,b,c的大小關(guān)系是()A.a(chǎn)<b<c B.c<a<bC.b<a<c D.b<c<a【答案】B6.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小正周期為6π,,且當(dāng)x=eq\f(π,2)時(shí),f(x)取得最大值,則()A.f(x)在區(qū)間[-2π,0]上是增函數(shù)B.f(x)在區(qū)間[-3π,-π]上是增函數(shù)C.f(x)在區(qū)間[3π,5π]上是減函數(shù)D.f(x)在區(qū)間[4π,6π]上是減函數(shù)【答案】A二、填空題(每小題5分,共15分)7.已知f(x)=Asin(ωx+φ),f(α)=A,f(β)=0,|α-β|的最小值為eq\f(π,3),則正數(shù)ω=________.【答案】eq\f(3,2)8.已知函數(shù)f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的圖象的對(duì)稱軸完全相同,若x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),則f(x)的取值范圍是________.【答案】eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),3))9.已知函數(shù)f(x)=cosxsinx(x∈R),給出下列四個(gè)命題:①若f(x1)=-f(x2),則x1=-x2;②f(x)的最小正周期是2π;③f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,4)))上是增函數(shù);④f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq\f(3π,4)對(duì)稱.其中真命題是________.【答案】③④三、解答題(本大題共3小題,共35分)10.(10分)已知函數(shù)f(x)=sinxcosx+sin2x,(1)求feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))的值;(2)若x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),求f(x)的最大值及相應(yīng)的x值.【解】(1)∵f(x)=sinxcosx+sin2x,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=sineq\f(π,4)coseq\f(π,4)+sin2eq\f(π,4)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))2=1.(2)f(x)=sinxcosx+sin2x=eq\f(1,2)sin2x+eq\f(1-cos2x,2)=eq\f(1,2)(sin2x-cos2x)+eq\f(1,2)=eq\f(\r(2),2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))+eq\f(1,2),由x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))得2x-eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4))),所以,當(dāng)2x-eq\f(π,4)=eq\f(π,2),即x=eq\f(3,8)π時(shí),f(x)取到最大值為eq\f(\r(2)+1,2).11.(12分)已知函數(shù)f(x)=eq\f(sinx-cosxsin2x,sinx).(1)求f(x)的定義域及最小正周期;(2)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.【解】(1)由sinx≠0得x≠kπ(k∈Z),故f(x)的定義域?yàn)閧x∈R|x≠kπ,k∈Z}.由于f(x)=eq\f(sinx-cosxsin2x,sinx)=2cosx(sinx-cosx)=sin2x-cos2x-1=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))-1,所以f(x)的最小正周期T=eq\f(2π,2)=π.(2)函數(shù)y=sinx的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),2kπ+\f(π,2)))(k∈Z).由2kπ-eq\f(π,2)≤2x-eq\f(π,4)≤2kπ+eq\f(π,2),x≠kπ(k∈Z),得kπ-eq\f(π,8)≤x≤kπ+eq\f(3π,8),x≠kπ(k∈Z).所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,8),kπ))和eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ,kπ+\f(3π,8)))(k∈Z).12.(13分)設(shè)函數(shù)f(x)=sin2ωx+2eq\r(3)sinωx·cosωx-cos2ωx+λ(x∈R)的圖象關(guān)于直線x=π對(duì)稱,其中ω,λ為常數(shù),且ω∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)).(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;(2)若y=f(x)的圖象經(jīng)過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),0)),求函數(shù)f(x)的值域.【解】(1)由于f(x)=sin2ωx-cos2ωx+2eq\r(3)sinωx·cosωx+λ=-cos2ωx+eq\r(3)sin2ωx+λ=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx-\f(π,6)))+λ,由直線x=π是y=f(x)圖象的一條對(duì)稱軸,可得sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωπ-\f(π,6)))=±1.所以2ωπ-eq\f(π,6)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),即ω=eq\f(k,2)+eq\f(1,3)(k∈Z).又ω∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)),k∈Z,所以ω=eq\f(5,6).所以f(x)的最小正周期是eq\f(6π,5).(2)由y=f(x)的圖象過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),0)),得feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=0,即λ=-2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,6)×\f(π,2)-\f(π,6)))=-2sineq\f(π,4)=-eq\r(2),即λ=-eq\r(2).故f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)x-\f(π,6)))-eq\r(2),函數(shù)f(x)的值域?yàn)閇-2-eq\r(2),2-eq\r(2)].
第四節(jié)函數(shù)y=Asin(ω
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