三角函數(shù)的性質(zhì)及其變換
多年,三角函數(shù)試題在全國高考中的題量及其分?jǐn)?shù)都沒有較大的變動(dòng),每年的分?jǐn)?shù)一般在二十分左右。試題難度都為中低檔題。主要考察的內(nèi)容有:三角函數(shù)的定義和基本關(guān)系式.
關(guān)于今后幾年全國高考對(duì)三角函數(shù)的命題趨向,我們認(rèn)為:
1.試題數(shù)量及其分?jǐn)?shù)在試卷中所占比例將基本保持穩(wěn)定。
2.所有試題都是中低檔難度試題,而解答題的難度還將略有下降,原因有三個(gè):一是需用時(shí)將列出有關(guān)公式,這實(shí)際上是對(duì)解題的關(guān)鍵步驟給出了提示;二是“簡單的三角方程”已經(jīng)改為不作高考要求的選學(xué)內(nèi)容,因而需用解簡單的三角不等式的試題將會(huì)更加簡單;三是新的大綱中規(guī)定刪去了“三角函數(shù)中較復(fù)雜得恒等變形”,因此,即使在新大綱實(shí)施之前,高考命題也會(huì)受到它的影響。
3.涉及積化和差與和差化積公式的試題在三角試題中的比例將會(huì)明顯下降,而同時(shí)涉及這兩組公式的試題已幾乎不可能再出現(xiàn),因此這兩組公式已不再是高考的熱點(diǎn)。
4.倍角公式的變形——半角公式、升冪公式與降冪公式考查的可能性較大,掌握這幾個(gè)公式對(duì)解決一些相對(duì)復(fù)雜的三角變換有好處.
即:sin2α= ,……
5.由于解斜三角形需要較多的應(yīng)用平面幾何知識(shí),因而今后幾年涉及這一類中的高考題,仍將會(huì)像1998年的三角解答題那樣,僅限于簡單的應(yīng)用正弦定理和余弦定理。另外,這兩個(gè)定理也很可能在解答幾何或結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用題中使用。由于2000年的三角解答題的難度已經(jīng)“略有下降”,因此,今后幾年此類試題的難度也將“基本保持穩(wěn)定”。
在本講的復(fù)習(xí)中,我們將注意以下幾點(diǎn):
1.以小題為主,中低檔題為主,并注重三角函數(shù)與其他知識(shí)的交匯點(diǎn)處的習(xí)題
2.適當(dāng)增大復(fù)習(xí)題中的求值與求范圍的題目的比例
3.對(duì)正、余弦定理的應(yīng)用力求熟練,并避免繁雜的近似計(jì)算
本講分三個(gè)部分:第一部分是三角函數(shù)的變換,第二部分是三角函數(shù)的圖像和性質(zhì),第三部分是三角形中的三角函數(shù)問題,主要是正弦定理和余弦定理的應(yīng)用
第一部分
例1.已知sinθcosθ= ,且 ,那么cosθ-sinθ的值為
A. B. C.- D.-
分析:由于 ,所以cosθ<sinθ,于是cosθ-sinθ=- ,選D
例2.若tanθ=-2,則 =______________
提示:將分子中的2θ化為單角,分母中的1用sin2θ+cos2θ替換,然后分子分母同除以cos2θ即可。結(jié)論為
例3.化簡 (0<α<π)
提示:將分子分母全部化為 的表達(dá)式,然后注意0< ,即可得結(jié)論:cosα
例4.求tan9°+cot117°-tan243°-cot351°的值
解:原式=tan9°-tan27°-cot27°+cot9°
=(tan9°+cot9°)-(tan27°+cot27°)
例5.已知α、β∈(0,π)且tan(α-β)= ,tanβ=- ,求2α-β的值
解:∵ α=(α-β)+β
∴ tanα=tan[(α-β)+β]=
∴ tan(2α-β)=tan[α+(α-β)] = =1
又∵ β∈(0,π),且tanβ=- <0,∴ β∈( ,π),同理可得α∈(0, )
∴ -π<2α-β<0
于是 2α-β=-
例6.已知θ∈(0, ),sinθ-cosθ= ,求 的值
解:由已知得:sin2θ= ,且2θ∈( ,π)
∴ cos2θ=- , tanθ= =2,帶入所求式
∴
練習(xí)一
一、選擇題
1.若cos2α=- ,且α∈[ ,π],則sinα=
A. B. C. D.
提示:注意α是鈍角,所以sinα>0,由半角公式可得:sinα= ,選A
2.已知tan159°=m,則sin2001°=
A. B. C.- D.-
解:由已知得tan21°=-tan159°=-m
2001°=-sin21°=-tan21°cos21°=- .選B
3.已知180°<α<270°,且sin(270°+α)= ,則tan =
A.3B.2C.-2D.-3
解:由已知cosα=- ,而180°<α<270°,∴ sinα=-
∴ tan =-3.選D
4.已知tan(α+β)= ,tan(α- ,那么tan(β+ )=
A. B. C. D.
提示:注意到β+ =(α+β)—(α- ),則直接使用正切差角公式即可得結(jié)論 .選B
5.若sinα+sinβ= (cosβ-cosα),α、β∈(0,π),則α-β的值為
A.- πB.- C. D. π
解:已知等式兩邊和差化積得:2sin
∵ 0<α+β<2π,∴ sin ≠0,于是tan
又注意到cosβ-cosα>0,∴ β<α,且β-α∈(-π,π)
∴ ,α-β= . 選D
6.已知α∈(0, ),lg(1-sinα)=m,lg =n,則lgcosα=
A.m-nB.m+ C. (m-n)D. (m+ )
解:lgcosα=lg [lg(1-sinα)+lg(1+sinα)]= (m-n).選C
二、填空題
7.若(sinθ+cosθ)2=2x+2-x,θ∈(0, ),則tanθ=_______________
解:由三角函數(shù)定義(sinθ+cosθ)2≤2,而由基本不等式2x+2-x≥2
于是只有(sinθ+cosθ)2=2.由此推得銳角α=
8.已知sinθ+cosθ= ,則sin3θ+cos3θ=_______________
解:已知等式平方可得sinθcosθ=-
于是:sin3θ+cos3θ=(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ)=
9. =____________________
解:原式=
10.f(x)=2tanx- ,則f( )=________________
解:化簡f(x)=2(tanx+ ),利用半角公式計(jì)算可得tan =2-
∴ =2+
∴ f( )=8
三、解答題
11.已知tan ,求cos(α- )的值
解:cos(α- )= cosα+ sinα
∵ tan
由萬能公式可得sinα=-4/5 cosα=3/5
∴ cos(α- )=
12.求 [2cos40°+sin10°(1+ tan10°)]的值
解:原式= cos10°(2cos40°+sin10° )
=2 [cos10°cos40°+sin10°( cos10°+ sin10°)]
=2 (cos10°cos40°+sin10°sin40°)=2 cos30°=
13.已知cos(α- )=- ,sin( -β)= ,且 <α<2π, <β<π,求cos(α+β)的值
解:∵ (α- )-( -β)=
<α<2π, <β<π,
∴ α<α-
又cos(α- )=- ,sin( -β)= ,
∴ sin(α- )=- ,cos( -β)=
cos =cos[(α- )-( -β)]=……=
14.若tanα=2log3x,tanβ=3log x,且α-β= ,求x
解:∵ α-β= ,∴ tan(α-β)=1
又tan(α-β)= =1
∴ 6log x+5log3x-1=0
x= 或x=
已知sinα+sinβ=sin165°,cosα+cosβ=cos165°,求cos(α-β)及cos(α+β)的值
解:已知兩式平方相加得2+2cos(α-β)=1,即cos(α-β)=-
已知兩式平方相減得cos2α+cos2β+2cos(α+β)=cos330°
∴ 2cos(α+β)cos(α-β)+3cos(α+β)=cos30°
∴ 2cos(α+β)(- )+2cos(α+β)=
∴ cos(α+β)=
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