第四章 章末检测(课件 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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第四章 章末检测(课件 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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章末检测(四) 三角恒等变换
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知sin α=,则cos(π-2α)=(  )
A.- B.-
C. D.
2.若α为第三象限角,则+=(  )
A.3   B.-3   C.1   D.-1
3.函数f(x)=3cos x-sin x的图象的一条对称轴方程是(  )
A.x= B.x=
C.x= D.x=-
4.在△ABC中,已知tan =sin C,则△ABC的形状为(  )
A.正三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
5.已知sin 2α=,tan(α-β)=,则tan(α+β)=(  )
A.-2 B.-1 C.- D.
6.已知f(x)=x2+(sin θ-cos θ)x+sin θ(θ∈R)的图象关于y轴对称,则sin 2θ+cos 2θ=(  )
A. B.2 C. D.1
7.已知函数f(x)=cos sin x,则函数f(x)满足(  )
A.最小正周期为T=2π
B.图象关于点对称
C.在区间上单调递减
D.图象关于直线x=对称
8.已知α,β∈(0,),sin(2α+β)=2sin β,则tan β的最大值为(  )
A. B.
C.1 D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下列化简正确的是(  )
A.cos 82°sin 52°-sin 82°cos 52°=
B.sin 15°sin 30°sin 75°=
C.=1
D.cos215°-sin215°=
10.如果若干个函数的图象经过平移后能够重合,则这些函数为“互为生成函数”.下列函数中,与f(x)=cos x“互为生成函数”的有(  )
A.f1(x)=sin x B.f2(x)=sin x+cos x
C.f3(x)=2sin2 D.f4(x)=sincos
11.已知函数f(x)=sin+2cos2,则下列函数判断正确的是(  )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x)在上单调递减
D.f(x)的图象关于点对称
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.已知sin(θ+π)=,且θ为第四象限角,则tan(θ-π)=    .
13.已知2sin α+cos β=,2cos α+sin β=-,则sin(α+β)=    .
14.已知函数f(x)=cos4x+sin2x,给出下列结论:①f(x)是偶函数;②函数f(x)的最小值为;③是函数f(x)的一个周期;④函数f(x)在内单调递减,其中正确结论的序号是    .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知角θ满足tan=-,求下列各式的值:
(1);
(2)cos 2θ+sin 2θ.
16.(本小题满分15分)已知<α<π,<β<π,cos α=-,tan β=-.
(1)求sin的值;
(2)求α+β的值.
17.(本小题满分15分)在①x=-是函数f(x)图象的一条对称轴;②是函数f(x)的一个零点;③函数f(x)在[a,b]上单调递增,且b-a的最大值为,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
已知函数f(x)=2sin ωxcos-(0<ω<2),     ,求f(x)在上的单调递减区间.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)=4cos xsin ( x+)+1在区间上的值域为[-2,1].
(1)求实数a的取值范围;
(2)若f(x0)=-,x0∈,求cos 2x0的值.
19.(本小题满分17分)已知斜三角形ABC.
(1)证明:tan A+tan B+tan C=tan Atan B·tan C;
(2)利用(1)中结论,求值:
①tan 20°+tan 40°+tan 20°tan 40°,
②;
(3)若C=135°,求tan A+tan B的最小值.
章末检测(四) 三角恒等变换
1.B 2.B 3.A 4.C 5.A
6.D ∵f(x)=x2+(sin θ-cos θ)x+sin θ(θ∈R)的图象关于y轴对称,∴y=f(x)为偶函数,即f(-x)=f(x),∴(-x)2+(sin θ-cos θ)(-x)+sin θ=x2+(sin θ-cos θ)x+sin θ,∴sin θ-cos θ=0,即sin θ=cos θ,∴sin 2θ+cos 2θ=2sin θcos θ+2cos2θ-1=2sin2θ+2cos2θ-1=2-1=1.故选D.
7.D 因为f(x)=cossin x=(sin x·cos x-sin2x)=(sin 2x-1+cos 2x)=sin-,所以最小正周期为π,在上单调递增,当x=时取最大值f(x)max=-,故直线x=是对称轴,故选D.
8.A ∵α,β∈(0,),sin(2α+β)=2sin β,∴sin[(α+β)+α]=2sin[(α+β)-α],∴sin(α+β)·cos α+cos(α+β)sin α=2[sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α],即3cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α,∴tan(α+β)=3tan α,即tan(α+β)==3tan α,又α,β∈(0,),∴tan α>0,tan β>0,化简整理,可得tan β==≤=,当且仅当=3tan α,即tan α=时等号成立,此时tan β取得最大值.
9.CD A中,cos 82°sin 52°-sin 82°cos 52°=sin(52°-82°)=sin(-30°)=-sin 30°=-,故A错误;B中,sin 15°sin 30°sin 75°=sin 15°cos 15°=sin 30°=,故B错误;C中,=tan(21°+24°)=tan 45°=1,故C正确;D中,cos215°-sin215°=cos 30°=,故D正确.
10.AC f(x)=cos x=sin(x+),由f1(x)=sin x,则将f1(x)的图象向左平移个单位长度后,即可与f(x)的图象重合;由f2(x)=sin x+cos x=sin(x+),则f2(x)的图象无法经过平移与f(x)的图象重合;由f3(x)=2sin2=1-cos x=1+sin(x-),则将f3(x)的图象向左平移π个单位长度后,再向下平移1个单位长度后,即可与f(x)的图象重合;由f4(x)=sincos=sin x,则f4(x)的图象无法经过平移与f(x)的图象重合.故A、C中的函数与f(x)“互为生成函数”.故选A、C.
11.BC f(x)=sin+2cos2=sin+cos+1=2sin(2x+)+1=2cos 2x+1.f(x)为偶函数,故A错误;2x=kπ,k∈Z,x=,当k=1时,x=,故B正确;x∈,2x∈[0,π],f(x)单调递减,故C正确; 2x=kπ+,k∈Z,x=+,关于点对称,故D错误.故选B、C.
12.- 解析:由sin(θ+π)=可知-sin θ=,所以sin θ=-,而θ为第四象限角,所以cos θ=,于是tan(θ-π)=tan θ==-.
13.- 解析:由2sin α+cos β=两边平方可得4sin2α+4sin αcos β+cos2β=①,由2cos α+sin β=-两边平方可得4cos2α+4cos αsin β+sin2β=②,①+②,可得5+4sin αcos β+4cos αsin β=3,即4sin(α+β)=-2,即sin(α+β)=-.
14.①②③ 解析:易知f(x)的定义域为R,其定义域关于原点对称,又f(-x)=cos4(-x)+sin2(-x)=cos4x+sin2x=f(x),故函数f(x)是偶函数,故①正确;由于f(x)=+sin2x=sin4x-sin2x+1=+,且sin2x∈[0,1],所以当sin2x=时,f(x)min=,所以②正确;f=sin4-sin2( x+)+1=cos4x+1-cos2x=cos4x+sin2x,则f(x)=f,故③正确;因为f=,f=1,所以f<f,所以④错误.
15.解:由题意知tan==-,得tan θ=-3.
(1)===tan θ=-3.
(2)易知cos θ≠0,则cos 2θ+sin 2θ=+=+=+=-.
16.解:(1)因为<α<π,cos α=-,所以sin α==,所以sin=sin αcos -cos αsin =×-×=.
(2)因为<α<π,<β<π,所以π<α+β<2π.
由(1)可得tan α==-.又因为tan β=-,
所以tan(α+β)===-1,
故α+β=.
17.解:f(x)=2sin ωxcos-=2sin ωx(cos ωxcos +sin ωxsin )-=sin ωxcos ωx+sin2ωx-=sin 2ωx-cos 2ωx=sin.
选择①x=-是函数f(x)图象的一条对称轴,
则--=kπ+,k∈Z,即-=kπ+,k∈Z,
得ω=-3k-2,k∈Z,
又0<ω<2,所以当k=-1时,ω=1,f(x)=sin.
选择②是函数f(x)的一个零点,
则×2ω-=kπ,k∈Z,即ω=kπ+,k∈Z,
得ω=6k+1,k∈Z.
又0<ω<2,所以当k=0时,ω=1,所以f(x)=sin.
选择③f(x)在[a,b]上单调递增,且b-a的最大值为.
则T=π=,故ω=1,所以f(x)=sin.
由+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
令k=0,得≤x≤,令k=-1,得-≤x≤-,
又-≤x≤,所以f(x)在上的单调递减区间为,.
18.解:(1)f(x)=4cos xsin+1=-4cos xsin+1
=-4cos x+1=-2sin xcos x-2cos2x+1
=-sin 2x-cos 2x=-2sin.
由题意得,当x∈时,-≤sin( 2x+)≤1,
令u=2x+,则u∈,
所以≤2a+≤,所以≤a≤.
(2)由题意得0<sin=<,x0∈,
则<2x0+<π,所以cos=-.
所以cos 2x0=cos=cos( 2x0+)cos+sinsin=.
19.解:(1)证明:∵C=π-(A+B),∴tan C=tan[π-(A+B)]=-tan(A+B),
∴tan C=-,
∴tan C(1-tan Atan B)=-(tan A+tan B),
∴tan A+tan B+tan C=tan Atan Btan C.
(2)①tan 20°+tan 40°+tan 20°tan 40°
=tan 20°+tan 40°+tan 120°+tan 20°tan 40°+
=tan 20°tan 40°tan 120°+tan 20°tan 40°+
=-tan 20°tan 40°+tan 20°tan 40°+=.
②==tan 120°=-.
(3)∵C=135°,则0°<A<45°,0°<B<45°,且A+B=45°,
∴tan A>0,tan B>0,
∴tan A+tan B=-tan 135°+tan Atan Btan 135°=1-tan Atan B≥1-,
∴(tan A+tan B)2+4(tan A+tan B)-4≥0,
解得tan A+tan B≥2-2或tan A+tan B≤-2-2(舍去),
∴tan A+tan B≥2-2,当且仅当tan A=tan B=-1时取等号
∴tan A+tan B的最小值为2-2.
3 / 3(共40张PPT)
章末检测(四)三角恒等变换
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给
出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知 sin α= ,则 cos (π-2α)=(  )
解析:  cos (π-2α)=- cos 2α=-(1-2 sin 2α)=2×
( )2-1=- .故选B.
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2. 若α为第三象限角,则 + =(  )
A. 3 B. -3 C. 1 D. -1
解析: ∵α为第三象限角,∴ sin α<0, cos α<0,
∴ + = + =- - =-
3.故选B.
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3. 函数f(x)=3 cos x- sin x的图象的一条对称轴方程是(  )
解析: ∵f(x)=3 cos x- sin x=2 ( cos x- sin x)
=2 cos ,∴函数的对称轴方程为x+ =kπ,k∈Z,即
x=kπ- ,k∈Z,∴当k=1时,x= 是其中的一条对称轴方
程.故选A.
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4. 在△ABC中,已知tan = sin C,则△ABC的形状为(  )
A. 正三角形 B. 等腰三角形
C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形
解析: 在△ABC中,tan = sin C= sin (A+B)=2 sin
cos ,所以2 cos 2 =1,所以 cos (A+B)=0.从而
A+B= ,△ABC为直角三角形.
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5. 已知 sin 2α= ,tan(α-β)= ,则tan(α+
β)=(  )
A. -2 B. -1
解析: ∵ <2α<π,∴ cos 2α=- .∴tan 2α= =-
,tan(α+β)=tan [2α-(α-β)]= =
=-2.
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6. 已知f(x)=x2+( sin θ- cos θ)x+ sin θ(θ∈R)的图象
关于y轴对称,则 sin 2θ+ cos 2θ=(  )
B. 2
D. 1
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解析: ∵f(x)=x2+( sin θ- cos θ)x+ sin θ
(θ∈R)的图象关于y轴对称,∴y=f(x)为偶函数,即f(-
x)=f(x),∴(-x)2+( sin θ- cos θ)·(-x)+ sin θ
=x2+( sin θ- cos θ)x+ sin θ,∴ sin θ- cos θ=0,即
sin θ= cos θ,∴ sin 2θ+ cos 2θ=2 sin θ cos θ+2 cos 2θ-1
=2 sin 2θ+2 cos 2θ-1=2-1=1.故选D.
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7. 已知函数f(x)= cos sin x,则函数f(x)满足(  )
A. 最小正周期为T=2π
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解析: 因为f(x)= cos sin x= ( sin x· cos x- sin
2x)= ( sin 2x-1+ cos 2x)= sin - ,所以最小
正周期为π,在 上单调递增,当x= 时取最大值f(x)max
= - ,故直线x= 是对称轴,故选D.
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8. 已知α,β∈(0, ), sin (2α+β)=2 sin β,则tan β的最
大值为(  )
C. 1
解析: ∵α,β∈(0, ), sin (2α+β)=2 sin β,
∴ sin [(α+β)+α]=2 sin [(α+β)-α],∴ sin (α+
β)· cos α+ cos (α+β) sin α=2[ sin (α+β) cos α-
cos (α+β) sin α],
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即3 cos (α+β) sin α= sin (α+β) cos α,∴tan(α+β)=3tan α,即tan(α+β)= =3tan α,又α,β∈(0, ),∴tan α>0,tan β>0,化简整理,可得tan β= = ≤ = ,当且仅当 =3tan α,即tan α= 时等号成立,此时tan β取得最大值 .
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)
9. 下列化简正确的是(  )
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解析: A中, cos 82° sin 52°- sin 82° cos 52°= sin
(52°-82°)= sin (-30°)=- sin 30°=- ,故A错误;
B中, sin 15° sin 30° sin 75°= sin 15° cos 15°= sin 30°=
,故B错误;C中, =tan(21°+24°)=tan
45°=1,故C正确;D中, cos 215°- sin 215°= cos 30°= ,
故D正确.
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10. 如果若干个函数的图象经过平移后能够重合,则这些函数为“互
为生成函数”.下列函数中,与f(x)= cos x“互为生成函数”
的有(  )
A. f1(x)= sin x
B. f2(x)= sin x+ cos x
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解析: f(x)= cos x= sin (x+ ),由f1(x)= sin x,
则将f1(x)的图象向左平移 个单位长度后,即可与f(x)的图
象重合;由f2(x)= sin x+ cos x= sin (x+ ),则f2
(x)的图象无法经过平移与f(x)的图象重合;由f3(x)=2
sin 2 =1- cos x=1+ sin (x- ),则将f3(x)的图象向左平
移π个单位长度后,再向下平移1个单位长度后,即可与f(x)的
图象重合;由f4(x)= sin cos = sin x,则f4(x)的图象无
法经过平移与f(x)的图象重合.故A、C中的函数与f(x)“互为生成函数”.故选A、C.
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11. 已知函数f(x)= sin +2 cos 2 ,则下列函数
判断正确的是(  )
A. f(x)为奇函数
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解析: f(x)= sin +2 cos 2(x+ )= sin
+ cos +1=2 sin (2x+ )+1=2 cos 2x+
1.f(x)为偶函数,故A错误;2x=kπ,k∈Z,x= ,当k=
1时,x= ,故B正确;x∈ ,2x∈[0,π],f(x)单调
递减,故C正确; 2x=kπ+ ,k∈Z,x= + ,关于点
对称,故D错误.故选B、C.
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中
横线上)
12. 已知 sin (θ+π)= ,且θ为第四象限角,则tan(θ-π)
= .
解析:由 sin (θ+π)= 可知- sin θ= ,所以 sin θ=- ,
而θ为第四象限角,所以 cos θ= ,于是tan(θ-π)=tan θ
= =- .
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13. 已知2 sin α+ cos β= ,2 cos α+ sin β=- ,则 sin (α+
β)= .
-  
解析:由2 sin α+ cos β= 两边平方可得4 sin 2α+4 sin α cos
β+ cos 2β= ①,由2 cos α+ sin β=- 两边平方可得4 cos
2α+4 cos α sin β+ sin 2β= ②,①+②,可得5+4 sin α cos
β+4 cos α sin β=3,即4 sin (α+β)=-2,即 sin (α+
β)=- .
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14. 已知函数f(x)= cos 4x+ sin 2x,给出下列结论:①f(x)是
偶函数;②函数f(x)的最小值为 ;③ 是函数f(x)的一个
周期;④函数f(x)在 内单调递减,其中正确结论的序
号是 .
①②③ 
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解析:易知f(x)的定义域为R,其定义域关于原点对称,又f
(-x)= cos 4(-x)+ sin 2(-x)= cos 4x+ sin 2x=f
(x),故函数f(x)是偶函数,故①正确;由于f(x)=
+ sin 2x= sin 4x- sin 2x+1= + ,
且 sin 2x∈[0,1],所以当 sin 2x= 时,f(x)min= ,所以②
正确;f = sin 4 - sin 2( x+ )+1= cos 4x+1-
cos 2x= cos 4x+ sin 2x,则f(x)=f ,故③正确;
因为f = ,f =1,所以f <f ,所以④错误.
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说
明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分13分)已知角θ满足tan =- ,求下列各式
的值:
(1) ;
解:由题意知tan = =- ,得tan θ=-3.
(1) = = =tan
θ=-3.
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(2) cos 2θ+ sin 2θ.
解:易知 cos θ≠0,则 cos 2θ+ sin 2θ= +
= + = + =- .
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16. (本小题满分15分)已知 <α<π, <β<π, cos α=-
,tan β=- .
(1)求 sin 的值;
解:因为 <α<π, cos α=- ,所以 sin α=
= ,所以 sin = sin α cos - cos
α sin = × - × = .
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(2)求α+β的值.
解:因为 <α<π, <β<π,所以π<α+β<2π.
由(1)可得tan α= =- .
又因为tan β=- ,所以tan(α+β)= =
=-1,故α+β= .
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17. (本小题满分15分)在①x=- 是函数f(x)图象的一条对称
轴;② 是函数f(x)的一个零点;③函数f(x)在[a,b]上
单调递增,且b-a的最大值为 ,这三个条件中任选一个,补充
在下面问题中,并解答.
已知函数f(x)=2 sin ωx cos - (0<ω<
2),   ,求f(x)在 上的单调递减区间.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
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解:f(x)=2 sin ωx cos -
=2 sin ωx -
= sin ωx cos ωx+ sin 2ωx-
= sin 2ωx- cos 2ωx
= sin .
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选择①x=- 是函数f(x)图象的一条对称轴,
则- - =kπ+ ,k∈Z,即- =kπ+ ,k∈Z,
得ω=-3k-2,k∈Z,
又0<ω<2,所以当k=-1时,ω=1,f(x)= sin .
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选择② 是函数f(x)的一个零点,
则 ×2ω- =kπ,k∈Z,即 ω=kπ+ ,k∈Z,
得ω=6k+1,k∈Z.
又0<ω<2,所以当k=0时,ω=1,
所以f(x)= sin .
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选择③f(x)在[a,b]上单调递增,且b-a的最大值为 .
则T=π= ,故ω=1,
所以f(x)= sin .
由 +2kπ≤2x- ≤ +2kπ,k∈Z,
得 +kπ≤x≤ +kπ,k∈Z,
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令k=0,得 ≤x≤ ,
令k=-1,得- ≤x≤- ,
又- ≤x≤ ,
所以f(x)在 上的单调递减区间为 , .
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18. (本小题满分17分)已知函数f(x)=4 cos x sin ( x+ )+1
在区间 上的值域为[-2,1].
(1)求实数a的取值范围;
解:f(x)=4 cos x sin +1
=-4 cos x sin +1
=-4 cos x +1
=-2 sin x cos x-2 cos 2x+1
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=- sin 2x- cos 2x
=-2 sin .
由题意得,当x∈ 时,- ≤ sin ( 2x+ )≤1,
令u=2x+ ,则u∈ ,
所以 ≤2a+ ≤ ,所以 ≤a≤ .
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(2)若f(x0)=- ,x0∈ ,求 cos 2x0的值.
解:由题意得0< sin = < ,x0∈ ,则 <2x0+ <π,
所以 cos =- .
所以 cos 2x0= cos = cos ( 2x0+ ) cos
+ sin sin = .
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19. (本小题满分17分)已知斜三角形ABC.
(1)证明:tan A+tan B+tan C=tan Atan B·tan C;
解:证明:∵C=π-(A+B),∴tan C=tan[π-
(A+B)]=-tan(A+B),
∴tan C=- ,
∴tan C(1-tan Atan B)=-(tan A+tan B),
∴tan A+tan B+tan C=tan Atan Btan C.
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② ;
解:①tan 20°+tan 40°+ tan 20°tan 40°
=tan 20°+tan 40°+tan 120°+ tan 20°tan 40°+
=tan 20°tan 40°tan 120°+ tan 20°tan 40°+
=- tan 20°tan 40°+ tan 20°tan 40°+ = .
② = =tan
120°=- .
(2)利用(1)中结论,求值:
①tan 20°+tan 40°+ tan 20°tan 40°,
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(3)若C=135°,求tan A+tan B的最小值.
解:∵C=135°,则0°<A<45°,0°<B<
45°,且A+B=45°,
∴tan A>0,tan B>0,
∴tan A+tan B=-tan 135°+tan Atan Btan 135°=1-tan
Atan B≥1- ,
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∴(tan A+tan B)2+4(tan A+tan B)-4≥0,
解得tan A+tan B≥2 -2或tan A+tan B≤-2 -2(舍去),
∴tan A+tan B≥2 -2,当且仅当tan A=tan B= -1时取等号
∴tan A+tan B的最小值为2 -2.
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