10三角函数恒等变换专题复习讲义-2024届高考数学一轮复习(含答案)

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10三角函数恒等变换专题复习讲义-2024届高考数学一轮复习(含答案)

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目录
三角恒等变换 1
一、和差角公式 1
【考点分类】 1
考点一:两角和与差的余弦 1
考点二:两角和与差的正弦 2
考点三:两角和与差的正切公式 3
【 易错题】 3
【课后检测】 4
【课后作业】 5
二、倍角公式和半角公式 8
【知识要点】 8
【考点一】:利用公式求解三角函数值 8
【考点二】:依据图像研究三角函数性质 9
【考点三】:求三角函数的周期、最值、单调区间 12
【课后作业】 15
三角恒等变换
一、和差角公式
【知识要点】
【考点分类】
考点一:两角和与差的余弦
【例1】★的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【例2】★化简:的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【例3】★★化简: ________.
【答案】
【例4】★★若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【例5】★★若,则的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
考点二:两角和与差的正弦
【例1】★计算的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【例2】★的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【例3】★★等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【例4】★★的值是________.
【答案】-
【例5】★★函数 的最小正周期和最大值分别为
A. B. C. D.
【答案】A
考点三:两角和与差的正切公式
【例1】★与相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【例2】★等于( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【例3】★★在锐角三角形中,若则的值是( )
A.大于1 B.小于1
C.可能等于1 D.与1的关系不能确定
【答案】
【例4】★★已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】
【易错题】
【例1】 ★★ =( )
A. B. C. 2 D.
【答案】C
【例2】★★求值:=________.
【答案】4
【例3】★★若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【课后检测】
1. ★的值是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
2. ★函数( )
A.在上递增,在 上递减
B.在上递增,在上递减
C.在上递增,在上递减
D.在
【答案】A
3. ★若,是第三象限的角,则
A. B. C. D.
【答案】A
4.★已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【课后作业】
1.★已知a∈(,),sin=,则tan2=
【答案】
2.★已知,则的值为__________
【答案】
3.★在△ABC中,cosA=且cosB=,则cosC等于( )
A.- B. C.- D.
【答案】B
4.★若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
5.★已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
6.★★如图,在直角坐标系中,角的顶点是原点,始边与轴正半轴重合,终边交单位圆于点,且.将角的终边按逆时针方向旋转,交单位圆于点.记.
(1)若,求;
(2)分别过作轴的垂线,垂足依次为.记△
的面积为,△的面积为.若,求角的值.
【答案】解:(1)由三角函数定义,得 ,.
因为 ,,
所以 .
所以 .
(2)解:依题意得 ,.
所以 ,

依题意得 ,
整理得 .
因为 , 所以 ,
所以 , 即 .
二、倍角公式和半角公式
【知识要点】
(1)倍角公式:
将上一节的公式
中的换为,可得倍角公式
(2)由倍角公式,将换为,可得半角公式
拓展:辅助角公式
【考点一】:利用公式求解三角函数值
【例1】★已知,求 的值。
【答案】
【例2】★已知( )
A. B C D
【答案】D
【例3】函数在区间上的零点之和是
A. B. C. D.
【答案】C
【例4】★★求值:
【答案】
【考点二】:依据图像研究三角函数性质
例1.已知函数(其中A>0,ω>0,|φ|< )的图象如图1所示,它刻画了质点P做匀速圆周运动(如图2)时,质点相对水平直线l的位置值y(|y|是质点与直线l的距离(米),质点在直线l上方时,y为正,反之y为负)随时间t(秒)的变化过程.则
(1)质点P运动的圆形轨道的半径为 米;
(2)质点P旋转一圈所需的时间T= 秒;
(3)函数f(t)的解析式为: 。
(4)图2中,质点P首次出现在直线l上的时刻 秒.
【答案】解:(1)由图1可得A=2,故质点P运动的圆形轨道的半径为2,故答案为:2.
(2)质点P旋转一圈所需的时间T,即函数y=Asin(ωt+φ)的周期,
把点(0,﹣1)代入函数的解析式可得2sinφ=﹣1,可得sinφ=﹣,再结合|φ|<,可得φ=﹣.
再把点(,2)代入函数的解析式可得 2sin(ω ﹣)=2,即sin(ω ﹣)=1,(ω ﹣)=,求得ω=π,
故函数的周期为=2,
故答案为:2.
(3)由(2)可得f(t)=,
故答案为:f(t)=2sin(πt﹣).
(4)令f(t)=2sin(πt﹣)=0,求得πt﹣=kπ,k∈z,可得t的最小正值为,
故答案为:.
例2.已知函数 .
(1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象(先列表,再画图);
(2)求f(x)的单调增区间;
(3)求f(x)在 上的取值范围.
【答案】 解:(Ⅰ)函数的周期T=3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)
列表如下:
0 π 2π
x 2
f(x) 0 2 0 ﹣2 0
描点画图如图所示.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)
(2)函数y=sinx的单调增区间为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)
由,
得.
所以f(x)单调增区间为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
(Ⅲ)因为,
所以,
所以
所以,即f(x)在上的取值范围是[﹣1,2].﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(13分)
【考点三】:求三角函数的周期、最值、单调区间
【例1】★★已知函数 .
(Ⅰ)求的最小正周期;
(Ⅱ)当 时,求函数的单调递减区间.
【答案】解:(Ⅰ)
的最小正周期为.
(Ⅱ)当 时,函数单调递减,
即的递减区间为:,
由=,
所以的递减区间为:.
【例2】★★已知函数,.
(Ⅰ)求函数的最大值;
(Ⅱ)若,求函数的单调递增区间.
【答案】(Ⅰ)由已知
当 ,即, 时,
(Ⅱ)当时,递增
即,令,且注意到
函数的递增区间为
【例3】★★已知函数.
(Ⅰ)求的最小正周期和单调增区间;
(Ⅱ)当时,求函数的最小值和最大值.
【答案】(Ⅰ)
所以的最小正周期为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知.
因为所以.
则.
当,即时,取得最大值是;
当,即时,取得最小值是.
在区间的最大值为,最小值为.
【例4】★★已知函数,.
(Ⅰ)若,求的单调递增区间;
(Ⅱ)若,求的最小正周期的表达式并指出的最大值.
【答案】(Ⅰ)当时,

令.
解得.
所以的单调递增区间是.
(Ⅱ)由

因为,所以.
则,.
解得.
又因为函数的最小正周期,且,
所以当时,的最大值为.
【课后作业】
1. ★已知则的值为( )
A B C D
【答案】D
2. ★★已知为第三象限角且则等于( )
A. B. C. D.
【答案】 C
3.★,则=________.
【答案】
4. ★★设0<<,,求的值.
【答案】

5. ★★若,求的值.
【答案】


6. ★已知函数
(1)若为第二象限角,且,求的值
(2)求函数的定义域和值域
【答案】(I)解:因为是第二象限角,且,
所以
所以,
所以
(II)解:函数的定义域为
化简,得
因为,且.
所以,
所以,
所以函数的值域为
(注:或许有人认为“因为,所以”其实不然,因为)
(
C
B
O
D
y
x
)7. 如图所示,两点是函数图象上相邻的两个最高点,点为函数图象与轴的一个交点.
(Ⅰ)若,求在区间 上的值域;
(Ⅱ)若 ,求的值.
【答案】解:(Ⅰ)由题意,
因为,所以.所以. ………………3分
所以. ………………6分
所以,
函数的值域为. ………………8分
(Ⅱ)由已知,,, ………………11分
所以,.
因为,所以,,解得.
又,所以. ………………12分目录
三角恒等变换 2
一、和差角公式 2
【考点分类】 2
考点一:两角和与差的余弦 2
考点二:两角和与差的正弦 3
考点三:两角和与差的正切公式 4
【 易错题】 5
【课后检测】 5
【课后作业】 6
二、倍角公式和半角公式 8
【知识要点】 8
【考点一】:利用公式求解三角函数值 8
【考点二】:依据图像研究三角函数性质 9
【考点三】:求三角函数的周期、最值、单调区间 10
【课后作业】 12
三角恒等变换
一、和差角公式
【知识要点】
【考点分类】
考点一:两角和与差的余弦
【例1】★的值是( )
A. B. C. D.
【例2】★化简:的值是( )
A. B. C. D.
【例3】★★化简: ________.
【例4】★★若,则( )
A. B. C. D.
【例5】★★若,则的值为(  )
A. B. C. D.
考点二:两角和与差的正弦
【例1】★计算的值等于( )
A. B. C. D.
【例2】★的值为( )
A. B. C. D.
【例3】★★等于( )
A. B. C. D.
【例4】★★的值是________.
【例5】★★函数 的最小正周期和最大值分别为
A. B. C. D.
考点三:两角和与差的正切公式
【例1】★与相等的是( )
A. B. C. D.
【例2】★等于( )
A. B.1 C. D.
【例3】★★在锐角三角形中,若则的值是( )
A.大于1 B.小于1
C.可能等于1 D.与1的关系不能确定
【例4】★★已知 ,,则 ( )
A. B. C. D.
【易错题】
【例1】 ★★ =( )
A. B. C. 2 D.
【例2】★★求值:=________.
【例3】★★若,则=( )
A. B. C. D.
【课后检测】
1. ★的值是( )
A. 1 B. C. D.
2. ★函数( )
A.在上递增,在 上递减
B.在上递增,在上递减
C.在上递增,在上递减
D.在
3. ★若,是第三象限的角,则
A. B. C. D.
4.★已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【课后作业】
1.★已知a∈(,),sin=,则tan2=
2.★已知,则的值为__________
3.★在△ABC中,cosA=且cosB=,则cosC等于( )
A.- B. C.- D.
4.★若,则=( )
A. B. C. D.
5.★已知,则的值是( )
A. B. C. D.
6.★★如图,在直角坐标系中,角的顶点是原点,始边与轴正半轴重合,终边交单位圆于点,且.将角的终边按逆时针方向旋转,交单位圆于点.记.
(1)若,求;
(2)分别过作轴的垂线,垂足依次为.记△
的面积为,△的面积为.若,求角的值.
二、倍角公式和半角公式
【知识要点】
(1)倍角公式:
将上一节的公式
中的换为,可得倍角公式
(2)由倍角公式,将换为,可得半角公式
拓展:辅助角公式
【考点一】:利用公式求解三角函数值
【例1】★已知,求 的值。
【例2】★已知( )
A. B C D
【例3】函数在区间上的零点之和是
A. B. C. D.
【例4】★★求值:
【考点二】:依据图像研究三角函数性质
例1.已知函数(其中A>0,ω>0,|φ|< )的图象如图1所示,它刻画了质点P做匀速圆周运动(如图2)时,质点相对水平直线l的位置值y(|y|是质点与直线l的距离(米),质点在直线l上方时,y为正,反之y为负)随时间t(秒)的变化过程.则
(1)质点P运动的圆形轨道的半径为 米;
(2)质点P旋转一圈所需的时间T= 秒;
(3)函数f(t)的解析式为: 。
(4)图2中,质点P首次出现在直线l上的时刻 秒.
例2.已知函数 .
(1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象(先列表,再画图);
(2)求f(x)的单调增区间;
(3)求f(x)在 上的取值范围.
【考点三】:求三角函数的周期、最值、单调区间
【例1】★★已知函数 .
(Ⅰ)求的最小正周期;
(Ⅱ)当 时,求函数的单调递减区间.
【例2】★★已知函数,.
(Ⅰ)求函数的最大值;
(Ⅱ)若,求函数的单调递增区间.
【例3】★★已知函数.
(Ⅰ)求的最小正周期和单调增区间;
(Ⅱ)当时,求函数的最小值和最大值.
【例4】★★已知函数,.
(Ⅰ)若,求的单调递增区间;
(Ⅱ)若,求的最小正周期的表达式并指出的最大值.
【课后作业】
1. ★已知 则的值为( )
A B C D
2. ★★已知为第三象限角且则等于( )
A. B. C. D.
3.★,则=________.
4. ★★设0<<,,求的值.
5. ★★若,求的值.
6. ★已知函数
(1)若为第二象限角,且,求的值
(2)求函数的定义域和值域
(
C
B
O
D
y
x
)7. 如图所示,两点是函数图象上相邻的两个最高点,点为函数图象与轴的一个交点.
(Ⅰ)若,求在区间 上的值域;
(Ⅱ)若 ,求的值.

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