内容正文:
【备战2022年高考高三数学一轮热点、难点一网打尽】
专题17
三角函数公式的正用、逆用与变用
考纲要求:
1.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,=tanx.
2.能利用单位圆中的三角函数线推导出±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.
3.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.能利用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括推导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).
基础知识回顾:
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:
, (2)商数关系:
.
2.三角函数的诱导公式
公式一:
,
,
,其中k∈Z.
公式二:sin(π+
)=
,cos(π+
)=
,tan(π+
)=tan
.
公式三:sin(-
)=
,cos(-
)=
,tan(-
)=-tan
.
公式四:sin(π-
)=sin
,cos(π-
)=
,tan(π-
)=-tan
.
注、(1)三角函数诱导公式
的本质是“奇变偶不变,符号看象限”
(2)诱导公式的应用之一是求任意角的三角函数值,其一般步骤:①负角变正角,再写成2kπ+α(0≤α<2π);②转化为锐角.
3.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
sin(
± β)=sin
cos β ± cos
sin β;cos(
∓β)=cos
cos β ± sin
sin β;tan(
± β)=.
4.二倍角的正弦、余弦、正切公式
sin 2
=2sin
cos
;cos 2
=cos2
-sin2
=2cos2
-1=1-2sin2
;tan 2
=
.
1+sin2
=(sin
+cos
)2,1-sin2
=(sin
-cos
)2,sin
±cos
=
sin.
5.辅助角公式
asinx+bcosx=.
,cosφ=sin(x+φ),其中sinφ=
6.角和与差的正弦、余弦、正切公式与倍角公式的关系
应用举例:
类型一、三角函数公式的“正用”
1.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高三)已知
,其中
是第三象限角,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先由正切的二倍角公式得到
,从而求得
,
,再由诱导公式化简即可求得答案.
【详解】由
,且
是第三象限角,可得
,可得:
,
,
,因此
.故选:A.
2.(2021·全国高三其他模拟)若
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
根据正切三角函数值,求得二倍角的三角函数值,由正弦的两角和公式求得结果.
【详解】
由
知,
,或
,
则
,
由
知,
,或
,
则
,
,
则
EMBED Equation.DSMT4 故选:C
3.(2021·云南民族中学高三)已知
为锐角,且
,则
( )
A.
B.
C.1
D.
【答案】C
【分析】利用诱导公式及二倍角的余弦公式,将
化为
,结合
为锐角,即可求得答案.
【详解】因为
,所以
,
所以
或1,又因为
为锐角,则
,则
,所以
,
所以
.故选:C.
4.(2021·全国高三其他模拟)
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
利用二倍角余弦公式求
,再由
求
即可.
【详解】由
,得
,
∴
,故选:C.
5.(2021·全国高三专题练习)定义式子运算为
将函数
的图像向左平移
个单位,所得图像对应的函数为偶函数,则
的最小值为__________
【答案】
【分析】
先定义求出
的解析式,从而可得平移后的关系式
,由偶函数的定义可得
,化简后可得
,进而可求得结果
【详解】
由题意可知
,将函数
的图象向左平移n(n>0)个单位后得到
为偶函数,∴
,
∴
,∴
,∴
,∴
,∴
,∵n大于0,∴n的最小值等于
.故答案为:
.
【点睛】此题考查三角函数恒等变换公式的应用,考查三角函数的性质和图像变换,解题的关键是根据新定义求出
的解析式,进而可求出变换后的解析式,再利用三角函数的性质求解,考查计算能力,属于中档题
类型二、三角函数公式的“逆用”
1.(多选题)(2021·济南市章丘区第一中学)下列选项中,值为
的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【分析】把每个选项中的式子的值算出来即可
【详解】
,故A满足
,故B满足
,故C不满足
,故D不满足故选:AB
【点睛】本题考查的是三角恒等变换,解题的关键是要熟练掌握三角函数的相关公式.
2.(多选题)(2021·广东高三月考)已知函数
,则( )
A.
是周期为
的周期函数 B.