内容正文:
高频
考点12
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和差倍角公式的活用
和差倍角公式是三角恒等变换的重要知识点,也是多年来高考重点考查的内容.相关试题常考常新,重点考查角的变形、三角函数名称的变化以及三角函数综合运用和变形能力.新高考全国卷面世以来,在多选题、双空题、结构不良题等题型中,常对和差倍角问题进行创新性命题.解决和差倍角问题的方法万变不离其宗,其本质离不开灵活运用变角、变名、变形技巧以及三角函数性质来优化解题.
在① 为偶函数;② 为奇函数;③ 的图象有对称中心这三个条件中选择两个,补充在下面的问题中,并给出解答.
问题:设函数f(x)=(),满足 , .
(1) 求的值;
(2) 求函数y=+的值域.
(1) 选择条件①②:
可知条件①与②互斥,此时不存在.
选择条件①③:
因为()=是偶函数,所以对任意实数都有=,
即,
故,所以.因此.
又的图象有对称中心,故有,
即,展开得,
故,即,所以=().
综上所述,.
选择条件②③:
由为奇函数可得对于任意实数,都有=-,
展开得,
即,故,得,
由选择条件①③可知,当的图象有对称中心时,(),
综上所述,.
(2).因此,函数的值域是.
本题是结构不良的开放性试题,试题情境为课程学习情境,主要考查两角和与差的三角函数公式以及倍角公式.题目条件可以构成不同组合,这给选择使用不同公式创造了条件,而灵活选择和运用公式是解决本题的关键.
方法提炼
对于解决两角和与差的三角恒等变换问题,通常需要认真分析题目的结构特征,通过变角或变名,创造符合使用公式的条件.在运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要能够正用、逆用和变形使用公式去解决问题,这样有利于开拓思路,找到方法.转化与化归是解决此类问题最常用的数学思想.
1. 黄金分割是指将整体一分为二,使较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,该比值0.618,这是能引起美感的比例,它还可以表示为,则的值为 ( )
A. B. 1 C. 2 D.
2. (多选)已知,,则 ( )
A. B. 为锐角
C. D.
3. 已知,,当()取得最大值时, .
4. 已知,为锐角,,.
(1) 求的值;
(2) 求的值.
1. 已知,则等于 ( )
A. B. - C. D. -
2. (多选)(2021·新高考全国Ⅰ卷)已知O为坐标原点,点(,), (,-), (,),,则 ( )
A. = B. =
C. ·=· D. ·=·
3. 若=,=,且∈,∈,则,的值是 .
4. 已知,=,=.
(1) 求的值;
(2) 求的值.
$$高频考点12 和差倍角公式的活用
触类旁通
1. B 【解析】 由题可知======1,故选B.
2. ACD 【解析】 对于A,因为tan=4,tan=- ,所以tan(-)tan=-tantan=1,故A正确;对于B,因为tan=4>0,所以为第一象限角或第三象限角,故B错误;对于C,因为tan=-,所以tan==,故C正确;对于D,因为tan=4,tan=- ,所以tan2===- ,tan2==- ,故D正确.故选ACD.
3. 【解析】 由题意,tan=tan(α+-)== =3.由辅助角公式可得sin+tancos=sin(+)=sin(+)(其中tan=tan),其最大值为,此时= -+2k(k∈Z),所以tan=tan====.
4. 【解析】 (1) 因为,为锐角,tan =,则解得所以sin2=2sincos=,cos2=cos2-sin2=- .所以===. (2) 因为,为锐角,tan=,cos(+)=- ,所以sin(+)==, sin(-)=sin[2-(+)] =sin2cos(+)-cos2sin(+)=×-×=-.
巩固反思
1. C 【解析】 因为=- ,即=- ,所以=-,所以cos+sin=,所以(cos+sin)2=,即cos2+2cossin+sin2=,即1+sin2=,所以sin2=.故选C.
2. AC 【解析】 对于A,=(cos,sin),=(cos,-sin),所以||==1, ||==1,故||=||,正确; 对于B,=(cos-1,sin),=(cos-1,-sin),所以
||=====2,同理||==2,故||,||不一定相等,错误;对于C,由题意得·=1×cos(+)+0×sin(+)=cos(+),·=cos·cos+sin·(-sin)=cos(+),正确;对于D,由题意得·=1×cos+0×sin=cosα,·=cos×cos(+)+(-sin)×sin(+)=
cos[+(+)]=cos(+2),·,·不一定相等,故D错