内容正文:
专题4.2 三角恒等变换
目录
一、考纲要求
三角函数是高中数学的一个重要知识板块,也是高考的热点和重点内容.在考察中,以容易题和中档题为主.在复习本部分内容时,应该充分利用数形结合的思想,把图象和性质有机结合.利用图象的直观性得出函数的性质,同时也要学会利用函数的性质来描绘函数的图象.而在三角变换中,角的变换,三角函数名称的改变,三角函数次数的变换,三角函数表达形式的变换,频繁出现.因此,在训练中,要清楚各种公式,以及它们之间的联系,注意总结规律,并在应用中注意分析比较,提高能力.
二、考点网络
三、考情分析
考点要求
考题统计
考情分析
(1)会推导两角差的余弦公式
(2)会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式
(3)掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用
(4)能运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式推导二倍角的正弦、余弦、正切公式,并进行简单的恒等变换
2023年II卷第7题,5分
2023年I卷II卷第8题,5分
2022年II卷第6题,5分
2021年甲卷(文)第11题,5分
三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上,高考会侧重综合推理能力和运算能力的考查,体现三角恒等变换的工具性作用,以及会有一些它们在数学中的应用.
这就需要同学熟练运用公式,进一步提高运用联系转化的观点去处理问题的自觉性,体会一般与特殊的思想、换元的思想、方程的思想等数学思想在三角恒等变换中的作用.
四、考点梳理
考点1 同角三角函数的基本关系式 :,=,
考点2 正弦、余弦的诱导公式(奇变偶不变,符号看象限)
考点3 和角与差角公式
;;
.
= (由点的象限决定, ).
考点4 二倍角公式及降幂公式
.
.
考点5 三角函数的周期公式
函数, (A,ω,为常数,且A≠0)的周期;
函数,(A,ω,为常数,且A≠0)的周期.
三角函数的图像:
【解题方法总结】
1、两角和与差正切公式变形
;
.
2、降幂公式与升幂公式
;
.
3、其他常用变式
.
4、拆分角问题:①;;②;③;
④;⑤.
注意:特殊的角也看成已知角,如
重难点题型(一) :两角和与差的三角函数公式
例1.(2024·江苏镇江·三模)已知角满足,,则( )
A. B. C. D.2
例2.(2023·福建三明·高三统考期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练1】.(2024·四川达州·二模)( )
A.1 B. C. D.
【变式训练2】.(2024·四川资阳·二模)已知,是方程的两个根,则( )
A. B.2 C. D.
重难点题型(二) :两角和与差的三角函数公式的逆用与变形
例3.(2024·四川·模拟预测)已知满足,则的值为( )
A. B. C. D.
例4.(2024·安徽·一模)已知,,则 .
【变式训练3】.(2023·全国·高三专题练习)已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式训练4】.(2024·山东泰安·模拟预测)已知,则 .
重难点题型(三) :二倍角公式的灵活运用
例5.(2024·四川内江·模拟预测)已知,则 .
例6.(2024·辽宁·模拟预测)已知,则 .
例7.(2024·海南·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练5】.(2023·全国·模拟预测)已知,,则 .
【变式训练6】.(2024·吉林长春·三模)已知,且,则 .
【变式训练7】.(23-24高三下·云南昆明·阶段练习)已知,则的值为( )
A. B. C. D.
重难点题型(四) :给角求值
例8.(2023·全国·高三专题练习)求值:( )
A.1 B. C. D.
例9.(2024·安徽合肥·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练8】.(2024·陕西商洛·模拟预测)若,则 .
【变式训练9】.(23-24高三上·重庆荣昌·阶段练习)已知,则 .
重难点题型(五) :给值求值
例10.(2024·辽宁·二模)已知,则 .
例11.(2023·全国·模拟预测)若,则 .
例12.(2024·辽宁丹东·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练10】.(2023·江西·校联考模拟预测)已知,则______.
【变式训练11】.(2024·江苏连云港·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练12】.(2023·全国·模拟预测)已知,若,则( )
A. B. C. D.
重难点题型(六) :给值求角
例13.(2023·江西·高三校联考阶段练习)已知,,且,,则的值是___________.
例14.(2022·重庆·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练13】.(2023·贵州六盘水·模拟预测)设,,且,则 .
【变式训练14】.(2022·河北石家庄·一模)已知角,,则 .
重难点题型(七) :正切恒等式及求非特殊角
例15.(21-22高一·全国·课前预习)计算:= .
例16.(2023·江苏南通·高三校考期中)在中,若,则_________.
【变式训练15】.(2023·河南·模拟预测)( )
A. B. C.1 D.2
【变式训练16】.(2022·江苏南通·模拟预测)在△ABC中,若,则( )
A. B. C. D.
重难点题型(八) :三角恒等变换的综合应用
例17.(2018·江苏南通·二模)在平面直角坐标系中,设向量,,.
(1)若,求的值;
(2)设,,且,求的值.
例18.(2024·陕西安康·模拟预测)记的内角所对的边分别为,在①,②,③中任选一个作为条件解答下列问题.
(1)求角;
(2)若的面积为为的中点,求的最小值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【变式训练17】.(2024·北京西城·三模)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)从条件①,条件②,条件③选择一个作为已知条件,求m的取值范围.
①在有恰有两个极值点;
②在单调递减;
③在恰好有两个零点.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【变式训练18】.(2024·北京·三模)已知函数.
(1)若,,求的值;
(2)设,求在区间上的最大值和最小值.
1.(2024·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·广东江苏·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
4.(2023·全国·高考真题)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
5.(2024·全国·高考真题)函数在上的最大值是 .
6.(2024·全国·高考真题)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
7.(2022·浙江·高考真题)若,则 , .
8.(2022·北京·高考真题)若函数的一个零点为,则 ; .
9.(2023·北京·高考真题)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
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专题4.2 三角恒等变换
目录
一、考纲要求
三角函数是高中数学的一个重要知识板块,也是高考的热点和重点内容.在考察中,以容易题和中档题为主.在复习本部分内容时,应该充分利用数形结合的思想,把图象和性质有机结合.利用图象的直观性得出函数的性质,同时也要学会利用函数的性质来描绘函数的图象.而在三角变换中,角的变换,三角函数名称的改变,三角函数次数的变换,三角函数表达形式的变换,频繁出现.因此,在训练中,要清楚各种公式,以及它们之间的联系,注意总结规律,并在应用中注意分析比较,提高能力.
二、考点网络
三、考情分析
考点要求
考题统计
考情分析
(1)会推导两角差的余弦公式
(2)会用两角差的余弦公式推导出两角差的正弦、正切公式
(3)掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式,并会简单应用
(4)能运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式推导二倍角的正弦、余弦、正切公式,并进行简单的恒等变换
2023年II卷第7题,5分
2023年I卷II卷第8题,5分
2022年II卷第6题,5分
2021年甲卷(文)第11题,5分
三角恒等变换位于三角函数与数学变换的结合点上,高考会侧重综合推理能力和运算能力的考查,体现三角恒等变换的工具性作用,以及会有一些它们在数学中的应用.
这就需要同学熟练运用公式,进一步提高运用联系转化的观点去处理问题的自觉性,体会一般与特殊的思想、换元的思想、方程的思想等数学思想在三角恒等变换中的作用.
四、考点梳理
考点1 同角三角函数的基本关系式 :,=,
考点2 正弦、余弦的诱导公式(奇变偶不变,符号看象限)
考点3 和角与差角公式
;;
.
= (由点的象限决定, ).
考点4 二倍角公式及降幂公式
.
.
考点5 三角函数的周期公式
函数, (A,ω,为常数,且A≠0)的周期;
函数,(A,ω,为常数,且A≠0)的周期.
三角函数的图像:
【解题方法总结】
1、两角和与差正切公式变形
;
.
2、降幂公式与升幂公式
;
.
3、其他常用变式
.
4、拆分角问题:①;;②;③;
④;⑤.
注意:特殊的角也看成已知角,如
重难点题型(一) :两角和与差的三角函数公式
例1.(2024·江苏镇江·三模)已知角满足,,则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的正弦公式化简、求值、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】利用正弦和角公式,同角三角函数关系得到,故,利用正切和角公式得到方程,求出.
【详解】因为,
,
所以,
即,则,
因为,所以,
其中,
故,解得.
故选:B.
例1.(2023·福建三明·高三统考期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,,即,
故,
故选:A
【变式训练1】.(2024·四川达州·二模)( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】诱导公式二、三、四、诱导公式五、六、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】利用诱导公式及两角和的余弦公式计算可得.
【详解】
.
故选:D
【变式训练2】.(2024·四川资阳·二模)已知,是方程的两个根,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】根据根与系数的关系结合两角和正切公式计算即可.
【详解】由题可知,,,则.
故选:C.
重难点题型(二) :两角和与差的三角函数公式的逆用与变形
例3.(2024·四川·模拟预测)已知满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值
【分析】先应用两角和的正弦化简得出,再应用两角差的正弦计算即可.
【详解】,
所以,
所以,
故选:C.
例4.(2024·安徽·一模)已知,,则 .
【答案】/
【难度】0.85
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】把所给式子两边平方相加可求得结果.
【详解】由,可得①,
由,可得②,
所以①+②,可得,
所以,所以.
故答案为:.
【变式训练3】.(2023·全国·高三专题练习)已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,
,
两式相加得,
.
故选:C.
【变式训练4】.(2024·山东泰安·模拟预测)已知,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】利用两角和的余弦公式化简,再将含的三角函数弦化切,通过变形即可求出.
【详解】因为,
所以
,
得,
所以,
则
.
故答案为:.
重难点题型(三) :二倍角公式的灵活运用
例5.(2024·四川内江·模拟预测)已知,则 .
【答案】.
【难度】0.65
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、二倍角的正弦公式
【分析】由三角函数同角关系及二倍角公式计算即可.
【详解】因为,
所以,
即,
因为,且异号,
所以,即,
所以.
所以.
故答案为:.
例6.(2024·辽宁·模拟预测)已知,则 .
【答案】/
【难度】0.65
【知识点】诱导公式五、六、二倍角的余弦公式
【分析】利用诱导公式及二倍角的余弦公式可求得答案.
【详解】因为,则.
故答案为:.
例7.(2024·海南·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】诱导公式二、三、四、二倍角的余弦公式
【分析】根据诱导公式和二倍角公式可得.
【详解】,
故选:A
【变式训练5】.(2023·全国·模拟预测)已知,,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由条件等式求正、余弦、二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式
【分析】先根据二倍角公式化简原方程,然后结合求解出结果.
【详解】因为,
所以,
而,故,,
则,
又,得,
由,知,
故答案为:.
【变式训练6】.(2024·吉林长春·三模)已知,且,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、二倍角的正弦公式
【分析】由同角的三角函数关系和二倍角公式计算可得.
【详解】因为,
所以.
故答案为:
【变式训练7】.(23-24高三下·云南昆明·阶段练习)已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】诱导公式五、六、二倍角的余弦公式
【分析】由已知角表示待求角,根据二倍角的余弦公式,诱导公式求解.
【详解】
,
故选:D.
重难点题型(四) :给角求值
例8.(2023·全国·高三专题练习)求值:( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解析】原式
,
故选:D.
例9.(2024·安徽合肥·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、二倍角的余弦公式、辅助角公式、给值求值型问题
【分析】先由辅助角公式得,再利用诱导公式和余弦二倍角公式即可求解.
【详解】由得,即,
所以,
故选:D
【变式训练8】.(2024·陕西商洛·模拟预测)若,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】利用平方关系求出,又,利用两角差的余弦公式求解.
【详解】,则,
,
因此
.
故答案为:.
【变式训练9】.(23-24高三上·重庆荣昌·阶段练习)已知,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】诱导公式五、六、二倍角的余弦公式、给值求值型问题
【分析】设,由诱导公式及倍角公式得,求解即可.
【详解】设,则,,
所以.
故答案为:
重难点题型(五) :给值求值
例10.(2024·辽宁·二模)已知,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】给值求值型问题、二倍角的余弦公式、二倍角的正弦公式、sinα±cosα和sinα·cosα的关系
【分析】利用余弦的和角公式,同角三角形函数的和积关系及二倍角公式先得,再将三倍角化为二倍角推导计算得即可.
【详解】由,得即,
两边平方得,得,
所以.
故答案为:.
例11.(2023·全国·模拟预测)若,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】给值求值型问题、三角恒等变换的化简问题
【分析】利用诱导公式、二倍角公式和辅助角公式化简可得,然后由可解.
【详解】因为
,
所以,
所以.
故答案为:
例12.(2024·辽宁丹东·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、二倍角的余弦公式、辅助角公式、给值求值型问题
【分析】解法1:令,,利用两角和与差的正弦公式化简即可求得,再利用二倍角公式即可求解;解法2:利用两角和的正弦公式将展开,可得,再利用辅助角公式求得,最后利用二倍角公式即可求解.
【详解】解法1:由,得,
得,
得,所以,
所以.
解法2:将
展开得,
整理得,
即,
所以.
故选:A
【变式训练10】.(2023·江西·校联考模拟预测)已知,则______.
【答案】
【解析】由题意可得,
.
故答案为:
【变式训练11】.(2024·江苏连云港·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】二倍角的正弦公式、诱导公式五、六、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】设,则,根据诱导公式及二倍角公式可得,根据诱导公式和弦切互化得,代入并利用同角三角函数关系求解即可.
【详解】设,则,,
所以,,
所以.
故选:D
【变式训练12】.(2023·全国·模拟预测)已知,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】给值求角型问题、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】利用三角恒等变换可得出关于的二次方程,求出的取值范围,求出的值,可求得角的值,代值计算可得出的值.
【详解】因为,
所以,,
因为,则,所以,,
故,所以,,则,
故.
故选:C.
重难点题型(六) :给值求角
例13.(2023·江西·高三校联考阶段练习)已知,,且,,则的值是___________.
【答案】
【解析】因为,,且,,
所以,,且,
则,
所以.
故答案为:.
例14.(2022·重庆·二模)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】给值求角型问题、用和、差角的正弦公式化简、求值、已知弦(切)求切(弦)
【分析】先利用三角函数的符号确定角、、的范围,再利用两角差的正弦公式、同角三角函数基本关系的商数关系得到关于和的方程组,再利用两角和的正弦公式求出,进而结合角的范围进行求解.
【详解】因为,,
所以或;
若,则,
此时(舍);
若,则,
此时(符合题意),
所以,
即;
因为且,
所以且,
解得,,
则,
所以.
故选:C.
【变式训练13】.(2023·贵州六盘水·模拟预测)设,,且,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】余弦函数图象的应用、辅助角公式、给值求角型问题
【分析】根据三角恒等变化化简可得,再结合,,解方程即可得的值.
【详解】因为,
所以,即
又,,所以,
则可得,则故.
故答案为:.
【变式训练14】.(2022·河北石家庄·一模)已知角,,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】给值求角型问题
【分析】化简,即可得到,再根据的范围,即可求出结果.
【详解】,,
,
,
,
,,
,则.
故答案为:.
重难点题型(七) :正切恒等式及求非特殊角
例15.(21-22高一·全国·课前预习)计算:= .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值、逆用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】由题意由两角差的正切公式即可得解.
【详解】由题意.
故答案为:.
例16.(2023·江苏南通·高三校考期中)在中,若,则_________.
【答案】
【解析】因为,
所以,,
由题意可得,
若,则,不妨设为锐角,则,
则,不合乎题意,
所以,,故,因此,.
故答案为:.
【变式训练15】.(2023·河南·模拟预测)( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】逆用和、差角的正切公式化简、求值、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】利用正切诱导公式以及两角差正切公式化简即可.
【详解】因为
.
故选:B.
【变式训练16】.(2022·江苏南通·模拟预测)在△ABC中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】二倍角的正切公式、逆用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】利用两角和的正切公式和二倍角公式求解.
【详解】因为,
所以,
所以,
,
故选:A.
重难点题型(八) :三角恒等变换的综合应用
例17.(2018·江苏南通·二模)在平面直角坐标系中,设向量,,.
(1)若,求的值;
(2)设,,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、辅助角公式、由向量共线(平行)求参数、数量积的坐标表示
【分析】(1)利用数量积的坐标运算转化为两角差的三角函数即可求解;
(2)通过向量平行,转化为求解角的大小即可.
【详解】(1)因为,,,则,
,
由可得,即,
解得.
(2)因为,所以,则,
由可得,
化简可得,即,
又,则,所以,即.
例18.(2024·陕西安康·模拟预测)记的内角所对的边分别为,在①,②,③中任选一个作为条件解答下列问题.
(1)求角;
(2)若的面积为为的中点,求的最小值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2).
【难度】0.65
【知识点】三角恒等变换的化简问题、正弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】(1)①利用正切函数的诱导公式化简求解;②利用正弦定理将边化为角,再利用正弦函数的诱导公式化简求解;③先化简等式再利用余弦定理进行求解.
(2)由三角形面积公式求出,然后利用将表示出来,最后利用基本不等式进行求解即可.
【详解】(1)选①
由,得,
所以,
即,所以,
又因为,所以.
选②:
由正弦定理及,
得,
又,
所以,
即,又,所以,
又因为,所以.
选③:
由,得,
即,则由余弦定理得,
又因为,所以.
(2)因为,
所以,
则
(当且仅当时等号成立).
即的最小值为.
【变式训练17】.(2024·北京西城·三模)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)从条件①,条件②,条件③选择一个作为已知条件,求m的取值范围.
①在有恰有两个极值点;
②在单调递减;
③在恰好有两个零点.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【难度】0.65
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式、根据极值点求参数
【分析】(1)先利用三角恒等变换公式对函数化简变形,然后利用周期公式直接求解即可;
(2)先由,得,若选①,则,从而可求出m的取值范围,若选②,则当时,函数递增,所以不合题意,若选③,则,从而可求出m的取值范围.
【详解】(1)因为
.
所以的最小正周期为.
(2)因为,所以.
选择①,因为在有恰有两个极值点.
所以.
所以.
若选择②,因为当时,函数递增,
所以在不可能单调递减,所以②不符合题意;
选择③,因为在恰好有两个零点.
所以.
所以.
【变式训练18】.(2024·北京·三模)已知函数.
(1)若,,求的值;
(2)设,求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)或
(2)最大值为,最小值为
【难度】0.65
【知识点】已知三角函数值求角、求含sinx(型)函数的值域和最值、二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式
【分析】(1)根据条件,利用特殊角的三角函数值,即可求出结果;
(2)根据条件得到,再利用的图象与性质,即可求出结果.
【详解】(1)因为,由,得到,
解得或,
即或,又,
所以或.
(2)因为,
令,因为,得到,
由的图象与性质知,,所以,
所以在区间上的最大值为,最小值为.
1.(2024·全国·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】正、余弦齐次式的计算、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】先将弦化切求得,再根据两角和的正切公式即可求解.
【详解】因为,
所以,,
所以,
故选:B.
2.(2024·广东江苏·高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】根据两角和的余弦可求的关系,结合的值可求前者,故可求的值.
【详解】因为,所以,
而,所以,
故即,
从而,故,
故选:A.
3.(2023·全国·高考真题)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】给值求值型问题、用和、差角的正弦公式化简、求值、二倍角的余弦公式
【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出,再利用二倍角的余弦公式计算作答.
【详解】因为,而,因此,
则,
所以.
故选:B
【点睛】方法点睛:三角函数求值的类型及方法
(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看较难,但非特殊角与特殊角总有一定关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合三角函数公式转化为特殊角的三角函数.
(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.
(3)“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角,有时要压缩角的取值范围.
4.(2023·全国·高考真题)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】二倍角的余弦公式、半角公式
【分析】根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.
【详解】因为,而为锐角,
解得:.
故选:D.
5.(2024·全国·高考真题)函数在上的最大值是 .
【答案】2
【难度】0.85
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、辅助角公式
【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.
【详解】,当时,,
当时,即时,.
故答案为:2
6.(2024·全国·高考真题)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得,再缩小的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.
【详解】法一:由题意得,
因为,,
则,,
又因为,
则,,则,
则,联立 ,解得.
法二: 因为为第一象限角,为第三象限角,则,
,,
则
故答案为:.
7.(2022·浙江·高考真题)若,则 , .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】诱导公式五、六、二倍角的余弦公式、辅助角公式
【分析】先通过诱导公式变形,得到的同角等式关系,再利用辅助角公式化简成正弦型函数方程,可求出,接下来再求.
【详解】[方法一]:利用辅助角公式处理
∵,∴,即,
即,令,,
则,∴,即,
∴ ,
则.
故答案为:;.
[方法二]:直接用同角三角函数关系式解方程
∵,∴,即,
又,将代入得,解得,
则.
故答案为:;.
8.(2022·北京·高考真题)若函数的一个零点为,则 ; .
【答案】 1
【难度】0.94
【知识点】根据零点求函数解析式中的参数、辅助角公式
【分析】先代入零点,求得A的值,再将函数化简为,代入自变量,计算即可.
【详解】∵,∴
∴
故答案为:1,
9.(2023·北京·高考真题)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1).
(2)条件①不能使函数存在;条件②或条件③可解得,.
【难度】0.65
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、已知三角函数值求角、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)把代入的解析式求出,再由即可求出的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把的解析式化简,根据在上的单调性及函数的最值可求出,从而求出的值;把的值代入的解析式,由和即可求出的值;若选条件③:由的单调性可知在处取得最小值,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.
【详解】(1)因为
所以,
因为,所以.
(2)因为,
所以,所以的最大值为,最小值为.
若选条件①:因为的最大值为,最小值为,所以无解,故条件①不能使函数存在;
若选条件②:因为在上单调递增,且,
所以,所以,,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以,因为,所以.
所以,;
若选条件③:因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,即.
以下与条件②相同.
1
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