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第四章
三角函数、解三角形
易错点1不理解三角函数的定义致误
tan a=
【例1】角a的终边落在直线y=2.r上,则sina的值
A.3
:③
3
C.-
3
D.-3
为
[解析]
由于角a的终边与直线x十,3y一2=0垂
A.-⑤
5
B
5
直,则角a的终边在直线y=√3x上,
c
D±26
不论角α的终边在第一象限还是第三象限,都有
5
[错解]选C
tan a=3.
[答案]A
在角a的终边上取点P(1,2),,.r=OPI=
易错点2利用同角三角函数基本关系时忽略
+2=5…ina=义=2=25
5
,故选C.
参数值
[错因分析]当角的终边在一条直线上时,应注意
【例2】已知cos0=t,求sin0,tan0的值。
角的终边为两条射线,所以应分两种情况处理,而
[错解]①当0<1<1时,0为第一或第四象限角.
错解中没有对两种情况进行讨论导致错误,
0为第一象限角时,sin0=√1-cosa=√1-,
[正解]当角a的终边在第一象限时,在角a的终
tano-sine1F
边上取点P(1,2),由r=1OP=√+2=√5,得
cos 0
0为第四象限角时,sin0=一/个一cosg=
sin a=
2-25
5:
当角α的终边在第三象限时,在角a的终边上取点
-v1-F tan0=sin0=
cos0
Q(-1,-2),.r=1(0Q1=√(-1)+(-2)F=
②当一1<t<0时,0为第二或第三象限角。
5,.'.sin a=-
-2
25
0为第二象限角时,sin0=√1一cos0=√/1-r,
故选D.
5
5
tang=ng-已:
[答案]D
cos 0
t
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0为第三象限角时,sin0=一/1一cos0
设a是一个任意角,它的顶点与原点重合,始边与x轴非
负半轴重合,点P(x,y)是角a的终边上任意一点,P到原
-V1-7,tan0=sin0--1-Z
cos a
点的距离OP=r(r>0),那么角a的正弦,余弦,正切分
√1一1,0为第一,二象限角,
综上,sin0=
别是sina=兰,eosa=号,nna=兰.所以当点Pry)在
√1一,0为第三、四象限角,
不同的象限时,要进行讨论来求解三角函数值,
1-
,0为第一,二象限角,
巩固练习
tan
已知角a的终边与直线x十3y一2=0垂直,则
1工,0为第三、四象限角。
12
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[错因分析]上述解法注意到了0的余弦值含有
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参数1,根据余弦函数的取值范围对1进行分类讨
1.①利用sina十co%a=1可以实现角a的正弦,余弦的
论,但上述讨论不全面,漏掉了很多种情况,如=
互化:
-1,1=0.1=1.
②利用ma=tana可以实现角a的弦切互化.
[正解]①当t=-1时,sin0=0,tan0=0.
2,在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注
②当一1<1<0时,0为第二或第三象限角.
意判断符号,
若0为第二象限角,则sin0=√1一t,tan0
现固练习
=-文:
已知a∈(0,受)2sin2a=cos2a+1,则sina
()
若0为第三象限角,则sin0=-√1-t,tan0
5
c
D26
5
=二√1-
[解析]
,2sin2a=cos2a十1.∴.4 sin acos a=2cosa
③当1=0时,sin0=1,tan0不存在或sin0=-1,
a∈(0,受cosa>0,sina>0,2sina=cosa
tan0不存在.
义sina+cosa=1.sina=
5
,故选A.
④当0<t<1时,0为第一或第四象限角.
[答案]A
若0为第一象限角,则sin0=√1-t,tan0
易错点3
不能准确利用三角函数的诱导公式
=1-F
化简求值
c0s(π-0)
若0为第四象限角,则sin0=一√1-t,tan0=
【例3】
若如0=停求
os0(sin(经-0)-1)
--
c0s(2r-0)
的值
cos(x+0)sin(受+0)-sin(受+0】
⑤当t=1时,sin0=0,tn0=0.
[错解]原式
c050
综上,
cos (-sin 0-1)
cos Osin0十cos0
cos0
cosa
√1一1(0为第一,二象限角,或终边落
cos 0incssi0.
在y轴正半轴上,或终边落在x轴上),
sin 0=
[错因分析]
错解中混消了诱导公式如(管0)
√1一?(0为第三、四象限角,或终边落
-cos0,sin(受+0)=cos0,cos(x-0)=-cos0,
在y轴负半轴上)
cos(π十0)=-cos8.
工(0为第一,二象限角,或终边落在
t
[正解]原式=
-c050
x轴上)
2
tan
1+cos0 1-cos0 sin0'
不存在(0终边落在y轴上),
一工(0为第三、四象限角)
因为sin0=
3
2,所以三角函数式的值为
t
13
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1,应用诱导公式,重点是“函数名称”与“正负号”的正确判
断.求任意角的三角函数值的问题,都可以通过诱导公
所以吾+a∈(若,受)小则os(若+a)
式化为锐角三角函数的求值何题,具体步骤为“负角化
正角”→“正角化锐角”→求值,
i-sim(语+a)-导
2,使用诱导公式时一定要注意三角函数值在各象限的符
号,特别是在具体题日中出现类似π士a的形式时,需
所以sina=sin[(答+a)-吾]=sin(答+a)eos晋
要对k的取值进行分类讨论,从而确定出三角函数值的
正负
cos(倍+a)小in吾=3氢。4,放D正确
10
3,巧用相关角的关系能简化解题的过程,
[答案]ABD
常见的互余关系有哥一。与晋十a,餐十a与吾一,
易错点4不理解三角函数图象变换规则致错
开+a与开-a等
【例4】要得到y=sin(一3x)的图象,需将y=
常见的互补关系有受+0与行-0,香+0与-0等
号(cos3r一sin3r)的图象
风固练习
A.向右平移于个单位
(多选)已知sm(晋十a)=号·则下列说法正确的
B.向左平移平个单位
是
A.cos(5-a)=是
C.向右平移泛个单位
Rsm(答-2a)-号
D.向左平移个单位
C若a∈(o,受),则sin(g-)=-是
[错解]选A,B,C.
D.若a∈(-受,),则ina=35。
[错因分析]y=写
(cos 3r-sin 3r)=sin(
10
[解析]对于A:cos(5-a)-cos[受-(答+a)]
3)=m[-3(x-音)小题目婴求是由y=
sin(十a)=号,故A正确:
sin(-3r+牙)→y=sin(-3r).右移开平移方向
对于B:in(吾-2a)=sim[受-2(答+a)门
和平移量都错了:右移恶平移方向错了
cos2(g+a】
[正解]y-号(cos3x-n8x)=n(径-3)
=1-2sim(后+a)=1-2×(停)广=石故B正确:
sim[-3(x-)小,要由y=im[-3(x-)]到y
对于C:in(-a)=in[-(答+a)]=sin(吾
=sin(-3x)只需对x加上是即可,因而是对y=
a)=号,故C错讽:
号(cos3一s血3)向左平移音个单位,故选D
对于D:因为a∈(-乏,)所以+a∈(-,
[答案]D
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易错点5忽略符号对三角函数性质的影响
函数图象的平移变换解题策略
(I)对三角函数y=Asin(ax十)或y=Aos(mr十g)的图
【例5】已知函数f(x)=2cos(答-)月
象,无论是先平移其伸缩,还是先伸缩再平移,只要平
(1)求f(x)的单调递增区间:
移个单位长度,都是相应的解析式中的x变为工士
(2)若x∈[一π,π],求f(x)的最大值和最小值.
g,而不是x变为士|,
(2)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应
[错解]1)由一≤晋-号<0,得行≤x<
用诱导公式化为同名函数再平移,
见固练习
六x)的单调递增区间为[要]
函数f(x)=Asin(ox+p)(其中A>0,m>0)的
(2)-1≤os(爱-)≤1.f(x)=2,
部分图象如图所示,将函数f(x)的图象向左平移智
f(x)nm=-2.
个单位长度,得到y=g(x)的图象,则下列说法正确
[错因分析](1)忽略了函数f(x)的周期性:
的是
(2)忽略了x∈[一π,π]对函数f(x)的最值的
影响。
[正解]
Df=2os(3-5)=2o(受-)月
A.函数g(x)为奇函数
B.函数g(x)为偶函数
ED).
C.函数g(x)的图象的对称轴为直线x=kr十石(k∈Z刀
故的单调适增区间为[:誓k+]eD,
D函数g)的单调递增区间为[一登十x,登十
(k∈Z)
[解析]由函数f(r)=Asin(x十p)(其中A>0,
当受-景=0,即x-时x)=2:
>0)的部分图象,可知A=3,由子T-登-(一弩)=
当一吾=一,即r=-时D=-.
经,得T=,所以w-牙-=2,代入点(受3),得
易错点击
3=3sin(2×受十9)解得9=2kx-号,取表=0,得
(1)已知三角函数解析式求单调区间:
①求三角函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析
g=一牙,可得f(x)=3sin(2z-5)将函数f(x)的
式先化筒,并注意复合函数单调性规则“同增异减”:
②求形如y=Asin(mr十p)或y=Acos(x十中)(其中
图象向左平移个单位长度,得y-g(x)一
>0)的单湖区间时,要视“十g”为一个整体,通过
3sin[2(r+5)-琴]=3sin(2x+5)的图象,由函
解不等式求解.但如果m<0,那么一定先借助诱导公
式将储化为正数,防止把单调性莽措
数解析式可以验证g(x)的单调递增区间为
(2)利用三角函数的单调性求值城(或最值),形如y
[一晋+,音十x]∈0.故选D,
Asin(mr+g)+b或y=Acos(mr+g)十b的三角函数
[答案]D
的值域(或最值)间题常利用三角函数的单调性解决
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4w3
7
又:in(a+)5B,cos(a+A)
对函数f(x)=√5 sin zeos r十cosx-
2的表述
错误的是
A.最小正周期为元
,sinB=sin[(a十3)-a]=sin(a十)cosa-cos(a
B函数y=sn2:向左平移吾个单位长度可得
+sna-9.又:0<gKg-吾政号
到f(x)
[错因分析](1)不能根据题设条件缩小a,B及a
C八x)在区间(一吾,晋)上单调递增
十?的取值范围,在由同角三角函数基本关系式求
cos(a十3)时不能正确判断符号,产生两角.
D.点(答,0)是f()的一个对称中心
(2)结论处应由cos9的值确定B的取值,由sin3确
定3的取值时易出现两解而造成错误,
[解析]因为f(x)=V3 sin reos+cosx-2
[正解]因为0<a<x,cosa=7,所以sina=
受n2x+1士空2红-名-m(2z+看},所以最小
2
正周期为经=元
又因为0<a十BK,sin(a+》=535
142
y=sn2x向左平移是个单位长度可得到y
所以0Ca+K音或<a+长
sin[2(r+)]-sin(2x+月
由号<a<受知号<a+K,所以os(a十)
因为xe(-牙,)所以2x+晋∈(-2,2)小所以
-1-ma+印=-是
f(x)在区间(一吾,若)单调递增。
所以cos3=cos[(a十3)-a]=cos(a十3)cosa十
因为x=若时,sin(2x+)=1,所以点(答0)不是
sin(a十)sin a=-7又0<gKx,所以月=等
f(x)的对称中心,综上所述,选D.
[答案]A
[答案]D
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易错点6三角恒等变换中忽略角的范围致误
1,利用三角函数值求角时,要充分结合条件,确定角的取
值范围,再选取合适的三角函数进行求值,最后确定角
1
【例6】已知a,3为三角形的两个内角,cosa=7:
的具体取值
2,通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,有
以下原则:
A晋
8
(1)已知正切函数值,则选正切函数
(2)已知正、余弦函数值,则迷正弦或余弦函数.若角的
C音或号x
D.营或子
范围是(0,受),则选正,余弦函数皆可:若角的范围是
[错解]选C.
(0x),则选余弦函数较好:若角的范围为(一受,受
,0<a<π,c0sa=
7…ima=1-()
则选正弦函数较好
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[错因分析]形如y=asinr十bcos z的函数的最
1.若cos4=t,则tan4=
大值为√a+,而函数y=5sin(x+20)+
A.-1-
B.-
4cos(,x+50°)不符合上述形式.
[正解]y=5sin(x十20)+4cos(x+50)
C.-1-d
D.-
=5sin(x+20°)+4cos[(x+20°)+30]
[解析]4∈(x,经),故m4<0,则sin4
=5sin(x+20)+4cos(x+20°)cos30°-4sin(.x+
20°)sin30
-√1-
=5sin(x+20)+2V3cos(x+20°)-2sin(.x+20°)
故tan4=sin4=-y1=Z
cos 4
t
=3sin(x+20)+2W3c0s(.r+20),
[答案]A
∴ym=V3+(23)2=、27.
2.已知a,8e(0,),且cosa=
5
,sin(a+3)=
[答案]√21
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合则m
三角恒等变换与三角函数的图象及性质相结合的综合
A把
B、110
问题
10
(1)利用三角恒等变换及辅助角公式把三角函数关系式转
c
D.-9I0
化成y=Asin(ux十g)+t或y=Aos(mr十g)十t的
50
形式
[解析]"a,9e(0,),eosa=5
《2)利用公式T=2红(0>0)求最小正周期。
sna+=得,
(3)根据自变量的范围确定x十中的范围,根据相应的正
弦曲线或余弦曲线求值城或最值,另外求最值时,根据
∴a为锐角,a十B为锐角或钝角,
所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的
若a十B为锐角,则cos(a+》=76
105
=cosa,不
最值
(4)根据正,余弦函数的单调区间列不等式求函数y=
成立,
Ain(ar十g)十4或y三Acas(r十g)十t的单调区间.
∴a+g为钝角,cos(a十0=一72,且ina=35
10
5
风固练习
∴.cos=cos[(a+B)-a]
已知f(x)=2 sin .ccos r+√3(cosx-sinx).
=cos(a十3)cosa+sin(a十B)sina
(1)求函数y=f(x)的最小正周期和对称轴方程:
-0×9+号×25-8
10
5
10
(②)若x∈[0]求y=x)的值域。
[答案]B
[解](1)f(x)=2 sin xcosx十13(cos2x-sin2x)
易错点7求函数y=Asin(.x十p)的性质时
出错
=sin2x+5cos2x=2sin(2x+号)
【例7】函数y=5sin(x+20)+4cos(x+50)的最
令2红+晋=+受(∈Z,得x=经+臣则f八
大值为
[错解]4T,函数的最大值为5+4=行.
的对称轴为x暂十k∈D,最小正周期T=x
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2)当xe[o,]时,2x+∈[5,g],
现固练习
△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已
因为y=sir在[子,]上单调递增,在(受,]上
知asin A+C=bsin A.
2
单调递减,所以y=sinx在x-受取最大值1,在
(1)求B:
爱取最小值-2,所以sim(2x+)∈[-号1],所
(2)若△ABC为锐角三角形.且c=1,求△ABC面积
以f(.x)∈[-1,2].
的取值范围。
易错点8解三角形时忽略角的范围致误
[解]
(1)由题设及正弦定理,得sin Asin A十C-
2
【例8】在△ABC中,若C=3B,则5的取值范围为
sin Bsin A.因为sinA≠0,所以sinA十C=simB.
2
(
A.(0,3)
B.(1,3)
C.(0,3]
D.(1.3]
由A+B+C=180,可得sm4生C=60s号,
2
[错解]选A.由正弦定理,可得
B
故cos
BB
舌-合-如沿-血2B82BB
2
-2sin 2cos 2.
sin B
2cos'B+cos 2B=4cos'B-1.
因为cos号≠0.故n号-号因此B=60,
0≤cosB<1,.-1≤4cos2B-1<3,由b>0,
(②)由题设及(1D知△ABC的面积S=尽。
>0.可得0<分<3.
[错因分析]
错解中没有考虑角B的取值范围,误
由正弦定理,得a=csinA=sin(120°-CQ_
sin C
sin C
2tan C
认为角B的取值范围为(0°,180).
[正解]由正弦定理可得
由于△ABC为锐角三角形,故0°<A<90°,0°<C<
舌-合-知治-如2m2BB
sin B
90°,由(1)知A+C=120°,所以30°<C<90°,所以
2cos B+cos 2B-4cos B-1.
A+B+C=180°,C=3B,.0°<B<45°,
mC放a<2.从而<S<
8
÷号s<114B-1长3,即1K<
因此,△ABC面积的取值范围是(停,号)
[答案]B
易错点9忽略三角形解的个数致错
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【例9】在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,
三角函数中最值与范围问题的解法
b,c且a=1,c=3.
(1)三角函数法:通过正,余弦定理将边转化为角,再根据
三角恒等变换及三角形内角和定理转化为”一角一函
(1)若C=号,求A:(2)若A=若,求6,c
数”的形式,最后结合角的范围利用三角函数的单调性
[错解]
和值域求解:
)在△ABC中,Asin Csin A
(2)基本不等式法:利用正,余弦定理,而积(周长)公式建
asin C 1
c
A=晋或
立a十,ab,a2+之间的等量关系,然后利用基本不
等式求解。
(2)由Aic得sinC=sA-
2..c-
18
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晋,由C=晋知B=受∴b=V0+2=2.
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在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
[错因分析]在用正弦定理解三角形时,易出现漏
解或多解的错误,如第(1)问中设有考虑c边比a
B=吾b=5,a=3,则c=
()
边大,在求得mA=C=专后,得出角A=晋
A.√5或2√
B.2W5
或需:在第(2)问中又因为没有考虑角C有两解,
C.3
D.3
[解析]
由血C-A-受,只得出角C=号,所以角B
由题意及正弦定理的B入解得nA
√
0<A+<
一受,解得6一2.这样就出现漏解的错误。
2…又
“放0<A<警,于是A=号或
0A<π
[正解]
(1)由正弦定理得“
sinA=sinC,即sinA
A-,均符合题意当A=5时,C=一A-B=受,
3
-asin C 1
c
由正弦定理C=B解得=23:当A-要时,
b
3
又a<A<C.0<A<晋A=吾.
C=元一A一B=答=B,此时△ABC是等腰三角形,(
2)由品Ac得snC-A-
5·sin君
=b=3.
[答案]A
当C=登时,B=受6=2:当C=受时,B=
6
,b=1.综上所述,b=2或b=1.
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已知两边和其中一边的对角解三角形,可能有多个解,如
在△ABC中,已知a,b和A时,三角形解的情况
A为钝角
A为锐角
或直角
图形
牛态
关系式u=bsin A osin A<a<
4≥b
解的
一解
两解
一解
一解无解
个数
19