内容正文:
第2讲:三角恒等变换
题型一:两角和差的三角函数公式
1.)若,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据求解即可.
【详解】因为,,所以,
因为,,所以,
又因为,所以.
所以
.故选:B
2.下列等式不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据二倍角的正弦公式即可判断A;根据两角差的正弦公式,即可判断B;根据两角和的正切公式即可判断C;根据二倍角的余弦公式结合两角差的正弦公式即可判断D.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:B
3.已知,其中.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意,先确定的取值范围,利用同角三角函数的平方关系,求得和的值,然后把凑成的形式,再利用两角差的正弦公式,展开求解即可;
(2)结合(1)中结论,利用二倍角公式求得和的值,再利用两角差的正弦公式,展开求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
又因为,且,所以.
因为,,所以,
则,
又因为,所以.
(2)由(1)可得,,
因为,则,
所以
题型二:二倍角公式
4.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,利用三角恒等变换的公式,化简得到,求得,结合三角函数的基本关系式,即可求解.
【详解】由三角函数的基本关系式和倍角公式,可得
因为,所以,
整理得,即,
因为,可得,所以,
则,所以.
故选:A.
5.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题干条件及二倍角公式,可得,结合同角三角函数的基本关系即可得解.
【详解】因为,,
所以原式可化简为:,
因为,所以,所以,
又,所以或(舍去).
故选:B.
6.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二倍角余弦公式、正切公式,同角三角函数的基本关系求解.
【详解】由,
解得,
,
故选:D
题型三:降幂公式的化简求值问题
7.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用降幂公式和诱导公式即可.
【详解】
,
故选:A.
8.函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用降次公式、二倍角公式和辅助角公式化简,由此求得的最大值.
【详解】依题意
,
所以的最大值为.
故选:A
【点睛】本小题主要考查降次公式、二倍角公式和辅助角公式,考查三角函数的最值的求法,属于中档题.
9.已知,且满足,求:的值
【答案】
【分析】根据二倍角公式,结合题意,可求得的值,根据降幂公式,两角和的正弦公式,化简整理,根据齐次式的计算方法,即可得答案.
【详解】因为,整理可得,
解得或.
因为,所以.
则
.
题型四:辅助角公式的应用
10.已知函数,则函数的对称轴的方程为 .
【答案】
【分析】先利用三角函数恒等变换公式对函数化简变形,然后由可求得答案.
【详解】
,
令,解得:.
故答案为:
11.已知,则 .
【答案】/
【分析】利用辅助角公式以及二倍角的余弦公式得出结果.
【详解】∵,∴
所以,
∴
所以.
故答案为:.
12.若将函数的图象向左平移个单位长度,平移后的图象关于点对称,则 .
【答案】
【分析】先利用辅助角公式将函数的解析式化简,并求出平移变换后的函数解析式,由变换后的函数图象关于点对称,可得出的表达式,结合的范围可求出的值.
【详解】,
将函数的图象向左平移个单位后,
所得图象的函数解析式为,
由于函数的图象关于点对称,则,
得,,,.
故答案为:.
题型五:三角恒等式变换中的(给角求值、给值求值、给值求角)问题
13.的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式以及倍角公式求解即可.
【详解】原式.
故选:A
14.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据已知条件求出,,从而求出,进而利用二倍角的余弦公式求出结论.
【详解】因为,所以,
又,所以,,
所以,
所以.
故选:C.
15.若,,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数值确定角的范围,再根据角的变换有,根据三角函数值确定的值.
【详解】,符号相同,
又,,,
由可得,
又,,,
所以,,
,
由,,得,,
故选:A.
题型六:利用三角函数恒等式判断三角形形状
16.在中,若,则一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换化简即得解.
【详解】因为
,
所以在中,,即一定是直角三角形.
故选:B
17.关于x的方程有一根为1,则一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
【答案】A
【分析】将1代入,根据二倍角公式和两角差的余弦公式,整理可得
,即,根据角的范围,即可求出结果.
【详解】因为1是的根,
所以,
又,
所以有,,
整理可得,,即.
因为,,,所以.
则由可得,,所以.
所以一定是等腰三角形.
故选:A.
题型七:三角恒等式变换中化简问题
18.已知函数,.
(1)求函数的最小正周期和对称轴方程;
(2)求时,函数的值域.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴为
(2)
【分析】(1)化简的解析式,然后求的最小正周期以及对称轴.
(2)利用三角函数值域的求法求得正确答案.
【详解】(1)
.
所以的最小正周期为,
由解得,
所以的对称轴为.
(2)由于,,
所以.
即的值域为.
19.已知函数
(1)求函数的最小正周期及函数的单调递减区间;
(2)求函数在上的值域.
【答案】(1)最小正周期;单调递减区间为,
(2)
【分析】(1)由三角函数公式化简,由周期公式可得周期,由整体法求解可得单调区间;
(2)由x的范围和三角函数的性质逐步求解可得值域.
【详解】(1)∵,
∴的最小正周期;
令,,解得:,,
∴的单调递减区间为,;
(2)当时,,
∴,∴
即在上的值域为
题型八:三角恒等变换综合问题
20.已知函数,.
(1)当时,的最大值及相应的x值;
(2)将的图象向左平移个单位后关于原点对称,,求的所有可能取值.
【答案】(1)最大值为,此时
(2)或.
【分析】(1)根据题意,结合三角恒等变换的公式,化简得到,再由,求得,得到,结合三角函数的性质,即可求解;
(2)由三角函数的图象变换得到,根据题意求得,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由函数
因为,可得,
即,所以,
所以,
又由,可得,
当时,即时,函数的最大值为.
(2)解:将的图象向左平移个单位后关于原点对称,
可得,
因为关于原点对称,即为奇函数,可得,
因为,当时,;当时,,
所以的所有可能的取值为或.
21.已知函数.
(1)求的最小正周期及单调递增区间;
(2)求在区间上的最值,并求出此时对应的的值;
(3)若在区间上有两个零点,直接写出的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为,单调递增区间为;
(2)时最小值为;时最大值为1;
(3).
【分析】(1)由二倍角正余弦公式、辅助角公式化简函数式,根据正弦型函数性质求最小正周期和递增区间;
(2)由(1)及正弦型函数性质求最值即可;
(3)问题化为与在区间上有两个交点,数形结合求参数范围.
【详解】(1)因为,
所以最小正周期为,又增区间为,
令得:,
所以的单调递增区间为.
(2)因为,所以.
当,即时,取最小值;
当,即时,取最大值1.
(3)由题意,与在区间上有两个交点,而在上图象如下:
由图知:,即.
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