内容正文:
专题一 三角函数与平面向量
领航高考风向标
近五年高考三角函数与平面向量命题呈现以下特点:
从题型和题量上看,高考对本专题的考查基本稳定在“两小一大”的题型结构.
从内容上看,三角函数部分的客观题主要考查三角函数的图象和性质、三角恒等变换的灵活运用等,解答题则侧重于正弦定理、余弦定理在解三角形中的综合应用.解题过程中要注意三角变换技巧.试题整体难度维持在中等水平.平面向量则常以客观题的形式出现,主要考查平面向量的坐标运算和数量积的应用,同时也可能作为工具性知识,与解三角形、解析几何等内容综合考查.
[复习策略]
1.三角函数部分
(1)系统梳理并熟练掌握各类三角公式,这是解题的根本保障.
(2)加强三角恒等变换的专项训练,以提升运算的准确率.
(3)培养多角度分析问题的能力,重视三角函数与平面向量、圆的几何性质、函数的性质等知识的综合应用.
(4)强化数学建模能力,训练从文字描述中提取三角形中关键信息(边、角、垂直、平行关系)的能力.
2.向量部分
(1)通过梳理分类,构建完整的知识体系,理解并掌握相关的概念、公式和结论.
(2)重视向量“数”“形”兼备的特点,解题时要注意运用数形结合思想和转化化归思想.
(3)重视向量的工具作用,复习时要了解并体会向量与其他知识交汇命题的特点.
(4)向量的数量积公式及其变形是本部分知识的重点,要厘清各个知识点之间的联系.掌握常用的解题技巧与规律.
第1讲 三角恒等变换
考点 三角恒等变换的应用
理知识
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β.
cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β.
tan(α±β)=.
sin(α+β)sin(α-β)=sin2α-sin2β.
cos(α+β)cos(α-β)=cos2α-sin2β.
2.二倍角公式
sin 2α=2sin αcos α.
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.
tan 2α=.
1+sin 2α=(sin α+cos α)2.
1-sin 2α=(sin α-cos α)2.
3.辅助角公式
y=asin x+bcos x=(sin xcos φ+cos xsin φ)=sin(x+φ),其中角φ的终边所在象限由a,b的符号确定,角φ的值由tan φ=(a≠0)确定.
4.降幂公式与升幂公式
降幂公式:sin2α=,cos 2α=;
升幂公式:1+cos α=2cos2,1-cos α=2sin2.
链高考
1.(2024全国甲,理8)已知,则tan(α+)=( )
A.2+1 B.2-1
C. D.1-
B
解析 由,得,则tan α=1-,
所以tan(α+)==2-1.故选B.
2.(2024新高考Ⅱ,13)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tan α+tan β=4,
tan αtan β=+1,则sin(α+β)= .【一题多解】
-
解析 (方法一)tan(α+β)==-2
又2kπ+π<α+β<2kπ+2π,k∈Z,所以α+β为第四象限角.
由sin2(α+β)+cos2(α+β)=1,得sin2(α+β)+sin2(α+β)=1,所以sin2(α+β)=
又sin(α+β)<0,所以sin(α+β)=-
(方法二)设tan α=m,tan β=n,m>0,n>0,
则sin α=,cos α=,sin β=,cos β=,
∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β==-
考向1 化简问题
例1 化简:(1);
(2)sin2αsin2β+cos2αcos2β-cos 2αcos 2β.
解 =4sin α.
解 sin2αsin2β+cos2αcos2β-cos 2α·cos 2β=cos 2αcos 2β
=+-cos 2αcos 2β
=cos 2αcos 2β-cos 2αcos 2β=
【对点训练1】化简:= .
cos 2x
解析 原式==
=cos 2x.
考向2 求值问题
例2 (1)(2025新高考Ⅱ,8)已知0<α<π,cos,则sin(α-)=( )
A. B.
C. D.
D
解析 由0<α<π可知0<,因为cos,所以sin,
所以sin α=2sincos=2,cos α=2cos2-1=2×(2-1=-
所以sin(α-)=sin αcos-cos αsin-(-)故选D.
(2)(2024新高考Ⅰ,4)已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos(α-β)=( )
A.-3m B.-
C. D.3m
A
解析 ∵tan αtan β=2,∴sin αsin β=2cos αcos β.
∵cos(α+β)=m,即cos αcos β-sin αsin β=cos αcos β-2cos αcos β=m,
∴cos αcos β=-m,sin αsin β=-2m.
∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-m-2m=-3m.故选A.
【对点训练2】(1)(2025广东汕头模拟)若λsin 160°+tan 20°=,则实数λ的值为( )
A.4 B.4
C.2 D.
A
解析 由已知可得λ=
=
==4.故选A.
(2)(2023新高考Ⅰ,8)已知sin(α-β)=,cos αsin β=,则cos(2α+2β)=( )
A. B.
C.- D.-
B
解析 由题意,∵sin(α-β)=,cos αsin β=,
∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=sin αcos β-,解得sin αcos β=
∵sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=,
∴cos(2α+2β)=cos [2(α+β)]=1-2sin2(α+β)=1-2×()2=
故选B.
考向3 求角问题
例3 (1)(2025河北秦皇岛模拟)已知锐角θ满足sin θ(1+tan 10°)=1,则θ的值为( )
A.30° B.40°
C.50° D.60°
C
解析 sin θ(1+tan 10°)=sin θ(1+)=sin θ=2sin θ
=2sin θ=2sin θ=2sin θ=1,
所以sin θ=cos 40°,又角θ为锐角,所以θ=50°.故选C.
(2)(2025广东梅州模拟)已知α∈(0,π),β∈(0,π),sin(α+β)=2cos(α-β),tan α+tan β=,则α+β=( )
A. B.
C. D.
B
解析 由sin(α+β)=2cos(α-β),
得sin αcos β+cos αsin β=2(cos αcos β+sin αsin β),
则tan α+tan β=2+2tan αtan β,而tan α+tan β=,解得tan αtan β=-,
所以tan(α+β)==1,
由α∈(0,π),β∈(0,π),tan αtan β<0,
得α∈(0,),β∈(,π)或α∈(,π),β∈(0,),
则α+β∈(),
所以α+β=故选B.
【对点训练3】(1)(2025广东珠海模拟)设α∈(0,),β∈(0,),且tan α+tan β= ,则( )
A.3α-β= B.2α-β=
C.3α+β= D.2α+β=
D
解析 由题得,
所以sin(α+β)=cos α.
因为α∈(0,),β∈(0,),所以α+β∈(0,π),
又sin(α+β)=cos α=sin(±α),
所以α+β=±α或α+β+±α=π,即2α+β=或β=(舍),
故2α+β=故选D.
(2)(2025山东临沂模拟)已知α为锐角,且sin α+sin(α+)+sin(α+)=,则α= .
解析 因为sin(α+)=sin αcos+cos αsinsin α+cos α,
Sin(α+)=sin αcos+cos αsin=-sin α+cos α,
又sin α+sin(α+)+sin(α+)=,
所以sin α+cos α=,所以sin α+cos α=,即sin(α+)=
因为0<α<,所以<α+,所以α+,所以α=
$