内容正文:
专题02 三角恒等变换
知识点1: 两角和与差的三角函数公式
1. 两角和与差的余弦公式
1. 公式:cos (α+β) = cosαcosβ - sinαsinβ,cos (α-β) = cosαcosβ + sinαsinβ
1. 考查形式:直接代入求值、公式逆用、简单化简
1. 要点:符号规律:和角取减,差角取加
2. 两角和与差的正弦公式
1. 公式:sin (α+β) = sinαcosβ + cosαsinβ,sin (α-β) = sinαcosβ - cosαsinβ
1. 考查形式:给角求值、给值求值、角的拆分变形
1. 要点:前后项符号与括号内运算符号一致
3. 两角和与差的正切公式
1. 公式:tan (α+β) = (tanα + tanβ)/(1 - tanαtanβ),tan (α-β) = (tanα - tanβ)/(1 + tanαtanβ)
1. 限制条件:α、β、α±β ≠ π/2 + kπ(k 为整数)(定义域限制)
1. 考查形式:切函数化简、分式型三角式求值、公式变形应用
1. 拓展变形(常考):
tanα + tanβ = tan (α+β)(1 - tanαtanβ),tanα - tanβ = tan (α-β)(1 + tanαtanβ)
知识点2: 二倍角公式(高频重点,公式变形极多)
由两角和公式令 α=β 推导得到
1. 正弦二倍角
1. 公式:sin2α = 2sinαcosα
1. 拓展:sinα = 2sin (α/2) cos (α/2)(降角升次)
1. 考法:化简、约分、与平方公式结合
2. 余弦二倍角(三种形式,必须全部掌握)
1. 基础形式:cos2α = cos²α - sin²α
1. 变形一:_______________
1. 变形二:cos2α = 1 - 2sin²α
1. 考法:根据式子含 sin²α 或 cos²α 灵活选用形式
3. 正切二倍角
1. 公式:tan2α = 2tanα/(1 - tan²α)
1. 限制条件:α ≠ π/4 + kπ/2 且 α ≠ π/2 + kπ(k 为整数)
1. 考法:分式化简、正切递推计算
知识点3:二倍角衍生公式(升降幂公式,解题常用工具)
1. 降幂公式(高次三角函数转一次式,必考)
sin²α = (1 - cos2α)/2
cos²α = (1 + cos2α)/2
使用场景:含有 sin²α、cos²α 的式子化简、求__________、求最值
2. 升幂公式(常数 1 变形,凑二倍角)
1 + cos2α = 2cos²α
1 - cos2α = 2sin²α
使用场景:根式化简、因式分解、常数代换
知识点4: 辅助角公式(合一变形,综合题核心考点)
1. 标准公式:
a sinx + b cosx = √(a²+b²) sin (x + φ)其中 tanφ = b/a,φ 为辅助角
1. 等价形式:a sinx + b cosx = √(a²+b²) cos (x - θ)
1. 核心考查方向:
三角函数式统一为单一三角函数,求函数值域、最值、单调区间、周期、对称轴
要点:√(a²+b²) 为振幅,决定最值大小
知识点5: 角的变换(优先使用的解题技巧)
1. 常见角的拆分(整体代换思想)
α = (α+β) - β,β = (α+β) - α,2α = (α+β) + (α-β),(α+β)/2 = (α - β/2) - (α/2 - β)
1. 特殊角配凑:利用 π/6、π/4、π/3、π/2 等特殊角转化
1. 考法:给值求值题型主流解法,避免单独求角
知识点6: 函数名的变换
1. 切化弦:tanα = sinα/cosα
适用:式子同时含正弦、余弦、正切,分式、根式化简
1. 弦化切:分子分母同__________ cosα(cosα≠0)
适用:已知 tanα 的值,求齐次三角式的值
知识点7: 次数的变换
1. 降次:高次 sinⁿα、cosⁿα 利用降幂公式转为一次式
1. 升次:一次式利用升幂公式凑平方形式,用于根式化简、因式分解
知识点8:结构形式的变换
1. 常数代换:1 = sin²α + cos²α、1 = tan (π/4)
1. 代数变形:通分、__________、配方、约分
1. 适用:复杂分式、多项式三角恒等式证明、化简
知识点9: 给角求值题型
1. 题型特征:给出具体角(含特殊角、非特殊角),直接计算三角函数值
1. 解题要点:套用__________公式,优先拆分特殊角,逆向使用公式简化计算
1. 常见考法:多个三角函数相加、相乘的混合运算
知识点10: 给值求值题型(高频大题 / 小题)
1. 题型特征:已知某角的三角函数值,求另一相关角的三角函数值
1. 解题步骤:
① 分析已知角与所求角的关系,进行角的拆分;
② 结合角的范围,判断三角函数符号;
③ 代入公式计算。
1. 难点:角的范围判断、整体代换
知识点11: 给值求角题型(易失分题型)
1. 题型特征:已知三角函数关系式或函数值,求解角的大小
1. 解题步骤:
① 选取合适的三角函数(优先选择在对应区间单调的函数);
② 求出该三角函数值;
③ 结合题目给出的角的取值范围,确定__________。
1. 要点:必须标注角的范围,否则会出现多解
知识点12: 三角式化简题型
1. 题型分类:整式化简、分式化简、根式化简
1. 通用流程:切化弦→变角→升降幂→合并整理
1. 要求:最终结果形式最简,尽量化为单一三角函数或常数
知识点13: 三角恒等式证明题型
证明思路:
从左向右推导、从右向左推导;左右两边同时化简,化为同一式子;作差法(左 - 右 = 0)、作商法(左 / 右 = 1,分母不为 0)。
核心:统一角、统一函数名、统一次数
知识点14: 三角函数综合性质题(解答题压轴类)
1. 题型特征:结合恒等变换,研究三角函数性质
1. 考查内容:
求函数最小正周期;求单调递增 / 递减区间;求定义域、值域、最值;判断奇偶性、求对称轴 / 对称中心。
解题核心:先用辅助角公式化为 y = A sin (ωx + φ) + k 标准形式
知识点15: 跨模块综合题型
1. 三角恒等变换 + 平面向量:向量数量积结合三角公式化简求值
1. 三角恒等变换 + 解三角形:正余弦定理与和差、二倍角公式联用
1. 三角恒等变换 + 不等式:求三角式取值范围、最值问题
知识点16:易混易错考点(考试高频失分点)
①公式定义域遗漏
1. 易错点:使用正切和差、二倍角公式时,忽略角不能等于 π/2 + kπ
1. 应对:计算前先标注角的取值范围
②三角函数符号判断错误
1. 易错点:开方、由一个函数值求其余函数值时,未根据角所在象限判断正负
1. 应对:看到角的范围,先确定各三角函数符号
③余弦二倍角公式混用
1. 易错点:三种余弦二倍角形式乱用,化简绕弯路
1. 应对:式子含 sin²α 选 1 - 2sin²α;含 cos²α 选 2cos²α - 1
④ 给值求角出现多解
1. 易错点:只计算函数值,忽略题干限定的角范围,得出多个错误答案
1. 应对:每一步结合范围缩小角的区间
⑤辅助角公式辅助角 φ 判断失误
1. 易错点:记错 tanφ = b/a,混淆 a、b 位置
1. 应对:牢记原式 a sinx + b cosx,区分正弦、余弦系数
⑥升降幂公式使用混乱
1. 易错点:高次式子不降幂,导致式子越来越复杂
1. 应对:遇平方项优先使用降幂公式
知识点17: 拓展补充考点(能力提升,选填压轴适用)
①半角公式(教材拓展,常作为隐含考点)
sin (α/2) = ±√[(1 - cosα)/2]
cos (α/2) = ±√[(1 + cosα)/2]
tan (α/2) = sinα/(1 + cosα) = (1 - cosα)/sinα
要点:正负由 __________ 所在象限决定
② 三角式子范围与最值进阶考法
1. 闭区间上三角函数最值:结合单调性、端点值判断
1. 含参数三角式:恒成立问题、存在性问题,分离参数结合值域求解
两角和与差的正(余)弦公式
【例1】若,,且,.
(1)求和;
(2)求及.
【变式1】(1)已知化简求值: ;
(2)已知且求的值.
【变式2】已知,若,,则( )
A. B. C. D.
两角和与差的正切公式
【例1】( )
A.1 B. C. D.2
【变式1】已知,则( )
A. B. C. D.
【变式2】已知,,,,则________.
给角求值
【例1】的值为( )
A. B. C. D.
【变式1】计算:
(1)求值;
(2)已知,,求的值
【变式2】(1)已知,,其中,.求角的值.
(2)化简:.
给值求值
【例1】已知,则的值为______.
【变式1】已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【变式2】(1)已知.求的值.
(2)已知,且,,求的值.
三角恒等式的证明
【例1】已知,求证:.
【变式1】已知,且,证明:
(1);
(2).
【变式2】求证:;
辅助角公式的应用
【例1】(多选)下列结论中错误的是( )
A.若,则的最大值是
B.函数的最小值是4
C.函数的值域是
D.若,,且,则的最大值是
【变式1】将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则的一条对称轴的方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知函数,是偶函数,则θ的值为( )
A.0 B. C. D.
两角和与差的正(余)弦公式
1.若,则( )
A.1 B. C.2 D.
【易错分析】一是诱导公式应用失误,容易忽略sin70度等于cos20度,没法统一三角函数名,让后续化简受阻。二是对切化弦的转化不熟练,没把tan20度转化成sin20度除以cos20度,运算形式不统一。三是三角恒等变换公式用错,通分后不会用两角差公式化简分子,或是公式符号出错。四是整理含λ的表达式时,容易计算失误,导致结果符号或数值出错。
两角和与差的正切公式
2.( )
A.0 B. C.2 D.
【易错分析】一是化简tan600度时,容易在角度转化过程中搞错符号,误算成负的根号三;
二是处理含tan75度的分式时,不会联想到tan45度等于1,也不熟悉正切和差公式的变形,导致化简受阻;
三是分式提取负号后,容易忽略整体符号变化,误将负的tan120度算错,最终结果出错。
给角求值
3.已知函数.
(1)若为第二象限角,且,求的值;
(2)若,且,求的值.
【易错分析】化简函数时,容易记错诱导公式,导致化简结果出错;已知正切值求余弦时,忽略角所在象限,符号判断失误;第二问中,计算二倍角时公式用错,或是对角度范围判断不清,求正弦值时出错;拆分角度计算三角函数时,容易混淆角度关系,出现计算偏差。
给值求值
4.已知,且,则______,______.
【易错分析】一是忽略已知角的范围,判断三角函数正负时出错;
二是二倍角公式用错,比如余弦二倍角的变形记错;
三是拆分角度时,对目标角和已知角的关系判断失误,导致后续计算出错;
四是计算过程中符号处理不当,影响最终结果的正确性。
三角恒等式的证明
5.(1)证明:若,求证:;
(2)已知,均为锐角,且满足,,求值.
【易错分析】一是忽略已知角的范围,判断三角函数正负时出错;
二是二倍角公式用错,比如余弦二倍角的变形记错;
三是拆分角度时,对目标角和已知角的关系判断失误,导致后续计算出错;
四是计算过程中符号处理不当,影响最终结果的正确性。
辅助角公式的应用
6.已知函数在上有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【易错分析】1. 化简函数时,辅助角公式用错,导致后续零点分析出错;
2. 换元后忽略新变量的取值范围,没结合原区间[0,π)确定新变量区间;
3. 对三角函数零点个数判断失误,没结合图像分析零点个数与参数的关系;
4. 端点取值判断错误,分不清区间是开还是闭,导致最终范围写错。
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专题02 三角恒等变换
知识点1: 两角和与差的三角函数公式
1. 两角和与差的余弦公式
1. 公式:cos (α+β) = cosαcosβ - sinαsinβ,cos (α-β) = cosαcosβ + sinαsinβ
1. 考查形式:直接代入求值、公式逆用、简单化简
1. 要点:符号规律:和角取减,差角取加
2. 两角和与差的正弦公式
1. 公式:sin (α+β) = sinαcosβ + cosαsinβ,sin (α-β) = sinαcosβ - cosαsinβ
1. 考查形式:给角求值、给值求值、角的拆分变形
1. 要点:前后项符号与括号内运算符号一致
3. 两角和与差的正切公式
1. 公式:tan (α+β) = (tanα + tanβ)/(1 - tanαtanβ),tan (α-β) = (tanα - tanβ)/(1 + tanαtanβ)
1. 限制条件:α、β、α±β ≠ π/2 + kπ(k 为整数)(定义域限制)
1. 考查形式:切函数化简、分式型三角式求值、公式变形应用
1. 拓展变形(常考):
tanα + tanβ = tan (α+β)(1 - tanαtanβ),tanα - tanβ = tan (α-β)(1 + tanαtanβ)
知识点2: 二倍角公式(高频重点,公式变形极多)
由两角和公式令 α=β 推导得到
1. 正弦二倍角
1. 公式:sin2α = 2sinαcosα
1. 拓展:sinα = 2sin (α/2) cos (α/2)(降角升次)
1. 考法:化简、约分、与平方公式结合
2. 余弦二倍角(三种形式,必须全部掌握)
1. 基础形式:cos2α = cos²α - sin²α
1. 变形一:cos2α = 2cos²α - 1
1. 变形二:cos2α = 1 - 2sin²α
1. 考法:根据式子含 sin²α 或 cos²α 灵活选用形式
3. 正切二倍角
1. 公式:tan2α = 2tanα/(1 - tan²α)
1. 限制条件:α ≠ π/4 + kπ/2 且 α ≠ π/2 + kπ(k 为整数)
1. 考法:分式化简、正切递推计算
知识点3:二倍角衍生公式(升降幂公式,解题常用工具)
1. 降幂公式(高次三角函数转一次式,必考)
sin²α = (1 - cos2α)/2
cos²α = (1 + cos2α)/2
使用场景:含有 sin²α、cos²α 的式子化简、求周期、求最值
2. 升幂公式(常数 1 变形,凑二倍角)
1 + cos2α = 2cos²α
1 - cos2α = 2sin²α
使用场景:根式化简、因式分解、常数代换
知识点4: 辅助角公式(合一变形,综合题核心考点)
1. 标准公式:
a sinx + b cosx = √(a²+b²) sin (x + φ)其中 tanφ = b/a,φ 为辅助角
1. 等价形式:a sinx + b cosx = √(a²+b²) cos (x - θ)
1. 核心考查方向:
三角函数式统一为单一三角函数,求函数值域、最值、单调区间、周期、对称轴
要点:√(a²+b²) 为振幅,决定最值大小
知识点5: 角的变换(优先使用的解题技巧)
1. 常见角的拆分(整体代换思想)
α = (α+β) - β,β = (α+β) - α,2α = (α+β) + (α-β),(α+β)/2 = (α - β/2) - (α/2 - β)
1. 特殊角配凑:利用 π/6、π/4、π/3、π/2 等特殊角转化
1. 考法:给值求值题型主流解法,避免单独求角
知识点6: 函数名的变换
1. 切化弦:tanα = sinα/cosα
适用:式子同时含正弦、余弦、正切,分式、根式化简
1. 弦化切:分子分母同除以 cosα(cosα≠0)
适用:已知 tanα 的值,求齐次三角式的值
知识点7: 次数的变换
1. 降次:高次 sinⁿα、cosⁿα 利用降幂公式转为一次式
1. 升次:一次式利用升幂公式凑平方形式,用于根式化简、因式分解
知识点8:结构形式的变换
1. 常数代换:1 = sin²α + cos²α、1 = tan (π/4)
1. 代数变形:通分、因式分解、配方、约分
1. 适用:复杂分式、多项式三角恒等式证明、化简
知识点9: 给角求值题型
1. 题型特征:给出具体角(含特殊角、非特殊角),直接计算三角函数值
1. 解题要点:套用和差、二倍角公式,优先拆分特殊角,逆向使用公式简化计算
1. 常见考法:多个三角函数相加、相乘的混合运算
知识点10: 给值求值题型(高频大题 / 小题)
1. 题型特征:已知某角的三角函数值,求另一相关角的三角函数值
1. 解题步骤:
① 分析已知角与所求角的关系,进行角的拆分;
② 结合角的范围,判断三角函数符号;
③ 代入公式计算。
1. 难点:角的范围判断、整体代换
知识点11: 给值求角题型(易失分题型)
1. 题型特征:已知三角函数关系式或函数值,求解角的大小
1. 解题步骤:
① 选取合适的三角函数(优先选择在对应区间单调的函数);
② 求出该三角函数值;
③ 结合题目给出的角的取值范围,确定唯一角。
1. 要点:必须标注角的范围,否则会出现多解
知识点12: 三角式化简题型
1. 题型分类:整式化简、分式化简、根式化简
1. 通用流程:切化弦→变角→升降幂→合并整理
1. 要求:最终结果形式最简,尽量化为单一三角函数或常数
知识点13: 三角恒等式证明题型
证明思路:
从左向右推导、从右向左推导;左右两边同时化简,化为同一式子;作差法(左 - 右 = 0)、作商法(左 / 右 = 1,分母不为 0)。
核心:统一角、统一函数名、统一次数
知识点14: 三角函数综合性质题(解答题压轴类)
1. 题型特征:结合恒等变换,研究三角函数性质
1. 考查内容:
求函数最小正周期;求单调递增 / 递减区间;求定义域、值域、最值;判断奇偶性、求对称轴 / 对称中心。
解题核心:先用辅助角公式化为 y = A sin (ωx + φ) + k 标准形式
知识点15: 跨模块综合题型
1. 三角恒等变换 + 平面向量:向量数量积结合三角公式化简求值
1. 三角恒等变换 + 解三角形:正余弦定理与和差、二倍角公式联用
1. 三角恒等变换 + 不等式:求三角式取值范围、最值问题
知识点16:易混易错考点(考试高频失分点)
①公式定义域遗漏
1. 易错点:使用正切和差、二倍角公式时,忽略角不能等于 π/2 + kπ
1. 应对:计算前先标注角的取值范围
②三角函数符号判断错误
1. 易错点:开方、由一个函数值求其余函数值时,未根据角所在象限判断正负
1. 应对:看到角的范围,先确定各三角函数符号
③余弦二倍角公式混用
1. 易错点:三种余弦二倍角形式乱用,化简绕弯路
1. 应对:式子含 sin²α 选 1 - 2sin²α;含 cos²α 选 2cos²α - 1
④ 给值求角出现多解
1. 易错点:只计算函数值,忽略题干限定的角范围,得出多个错误答案
1. 应对:每一步结合范围缩小角的区间
⑤辅助角公式辅助角 φ 判断失误
1. 易错点:记错 tanφ = b/a,混淆 a、b 位置
1. 应对:牢记原式 a sinx + b cosx,区分正弦、余弦系数
⑥升降幂公式使用混乱
1. 易错点:高次式子不降幂,导致式子越来越复杂
1. 应对:遇平方项优先使用降幂公式
知识点17: 拓展补充考点(能力提升,选填压轴适用)
①半角公式(教材拓展,常作为隐含考点)
sin (α/2) = ±√[(1 - cosα)/2]
cos (α/2) = ±√[(1 + cosα)/2]
tan (α/2) = sinα/(1 + cosα) = (1 - cosα)/sinα
要点:正负由 α/2 所在象限决定
② 三角式子范围与最值进阶考法
1. 闭区间上三角函数最值:结合单调性、端点值判断
1. 含参数三角式:恒成立问题、存在性问题,分离参数结合值域求解
两角和与差的正(余)弦公式
【例1】若,,且,.
(1)求和;
(2)求及.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同角三角函数的平方关系求解;
(2)根据两角和的余弦公式进行计算,根据的值和的范围确定的值.
【详解】(1)因为,所以,
所以,
又,,所以,
所以;
(2)
,
又,所以.
【变式1】(1)已知化简求值: ;
(2)已知且求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据诱导公式,将所求进行化简,再分子分母同时除以,计算求值,即可得答案.
(2)根据条件,求出的范围,根据同角三角函数的关系,可得,的值,根据两角差的余弦公式,化简计算,即可得答案.
【详解】(1)由诱导公式得.
(2)因为,所以,
因为,,
所以,,
则
.
【变式2】已知,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式求出,再根据同角三角函数关系求出,利用两角和的余弦公式即可求解.
【详解】因为,,
所以,,
又因为,
所以,,
所以.
两角和与差的正切公式
【例1】( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【分析】根据正切和角公式,再化简即可求解.
【详解】由,
,
.
故选:A.
【变式1】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正切的差角公式求解即可.
【详解】因为,
所以.
故选:D.
【变式2】已知,,,,则________.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用和角的正切公式求出,再结合角的范围及同角公式求解.
【详解】由及,得,
由,得,而,则,
由,,得.
故答案为:
给角求值
【例1】的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】先将进行变形,再利用三角函数中辅助角公式、二倍角的正弦公式化简计算即可.
【分析】.
故选:D.
【变式1】计算:
(1)求值;
(2)已知,,求的值
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两角和的余弦、正弦、诱导公式化简计算可得出所求代数式的值;
(2)利用诱导公式、二倍角的正弦公式可求得的值,结合角的取值范围可求得的值,再利用诱导公式可求得的值.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式,
即,
因为,则,所以,,则,
因此,.
【变式2】(1)已知,,其中,.求角的值.
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先利用同角三角函数的基本关系求出的余弦和的正弦,再利用两角差的正弦求出的值,从而可求的值;
(2)利用同角三角函数基本关系式可得,再利用辅助角公式和两角差的正弦可求三角函数的值.
【详解】(1)因为,且,,可得,
所以,
则.
因为,,可得,
又因为,,
所以,,可得,
所以,所以.
(2)原式
.
给值求值
【例1】已知,则的值为______.
【答案】
【分析】根据二倍角公式以及诱导公式即可求解.
【详解】由可得,
故.
【变式1】已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由,且求解即可
(2)由二倍角公式以及两角差的余弦公式求解即可.
【详解】(1)因为,且,
,,所以.
(2)因为,,
所以.
【变式2】(1)已知.求的值.
(2)已知,且,,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用诱导公式化简,再利用正弦余弦齐次式求解即可;
(2)利用平方关系以及两角差的余弦公式求解即可.
【详解】(1)由题意,解得.
所以
;
(2)因为,,则.
因为,故,则,
所以
.
三角恒等式的证明
【例1】已知,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】利用商数关系,综合运用和差角正余弦公式、平方关系整理化简,即可证.
【详解】由题设,,
从而,得,
则,
得,
则,
进而得,即,
所以.
【变式1】已知,且,证明:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由两角差的正弦公式化简得出,等式两边同时除以,化简可得出结论成立;
(2)由已知条件得出,即为,再结合两角和的余弦公式可证得结论成立.
【详解】(1)因为,所以,
两边同时除以,得,即.
(2)因为,所以,
所以,
所以,
所以.
【变式2】求证:;
【答案】证明见解析
【详解】因为,,
将两式的左右两边分别相加,得,
故.
辅助角公式的应用
【例1】(多选)下列结论中错误的是( )
A.若,则的最大值是
B.函数的最小值是4
C.函数的值域是
D.若,,且,则的最大值是
【答案】BCD
【分析】A选项,三角换元,结合辅助角公式进行求解;B选项,由基本不等式进行求解;C选项,举出反例;D选项,先得到,,令,换元后结合基本不等式求出最值,得到答案.
【详解】A选项,,设,,
则,
其中,故当,即时,取得最大值,
故的最大值为,A正确;
B选项,显然,
当且仅当,即时,等号成立,
但,故等号取不到,最小值不是4,B错误;
C选项,当时,,此时,C错误;
D选项,,故,
,,故,解得,
同理可得,
令,则,
由,得,
又,故,
化简得,故,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为,D错误.
【变式1】将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则的一条对称轴的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵ ,
∴ ,
∴ .
令,解得.
对选项A:当时,,符合对称轴方程,故A正确.
对选项B:令,解得,故B错误.
对选项C:令,解得,故C错误.
对选项D:令,解得,故D错误.
【变式2】已知函数,是偶函数,则θ的值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,,
由函数为偶函数,得,而,
则,所以的值为.
两角和与差的正(余)弦公式
1.若,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【详解】因为
所以可化为,
所以
【易错分析】一是诱导公式应用失误,容易忽略sin70度等于cos20度,没法统一三角函数名,让后续化简受阻。二是对切化弦的转化不熟练,没把tan20度转化成sin20度除以cos20度,运算形式不统一。三是三角恒等变换公式用错,通分后不会用两角差公式化简分子,或是公式符号出错。四是整理含λ的表达式时,容易计算失误,导致结果符号或数值出错。
两角和与差的正切公式
2.( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】B
【详解】
.
【易错分析】一是化简tan600度时,容易在角度转化过程中搞错符号,误算成负的根号三;
二是处理含tan75度的分式时,不会联想到tan45度等于1,也不熟悉正切和差公式的变形,导致化简受阻;
三是分式提取负号后,容易忽略整体符号变化,误将负的tan120度算错,最终结果出错。
给角求值
3.已知函数.
(1)若为第二象限角,且,求的值;
(2)若,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合诱导公式化简,再利用同角的关系求值;
(2)使用换元法 化简原式后计算即可.
【详解】(1)化简得,
因为,所以 ①,
又因为 ②,
联立①②式解得:,
因为为第二象限角,故,
所以,的值为.
(2)由(1)可知,因为,所以,
设,则,,,
由,得,
由.得,
所以
.
【易错分析】化简函数时,容易记错诱导公式,导致化简结果出错;已知正切值求余弦时,忽略角所在象限,符号判断失误;第二问中,计算二倍角时公式用错,或是对角度范围判断不清,求正弦值时出错;拆分角度计算三角函数时,容易混淆角度关系,出现计算偏差。
给值求值
4.已知,且,则______,______.
【答案】 /
【分析】根据题意,结合求得,进而结合二倍角公式求得,再结合,根据正弦差角公式求解即可.
【详解】因为,所以.
因为,所以.
因为,
所以.
.
因为,
所以
.
【易错分析】一是忽略已知角的范围,判断三角函数正负时出错;
二是二倍角公式用错,比如余弦二倍角的变形记错;
三是拆分角度时,对目标角和已知角的关系判断失误,导致后续计算出错;
四是计算过程中符号处理不当,影响最终结果的正确性。
三角恒等式的证明
5.(1)证明:若,求证:;
(2)已知,均为锐角,且满足,,求值.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)由条件,结合两角差正切公式可得,再由同角三角函数关系和二倍角公式化简得结果;
(2)由条件结合二倍角余弦公式,二倍角正弦公式,两角和的余弦公式化简可得,结合余弦函数性质可求.
【详解】∵,
∴,
∴
∴
∴,
,
,
,
,
、式两式相除得:,
,即,
又,均为锐角,
∴
.
【易错分析】一是忽略已知角的范围,判断三角函数正负时出错;
二是二倍角公式用错,比如余弦二倍角的变形记错;
三是拆分角度时,对目标角和已知角的关系判断失误,导致后续计算出错;
四是计算过程中符号处理不当,影响最终结果的正确性。
辅助角公式的应用
6.已知函数在上有三个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用辅助角公式得到在上有三个解,令,得到,利用三角函数的性质,即可求解.
【详解】由题意得在上有三个零点,
即方程在上有三个解,
令,,
由,得或,
令和,得到,,,,
因为在上有三个解,
所以,解得.
【易错分析】1. 化简函数时,辅助角公式用错,导致后续零点分析出错;
2. 换元后忽略新变量的取值范围,没结合原区间[0,π)确定新变量区间;
3. 对三角函数零点个数判断失误,没结合图像分析零点个数与参数的关系;
4. 端点取值判断错误,分不清区间是开还是闭,导致最终范围写错。
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