高中数学costan正切值余弦值-高中数学必修1对数函数试卷
●高考明方向
1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.
2.能利用两角差的余弦公式
推导出两角差的正弦、正切公式.
3.能利用两角差的余弦公式推导出两角和的正弦、余弦、
正切公式,推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,
了解它们的内在联系.
★备考知考情
1.利用两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式
进行化简、求值是高考考查的热点.
2.常与三角函数的性质、向量、解三角形的知识相结合
命题.
3.题型以选择题、填空题为主,属中低档题.
一、知识梳理《名师一号》P52
知识点
1、(补充)两角差的余弦公式的推导
1
利用向量的数量积推导
----必修4 课本P125
2、(补充)公式之间的关系及导出过程
3、和、差、倍角公式《名师一号》P52
注意:
《名师一号》P53
问题探究 问题1
两角和与差的正切公式对任意角α,β都成立吗?
2
其适用条件是什么?
π
在公式T
(
α
+<
br>β
)
与T
(
α
-
β
)
中,α,β,
α±β都不等于kπ+
2
(k∈Z),即保证tanα,tanβ,tan(α+β)都有意义
;
π
若α,β中有一角是kπ+(k∈Z),可利用诱导公式化简.
2
小结:
一、公式的逆用与变形运用
《名师一号》P53知识点二2
(1)tanα±tanβ=tan(α±β)(1?tanαtanβ);
1+cos2α
1-cos2α
22
(2)cos
α=
,sin
α=
; <
br>22
(3)1+sin2α=(sinα+cosα)
2,
1-sin2α=(
sinα-cosα)
2
;
?
π
?
?
.
(4)sinα±cosα=2sin
?
α±
?
4
?
二、三角恒等变换须关注以下三方面
《名师一号》P53 问题探究 问题2
(补充)
1、角:
角的变换:注意拆角、拼角技巧
如α=(α+β)-β=(α-β)+β,(α+β)+(α-β)=2α,
α+βα-βα-β?
β
??
α
?
α+
+β
?
,75°<
br>???
β=
-,=-=45°+30°
2
??
2
22
2??
3
等
注意倍角的相对性:
?
如
α
是
2
3
?
的二倍角等;
3
α
是的二倍角等;
2
2、函数名:
异名化同名---
正余互化,切化弦,弦化切
正余互化(利用诱导公式、平方关系)
sin
?
切化弦,弦化切(利用
tan
?
?
、
cos
?
?
1?cos
?
sin
?
tan?
)等;
?
2sin
?
1?cos
?
3、式子结构:
(1)
1
的变换
(注意
tan45
?
?
1
,
sin
2
?
?cos
2
?
?1
)、
(2)幂的变换
(升幂角减半
1?cos2
?
?2
cos
2
?
,1?cos2
?
?2sin
2
?;
1?cos2
?
1?cos2
?
降幂角加倍
cos
2
?
?
)、
,sin
2
?
?
22
(3)合一变换(
asin
?
?bcos
?
?a
2
?b
2
sin(
?
?
?
)
)
-----《名师一号》P53 知识点三
要时时关注角的范围的讨论!
4
二、例题分析:
(一)公式的直接应用
例1.(1)《名师一号》P53 对点自测1、2、3、4
cos33°cos87°+sin33°cos177°的值为( )
1133
A. B.- C. D.-
2222
解析 cos33°cos87°+sin33°cos177°
=cos33°sin3°-sin33°cos3°=sin(3°-33°)
1
=-sin30°=-
.
2
π
?
4
?
2.若cosα=-,α是第三象限的角,则sin
?
α+
4
?
5??
=( )
727222
A.- B.
C.- D.
10101010
4
解析
由于α是第三象限角且cosα=-
,
5
3
∴sinα=-
. <
br>5
π
?
ππ
?
∴sin
?
α+
4<
br>?
=sinαcos+cosαsin
??44
5
<
/p>
=
2
?
2
?
?
-
34
?
72
5
-
5
?
?
=-
10
.
3.若sin
α
2
=
3
3
,则cosα=( )
A.-
2
3
B.-
1
3
C.
12
3
D.
3
解析 因为sin
α
3
2
=
3
,
所以c
osα=1-2sin
2
α
?
3
?
1
2
=
1-2×
?
?
3
?
?
2
=
3
.
4.化简:
1
1+tanα
-
1
1-
tanα
=________.
解析
原式=
-2tanα
?1+tanα??1-tanα?
6
=-
2tanα
1-tan
2
α
=-tan2α.
例1.(2)(补充)
cos15
?
?sin15
?计算
cos15
?
?sin15
?
答案:
3
3
例2.《名师一号》P53 高频考点 例1(2)
(2)(2014·新课标全国卷Ⅰ
)设α∈
?
?
?
0,
π
2
?
?
?
,
β∈
?
?
?
0,
π
1+sinβ
2
?
?
?
,且tanα=
cosβ
,则( )
A.3α-β=
ππ
2
B.3α+β=
2
C.2α-β=
ππ
2
D.2α+β=
2
7
sinα
1+sinβ
解析:(2)由已知,得=,
cosαcosβ
∴sinαcosβ=cosα+cosαsinβ,
∴sinαcosβ-cosαsinβ=cosα.
∴sin(α-β)=cosα. <
br>?
π
?
∴sin(α-β)=sin
?
2
-α
?
.
??
?
π
??
π
?
∵α∈
?
0,
2
?
,β∈
?
0,
2
?
.
????
ππππ
∴-<α-β<,0<-α<.
2222
ππ
∴α-β=-α,∴2α-β=.故选C.
22
练习1:
3-sin70°
=( )
2-cos
2
10°
123
A. B. C.2
D.
222
分析:观察角可以发现70°与20°互余,20°是10°的二倍,
故可用诱导公式和倍角公式(或降幂)化简
3-cos20°3-?2cos
210°-1?
解析:原式=
==2.
2-cos
2
10°2-cos
2
10°
8
4
练习2:已知α是第二象限的角,tan(π+2α)=-,
3
则tanα=________.
分析:
用诱导公式可将条件化为tan2α的函数值,
用二倍角公式解方程可求得tanα. 44
解析:由tan(π+2α)=-
得tan2α=-,由tan2α
332tanα41
==-,解得tanα=-或tanα=2,又α是第
2
321-tan
α
1
二象限的角,所以tanα=-
.
2
θθ
练习3:设5π<θ<6π,cos=a,则sin等于( )
24
1+a1-a
A. B.
22
1+a1-a
C.- D.-
22
9
5πθ3πθ
解析:∵5π<θ<6π,∴<<
,∴s
in
<0,
4424
1-a
θθθ
2
∵a=cos=1-
2sin,∴sin=-
.
2442
点评:不要求记忆半角公式,只要熟
记二倍角公式,
熟练进行角的范围与三角函数值符号的讨论,求半角的三
角函数值时,可利用倍
角公式通过开方求解.
(二)公式的变形应用
例1.(1)
(补充)计算:tan20°+tan40°+3tan20°tan40°=
答案: 3
例1.(2)
(补充)化简:tan(18°-x)tan(12°+x)
+3[tan(18°-x)+tan(12°+x)]=________.
10
答案: 1
解析:∵tan[(18°-x)+(12°+x)]
=
tan?18°-
x?+tan?12°+x?
1-tan?18°-x?·tan?12°+x?
=tan30
°=
3
3
∴tan(18°-x)+tan(12°+x)
=
3
[1-tan(18°-x)·tan(12°+x)]
3
于是原式=tan(18°-x)tan(12°+x)
3
+3·[1-tan(18°-x)·tan(12°+x)]=1.
3
变式:
计算(1+tan1°) (1+tan2°) (1+tan3°) …(1+tan44°)
(1+tan45°)
答案:
2
23
注意:公式的逆用与变形运用
11
练习:计算
13
sin10
?<
br>?
sin80
?
?
答案:4
例2.(1)《名师一号》P54 高频考点 例2
(2
)
sin110°sin20°
cos
2
155°-sin
2
155°
的值为( )
A.-
1
2
B.
133
2
C.
2
D.-
2
sin110°sin20°
cos
2
15
5°-sin
2
155°
=
sin70°sin20°
cos310
°
1
=
cos20°sin20°
cos50°
=
2
sin40°
sin40°
=
1
2
.
例2.(2)(补充)
化简:
cos?
?cos2
?
?cos4
?
?L?cos2
n?1<
br>?
?
n?N
*
?
12
温故知新P50 知识(5)
cos20
?
?cos40
?
?cos60
?
?cos80
?
?
1
16
sin2
n
?
n?N
*
?
答案:
n
?
2
g
sin
?
注意:公式的逆用与变形运用
例3.《名师一号》P53 对点自测5、6
4
?
π
?
5.如果α∈
?
2
,π
?
,且sinα=,那么
??5<
br>π
?
π
???
α+α+
???
sin=( ) <
br>4
?
+cos
?
4
?
??
42423232
A. B.- C. D.-
5555
4
π
3
解析
因为sinα=
,
<α<π,所以cosα=-.
525
π
?π
???
而sin
?
α+
4
?
+cos
?
α+
4
?
????
13
π
?
32
?
=2sin
?
α+
2
?
=2cosα=-
.
??5
6.已知函数f(x)=3sinx-cosx,x∈R,若f(x)≥1,
x的取值范围为(
)
A.{x|kπ+
π
3
≤x≤kπ+π,k∈Z}
B.{x|2kπ+
π
3
≤x≤2kπ+π,k∈Z}
C.{x|
kπ+
π
6
≤x≤kπ+
5π
6
,k∈Z}
D.{x|2kπ+
π5π
6
≤x≤2kπ+
6
,k∈Z}
解析 根据题意,得f(x)=2sin
?
?
?
x-
π
6
?
?
?
,f(x)≥1,
所以2sin
?
?
?
x-
π
6
?
?
sin
?
?
≥1,即
?
?
x-
π
6
?
?
?
≥
1
2
.
由图象可知满足<
br>π
6
+2kπ≤x-
π
6
≤
5π
6
+2kπ(k∈Z),
解得
π
3
+2kπ≤x≤π+2kπ(k∈Z).
则
14
注意:公式的逆用与变形运用
合一变换
asinα+bcosα=a
2
+b
2
sin(α+φ),
其中cosφ=
a
a+b
2
,sinφ=
b
a
2
+b
2
,tanφ=
b
2
a
.
φ的终边所在象限由a,b的符号来确定.
拓展:温故P59第7题
(三)角的代换
例1.(1)(补充)
若sin(
π
1
6
-α)=
3
,
则cos(
2π
3
+2α)的值为( )
A.
1
3
B.-
1
3
C.
7
9
D.-
7
9
[答案] D
[解析] cos(
2π
3
+
2α)=2cos
2
(
π
3
+α)-1
15
ππ
=2cos
2
[
-(-α)]-1
2
6
1
2
7
2
π
=2sin
(
-α)-1=
2×(
)
-1=-
.
639
变式:
已知sin(
?
12
?
?
?
)?,则cos(?2
?
)?
。
633
练习:
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
?
函数
y?2sin
?
?x
?
?co
s
?
?x
?
?
x?
?
?,
?
?<
br>
?
3
??
6
?
?
?
22
?
?
的值域是
?
?
??
1
?
答案:
y?cos
??x
?
;值域是
?
?,1
?
?
2
?
?
6
?
角的变换---
用已知角和特殊角拆、拼
例1.(2)
《名师一号》P54
高频考点 例3(1)
?
?
1
??
?
?
2
已知
cos
?
?
?
?
??,sin
?
?
?
?
?
,
2
?
9
??
2
?
3
16
且
?
2
?
?
?
?
,0?
?
?
?
2
,求
c
os
?
?
?
?
?
的值.
π
(1)∵0<β<<α<π,
2
παππβ
∴-<-β<,<α-
<π.
42242
5
?
α
??
α
?
∴cos
?
2
-β
?
= 1-sin
2
?
2
-β
?
=, <
br>????3
β
?
β
?
45
??
2
α
-α-
???
sin1-cos=.
2
?
=
2
?
???9
α+β
β
??
α
????
∴cos=c
os
??
α-
2
?
-
?
2
-β
?
?
2??????
β
??
αβ
?????
α?
=cos
?
α-
2
?
cos
?
2<
br>-β
?
+sin
?
α-
2
?
·sin
?
2
-β
?
????????
?
1
?
545275
=
?
-
9
?
×+×=,
??39327
α+β
2
∴cos(α+β)=2cos-1
2
49×5239
=2×-1=-.
729729
注意:《名师一号》P54 高频考点 例3 规律方法
(1)给值求值问题一般是正用公式将所求“复角”展开,看
17
需要求相
关角的哪些三角函数值,然后根据角的范围求出
相应角的三角函数值,代入展开式即可.
角的变换:注意拆角、拼角技巧
如α=(α+β)-β=(α-β)+β,(α+β)+(α-β)=2α,
α+βα-βα-β?
β
??
α
?
β=
-,=
?
α+2
?
-
?
2
+β
?
,75°=45°+30°
222????
等
3
?
(补充)注意倍角的相对性:如3α是的倍角等;
2
角的变换
---关注“待求角”与“已知角”和“特殊角”的内在
联系
本例是用已知角拆、拼的类型
例1.(3) 《名师一号》P54 高频考点 例3(2)
11
(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=,tanβ=-,
27
求2α
-β的值.
解析:
tan?α-β?+tanβ
(2) ∵tanα=tan[(α-β)+β]=
1-tan?α-β?tanβ
18
11
2
-
7
1
π
==>0,∴0<α<
1132
.
1+
2
×
7
1
2×
3
2tanα3
又∵tan2α===>0,
1
-tan
2
α
?
1
?
2
4
1-
?
3
?
??
π
∴0<2α<.
2
31
+<
br>tan2α-tanβ47
∴tan(2α-β)===1.
31
1+tan
2αtanβ
1-×
47
1
π
∵tanβ=-<0,∴<β<π,-
π<2α-β<0.
72
3π
∴2α-β=-.
4
注意:《名师一号》P54 高频考点 例3 规律方法
(2)通过求所求角的某种三
角函数值来求角,关键点
在选取函数,常遵照以下原则:①已知正切函数值,选正
切函数;②已
知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若
?
π
?
角的范围是
?0,
2
?
,选正、余弦皆可;若角的范围是(0,
??
?
ππ
?
π),选余弦较好;若角的范围为
?
-
2
,
2
?
,选正弦较好.
??
19
(补充)
知三角函数值求角的方法
----先确定角的范围,再求出关于此角的某一个三角函数
要注意选择,其标准有二:
一是此三角函数在角的范围内具有单调性;
二是根据条件易求出此三角函数值
例2.(1) (补充)
sin7°+cos15°·sin8°
的值为( )
cos7°-sin15°·sin8°
2+32-3
A.2+3 B.
C.2-3 D.
22
解析:sin7°=sin(1
5°-8°)=sin15°cos8°-
cos15°sin8°,
cos7°=cos(15°-8°)=cos15°cos8°+sin15°sin8°,
1-tan30°
∴原式=tan15°=tan(45°-30°)==2-
1+tan3
0°
3,
故选C.
20
2.(2) (补充)
1
2sin170°
-2sin70°的值等于(
)
A.1 B.-1
C.
11
2
D.-
2
解析:
1
2sin170°
-2sin70°=
1
2sin10°
-2cos20°
=
1-
4sin10°cos20°1-4sin10°cos?30°-10°?
2sin10°
=
2sin10°
1-4sin10°?
31
=
2
cos10°+
2
sin10°?
2sin10°
=
1-
3sin20°-2sin
2
10°cos20°-3sin20°
2sin10°<
br>=
2sin10°
=
sin?30°-20°?
sin10°
=1.故选A.
角的变换---用特殊角拆、拼
计时双基练P245 基础4
21
例
练习1:《名师一号》P54 高频考点
例1(1)
(1)4cos50°-tan40°=( )
2+3
A.2
B. C.3 D.22-1
2
解析:
4sin40°cos40°-sin40°
(1)4cos50°-tan40°=
cos40°
2sin80°-sin40°2sin100°-sin40°
==
cos40°cos40°
2sin?60°+40°?-sin40°
=
cos40°
练习2:求sin
2
10°+cos
240°+sin10°cos40°的值.
解析:因为40°=30°+10°,于是
原式=sin
2
10°+cos
2
(30°+10°)+sin10°cos(30°+10°)
?
3
?
2
1
?
+sin10°=sin
2
10°+
?
cos10°
-sin10°
2
?
2
?
22
3
?
3
?
3
1
?
cos10°
?
=(sin
2
10°·+cos
2
10°)=.
-sin10°
4
2
?
2
?
4
思考:
(1)求sin
2
α+cos
2
(α+30°)+sinαcos(
α+30°)的值
π
(2)若x+y=2kπ+(k∈Z),则sin
2
x
+sin
2
y+sinxsiny
3
3
为定值
;
4
(四)函数与方程的思想
例1.(补充)
13
已知cos(α+β)=,cos(α-β)=,则tanαtanβ的值
55
为________.
分析:由C
α
±
β
展开式可知,条件式展开后是关于cosαcosβ
与sin
αsinβ的方程组,可通过解二元一次方程组求得
sinαsinβ和cosαcosβ的值相除即得
.
11
解析:由cos(α+β)=
展开可得cosαcosβ-sinαsinβ=①
55
33
由cos(α-β)=展开得cosαcosβ+sinαsinβ=②
55
23
2
由①②相加得cosαcosβ=,
5
11
∴sinαsinβ=,∴tanαtanβ=
.
52
例2.(补充)
1
已知sinx+siny=,求sinx-cos
2
y的最大、最小值.
3
1
分析:消去sinx得u
=
-siny-cos
2
y可转化为二次
3
函数最值,关键是消元后
sinx的范围同时要转化为siny
的取值范围.
1
解析:由sinx=
-siny及-1≤sinx≤1
3
2
得-
≤siny≤1.
3
2
而sinx-c
os
2
y=sin
2
y-siny-
3
111
=(siny-
)
2
-
212
111
所以当siny=时,最小值为-,
212
24
24
当siny=-时,最大值为
.
39
点评:求
二元函数最大值时,一般需将函数转化为一
1
元函数,故首先要消去一个字母,而sin
x
=-sin
y
能提
3
供两种功能,其一是消元,其二是要从此消
元式中解出
sin
y
的范围,即二次函数的“定义域”,这是本题的难
点及易
错点,切不可盲目认定-1≤sin
y
≤1.
(五)公式的综合应用
例1.《名师一号》P54 特色专题 典例
大题巧突
25
破系列之(二)
利用三角恒等变换研究三角函数的性质
【典例】
(2014·福建卷)已知函数f(x)=cosx(sinx+cosx)
1
-.
2
π
2
(1)若0<α<,且sinα=,求f(α)的值;
22
(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
26
π
22
【规范解答】
(1)∵0<α<,sinα=,∴cosα=.
222
2
?
22
?
11
∴f(α)=×
?
+
?
-=.
2
?
22
?
22
1
(2)∵f(x)=sinxcosx+cos2
x-
2
1+cos2x
11
=sin2x+-
2
22
π
?
112
?
=sin2x+cos2x=sin
?<
br>2x+
4
?
.
222??
2π
∴T==π.
2
πππ
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z得
242
3
π
kπ-
π≤x≤kπ+
,k∈Z.
88
∴f(x)的单调递增区间为
3
π
??
?
k
π-
8
π,kπ+
8
?
k∈Z.
??
【名师点评】 本题考查同角三角函数的基本关系,
二倍角公式,两角和与差的三
角函数公式及三角函数的图
象及性质.熟记三角函数的图象及性质是解决此类题的关
键,同时应
注意在求单调区间时结果要写成区间的形式.
练习:
27
<
br>设函数f(x)=a·b,其中向量a=(2cosx,1),b=(cosx,3
sin2x+
m).
(1)求函数f(x)的最小正周期和在[0,π]上的单调递增区间.
?
π
?
(2)当x∈
?
0,
6
?
时,-4
范围.
[解析]
(1)f(x)=2cos
2
x+3sin2x+m
=2sin
?
?
?
2x+
π
6
?
?
?
+m+1.
∴函数f(x)最小正周期T=π,
在[0,π]上的单调递增区间为
?
?
?
0,
π
6
?
?
?
、
?
?
2π
?
3
,π
?
?
?
.
(2
)当x∈
?
?
?
0,
π
6
?
?
?
时,∵f(x)递增,
∴当x=
π
6
时,f(x)取最大值m+3.
当x=0时,f(x)取最小值m+2.
由题设知
?
?
?
m+3<4
?
解之得,-6
m+2>-4
28
课后作业
计时双基练P245
基础1-11、培优1-4
课本P53变式思考1、2、3; 对应训练1、2
期末复习
(补充)两角差的余弦公式的推导
利用向量的数量积推导必修4 课本P125
证明两角和的余弦公式
由三角函数定义得:
y
A
?<
br>1,0
?
,P
1
?
cos
?
,sin
?
?
,P
2
?
cos
?
,?sin
?<
br>?
,
P
?
cos
?
?
?
?
?
,sin
?
?
?
?
?
?
P
由
?POA??POP
12
得
PA?PP
12
由两点间距离公式可证得
?
o
-
?
P
2
?
P
1
A(1,0)
x
29
c
os
?
?
?
?
?
?cos
?
cos
?
?sin
?
sin
?
练习:
已知cosα=
1
7
,cos(α+β)=-
11
14
,α、β∈
?
?
π
?
?
0,
2
?
?
,
则β=________.
解析
:∵α、β∈
?
?
?
0,
π
2
?
?
?
,∴α+β∈(0,π),
∴sinα=
43
7
,sin(α
+β)=
53
14
,
∴cosβ=cos[(α+β)-α]
=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=
1
2
,
∵0<β<
ππ
2
,∴β=
3
.
练习1:
练习:
30
0,
已知
x
?
犏
域。
p
5
p
轾
p
,求函数
y
=cos(-
x
)-
cos(+
x
)
的值
犏
2
1212
臌
(1
)求
a
的值
(2)求使
f(x)?0
成立的
x
的范围
3
3
?
?
练习1: 已知α,β∈
(,
?
)
,sin(α+β)=-,
sin(
?
?)
5
44
12
?
=,则
cos(
?
?)
=________
13
4
56
答案:
?
65
练习2:已知
??
77
?
?(0,),
?
?(,
?
),cos2
?
??,sin(
?
?
?
)?
.[]
2299
(Ⅰ)求
cos
?
的值;
(Ⅱ)求
sin
?
的值.
?
?
1
?
已知
?
是锐角,
sin
?
?
?
?
?
,
则
cos
?
?
6
?
3
?
练习1:
已知向量a=(sinθ,cosθ-2sinθ),b=(1,2).
(1)若a∥b,求tanθ的值;
(2)若|a|=|b|,0<θ<π,求θ的值.
31
[解析]
(1)因为a∥b,所以2sinθ=cosθ-2sinθ,
1
于是4sinθ=cosθ,故tanθ=
.
4
(2)由|a|
=|b|知,sin
2
θ+(cosθ-2sinθ)
2
=5,
所以1-2sin2θ+4sin
2
θ=5.
从而-2sin2θ+2(1-cos2θ)=4,
即sin2θ+cos2θ=-1,
π
?
2
?
2θ+
??
于是sin=-
.
4
??2
ππ9π
又由0<θ<π知,
<2θ+<
,
444
π5ππ7π
所以2θ+=,或2θ+=
.
4444
π3π
因此θ=或θ=
.
24
练习2:
510
已知A、B均为钝角且sinA=,sinB=,
510
求A+B的值.
32
510
[解析] ∵A、B均为钝角且sinA=
,sinB=,
510<
br>∴cosA=-1-sin
2
A=-
225
5
=-
5
,
cosB=-1-sin
2
B=-
3310
10
=-
10
,
∴cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB
=-
253
5
×(-
10
10
)-
5102
5
×
10
=
2
,
又∵
π
2
π
2
∴π7π
4
.
?
若
?
、
?
?
?
0,
?
?
,且
tan
?
、tan
?
是方程
x
2
?5x?6?0
的两根,则
?
?
?
的值是
【答案】
3
?
4
33