江苏省南京市2019届高三数学二轮专题复习资料专题03:三角函数与解三角形
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1、南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 1 页 共 39 页 专题 3:三角函数与解三角形 目录 问题归类篇 . 2 类型一:同角三角函数求值 . 2 类型二:三角函数的图像与性质 . 6 类型三:两角和与差的三角函数 . 13 类型四:三角恒等变换 . 16 类型五:解三角形 . 19 综合应用篇 . 25 一、例题分析 . 25 二、巩固练习 . 30 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 2 页 共 39 页 问题归类篇 类型一:同角三角函数求值 一 前测回顾 1 (1) 若 sin 513,且 为第四象限角,则 tan 的值等于 _ 答案: 512 ( 2)已知
2、tan 2,则 sincos cos22sincos sin2, sin2 2sincos 2 答案: 38; 2 (3)已知 sin cos 15, (0, ),则 cos sin , tan 答案: 75; 43 解析: sin cos 15, (0, ),且 sin2 cos2 1,得到 sin 45, cos 35 二、方法联想 1 三角函数求值 (1) 知一求其余三角函数值; (2)关于 sin 与 cos 的齐次式,同除 cos或 cos2,如果不是齐次,借助 1 sin2 cos2 构造齐次 (3)sin cos, sin cos, sincos 间关系式 注意 根据角的范围确定
3、三角函数值正负无法确定正负时可根据三角函数值的正负 (或与特殊角的三角函数值 )缩小角的范围 三、方法应用 例 1已知 ,为锐角 , 45ta n , c o s ( ) .35 (1) 求 cos2 的值 ; (2) 求 tan( ) 的值 . 解: ( 1)因为 4tan3, sintancos ,所以 4sin cos3 sin cos sin cos sincos sin和 cos tan sin2 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 3 页 共 39 页 因为 22sin cos 1,所以 2 9cos25, 因此, 2 7c o s 2 2 c o s 125 ( 2
4、)因为 ,为锐角,所以 (0,) 又因为 5cos( )5 ,所以 2 25s i n ( ) 1 c o s ( )5 , 因此 tan( ) 2 因为 4tan3,所以22 ta n 2 4ta n 2 1 ta n 7 , 因此, t a n 2 t a n ( ) 2t a n ( ) t a n 2 ( ) 1 + t a n 2 t a n ( ) 1 1 例 2在 ABC 中,内角 A, B, C 的对边分别为 a , b , c .已知 2c o s , s in 5 c o s3A B C. ( 1)求 tanC 的值; ( 2)若 2a ,求 ABC 的面积 . 解:( 1
5、)因为 20 , co s 3AA ,得 2 5s in 1 c o s 3AA . 又 525 c o s s i n s i n ( ) s i n c o s c o s s i n c o s s i n33C B A C A C A C C C , 所以 tan 5C . ( 2) 由 tan 5C ,得 51s in , c o s66CC,于是 5s in 5 c o s6BC, 由 2a 及正弦定理 sin sinacAC ,得 3c .设 ABC 得面积为 S ,则 15sin22S a c B. 例 3在 ABC 中,角 A, B, C 所对的边分别为 a, b, c,且
6、cos A 35, tan(B A) 13. (1) 求 tan B 的值; (2) 若 c 13,求 ABC 的面积 解析: (1) 在 ABC 中,由 cosA 35,知 A 为锐角, 所以 sinA 1 cos2A 45, 所以 tanA sinAcosA 43, 所以 tanB tan(B A) A tan( B A) tanA1 tan( B A) tanA13 431 1343 3. 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 4 页 共 39 页 (2) 由 (1)知 tanB 3, 所以 sinB 3 1010 , cosB 1010 , 所以 sinC sin(A B)
7、 sinAcosB cosAsinB 13 1050 . 由正弦定理 bsinB csinC, 得 b csinBsinC 133 101013 1050 15 所以 ABC 的面积 S 12bcsinA 12151345 78. 例 4已知 , 为锐角 , tan 43, cos( ) 55 . (1) 求 cos 2的值; (2) 求 tan( )的值 解: (1) 因为 tan sincos 43, 所以 sin 43cos. 因为 sin2 cos2 1, 所以 cos2 925, 因此 cos2 2cos2 1 725. (2) 因为 , 为锐角 , 所以 (0, ) 又因为 cos
8、( ) 55 , 所以 sin( ) 1 cos2( ) 2 55 , 因此 tan( ) 2.因为 tan 43, 所以 tan2 2tan1 tan2 247, 因此 tan( ) tan2 ( ) tan2 tan( )1 tan2tan( ) 211. 例 5已知 2, , sin 55 . (1) 求 sin 4 的值; (2) 求 cos 56 2 的值 解: (1) 因为 2, , sin 55 , 所以 cos 1 sin2 2 55 , 故 sin 4 sin4cos cos4sin 22 (cos sin ) 22 55 1010 . (2) 因为 sin 2 2sin c
9、os 45, cos 2 cos2 sin2 35, 所以 cos 56 2 cos56 cos 2 sin56 sin 2 32 35 12 45 3 3 410 . 例 6 如图,在直角坐标系 xOy 中,角 的顶点是原点,始边与 x 轴正半轴重合,终边交单位圆于点 A,南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 5 页 共 39 页 且 ( , )62 . 将角 的终边按逆时针方向旋转 3 ,交单位圆于点 B,记 A(x1, y1), B(x2, y2). ( 1)若1 13x,求 2x ; ( 2)分别过 A, B 作 x 轴的垂线,垂足依次为 C, D, 记 AOC 的面积为
10、S1, BOD 的面积为 S2,若 122SS , 求角 的值 . 解:( 1)由三角函数定义, 1 cosx ,2 cos( )3x , 因为 ( , )62 , 1cos 3 ,所以 2 22s in 1 c o s 3 . 2 1 3 1 2 6c o s ( ) c o s s i n3 2 2 6x . ( 2)依题意, 1 siny ,2 sin( )3y , 所以1 1 11 1 1c o s s i n s i n 22 2 4S x y , )322s i n (41-)3s i n ()3c o s (2121 222 yxS , 依题意, 2s in 2 2 s in (
11、 2 )3 ,化简得 cos2 0 , 因为 62 ,则 23 ,所以 2 2 ,即 4.四、归类巩固 *1 已知 sin 45,并且 是第二象限角,则 cos 的值为 (已知三角函数正弦值,求余弦值 ) 答案: 35 *2 已知 tan 3,且 32 ,则 cos sin (已知三角函数正切值,求正弦、余弦值) 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 6 页 共 39 页 答案: 105 解析: sincos 3 且 sin2 cos2 1,得到 sin 与 cos 的值 *3若 tan( ) 24,则 sin2 的值为 (已知三角函数正切值,求二倍角正弦) 答案: 35 *4 若
12、 cos 2sin 5,则 tan (构造方程组求解 sin, cos) 答案: 2 解析:结合 sin2 cos2 1,得到 sin 与 cos 的值 *5 定义在区间 02,上的函数 5cos2yx 的图象与 2 sinyx 的图象 的交点横坐标为 0x , 则 0tanx 的值为 答案: 34 解析: 令 5cos 2 2 sinxx ,即 25(1 2 sin ) 2 sinxx ,所以 210 sin sin 3 0xx , 因为 0 2x , ,所以 3sin 5x ,即,从而0 3tan 4x 0 3sin 5x 类型二:三角函数的图像与性质 一、 前测回顾 1( 1) 函数 y
13、 sin(2x 3)的定义域为 答案: k 6 , k 23 (k Z) ( 2) 函数 y sin(2x 6), x 0, 3的值域为 答案: 12 , 1 ( 3)已知 0, 在函数 y 2sinx 与 y 2cosx 的图像的交点中,距离最短的两个交点的距离为 2 3,则 的值为 答案: 2 ( 4) 函数 y 2cos(3x 3)单调减区间 为 答案: 2k3 9, 2k3 49 (k Z) 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 7 页 共 39 页 ( 5)函数 y sin(2x 4) 的对称轴为;中心对称点为 答案: x k2 8(k Z); (k2 8, 0)(k Z
14、); 2 ( 1)函数 y 2sin2x 3sinxcosx 3cos2x 的值域为 答案: 12, 52 ( 2)函数 y 4sin2x 12cosx 1, x 6, 23 的值域为 答案: 13, 8 ( 3) 函数 y sinx cosx 2sinxcosx 2,x 0, 的值域为 答案: 34, 3 2 ( 4)函数 y sinx 1cosx 1的值域 为 答案: 0, ) 提示:方法一:看作斜率,数形结合处理; 方法二:导数法处理 3( 1) 已知函数 s in ( 2 )( )22yx 的图象关于直线3x 对称,则 的值是 答案: 6( 2)已知函数 y Asin(2x )的对称轴
15、为 x 6,则 的值为 答案: k 6(k Z) ( 3) 已知函数 y cos(2x )为奇函数,则 的值为 答案: k 2(k Z) ( 4) 将函数 ( ) 2 sin 2 6f x x的图象至少向右平移 个单位,所得图象恰关于坐标原点对称 答案: 12 . ( 5)若函数 ( ) s i n ( ) ( 0 , 0 )f x A x A 的图象与直线 ym 的三个相邻交点的横坐标分别是 6 ,3 , 23 ,则实数 的值为 答案: 4 ( 6)已 知函数 ( ) s i n ( ) (0 3 0 )f x x , 若 4x 为函数 ()fx的一个零点, 3x 为函数 ()fx图象的一条
16、对称轴,则 的值为 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 8 页 共 39 页 答案: 7 二、 方法联想 1三角函数的定义域 方法 : 根据式子有意义的条件,列不等式组,解不等式求定义域 2三角函数的值域 方法 1:转化为 y Asin(x )形式,先求 x 的范围,再根据正弦函数的图象求出值域 如 y asin2x bsinxcosx ccos2x 的形式,先利用降幂公式化为一次形式,将用辅助角公式化为 y Asin(2x )形式求值域 方法 2:利用换元法转化为二次函数值域问题 如 :含有 sin2x, cosx(或 sinx)和 cos2x, sinx(或 cosx)形式;
17、含有 sinxcosx, sinxcosx: 形如分子、分母含有 sinx, cosx 的一次形式: 方法 1:化为 sin(x ) M 形式,再得用三角函数的有界性 (|sinx|1, |cosx|1)求值域 方法 2:导数法 3三角函数对称问题 方法:对于函数 y Asin(x )或 y Acos(x ) 若 x x0 为对称轴 f(x0) A 若 (x0, 0)为中心对称点 f(x0) 0 推论:对于函数 y Asin(x )或 y Acos(x ) 若函数 y f(x)为偶函数 f(0) A若函数 y f(x)为奇函数 f(0) 0 4求 f(x) Asin(x ) B(A 0)的解析
18、式 方法:待定系数法 步骤:( 1)由周期 T 2|得 ; ( 2)由 A B ymax, A B ymin,得,A ymax ymin2 ,B ymax ymin2 ,( 3)将点代入求 (尽量代入最高点或最低点 ) 三、 方法应用 例 1 已知函数 f(x) ( 3cosx sinx)2 2 3sin2x. (1) 求函数 f(x)的最小值,并写出 f(x)取得最小值时自变量 x 的取值集合; (2) 若 x 2, 2 ,求函数 f(x)的单调增区间 南京市 2019 届高三数学二轮专题复习资料 第 9 页 共 39 页 解: (1) f(x) ( 3cosx sinx)2 2 3sin2
19、x 3cos2x 2 3sinxcosx sin2x 2 3sin2x 3( 1 cos2x)2 1 cos2x2 3sin2x cos2x 3sin2x 2 2cos 2x 3 2. 当 2x 3 2k ,即 x k 3(k Z)时, f(x)取得最小值 0, 此时自变量 x 的取值集合为 xx k 3, k Z . (2) 由 (1)知 f(x) 2cos 2x 3 2. 令 2k2x 32 2k(k Z), 解得 3 kx56 k(k Z), 又 x 2, 2 ,令 k 1, x 2, 6,令 k 0, x 3, 2 , 所以函数 f(x)在 2, 2 上的单调增区间是 2, 6 和 3
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