理论教育 数学专项训练:三角函数计算,特殊角、诱导公式

数学专项训练:三角函数计算,特殊角、诱导公式

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:8.已知在△ABC 中,sin A=sin B cos C,求B 的度数;若AB =8,BC =4,M 为AB 边的中点,求cos ∠ACM 的值.9.在锐角△ABC 中,B =60°,cos A 是方程5x2-13x+6 =0 的根,求cos C 的值;若BC =20,求边AC 的长.四、三角函数的计算主要知识点三角函数的定义;特殊角的三角函数值;同角的三角函数基本关系;诱导公式;两

数学专项训练:三角函数计算,特殊角、诱导公式

一、同角的正弦型与余弦型函数之和化为正弦型函数,求函数的最值和周期

主要知识点

任意角的三角函数的定义;正弦的和角、差角公式;特殊角的三角函数数值表;把形如f(x)=a sin ωx+b cos ωx 的函数化简成正弦型函数;正弦型函数的最值和最小正周期.

重要概念、公式

(1)若P(x,y)是角α 终边上的一点,则 OP=r =________, sin α =________,cos α=________, tan α=________.

若点A(-3,4)是角α 终边上的一点,则r=________,sin α=________,cos α=________,tan α= .

(2)两角和与差的正弦公式:

sin(α+β)=____________________;

sin(α-β)=____________________.

(4)把形如f(x)=a sin ωx+b cos ωx 的函数化成正弦型函数:

(5)正弦型函数y =A sin(ωx+φ)+m:

把函数f(x)=sin x-cos x 化成正弦型函数.

2.把函数f(x)=2 sin x+2 cos x 化成正弦型函数,并求它的最大值、最小值和最小正周期.

二、化简三角函数并利用正弦型函数图像解决有关问题

主要知识点

同角三角函数的基本关系;诱导公式;两角和与差的正(余)弦公式;二倍角公式;正弦型函数的图像性质.

重要概念、公式

(1)同角三角函数基本关系式:

sin2α+cos2α=________;tan α=________.

(2)诱导公式:

sin(3π-α)=________;sin(-α)=________;cos(-α)=________;

sin(-π-α)=________;cos(π-α)=________;

(3)两角和与差的正弦、余弦、正切公式:

sin(α+β)=________________;sin(α-β)=________________;

cos(α+β)=________________;cos(α-β)=________________.

(4)二倍角公式:

sin 2α=________________;

cos 2α=________________=________________=________________.

sin α cos α=________sin 2α;cos2α=________(用cos 2α 表示);

sin2α=________(用cos 2α 表示).

(5)正弦型函数y =A sin(ωx+φ)+m(A>0,ω>0)在一个周期内的单调性:

因为当x 增大时,“ωx+φ”也增大,所以这里可以把“ωx+φ”看成一个整体.正弦型函数y =A sin(ωx+φ)+m 的图像变化趋势与正弦函数y =sin x 完全一致,如图所示.

当________≤ωx+φ≤________,k∈Z 时,y =A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为增函数;

当________≤ωx+φ≤________,k∈Z 时,y =A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为减函数.

【例3】 已知函数f(x)=(sin x-cos x)2+a,(1)求该函数的最小正周期;(2)当f(x)=3时,求a 的取值范围.

解:(1)f(x)=(sin x-cos x)2+a =sin2x-2 sin x cos x+cos2x+a

=-sin 2x+1+a.

(2)当f(x)=3 时,有-sin 2x+1+a =3,所以a =2+sin 2x,即a =sin 2x+2.

又因为sin 2x∈[-1,1],所以sin 2x+2∈[1,3],

所以a∈[1,3].

【例4】 已知函数f(x)=sin2x+2 sin x cos x+3 cos2x,(1)求f(x)的最大值及最小正周期;(2)求f(x)的单调递减区间.

三、解三角形

主要知识点(www.daowen.com)

直角三角形的边角关系;任意三角形的边角关系;特殊角的三角函数值.

重要概念、公式

(1)直角三角形边角关系:

如图所示,在直角△ABC 中,a,b,c 分别是A,B,C 的对边.

勾股定理:c2 =________.

边角关系:sin B =cos A=________,cos B =sin A=________,tan B =cot A=________.

(2)任意三角形边角关系:

如图所示,在△ABC 中,a,b,c 分别是A,B,C 的对边.

余弦定理:a2 =_________________,b2 =________________,c2 =________________,

cos A=________________,cos B =________________,cos C =________________.

(3)特殊角的三角函数值:

【例7】 已知在△ABC 中,AB =6,BC =8,A 是锐角,且cos A 是一元二次方程4x2 +3x-1 =0的一个根,求△ABC 的面积.

解:由4x2+3x-1 =0 得(4x-1)(x+1)=0,

1.如图所示,小李在河边步道(直线型)散步,他在A 点看到河对岸有座地标建筑B,当他由A 往C 方向步行1 000 m 到达D 点后,发现∠BDC 比∠BAC 大45°,且,求该地标建筑B 到直线CA 的距离BC 的长度.

2.要测量一个湖两侧A,B 两点间的距离,选择适当位置C,用仪器测得∠ACB 为钝角,且sin ∠ACB =0.8,AC =500 m,BC =400 m,则A,B 两点间的距离为多少米?

8.已知在△ABC 中,sin A=sin B cos C,(1)求B 的度数;(2)若AB =8,BC =4,M 为AB 边的中点,求cos ∠ACM 的值.

9.在锐角△ABC 中,B =60°,cos A 是方程5x2-13x+6 =0 的根,(1)求cos C 的值;(2)若BC =20,求边AC 的长.

四、三角函数的计算

主要知识点

三角函数的定义;特殊角的三角函数值;同角的三角函数基本关系;诱导公式;两角和与差的公式、二倍角公式.

重要概念、公式

(1) 若 角α 的 终 边 经 过 点P (x, y), 则r =________, sin α =________,cos α=________.

(2)sin α cos β+cos α sin β =________,cos α cos β-sin α sin β =________,

2 sin α cos α=________,2 cos2α-1 =________,tan 2α=________,

6.已知函数f(x)=11+4 sin x+cos 2x,(1)当x 为何值时,f(x)有最大值,最大值是多少?(2)当x 为何值时,f(x)有最小值,最小值是多少?

五、证明三角函数恒等式或化简求值

主要知识点

和差角、二倍角公式;诱导公式;同角三角函数的基本关系式等.

重要概念、公式

(1)sin(α±β)=________________,

cos(α±β)=_________________,

tan(α±β)=________________.

(2)sin 2α=________,cos 2α=cos2α-________,cos 2α=2 cos2α-________,

cos 2α=1-________,tan 2α=________.

所以左边=右边,

故原等式成立.

温馨提示:在证明三角恒等式时,一般情况下都是采用由繁化简的方向化简证明(也可用作差法或比值法证明);非正余弦的三角函数均可用正弦或余弦函数表示;不同角的三角函数利用二倍角公式转化为同角的三角函数;存在公因式的代数式需提取公因式,便于约分.

所以要使原函数有意义,必须满足1-cos x≠0,cos x≠1,则x≠2kπ,k∈Z,

故函数f(x)的定义域是{x |x≠2kπ,k∈Z}.

3.已知sin α=2 cos α,求证3sin α cos α+cos 2α+3sin2α=3.

(1)化简f(x);

(1)求f(x)的定义域;

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