2021年高一数学期中复习资料三角恒等式.pdf
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1、a2 b2a2 b22020 年 4 月期中高一复习资料 三角恒等变换【知识点】两角和差公式:sin()sin cos cos sin cos()cos cos sin sin sin()sin cos cos sin cos()cos cos sin sin tan()tan tan 1 tan tan tan()tan tan 1 tan tan 二倍角公式:sin 2 2sin cossin cos1 sin 22cos 2 cos 2 sin 2 2 cos 2 1 1 2 sin 2 变形一:降幂公式cos2 1 cos 2;sin2 1 cos 2tan 22 tan1 tan 2
2、 2 2 变形二:半角公式sin2sin cos 2 2 cos cos2 sin2 2 cos2 1 1 2sin2 2 2 2 2 2 tantan2 1 tan2 2辅助角公式函数f()a sinb cos,可以化为f()a2 b2(asinbcos)sin()b a b其中tan,cos,sin。a a2 b2 a2 b2(1)要求:齐一次,函数同角不同名;(2)储备公式:和差角公式,倍角公式,降幂公式等题型一:两角和差公式a2 b2|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页,共 31 页3)2例 1 已知a cos 2,si
3、n,b1,2sin1,2,,若a b5,则tan4 的值为1【答案】7【思路点拨】由向量数量积,得到tan3,再由和差角公式展开代入.4 例 2 tan 70 tan 50tan 70 tan 50.【答案】-【思路点拨】由tan120tan 70 tan 50,化简移项即可。1 tan 70 tan 50题型二倍角公式运用例 1 若tan 2,则sin 2 cos2 的值为【答案】1 2 tan1【思路点拨】先有二倍角公式展开,再齐次化简得到tan2 1,代入即可.变式 1 若【答案】sin cossin cos3 4 1,则tan 22【思路点拨】由sin cossin cos1,得到ta
4、n3,再由二倍角公式展开代入即可2变式 2 若tan(1,则sin 2)4 2【答案】-35【思路点拨】由tan(1,利用和差角公式展开得到tan1,4 2 3 又sin 2 2sin cos2sin cossin2 cos2 2tan1 tan2,代入即可3|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页,共 31 页3/31 4 3 4例 2 若3,2,则1 1 1 1 cos 2等于2 2 2 2 2【答案】-cos 2【思路点拨】利用二倍角公式以及角度范围得到1 1 cos 2cos2 cos,再由半角公式展开,此时要注2 2 意角
5、度的取值范围5 3变式若(,),则4 2【答案】-sin cos3【思路点拨】由诱导公式得到cos2 2sin 2,再由二倍角公式展开,同时注意角度范围题型三已知角求未知角312 3 例 1 已知,cos,sin,则cos 22 4【答案】-113【思 路 点 拨】由13-0 35 可 得 sin5,cos4,利 用,4 2 13 5 cos 2 cos展开代入即可1变式 已知为锐角,且sin,则sin=【答案】6【思路点拨】sin sin展开代入4 例 2 已知为锐角,若sin(3,则sin(2.【答案】-725【思路点拨】sin 2)6 5 6 cos 2 2 sin 21,代入即可.6
6、sin 2 6 2 6 6 1 cos(3 2)2 4 2|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页,共 31 页4/31 1 sin 2x 206)2 4 2 462 变式设为锐角,若cos(4,则sin(2)的值为6 5 12【答案】25【思 路 点 拨】由为 锐 角,得 到sin3247,又 因 为6,sin 25 6 25,cos 26 25 sin 212 sin 26 4,展开代入即可.题型四综合应用例 1 已知函数 f x 2 3sinxcosx 2cos2 x 1x R(1)求函数f x的最小周期及在区间0,上的最小值
7、和最大值;(2)若f x6,x,求cos 2x的值.0 5 0,0【思路点拨】(1)由已知可得,f x3sin 2x cos 2x,所以函数的最小正周期为;因为2sin 2x 6 f x在0 上是增函数,在上是减函数,所以f x 的最小值为-1,最大值为2.2sin 2x 6,6 6,(2)由(1)可知,f x,又因为f x00 6,532sin 2x0 6 所以sin 2x0 6 5,27由x0 ,,得2x0,4 cos 2x 2 6 3 6,0 cos 2x 5 3 4 3 所以0cos2x0 6 6 1017 2 从而|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|
8、欢.|迎.|下.|载.第 4 页,共 31 页5/31 34 4例 2 函数 f x 6 cos2 x2 3 sin x 3 0在一个周期内的图像如图所示,A 为图像的最高点,B,C 为图像与x 轴的交点,且ABC 为正三角形.(1)求的值及函数f x的值域;(2)若 f x8 3,且 x 10,2,求 f x 1的值.5 0 3 3 0.【思路点拨】(1)由已知可得,f x 3cos x 3 sin x 2 3 sin x。所以 f x的 值域为-2 3,2 3。3 因为正三角形ABC 的高为2,所以BC 4,则函数f x的周期为 8,即。4(2)因为f x083,由(1)有:f x 5 0
9、4 2 3 sinx 4 0 8 3,3 5 所以sin4 x0 3 5.因为x 10,2,则x0,,0 3 3 4 3 2 2 3 所以cos4 x0 3 5,故f x 1 2 3 sinx0 23 sinx0 7 6。0 44 3 3 5|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 5 页,共 31 页6/31 2020 年 4 月期中高一复习资料 解三角形【知识点】正弦定理:ABC 中,a,b,c 分别为角A,B,C 的对边,R 为ABC 的外接圆的半径a sin A b sin B c sin C 2R;a:b:c sin A:sin
10、B:sinC应用范围:(1)已知三角形的两角及任一边,求其他的两边和一角;(2)已知三角形的两边和其中一边的对角,求另一边的对角,进而求其他的边角余弦定理:ABC 中,a,b,c 分别为角A,B,C 的对边a2 b2 c2 2bc cos A;b2 a2 c2 2ac cos B;c2 a2 b2 2ab cosC 应用范围:(1)已知三角形的三条边,求三个角;(2)已知三角形的两边和任意一角,求第三边和其他两个角面积公式:ABC 中,a,b,c 分别为角A,B,C 的对边S 1 ab sin C 1 ac sin B 1 bc sin A 2 2 2|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.
11、|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 6 页,共 31 页7/31 1 cos2 B 3ab 3题型一:求边角例 1在ABC 中,已知 AB 2,cos B 1,且 AC 2 3,求sin C 的值2【答案】3【思路点拨】两边一对角可用正弦cos B 1,B 0,sin B 2 2 3 3 AB sin C AC sin B,AC 2 2,AB 2 sin C 23 变式 1-1.在ABC 中,c 2,sin B 1,A 60,求a 3【答案】23【思路点拨】已知两角求第三角sin C sin A B sin Acos B cos Asin B-sin B 1,sin A 3,
12、sin A sin B,又A B 0,A B3 2 cos B 2 23 代入求出sin B 进而用正弦定理求出a 例 2在ABC 中,已知a 2,b 6,cos C 1,则边c 的长度为3【答案】4【思路点拨】已知两边及任一角求边可通过余弦定理公式求第三边c2 a2 b2 2ab cos C 变式 2-1 若ABC 的三边满足 a2 b2 c2 53ab,则此三角形的最大内角的度数为【答案】6 a2 b2 c2【思路点拨】已知三边关系用余弦公式变形转化:cos C,最大角即为钝角C 2ab 2ab 2 2 36 2-6 3 2|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|
13、*|欢.|迎.|下.|载.第 7 页,共 31 页8/31 题型二:边角互化例 1ABC 的内角A,B,C的对边分别a,b,c,若2bcos B acosC ccos A,则B【答案】3【思路点拨】观察,发现等号两边有齐次的边或角,即可边角互化 2b cos B a cos C c cos A 2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sin B B 0,sin B 0 cos B 12变式 1-1.ABC中,角B,C所对的边分别为b,已知1+tan A 2b,则A tan C c【答案】3【思路点拨】看到tan 可考虑化为sin/cos 1+tan A 2b=
14、2sinB tan C c sin C sin Acos C cos Asin C sin Acos C sin AC sin B 2sinB 1 cos Asin C cos Asin C cos Asin C cos Asin C sin C sin B 0,sin C 0cos A 12 变式 1-2.ABC 的内角A,B,C的对边分别a,b,c,2 2(sin 2 A sin 2 C)(a b)sin B,且外接圆半径为【答案】3【思路点拨】看到有角的平方可考虑换成边再结合余弦化简2 2(sin2 A sin2 C)(a b)sin B a 2 c 2 b2 2 2R 2R a b2R
15、 R 化简得 a2 c2 ab b2cos C 122 2|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 8 页,共 31 页9/31 22题型三:多解问题例 1,已知ABC 的三个角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.下列条件中,能使得ABC 的形状唯一确定的有()Aa=1,b 2,c Z B.a sin A csin C 2a sin C bsin B,A 150,b 2 C.cos Asin B cosC cos B C cos Bsin C 0,C 60,c 2D.a=1,b【答案】AD 3,A C 2B【思路点拨】两边一对角判断解的个
16、数需作图求解A:由三角形三边关系得:|a b|c a b,c Z,1c3,c=2 可唯一确定B:边角互化得cos B 2,B 135,又A 150,不成立2 C:化简得cos A sin(B C)=0,B C A 60 或C 90不唯一D:可知B 60,邻边为a=1,可知以C 为顶点的高为3,b 1,b 2 3,画图可知只有一解。2 变式 1-1 在ABC 中,已知a x,b 2,B 45,如果三角形有两解,则x 的取值范围是()A2 x 2【答案】A B.x 2 C.x 2 D0 x 2【思路点拨】两边一对角判断解的个数需作图求解由题得B 的邻边为a=x,若要有两解,对边b 要大于以C 为顶
17、点的高并且小于x(画图可得此几何关系)即x 2 x,解得 2 x 2 2 222|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 9 页,共 31 页10/31 3 题型四:判断三角形形状例 1.ABC 中,若sin2 A sin2 B sin2 c,则ABC 是()A直角三角形B钝角三角形C锐角三角形D等腰三角形【答案】B【思路点拨】遇到平方角化边sin2 A sin2 B sin2 c a2 b2 c2cos C 0 C是钝角例 2在ABC 中,若sin Bsin C cos2 A,则ABC 是()2 A直角三角形B等腰三角形C等边三角形D等腰
18、直角三角形【答案】B【思路点拨】sin B sin C cos 2A=cos A 1 cos BC 12 2 2 2 sin B sin C cos B cos C sin B sin C 1,cos B cos C sin B sin C 1 cos B C 1B C变式 2-1.ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,下列四个论断正确的是()A.若sin A cos B,则B;a b 4 B.若B,4b 2,a 则满足条件的三角形共有两个;C.若b2 ac 且2 sin B sin A sin C,则ABC 为正三角形;D若a 5,c 2,【答案】AC【思路点拨】S ABC 4,
19、则cos B 3 5A:sin A cos B,由正弦定理可知sin A sin B sin B cos B,B0,B 45,A 对a b a b B:由题型三的方法画图判断,三角形唯一,B 错2sin BsinAsinC2bac4b2ac2C:b2ac4acac2ac20acbC 对D S ABC1 ac sin B 4 sin B 4 cos B 3 2 5 5,D 错|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 10 页,共 31 页11/31 4a c 题型五:取值范围问题例 1.在锐角ABC 中,已知A 2C,则a 的范围是c【答案】
20、2,3【思路点拨】A2C,均为锐角,C30,45a sin A sin 2C 2 sin C cos B 2 cos Bcsin C sin C sin C 例 2ABC 中,A 60,a 7,求ABC 的周长及面积的取值范围【答案】14,21,49 3【思路点拨】周长及面积最值需结合余弦及不等式b2 c2 a2 2bc cos A 49 bc,b2 c2 2bc 49 bc 2bc bc 49可求面积最大值b c2 b2 c2 2bcb c2 2bc 49 bc,3bc b c2 49bc 3 b c2b c24 b c2 49 b c 14可求周长最大值4 再利用两边之和大于第三边可求周长
21、最小值变式 2-1.在ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,ABC 120,ABC 的平分线交AC 于点D,且BD 1,则4a c 的最小值为【答案】9【思路点拨】结合不等式求最值,由角平分线可知面积关系为S S S 即1 c sin 601 a sin 601 ac sin120ABD BCD ABC,2 2 2 a c ac,1 1 1,a c 利用“1”的代换得:4a c4a c1 1 9|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 11 页,共 31 页12/31 2a题型六:多个三角形问题例 1 已知在ABC 中,点D
22、为BC 中点,ABC 的面积为(1)求sin BAD sinBDA的值AD23sin B(2)若BC 6AB,AD 2【答案】1;b 3【思路点拨】,求b AD2 1(1)D为中点,SABC 2 AB BD sin B 3sin B 2 3sin2 B AB BD AD2又ABD AD BD AB 中,sin B sin BAD sin BDA 3sin2 B AB BD AD2 3sin2 B sin BDA sin BAD sin2 B2所以sin BAD sin BDA=13(2)BC 6AB,BD 3AB ABD中由正弦定理可得 sin BAD 3sin BDA 与(1)中结论联立得,
23、sin BAD=1,sin BDA=1 BAD=3 2 再结合正余弦求出其他边角变式1-1 设ABC 的面积S b2 c2 a2,4A,B,C 所对边分别为a,b,c 满足c(1)求C;(2)设ABC 内一点P 满足AP AC,BP CP,求PAC 的大小【答案】2 6 233|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 12 页,共 31 页13/31【思路点拨】(1)结合余弦定理,面积公式及题中 S b2 c2 a2,可得sin A cos A A 又c 4 42a,由正弦定理得C 2(2)设PAC AP=AC ACP APC BPC 2
24、2 APC中,PC 2AC cos ACP 2AC sin 2a sin 2 2 CPB中,BC=2PCcos2PC2asinasin1,0=2 2 cos2,2 4 6 例 2,在ABC 中,A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,满足(2a c)cos B b cos C(1)求B 的大小;(2)如图,AB AC,在直线AC 的右侧取点D,使得AD 2CD 4,当角D 为何值时,四边形ABCD 面积最大【答案】2 6【思路点拨】(1)由题型二边角互化可得B 2(2)设D,结合余弦定理及面积公式表示出四边形ABCD 的面积SABCDSABC SACD 54 3 cos 4 sin再结合辅助角
25、公式求面积最值即可3|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 13 页,共 31 页14/31 3题型七:实际应用例 1(18 年 10 月松柏高二文,15)如图,为测量山高MN,选择A 和另一座山的山顶C为测量观测点,从A 点测得M 点的仰角MAN=60,C点的仰角CAB 45以及MAC 75,从C点测得MCA=60,已知山高BC=300m,则山高MN m【答案】150【思路点拨】注意设未知数MN=h,利用垂直条件,构建正余弦等量关系来求解例 2(18 年 10 月双十高二文,12)在海岸 A 处,发现北偏东 45的防线,距离 A 处1n
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