三角恒等变换-2020年高考数学(文)一遍过含解析.pdf
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1、考点15三角恒等变换。,考拥原文i.和与差的三角函数公式(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导出两角差的正弦、正切公式.(3)能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.2.简单的三角恒等变换能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).仁)知识整合一、两角和与差的三角函数公式1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C(a”):cos(a-/?)=co s a co s/?-I-sin ez sin /3(2)C g+0):co s(6
2、 Z+/?)=co s a co s f3-sma sin /?(3)Sg+尸):sin(a+/?)=sin a co s 3+co s a sin (3(4)Sg _):sin(6 Z-/?)=sin a co s/?-co s a sin /?T/小 tan(7 +tan 兀,7 7、(5)a+m:tan(cr+)=-(a,B,a+0 丰二+“1 -tan tan p 2e ,八、tan a-tan B /八 八 兀,(6)1。_仍:tan(ci-/?)=-(a,B,a-/3手K +kji,ksZ)1 +tan tan p 22.二倍角公式(1)S2a:sin 2a=2 sin a co
3、s a(2)C2a:co s2 6 z=co s*1 2e 3 4 5 6z-sin26 z=l-2 sin2rz=2 co s2z-l(/3)、Te c 2tana z,兀口 E 兀,?:tan 2a=-(a w ku-日 一 a w-1,k G Z)1-tan a 2 2 43.公式的常用变形/、,z.八、八 八、c i tan(7+tan/?tan a-tan/?1(1)tan or tan/?=tan(6 Z Z?)(l tan tan Z 7);tan atan/3=1-=-1tan(a+尸)tan(a-p)(2)降幕公式:sin2 a=-c o sa.cos2 a=+CS;sin
4、a cos a=sin 2a2 2 2(3)升幕公式:1 +cos 2a=2cos2 a;l-cos26z=2sin2cr;1 +sin 2a=(sin a+cos a)2;1 一 sin 2a=(sin a-cos ay(4)辅助角公式:asinx+bcos犬=1+b2 sin(x+夕),其中 cos0=/=,sin0二 /b 二yja2+/72 Ja2btan e=a二、简单的三角恒等变换1.半角公式/、a fl-coscr sin a 1-cosez(3)tan-=-=-=-2 V 1 +cosa 1+COS6Z sina【注】此公式不用死记硬背,可由二倍角公式推导而来,如下图:2.公式
5、的常见变形(和差化积、积化和差公式)(1)积化和差公式:cos a cos(3=cos(6z+/?)+cos(cr-/?);sin a sin P=cos(a+/7)-cos(a-J3);sin a cos0=g|sin(a+/?)+sin(a-/?);cos a sin(3=sin(a+)-sin(z-/?).(2)和差化积公式:sin a+sin f3=2s i n c o s ;2 2,o oc+p.a f3sin a-sin p-2cossin 不一;a+/3 a Pcoscr+cos p=2 cos-co s.-;2 2cos a-cos 尸=-2 sin 十 sin .2 2汉武重
6、点考向,考向一三角函数式的化简1 .化简原则(1)一看角之间的差别与联系,把角进行合理的拆分,正确使用公式;(2)二看函数名称之间的差异,确定使用的公式,常见的有“切化弦”;(3)三看结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”,“遇到根式一般要升幕”等.2 .化简要求(1)使三角函数式的项数最少、次数最低、角与函数名称的种类最少;(2)式子中的分母尽量不含根号.3 .化简方法(1)切化弦:(2)异名化同名;(3)异角化同角;(4)降)或升嘉.典例引领典 例 1化简:.【解析】原式.【方法技巧】(1)三角化简的常用方法:异名三角函数化为同名三角函数,异角化为同角,异次化为同次,切化弦,
7、特殊值与特殊角的三角函数互化.(2)三角化简的标准:三角函数名称尽量少,次数尽量低,最好不含分母,能求值的尽量求值.(3)在化筒时要注意角的取值范围.变式拓展1 化简J l-s in 6-J l+si+6=A.2sin3C.-2 sin3B.2cos3D.-2 cos3考向二三角函数的求值问题1.给角求值给角求值中一般所给出的角都是非特殊角,从表面上来看是很难的,但仔细观察会发现非特殊角与特殊角之间总有一定的关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合公式将非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数,从而得解.2.给值求值已知三角函数值,求其他三角函数式的值的一般思路:(1)先化简所求式子.(2)观
8、察已知条件与所求式子之间的联系(从三角函数名及角入手).(3)将已知条件代入所求式子,化简求值.3.给值求角通过求角的某种三角函数值来求角,在选取函数时,有以下原则:(1)已知正切函数值,则选正切函数.(2)已知正、余弦函数值,则选正弦或余弦函数.若角的范围是(0,四),则选正、余弦皆可;若角的范2围是(0,n),则选余弦较好;若角的范围为(-四,四),则选正弦较好.2 24.常见的角的变换(1)已知角表示未知角例如:a =(a+(3)_(3=p _/3 _ a y 2a =(a+4=,2八 a +/c?=(,a +/c7)、+a ,2八a 一 月c=(,a-/?八)、+a ,a-a-B +a
9、-B,pn =a +-Z-?-a-.B(2)互余与互补关系T V 3JT TT 717c例如:(+a)+(;-a)=n,(+)+(a).4 4 3 6 2(3)非特殊角转化为特殊角例如:1 5 =45 -30 ,75=45+30.典例引领典例2求下列各式的值:兀 3 7 1 兀 兀(1)c o s +c o s -2s i n c o s ;8 8 4 8(2)s i n 1 38 0-c o s 1 20+s i n 5 4.兀 3兀 T i 3K,T t 3 7 1 7 1 I t o o o o n 7 t 7 1 /T-7 C【加 牛 物 】(1)c o s +c o s -2s i
10、n-c o s -=2c o s -c o s-2 c o s -=2c o s-c o s-7Z c o s -=8 8 4 8 2 2 848 8 J 5 c o s -V2 c o s -=0.8 8(2)s i n 1 38 0-c o s 1 20+s i n 5 4=s i n 420-c o s 1 20+s i n 5 4=s i n 42-s i n 78 0+s i n 5 4=-2c o s 6 0 s i n 1 8 0+s i n 5 4=s i n 5 40-s i n 1 8=2c o s 36 0 s i n 1 8 =2cos360sinl80cosl8。co
11、sl8cos360sin36。_ 2cos360sin36。_ sin72。_ _cosl80 2cosl80 2cosl80 2【名师点睛】“给角求值”,一般给出的角都是非特殊角,观察发现题中的角与特殊角都有着一定的关系,如和或差为特殊角,必要时运用诱导公式.变式拓展y/s-tan 20sin 20A.1C.3B.2D.4典例引领典例 3 已知 t a n(a-4)=;,t a n%-;,且 a,4 G(0,兀),则 2a-=兀A.4兀B.-43兀C.-4兀-3兀D.一或-4 4【答案】C2tan(a-y0)4【解析】因为t a n 2(a-Q)=-不=-=-,l-t a n-(a-/7)占
12、 3所以 t a n(2a-)=t a n 2(a-/?)+p-tan2(a-/7)+tan/71 一 tan2(a-)ta n 又 t a n a=t a n(a-/?)+y?=tan(a 一 夕)+tan夕l-tan(a-/?)ta n 乂。(0,兀),所以 0 a .4JI 3 7 1又pn,所以-7c 2a-A/53 3考向三三角恒等变换的综合应用1 .与三角函数的图象及性质相结合的综合问题(1)利用三角恒等变换及辅助角公式把三角函数关系式转化成产4 s i n x+3)+r 或产A c o s(o x+9)+f的形式.2 兀(2)利用公式T =(口0)求周期.co(3)根据自变量的范
13、围确定3 x+p 的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为二次函数的最值.(4)根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数产4 s i n(o x+9)+f 或 产 4 3(5+0)+/的单调区间.2 .与向量相结合的综合问题三角恒等变换与向量的综合问题是高考经常出现的问题,一般以向量的坐标形式给出与三角函数有关的条件,并结合简单的向量运算,往往是两向量平行或垂直的计算,即令a=(x“乃),b=*2,丫 2),则 a 协=不检+%”,a/bxy2=X2y,a+y i,y 2=0,把向量形式化为坐标运算后,接下来的运算仍然是三角函数的恒等
14、变换以及三角函数、解三角形等知识的运用.3 .与解三角形相结合的综合问题(1)利用正弦定理把边的关系化成角,因为三个角之和等于兀,可以根据此关系把未知量减少,再用三角恒等变换化简求解:(2)利用正、余弦定理把边的关系化成角的关系再用三角恒等变换化简求解.【注】此类题中的角是在三角形中,每个角范围限制在(0,兀)内,如果是锐角三角形,则需要限制各个角均在(0,5)内.角的范围在解题中至关重要,做题时要特别注意.典例引领典例5 已知函数.(1)求函数的对称中心及最小正周期;(2)的外接圆直径为,角,所对的边分别为,.若,且,求的值.【解析】(1)/(x)=4 G s i n x c o f i x
15、 +s i n2x-3 c o s +1 =2Gs i n2 x-2c o s2x=4sin-由2三兀=九,得最小正周期为.2令 2 x 女=E(攵 eZ),得 8=%+如 G l e Z),6 1 2 2故 对 称 中 心 为+如,0 1().1 1 2 2 )(2)V,又;,二,即,即,变式拓展5 .已知a=(c o s a,s i n a),Z =(c o s/?,-s i n/?),a,分均为锐角,且,一 耳=_1.(1)求c o s(a +尸)的值;3(2)若s i n a =g,求c o s 6的值.6 .在 A B C 中,内角 A、B、C 的对边分别为a,b,c.0 c o s
16、 c(a c o s B +Z?c o s A)+c =0.(1)求角C的大小;(2)若a=&,b=2,求s i n(2 3-C)的值.、声点冲 关 充A B.22 22.化 简的结果是A.B.C.D.(T t、33.已知sin-2x=-,则sin4x的值为1 4)5A.1 8,1 825 25C.7t7D.25 25(兀兀14.已 知 方 程 2+31)的两根分别为 tan e、tan/?,且a、/?el I,则&+/7=兀A.4兀-3兀B.一或-4 4兀33兀C.或 3兀D.8 845.己知,则A.B.C.D.6.已知a 力且5由285/7=2852&(1 +5皿/?),则下列结论正确的是
17、.八 兀A.2a-=3八 兀B.2a+/?=C 兀C.a+/?=万c 7 1D.-/?=7.己知为锐角,为第二象限角,且,则1A.-21B.一2C.也2D,显28.函数图象的一条对称轴为7 1A.x=一47 1B.x=一8兀7 1C.x-D.x-8 49.若什七角 a满足;-s-i-n-a-=5,则M,一1 +;-c-o-s-a-=1 -c o s a s i n a1 5A.-B.一5 2C.5 或二 D.51 0.已知平面直角坐标系下,角a的顶点与原点重合,始边与X轴非负半轴重合,终边经过点尸(4,3),则c o s k 2 c t1 22 4A.2 52 4 -2 4C.或-2 5 2
18、5B.2 42 5D.72 51 1 .=c o s 5 0c o s 1 2 7 +c o s 4(Pc o s 3 7 ,/?=-(s i n 5 6 0-c o s 5 6o),c=-1一J 9,贝 九。,力,2 7 1 +t a n2 3 9。的大小关系是A.a b c B.b a cC.c a b D.a o h1 2 .已知s i n a-c o s a =0,贝!Jc o s(2 a+微)=.1 3 .已知s i n l O +m c o s l 0=2 c o s l 4 0 则相=.1 4 .在斜三角形 A B C 中,t a n A+t a n B+t a n At a n
19、 B=1,则 N C =.1 5 .公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.6 1 8,这一数值也可以表示为加=2 s i n l 8.若加2+=4 ,则加+=.s i n 6 3 1 6 .已知函数/(x)=s i n2 x+2/3 s i n x c o sx+s i n(x+,若 x=x()0 x()为函数/(x)的一个零点,则c o s 2%o=.1 7.平 面 直 角 坐 标 系 中,点尸(不),%)是单位圆在第一象限内的点,N x O P=a,若c o s a +,3)1J则%)+%=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _1 8
20、.己知t a n a =2.(兀、(1)求 t a n a +一I 4 J的值;(2)求s i n 2as i n2 a +s i n a c o s a-c o s 2a的值.1 9.在 ABC中,内角A,3,C的对边分别为a,dc,已知=3 0,c o s A=巫,8 =A+工.3 2(1)求a的值;(2)求c o s 2 c的值.20.在平面直角坐标系中,锐角的顶点为坐标原点,始边为轴的正半轴,终边与单位圆的交点分别为.已知点的横坐标为,点的纵坐标为.(1)求的值;(2)求的值.21.设函数/(x)=cos(2x+。).(1)若 函 数 为 奇 函 数,8 e(o,兀),求夕的值:若 夕
21、=*,/(y)=y,ae(0.y),求/的值.22.已知,(),函数,函数的最小正周期为.(1)求函数的表达式;设,且,求的值.23.已知函数/(x)=JCOSACOS x-+sin:x-k 2J I 6J 2 求/(x)的单调递增区间;(2)若x e 0,-,f(x)=,求cos2x的值.4 v 7 6直 通 高 考 1.(2 01 9年高考全国I 卷文数)t a n 2 5 5=A.-2-5/3 B.-2+6C.2-7 3 D.2+62.(2 01 8 新课标全国H I 文科)若s i n a =4,则c o s 2 a =38 7A.-B.-9 97 8C.-D.9 943.(2 01
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- 三角 恒等 变换 2020 年高 数学 解析
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