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三角函数正余弦定理

§4.1 弧度制及任意角的三角函数知识梳理: 1.弧度制(1)弧度与角度的换算:360°= rad ,180°=________rad ,1°= rad ≈0.01745rad ,反过来1rad = ≈57.30°=57°18′.(2)若圆心角α用弧度制表示,则弧长公式l =_____;扇形面积公式S 扇=________=__________.2.任意角的三角函数 (1)任意角的三角函数的定义设α是一个任意角,它的终边上任意一点P (x ,y )与原点的距离为r (r >0),则sin α=__________,cos α=__________,tan α=__________ (x≠0).(3)三角函数值在各象限的符号sin α cos α tan α基础自测:如果sin α>0,且cos α<0,那么α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角已知α是锐角,那么2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .小于180°的正角 D .第一或第二象限角若点P 在2π3的终边上,且|OP |=2,则点P 的横坐标为( )A .1B .-1C .3D .-3 若点P ()x ,y 是30°角终边上异于原点的一点,则yx的值为________.半径为R 的圆的一段弧长等于23R ,则这段弧所对的圆心角的弧度数是____________.例题分析:如图所示,已知扇形AOB 的圆心角∠AOB =120°,半径R =6,求:(1)AB ︵的长;(2)弓形ACB 的面积.扇形AOB 的周长为8 cm .若这个扇形的面积为3 cm 2,求圆心角的大小.已知角α的终边经过点P (3m -9,m +2). (1)若m =2,求5sin α+3tan α的值;(2)若cos α≤0且sin α>0,求实数m 的取值范围. 作业:1.若sin θcos θ<0,则角θ是( )A .第一或第二象限角B .第二或第三象限角C .第三或第四象限角D .第二或第四象限角2.(2014·全国)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( )A .45B .35C .-35D .-453.已知角α的终边经过点P (-4a ,3a )(a <0),则2sin α+cos α的值为( )A .-25B .25 C .0D .25或-254.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .2sin1C .2sin1D .sin2 5.函数y =sin x |sin x |+|cos x |cos x +tan x|tan x |的值域是( )A .{-1,1}B .{1,3}C .{1,-3}D .{-1,3}6.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动23π弧长到达点Q ,则点Q 的坐标为______.7.若一扇形的半径为5 cm ,圆心角为2 rad ,则扇形的面积为________ cm 2.8.若α是第三象限角,则2α,α2分别是第几象限角?9.已知扇形的周长为10 cm ,面积为4 cm 2,求扇形圆心角的弧度数.10.已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x≠0)且cos α=36x ,求sin α+tan α的值.§4.2 同角三角函数的基本关系及诱导公式知识梳理:1.同角三角函数的基本关系由三角函数的定义,同角三角函数间有以下两个等式:①_________; ②________.2.三角函数的诱导公式基础自测:cos ⎝⎛⎭⎫-174π=( ) A .-22 B .22C .-1D .1 已知cos θ<0,则1-sin 2θ化简结果为( ) A .cos θ B .-cos θC .±cos θD .以上都不对(2014·全国)设a =sin33°,b =cos55°,c =tan35°,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b已知cos α=-45,且α为第三象限角,则sin α=__.已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=55,则tan (π-α)=_. 例题分析:(1)已知sin α=13,且α为第二象限角,求tan α;(2)已知sin α=13,求tan α;(3)已知sin α=m (m≠0,m ≠±1),求tan α.设sin α2=45,且α是第二象限角,求tanα2的值. (1)化简sin (2π-α)cos (π+α)cos ⎝⎛⎭⎫π2+αcos ⎝⎛⎭⎫11π2-αcos (π-α)sin (3π-α)sin (-π-α)sin ⎝⎛⎭⎫9π2+α;(2)已知α是第三象限角,且f (α)=sin (π-α)cos (2π-α)tan ()α+πtan (-α-π)sin (-α-π).①若cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=15,求f (α)的值; ②若α=-1860°,求f (α)的值.化简:(1)sin 2(π+α)-cos (π+α)·cos (-α)+1;(2)cos (π+α)·sin 2(3π+α)tan 2α·cos 3(-π-α). 已知tan αtan α-1=-1,求下列各式的值.(1)sin α-3cos αsin α+cos α; (2)sin 2α+sin αcos α+2.已知tan α=3,求sin 2α-3sin αcos α+1值.作业:1.sin585°的值为( ) A .-22 B .22 C .-32 D .322.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=( )A .-1213B .-513C .513D .12133.已知sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=15,那么cos α=( ) A .-25 B .-15 C .15 D .254.已知cos (π+α)=12,则sin α=( )A .32B .-32C .±32D .-125.(1+tan 2α)cos 2α=________.6.已知sin (3π+θ)=13,求cos (π+θ)cos θ[cos (π-θ)-1]+cos (θ-2π)sin ⎝⎛⎭⎫θ-3π2cos (θ-π)-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ的值.7.已知sin θ-cos θ=12,求:(1)sin θcos θ;(2)sin 3θ-cos 3θ;(3)sin 4θ+cos 4θ.8.(1)已知tan α=3,求23sin 2α+14cos 2α的值.(2)已知1tan α-1=1,求11+sin αcos α的值.4.3 三角函数的图象与性质A .周期为C .周期为π的奇函数 D .周期为π的偶函数函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的一个单调增区间为( )A .⎝⎛⎭⎫3π4,7π4 B .⎝⎛⎭⎫-π4,3π4 C .⎝⎛⎭⎫-π2,π2D .⎝⎛⎭⎫-3π4,π4 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3,则函数f (x )的图象的一条对称轴是( )A .x =5π6B .x =7π12C .x =π3D .x =π6函数y =cos x -12的定义域为________.函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=___________. 例题分析:(2014·全国课标Ⅰ)在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,④y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .②④B .①③④C .①②③D .①③求下列函数的最小正周期.(1)y =(a sin x +cos x )2(a ∈R ); (2)y =2cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x ; (3)y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3. (1)求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的单调递减区间; (2)求y =3tan ⎝⎛⎭⎫π6-x 4的最小正周期及单调区间.(2014·四川)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫3x +π4,求f (x )的单调递增区间.(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3(x ∈R ),函数y =f (x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2的图象关于直线x =0对称,则φ的值为__. (2)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1的图象的一个对称中心的坐标是( )A .⎝⎛⎭⎫3π8,0B .⎝⎛⎭⎫3π8,1 C .⎝⎛⎭⎫π8,1 D .⎝⎛⎭⎫-π8,-1 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( )A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称B .关于直线x =π4对称 C .关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称 D .关于直线x =π3对称 作业:1.对于函数f (x )=sin2x ,下列选项正确的是( ) A .f (x )在⎝⎛⎭⎫π4,π2上增 B .f (x )图象关于原点对称 C .f (x )的最小正周期为2π D .f (x )的最大值为2 2.函数y =cos (3x +φ)的图象关于原点成中心对称,则|φ|的最小值为( ) A .π6 B .π4C .π3D .π2 3.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π3 ⎝⎛⎭⎫θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2是偶函数,则θ的值为( )A .0B .π6C .π4D .π34.下列函数中,在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上是增函数,且以π为周期的是( )A .y =sin x2B .y =sin xC .y =-tan xD .y =-cos2x5.(2013·天津)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A .-1 B .-22 C .22D .06.函数f (x )=sin x -cos ⎝⎛⎭⎫x +π6的值域为( ) A .[-2,2] B .[-3,3]C .[-1,1]D .⎣⎡⎦⎤-32,32 7.函数f (x )=3cos (3x -θ)-sin (3x -θ)是奇函数,则tan θ=________.8.已知函数g (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4+2m +2的图象关于点(0,2)对称,求m 的最小正值.9.(2014·北京)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 的部分图象如图所示.(1)写出f (x )的最小正周期及图中x 0,y 0的值;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π2,-π12上的最大值和最小值.§4.4 三角函数图象的变换知识梳理:1.用五点法画y =Asin (ωx +φ)在一个周期内的简图2.图象变换(ω>0)3.函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的物理意义基础自测:要得到函数y =cos ()2x +1的图象,只要将函数y =cos2x 的图象( )A .向左平移1个单位B .向右平移1个单位C .向左平移12个单位D .向右平移12个单位(2013·山东)将函数y =sin (2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A .3π4B .π4C .0D .-π4已知函数y =sin (ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图象如图所示,则φ=________.为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只需将函数y =sin2x 的图象向左平移________个单位长度.例题分析:已知曲线y =A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝⎛⎭⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫3π8,0,且φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”在图中画出(1)中函数在一个周期上的图象.说明由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换就能得到下列函数的图象. (1)y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3; (2)y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -23π; (3)y =||sin x ; (4)y =sin ||x .为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .左移π6个单位长度B .右移π6个单位长度C .左移5π6个单位长度D .右移5π6个单位长度函数f (x )=sin (2x +φ)+a cos (2x +φ),其中a 为正常数且0<φ<π,若f (x )的图象关于直线x=π6对称,f (x )的最大值为2. (1)求a 和φ的值;(2)求f (x )的振幅、周期和初相;(3)用五点法作出它的长度为一个周期的闭区间上的图象;(4)由y =f (x )的图象经过怎样的平移得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象? 已知函数f (x )=sin (ωx +φ),其中ω>0,-π2<φ<π2.(1)若cos π4cos φ-sin 3π4sin φ=0,求φ的值;(2)在(1)的条件下,若函数f (x )的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π3,求函数f (x )的解析式;并求最小正实数m ,使得函数f (x )的图象向左平移m 个单位长度后所对应的函数是偶函数. 作业:1.(2014·四川)为了得到函数y =sin (x +1)的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( )A .左移1个单位B .右移1个单位C .左移π个单位D .右移π个单位2.(2013·全国)若函数y =sin (ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图,则ω=( )A .5B .4C .3D .23.函数f (x )=2sin (ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2) 的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π34.将y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π10B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π5C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10D .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π20 5.将y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位后,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,则φ等于( ) A .π6 B .5π6 C .7π6 D .11π6 6.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2<φ<π2的最小正周期为π,将该函数的图象向左平移π6个单位后,得到的图象对应的函数为奇函数,则f (x )的图象( )A .关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称D .关于直线x =π12对称 7.函数y =A sin (ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如图所示,则ω=________.8.(2013·全国新课标Ⅱ)函数y =cos (2x +φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移π2个单位后,与函数y=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象重合,则φ=________. 9.(2014·重庆)已知函数f (x )=3sin (ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π,求ω和φ的值.10.已知函数y =3sin x 2+cos x2(x ∈R ).(1)用“五点法”画出它的图象; (2)求它的振幅、周期及初相;(3)说明该函数的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到?11.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的周期为π,图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫π4,0,将函数f (x )图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得到的图象向右平移π2个单位长度后得到函数g (x )的图象.求函数f (x )与g (x )的解析式.§4.5 三角恒等变换知识梳理:1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin (α±β)=____________________. (2)cos (α±β)=____________________. (3)tan (α±β)=____________________. 2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin2α=______________.(2)cos2α=_______=________=_________. (3)tan2α=____________________. 3.几个常用的变形公式(1)升幂公式:1±sin α=_________________; 1+cos α=___________;1-cos α=_________. (2)降幂公式:sin 2α=______;cos 2α=_____. (3)tan α±tan β=______________________; tan αtan β=tan α-tan βtan (α-β)-1=1-tan α+tan βtan (α+β).(4)辅助角公式:a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+φ),其中cos φ=________,sin φ=__________,或tan φ=_______,φ角所在象限与点(a ,b )所在象限____. 基础自测:计算sin43°cos13°-sin13°cos43°的值等于( )A .12B .33C .22D .32(2013·江西)若sin α2=33,则cos α=( )A .-23B .-13C .13D .23sin47°-sin17°cos30°cos17°=( )A .-32B .-12C .12D .32已知tan α+tan β=2,tan (α+β)=4,则tan α·tan β=____________.(2013·四川)设sin2α=-sin α,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan2α的值是________.例题分析:求值:(1)sin18°cos36°; (2)2cos10°-sin20°cos20°.(2013·重庆)4cos50°-tan40°=( )A .2B .2+32C .3D .22-1 已知α,β为锐角,sin α=817,cos (α-β)=2129,求cos β的值. (2013·上海)若cos x cos y +sin x sin y =12,sin2x +sin2y =23,则sin (x +y )=________.已知tan α=3(1+m ),tan (-β)=3(tan αtan β+m )(m ∈R ),若α,β都是钝角,求α+β的值.已知α,β均为锐角,sin α=55,cos β=1010,求α-β的值. 作业:1.若tan α=3,则sin2αcos 2α的值等于( )A .2B .3C .4D .6 2.若tan θ+1tan θ=4,则sin2θ=( )A .15B .14C .13D .12 3.cos15°-sin15°cos15°+sin15°的值是( ) A .-3 B .0 C .3 D .334.已知cos ⎝⎛⎭⎫α-π6+sin α=453,则sin ⎝⎛⎭⎫α+7π6的值是( ) A .-235 B .235C .-45D .45 5.已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos2α=( )A .-53B .-59C .59 D .53 6.(2014·全国课标Ⅰ)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .3α+β=π2C .2α-β=π2D .2α+β=π27.(2014·课标全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin (x +φ)-2sin φcos x 的最大值为________. 8.求1+cos20°2sin20°-2sin10°·tan80°的值.9.已知cos α=17,cos ()α-β=1314,且0<β<α<π2.(1)求tan2α的值; (2)求β的值.10.(2014·江苏)已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin α=55. (1)求sin ⎝⎛⎭⎫π4+α的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎫5π6-2α的值. §4.6 正弦定理、余弦定理及其应用知识梳理:1.正弦定理正弦定理的其他形式:①a =2R sin A ,b =__________,c =__________;②sin A =a2R,sin B = ,sin C = ;③a ∶b ∶c =______________________. 2.余弦定理(1)余弦定理:a 2= ,b 2= ,c 2= . (2)余弦定理的变形:cos A = ,cos B = ,cos C = .3.三角形中的常用公式及变式(1)三角形面积公式S △=_________=_________=_________=_________=_________.其中R ,r 分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A +B +C =π,则A =___,从而sin A =______,cos A =______,tan A =______;(3)若三角形三边a ,b ,c 成等差数列,则2b =____________⇔2sin B =____________⇔2sinB2=基础自测:(2014·广东)在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,则“a≤b”是“sin A ≤sin B ”的( )A .充分必要条件B .充分非必要条件C .必要非充分条件D .非充分非必要条件 在△ABC 中,∠A =45°, ∠C =105°, BC=2,则AC =( )A .1B .2C .3D .32(2013·陕西)设△ABC 的内角A , B , C 所对的边分别为a , b , c , 若b cos C +c cos B =a sin A , 则△ABC 的形状为( )A .锐角△B .直角△C .钝角△D .不确定 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c =23,则b =________.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知A =π6,a =1,b =3,则B =________.例题分析:△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A -C =90°,a +c =2b ,求C.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若3a =2b ,则2sin 2B -sin 2Asin 2A的值为( )A .-19B .13C .1D .72在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c.(1)求B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( ) A .43 B .8-43 C .1 D .23(2013·全国新课标Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sinB .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.(2014·课标全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.在三角形ABC 中,若tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形ABC 的形状.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角△B .直角△C .钝角△D .不能确定 作业:1.在△ABC 中,A >B 是sin A >sin B 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件2.(2013·北京)在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =( ) A .15 B .59C .53D .13.如图,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使AE =1,连接EC ,ED ,则sin ∠CED =()A .31010B .1010C .510D .5154.在△ABC 中,sin 2A ≤sin 2B +sin 2C -sin B sin C ,则A 的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎤0,π6B .⎣⎡⎭⎫π6,πC .⎝⎛⎦⎤0,π3D .⎣⎡⎭⎫π3,π 5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C =120°,c =2a ,则( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C +c cos B =2b ,则ab=________.7.(2014·四川)如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60m ,则河流的宽度BC 等于________m .8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .角A ,B ,C 成等差数列.(1)求cos B 的值;(2)边a ,b ,c 成等比数列,求sin A sin C 的值. 9.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =3,BC =1,P 为△ABC 内一点,∠BPC =90°.(1)若PB =12,求P A ;(2)若∠APB =150°,求tan ∠PB A .10.(2014·安徽)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,△ABC 的面积为2,求cos A 与a 的值.。

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