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課件園PAGE第三章三角函數(shù)、三角恒等變換及解三角形第1課時(shí)任意角和弧度制及任意角的三角函數(shù)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)(文)、(理)40~41頁(yè))頁(yè)考情分析考點(diǎn)新知①了解任意角的概念;了解終邊相同的角的意義.②了解弧度的意義,并能進(jìn)行弧度與角度的互化.③理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義;初步了解有向線(xiàn)段的概念,會(huì)利用單位圓中的三角函數(shù)線(xiàn)表示任意角的正弦、余弦、正切.①能準(zhǔn)確進(jìn)行角度與弧度的互化.②準(zhǔn)確理解任意角三角函數(shù)的定義,并能準(zhǔn)確判斷三角函數(shù)的符號(hào).1.(必修4P15練習(xí)6改編)若角θ同時(shí)滿(mǎn)足sinθ<0且tanθ<0,則角θ的終邊一定落在第________象限.答案:四解析:由sinθ<0,可知θ的終邊可能位于第三或第四象限,也可能與y軸的非正半軸重合.由tanθ<0,可知θ的終邊可能位于第二象限或第四象限,可知θ的終邊只能位于第四象限.2.角α終邊過(guò)點(diǎn)(-1,2),則cosα=________.答案:-eq\f(\r(5),5)3.已知扇形的周長(zhǎng)是6cm,面積是2cm2,則扇形的圓心角的弧度數(shù)是________答案:1或44.已知角α終邊上一點(diǎn)P(-4a,3a)(a<0),則sinα=________.答案:-eq\f(3,5)5.(必修4P15練習(xí)2改編)已知角θ的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(-x,-6),且cosθ=-eq\f(5,13),則sinθ=____________,tanθ=____________.答案:-eq\f(12,13)eq\f(12,5)解析:cosθ=eq\f(-x,\r(x2+36))=-eq\f(5,13),解得x=eq\f(5,2).sinθ=eq\f(-6,\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5,2)))\s\up12(2)+(-6)2))=-eq\f(12,13),tanθ=eq\f(12,5).1.任意角(1)角的概念的推廣①按旋轉(zhuǎn)方向不同分為正角、負(fù)角、零角.②按終邊位置不同分為象限角和軸線(xiàn)角.(2)終邊相同的角終邊與角α相同的角可寫(xiě)成α+k·360°(k∈Z).(3)弧度制①1弧度的角:長(zhǎng)度等于半徑的圓弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角.②規(guī)定:正角的弧度數(shù)為正數(shù),負(fù)角的弧度數(shù)為負(fù)數(shù),零角的弧度數(shù)為零,|α|=eq\f(l,r),l是以角α作為圓心角時(shí)所對(duì)圓弧的長(zhǎng),r為半徑.③弧度與角度的換算:360°=2π弧度;180°=π弧度.④弧長(zhǎng)公式:l=|α|r.扇形面積公式:S扇形=eq\f(1,2)lr=eq\f(1,2)|α|r2.2.任意角的三角函數(shù)(1)任意角的三角函數(shù)定義設(shè)P(x,y)是角α終邊上任一點(diǎn),且|PO|=r(r>0),則有sinα=eq\f(y,r),cosα=eq\f(x,r),tanα=eq\f(y,x),它們都是以角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù).(2)三角函數(shù)在各象限內(nèi)的正值口訣是:Ⅰ全正、Ⅱ正弦、Ⅲ正切、Ⅳ余弦.3.三角函數(shù)線(xiàn)設(shè)角α的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與x軸非負(fù)半軸重合,終邊與單位圓相交于點(diǎn)P,過(guò)P作PM垂直于x軸于M,則點(diǎn)M是點(diǎn)P在x軸上的正射影.由三角函數(shù)的定義知,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(cosα,sinα),即P(cosα,sinα),其中cosα=OM,sinα=MP,單位圓與x軸的正半軸交于點(diǎn)A,單位圓在A點(diǎn)的切線(xiàn)與α的終邊或其反向延長(zhǎng)線(xiàn)相交于點(diǎn)T,則tanα=AT.我們把有向線(xiàn)段OM、MP、AT叫做α的余弦線(xiàn)、正弦線(xiàn)、正切線(xiàn).三角函數(shù)線(xiàn)[備課札記](méi)題型1三角函數(shù)的定義例1α是第二象限角,P(x,eq\r(5))為其終邊上一點(diǎn),且cosα=eq\f(\r(2),4)x,求sinα的值.解:∵OP=eq\r(x2+5),∴cosα=eq\f(x,\r(x2+5))=eq\f(\r(2),4)x.又α是第二象限角,∴x<0,得x=-eq\r(3),∴sinα=eq\f(\r(5),\r(x2+5))=eq\f(\r(10),4).eq\a\vs4\al(變式訓(xùn)練)已知角α終邊上一點(diǎn)P(-eq\r(3),y),且sinα=eq\f(\r(2),4)y,求cosα和tanα的值.解:r2=x2+y2=y(tǒng)2+3,由sinα=eq\f(y,r)=eq\f(y,\r(y2+3))=eq\f(\r(2),4)y,∴y=±eq\r(5)或y=0.當(dāng)y=eq\r(5)即α是第二象限角時(shí),cosα=eq\f(x,r)=-eq\f(\r(6),4),tanα=-eq\f(\r(15),3);當(dāng)y=-eq\r(5)即α是第三象限角時(shí),cosα=eq\f(x,r)=-eq\f(\r(6),4),tanα=eq\f(\r(15),3);當(dāng)y=0時(shí),P(-eq\r(3),0),cosα=-1,tanα=0.題型2三角函數(shù)值的符號(hào)及判定例2(1)如果點(diǎn)P(sinθ·cosθ,2cosθ)位于第三象限,試判斷角θ所在的象限;(2)若θ是第二象限角,試判斷sin(cosθ)的符號(hào).解:(1)因?yàn)辄c(diǎn)P(sinθ·cosθ,2cosθ)位于第三象限,所以sinθ·cosθ<0,2cosθ<0,即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(sinθ>0,,cosθ<0,)))所以θ為第二象限角.(2)∵2kπ+eq\f(π,2)<θ<2kπ+π(k∈Z),∴-1<cosθ<0,∴sin(cosθ)<0.∴sin(cosθ)的符號(hào)是負(fù)號(hào).eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知點(diǎn)P(tanα,cosα)在第二象限,則角α的終邊在第________象限.答案:四解析:由題意,得tanα<0且cosα>0,所以角α的終邊在第四象限.題型3弧長(zhǎng)公式與扇形面積公式例3已知一扇形的中心角是α,所在圓的半徑是R.(1)若α=60°,R=10cm,(2)若扇形的周長(zhǎng)是一定值C(C>0),當(dāng)α為多少弧度時(shí),該扇形有最大面積?解:(1)設(shè)弧長(zhǎng)為l,弓形面積為S弓.∵α=60°=eq\f(π,3),R=10,∴l(xiāng)=eq\f(10,3)π(cm).S弓=S扇-S△=eq\f(1,2)×eq\f(10,3)π×10-eq\f(1,2)×102·sin60°=50eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\f(\r(3),2)))cm2.(2)∵扇形周長(zhǎng)C=2R+l=2R+αR,∴R=eq\f(C,2+α),∴S扇=eq\f(1,2)α·R2=eq\f(1,2)αeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2+α)))eq\s\up12(2)=eq\f(C2,2)·eq\f(α,4+4α+α2)=eq\f(C2,2)·eq\f(1,4+α+\f(4,α))≤eq\f(C2,16),當(dāng)且僅當(dāng)α=eq\f(4,α),即α=2(α=-2舍去)時(shí),扇形面積有最大值eq\f(C2,16).eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知2rad的圓心角所對(duì)的弦長(zhǎng)為2,求這個(gè)圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng).解:如圖,∠AOB=2rad,過(guò)O點(diǎn)作OC⊥AB于C,并延長(zhǎng)OC交eq\o(AB,\s\up8(︵))于D.∠AOD=∠BOD=1rad,且AC=eq\f(1,2)AB=1.在Rt△AOC中,AO=eq\f(AC,sin∠AOC)=eq\f(1,sin1),從而弧AB的長(zhǎng)為l=|α|·r=eq\f(2,sin1).1.若α角與eq\f(8π,5)角終邊相同,則在[0,2π]內(nèi)終邊與eq\f(α,4)角終邊相同的角是________.答案:eq\f(2π,5),eq\f(9π,10),eq\f(7π,5),eq\f(19π,10)解析:由題意,得α=eq\f(8π,5)+2kπ(k∈Z),eq\f(α,4)=eq\f(2π,5)+eq\f(kπ,2)(k∈Z).又eq\f(α,4)∈[0,2π],所以k=0,1,2,3,eq\f(α,4)=eq\f(2π,5),eq\f(9π,10),eq\f(7π,5),eq\f(19π,10).2.已知角α(0≤α≤2π)的終邊過(guò)點(diǎn)Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin\f(2π,3),cos\f(2π,3))),則α=__________.答案:eq\f(11π,6)解析:將點(diǎn)P的坐標(biāo)化簡(jiǎn)得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2),-\f(1,2))),它是第四象限的點(diǎn),r=|OP|=1,cosα=eq\f(x,r)=eq\f(\r(3),2).又0≤α≤2π,所以α=eq\f(11π,6).3.已知扇形的周長(zhǎng)為8cm,則該扇形面積的最大值為_(kāi)_______cm答案:4解析:設(shè)扇形半徑為rcm,弧長(zhǎng)為lcm,則2r+l=8,S=eq\f(1,2)rl=eq\f(1,2)r×(8-2r)=-r2+4r=-(r-2)2+4,所以Smax=4(cm2).4.若角α的終邊與直線(xiàn)y=3x重合且sinα<0,又P(m,n)是角α終邊上一點(diǎn),且|OP|=eq\r(10),則m-n=________.答案:2解析:依題意知eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n=3m,,m2+n2=10.))解得m=1,n=3或m=-1,n=-3.又sinα<0,∴α的終邊在第三象限,∴n<0,∴m=-1,n=-3,∴m-n=2.1.設(shè)集合M=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(α\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(α=\f(kπ,2)-\f(π,3),k∈Z)))),N={α|-π<α<π},則M∩N=________.答案:eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(-\f(5,6)π,-\f(π,3),\f(π,6),\f(2,3)π))解析:由-π<eq\f(kπ,2)-eq\f(π,3)<π,得-eq\f(4,3)<k<eq\f(8,3).∵k∈Z,∴k=-1,0,1,2,故M∩N=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(-\f(5,6)π,-\f(π,3),\f(π,6),\f(2,3)π)).2.已知α=eq\f(π,3),回答下列問(wèn)題.(1)寫(xiě)出所有與α終邊相同的角;(2)寫(xiě)出在(-4π,2π)內(nèi)與α終邊相同的角;(3)若角β與α終邊相同,則eq\f(β,2)是第幾象限的角?解:(1)所有與α終邊相同的角可表示為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(θ\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(θ=2kπ+\f(π,3),k∈Z)))).(2)由(1)令-4π<2kπ+eq\f(π,3)<2π(k∈Z),則有-2-eq\f(1,6)<k<1-eq\f(1,6).∵k∈Z,∴取k=-2、-1、0.故在(-4π,2π)內(nèi)與α終邊相同的角是-eq\f(11π,3)、-eq\f(5π,3)、eq\f(π,3).(3)由(1)有β=2kπ+eq\f(π,3)(k∈Z),則eq\f(β,2)=kπ+eq\f(π,6)(k∈Z).∴eq\f(β,2)是第一、三象限的角.3.已知角α的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(x,-2),且cosα=eq\f(x,3),求sinα和tanα.解:因?yàn)閞=|OP|=eq\r(x2+(-2)2),所以由cosα=eq\f(x,3),得eq\f(x,\r(x2+(-2)2))=eq\f(x,3),解得x=0或x=±eq\r(5).當(dāng)x=0時(shí),sinα=-1,tanα不存在;當(dāng)x=eq\r(5)時(shí),sinα=-eq\f(2,3),tanα=-eq\f(2\r(5),5);當(dāng)x=-eq\r(5)時(shí),sinα=-eq\f(2,3),tanα=eq\f(2\r(5),5).4.已知在半徑為10的圓O中,弦AB的長(zhǎng)為10.(1)求弦AB所對(duì)的圓心角α的大?。?2)求α所在的扇形的弧長(zhǎng)l及弧所在的弓形的面積S.解:(1)由圓O的半徑r=10=AB,知△AOB是等邊三角形,∴α=∠AOB=eq\f(π,3).(2)由(1)可知α=eq\f(π,3),r=10,∴弧長(zhǎng)l=α·r=eq\f(π,3)×10=eq\f(10π,3),∴S扇形=eq\f(1,2)lr=eq\f(1,2)×eq\f(10π,3)×10=eq\f(50π,3),而S△AOB=eq\f(1,2)·AB·eq\f(10\r(3),2)=eq\f(1,2)×10×eq\f(10\r(3),2)=eq\f(50\r(3),2),∴S=S扇形-S△AOB=50eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\f(\r(3),2))).1.(1)要求適合某種條件且與已知角終邊相同,其方法是先求出與已知角終邊相同的角的一般形式,再根據(jù)條件解方程或不等式.(2)已知角α的終邊所在的直線(xiàn)方程,則可先設(shè)出終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo),求出此點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,然后用三角函數(shù)的定義來(lái)求相關(guān)問(wèn)題.若直線(xiàn)的傾斜角為特殊角,也可直接寫(xiě)出角.2.已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),則可先求出點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r,然后用三角函數(shù)的定義求解α的三角函數(shù)值.3.弧度制下的扇形的弧長(zhǎng)與面積公式,比角度制下的扇形的弧長(zhǎng)與面積公式要簡(jiǎn)潔得多,用起來(lái)也方便得多.因此,我們要熟練地掌握弧度制下扇形的弧長(zhǎng)與面積公式.4.利用單位圓解三角不等式(組)的一般步驟(1)用邊界值定出角的終邊位置.(2)根據(jù)不等式(組)定出角的范圍.(3)求交集,找單位圓中公共的部分.(4)寫(xiě)出角的表達(dá)式.eq\a\vs4\al(請(qǐng)使用課時(shí)訓(xùn)練(B)第1課時(shí)(見(jiàn)活頁(yè)).)[備課札記](méi)
第2課時(shí)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式與誘導(dǎo)公式(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)(文)、(理)42~43頁(yè))考情分析考點(diǎn)新知①會(huì)運(yùn)用同角三角函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)、求值及恒等式證明.②能運(yùn)用誘導(dǎo)公式將任意角的三角函數(shù)化為銳角的三角函數(shù),會(huì)運(yùn)用它們進(jìn)行簡(jiǎn)單的三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)、求值及恒等式證明.理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:sin2α+cos2α=1,eq\f(sinα,cosα)=tanα.②理解正弦、余弦、正切的誘導(dǎo)公式[2kπ+α(k∈Z),-α,π±α,eq\f(π,2)±α].1.(必修4P16例1改編)α是第二象限角,tanα=-eq\f(8,15),則sinα=________.答案:eq\f(8,17)解析:由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sin2α+cos2α=1,,\f(sinα,cosα)=-\f(8,15),))解得sinα=±eq\f(8,17).∵α為第二象限角,∴sinα>0,∴sinα=eq\f(8,17).2.coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(52,3)π))=________.答案:-eq\f(1,2)解析:coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(52π,3)))=coseq\f(52π,3)=cos(17π+eq\f(π,3))=-coseq\f(π,3)=-eq\f(1,2).3.sin2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1=________.答案:2解析:原式=(-sinα)2-(-cosα)cosα+1=sin2α+cos2α+1=2.4.(必修4P21例題4改編)已知coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)+α))=eq\f(1,3),且-π<α<-eq\f(π,2),則coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)-α))=________.答案:-eq\f(2\r(2),3)解析:coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)-α))=cos[eq\f(π,2)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)+α))]=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)+α)).又-π<α<-eq\f(π,2),所以-eq\f(7,12)π<eq\f(5π,12)+α<-eq\f(π,12).所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,12)π+α))=-eq\f(2\r(2),3),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)-α))=-eq\f(2\r(2),3).5.(必修4P22習(xí)題9(1)改編)已知tanθ=2,則eq\f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π-θ)),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-sin(π-θ))=__________.答案:-2解析:eq\f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-cos(π-θ),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-sin(π-θ))=eq\f(cosθ-(-cosθ),cosθ-sinθ)=eq\f(2cosθ,cosθ-sinθ)=eq\f(2,1-tanθ)=eq\f(2,1-2)=-2.1.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系(1)平方關(guān)系:sin2α+cos2α=1.(2)商數(shù)關(guān)系:tanα=eq\f(sinα,cosα).2.誘導(dǎo)公式組數(shù)一二三四五六角2kπ+α(k∈Z)π+α-απ-αeq\f(π,2)-αeq\f(π,2)+α正弦sinα-sinα-sinαsinαcosαcosa余弦cosα-cosαcosα-cosαsinα-sinα正切tanαtanα-tanα-tanα口訣函數(shù)名不變符號(hào)看象限函數(shù)名改變符號(hào)看象限記憶規(guī)律:奇變偶不變,符號(hào)看象限.[備課札記](méi)
題型1同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式例1(必修4P23第18題改編)已知α是三角形的內(nèi)角,且sinα+cosα=eq\f(1,5).(1)求tanα的值;(2)將eq\f(1,cos2α-sin2α)用tanα表示出來(lái),并求其值.解:(1)(解法1)聯(lián)立方程eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinα+cosα=\f(1,5)①,,sin2α+cos2α=1②,))由①得cosα=eq\f(1,5)-sinα,將其代入②,整理,得25sin2α-5sinα-12=0.∵α是三角形內(nèi)角,∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinα=\f(4,5),,cosα=-\f(3,5),))∴tanα=-eq\f(4,3).(解法2)∵sinα+cosα=eq\f(1,5),∴(sinα+cosα)2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)))eq\s\up12(2),即1+2sinαcosα=eq\f(1,25),∴2sinαcosα=-eq\f(24,25),∴(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1+eq\f(24,25)=eq\f(49,25).∵sinαcosα=-eq\f(12,25)<0且0<α<π,∴sinα>0,cosα<0.∵sinα-cosα>0,∴sinα-cosα=eq\f(7,5).由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinα+cosα=\f(1,5),,sinα-cosα=\f(7,5),))得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinα=\f(4,5),,cosα=-\f(3,5),))∴tanα=-eq\f(4,3).(2)eq\f(1,cos2α-sin2α)=eq\f(sin2α+cos2α,cos2α-sin2α)=eq\f(tan2α+1,1-tan2α).∵tanα=-eq\f(4,3),∴eq\f(1,cos2α-sin2α)=eq\f(tan2α+1,1-tan2α)=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,3)))\s\up12(2)+1,1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,3)))\s\up12(2))=-eq\f(25,7).eq\a\vs4\al(變式訓(xùn)練)已知關(guān)于x的方程2x2-(eq\r(3)+1)x+m=0的兩根為sinθ和cosθ,且θ∈(0,2π).(1)求eq\f(sin2θ,sinθ-cosθ)+eq\f(cosθ,1-tanθ)的值;(2)求m的值;(3)求方程的兩根及此時(shí)θ的值.解:(1)由韋達(dá)定理可知eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\ac\hs10\co2(sinθ+cosθ=\f(\r(3)+1,2),①,,sinθ·cosθ=\f(m,2),②,)))而eq\f(sin2θ,sinθ-cosθ)+eq\f(cosθ,1-tanθ)=eq\f(sin2θ,sinθ-cosθ)+eq\f(cos2θ,cosθ-sinθ)=sinθ+cosθ=eq\f(\r(3)+1,2).(2)由①兩邊平方得1+2sinθcosθ=eq\f(2+\r(3),2),將②代入得m=eq\f(\r(3),2).(3)當(dāng)m=eq\f(\r(3),2)時(shí),原方程變?yōu)?x2-(1+eq\r(3))x+eq\f(\r(3),2)=0,解得x1=eq\f(\r(3),2),x2=eq\f(1,2),∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinθ=\f(\r(3),2),cosθ=\f(1,2)))或eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinθ=\f(1,2),,cosθ=\f(\r(3),2).))∵θ∈(0,2π),∴θ=eq\f(π,6)或eq\f(π,3).例2(必修4P23第10(2)題改編)化簡(jiǎn):(eq\r(\f(1+sinα,1-sinα))-eq\r(\f(1-sinα,1+sinα)))·(eq\r(\f(1+cosα,1-cosα))-eq\r(\f(1-cosα,1+cosα))).解:原式=(eq\r(\f((1+sinα)2,cos2α))-eq\r(\f((1-sinα)2,cos2α)))(eq\r(\f((1+cosα)2,sin2α))-eq\r(\f((1-cosα)2,sin2α)))=(eq\f(1+sinα,|cosα|)-eq\f(1-sinα,|cosα|))(eq\f(1+cosα,|sinα|)-eq\f(1-cosα,|sinα|))=eq\f(2sinα,|cosα|)·eq\f(2cosα,|sinα|)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4,α在第一、三象限時(shí),,-4,α在第二、四象限時(shí).))eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知sinα·cosα<0,sinαtanα>0,化簡(jiǎn):coseq\f(α,2)·eq\r(\f(1-sin\f(α,2),1+sin\f(α,2)))+sineq\f(α,2)·eq\r(\f(1+cos\f(α,2),1-cos\f(α,2)))=________.答案:±eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)+\f(π,4)))解析:∵sinα·cosα<0,∴α為第二或第四象限角.又∵sinα·tanα>0,∴α為第四象限角,∴eq\f(α,2)為第二或四象限角.∴原式=coseq\f(α,2)·eq\f(1-sin\f(α,2),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(cos\f(α,2))))+sineq\f(α,2)·eq\f(1+cos\f(α,2),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(sin\f(α,2))))=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sin\f(α,2)+cos\f(α,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)為第二象限角)),,-sin\f(α,2)-cos\f(α,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)為第四象限角)),))∴原式=±eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(α,2)+\f(π,4))).題型2利用誘導(dǎo)公式進(jìn)行化簡(jiǎn)求值例3已知sin(α-3π)=2cos(α-4π),求eq\f(sin(π-α)+5cos(2π-α),2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))-sin(-α))的值.解:∵sin(α-3π)=2cos(α-4π),∴-sin(3π-α)=2cos(4π-α),∴sinα=-2cosα,且cosα≠0.∴原式=eq\f(sinα+5cosα,-2cosα+sinα)=eq\f(-2cosα+5cosα,-2cosα-2cosα)=eq\f(3cosα,-4cosα)=-eq\f(3,4).eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知cos(π+α)=-eq\f(1,2),且角α在第四象限,計(jì)算:(1)sin(2π-α);(2)eq\f(sin[α+(2n+1)π]+sin(π+α),sin(π-α)·cos(α+2nπ))(n∈Z).解:∵cos(π+α)=-eq\f(1,2),∴-cosα=-eq\f(1,2),cosα=eq\f(1,2).又角α在第四象限,∴sinα=-eq\r(1-cos2α)=-eq\f(\r(3),2).(1)sin(2π-α)=sin[2π+(-α)]=sin(-α)=-sinα=eq\f(\r(3),2).(2)eq\f(sin[α+(2n+1)π]+sin(π+α),sin(π-α)cos(α+2nπ))=eq\f(sin(α+2nπ+π)-sinα,sinαcosα)=eq\f(sin(π+α)-sinα,sinαcosα)=eq\f(-2sinα,sinαcosα)=-eq\f(2,cosα)=-4.1.(2013·廣東文)已知sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,2)+α))=eq\f(1,5),那么cosα=________.答案:eq\f(1,5)解析:sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,2)+α))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))=cosα=eq\f(1,5).2.已知{an}為等差數(shù)列,若a1+a5+a9=π,則cos(a2+a8)=________.答案:-eq\f(1,2)解析:由條件,知π=a1+a5+a9=3a5,∴a5=eq\f(π,3),∴cos(a2+a8)=cos2a5=coseq\f(2π,3)=-eq\f(1,2).3.已知sinα=eq\f(1,3),且α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),則tanα=________.答案:-eq\f(\r(2),4)解析:因?yàn)閟inα=eq\f(1,3),α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),所以cosα=-eq\r(1-\f(1,9))=-eq\f(2\r(2),3),從而tanα=-eq\f(\r(2),4).4.已知2tanα·sinα=3,-eq\f(π,2)<α<0,則cos(α-eq\f(π,6))=____________.答案:0解析:依題意得eq\f(2sin2α,cosα)=3,即2cos2α+3cosα-2=0,解得cosα=eq\f(1,2)或cosα=-2(舍去).又-eq\f(π,2)<α<0,因此α=-eq\f(π,3),故coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,6)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)-\f(π,6)))=coseq\f(π,2)=0.1.已知0<x<π,sinx+cosx=eq\f(1,5).(1)求sinx-cosx的值;(2)求tanx的值.解:(1)∵sinx+cosx=eq\f(1,5),∴1+2sinxcosx=eq\f(1,25),∴2sinxcosx=-eq\f(24,25),又∵0<x<π,∴sinx>0,2sinxcosx=-eq\f(24,25)<0,∴cosx<0,∴sinx-cosx>0,∴sinx-cosx=eq\r(1-2sinxcosx)=eq\f(7,5).(2)eq\f(sinx+cosx,sinx-cosx)=eq\f(1,7),eq\f(tanx+1,tanx-1)=eq\f(1,7),tanx=-eq\f(4,3).2.已知3cos2(π+x)+5coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-x))=1,求6sinx+4tan2x-3cos2(π-x)的值.解:由已知得3cos2x+5sinx=1,即3sin2x-5sinx-2=0,解得sinx=-eq\f(1,3)或sinx=2(舍去).這時(shí)cos2x=1-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))eq\s\up12(2)=eq\f(8,9),tan2x=eq\f(sin2x,cos2x)=eq\f(1,8),故6sinx+4tan2x-3cos2(π-x)=6×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))+4×eq\f(1,8)-3×eq\f(8,9)=-eq\f(25,6).3.已知在△ABC中,sinA+cosA=eq\f(1,5).(1)求sinA·cosA;(2)判斷△ABC是銳角三角形還是鈍角三角形;(3)求tanA的值.解:(1)因?yàn)閟inA+cosA=eq\f(1,5)①,兩邊平方得1+2sinAcosA=eq\f(1,25),所以sinA·cosA=-eq\f(12,25).(2)由(1)sinAcosA=-eq\f(12,25)<0,且0<A<π,可知cosA<0,所以A為鈍角,所以△ABC是鈍角三角形.(3)(sinA-cosA)2=1-2sinAcosA=1+eq\f(24,25)=eq\f(49,25).又sinA>0,cosA<0,sinA-cosA>0,所以sinA-cosA=eq\f(7,5)②,所以由①,②可得sinA=eq\f(4,5),cosA=-eq\f(3,5),則tanA=eq\f(sinA,cosA)=eq\f(\f(4,5),-\f(3,5))=-eq\f(4,3).4.已知sin(3π+θ)=eq\f(1,3),求eq\f(cos(π+θ),cosθ[cos(π-θ)-1])+eq\f(cos(θ-2π),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(3π,2)))cos(θ-π)-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ)))的值.解:因?yàn)閟in(3π+θ)=-sinθ=eq\f(1,3),所以sinθ=-eq\f(1,3).原式=eq\f(-cosθ,cosθ(-cosθ-1))+eq\f(cos(2π-θ),-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-θ))cos(π-θ)+cosθ)=eq\f(1,1+cosθ)+eq\f(cosθ,-cos2θ+cosθ)=eq\f(1,1+cosθ)+eq\f(1,1-cosθ)=eq\f(2,1-cos2θ)=eq\f(2,sin2θ)=eq\f(2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)))\s\up12(2))=18.1.利用平方關(guān)系解決問(wèn)題時(shí),要注意開(kāi)方運(yùn)算結(jié)果的符號(hào),需要根據(jù)角α的范圍進(jìn)行確定.2.應(yīng)熟練應(yīng)用誘導(dǎo)公式.誘導(dǎo)公式的應(yīng)用原則是:負(fù)化正、大化小、化到銳角為終了.誘導(dǎo)公式的應(yīng)用是求任意角的三角函數(shù)值,其一般步驟:①負(fù)角變正角,再寫(xiě)成2kπ+α(k∈Z),0≤α<2π;②轉(zhuǎn)化為銳角.3.在應(yīng)用誘導(dǎo)公式時(shí)需先將角變形,有一定技巧,如化eq\f(3,2)π+α為π+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))或2π-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α)).eq\a\vs4\al(請(qǐng)使用課時(shí)訓(xùn)練(A)第2課時(shí)(見(jiàn)活頁(yè)).)[備課札記](méi)第3課時(shí)三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)(文)、(理)44~46頁(yè))考情分析考點(diǎn)新知①知道三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)的周期為T(mén)=eq\f(2π,|ω|).②能根據(jù)圖象理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)在[0,2π],正切函數(shù)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))上的性質(zhì)(如單調(diào)性、最大值和最小值、圖象與x軸的交點(diǎn)等).③會(huì)畫(huà)出y=Asin(ωx+φ)的簡(jiǎn)圖,能由正弦曲線(xiàn)y=sinx通過(guò)平移、伸縮變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象.①了解三角函數(shù)的周期性.②能畫(huà)出y=sinx,y=cosx,y=tanx的圖象,并能根據(jù)圖象理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)在[0,2π],正切函數(shù)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))上的性質(zhì).③了解三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的實(shí)際意義及其參數(shù)A、ω、φ對(duì)函數(shù)圖象變化的影響.1.(必修4P25練習(xí)2改編)函數(shù)f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,4))),x∈R的最小正周期為_(kāi)_______.答案:4π解析:函數(shù)f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,4)))的最小正周期為T(mén)=eq\f(2π,\f(1,2))=4π.2.(必修4P39第2題改編)將函數(shù)y=sinx的圖象上所有的點(diǎn)向右平行移動(dòng)eq\f(π,10)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),所得圖象的函數(shù)解析式是____________________.答案:y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,10)))解析:∵向右平移eq\f(π,10)個(gè)單位,∴用x-eq\f(π,10)代替y=sinx中的x;∵各點(diǎn)橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,∴用eq\f(1,2)x代替y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,10)))中的x,∴y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,10))).3.(必修4P45第9題改編)如圖,它表示電流I=Asin(ωt+φ)(A>0,ω>0)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象,則I=Asin(ωt+φ)的解析式為_(kāi)_______________.答案:I=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100π,3)t+\f(π,3)))解析:由圖可知A=eq\r(3),ω=eq\f(100π,3).代入eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,50),0))和eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,20),0)),解得φ=eq\f(π,3),于是I=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100π,3)t+\f(π,3))).4.(必修4P32練習(xí)6改編)函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的單調(diào)遞增區(qū)間是________.答案:eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,8)+kπ,\f(π,8)+kπ))(k∈Z)解析:-π+2kπ≤2x-eq\f(π,4)≤2kπ,即-eq\f(3π,8)+kπ≤x≤eq\f(π,8)+kπ(k∈Z),所求單調(diào)遞增區(qū)間是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,8)+kπ,\f(π,8)+kπ))(k∈Z).5.(必修4P32第5題改編)函數(shù)y=2sinxeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)≤x≤\f(2π,3)))的值域是________.答案:[1,2]解析:根據(jù)正弦函數(shù)圖象,可知x=eq\f(π,6)時(shí),函數(shù)取到最小值1;x=eq\f(π,2)時(shí),函數(shù)取到最大值2.1.周期函數(shù)的定義周期函數(shù)的概念:對(duì)于函數(shù)y=f(x),如果存在一個(gè)不為零的常數(shù)T,使得當(dāng)x取定義域內(nèi)的每一個(gè)值時(shí),f(x+T)=f(x)都成立,則稱(chēng)y=f(x)為周期函數(shù);函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的周期均為T(mén)=eq\f(2π,|ω|);函數(shù)y=Atan(ωx+φ)的周期為T(mén)=eq\f(π,|ω|).
2.三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)三角函數(shù)y=sinxy=cosxy=tanx圖象定義域RReq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠kπ+\f(π,2),k∈Z))))值域和最值[-1,1]最大值:1最小值:-1[-1,1]最大值:1最小值:-1R無(wú)最值周期2π2ππ奇偶性奇函數(shù)偶函數(shù)奇函數(shù)對(duì)稱(chēng)性關(guān)于x=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)對(duì)稱(chēng)關(guān)于x=kπ(k∈Z)對(duì)稱(chēng)對(duì)稱(chēng)中心是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0))(k∈Z)單調(diào)區(qū)間在[2kπ-eq\f(π,2),2kπ+eq\f(π,2)](k∈Z)上單調(diào)遞增在[2kπ-eq\f(π,2),2kπ+eq\f(π,2)](k∈Z)上單調(diào)遞減[2kπ+π,2kπ+2π](k∈Z)單調(diào)遞增[2kπ,2kπ+π](k∈Z)單調(diào)遞減在(kπ-eq\f(π,2),kπ+eq\f(π,2))(k∈Z)上單調(diào)遞增3.“五點(diǎn)法”作圖“五點(diǎn)法”作圖原理:在確定正弦函數(shù)y=sinx在[0,2π]上的圖象形狀時(shí),起關(guān)鍵作用的五個(gè)點(diǎn)是(0,0)、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),1))、(π,0)、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-1))、(2π,0).余弦函數(shù)呢?4.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的特征若函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈(-∞,+∞))表示一個(gè)振動(dòng)量時(shí),則A叫做振幅,T=eq\f(2π,ω)叫做周期,f=eq\f(1,T)叫做頻率,ωx+φ叫做相位,φ叫做初相.[備課札記](méi)題型1依據(jù)三角函數(shù)的圖象求解析式例1(2013·南京三模)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的部分圖象如圖所示,則ω=________.答案:eq\f(2,3)解析:由圖象可知函數(shù)的四分之三周期為eq\f(15π,8)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3π,8)))=eq\f(3,4)T,T=3π,ω=eq\f(2π,3π)=eq\f(2,3).eq\a\vs4\al(變式訓(xùn)練)已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<eq\f(π,2))的部分圖象如圖所示,則ω=________.答案:3解析:由圖知,A=2,將(0,eq\r(2))、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),2))代入函數(shù),得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)w+φ))=2,,2sinφ=\r(2),))∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(φ=\f(π,4),,ω=3.))題型2三角函數(shù)的圖象變換例2為了得到函數(shù)y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,3)+\f(π,6)))(x∈R)的圖象,只需把函數(shù)y=2sinx(x∈R)的圖象上所有的點(diǎn)經(jīng)過(guò)怎樣的變換得到?解:y=2sinx用代替x,左移個(gè)單位y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))再用代替x,各點(diǎn)橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍。y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,3)+\f(π,6))).eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知函數(shù)f(x)=2eq\r(3)·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))-sin(x+π).(1)求f(x)的最小正周期;(2)若將f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位,得到函數(shù)g(x)的圖象,求函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,π]上的最大值和最小值.解:(1)因?yàn)閒(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,2)))+sinx=eq\r(3)cosx+sinx=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)cosx+\f(1,2)sinx))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),所以f(x)的最小正周期為2π.(2)∵將f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位,得到函數(shù)g(x)的圖象,∴g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,3)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))).∵x∈[0,π],∴x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),∴當(dāng)x+eq\f(π,6)=eq\f(π,2),即x=eq\f(π,3)時(shí),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=1,g(x)取得最大值2.當(dāng)x+eq\f(π,6)=eq\f(7π,6),即x=π時(shí),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=-eq\f(1,2),g(x)取得最小值-1.題型3五點(diǎn)法作圖例3已知a=(2cosx,cos2x),b=(sinx,-eq\r(3)),f(x)=a·b.(1)求f(x)的振幅、周期,并畫(huà)出它在一個(gè)周期內(nèi)的圖象;(2)說(shuō)明它可以由函數(shù)y=sinx的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的變換得到.解:(1)f(x)=a·b=sin2x-eq\r(3)cos2x=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))),周期T=π,振幅A=2.列表從略,圖象如下:(2)f(x)可以由y=sinx的圖象上各點(diǎn)右移eq\f(π,3)個(gè)單位后,再將縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的eq\f(1,2)而得到.eq\a\vs4\al(備選變式(教師專(zhuān)享))已知f(x)=cos(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,-\f(π,2)<φ<0))的最小正周期為π,且feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=eq\f(\r(3),2).(1)求ω和φ的值;(2)在給定坐標(biāo)系中作出函數(shù)f(x)在[0,π]上的圖象;(3)若f(x)>eq\f(\r(2),2),求x的取值范圍.解:(1)周期T=eq\f(2π,ω)=π,∴ω=2,∵feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,4)+φ))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+φ))=-sinφ=eq\f(\r(3),2),-eq\f(π,2)<φ<0,∴φ=-eq\f(π,3).(2)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))),列表如下:2x-eq\f(π,3)-eq\f(π,3)0eq\f(π,2)πeq\f(3,2)πeq\f(5,3)πx0eq\f(π,6)eq\f(5,12)πeq\f(2,3)πeq\f(11,12)ππf(x)eq\f(1,2)10-10eq\f(1,2)圖象如圖:(3)∵coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))>eq\f(\r(2),2),∴2kπ-eq\f(π,4)<2x-eq\f(π,3)<2kπ+eq\f(π,4),∴2kπ+eq\f(π,12)<2x<2kπ+eq\f(7π,12),∴kπ+eq\f(π,24)<x<kπ+eq\f(7π,24),k∈Z,∴x的取值范圍是eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,24)<x<kπ+\f(7π,24),k∈Z)))).題型4函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用例4(2013·蘇州期末)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,0<φ<eq\f(π,2))的周期為π,且圖象上有一個(gè)最低點(diǎn)為Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-3)).(1)求f(x)的解析式;(2)求函數(shù)y=f(x)+feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))的最大值及對(duì)應(yīng)x的值.解:(1)由eq\f(2π,ω)=π,得ω=2.由最低點(diǎn)為Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-3)),得A=3.且2×eq\f(2π,3)+φ=eq\f(3π,2)+2kπ(k∈Z),0<φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,6).∴f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).(2)y=f(x)+feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+3sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))+\f(π,6)))=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))=3eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(5π,12))),∴ymax=3eq\r(2).此時(shí),2x+eq\f(5π,12)=2kπ+eq\f(π,2),即x=kπ+eq\f(π,24),k∈Z.eq\a\vs4\al(變式訓(xùn)練)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<eq\f(π,2))的周期為π,且圖象上一個(gè)最低點(diǎn)為Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-2)).(1)求f(x)的解析式;(2)當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,12)))時(shí),求f(x)的最值.解:(1)由最低點(diǎn)為Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-2)),得A=2.由T=π,得ω=eq\f(2π,T)=eq\f(2π,π)=2.由點(diǎn)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-2))在圖象上得2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)+φ))=-2,即sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)+φ))=-1,∴eq\f(4π,3)+φ=2kπ-eq\f(π,2)(k∈Z),即φ=2kπ-eq\f(11π,6),k∈Z.又φ∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴φ=eq\f(π,6),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).(2)∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,12))),∴2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,3))).∴當(dāng)2x+eq\f(π,6)=eq\f(π,6),即x=0時(shí),f(x)取得最小值1;當(dāng)2x+eq\f(π,6)=eq\f(π,3),即x=eq\f(π,12)時(shí),f(x)取得最大值eq\r(3).1.(2013·貴州文)函數(shù)y=cos(2x+φ)(-π≤φ≤π)的圖象向右平移eq\f(π,2)個(gè)單位后,與函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象重合,則φ=________.答案:eq\f(5π,6)解析:因?yàn)閥=cos(2x+φ)=cos(-2x-φ)=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-(-2x-φ)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)+φ)),圖象向右平移eq\f(π,2)個(gè)單位后為y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,2)+φ)),與y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))重合,所以φ-eq\f(π,2)=eq\f(π,3),解得φ=eq\f(5π,6).2.(2013·上海一模)若函數(shù)f(x)=Asin(2x+φ)(A>0,-eq\f(π,2)<φ<eq\f(π,2))的部分圖象如圖所示,則f(0)=________.答案:-1解析:由圖象可知A=2,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))=2,即feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,3)+φ))=2,所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)+φ))=1,即eq\f(2π,3)+φ=eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,所以φ=-eq\f(π,6)+2kπ,k∈Z.因?yàn)椋璭q\f(π,2)<φ<eq\f(π,2),所以當(dāng)k=0時(shí),φ=-eq\f(π,6),所以f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),即f(0)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))=2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))=-1.3.(2013·新課標(biāo))已知ω>0,函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是________.答案:eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,4)))解析:由eq\f(π,2)+2kπ≤eq\f(π,2)ω+eq\f(π,4)<πω+eq\f(π,4)≤eq\f(3π,2)+2kπ,k∈Z,得eq\f(1,2)+4k≤ω≤eq\f(5,4)+2k,k∈Z.∵ω>0,∴eq\f(1,2)≤ω≤eq\f(5,4).4.(2013·蘇北四市期末)已知角φ的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,-1),點(diǎn)A(x1,y1)、B(x2,y2)是函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)圖象上的任意兩點(diǎn).若|f(x1)-f(x2)|=2時(shí),|x1-x2|的最小值為eq\f(π,3),則feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=________.答案:-eq\f(\r(2),2)解析:結(jié)合三角函數(shù)圖象,知道函數(shù)的最小正周期為eq\f(2π,3),ω=3,角φ的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,-1),取φ=-eq\f(π,4),f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4))),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=sineq\f(5π,4)=-eq\f(\r(2),2).1.已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的兩個(gè)相鄰最值點(diǎn)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),2))、eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),-2)),則這個(gè)函數(shù)的解析式為_(kāi)_______.答案:y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))解析:∵A=2,相鄰最值點(diǎn)相距半個(gè)周期,即eq\f(T,2)=eq\f(2π,3)-eq\f(π,6)=eq\f(π,2),∴T=π,即ω=2,則函數(shù)解析式為y=2sin(2x+φ),點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),2))在函數(shù)圖象上,∴2=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+φ)),即eq\f(π,3)+φ=2kπ+eq\f(π,2),得φ=2kπ+eq\f(π,6),k∈Z,∴函數(shù)的解析式為y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).2.(2014·泰州期末)已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))).(1)求函數(shù)y=f(x)的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間;(2)若feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0-\f(π,8)))=-eq\f(6,5),求f(x0)的值.解:(1)T=eq\f(2π,2)=π,增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,8)π+kπ,\f(1,8)π+kπ)),k∈Z.(2)feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0-\f(π,8)))=-eq\f(6,5),即sin(2x0)=-eq\f(3,5),所以cos(2x0)=±eq\f(4,5),f(x0)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x0+\f(π,4)))=eq\r(2)(sin2x0+cos2x0)=eq\f(\r(2),5)或-eq\f(7\r(2),5).3.已知a>0,函數(shù)f(x)=-2asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+2a+b,當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))時(shí),-5≤f(x)≤1.(1)求常數(shù)a、b的值;(2)設(shè)g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,2)))且lgg(x)>0,求g(x)的單調(diào)區(qū)間.解:(1)∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7,6)π)).∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)),∴-2asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))∈[-2a,a],∴f(x)∈[b,3a+b].又∵-5≤f(x)≤1,∴b=-5,3a+b=1,因此a=2,b=-5.(2)由(1)知a=2,b=-5,∴f(x)=-4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))-1,g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,2)))=-4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(7π,6)))-1=4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))-1.又由lgg(x)>0,得g(x)>1,∴4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))-1>1,∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))>eq\f(1,2),∴2kπ+eq\f(π,6)<2x+eq\f(π,6)<2kπ+eq\f(5π,6),k∈Z.由2kπ+eq\f(π,6)<2x+eq\f(π,6)≤2kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),得g(x)的單調(diào)增區(qū)間為eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ,kπ+\f(π,6)))(k∈Z).由2kπ+eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,6)<2kπ+eq\f(5π,6),得g(x)的單調(diào)減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,6),kπ+\f(π,3)))(k∈Z).4.設(shè)a=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin2\f(π+2x,4),cosx+sinx)),b=(4sinx,cosx-sinx),f(x)=a·b.(1)求函數(shù)f(x)的解析式;(2)已知常數(shù)ω>0,若y=f(ωx)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(2π,3)))上是增函數(shù),求ω的取值范圍;(3)設(shè)集合A=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)≤x≤\f(2,3)π)))),B={x||f(x)-m|<2},若AB,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.解:(1)f(x)=sin2eq\f(π+2x,4)·4sinx+(cosx+sinx)·(cosx-sinx)=4sinx·eq\f(1-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+x)),2)+cos2x=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x=2sinx+1,所以所求解析式為f(x)=2sinx+1.(2)∵f(ωx)=2sinωx+1,ω>0,由2kπ-eq\f(π,2)≤ωx≤2kπ+eq\f(π,2),得f(ωx)的增區(qū)間是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2kπ,ω)-\f(π,2ω),\f(2kπ,ω)+\f(π,2ω))),k∈Z.∵f(ωx)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(2π,3)))上是增函數(shù),∴eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(2π,3)))eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2ω),\f(π,2ω))).∴-eq\f(π,2)≥-eq\f(π,2ω)且eq\f(2π,3)≤eq\f(π,2ω),∴ω∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(3,4))).(3)由|f(x)-m|<2,得-2<f(x)-m<2,即f(x)-2<m<f(x)+2.∵AB,∴當(dāng)eq\f(π,6)≤x≤eq\f(2,3)π時(shí),不等式f(x)-2<m<f(x)+2恒成立.∴f(x)max-2<m<f(x)min+2,∵f(x)max=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=3,f(x)min=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=2,∴m∈(1,4).1.求形如y=Asin(ωx+φ)+k的單調(diào)區(qū)間時(shí),只需把ωx+φ看作一個(gè)整體代入y=sinx的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間內(nèi)即可,注意先把ω化為正數(shù).求y=Acos(ωx+φ)和y=Atan(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間類(lèi)似.2.求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式,常用的解題方法是待定系數(shù)法,由最高(低)點(diǎn)的縱坐標(biāo)確定A,由周期確定ω,由適合解析式的點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)確定φ,但由條件求得y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式一般不唯一,只有限定φ的取值范圍,才能得出唯一解.3.由y=sinx的圖象變換到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象,兩種變換的區(qū)別:先相位變換再周期變換(伸縮變換),平移的量是|φ|個(gè)單位;而先周期變換(伸縮變換)再相位變換,平移的量是eq\f(|φ|,ω)(ω>0)個(gè)單位.原因在于相位變換和周期變換都是針對(duì)x而言,即x本身加減多少值,而不是依賴(lài)于ωx加減多少值.eq\a\vs4\al(請(qǐng)使用課時(shí)訓(xùn)練(B)第3課時(shí)(見(jiàn)活頁(yè)).)[備課札記](méi)第4課時(shí)兩角和與差的正弦、余弦和正切公式(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)(文)、(理)47~48頁(yè))考情分析考點(diǎn)新知掌握兩角和與差的三角函數(shù)公式,能運(yùn)用兩角和與差的正弦、余弦和正切公式進(jìn)
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