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- 2021-06-16 发布
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(四) 三角函数
A组——大题保分练
1.(2018·南通模拟)已知cos α=,cos(α+β)=-,且α∈,β∈.
(1)求sin 2α的值;
(2)求cos(α-β)的值.
解:(1)∵α∈,∴2α∈.
∵cos α=,∴cos 2α=2cos2α-1=-,
∴sin 2α==.
(2)∵α∈,β∈,
∴α+β∈(0,π),又cos(α+β)=-,
∴sin(α+β)==,
∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]
=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)
=×+×=.
2.设函数f(x)=6cos2x-2sin xcos x.
(1)求f(x)的最小正周期和值域;
(2)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(B)=0且b=2,cos A=,求a和sin C的值.
解:(1)因为f(x)=6×-sin 2x
=3cos 2x-sin 2x+3
=2cos+3,
所以f(x)的最小正周期为T==π,
f(x)的值域为[3-2,3+2 ].
(2)由f(B)=0,得cos=-.
因为B为锐角,所以<2B+<,所以2B+=,所以B=.
因为cos A=,A∈(0,π),
所以sin A= =.
在△ABC中,由正弦定理得a===.
sin C=sin(π-A-B)=sin
=cos A+sin A=.
3.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,直线x=,x=是其相邻的两条对称轴.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f=-,且<α<,求cos α的值.
解: (1)由题意知,=-=,所以T=π.
又T=,所以ω=2,
所以f(x)=2sin(2x+φ).
因为点在函数图象上,
所以2sin=2,即sin=1.
因为-<φ<,即-<+φ<,
所以φ=,所以f(x)=2sin.
(2) 由f=-,得sin=-.
因为<α<,所以π<α+<,
所以cos=-=-.
所以cos α=cos=coscos+sinsin=-×+×=-.
4.在平面直角坐标系xOy中,若角α,β的顶点都为坐标原点O,始边为x轴的正半轴,角α的终边经过点P,角β的终边经过点Q(sin2θ,-1),且·=-.
(1)求cos 2θ的值;
(2)求tan(α+β)的值.
解:(1)由·=-,
得sin2θ-cos2θ=-,
∴sin2θ=2cos2θ-1,
即=cos 2θ,
解得cos 2θ=.
(2)由(1),知sin2θ==,则cos2θ=,
得P,Q,
∴tan α=,tan β=-3,
故tan(α+β)===-.
B组——大题增分练
1.已知coscos=-,α∈.
(1)求sin 2α的值;
(2)求tan α-的值.
解:(1)cos·cos
=cos·sin=sin=-,
即sin=-.
∵α∈,∴2α+∈,
∴cos=-,
∴sin 2α=sin
=sincos-cossin=.
(2)∵α∈,∴2α∈,
又由(1)知sin 2α=,∴cos 2α=-.
∴tan α-=-=
==-2×=2.
2.已知向量a=,b=(cos x,-1).
(1)当a∥b时,求cos2x-sin 2x的值;
(2)设函数f(x)=2(a+b)·b.已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a= ,b=2,sin B=,求f(x)+4cos的取值范围.
解:(1)∵a∥b,∴cos x+sin x=0,∴tan x=-.
∴cos2x-sin 2x===.
(2)f(x)=2(a+b)·b= sin+.
由正弦定理,得=,可得sin A=,
∴A=.∴f(x)+4cos=sin2x+-.
∵x∈,
∴2x+∈.
∴-1≤f(x)+4cos≤-.
∴f(x)+4cos的取值范围为.
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈[0,π))的图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)=f(x)+f(x+2)在x∈[-1,3]上的最大值和最小值.
解:(1)由图可得A=3,f(x)的周期为8,则=8,即ω=.
f(-1)=f(3)=0,则f(1)=3,所以sin=1,
即+φ=+2kπ,k∈Z.又φ∈[0,π),故φ=.
综上所述,f(x)的解析式为f(x)=3sin.
(2)g(x)=f(x)+f(x+2)
=3sin+3sin
=3sin+3cos
=6
=6sin.
当x∈[-1,3]时,x+∈.
故当x+=,即x=-时,sin取得最大值1,则g(x)的最大值为g=6;
当x+=,即x=3时,sin取得最小值-,则g(x)的最小值为g(3)=6×=-3.
4.如图所示,角θ的始边OA落在x轴的非负半轴上,其始边、终边分别与单位圆交于点A,C,θ∈,△AOB为正三角形.
(1)若点C的坐标为,求cos∠BOC;
(2)记f(θ)=BC2,求函数f(θ)的解析式和值域.
解:(1)因为点C的坐标为,
根据三角函数的定义,
得sin∠COA=,cos∠COA=.
因为△AOB为正三角形,所以∠AOB=.
所以cos∠BOC=cos
=cos∠COAcos-sin∠COAsin
=×-×=.
(2)因为∠AOC=θ,
所以∠BOC=+θ.
在△BOC中,OB=OC=1,由余弦定理,可得f(θ)=BC2=OC2+OB2-2OC·OB·cos∠BOC=12+12-2×1×1×cos=2-2cos.
因为0<θ<,
所以<θ+<.
所以-