题目列表(包括答案和解析)
1. 所有与角终边相同的角, 连同角在内, 可构成的一个集合S是
A. {|=+k·1800,k∈Z} B. {|=+k·3600, k∈Z}[来
C. {|=+k·1800,k∈R} D. {|=+k·3600, k∈R}
3.三角恒等式的证明
证明三角恒等式的过程,实际上是化异为同的过程,即化去形式上的异,而呈现实质上的同,这个过程,往往是从化简开始的--这就是说,在证明三角恒等式时,我们可以从最复杂处开始.
例5 求证 cosα(2secα+tgα)(secα-2tgα)=2cosα-3tgα.
分析 从复杂的左边开始证得右边.
=2cosα-3tgα=右边
例6 证明恒等式
(1)1+3sin2αsec4α+tg6α=sec6α
(2)(sinA+ secA)3+(cosA+cscA)2=(1+secAcscA)2
分析 (1)的左、右两边均较复杂,所以可以从左、右两边同时化简
证明 (1)右边-左边=sec6α-tg6α-3sin2αsec4α-1
=(sec2α-tg2α)(sec4α+sec2α·tg2α+tg2α)-3sin2αsec4α-1
=(sec4α-2sec2αtg2α+tg2α)-1
=(sec2α-tg2α)2-1=0
∴等式成立.
=sin2A+cos2A=1故原式成立
在解题时,要全面地理解“繁”与“简”的关系.实际上,将不同的角化为同角,以减少角的数目,将不同的函数名称,化为同名函数,以减少函数的种类,都是化繁为简,以上两点在三角变换中有着广泛的应用.
分析1 从右端向左端变形,将“切”化为“弦”,以减少函数的种类.
分析2 由1+2sinxcosx立即想到(sinx+cosx)2,进而可以约分,达到化简的目的.
说明 (1)当题目中涉及多种名称的函数时,常常将切、割化为弦(如解法1),或将弦化为切(如解法2)以减少函数的种类.
(2)要熟悉公式的各种变形,以便迅速地找到解题的突破口,请看下列.
=secα+tgα
∴等式成立
说明 以上证明中采用了“1的代换”的技巧,即将1用sec2α-tg2α代换,可是解题者怎么会想到这种代换的呢?很可能,解题者在采用这种代换时,已经预见到代换后,分子可以因式分解,可以约分,而所有这一切都是建立在熟悉公式的各种变形的基础上的,当然,对不熟练的解题者而言,还有如下的“一般证法”--即证明“左边-右边=0”
∴左边=右边
2.三角函数式的化简
三角函数式的化简的结果应满足下述要求:
(1)函数种类尽可能地少.
(2)次数尽可能地低.
(3)项数尽可能地少.
(4)尽可能地不含分母.
(5)尽可能地将根号中的因式移到根号外面来.
化简的总思路是:尽可能地化为同类函数再化简.
例3 化简sin2α·tgα+cos2α·ctgα+2sinαcosα
=secα·cscα
解2 原式=(sin2α·tgα+sinα·cosα)+(cos2α·ctgα+sinαcosα)
=tgα·(sin2α+cos2α)+ctgα(sin2α+cos2α)
=tgα+ctgα
=secα·cscα
说明 (1)在解1中,将正切、余切化为正弦、余弦再化简,仍然是循着减少函数种类的思路进行的.
(2)解2中的逆用公式将sinα·cosα用tgα表示,较为灵活,解1与解2相比,思路更自然,因而更实用.
例4 化简:
分析 将被开方式配成完全平方式,脱去根号,进行化简.
1.已知某角的一个三角函数值,求该角的其他三角函数值.
解 ∵sinα<0
∴角α在第三或第四象限(不可能在y轴的负半轴上)
(2)若α在第四象限,则
说明 在解决此类问题时,要注意:
(1)尽可能地确定α所在的象限,以便确定三角函数值的符号.
(2)尽可能地避免使用平方关系(在一般情况下只要使用一次).
(3)必要时进行讨论.
例2 已知sinα=m(|m|≤1),求tgα的值.
(2)当m=±1时,α的终边在y轴上,tgα无意义.
(3)当α在Ⅰ、Ⅳ象限时,∵cosα>0.
当α在第Ⅱ、Ⅲ象限时,∵cosα<0,
说明 (1)在对角的范围进行讨论时,不可遗漏终边在坐标轴上的情况.
(2)本题在进行讨论时,为什么以cosα的符号作为分类的标准,而不按sinα的符号(即m的符号)来分类讨论呢?你能找到这里的原因并概括出所用的技巧吗?
B、C、D,应选A.
[说明] 此例题用多种方法求解选项,指出3种选择题的技巧.
∴应选D
x轴交点中在原点右边最接近原点的交点,而在原点左边与x轴交点中最
的图象.
∴选D
[说明] y=Asin(ωx+j)(A>0,ω>0)x∈R的图象可由y=sinx的图象经下列各种顺序变换得到的.
(1)先平移,后伸缩:
①把y=sinx的图象向左(j>0)或向右(j<0)沿x轴方向平移|j|个单位;(相位变换)
(周期变换)
③把所有各点纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A倍,横坐标不变(振幅变换)
(2)先伸缩,后平移
①把y=sinx图象上各点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原
(相位变换)
③把所有各点纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A倍横坐标不变(振幅变换)
再把横坐标缩小到原来的一半,纵坐标扩大到原来的4倍,则所得的图象的解析式是 [ ]
∴选A.
[例17] 方程sin2x=sinx在区间(0,2π)内解的个数是
[ ]
A.1 B.2 C.3 D.4
[分析] 本题有两类解法
(1)求出方程在(0,2π)内的所有解,再数其解的个数.而决定选项,对于选择题,此法一般不用.
(2)在同一坐标系中作出函数y=sin2x和y=sinx的图象,如图2-18所示.
它们在(0,2π)内交点个数,即为所求方程解的个数,从而应选C.
它体现了数、形的结合.
[例18] 设函数f(x)是定义在R上的周期为3的奇函数,且f(1)=2,则f(5)=____
解:∵f(x)是奇函数,且f(1)=2,∴f(-1)=-2
又∵f(x)是周期为3的函数. ∴f(3+x)=f(x)
∴f(-1+3)=f(-1)=-2 即f(2)=-2
f(2+3)=f(2)=-2 即f(5)=-2
[例19] 有一块扇形铁板,半径为R,圆心角为60°,从这个扇形中切割下一个内接矩形,即矩形的各个顶点都在扇形的半径或弧上,求这个内接矩形的最大面积.
[分析] 本题入手要解决好两个问题.
(1)内接矩形的放置有两种情况,如图2-19所示,应该分别予以处理.
(2)求最大值问题这里应构造函数,怎么选择便于以此表达矩形面积的自变量.
解:如图2-19(1)设∠FOA=θ,则FG=Rsinθ
又设矩形EFGH的面积为S,那么
又∵0°<θ<60°,故当cos(2θ-60°)=1,即θ=30′时,
如图2-19 (2),设∠FOA=θ,则EF=2Rsin(30°-θ),在△OFG中,∠OGF=150°
设矩形的面积为S.
那么S=EFFG=4R2sinθsin(30°-θ)
=2R2[cos(2θ-30°)-cos30°]
又∵0<θ<30°,故当cos(2θ-30°)=1
作出三角函数线,如图2-17
MP=sinθ,OM=cosθ,BS=ctgθ
通过观察和度量得MP<OM<BS
从而有sinθ<cosθ<ctgθ
∴应选A
∴cosθ>sinθ
从而可剔除B、D.
再由sinθ<ctgθ,故可剔除C
故选A
故选A.
19. (本小题满分6分)如图,在矩形ABCD中,E是CD的中点,交AC于F,过F作FG//AB交AE于G,求证: .
|
系中的位置如图所示,四个顶点的坐标分别为O(0,0),
A(10,0),B(8,),C(0,),点T在线段OA上(不与线段端点重合),将纸片折叠,使点A落在射线AB上(记为点A′),折痕经过点T,折痕TP与射线AB交于点P,设点T的横坐标为t,折叠后纸片重叠部分(图中的阴影部分)的面积为S;
(1)求∠OAB的度数,并求当点A′在线段AB上时,S关于t的函数关系式;
(2)当纸片重叠部分的图形是四边形时,求t的取值范围;
(3)S存在最大值吗?若存在,求出这个最大值,并求此时t的值;若不存在,请说明理由。
18.(本小题满分8分)已知函数y=-x2-2x+5,当自变量x在下列取值范围内时,分别求函数的最大值和最小值,并求当函数取最大(小)值时所对应的自变量x的值:
(1)x≤-2;(2)x≤2;(3)-2≤x≤1;(4)0≤x≤3.
17.(本小题满分6分)解方程组
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