1、巩固层知识整合同角三角函数基本关系和诱导公式的应用【例1】(1)已知sin()2cos(3)0,则 .(2)已知f().化简f();若f(),且,求cos sin 的值;若,求f()的值思路点拨先用诱导公式化简,再用同角三角函数基本关系求值(1)由已知得sin 2cos 0,故tan 2,则.(2)解f()sin cos .由f()sin cos 可知,(cos sin )2cos22sin cos sin212sin cos 12,又,cos sin ,即cos sin 0,cos sin .62,fcossincossincossin.1将本例(2)中“”改为“”,“”改为“0”,求cos
2、 sin .解因为0,所以cos 0,sin 0且|cos |sin |,所以cos sin 0,又(cos sin )212sin cos 12,所以cos sin .2将本例(2)中的用tan 表示.解.1牢记两个基本关系式sin2cos21及tan ,并能应用两个关系式进行三角函数的求值、化简、证明在应用中,要注意掌握解题的技巧比如:已知sin cos 的值,可求cos sin .注意应用(cos sin )212sin cos .2诱导公式可概括为k(kZ)的各三角函数值的化简公式记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限三角函数的图象变换问题【例2】(1)已知曲线C1:ycos x,C2:y
3、sin,则下面结论正确的是()A把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2(2)将函数ysin(2x)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则的一个可能取值为()A.BC0 D(1)D(2)B(1)因为ysincoscos,所以曲线C1:
4、ycos x上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到曲线ycos 2x,再把得到的曲线ycos 2x向左平移个单位长度,得到曲线ycos 2cos.故选D.(2)ysin(2x)的图象沿x轴向左平移个单位后得ysinsin.若该函数为偶函数,则k,kZ,故k.当k0时.故选B.1函数ysin x的图象变换到yAsin(x),xR图象的两种方法2对称变换(1)yf(x)的图象yf(x)的图象(2)yf(x)的图象yf(x)的图象(3)yf(x)的图象yf(x)的图象1将函数y2sin的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为()Ay2sin By2sinCy2sin Dy2sinD函数y
5、2sin的周期为,将函数y2sin的图象向右平移个周期即个单位长度,所得图象对应的函数为y2sin2sin,故选D.三角函数的性质【例3】(1)若函数f(x)3sin(2x)(0)是偶函数,则f(x)在0,上的单调递增区间是()A. B.C. D(2)已知函数f(x)2sina1(其中a为常数)求f(x)的单调区间;若x时,f(x)的最大值为4,求a的值思路点拨(1)先根据函数f(x)是偶函数,求,再依据单调性求增区间,最后与0,求交集(2)由2k2x2k,kZ求增区间,由2k2x2k,kZ求减区间先求f(x)的最大值,得关于a的方程,再求a的值(1)B因为函数f(x)3sin(2x)(0)是
6、偶函数,所以,f(x)3sin3cos 2x,令2k2x2k,得kxk,可得函数f(x)的增区间为,kZ,所以f(x)在0,上的单调递增区间为.(2)解由2k2x2k,kZ,解得kxk,kZ,函数f(x)的单调增区间为(kZ),由2k2x2k,kZ,解得kxk,kZ,函数f(x)的单调减区间为(kZ)0x,2x,sin1,f(x)的最大值为2a14,a1.1求本例(2)中函数yf(x),xR取最大值时x的取值集合解当f(x)取最大值时,2x2k,2x2k,xk,kZ.当f(x)取最大值时,x的取值集合是.2在本例(2)的条件下,求不等式f(x)1的解集解由f(x)1得2sin21,所以sin所
7、以2k2x2k,kZ.解得kxk,kZ.所以不等式f(x)1的解集为.三角恒等变换的综合应用【例4】已知函数f(x)sinsin xcos2x.(1)求f(x)的最小正周期和最大值;(2)讨论f(x)在上的单调性解(1)f(x)sinsin xcos2xcos xsin x(1cos 2x)sin 2xcos 2xsin,因此f(x)的最小正周期为,最大值为.(2)当x时,02x,从而当02x,即x时,f(x)单调递增,当2x,即x时,f(x)单调递减综上可知,f(x)在上单调递增;在上单调递减三角函数的图象和性质是三角函数的重要内容.如果给出的三角函数的表达式较为复杂,我们必须先通过三角恒等
8、变换,将三角函数的表达式变形化简,然后根据化简后的三角函数,讨论其图象和性质.(1)求三角函数的值域、单调区间、图象变换、周期性、对称性等问题,一般先要通过三角恒等变换将函数表达式变形为yAsin(x)k或yAcos(x)k等形式,让角和三角函数名称尽量少,然后再根据正、余弦函数基本性质和相关原理进行求解.(2)要注意三角恒等变换中由于消项、约分、合并等原因,函数定义域往往会发生一些变化,所以一定要在变换前确定好原三角函数的定义域,并在这个定义域内分析问题.2已知函数f(x).(1)求f(x)的定义域及最小正周期;(2)求f(x)的单调递减区间解(1)由sin x0得xk(kZ),故f(x)的
9、定义域为xR|xk,kZ因为f(x)2cos x(sin xcos x)sin 2xcos 2x1sin1,所以f(x)的最小正周期T.(2)函数ysin x的单调递减区间为(kZ)由2k2x2k,xk(kZ),得kxk(kZ),所以f(x)的单调递减区间为(kZ).三角函数在平面几何中的应用【例5】直角走廊的示意图如图所示,其两边走廊的宽度均为2米,过点P的一直线与走廊的外侧两边交于A,B两点,且与走廊的一边的夹角为.(1)将线段AB的长度l表示为的函数;(2)一根长度为5米的铁棒能否水平(即铁棒与地面平行)通过该直角走廊?并说明理由(铁棒的粗细忽略不计)思路点拨(1)长度l可分成PA,PB
10、两段分别用表示(2)判断铁棒能否水平通过该直角走廊需要比较铁棒长度与AB长度的最小值解(1)由题意可知:l,其中0.(2)l,设tsin cos sin,因为0,所以,所以t(1,所以l.因为t在(1,上是增函数,所以t的最大值为,所以l的最小值为4.因为45,所以长度为5米的铁棒能水平通过该直角走廊三角函数的实际应用多与最值有关,解决这类问题的一般步骤如下:(1)审读题意,合理地选取“角”为自变量,建立三角函数关系式.(2)利用和、差、倍、半角公式进行化简整理,通常要整理为yAsin(x)b的形式.(3)在符合实际问题意义的情形下求目标式的最值.3福建沿海的超强台风过后,当地人民积极恢复生产
11、,焊接工王师傅每天都很忙碌今天他遇到了一个难题:如图所示,有一块扇形钢板,半径为1米,圆心角,施工要求按图中所画的那样,在钢板OPQ上裁下一块平行四边形钢板ABOC,要求使裁下的钢板面积最大试问王师傅如何确定A的位置,才能使裁下的钢板符合要求?最大面积为多少?解连接OA,设AOP,过A作AHOP,垂足为点H,在RtAOH中,OHcos ,AHsin ,所以BHsin ,所以OBOHBHcos sin ,设平行四边形ABOC的面积为S,则SOBAHsin sin cos sin2sin 2(1cos 2)sin 2cos 2sin.由于0,所以2,当2,即时,Smax,所以当A是的中点时,所裁钢
12、板的面积最大,最大面积为平方米培优层素养提升【例】某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆O的一段圆弧MPN(P为此圆弧的中点)和线段MN构成已知圆O的半径为40米,点P到MN的距离为50米现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚内的地块形状为矩形ABCD,大棚内的地块形状为CDP,要求A,B均在线段MN上,C,D均在圆弧上设OC与MN所成的角为.用分别表示矩形ABCD和CDP的面积,并确定sin 的取值范围解如图所示,设PO的延长线交MN于H,则PHMN,所以OH10.过O作OEBC于E,则OEMN,所以COE,故OE40cos ,EC40sin ,则矩形ABCD的面积为240 cos(40sin 10)800(4sin cos cos ),CDP的面积为240cos (4040sin )1 600(cos sin cos )过N作GNMN,分别交圆弧和OE的延长线于G和K,则GKKN10.连接OG,令GOK0,则sin 00,所以(tan 1)2,当且仅当tan 1,即tan 1时取等号,又tan 10,1,所以满足题意,此时ymin40(1)故当tan 1时,投影的图象最清晰,此时幕墙EF的高度为40(1) m.