参考答案(二)

2015-04-16 13:24
数学教学通讯·初中版 2015年3期
关键词:原式余弦定理题意

1 诱导公式与同角三角关系式

1. 法一:由已知, = = = =-3. 故选D.

法二:本题是二次齐次式,故得 = ,分子、分母同除以cos2α,故原式= = =-3. 故选D.

2. tan- =-tan = -tan13π- =tan =1.

2 和差角公式与二倍角公式

1. sinθ+cosθ= ,两边平方有sinθcosθ=- .

sin3θ+cos3θ=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)= 1-- = ;

sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2(sinθcosθ)2=1-2×- 2= ;

sin5θ+cos5θ=(sin2θ+cos2θ)(sin3θ+cos3θ)-(sinθcosθ)2(sinθ+cosθ)=1× -- 2× = ,故原式=5× ÷ -2× =3.

2. 原式= + + [sin(20°+50°)+sin(20°-50°)]=1- (cos40°+cos80°)+ sin70°- sin30°=1- (2cos60°cos20°)+ sin70°- = - cos20°+ sin70°= .

3 三角函数的图象

1. (1)f(x)=m·n= Asinxcosx+ cos2x= Asin2x+ cos2x=Asin2x+ . 因为A>0,由题意知A=6.

(2)由(1)得f(x)=6sin2x+ ,将函数y=f(x)的图象向左平移 个单位后得到y=6sin2x+ + =6sin2x+ 的图象,再将所得图象上各点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,得到y=6sin4x+ 的图象. 因此g(x)=6sin4x+ ,因为x∈0, ,所以可知4x+ ∈ , ,故g(x)在x∈0, 上的值域为[-3,6].

2. (1)由题意,A=1,T= =8,得ω= ,所以f(x)=sin x+φ. 又f(1)=sin +φ=1且- <φ< ,所以 +φ= ,得φ= ,所以f(x)=sin x+ .

(2)因为f(-1)=0, f(1)=1, f(5)=

-1,所以M(-1,0),N(1,1),P(5,-1),故MN= MP= ,NP=2 . 由余弦定理得cos∠MNP=- ,而∠MNP∈(0,π),故sin∠MNP= .

4 三角函数的性质

1. 对于选项A,y=sinx+1;对于选项C,y=2sinx,其单调性都与y=sinx一致,故A、C同真同假,因选项唯一,故排除A、C. 对于选B,y=sinx+cosx= sinx+ ,因x∈- , ,所以x+ ∈[0,π],y=sinx+ 非单调递增,对于选项D,y=sinx-cosx= sinx- ,x- ∈- , ,所以y=sinx-cosx在x∈- , 上单调递增. 故选D.

2. y=sinx- cosx=2sinx- ,平移后图象所对应的解析式为y=2sinx-a- (a>0),其关于y轴对称,所以-a- =± +kπ(k∈Z),故a= - -kπ或 -kπ,则a的最小值为 . 故选C.

3. (1)x∈- , ,A=2, =

- -- ,T=2π,ω=1,且f(x)=2sin(x+φ)过- ,2.

因为0<φ<π,所以- +φ= ,φ= , f(x)=2sinx+ .

当 ≤x≤π时- ≤ -x≤ , f(x)=2sin -x+ =2sin(π-x)=2sinx.

而函数y=f(x)的图象关于直线x= 对称,则f(x)=f -x,所以f(x)=2sinx+ ,x∈- , ,2sinx,x∈ ,π .

(2)当- ≤x≤ 时, f(x)=2sinx+ = ,sinx+ = ,所以x+ = 或 , 即x=- 或 ;

当 ≤x≤π时, f(x)=2sinx= ,sinx= ,所以x= 或 .

所以方程f(x)= 的解集是- , , , .

(3)存在假设存在,由条件得:m-2m-2,[f(x)] max2,所以0

5 解三角形

1. 由S△ABC= bcsinA= ×5b× =5 ,得b=4. 据余弦定理知a2=b2+c2-2bccosA=42+52-2×4×5cos =61,得a= .

2. 设在△ABC中角A,B,C的对边分别为a,b,c.

(1)因为 · =2,所以bccosA=2,又S△ABC=2,所以 bcsinA=2.

所以tanA=2.

(2)因为tanA=2,所以cosA= ,由于sinB=2cosAsinC,所以sin(A+C)=2cosAsinC,即sinAcosC+cosAsinC=2cosAsinC,得sinAcosC=cosAsinC,所以A=C,即a=c,故bccosA= = =2,b=2,2c× =2,c= ,所以a= ,即BC= .

综合测试

1. B

2. 已知等式可变化为 tanB= ,则cosB· = ,得sinB= ,B∈(0,π),所以B= 或 . 故选D.

3. 由tan x- =0,得 x- =kπ(k∈Z),x=4k+2(k∈Z),结合图形可知A(2,0). 由tan x- =1,得 x- = +kπ(k∈Z),所以x=3+4k(k∈Z),结合图形可知B(3,1). 所以( + )· =(5,1)·(1,1)=6.

4. 把P0, 代入f(x)=3sin(2x+θ),得sinθ= ,故θ= .

所以g(x)=3sin2x+ -2φ,把P0, 代入得sin2φ- =- ,φ=kπ或φ=kπ- (k∈Z),观察选项,故选C.

5. 由命题p:不等式lg[x(1-x)+1]>0,可知lg[x(1-x)+1]>lg1. 所以x(1-x)+1>1,所以0sinB,所以在三角形中有∠A>∠B;反之,在三角形中若∠A>∠B,则必有sinA>sinB,即cos2 +

6. f(x)=1-cos +2x- cos2x-1=sin2x- cos2x=2sin2x- ,h(x)=f(x+α)=2sin2x+2α- . 因为h- =0,所以2×- +2α- =kπ(k∈Z),故α= + (k∈Z). 又因为α∈(0,π),所以α= .

7. 由余弦定理可得cosB= = = ≥ = ,当且仅当a2=c2,即a=c时等号成立. 最小值为 .

8. 对于①,假设f(-x)=-msinx+ncosx=f(x)=msinx+ncosx,则msinx=0,因为m≠0,所以msinx=0不恒成立,故f(x)不是偶函数,①错误;对于②,令x=0, f(0)=n,所以只有当n=0时,函数f(x)图象才过坐标原点,故②错误;对于③, f(x)=msinx+ncosx= sin(x+φ)tanφ= ,所以函数f(x)任意两零点之间的距离为nπ(n∈N?鄢),故③正确;对于④,因为任意x∈R,f(x)≥f ,所以f =0,可得m=n,故④正确;对于⑤, f(x)=msinx+ncosx= sin(x+φ),其中sinφ= ,cosφ= ,所以tanα= = ,可得cos(α+φ)=0,α+φ=kπ+ ,k∈Z,即α=-φ+ +kπ,k∈Z 时, f(α)=± ,故⑤正确. 填③④⑤.

9. f(x)=a(1+cosx+sinx)+b= asinx+ +a+b.

(1)当a=-1时,函数f(x)=- ·sinx+ +b-1,由2kπ+ ≤x+ ≤2kπ+ (k∈Z),得2kπ+ ≤x≤2kπ+ (k∈Z),所以f(x)的单调增区间为2kπ+ ,2kπ+ (k∈Z).

(2)因为0≤x≤π,所以 ≤x+ ≤ ,所以- ≤sinx+ ≤1,由题意知a≠0.当a>0时,可得 a+a+b=8,b=5,解得a=3 -3,b=5;当a<0时,可得b=8, a+a+b=5,解得a=3-3 ,b=8.

综上所述,a=3 -3,b=5或a=3-3 ,b=8.

10. (1)因为cosB= = = ≥0,所以B≤90°(当且仅当a=c时取得等号).

(2)因为 · =-2,所以accosB=2. 因为b2=a2+c2-2accosB=12,所以a2+c2=16. 又a+c= b=2 ,所以ac=4,所以cosB= ,所以sinB= ,所以S△ABC= acsinB= .

11. (1)由题设条件知f(x)的周期T=π,即 =π,解得ω=2. 因f(x)在x= 处取得最大值2,所以A=2,从而sin2× +φ=1,所以2× +φ= +2kπ,k∈Z. 又由-π<φ<π得φ= . 故f(x)=2sin2x+ .

(2)由已知,g(x)= = = = cos2x+1cos2x≠ . 因cos2x∈[0,1],且cos2x≠ ,故g(x)的值域为1, ∪ , .

12. (1)因为m=(sinA,sinC),n=(cosC,cosA),所以m·n=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB. 又已知m·n=sin2B,所以sin2B=sinB,所以2sinBcosB=sinB,显然sinB≠0,所以cosB= ,所以B= .

(2)因为 ·( - )= · =c·acosB= ac=8,所以ac=16. 因为三边a,b,c成等差数列,所以a+c=2b,所以b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-ac=(a+c)2-3ac=4b2-48,所以3b2=48,b=4.

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