- 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
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已知向量m=(2cosx,2sinx),n=(cosx,cosx),设f(x)=m•n-1.
(I)求f()的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的最小正周期单调递增区间.
正确答案
(I)f(x)=2cos2x+2sinxcosx-1=cos2x+
sin2x=2sin(2x+
),
∴f()=2sin(2×
+
)=2sin
=2;
(Ⅱ)∵ω=2,∴T==π,
∵2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,k∈Z,
∴kπ-≤x≤kπ+
,k∈Z,
则函数f(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+
],k∈Z.
已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x-1(x∈R).
(1)求函数f(x)的最小正周期及在[0,]上的单调递增区间;
(2)若f(x0)=,x0∈[
,
],求cos2x0的值.
正确答案
(1)由数f(x)=2sinxcosx+2cos2x-1,得
f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+
),
所以函数f(x)的最小正周期为π;
∵2kπ-<2x+
<2kπ+
,k∈Z
∴x∈(kπ-,kπ+
),k∈Z
又x∈[0,],f(x)=2sin(2x+
)在[0,
]上的单调递增区间为(0,
);
(2)由(1)知,f(x0)=2sin(2x0+),
∵f(x0)=,
∴sin(2x0+)=
,
由x0∈[,
],得2x0+
∈[
,
].
从而cos(2x0+)=-
=-
∴cos2x0=cos[(2x0+)-
]
=cos(2x0+)cos
+sin(2x0+
)sin
=.
设=(6cosx,-
),
=(cosx,sin2x),f(x)=
•
(1)求f(x)的最小正周期、最大值及f(x)取最大值时x的集合;
(2)若锐角α满足f(α)=3-2,求tan
α的值.
正确答案
(1)由题意可得f(x)=•
=6cos2x-
sin2x…(1分)
=6×-
sin2x=3cos2x-
sin2x+3
=2(
cos2x-
sin2x)+3…(3分)
=2cos(2x+
)+3…(4分)
故最小正周期T==π…(5分)
当2x+=2kπ,k∈Z,即x=kπ-
,k∈Z时,f(x)有最大值2
+3,
此时,所求x的集合为{x|x=kπ-,k∈Z}.…(7分)
(2)由f(α)=3-2得 2
cos(2α+
)+3=3-2
,故cos(2α+
)=-1…(9分)
又由0<α<得
<2α+
<π+
,故2α+
=π,解得α=
π.…(11分)
从而tanα=tan
=
. …(12分)
若α是第三象限角,且sin(α+β)cosβ-sinβcos(α+β)=-,则tan
=______.
正确答案
由sin(α+β)cosβ-sinβcos(α+β)=-,得sin[(α+β)-β]=sinα=-
,
则sinα=2sincos
=
=
=-
,解得tan
=-
或-
,
由α是第三象限角,所以2kπ-π<α<2kπ-,k∈Z,
则kπ-<
<kπ-
,k∈Z,
所以tan=-
,
故答案为:-.
如图,在平面直角坐标系中.锐角α,β的终边分别与单位圆交于A,B两点.
(1)如果tan α=,B点的横坐标为
求cos(α+β)的值;
(2)若角α+β的终边与单位圆交于C点,设角α,β,α+β的正弦线分别为MA,NB,PC,求证:线段MA,NB,PC能构成一个三角形;
(3)探究第(2)小题中的三角形的外接圆面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说
明理由.
正确答案
(1)∵tanα=且α为锐角
∴sinα=,cosα=
∵B点的横坐标为
由三角函数的定义可知,cosβ=,sinβ=
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
=×
-
×
=
证明:(2)由(1)可得MA=sinα=,NB=sinβ=
,PC=sin(α+β)=
∵MA+NB>PC,PC+NB>MA,MA+PC>NB
∴线段MA,NB,PC能构成一个三角形
(3)三角形的外接圆的面积是定值,证明如下:
设(2)中的三角形为△A′B′C′中,角A′,B′C′所对的边长为sinα,sinβ,sin(α+β)
由余弦定理可得,cosA′=
=-cosαcosβ
=
=sinαsinβ-cosαcosβ=-cos(α+β)
∵α,β∈(0,π)
∴α+β∈(0,π)
∴sinA‘=sin(α+β)
设外接圆的半径为r,则由正弦定理可得2R==
=1
∴R=
∴外接圆的面积S=
已知向量a=(sinωx,cosωx),b=(cosωx,-cosωx),(ω>0),函数f(x)=a•b+
的图象的两相邻对称轴间的距离为
.
(1)求ω值;
(2)若x∈(π,
π)时,f(x)=-
,求cos4x的值;
(3)若cosx≥,x∈(0,π),且f(x)=m有且仅有一个实根,求实数m的值.
正确答案
由题意,f(x)=sinωx•cosωx-cos2ωx+
=sin2ωx-
+
=sin2ωx-
cos2ωx=sin(2ωx-
),
(1)∵两相邻对称轴间的距离为,
∴T==
,
∴ω=2.
(2)由(1)得,f(x)=sin(4x-)=-
,
∵x∈(,
),
∴4x-∈(π,
π),
∴cos(4x-)=-
,
∴cos4x=cos(4x-+
)=cos(4x-
)cos
-sin(4x-
)sin
=(-)×
-(-
)×
=-
+
.
(3)∵cosx≥,且余弦函数在(0,π)上是减函数,
∴x∈(0,],
令f(x)=•
+
=sin(4x-
),g(x)=m,在同一直角坐标系中作出两个函数的图象,
可知m=1或m=-.
已知tanα,tanβ是方程3x2-4x-5=0的两个根,求cot(α+β)的值.
正确答案
由题意得tanα+tanβ=,tanα•tanβ=-
…(4分)
∴tan(α+β)==
=
…(8分)
∴cot(α+β)=2…(10分)
已知向量=(sinB,1-cosB),向量
=(2,0),且
与
的夹角为
,
•
=1其中A,B,C是△ABC的内角.
(1)求角B的大小;
(2)求sinA+sinC的取值范围.
正确答案
(1)∵=(sinB,1-cosB)与向量
=(2,0)所成角为
,
∴•
=2sinB=
×2×cos
,
∴sinB+cosB=1,
即sin(B+)=
又∵0<B<π,∴<B+
<
∴B+=
∴B=;
(2)由(1)知,B=,
∴A+C=
∴sinA+sinC=sinA+sin(-A)=
sinA+
cosA=sin(A+
)
∵0<A<,
∴<A+
<
,
∴<sin(A+
)≤1,
∴sinA+sinC∈(,1].
已知,
,
,
,求sin(α+β)的值.
正确答案
解:∵,
∴,
又,
∴,
又,
∴,
又∵,
∴,
∴
。
已知tanα=4,cos(α+β)=-
,且0°<α<90°,0°<β<90°,求β的值.
正确答案
由已知tanα=4,且0°<α<90°,求得sinα=,cosα=
.
再由cos(α+β)=-,以及0°<β<90°,可得sin(α+β)=
,
故cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=,
故 β=.
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