- 5.1 任意角与弧度制7种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册) 试卷 0 次下载
- 5.2.1 三角函数的概念5种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册) 试卷 0 次下载
- 5.3 诱导公式5种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册) 试卷 0 次下载
- 5.4 三角函数的图象与性质12种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册) 试卷 0 次下载
- 5.5 三角恒等变换11种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册) 试卷 0 次下载
5.2.2 同角三角函数的基本关系6种常见考法归类-2024-2025学年高一数学高频考点专题练(人教A版必修第一册)
展开1、同角三角函数的基本关系
注意以下三点:
(1) “同角”有两层含义:
一是“角相同”,
二是对“任意”一个角(在使函数有意义的前提下)关系式都成立,即与角的表达形式无关,
如sin23α+cs23α=1成立,但是sin2α+cs2β=1就不一定成立.
(2)sin2α是(sin α)2的简写,读作“sin α的平方”,不能将sin2α写成sin α2,前者是α的正弦的平方,后者是α2的正弦,两者是不同的,要弄清它们的区别,并能正确书写.
(3)注意同角三角函数的基本关系式都是对于使它们有意义的角而言的,
sin2α+cs2α=1对一切α∈R恒成立,而tan α=eq \f(sin α,cs α)仅对α≠eq \f(π,2)+kπ(k∈Z)成立.
2、已知一个三角函数值求其它三角函数值的方法
(1)若已知sin α=m,可以先应用公式cs α=±eq \r(1-sin2α),求得cs α的值,再由公式tan α=eq \f(sin α,cs α)求得tan α的值.
(2)若已知cs α=m,可以先应用公式sin α=±eq \r(1-cs2α),求得sin α的值,再由公式tan α=eq \f(sin α,cs α)求得tan α的值.
(3)若已知tan α=m,可以应用公式tan α=eq \f(sin α,cs α)=m⇒sin α=mcs α及sin2α+cs2α=1,求得cs α=±eq \f(1,\r(1+m2)),sin α=±eq \f(m,\r(1+m2))的值.
(4)注意要根据角终边所在的象限,判断三角函数的符号.
3、利用同角三角函数基本关系化简、证明的常用方法
(1)化切为弦,减少函数名称.
(2)对含根号的,应先把被开方式化为完全平方,再去掉根号.
(3)对含有高次的三角函数式,可借助于因式分解,或构造平方关系,以降幂化简.
4、正、余弦齐次式的计算
(1)已知tan α=m,可以求eq \f(asin α+bcs α,csin α+dcs α)或eq \f(asin2α+bsin αcs α+ccs2α,dsin2α+esin αcs α+fcs2α)的值,将分子分母同除以cs α或cs2α,化成关于tan α的式子,从而达到求值的目的.
(2)对于asin2α+bsin αcs α+ccs2α的求值,可看成分母是1,利用1=sin2α+cs2α进行代替后分子分母同时除以cs2α,得到关于tan α的式子,从而可以求值.
(3)齐次式的化切求值问题,体现了数学运算的核心素养.
5、sin θ±cs θ与sin θcs θ之间的关系
(1)(sin θ+cs θ)2=1+2sin θcs θ;
(sin θ-cs θ)2=1-2sin θcs θ,
利用该公式,已知其中一个,能求另外二个,即“知一求二”.
(2)求sin θ+cs θ或sin θ-cs θ的值,要注意判断它们的符号.
6、三角函数恒等式证明
证明三角恒等式的过程,实质上是化异为同的过程,证明恒等式常用以下方法:
①证明一边等于另一边,一般是由繁到简.
②证明左、右两边等于同一个式子(左、右归一).
③比较法:即证左边-右边=0或eq \f(左边,右边)=1(右边≠0).
④证明与已知等式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立.
关系式
文字表述
平方关系
sin2α+cs2α=1
同一个角α的正弦、余弦的平方和等于1
商数关系
eq \f(sin α,cs α)=tan α
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α≠\f(π,2)+kπ,k∈Z))
同一个角α的正弦、余弦的商等于角α的正切
考点一 已知一个三角函数值求其他三角函数值
考点二 利用同角三角函数的基本关系化简、求值
考点三 正、余弦齐次式的计算
考点四 由条件等式求正、余弦
考点五 sinθ±csθ型求值问题
考点六 三角函数恒等式的证明
考点一 已知一个三角函数值求其他三角函数值
1.(2023上·四川·高三统考学业考试)已知,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据同角三角函数基本关系求解.
【详解】因为,
所以,
故选:C
2.(2023上·上海松江·高三校考期中)已知,且,则的值为( )
A.B. C.D.
【答案】A
【分析】根据同角三角函数的平方关系和商数关系即可得到答案.
【详解】由题意得,
则,
故选:A.
3.(2023·湖北·高二统考学业考试)已知,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】应用平方关系求余弦值,注意角的范围确定值的符号.
【详解】由题设.
故选:A
4.(2023上·上海静安·高三上海市市西中学校考开学考试)设为第二象限角,若,则 .
【答案】/
【分析】由同角三角函数的基本关系,列方程组解出,求和即可.
【详解】为第二象限角,则,,
若,则有,解得,
所以.
故答案为:.
5.(2023·全国·高一随堂练习)(1)已知,在第四象限,求,的值;
(2)已知,在第二象限,求,的值;
(3)已知,求,的值;
(4)已知,求,的值.
【答案】见解析
【分析】利用同角三角函数的基本关系代值计算即可.
【详解】(1),在第四象限,
;
(2),在第二象限,
;
(3),
,
当为第二象限角时,,
当为第四象限角时,,
(4),
当为第一象限角时,,,
当为第四象限角时,时,.
考点二 利用同角三角函数的基本关系化简求值
6.(2023上·江苏·高一专题练习)化简:
(1)-;
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)1
(3).
【分析】(1)利用同角三角函数基本关系进行化简;
(2)利用完全平方公式和同角三角函数基本关系进行求解;
(3)利用同角三角函数的基本关系进行化简.
【详解】(1)原式=.
(2)原式=
(3)原式=
7.(2023·全国·高一随堂练习)化简与求值
(1);
(2).
【答案】(1)1
(2)1
【分析】(1)根据及求解.
(2)根据求解.
【详解】(1).
(2).
8.(2023·全国·高一随堂练习)化简:.
【答案】答案见详解
【分析】先根据式子有意义求的范围,然后利用平方关系化简目标式,再根据进行分类去绝对值,利用辅助角公式化简.
【详解】由题知,,得且,
当时,,原式;
当时,,,原式;
当的终边不在坐标轴上时,有,
所以,原式
当为第一象限角时,
原式;
当为第二象限角时,
原式;
当为第三象限角时,
原式;
当为第四象限角时,
原式.
综上,当时,原式;
当为第二象限角时,原式;
当为第三象限角时,原式;
当为第四象限角时,原式.
9.(2023上·宁夏银川·高三银川一中校考阶段练习)若,则α不可能是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用同角三角函数的平方关系及三角函数在各象限的符号即可求解.
【详解】显然,
因此,从而,
对于A,因为为第四象限角,所以,A可能;
对于B,因为为第二象限角,所以,B不可能;
对于C ,因为为第三象限角,所以,C可能;
对于D,因为为第四象限角,所以,D可能.
故选:B
10.(2023·全国·高一课堂例题)化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同角三角函数的基本关系式进行化简,从而求得正确答案.
(2)根据同角三角函数的基本关系式、三角函数的符号等知识进行化简,从而求得正确答案.
【详解】(1)原式
.
(2)因为,所以.
原式.
考点三 正、余弦齐次式的计算
11.(2023上·山东青岛·高二校考期中)已知,则 .
【答案】
【分析】利用弦化切求解即可.
【详解】由,得,
所以.
故答案为:
12.(2023上·上海闵行·高三上海市七宝中学校考期中)已知,则 .
【答案】/
【分析】由,再将弦化切,最后代入计算可得.
【详解】因为,所以.
故答案为:
13.(2023上·北京·高一北京市十一学校校考期末)已知,则 .
【答案】
【分析】在代数式上除以,再利用弦化切可求得所求代数式的值.
【详解】因为,则
.
故答案为:.
14.(2023上·上海奉贤·高三上海市奉贤中学校考阶段练习)若,那么 .
【答案】1
【分析】弦化切即可.
【详解】
故答案为:1
15.(2023·全国·高三专题练习)如果,那么 , , .
【答案】 1 /0.6 /0.6
【分析】空一:由齐次式将弦化切求值;空二、三:由正余弦的平方关系,将已知式中弦化切求值.
【详解】由,得,
,
.
故答案为:1,,
16.(2023上·广东广州·高三广州市第十六中学校考阶段练习)已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】将变形为,结合同角的三角函数关系化简为,即可求得答案.
【详解】由题意知,则
,
故选:D
17.(2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨七十三中校考期中)已知,
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据角的范围确定,即可由一元二次方程求解,
(2)(3)根据弦切齐次式即可求解.
【详解】(1)由于,所以,
又得,
解得或(舍去),
故
(2)
(3)
18.(2023下·四川南充·高一四川省南充高级中学校考开学考试)已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由已知求出,再利用“1”的变换,将所求的式子化为关于的齐次分式,化弦为切,即可求解.
【详解】若,则,不合题意,所以,
由,可得,解得,
所以.
故选:C.
19.(2023下·辽宁大连·高一大连八中校考阶段练习)已知角终边上, 且,求的值.
【答案】2或0
【分析】首先根据正切函数的定义,求,再将关于的齐次分式转化为正切表示,最后代入求值.
【详解】由于,故,解得.
当时, ,
当,
考点四 由条件等式求正、余弦
20.(2023下·上海青浦·高一上海市青浦高级中学校考期中)若,则
【答案】
【分析】由已知结合,求解、的值,由即可求解.
【详解】由可得:,
由 可得:,
解得:或,
因为,所以,
所以,,,
故答案为:.
21.(2023上·四川南充·高一统考期末)若,则 .
【答案】
【解析】根据同角三角函数关系变形即可得解.
【详解】因为,所以,
由题:,
即,
所以.
故答案为:
【点睛】此题考查根据同角三角函数关系求值,关键在于准确找出其中隐含的平方关系,构造出的等价形式求解.
22.(2023上·安徽六安·高三六安二中校联考阶段练习)已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用同角三角函数的基本关系求出、,即可得解.
【详解】因为,
所以,
即,即,
显然,所以,则,
又,所以,
所以.
故选:D
23.(2023上·高一课时练习)若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据同角三角函数平方关系和角的范围可构造方程求得,进而得到,由同角三角函数商数关系可求得结果.
【详解】由得:,
,
解得:或,
又,,即,,
.
故选:C.
24.(2023下·浙江·高二校联考阶段练习)若,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由题设有,结合平方关系可得,再求出目标式的值.
【详解】由题设,又,
所以,
则.
故选:C
25.(2023下·湖北黄冈·高一校考阶段练习)已知,那么的值为( )
A.6B.4C.2D.0
【答案】B
【分析】根据同角三角函数的平方关系求出,则,代入即可求解.
【详解】,则,
解得或(舍去),
故,.
故选:B.
【点睛】本题考查了同角三角函数的平方关系,需熟记公式,属于基础题.
考点五 sinθ±csθ型求值问题
26.(2023下·新疆塔城·高一塔城地区第一高级中学校考阶段练习)已知,且则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由两边平方得到,进而得到,联立求出,得到答案.
【详解】由,两边平方得,
因为,所以,
又,
又因为,所以,,得,
联立与,
求得,故
故选:C
27.【多选】(2023下·江西上饶·高一上饶市第一中学校考阶段练习)(多选)已知,,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BD
【分析】先利用题给条件求得的值,进而得到的范围,的值和的值.
【详解】由可得,,
则,即
解之得或,
又,则,故,则选项B判断正确;
由,可得为第四象限角,
又,则,则选项A判断错误;
,则选项C判断错误;
,则选项D判断正确.
故选:BD
28.【多选】(2023上·山东德州·高一校考阶段练习)已知,,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【分析】对A, 由平方法求得的符号,结合角的范围即可判断;对BCD,结合平方关系及角的范围即可求解判断.
【详解】对A,,∵,则,∴,∴,A对;
对BCD,∵,,联立可解得,,BD对,C错.
故选:ABD.
29.(2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考二模)已知是第四象限角,且满足,则 .
【答案】
【分析】根据得到,利用三角函数的基本关系式,求得,进而求得,联立方程组,求得的值,即可求解.
【详解】由是第四象限角,可得,则,
因为,可得,
可得,
又由,
因为,可得,
联立方程组,可得,所以.
故答案为:.
30.(2023上·江苏·高一专题练习)已知(),求和的值.
【答案】,.
【分析】根据给定条件,利用同角公式,结合三角函数的符号法则求解即得.
【详解】由,得,即,
解得,而,则,
因此,
所以,.
31.(2023上·广东深圳·高一深圳外国语学校校考阶段练习)已知是关于x的方程的两个根,则 .
【答案】/
【分析】根据根与系数关系可以求得,然后利用,求出的值,然后即可求解.
【详解】由题意得:,是的两个根,即:,解得:或,
由根与系数的关系得:,所以:,
即:,解得:,(舍去),
.
故答案为:.
32.【多选】(2023上·山东济南·高一济南三中校考期末)已知,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【分析】AB选项,两边平方得到,再结合得到,,得到AB正确;先求出的平方,结合角的范围求出的值.
【详解】AB选项,两边平方得,,
即,所以,B正确,
因为,所以,故,所以,A正确;
CD选项,,
因为,,所以,
故,C错误,D正确.
故选:ABD
考点六 三角函数恒等式的证明
33.(2023下·河南许昌·高一校考期中)证明:.
【答案】证明见解析.
【分析】根据平方关系将所证等式的左侧化简,再根据商的关系将其转化为正切即可.
【详解】左边右边.
所以.
34.(2023上·高一课时练习)求证:.
【答案】证明见解析
【分析】应用作差法,结合同角三角函数平方关系化简求值,即可证结论.
【详解】∵,
∴=.
35.(2023·高一单元测试)求证:.
【答案】证明见解析
【分析】方法一:先将左侧分式通分,分子分母同时乘以2,结合平方关系式将分母整理成完全平方的形式,再化简求值.
方法二:在等式的左侧同时乘以,创造右侧的分母,然后把所乘代数式的分子与左侧代数式的分子相乘,再化简计算得出结果.
【详解】方法一:左边=
=
=
=
=
=右边.
方法二:左边
=
=
=
=
=
=右边.
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