初中奧數(shù)三角函數(shù)的恒等式試題

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    題型1:兩角和與差的三角函數(shù)
    例1.已知,求cos。
    分析:因?yàn)榧瓤煽闯墒强醋魇堑谋督?,因而可得到下面的兩種解法。
    解法一:由已知sin+sin=1…………①,
    cos+cos=0…………②,
    ①2+②2得 2+2cos;
    ∴ cos。
    ①2-②2得 cos2+cos2+2cos()=-1,
    即2cos()〔〕=-1。
    ∴。
    解法二:由①得…………③
    由②得…………④
    ④÷③得
    點(diǎn)評:此題是給出單角的三角函數(shù)方程,求復(fù)角的余弦值,易犯錯誤是利用方程組解sin、cos 、 sin 、 cos,但未知數(shù)有四個,顯然前景并不樂觀,其錯誤的原因在于沒有注意到所求式與已知式的關(guān)系本題關(guān)鍵在于化和為積促轉(zhuǎn)化,“整體對應(yīng)”巧應(yīng)用。
    例2.已知函數(shù)y=cos2x+sinxcosx+1,x∈R.
    (1)當(dāng)函數(shù)y取得值時,求自變量x的集合;
    (2)該函數(shù)的圖象可由y=sinx(x∈R)的圖象經(jīng)過怎樣的平移和伸縮變換得到?
    (理)(1)解析:y=cos2x+sinxcosx+1
    =(2cos2x-1)++(2sinxcosx)+1
    =cos2x+sin2x+
    =(cos2x·sin+sin2x·cos)+
    =sin(2x+)+
    y取得值必須且只需2x+=+2kπ,k∈Z,
    即x=+kπ,k∈Z。
    所以當(dāng)函數(shù)y取得值時,自變量x的集合為{x|x=+kπ,k∈Z}。
    (2)將函數(shù)y=sinx依次進(jìn)行如下變換:
    ①把函數(shù)y=sinx的圖象向左平移,得到函數(shù)y=sin(x+)的圖象;
    ②把得到的圖象上各點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)
    y=sin(2x+)的圖象;
    ③把得到的圖象上各點(diǎn)縱坐標(biāo)縮短到原來的倍(橫坐標(biāo)不變),得到函數(shù)
    y=sin(2x+)的圖象;
    ④把得到的圖象向上平移個單位長度,得到函數(shù)y=sin(2x+)+的圖象;
    綜上得到函數(shù)y=cos2x+sinxcosx+1的圖象。
    點(diǎn)評:本題主要考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查利用三角公式進(jìn)行恒等變形的技能以及運(yùn)算能力。
    例3已知函數(shù)y=sinx+cosx,x∈R.
    (1)當(dāng)函數(shù)y取得值時,求自變量x的集合;
    (2)該函數(shù)的圖象可由y=sinx(x∈R)的圖象經(jīng)過怎樣的平移和伸縮變換得到?
    解析:(1)y=sinx+cosx=2(sinxcos+cosxsin)=2sin(x+),x∈R
    y取得值必須且只需x+=+2kπ,k∈Z,
    即x=+2kπ,k∈Z。
    所以,當(dāng)函數(shù)y取得值時,自變量x的集合為{x|x=+2kπ,k∈Z}
    (2)變換的步驟是:
    ①把函數(shù)y=sinx的圖象向左平移,得到函數(shù)y=sin(x+)的圖象;
    ②令所得到的圖象上各點(diǎn)橫坐標(biāo)不變,把縱坐標(biāo)伸長到原來的2倍,得到函數(shù)
    y=2sin(x+)的圖象;
    經(jīng)過這樣的變換就得到函數(shù)y=sinx+cosx的圖象。
    點(diǎn)評:本題主要考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),利用三角公式進(jìn)行恒等變形的技能及運(yùn)算能力。