高慧明
考點(diǎn)1:三角函數(shù)式的求值
例1. 若3 sin α- sin β= 10 ,α+β= ?π ?2 ,則 sin α= ??????, cos 2β= ??????.
【解析】 因?yàn)? sin α- sin β= 10 ,α+β= ?π ?2 ,
所以3 sin α- cos α= 10 ,即9 sin 2α-6 sin α cos α+ cos 2α=10, 9 sin 2α-6 sin α cos α+ cos 2α=10,
設(shè)3 cos α+ sin α=t,即9 cos 2α-6 sin α cos α+ sin 2α=t2,
所以9 sin 2α+9 cos 2+ sin 2α+ cos 2β=10+t2,即t=0,
所以 ?3 sin α- cos α= 10 ,3 cos α+ sin α=0, ?解得 sin α= 3 10 ?10 ,
又因?yàn)?cos 2β=1- sin 2β,所以 cos 2β=1- cos 2α= sin 2α= 4 5 .
故答案為: 3 10 ?10 , 4 5 .
【評析】 三角恒等變換問題高考中以公式的基本運(yùn)用、計(jì)算為主,本題主要考查三角函數(shù)值的求法,誘導(dǎo)公式、同角三角函數(shù)關(guān)系式、二倍角公式等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力. 解決此類問題的主要規(guī)律方法:
1.給角求值: 一般所給出的角都是非特殊角,要觀察所給角與特殊角間的關(guān)系,利用三角變換消去非特殊角,轉(zhuǎn)化為求特殊角的三角函數(shù)值問題.
2.給值求值: 給出某些角的三角函數(shù)式的值,求另外一些角的三角函數(shù)值,解題的關(guān)鍵在于“變角”.
在進(jìn)行角的變換時(shí)常見的解題思路:
(1)當(dāng)“已知角”有兩個(gè)時(shí),“所求角”一般表示為兩個(gè)“已知角”的和或差的形式;
(2)當(dāng)“已知角”有一個(gè)時(shí),此時(shí)應(yīng)著眼于“所求角”與“已知角”的和或差的關(guān)系,再應(yīng)用誘導(dǎo)公式把“所求角”變成“已知角”.
3.給值求角: 實(shí)質(zhì)上轉(zhuǎn)化為“給值求值”問題,由所得的所求角的函數(shù)值結(jié)合所求角的范圍及函數(shù)的單調(diào)性求得角.
4.易錯(cuò)提醒
(1)公式的使用過程要注意正確性,要特別注意公式中的符號和函數(shù)名的變換,防止出現(xiàn)“張冠李戴”的情況.
(2)求角問題要注意角的范圍,要根據(jù)已知條件將所求角的范圍盡量縮小,避免產(chǎn)生增解.
【變式訓(xùn)練】
1.若α∈(0, ?π ?2 ), tan 2α= ?cos α 2- sin α ,則 tan α=( ?)
A . ?15 ?15
B . ??5 ?5
C . ??5 ?3
D . ??15 ?3
2.已知 ?π ?8 <β<α< ?π ?2 ,且 sin 2α sin ??π ?4 - cos 2α sin ?5 4 ?π = 1 3 ,
sin 2β cos ??π ?4 + cos 2β sin ??π ?4 = ?3 ?3 ,則 sin (2α-2β)的值為( ?)
A . 5 3 ?9
B . ??6 ?9
C . - 5 3 ?9
D . - ?6 ?9
3.若 sin 2α= ?5 ?5 , sin (β-α)= ?10 ?10 ,且α∈ ??π ?4 , π ?,β∈ ?π , 3 π ?2 ?,則α+β的值是( ?)
A . 7 π ?4
B . ?9 π ?4
C . ?5 π ?4 或 7 π ?4
D . ?5 π ?4 或 9 π ?4
4.已知 cos α 3 4 ,0<α< ?π ?4 ,則 sin ?α+ ?π ?4 ?=( ?)
A . ?2 ?10
B . 7 2 ?10
C .- ?2 ?10
D .- 7 2 ?10
5.已知θ∈ 0, ?π ?2 ?, tan ?θ+ ?π ?4 ?=- 2 3 ?tan θ,
則 ?sin θ cos θ ?sin θ+ cos θ =( ?)
A .- 1 2
B .- 3 5
C .3
D .- 5 3
6.已知 3 ?cos ??3 π ?2 -α + cos ( π +α)=-1,
則 cos ?2α- 2 π ?3 ?= ??????.
7. sin (θ+75°)+ cos (θ+45°)- 3 ?cos (θ+15°)=
.
8.已知角α為銳角, ?π ?2 <β-α< π ,
且滿足 tan ?α 2 = 1 3 , sin (β-α)= 7 ?2 ?10 .
(1)證明:0<α< ?π ?4 ;
(2)求β.
9.(1)已知 tan θ=-2,求 ?sin θ(1+ sin 2θ) ?sin θ+ cos θ 的值;
(2)已知 tan (α-β)= 1 2 , tan β=- 1 7 ,且α,β∈(0, π ),求2α-β.
參考答案與提示:
1.由 tan 2α= ?sin 2α ?cos 2α = 2 sin α cos α 1-2 sin 2α = ?cos α 2- sin α ,
因?yàn)棣痢?0, ?π ?2 ?,所以 cos α>0,則上式化簡可得 sin α= 1 4 ,
所以 cos α= 1- sin 2α = ?15 ?4 .則 tan α= ?sin α ?cos α = ?15 ?15 .
故選 A .
2.由題設(shè) sin 2α sin ??π ?4 - cos 2α sin ?5 4 ?π = 1 3 , sin 2β cos ??π ?4 + cos 2β sin ??π ?4 = ?3 ?3 ,
所以 sin (2α+ ?π ?4 )= 1 3 , sin (2β+ ?π ?4 )= ?3 ?3 .
而 ?π ?8 <β<α< ?π ?2 ,且 sin (2β+ ?π ?4 )= ?3 ?3 >0,所以 ?π ?2 <2β+ ?π ?4 <2α+ ?π ?4 < π ,
則 cos (2α+ ?π ?4 )=- 2 2 ?3 , cos (2β+ ?π ?4 )=- ?6 ?3 ,
而 sin (2α-2β)= sin (2α+ ?π ?4 ) cos (2β+ ?π ?4 )- cos (2α+ ?π ?4 ) sin (2β+ ?π ?4 )= 1 3 ×(- ?6 ?3 )-(- 2 2 ?3 )× ?3 ?3 = ?6 ?9 .
故選 B .
3.∵α∈ ??π ?4 , π ?,β∈ ?π , 3 π ?2 ?, sin 2α= ?5 ?5 ,∴2α∈ ??π ?2 , π ?, cos 2α=- 2 5 ?5 .
又∵0< sin 2α= ?5 ?5 < 1 2 ,∴2α∈ ?5 π ?6 , π ?,即α∈ ?5 π ?12 , ?π ?2 ?,∴β-α∈ ??π ?2 , 13 π ?12 ?.
又∵ sin ?β-α = ?10 ?10 ,∴β-α∈ ??π ?2 , π ?,
∴ cos ?β-α =- 1- sin 2(β-α) =- 3 10 ?10 ,
∴ cos ?α+β = cos [2α+ β-α ]
= cos 2α cos ?β-α - sin 2α sin ?β-α
=- 2 5 ?5 × - 3 10 ?10 ?- ?5 ?5 × ?10 ?10 = ?2 ?2 .
又α∈ ?5 π ?12 , ?π ?2 ?,β∈ ?π , 3 π ?2 ?,∴(α+β)∈( 17 π ?12 ,2 π ),∴α+β= 7 π ?4 ,
故選 A .
4.由 cos α= 4 5
,0<α< ?π ?2 ,得 sin α= 3 4 ,
所以 sin ?α+ ?π ?4 ?= ?2 ?2 ?sin α+ ?2 ?2 ?cos α= ?2 ?2 × 3 5 + ?2 ?2 × 4 5 = 7 2 ?10 ,
故選 B .
5.由θ∈(0, ?π ?2 ),得 tan θ>0,又 tan (θ+ ?π ?4 )=- 2 3 ?tan θ,
得 ?tan θ+ tan θ ?π ?4 ?1- tan θ· tan θ ?π ?4 ?=- 2 3 ?tan θ,
即 ?tan θ+1 1- tan θ =- 2 3 ?tan θ,
整理得 tan θ=3或 tan θ=- 1 2 (舍去),
所以 sin θ=3 cos θ,又 sin 2θ+ cos 2θ=1,θ∈(0, ?π ?2 ),
解得 sin θ= 3 10 ?10 , cos θ= ?10 ?10 ,
故 ?sin θ cos 2θ ?sin θ+ cos θ ?=
sin θ (cos 2θ- sin 2θ) ?sin θ+ cos θ
= ?sin θ (sin θ+ cos θ)( cos θ- sin θ) ?sin θ+ cos θ
= sin θ (cos θ- sin θ)= 3 10 ?10 ( ?10 ?10 - 3 10 ?10 )=- 3 5 .
故選 B .
6. 因?yàn)?3 ?cos ( 3 π ?2 -α)+ cos ( π +α)=- 3 ?sin α- cos α=-1,所以 sin ?α+ ?π ?6 ?= 1 2 ,
cos ?2α- 2 π ?3 ?= cos ?2 α+ ?π ?6 ?- π ?=- cos ?2 α+ ?π ?6
=- 1-2 sin 2 α+ ?π ?6 ??=2 sin2 ?α+ ?π ?6 ?-1=2× 1 4 -1=- 1 2 .
故答案為:- 1 2 .
7. sin (θ+75°)+ cos (θ+45°)- 3 ?cos (θ+15°)
= sin (θ+15°+60°)+ cos (θ+45°)- 3 ?cos (θ+15°)
= sin (θ+15°) cos 60°+ cos (θ+15°) sin 60°+ cos (θ+45°)- 3 ?cos (θ+15°)
= 1 2 ?sin (θ+15°)+ ?3 ?2 ?cos (θ+15°)+ cos (θ+45°)- 3 ?cos (θ+15°)
= 1 2 ?sin (θ+15°)- ?3 ?2 ?cos (θ+15°)+ cos (θ+45°)
= sin 30° sin (θ+15°)- cos 30° cos (θ+15°)+ cos (θ+45°)
=- cos (θ+45°)+ cos (θ+45°)=0.
故答案為:0.
8. (1)證明:因?yàn)?tan ?α 2 = 1 3 ,
所以
tan α= 2 tan ?α 2 ?1- tan 2 α 2 ?= 2× 1 3 ?1- 1 9 ?= 3 4 <1= tan ??π ?4 ,
因?yàn)棣?/p>
為銳角且函數(shù)y= tan x
在 0, ?π ?2
上單調(diào)遞增,所以0<α< ?π ?4 .
(2)由 ?tan α= ?sin α ?cos α = 3 4 ,
sin2 α+ cos2 α=1,
結(jié)合角α
為銳角,解得
sin α= 3 5 , cos α= 4 5 ,
因?yàn)??π ?2 <β-α< π
,且
sin (β-α)= 7 2 ?10 ,
所以
cos (β-α)=- 1- ?7 2 ?10 ?2 =- ?2 ?10 .
sin β= sin ?α+ β-α ?= sin α cos (β-α)+ cos α sin (β-α)= 3 5 × - ?2 ?10 ?+ 4 5 × 7 2 ?10 = ?2 ?2 .
又 ?π ?2 < ?π ?2 +α<β< π +α< 5 π ?4
,所以β= 3 π ?4 .
9.(1) ?sin θ(1+ sin 2θ) ?sin θ+ cos θ =
sin θ ?sin θ+ cos θ ·
1+ sin 2θ ?sin 2θ+ cos 2θ =
sin θ ?sin θ+ cos θ ·
sin 2θ+ cos 2θ+2 sin θ cos θ ?sin 2θ+ cos 2θ
= ??sin θ ?cos θ ???sin θ+ cos θ ?cos θ ?·
sin 2θ+ cos 2θ+2 sin θ cos θ ?cos 2θ ???sin 2θ+ cos 2θ ?cos2 θ ?=
tan θ ?tan θ+1 ·
tan 2θ+1+2 tan θ ?tan 2θ+1 =
-2 -2+1 × 4+1-4 4+1 = 2 5 .
(2)由 tan β=- 1 7
可知β∈( ?π ?2 , π ),又 tan α= tan (α-β+β)= ?tan (α-β)+ tan β 1- tan (α-β) tan β =
1 2 - 1 7 ?1+ 1 2 × 1 7 ?= 1 3 ,α∈(0, ?π ?2 ),
則
α-β∈(- π ,0),又 tan (α-β)= 1 2 ,則
α-β∈ - π , ?π ?2 ?,則:
tan (2α-β)= tan (α-β+α)= ?tan (α-β)+ tan α 1- tan (α-β) tan α = ?1 2 + 1 3 ?1- 1 2 × 1 3 ?=1,
又2α-β=α-β+α∈(- π ,0),則2α-β=- 3 π ?4 .
考點(diǎn)2:三角函數(shù)式的化簡
例2. 若 sin (α+β)+ cos (α+β)=2 2 ?cos (α+ ?π ?4 ) sin β,則( ?)
A . tan (α-β)=1
B . ?tan (α+β)=1
C . tan (α-β)=-1
D . ?tan (α+β)=-1
【解析】 因?yàn)?sin (α+β)+ cos (α+β)=2 2 ?cos (α+ ?π ?4 ) sin β,
所以 2 ?sin (α+β+ ?π ?4 )=2 2 ?cos (α+ ?π ?4 ) sin β,即 sin (α+β+ ?π ?4 )=2 cos (α+ ?π ?4 ) sin β,
所以 sin (α+ ?π ?4 ) cos β+ sin β cos (α+ ?π ?4 )=2 cos (α+ ?π ?4 ) sin β,所以 sin (α+ ?π ?4 ) cos β- sin β cos (α+ ?π ?4 )=0,
所以 sin (α+ ?π ?4 -β)=0,所以α+ ?π ?4 -β=k π ,k∈ Z ,
所以α-β=k π - ?π ?4 ,所以 tan (α-β)=-1.
故選 C .
【評析】 本題主要考查正余弦的和差角公式的靈活運(yùn)用,考查邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算.由兩角和差的正余弦公式化簡,結(jié)合同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系即可得解.本題也可采用特值法求解.解決此類問題的主要規(guī)律和方法是:
1.三角函數(shù)式化簡的方法
(1)弦切互化,異名化同名,異角化同角,降冪或升冪.
(2)常值代換,三角公式的正用、逆用、變形用.
(3)在三角函數(shù)式的化簡中“次降角升”和“次升角降”是基本的規(guī)律,根號中含有三角函數(shù)式時(shí),一般需要升次.
(4)三角函數(shù)式的化簡過程中通常會(huì)用到輔助角公式a sin x+b cos x= a2+b2 · sin (x+φ).
2.常見“1”的代換
1= sin 2α+ cos 2α; 1=2 cos 2α- cos 2α; 1= cos 2α+2 sin 2α; 1= tan ??π ?4 .
3.化簡要求
使三角函數(shù)式的項(xiàng)數(shù)最少、次數(shù)最低、角與函數(shù)名稱的種類最少;分式中的分母盡量不含三角函數(shù);盡量使被開方數(shù)不含三角函數(shù).
【變式訓(xùn)練】
1.若 tan θ=-2,則 ?sin θ(1+ sin 2θ) ?sin θ+ cos θ =( ?)
A .- 6 5
B . - 2 5
C . ?2 5
D . ?6 5
2.已知θ為三角形的內(nèi)角,且 sin 2θ= sin 2θ,則 ?sin θ(1- cos 2θ) ?sin θ+ cos θ = ??????.
3.若α,β∈(0, ?π ?2 ),且(1+ cos 2α)(1+ sin β)= sin 2α cos β,則下列結(jié)論正確的是( ?)
A .α+β= ?π ?2
B . α+ β 2 = ?π ?2
C . 2α-β= ?π ?2
D . α-β= ?π ?2
參考答案與提示:
1.由題意可得: ?sin θ(1+ sin 2θ) ?sin θ+ cos θ
= ?sin θ( sin 2θ+ cos 2θ+2 sin θ cos θ) ?sin θ+ cos θ
= ?sin θ( sin θ+ cos θ)2 ?sin θ+ cos θ = sin θ( sin θ+ cos θ)
= ?sin 2θ+ sin θ cos θ ?sin 2θ+ cos 2θ = ?tan 2θ+ tan θ 1+ tan 2θ
= 4-2 1+4 = 2 5 .
故選 C .
2.因?yàn)棣葹槿切蔚膬?nèi)角,且 sin 2θ= sin 2θ,
所以2 sin θ cos θ= sin 2θ, sin θ≠0,所以2 cos θ= sin θ,可得 tan θ=2,
則 ?sin θ(1- cos 2θ) ?sin θ+ cos θ = 2 sin 2θ· sin θ ?sin θ+ cos θ
= 2 sin 2θ ?sin 2θ+ cos 2θ · ?sin θ ?sin θ+ cos θ
= 2 tan 2θ ?tan 2θ+1 · ?tan θ ?tan θ+1 = 2×22 22+1 · 2 2+1 = 16 15 .
故答案為: 16 15 .
3.因?yàn)椋?+ cos 2α)(1+ sin β)= sin 2α cos β,所以2 cos 2α(1+ sin β)= cos β·2 sin α cos α.
因?yàn)棣痢剩?, ?π ?2 ),β∈(0, ?π ?2 ),所以 cos α≠0,
所以 cos α(1+ sin β)= cos β sin α,即 sin (α-β)= cos α= sin ( ?π ?2 -α),
所以α-β= ?π ?2 -α,或α-β+ ?π ?2 -α= π ,即2α-β= ?π ?2 ,或β=- ?π ?2 (舍),故2α-β= ?π ?2 .
故選 C .
考點(diǎn)3:三角恒等變換的綜合應(yīng)用
例3. (多選)函數(shù)f x =a sin x+b cos x ab≠0 的圖像關(guān)于x= ?π ?6 對稱,且f x 0 = 8 5 a,則( ?)
A .b= 3 a
B . ?cos ???π ?6 -x 0 = 4 5
C . cos ???π ?3 -2x 0 = 24 25
D . ?sin ?2x 0+ ?π ?6 ?= 7 25
【解析】 因?yàn)閒(x)=a sin x+b cos x= a2+b2 ?sin (x+φ),ab≠0,
其中 sin φ= b ?a2+b2 ?, cos φ= a ?a2+b2 ?.
由于函數(shù)的圖像關(guān)于x= ?π ?6 對稱,所以|f( ?π ?6 )|= a2+b2 ,即 1 2 a+ ?3 ?2 b= a2+b2 ,化簡得b= 3 a,
所以f(x 0)=a sin x 0+ 3 a cos x 0=2a sin (x 0+ ?π ?3 )= 8 5 a,即 sin (x 0+ ?π ?3 )= 4 5 ,
cos ?( ?π ?6 -x 0)= cos ?[ ?π ?2 -(x 0+ ?π ?3 )]= sin ?(x 0+ ?π ?3 )= 4 5 ,
cos ?( ?π ?3 -2x 0)= cos ?[ π -2(x 0+ ?π ?3 )]=- cos ?[2(x 0+ ?π ?3 )]=2 sin 2(x 0+ ?π ?3 )-1= 7 25 ,
sin ?(2x 0+ ?π ?6 )= sin ?(2x 0+ 2 π ?3 - ?π ?2 )=- cos ?(2x 0+ 2 π ?3 )=2 sin 2(x 0+ ?π ?3 )-1= 7 25 .
故選 ABD .
【評析】 此題巧妙之處在于先利用輔助角公式進(jìn)行化簡,但f(x)中含有兩個(gè)參數(shù),需對輔助角公式和正弦函數(shù)的對稱性理解非常透徹才能得出a,b之間的關(guān)系,綜合性較強(qiáng),很好的考查了考生分析思考問題的能力,是一道推陳出新的好題目.根據(jù)輔助角公式化簡f(x),然后根據(jù)其圖像關(guān)于x= ?π ?6 對稱,可得a,b之間的關(guān)系,從而得到 sin (x 0+ ?π ?3 )= 4 5 ,然后運(yùn)用誘導(dǎo)公式和二倍角公式對各選項(xiàng)逐一判斷即可.解決此類
問題的主要規(guī)律和方法:
1. 三角恒等變換主要有以下四變:
(1)變角:目的是溝通題設(shè)條件與結(jié)論中所涉及的角,其方法通常是“配湊”
(2)變名:通過變換函數(shù)名稱達(dá)到減少函數(shù)種類的目的,其手法通常有切化弦、弦化切、正余弦互化等
(3)變冪:通過“升冪與降冪”,把三角函數(shù)式的各項(xiàng)變成同次,目的是有利于應(yīng)用公式
(4)變式:根據(jù)式子的結(jié)構(gòu)特征變形,使其更貼近某個(gè)公式或某個(gè)期待的目標(biāo),其方法有:常值代換、配
方法等.
2.常用公式:
(1)半角的正弦、余弦、正切公式
① sin ?α 2 =± ?1- cos α 2 ?;
② cos ?α 2 =± ?1+ cos α 2 ?;
③ tan ?α 2 = ?sin α 1+ cos α = 1- cos α ?sin α ;
(2)升冪公式:1- cos 2α=2 sin 2α;1+ cos 2α=2 cos 2α;1± sin 2α= ?sin α± cos α 2;
(3)降冪公式: sin α· cos α= 1 2 ?sin 2α; ?sin 2α= 1- cos 2α 2 ; cos 2α= 1+ cos 2α 2 ; tan 2α= 1- cos 2α 1+ cos 2α ;
(4)萬能置換公式: sin 2α= 2 sin α· cos α ?sin 2α+ cos 2α = 2 tan α ?tan 2α+1 ; cos 2α= ?cos 2α- sin 2α ?sin 2α+ cos 2α = 1- tan 2α 1+ tan 2α .
3.三角恒等變換的綜合應(yīng)用主要是將三角恒等變換與三角函數(shù)的性質(zhì)相結(jié)合,通過變換,將復(fù)雜的函數(shù)式化為y=A sin (ωx+φ)+b的形式再研究其性質(zhì).在研究性質(zhì)時(shí)注意利用整體思想解決相關(guān)問題.
【變式訓(xùn)練】
1.已知 3 ?tan 20°+λ cos 70°=3,則λ的值為( ?)
A . 3
B . 2 3
C . 3 3
D . 4 3
2.已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P 1( cos α, sin α),P 2( cos β,- sin β),P 3( cos ?(α+β),
sin (α+β)),A(1,0),則( ?)
A .|OP 1 |=|OP 2 |
B . |AP 1 |=|AP 2 |
C .OA ·OP 3 =OP 1 ·OP 2
D . OA ·OP 1 =OP 2 ·OP 3
3.已知α,β∈(0, ?π ?2 ),且α-β= ?π ?3 ,則 1 ?sin 2α sin 2β 的最小值為( ?)
A .2
B . 2 3
C . 4
D . 4 3
4.如圖,在扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=1,點(diǎn)C為AB 上的動(dòng)點(diǎn)且不與點(diǎn)A,B重合,OD⊥BC于D,OE⊥AC于點(diǎn)E,則四邊形ODCE面積的最大值為 ??????.
參考答案與提示:
1.由已知, ?3 ?sin ?20° ?cos ?20° +λ sin ?20°=3,則 3 ?sin ?20°+λ sin ?20° cos ?20°=3 cos ?20°,
從而 λ 2 ?sin 40 °=3 cos 20 °- 3 ?sin 20 °=2 3 ?sin(60 °-20°)=2 3 ?sin 40 °,所以λ=4 3 ,
故選 D .
2.∵P 1( cos α, sin α),P 2( cos β,- sin β),P 3( cos (α+β), sin (α+β)),A(1,0),
∴OP 1 =( cos α, sin α),OP 2 =( cos β,- sin β),OP 3 =( cos (α+β), sin (α+β)),OA =(1,0),
AP 1 =( cos α-1, sin α),AP 2 =( cos β-1,- sin β),
則|OP 1 |= ?cos 2α+ sin 2α =1,|OP 2 |= ?cos 2β+(- sin β)2 =1,則|OP 1 |=|OP 2 |,故 A 正確;
|AP 1 | = ( cos α-1)2+ sin 2α
= ?cos 2α+ sin 2α-2 cos α+1 = 2-2 cos α ,
|AP 2 |= ?( cos β-1)2+(- sin β)2
= ?cos 2β+ sin 2β-2 cos β+1 = 2-2 cos β ,
|AP 1 |≠|(zhì)AP 2 |,故 B 錯(cuò)誤;
OA ·OP 3 =1× cos (α+β)+0× sin (α+β)= cos (α+β),
OP 1 ·OP 2 = cos α cos β- sin α sin β= cos (α+β),∴OA ·OP 3 =OP 1 ·OP 2 ,故 C 正確;
OA ·OP 1 =1× cos α+0× sin α= cos α,
OP 2 ·OP 3 = cos β cos (α+β)- sin β sin (α+β)= cos [β+(α+β)]= cos (α+2β),
∴OA ·OP 1 ≠OP 2 ·OP 3 ,故 D 錯(cuò)誤.
故選 AC .
3.法1: 因?yàn)棣粒隆剩?, ?π ?2 ),且α-β= π 3 ,
所以 cos (α-β)= cos α cos β+ sin α sin β= 1 2 ,
令x= cos α cos β,y= sin α sin β,則x+y= 1 2 .
由題意得x>0,y>0,
則 1 ?sin 2α sin 2β = 1 (2 sin α cos α)(2 sin β cos β) = 1 2 × ?1 2 ??sin α cos α sin β cos β = 1 2 × ?cos (α-β) ?sin α cos α sin β cos β ,
= 1 2 × ?cos α cos β+ sin α sin β ?sin α cos α sin β cos β = 1 2 ( 1 ?cos α cos β + 1 ?sin α sin β )
= 1 2 ( 1 x + 1 y )=(x+y)( 1 x + 1 y )=2+ y x + x y ≥2+2 ?x y · y x ?=4.
當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí)取等號,即 cos α cos β= sin α sin β= 1 4 ,得 cos (α+β)=0,
有α+β= ?π ?2 ,結(jié)合α-β= π 3 ,得α= 5 π ?12 ,β= ?π ?12 ,此時(shí) 1 ?sin 2α sin 2β 的最小值為4.
故選 C .
法2: 因?yàn)棣?,β∈?, ?π ?2 ),且α-β= ?π ?3 ,所以α∈( ?π ?3 , ?π ?2 ),β∈(0, ?π ?6 ).
sin 2α sin 2β= sin 2α sin 2(α- ?π ?3 )
= sin 2α(- 1 2 ?sin 2α- ?3 ?2 ?cos 2α)
=- 1 4 (2 sin 22α+ 3 ?sin 4α)
=- 1 4 (1- cos 4α+ 3 ?sin 4α)
=- 1 4 [1+2 sin (4α- ?π ?6 )].
從而當(dāng)α= 5 π ?12 時(shí) 1 ?sin 2α sin 2β 的最小值為4.
故選 C .
4.因?yàn)椤螦OB=90°,OA=1,0<α< ?π ?4 OD⊥BC,OE⊥AC,
所以∠DOE= ?π ?4 ,記∠COD=α,0<α< ?π ?4 ,
則四邊形ODCE的面積為:
1 2 CD·OD+ 1 2 CE·OE
= 1 2 ?sin α cos α+ 1 2 ?sin ( ?π ?4 -α) cos ( ?π ?4 -α)
= 1 2 ?sin α cos α+ 1 2 · 1 2 ?sin ( ?π ?2 -2α)
= ?sin 2α+ cos 2α 4 = ?2 ?4 ?sin (2α+ ?π ?4 ),
當(dāng)2α= ?π ?4 ,即α= ?π ?8 時(shí),四邊形ODCE的面積取到最大值 ?2 ?4 .
故答案為 ?2 ?4 .
責(zé)任編輯 ?徐國堅(jiān)