專題三:三角函數(shù)
余二高 郭華
【考點(diǎn)審視】
1、 掌握三角函數(shù)概念,其中以三角函數(shù)的定義學(xué)習(xí)為重點(diǎn)。(理科:兼顧反三角)
2、 提高三角函數(shù)的恒等變形的能力,關(guān)鍵是熟悉誘導(dǎo)公式、同角關(guān)系、和差角公式及倍角公式等,掌握常見的變形方法。
3、 解決三角函數(shù)中的求值問題,關(guān)鍵是把握未知與已知之間的聯(lián)系。
4、 熟練運(yùn)用三角函數(shù)的性質(zhì),需關(guān)注復(fù)合問題,在問題轉(zhuǎn)化過程中,進(jìn)一步重視三角恒等變形。
5、 掌握等的圖象及性質(zhì),深刻理解圖象變換之原理。
6、 解決與三角函數(shù)有關(guān)的(常見的)最值問題。
7、正確處理三角形內(nèi)的三角函數(shù)問題,主要是理解并熟練掌握正弦定理、余弦定理及三角形內(nèi)角和定理,提高邊角、角角轉(zhuǎn)化意識(shí)。
8、提高綜合運(yùn)用的能力,如對實(shí)際問題的解決以及與其它章節(jié)內(nèi)容的整合處理。
【疑難點(diǎn)拔】
一、 概念不清
例1. 若、
為第三象限角,且
,則( )
(A)(B)
(C)
(D)以上都不對
錯(cuò)解 選(A)
分析:角的概念不清,誤將象限角看成類似區(qū)間角。如取
,可知(A)不對。用排除法,可知應(yīng)選(D)。
二、 以偏概全
例2. 已知,求
的值及相應(yīng)
的取值范圍。
錯(cuò)解 當(dāng)是第一、四象限時(shí),
,當(dāng)
是第二、三象限時(shí),
。
分析:把限制為象限角時(shí),只考慮
且
的情形,遺漏了界限角。應(yīng)補(bǔ)充:當(dāng)
時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
,或
。
三、 忽略隱含條件
例3. 若,求
的取值范圍。
錯(cuò)解 移項(xiàng)得,兩邊平方得
即
分析:忽略了滿足不等式的在第一象限,上述解法引進(jìn)了
。
正解:即
,由
得
∴
四、 忽視角的范圍,盲目地套用正弦、余弦的有界性
例4. 設(shè)、
為銳角,且
+
,討論函數(shù)
的最值。
錯(cuò)解
可見,當(dāng)時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
。
分析:由已知得,∴
,則
∴當(dāng),即
時(shí),
,最大值不存在。
五、 忽視應(yīng)用均值不等式的條件
例5. 求函數(shù)的最小值。
錯(cuò)解
∴當(dāng)時(shí),
分析:在已知條件下,(1)、(2)兩處不能同時(shí)取等號。
正解:
當(dāng)且僅當(dāng),即
,時(shí),
專題四:三角函數(shù)
【經(jīng)典題例】
例1:點(diǎn)P從(1,0)出發(fā),沿單位圓逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)
弧長到達(dá)Q點(diǎn),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為( )
(A) (B)
(C)
(D)
[思路分析] 記,由三角函數(shù)定義可知Q點(diǎn)的坐標(biāo)
滿足
,故選(A)
[簡要評述]三角函數(shù)定義是三角函數(shù)理論的基礎(chǔ),理解掌握能起到事半功倍的效果。
例2:求函數(shù)的最小正周期、最大值和最小值.
[思路分析]
所以函數(shù)f(x)的最小正周期是π,最大值是,最小值是
.
[簡要評述]三角恒等變形是歷年高考考察的主要內(nèi)容,變形能力的提高取決于一定量的訓(xùn)練以及方法的積累,在此例中“降次、化同角”是基本的思路。此外,求函數(shù)的周期、最值是考察的熱點(diǎn),變形化簡是必經(jīng)之路。
例3:已知,
的值.
[思路分析] ∵
∴得
又
于是
[簡要評述] 此類求值問題的類型是:已知三角方程,求某三角代數(shù)式的值。一般來說先解三角方程,得角的值或角的某個(gè)三角函數(shù)值。如何使解題過程化繁為簡,變形仍然顯得重要,此題中巧用誘導(dǎo)公式、二倍角公式,還用到了常用的變形方法,即“化正余切為正余弦”。
例4:已知b、c是實(shí)數(shù),函數(shù)f(x)=對任意α、β
R有:
且
(1)求f(1)的值;(2)證明:c;(3)設(shè)
的最大值為10,求f(x)。
[思路分析](1)令α=,得
令β=
,得
因此
;
(2)證明:由已知,當(dāng)時(shí),
當(dāng)
時(shí),
通過數(shù)形結(jié)合的方法可得:
化簡得c
;
(3)由上述可知,[-1,1]是的減區(qū)間,那么
又
聯(lián)立方程組可得
,所以
[簡要評述]三角復(fù)合問題是綜合運(yùn)用知識(shí)的一個(gè)方面,復(fù)合函數(shù)問題的認(rèn)識(shí)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),這一方面的學(xué)習(xí)有利于提高綜合運(yùn)用的能力。
例5:關(guān)于正弦曲線回答下述問題:
(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是
;
(2)若函數(shù)的圖象關(guān)于直線
對稱,則
的值是 1 ;
(3)把函數(shù)的圖象向右平移
個(gè)單位,再將圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的3倍(縱坐標(biāo)不變),則所得的函數(shù)解析式子是
;
(4)若函數(shù)的最大值是
,最小值是
,最小正周期是
,圖象經(jīng)過點(diǎn)(0,-
),則函數(shù)的解析式子是
;
[思路分析] 略
[簡要評述]正弦曲線問題是三角函數(shù)性質(zhì)、圖象問題中的重點(diǎn)內(nèi)容,必須熟練掌握。上述問題的解答可以根據(jù)正弦曲線的“五點(diǎn)畫法”在草稿紙上作出函數(shù)的草圖來驗(yàn)證答案或得到答案。
例6:函數(shù)
(1)求f(x)的定義域;(2)求f(x)的最大值及對應(yīng)的x值。
[思路分析] (1){x|x
(2)設(shè)t=sinx+cosx, 則y=t-1
[簡要評述]若關(guān)于
與
的表達(dá)式,求函數(shù)的最值常通過換元法,如令
,使問題得到簡化。
例7:在ΔABC中,已知(1)求證:a、b、c成等差數(shù)列;(2)求角B的取值范圍。
[思路分析](1)條件等式降次化簡得
(2)
∴……,得B的取值范圍
[簡要評述]三角形中的變換問題,除了需要運(yùn)用三角式變換的所有方法、技巧外,還經(jīng)常需要考慮對條件或結(jié)論中的“邊”與“角”運(yùn)用“正弦定理、余弦定理或面積公式”進(jìn)行互換。
例8:水渠橫斷面為等腰梯形,如圖所示,渠道深為h,梯形面積為S,為了使渠道的滲水量達(dá)到最小,應(yīng)使梯形兩腰及下底之和達(dá)到最小,此時(shí)下底角α應(yīng)該是多少?
[思路分析] CD=, C=
,轉(zhuǎn)化為考慮y=
的最小值,可得當(dāng)
時(shí),y最小,即C最小。
[簡要評述]“學(xué)以致用”是學(xué)習(xí)的目的之一,三角知識(shí)的應(yīng)用很廣泛,在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)受到重視。
【熱身沖刺】
一、選擇題:
1.若,則滿足
=0.5的角
的個(gè)數(shù)是(C)
(A)2 (B)3 (C) 4 (D)5
2.為了得到函數(shù)的圖象,可以將函數(shù)
的圖象(B )
(A)向右平移個(gè)單位長度 (B)向右平移
個(gè)單位長度
(C)向左平移個(gè)單位長度 (D)向左平移
個(gè)單位長度
3.已知函數(shù),則下面三個(gè)命題中:(1)
;(2)
;(3)
;其中正確的命題共有( B )
(A) 0個(gè) (B) 1個(gè) (C)2個(gè) (D)3個(gè)
4.若是奇函數(shù),且當(dāng)
>0時(shí),
,則當(dāng)
時(shí),
為( C )
(A) (B)
(C)|
|
(D)|
|
5.函數(shù)是奇函數(shù),則
等于( D)
(A) (B)
(C)
(D)
6.如果圓至少覆蓋函數(shù)
的一個(gè)最大值點(diǎn)和一個(gè)最小值點(diǎn),則
的取值范圍是( B )
(A) (B)
(C)
(D)
7.若∈[
],則y=
的最大值是( C )
(A) (B)
(C)
(D)
8..函數(shù)在區(qū)間[
上的最小值為-
,則
的取值為( C )
(A)[ (B)[0,
(C)[
(D)
9.若△ABC面積S=則∠C=( C)
(A) (B)
(C)
(D)
10.已知向量則
與
的夾角為( A )
(A) (B)
(C)
(D)
二、填空題:
11.若是以5為周期的奇函數(shù),
=4,且cos
,則
= -4 .
12.函數(shù)=lg(sin
cos
)的增區(qū)間是
13.用表示不超過實(shí)數(shù)
的最大整數(shù)。
則= -81
。
14.設(shè),且
,則
的取值范圍是
;
三、解答題:
15.(文)求函數(shù)的定義域。
答案:
(理)二次函數(shù)f(x)的二次項(xiàng)系數(shù)是負(fù)數(shù),對任何,都有
)=
,設(shè)M=
[arcsin(sin4)],N=
[arcos(cos4)],討論M和N的大小。
答案: M>N
16.在銳角三角形ABC中,
(Ⅰ)求證; (Ⅱ)設(shè)
=3,求
邊上的高.
略解(Ⅰ)證明:
所以
(Ⅱ)解:,
即 ,將
代入上式并整理后解得
,舍去負(fù)值,∴
設(shè)邊上的高為
.由AB=AD+DB=
得CD=2+
.
17.已知,
,其中
,
(1) 求函數(shù)f(x)的解析式;(2)求函數(shù)f(x)的最大值、最小值。
答案:;
18.在銳角ΔABC中,已知A<B<C,且B=,又
,求證:
略證:由已知得,……進(jìn)一步可求出
……,得
,
∴
19.(1)已知,證明不存在實(shí)數(shù)
能使等式cos
+msin
=m(*)成立;
(2)試擴(kuò)大的取值范圍,使對于實(shí)數(shù)
,等式(*)能成立;
(3)在擴(kuò)大后的取值范圍內(nèi),若取
,求出使等式(*)成立的
值。
提示:(1)可化為(2)
(3)
20.設(shè)函數(shù)=
?
,其中向量
=(2cos
,1),
=(cos
,
sin2
),
∈R.
(1)若且
∈[-
,
],求
;
(2)若函數(shù)y=2sin2的圖象按向量
=(m,n)(|m|<
)平移后得到函數(shù)y=
的圖象,求實(shí)數(shù)m、n的值.
略解:(Ⅰ)依題設(shè),=2cos2
+
sin2
=1+2sin(2
+
).
由,得
,∵
∴
.
(Ⅱ)函數(shù)=2sin2
的圖象按向量
=(m,n)平移后得到函數(shù)
的圖象,即函數(shù)y=
的圖象.
由(Ⅰ)得 =2sin2(
+
)+1. ∵|m|<
,∴m=
,n=1.
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