專題三:三角函數(shù)
余二高 郭華
【考點審視】
1、 掌握三角函數(shù)概念,其中以三角函數(shù)的定義學習為重點。(理科:兼顧反三角)
2、 提高三角函數(shù)的恒等變形的能力,關鍵是熟悉誘導公式、同角關系、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,關鍵是把握未知與已知之間的聯(lián)系。
4、 熟練運用三角函數(shù)的性質(zhì),需關注復合問題,在問題轉化過程中,進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、角角轉化意識。
8、提高綜合運用的能力,如對實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,可知應選(D)。
二、 以偏概全
例2. 已知
,求
的值及相應
的取值范圍。
錯解 當
是第一、四象限時,
,當
是第二、三象限時,
。
分析:把
限制為象限角時,只考慮
且
的情形,遺漏了界限角。應補充:當
時,
;當
時,
,或
。
三、 忽略隱含條件
例3. 若
,求
的取值范圍。
錯解 移項得
,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
、
為銳角,且
+![]()
,討論函數(shù)
的最值。
錯解 ![]()
可見,當
時,
;當
時,
。
分析:由已知得
,∴
,則![]()
∴當
,即
時,
,最大值不存在。
五、 忽視應用均值不等式的條件
例5. 求函數(shù)
的最小值。
錯解 ![]()
∴當
時,![]()
分析:在已知條件下,(1)、(2)兩處不能同時取等號。
正解: ![]()
當且僅當
,即
,時,![]()
專題四:三角函數(shù)
【經(jīng)典題例】
例1:點P從(1,0)出發(fā),沿單位圓
逆時針方向運動
弧長到達Q點,則Q點的坐標為( )
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
[思路分析] 記
,由三角函數(shù)定義可知Q點的坐標
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,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,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
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
時,
當
時,
通過數(shù)形結合的方法可得:
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]三角復合問題是綜合運用知識的一個方面,復合函數(shù)問題的認識是高中數(shù)學學習的重點和難點,這一方面的學習有利于提高綜合運用的能力。
例5:關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)
的圖象關于直線
對稱,則
的值是 1 ;
(3)把函數(shù)
的圖象向右平移
個單位,再將圖象上各點的橫坐標擴大到原來的3倍(縱坐標不變),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(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“五點畫法”在草稿紙上作出函數(shù)的草圖來驗證答案或得到答案。
例6:函數(shù)![]()
(1)求f(x)的定義域;(2)求f(x)的最大值及對應的x值。
[思路分析] (1){x|x
![]()
(2)設t=sinx+cosx, 則y=t-1
![]()
[簡要評述]若
關于
與
的表達式,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論中的“邊”與“角”運用“正弦定理、余弦定理或面積公式”進行
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到最小,應使梯形兩腰及下底之和達到最小,此時下底角α應該是多少?
[思路分析] CD=
, C=
,轉化為考慮y=
的最小值,可得當
時,y最小,即C最小。
[簡要評述]“學以致用”是學習的目的之一,三角知識的應用很廣泛,在復習過程中應受到重視。
【熱身沖刺】
一、選擇題:
1.若
,則滿足
=0.5的角
的個數(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
個單位長度 (B)向右平移
個單位長度
(C)向左平移
個單位長度 (D)向左平移
個單位長度
3.已知函數(shù)
,則下面三個命題中:(1)
;(2)
;(3)
;其中正確的命題共有( B )
(A) 0個 (B) 1個 (C)2個 (D)3個
4.若
是奇函數(shù),且當
>0時,
,則當![]()
時,
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)
的一個最大值點和一個最小值點,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
表示不超過實數(shù)
的最大整數(shù)。
則
= -81
。
14.設
,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)的二次項系數(shù)是負數(shù),對任何
,都有
)=
,設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
=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
,舍去負值,∴
設
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
,……進一步可求出
……,得
,
∴![]()
19.(1)已知
,證明不存在實數(shù)
能使等式cos
+msin
=m(*)成立;
(2)試擴大
的取值范圍,使對于實數(shù)
,等式(*)能成立;
(3)在擴大后的
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,求實數(shù)m、n的值.
略解:(Ⅰ)依題設,
=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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