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(guān)鍵是熟悉誘導公式、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。
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(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(yīng)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(shè)、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(yīng)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(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、βR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,當時,當時,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)合問題是綜合運用知識的一個方面,復(fù)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(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(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(jié)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(yīng)使梯形兩腰及下底之和達到最小,此時下底角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(yīng)用很廣泛,在復(fù)習過程中應(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(sincos)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(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)的二次項系數(shù)是負數(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(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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