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1、第 12 讲三角函数高考试题中的三角函数题相对比较传统,难度较低,位置靠前,重点突出。因此,在复习过程中既要注重三角知识的基础性,突出三角函数的图象、周期性、单调性、奇偶性、对称性等性质。以及化简、求值和最值等重点内容的复习,又要注重三角知识的工具性,突出三角与代数、几何、向量的综合联系,以及三角知识的应用意识。一、知识整合1熟练掌握三角变换的所有公式,理解每个公式的意义,应用特点,常规使用方法等;熟悉三角变换常用的方法化弦法,降幂法,角的变换法等;并能应用这些方法进行三角函数式的求值、化简、证明;掌握三角变换公式在三角形中应用的特点,并能结合三角形的公式解决一些实际问题2熟练掌握正弦函数、余
2、弦函数、正切函数、余切函数的性质,并能用它研究复合函数的性质;熟练掌握正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数图象的形状、特点,并会用五点画出函数sin()yAx的图象;理解图象平移变换、伸缩变换的意义,并会用这两种变换研究函数图象的变化二、高考考点分析2004 年各地高考中本部分所占分值在1722 分,主要以选择题和解答题的形式出现。主要考察内容按综合难度分,我认为有以下几个层次:第一层次:通过诱导公式和倍角公式的简单运用,解决有关三角函数基本性质的问题。如判断符号、求值、求周期、判断奇偶性等。第二层次:三角函数公式变形中的某些常用技巧的运用。如辅助角公式、平方公式逆用、切弦互化等。第三层次:
3、充分利用三角函数作为一种特殊函数的图象及周期性、奇偶性、单调性、有界性等特殊性质,解决较复杂的函数问题。如分段函数值,求复合函数值域等。三、方法技巧1. 三角函数恒等变形的基本策略。(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos2 +sin2=tanx cotx=tan45 等。(2)项的分拆与角的配凑。如分拆项:sin2x+2cos2x=(sin2x+cos2x)+cos2x=1+cos2x;配凑角: =(+) , =22等。(3)降次与升次。 (4)化弦(切)法。(4)引入辅助角。asin +bcos=22basin( +) ,这里辅助角所在象限由a、b 的符号确定,角的值由tan=a
4、b确定。2. 证明三角等式的思路和方法。(1)思路:利用三角公式进行化名,化角,改变运算结构,使等式两边化为同一形式。(2)证明方法:综合法、分析法、比较法、代换法、相消法、数学归纳法。3. 证明三角不等式的方法:比较法、配方法、反证法、分析法,利用函数的单调性,利用正、余弦函数的有界性,利用单位圆三角函数线及判别法等。4. 解答三角高考题的策略。(1)发现差异:观察角、函数运算间的差异,即进行所谓的“差异分析”。(2)寻找联系:运用相关公式,找出差异之间的内在联系。(3)合理转化:选择恰当的公式,促使差异的转化。四、例题分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
5、- - - - - -第 1 页,共 6 页例 1已知2tan,求( 1)sincossincos; (2)22cos2cos.sinsin的值. 解: (1)2232121tan1tan1cossin1cossin1sincossincos; (2) 222222cossincos2cossinsincos2cossinsin324122221cossin2cossincossin2222. 说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。例 2求函数21sincos(sincos )yxxxx的值域。解:设sincos2 sin()224t
6、xxx,则原函数可化为22131()24yttt,因为22t,所以当2t时,max32y,当12t时,min34y,所以,函数的值域为3324y,。例 3已知函数2( )4sin2sin 22f xxxxR,。(1)求( )f x的最小正周期、( )f x的最大值及此时x 的集合;(2)证明:函数( )f x的图像关于直线8x对称。解:22( )4sin2sin 222sin2(1 2sin)f xxxxx2sin 22cos222 sin(2)4xxx(1)所以( )f x的最小正周期T,因为xR,所以,当2242xk,即38xk时,( )f x最大值为2 2;(2)证明:欲证明函数( )f
7、 x的图像关于直线8x对称,只要证明对任意xR,有()()88fxfx成立,因为()22 sin2()2 2 sin(2 )2 2 cos28842fxxxx,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页()2 2 sin2()2 2 sin(2 )22 cos28842fxxxx,所以()()88fxfx成立,从而函数( )f x的图像关于直线8x对称。例 4 已知函数 y=21cos2x+23sinx cosx+1 (xR), (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(2)该函数的图像可由y=sinx(x R)的
8、图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?解: (1)y=21cos2x+23sinx cosx+1=41 (2cos2x1)+ 41+43(2sinx cosx )+1 =41cos2x+43sin2x+45=21(cos2x sin6+sin2x cos6)+45=21sin(2x+6)+45所以 y 取最大值时,只需2x+6=2+2k, (kZ) ,即 x=6+k, ( kZ) 。所以当函数y 取最大值时,自变量x 的集合为 x|x=6+k,k Z (2)将函数y=sinx 依次进行如下变换:(i )把函数y=sinx 的图像向左平移6,得到函数y=sin(x+6) 的图像;( ii)把得到的图
9、像上各点横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+6) 的图像;( iii)把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=21sin(2x+6) 的图像;(iv )把得到的图像向上平移45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6)+45的图像。综上得到y=21cos2x+23sinxcosx+1的图像。说明: 本题是 2000 年全国高考试题,属中档偏容易题,主要考查三角函数的图像和性质。这类题一般有两种解法:一是化成关于sinx,cosx的齐次式,降幂后最终化成y=22basin ( x+)+k 的形式,二是化成某一个三角函数的二次三项式。
10、本题(1)还可以解法如下:当cosx=0 时, y=1;当 cosx 0 时, y=xxxxx222cossincossin23cos21+1=xx2tan1tan2321+1 化简得: 2(y 1)tan2x3tanx+2y 3=0 tanx R, =38(y 1)(2y 3) 0, 解之得:43y47ymax=47,此时对应自变量x 的值集为 x|x=k +6,k Z 例 5已知函数.3cos33cos3sin)(2xxxxf精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页()将f(x)写成)sin(xA的形式,并求其图象对称
11、中心的横坐标;()如果 ABC的三边 a、b、 c 满足 b2=ac,且边 b 所对的角为x,试求 x 的范围及此时函数f(x)的值域 . 解:23)332sin(2332cos2332sin21)32cos1(2332sin21)(xxxxxxf()由)332sin(x=0 即zkkxzkkx213)(332得即对称中心的横坐标为zkk,213()由已知b2=ac ,231)332sin(31)332sin(3sin|295|23|953323301cos21212222cos22222xxxxxacacacacaccaacbcax即)(xf的值域为231 ,3(. 综上所述,3,0(x,)
12、(xf值域为231 ,3( . 说明:本题综合运用了三角函数、余弦定理、基本不等式等知识,还需要利用数形结合的思想来解决函数值域的问题,有利于培养学生的运算能力,对知识进行整合的能力。例 6在ABC中, a、b、c 分别是角A、B、C的对边,且cos3cosCacBb,(1)求sin B的值;(2)若4 2b,且 a=c,求ABC的面积。解: (1)由正弦定理及cos3cosCacBb,有cos3sinsincossinCACBB,即sincos3sincossincosBCABCB,所以sin()3sincosBCAB,又因为ABC,sin()sinBCA,所以sin3sincosAAB,因
13、为sin0A,所以1cos3B,又0B,所以22 2sin1cos3BB。(2)在ABC中,由余弦定理可得222323acac,又ac,所以有22432243aa,即,所以ABC的面积为211sinsin8 222SacBaB。例 7已知向量2(2cossin )( sincos )(3)abxatb,2, =,ykab,且0 x y,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页(1)求函数( )kf t的表达式;(2)若 13t,求( )f t的最大值与最小值。解: (1)24a,21b,0a b,又0 x y,所以2222
14、2(3) ()(3)(3)0 x yatbkabkatbtk ta b,所以31344ktt,即313( )44kf ttt;(2)由(1)可得,令( )f t导数233044t,解得1t,列表如下:t 1 (1,1) 1 (1, 3) ( )f t导数0 0 + ( )f t极大值递减极小值递增而119( 1)(1)(3)222fff,所以maxmin91( )( )22f tf t,。例 8已知向量2 5(cossin)(cossin) |5abab, =,(1) 求cos() 的值;(2) (2)若500sinsin2213,且,求的值。解: (1)因为(cossin )(cossin
15、)ab, =,所以(coscossinsin)ab,又因为2 5|5ab,所以222 5(coscos)(sinsin)5,即4322cos()cos()55 ,;(2) 00 022 ,又因为3cos()5 ,所以4sin()5 ,5sin13,所以12cos13,所以63sinsin()65 例 9平面直角坐标系有点4,4),1 ,(cos),cos, 1(xxQxP(1)求向量OP和OQ的夹角的余弦用x表示的函数)(xf;(2)求的最值 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页解: (1)cosOQOPOQOP,xxxxx22cos1cos2coscos)cos1(coscos即xxxf2cos1cos2)()44(x(2)xxcos1cos2cos,又223,2cos1cosxx,1 ,322cos,0min,322arccosmax. 说明:三角函数与向量之间的联系很紧密,解题时要时刻注意。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页