浅谈三角函数解题技巧

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  一、三角知识的基础性
  1.对三角函数性质的考查
  三角函数的性质主要包括;单调性、奇偶性、周期性、对称性、有界性等性质,解答此类题型的一般技巧是先进行三角恒等变换,将函数化成y=Asin(ωx+ψ)+K 的形式后,再把ωx+ψ看成整体利用正弦函数的性质解题。关键是把ωx+ψ看成整体。
  例:设函数 的最小正周期为 ,且 ,则
  A. 在 单调递减 B. 在 单调递减 C. 在 单调递增 D. 在 单调递增
  精讲精析:
  选A = ,又 的最小正周期为 , ,即 ,又 ,这说明 是偶函数,即 为 的奇数倍才行,考虑到 ,所以 取 ,从而 ,容易确定其在 上单调递减.
  2.对三角恒等变换的考查
  变换是重要的数学方法与工具,三角恒等变换可以改变三角函数式的结构、形式,化简三角函数式,以下是三角恒等变形基本策略,在进行三角变换时,必须考虑变换的目的、方向以及变换的依据与方法等。
  一是三角恒等变形的突破口:常为对角的特征分析、对函数名称进行分析、对幂指数进行分析等。
  二是三角恒等变形的基本策略。
  (1)化弦(切)法 。
  (2)项的分拆与角的配凑。如分拆项:sin2x+2cos2x=(sin2x+cos2x)+cos2x=1+cos2x;
  配凑角:α=(α+β)-β,β= - ,2α-β=2(α-β)+β等。
  (3)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos2θ+sin2θ=tan45° 等。
  (4)降次与升次: 。
  (5)引入辅助角。asinθ+bcosθ= sin(θ+ ),这里辅助角 所在象限由a、b的符号确定, 角的值由tan = 确定。特别地:
  例:已知 ,求 的值.
  精讲精析:
  解:原式
  .
  说明:利用齐次式的结构特点(如不具备,通过构造的办法得到如上题的分母“1”的代换),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
  3.对三角函数的图像和图像变换的考查
  (1)三角函数y=Asin(ωx+ψ)+K 的图像的作法有五点作图法和变换法作图
  五点作图法的一般步骤:列表、描点、连线。
  关键是把ωx+ψ看成一个整体,取0、 、 、 、 五个值列表。
  变换法作图的一般步骤:
  将y=sinx的图像 y=sin(x+ψ) 相位变换(与ψ有关)
  y=sin(ωx+ψ) 周期变换(与ω有关)
  y=Asin(ωx+ψ) 振幅变换(与A有关)
  y=Asin(ωx+ψ)+K 上下平移变换(与k有关)
  (2)由函数 的图像求其解析式求法
  技巧: 由图像观察当 时,取得最小值为 ;当 时,取得最大值为 ,(x1与x2在一个周期内)则 , , , ;再把函数的零点或最值点坐标代入解析式,解三角方程可得φ的值。
  二、三角知识的工具性
  1.三角函数与解三角形的综合问题
  三角形中的三角函数问题,已经逐渐成为高考命题的一个热点。它们的解决大都以三角函数的基本知识为基础,以应用正弦定理、余弦定理、面积公式以及三角公式为手段,考查转化化归能力,判断求解能力,以及应用知识分析解决实际问题的能力。
  例:在 中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且 ,
  (1)求 的值;(2)若 ,且 ,求 面积。
  精讲精析:
  (1)法一:由正弦定理及 ,有 ,
  即 ,所以 ,
  又因为 , ,所以 ,因为 ,所以 ,又 ,所以 。
  法二留给读者思考。
  (2)在 中,由余弦定理可得 ,又 ,
  所以有 ,所以 的面积为 。
  方法提炼:在解决含有边、角关系的三角形中的三角函数问题时,基本的解题思路有两条,一是利用正弦定理与余弦定理把边的关系都转化为角的关系,通过三角恒等变换解决问题;二是利用正弦定理与余弦定理把角的关系都转化为边的关系,通过代数变换解决问题,但多数情况下是把边的关系都转化为角的关系,利用熟悉的三角变换公式解题。常用公式是正余弦公式。
  2.三角函数与平面向量的综合问题
  例:已知 , .
  (1)若 ,求证: ;(2)设 ,若 ,求 的值.
  思路点拨:题(1)应用求模公式 可得 ,题(2)应用向量坐标相等公式解方程组即可。
  精讲精析:
  解:(1)∵ ∴ 即 , 又∵ , ∴ ∴ ∴ (2)∵ ∴ 即 两边分别平方再相加得: ∴ ∴
  ∵ ∴
  技巧点拨:本题体现了三角函数问题与向量问题的等价转化思想,而 与 是实现向量与实数互化的依据和桥梁。
  练习:已知向量
  (Ⅰ)若 ,求 的值; (Ⅱ)若 求 的值。
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