论文部分内容阅读
三角函数内容看似简单,却暗藏杀机,稍不留意,就会犯这样或那样的错误.那么,有关三角函数问题有哪些误区需重点防范呢?本文给同学们“晒一晒”!
误区一、忽视角的范围
例1已知sinθ·cosθ=118且π14<θ<π12,则cosθ-sinθ的值为.
错解:∵(cosθ-sinθ)2=1-2sinθcosθ=1-2×118=314,
∴cosθ-sinθ=±312,故填“±312”.
剖析:联想cosθ±sinθ与sinθcosθ的关系式:(cosθ±sinθ)2=1±2sinθcosθ可知,欲求cosθ-sinθ的值,不妨先求(cosθ-sinθ)2的值,思路没错,但应注意到当π14<θ<π12时,sinθ>cosθ,故cosθ-sinθ<0.
正解:(cosθ-sinθ)2=1-2sinθcosθ=1-2×118=314,
而π14<θ<π12,∴cosθ-sinθ<0,
∴cosθ-sinθ=-314=-312,故应填“-312”.
误区警示:当三角函数求值问题出现多解时,必须注意检验!审视角的取值范围,谨防出现“增解”.
误区二、忽视三角函数的定义域
例2求函数f(x)=sinxcosx11+sinx+cosx的递增区间.
错解:设t=sinx+cosx,t∈[-2,2],则sinxcosx=t2-112,于是
f(x)=t2-112(1+t)=t-112=sinx+cosx-112
=212sin(x+π14)-112.
由2kπ-π12≤x+π14≤2kπ+π12,解得函数f(x)的递增区间为[2kπ-3π14,2kπ+π14](k∈Z).
剖析:上述解法忽略了函数的定义域,题目中分母不能为零.
正解:设t=sinx+cosx,t∈[-2,1)∪(-1,2],则sinxcosx=t2-112,于是
f(x)=t2-112(1+t)=t-112=sinx+cosx-112
=212sin(x+π14)-112.
由2kπ-π12≤x+π14≤2kπ+π12(k∈Z)解得2kπ-3π14≤x≤2kπ+π14(k∈Z),
又1+sinx+cosx≠02sin(x+π14)≠-1x≠2kπ-π12且x≠2kπ-π.
所以函数f(x)的递增区间为[2kπ-3π14,2kπ-π12)和(2kπ-π12,2kπ+π14](k∈Z).
误区警示:“函数问题,定义域优先考虑”.有些三角函数的定义域,因其相对隐蔽,解题时往往被我们忽略考虑而造成错解,为了防止错解,在对三角函数式实施三角恒等变化前,我们必须先确定定义域.
误区三、忽视三角函数的有界性
例3若关于x的方程2cos2(π+x)-sinx+a=0有实根,求实数a的取值范围.
错解:原方程变形为:2cos2x-sinx+a=0,
即2-2sin2x-sinx+a=0,
令sinx=t,则原等式即为2-2t2-t+a=0,
a=2t2+t-2=2(t+114)2-1718≥-1718,
所以a的取值范围是[-1718,+∞).
剖析:利用换元法转化为二次函数问题,没错!但必须注意换元后自变量的取值范围.令sinx=t后,t的取值范围取决于sinx的值域,即[-1,1],不能默认为是实数R.
正解:原方程变形为:2cos2x-sinx+a=0,
即2-2sin2x-sinx+a=0,
令sinx=t,则原等式即为2-2t2-t+a=0(-1≤t≤1),
∴当t=-114时,amin=-1718;当sinx=1时,amax=1.
∴a的取值范围是[-1718,1].
误区警示:当三角换元时,必须注意正弦函数和余弦函数的“有界性”!
误区四、忽视三角函数的单调性
例4已知α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,求α+β.
错解:∵α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,故sinα=2515,sinβ=310110,
又∵sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=2515·10110+515·310110=212.
由α、β∈(0,π12)知α+β∈(0,π),∴α+β=π14或α+β=3π14.
剖析:由于正弦值为212的角在(0,π)上不唯一,才造成两解.正确解法应是取余弦,因余弦函数在(0,π)中是单调的,这样才不会扩大解集.
正解:∵α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,故sinα=2515,sinβ=310110,
又∵cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=515·10110-2515·310110=-212,
由α+β∈(0,π),且余弦函数在区间(0,π)递减知α+β=3π14.
误区警示:当三角函数中的未知数前面的系数是负数时,应先“化负为正”后再确定单调区间;而依据三角函数值求角,必须注意三角函数的单调性,否则往往出现给人以答案不唯一的错觉.
误区五、忽视隐含条件
例5若sinα=515,sinβ=10110,且α,β均为锐角,求α+β的值.
错解:∵α为锐角,∴cosα=1-sin2α=2515.
又β为锐角,∴cosβ=1-sin2β=310110.
且sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=212,
由于0°<α<90°,0°<β<90°,∴0°<α+β<180°,故α+β=45°或135°.
剖析:错解没有注意挖掘题目中的隐含条件,忽视了对角的范围的限制.事实上,仅由sin(α+β)=212,0°<α+β<180°而得到α+β=45°或135°是正确的,但题设中sinα=515<112,sinβ=10110<112,使得0°<α<30°,0°<β<30°从而0°<α+β<60°,故上述结论是错误的,为了避免这个错误,可选择求α+β的余弦值.
正解:∵α为锐角,∴cosα=1-sin2α=2515.
又β为锐角,∴cosβ=1-sin2β=310110.
且cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=212,
由于0°<α<90°,0°<β<90°,∴0°<α+β<180°,故α+β=45°.
误区警示:当题中给出角的范围时,我们根据三角函数的有关性质,将所给角的范围进一步缩小,这样可以防止“增解”的出现.
误区六、忽视三角形的有关性质
例6在△ABC中,已知∠C=15°,b=22,a=2,求∠A.
错解:由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos15°,
即c2=4+8-2×2×22×6+214=8-43.
∴c=6-2.
又由正弦定理,得sinA=asinC1c=112.而0°<∠A<180°,∴∠A=30°或∠A=150°.
误区一、忽视角的范围
例1已知sinθ·cosθ=118且π14<θ<π12,则cosθ-sinθ的值为.
错解:∵(cosθ-sinθ)2=1-2sinθcosθ=1-2×118=314,
∴cosθ-sinθ=±312,故填“±312”.
剖析:联想cosθ±sinθ与sinθcosθ的关系式:(cosθ±sinθ)2=1±2sinθcosθ可知,欲求cosθ-sinθ的值,不妨先求(cosθ-sinθ)2的值,思路没错,但应注意到当π14<θ<π12时,sinθ>cosθ,故cosθ-sinθ<0.
正解:(cosθ-sinθ)2=1-2sinθcosθ=1-2×118=314,
而π14<θ<π12,∴cosθ-sinθ<0,
∴cosθ-sinθ=-314=-312,故应填“-312”.
误区警示:当三角函数求值问题出现多解时,必须注意检验!审视角的取值范围,谨防出现“增解”.
误区二、忽视三角函数的定义域
例2求函数f(x)=sinxcosx11+sinx+cosx的递增区间.
错解:设t=sinx+cosx,t∈[-2,2],则sinxcosx=t2-112,于是
f(x)=t2-112(1+t)=t-112=sinx+cosx-112
=212sin(x+π14)-112.
由2kπ-π12≤x+π14≤2kπ+π12,解得函数f(x)的递增区间为[2kπ-3π14,2kπ+π14](k∈Z).
剖析:上述解法忽略了函数的定义域,题目中分母不能为零.
正解:设t=sinx+cosx,t∈[-2,1)∪(-1,2],则sinxcosx=t2-112,于是
f(x)=t2-112(1+t)=t-112=sinx+cosx-112
=212sin(x+π14)-112.
由2kπ-π12≤x+π14≤2kπ+π12(k∈Z)解得2kπ-3π14≤x≤2kπ+π14(k∈Z),
又1+sinx+cosx≠02sin(x+π14)≠-1x≠2kπ-π12且x≠2kπ-π.
所以函数f(x)的递增区间为[2kπ-3π14,2kπ-π12)和(2kπ-π12,2kπ+π14](k∈Z).
误区警示:“函数问题,定义域优先考虑”.有些三角函数的定义域,因其相对隐蔽,解题时往往被我们忽略考虑而造成错解,为了防止错解,在对三角函数式实施三角恒等变化前,我们必须先确定定义域.
误区三、忽视三角函数的有界性
例3若关于x的方程2cos2(π+x)-sinx+a=0有实根,求实数a的取值范围.
错解:原方程变形为:2cos2x-sinx+a=0,
即2-2sin2x-sinx+a=0,
令sinx=t,则原等式即为2-2t2-t+a=0,
a=2t2+t-2=2(t+114)2-1718≥-1718,
所以a的取值范围是[-1718,+∞).
剖析:利用换元法转化为二次函数问题,没错!但必须注意换元后自变量的取值范围.令sinx=t后,t的取值范围取决于sinx的值域,即[-1,1],不能默认为是实数R.
正解:原方程变形为:2cos2x-sinx+a=0,
即2-2sin2x-sinx+a=0,
令sinx=t,则原等式即为2-2t2-t+a=0(-1≤t≤1),
∴当t=-114时,amin=-1718;当sinx=1时,amax=1.
∴a的取值范围是[-1718,1].
误区警示:当三角换元时,必须注意正弦函数和余弦函数的“有界性”!
误区四、忽视三角函数的单调性
例4已知α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,求α+β.
错解:∵α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,故sinα=2515,sinβ=310110,
又∵sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=2515·10110+515·310110=212.
由α、β∈(0,π12)知α+β∈(0,π),∴α+β=π14或α+β=3π14.
剖析:由于正弦值为212的角在(0,π)上不唯一,才造成两解.正确解法应是取余弦,因余弦函数在(0,π)中是单调的,这样才不会扩大解集.
正解:∵α、β∈(0,π12),且cosα=515,cosβ=+10110,故sinα=2515,sinβ=310110,
又∵cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=515·10110-2515·310110=-212,
由α+β∈(0,π),且余弦函数在区间(0,π)递减知α+β=3π14.
误区警示:当三角函数中的未知数前面的系数是负数时,应先“化负为正”后再确定单调区间;而依据三角函数值求角,必须注意三角函数的单调性,否则往往出现给人以答案不唯一的错觉.
误区五、忽视隐含条件
例5若sinα=515,sinβ=10110,且α,β均为锐角,求α+β的值.
错解:∵α为锐角,∴cosα=1-sin2α=2515.
又β为锐角,∴cosβ=1-sin2β=310110.
且sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=212,
由于0°<α<90°,0°<β<90°,∴0°<α+β<180°,故α+β=45°或135°.
剖析:错解没有注意挖掘题目中的隐含条件,忽视了对角的范围的限制.事实上,仅由sin(α+β)=212,0°<α+β<180°而得到α+β=45°或135°是正确的,但题设中sinα=515<112,sinβ=10110<112,使得0°<α<30°,0°<β<30°从而0°<α+β<60°,故上述结论是错误的,为了避免这个错误,可选择求α+β的余弦值.
正解:∵α为锐角,∴cosα=1-sin2α=2515.
又β为锐角,∴cosβ=1-sin2β=310110.
且cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=212,
由于0°<α<90°,0°<β<90°,∴0°<α+β<180°,故α+β=45°.
误区警示:当题中给出角的范围时,我们根据三角函数的有关性质,将所给角的范围进一步缩小,这样可以防止“增解”的出现.
误区六、忽视三角形的有关性质
例6在△ABC中,已知∠C=15°,b=22,a=2,求∠A.
错解:由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos15°,
即c2=4+8-2×2×22×6+214=8-43.
∴c=6-2.
又由正弦定理,得sinA=asinC1c=112.而0°<∠A<180°,∴∠A=30°或∠A=150°.