论文部分内容阅读
热点一 结合向量考查三角函数的图象和性质问题
三角函数性质的考查,不仅考查函数的有关概念,还考查三角变换技巧,包括三角函数的奇偶性、对称性、单调性与函数图象的交点坐标及图象变换等问题. 解此类问题一定要注意三角函数的周期在解题中的决定作用.
例1 已知向量[a=(cosωx-sinωx,sinωx)],[b=(-cosωx-sinωx,23cosωx)],设函数[f(x)=a?b][+λ][(x∈R)]的图象关于直线[x=π]对称,其中[ω,λ]为常数,且[ω∈(12,1)].
(1)求函数[f(x)]的最小正周期;
(2)若[y=f(x)]的图象经过点[(π4,0)],求函数[f(x)]在区间[[0,3π5]]上的取值范围.
解析 (1)[∵][f(x)=sin2ωx-cos2ωx+23sinωx?]
[cosωx+λ]
[=-cos2ωx+3sin2ωx+λ]
[=2sin(2ωx-π6)+λ].
由[x=π]是[y=f(x)]图象的一条对称轴可得,
[sin(2ωπ-π6)=±1],
[∴][2ωπ-π6=kπ+π2(k∈Z)],
即[ω=k2+13(k∈Z)].又[ω∈(12,1)],[k∈Z],
[∴][k=1],[ω=56].
[∴][f(x)]的最小正周期是[6π5].
(2)由[y=f(x)]的图象过点[(π4,0)]得,[f(π4)=0],
即[λ=-2sin(56×π2-π6)=-2sinπ4=-2],
[∴λ=-2].
故[f(x)=2sin(53x-π6)-2],由[0x3π5],
有[-π653x-π65π6],
[∴][-12sin(53x-π6)1],
即[-1-22sin(53x-π6)-22-2].
故[f(x)]在[[0,3π5]]上的取值范围为[[-1-2,2-2]].
点拨 本题是三角函数和平面向量的综合题,考查了向量的数量积,三角函数的最小正周期,三角恒等变形;考查了转化与划归、运算求解的能力.其中二倍角公式、辅助角公式在三角恒等变形中应用广泛,它们在三角恒等变形中占有重要的地位,可谓是百考不厌. 求三角函数的值域,一般先根据自变量[x]的范围确定函数[ωx+φ]的范围.
例2 函 数[f(x)=6cos2ωx2+3cosωx-3(ω>0)]在一个周期内的图象如图所示,[A]为图象的最高点,[B],[C]为图象与[x]轴的交点,且[△ABC]为正三角形.
(1)求[ω]的值及函数[f(x)]的值域;
(2)若[f(x0)=835],且[x0∈(-103,23)],求[f(x0+1)]的值.
解析 (1)由已知可得,
[f(x)=6cos2ωx2+3cosωx-3(ω>0)]
[=3cosωx+3sinωx]=[23sin(ωx+π3).]
又由于正[△ABC]的高为[23],则[BC=4.]
所以,函数[f(x)]的周期[T=4×2=8],即[2πω=8],得[ω=π4].
所以,函数[f(x)]的值域为[[-23,23]].
(2)因为[f(x0)=835,]由(1)有,
[f(x0)=23sin(πx04+π3)=835,]
即[sin(πx04+π3)=45.]
由[x0∈(-103,23)得,][(πx04+π3)∈(-π2,π2).]
所以,即[cos(πx04+π3)=1-(45)2=35.]
故[f(x0+1)=23sin(πx04+π4+π3)]
[=23sin[(πx04+π3)+π4]]
[=23[sin(πx04+π3)cosπ4+cos(πx04+π3)sinπ4]]
[=23(45×22+35×22)=765.]
点拨 本题主要考查三角函数的图象与性质、同角三角函数的关系、两角和差公式、倍角公式等基础知识,考查基本运算能力以及数形结合思想、化归与转化思想.
热点二 利用三角函数公式进行三角函数的变形和求值
三角函数求值问题,必须明确求值的目标.一般来说,题设中给出的是一个或几个特定角或是某种或几种参变量关系,解题时应在认准目标的前提下,从结构式的特点去分析,以寻找到合理、简捷的解题方法,切忌盲目地运用三角公式.
例3 已知函数[f(x)=Acosx4+π6],[x∈R],且[fπ3=2].
(1)求[A]的值;
(2)设[α,β∈0,π2],[f4α+43π=-3017],[f4β-23π=85],求[cos(α+β)]值.
解析 (1)[fπ3=Acosπ12+π6]
[=Acosπ4=22A=2],解得[A=2].
(2)[∵f4α+43π=2cosα+π3+π6]
[=2cosα+π2=-2sinα=-3017],
[∴sinα=1517],
[∵f4β-23π=2cosβ-π6+π6=2cosβ=85],
[∴cosβ=45].
[∵][α,β∈0,π2],
[∴cosα=1-sin2α=817,][sinβ=1-cos2α=35.]
[∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ]
[=817×45-1517×35=-1385.]
点拨 本题考查同角三角函数间的基本关系、两角和的余弦公式等. 要求我们会进行简单的恒等变换,熟练掌握三角公式,而灵活变换是解决这类问题的关键.
热点三 利用正弦定理或余弦定理解三角形
例4 设△[ABC]的内角[A,B,C]所对边的长分别为[a,b,c],且有[2sinBcosA=sinAcosC+][cosAsinC].
(1)求角A的大小;
(2)若[b=2],[c=1],[D]为[BC]的中点,求[AD]的长.
解析 (1)[A+C=π-B,][A,B∈(0,π)]
[?sin(A+C)=sinB>0].
[2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC=sin(A+C)=sinB]
[?cosA=12?A=π3.]
(2)[a2=b2+c2-2bc cosA?a=3]
[?b2=a2+c2?B=π2.]
在[Rt△ABD]中,
[AD= AB2+BD2=12+(32)2=72].
点拨 本题考查解三角形,三角和差公式以及正弦定理的应用.高考中,解三角形的解答题主要是运用正、余弦定理来求解边长、角度、周长、面积等.
三角函数性质的考查,不仅考查函数的有关概念,还考查三角变换技巧,包括三角函数的奇偶性、对称性、单调性与函数图象的交点坐标及图象变换等问题. 解此类问题一定要注意三角函数的周期在解题中的决定作用.
例1 已知向量[a=(cosωx-sinωx,sinωx)],[b=(-cosωx-sinωx,23cosωx)],设函数[f(x)=a?b][+λ][(x∈R)]的图象关于直线[x=π]对称,其中[ω,λ]为常数,且[ω∈(12,1)].
(1)求函数[f(x)]的最小正周期;
(2)若[y=f(x)]的图象经过点[(π4,0)],求函数[f(x)]在区间[[0,3π5]]上的取值范围.
解析 (1)[∵][f(x)=sin2ωx-cos2ωx+23sinωx?]
[cosωx+λ]
[=-cos2ωx+3sin2ωx+λ]
[=2sin(2ωx-π6)+λ].
由[x=π]是[y=f(x)]图象的一条对称轴可得,
[sin(2ωπ-π6)=±1],
[∴][2ωπ-π6=kπ+π2(k∈Z)],
即[ω=k2+13(k∈Z)].又[ω∈(12,1)],[k∈Z],
[∴][k=1],[ω=56].
[∴][f(x)]的最小正周期是[6π5].
(2)由[y=f(x)]的图象过点[(π4,0)]得,[f(π4)=0],
即[λ=-2sin(56×π2-π6)=-2sinπ4=-2],
[∴λ=-2].
故[f(x)=2sin(53x-π6)-2],由[0x3π5],
有[-π653x-π65π6],
[∴][-12sin(53x-π6)1],
即[-1-22sin(53x-π6)-22-2].
故[f(x)]在[[0,3π5]]上的取值范围为[[-1-2,2-2]].
点拨 本题是三角函数和平面向量的综合题,考查了向量的数量积,三角函数的最小正周期,三角恒等变形;考查了转化与划归、运算求解的能力.其中二倍角公式、辅助角公式在三角恒等变形中应用广泛,它们在三角恒等变形中占有重要的地位,可谓是百考不厌. 求三角函数的值域,一般先根据自变量[x]的范围确定函数[ωx+φ]的范围.
例2 函 数[f(x)=6cos2ωx2+3cosωx-3(ω>0)]在一个周期内的图象如图所示,[A]为图象的最高点,[B],[C]为图象与[x]轴的交点,且[△ABC]为正三角形.
(1)求[ω]的值及函数[f(x)]的值域;
(2)若[f(x0)=835],且[x0∈(-103,23)],求[f(x0+1)]的值.
解析 (1)由已知可得,
[f(x)=6cos2ωx2+3cosωx-3(ω>0)]
[=3cosωx+3sinωx]=[23sin(ωx+π3).]
又由于正[△ABC]的高为[23],则[BC=4.]
所以,函数[f(x)]的周期[T=4×2=8],即[2πω=8],得[ω=π4].
所以,函数[f(x)]的值域为[[-23,23]].
(2)因为[f(x0)=835,]由(1)有,
[f(x0)=23sin(πx04+π3)=835,]
即[sin(πx04+π3)=45.]
由[x0∈(-103,23)得,][(πx04+π3)∈(-π2,π2).]
所以,即[cos(πx04+π3)=1-(45)2=35.]
故[f(x0+1)=23sin(πx04+π4+π3)]
[=23sin[(πx04+π3)+π4]]
[=23[sin(πx04+π3)cosπ4+cos(πx04+π3)sinπ4]]
[=23(45×22+35×22)=765.]
点拨 本题主要考查三角函数的图象与性质、同角三角函数的关系、两角和差公式、倍角公式等基础知识,考查基本运算能力以及数形结合思想、化归与转化思想.
热点二 利用三角函数公式进行三角函数的变形和求值
三角函数求值问题,必须明确求值的目标.一般来说,题设中给出的是一个或几个特定角或是某种或几种参变量关系,解题时应在认准目标的前提下,从结构式的特点去分析,以寻找到合理、简捷的解题方法,切忌盲目地运用三角公式.
例3 已知函数[f(x)=Acosx4+π6],[x∈R],且[fπ3=2].
(1)求[A]的值;
(2)设[α,β∈0,π2],[f4α+43π=-3017],[f4β-23π=85],求[cos(α+β)]值.
解析 (1)[fπ3=Acosπ12+π6]
[=Acosπ4=22A=2],解得[A=2].
(2)[∵f4α+43π=2cosα+π3+π6]
[=2cosα+π2=-2sinα=-3017],
[∴sinα=1517],
[∵f4β-23π=2cosβ-π6+π6=2cosβ=85],
[∴cosβ=45].
[∵][α,β∈0,π2],
[∴cosα=1-sin2α=817,][sinβ=1-cos2α=35.]
[∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ]
[=817×45-1517×35=-1385.]
点拨 本题考查同角三角函数间的基本关系、两角和的余弦公式等. 要求我们会进行简单的恒等变换,熟练掌握三角公式,而灵活变换是解决这类问题的关键.
热点三 利用正弦定理或余弦定理解三角形
例4 设△[ABC]的内角[A,B,C]所对边的长分别为[a,b,c],且有[2sinBcosA=sinAcosC+][cosAsinC].
(1)求角A的大小;
(2)若[b=2],[c=1],[D]为[BC]的中点,求[AD]的长.
解析 (1)[A+C=π-B,][A,B∈(0,π)]
[?sin(A+C)=sinB>0].
[2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC=sin(A+C)=sinB]
[?cosA=12?A=π3.]
(2)[a2=b2+c2-2bc cosA?a=3]
[?b2=a2+c2?B=π2.]
在[Rt△ABD]中,
[AD= AB2+BD2=12+(32)2=72].
点拨 本题考查解三角形,三角和差公式以及正弦定理的应用.高考中,解三角形的解答题主要是运用正、余弦定理来求解边长、角度、周长、面积等.