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类型一:利用三角函数恒等变形化为三角函数的一角一次一名的形式。
“三个一”是指一个角的一种三角函数一次方的形式。解题步骤是:运用三角公式,把所求函数变换成“三个一”的形式,即 等形式,再根据已知条件及其性质深入求解。一般求三角函数的性质问题,如对称性、单调性、周期性、最值、值域、作图象等问题均可用此法。这类题在高考中出现频率较高。
例1.已知函数 .
(Ⅰ)求 的最小正周期;
(Ⅱ)求 在区间 上的最大值和最小值.
【解析】 利用二倍角的正弦、三角函数在闭区间上的最值等基础知识,主要考查基本运算能力.
解:(Ⅰ)∵ ,
∴函数 的最小正周期为 .
(Ⅱ)由 ,∴ ,
∴ 在区间 上的最大值为1,最小值为
类型二 :f(x)=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。解题步骤是:先化成一角一次二名的形式,再利用公式asinθ+bcosθ= sin(θ+ )化成一角一次一名的形式。
例2.已知函数f(x)=sin2x+ sinxcosx+2cos2x,x R.
(I)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
(Ⅱ)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x∈R)的图象经过怎样的变换得到?
【解析】本小题主要考查三角函数的基本公式、三角恒等变换、三角函数的图象和性质等基本知识,以及推理和运算能力。满分12分。
(II)方法一:先把 图象上所有点向左平移 个单位长度,得到 的图象,再把所得图象上所有的点向上平移 个单位长度,就得到 的图象。
方法二:把 图象上所有的点按向量 平移,就得到 的图象。
思维要点:=, =, 与 化为一次的本质是 , 化为一次的本质是 。
类型三:角的配凑,即用已知三角函数值的角表示未知角。例如:α=(α+β)-β,β= - , , 等。已知三角函数值的角有两类,一类是题目中给出三角函数值,一类是特殊角的三角函数值
例3.已知 ,则 的值是( C )
A. B. C. D.
解: = = , = 是解决本题的关键。
类型四:解三角形
三角形中的有关公式:(1)内角和定理:三角形三角和为 ,这是三角形中三角函数问题的特殊性,解题可不能忘记!任意两角和与第三个角总互补,任意两半角和与第三个角的半角总互余.锐角三角形 三内角都是锐角 三内角的余弦值为正值 任两角和都是钝角 任意两边的平方和大于第三边的平方。
(2)正弦定理: (R为三角形外接圆的半径).注意:①正弦定理的一些变式: ;; ;②已知三角形两边一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解。
(3)余弦定理: 等,常选用余弦定理鉴定三角形的形状。
(4)面积公式: (其中 为三角形内切圆半径).如 中,若 ,判断 的形状(答:直角三角形)。
特别提醒:(1)求解三角形中的问题时,一定要注意 这个特殊性: ;(2)求解三角形中含有边角混合关系的问题时,常运用正弦定理、余弦定理实现边角互化。如(1) 中,A、B的对边三角形内角和是 ,正余弦定理,面积公式 。
例4(2009上海卷文)已知ΔABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量 ,
,.
若 // ,求证:ΔABC为等腰三角形;
若 ⊥ ,边长c = 2,角C =,求ΔABC的面积 .
证明:(1)
即 ,其中R是三角形ABC外接圆半径,
为等腰三角形
解(2)由题意可知
由余弦定理可知,
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
思维要点:第一问利用正弦定理纯化为边。
例5:在 ABC中, 。
(Ⅰ)证明B=C:
(Ⅱ)若 =- ,求sin 的值。
思维要点:本小题主要考查正弦定理、两角和与差的正弦、同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦与余弦等基础知识,考查基本运算能力.
解:(Ⅰ)证明:在△ABC中,由正弦定理及已知得 = .于是sinBcosC-cosBsinC=0,即sin(B-C)=0.因为 ,从而B-C=0.
所以B=C.
(Ⅱ)解:由A+B+C= 和(Ⅰ)得A= -2B,故cos2B=-cos( -2B)=-cosA= .
又0<2B< ,于是sin2B= = .
从而sin4B=2sin2Bcos2B= ,cos4B= .
所以 。
思维要点:利用正弦定理把已知条件纯化为边或角的条件。本题把边和角的混合条件 纯化为关于角的条件 = 使问题找到了突破口。
类型五:一元二次函数模型,可化为 , ,。
例6(2010北京理数)(15)(本小题共13分)www.@ks@5u.com 已知函数。
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)求 的最大值和最小值。
解:(I)
(II)
因为 ,所以,当 时, 取最大值6;当 时, 取最小值
思维要点:换元法或方程思想也是高考考查的重点,尤其是计算型试题。
总之,三角模块与其他知识的模块的结合,以及五大模块内部的综合逐步成为趋势,这两种综合只是增加了形式的变化,本质仍围绕五大基本类型。这些基本类型仍将为解题思维指示方向。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
“三个一”是指一个角的一种三角函数一次方的形式。解题步骤是:运用三角公式,把所求函数变换成“三个一”的形式,即 等形式,再根据已知条件及其性质深入求解。一般求三角函数的性质问题,如对称性、单调性、周期性、最值、值域、作图象等问题均可用此法。这类题在高考中出现频率较高。
例1.已知函数 .
(Ⅰ)求 的最小正周期;
(Ⅱ)求 在区间 上的最大值和最小值.
【解析】 利用二倍角的正弦、三角函数在闭区间上的最值等基础知识,主要考查基本运算能力.
解:(Ⅰ)∵ ,
∴函数 的最小正周期为 .
(Ⅱ)由 ,∴ ,
∴ 在区间 上的最大值为1,最小值为
类型二 :f(x)=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。解题步骤是:先化成一角一次二名的形式,再利用公式asinθ+bcosθ= sin(θ+ )化成一角一次一名的形式。
例2.已知函数f(x)=sin2x+ sinxcosx+2cos2x,x R.
(I)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
(Ⅱ)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x∈R)的图象经过怎样的变换得到?
【解析】本小题主要考查三角函数的基本公式、三角恒等变换、三角函数的图象和性质等基本知识,以及推理和运算能力。满分12分。
(II)方法一:先把 图象上所有点向左平移 个单位长度,得到 的图象,再把所得图象上所有的点向上平移 个单位长度,就得到 的图象。
方法二:把 图象上所有的点按向量 平移,就得到 的图象。
思维要点:=, =, 与 化为一次的本质是 , 化为一次的本质是 。
类型三:角的配凑,即用已知三角函数值的角表示未知角。例如:α=(α+β)-β,β= - , , 等。已知三角函数值的角有两类,一类是题目中给出三角函数值,一类是特殊角的三角函数值
例3.已知 ,则 的值是( C )
A. B. C. D.
解: = = , = 是解决本题的关键。
类型四:解三角形
三角形中的有关公式:(1)内角和定理:三角形三角和为 ,这是三角形中三角函数问题的特殊性,解题可不能忘记!任意两角和与第三个角总互补,任意两半角和与第三个角的半角总互余.锐角三角形 三内角都是锐角 三内角的余弦值为正值 任两角和都是钝角 任意两边的平方和大于第三边的平方。
(2)正弦定理: (R为三角形外接圆的半径).注意:①正弦定理的一些变式: ;; ;②已知三角形两边一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解。
(3)余弦定理: 等,常选用余弦定理鉴定三角形的形状。
(4)面积公式: (其中 为三角形内切圆半径).如 中,若 ,判断 的形状(答:直角三角形)。
特别提醒:(1)求解三角形中的问题时,一定要注意 这个特殊性: ;(2)求解三角形中含有边角混合关系的问题时,常运用正弦定理、余弦定理实现边角互化。如(1) 中,A、B的对边三角形内角和是 ,正余弦定理,面积公式 。
例4(2009上海卷文)已知ΔABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量 ,
,.
若 // ,求证:ΔABC为等腰三角形;
若 ⊥ ,边长c = 2,角C =,求ΔABC的面积 .
证明:(1)
即 ,其中R是三角形ABC外接圆半径,
为等腰三角形
解(2)由题意可知
由余弦定理可知,
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
思维要点:第一问利用正弦定理纯化为边。
例5:在 ABC中, 。
(Ⅰ)证明B=C:
(Ⅱ)若 =- ,求sin 的值。
思维要点:本小题主要考查正弦定理、两角和与差的正弦、同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦与余弦等基础知识,考查基本运算能力.
解:(Ⅰ)证明:在△ABC中,由正弦定理及已知得 = .于是sinBcosC-cosBsinC=0,即sin(B-C)=0.因为 ,从而B-C=0.
所以B=C.
(Ⅱ)解:由A+B+C= 和(Ⅰ)得A= -2B,故cos2B=-cos( -2B)=-cosA= .
又0<2B< ,于是sin2B= = .
从而sin4B=2sin2Bcos2B= ,cos4B= .
所以 。
思维要点:利用正弦定理把已知条件纯化为边或角的条件。本题把边和角的混合条件 纯化为关于角的条件 = 使问题找到了突破口。
类型五:一元二次函数模型,可化为 , ,。
例6(2010北京理数)(15)(本小题共13分)www.@ks@5u.com 已知函数。
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)求 的最大值和最小值。
解:(I)
(II)
因为 ,所以,当 时, 取最大值6;当 时, 取最小值
思维要点:换元法或方程思想也是高考考查的重点,尤其是计算型试题。
总之,三角模块与其他知识的模块的结合,以及五大模块内部的综合逐步成为趋势,这两种综合只是增加了形式的变化,本质仍围绕五大基本类型。这些基本类型仍将为解题思维指示方向。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文