2018年高考三角函数、平面向量、数列复习建议


(2013 全国新课标卷理 16) (2014 大纲理 18) (2015 全国 1 理 17) (2015 全国 1 理 17)
数列的综合
题型 数列与函数、不等式的综合
(2014 大纲理 22)
建议和策略
1.模块定调
三角函数模块
小题 主要考查三角函数的图象与性质,利 用诱导公式与和差倍角公式、正余弦定理 求值化简。 大题 主 要以正余弦定理为知识框架,以三 角形为依托,考查三角函数化简求值,解 三角形题。 平面向量的基本性质与运算、工具
当△ABC为钝角三角形时(c>b>a)
a 2 b2 c 2 0
当△ABC为锐角三角形时(c>b>a)
a b c 0
2 2 2
当△ABC为钝角三角形时(c>b>a)
a b c 0
2 2 2
当△ABC为锐角三角形时(c>b>a)
a 2 b 2 c 2 0 2 2 2 b c a 0 当△ABC为锐角三角形时 c 2 a 2 b 2 0
考纲解读
(4) 平 ① 理解平面向量数量积的含义及其物理意义 面 向 量 ② 了解平面向量的数量积与向量投影的关系. √ 的数量 ③ 掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算 积 ④ 能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面 向量的垂直关系. (5) 向 ① 会用向量方法解决某些简单的平面几何问题. 量的应 ② 会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题. 用 √
题型 题型 题型 题型 三角函数线及其应用 ( 2014 大纲理 3) 象限符号与坐标轴角的三角函数值 ——暂无 诱导求值与变形 ——暂无 同角求值 ——已知角与目标角相同 ( 2016 全国甲理 9)
( 2016 全国丙理 5)
(2016全国丙文6) (2014新课标Ⅰ文2)
(2016全国乙文14)
(2015 全国 1)
(2016 全国丙理 5) (2017 全国 2 理 14)
第四节 题型 正弦定理的应用 题型 题型
解三角形
( 2016 全国丙理 8)
判断三角形的形状(无) 解三角形的综合应用
三角函数考情细读
( 2014 新课标 2 理 4) (2014 新课标 1 理 16) (2014 大纲理 17) (2013 全国新课标卷理 17) (2015 全国 2,17) ( 2016 全国乙理 17) ( 2016 全国丙理 21) ( 2017 全国 1 理 17) (2017 全国 2 理 17) ( 2017 全国 3 理 17)
要 求
了 解

理 掌 解 握

② 了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. √
考纲解读
① 理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义. ② 能利用单位圆中的三角函数线推导出 三 角 函 数 √ √
π ,π 的正弦、余弦、正切的诱导公式, 2 能画出 y sin x,y cos x,y tan x 的图象,
等差数列与等比数列 数列考情细读
题型 等差(等比)数列的公差(公比)
(2013 全国新课标卷理 3) (2016 全国乙理 3)
( 2017 全国 2 理 3) (2017 全国 3 理 14) 题型 等差、等比数列求和问题的拓展
(2017 全国 1 理 12)
(2014 大纲理 10)
题型
等差、等比数列的性质及其应用
① 了解向量的实际背景 ② 理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义. ③ 理解向量的几何表示. ① 掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义. ② 掌握向量数乘的运算及其意义,理解两个向量共线的含义 ③ 了解向量线性运算的性质及其几何意义.
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √
(3) 平面向量 ① 了解平面向量的基本定理及其意义 的 基 本 定 理 ② 掌握平面向量的正交分解及其坐标表示 及坐标表示 ③ 会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算. ④ 理解用坐标表示的平面向量共线的条件
1.模块定调
这三部分的整体难度下降,所以在复 习中要准确把握习题难度,不要引入难度过 大、计算过繁、技巧性过强的题目,重点应
放在基础知识的熟练度和准确度上。
2.模块网络
平面向量
网络系统
数列的通项公式 主要概念 数列的递推公式 与函数的联系
数列的前n 项和
数列 等差数列 概念 性质 应用 常用数列 概念 综合应用
1选 1填 1填 1填 1选 1选 1填 1选
20~25分
2015年
2016年 2017年
1选 1选 1填
有解2-3小 无解3-4小
考情解读
数列(上理下文)
全国Ⅰ卷 全国Ⅱ卷 全国Ⅲ卷
2015年 2016年 2017年
2选 1选1填 1解答 1解答 1解答
1选 1填 1选1填 2选 1选 1填 1解答
1解答 1选 1填 1解答
三角函数考情细读 三角函数
第一节 三角函数概念、同角三角函数关系式和诱导公式 题型 终边相同的角的集合的表示与识别——暂无 题型 倍角、等分角的象限问题 ——暂无 题型 弧长与扇形面积公式的计算——暂无 题型 三角函数定义题 ——暂无
(2014大纲文2)
三角函数考情细读
a b c 0
2 2 2
引思
当△ABC为锐角三角形时,
若 , 为其内角,
则sin cos


2
sin cos





cos cos

tan(B C )
sin( x ) cos( x ) 6 3
纵横交错
向量平行(共线)条件的表现形式
了解三角函数的周期性. ③ 理解正弦函数、余弦函数在区间 [0,2π] 的性质 (如单调性、最大值和最小值以及与 x 轴的交点等) , 理解正切函数在区间 ( , ) 的单调性. √


π π 2 2
考纲解读
④ 理解同角三角函数的基本关系式: 三 角 函 数 √
sin x tan x .? cos x ⑤ 了解函数 y A sin( x ) 的物理意义; sin 2 x cos2 x 1,
等比数列
性质 应用
3.串讲好知识点和方法
如何证明?
a 2 b 2 c 2 2bc cos A b 2 c 2 a 2 2ca cos B c 2 a 2 b 2 2ab cosC
变形
如何串讲知识?
余弦定理
原态 变形 回归
b2 c 2 a 2 cos A 2bc c 2 a 2 b2 cos B 2ca a 2 b2 c 2 cosC 2ab
了解参数 A、 ω、对函数图象变化的影响. 能画出 y A sin( x ) 的图象, ⑥ 了解(体会)三角函数是描述周期变化现象 的重要函数模型, 会用三角函数解决一些简单实际问题.?
√ √ √ √
考纲解读
① 会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式. 三 角 恒 等 变 换 ② 能(会)利用两角差的余弦公式导出两角 差的正弦、正切公式. ③ 能(会)利用两角差的余弦公式导出两角和的 正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、 正切公式,了解它们的内在联系 能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出 积化和差、和差化积、半角公式, 但对这三组公式不要求记忆 √ √ √ √ √
第二节 三角函数的图象与性质 题型 已知解析式确定函数性质 ( 2014
三角函数考情细读
新课标 2 理 14) (2017 全国 3 理 6)
题型 根据条件确定解析式
(2014 大纲理 16 (2016 全国乙理 12
题型 三角函数的值域(最值) (全国卷暂无)
(2017全国2文13
(2014新课标Ⅱ文14)
三角函数考情细读
第二节
题型
三角函数的图象与性质
三角函数图象变换
(2014 新课标 1 理 6) (2015 全国 1) (2016 全国甲理 7) (2016 全国丙理 14) (2017 全国 1 理 9)
第三节
题型 化简求值
三角恒等变换
三角函数考情细读
(2013
全国新课标卷理 15) (2014 新课标 1 理 8) (2016 全国甲理 9)
√ √ √ √
考情解读
三角函数(上理下文)
全国Ⅰ卷 全国Ⅱ卷 全国Ⅲ卷 2选 1填 1解答 1填1解答 1选1解答 2选1填空 2选1填空 1选1解答 1填1解答 1选1解答 1选 1填 1选 2填 2选 1填
2015年 2016年 2017年
考情解读
平面向量(上理下文)
全国Ⅰ卷 全国Ⅱ卷 全国Ⅲ卷
平面向量的线性运算及其坐标表示
题型 向量的概念及共线向量
平面向量考情细读
( 2015 全国 2 理 13) (2017 全国 3 理 12) 题型 平面向量基本定理及应用 ( 2014 大纲理 4)
( 2014 新课标 2 理 3) ( 2014 新课标 1 理 15) ( 2015 全国 1 理 7) 题型 64 向量共线(平行)的坐标表示 ——暂无

考纲解读
解 三 角 形 (1) 正弦定理和余弦定理 掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的 三角形度量问题. (2) 应用 能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一 些与测量和几何计算有关的实际问题 √

考纲解读
(1) 数 列 的概念和 简单表示 法 ① 了解数列的概念和几种简单的表示方法 (列表、图象、通项公式) ② 了解数列是自变量为正整数的一类函数. √ √
数列考情细读
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2018年高考数学二轮复习第一部分专题二三角函数、平面向量第二讲三角恒等变换与解三角形教案

2018年高考数学二轮复习第一部分专题二三角函数、平面向量第二讲三角恒等变换与解三角形教案

第二讲 三角恒等变换与解三角形[考情分析]三角变换及解三角形是高考考查的热点,然而单独考查三角变换的题目较少,题目往往以解三角形为背景,在应用正弦定理、余弦定理的同时,经常应用三角变换进行化简,综合性比较强,但难度不大.年份卷别 考查角度及命题位置 2017Ⅰ卷三角变换求值·T 15 正弦定理解三角形·T 11 Ⅲ卷 三角函数求值·T 4 正弦定理解三角形·T 15 2016Ⅰ卷利用余弦定理解三角形·T 4 Ⅱ卷 利用正弦定理解三角形·T 15 Ⅲ卷三角恒等变换求值问题·T 6解三角形·T 9[真题自检]1.(2017·高考全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( ) A.π12 B.π6 C.π4D.π3解析:因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0,所以sin(A +C )+sin A ·sin C -sin A ·cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0,因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以tan A =-1,因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin Aa =2×222=12,又0<C <π4,所以C =π6.故选B. 答案:B2.(2016·高考全国卷Ⅲ)若tan θ=-13,则cos 2θ=( )A .-45B .-15C.15D.45解析:先利用二倍角公式展开,再进行“1”的代换,转化为关于tan θ的关系式进行求解. ∵cos 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ,又∵tan θ=-13,∴cos 2θ=1-191+19=45. 答案:D3.(2017·高考全国卷Ⅰ)已知α∈(0,π2),tan α=2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________. 解析:∵α∈(0,π2),tan α=2,∴sin α=255,cos α=55,∴cos(α-π4)=cos αcosπ4+sin αsin π4=22×(255+55)=31010. 答案:31010三角恒等变换[方法结论]三角函数恒等变换“四大策略”(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin 2θ+cos 2θ=tan 45° 等;(2)项的分拆与角的配凑:如sin 2α+2cos 2α=(sin 2α+cos 2α)+cos 2α,α=(α-β)+β等; (3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次; (4)弦、切互化:一般是切化弦.[题组突破]1.若tan α=-22,且α是第四象限角,则cos 2(α-π2)+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=( ) A .-23B.23C .-13D.13解析:通解:因为α是第四象限角,tan α=-22,故sin αcos α=-22,由sin 2 α+cos 2 α=1可得cos 2 α=23,cos α=63,sin α=-33.cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=sin 2α+sin αcos α+22cos 2α=13+⎝ ⎛⎭⎪⎫-33×63+23=13,故选D. 优解:因为α是第四象限角,tan α=-22,故cos 2(α-π2)+sin(3π-α)cos(2π+α)+22cos 2(α+π)=sin 2α+sin αcos α+22cos 2α=sin 2α+sin αcos α+22cos 2αsin 2α+cos 2α=tan 2α+tan α+22tan 2α+1=1232=13,故选D. 答案:D2.(2017·蚌埠模拟)已知sin 2α-2=2cos 2α,则sin 2α+sin 2α=________.解析:由sin 2α-2=2cos 2α得sin 2α=2+2cos 2α,即2sin αcos α=4 cos 2α,即cos α=0或tan α=2.当cos α=0时,sin 2α+sin 2α=1;当tan α=2时,sin 2α+sin 2α=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α+2tan αtan 2α+1=85. 综上,sin 2α+sin 2α=1或85.答案:1或853.(2017·合肥检测)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=-14,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值.解析:(1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α· sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-14,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-12,因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,所以2α+π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,4π3,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=-32.所以sin 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π3=12.(2)由(1)知tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2 α-cos 2αsin αcos α=-2cos 2αsin 2α=-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-3212=2 3. [误区警示]三角函数求值问题易出错的是忽视角的范围,导致结果增解.解三角形[方法结论]正、余弦定理、三角形面积公式(1)a sin A =b sin B =c sin C =a +b +c sin A +sin B +sin C=2R (R 为△ABC 外接圆的半径). 变形:a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C .(2)a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C .推论:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.变形:b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,a 2+c 2-b 2=2ac cos B ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C . (3)S △ABC =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .[典例](2017·广州模拟)如图,在△ABC 中,点D 在边AB 上,CD ⊥BC ,AC =53,CD =5,BD =2AD .(1)求AD 的长; (2)求△ABC 的面积.解析:(1)在△ABC 中,因为BD =2AD ,设AD =x (x >0),则BD =2x .在△BCD 中,因为CD ⊥BC ,CD =5,BD =2x ,所以cos ∠CDB =CD BD =52x.在△ACD 中,因为AD =x ,CD =5,AC =53,则cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22×AD ×CD =x 2+52-5322×x ×5.因为∠CDB +∠ADC =π,所以cos ∠ADC =-cos ∠CDB ,即x 2+52-5322×x ×5=-52x.解得x =5.所以AD 的长为5.(2)由(1)求得AB =3x =15,BC =4x 2-25=5 3. 所以cos ∠CBD =BC BD =32,从而sin ∠CBD =12. 所以S △ABC =12×AB ×BC ×sin∠CBA =12×15×53×12=7534.[类题通法]等价转化思想在解三角形中的应用利用正、余弦定理解三角形关键利用定理进行边角互化.即利用正弦定理、余弦定理等工具合理地选择“边”往“角”化,还是“角”往“边”化.若想“边”往“角”化,常利用“a =2R sinA ,b =2R sinB ,c =2R sinC ”;若想“角”往“边”化,常利用sin A =a 2R ,sin B =b2R ,sin C=c 2R ,cos C =a 2+b 2-c 22ab等. [演练冲关]1.(2017·合肥模拟)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A+a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为( ) A .4π B .8π C .9πD .36π解析:c =b cos A +a cos B =2,由cos C =223得sin C =13,再由正弦定理可得2R =csin C =6,所以△ABC 的外接圆面积为πR 2=9π,故选C. 答案:C2.(2017·武汉调研)如图,据气象部门预报,在距离某码头南偏东45°方向600 km 处的热带风暴中心正以20 km/h 的速度向正北方向移动,距风暴中心450 km 以内的地区都将受到影响,则该码头将受到热带风暴影响的时间为( )A .14 hB .15 hC .16 hD .17 h解析:记现在热带风暴中心的位置为点A ,t 小时后热带风暴中心到达B 点位置,在△OAB 中,OA=600,AB =20t ,∠OAB =45°,根据余弦定理得6002+400t 2-2×20t ×600×22≤4502,即4t 2-1202t +1 575≤0,解得302-152≤t ≤302+152,所以Δt =302+152-302-152=15(h),故选B. 答案:B3.(2017·海口模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(a -3b )·cos C =c (3cosB -cos A ).(1)求sin Bsin A的值;(2)若c =7a ,求角C 的大小.解析:(1)由正弦定理得,(sin A -3sin B )cos C =sin C ·(3cos B -cos A ), ∴sin A cos C +cos A sin C =3sin C cos B +3cos C sin B , 即sin(A +C )=3sin(C +B ),即sin B =3sin A ,∴sin Bsin A =3.(2)由(1)知b =3a ,∵c =7a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-7a 22×a ×3a =3a 26a 2=12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.解三角形与其他知识的交汇问题解三角形问题一直是近几年高考的重点,主要考查以斜三角形为背景求三角形的基本量、面积或判断三角形的形状,解三角形与平面向量、不等式、三角函数性质、三角恒等变换交汇命题成为高考的热点.[典例](1)在△ABC 中,AC →·AB →=|AC →-AB →|=3,则△ABC 面积的最大值为( ) A.21B.3214C.212D .321解析:设角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , ∵AC →·AB →=|AC →-AB →|=3,∴bc cos A =a =3.又cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥1-92bc =1-3cos A2,∴cos A ≥25,∴0<sin A ≤215,∴△ABC 的面积S =12bc sin A =32tan A ≤32×212=3214,故△ABC 面积的最大值为3214.答案:B(2)(2017·南昌模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos2B -C2-sin B ·sinC =2-24. ①求角A ;②若a =4,求△ABC 面积的最大值. 解析:①由cos2B -C2-sin B ·sin C =2-24,得cos B -C 2-sin B ·sin C =-24, ∴cos(B +C )=-22, ∴cos A =22(0<A <π),∴A =π4. ②由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得16=b 2+c 2-2bc ≥(2-2)bc ,当且仅当b =c 时取等号,即bc ≤8(2+2).∴S △ABC =12bc sin A =24bc ≤4(2+1),即△ABC 面积的最大值为4(2+1).[类题通法]化归与转化能力思想是求解三角与其他知识交汇问题的核心,分析交汇知识点,利用其间的联系可找出突破口,从而解决问题.[演练冲关]1.(2017·沈阳模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,求S 的最大值. 解析:由题意得:4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得:2bc sin A =-2bc cos A +2bc ,即sin A +cos A =1,2sin(A +π4)=1,又0<A <π,∴π4<A +π4<5π4,∴A +π4=3π4,∴A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc ,当且仅当b =c 时取“=”,∴bc ≤16,∴S 的最大值为8.2.(2017·贵阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,若b 2+c 2-a 2=bc . (1)求角A 的大小;(2)若a =3,求BC 边上的中线AM 的最大值. 解析:(1)由b 2+c 2-a 2=bc ,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,又0<A <π,∴A =π3.(2)∵AM 是BC 边上的中线,∴在△ABM 中,AM 2+34-2AM ·32·cos∠AMB =c 2,①在△ACM 中,AM 2+34-2AM ·32·cos∠AMC =b 2,②又∠AMB =π-∠AMC ,∴cos ∠AMB =-cos ∠AMC ,即cos ∠AMB +cos ∠AMC =0, ①+②得AM 2=b 2+c 22-34.又a =3,∴b 2+c 2-3=bc ≤b 2+c 22,∴b 2+c 2≤6, ∴AM 2=b 2+c 22-34≤94,即AM ≤32, ∴BC 边上的中线AM 的最大值为32.。

2018届高三专题复习专题二 三角函数与平面向量

2018届高三专题复习专题二 三角函数与平面向量

专题二 三角函数与平面向量第1讲 三角函数的图象与性质高考定位 三角函数的图象与性质是高考考查的重点和热点内容,主要从以下两个方面进行考查:1.三角函数的图象,主要涉及图象变换问题以及由图象确定解析式问题,主要以选择题、填空题的形式考查.2.利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等,主要以解答题的形式考查.真 题 感 悟1.(2015·山东卷)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A.向左平移π12个单位 B.向右平移π12个单位 C.向左平移π3个单位 D.向右平移π3个单位2.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A.5B.6C.8D.10 3.函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎫k π-14,k π+34,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫k -14,k +34,k ∈ZD.⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 4.函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.考 点 整 合1.2.三角函数的两种常见变换(1)y =sin x ―――――――→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ)―――――――――→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).(2)y =sin x y =sin ωx ――――――――――――→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移⎪⎪⎪⎪φω个单位y =sin(ωx +φ)――――――――――→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).3.正弦型函数y =A sin(ωx +φ)的对称中心是函数图象与x 轴的交点,对称轴是过函数图象的最高点或者最低点且与x 轴垂直的直线;正切型函数y =A tan(ωx +φ)的图象是中心对称图形,不是轴对称图形.热点一 三角函数的图象[微题型1] 三角函数的图象变换【例1-1】 (2015·湖北卷)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,填写在相应位置,并直接写出函数f (x )的解析式; (2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫5π12,0,求θ的最小值.[微题型2] 由三角函数图象求其解析式【例1-2】 (2015·长沙模拟)函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的部分图象如图所示,则函数表达式为( )A.y =-4sin⎝⎛⎭⎫π8x +π4 B.y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4 C.y =-4sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4D.y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4【训练1】 已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,n ),函数f (x )=a ·b ,且y =f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π12,3和点⎝⎛⎭⎫2π3,-2. (1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.热点二 三角函数的性质[微题型1] 根据单调性、对称性求参数【例2-1】 已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤12,54B.⎣⎡⎦⎤12,34C.⎝⎛⎦⎤0,12D.(0,2][微题型2] 考查三角函数的单调性、对称性【例2-2】 (2015·石家庄模拟)设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )的图象的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间.[微题型3] 考查三角函数在闭区间上的最值(或值域)【例2-3】 (2015·济南模拟)设函数f (x )=sin 2ωx +23sin ωx ·cos ωx -cos 2ωx +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x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域.【训练2】 (2015·河南名校联考)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+sin 2x -cos 2x . (1)求函数f (x )的最小正周期及其图象的对称轴方程;(2)设函数g (x )=[f (x )]2+f (x ),求g (x )的值域.1.(1)y =-sin x 与y =sin x 的单调性正好相反,y =-cos x 与y =cos x 的单调性也同样相反. (2)y =|sin x |与y =|cos x |的周期是π,y =sin|x |不是周期函数,y =cos|x |是周期函数.(3)对于函数y =tan x ,不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )上为增函数. 2.运用整体换元法求解单调区间与对称性:类比y =sin x 的性质,只需将y =A sin(ωx +φ)中的“ωx +φ”看成y =sin x 中的“x ”,采用整体代入求解. (1)令ωx +φ=k π+π2(k ∈Z ),可求得对称轴方程;(2)令ωx +φ=k π(k ∈Z ),可求得对称中心的横坐标;(3)将ωx +φ看作整体,可求得y =A sin(ωx +φ)的单调区间,注意ω的符号. 3.奇偶性:(1)函数y =A sin(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π(k ∈Z );函数y =A sin(ωx +φ),x ∈R 是偶函数⇔φ=k π+π2(k ∈Z );(2)函数y =A cos(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π+π2(k ∈Z );函数y =A cos(ωx +φ),x ∈R 是偶函数⇔φ=k π(k ∈Z );(3)函数y =A tan(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π2(k ∈Z ).4.已知函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的图象求解析式 (1)A =y max -y min 2,B =y max +y min2.(2)由函数的周期T 求ω,ω=2πT.(3)利用“五点法”中相对应的特殊点求φ.一、选择题1.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象( ) A.向右平移π4个单位B.向左平移π4个单位C.向右平移π12个单位D.向左平移π12个单位2.(2015·广州期末)若函数f (x )=sin ax +3cos ax (a >0)的最小正周期为2,则函数f (x )的一个零点为( )A.-π3B.23C.⎝⎛⎭⎫23,0D.(0,0) 3.(2014·湖南卷)已知函数f (x )=sin(x -φ),且23π⎰f (x )d x =0,则函数f (x )的图象的一条对称轴是( )A.x =5π6B.x =7π12C.x =π3D.x =π64.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2上递减,则ω=( ) A.3B.2C.6D.55.(2015·安徽卷)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( )A.f (2)<f (-2)<f (0)B.f (0)<f (2)<f (-2)C.f (-2)<f (0)<f (2)D.f (2)<f (0)<f (-2)二、填空题6.若将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________.7.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=________.8.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 三、解答题9.(2015·北京卷)已知函数f (x )=2sin x 2cos x 2-2sin 2x 2.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间[-π,0]上的最小值.10.(2015·咸阳模拟)已知函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(A >0,ω>0),g (x )=tan x ,它们的最小正周期之积为2π2,f (x )的最大值为2g ⎝⎛⎭⎫17π4.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)设h (x )=32f 2(x )+23cos 2x .当x ∈⎣⎡⎭⎫a ,π3时,h (x )有最小值为3,求a 的值.11.(2015·福建卷)已知函数f (x )的图象是由函数g (x )=cos x 的图象经如下变换得到:先将g (x )图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再将所得到的图象向右平移π2个单位长度.(1)求函数f (x )的解析式,并求其图象的对称轴方程;(2)已知关于x 的方程f (x )+g (x )=m 在[0,2π)内有两个不同的解α,β. ①求实数m 的取值范围;②证明:cos(α-β)=2m 25-1.第2讲 三角恒等变换与解三角形高考定位 1.三角函数的化简与求值是高考的命题热点,其中同角三角函数的基本关系、诱导公式是解决计算问题的工具,三角恒等变换是利用三角恒等式(两角和与差、二倍角的正弦、余弦、正切公式)进行变换,“角”的变换是三角恒等变换的核心,试题多为选择题或填空题.2.利用正弦定理或余弦定理解三角形、判断三角形的形状或求值等,并经常和三角恒等变换结合进行综合考查.真 题 感 悟1.(2015·重庆卷)若tan α=2tan π5,则cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=( )A.1B.2C.3D.42.(2015·广东卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.3.(2015·北京卷)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2Asin C=________. 4.(2015·全国Ⅰ卷)在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是________.考 点 整 合1.三角函数公式(1)同角关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.(2)诱导公式:在k π2+α,k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.(3)两角和与差的正弦、余弦、正切公式:sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β;cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.(4)二倍角公式:sin 2α=2sin αcos α,cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. 2.正、余弦定理、三角形面积公式(1)a sin A =b sin B =csin C =a +b +c sin A +sin B +sin C =2R (R 为△ABC 外接圆的半径). 变形:a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C . (2)a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C ; 推论:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab ;变形:b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,a 2+c 2-b 2=2ac cos B ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C . (3)S △ABC =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .热点一 三角变换的应用[微题型1] 求值【例1-1】 (1)(2015·成都模拟)sin(π-α)=-53且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+α2=( ) A.-63B.-66C.66D.63(2)(2015·邯郸模拟)已知cos (π-2α)sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=-22,则cos α+sin α=( )A.-72B.72C.12D.-12(3)(2015·太原模拟)已知tan αtan α-1=-1,则cos 2⎝⎛⎭⎫π2+α-sin(π-α)c os(π+α)+2=________. [微题型2] 求角【例1-2】 (2015·中山模拟)已知cos(2α-β)=-1114,sin(α-2β)=437,0<β<π4<α<π2,则α+β=________.【训练1】 (2014·新课标全国Ⅰ卷)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且tan α=1+sin βcos β,则( ) A.3α-β=π2B.2α-β=π2C.3α+β=π2D.2α+β=π2热点二 正、余弦定理的应用 [微题型1] 判断三角形的形状 【例2-1】(2015·焦作模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),则△ABC 的形状是( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形 [微题型2] 解三角形【例2-2】已知a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,且a cos C +3a sin C -b -c =0. (1)求A ;(2)若a =2,求△ABC 面积的最大值.[微题型3] 求解三角形中的实际问题 【例2-3】 (2015·湖北卷)如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上,行驶600 m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山的高度CD =________m. 【训练2】 (2015·湖南卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A ,且B 为钝角. (1)证明:B -A =π2;(2)求sin A +sin C 的取值范围.1.对于三角函数的求值,需关注:(1)寻求角与角关系的特殊性,化非特殊角为特殊角,熟练准确地应用公式; (2)注意切化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换等常规技巧的运用;(3)对于条件求值问题,要认真寻找条件和结论的关系,寻找解题的突破口,对于很难入手的问题,可利用分析法.2.三角形中判断边、角关系的具体方法:(1)通过正弦定理实施边角转换;(2)通过余弦定理实施边角转换;(3)通过三角变换找出角之间的关系;(4)通过三角函数值符号的判断以及正、余弦函数的有界性进行讨论;(5)若涉及两个(或两个以上)三角形,这时需作出这些三角形,先解条件多的三角形,再逐步求出其他三角形的边和角,其中往往用到三角形内角和定理,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组)求解.3.三角形的有关性质在解三角形问题中起着重要的作用,如利用“三角形的内角和等于π”和诱导公式可得到sin(A +B )=sin C ,sin A +B 2=cos C2等,利用“大边对大角”可以解决解三角形中的增解问题,如:在斜三角形中,用正弦定理求角时,若已知小角求大角,则有两解;若已知大角求小角,则只有一解,注意确定解的个数.一、选择题1.已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α等于( ) A.43B.34C.-34D.-432.(2015·晋中模拟)已知α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=35,则cos α等于( )A.-210B.7210C.-210或7210D.-72103.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A.5B. 5C.2D.14.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A.3B.932C.332D.3 35.已知tan β=43,sin(α+β)=513,其中α,β∈(0,π),则sin α的值为( )A.6365B.3365C.1365D.6365或3365二、填空题6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为315,b -c =2,cos A =-14,则a 的值为________.7.(2015·南昌模拟)若△ABC 的内角满足sin A +2sin B =2sin C ,则cos C 的最小值是________. 8.如图,嵩山上原有一条笔直的山路BC ,现在又新架设了一条索道AC ,小李在山脚B 处看索道AC ,发现张角∠ABC =120°;从B 处攀登400米到达D 处,回头看索道AC ,发现张角∠ADC =150°;从D 处再攀登800米方到达C 处,则索道AC 的长为________米. 三、解答题9.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B . (1)求a 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎫A +π4的值.10.(2015·唐山模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c sin B =b cos C =3. (1)求b ;(2)若△ABC 的面积为212,求c .11.(2015·山东卷)设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝⎛⎭⎫x +π4. (1)求f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝⎛⎭⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.第3讲 平面向量高考定位 1.对向量的概念和线性运算的考查多以熟知的平面图形为背景,多为客观题;2.对平面向量数量积的考查多以考查角、模等问题为主,难度不大;3.还可能体现模块之间的综合性(例如与三角、解析几何等相结合).真 题 感 悟1.(2015·山东卷)已知菱形ABCD 的边长为a ,∠ABC =60° ,则BD →·CD →=( ) A.-32a 2B.-34a 2C.34a 2D.32a 22.(2015·重庆卷)若非零向量a ,b 满足|a |=223|b |,且(a -b )⊥(3a +2b ),则a 与b 的夹角为( ) A.π4B.π2C.3π4D.π3.(2015·全国Ⅰ卷)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( )A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →4.(2015·全国Ⅱ卷)设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=____________.考 点 整 合1.平面向量的两个重要定理(1)向量共线定理:向量a (a ≠0)与b 共线当且仅当存在唯一一个实数λ,使b =λa .(2)平面向量基本定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2,其中e 1,e 2是一组基底.2.平面向量的两个充要条件 若两个非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则 (1)a ∥b ⇔a =λb ⇔x 1y 2-x 2y 1=0. (2)a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.3.平面向量的三个性质(1)若a =(x ,y ),则|a |=a ·a =x 2+y 2.(2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(3)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角,则cos θ=a ·b|a ||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22.4.平面向量的三个锦囊(1)向量共线的充要条件:O 为平面上一点,则A ,B ,P 三点共线的充要条件是OP →=λ1OA →+λ2OB →(其中λ1+λ2=1).(2)三角形中线向量公式:若P 为△OAB 的边AB 的中点,则向量OP →与向量OA →,OB →的关系是OP →=12(OA →+OB →).(3)三角形重心坐标的求法:G 为△ABC 的重心⇔GA →+GB →+GC →=0⇔G ⎝⎛⎭⎫x A +x B +x C 3,y A +y B +y C 3.热点一 平面向量的有关运算[微题型1] 平面向量的线性运算【例1-1】在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________. [微题型2] 平面向量的坐标运算 【例1-2】 (2015·保定模拟)已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k ,7),若(a +2c )∥b ,则k =________. [微题型3] 平面向量数量积的运算【例1-3】 (1)(2015·湖北卷)已知向量OA →⊥AB →,|OA →|=3,则OA →·OB →=________.(2)(2015·天津卷)在等腰梯形ABCD 中,已知AB ∥DC ,AB =2,BC =1,∠ABC =60°,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且BE →=λBC →,DF →=19λDC →,则AE →·AF →的最小值为________.【训练1】 (2015·福建卷)已知AB →⊥AC →,|AB →|=1t ,|AC →|=t ,若点P 是△ABC 所在平面内的一点,且AP →=AB →|AB →|+4AC→|AC →|,则PB →·PC →的最大值等于( ) A.13 B.15 C.19D.21热点二 平面向量与三角的交汇 [微题型1] 平面向量与三角形【例2-1】 已知O 是平面上的一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个动点,若动点P 满足OP →=OA →+λ(AB →+AC →),λ∈(0,+∞),则点P 的轨迹一定通过△ABC 的________(填重心、垂心、内心或外心). [微题型2] 平面向量与三角函数【例2-2】 (2015·合肥模拟)已知向量m =(3sin 2x +2,cos x ),n =(1,2cos x ),设函数f (x )=m ·n . (1)求f (x )的最小正周期与单调递增区间;(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若f (A )=4,b =1,△ABC 的面积为32,求a 的值.[微题型3] 平面向量与解三角形【例2-3】 △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量m =(a ,3b )与n =(cos A ,sin B )平行. (1)求A ; (2)若a =7,b =2,求△ABC 的面积.【训练2】设a =(cos α,(λ-1)sin α),b =(cos β,sin β)⎝⎛⎭⎫λ>0,0<α<β<π2是平面上的两个向量,若向量a +b 与a -b 互相垂直.(1)求实数λ的值;(2)若a ·b =45,且tan β=43,求tan α的值.1.在解决平面向量的数量积问题中,要注意:(1)两个向量的夹角的定义;(2)两个向量的夹角的范围;(3)平面向量的数量积的几何意义;(4)向量的数量积的运算及其性质等.2.平面向量的数量积的运算有两种形式:(1)依据模和夹角计算,要注意确定这两个向量的夹角,如夹角不易求或者不可求,可通过选择易求夹角和模的基底进行转化;(2)利用坐标来计算,向量的平行和垂直都可以转化为坐标满足的等式,从而应用方程思想解决问题,化形为数,使向量问题数量化.3.根据平行四边形法则,对于非零向量a ,b ,当|a +b |=|a -b |时,平行四边形的两条对角线长度相等,此时平行四边形是矩形,条件|a +b |=|a -b |等价于向量a ,b 互相垂直.4.两个向量夹角的范围是[0,π],在使用平面向量解决问题时要特别注意两个向量夹角可能是0或π的情况,如已知两个向量的夹角为钝角时,不单纯就是其数量积小于零,还要求不能反向共线.5.平面向量的综合运用主要体现三角函数和平面解析几何中,在三角函数问题中平面向量的知识主要是给出三角函数之间的关系,解题的关键还是三角函数问题;解析几何中向量知识只是给出几何量的位置和数量关系,在解题中要善于根据向量知识分析解析几何中的几何关系.一、选择题 1.(2015·陕西卷)对任意向量a ,b ,下列关系式中不恒成立的是( ) A.|a ·b |≤|a ||b | B.|a -b |≤||a |-|b || C.(a +b )2=|a +b |2D.(a +b )(a -b )=a 2-b 22.△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论正确的是( )A.|b |=1B.a ⊥bC.a ·b =1D.(4a +b )⊥BC →3.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫π4x -π2的部分图象如图所示,则(OA →+OB →)·AB →=( ) A.4B.6C.1D.24.已知a ,b 均为单位向量,(2a +b )·(a -2b )=-332,则向量a ,b 的夹角为( )A.π6B.π4C.3π4D.5π65.设四边形ABCD 为平行四边形,|AB →|=6,|AD →|=4,若点M ,N 满足BM →=3MC →,DN →=2NC →,则AM →·NM →=( ) A.20 B. 15 C.9 D.6二、填空题6.已知两个非零向量a ,b 的夹角为60°,且|a |=|b |=3,c =t a +(1-t )b ,若b ⊥c ,则t =________.7.如图,在△ABC 中,∠C =90°,且AC =BC =3,点M 满足BM →=2MA →,则CM →·CB →=________.8.已知A ,B ,C 是平面上不共线的三点,若动点P 满足OP →=OA →+λ⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|cos B +AC →|AC →|cos C ,λ∈(0,+∞),则动点P 的轨迹一定通过△ABC 的________(填重心、垂心、内心或外心). 三、解答题9.已知向量a =⎝⎛⎭⎫cos 3x 2,sin 3x 2,b =⎝⎛⎭⎫cos x 2,-sin x 2,且x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (1)求a ·b 及|a +b |;(2)若f (x )=a ·b -2λ|a +b |的最小值是-32,求λ的值.10.已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量p =(cos B +sin B ,2sin B -2), q =(sin B -cos B ,1+sin B ),且p ⊥q .(1)求B 的大小;(2)若b =2,△ABC 的面积为3,求a ,c .11.已知A ,B 是△ABC 的两个内角,a =2cosA +B 2i +sin A -B 2j (其中i ,j 是互相垂直的单位向量),且|a |=62. (1)试问tan A ·tan B 是否为定值,若是定值,请求出,否则说明理由;(2)求tan C 的最大值,并判断此时三角形的形状.专题二 三角函数与平面向量 答案第1讲 三角函数的图象与性质真 题 感 悟1.解析 ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12,∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位.答案 B 2.解析 由题干图易得y min =k -3=2,则k =5.∴y max =k +3=8.答案 C3.解析 由图象知T 2=54-14=1,∴T =2.由π×14+φ=π2+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,∴f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π4,由2k π<πx +π4<2k π+π,得2k -14<x <2k +34,D 正确.4.解析 f (x )=1-cos 2x 2+12sin 2x +1=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+32,∴T =2π2=π,由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得:3π8+k π≤x ≤7π8+k π,k ∈Z ,∴单调递减区间是⎣⎡⎦⎤3π8+k π,7π8+k π,k ∈Z .答案 π ⎣⎡⎦⎤38π+k π,78π+k π(k ∈Z ) 【例1-1】 解 (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数表达式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,得g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +2θ-π6.因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z .由于函数y =g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0成中心对称,令k π2+π12-θ=5π12,解得θ=k π2-π3,k ∈Z .由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6. 探究提高 三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言.【例1-2】解析 由图象知T 2=6-(-2)=8,∴T =16,A =4.∴ω=2πT =2π16=π8.∴y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x +φ, 把点(6,0)代入得:π8×6+φ=0,得φ=-3π4.∴y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x -3π4,又∵|φ|<π2.∴y =-4sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4.答案 A 探究提高 已知图象求函数y =A sin ()ωx +φ(A >0,ω>0)的解析式时,常用的方法是待定系数法.由图中的最高点、最低点或特殊点求A ;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置.【训练1】解 (1)由题意知f (x )=a ·b =m sin 2x +n cos 2x .因为y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫π12,3和⎝⎛⎭⎫2π3,-2, 所以⎩⎨⎧3=m sin π6+n cos π6,-2=m sin 4π3+n cos 4π3,即⎩⎨⎧3=12m +32n ,-2=-32m -12n ,解得m =3,n =1.(2)由(1)知f (x )= 3 sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.由题意知g (x )=f (x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2φ+π6. 设y =g (x )的图象上符合题意的最高点为(x 0,2),由题意知x 20+1=1,所以x 0=0,即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).将其代入y =g (x )得sin ⎝⎛⎭⎫2φ+π6=1,因为0<φ<π,所以φ=π6. 因此g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x .由2k π-π≤2x ≤2k π,k ∈Z ,得k π-π2≤x ≤k π,k ∈Z , 所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 【例2-1】解析 由2k π+π2≤ωx +π4≤2k π+32π,k ∈Z 且ω>0,得1ω⎝⎛⎭⎫2k π+π4≤x ≤1ω⎝⎛⎭⎫2k π+54π,k ∈Z . 取k =0,得π4ω≤x ≤5π4ω,又f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,∴π4ω≤π2,且π≤5π4ω,解之得12≤ω≤54.答案 A探究提高 此类题属于三角函数性质的逆用,解题的关键是借助于三角函数的图象与性质列出含参数的不等式,再根据参数范围求解.或者,也可以取选项中的特殊值验证.【例2-2】解 (1)∵x =π8是函数y =f (x )的图象的对称轴.∴sin ⎝⎛⎭⎫2×π8+φ=±1.∴π4+φ=k π+π2,k ∈Z . 又-π<φ<0,∴φ=-3π4.(2)由(1)知φ=-3π4,y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4.由题意得2k π-π2≤2x -3π4≤2k π+π2,k ∈Z . 所以函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4的单调增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). 探究提高 对于函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)单调区间的求解,其基本方法是将ωx +φ作为一个整体代入正弦函数增区间(或减区间),求出的区间即为y =A sin(ωx +φ)的增区间(或减区间),但是当A >0,ω<0时,需先利用诱导公式变形为y =-A sin(-ωx -φ),则y =A sin(-ωx -φ)的增区间即为原函数的减区间,减区间即为原函数的增区间.【例2-3】解 (1)因为f (x )=sin 2ωx +23sin ωx ·cos ωx -cos 2ωx +λ=-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6+λ,由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴,可得sin ⎝⎛⎭⎫2ωπ-π6=±1,所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ), 即ω=k 2+13(k ∈Z ).又ω∈⎝⎛⎭⎫12,1,k ∈Z ,所以k =1,故ω=56.所以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=-2sin π4=-2,即λ=- 2. 故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫53x -π6-2,∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴53x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,∴函数f (x )的值域为[-1-2,2-2]. 探究提高 求三角函数最值的两条思路:(1)将问题化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,结合三角函数的性质或图象求解;(2)将问题化为关于sin x 或cos x 的二次函数的形式,借助二次函数的性质或图象求解.【训练2】解 (1)f (x )=12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6.则f (x )的最小正周期为π,由2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), 得x =k π2+π3(k ∈Z ),所以函数图象的对称轴方程为x =k π2+π3(k ∈Z ).(2)g (x )=[f (x )]2+f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫2x -π6+sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+122-14.当sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=-12时,g (x )取得最小值-14, 当sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=1时,g (x )取得最大值2,所以g (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-14,2. 一、选择题1.解析 因为y =sin 3x +cos 3x =2cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4,要得到函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象向右平移π12个单位,故选C.2.解析 f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ax +π3,∵T =2πa =2,∴a =π.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫πx +π3,∴当x =23时,f (x )=0.故选B. 3.解析 由23π⎰f (x )d x =0,得23π⎰sin(x -φ)d x =0,=0,∴-cos ⎝⎛⎭⎫23π-φ+cos φ=0,∴23cos φ-32sin φ=0,∴3cos ⎝⎛⎭⎫φ+π6=0, 即-cos (x -φ)| k π(k ∈Z ),解得φ=k π+π3,∴f (x )=sin ⎣⎡⎦⎤x -⎝⎛⎭⎫k π+π3,由x -k π-π3=k ′π+π2∴φ+π6=π2+得x =(k +k ′)π+56π(k ,k ′∈Z ),故选A.4.解析 ∵f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3,f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0.∴当x =π6+π22=π3时,f (x )=0.∴π3ω+π3=k π,k ∈Z ,∴ω=3k -1,k ∈Z ,排除A 、C ;又f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π2上递减,把ω=2,ω=5代入验证,可知ω=2.答案 B5.解析 由于f (x )的最小正周期为π,∴ω=2,即f (x )=A sin(2x +φ),又当x =2π3时,2x +φ=4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),∴φ=2k π-11π6(k ∈Z ),又φ>0,∴φmin =π6,故f (x )=A sin(2x +π6).于是f (0)=12A ,f (2)=A sin(4+π6),f (-2)=A sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6=A sin ⎝⎛⎭⎫13π6-4,又∵-π2<5π6-4<4-7π6<π6<π2,其中f (2)=A sin ⎝⎛⎭⎫4+π6=A sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫4+π6=A sin ⎝⎛⎭⎫5π6-4,f (-2)=A sin ⎝⎛⎭⎫13π6-4=A sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫13π6-4=A sin ⎝⎛⎭⎫4-7π6. 又f (x )在⎝⎛⎭⎫-π2,π2单调递增,∴f (2)<f (-2)<f (0),故选A. 二、填空题6.解析 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4――→右平移φg (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2(x -φ)+π4=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4-2φ, 关于y 轴对称,即函数g (x )为偶函数,则π4-2φ=k π+π2,∴φ=-k 2π-π8(k ∈Z ),显然,k =-1时,φ有最小正值π2-π8=3π8.答案 3π87. 解析 观察图象可知,A =1,T =π,∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将⎝⎛⎭⎫-π6,0代入上式得sin ⎝⎛⎭⎫-π3+φ=0,由已知得φ=π3,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),∴f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫2×π12=f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3=32.答案 328.解析 由f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,得T 2≥π2-π6,即T ≥2π3;因为f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3,所以f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12;又因为f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6,所以f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3.所以14T =7π12-π3=π4,即T =π. 9.解 (1)因为f (x )=22sin x -22(1-cos x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-22,所以f (x )的最小正周期为2π. (2)因为-π≤x ≤0,所以-3π4≤x +π4≤π4.当x +π4=-π2,即x =-3π4时,f (x )取得最小值.所以f (x )在区间[-π,0]上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫-3π4=-1-22. 230π10.解 (1)由题意,得2πω·π=2π2.所以ω=1.又A =2g ⎝⎛⎭⎫17π4=2tan 174π=2tan π4=2,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4. 令2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得2k π-3π4≤x ≤2k π+π4(k ∈Z ).故f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-3π4,2k π+π4(k ∈Z ). (2)因为h (x )=32f 2(x )+23cos 2x =32×4×sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4+23cos 2x =3(sin x +cos x )2+23cos 2x =3+3sin 2x +3(cos 2x +1)=3+3+23sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 又h (x )有最小值为3,所以有3+3+23sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=3,即sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=-12. 因为x ∈⎣⎡⎭⎫a ,π3,所以2x +π6∈⎣⎡⎭⎫2a +π6,5π6,所以2a +π6=-π6,即a =-π6. 11.解 法一 (1)将g (x )=cos x 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)得到y =2cos x 的图象,再将y =2cos x 的图象向右平移π2个单位长度后得到y =2cos ⎝⎛⎭⎫x -π2的图象,故f (x )=2sin x . 从而函数f (x )=2sin x 图象的对称轴方程为x =k π+π2(k ∈Z ).(2)①f (x )+g (x )=2sin x +cos x =5⎝⎛⎭⎫25sin x +15cos x =5sin(x +φ)⎝⎛⎭⎫其中sin φ=15,cos φ=25.依题意,sin(x +φ)=m5在[0,2π)内有两个不同的解α,β,当且仅当⎪⎪⎪⎪m 5<1,故m 的取值范围是(-5,5).②因为α,β是方程5sin(x +φ)=m 在[0,2π)内的两个不同的解.所以sin(α+φ)=m 5,sin(β+φ)=m5. 当1≤m <5时,α+β=2⎝⎛⎭⎫π2-φ,即α-β=π-2(β+φ);当-5<m <1时,α+β=2⎝⎛⎭⎫3π2-φ, 即α-β=3π-2(β+φ).所以cos(α-β)=-cos 2(β+φ)=2sin 2(β+φ)-1=2⎝⎛⎭⎫m 52-1=2m 25-1.法二 (1)同法一. (2)①同法一.②因为α,β是方程5sin(x +φ)=m 在[0,2π)内的两个不同的解.所以sin(α+φ)=m 5,sin(β+φ)=m 5. 当1≤m <5时,α+β=2⎝⎛⎭⎫π2-φ,即α+φ=π-(β+φ);当-5<m <1时,α+β=2⎝⎛⎭⎫3π2-φ, 即α+φ=3π-(β+φ);所以cos(α+φ)=-cos(β+φ).于是cos(α-β)=cos[(α+φ)-(β+φ)]=cos(α+φ)cos(β+φ)+sin(α+φ)sin(β+φ)=-cos 2(β+φ)+sin(α+φ)sin(β+φ)=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎫ m 5 2+⎝⎛⎭⎫ m 5 2=2m 25-1.第2讲 三角恒等变换与解三角形真 题 感 悟1.解析 cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin ⎝⎛⎭⎫π2+α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin ⎝⎛⎭⎫α+π5sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin αcos π5+cos αsin π5sin α·cos π5-cos αsin π5=tan αtan π5+1tan αtan π5-1=2+12-1=3.答案 C2.解析 因为sin B =12且B ∈(0,π),所以B =π6或B =5π6.又C =π6,所以B =π6,A =π-B -C =2π3.又a =3,由正弦定理得a sin A =b sin B ,即3sin 2π3=bsinπ6,解得b =1.答案 13.解析 由余弦定理:cos A =b 2+c 2-a 22bc =25+36-162×5×6=34,∴sin A =74,cos C =a 2+b 2-c 22ab =16+25-362×4×5=18,∴sin C =378,∴sin 2Asin C =2×34×74378=1.答案 14.解析 如图所示,延长BA ,CD 交于点E ,则可知在△ADE 中,∠DAE =105°,∠ADE =45°,∠E =30°, ∴设AD =12x ,则AE =22x ,DE =6+24x ,CD =m ,∵BC =2,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫6+24x +m ·sin 15°=1⇒6+24x +m =6+2,∴0<x <4,而AB =6+24x +m -22x =6-24x +m =6+2-22x , ∴AB 的取值范围是(6-2,6+2).]答案 (6-2,6+2)【例1-1】 解析 (1)sin(π-α)=sin α=-53,又α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,∴cos α=-1-sin 2α=-1-⎝⎛⎭⎫-532=-23.由cos α=2cos 2α2-1,α2∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,得cos α2=-cos α+12=-66.所以sin ⎝⎛⎭⎫π2+α2=cos α2=-66. (2)cos (π-2α)sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=-cos 2α22(sin α-cos α)=-(cos 2α-sin 2α)22(sin α-cos α)=2(cos α+sin α)=-22.所以cos α+sin α=-12.(3)由tan αtan α-1=-1得tan α=12,所以cos 2⎝⎛⎭⎫π2+α-sin(π-α)cos(π+α)+2=sin 2α+sin αcos α+2 =sin 2α+sin αcos α+2(sin 2α+cos 2α)=3sin 2α+sin αcos α+2cos 2αsin 2α+cos 2α=3tan 2α+tan α+2tan 2α+1=3×⎝⎛⎭⎫122+12+2⎝⎛⎭⎫122+1=135. 答案 (1)B (2)D (3)135探究提高 在三角函数求值过程中,要注意“三看”,即: (1)看角,把角尽量向特殊角或可计算角转化;(2)看名称,把一个等式尽量化成同一名称或近似的名称,例如把所有的切都转化为相应的弦,或把所有的弦转化为相应的切;(3)看式子,看式子是否满足三角函数的公式,如果满足,直接使用,如果不满足,则需要转化角或转换名称,才可以使用.【例1-2】解析 因为cos(2α-β)=-1114,且π4<2α-β<π,所以sin(2α-β)=5314.因为sin(α-2β)=437,且-π4<α-2β<π2.所以cos(α-2β)=17,所以cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-2β)]=cos(2α-β)cos(α-2β)+sin(2α-β)sin(α-2β)=-1114×17+5314×437=12.又π4<α+β<3π4,所以α+β=π3.答案 π3探究提高 解答这类问题的方法一般是正用公式将所求“复角”展开,看需要求相关角的哪些三角函数值,然后根据角的范围求出相应角的三角函数值,代入展开式即可,特别要注意对三角函数值符号的判断. 【训练1】解析 由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+cos αsin β, ∴sin(α-β)=cos α=sin ⎝⎛⎭⎫π2-α.∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴α-β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,π2-α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴由sin(α-β)=sin ⎝⎛⎭⎫π2-α,得α-β=π2-α,∴2α-β=π2.答案 B 【例2-1】解析 因为(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),所以(a 2+b 2)(sin A cos B -cos A sin B )=(a 2-b 2)(sin A cos B +cos A sin B ),即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B . 法一 由正弦定理得sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B ,因为sin A ·sin B ≠0,所以sin A cos A =sin B cos B ,所以sin 2A =sin 2B .在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π,所以2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2,所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.故选D.法二 由正弦定理、余弦定理得a 2b b 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac,即a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2),即(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0,所以a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0,即a =b 或a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.故选D.探究提高 判断三角形的形状要对所给的边角关系进行转化,使之变为只含有边或角的式子然后判断.如本题既可化为角的关系A =B 或A +B =π2来判断,也可化为边的关系a =b 或a 2+b 2=c 2来判断.同时在判断三角形的形状时一定要注意“解”是否唯一,并注意挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响.【例2-2】解 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0. 因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.易知sin C ≠0,所以3sin A -cos A =1,所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12.又0<A <π,所以A =π3. (2)法一 由(1)得B +C =2π3⇒C =2π3-B ⎝⎛⎭⎫0<B <2π3,由正弦定理得a sin A =b sin B =c sin C =2sinπ3=43, 所以b =43sin B ,c =43sin C .所以S △ABC =12bc sin A =12×43sin B ×43sin C ·sin π3=433sin B ·sin C =433·sinB ·sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =433⎝⎛⎭⎫32sin B cos B +12sin 2B =sin 2B -33cos 2B +33=233sin ⎝⎛⎭⎫2B -π6+33. 易知-π6<2B -π6<7π6,故当2B -π6=π2,即B =π3时,S △ABC 取得最大值,最大值为233+33= 3.法二 由(1)知A =π3,又a =2,由余弦定理得22=b 2+c 2-2bc cos π3,即b 2+c 2-bc =4⇒bc +4=b 2+c 2≥2bc ⇒bc≤4,当且仅当b =c =2时,等号成立.所以S △ABC =12bc sin A =12×32bc ≤34×4=3,即当b =c =2时,S △ABC 取得最大值,最大值为 3.探究提高 解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向.第二步:定工具即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化.第三步:求结果.【例2-3】解析 在△ABC 中,AB =600 m ,∠BAC =30°,∠ACB =75°-30°=45°,由正弦定理得BC sin ∠BAC =AB sin ∠ACB ,即BC sin 30°=600sin 45°,所以BC =300 2 m.在△BCD 中,∠CBD =30°,CD =BC tan ∠CBD =3002·tan 30°=100 6 m.。

2018年高考数学三轮复习考前增分策略课件:三角函数与平面向量

2018年高考数学三轮复习考前增分策略课件:三角函数与平面向量

π 对称轴为 x=kπ(k∈Z);对称中心为(kπ+2,0)(k∈Z).
kπ π π y=tan x 的单调递增区间为kπ-2,kπ+2(k∈Z);对称中心为 2 ,0(k∈Z).
[应用 5]
π 函数 f(x)=2sin4-x,x∈[-π,0]的单调递减区间为________.
π 5π 故该函数的最小正周期是 π;最小值是-2;单调递增区间是0,3, 6 ,π.
④ 变换:
π ? π ? y=sin x――→y=sinx+3――→y=sin2x+3 π ? ? y=sin x――→y=sin(2x)――→y=sin2x+3
[应用 4] 函数 y=|sin x|cos x-1 的最小正周期与最大值分别为________.
1 2sin2x-1,2kπ≤x≤2kπ+π [解析] y= -1sin2x-1,2kπ-π≤x≤2kπ 2 1 的最小正周期案] 2π;-2
5π π π π 5π π [解析] ∵x∈[-π, 0], ∴x-4∈- 4 ,-4, 令 z =x -4 , 则 z∈- 4 ,-4, π π ∵正弦函数 y=sin z 在-2,-4上单调递增,
π π π π ∴由-2≤x-4≤-4得:-4≤x≤0.
2 2
y 特别地,当 r=1 时,sin α=y,cos α=x,tan α=x.
[应用 1] 已知角 α 的终边经过点 P(3, -4), 则 sin α+cos α 的值为________.
1 [答案] -5
1 1 2, 180° 2.弧长公式:l=|α|R,扇形面积公式:S=2lR=2|α|R 1 弧度(1 rad)= π ≈57.3° . [应用 2] 已知扇形的周长为 8 cm,圆心角为 2 rad,求该扇形的面积.

2018高考数学大题的最佳解题技巧-都给你准备好了!

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2018高考数学大题的最佳解题技巧,都给你准备好了!一、三角函数题注意归一公式、诱导公式的正确性(转化成同名同角三角函数时,套用归一公式、诱导公式(奇变、偶不变;符号看象限)时,很容易因为粗心,导致错误!一着不慎,满盘皆输!)。

二、数列题1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列;2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用放缩法;如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。

利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。

简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证;3.证明不等式时,有时构造函数,利用函数单调性很简单(所以要有构造函数的意识)。

三、立体几何题1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单;2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,最好要建系;3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系(符号问题、钝角、锐角问题)。

四、概率问题1.搞清随机试验包含的所有基本事件和所求事件包含的基本事件的个数;2.搞清是什么概率模型,套用哪个公式;3.记准均值、方差、标准差公式;4.求概率时,正难则反(根据p1+p2+...+pn=1);5.注意计数时利用列举、树图等基本方法;6.注意放回抽样,不放回抽样;7.注意“零散的”的知识点(茎叶图,频率分布直方图、分层抽样等)在大题中的渗透;8.注意条件概率公式;9.注意平均分组、不完全平均分组问题。

五、圆锥曲线问题1.注意求轨迹方程时,从三种曲线(椭圆、双曲线、抛物线)着想,椭圆考得最多,方法上有直接法、定义法、交轨法、参数法、待定系数法;2.注意直线的设法(法1分有斜率,没斜率;法2设x=my+b(斜率不为零时),知道弦中点时,往往用点差法);注意判别式;注意韦达定理;注意弦长公式;注意自变量的取值范围等等;3.战术上整体思路要保7分,争9分,想12分。

高三三角函数三角函数的复习建议

高三三角函数三角函数的复习建议

高三三角函数三角函数的复习建议
高三三角函数三角函数的复习建议
对于三角函数的复习建议大家从两个角度关注:
一.图像变换
三角函数的图像本身具有很多特殊的性质,考察比较灵活,建议大家从以下几点进行侧重复习:
1.图像的基本性质
2.五点法作图
3.通过给出图像提取基本量,求解析式
4.正弦型函数的变换(平移,压缩,拉伸)
深受北京高考风格的影响,图像问题向来都是阶段性考试亲睐的内容,能否快速简洁的解决图像问题,直接反映出考生对这段知识的`掌握程度。

另外图像或终边的灵活应用,也有助于解决代数变换的疑难问题。

二.代数变换
三角函数的代数变换,完全仰仗于其特殊的公式体系,熟练掌握公式是最基本的要求,而同学们最头疼的就是这部分繁多的公式,经常混淆。

若在此有困难,建议复习时只需掌握最根本的公式:两角和差公式。

有了两角和差,上可替代诱导公式,下可推出半角倍角关系,推倒极快,省脑容量,又无出错风险,何乐而不为!
除了基本公式和基本性质的应用,代数变换部分还请大家注意:
1.掌握不同形式的代数变换基本思想(各类型题目的处理方法,如:求值,化简,以及函数类)
2.注意细节(如:多解时是否有曾根,)
3.多观察,利用特殊形式
三角函数虽是高考中必考大题的板块,但往往被冠以最简单的头衔,而被轻视。

其实就今后的选拔性考试而言,这部分的知识,还是很强点思想性和技巧性的,最后送大家两个题,提提神:(提示,两道题都用到了现在很流行的变换)。

2018届高三高考数学复习课件:高考专题突破二高考中的三角函数与平面向量问题

2018届高三高考数学复习课件:高考专题突破二高考中的三角函数与平面向量问题

2π 【解析】 (1)由已知可得 tan A=- 3,所以 A= 3 . 2π 在△ABC 中,由余弦定理得 28=4+c -4ccos 3 ,
4tan A 将 tan B=3tan A 代入,得 2 =-2, 1-3tan A 1 ∴tan A=1 或 tan A=-3,而 0°<A<90°, 则 A=45°,故选 B. 【答案】 B
3.(2017· 浙江高考)我国古代数学家刘徽创立
的“割圆术”可以估算圆周率π,理论上能把π
的值计算到任意精度.祖冲之继承并发展了“
3π π f(x)的单调递增区间为kπ- ,kπ+ (k∈Z). 8 8
题型二
解三角形
【例 2】 (2017· 全国Ⅲ卷)△ABC 的内角 A,B,C 的对边分 别为 a,b,c,已知 sin A+ 3cos A=0,a=2 7,b=2. (1)求 c; (2)设 D 为 BC 边上一边,且 AD⊥AC,求△ABD 的面积.
5 2.在△ABC 中,AC·cos A=3BC·cos B,且 cos C= 5 , 则 A 等于( A.30° C.60° ) B.45° D.120°
【解析】 由题意及正弦定理得 sin Bcos A=3sin Acos B, ∴tan B=3tan A,∴0°<A<90°,0°<B<90°,又 cos C 5 =5, 2 5 故 sin C= 5 ,∴tan C=2,而 A+B+C=180°, tan A+tan B ∴tan(A+B)=-tan C=-2,即 =-2, 1-tan Atan B
x π x x 【解析】 (1)f(x)=2sin 4cos 4-cos + 6 2 x π x =sin 2-cos + 6 2
x 3 x 1 x =sin 2- 2 cos 2+2sin 2 =

2018年高考理科数学二轮复习 讲学案:考前专题三 三角函数、解三角形与平面向量 第3讲 平面向量

第3讲 平面向量1.考查平面向量的基本定理及基本运算,多以熟知的平面图形为背景进行考查,多为选择题、填空题,难度为中低档.2.考查平面向量的数量积,以选择题、填空题为主,难度为低档;向量作为工具,还常与三角函数、解三角形、不等式、解析几何结合,以解答题形式出现.热点一 平面向量的线性运算1.在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不能盲目转化.2.在用三角形加法法则时,要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所得的向量;在用三角形减法法则时,要保证“同起点”,结果向量的方向是指向被减向量.例1 (1)(2017届河南息县第一高级中学检测)已知平行四边形ABCD 的对角线分别为AC ,BD ,且AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点,则( )A.FE →=-112AB →-512AD →B.FE →=112AB →-512AD →C.FE →=512AB →-112AD →D.FE →=-512AB →-112AD →答案 C解析 AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点, ∴FO →=14DB →,OE →=16AC →,∴FE →=FO →+OE →=14DB →+16AC →,∵AB →+AD →=AC →,AD →-AB →=BD →, ∴FE →=14(AB →-AD →)+16(AB →+AD →)=512AB →-112AD →.故选C. (2)(2017届湖南师大附中月考)O 为△ABC 内一点,且2OA →+OB →+OC →=0,AD →=tAC →,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为( ) A.13 B.14 C.12 D.23 答案 A解析 由AD →=tAC →,得OD →-OA →=t (OC →-OA →), 所以OD →=tOC →+(1-t )OA →,因为B ,O ,D 三点共线,所以BO →=λOD →, 则2OA →+OC →=λt OC →+(1-t )λOA →,故有⎩⎪⎨⎪⎧2=(1-t )λ,1=λt ,t =13,故选A.思维升华 (1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意平面向量基本定理的灵活运用.(2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.跟踪演练1 (1)(2017·河北省衡水中学三调)在△ABC 中,AN →=14NC →,P 是直线BN 上的一点,若AP →=mAB →+25AC →,则实数m 的值为( )A .-4B .-1C .1D .4 答案 B解析 因为AP →=AB →+BP →=AB →+kBN →=AB →+k ⎝⎛⎭⎫15AC →-AB →=(1-k )AB →+k 5AC →, 且AP →=mAB →+25AC →,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-k =m ,k 5=25,解得k =2,m =-1,故选B.(2)(2017届福建连城县二中期中)已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6) D .(-2,-4)答案 B解析 因为a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,所以m +4=0,m =-4,2a +3b =2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8),故选B. 热点二 平面向量的数量积 1.数量积的定义:a ·b =|a ||b |cos θ. 2.三个结论(1)若a =(x ,y ),则|a |=a ·a =x 2+y 2.(2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2. (3)若非零向量a =(x 1,y 1),非零向量b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角, 则cos θ=a ·b|a ||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22.例2 (1)(2017届湖北省部分重点中学联考)若等边△ABC 的边长为3,平面内一点M 满足CM →=13CB →+12CA →,则AM →·MB →的值为( ) A .2 B .-152C.152D. -2答案 A解析 因为AM →=CM →-CA →,MB →=CB →-CM →,则AM →·MB →=⎝⎛⎭⎫13CB →-12CA →⎝⎛⎭⎫23CB →-12CA →, 即AM →·MB →=29CB →2-12CA →·CB →+14CA →2=2-94+94=2,故选A.(2)(2017届河北省衡水中学六调)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2),则|a +2b |等于( ) A .2 2B.17C.15 D .2 5答案 B解析 向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2), 可得|a -b |2=5,即|a |2+|b |2-2a ·b =5,解得a ·b =0. |a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ·b =1+16=17, 所以|a +2b |=17.故选B.思维升华 (1)数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义. (2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算. 跟踪演练2 (1)(2017·全国Ⅱ)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则P A →·(PB →+PC →)的最小值是( ) A .-2 B .-32 C .-43 D .-1答案 B解析 方法一 (解析法)建立平面直角坐标系如图①所示,则A ,B ,C 三点的坐标分别为A (0,3),B (-1,0),C (1,0).图①设P 点的坐标为(x ,y ), 则P A →=(-x ,3-y ), PB →=(-1-x ,-y ), PC →=(1-x ,-y ),∴P A →·(PB →+PC →)=(-x ,3-y )·(-2x ,-2y ) =2(x 2+y 2-3y )=2⎣⎡⎦⎤x 2+⎝⎛⎭⎫y -322-34≥2×⎝⎛⎭⎫-34=-32.当且仅当x =0,y =32时,P A →·(PB →+PC →)取得最小值,最小值为-32.故选B. 方法二 (几何法)如图②所示,PB →+PC →=2PD →(D 为BC 的中点),则P A →·(PB →+PC →)=2P A →·PD →.图②要使P A →·PD →最小,则P A →与PD →方向相反,即点P 在线段AD 上,则(2P A →·PD →)min =-2|P A →||PD →|,问题转化为求|P A →|·|PD →|的最大值. 又|P A →|+|PD →|=|AD →|=2×32=3,∴|P A →||PD →|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|P A →|+|PD →|22=⎝⎛⎭⎫322=34,当且仅当|P A →|=|PD →|时取等号,∴[P A →·(PB →+PC →)]min =(2P A →·PD →)min =-2×34=-32.故选B.(2)(2017届湖北重点中学联考)已知向量a ,b 满足|a |=2,|b |=1,a 与b 的夹角为2π3,则|a +2b |=________. 答案 2解析 因为|a |=2,|b |=1,〈a ,b 〉=2π3,故a ·b =2cos 〈a ,b 〉=-1,则(a +2b )2=a 2+4a ·b +4b 2=4-4+4=4,即|a +2b |=2. 热点三 平面向量与三角函数平面向量作为解决问题的工具,具有代数形式和几何形式的“双重型”,高考常在平面向量与三角函数的交汇处命题,通过向量运算作为题目条件.例3 (2017·江苏)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π]. (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值.解 (1)因为a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),a ∥b , 所以-3cos x =3sin x .若cos x =0,则sin x =0,与sin 2x +cos 2x =1矛盾, 故cos x ≠0. 于是tan x =-33. 又x ∈[0,π],所以x =5π6.(2)f (x )=a·b =(cos x ,sin x )·(3,-3) =3cos x -3sin x =23cos ⎝⎛⎭⎫x +π6. 因为x ∈[0,π],所以x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, 从而-1≤cos ⎝⎛⎭⎫x +π6≤32, 于是,当x +π6=π6,即x =0时,f (x )取得最大值3;当x +π6=π,即x =5π6时,f (x )取得最小值-2 3.思维升华 在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.跟踪演练3 已知平面向量a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ),c =(-cos x ,-sin x ),x ∈R ,函数f (x )=a·(b -c ).(1)求函数f (x )的单调递减区间; (2)若f ⎝⎛⎭⎫α2=22,求sin α的值.解 (1)因为a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ), c =(-cos x ,-sin x ),所以b -c =(sin x +cos x ,sin x -cos x ),f (x )=a·(b -c )=sin x (sin x +cos x )+cos x (sin x -cos x ) =sin 2x +2sin x cos x -cos 2x =sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4. 当2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,即k π+3π8≤x ≤k π+7π8,k ∈Z 时,函数f (x )为减函数.所以函数f (x )的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z . (2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 又f ⎝⎛⎭⎫α2=22,则2sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=22,sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=12. 因为sin 2⎝⎛⎭⎫α-π4+cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1, 所以cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=±32. 又sin α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4=sin ⎝⎛⎭⎫α-π4cos π4+cos ⎝⎛⎭⎫α-π4sin π4, 所以当cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=32时, sin α=12×22+32×22=2+64;当cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=-32时, sin α=12×22-32×22=2-64.综上,sin α=2±64.真题体验1.(2017·北京改编)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m·n <0”的___________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 方法一 由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ. 若存在负数λ,使得m =λn , 则m 与n 反向共线,θ=180°, ∴m ·n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ·n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件. 方法二 ∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝⎛⎦⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件.2.(2017·山东)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量,若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________. 答案33解析 由题意知|e 1|=|e 2|=1,e 1·e 2=0, |3e 1-e 2|=(3e 1-e 2)2=3e 21-23e 1·e 2+e 22=3-0+1=2.同理|e 1+λe 2|=1+λ2.所以cos 60°=(3e 1-e 2)·(e 1+λe 2)|3e 1-e 2||e 1+λe 2|=3e 21+(3λ-1)e 1·e 2-λe 2221+λ2=3-λ21+λ2=12,解得λ=33. 3.(2017·天津)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2.若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →·AE →=-4,则λ的值为________.答案311解析 由题意知|AB →|=3,|AC →|=2, AB →·AC →=3×2×cos 60°=3,AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,∴AD →·AE →=⎝⎛⎭⎫13AB →+23AC →·(λAC →-AB →)=λ-23AB →·AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23×3-13×32+2λ3×22=113λ-5=-4,解得λ=311.4.(2017·北京)已知点P 在圆x 2+y 2=1上,点A 的坐标为(-2,0),O 为原点,则AO →·AP →的最大值为________. 答案 6解析 方法一 根据题意作出图象,如图所示,A (-2,0),P (x ,y ). 由点P 向x 轴作垂线交x 轴于点Q ,则点Q 的坐标为(x,0). AO →·AP →=|AO →||AP →|cos θ, |AO →|=2,|AP →|=(x +2)2+y 2, cos θ=|AQ →||AP →|=x +2(x +2)2+y2,所以AO →·AP →=2(x +2)=2x +4.点P 在圆x 2+y 2=1上,所以x ∈[-1,1]. 所以AO →·AP →的最大值为2+4=6.方法二 如图所示,因为点P 在圆x 2+y 2=1上, 所以可设P (cos α,sin α)(0≤α<2π), 所以AO →=(2,0),AP →=(cos α+2,sin α), AO →·AP →=2cos α+4≤2+4=6,当且仅当cos α=1,即α=0,P (1,0)时“=”号成立. 押题预测1.如图,在△ABC 中,AD →=13AB →,DE ∥BC 交AC 于E ,BC 边上的中线AM 交DE 于N ,设AB →=a ,AC →=b ,用a ,b 表示向量AN →,则AN →等于( )A.12(a +b ) B.13(a +b ) C.16(a +b ) D.18(a +b ) 押题依据 平面向量基本定理是向量表示的基本依据,而向量表示(用基底或坐标)是向量应用的基础. 答案 C解析 因为DE ∥BC ,所以DN ∥BM , 则△AND ∽△AMB ,所以AN AM =ADAB .因为AD →=13AB →,所以AN →=13AM →.因为M 为BC 的中点,所以AM →=12(AB →+AC →)=12(a +b ),所以AN →=13AM →=16(a +b ).故选C.2.如图,BC ,DE 是半径为1的圆O 的两条直径,BF →=2FO →,则FD →·FE →等于( )A .-34B .-89C .-14D .-49押题依据 数量积是平面向量最重要的概念,平面向量数量积的运算是高考的必考内容,和平面几何知识的结合是向量考查的常见形式. 答案 B解析 ∵BF →=2FO →,圆O 的半径为1,∴|FO →|=13,∴FD →·FE →=(FO →+OD →)·(FO →+OE →)=FO →2+FO →·(OE →+OD →)+OD →·OE →=⎝⎛⎭⎫132+0-1=-89.3.在△ABC 中,AB →=(cos 32°,cos 58°),BC →=(sin 60°sin 118°,sin 120°sin 208°),则△ABC 的面积为( ) A.14 B.38 C.32 D.34押题依据 平面向量作为数学解题工具,通过向量的运算给出条件解决三角函数问题已成为近几年高考的热点. 答案 B 解析 |AB →|=cos 232°+cos 258°=cos 232°+sin 232°=1,BC →=⎝⎛⎭⎫32cos 28°,-32sin 28°,所以|BC →|=⎝⎛⎭⎫32cos 28°2+⎝⎛⎭⎫-32sin 28°2=32. 则AB →·BC →=cos 32°×32cos 28°-sin 32°×32sin 28°=32(cos 32°cos 28°-sin 32°sin 28°) =32cos(32°+28°)=32cos 60°=34, 故cos 〈AB →,BC →〉=AB →·BC →|AB →||BC →|=341×32=12.又〈AB →,BC →〉∈[0°,180°],所以〈AB →,BC →〉=60°, 故B =180°-〈AB →,BC →〉=180°-60°=120°. 故△ABC 的面积为 S =12·|AB →|·|BC →|sin B=12×1×32×sin 120°=38.故选B.4.如图,在半径为1的扇形AOB 中,∠AOB =60°,C 为AB 上的动点,AB 与OC 交于点P ,则OP →·BP →的最小值是________.押题依据 本题将向量与平面几何、最值问题等有机结合,体现了高考在知识交汇点命题的方向,本题解法灵活,难度适中. 答案 -116解析 因为OP →=OB →+BP →,所以OP →·BP →=(OB →+BP →)·BP →=OB →·BP →+BP →2.又因为∠AOB =60°,OA =OB ,所以∠OBA =60°,OB =1.所以OB →·BP →=|BP →|cos 120°=-12|BP →|.所以OP →·BP →=-12|BP →|+|BP →|2=⎝⎛⎭⎫|BP →|-142-116≥-116,当且仅当|BP →|=14时,OP →·BP →取得最小值-116.A 组 专题通关1. 设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →答案 A解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.2.(2017届广西省教育质量诊断性联合考试)设向量a =(1,2),b =(-3,5),c =(4,x ),若a +b =λc (λ∈R ),则λ+x 的值为( ) A .-112B.112 C .-292D.292答案 C解析 由已知可得(1,2)+(-3,5)=λ(4,x )⇒⎩⎪⎨⎪⎧4λ=-2,xλ=7⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=-12,x =-14⇒λ+x =-292,故选C.3.已知向量a ,b ,其中a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ),则b 在a 上的投影为( ) A.43 B .-43C.23 D .-23答案 C解析 由a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ), 得a ·(a -3b )=0=a 2-3a·b =4-3a·b ,a·b =43,所以b 在a 上的投影为a·b |a |=432=23,故选C.4.如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =3,BE →=2EC →,点F 在边CD 上,若AB →·AF →=3,则AE →·BF →的值为()A .4 B.833 C .0 D .-4答案 D解析 如图所示,BE →=2EC →⇒BE =23BC =233,AB →·AF →=3⇒AF cos ∠BAF =1⇒DF =1,以点A 为原点建立平面直角坐标系,AD 所在直线为x 轴,AB 所在直线为y 轴,则B (0,3),F (3,1),E (233,3),因此BF →=(3,-2),AE →·BF →=233×3-2×3=2-6=-4.5.在△ABC 中,AB =5,AC =6,若B =2C ,则向量BC →在BA →方向上的投影是( ) A .-75B .-77125C.77125D.75答案 B解析 由正弦定理得AC sin B =AB sin C ⇒6sin 2C =5sin C ⇒cos C =35, 由余弦定理得cos C =BC 2+AC 2-AB 22AC ·BC ⇒BC =115或5,经检验知BC =5不符合,舍去,所以BC =115,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =-725,则|BC →|cos B =-77125,故选B.6.(2017届吉林省普通中学调研)在等腰直角△ABC 中,AC =BC ,D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,若∠ACD =60°,则t 的值为( ) A.3-12 B.3-1 C.3-22D.3+12 答案 A解析 因为D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,所以BD →=tBA →,不妨设AC =BC =1,则AB =2,AD =2(1-t ),在△ACD 中,∠ACD =60°,∠CAD =45°,则∠ADC =75°,由正弦定理,得1sin 75°=2(1-t )sin 60°,解得t =3-12.故选A.7.(2017届河南南阳一中月考)已知△ABC 的外接圆半径为1,圆心为点O ,且3OA →+4OB →+5OC →=0,则△ABC 的面积为( ) A.85 B.75 C.65 D.45答案 C解析 如图所示,|OA →|=|OB →|=|OC →|=1,由3OA →+4OB →+5OC →=0,可得3OA →+4OB →=-5OC →,两边平方可得9+24OA →·OB →+16=25,所以OA →·OB →=0,因此OA →⊥OB →.同理3OA →+5OC →=-4OB →,4OB →+5OC →=-3OA →,两边分别平方可得cos 〈OB →,OC →〉=-45,cos 〈OA →,OC →〉=-35,根据同角三角函数基本关系可得sin 〈OB →,OC →〉=35,sin 〈OA →,OC →〉=45,所以S △ABC =S △AOB +S △AOC +S △OBC=12×1×1+12×1×1×45+12×1×1×35=65,故选C. 8.已知向量OA →=(1,1),OB →=(1,a ),其中O 为原点,若向量OA →与OB →的夹角在区间⎣⎡⎦⎤0,π12内变化,则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎣⎡⎦⎤33,3解析 因为OA →=(1,1),OB →=(1,a ), 所以OA →·OB →=1+a .又OA →·OB →=2·1+a 2cos θ, 故cos θ=1+a2(1+a 2),因为θ∈⎣⎡⎦⎤0,π12,故cos θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1, 即1+a2(1+a 2)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1,解得33≤a ≤ 3. 9.(2017·辽宁省大连市双基测试)已知平面内三个单位向量OA →,OB →,OC →,〈OA →,OB →〉=60°,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的最大值是______. 答案233解析 由已知条件OC →=mOA →+nOB →,两边平方可得1=m 2+mn +n 2=(m +n )2-mn ,∴(m +n )2-1=mn ,根据向量加法的平行四边形法则,判断出m ,n >0,∴(m +n )2-1=mn ≤14(m +n )2,当且仅当m =n 时取等号,∴34(m +n )2≤1,则m +n ≤233,即m +n 的最大值为233. 10.(2017届陕西西安铁一中三模)已知向量m =(sin x ,-1),向量n =⎝⎛⎭⎫3cos x ,-12,函数f (x )=(m +n )·m .(1)求f (x )的单调递减区间;(2)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,A 为锐角,a =23,c =4,且f (A )恰是f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值,求A ,b 和△ABC 的面积S . 解 (1)f (x )=(m +n )·m =sin 2x +1+3sin x cos x +12=1-cos 2x 2+1+32sin 2x +12=32sin 2x -12cos 2x +2 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+2. 由2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+π3≤x ≤k π+5π6(k ∈Z ).所以f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π3,k π+5π6(k ∈Z ). (2)由(1)知f (A )=sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6+2, 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,-π6≤2x -π6≤5π6, 由正弦函数图象可知,当2x -π6=π2时f (x )取得最大值3.所以2A -π6=π2,A =π3.由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得12=b 2+16-2×4b ×12,所以b =2.所以S =12bc sin A =12×2×4sin 60°=2 3.B 组 能力提高11. (2017届江西师大附中、临川一中联考)在Rt △ABC 中,∠BCA =90°,CA =CB =1,P 为AB 边上的点,AP →=λAB →,若CP →·AB →≥P A →·PB →,则λ的最大值是( ) A.2+22B. 2-22C .1 D. 2答案 C解析 因为CP →=AP →-AC →=λAB →-AC →, PB →=AB →-AP →=AB →-λAB →, 故由CP →·AB →≥P A →·PB →,可得2λ-1≥-2λ(1-λ),即2λ-1≥-2λ+2λ2, 也即λ2-2λ≤-12,解得1-22≤λ≤1+22,由于点P ∈AB ,所以1-22≤λ≤1, 故选C.12.(2017届荆、荆、襄、宜四地七校联考)如图,三个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,边B 3C 3上有10个不同的点P 1,P 2,…,P 10, 记m i =AB →2·AP →i (i =1,2,…,10),则m 1+m 2+…+m 10的值为( )A .15 3B .45C .60 3D .180 答案 D解析 因为AB 2与B 3C 3垂直,设垂足为C ,所以AP i →在AB 2→上的投影为AC ,m i =AB 2→·AP i →=|AB 2→||AC →|=23×33=18,从而m 1+m 2+…+m 10的值为18×10=180.故选D.13.(2017届江西上饶一模)已知在Rt △AOB 中,AO =1,BO =2,如图,动点P 是在以O 点为圆心,OB 为半径的扇形内运动(含边界)且∠BOC =90°.设OP →=xOA →+yOB →,则x +y 的取值范围是__________. 答案 [-2,1]解析 由已知图形可知OP →,OA →的夹角∠AOP ∈[90°,180°],所以x ≤0, OP →,OB →的夹角∠BOP ∈[0°,90°],所以y ≥0,由平行四边形法则可知,当点P 沿着圆弧CB 由C 到B 移动时,负数x 逐渐增大,正数y 逐渐增大,所以当点P 在C 处时x +y 取得最小值,因为OC =2OA ,OC ⊥OB ,所以x =-2,y =0,所以x +y =-2,当点P 在点B 处时x +y 取得最大值,因为OA ⊥OB ,所以x =0,y =1,所以x +y =1,所以x +y 的取值范围为[-2,1].14.(2017届云南曲靖一中月考)已知向量a =(-1,0),b =(cos α,sin α),c =(cos β,sin β). (1)求|a +c |的最大值;(2)若α=π4,且向量b 与向量(a +c )垂直,求cos β的值.解 (1)a +c =(cos β-1,sin β), |a +c |=(cos β-1)2+sin 2β=2-2cos β,当cos β=-1时,|a +c |=2,|a +c |的最大值为2. (2)若α=π4,则b =⎝⎛⎫22,22,a +c =(cos β-1,sin β), ∵向量b 与向量a +c 垂直, ∴22(cos β-1)+22sin β=0, ∴sin β+cos β=1,故sin 2β=(1-cos β)2=1-2cos β+cos 2β, cos 2β-cos β=0,∴cos β=0或1.当cos β=1时,sin β=0,a +c =(0,0)不符合条件,∴cos β=0.。

2018年高考数学二轮复习考前专题三三角函数、解三角形与平面向量第3讲平面向量讲学案理

第3讲 平面向量1.考查平面向量的基本定理及基本运算,多以熟知的平面图形为背景进行考查,多为选择题、填空题,难度为中低档.2.考查平面向量的数量积,以选择题、填空题为主,难度为低档;向量作为工具,还常与三角函数、解三角形、不等式、解析几何结合,以解答题形式出现.热点一 平面向量的线性运算1.在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不能盲目转化.2.在用三角形加法法则时,要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所得的向量;在用三角形减法法则时,要保证“同起点”,结果向量的方向是指向被减向量.例1 (1)(2017届河南息县第一高级中学检测)已知平行四边形ABCD 的对角线分别为AC ,BD ,且AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点,则( )A.FE →=-112AB →-512AD →B.FE →=112AB →-512AD →C.FE →=512AB →-112AD →D.FE →=-512AB →-112AD →答案 C解析 AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点, ∴FO →=14DB →,OE →=16AC →,∴FE →=FO →+OE →=14DB →+16AC →,∵AB →+AD →=AC →,AD →-AB →=BD →, ∴FE →=14(AB →-AD →)+16(AB →+AD →)=512AB →-112AD →.故选C. (2)(2017届湖南师大附中月考)O 为△ABC 内一点,且2OA →+OB →+OC →=0,AD →=tAC →,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为( )A.13B.14C.12D.23 答案 A解析 由AD →=tAC →,得OD →-OA →=t (OC →-OA →), 所以OD →=tOC →+(1-t )OA →,因为B ,O ,D 三点共线,所以BO →=λOD →, 则2OA →+OC →=λtOC →+(1-t )λOA →,故有⎩⎪⎨⎪⎧2=(1-t )λ,1=λt ,t =13,故选A.思维升华 (1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意平面向量基本定理的灵活运用.(2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.跟踪演练1 (1)(2017²河北省衡水中学三调)在△ABC 中,AN →=14NC →,P 是直线BN 上的一点,若AP →=mAB →+25AC →,则实数m 的值为( )A .-4B .-1C .1D .4 答案 B解析 因为AP →=AB →+BP →=AB →+kBN →=AB →+k ⎝ ⎛⎭⎪⎫15AC →-AB →=(1-k )AB →+k 5AC →,且AP →=mAB →+25AC →,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-k =m ,k 5=25,解得k =2,m =-1,故选B.(2)(2017届福建连城县二中期中)已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10)B .(-4,-8)C .(-3,-6)D .(-2,-4) 答案 B解析 因为a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,所以m +4=0,m =-4,2a +3b =2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8),故选B. 热点二 平面向量的数量积1.数量积的定义:a ²b =|a ||b |cos θ. 2.三个结论(1)若a =(x ,y ),则|a |=a ²a =x 2+y 2.(2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(3)若非零向量a =(x 1,y 1),非零向量b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角,则cos θ=a ²b |a ||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22.例2 (1)(2017届湖北省部分重点中学联考)若等边△ABC 的边长为3,平面内一点M 满足CM →=13CB →+12CA →,则AM →²MB →的值为( ) A .2 B .-152C.152D. -2答案 A解析 因为AM →=CM →-CA →,MB →=CB →-CM →,则AM →²MB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13CB →-12CA →⎝ ⎛⎭⎪⎫23CB →-12CA →,即AM →²MB →=29CB →2-12CA →²CB →+14CA →2=2-94+94=2,故选A.(2)(2017届河北省衡水中学六调)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2),则|a +2b |等于( ) A .2 2 B.17 C.15 D .2 5 答案 B解析 向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2), 可得|a -b |2=5,即|a |2+|b |2-2a ²b =5,解得a ²b =0. |a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ²b =1+16=17, 所以|a +2b |=17.故选B.思维升华 (1)数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义.(2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算.跟踪演练2 (1)(2017²全国Ⅱ)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA →²(PB →+PC →)的最小值是( ) A .-2 B .-32 C .-43 D .-1答案 B解析 方法一 (解析法)建立平面直角坐标系如图①所示,则A ,B ,C 三点的坐标分别为A (0,3),B (-1,0),C (1,0).图①设P 点的坐标为(x ,y ), 则PA →=(-x ,3-y ), PB →=(-1-x ,-y ), PC →=(1-x ,-y ),∴PA →²(PB →+PC →)=(-x ,3-y )²(-2x ,-2y ) =2(x 2+y 2-3y )=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322-34≥2³⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=-32. 当且仅当x =0,y =32时,PA →²(PB →+PC →)取得最小值,最小值为-32.故选B. 方法二 (几何法)如图②所示,PB →+PC →=2PD →(D 为BC 的中点),则PA →²(PB →+PC →)=2PA →²PD →.图②要使PA →²PD →最小,则PA →与PD →方向相反,即点P 在线段AD 上,则(2PA →²PD →)min =-2|PA →||PD →|,问题转化为求|PA →|²|PD →|的最大值.又|PA →|+|PD →|=|AD →|=2³32=3,∴|PA →||PD →|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PA →|+|PD →|22=⎝ ⎛⎭⎪⎫322=34, 当且仅当|PA →|=|PD →|时取等号,∴[PA →²(PB →+PC →)]min =(2PA →²PD →)min =-2³34=-32.故选B.(2)(2017届湖北重点中学联考)已知向量a ,b 满足|a |=2,|b |=1,a 与b 的夹角为2π3,则|a +2b |=________. 答案 2解析 因为|a |=2,|b |=1,〈a ,b 〉=2π3,故a ²b =2cos 〈a ,b 〉=-1,则(a +2b )2=a 2+4a ²b +4b 2=4-4+4=4,即|a +2b |=2. 热点三 平面向量与三角函数平面向量作为解决问题的工具,具有代数形式和几何形式的“双重型”,高考常在平面向量与三角函数的交汇处命题,通过向量运算作为题目条件.例3 (2017²江苏)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π]. (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ²b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值. 解 (1)因为a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),a ∥b , 所以-3cos x =3sin x .若cos x =0,则sin x =0,与sin 2x +cos 2x =1矛盾, 故cos x ≠0. 于是tan x =-33. 又x ∈[0,π],所以x =5π6.(2)f (x )=a²b =(cos x ,sin x )²(3,-3)=3cos x -3sin x =23cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.因为x ∈[0,π],所以x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,从而-1≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6≤32,于是,当x +π6=π6,即x =0时,f (x )取得最大值3;当x +π6=π,即x =5π6时,f (x )取得最小值-2 3.思维升华 在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.跟踪演练3 已知平面向量a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ),c =(-cos x ,-sin x ),x ∈R ,函数f (x )=a²(b -c ). (1)求函数f (x )的单调递减区间; (2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=22,求sin α的值. 解 (1)因为a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ),c =(-cos x ,-sin x ),所以b -c =(sin x +cos x ,sin x -cos x ),f (x )=a²(b -c )=sin x (sin x +cos x )+cos x (sin x -cos x )=sin 2x +2sin x cos x -cos 2x =sin 2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4. 当2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,即k π+3π8≤x ≤k π+7π8,k ∈Z 时,函数f (x )为减函数.所以函数f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z .(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=22,则2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=22,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=12. 因为sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=±32.又sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4cos π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4sin π4, 所以当cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=32时, sin α=12³22+32³22=2+64;当cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=-32时, sin α=12³22-32³22=2-64.综上,sin α=2±64.真题体验1.(2017²北京改编)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m²n <0”的___________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 方法一 由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ. 若存在负数λ,使得m =λn , 则m 与n 反向共线,θ=180°, ∴m ²n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ²n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ²n <0”的充分不必要条件. 方法二 ∵m =λn ,∴m ²n =λn ²n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ²n <0.反之,由m ²n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ²n <0”的充分不必要条件.2.(2017²山东)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量,若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________.答案33解析 由题意知|e 1|=|e 2|=1,e 1²e 2=0,|3e 1-e 2|=(3e 1-e 2)2=3e 21-23e 1²e 2+e 22=3-0+1=2. 同理|e 1+λe 2|=1+λ2.所以cos 60°=(3e 1-e 2)²(e 1+λe 2)|3e 1-e 2||e 1+λe 2|=3e 21+(3λ-1)e 1²e 2-λe 2221+λ2=3-λ21+λ2=12, 解得λ=33. 3.(2017²天津)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2.若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →²AE →=-4,则λ的值为________. 答案311解析 由题意知|AB →|=3,|AC →|=2, AB →²AC →=3³2³cos 60°=3,AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,∴AD →²AE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13AB →+23AC →²(λAC →-AB →)=λ-23AB →²AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23³3-13³32+2λ3³22=113λ-5=-4,解得λ=311.4.(2017²北京)已知点P 在圆x 2+y 2=1上,点A 的坐标为(-2,0),O 为原点,则AO →²AP →的最大值为________. 答案 6解析 方法一 根据题意作出图象,如图所示,A (-2,0),P (x ,y ). 由点P 向x 轴作垂线交x 轴于点Q ,则点Q 的坐标为(x,0). AO →²AP →=|AO →||AP →|cos θ, |AO →|=2,|AP →|=(x +2)2+y 2, cos θ=|AQ →||AP →|=x +2(x +2)2+y 2, 所以AO →²AP →=2(x +2)=2x +4.点P 在圆x 2+y 2=1上,所以x ∈[-1,1].所以AO →²AP →的最大值为2+4=6.方法二 如图所示,因为点P 在圆x 2+y 2=1上, 所以可设P (cos α,sin α)(0≤α<2π), 所以AO →=(2,0),AP →=(cos α+2,sin α), AO →²AP →=2cos α+4≤2+4=6,当且仅当cos α=1,即α=0,P (1,0)时“=”号成立. 押题预测1.如图,在△ABC 中,AD →=13AB →,DE ∥BC 交AC 于E ,BC 边上的中线AM 交DE 于N ,设AB →=a ,AC →=b ,用a ,b 表示向量AN →,则AN →等于( )A.12(a +b )B.13(a +b ) C.16(a +b ) D.18(a +b ) 押题依据 平面向量基本定理是向量表示的基本依据,而向量表示(用基底或坐标)是向量应用的基础. 答案 C解析 因为DE ∥BC ,所以DN ∥BM , 则△AND ∽△AMB ,所以AN AM =ADAB.因为AD →=13AB →,所以AN →=13AM →.因为M 为BC 的中点,所以AM →=12(AB →+AC →)=12(a +b ),所以AN →=13AM →=16(a +b ).故选C.2.如图,BC ,DE 是半径为1的圆O 的两条直径,BF →=2FO →,则FD →²FE →等于( )A .-34B .-89C .-14D .-49押题依据 数量积是平面向量最重要的概念,平面向量数量积的运算是高考的必考内容,和平面几何知识的结合是向量考查的常见形式. 答案 B解析 ∵BF →=2FO →,圆O 的半径为1,∴|FO →|=13,∴FD →²FE →=(FO →+OD →)²(FO →+OE →)=FO →2+FO →²(OE →+OD →)+OD →²OE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫132+0-1=-89.3.在△ABC 中,AB →=(cos 32°,cos 58°),BC →=(sin 60°sin 118°,sin 120°sin 208°),则△ABC 的面积为( ) A.14 B.38C.32 D.34押题依据 平面向量作为数学解题工具,通过向量的运算给出条件解决三角函数问题已成为近几年高考的热点. 答案 B解析 |AB →|=cos 232°+cos 258°=cos 232°+sin 232°=1, BC →=⎝⎛⎭⎪⎫32cos 28°,-32sin 28°,所以|BC →|=⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 28°2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-32sin 28°2=32. 则AB →²BC →=cos 32°³32cos 28°-sin 32°³32sin 28°=32(cos 32°cos 28°-sin 32°sin 28°) =32cos(32°+28°)=32cos 60°=34, 故cos 〈AB →,BC →〉=AB →²BC →|AB →||BC →|=341³32=12.又〈AB →,BC →〉∈[0°,180°],所以〈AB →,BC →〉=60°,故B =180°-〈AB →,BC →〉=180°-60°=120°. 故△ABC 的面积为S =12²|AB →|²|BC →|sin B=12³1³32³sin 120°=38.故选B.4.如图,在半径为1的扇形AOB 中,∠AOB =60°,C 为 AB 上的动点,AB 与OC 交于点P ,则OP →²BP →的最小值是________.押题依据 本题将向量与平面几何、最值问题等有机结合,体现了高考在知识交汇点命题的方向,本题解法灵活,难度适中. 答案 -116解析 因为OP →=OB →+BP →,所以OP →²BP →=(OB →+BP →)²BP →=OB →²BP →+BP →2.又因为∠AOB =60°,OA =OB ,所以∠OBA =60°,OB =1.所以OB →²BP →=|BP →|cos 120°=-12|BP →|.所以OP →²BP →=-12|BP →|+|BP →|2=⎝⎛⎭⎪⎫|BP →|-142-116≥-116,当且仅当|BP →|=14时,OP →²BP →取得最小值-116.A 组 专题通关1. 设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →答案 A解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.2.(2017届广西省教育质量诊断性联合考试)设向量a =(1,2),b =(-3,5),c =(4,x ),若a +b =λc (λ∈R ),则λ+x 的值为( ) A .-112 B.112C .-292 D.292答案 C解析 由已知可得(1,2)+(-3,5)=λ(4,x )⇒⎩⎪⎨⎪⎧4λ=-2,x λ=7⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=-12,x =-14⇒λ+x =-292,故选C.3.已知向量a ,b ,其中a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ),则b 在a 上的投影为( ) A.43 B .-43 C.23 D .-23 答案 C解析 由a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ),得a ²(a -3b )=0=a 2-3a²b =4-3a²b ,a²b =43,所以b 在a 上的投影为a²b |a |=432=23,故选C.4.如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =3,BE →=2EC →,点F 在边CD 上,若AB →²AF →=3,则AE →²BF →的值为()A .4 B.833C .0D .-4 答案 D解析 如图所示,BE →=2EC →⇒BE =23BC =233,AB →²AF →=3⇒AF cos ∠BAF =1⇒DF =1,以点A 为原点建立平面直角坐标系,AD 所在直线为x 轴,AB 所在直线为y 轴,则B (0,3),F (3,1),E (233,3),因此BF →=(3,-2),AE →²BF →=233³3-2³3=2-6=-4.5.在△ABC 中,AB =5,AC =6,若B =2C ,则向量BC →在BA →方向上的投影是( ) A .-75 B .-77125C.77125D.75 答案 B解析 由正弦定理得ACsin B =AB sin C ⇒6sin 2C =5sin C ⇒cos C =35, 由余弦定理得cos C =BC 2+AC 2-AB 22AC ²BC ⇒BC =115或5,经检验知BC =5不符合,舍去,所以BC =115,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ²BC =-725,则|BC →|cos B =-77125,故选B.6.(2017届吉林省普通中学调研)在等腰直角△ABC 中,AC =BC ,D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,若∠ACD =60°,则t 的值为( ) A.3-12B.3-1C.3-22 D.3+12答案 A解析 因为D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,所以BD →=tBA →,不妨设AC =BC =1,则AB =2,AD =2(1-t ),在△ACD 中,∠ACD =60°,∠CAD =45°,则∠ADC =75°,由正弦定理,得1sin 75°=2(1-t )si n 60°,解得t =3-12.故选A.7.(2017届河南南阳一中月考)已知△ABC 的外接圆半径为1,圆心为点O ,且3OA →+4OB →+5OC →=0,则△ABC 的面积为( ) A.85 B.75C.65 D.45 答案 C解析 如图所示,|OA →|=|OB →|=|OC →|=1,由3OA →+4OB →+5OC →=0,可得3OA →+4OB →=-5OC →,两边平方可得9+24OA →²OB →+16=25,所以OA →²OB →=0,因此OA →⊥OB →.同理3OA →+5OC →=-4OB →,4OB →+5OC →=-3OA →,两边分别平方可得cos 〈OB →,OC →〉=-45,cos 〈OA →,OC →〉=-35,根据同角三角函数基本关系可得sin 〈OB →,OC →〉=35,sin 〈OA →,OC →〉=45,所以S △ABC =S △AOB +S △AOC +S △OBC=12³1³1+12³1³1³45+12³1³1³35=65,故选C. 8.已知向量OA →=(1,1),OB →=(1,a ),其中O 为原点,若向量OA →与OB →的夹角在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12内变化,则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3 解析 因为OA →=(1,1),OB →=(1,a ), 所以OA →²OB →=1+a .又OA →²OB →=2²1+a 2cos θ, 故cos θ=1+a2(1+a 2), 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12,故cos θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1,即1+a2(1+a 2)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1,解得33≤a ≤ 3. 9.(2017²辽宁省大连市双基测试)已知平面内三个单位向量OA →,OB →,OC →,〈OA →,OB →〉=60°,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的最大值是______.答案233解析 由已知条件OC →=mOA →+nOB →,两边平方可得1=m 2+mn +n 2=(m +n )2-mn ,∴(m +n )2-1=mn ,根据向量加法的平行四边形法则,判断出m ,n >0,∴(m +n )2-1=mn ≤14(m +n )2,当且仅当m =n 时取等号,∴34(m +n )2≤1,则m +n ≤233,即m +n 的最大值为233. 10.(2017届陕西西安铁一中三模)已知向量m =(sin x ,-1),向量n =⎝ ⎛⎭⎪⎫3cos x ,-12,函数f (x )=(m +n )²m . (1)求f (x )的单调递减区间;(2)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,A 为锐角,a =23,c =4,且f (A )恰是f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值,求A ,b 和△ABC 的面积S .解 (1)f (x )=(m +n )²m =sin 2x +1+3sin x cos x +12=1-cos 2x 2+1+32sin 2x +12=32sin 2x -12cos 2x +2 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+2.由2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+π3≤x ≤k π+5π6(k ∈Z ).所以f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+5π6(k ∈Z ).(2)由(1)知f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+2,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,-π6≤2x -π6≤5π6,由正弦函数图象可知,当2x -π6=π2时f (x )取得最大值3.所以2A -π6=π2,A =π3.由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得12=b 2+16-2³4b ³12,所以b =2.所以S =12bc sin A =12³2³4sin 60°=2 3.B 组 能力提高11. (2017届江西师大附中、临川一中联考)在Rt △ABC 中,∠BCA =90°,CA =CB =1,P 为AB 边上的点,AP →=λAB →,若CP →²AB →≥PA →²PB →,则λ的最大值是( ) A.2+22 B. 2-22C .1 D. 2 答案 C解析 因为CP →=AP →-AC →=λAB →-AC →, PB →=AB →-AP →=AB →-λAB →, 故由CP →²AB →≥PA →²PB →,可得2λ-1≥-2λ(1-λ),即2λ-1≥-2λ+2λ2, 也即λ2-2λ≤-12,解得1-22≤λ≤1+22,由于点P ∈AB ,所以1-22≤λ≤1, 故选C.12.(2017届荆、荆、襄、宜四地七校联考)如图,三个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,边B 3C 3上有10个不同的点P 1,P 2,…,P 10, 记m i =AB →2²AP →i (i =1,2,…,10),则m 1+m 2+…+m 10的值为( )A .15 3B .45C .60 3D .180 答案 D解析 因为AB 2与B 3C 3垂直,设垂足为C ,所以AP i →在AB 2→上的投影为AC ,m i =AB 2→²AP i →=|AB 2→||AC →|=23³33=18,从而m 1+m 2+…+m 10的值为18³10=180.故选D. 13.(2017届江西上饶一模)已知在Rt △AOB 中,AO =1,BO =2,如图,动点P 是在以O 点为圆心,OB 为半径的扇形内运动(含边界)且∠BOC =90°.设OP →=xOA →+yOB →,则x +y 的取值范围是__________. 答案 [-2,1]解析 由已知图形可知OP →,OA →的夹角∠AOP ∈[90°,180°],所以x ≤0, OP →,OB →的夹角∠BOP ∈[0°,90°],所以y ≥0,由平行四边形法则可知,当点P 沿着圆弧 CB由C 到B 移动时,负数x 逐渐增大,正数y 逐渐增大,所以当点P 在C 处时x +y 取得最小值,因为OC =2OA ,OC ⊥OB ,所以x =-2,y =0,所以x +y =-2,当点P 在点B 处时x +y 取得最大值,因为OA ⊥OB ,所以x =0,y =1,所以x +y =1,所以x +y 的取值范围为[-2,1].14.(2017届云南曲靖一中月考)已知向量a =(-1,0),b =(cos α,sin α),c =(cos β,sin β).(1)求|a +c |的最大值;(2)若α=π4,且向量b 与向量(a +c )垂直,求cos β的值.解 (1)a +c =(cos β-1,sin β),|a +c |=(cos β-1)2+sin 2β=2-2cos β, 当cos β=-1时,|a +c |=2,|a +c |的最大值为2. (2)若α=π4,则b =⎝ ⎛⎭⎪⎫22,22,a +c =(cos β-1,sin β),∵向量b 与向量a +c 垂直, ∴22(cos β-1)+22sin β=0, ∴sin β+cos β=1,故sin 2β=(1-cos β)2=1-2cos β+cos 2β, cos 2β-cos β=0,∴cos β=0或1.当cos β=1时,sin β=0,a +c =(0,0)不符合条件, ∴cos β=0.。

2018年高考数学二轮复习第一部分专题二三角函数平面向量第三讲平面向量课件


b2的a·b夹+角b2为),( 即C4a)·b=a2+b2,因为|a|=|b|,所以a·b=
1 2
a2,所以
ACco..s θ36=00°°|aa|··b|b|=12,θ=60BD°,..选4152C°0°.
优解:由|a|=|b|,且|a+b|= 3 |a-b|可构
造边长为|a|=|b|=1的菱形,如图,则|a+
专题二 三角函数、平面向量
第三讲 平面向量
平面向量的命题近几年较稳定,一般是单独命题考查平面 向量的模、数量积的运算、线性运算等,难度较低,有时 也与三角函数、解析几何综合命题,难度中等.
年份 卷别
Ⅰ卷
2019 Ⅱ卷
Ⅲ卷
Ⅰ卷
2019 Ⅱ卷
Ⅲ卷
2019
Ⅰ卷 Ⅱ卷
考查角度及命题位置 向量垂直的应用·T13 向量加减法的几何意义·T4 向量垂直的应用·T13 平面向量垂直求参数·T13 平面向量共线求参数·T13 向量的夹角公式·T3 平面向量的坐标运算·T2 平面向量数量积的坐标运算·T4
8-4cos θ+2 3sin θ= 8-2 7sinθ+φ,其中tan φ=233, 所以|O→A+O→B+O→P|的最小值为 8-2 7= 7-1. 答案: 7-1
误区警示
1.在解决平面向量的数量积问题中的注意点 (1)两个向量的夹角的定义;(2)两个向量的夹角的范围;(3) 平面向量的数量积的几何意义;(4)向量的数量积的运算及 其性质等. 2.向量的数量积运算需要注意的问题 a·b=0时得不到a=0或b=0,根据平面向量数量积的性质 有|a|2=a2,但|a·b|≤|a|·|b|.
解析:因为a+b=(m-1,3),a+b与a垂直,所以(m- 1)×(-1)+3×2=0,解得m=7.

高考数学三角与平面向量知识点总结

高考数学(三角与平面向量)知识点总结1高考数学中,三角与平面向量是必考的内容,这部分知识点的考察重点主要集中在以下一些方面:一、三角函数1.定义和基本性质:重点掌握正弦、余弦、正切等基本三角函数的定义,及其基本性质,如周期性、振幅、相位等。

2.三角恒等变换:需要掌握三角函数的和差倍角公式,例如两角和与差的三角函数公式,二倍角公式等。

这些公式在解决三角问题时极为重要。

3.三角函数的图像和性质:重点掌握正弦、余弦、正切等函数的图像,理解它们的性质,如单调性、最值等。

4.三角函数的应用:需要理解如何将实际问题转化为三角函数问题,例如利用三角函数解决最值问题、周期问题等。

二、平面向量1.向量的基本概念:需要理解向量的定义,掌握向量的表示方法,如坐标表示法、几何表示法等。

2.向量的基本运算:需要掌握向量的加法、减法、数乘等基本运算,理解它们的几何意义。

3.向量的数量积:重点掌握向量的数量积的定义和性质,理解其几何意义和应用。

4.向量的应用:需要理解如何将实际问题转化为向量问题,例如利用向量解决平面几何问题、立体几何问题等。

三、总结在高考数学中,对于三角与平面向量的考察通常会结合其他知识点一起出现,例如与函数、不等式、数列等知识点结合,形成综合性题目。

因此,在学习这部分内容时,需要注重以下几点:1.掌握基础:对于任何知识点来说,掌握基础是至关重要的。

对于三角和平面向量,需要理解并熟练运用各种基本概念和性质。

2.培养分析能力:学会分析问题是解决问题的关键。

对于三角和平面向量问题,需要学会从题目条件中分析出有用的信息,并进行合适的转化。

3.重视应用:理论知识只有在实践中才能发挥出其价值。

因此,需要重视将所学的三角和平面向量的理论知识应用到实际问题中。

4.温故知新:对于任何学过的知识点,都需要不断复习巩固,才能真正掌握。

因此,在平时的学习和练习中,要经常回顾和巩固三角与平面向量的知识点。

5.系统总结:在学习过程中,要时常进行系统总结,将学过的知识点形成系统化的知识网络,以便于在解题时能快速准确地调用相关知识。

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