高考数学二轮复习 专题一 平面向量、三角函数与解三角形 第一讲 小题考法——平面向量课件 理

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2021届新高考数学二轮专题突破二第1讲 平面向量(解析版)

2021届新高考数学二轮专题突破二第1讲 平面向量(解析版)

专题二 第1讲 平面向量【要点提炼】考点一 平面向量的线性运算1.平面向量加减法求解的关键是:对平面向量加法抓住“共起点”或“首尾相连”.对平面向量减法应抓住“共起点,连两终点,指向被减向量的终点”,再观察图形对向量进行等价转化,即可快速得到结果.2.在一般向量的线性运算中,只要把其中的向量当作一个字母看待即可,其运算方法类似于代数中合并同类项的运算,在计算时可以进行类比.【热点突破】【典例】1 (1)如图所示,AD 是△ABC 的中线,O 是AD 的中点,若CO →=λAB →+μAC →,其中λ,μ∈R ,则λ+μ的值为( )A .-12B.12 C .-14D.14【答案】 A【解析】 由题意知,CO →=12(CD →+CA →)=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12CB →+CA →=14(AB →-AC →)+12CA →=14AB →-34AC →, 则λ=14,μ=-34,故λ+μ=-12.(2)已知e 1,e 2是不共线向量,a =m e 1+2e 2,b =n e 1-e 2,且mn ≠0.若a ∥b ,则mn =________.【答案】 -2【解析】 ∵a ∥b ,∴m ×(-1)=2×n ,∴mn=-2.(3)A ,B ,C 是圆O 上不同的三点,线段CO 与线段AB 交于点D ,若OC →=λOA →+μOB →(λ∈R ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是________. 【答案】 (1,+∞)【解析】 由题意可得,OD →=kOC →=k λOA →+k μOB →(0<k<1),又A ,D ,B 三点共线,所以k λ+k μ=1,则λ+μ=1k>1,即λ+μ的取值范围是(1,+∞).易错提醒 在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理恰当地选取基底,变形要有方向,不能盲目转化.【拓展训练】1 (1)如图,在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别为边AB ,BC 的中点,连接CE ,DF ,交于点G.若CG →=λCD →+μCB →(λ,μ∈R ),则λμ=________.【答案】 12【解析】 由题意可设CG →=xCE →(0<x<1), 则CG →=x(CB →+BE →)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫CB →+12CD →=x 2CD →+xCB →.因为CG →=λCD →+μCB →,CD →与CB →不共线, 所以λ=x 2,μ=x ,所以λμ=12.(2)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC →=xOA →+yOB →,则x +3y的取值范围是________.【答案】 [1,3]【解析】 设扇形的半径为1,以OB 所在直线为x 轴,O 为坐标原点建立平面直角坐标系(图略),则B(1,0),A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,C(cos θ,sin θ)⎝⎛⎭⎪⎫其中∠BOC =θ,0≤θ≤π3. 则OC →=(cos θ,sin θ)=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32+y(1,0),即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y =cos θ,32x =sin θ,解得x =23sin θ3,y =cos θ-3sin θ3,故x +3y =23sin θ3+3cos θ-3sin θ=3cos θ-33sin θ,0≤θ≤π3. 令g(θ)=3cos θ-33sin θ, 易知g(θ)=3cos θ-33sin θ在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递减,故当θ=0时,g(θ)取得最大值为3,当θ=π3时,g(θ)取得最小值为1,故x +3y 的取值范围为[1,3].【要点提炼】考点二 平面向量的数量积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 12+y 2-y 12.3.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.【热点突破】【典例】2 (1)(2020·全国Ⅲ)已知向量a ,b 满足|a |=5,|b |=6,a ·b =-6,则cos 〈a ,a +b 〉等于( )A .-3135B .-1935 C.1735 D.1935【答案】 D【解析】 ∵|a +b |2=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=25-12+36=49, ∴|a +b |=7,∴cos 〈a ,a +b 〉=a ·a +b |a ||a +b |=a 2+a ·b |a ||a +b |=25-65×7=1935. (2)已知扇形OAB 的半径为2,圆心角为2π3,点C 是弧AB 的中点,OD →=-12OB →,则CD →·AB →的值为( )A .3B .4C .-3D .-4 【答案】 C【解析】 如图,连接CO ,∵点C 是弧AB 的中点, ∴CO ⊥AB ,又∵OA =OB =2,OD →=-12OB →,∠AOB =2π3,∴CD →·AB →=(OD →-OC →)·AB →=-12OB →·AB →=-12OB →·(OB →-OA →)=12OA →·OB →-12OB →2=12×2×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-12×4=-3. (3)已知在直角梯形ABCD 中,AB =AD =2CD =2,∠ADC =90°,若点M 在线段AC 上,则|MB →+MD →|的取值范围为________________.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤255,22 【解析】 以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴, 建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(1,2),D(0,2), 设AM →=λAC →(0≤λ≤1),则M(λ,2λ), 故MD →=(-λ,2-2λ),MB →=(2-λ,-2λ), 则MB →+MD →=(2-2λ,2-4λ), ∴|MB →+MD →|=2-2λ2+2-4λ2=20⎝⎛⎭⎪⎫λ-352+45,0≤λ≤1, 当λ=0时,|MB →+MD →|取得最大值为22, 当λ=35时,|MB →+MD →|取得最小值为255,∴|MB →+MD →|∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤255,22.易错提醒 两个向量的夹角的范围是[0,π],在使用平面向量解决问题时要特别注意两个向量的夹角可能是0或π的情况,如已知两个向量的夹角为钝角时,不仅要求其数量积小于零,还要求不能反向共线.【拓展训练】2 (1)(2019·全国Ⅰ)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 【答案】 B【解析】 方法一 设a 与b 的夹角为θ, 因为(a -b )⊥b ,所以(a -b )·b =a ·b -|b |2=0, 又因为|a |=2|b |,所以2|b |2cos θ-|b |2=0, 即cos θ=12,又θ∈[0,π],所以θ=π3,故选B.方法二 如图,令OA →=a ,OB →=b ,则BA →=OA →-OB →=a -b .因为(a -b )⊥b ,所以∠OBA =π2,又|a |=2|b |,所以∠AOB =π3, 即a 与b 的夹角为π3,故选B.(2)(2020·新高考全国Ⅰ)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP →·AB →的取值范围是( ) A .(-2,6) B .(-6,2) C .(-2,4) D .(-4,6)【答案】 A【解析】 如图,取A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(3,3),F(-1,3). 设P(x ,y),则AP →=(x ,y),AB →=(2,0),且-1<x<3. 所以AP →·AB →=(x ,y)·(2,0)=2x ∈(-2,6).(3)设A ,B ,C 是半径为1的圆O 上的三点,且OA →⊥OB →,则(OC →-OA →)·(OC →-OB →)的最大值是( ) A .1+ 2B .1- 2C.2-1 D .1【答案】 A【解析】 如图,作出OD →,使得OA →+OB →=OD →.则(OC →-OA →)·(OC →-OB →)=OC →2-OA →·OC →-OB →·OC →+OA →·OB →=1-(OA →+OB →)·OC →=1-OD →·OC →,由图可知,当点C 在OD 的反向延长线与圆O 的交点处时,OD →·OC →取得最小值,最小值为-2,此时(OC →-OA →)·(OC →-OB →)取得最大值,最大值为1+ 2.故选A.专题训练一、单项选择题1.已知四边形ABCD 是平行四边形,点E 为边CD 的中点,则BE →等于( ) A .-12AB →+AD →B.12AB →-AD →C.AB →+12AD →D.AB →-12AD →【答案】 A【解析】 由题意可知,BE →=BC →+CE →=-12AB →+AD →.2.(2020·广州模拟)加强体育锻炼是青少年生活学习中非常重要的组成部分,某学生做引体向上运动,处于如图所示的平衡状态时,若两只胳膊的夹角为π3,每只胳膊的拉力大小均为400 N ,则该学生的体重(单位:kg)约为(参考数据:取重力加速度大小为g =10 m/s 2,3≈1.732)( )A .63B .69C .75D .81 【答案】 B【解析】 设该学生的体重为m ,重力为G ,两臂的合力为F ′,则|G |=|F ′|,由余弦定理得|F ′|2=4002+4002-2×400×400×cos 2π3=3×4002,∴|F ′|=4003,∴|G |=mg =4003,m =403≈69 kg.3.已知向量a =(1,2),b =(2,-2),c =(λ,-1),若c ∥(2a +b ),则λ等于( ) A .-2 B .-1 C .-12 D.12【答案】 A【解析】 ∵a =(1,2),b =(2,-2),∴2a +b =(4,2),又c =(λ,-1),c ∥(2a +b ),∴2λ+4=0,解得λ=-2,故选A.4.(2020·潍坊模拟)在平面直角坐标系xOy 中,点P(3,1),将向量OP →绕点O 按逆时针方向旋转π2后得到向量OQ →,则点Q 的坐标是( )A .(-2,1)B .(-1,2)C .(-3,1)D .(-1,3) 【答案】 D【解析】 由P(3,1),得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos π6,2sin π6, ∵将向量OP →绕点O 按逆时针方向旋转π2后得到向量OQ →,∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π2,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π2,又cos ⎝⎛⎭⎪⎫π6+π2=-sin π6=-12,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π2=cos π6=32,∴Q(-1,3).5.(2020·泰安模拟)如图,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AB →=mAM →,AC →=nAN →,则m +n 等于( )A .0B .1C .2D .3 【答案】 C【解析】 如图,连接AO ,由O 为BC 的中点可得,AO →=12(AB →+AC →)=m 2AM →+n 2AN →, ∵M ,O ,N 三点共线, ∴m 2+n2=1. ∴m +n =2.6.在同一平面中,AD →=DC →,BE →=2ED →.若AE →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ),则m +n 等于( ) A.23 B.34 C.56 D .1 【答案】 A【解析】 由题意得,AD →=12AC →,DE →=13DB →,故AE →=AD →+DE →=12AC →+13DB →=12AC →+13(AB →-AD →)=12AC→+13⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →-12AC →=13AB →+13AC →,所以m =13,n =13,故m +n =23.7.若P 为△ABC 所在平面内一点,且|PA →-PB →|=|PA →+PB →-2PC →|,则△ABC 的形状为( ) A .等边三角形 B .等腰三角形 C .直角三角形 D .等腰直角三角形【答案】 C【解析】 ∵|PA →-PB →|=|PA →+PB →-2PC →|,∴|BA →|=|(PA →-PC →)+(PB →-PC →)|=|CA →+CB →|,即|CA →-CB →|=|CA →+CB →|,两边平方整理得,CA →·CB →=0,∴CA →⊥CB →,∴△ABC 为直角三角形.故选C. 8.已知P 是边长为3的等边三角形ABC 外接圆上的动点,则||PA →+PB →+2PC →的最大值为( )A .2 3B .3 3C .4 3D .5 3 【答案】 D【解析】 设△ABC 的外接圆的圆心为O ,则圆的半径为332×12=3, OA →+OB →+OC →=0, 故PA →+PB →+2PC →=4PO →+OC →. 又||4PO →+OC→2=51+8PO→·OC →≤51+24=75, 故||PA →+PB →+2PC →≤53, 当PO →,OC →同向共线时取最大值.9.如图,圆O 是边长为23的等边三角形ABC 的内切圆,其与BC 边相切于点D ,点M 为圆上任意一点,BM →=xBA →+yBD →(x ,y ∈R ),则2x +y 的最大值为( )A. 2B. 3 C .2 D .2 2 【答案】 C【解析】 方法一 如图,连接DA ,以D 点为原点,BC 所在直线为x 轴,DA 所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.设内切圆的半径为r ,则圆心为坐标(0,r),根据三角形面积公式,得12×l △ABC ×r =12×AB ×AC ×sin 60°(l △ABC 为△ABC 的周长),解得r=1.易得B(-3,0),C(3,0),A(0,3),D(0,0), 设M(cos θ,1+sin θ),θ∈[0,2π),则BM →=(cos θ+3,1+sin θ),BA →=(3,3),BD →=(3,0), 故BM →=(cos θ+3,1+sin θ)=(3x +3y,3x),故⎩⎨⎧cos θ=3x +3y -3,sin θ=3x -1,则⎩⎪⎨⎪⎧x =1+sin θ3,y =3cos θ3-sin θ3+23,所以2x +y =3cos θ3+sin θ3+43=23sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3+43≤2.当θ=π6时等号成立.故2x +y 的最大值为2.方法二 因为BM →=xBA →+yBD →,所以|BM →|2=3(4x 2+2xy +y 2)=3[(2x +y)2-2xy]. 由题意知,x ≥0,y ≥0, |BM →|的最大值为232-32=3,又2x +y 24≥2xy ,即-2x +y 24≤-2xy ,所以3×34(2x +y)2≤9,得2x +y ≤2,当且仅当2x =y =1时取等号. 二、多项选择题10.(2020·长沙模拟)已知a ,b 是单位向量,且a +b =(1,-1),则( ) A .|a +b |=2 B .a 与b 垂直C .a 与a -b 的夹角为π4D .|a -b |=1 【答案】 BC【解析】 |a +b |=12+-12=2,故A 错误;因为a ,b 是单位向量,所以|a |2+|b |2+2a ·b =1+1+2a ·b =2,得a ·b =0,a 与b 垂直,故B 正确;|a -b |2=a 2+b 2-2a ·b =2,|a -b |=2,故D 错误;cos 〈a ,a -b 〉=a ·a -b |a ||a -b |=a 2-a ·b 1×2=22,所以a 与a-b 的夹角为π4,故C 正确.11.设向量a =(k,2),b =(1,-1),则下列叙述错误的是( ) A .若k<-2,则a 与b 的夹角为钝角 B .|a |的最小值为2C .与b 共线的单位向量只有一个为⎝⎛⎭⎪⎫22,-22D .若|a |=2|b |,则k =22或-2 2 【答案】 CD【解析】 对于A 选项,若a 与b 的夹角为钝角,则a ·b <0且a 与b 不共线,则k -2<0且k ≠-2,解得k<2且k ≠-2,A 选项正确;对于B 选项,|a |=k 2+4≥4=2,当且仅当k =0时等号成立,B 选项正确;对于C 选项,|b |=2,与b 共线的单位向量为±b|b |,即与b 共线的单位向量为⎝⎛⎭⎪⎫22,-22或⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,22,C 选项错误;对于D 选项,∵|a |=2|b |=22,∴k 2+4=22,解得k =±2,D 选项错误.12.已知△ABC 是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC ,AB 上的两点,且AE →=EB →,AD →=2DC →,BD 与CE 交于点O ,则下列说法正确的是( ) A.AB →·CE →=-1 B.OE →+OC →=0C .|OA →+OB →+OC →|=32D.ED →在BC →方向上的投影为76【答案】 BCD【解析】 因为AE →=EB →,△ABC 是等边三角形, 所以CE ⊥AB ,所以AB →·CE →=0,选项A 错误;以E 为坐标原点,EA →,EC →的方向分别为x 轴,y 轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示,所以E(0,0),A(1,0),B(-1,0),C(0,3),D ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,233,设O(0,y),y ∈(0,3),则BO →=(1,y),DO →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,y -233,又BO →∥DO →,所以y -233=-13y ,解得y =32,即O 是CE 的中点,OE →+OC →=0,所以选项B 正确; |OA →+OB →+OC →|=|2OE →+OC →|=|OE →|=32,所以选项C 正确;ED →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13,233,BC →=(1,3),ED →在BC →方向上的投影为ED →·BC →|BC →|=13+22=76,所以选项D 正确.三、填空题13.(2020·全国Ⅱ)已知单位向量a ,b 的夹角为45°,k a -b 与a 垂直,则k =________.【答案】22【解析】 由题意知(k a -b )·a =0,即k a 2-b ·a =0. 因为a ,b 为单位向量,且夹角为45°,所以k ×12-1×1×22=0,解得k =22. 14.在△ABC 中,AB =1,∠ABC =60°,AC →·AB →=-1,若O 是△ABC 的重心,则BO →·AC →=________.【答案】 5【解析】 如图所示,以B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系.∵AB =1,∠ABC =60°, ∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.设C(a,0). ∵AC →·AB →=-1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12,-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32=-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12+34=-1,解得a =4.∵O 是△ABC 的重心,延长BO 交AC 于点D , ∴BO →=23BD →=23×12()BA →+BC→ =13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32+4,0=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,36.∴BO →·AC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,36·⎝ ⎛⎭⎪⎫72,-32=5.15.(2020·石家庄模拟)在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,点O 为△ABC 的外接圆的圆心,A =π3,且AO →=λAB →+μAC →,则λμ的最大值为________.【答案】 19【解析】 ∵△ABC 是锐角三角形, ∴O 在△ABC 的内部,∴0<λ<1,0<μ<1.由AO →=λ(OB →-OA →)+μ(OC →-OA →), 得(1-λ-μ)AO →=λOB →+μOC →,两边平方后得,(1-λ-μ)2AO →2=(λOB →+μOC →)2 =λ2OB →2+μ2OC →2+2λμOB →·OC →,∵A =π3,∴∠BOC =2π3,又|AO →|=|BO →|=|CO →|.∴(1-λ-μ)2=λ2+μ2-λμ, ∴1+3λμ=2(λ+μ),∵0<λ<1,0<μ<1,∴1+3λμ≥4λμ,设λμ=t ,∴3t 2-4t +1≥0,解得t ≥1(舍)或t ≤13,即λμ≤13⇒λμ≤19,∴λμ的最大值是19.16.(2020·浙江)已知平面单位向量e 1,e 2满足|2e 1-e 2|≤2,设a =e 1+e 2,b =3e 1+e 2,向量a ,b 的夹角为θ,则cos 2θ的最小值是________.【答案】2829【解析】 设e 1=(1,0),e 2=(x ,y), 则a =(x +1,y),b =(x +3,y). 由2e 1-e 2=(2-x ,-y), 故|2e 1-e 2|=2-x2+y 2≤2,得(x -2)2+y 2≤2.又有x 2+y 2=1,得(x -2)2+1-x 2≤2,化简,得4x ≥3,即x ≥34,因此34≤x ≤ 1.cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫a ·b |a |·|b |2 =⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +1x +3+y 2x +12+y2x +32+y 22 =⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +42x +26x +102=4x +12x +13x +5 =4x +13x +5=433x +5-833x +5=43-833x +5,当x =34时,cos 2θ有最小值,为4⎝ ⎛⎭⎪⎫34+13×34+5=2829.。

和平街一中-2014届高三数学二轮复习_专题1_第1讲_三角函数的图像与性质教案 (教师版)

和平街一中-2014届高三数学二轮复习_专题1_第1讲_三角函数的图像与性质教案 (教师版)

专题一 三角函数、解三角形、平面向量第1讲 三角函数的图象与性质自主学习导引真题感悟1.2013年高考北京卷(文)在△ABC 中,3,5a b ==,1sin 3A =,则sin B =( )A .15B .59C .3D .1【答案】B2.2013年高考北京卷(文)已知函数21(2cos 1)sin 2cos 42f x x x x =-+(). (I)求f x ()的最小正周期及最大值;(II)若(,)2παπ∈,且2f α=(),求α的值. 【答案】解:(I)因为21(2cos 1)sin 2cos 42f x x x x =-+() =1cos 2sin 2cos 42x x x +=1(sin 4cos 4)2x x +=)24x π+,所以()f x 的最小正周期为2π,最大值为2.(II)因为f α=()所以sin(4)14πα+=. 因为(,)2παπ∈, 所以9174(,)444πππα+∈,所以5442ππα+=,故916πα=.考题分析本节内容高考的重点就是利用三角函数性质,如奇偶性、单调性、周期性、对称性、有界性及“五点作图法”等,去求解三角函数的值、求参数、求最值、求值域、求单调区间等问题,三角函数的图象主要考查其变换,题型既有选择题也有填空题,也有解答题,难度中等偏下.网络构建高频考点突破考点一:三角函数的概念、诱导公式及基本关系式的应用【例1】(2012·北京东城模拟)在平面直角坐标系xOy 中,将点A (1,3)绕原点O 顺时针旋转90°到点B ,那么点B 的坐标为________;若直线OB 的倾斜角为α,则sin 2α的值为________.[审题导引] 根据三角函数的定义求出点B 的坐标,进而求出角α,可求sin 2α.[规范解答] 如图所示, ∵点A 的坐标为(3,1),∴∠AOx =60°,又∠AOB =90°,∴∠BOx =30°, 过B 作BC ⊥x 轴于C , ∵OB =2,∴OC =3,BC =1,∴点B 的坐标为(3,-1),则直线OB 的倾斜角为5π6,即α=5π6,∴sin 2α=sin 5π3=-sin 2π3=-32.[答案] (3,-1) -32【规律总结】三角函数的定义与诱导公式的应用(1)三角函数的定义是推导诱导公式及同角三角函数基本关系式的理论基础,应用三角函数的定义求三角函数值有时反而更简单.(2)应用诱导公式化简三角函数式,要注意正确地选择公式,注意公式的应用条件. 【变式训练】1.(2012·海淀一模)若tan α=12,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=________. 解析 cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2=-sin 2α=-2sin αcos α =-2sin αcos αsin 2α+cos 2α=-2tan α1+tan 2α=-2×121+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=-45. 答案 -45考点二:三角函数图象变换及函数y =A sin(ωx +φ)的解析式 【例2】(1)(2013年房山一模)已知函数()sin()(00)f x x ωϕωϕ=+><<π,的最小正周期为π,且图象过点1(,)62π.(Ⅰ)求,ωϕ的值;(Ⅱ)设()()()4g x f x f x π=-,求函数()g x 的单调递增区间.解:(Ⅰ)1cos sin 32cos 2)(2-+=x x x x fx x 2sin 32cos += ………………… 4分 )2sin 232cos 21(2x x += )62sin(2π+=x ……………… 6分周期为2.2T ππ== ………………7分 (Ⅱ) 20π≤≤x ∴67626πππ≤+≤x …… ……9分∴当262ππ=+x 时,1)62sin(=+πx 此时2)(m ax =x f ………11分 ∴当6762ππ=+x 时,21)62sin(-=+πx 此时min ()1f x =- ………13分 (2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值是________.[审题导引] (1)应用诱导公式把两个函数化为同名函数,然后比较二者的差异可得;(2)先由图象求出f (x )的周期,从而得ω的值,再由关键点求φ,由最小值求A ,故得f (x ),可求f .[规范解答] (2)如图所示,T 4=712π-π3=π4,∴T =π.则ω=2.又2×π3+φ=π,∴φ=π3,又易知A =2,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin 2π3=62. 【规律总结】求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的解析式及其图象变换的规律方法(1)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点求A ,由函数的周期确定ω,由图象上的关键点确定φ.(2)一般地,函数y =sin(ωx +φ)的图象,可以看作把曲线y =sin ωx 上所有点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平移⎪⎪⎪⎪⎪⎪φω个单位长度而得到的.【变式训练】3.(2012·房山一模)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则ω=________,φ=________.解析 T 2=π-3π8,∴T =5π4,∴ω=2πT =85.又85×3π8+φ=3π2,∴φ=910π. 答案 85 910π考点三:三角函数图象与性质的综合应用【例3】(2012·北京东城11校联考)已知函数f (x )=cos 2ωx -3sin ωx ·cos ωx (ω>0)的最小正周期是π.(1)求函数f (x )的单调递增区间和对称中心; (2)若A 为锐角△ABC 的内角,求f (A )的取值范围.[审题导引] 把f (x )化为y =A cos(ωx +φ)+k 的形式后求单调区间与对称中心,再根据A的范围求f (A )的取值范围.[规范解答] (1)f (x )=1+cos 2ωx 2-32sin 2ωx=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π3+12, T =2π2ω=π,ω=1. f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+12, -π+2k π≤2x +π3≤2k π,k ∈Z ,-2π3+k π≤x ≤-π6+k π.函数f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π3+k π,-π6+k π,k ∈Z , 令2x +π3=π2+k π,x =π12+k π2,∴对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+k π2,12,k ∈Z . (2)0<A <π2,π3<2A +π3<4π3,-1≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π3<12, -12≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π3+12<1, 所以f (A )的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1. 【规律总结】三角函数性质的求解方法(1)三角函数的性质问题,往往都要先化成f (x )=A sin(ωx +φ)的形式再求解.(2)要正确理解三角函数的性质,关键是记住三角函数的图象,根据图象并结合整体代入的基本思想即可求三角函数的单调性,最值与周期.[易错提示] (1)在求三角函数的最值时,要注意自变量x 的范围对最值的影响,往往结合图象求解.(2)求函数f (x )=A sin(ωx +φ)的单调区间时,只有当ω>0时,才可整体代入并求其解,当ω<0时,需把ω的符号化为正值后求解. 【变式训练】4.(2012·朝阳模拟)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4.(1)若f (α)=7210,求sin 2α的值;(2)设g (x )=f (x )·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上的最大值和最小值.解析 (1)因为f (α)=cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=7210,所以22(cos α+sin α)=7210, 所以cos α+sin α=75.平方得,sin 2α+2sin αcos α+cos 2α=4925,所以sin 2α=2425.(2)因为g (x )=f (x )·f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4·cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=22(cos x +sin x )·22(cos x -sin x ) =12(cos 2x -sin 2x )=12cos 2x . 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3时,2x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3.所以,当x =0时,g (x )的最大值为12;当x =π3时,g (x )的最小值为-14.名师押题高考【押题1】已知π2<θ<π,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=-35,则tan(π-θ)的值为 A.34 B.43 C .-34 D .-43解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+θ=cos θ=-35,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin θ=45,∴tan θ=-43,tan(π-θ)=-tan θ=43.答案 B[押题依据] 本题以选择题的形式考查了同角三角函数的基本关系式及诱导公式,重点突出、考查全面,题目考查内容基础性较强,符合高考的方向.【押题2】(2013·北京西城一模) 已知函数()sin cos f x x a x =+的一个零点是3π4. (Ⅰ)求实数a 的值;(Ⅱ)设22()[()]2sin g x f x x =-,求()g x 的单调递增区间. (Ⅰ)解:依题意,得3π()04f =, ………………1分即 3π3πsincos 04422a +=-=, ………………3分 解得 1a =. ………………5分 (Ⅱ)解:由(Ⅰ)得 ()sin cos f x x x =+. ………………6分22()[()]2sin g x f x x =-22(sin cos )2sin x x x =+-s i n 2c o s 2x x =+……………8分 π)4x =+. ……………10分由 πππ2π22π242k x k -≤+≤+,得 3ππππ88k x k -≤≤+,k ∈Z . ……12分所以 ()g x 的单调递增区间为3ππ[π,π]88k k -+,k ∈Z . ………13分[押题依据] 将三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)的形式,再求其周期、单调区间、最值等,一直是高考的热点考向,也是三角函数的重要内容,本题考查内容重点突出,难度适中,故押此题.附录:三角函数各区模拟试题 2013年朝阳一模1.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,且满足7sin b a B =,则s i n A = ,若60B =,则sin C = .2.已知函数21()sin 22x f x x ωω=-+(0ω>)的最小正周期为π. (Ⅰ)求ω的值及函数()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)当[0,]2x π∈时,求函数()f x 的取值范围. 2013年大兴一模1. 函数()f x =( )(A )在ππ(,)22-上递增 (B )在π(,0]2-上递增,在π(0,)2上递减(C )在ππ(,)22-上递减 (D )在π(,0]2-上递减,在π(0,)2上递增2. 函数f x x x ()s i nc o s =的最小正周期是3. 在∆A B C 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3cos 5=A ,π4B =,b =.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求sin C 及∆A B C 的面积. 2013年东城一模 1.函数()sin()3f x x π=-的图象为C ,有如下结论:①图象C 关于直线56x π=对称;②图象C 关于点4(,0)3π对称;③函数)(x f 在区间5[,]36ππ内是增函数,其中正确的结论序号是 .(写出所有正确结论的序号)2. 在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin cos b A B =.(Ⅰ)求角B ;(Ⅱ)若b =ac 的最大值.2013年房山一模1.在△ABC 中,角A B C ,,所对的边分别为,,a b c ,24A a c π===,,则角C 的大小为 .2. 已知函数2()2cos cos 1f x x x x =+-.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最小值和最大值. 2013年丰台一模 1. 若3cos ,tan 05x x =<,则sin x = 。

高考数学专题复习-三角函数与解三角形

高考数学专题复习-三角函数与解三角形

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,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.(全国Ⅰ卷)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点A (1,a ),B (2,b ),且cos 2α=23,则|a -b |=( ) A.15B.55C.255D.1解析 由题意知cos α>0.因为cos 2α=2cos 2α-1=23,所以cos α=306,sin α=±66,得|tan α|=55.由题意知|tan α|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -b 1-2,所以|a -b |=55. 答案 B2.(全国Ⅲ卷)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则下列结论错误的是( )A.f (x )的一个周期为-2πB.y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称 C.f (x +π)的一个零点为x =π6 D.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减解析 A 项,因为f (x )的周期为2k π(k ∈Z 且k ≠0),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B 项,因为f (x )图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),当k =3时,直线x =8π3是其对称轴,B 项正确.C 项,f (x +π)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4π3,将x =π6代入得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6=cos 3π2=0,所以x =π6是f (x +π)的一个零点,C 项正确.D 项,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3 (k ∈Z ),递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3 (k ∈Z ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3是减区间,⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π是增区间,D 项错误. 答案 D3.(全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A.f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B.f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C.f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D.f (x )的最小正周期为2π,最大值为4解析 易知f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=3cos 2x +1=3cos 2x +12+1=32cos 2x +52,则f (x )的最小正周期为π,当2x =2k π,即x =k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,最大值为4. 答案 B4.(全国Ⅱ卷)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π解析 f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,且函数y =cos x 在区间[0,π]上单调递减,则由0≤x +π4≤π,得-π4≤x ≤3π4.因为f (x )在[-a ,a ]上是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥-π4,a ≤3π4,解得a ≤π4,所以0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4. 答案 A考 点 整 合1.常用三种函数的图象与性质(下表中k ∈Z )图象递增 区间 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2 [2k π-π,2k π]⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2 递减 区间 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π] 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 对称 中心 (k π,0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0 对称轴 x =k π+π2 x =k π 周期性2π2ππ2.三角函数的常用结论(1)y =A sin(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π+π2(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )求得.(2)y =A cos(ωx +φ),当φ=k π+π2(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π(k ∈Z )求得. (3)y =A tan(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数. 3.三角函数的两种常见变换热点一 三角函数的定义【例1】 (1)(北京卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则cos(α-β)=________.(2)如图,以Ox 为始边作角α(0<α<π),终边与单位圆相交于点P ,已知点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,45,则sin 2α+cos 2α+11+tan α=________.解析 (1)法一 由已知得β=(2k +1)π-α(k ∈Z ). ∵sin α=13,∴sin β=sin[(2k +1)π-α]=sin α=13(k ∈Z ). 当cos α=1-sin 2α=223时,cos β=-223,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=223×⎝ ⎛⎭⎪⎫-223+13×13=-79. 当cos α=-1-sin 2α=-223时,cos β=223,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-79.综上可知,cos(α-β)=-79.法二 由已知得β=(2k +1)π-α(k ∈Z ),∴sin β=sin[(2k +1)π-α]=sinα, cos β=cos[(2k +1)π-α]=-cos α,k ∈Z .当sin α=13时,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-cos 2α+sin 2α=-(1-sin 2α)+sin 2α=2sin 2α-1=2×19-1=-79.(2)由三角函数定义,得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=1825. 答案 (1)-79 (2)1825探究提高 1.当角的终边所在的位置不是唯一确定的时候要注意分情况解决,机械地使用三角函数的定义就会出现错误.2.任意角的三角函数值仅与角α的终边位置有关,而与角α终边上点P 的位置无关.若角α已经给出,则无论点P 选择在α终边上的什么位置,角α的三角函数值都是确定的.【训练1】 (1)(潍坊三模)在直角坐标系中,若角α的终边经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 23π,cos 23π,则sin(π-α)=( ) A.12B.32C.-12D.-32(2)(北京卷)在平面直角坐标系中,AB ︵,CD ︵,EF ︵,GH ︵是圆x 2+y 2=1上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以Ox 为始边,OP 为终边.若tan α<cos α<sin α,则P 所在的圆弧是( )A.AB ︵B.CD ︵C.EF ︵D.GH ︵解析 (1)∵角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 23π,cos 23π,且|OP |=1.∴由三角函数定义,知sinα=cos 2π3=-12.因此sin(π-α)=sin α=-12.(2)设点P 的坐标为(x ,y ),由三角函数的定义得yx <x <y ,所以-1<x <0,0<y <1.所以P 所在的圆弧是EF ︵. 答案 (1)C (2)C 热点二 三角函数的图象 考法1 三角函数的图象变换【例2-1】 (1)要想得到函数y =sin 2x +1的图象,只需将函数y =cos 2x 的图象( )A.向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 B.向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 C.向左平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度D.向右平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度(2)(湖南六校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2,将函数y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到的图象关于y 轴对称,那么函数y =f (x )的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0对称C.关于直线x =π12对称D.关于直线x =-π12对称解析 (1)因为y =sin 2x +1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2+1=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+1,故只需将函数y =cos 2x 的图象向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,即可得到函数y =sin 2x +1的图象. (2)由题意,T =π,ω=2.又y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+2π3的图象关于y 轴对称.∴φ+2π3=k π+π2,k ∈Z . 由|φ|<π2,取φ=-π6,因此f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,代入检验f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,A 正确.答案 (1)B (2)A探究提高 1.“五点法”作图:设z =ωx +φ,令z =0,π2,π,3π2,2π,求出x 的值与相应的y 的值,描点、连线可得.2.在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其中的自变量x 而言的,如果x 的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向.考法2 由函数的图象特征求解析式【例2-2】 (1)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6B.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π12D.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6(2)(济南调研)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)=( )A.1B.12C.22D.32解析 (1)由题意知A =2,T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-π6=π,ω=2,因为当x =5π12时取得最大值2,所以2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ, 所以2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z ,解得φ=2k π-π3,k ∈Z , 因为|φ|<π2,得φ=-π3. 因此函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.(2)观察图象可知,A =1,T =π,则ω=2. 又点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是“五点法”中的始点,∴2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ=0,φ=π3. 则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),所以x 1+x 22=π12,则x 1+x 2=π6,因此f (x 1+x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32. 答案 (1)B (2)D探究提高 已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,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2】 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,再把所得的函数图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8上的最小值.解 (1)设函数f (x )的最小正周期为T ,由题图可知 A =1,T 2=2π3-π6=π2,即T =π,所以π=2πω,解得ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ),又过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,由0=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ可得π3+φ=2k π,k ∈Z , 则φ=2k π-π3,k ∈Z ,因为|φ|<π2,所以φ=-π3,故函数f (x )的解析式为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. (2)根据条件得g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8时,4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6,所以当x =π8时,g (x )取得最小值,且g (x )min =12. 热点三 三角函数的性质 考法1 三角函数性质【例3-1】 (合肥质检)已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程; (2)讨论函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性. 解 (1)∵f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4,且T =π,∴ω=2,于是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.令2x -π4=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+3π8(k ∈Z ).即函数f (x )图象的对称轴方程为x =k π2+3π8(k ∈Z ).(2)令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ).注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以令k =0,得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8;同理,其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2.探究提高 1.讨论三角函数的单调性,研究函数的周期性、奇偶性与对称性,都必须首先利用辅助角公式,将函数化成一个角的一种三角函数.2.求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的单调区间,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. 考法2 三角函数性质与图象的综合应用【例3-2】 已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数f (x )的单调递增区间.(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值. 解 (1)f (x )=2sin ωx cos ωx +3(2sin 2ωx -1) =sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π3.由最小正周期为π,得ω=1, 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,整理得k π-π12≤x ≤kx +5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin 2x +1的图象;所以g (x )=2sin 2x +1.令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ),所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可.所以b 的最小值为4π+11π12=59π12.探究提高 1.研究三角函数的图象与性质,关键是将函数化为y =A sin(ωx +φ)+B (或y =A cos(ωx +φ)+B )的形式,利用正余弦函数与复合函数的性质求解. 2.函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))的最小正周期T =2π|ω|.应特别注意y =|A sin(ωx +φ)|的最小正周期为T =π|ω|.【训练3】 (湖南师大附中质检)已知向量m =(2cos ωx ,-1),n =(sin ωx -cos ωx ,2)(ω>0),函数f (x )=m·n +3,若函数f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2. (1)求函数f (x )的单调增区间;(2)若将函数f (x )的图象先向左平移π4个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,得到函数g (x )的图象,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2时,求函数g (x )的值域.解 (1)f (x )=m·n +3=2cos ωx (sin ωx -cos ωx )-2+3 =sin 2ωx -cos 2ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π4.依题意知,最小正周期T =π.∴ω=1,因此f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.令-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,求得f (x )的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π,k ∈Z .(2)将函数f (x )的图象先向左平移π4个单位,得y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象. 然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,得到函数g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4的图象.故g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4,由π4≤x ≤π2,知5π4≤4x +π4≤9π4.∴-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4≤22.故函数g (x )的值域是[-2,1].1.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 min2,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.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=kπ+π2(k∈Z),可求得对称轴方程;(2)令ωx+φ=kπ(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.函数y=A sin(ωx+φ)+B的性质及应用的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y=A sin(ωx +φ)+B(一角一函数)的形式;第二步:把“ωx+φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y=A sin(ωx+φ)+B的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.一、选择题1.(全国Ⅲ卷)函数f(x)=tan x1+tan2x的最小正周期为()A.π4 B.π2 C.π D.2π解析f(x)=tan x1+tan2x=sin xcos x1+sin2xcos2x=sin x cos xcos2x+sin2x=sin x cos x=12sin 2x,所以f(x)的最小正周期T=2π2=π.答案 C2.(全国Ⅲ卷)函数f(x)=15sin⎝⎛⎭⎪⎫x+π3+cos⎝⎛⎭⎪⎫x-π6的最大值为()A.65 B.1 C.35 D.15解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,函数的最大值为65. 答案 A3.(湖南六校联考)定义一种运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,将函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2 2sin x 3 cos x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值是( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析 f (x )=2cos x -23sin x =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,依题意g (x )=f (x +φ)=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+φ是偶函数(其中φ>0).∴π3+φ=k π,k ∈Z ,则φmin =23π. 答案 C4.偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,其中△EFG 是斜边为4的等腰直角三角形(E ,F 是函数与x 轴的交点,点G 在图象上),则f (1)的值为( )A.22B.62C. 2D.2 2解析 依题设,T 2=|EF |=4,T =8,ω=π4. ∵函数f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,且0<φ<π. ∴φ=π2,在等腰直角△EGF 中,易求A =2. 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π2=2cos π4x ,则f (1)= 2.答案 C5.(天津卷)将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度,所得图象对应的函数( )A.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4上单调递增B.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,π上单调递减C.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,3π2上单调递增D.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π上单调递减解析 把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度得函数g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π10+π5=sin 2x 的图象,由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π(k ∈Z )得-π4+k π≤x ≤π4+k π(k ∈Z ),令k =1,得3π4≤x ≤5π4,即函数g (x )=sin 2x 的一个单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4.答案 A 二、填空题6.(江苏卷)已知函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,则φ的值是________.解析 由函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=±1.因为-π2<φ<π2,所以π6<2π3+φ<7π6,则2π3+φ=π2,φ=-π6.答案 -π67.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,其中|PQ |=2 5.则f (x )的解析式为________.解析 由题图可知A =2,P (x 1,-2),Q (x 2,2),所以|PQ |=(x 1-x 2)2+(-2-2)2=(x 1-x 2)2+42=2 5.整理得|x 1-x 2|=2,所以函数f (x )的最小正周期T =2|x 1-x 2|=4,即2πω=4,解得ω=π2.又函数图象过点(0,-3),所以2sin φ=-3,即sin φ=-32.又|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π3.答案 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π38.(北京卷)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为________.解析 由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4成立,故当x =π4时,函数f (x )有最大值,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,πω4-π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k ∈Z ).又ω>0,∴ωmin =23.答案 23 三、解答题9.已知函数f (x )=4tan x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3. (1)求f (x )的定义域与最小正周期; (2)讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.解 (1)f (x )的定义域为{x |x ≠π2+k π,k ∈Z },f (x )=4tan x cos x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x - 3=2sin x cos x +23sin 2x - 3 =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z .设A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,易知A ∩B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4.所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,-π12上单调递减.10.(西安模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x +32.(1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值;(2)若方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值.解 (1)f (x )=cos x sin x -32(2cos 2x -1) =12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当2x -π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =512π+k π(k ∈Z )时,函数f (x )取最大值,且最大值为1.(2)由(1)知,函数f (x )图象的对称轴为x =512π+k π,k ∈Z ,∴当x ∈(0,π)时,对称轴为x =512π.又方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2.∴x 1+x 2=56π,则x 1=56π-x 2,∴cos(x 1-x 2)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π-2x 2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3, 又f (x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=23,故cos(x 1-x 2)=23.11.设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,其中0<ω<3,已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0.(1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4上的最小值.解 (1)因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx=32sin ωx -32cos ωx =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3.由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z ,故ω=6k +2,k ∈Z . 又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.。

(浙江专用)2021高考数学二轮复习精准提分第一篇小考点抢先练,基础题不失分第4练平面向量课件

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解析 答案
2.△ABC 的外接圆的圆心为 O,半径为 1,若O→A+A→B+O→C=0,且|O→A|=
|A→B|,则C→A·B等于
3 A.2
B. 3
√C.3
D.2 3
解析 答案
3.向量a=(1,2),b=(1,1),且a与a+λb的夹角为锐角,那么实数λ的取值 范围是____-__53_,__0_∪___0_,__+__∞. 解析 a+λb=(1+λ,2+λ),由 a·(a+λb)>0,可得 λ>-35. 又 a 与 a+λb 不共线,∴λ≠0.故 λ>-53且 λ≠0.
若P→nA+12xn+1·P→nB+(2xn+1)P→nC=0,则 x4 的值为
√A.15
B.17
C.29
D.31
11 12 13 14 15
解析 答案
15.在△ABC 中,∠ACB 为钝角,AC=BC=1, C→O=xC→A+yC→B且 x+y =1,函数 f(m)=|C→A-mC→B|的最小值为 23,则|C→O|的最小值为__12__.
A.3
√B.32
C. 3
3 D. 2
解析 因为BC的垂直平分线交AC于Q,
所以Q→P·B→C=0,A→P·B→C=A→Q+Q→P·B→C=A→Q·B→C+Q→P·B→C
=12A→C+A→BA→C-A→B=12A→C2-A→B2=32,故选 B.
11 12 13 14 15
解析 答案
12.如图,半径为1的扇形AOB中,∠AOB=120°,P是弧AB上的一点, 且满足OP⊥OB,M,N分别是线段OA,OB上的动点,那么P→M·P→N 的最大
解析 答案
4.(2018·浙江湖州、衢州、丽水三市联考)已知 O 是△ABC 的外心,∠C=

专题一 三角函数与平面向量

专题一 三角函数与平面向量

[核心知识提炼]提炼1 三角函数的图象问题(1)函数y =A sin(ωx +φ)解析式的确定:利用函数图象的最高点和最低点确定A ,利用周期确定ω,利用图象的某一已知点坐标确定φ. (2)三角函数图象的两种常见变换提炼2 三角函数奇偶性与对称性(1)y =A sin(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π+π2(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )求得,对称中心的横坐标可由ωx +φ=k π,(k ∈Z )解得.(2)y =A cos(ωx +φ),当φ=k π+π2(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π(k ∈Z )求得,对称中心的横坐标可由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )解得.y =A tan(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数;对称中心的横坐标可由ωx +φ=k π2(k ∈Z )解得,无对称轴. 提炼3 三角函数最值问题(1)y =a sin x +b cos x +c 型函数的最值:可将y 转化为y =a 2+b 2sin(x +φ)+c ⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 的形式,这样通过引入辅助角φ可将此类函数的最值问题转化为y =a 2+b 2sin(x +φ)+c 的最值问题,然后利用三角函数的图象和性质求解.(2)y =a sin 2x +b sin x cos x +c cos 2x 型函数的最值:可利用降幂公式sin 2x =1-cos 2x 2,sin x cos x =sin 2x 2,cos 2x =1+cos 2x 2,将y =a sin 2x +b sinx cos x +c cos 2x 转化整理为y =A sin 2x +B cos 2x +C ,这样就可将其转化为(1)的类型来求最值. [高考真题回访 1.(2016·全国卷Ⅱ)函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图1­1所示,则( )图1­1A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π32.(2016·全国卷Ⅰ)将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( )A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3回访2 三角函数的性质问题3.(2016·全国卷Ⅱ)函数f (x )=cos 2x +6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x 的最大值为( )A .4B .5C .6D .74.(2014·全国卷Ⅰ)在函数①y =cos |2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .②④B .①③④ C.①②③ D .①③5.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=2cos x +sin x 的最大值为________.回访3 三角恒等变换6.(2017·全国卷Ⅰ)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan α=2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________.7.(2016·全国卷Ⅰ)已知θ是第四象限角,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=35,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=________.热点题型1 三角函数的图象问题 【例1】(1)将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A.π6 B .π12 C.π3 D .5π6(2)(2017·深圳二模)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,2π3的图象如图1­2所示,若f (x 1)=f (x 2),且x 1≠x 2,则f (x 1+x 2)=( )图1­2A .1 B. 2 C. 3 D .2[变式训练1](1)为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 2x的图象( )A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π3个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π3个单位长度(2)函数f (x )=A sin ωx (A >0,ω>0)的部分图象如图1­3所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 016)的值为( )图1­3A .0B .32C .6 2D .-2热点题型2 三角函数的性质问题 .【例2】 已知函数f (x )=4tan x ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3.(1)求f (x )的定义域与最小正周期;(2)讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.[变式训练2] (1)(名师押题)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位,得到函数g (x )的图象.关于函数g (x ),下列说法正确的是( )A .在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上是增函数 B .其图象关于直线x =-π4对称 C .函数g (x )是奇函数 D .当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3时,函数g (x )的值域是[-2,1](2)(2017·全国卷Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A.65 B .1 C.35 D.15热点题型3 三角恒等变换【例3】(1)(2017·合肥一模)已知sin 2α=2-2cos 2α,则tan α=________.(2)如图1­4,圆O 与x 轴的正半轴的交点为A ,点C ,B 在圆O 上,且点C 位于第一象限,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫1213,-513,∠AOC =α,若|BC |=1,则3cos 2α2-sin α2cos α2-32的值为________.图1­4[变式训练3](1)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(2)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=-435,-π2<α<0,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3等于( )A .-45B .-35 C.45 D .35。

高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案

高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案

第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A=45,cos C=513,a=1,则b= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【解析】因为cos A=45,cos C=513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A=35,sin C=1213,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。

高考数学二轮复习精准提分 第一篇 小考点抢先练,基础题不失分 第4练 平面向量课件


12/11/2021
12345
解析 答案
5.在△ABC 中,点 M 是线段 BC 延长线上一点,且满足 BM=3CM,若A→M =xA→B+yA→C,则 x-y=__-__2_. 解析 因为A→M=A→C+C→M=A→C+12B→C, B→C=A→C-A→B, 所以A→M=A→C+12(A→C-A→B)=32A→C-12A→B, 所以 x=-12,y=23,则 x-y=-2.
A.[- 2, 2] C.[- 2,-1]
√B.[- 2,1)
D.(1, 2]
12/11/2021
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 答案
5.(2018·浙江省金华十校模拟)已知平面内任意不共线的三点A,B,C, 则 A→B·B→C+B→C·C→A+C→A·A→B 的值为
A.正数
1 |a·e|+|b·e|≤ 6,则a·b的最大值是__2__.
解析 由已知可得
6≥|a·e|+|b·e|≥|a·e+b·e|=|(a+b)·e|,
由于上式对任意单位向量e都成立.
∴ 6≥|a+b|成立.
∴6≥(a+b)2=a2+b2+2a·b=12+22+2a·b.
即 6≥5+2a·b,∴a·b≤12.
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6 7 8 9 10
解析 答案
10.在平面内,A→B·A→C=B→A·B→C=C→A·C→B=6,动点 P,M 满足|A→P|=2,P→M =M→C,则|B→M|2 的最大值是_1_6__.
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6 7 8 9 10
解析 答案
考点三 平面向量的综合应用
方法技巧 (1)以向量为载体的综合问题,要准确使用平面向量知识进行 转化,最后归结为不含向量的问题. (2)平面向量常与三角函数、平面几何、解析几何等相结合,利用向量共 线或数量积的知识解题.

2019高考数学二轮复习 专题一 平面向量、三角函数与解三角形 第二讲 小题考法——三角函数的图象与


3.函数 f(x)=-4sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<π2,x∈R 的部分图象如图所示,则 f(16)的值为 ( )
A.- 2
B. 2
C.-2 2
D.2 2
解析:由图象得T2=8,所以 T=16,因为 ω>0,所以 ω=2Tπ=π8, 当 x=-2 时,f(x)=0,则π8×(-2)+φ=kπ,k∈Z ,所以 φ=kπ +π4,k∈Z .又|φ|<π2,所以 φ=π4.所以函数 f(x)的解析式为 f(x)= -4sinπ8x+π4.所以 f(16)=-4sinπ8×16+π4=-4sinπ4=-2 2. 故选 C.
字母 φ
确定途径
说明
一般把第一个零点作为突破口,可
由图象上的 以从图象的升降找准第一个零点
特殊点确定 的位置,利用待定系数法并结合图
象列方程或方程组求解
2.三角函数图象平移问题处理的“三看”策略
[演练冲关]
1.(2018·陕西模拟)为了得到函数 y=sin2x-π3的图象,只需
把函数 y=sin 2x 的图象
第二讲 小题考法 ——三角函数的图象与性质
考点(一)
三角函数的图象 及应用
主要考查三角函数的图象变换或根据图象求解 析式或参数.
[典例感悟]
[典例] (1)(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线 C1:y=cos x,C2:y=sin2x+23π,
则下面结论正确的是
()
A.把 C1 上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变,再把得到
解 析:由图 可得函 数的 最大值 为 2,即 A= 2.函 数的周 期 T=
2π3--π6=π,所以2ωπ=π,解得 ω=2,所以 f(x)=2cos(2x+φ).又

高考数学大二轮复习专题一平面向量、三角函数与解三角形第四讲三角函数与解三角形的综合问题课件文3


上的单调区间及值域 性及值域
转化与化归思想在
解题过程中应用
[规范解答] (1)f(x)= 3sin2x-π3+4cos2x

3sin
2xcosπ3-cos
2xsin
π3+2(1+cos
2x)……………1


3 2 sin
2x-32cos
2x+2cos
2x+2
= 23sin 2x+12cos 2x+2=sin2x+π6+2,……………2 分
将函数 f(x)的图象向右平移π6个单位,再向下平移 2 个单位,得 到 g(x) = sin 2x-π6+π6 + 2 - 2 = sin 2x-π6 的 图 象,……………………3 分 即 g(x)=sin2x-π6.……………………4 分 (2)由π6≤x≤23π,可得π6≤2x-π6≤76π.……………………5 分 当π2≤2x-π6≤76π,即π3≤x≤23π时,函数 g(x)单调递减.
(2)由(1)知 B=120°-C, 由题设及正弦定理得 2sin A+sin(120°-C)=2sin C, 即 26+ 23cos C+12sin C=2sin C,可得 cos(C+60°)= - 22.…………………8 分 因为 0°<C<120°,所以 sin(C+60°)= 22,……………10 分
[学审题]
条件信息
想到方法
注意什么
信息❶和差公式及降 利用三角恒等变换化 f(x) (1)化简 f(x)时,注意
幂公式
为 Asin(ωx+φ)结构
变换准确尤其是 φ
三角函数图象平移变换规 的求法
信息❷图象平移变换

(2)把握准平移变换
规律,这一点易出错
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