2014届高考数学热点难点突破-不拉分系列之(六)合理转化,将三角函数最值问题化难为易

合集下载

三角函数最值问题常见的求解策略

三角函数最值问题常见的求解策略

三角函数最值问题常见的求解策略三角函数最值问题是三角函数学习中的难点之一.求三角函数的最值,往往要涉及二次函数、不等式等其他重要知识,是历年高考考查的热点之一.本文试对常见三角函数最值问题作归纳、梳理.1.y=asinx+b型应对策略:令t=sinx,化为求一次函数y=at+b在闭区间上的最值.例1 求函数y=-3sinx+2的最值.解 令t=sinx,则原式化为y=-3t+2,t∈[-1,1],得-1≤y≤5.故ymin=-1,ymax=5.2.y=asinx+bcosx+c型应对策略:引进辅助角φtanφ=b()a,化为y=a2+b槡2sin(x+φ)+c,再利用正弦、余弦函数的有界性.例2 已知x∈-π2,π[]2,求函数f(x)=5sinx+槡53cosx的最值.解 f(x)=5sinx+槡53cosx=10sinx+π()3,令t=x+π3,则y=10sint,t∈-π6,5π[]6.故当t=-π6时,sint有最小值-12,f(x)min=-5;当t=π2时,sint有最大值1,f(x)max=10.3.y=asin2x+bsinx+c型应对策略:令t=sinx,化为求二次函数y=at2+bt+c在闭区间上的最值.例3 求y=2sin2x+sinx+3-π2≤x≤π()6的最值.解 令t=sinx,则由-π2≤x≤π6,得t[∈-1,]12.于是y=2t2+t+3=2t+()142+238.当t=-14时,ymin=238;当t=-1或12时,ymax=4.4.y=asin2x+bsinxcosx+cos2x型应对策略:降次,整理化为类型2,求y=Asin2x+Bcos2x+c的最大值、最小值.例4 函数f(x)=6sinxcosx+8cos2x,求f(x)的周期与最大值.解 f(x)=3sin2x+4cos2x+4=5sin(2x+φ)+4.故周期T=π,f(x)最大值为9.5.y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c型应对策略:令t=sinx±cosx,化为求二次函数y=±a2(t2-1)+bt+c在t∈[-槡2,槡2]上的最值.例5 求函数y=(1+sinx)(1+cosx)的最值.解 y=1+sinxcosx+(sinx+cosx),令t=sinx+cosx,则y=1+t+t2-12=12(t+1)2,t∈[-槡2,槡2].当t=槡2时,ymax=3+槡222;当t=-1时,ymin=0.6.y=asinx+bcsinx+d型应对策略:反解出sinx,利用正弦函数的有界性或用分析法来求解.例6 求函数y=sinx-3sinx+3的最值.解法一:解出sinx=3(y+1)1-y,由|sinx|≤1,得-2≤y≤-12.解法二:(“部分分式”分析法)原式=1-6sinx+3,再由|sinx|≤1,解得-2≤y≤-12.故ymin=-2,ymax=-12.7.y=asinx+bccosx+d型 十种特殊条件下的 三角恒等变换□韩玉宝 三角变换的关键在于发现题目中条件与结论之间在角、函数名称、次数这三方面的差异及联系,然后通过角变换、函数名称变换、升降幂变换等方法找到已知式与所求式之间的联系.三角变换的方法很多,本文将课本中出现的特殊条件下的一些变换方法归纳如下:一、条件或所求中出现“sinα+cosα”,将其平方.例1 设α∈(0,π),sinα+cosα=713,求tanα的值.解 将sinα+cosα=713两边平方,得sinαcosα=-60169,两式联立解得sinα=1213,cosα=-513,从而tanα=-125.二、已知tanα,求asin2α+bsinαcosα+ccos2α的值,先将asin2α+bsinαcosα+ccos2α除以(sin2α+cos2α)(即1),然后分子、分母同除以cos2α.例2 已知tanα=2,求sin2α+3sinαcosα+4的值.解 sin2α+3sinαcosα+4=sin2α+3sinαcosα+4sin2α+cos2α=tan2α+3tanα+4tan2α+1=145.三、化简1+sin槡α,1-sin槡α,1+cos槡α,1-cos槡α,引用倍角公式或将1用平方代换.应对策略:化归为y′=Asinx+Bcosx型求解或用数形结合法(常用到直线斜率的几何意义).例7 求函数y=sinxcosx+2的最大值及最小值.解法一:将原式ycosx-sinx+2y=0化为y2+槡1sin(x+φ)=-2y,即sin(x+φ)=-2yy2+槡1,由|sin(x+φ)|≤1,得-2yy2+槡1≤1,解得-槡33≤y≤槡33.故ymin=-槡33,ymax=槡33.解法二:函数y=sinxcosx+2的几何意义为点P(-2,0)与点Q(cosx,sinx)连线的斜率k,而点Q的轨迹为单位圆,如右图,可知-槡33≤k≤槡33.故ymin=-槡33,ymax=槡33.8.y=asinx+bsinx型应对策略:转化为利用函数y=ax+bx的单调性求最值.例8 求函数y=sinx+4sinxx∈0,π(]()2的最小值.解 令t=sinx,x∈0,π(]2,则y=t+4t,t∈(0,1].利用函数y=ax+bx的单调性得,函数y=t+4t在t∈(0,1]上为单调递减函数.故当t=1时,ymin=5.巩固练习1.若函数y=2sinx+槡acosx+4的最小值为1,求a的值.2.求函数y=-2cos2x+2sinx+3的值域.3.求函数y=(sinx+槡3)(cosx+槡3)的最值.(参考答案见第41页)由π4-α=π12-()α+π6,可得cosα-π()4=-槡3+4310.故所求值为:槡-33+20350.《常见三角函数最值问题的求解策略》1.a=5. 2.y∈12,[]5. 3.ymax=72槡+6,ymin=72槡-6.《十种特殊条件下的三角恒等变换》1.略. 2.116.《“整体思维”巧解三角恒等变换题》1.5972. 2.±712. 3.5665. 4.14. 5.1.《例谈构造法在三角问题中的妙用》1.提示:解析式看作是动点P(cosx,sinx)与定点Q(3,0)连线的斜率,为此构造直线斜率这一几何模型处理.y=sinxcosx-3最小值为-槡24,最大值为槡24.2.提示:已知条件可视为关于sinα2的一元二次方程模型去证明.3.提示:构造几何模型将条件化为(1-cosβ)cosα-sinβsinα+cosβ-32=0.因为点(cosα,sinα)在直线(1-cosβ)x-sinβy+cosβ-32=0上,同时也在圆x2+y2=1上,所以直线和圆有公共点,故d≤r,即cosβ-32(1-cosβ)2+sin2槡β≤1,整理得cosβ-()122≤0,即cosβ=12.又β为锐角,所以β=π3.同理α=π3.《向量问题的几何解法》1.a21+a22=b21+b22. 2.120°. 3.槡6.《一道课本向量题的探究与应用》1.设→AG=→ mGC,→ FG=→ nGE,则→ BG=→ BA+→mBC1+m.又→BG=→ BF+→ nBE1+n=→ BA+→ AF+→nBE1+n=→BA+13→ AD+n2→ BC1+n=→ BA+13+n()2→BC1+n.故11+m=11+n,m1+m=13+n21+烅烄烆n m=n=23.从而→AG=23→ GC,→ AG=25→ AC.单元测试参考答案1.1 2.5665 3.③ 4.槡459 5.116 6.[槡-3,槡3] 7.2 8.π2 9.槡2-12 10.d1d211.因为sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,所以sinAcosB=cosAsinB,即sin(A-B)=0.所以三角形是等腰三角形.12.原式=2sin50°+2sin80°cos10°12cos10°+槡32()sin10°槡2cos5°=2sin50°+2sin80°cos10°cos(60°-10°)槡2cos5°=2槡22sin50°+槡22()cos50°cos5°=2cos(50°-45°)cos5°=2.13.因为tanα+β2=槡62,所以cos(α+β)=1-tan2α+β21+tan2α+β2=-15,即cosαcosβ-sinαsinβ=-15.①又因为tanαtanβ=137,所以sinαsinβcosαcosβ=137,即13cosαcosβ-7sinαsinβ=0②联立①、②,解得cosαcosβ=730,sinαsinβ=1330.。

2014届高考数学热点难点突破-不拉分系列之(五)运用逆向思维 巧用三角函数性质求解参数

2014届高考数学热点难点突破-不拉分系列之(五)运用逆向思维 巧用三角函数性质求解参数

含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的性质求解此类问题,是以熟练掌握三角函数的各条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参数问题进行策略性的分类解析.1.根据三角函数的单调性求解参数[典例1] 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ),单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ),则ω的值为________. [解析] 由题意,得⎝⎛⎭⎫k π+7π12-⎝⎛⎭⎫k π-5π12=π,即函数f (x )的周期为π,则ω=2. [答案] 2[题后悟道] 解答此类问题时要注意单调区间的给出方式,如“函数f (x )在⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )上单调递增”与“函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )”,二者是不相同的.针对训练1.(2012·荆州模拟)若函数y =2cos ωx 在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上递减,且有最小值1,则ω的值可以是( )A .2B.12 C .3 D.13解析:选B 由y =2cos ωx 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上是递减的,且有最小值为1,则有f ⎝⎛⎭⎫2π3=1,即2×cos ⎝⎛⎭⎫ω×2π3=1,即cos ⎝⎛⎭⎫2π3ω=12,检验各选项,得出B 项符合.2.根据三角函数的奇偶性求解参数[典例2] 已知f (x )=cos ()3x +φ-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( ) A.π6B.π3 C .-π6D .-π3 [解析] f (x )=2⎣⎡⎦⎤12cos (3x +φ)-32sin (3x +φ)=2cos ⎣⎡⎦⎤(3x +φ)+π3=2cos ⎣⎡⎦⎤3x +⎝⎛⎭⎫φ+π3,由f (x )为偶函数,知φ+π3=k π(k ∈Z ),即φ=k π-π3(k ∈Z ),由所给选项知只有D 适合.[答案] D[题后悟道] 注意根据三角函数的奇偶性求解参数:函数y =A cos(ωx +φ)+B (A ≠0)为奇函数⇔φ=k π+π2(k ∈Z )且B =0,若其为偶函数⇔φ=k π(k ∈Z ). 针对训练2.使f (x )=sin(2x +y )+3cos(2x +y )为奇函数,且在⎣⎡⎦⎤0,π4上是减函数的y 的一个值是( )A.π3B.5π3C.4π3D.2π3 解析:选D ∵f (x )=sin(2x +y )+3cos(2x +y )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +y +π3为奇函数, ∴f (0)=0,即sin y +3cos y =0,∴tan y =-3,故排除A 、C ;又函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π4上是减函数,只有D 选项满足.3.根据三角函数的周期性求解参数三角函数的参数问题,还可利用三角函数的周期,最值求解如本节以题试法3(2).就是利用周期求参数a ,解题时要注意x 的系数ω是否规定了符号,若无符号规定,利用周期公式时需加绝对值.。

2014高考数学提分秘籍 必记篇 三角函数的图象与性质

2014高考数学提分秘籍 必记篇 三角函数的图象与性质

2014高考数学提分秘籍 必记篇:三角函数的图象与性质1.对三角函数的图象和性质的考查中,以图象的变换,函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值等作为热点内容,并且往往与三角变换公式相互联系,有时也与平面向量,解三角形或不等式内容相互交汇.2.题型多以小而活的选择题、填空题来呈现,如果设置解答题一般与三角变换、解三角形、平面向量等知识进行综合考查,题目难度为中、低档.1.三角函数定义、同角关系与诱导公式(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x.各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦. (2)同角关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.(3)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”.2.三角函数的图象及常用性质函数y =sin xy =cos x y =tan x单调性在[-π2+2k π,π2+2k π](k ∈Z )上单调递增;在[π2+2k π,3π2+2k π](k ∈Z )上单调递减 在[-π+2k π,2k π](k ∈Z )上单调递增;在[2k π,π+2k π](k ∈Z )上单调递减在(-π2+k π,π2+k π)(k ∈Z )上单调递增对称性对称中心:(k π,0)(k ∈Z );对称轴:x =π2+k π(k ∈Z )对称中心:(π2+k π,0)(k ∈Z );对称轴:x =k π(k ∈Z )对称中心:(k π2,0)(k ∈Z )3. 三角函数的两种常见变换考点一 三角函数的概念、诱导公式及同角三角函数的基本关系问题 例1 (1)如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎪⎫32,12,当秒针 从P 0(此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函 数关系为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫π30t +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫-π60t -π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t -π3 (2)已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( ) A.π4B.3π4C.5π4 D.7π4弄清三角函数的概念是解答本题的关键.答案 (1)C (2)D解析 (1)由三角函数的定义可知,初始位置点P 0的弧度为π6,由于秒针每秒转过的弧度为-π30,针尖位置P 到坐标原点的距离为1,故点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系可能为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6.(2)tan θ=cos 34πsin 34π=-cosπ4sinπ4=-1,又sin 3π4>0,cos 3π4<0,所以θ为第四象限角且θ∈[0,2π),所以θ=7π4.(1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关.(2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.(1)已知α∈(-π,0),tan(3π+α)=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+α的值为( ) A.1010B .-1010 C.31010D .-31010答案 B解析 由tan(3π+α)=13,得tan α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin α. ∵α∈(-π,0),∴sin α=-1010. (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.求sin 2α+cos 2α+11+tan α的值.解 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 αsin α+cos αsin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=1825.考点二 三角函数y =A sin(ωx +φ)的图象及解析式例2 函数f (x )=sin(ωx +φ)(其中|φ|<π2)的图象如图所示,为了得到g (x )=sin ωx 的图象,则只要将f (x )的图象( )A .向右平移π6个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π6个单位D .向左平移π12个单位答案 A解析 由图象可知,T 4=7π12-π3=π4,∴T =π,∴ω=2ππ=2,再由2×π3+φ=π,得φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.故只需将f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6向右平移π6个单位,就可得到g (x )=sin 2x .(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.(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.(1)(2013·某某)函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部 分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( ) A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3答案 A解析 ∵34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,T =π,∴ω=2,又2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π-π3,又φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=-π3,选A.(2)(2012·某某)把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )答案 A解析 利用三角函数的图象与变换求解.y =cos 2x +1――→横坐标伸长2倍纵坐标不变 y =cos x +1――→向左平移1个单位长度y =cos(x +1)+1――→向下平移1个单位长度y =cos(x +1).结合选项可知应选A.(3)已知函数f (x )=3sin 2x -2sin 2x +2,x ∈R .①求函数f (x )的最大值及对应的x 的取值集合; ②画出函数y =f (x )在[0,π]上的图象.解 ①f (x )=3sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+1, 当2x +π6=2k π+π2 (k ∈Z )时,f (x )取最大值3,此时x 的取值集合为{x |x =k π+π6,k ∈Z }.②列表如下:x0 π6 5π12 2π3 11π12 π 2x +π6π6 π2 π 3π2 2π 13π6 y231-112图象如下:考点三 三角函数的性质 例3 (2012·)已知函数f (x )=sin x -cos x sin 2xsin x.(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递增区间.先化简函数解析式,再求函数的性质. 解 (1)由sin x ≠0得x ≠k π(k ∈Z ), 故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }. 因为f (x )=sin x -cos x sin 2xsin x=2cos x (sin x -cos x ) =sin 2x -cos 2x -1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ).由2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,x ≠k π(k ∈Z ),得k π-π8≤x ≤k π+3π8,x ≠k π(k ∈Z ).所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π-π8,k π和⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+3π8(k ∈Z ).函数y =A sin(ωx +φ)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 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.(1)已知函数f (x )=sin x +cos x ,g (x )=sin x -cos x ,有下列四个命题: ①将f (x )的图象向右平移π2个单位可得到g (x )的图象;②y =f (x )g (x )是偶函数;③f (x )与g (x )均在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增; ④y =f xg x的最小正周期为2π. 其中真命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 f (x )=2sin(x +π4),g (x )=sin x -cos x =2sin(x -π4),显然①正确;函数y =f (x )g (x )=sin 2x -cos 2x =-cos 2x , 其为偶函数,故②正确;由0≤x +π4≤π2及-π2≤x -π4≤0都可得-π4≤x ≤π4,所以由图象可判断函数f (x )=2sin(x +π4)和函数g (x )=2sin(x -π4)在[-π4,π4]上都为增函数,故③正确; 函数y =f xg x =sin x +cos x sin x -cos x =1+tan x tan x -1=-tan(x +π4),由周期性定义可判断其周期为π,故④不正确.(2)(2013·某某)已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π. ①求ω的值;②讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性.解 ①f (x )=4cos ωx ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4=22sin ωx ·cos ωx +22cos 2ωx =2(sin 2ωx +cos 2ωx )+ 2 =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π4+ 2.因为f (x )的最小正周期为π,且ω>0. 从而有2π2ω=π,故ω=1.②由①知,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+ 2. 若0≤x ≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4. 当π4≤2x +π4≤π2, 即0≤x ≤π8时,f (x )单调递增;当π2≤2x +π4≤5π4, 即π8≤x ≤π2时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,π2上单调递减.1.求函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ),或y =A tan(ωx +φ))的单调区间(1)将ω化为正.(2)将ωx +φ看成一个整体,由三角函数的单调性求解. 2.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)利用与“五点法”中相对应的特殊点求φ.3.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点. 4.求三角函数式最值的方法(1)将三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,进而结合三角函数的性质求解. (2)将三角函数式化为关于sin x ,cos x 的二次函数的形式,进而借助二次函数的性质求解. 5.特别提醒:进行三角函数的图象变换时,要注意无论进行什么样的变换都是变换变量本身.1.假设若干个函数的图象经过平移后能够重合,则称这些函数为“互为生成函数”.给出下列函数:①f (x )=sin x -cos x ;②f (x )=2(sin x +cos x ); ③f (x )=2sin x +2;④f (x )=sin x . 则其中属于“互为生成函数”的是( ) A .①② B.①③ C.③④ D.②④ 答案 B2.已知函数f (x )=sin ωx ·cos ωx +3cos 2ωx -32(ω>0),直线x =x 1,x =x 2是y =f (x )图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π4.(1)求f (x )的表达式;(2)将函数f (x )的图象向右平移π8个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,若关于x 的方程g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,某某数k 的取值X 围. 解 (1)f (x )=12sin 2ωx +3×1+cos 2ωx 2-32=12sin 2ωx +32cos 2ωx =sin(2ωx +π3),由题意知,最小正周期T =2×π4=π2,T =2π2ω=πω=π2,所以ω=2, ∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3. (2)将f (x )的图象向右平移π8个单位后, 得到y =sin(4x -π6)的图象,再将所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍, 纵坐标不变,得到y =sin(2x -π6)的图象.所以g (x )=sin(2x -π6).令2x -π6=t ,∵0≤x ≤π2,∴-π6≤t ≤5π6.g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,即函数g (t )=sin t 与y =-k 在区间[-π6,5π6]上有且只有一个交点.如图,由正弦函数的图象可知-12≤-k <12或-k =1.∴-12<k ≤12或k =-1.(推荐时间:60分钟)一、选择题1.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12答案 A解析 记α=∠POQ ,由三角函数的定义可知,Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos α=cos 2π3=-12, y =sin α=sin2π3=32. 2.已知α为第二象限角,sin α+cos α=33,则cos 2α等于( ) A .-53B .-59C.59D.53答案 A解析 因为sin α+cos α=33, 两边平方得1+2sin αcos α=13,所以sin 2α=-23.由于sin α+cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=33>0, 且α为第二象限角,所以2k π+π2<α<2k π+3π4,k ∈Z ,所以4k π+π<2α<4k π+3π2,k ∈Z ,所以cos 2α=-1-sin 22α=-1-49=-53. 3.将函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位,所得函数图象的一条对称轴是( ) A .x =π4 B .x =π6C .x =π D.x =π2答案 D解析 y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3―――――――――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3 y =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π3,即y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4. 因为当x =π2时,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×π2-π4=1, 所以对称轴可以是x =π2. 4.若函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)在一个周期内的图象如图所示,M ,N 分别是这段图象的最高点与最低点,且OM →·ON →=0,则A ·ω等于( )A.π6B.7π12C.7π6D.7π3答案 C解析 由题中图象知T 4=π3-π12, 所以T =π,所以ω=2.则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,A ,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-A 由OM →·ON →=0,得7π2122=A 2, 所以A =7π12,所以A ·ω=7π6. 5.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ) (ω>0)的图象关于直线x =π3对称,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,则ω的最小值为( )A .2B .4C .6D .8答案 A解析 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0知⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0是f (x )图象的一个对称中心,又x =π3是一条对称轴,所以应有⎩⎪⎨⎪⎧ ω>02πω≤4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12,解得ω≥2,即ω的最小值为2,故选A.6.(2013·某某)如图,已知l 1⊥l 2,圆心在l 1上、半径为1 m 的圆O 在t=0时与l 2相切于点A ,圆O 沿l 1以1 m/s 的速度匀速向上移动,圆被直线l 2所截上方圆弧长记为x ,令y =cos x ,则y 与时间t (0≤t ≤1,单位:s)的函数y =f (t )的图象大致为( )答案 B解析 方法一 (排除法)当t =0时,y =cos 0=1,否定A 、D.当t =12时,l 2上方弧长为23π. y =cos 23π=-12.∴否定C ,只能选B.方法二 (直接法)由题意知∠AOB =x ,OH =1-t ,cos∠AOH =cos x 2=OH OA=1-t , ∴y =cos x =2cos 2x 2-1 =2(1-t )2-1(0≤t ≤1).∴选B.二、填空题7.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________. 答案 -8解析 因为sin θ=y 42+y 2=-255, 所以y <0,且y 2=64,所以y =-8.8.函数f (x )=sin πx +cos πx +|sin πx -cos πx |对任意的x ∈R 都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 2-x 1|的最小值为________.答案 34解析 依题意得,当sin πx -cos πx ≥0,即sin πx ≥cos πx 时,f (x )=2sin πx ;当sin πx -cos πx <0, 即sin πx <cos πx 时,f (x )=2cos πx . 令f (x 1)、f (x 2)分别是函数f (x )的最小值与最大值,结合函数y =f (x )的图象可知,|x 2-x 1|的最小值是34. 9.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-m 在x ∈[0,π2]上有两个不同的零点,则m 的取值X 围为________.答案 [1,2)解析 函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-m 在x ∈[0,π2]上有两个不同的零点,等价于方程m =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间[0,π2]上有两解. 作出如图的图象,由于右端点的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,由图可知, m ∈[1,2).10.关于函数f (x )=sin 2x -cos 2x 有下列命题:①y =f (x )的周期为π;②x =π4是y =f (x )的一条对称轴;③⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0是y =f (x )的一个对称中心;④将y =f (x )的图象向左平移π4个单位,可得到y =2sin 2x 的图象,其中正确命题的序号是______(把你认为正确命题的序号都写上).答案 ①③解析 由f (x )=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4, 得T =2π2=π,故①对; f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin π4≠±2,故②错; f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2sin 0=0,故③对; y =f (x )的图象向左平移π4个单位,得y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4, 故④错.故填①③.三、解答题11.(2013·某某)设函数f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx (ω>0),且y =f (x )图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4. (1)求ω的值;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值. 解 (1)f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx =32-3×1-cos 2ωx 2-12sin 2ωx =32cos 2ωx -12sin 2ωx =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3. 依题意知2π2ω=4×π4,ω>0,所以ω=1. (2)由(1)知f (x )=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当π≤x ≤3π2时,5π3≤2x -π3≤8π3. 所以-32≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1. 所以-1≤f (x )≤32. 故f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1. 12.(2012·某某)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12的单调递增区间. 解 (1)由题设图象知,周期T =2⎝⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π, 所以ω=2πT=2.因为点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0在函数图象上, 所以A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ=0, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+φ=0. 又因为0<φ<π2,所以5π6<5π6+φ<4π3. 从而5π6+φ=π,即φ=π6. 又点(0,1)在函数图象上,所以A sin π6=1,解得A =2. 故函数f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π6-2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π6 =2sin 2x -2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 =2sin 2x -2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2x +32cos 2x =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z . 所以函数g (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .。

2014高考数学 必考热点大调查6 三角化简与求值

2014高考数学 必考热点大调查6 三角化简与求值

2014高考数学必考热点大调查:热点6三角化简与求值【最新考纲解读】1.任意角的概念、弧度制 (1)了解任意角的概念.(2)了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. 2.和与差的三角函数公式(1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.(3)能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. 3.简单的三角恒等变换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). 【回归课本整合】 一.三角函数诱导公式1.对于形如2,,()k a a a k Z ππ±-±∈即满足2n πα+中n 取偶数时:等于角α的同名三角函数,前面加上一个把α看成是锐角时,该角所在象限的符号; 2.对于形如3,()22a a k Z ππ±±∈即满足2nπα+中n 取奇数时:等于角α的余名三角函数,前面加上一个把α看成是锐角时,该角所在象限的符号.3.口诀:奇变偶不变,符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).4.运用诱导公式转化角的一般步骤:(1)负化正:当已知角为负角时,先利用负角的诱导公式把这个角的三角函数化为正角的三角函数值;(2)正化负:当已知角是大于360的角时,可用360k α⋅+的诱导公式把这个角的三角函数值化为主区间0360→内的三角函数值;(3)主化锐:当已知角是90到360内的角时,可利用180,270,360ααα---的诱导公式把这个角的三角函数值化为0到90内的角. 二. 两角和与差的三角函数公式1. 两角和与差的正弦公式:()sin αβ±=sin cos cos sin αβαβ±. 变形式:()()sin sin αβαβ++-=2sin cos αβ()();sin sin αβαβ+--=2cos sin αβ;2.两角和与差的余弦公式:()cos αβ±=cos cos sin sin αβαβ变形式:()()cos cos αβαβ++-=2cos cos αβ;()()cos cos αβαβ+--=2sin sin αβ;3.两角和与差的正切公式:()tan αβ±=tan tan 1tan tan αβαβ±())2k k Z παβαβπ+≠+∈(、、.变形式:tan tan αβ±=()()tan 1tan tan αβαβ±.注意:运用两角和与差的三角函数公式的关键是熟记公式,我们不仅要记住公式,更重要的是抓住公式的特征,如角的关系,次数关系,三角函数名等抓住公式的结构特征对提高记忆公式的效率起到至关重要的作用,而且抓住了公式的结构特征,有利于在解题时观察分析题设和结论等三角函数式中所具有的相似性的结构特征,联想到相应的公式,从而找到解题的切入点.三.二倍角公式的正弦、余弦、正切1.二倍角的正弦公式:sin 2α=2sin cos αα;二倍角的余弦公式:cos 2α=22cos sin αα-=22cos 1α-=212sin α-;二倍角的正切公式:tan 2α= 22tan 1tan αα- . 2. 降幂公式:sin cos αα=1sin 22α;2sin α=1cos 22α-;2cos α=1cos 22α+. 3.升幂公式:1sin 2α+=2(sin cos )αα+;1cos 2α+=22cos α;1cos 2α-=22sin α.注意:在二倍角公式中,两个角的倍数关系,不仅限于2α是α的二倍,要熟悉多种形式的两个角的倍数关系,同时还要注意απαπα-+442,,三个角的内在联系的作用,⎪⎭⎫⎝⎛±⎪⎭⎫ ⎝⎛±=⎪⎭⎫ ⎝⎛±=απαπαπα4cos 4sin 222sin 2cos 是常用的三角变换.【方法技巧提炼】1.正、余弦三兄妹“sin cos x x ±、sin cos x x ⋅”的应用sin cos x x ±与sin cos x x ⋅通过平方关系联系到一起,即2(sin cos )12sin cos x x x x ±=±,2(sin cos )1sin cos ,2x x x x +-=21(sin cos )sin cos .2x x x x --=因此在解题中若发现题设条件有三者之一,就可以利用上述关系求出或转化为另外两个. 2.如何利用“切弦互化”技巧(1)弦化切:把正弦、余弦化成切得结构形式,这样减少了变量,统一为“切”得表达式,进行求值. 常见的结构有:①sin ,cos αα的二次齐次式(如22sin sin cos cos a b c αααα++)的问题常采用“1”代换法求解;②sin ,cos αα的齐次分式(如sin cos sin cos a b c d αααα++)的问题常采用分式的基本性质进行变形.(2)切化弦:利用公式tan α=sin cos αα,把式子中的切化成弦.一般单独出现正切、余切的时候,采用此技巧.3.三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路基本思路是:一角二名三结构.即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心.第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点.基本的技巧有:(1)巧变角:已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换.如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---等.(2)三角函数名互化:切割化弦,弦的齐次结构化成切. (3)公式变形使用:如()()()()()()()()cos cos sin sin cos tan 1tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan .αββαββααβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+++=+-=++=+--+++=+,,,(4)三角函数次数的降升:降幂公式与升幂公式. (5)式子结构的转化.(6)常值变换主要指“1”的变换:221sin cos x x =+22sec tan tan cot x x x x =-=⋅tan sin 42ππ===等.(7)辅助角公式:()sin cos a x b x x θ+=+(其中θ角所在的象限由a b 、的符号确定,θ的值由tan baθ=确定.在求最值、化简时起着重要作用,这里只要掌握辅助角θ为特殊角的情况即可.如sin cos ),sin 2sin(),cos 2sin()436x x x x x x x x x πππ±=±±=±±=±等.【考场经验分享】 1.在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点.|OP |=r 一定是正值.2.同角三角函数关系及诱导公式要注意象限角对三角函数符号的影响,尤其是利用平方关系在求三角函数值时,进行开方时要根据角的象限或X 围判断符号,正确取舍.3.使用诱导公式时一定要注意三角函数值在各象限的符号,特别是在具体题目中出现类似k π±α(k ∈Z)的形式时,需要对k 的取值进行分类讨论,从而确定三角函数值的正负. 4.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的拆分要尽可能化为同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.5.本热点一般难度不大,属于得全分的题目,一般放在选择题的中间位置.但是因题目解法的灵活性造成在紧X 的考试氛围里面,容易一时的思路堵塞,需冷静处理.如果一时想不到化简的方向,可暂且放一放,不要钻牛角尖,否则可能造成心理负担,情绪受到影响.因新课标高考对这个热点考查难度已经降低,同学们应有必胜的信心. 【新题预测演练】1.【2013某某省名校名师俱乐部高三3月模拟考试】已知(0,)2πα∈,cos α=cos()6πα+=( )A.12 B.1 C.12-+ D .1-4. [2012-2013学年某某省某某市高三(上)摸底调研测试]已知,则sin2x的值为( ) A .B .C .D .5.【某某省某某市2013届高中毕业班第一次诊断性检测】已知=3,则tanx 的值是(A)3(B)—3(C)2(D)-26.【某某省某某市2012-2013学年度第一学期模块检测】已知25242sin -=α,⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈04,πα,则ααcos sin +等于 A .51-B .51C .57-D .579.【某某省实验中学2013届高三第二次诊断性测试】已知21)4tan(-=+πα,且παπ<<2,则)4sin(cos 22sin 2πααα--等于A.552 B.1053- C.552- D.10103-10.【某某市部分重点中学2012—2013年高三上学期第一次联考】当0<x <2π时,函数x xx x f 2sin sin 82cos 1)(2++=的最小值为A .2B .32C .4D .34 12.【2013届某某省重点中学联合考试】已知3sin 25α=(2)2παπ<<,1tan()2αβ-=,则tan()αβ+=( )A .-2B .-1C .211-D .21113.【某某省某某市2013届高三上学期期中考试数学】已知()sin cos 2,0,αααπ-=∈,则tan α等于 A.1-B.2222D.114.【2012-2013学年某某省某某二中高三(上)第四次月考】若,则的值是( )A .B .C .D .18.【某某省皖南八校2013届高三第二次联考】 已知角a 的终边经过点P(x,- 6),且tan a=35-,则x 的值为____.19.【某某省某某市2013届高三第二次调研测试】设()αβ∈0π,,,且5sin()13αβ+=, 1tan 22α=.则cos β的值为.20.【2013届某某天柱民中、锦屏中学、黎平一中、黄平民中四校联考】已知(,2),tan 2,αππαα∈=-=则cos 。

三角函数最值问题求法

三角函数最值问题求法

三角函数最值问题求法三角函数是高中数学中常见的一种函数类型,它与三角形的边长和角度之间的关系密切相关。

在解决三角函数最值的问题时,我们通常需要根据特定的条件和信息来确定函数的最大值或最小值。

下面将详细介绍三角函数最值问题的求解方法。

1.函数的定义域和值域分析:在解决三角函数最值问题之前,我们首先要对函数的定义域和值域进行分析。

不同的三角函数具有不同的定义域和值域,对于正弦函数和余弦函数,其定义域是整个实数集,值域是[-1,1];而对于正切函数,其定义域是除去kπ(k∈Z)的全体实数,值域是整个实数集。

2.函数的周期性利用:三角函数具有周期性的特点,即对于一些三角函数f(x),存在正整数T,使得对于任意实数x,有f(x+T)=f(x)。

利用函数的周期性特点,我们可以通过分析一个周期内的变化趋势,从而确定函数的最值。

常见的周期为π或2π。

在具体求解过程中,我们可以通过将函数的自变量进行换元,使其处于一个周期内进行分析。

3.导数的求解和极值点分析:如果一个三角函数是连续的,并且在一些区间内可导,则可以通过求导数的方法来确定指定区间上的局部最值。

我们可以通过求导数并令其等于零,求解出导数为零的点,然后通过第一、第二导数的正负性进行判断,得出函数的极值点和最值。

同时,我们还可以利用导数的符号变化来确定驻点和极值点的位置。

4.图像分析法:对于特定的三角函数问题,我们可以通过观察函数的图像来推测函数的最值。

通过绘制函数的图像,并结合定义域和值域的分析,我们可以直观地判断出函数在一些区间上的最值。

对于常见的正弦函数、余弦函数和正切函数,我们可以通过观察其图像的特点,确定函数在一个周期内的最值位置。

5.利用特殊三角函数的性质:在求解三角函数最值问题时,我们可以利用特殊的三角函数性质来进行分析。

例如,正弦函数和余弦函数在定义域内是交错递增和递减的,因此我们可以通过分析数值的正负性来确定函数在一些区间上的最值。

而正切函数在定义域上的周期是π,其在相邻两个零点之间是增函数还是减函数,从而确定函数的极值点。

高三数学三角函数的最值问题

高三数学三角函数的最值问题

例如:设实数 x 、 y满足 x 2 y 2 1 则3x 4 y 值为______.
的最大
二 重点难点: 通过三角变换结合代数变换求三角函数的 最值。 三 思维方式 1 认真观察函数式,分析其结构特征,确定类型 2 根据类型,适当地进行三角恒等变形或转化,这是 关键的步骤。 3 在有关几何图形的最值中,应侧重于将其化为三角 函数问题来解决。 四 特别说明 注意变换前后函数的等价性,正弦、余弦的有界性及函 数定义域对最值确定的影响,含参数函数的最值,解题 要注意参数的作用和影响。
三角函数的最值问题
高三备课组
1一: 基础知识
1 、 配方法求最值 主要是利用三角函数理论及三角函数的有界性,转化为 二次函数在闭区间上的最值问题,
2 y sin x sin x 1 的最值 如求函数
可转化为求函数
上的最值问题。
y t 2 t 1, t 1,1
2、化为一个角的三角函数,再利用有界性求最值:
2、转化为闭区间上二次函数的最值问题。 例2 P(66)
x 求函数 y cot sin x cot x sin 2 x的最值 . 2
练习:
5 3 使得函数 y sin x a cos x a 8 2 0,
2
是否存在实数a,
在闭区间 上的最大值是1?若存在,求出对应 2 的a值?若不存在,试说明理由。
三、课堂小结 ( 1) 求三角函数最值的方法有:①配方法,②化为一个角 的三角函数,③数形结合法④换元法,⑤基本不等式法。 ( 2) 三角函数最值都是在给定区间上取得的,因而要特别 注意题设所给出的区间。 (3) 求三角函数的最值时,一般要进行一些三角变换以及 代数换元,须注意函数有意义的条件和弦函数的有界性。 ( 4) 含参数函数的最值,解题要注意参数的作用和影响。

2014高考数学理硬手笔(真题篇)常考问题三角恒等变换与解三角形


(2)四边形 ABCD 的面积 S=12(AB·AD+CB·CD)·sin A=12[x(5-x)+
x(9-x)] 1-cos2A.
=x(7-x)
1-2x2= x2-47-x2
= x2-4x2-14x+49.
记 g(x)=(x2-4)(x2-14x+49),x∈(2,5).
• 常考问题6 三角恒等变换与解三角形
[真题感悟] [考题分析]
1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. (2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β. (3)tan(α±β)=1ta∓ntaαn±αttaannββ.
热点二 正、余弦定理的应用 【例 2】 (2013·苏锡常镇模拟)△ABC 的面积是 30,内角 A,B,C
的对边分别为 a,b,c,cos A=1123.
(1)求A→B·A→C;
(2)若 c-b=1,求 a 的值.
解 (1)由 cos A=1123,且 0<A<π, 得 sin A= 1-11232=153. 又 S△ABC=12bcsin A=30, 所以 bc=156,
(2)tan α=tan[(α-β)+β]=1t-antaαn-αβ-+βttaannββ =1+12-12×17 17=13, tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=1t-antαan+αttaannαα--ββ=1-13+13×12 12=1. ∵tanα=13>0,∴0<α<2π,∴0<2α<π.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α=2sin αcos α. (2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α. (3)tan 2α=1-2tatnanα2α.

2014高考数学必考点解题方法秘籍 三角函数2 理

2014高考理科数学必考点解题方法秘籍:三角函数2摘要:近年来,三角函数试题在高考中所占的比例基本稳定在12%左右,并且大部分试题为基础题和中档题.以近5年各地区高考题为例,三角函数一般会作为一道客观题和一道主观题。

本文主要总结三角函数的各种考查题型和解题思路以及它的考试趋势。

2.1三角函数化简与求值关于三角函数的求值,一般是先运用它的公式化简再求值,公式包括二倍角公式,两角和与差的三角函数公式,和差化积公式,积化和差公式,正弦定理和余弦定理等。

例1 △ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .己知 A-C=90°,b ,求C .(2011年高考理科数学全国卷)解:由a c +=及正弦定理可得sin sin .A C B +=又由于90,180(),A C B A C -==-+故cos sin )C C A C +=+2)C =︒+2.C =cos 2,C C C += cos(45)cos 2.C C ︒-=因为090C ︒<<︒, 所以245,C C =︒-15C =︒例2在ABC △中,已知2AC =,3BC =,4cos 5A =-.(Ⅰ)求sin B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.解(Ⅰ)在ABC △中,3sin 5A ===,由正弦定理,得 sin sin BC ACA B =.所以232sin sin 355AC B A BC ==⨯=.(Ⅱ)因为4cos 5A =-,所以角A 为钝角,从而角B 为锐角,于是cos B ===217cos 22cos 12125B B =-=-=sin 2sin 2cos cos 2sin 666B B B πππ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭171252=⨯=解析:本种类型题主要考查三角函数中的诱导公式、特殊角三角函数值、两角差公式、倍角公式、等基础知识,考查基本运算能力。

所以,在对于这种直接运算化简的题目,必须记住有关于三角函数的有关公式,主要有:二倍角公式 :sin(2)2sin cos ααα=;2222cos(2)cos sin 2cos 112sin ;ααααα=-=-=- 2tan(2)2tan /(1tan );ααα=- 2cot(2)(cot 1)(2cot );ααα=-两角和与差的三角函数公式 :cos()cos cos sin sin ;αβαβαβ+=- cos()cos cos sin sin ;αβαβαβ-=+ sin()sin cos cos sin ;αβαβαβ±=±tan()(tan tan )/(1tan tan );αβαβαβ+=+- tan()(tan tan )/(1tan tan );αβαβαβ-=-+和差化积公式:()()sin sin 2sin +/2cos /2;αβαβαβ+=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()()sin sin 2cos /2sin /2;αβαβαβ-=+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()()cos cos 2cos /2cos /2;αβαβαβ+=+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()()cos cos 2sin /2sin /2;αβαβαβ-=-+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦积化和差公式:[]1sin cos sin()sin();2αβαβαβ⋅=++- 1cos sin [sin()sin()];2αβαβαβ=+-- 1cos cos [cos()cos()];2αβαβαβ=++- 1sin sin [cos()cos()];2αβαβαβ=-+--正弦定理:在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c.则有 :2sin sin sin a b c R A B C ===(R 为三角形外接圆的半径)(1)已知三角形的两角与一边,解三角形。

2014高考数学必考热点大调查热点6三角化简与求值(学生版)

【最新考纲解读】1.任意角的概念、弧度制 (1)了解任意角的概念.(2)了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. 2.和与差的三角函数公式(1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式.(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式.(3)能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. 3.简单的三角恒等变换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).【回归课本整合】一.三角函数诱导公式1.对于形如2,,()k a a a k Z ππ±-±∈即满足2n πα+中n 取偶数时:等于角α的同名三角函数,前面加上一个把α看成是锐角时,该角所在象限的符号; 2.对于形如3,()22a a k Z ππ±±∈即满足2nπα+中n 取奇数时:等于角α的余名三角函数,前面加上一个把α看成是锐角时,该角所在象限的符号.3.口诀:奇变偶不变,符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).4.运用诱导公式转化角的一般步骤:(1)负化正:当已知角为负角时,先利用负角的诱导公式把这个角的三角函数化为正角的三角函数值;(2)正化负:当已知角是大于360的角时,可用360k α⋅+的诱导公式把这个角的三角函数值化为主区间0360→内的三角函数值;(3)主化锐:当已知角是90到360内的角时,可利用180,270,360ααα---的诱导公式把这个角的三角函数值化为0到90内的角.二. 两角和与差的三角函数公式1. 两角和与差的正弦公式:()sin αβ±=sin cos cos sin αβαβ±.变形式:()()sin sin αβαβ++-=2sin cos αβ()();sin sin αβαβ+--=2cos sin αβ;2.两角和与差的余弦公式:()cos αβ±=cos cos sin sin αβαβ变形式:()()cos cos αβαβ++-=2cos cos αβ;()()cos cos αβαβ+--=2sin sin αβ;3.两角和与差的正切公式:()tan αβ±=tan tan 1tan tan αβαβ±())2k k Z παβαβπ+≠+∈(、、.变形式:tan tan αβ±=()()tan 1tan tan αβαβ±.注意:运用两角和与差的三角函数公式的关键是熟记公式,我们不仅要记住公式,更重要的是抓住公式的特征,如角的关系,次数关系,三角函数名等抓住公式的结构特征对提高记忆公式的效率起到至关重要的作用,而且抓住了公式的结构特征,有利于在解题时观察分析题设和结论等三角函数式中所具有的相似性的结构特征,联想到相应的公式,从而找到解题的切入点.三.二倍角公式的正弦、余弦、正切 1.二倍角的正弦公式:sin 2α=2sin cos αα;二倍角的余弦公式:cos 2α=22cos sin αα-=22cos 1α-=212sin α-;二倍角的正切公式:tan 2α= 22tan 1tan αα- . 2. 降幂公式:sin cos αα=1sin 22α;2sin α=1cos 22α-;2cos α=1cos 22α+.3.升幂公式:1sin 2α+=2(sin cos )αα+;1cos 2α+=22cos α;1cos 2α-=22sin α.注意:在二倍角公式中,两个角的倍数关系,不仅限于2α是α的二倍,要熟悉多种形式的两个角的倍数关系,同时还要注意απαπα-+442,,三个角的内在联系的作用,⎪⎭⎫⎝⎛±⎪⎭⎫ ⎝⎛±=⎪⎭⎫ ⎝⎛±=απαπαπα4cos 4sin 222sin 2cos 是常用的三角变换.【方法技巧提炼】1. 正、余弦三兄妹“sin cos x x ±、sin cos x x ⋅”的应用sin cos x x ±与sin cos x x ⋅通过平方关系联系到一起,即2(sin cos )12sin cos x x x x ±=±,2(sin cos )1sin cos ,2x x x x +-=21(sin cos )sin cos .2x x x x --=因此在解题中若发现题设条件有三者之一,就可以利用上述关系求出或转化为另外两个. 2.如何利用“切弦互化”技巧(1)弦化切:把正弦、余弦化成切得结构形式,这样减少了变量,统一为“切”得表达式,进行求值. 常见的结构有:① sin ,cos αα的二次齐次式(如22sin sin cos cos a b c αααα++)的问题常采用“1”代换法求解;②sin ,cos αα的齐次分式(如sin cos sin cos a b c d αααα++)的问题常采用分式的基本性质进行变形.(2)切化弦:利用公式tan α=sin cos αα,把式子中的切化成弦.一般单独出现正切、余切的时候,采用此技巧.3.三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路基本思路是:一角二名三结构.即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心.第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点.基本的技巧有:(1)巧变角:已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换.如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---等.(2)三角函数名互化:切割化弦,弦的齐次结构化成切. (3)公式变形使用:如()()()()()()()()cos cos sin sin cos tan 1tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan tan .αββαββααβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+++=+-=++=+--+++=+,,,(4)三角函数次数的降升:降幂公式与升幂公式. (5)式子结构的转化.(6)常值变换主要指“1”的变换:221sin cos x x =+22sec tan tan cot x x x x =-=⋅tan sin 42ππ===等.(7)辅助角公式:()sin cos a x b x x θ+=+(其中θ角所在的象限由a b 、的符号确定,θ的值由tan baθ=确定.在求最值、化简时起着重要作用,这里只要掌握辅助角θ为特殊角的情况即可.如sin cos ),sin 2sin(),cos 2sin()436x x x x x x x x x πππ±=±±=±±=±等.【考场经验分享】1.在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点.|OP |=r 一定是正值.2.同角三角函数关系及诱导公式要注意象限角对三角函数符号的影响,尤其是利用平方关系在求三角函数值时,进行开方时要根据角的象限或范围判断符号,正确取舍.3.使用诱导公式时一定要注意三角函数值在各象限的符号,特别是在具体题目中出现类似k π±α(k ∈Z)的形式时,需要对k 的取值进行分类讨论,从而确定三角函数值的正负. 4.重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的拆分要尽可能化为同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.5.本热点一般难度不大,属于得全分的题目,一般放在选择题的中间位置.但是因题目解法的灵活性造成在紧张的考试氛围里面,容易一时的思路堵塞,需冷静处理.如果一时想不到化简的方向,可暂且放一放,不要钻牛角尖,否则可能造成心理负担,情绪受到影响.因新课标高考对这个热点考查难度已经降低,同学们应有必胜的信心.【新题预测演练】1.【2013河北省名校名师俱乐部高三3月模拟考试】已知(0,)2πα∈,cos α=cos()6πα+=( )A .12 B .1- C .12- D .1-4. [2012-2013学年云南省昆明市高三(上)摸底调研测试]已知,则sin2xD5.【四川省成都市2013届高中毕业班第一次诊断性检测】 已知=3,则tanx 的值是(A)3 (B)—3 (C)2(D)-26.【山东省烟台市2012-2013学年度第一学期模块检测】已知25242sin -=α,⎪⎭⎫⎝⎛-∈04,πα,则ααcos sin +等于 A .51-B .51C .57-D .579.【山东省实验中学2013届高三第二次诊断性测试】已知21)4tan(-=+πα,且παπ<<2,则)4sin(cos 22sin 2πααα--等于A.552 B.1053- C.552- D.10103-10.【重庆市部分重点中学2012—2013年高三上学期第一次联考】当0<x <2π时,函数x xx x f 2sin sin 82cos 1)(2++=的最小值为A .2B .32C .4D .3412.【2013届河北省重点中学联合考试】已知3sin 25α=(2)2παπ<<,1tan()2αβ-=,则tan()αβ+=( )A .-2B .-1C .211-D .21113.【山东省泰安市2013届高三上学期期中考试数学】已知()sin cos 0,αααπ-=∈,则tan α等于 A.1-B.D.114.【2012-2013学年江西省南昌二中高三(上)第四次月考】若,则的值是( )D18.【安徽省皖南八校2013届高三第二次联考】 已知角a 的终边经过点P(x,- 6),且tan a= 35-,则x 的值为 ____.19.【江苏省南通市2013届高三第二次调研测试】设()αβ∈0π,,,且5sin()13αβ+=, 1tan 22α=.则cos β的值为 .20.【2013届贵州天柱民中、锦屏中学、黎平一中、黄平民中四校联考】已知(,2),tan 2,αππαα∈=-=则cos 。

高考微专题 三角函数中的最值求解方法 (共18张PPT)


x
π 4
的图象向右平移
π 4
个单位得函数
g(x)=
2 sinx 的图象,
问题等价于函数 g(x)=
2
sinx
在区间
π 8
,
π 16
上单调递增,
故只要 1 × 2π ≥2× π ,即ω≤4.
2
8
综上可知 2≤ω≤4,故ω的最大值和最小值之和为 6.故选 C.
反思归纳 根据已知的函数性质,确定ω满足的条件求得其最值或者取 值范围.
类型三 函数图象平移距离的最小值
【例 3】 将函数 f(x)=sin 4x 图象上所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍(纵坐标不 变),再将它的图象向左平移 ( >0)个单位,得到了一个偶函数的图象,则 的最
小值为( )
(A) π 16
(B) π 12
(C) π 6
(D) π 4
思路点拨:得出变换后函数图象的解析式,利用其为偶函数求出 的通解,
类型四 ω的最值
【例 4】 已知函数 f(x)= 2 sin x (ω>0)的图象关于直线 x= π 对称,
2
f
3π 8
=1,当
=
π 4
ω时
f(x)在区间
3π 8
,
3π 16
上单调递增,则ω的最大值和
最小值之和为( )
(A)2 (B)4 (C)6 (D)8
思路点拨:根据条件确定T的范围得出ω的最小值,根据单调区间确定其 最大值.
高考微专题 三角函数中的最值求解方法
三角函数与解三角形中一大类问题就是 最值,我们把该类问题称为三角最值,其主要 类型有如下几类.
类型一 可化为二次函数的三角函数最值
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

解决这一类问题的基本途径,同求解其他函数最
值一样,一方面应充分利用三角函数自身的特殊
性(如有界性等),另一方面还要注意将求解三角函
数最值问题转化为求一些我们所熟知的函数(二次
函数等)最值问题.下面介绍几种常见的三角函数最
值的求解策略.
1.配方转化策略
对能够化为形如y =a sin 2x +b sin x +c 或y =a cos 2x +b cos x +c 的三角函数最值问题,可看作是sin x 或cos x 的二次函数最值问题,常常利用配方转化策略来解决.
[典例1] 求函数y =5sin x +cos 2x 的最值.
[解] y =5sin x +()1-2sin 2x =-2sin 2x +5sin x +1=-2⎝⎛⎭⎫sin x -542+338
. ∵-1≤sin x ≤1,∴当sin x =-1,即x =2k π-π2
,k ∈Z 时, y min =-2×
8116+338=-6;当sin x =1,即x =2k π+π2,k ∈Z 时,y max =-2×116+338
=4.
[题后悟道] 这类问题在求解中,要注意三个方面的问题:其一要将三角函数准确变形为sin x 或cos x 的二次函数的形式;其二要正确配方;其三要把握三角函数sin x 或cos x 的范围,以防止出错,若没有特别限制其范围是[-1,1].
2.有界转化策略
对于所给的三角函数能够通过变形化为形如y =A sin(ωx +φ)等形式的,常常可以利用三角函数的有界性来求解其最值.这是解决三角函数最值问题常用的策略之一.
[典例2] (2012·重庆高考改编)设函数f (x )=4cos ⎝
⎛⎭⎫ωx -π6sin ωx -cos(2ωx +π),其中ω>0. 求函数y =f (x )的最值.
[解] f (x )=4⎝⎛⎭⎫32cos ωx +12sin ωx sin ωx +cos 2ωx
=23sin ωx cos ωx +2sin 2ωx +cos 2ωx -sin 2ωx =3sin 2ωx +1,
因为-1≤sin 2ωx ≤1,
所以函数y =f (x )的最大值为3+1,最小值为1- 3.
[题后悟道] 求解这类问题的关键是先将所给的三角函数化为一个角的三角函数问题,然后利用三角函数的有界性求其最值.
3.单调性转化策略
借助函数单调性是求解函数最值问题常用的一种转化策略.对于三角函数来说,常常是先化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再利用三角函数的单调性求解.
[典例3] 函数f (x )=
22sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-32
在⎣⎡⎦⎤π,17π12上的最大值为________,最小值为________.
[解析] 由π≤x ≤17π12,得5π4≤x +π4≤5π3
. 因为f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-32在⎣⎡⎦⎤π,5π4上是减函数,在⎣⎡⎦⎤5π4,17π12上是增函数,且f (π)>f ⎝⎛⎭⎫17π12,所以当x =5π4时,f (x )有最小值为22sin ⎝⎛⎭⎫5π4+π4-32=-22-32
. 当x =π时,f (x )有最大值-2.
[答案] -2 -22-32
[题后悟道] 这类三角函数求最值的问题,主要的求解策略是先将三角函数化为一个角的三角函数形式,然后再借助于函数的单调性,确定所求三角函数的最值.
4.数形结合转化策略
对于形如y =b -sin x a -cos x 的三角函数最值问题来说,常常利用其几何意义,将y =b -sin x a -cos x
视为定点(a ,b )与单位圆上的点(cos x ,sin x )连线的斜率来解决.
[典例4] 求函数y =-sin x 2-cos x
(0<x <π)的最小值. [解] 将表达式改写成y =0-sin x 2-cos x
,y 可看成连接点A (2,0)与点
P (cos x ,sin x )的直线的斜率.由于点(cos x ,sin x )的轨迹是单位圆的
上半圆(如图),所以求y 的最小值就是在这个半圆上求一点,使得相
应的直线斜率最小.
设过点A 的直线与半圆相切于点B ,则k AB ≤y <0.
可求得k AB =tan 5π6=-33
.
所以y的最小值为-
3
3⎝



此时x=
π
3.
[题后悟道]这类三角函数的最值问题,求解策略就是先将函数化为直线斜率的形式,再找出定点与动点满足条件的图形,最后由图形的几何意义求出三角函数的最值.。

相关文档
最新文档