三角函數(shù)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一. 教學(xué)內(nèi)容:三角函數(shù)

【結(jié)構(gòu)】

二、要求

(一)理解任意角的概念、弧度的意義、正確進(jìn)行弧度與角度的換算;掌握任意角三角函數(shù)的定義、會利用單位圓中的三角函數(shù)線表示正弦、余弦、正切。

(二)掌握三角函數(shù)公式的運(yùn)用(即同角三角函數(shù)基本關(guān)系、誘導(dǎo)公式、和差及倍角公式)

(三)能正確運(yùn)用三角公式進(jìn)行簡單三角函數(shù)式的化簡、求值和恒等式證明。

(四)會用單位圓中的三角函數(shù)線畫出正弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖線、并在此基礎(chǔ)上由誘導(dǎo)公式畫出余弦函數(shù)的圖象、會用“五點(diǎn)法”畫出正弦函數(shù)、余弦函數(shù)及Y=Asin(ωx φ)的簡圖、理解A、ω、 < 1271864542"> 的意義。

三、熱點(diǎn)分析

1. 近幾年高考對三角變換的考查要求有所降低,而對本章的內(nèi)容的考查有逐步加強(qiáng)的趨勢,主要表現(xiàn)在對三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查上有所加強(qiáng).

2. 對本章內(nèi)容一般以選擇、填空題形式進(jìn)行考查,且難度不大,從1993年至2002年考查的內(nèi)容看,大致可分為四類問題(1)與三角函數(shù)單調(diào)性有關(guān)的問題;(2)與三角函數(shù)圖象有關(guān)的問題;(3)應(yīng)用同角變換和誘導(dǎo)公式,求三角函數(shù)值及化簡和等式證明的問題;(4)與周期有關(guān)的問題

3. 基本的解題規(guī)律為:觀察差異(或角,或函數(shù),或運(yùn)算),尋找聯(lián)系(借助于熟知的公式、或技巧),分析綜合(由因?qū)Ч驁?zhí)果索因),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化.解題規(guī)律:在三角函數(shù)求值問題中的解題思路,一般是運(yùn)用基本公式,將未知角變換為已知角求解;在最值問題和周期問題中,解題思路是合理運(yùn)用基本公式將表達(dá)式轉(zhuǎn)化為由一個三角函數(shù)表達(dá)的形式求解.

4. 立足課本、抓好基礎(chǔ).從前面敘述可知,我們已經(jīng)看到近幾年高考已逐步拋棄了對復(fù)雜三角變換和特殊技巧的考查,而重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查,對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查上來,所以在中首先要打好基礎(chǔ).在考查利用三角公式進(jìn)行恒等變形的同時,也直接考查了三角函數(shù)的性質(zhì)及圖象的變換,可見高考在降低對三角函數(shù)恒等變形的要求下,加強(qiáng)了對三角函數(shù)性質(zhì)和圖象的考查力度.

四、復(fù)習(xí)建議

本章內(nèi)容由于公式多,且習(xí)題變換靈活等特點(diǎn),建議同學(xué)們復(fù)習(xí)本章時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)首先對現(xiàn)有公式自己推導(dǎo)一遍,通過公式推導(dǎo)了解它們的內(nèi)在聯(lián)系從而培養(yǎng)邏輯推理。

(2)對公式要抓住其特點(diǎn)進(jìn)行。有的公式運(yùn)用一些順口溜進(jìn)行。

(3)三角函數(shù)是階段研究的一類初等函數(shù)。故對三角函數(shù)的性質(zhì)研究應(yīng)結(jié)合一般函數(shù)研究方法進(jìn)行對比。如定義域、值域、奇偶性、周期性、圖象變換等。通過與函數(shù)這一章的對比,加深對函數(shù)性質(zhì)的理解。但又要注意其個性特點(diǎn),如周期性,通過對三角函數(shù)周期性的復(fù)習(xí),類比到一般函數(shù)的周期性,再結(jié)合函數(shù)特點(diǎn)的研究類比到抽象函數(shù),形成解決問題的能力。

(4)由于三角函數(shù)是我們研究的一門基礎(chǔ)工具,近幾年高考往往考查知識網(wǎng)絡(luò)交匯處的知識,故學(xué)習(xí)本章時應(yīng)注意本章知識與其它章節(jié)知識的聯(lián)系。如平面向量、參數(shù)方程、換元法、解三角形等。(2003年高考應(yīng)用題源于此)

(5)重視數(shù)學(xué)思想方法的復(fù)習(xí),如前所述本章都以選擇、填空題形式出現(xiàn),因此復(fù)習(xí)中要重視選擇、填空題的一些特殊解題方法,如數(shù)形結(jié)合法、代入檢驗(yàn)法、特殊值法,待定系數(shù)法、排除法等.另外對有些具體問題還需要掌握和運(yùn)用一些基本結(jié)論.如:關(guān)于對稱問題,要利用y=sinx的對稱軸為x=kπ+ (k∈Z),對稱中心為(kπ,0),(k∈Z)等基本結(jié)論解決問題,同時還要注意對稱軸與函數(shù)圖象的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)特征.在求三角函數(shù)值的問題中,要學(xué)會用勾股數(shù)解題的方法,因?yàn)楦哳}一般不能查表,給出的數(shù)都較特殊,因此主動發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用勾股數(shù)來解題能起到事半功倍的效果.

(6)加強(qiáng)三角函數(shù)應(yīng)用意識的訓(xùn)練,1999年高考理科第20題實(shí)質(zhì)是一個三角問題,由于考生對三角函數(shù)的概念認(rèn)識膚淺,不能將以角為自變量的函數(shù)迅速與三角函數(shù)之間建立聯(lián)系,造成障礙,思路受阻.實(shí)際上,三角函數(shù)是以角為自變量的函數(shù),也是以實(shí)數(shù)為自變量的函數(shù),它產(chǎn)生于生產(chǎn)實(shí)踐,是客觀實(shí)際的抽象,同時又廣泛地應(yīng)用于客觀實(shí)際,故應(yīng)培養(yǎng)實(shí)踐第一的觀點(diǎn).總之,三角部分的考查保持了內(nèi)容穩(wěn)定,難度穩(wěn)定,題量穩(wěn)定,題型穩(wěn)定,考查的重點(diǎn)是三角函數(shù)的概念、性質(zhì)和圖象,三角函數(shù)的求值問題以及三角變換的方法.

(7)變?yōu)橹骶、抓好訓(xùn)練.變是本章的主題,在三角變換考查中,角的變換,三角函數(shù)名的變換,三角函數(shù)次數(shù)的變換,三角函數(shù)式表達(dá)形式的變換等比比皆是,在訓(xùn)練中,強(qiáng)化“變”意識是關(guān)鍵,但題目不可太難,較特殊技巧的題目不做,立足課本,掌握課本中常見問題的解法,把課本中習(xí)題進(jìn)行歸類,并進(jìn)行分析比較,尋找解題規(guī)律.針對高考中的題目看,還要強(qiáng)化變角訓(xùn)練,經(jīng)常注意收集角間關(guān)系的觀察分析方法.另外如何把一個含有不同名或不同角的三角函數(shù)式化為只含有一個三角函數(shù)關(guān)系式的訓(xùn)練也要加強(qiáng),這也是高考的重點(diǎn).同時應(yīng)掌握三角函數(shù)與二次函數(shù)相結(jié)合的題目.

(8)在復(fù)習(xí)中,應(yīng)立足基本公式,在解題時,注意在條件與結(jié)論之間建立聯(lián)系,在變形過程中不斷尋找差異,講究算理,才能立足基礎(chǔ),發(fā)展能力,適應(yīng)高考.

在本章內(nèi)容中,高考試題主要反映在以下三方面:其一是考查三角函數(shù)的性質(zhì)及圖象變換,尤其是三角函數(shù)的最大值與最小值、周期。多數(shù)題型為選擇題或填空題;其次是三角函數(shù)式的恒等變形。如運(yùn)用三角公式進(jìn)行化簡、求值解決簡單的綜合題等。除在填空題和選擇題出現(xiàn)外,解答題的中檔題也經(jīng)常出現(xiàn)這方面內(nèi)容。

另外,還要注意利用三角函數(shù)解決一些應(yīng)用問題。

【典型例題】

兩角和與差的三角函數(shù)

例1. 已知解:設(shè) = = ∴ =

從而可得: 的最值。

解:∵ ∴- , ∴∵ ∴即∴

y=

當(dāng)sina∈[ ,1]時函數(shù)y遞增,∴當(dāng)sina= 時 ymin= ;

當(dāng)sina∈ 時,函數(shù)y遞減,∴當(dāng)sina=0時,ymin=

例3.

解:∵ A B C=π,

三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)

例4. 求函數(shù)解:∵

當(dāng)

例5. 已知函數(shù)f(asin2asinx a、b為常數(shù),a<0),它的定義域?yàn)閇0, ],值域?yàn)閇-3,1],試求解:x)=2x-2 xcosa b-1

=x)- x =-2asin

∵0≤x≤ ∴ ≤2 ∴

∵a≤-2a

∴3asina b-1≤b-1

∵值域?yàn)閇-3,1] ∴

例6. 已知函數(shù)y軸上的截距為1,它在 )和( ).

(1)求y=x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的y=g(y=g(y=g(解:(1)由已知,易得A=2.

,解得 ,得

. 又 ,解得 . ∴ 為所求.

(2)壓縮后的函數(shù)解析式為 再平移,

0

0

2

0

-2

0

例7. 在Δ 的最小值.并指出取最小值時ΔABC的形狀,并說明理由.

解:令

∵在Δ ,∴

又 .

當(dāng) 時,y取得最小值 ;

由 知 知 ,B=60°;

故 時,Δ ) b;(1)求這段時間的最大溫差;(2)寫出這段曲線的函數(shù)解析式.

) b的半個周期的圖象.

∴ ,由圖示A=<0" > (30-10)=10,b=<1" > (30 10)=20,這時y=10sin( x <3" style=' > ) 20,將x=6,y=10代入上式可取 (<9" style='' > ,且均為常數(shù)),

(1)求函數(shù) 的最小正周期;

(2)若 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,且恰好能夠取到 的值.

)、一種三角函數(shù)的形式.

(1)

(其中 )

所以,函數(shù) 的最小正周期為 (2) 由(1)可知: .

另外,由 在區(qū)間 上單調(diào)遞增,可知: ,所以, .

解之得: ,試比較 =解:觀察所給的兩個函數(shù),它們均是兩個三角函數(shù)的復(fù)合函數(shù),因此,我們不難想到:它們可能仍然具備三角函數(shù)的某些性質(zhì),如單調(diào)性、周期性、奇偶性等.

初步判斷便可以確定: 都是周期函數(shù),且最小正周期分別為 . 所以,只需考慮 為偶函數(shù), 的范圍繼續(xù)縮?

事實(shí)上,當(dāng) >0, > 的余弦函數(shù),把 看作是關(guān)于 的正弦函數(shù),那么這兩個函數(shù)既不同名,自變量也不相同,為了能進(jìn)行比較,我們可以作如下恒等變換,使之成為同名函數(shù),以期利用三角函數(shù)的單調(diào)性.

至此為止,可以看出:由于 和 , 與 )- -

所以,利用余弦函數(shù)在 < . 也即

綜上, .

2. 函數(shù)f(x)=cos2x sin( x)是( )

A. 非奇非偶函數(shù) B. 僅有最小值的奇函數(shù)

C. 僅有最大值的偶函數(shù) D. 高中語文 既有最大值又有最小值的偶函數(shù)

二、填空題

3. 函數(shù)f(x)=( )|c(diǎn)osx|在[-π,π]上的單調(diào)減區(qū)間為_________.

4. 設(shè)ω>0,若函數(shù)f(x)=2sinωx在[- a- 在閉區(qū)間[0, ]上的最大值是1?若存在,求出對應(yīng)的a值;若不存在,試說明理由.

【試題答案

一、

1. 解析:函數(shù)y=-xcosx是奇函數(shù),圖象不可能是A和C,又當(dāng)x∈(0, )時,y<0.

答案:D

2. 解析:f(x)=cos2x sin( x)=2cos2x-1 cosx=2[(cosx )-1.

答案:D

二、3. 解:在[-π,π]上,y=|c(diǎn)osx|的單調(diào)遞增區(qū)間是[- ,0]及[ ,π].而f(x)依|c(diǎn)osx|取值的遞增而遞減,故[- ,0]及[ ,π]為f(x)的遞減區(qū)間.

4. 解:由- ≤ωx≤ ,得f(x)的遞增區(qū)間為[- , ],由題設(shè)得

三、5. 證明:(1)∵-1≤sinα≤1且f(sinα)≥0恒成立,∴f(1)≥0

∵1≤2 cosβ≤3,且f(2 cosβ)≤0恒成立.∴f(1)≤0.

從而知f(1)=0∴b c 1=0.

(2)由f(2 cosβ)≤0,知f(3)≤0,∴9 3b c≤0.又因?yàn)閎 c=-1,∴c≥3.

解:(3)∵f(sinα)=sin2α (-1-c)sinα c=(sinα- )2 c- 2,

當(dāng)sinα=-1時,[f(sinα)]max=8,由 解得b=-4,c=3.

6. 解:如圖,設(shè)矩形木板的長邊AB著地,并設(shè)OA=x,OB=y,則a2=x2 y2-2xycosα≥2xy-2xycosα=2xy(1-cosα).

∵0<α<π,∴1-cosα>0,∴xy≤ (當(dāng)且僅當(dāng)x=y時取“=”號),故此時谷倉的容積的最大值V1=( xysinα)b= .同理,若木板短邊著地時,谷倉的容積V的最大值V2= ab2cos ,

∵a>b,∴V1>V2

從而當(dāng)木板的長邊著地,并且谷倉的底面是以a為底邊的等腰三角形時,谷倉的容積最大,其最大值為 a2bcos .

7. 解:如下圖,扇形AOB的內(nèi)接矩形是MNPQ,連OP,則OP=R,設(shè)∠AOP= ,NP=Rsin ,

∴PQ= ).S矩形MNPQ=QP?NP= sin(45°- -45°)- ]≤ -45°)=1,即θ=22.5°時,

S矩形MNPQ的值最大且最大值為 R2.

8. 解:∵在[- ]上恒成立,

∴原函數(shù)即是y=2log2cosx,

在x∈[- ≤log2cosx≤log21,即-1≤y≤0,

也就是在x∈[-

綜合上述知,存在



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