三角函數(shù)的性質(zhì)及三角恒等變形

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. 本周教學(xué)內(nèi)容:三角函數(shù)的性質(zhì)及三角恒等變形

【考點梳理】

一、本章內(nèi)容

1. 角的概念的推廣,弧度制.

2. 任意角的三角函數(shù)、單位圓中的三角函數(shù)、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系、正弦、余弦的誘導(dǎo)公式.

3. 兩角和與差的正弦、余弦、正切,二倍角的正弦、余弦、正切.

4. 正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)、周期函數(shù)、函數(shù)y=Asin(ωx )的圖像、正切函數(shù)的圖像和性質(zhì)、已知三角函數(shù)值求角.

5. 余弦定理、正弦定理.利用余弦定理、正弦定理解斜三角形.

二、本章考試要求

1. 理解任意角的概念、弧度制的意義,并能正確地進行弧度和角度的換算.

2. 掌握任意角的三角函數(shù)的定義,了解余切、正割、余割的定義,掌握同角三角函數(shù)的基本關(guān)系,掌握正弦、余弦的誘導(dǎo)公式,了解周期函數(shù)和最小正周期的意義,了解奇函數(shù)、偶函數(shù)的意義.

3. 掌握兩角和與兩角差的正弦、余弦、正切公式,掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式.

4. 能正確地運用三角公式,進行簡單三角函數(shù)式的化簡、求值和恒等式證明.

5. 了解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖像和性質(zhì),會用“五點法”畫正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和函數(shù)y= Asin(ωx )的簡圖,理解A、ω、 的意義.

6. 會由已知三角函數(shù)值求角,并會用符號

【命題研究】

分析近五年的全國,有關(guān)三角函數(shù)的內(nèi)容平均每年有25分,約占17%.的內(nèi)容主要有兩方面;其一是考查三角函數(shù)的性質(zhì)和圖象變換;尤其是三角函數(shù)的最大值、最小值和周期,題型多為選擇題和填空題;其二是考查三角函數(shù)式的恒等變形,如利用有關(guān)公式求值,解決簡單的綜合問題,除了在填空題和選擇題中出現(xiàn)外,解答題的中檔題也經(jīng)常出現(xiàn)這方面的內(nèi)容,是命題的一個常考的基礎(chǔ)性的題型.其命題熱點是章節(jié)內(nèi)部的三角函數(shù)求值問題,命題新趨勢是跨章節(jié)的學(xué)科綜合問題.的走勢,體現(xiàn)了新課標(biāo)的理念,突出了對創(chuàng)新的考查.

如:福建卷的第17題設(shè)函數(shù) ,

;

(2)若函數(shù) 的圖象按向量 平移后得到函數(shù) 的圖象,求實數(shù) 的值.此題“重視拓寬,開辟新領(lǐng)域”,將三角與向量交匯.

【策略】

三角函數(shù)是傳統(tǒng)知識內(nèi)容中變化最大的一部分,新教材處理這一部分內(nèi)容時有明顯的降調(diào)傾向,突出“和、差、倍角公式”的作用,突出正、余弦函數(shù)的主體地位,加強了對三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查,因此三角函數(shù)的性質(zhì)是本章復(fù)習(xí)的重點.第一輪復(fù)習(xí)的重點應(yīng)放在課本知識的重現(xiàn)上,要注重抓基本知識點的落實、基本的再認(rèn)識和基本技能的掌握,力求系統(tǒng)化、條理化和網(wǎng)絡(luò)化,使之形成比較完整的知識體系;第二、三輪復(fù)習(xí)以基本綜合檢測題為載體,綜合試題在形式上要貼近高考試題,但不能上難度.當(dāng)然,這一部分知識最可能出現(xiàn)的是“結(jié)合實際,利用少許的三角變換(尤其是余弦的倍角公式和特殊情形下公式的應(yīng)用)來考查三角函數(shù)性質(zhì)”的命題,難度以靈活掌握倍角的余弦公式的變式運用為宜.由于三角函數(shù)解答題是基礎(chǔ)題、常規(guī)題,屬于容易題的范疇,因此,建議三角函數(shù)的復(fù)習(xí)應(yīng)控制在課本知識的范圍和難度上,這樣就能夠適應(yīng)未來高考命題趨勢.總之,三角函數(shù)的復(fù)習(xí)應(yīng)立足基礎(chǔ)、加強訓(xùn)練、綜合應(yīng)用、提高能力.

解答三角函數(shù)高考題的一般策略:

(1)發(fā)現(xiàn)差異:觀察角、函數(shù)運算間的差異,即進行所謂的“差異分析”.

(2)尋找聯(lián)系:運用相關(guān)三角公式,找出差異之間的內(nèi)在聯(lián)系.

(3)合理轉(zhuǎn)化:選擇恰當(dāng)?shù)娜枪剑偈共町惖霓D(zhuǎn)化.

三角函數(shù)恒等變形的基本策略:

(1)常值代換:特別是用“1”的代換,如1=cos2θ sin2θ=tanx?cotx=tan45°等.

(2)項的分拆與角的配湊.如分拆項:sin2x 2cos2x=(sin2x cos2x) cos2x=1 cos2x;配湊角:α=(α β)-β,β= - 等.

(3)降次,即二倍角公式降次.

(4)化弦(切)法.將三角函數(shù)利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系化成弦(切).

(5)引入輔助角.a(chǎn)sinθ bcosθ= sin(θ ),這里輔助角 所在象限由a、b的符號確定, 角的值由tan = 確定.

【典型例題分析與解答

例1、

解法二:(從“名”入手,異名化同名)

的圖像過點 ,且 的最大值為 的解析式;(2)由函數(shù) 圖像經(jīng)過平移是否能得到一個奇函數(shù)解析:(1) ,解得 ,

所以 ,將 的圖像,再向右平移 單位得到 的圖像先向上平移1個單位,再向右平移 單位就可以得到奇函數(shù)點評:本題考查的是三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,這是高考命題的重點內(nèi)容,應(yīng)于以重視.

例3、為使方程 內(nèi)有解,則 的取值范圍是(  )

分析一:由方程形式,可把該方程采取換元法,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù):設(shè)sinx=t,則原方程化為 ,于是問題轉(zhuǎn)化為:若關(guān)于 的一元二次方程 上有解,求 的取值范圍,解法如下:

分析二: 上的值域.

解法如下:

點評:換元法或方程思想也是高考考查的重點,尤其是計算型試題.

例4、已知向量 的值.

所以 ;

(2) ,所以 ,所以 ,所以點評:本小題主要考查平面向量的概念和計算,三角函數(shù)的恒等變換的基本技能,著重考查數(shù)學(xué)運算能力.平面向量與三角函數(shù)結(jié)合是高考命題的一個新的亮點.

例5、已知向量 ,向量 ,且 ,

(1)求向量 與向量 的夾角為 ,向量 為 依次成等差數(shù)列,求 的取值范圍.

解析:(1)設(shè) ,由 ,有  、

向量 ,有 ,則  、

由①、②解得:  

(2)由 垂直知 ,

由 ,則 ,

     = ,

,

例6、如圖,某園林單位準(zhǔn)備綠化一塊直徑為BC的半圓形空地,△ABC外的地方種草,△ABC的內(nèi)接正方形PQRS為一水池,其余的地方種花.若BC=a,∠ABC=

(1)用a, 變化時,求 取最小值時的角解析:(1) ,則

固定,

函數(shù) 在 上是減函數(shù),于是當(dāng) .

點評:三角函數(shù)有著廣泛的應(yīng)用,本題就是一個典型的范例.通過引入角度,將圖形的語言轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的符號語言,再將其轉(zhuǎn)化為我們熟知的函數(shù) 的圖象的一條對稱軸方程是( )

A.

C. D.

2、下列函數(shù)中,以 為周期的函數(shù)是( )

A.

B.

D.

3、已知 等于( )

A.

4、已知     B.

C.     D.

5、函數(shù)A、 B、 C、 D、

6、如圖,半徑為2的⊙M切直線AB于O點,射線OC從OA出發(fā)繞著O點順時針方向旋轉(zhuǎn)到OB.旋轉(zhuǎn)過程中,OC交⊙M于P,記∠PMO為x,弓形PnO的面積為 ,那么 的圖象是( )

7、tan15°-cot15°=( 。

  A. 2    B.     C. 4    D.

8、給出下列的命題中,其中正確的個數(shù)是( 。

(1)存在實數(shù)α,使sinαcosα=1;

(2)存在實數(shù)α,使sinα cosα= ;

(3) 的值域為( )

A. B. C. 在下面哪個區(qū)間內(nèi)是增函數(shù)(  )

A.    C.

11、若點P ]內(nèi)

D.

12、定義在R上的函數(shù) 即是偶函數(shù)又是周期函數(shù),若 的最小正周期是 ,且當(dāng) ,則    B.    C.

二、填空題

13、 ,且當(dāng)P點從水面上浮現(xiàn)時開始計算時間,有以下四個結(jié)論:

; ,則其中所有正確結(jié)論的序號是        .

15、給出問題:已知 ,試判定 ,去分母整理可得 , .故 ,

(1)求函數(shù) 的奇偶性.

18、(1)已知: ,求證: 的最小值為0,求x的集合.

20、在 所對的邊分別為 ,

(1)求 ,求 的最大值.

21、已知向量 ,函數(shù) 的周期為 ,當(dāng)22、如圖,足球比賽場的寬度為a米,球門寬為b米,在足球比賽中,甲方邊鋒沿球場邊線,帶球過人沿直線向前推進.試問:該邊鋒在距乙方底線多遠時起腳射門可命中角的正切值最大?(注:圖中表示乙方所守球門,所在直線為乙方底線,只考慮在同一平面上的情形).

【試題答案】

1、A  2、D  3、A  4、A  5、A  6、A 

7、D  8、B  9、B  10、D  11、B  12、D

13、

17、解:(1) ,

定義域:R,最小正周期為 ;

(2) ,且定義域關(guān)于原點對稱,

所以

(2)

當(dāng) ,

當(dāng)

19、解: ,因為 ,有 ,

亦即 ,由 ,

解得 ,

當(dāng) ,最大值為0,不合題意,

當(dāng) ,最小值為0,

當(dāng) 時,x的集合為:

(2)   ,又 時, ,故 的最大值是 .

21、解:(1) 且最大值為1,所以 由 ;

(2)由(1)知,令 所以 是 的對稱軸.

22、解:以L為x軸,D點為坐標(biāo)原點,建立直角坐標(biāo)系,

設(shè)AB的中點為M,則根據(jù)對稱性有

設(shè)動點C的坐標(biāo)為 ,記 ,

當(dāng)且僅當(dāng) ,

故該邊鋒在距乙方底線 時起腳射門可命中角的正切值最大.



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