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二轮复习之三角与向量突破|

时间:2019-01-18 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  三角函数是高考中的必考内容,随着近年新课标的推进,试题中有关三角函数与其他知识相结合的考查也越来越多,如三角函数与平面向量、解析几何、函数、导数、解三角形、数列等知识点的结合.本文就将从几个常见的方面,对该类问题的解题方法进行相关总结.
  
   1. 串联情况:三角函数与平面向量的结合是一种最为常见的结合方式,每年的高考中都会有所体现,主要涉及向量的数量积、同角三角函数关系、两角和差公式等有关知识.
   2. 考情分析:三角函数与平面向量的结合在每年的高考试题中均会涉及,多作为填空题、选择题或者解答题的第一题出现,难度不大,答题格式也较为固定
   3. 破解技巧:此类问题通常以平面向量作为有关信息的载体,给出三角函数问题的某些限制条件,从而进一步解决有关三角函数的求值或求取值范围问题.
   4. 经典例题:
   已知向量a=cosx,sinx,b=cos,-sin,x∈0,.
   (1)用x的式子表示:a•b及a+b;
   (2)求函数f(x)=a•b-4a+b的值域.
   破解思路 本题以平面向量的数量积为结合点,得到一个具体的三角函数表达式,进而求解其值域.
   经典答案 (1)a•b=cosxcos-sinxsin=cos2x,a+b2=1+2cos2x+1=2(1+cos2x)=4cos2x,所以a+b=2cosx,x∈0,.
   (2)f(x)=a•b-4a+b=cos2x-8cosx=2cos2x-8cosx-1=2(cosx-2)2-9.
   又x∈0,,所以cosx∈[0,1],故f(x)∈[-7,-1].
   如图1,梯形ABCD中,AD∥BC,AD⊥AB,AD=1,BC=2,AB=3,P是AB上的一个动点,∠CPB=α,∠DPA=β.
   (1)当•最小时,求tan∠DPC的值;
   (2)当∠DPC=β时,求•的值.
  图1
   破解思路 本题以平面图形为背景,考查三角和向量的相关知识,新颖别致. 坐标系的建立突破了向量表示的难点,有效降低试题难度,提高解题效率.
   经典答案 (1)以A为原点,AB所在直线为x轴,建立如图1所示的直角坐标系,则A(0,0),B(3,0),C(3,2),D(0,1). 令P(x,0),0≤x≤3,有=(-x,1),=(3-x,2),所以•=x2-3x+2=x-2-. 当x=时,•最小,此时P,0. 在△CPB中,tanα=,在△DPA中,tanβ=,所以tan∠DPC= tan(π-α-β)=-tan(α+β)== -18.
   (2)由(1)知,P(x,0),•=x2-3x+2,tanα=,tanβ=. 因为∠DPC=β,所以α=π-2β,tanα= -tan2β=,所以代入各值并整理得x=,此时•=.
   1. 串联情况:三角函数本就是函数,三角函数与函数的结合在考查中主要体现为对函数性质的考查,或者可以经过换元后,将问题转化为基本初等函数研究. 如单调性、取值范围、恒成立等常见问题.
   2. 考情分析:此类问题也是必考知识点,多在填空题、选择题中出现,若单纯考查三角函数的有关性质,则难度较低,但是与其他函数结合考查性质时,往往会有一定的难度.
   3. 破解技巧:该类问题的突破点在于三角函数的性质与函数性质的联系,恰当运用换元法可使问题简化.
   4. 经典例题:
   已知:定义在(-∞,4]上的减函数f(x),使得f(m-sinx)≤f(-+cos2x)对一切实数x均成立,求实数m的取值范围.
   破解思路 利用三角函数的值域来求解变量的取值范围,是较为常见的解题思路,在利用单调性列出不等式时,不能忘记函数的定义域.
   经典答案 由题意可得m-sinx≥-+cos2x,m-sinx≤4,即m-≥-sin2x+sinx-,m≤4+sinx对x∈R恒成立.
   又-sin2x+sinx-=-sinx--,4+sinx≥3,所以m-≥-,m≤3,所以m+≥,m≤3,所以m=-或≤m≤3.
   函数y=sinα+cosα-4sinαcosα+1,且=k,0,所以sinα+cosα=,所以y=-2k+1.
   由于k=2sinαcosα=sin2α,0,则在t=-1时,g(t)取最大值1-4m. 由1-4m=3,
  -m>0得m=-;综上,m=±.
   已知a为实数,函数f(θ)=sinθ+a+3,g(θ)=(θ∈R).
   (1)若f(θ)=cosθ,试求a的取值范围;
   (2)若a>1,求函数f(θ)+g(θ)的最小值.
   破解思路 运用分离变量的方法将第1问转化为三角函数的值域问题. 分离变量的方法是高中求字母取值范围最好的方法. 第2问通过换元转化为运用基本不等式求最值的问题,应特别注意等号成立的条件,必要时应进行适当的分类讨论.
   经典答案 (1)f(θ)=cosθ,即sinθ-cosθ=-3-a. 又sinθ-cosθ=sinθ-,所以-≤a+3≤,从而a的取值范围是[-3-,-3+].
   (2)f(θ)+g(θ)=(sinθ+1)++a+2. 令sinθ+1=x,则01,所以h(x)≥2+a+2,当且仅当x=时,等号成立,由≤2得a≤,所以当1    下面求当a>时,函数h(x)的最小值. 当a>时,>2,求导可得函数h(x)在(0,2]上为减函数. 所以函数h(x)的最小值为h(2)=.
   综上,当1时,函数f(θ)+g(θ)的最小值是.
   1. 串联情况:三角函数与数列的结合,现在越来越常见,此类问题多以数列问题为主要问题,三角函数只是作为影响其的一个因素.
   2. 考情分析:此类问题是三角函数与其他知识结合考查的一个新的方向,有一定新意,属于中档题,对能力要求较高.
   3. 破解技巧:此类问题以三角函数给出数列问题中的相关条件,往往看起来较为烦琐,突破点在于抓住数列问题的本质,弄清三角函数在题目中所起的作用,解决此类问题仍旧是“有法可依”.
   4. 经典例题:
   已知数列{an}(n∈N)满足:a1=1,an+1-sin2θ•an=cos2θ•cos2nθ,其中θ∈0,.
   (1)当θ=时,求{an}的通项公式;
   (2)在(1)的条件下,若数列{bn}中,bn=sin+cos(n∈N,n≥2),且b1=1,求证:对于n∈N,1≤bn≤恒成立;
   (3)对于θ∈0,,设{an}的前n项和为Sn,试比较Sn+2与的大小.
   破解思路 本题实际研究数列的通项以及证明有关数列的不等式,涉及不等式、恒成立等常见数列不等式问题的处理方法.
   经典答案 (1)当θ=时,sin2θ=,cos2θ=0,所以an+1-an=0,即=.
   故数列{an}是首项为a1=1,公比为的等比数列. 数列{an}的通项公式为an=.
   (2)由(1)得,an=,所以当n∈N,n≥2时,有bn=sin+cos=sin•+cos•=sin+cos=sin+,b1=1也满足上式,故当n∈N时,bn=•sin+.
   因为n∈N,所以00的情况.
   当x变化时, f ′(x)的符号及f(x)的变化情况如表1:
  表1
  因此,函数f(x)在x=处取得极小值f,且f=-sin3θ+.
  要使f>0,必有-sin3θ+>0,可得0    (1)将四边形ABCD面积S表示为θ的函数;
   (2)求S的最大值及此时θ角的值.
   破解思路 第1问可利用正弦定理求面积;第2问通过对问题的分析,可得到相关三角函数的表达式,进而将问题转化为三角函数的最值问题.
   经典答案 (1)△ABD的面积S1=sinθ. 因为△BCD是正三角形,则△BCD的面积S2=BD2. 在△ABD中,由余弦定理可知BD2=12+12-2×1×1×cosθ=2-2cosθ. 于是四边形ABCD面积S=sinθ+(2-2cosθ),S=+sinθ-,其中0

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