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三角函数常见典型考题赏析

2019-05-28黄林平

中学生数理化·高一版 2019年4期
关键词:纵坐标横坐标扇形

■黄林平

三角函数是高中数学的基础知识之一,同学们要理解其定义,掌握三角公式的灵活运用。下面就三角函数常见的典型考题进行举例剖析,供大家学习与提高。

题型1:角的集合表示及象限角的判断

利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数赋值来求得所需角。利用终边相同的角的集合S={β|β=2kπ+α,k∈Z}判断一个角β所在的象限时,只需把这个角写成[0,2π)范围内的一个角α与2π的整数倍的和,然后判断角α所在的象限。

例1集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )。

解:当k=2n(n∈Z)时此时α表示的范围与表示的范围一样;当k=2n+1(n∈Z)时,2nπ此时α表示的范围与表示的范围一样。应选C。

跟踪训练1:点A(sin2018°,cos2018°)在直角坐标平面上位于( )。

A.第一象限 B.第二象限

C.第三象限 D.第四象限

提示:由sin2018°=sin218°=-sin38°<0,cos2018°=cos218°=-cos38°<0,可知点A(sin2018°,cos2018°)在第三象限。应选C。

题型2:扇形的弧长、面积公式的应用

例2一个半径为R的扇形,它的周长为4R,则这个扇形所含弓形的面积是( )。

D.R2(1-sin1·cos1)

解:设圆心角为θ。

跟踪训练2:如图1,已知扇形OAB和OA1B1,A1为OA的中点,若扇形OA1B1的面积为1,则扇形OAB的面积为_____________。

图1

提 示:设 ∠AOB=α,则

因 为 OA=2OA1,所 以 S扇形OAB=

题型3:三角函数的定义问题

三角函数定义问题的常见类型及解题策略:(1)已知角α的某个三角函数值,求角α终边上一点P的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数的值。(2)已知一个角的三角函数值(sinα,cosα,tanα)中任意两个的符号,可分别确定出角终边所在的可能位置,两者的交集即为该角终边的位置,这时要注意终边在坐标轴上的特殊情况。

例3若角α的终边在直线3x+4y=0上,求sinα,cosα和tanα的值。

解:对于含有参数的三角函数求值问题,一定要考虑运用分类讨论的思想方法。

设α终边上任一点为P(-4a,3a)。

跟踪训练3:已知角α的终边经过点P(x,且求的值。

题型4:关于sinα,cosα的齐次式问题

形如asinα+bcosα和asin2α+bsinα·cosα+ccos2α的式子分别称为关于sinα,cosα的一次齐次式和二次齐次式。对于涉及它们的三角变换问题,通常转化为正切值(分子、分母同除以cosα或cos2α)求解。

例4已知

(1)求sinx-cosx 的值。

解:(1)(方法1)由题意可得方程组

消去sinx后整理可得25cos2x-5cosx-12=0。因 为所以可得

跟踪训练4:已知sinαcos则cosα-sinα的值为( )。

提示:由可得cosα<0,sinα<0,且|cosα|<|sinα|,所以cosα-sinα>0。又(cosα-sinα)2=1-2sinαcosα=1-2所以cosα-sinα=应选B。

题型5:三角函数的奇偶性、周期性和对称性问题

例5已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期为4π,且对∀x∈R,有恒成立,则f(x)图像的一个对称中心是( )。

解:由f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期为4π,可得因为恒成立,所以即+2kπ(k∈Z)。由可得故

跟踪训练5:已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图像如图2所示,三角形EFG是边长为2的等边三角形,则f(1)的值为( )。

图2

提示:由f(x)=Acos(ωx+φ)为奇函数,可得f(0)=Acosφ=0。因为0<φ<π,所以这时f(x)=-Asinωx。

题型6:三角函数的单调性与最值问题

求形如y=Asin(ωx+φ)+k的单调区间时,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sinx的相应单调区间即可(若ω为负数,则要先把ω化为正数再代入)。求较为复杂的三角函数的单调区间时,先化简成y=Asin(ωx+φ)的形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间。

例6函数[-2π,2π]的单调递增区间是( )。

B

解:依题意可得当即时,函数y=是单调递增函数。由于x∈[-2π,2π],因此函数的 单 调 递 增 区 间 是应选D。

跟踪训练6:设ω是正实数,函数f(x)=2cosωx在上是减函数,那么ω的值可以是( )。

提示:因为函数f(x)=2cosωx 在上单调递减,所以要使函数f(x)=2cosωx(ω>0)在区间上单调递减,则即所以解得故ω的值可以是应选A。

题型7:“五点法”作图及图像变换

函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像作法:(1)用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的图像,可设z=ωx+φ,由z取来求出相应的x值,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图像。(2)由函数y=sinx的图像通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图像,有两种主要途径,即“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”。

例7已知曲线C1:y=cosx,C2:y=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,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2

B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2

C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2

D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移

个单位长度,得到曲线C2

解:y=sin由y=cosx的图像得到y=cos2x的图像,需将曲线C1上各点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变;由y=cos2x的图像得到的图像,需将y=cos2x的图像上的各点向左平移个单位长度。应选D。

跟踪训练7:将函数f(x)=-cos2x的图像向右平移个单位后得到函数g(x)的图像,则函数g(x)( )。

题型8:利用图像求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的方法

例8已知函数y=Asin(ωx+φ)+b的最大值为4,最小值为0,最小正周期为直线是其图像的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式为( )。

解:由函数y=Asin(ωx+φ)+b的最大值为4,最小值为0,可知b=2,A=2。由函数的最小正周期为可知得ω=4。由直线是其图像的一条对称轴,可知即可得φ=故满足题意的函数为2。应选D。

跟踪训练8:函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图像如图3所示,则ω,φ的值分别是( )。

图3

提示:由题意及图像可知可得T=π,所以ω=2。因为图像过点所以Z),即又所以应选A。

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