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挖掘三角函数的考查点

2019-05-28何成宝

中学生数理化·高一版 2019年4期
关键词:纵坐标横坐标化简

■何成宝

三角函数是高中数学的重要内容,主要包括三角函数的概念、图像、性质,以及三角函数的应用等。常考考点主要有函数的图像、函数的性质、函数的化简与求值等,一般以选择题、填空题的形式出现,难度较低,有时也以解答题的形式考查,但难度也不大。本文就三角函数的考查点加以分类例析,以帮助同学们更好地掌握相关知识。

考点一:考查三角函数的概念

主要考查同学们掌握三角函数概念的情况,并能否利用同角公式、诱导公式求三角函数值,这是高考中最基本的题型。

例1 若角α的始边为x轴的非负半轴,顶点为坐标原点,点P(-4,3)为其终边上一点,则cosα的值为( )。

解:由余弦函数的定义可知应选C。

解决本题的关键是理解已知角的终边上一点的坐标,结合三角函数的定义,求解三角函数值。

跟踪练习1:若角α的终边经过点(1,-5),则tanα的值为( )。

提示:因为角α的终边经过点(1,-5),所以x=1,y=-5,则-5。应选A。

考点二:考查三角函数的图像

主要考查同学们对三角函数图像的理解及应用情况,常见的题目为给出解析式要求画出图像,给出图像让求解析式,以及进行图像变换等。

例2函数在区间上的简图是( )。

解:通过特例可排除B、D项。通过特例可排除C项。应选A。

解答此类型题的关键是熟练掌握正弦、余弦函数的图像和性质,而解决本题的关键是巧用特殊点。

跟踪练习2:函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|在区间上的图像是( )。

提示:函数y=tanx+sinx-|tanx-因为在区间上tanx<sinx,在区间上tanx≥sinx,所以函数y在区间上的图像为D。应选D。

例3已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图如图1所示,则此函数的解析式为___________。

图1

解:由图像可知A=2。由图像过点(0,1),可得f(0)=1,即sin因为所以又因为是图像上的一点,所以即0。由图像可知是图像在y轴右侧部分与x轴的第二个交点,所以2π,解得ω=2。故此函数的解析式为f(x)=

掌握A,ω,φ 的物理意义,根据图像中的特殊点,可以快速解题。

跟踪练习3:已知函数y=Asin(ωx+φ)的部分图像如图2所示,则此函数的解析式为( )。

图2

例4把函数y=sinx(x∈R)的图像上所有的点向左平移个单位长度,再把所得图像上各点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,则得到的图像所表示的函数是( )。

解:将函数y=sinx(x∈R)的图像上所有的点向左平移个单位长度,得到函数y=的图像。再把所得图像上各点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,即函数周期变为原来的一半,因此得到的图像所表示的函数为R)。应选C。

对于三角函数图像的变换,大家主要掌握三种:相位变换、周期变换和振幅变换。①将函数y=sinx,x∈R的图像向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平移|φ|个单位长度,得到函数y=sin(x+φ)的图像,简记为“左加”“右减”。②将函数y=sinx,x∈R的图像上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的纵坐标不变,得到函数y=sinωx,x∈R(ω>0且ω≠1)的图像。③将函数y=sinx,x∈R的图像上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍,横坐标不变,得到函数y=Asinx,x∈R的图像。

跟踪练习4:要想得到函数y=的图像,只需将函数y=sin2x的图像( )。

提示:因为函数所以只需将函数y=sin2x的图像向左平移个单位长度,即可得到函数的图像。应选A。

考点三:考查三角函数的性质

主要是对三角函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值问题的考查,要求大家熟练掌握y=Asin(ωx+φ)(x∈R)与y=Acos(ωx+φ)(x∈R)等类型的函数的相关性质。

例5设函数R,则函数f(x)( )。

C.在[kπ-π,kπ](k∈Z)上单调递减

D.在[kπ-π,kπ](k∈Z)上单调递增

解:由函数 f(x)=-cos2x,得函数f(x)在Z)上单调递增,在上单调递减。应选B。

熟悉几种常见的三角函数的单调区间是解答此类问题的关键。

跟踪 练 习 5:设 函 数 f(x)=则以下结论正确的是( )。

提示:由x∈可知所以函数f(x)先减后增;由可知所以函数f(x)先增后减;由可知所以函数f(x)单调递减;由可知所以函数f(x)先减后增。应选C。

例6已知函数y=sin(x+φ)(0≤φ≤π)是R上的偶函数,则φ的值可能为( )。

解:因为函数y=sin(x+φ)(0≤φ≤π)是R上的偶函数,所以sin(-x+φ)=sin(x+φ),即x+φ=π-(-x+φ)+2kπ,k∈Z,解得又因为0≤φ≤π,所以当k=0时应选C。

函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为偶函数,则函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ,k∈Z。

跟踪练习6:函数y=3sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是R上的奇函数,则φ的值可能为( )。

提示:因为函数y=3sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是R上的奇函数,所以φ=kπ,k∈Z。又因为0≤φ≤π,所以当k=0时,φ=0。应选A。

考点四:考查三角函数的化简与求值

三角函数化简与求值的基本要求:①尽量使函数的种类最少、次数最低、项数最少。②尽量使分母不含三角函数式。③尽量使被开方数不含三角函数式。④能求值的应计算出来。

例7化简2sinα·cosα。

解:原式2sinα·cosα

三角函数的化简与求值通常与三角函数的图像、性质及诱导公式综合在一起进行考查,同学们在解题时要严格按照三角函数化简与求值的基本要求。

跟踪练习7:化简:sinθ(1+tanθ)+

提示:原式

例8已知(m≠0),求的值。

解:由可得所 以又由且可得所以所以

应用整体意识找到角与角之间的关系是解答此题的突破口。

跟踪练习8:求sin2(42°+θ)-2tan(45°+θ)·tan(45°-θ)+sin2(48°-θ)的值。

提示:原式

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