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三角函數和解三角形的考向收集整理

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一、 解答題的常見考查角度

1、考查三角函數的基本變形,此時最常用的公式為二倍角的正弦、余弦公式的逆用,輔助角公式,轉化化歸為正弦型$f(x)=Asin(\omega x+\phi)+k$,然後類比模板函數$f(x)=sinx$的性質求解

技術分享圖片\(\fbox{例1}\)

已知函數\(f(x)=2sinx\cdot cosx+2\sqrt{3}\cdot cos^2x-\sqrt{3}+1\)

  • 變形方向:正弦型(或余弦型);變形公式:逆用二倍角的正弦、余弦公式和輔助角公式;

\(f(x)=sin2x+\sqrt{3}(1+cos2x)-\sqrt{3}+1\)

\(=sin2x+\sqrt{3}cos2x+1\)


\(=2sin(2x+\cfrac{\pi}{3})+1\)

  • ①求周期;

\(T=\cfrac{2\pi}{2}\),得到\(T=\pi\)

  • ②求值域\((x\in R 或 x\in [-\cfrac{\pi}{3},\cfrac{\pi}{4}])\);最值(和最值點);

\(x\in R\),則

\(sin(2x+\cfrac{\pi}{3})=1\)時,即\(2x+\cfrac{\pi}{3}=2k\pi+\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\),即\(x=k\pi+\cfrac{\pi}{12}(k\in Z)\)時,\(f(x)_{max}=2\times1+1=3\)


\(sin(2x+\cfrac{\pi}{3})=-1\)時,即\(2x+\cfrac{\pi}{3}=2k\pi-\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\),即\(x=k\pi-\cfrac{5\pi}{12}(k\in Z)\)時,\(f(x)_{max}=2\times(-1)+1=-1\)

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\(x\in [-\cfrac{\pi}{3},\cfrac{\pi}{4}]\),則可得

\(-\cfrac{2\pi}{3}\leq 2x\leq \cfrac{\pi}{2}\),則\(-\cfrac{\pi}{3}\leq 2x+\cfrac{\pi}{3}\leq \cfrac{5\pi}{6}\)


故當\(2x+\cfrac{\pi}{3}=-\cfrac{\pi}{3}\),即\(x=-\cfrac{\pi}{3}\)時,\(f(x)_{min}=f(-\cfrac{\pi}{3})=2\times (-\cfrac{\sqrt{3}}{2})+1=-\sqrt{3}+1\)

故當\(2x+\cfrac{\pi}{3}=\cfrac{\pi}{2}\),即\(x=\cfrac{\pi}{12}\)時,\(f(x)_{max}=f(\cfrac{\pi}{12})=2\times 1+1=3\)

  • 求單調區間\(\left(x\in R 或x\in [-\cfrac{\pi}{4},\cfrac{\pi}{2}]\right)\)(具體解法參見例2的法1和法2)

  • 求函數\(f(x)\)對稱軸方程和對稱中心坐標;

\(2x+\cfrac{\pi}{3}=k\pi+\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\),得到\(f(x)\)對稱軸方程為\(x=\cfrac{k\pi}{2}+\cfrac{\pi}{12}(k\in Z)\)

\(2x+\cfrac{\pi}{3}=k\pi(k\in Z)\),得到\(f(x)\)的對稱中心坐標為\((\cfrac{k\pi}{2}-\cfrac{\pi}{6},1)(k\in Z)\)

  • 求奇偶性\(\left(奇函數利用f(0)=0;偶函數利用f(0)=f(x)_{max}或f(x)_{min}\right)\)

比如,函數\(g(x)=2sin(2x+\phi+\cfrac{\pi}{3})(\phi\in (0,\pi))\)是偶函數,求\(\phi\)的值。

分析:由於函數\(g(x)\)是偶函數,則在\(x=0\)處必然取到最值,

故有\(2\times 0+\phi+\cfrac{\pi}{3}=k\pi+\cfrac{\pi}{2}(k\in Z)\)

\(\phi=k\pi+\cfrac{\pi}{6}(k\in Z)\)

\(k=0\),則\(\phi=\cfrac{\pi}{6}\in (0,\pi)\),滿足題意,故所求\(\phi=\cfrac{\pi}{6}\)時,函數\(g(x)\)是偶函數。

2、考查解三角形(求角或求邊)和常用的三角變換。此時最常用的公式有三角形中的誘導公式、正弦定理、余弦定理,方程理論

技術分享圖片(2017高考真題 理科全國卷2的第17題)
$\Delta ABC$ 的內角$A,B,C$的對邊分別是$a,b,c$,已知$sin(A+C)=8sin^2\cfrac{B}{2}$。
(1)求$cosB$.
分析:$sin(A+C)=sinB=8\cdot \cfrac{1-cosB}{2}$,得到$sinB=4(1-cosB)$,
即$\sqrt{1-cos^2B}=4(1-cosB)$,平方得到$17cos^2B-32cosB+15=0$。
由十字相乘法得到 $(17cosB-15)(cosB-1)=0$,
得到$cosB=\cfrac{15}{17}$或$cosB=1(舍去)$,故$cosB=\cfrac{15}{17}$;
(2)若$a+c=6$,$S_{\Delta ABC}=2$,求$b$.
分析:由$cosB=\cfrac{15}{17}$得到$sinB=\cfrac{8}{17}$,
由$S_{\Delta ABC}=\cfrac{1}{2}acsinB=2$得到,$ac=\cfrac{17}{2}$,
故$b^2=a^2+c^2-2accosB=(a+c)^2-2ac-2accosB=6^2-2\cdot \cfrac{17}{2}-2\cdot \cfrac{17}{2}\cdot\cfrac{15}{17}=4$,
故$b=2$。

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