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专题提能课(2) 三角函数、三角形的数学试题的高考趋势
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三角函数的知识既自成体系,又与其他章节的知识有密切的联系;既是函数性质的集中体现,又是代数运算的重要工具;既可以以基础题的形式出现,又可以以拔高题或者创新题的形式出现.
三角函数是高中数学的重要内容,高考重点考查考生对基本概念、基本公式的理解和应用以及运算求解能力.对知识点的考查,主要涉及:任意角三角函数的概念和正弦函数、余弦函数、正切函数的图像与性质,形如y=Asin(ωx+φ)的函数的图像与性质,两角和与差的三角函数公式和简单的三角恒等变换,正弦定理和余弦定理及其应用.
从近几年的高考来看,一般地,如果解答题有一道三角形题,前面有两道小题:三角恒等变换和三角函数图像性质,如果解答题无三角形题,则前面一定一道是解三角形题,另一道或二道题是三角函数或三角恒等变换题.
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1
[例1] (2016·高考全国卷Ⅱ)若cos(-α)=,则sin 2α=( )
A. B. C.- D.-
解析:因为2(-α)=-2α,所以sin 2α=cos(-2α)=2cos2(-α)-1=-.
答案:D
[评析] 本题考查三角变换公式,考查学生识别、选择、应用三角公式解决问题的能力和运算求解能力.试题面向全体考生,体现基础性.
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2
[例2] 设当x=θ时,函数f(x)=sin x-2cos x取得最大值,则cos θ=________.
解析:f(x)=sin x-2cos x=sin(x-φ),其中锐角φ满足cos φ=,sin φ=.
当x=2kπ++φ时,f(x)=sin x-2cos x取得最大值,所以θ=2kπ++φ,
从而cos θ=cos(2kπ++φ)=-sin φ=-.
答案:-
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[评析] 辅助角公式是高考的常见题型之一.本题要求考生准确使用两角和与差的正弦公式、余弦公式、辅助角公式,灵活进行三角函数的运算,理解三角函数取得最大值的条件.辅助角公式很常用,但本题涉及非特殊角的问题,所以试题在注重基础的同时考查能力,突出考查考生对三角函数基本公式的理解和应用.
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[例3] △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(acos B+bcos A)=c.
(1)求C;
(2)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.
解析:(1)因为2cos C(acos B+bcos A)=c,
结合正弦定理得2cos C(sin A·cos B+sin B·cos A)=sin C,
化简得2cos C·sin(A+B)=sin C.因为A+B+C=π,A,B,C∈(0,π),
所以sin(A+B)=sin C>0,所以2cos C=1,即cos C=.
又因为C∈(0,π),所以C=.
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(2)由余弦定理得c2=a2+b2-2ab·cos C,即7=a2+b2-2ab·,所以(a+b)2-3ab=7.
又因为S=ab·sin C=ab=,所以ab=6,所以(a+b)2-18=7,故a+b=5.
所以,△ABC的周长为a+b+c=5+.
[评析] 本题重点考查了考生对正弦定理、余弦定理的掌握情况,以及三角恒等变换在解三角形问题中的应用.本题为常见题型,容易入手,解法多样,有利于不同程度考生的发挥.
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3
[例4] 已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=-为f(x)的零点,x=为y=f(x)图像的对称轴,且f(x)在(,)单调,则ω的最大值为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
解析:由题意可得:-ω+φ=k1π,ω+φ=k2π+,k1,k2∈Z,
所以ω=2(k2-k1)+1,k∈Z.
因为f(x)在(,)单调,所以≥-=,
即有T≥,故ω≤12.
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接下来用排除法:
若ω=11,φ=-,此时f(x)=sin(11x-),f(x)在(,)递增,在(,)递减,不满足f(x)在(,)单调;
若ω=9,φ=,此时f(x)=sin(9x+),满足f(x)在(,)单调递减.故选B.
答案:B
[评析] 本题以三角函数知识为依托,结合三角函数的零点及对称轴、单调区间、周期性等知识,考查学生分析和转化问题的能力,以及对知识的综合运用,有较好的区分度,给优秀学生提供了展示舞台