内容正文:
专题03 三角函数与平面向量综合问题(答题指导)
【题型解读】
题型特点
命题趋势
从近几年的高考试题看,全国卷交替考查三角函数、解三角形.该部分解答题是高考得分的基本组成部分,考查的热点题型有:一是考查三角函数的图象变换以及单调性、最值等;二是考查解三角形问题;三是考查三角函数、解三角形与平面向量的交汇性问题.
主要是在三角恒等变换的基础上融合正、余弦定理,在知识的交汇处命题仍然是命题的关注点.
▶▶题型一:三角函数的图象和性质
1.注意对基本三角函数y=sin x,y=cos x的图象与性质的理解与记忆,有关三角函数的五点作图、图象的平移、由图象求解析式、周期、单调区间、最值和奇偶性等问题的求解,通常先将给出的函数转化为y=Asin(ωx+φ)的形式,然后利用整体代换的方法求解.
2.解决三角函数图象与性质综合问题的步骤
(1)将f(x)化为asin x+bcos x的形式.
(2)构造f(x)=.
(3)和角公式逆用,得f(x)=sin(x+φ)(其中φ为辅助角).
(4)利用f(x)=sin(x+φ)研究三角函数的性质.
(5)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规范.
【例1】 (2017·山东卷)设函数f(x)=sin+sin,其中0<ω<3.已知f=0.
(1)求ω;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.
【素养解读】
本题中图象的变换考查了数学直观的核心素养,将复杂的三角函数通过变形整理得到正弦型函数,从而便于对性质的研究,考查数学建模的核心素养.
【突破训练1】 设函数f(x)=-sin2ωx-sin ωxcos ωx(ω>0),且y=f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为.
(1)求ω的值;
(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.
▶▶题型二 解三角形
1.高考对解三角形的考查,以正弦定理、余弦定理的综合运用为主.其命题规律可以从以下两方面看:(1)从内容上看,主要考查正弦定理、余弦定理以及三角函数公式,一般是以三角形或其他平面图形为背景,结合三角形的边角关系考查学生利用三角函数公式处理问题的能力;(2)从命题角度看,主要是在三角恒等变换的基础上融合正弦定理、余弦定理,在知识的交汇处命题.
2.用正、余弦定理求解三角形的步骤
第一步:找条件,寻找三角形中已知的边和角,确定转化方向.
第二步:定工具,根据已知条件和转化方向,选择使用的定理和公式,实施边角之间的转化.
第三步:求结果,根据前两步分析,代入求值得出结果.
第四步:再反思,转化过程中要注意转化的方向,审视结果的合理性.
【例2】 在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且cos(C+B)cos(C-B)=cos2A-sin Csin B.
(1)求A;
(2)若a=3,求b+2c的最大值.
【素养解读】
试题把设定的方程与三角形内含的方程(三角形的正弦定理、三角形内角和定理等)建立联系,从而求得三角形的部分度量关系,体现了逻辑推理、数学运算的核心素养.
【突破训练2】 (2017·天津卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sin B=.
(1)求b和sin A的值;
(2)求sin的值.
▶▶题型三 三角函数与平面向量的综合
1.三角函数、解三角形与平面向量的综合主要体现在以下两个方面:(1)以三角函数式作为向量的坐标,由两个向量共线、垂直、求模或求数量积获得三角函数解析式;(2)根据平面向量加法、减法的几何意义构造三角形,然后利用正、余弦定理解决问题.
2.(1)向量是一种解决问题的工具,是一个载体,通常是用向量的数量积运算或性质转化成三角函数问题.(2)三角形中的三角函数要结合正弦定理、余弦定理进行转化,注意角的范围对变形过程的影响.
【例3】 (2019·佛山调考)已知函数f(x)=a·b,其中a=(2cosx,-sin2x),
b=(cosx,1),x∈R.
(1)求函数y=f(x)的单调递减区间;
(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=-1,a=,且向量m=(3,sinB)与n=(2,sinC)共线,求边长b和c的值.
【突破训练3】(2019·湖北八校联考) 已知△ABC的面积为S,且·=S,|-|=3.
(1)若f(x)=2cos(ωx+B)(ω>0)的图象与直线y=2相邻两个交点间的最短距离为2,且f=1,求△ABC的面积S;
(2)求S+3 cosBcosC的最大值.
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专题03 三角函数与平面向量综合问题(答题指导) 【题型解读】
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