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查补易混易错点04 三角变换及三角函数的性质
三角恒等变换是高考的一个重要考点,通常难度不大,主要用于三角函数等价代换,可以化简式子,方便运算.考查主要集中在两角和与差的三角公式、二倍角公式、辅助角公式.三角恒等变换不但在三角函数式的化简、求值和证明中发挥作用,还涉及不少其他方面,如通过三角换元可以将一些代数问题化为三角问题,参数方程的建立又可将解析几何问题中的曲线问题归结为三角问题,是最常见的解题“工具”.利用三角恒等变换公式对三角函数式进行求值、化简和证明,进一步发展了数学运算能力,体现了数学运算核心素养;三角公式众多,方法灵活多变,熟练掌握这些公式,可以加深对诸多公式内在联系的理解,发展学生的逻辑思维能力,体现了逻辑推理核心素养.
三角函数是基本初等函数中的一种超越函数.三角函数的图像和性质,在高考中出现的频率较高,需要掌握最基本的正弦函数、余弦函数、正切函数的图像与性质,研究方法是先作图像,再通过图像观察总结其性质.形式为的三角函数是考查中的重点,考查方面有周期性、单调性、对称性、最值、图像的平移与伸缩变换、由性质或者图像确定函数的解析式等.了解此函数的物理意义以及参数对函数图像的影响.三角函数是刻画周期现象的重要函数.利用三角函数的图像研究三角函数的性质非常直观,体现了直观想象核心素养;对三角函数性质的研究,体现了逻辑推理核心素养;三角函数在实际问题中的应用,体现了数学建模核心素升.
高考五星高频考点,2019年-2021年高考全国卷均在选择、填空题进行考查.
易错点1 忽视正、余弦函数的有界性
【突破点】 许多三角函数问题可以通过换元的方法转化为代数问题解决,在换元时注意正、余弦函数的有界性.
易错点2 忽视三角函数值对角的范围的限制
【突破点】 在解决三角函数中的求值问题时,不仅要看已知条件中角的范围,更重要的是注意挖掘隐含条件,根据三角函数值缩小角的范围.
易错点3 忽视解三角形中的细节问题
【突破点】 (1)解三角形时,不要忽视角的取值范围.
(2)由两个角的正弦值相等求两角关系时,注意不要忽视两角互补的情况.
(3)利用正弦定理、余弦定理判断三角形形状时,切忌出现漏解情况.
易错点4 三角函数性质理解不透彻
【突破点】 (1)研究奇偶性时,忽视定义域的要求.
(2)研究对称性时,忽视y=A sin (ωx+φ),y=A cos (ωx+φ)的对称轴有无穷条、对称中心有无数个.
(3)研究周期性时,错将y=A sin (ωx+φ),y=A cos (ωx+φ)的周期写成.
易错点5 图象变换方向或变换量把握不准确
【突破点】 图象变换若先作周期变换,再作相位变换,应左(右)平移个单位.另外注意根据φ的符号判定平移的方向.
易错题6 不能全面理解三角函数性质致误
【突破点】本易错点主要包含以下几个问题:(1)求三角函数值域忽略定义域的限制;(2)确定三角函数的最小正周期,忽略三角变换的等价性;(3)求复合函数的单调性忽略对内函数单调性的判断.
易错题7 对平移理解不准确致误
【突破点】三角函数图象的左右平移是自变量x发生变化,如ωx→ωx±φ(φ>0)这个变化的实质是x→x±,所以平移的距离并不一定是φ.
易错题8 用零点确定的,忽略图象的升降
【突破点】确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=;“第五点”为ωx+φ=2π.
【真题演练】
1.(2021·全国·高考真题(文))下列函数中最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据二次函数的性质可判断选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出不符合题意,符合题意.
【详解】
对于A,,当且仅当时取等号,所以其最小值为,A不符合题意;
对于B,因为,,当且仅当时取等号,等号取不到,所以其最小值不为,B不符合题意;
对于C,因为函数定义域为,而,,当且仅当,即时取等号,所以其最小值为,C符合题意;
对于D,,函数定义域为,而且,如当,,D不符合题意.
故选:C.
【点睛】
本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.
2.(2021·全国·高考真题(文))( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意结合诱导公式可得,再由二倍角公式即可得解.
【详解】
由题意,
.
故选:D.
3.(2021·全国·高考真题(文))若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分