内容正文:
第一篇 热点、难点突破篇
专题 09 三角函数与三角恒等变换(讲)
真题体验 感悟高考
1.(2022·全国·高考真题)若,则( )
A. B.
C. D.
2.(2022·全国·高考真题)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B. C. D.3
3.(2021·浙江·高考真题)设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在上的最大值.
总结规律 预测考向
(一)规律与预测
1.高考对此部分内容的命题主要集中于三角函数的定义、图象与性质,主要考查图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,常与三角恒等变换交汇命题.
2 .三角恒等变换的求值、化简是命题的热点,利用三角恒等变换作为工具,研究三角函数的最值、范围问题.
3.三角函数、三角恒等变换等,考查方式有两种,即独立考查与综合考查,主要以选择题、填空题的形式考查,难度为中等或偏下.
(二)本专题考向展示
考点突破 典例分析
考向一 三角恒等变换
【核心知识】
1.同角关系:sin2α+cos2α=1,=tan α.
2.诱导公式:在+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.
3.两角和与差的三角函数公式
(1)两角和与差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β):cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ;
C(α+β):cos(α+β)=cosαcos_β-sin_αsinβ;
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;
S(α-β):sin(α-β)=sin_αcos_β-cosαsinβ;
T(α+β):tan(α+β)=;
T(α-β):tan(α-β)=.
(2)变形公式:
tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tanαtanβ);
.
(3)辅助角公式
一般地,函数f(α)=asin α+bcos α(a,b为常数)可以化为f(α)=sin(α+φ)或f(α)=cos(α-φ) .
4.二倍角公式
(1)二倍角的正弦、余弦、正切公式:
S2α:sin 2α=2sin_αcos_α;
C2α:cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
T2α:tan 2α=.
(2)变形公式:
cos2α=,sin2α=
1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2
【典例分析】
典例1.(2021·全国·高考真题(文))若,则( )
A. B. C. D.
典例2.(2022·浙江·高考真题)若,则__________,_________.
典例3.(2020·浙江·高考真题)已知,则________;______.
【规律方法】
1.三角求值“三大类型”
“给角求值”“给值求值”“给值求角”.
2.三角恒等变换“四大策略”
(1)常值代换:常用到“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan 45°等.
(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
(4)弦、切互化.
考向二 三角函数的图象与解析式
【核心知识】
【典例分析】
典例4.(2022·全国·高考真题(文))将函数的图像向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
典例5. (2021·全国·高考真题(理))把函数图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A. B.
C. D.
【规律方法】
1.由的图象求其函数式:在观察图象的基础上可按以下规律来确定A,ω,φ.
(1)A:一般可由图象上的最大值、最小值来确定.
(2)ω:因为T=,故往往通过求周期T来确定ω.可通过已知曲线与x轴的交点来确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)φ:从“五点法”中的第一个点(-,0)(也叫初始点)作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个点的位置.
2.依据五点列表法原理,点的序号与式子的关系如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;
“第二点”(即图象曲线的“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”(即图象曲线的“谷点”)为ωx+φ=;
“第五点”(即图象第二次上升时与x轴的交点)为ωx+φ=2π.
在用以上方法确定φ的值时,还要注意题目中给出的φ的范围,不在要求范围内的要通过周期性转化到要求范围内.
(4)A,ω,φ三个量中初相φ的确定是一