内容正文:
高考中三角函数综合问题的热点题型
高考大题冲关系列(2)
命题动向:三角函数不仅是数学的重要基础知识,同时也是解决其他问题的一种数学工具.高考命题者常在三角函数、解三角形和平面向量、数列等知识的交汇处命题.对三角函数与平面向量的考查,多以解答题的形式出现,难度中等.备考中注意与平面向量的加法、减法的几何意义,平行、垂直的条件以及数量积的定义相结合来寻找解题突破口.
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[冲关策略] 解决此类问题,一般先由图象或三角公式确定三角函数y=Asin(ωx+φ)+b(或y=Acos(ωx+φ)+b等)的解析式,然后把ωx+φ看成一个整体研究函数的性质.
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[冲关策略] 三角函数和三角形的结合,一般可以利用正弦定理、余弦定理先确定三角形的边角,再代入到三角函数中,三角函数和差公式的灵活运用是解决此类问题的关键.
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[冲关策略] (1)题目条件给出的向量坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解.
(2)给出用三角函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数在定义域内的有界性等,求得值域.
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[冲关策略] 解决解三角形与平面向量综合问题的关键:准确利用向量的坐标运算化简已知条件,将其转化为三角函数的问题解决.
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本课结束
题型1 三角函数图象与性质的综合
例1 (2022·襄阳模拟)已知函数f(x)=sin+2sin2-1(ω>0)的图象相邻两对称轴间的距离为.
(1)求f(x)的解析式;
(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,当x∈时,求函数g(x)的值域;
(3)对于(2)中的函数g(x),记方程g(x)=在x∈上的根从小到大依次为x1,x2,…,xn,若m=x1+2x2+2x3+…+2xn-1+xn,试求n与m的值.
解 (1)由题意,函数f(x)=eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))+2sin2eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))))-1=eq \r(3)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)-\f(π,6)))=2sinωx.
因为函数f(x)图象的相邻两对称轴间的距离为eq \f(π,2),所以T=π,又ω>0,可得ω=2,故f(x)=2sin2x.
(2)将函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度,可得y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的图象,
再把横坐标缩小为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),得到函数y=g(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))的图象.
当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,6)))时,4x-eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(2π,3),\f(π,3))),
当4x-eq \f(π,3)=-eq \f(π,2)时,函数g(x)取得最小值,为-2,
当4x-eq \f(π,3)=eq \f(π,3)时,函数g(x)取得最大值,为eq \r(3),
故当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,6)))时,函数g(x)的值域为[-2,eq \r(3)].
(3)由方程g(x)=eq \f(4,3),即2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))=eq \f(4,3),得sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))=eq \f(2,3),
因为x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(4π,3))),所以4x-eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),5π)),
设θ=4x-eq \f