内容正文:
一、同角三角函数的基本关系和诱导公式
1.(1)两个基本关系式sin2α+cos2α=1及=tan α;(2)诱导公式:可概括为k·±α(k∈Z)的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限;
2.化简三角函数式的常用方法有:(1)直接应用公式;(2)切化弦;(3)异角化同角;(4)特殊值与特殊角的三角函数互化;(5)通分、约分;(6)配方去根号.
3.求值一般包括:(1)给角求值;(2)给值求值;(3)给值求角.
4.掌握三角函数中公式的正用、逆用及变形用,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
例1 函数f(x)=sin+cos的最大值为( )
A. B.1
C. D.
答案 A
解析 f(x)=sin+cos
=sin+cos
=sin+sin
=sin,
故函数有最大值.
反思感悟 任意角的三角函数的定义及诱导公式是高考考点,应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上的点的位置无关,应用诱导公式时要弄清三角函数值在各个象限内的符号.主要考查角度:(1)角的概念及其表示;(2)三角函数的定义及其应用;(3)扇形的弧长及面积公式;(4)三角函数的诱导公式.
跟踪训练1 已知sin αcos α=,且<α<,则cos α-sin α的值为( )
A.- B.
C.- D.
答案 B
解析 由sin αcos α=>0,且<α<可知sin α<0,cos α<0且cos α>sin α,
所以cos α-sin α==.
二、三角函数的图象与性质
1.三角函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等,在研究性质时,将ωx+φ看成一个整体,利用整体代换思想解题是常见的技巧.
2.函数y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)“五点法”作图;(2)图象伸缩、平移变换.
3.掌握三角函数的图象和性质,重点培养直观想象和数学运算素养.
例2 (1)已知函数f(x)=sin,其中x∈,若f(x)的值域是,则实数a的取值范围是________.
答案
解析 ∵x∈,
∴x+∈.
∵当x+∈时,f(x)的值域为,
∴结合正弦函数的图象知≤a+≤,
∴≤a≤π.
(2)函数y=sin的图象的对称轴为 ______________,对称中心为__________________.
答案 x=+kπ,k∈Z ,k∈Z
解析 由x-=+kπ,k∈Z,
得x=+kπ,k∈Z.
由x-=kπ,k∈Z,
得x=+kπ,k∈Z.
故函数y=sin的图象的对称轴为x=+kπ,k∈Z,对称中心为,k∈Z.
反思感悟 三角函数的图象是研究三角函数性质的基础,又是三角函数性质的具体体现,主要体现在三角函数图象的变换和解析式的确定,以及通过对图象的描绘、观察来讨论三角函数的性质,高考中三角函数是必考内容之一,着重考查三角函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期性等有关性质.主要考查角度:(1)三角函数的性质;(2)三角函数图象的变换;(3)求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式;(4)函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质.
跟踪训练2 已知函数f(x)=2sin+a+1(其中a为常数).
(1)求f(x)的单调区间;
(2)当x∈时,f(x)的最大值为4,求a的值.
解 (1)由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z);由+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以函数f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
(2)因为0≤x≤,所以≤2x+≤,
所以-≤sin≤1,
所以f(x)的最大值为2+a+1=4,所以a=1.
三、三角函数的图象变换问题
1.由函数y=sin x的图象得到y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象有两种途径:先平移再伸缩;先伸缩再平移,这两种途径的区别是平移的单位长度不同,其余参数不受影响,若相应变换的函数名称不同时,要先用诱导公式转化为同名的三角函数,再进行平移或伸缩.
2.掌握三角函数图象变换的规则,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
例3 已知函数f(x)=4sincos ωx在x=处取得最值,其中ω∈(0,2).
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若α为锐角,且g(α)=-,求cos α的值.
解 (1)f(x)=4sincos ωx
=4cos ωx
=2sin ωxcos ωx-2cos2ωx
=sin 2ωx-cos 2ωx-
=2sin-.
∵函数f(x)在x=处取得最值,
∴2ω×-=kπ+,k∈Z,
解得ω=2k+,k∈Z.
又ω∈(0,2),