1、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题型1三角函数图象与性质的综合例1(2021潍坊模拟)在函数yf(x)的图象关于直线x对称,函数yf(x)的图象关于点P对称,函数yf(x)的图象经过点Q这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题:已知函数f(x)sinxcoscosxsin的最小正周期为,且_,判断函数f(x)在上是否存在
2、最大值?若存在,求出最大值及此时的x值;若不存在,说明理由注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解f(x)sinxcoscosxsinsin(x),由已知函数f(x)的最小正周期T,得2,所以f(x)sin(2x)若选,则有2k(kZ),解得k(kZ),又因为|,所以k0,所以f(x)sin.当x时,t2x,所以当t,即x时,函数f(x)取得最大值,为1.若选,则有2k(kZ),解得k(kZ),又因为|,所以k0,所以f(x)sin.当x时,t2x,所以当t,即x时,函数f(x)取得最大值,为1.若选,则有22k(kZ),解得2k(kZ),又因为|,所以k1,所以f(x)sin,当x时
3、,t2x,显然,函数f(x)在上没有最大值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yAsin(x)b(或yAcos(x)b等)的解析式,然后把x看成一个整体研究函数的性质变式训练1(2021临沂二模)在直线x是函数f(x)图象的一条对称轴,是函数f(x)的一个零点,函数f(x)在a,b上单调递增,且ba的最大值为这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答已知函数f(x)2sinxcos(02),_,求f(x)在上的单调递减区间解f(x)2sinxcos2sinxcosxsinxsin2xsin2xcos2xsin.若选直线x是函数f(x)图象的一条对称轴,则k,kZ,得3k
4、2,kZ,又02,当k1时,1,f(x)sin.若选是函数f(x)的一个零点,则2k,kZ,得6k1,kZ.又02,当k0时,1,f(x)sin.若选函数f(x)在a,b上单调递增,且ba的最大值为,则T,1,f(x)sin.由2k2x2k,kZ,得kxk,kZ,令k0,得x,令k1,得x,又x,f(x)在上的单调递减区间为,.题型2三角函数与解三角形的综合例2(2021泰安二模)在sinCcosC,sin2Bsin2Csin2AsinBsinC,2cosA(ccosBbcosC)a这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题:在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且_.(
5、1)求角A;(2)若O是ABC内一点,AOB120,AOC150,b1,c3,求tanABO.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解选条件,(1)sinCcosC,sinCsinAcosCsinAsin(AC)sinC,整理得(sinAcosA)sinCsinC.C(0,),sinC0,sinAcosA1,sin(A30),又0A180,A60.(2)OACOAB60,OABABO18012060,OACABO.在ABO中,AO2sinABO,在ACO中,AO2sin(30ABO),2sin(30ABO)2sinABO,整理得cosABO3sinABO,tanABO.选条件,(1)s
6、in2Bsin2Csin2AsinBsinC,b2c2a2bc.cosA,又0A180,A60.(2)同选条件.选条件,(1)2cosA(ccosBbcosC)a,2cosA(sinCcosBsinBcosC)sinA.2cosAsinAsinA,A(0,),sinA0,cosA,又0A180,A60.(2)同选条件.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变式训练2(2021大庆模拟)在(sinBsinC)2sin2A3sinBsinC,cacosBb这两个条件中任选一个,补充到下面问
7、题中,并解答在ABC中,内角A,B,C的对边长分别为a,b,c,且_.(1)求角A的大小;(2)若ABC是锐角三角形,且b2,求c的取值范围解若选择条件,(1)因为(sinBsinC)2sin2A3sinBsinC,所以sin2Bsin2Csin2AsinBsinC,根据正弦定理可得b2c2a2bc,由余弦定理可得cosA.因为A是ABC的内角,所以A.(2)因为A,ABC为锐角三角形,所以解得B,在ABC中,所以c,即c1,由B,所以0,所以1c0,所以cosA,因为A是ABC的内角,所以A.(2)同选择条件.题型3三角函数与平面向量的综合例3(2021龙岩模拟)已知向量a(,1),b(si
8、n2x,2sin2x1),xR.(1)若ab,且x0,求x的值;(2)记f(x)ab(xR),若将函数f(x)的图象上的所有点向左平移个单位得到函数g(x)的图象当x时,求函数g(x)的值域解(1)因为ab,所以(2sin2x1)sin2x0,即sin2xcos2x.若cos2x0,则sin2x0,与sin22xcos22x1矛盾,故cos2x0.所以tan2x,又x0,所以2x0,2,所以2x或2x,即x或x,即x的值为或.(2)因为f(x)ab(,1)(sin2x,cos2x)sin2xcos2x2sin,所以g(x)2sin2sin,当x时,2x,所以sin,所以2sin1,2,即当x时
9、,函数g(x)的值域为1,2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,求得值域等变式训练3已知a(sinx,cosx),b(cosx,cosx),函数f(x)ab.(1)求函数yf(x)图象的对称轴方程;(2)若方程f(x)在(0,)上的解为x1,x2,求cos(x1x2)的值解(1)f(x)ab(sinx,cosx)(cosx,cosx)sinxcosxcos2xsin2xcos2x
10、sin.令2xk(kZ),得x(kZ),即函数yf(x)图象的对称轴方程为x(kZ)(2)由(1)及已知条件可知(x1,f(x1)与(x2,f(x2)关于直线x对称,则x1x2,cos(x1x2)coscoscossinf(x1).题型4解三角形与平面向量的综合例4(2021聊城模拟)在m(cosB,2cb),n(cosA,a),且mn;bacosCcsinA;cos2AcosAcos(CB)sinBsinC这三个条件中任选一个补充在下面问题中,并解答已知在ABC中,三个内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且_.(1)求A的值;(2)若a,ABC的面积是,点M是BC的中点,求AM的长度解选
11、择条件,(1)由mn得acosB(2cb)cosA,得sinAcosB2sinCcosAsinBcosA,得sin(AB)2sinCcosA,又sin(AB)sinC,sinC0,所以cosA,又0A,所以A.(2)在ABC中,由a,A,得b2c2bc3.由ABC的面积为,得bc2,所以b2c25.因为M是BC的中点,所以(),从而|2(|2|22)(b2c2bc),所以AM.选择条件,(1)因为bacosCcsinA,根据正弦定理得sinBsinAcosCsinCsinA,所以sin(AC)sinAcosCsinCsinA,所以sinAcosCcosAsinCsinAcosCsinCsinA
12、,所以cosAsinCsinCsinA.因为sinC0,所以tanA.又0A,所以A.(2)同选择条件.选择条件,(1)因为cos2AcosAcos(CB)sinBsinC,所以cosAcos(BC)cos(CB)sinBsinC,所以2cosAsinBsinCsinBsinC.因为B(0,),C(0,),所以sinBsinC0,所以cosA,又0A,所以A.(2)同选择条件.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变式训练4(2021江苏省部分学校调考)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设向量m(2sin(
13、xA),sinA),n(cosx,1),f(x)mn,且对任意xR,都有f(x)f.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若a2,sinBsinC,求ABC的面积解(1)由题意可得,f(x)mn2sin(xA)cosxsinA2(sinxcosAcosxsinA)cosxsinA2sinxcosxcosA2cos2xsinAsinA2sinxcosxcosA(2cos2x1)sinAsin2xcosAcos2xsinAsin(2xA),则fsin1,因为A(0,),所以A,所以A,即A,所以f(x)sin,令2k2x2k(kZ),解得kxk(kZ),所以f(x)的单调递增区间为(kZ)(2)在ABC中,由正弦定理,得bc(sinBsinC)2,所以b2c22bc24,由余弦定理得b2c2a22bccosA,得b2c2bc12,由解得bc4,所以ABC的面积为bcsinA4.
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