第二轮数学 专题四 三角函数与平面向量
高考数学二轮复习 专题2 三角函数、三角变换、解三角形、平面向量 第一讲 三角函数的图象与性质 理-
专题二 三角函数、三角变换、解三角形、平面向量第一讲 三角函数的图象与性质1.角的概念.(1)终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同(填“一定”或“不一定”). (2)确定角α所在的象限,只要把角α表示为α=2k π+α0[k ∈Z,α0∈[0,2π)],判断出α0所在的象限,即为α所在象限.2.诱导公式.诱导公式是求三角函数值、化简三角函数的重要依据,其记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.1.三角函数的定义:设α是一个任意大小的角,角α的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx.2.同角三角函数的基本关系. (1)sin 2α+cos 2α=1. (2)tan α=sin αcos α.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)角α终边上点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,那么sin α=32,cos α=-12;同理角α终边上点Q 的坐标为(x 0,y 0),那么sin α=y 0,cos α=x 0.(×)(2)锐角是第一象限角,反之亦然.(×) (3)终边相同的角的同一三角函数值相等.(√)(4)常函数f (x )=a 是周期函数,它没有最小正周期.(√) (5)y =cos x 在第一、二象限上是减函数.(×) (6)y =tan x 在整个定义域上是增函数.(×)1.(2015·某某卷)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于(D )A.125 B .-125 C.512 D .-512解析:解法一:因为α为第四象限的角,故cos α=1-sin 2α=1-(-513)2=1213,所以tan α=sin αcos α=-5131213=-512. 解法二:因为α是第四象限角,且sin α=-513,所以可在α的终边上取一点P (12,-5),则tan α=y x =-512.故选D.2.已知α的终边经过点A (5a ,-12a ),其中a <0,则sin α的值为(B ) A .-1213 B.1213 C.513 D .-5133.(2014·新课标Ⅰ卷)在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,④y=tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为(A ) A .①②③ B .①③④C .②④D .①③解析:①中函数是一个偶函数,其周期与y =cos 2x 相同,T =2π2=π;②中函数y =|cos x |的周期是函数y =cos x 周期的一半,即T =π;③T =2π2=π;④T =π2.故选A.4.(2015·某某卷)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin(π6x +φ)+k .据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为(C )A .5B .6C .8D .10解析:根据图象得函数的最小值为2,有-3+k =2,k =5,最大值为3+k =8.一、选择题1.若sin(α-π)=35,α为第四象限角,则tan α=(A )A .-34B .-43C.34D.43 解析:∵sin(α-π)=35,∴-sin α=35,sin α=-35.又∵α为第四象限角, ∴cos α= 1-sin 2α= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=45, tan α=sin αcos α=-3545=-34.2. 定义在R 上的周期函数f (x ),周期T =2,直线x =2是它的图象的一条对称轴,且f (x )在[-3,-2]上是减函数,如果A ,B 是锐角三角形的两个内角,则(A )A .f (sin A )>f (cosB ) B .f (cos B )>f (sin A )C .f (sin A )>f (sin B )D .f (cos B )>f (cos A )解析:由题意知:周期函数f (x )在[-1,0]上是减函数,在[0,1]上是增函数.又因为A ,B 是锐角三角形的两个内角,A +B >π2,得:sin A >cos B ,故f (sin A )>f (cos B ).综上知选A.3.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为(A )A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3解析:用五点作图法画出函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的图象,注意0≤x ≤9知,函数的最大值为2,最小值为- 3.故选A.4. 把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图象是(A )解析:y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的解析式为y =cos (x +1).故选A.5.(2015·新课标Ⅰ卷)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为(D )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π-14,k π+34,k ∈ZB.⎝⎛⎭⎪⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k -14,k +34,k ∈ZD.⎝⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 解析:由图象知周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫54-14=2,∴2πω=2,∴ω=π.由π×14+φ=π2+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,∴f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π4.由2k π<πx +π4<2k π+π,得2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,∴f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z.故选D.6.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(x ∈R,A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象(部分)如图所示,则f (x )的解析式是(A )A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6(x ∈R)B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πx +π6(x ∈R)C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π3(x ∈R)D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πx +π3(x ∈R) 解析:由图象可知其周期为:4⎝ ⎛⎭⎪⎫56-13=2,∵2πω=2,得ω=π,故只可能在A ,C 中选一个,又因为x =13时达到最大值,用待定系数法知φ=π6.二、填空题7.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=-35.8.已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=-45.解析:由题意可知x =-4,y =3,r =5,所以cos α=x r =-45.三、解答题9. (2014·某某卷)已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ). (1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.分析:思路一 直接将5π4代入函数式,应用三角函数诱导公式计算.(2)应用和差倍半的三角函数公式,将函数化简2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1. 得到T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z.思路二 先应用和差倍半的三角函数公式化简函数f (x )=2sin x cos x +2cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.(1)将5π4代入函数式计算;(2)T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z.解析:解法一 (1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4=2cos 5π4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π4+cos 5π4=-2cos π4⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin π4-cos π4=2.(2)因为f (x )=2sin x cos x +2cos 2x =sin 2x +cos 2x +1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1. 所以T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z.解法二 因为f (x )=2sin x cos x +2cos 2x =sin 2x +cos 2x +1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.(1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4=2sin 11π4+1=2sin π4+1=2. (2)T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z.10.函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最大值为3, 其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;word(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2,求α的值. 解析:(1)∵函数f (x )的最大值为3,∴A +1=3,即A =2.∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2, ∴最小正周期为 T =π,∴ω=2,故函数f (x )的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+1. (2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6+1=2, 即sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=12, ∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3. ∴α-π6=π6,故α=π3. 11.(2015·卷)已知函数f (x )=2sin x 2cos x 2-2sin 2x 2. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间[-π,0]上的最小值.解析:(1)由题意得f (x )=22sin x -22(1-cos x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-22,所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为-π≤x ≤0,所以-3π4≤x +π4≤π4. 当x +π4=-π2,即x =-3π4时,f (x )取得最小值. 所以f (x )在区间[-π,0]上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π4=-1-22.。
高考数学(理)二轮专题练习:三角函数、解三角形、平面向量(含答案)
三角函数、解三角形、平面向量1.α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在的射线上)⇔α=θ+2k π(k ∈Z ),注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (x ,y )是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是r =x 2+y 2>0,那么sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0),三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关.[问题1] 已知角α的终边经过点P (3,-4),则sin α+cos α的值为________. 答案 -152.同角三角函数的基本关系式及诱导公式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:tan α=sin αcos α.(3)诱导公式记忆口诀:奇变偶不变、符号看象限[问题2] cos 9π4+tan ⎝⎭⎫-7π6+sin 21π的值为___________________________. 答案22-333.三角函数的图象与性质 (1)五点法作图;(2)对称轴:y =sin x ,x =k π+π2,k ∈Z ;y =cos x ,x =k π,k ∈Z ;对称中心:y =sin x ,(k π,0),k ∈Z ;y =cos x ,⎝⎛⎭⎫k π+π2,0,k ∈Z ;y =tan x ,⎝⎛⎭⎫k π2,0,k ∈Z . (3)单调区间:y =sin x 的增区间:⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π (k ∈Z ), 减区间:⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π (k ∈Z );y =cos x 的增区间:[]-π+2k π,2k π (k ∈Z ), 减区间:[2k π,π+2k π] (k ∈Z );y =tan x 的增区间:⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π (k ∈Z ). (4)周期性与奇偶性:y =sin x 的最小正周期为2π,为奇函数;y =cos x 的最小正周期为2π,为偶函数;y =tan x 的最小正周期为π,为奇函数.易错警示:求y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,容易出现以下错误: (1)不注意ω的符号,把单调性弄反,或把区间左右的值弄反; (2)忘掉写+2k π,或+k π等,忘掉写k ∈Z ;(3)书写单调区间时,错把弧度和角度混在一起.如[0,90°]应写为⎣⎡⎦⎤0,π2. [问题3] 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的递减区间是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z ) 4.两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β――→令α=βsin 2α=2sin αcos α.cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β――→令α=βcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2,tan 2α=2tan α1-tan 2α.在三角的恒等变形中,注意常见的拆角、拼角技巧,如: α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β), α=12[(α+β)+(α-β)].α+π4=(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4,α=⎝⎛⎭⎫α+π4-π4. [问题4] 已知α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=________. 答案 -56655.解三角形(1)正弦定理:a sin A =b sin B =csin C =2R (R 为三角形外接圆的半径).注意:①正弦定理的一些变式:(ⅰ)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(ⅱ)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;(ⅲ)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;②已知三角形两边及一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解,要结合具体情况进行取舍.在△ABC 中A >B ⇔sin A >sin B .(2)余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,cos A =b 2+c 2-a 22bc等,常选用余弦定理鉴定三角形的形状.[问题5] 在△ABC 中,a =3,b =2,A =60°,则B =________. 答案 45°6.向量的平行与垂直设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且b ≠0,则a ∥b ⇔b =λa ⇔x 1y 2-x 2y 1=0. a ⊥b (a ≠0)⇔a·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.0看成与任意向量平行,特别在书写时要注意,否则有质的不同.[问题6] 下列四个命题:①若|a |=0,则a =0;②若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ;③若a ∥b ,则|a |=|b |;④若a =0,则-a =0.其中正确命题是________. 答案 ④ 7.向量的数量积 |a |2=a 2=a·a ,a·b =|a||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2, cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22,a 在b 上的投影=|a |cos 〈a ,b 〉=a·b |b|=x 1x 2+y 1y 2x 22+y 22. 注意:〈a ,b 〉为锐角⇔a·b >0且a 、b 不同向; 〈a ,b 〉为直角⇔a·b =0且a 、b ≠0; 〈a ,b 〉为钝角⇔a·b <0且a 、b 不反向.易错警示:投影不是“影”,投影是一个实数,可以是正数、负数或零.[问题7] 已知|a |=3,|b |=5,且a ·b =12,则向量a 在向量b 上的投影为________. 答案1258.当a ·b =0时,不一定得到a ⊥b ,当a ⊥b 时,a ·b =0;a ·b =c ·b ,不能得到a =c ,消去律不成立;(a ·b )c 与a (b ·c )不一定相等,(a ·b )c 与c 平行,而a (b ·c )与a 平行.[问题8] 下列各命题:①若a ·b =0,则a 、b 中至少有一个为0;②若a ≠0,a ·b =a ·c ,则b =c ;③对任意向量a 、b 、c ,有(a ·b )c ≠a (b ·c );④对任一向量a ,有a 2=|a |2.其中正确命题是________. 答案 ④9.几个向量常用结论:①P A →+PB →+PC →=0⇔P 为△ABC 的重心;②P A →·PB →=PB →·PC →=PC →·P A →⇔P 为△ABC 的垂心; ③向量λ(AB →|AB →|+AC→|AC →|) (λ≠0)所在直线过△ABC 的内心;④|P A →|=|PB →|=|PC →|⇔P 为△ABC 的外心.易错点1 图象变换方向或变换量把握不准致误例1 要得到y =sin(-3x )的图象,需将y =22(cos 3x -sin 3x )的图象向______平移______个单位(写出其中的一种特例即可). 错解 右 π4或右 π12找准失分点 y =22(cos 3x -sin 3x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4-3x =sin ⎣⎡⎦⎤-3⎝⎛⎭⎫x -π12. 题目要求是由y =sin ⎝⎛⎭⎫-3x +π4→y =sin(-3x ). 右移π4平移方向和平移量都错了;右移π12平移方向错了.正解 y =22(cos 3x -sin 3x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4-3x =sin ⎣⎡⎦⎤-3⎝⎛⎭⎫x -π12, 要由y =sin ⎣⎡⎦⎤-3⎝⎛⎭⎫x -π12得到y =sin(-3x )只需对x 加上π12即可,因而是对y =22(cos 3x -sin 3x )向左平移π12个单位.答案 左π12易错点2 忽视隐含条件的挖掘致误例2 已知cos α=17,sin(α+β)=5314,0<α<π2,0<β<π2,求cos β.错解 由0<α<π2,0<β<π2,得0<α+β<π,则cos(α+β)=±1114.由cos α=17,0<α<π2,得sin α=437.故cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)·sin α=7198或12.找准失分点 由0<α+β<π,且sin(α+β)=5314<32,∴0<α+β<π3或2π3<α+β<π,又cos α=17<12,∴π3<α<π2,即α+β∈⎝⎛⎭⎫2π3,π,∴cos(α+β)=-1114. 正解 ∵0<α<π2且cos α=17<cos π3=12,∴π3<α<π2,又0<β<π2, ∴π3<α+β<π,又sin(α+β)=5314<32, ∴2π3<α+β<π. ∴cos(α+β)=-1-sin 2(α+β)=-1114,sin α=1-cos 2α=437. ∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=12.易错点3 忽视向量共线致误例3 已知a =(2,1),b =(λ,1),λ∈R ,a 与b 的夹角为θ.若θ为锐角,则λ的取值范围是__________.错解 ∵cos θ=a·b|a|·|b |=2λ+15·λ2+1.因θ为锐角,有cos θ>0, ∴2λ+15·λ2+1>0⇒2λ+1>0,得λ>-12,λ的取值范围是⎝⎛⎭⎫-12,+∞. 找准失分点 θ为锐角,故0<cos θ<1,错解中没有排除cos θ=1即共线且同向的情况. 正解 由θ为锐角,有0<cos θ<1. 又∵cos θ=a·b|a|·|b |=2λ+15·λ2+1,∴0<2λ+15·λ2+1≠1,∴⎩⎨⎧2λ+1>0,2λ+1≠5·λ2+1,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ>-12,λ≠2.∴λ的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠2.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠21.(2014·大纲全国)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45 B.35 C .-35D .-45答案 D解析 因为角α的终边经过点(-4,3),所以x =-4,y =3,r =5,所以cos α=x r =-45.2.(2014·大纲全国)设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b 答案 C解析 ∵a =sin 33°,b =cos 55°=sin 35°,c =tan 35°=sin 35°cos 35°,又0<cos 35°<1,∴c >b >a .3.已知sin θ+cos θ=43 (0<θ<π4),则sin θ-cos θ的值为( )A.23 B .-23 C.13 D .-13答案 B解析 ∵sin θ+cos θ=43,∴(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=169,∴sin 2θ=79,又0<θ<π4,∴sin θ<cos θ.∴sin θ-cos θ=-(sin θ-cos θ)2 =-1-sin 2θ=-23. 4.已知a ,b 是单位向量,a ·b =0,若向量c 满足|c -a -b |=1,则|c |的取值范围是( ) A .[2-1,2+1]B .[2-1,2+2]C .[1,2+1]D .[1,2+2]答案 A解析 ∵a ·b =0,且a ,b 是单位向量,∴|a |=|b |=1. 又∵|c -a -b |2=c 2-2c ·(a +b )+2a ·b +a 2+b 2=1, ∴2c ·(a +b )=c 2+1.∵|a |=|b |=1且a ·b =0,∴|a +b |=2, ∴c 2+1=22|c |cos θ(θ是c 与a +b 的夹角). 又-1≤cos θ≤1,∴0<c 2+1≤22|c |, ∴c 2-22|c |+1≤0, ∴2-1≤|c |≤2+1.5.函数f (x )=A sin(2x +φ)(A ,φ∈R )的部分图象如图所示,那么f (0)等于( ) A .-12B .-1C .-32D .- 3答案 B解析 由题图可知,函数的最大值为2,因此A =2. 又因为函数经过点⎝⎛⎭⎫π3,2,则2sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=2, 即2×π3+φ=π2+2k π,k ∈Z ,得φ=-π6+2k π,k ∈Z .f (0)=2sin φ=2sin ⎝⎛⎭⎫-π6+2k π=-1. 6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( ) A.32 B.22 C.12 D .-12答案 C解析 ∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =c 22ab ,又∵a 2+b 2≥2ab ,∴2ab ≤2c 2. ∴cos C ≥12.∴cos C 的最小值为12.7.(2014·山东)在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为________.答案 16解析 已知A =π6,由题意得|AB →||AC →|cos π6=tan π6,|AB →||AC →|=23,所以△ABC 的面积S =12|AB →||AC →|sin π6=12×23×12=16. 8.(2014·江苏)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________. 答案 π6解析 由题意,得sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=cos π3, 因为0≤φ<π,所以φ=π6.9.已知函数f (x )=A sin(ω+φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,-π2<φ<π2),其部分图象如图所示.若横坐标分别为-1,1,5的三点M ,N ,P 都在函数f (x )的图象上,记∠MNP =θ,则cos 2θ的值是________. 答案 -725解析 由图可知,A =1,f (x )的最小正周期T =8, 所以T =2πω=8,即ω=π4.又f (1)=sin(π4+φ)=1,且-π2<φ<π2,所以-π4<φ+π4<3π4,即φ+π4=π2,所以φ=π4.所以f (x )=sin π4(x +1).因为f (-1)=0,f (1)=1,f (5)=-1, 所以M (-1,0),N (1,1),P (5,-1).所以NM →=(-2,-1),NP →=(4,-2),NM →·NP →=-6,|NM →|=5,|NP →|=25, 则cos ∠MNP =NM →·NP →|NM →|·|NP →|=-35,即cos θ=-35.于是cos 2θ=2cos 2θ-1=-725. 10.(2014·天津)已知函数f (x )=cos x ·sin(x +π3)-3cos 2x +34,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.解 (1)由已知,有f (x )=cos x ·(12sin x +32cos x )-3cos 2x +34=12sin x ·cos x -32cos 2x +34 =14sin 2x -34(1+cos 2x )+34 =14sin 2x -34cos 2x =12sin(2x -π3). 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f (x )在区间[-π4,-π12]上是减函数,在区间[-π12,π4]上是增函数,f (-π4)=-14,f (-π12)=-12,f (π4)=14,所以,函数f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值为14,最小值为-12.。
2019届高三理科数学第二轮专题复习配套文档专题四 第3讲立体几何中的向量方法
第3讲立体几何中的向量方法[真题再现]1.(2018·课标Ⅰ)如图,四边形ABCD为正方形,E,F分别为AD,BC的中点,以DF为折痕把△DFC使点C到达点P的位置,且PF⊥BF。
(1)证明:平面PEF⊥平面ABFD;(2)求DP与平面ABFD所成角的正弦值.[解](1)证明:由已知可得BF⊥PF,BF⊥EF,所以BF⊥平面PEF.又BF⊂平面ABFD,所以平面PEF⊥平面ABFD。
(2)解:如图,作PH⊥EF,垂足为H.由(1)得,PH⊥平面ABFD。
以H为坐标原点,错误!的方向为y轴正方向,|错误!|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系H.xyz.由(1)可得,DE⊥PE.又DP=2,DE=1,所以PE=错误!.又PF=1,EF=2,所以PE⊥PF.所以PH=错误!,EH=错误!.则H(0,0,0),P错误!,D错误!,错误!=错误!,错误!=错误!.又错误!为平面ABFD的法向量,设DP与平面ABFD所成角为θ,则sin θ=错误!=错误!=错误!。
所以DP与平面ABFD所成角的正弦值为错误!.2.(2018·课标Ⅱ)如图,在三棱锥P-ABC中,AB=BC=22,P A=PB=PC=AC=4,O为AC的中点.(1)证明:PO⊥平面ABC;(2)若点M在棱BC上,且二面角M。
P A-C为30°,求PC与平面P AM所成角的正弦值[解](1)证明:因为P A=PC=AC=4,O为AC的中点,所以OP⊥AC,且OP=2错误!.如图,连接OB.因为AB=BC=错误!AC,所以△ABC为等腰直角三角形,且OB ⊥AC,OB=错误!AC=2。
由OP2+OB2=PB2知PO⊥OB.由OP⊥OB,OP⊥AC,OB∩AC=O,得PO⊥平面ABC.(2)解:如图,以O为坐标原点,错误!的方向为x轴正方向,建立空间直角坐标系O。
xyz。
由已知得O(0,0,0),B(2,0,0),A(0,-2,0),C(0,2,0),P(0,0,2错误!),错误!=(0,2,2错误!).取平面P AC的一个法向量错误!=(2,0,0).设M (a ,2-a,0)(0≤a ≤2),则错误!=(a ,4-a,0).设平面P AM 的法向量为n =(x ,y ,z ).由AP ,→·n =0,错误!·n =0得错误!可取y =错误!a ,得平面P AM 的一个法向量为n =(错误!(a -4),错误!a ,-a ),所以cos 错误!,n =错误!。
高考数学二轮复习7大专题汇总
高考数学二轮复习7 大专题汇总专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:侧重掌握函数的单一性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质往常会综合起来一同观察,而且有时会观察详细函数的这些性质,有时会观察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯串中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了认识,高中阶段更多的是将它与导数进行连接,依据抛物线的张口方向,与x 轴的交点地点,进而议论与定义域在x 轴上的摆放次序,这样能够判断导数的正负,最后达到求出单一区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题经常出此刻恒成立,或存在性问题中,其本质是求函数的最值。
自然对于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的联合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是特别必需的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,观察等差等比数列的通项公式,乞降公式,通项公式和乞降公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前 n 项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有波及,有时观察三角函数的公式之间的相互转变,从而求单一区间或值域 ; 有时观察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,自然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量能够很好得实现数与形的转变,是一个很重要的知识连接点,它还能够和数学的一大难点分析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出此刻选择,填空题中。
大题中的立体几何主要观察成立空间直角坐标系,经过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
此外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,侧重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应当掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的地点关系应以证明垂直为要点,自然常观察的方法为间接证明。
专题五:分析几何。
高2013届高三二轮专题复习专题设置及教学建议
(2)由余弦定理可得,a2=b2+c2-2bccosA,即16=b2+ 16 2 c +bc≥3bc(当且仅当b=c时取等号),故bc≤ .(8分) 3 1 3 4 3 故△ABC的面积为S= bcsinA= bc≤ ,当且仅当b 2 4 3 4 3 4 3 =c= 时,△ABC的面积取得最大值 .(12分) 3 3
二轮专题复习专题设置及教学建议
目录 ※专题复习的目的和任务3-6 ※专题设置
专题一:三角函数、三角变换,解三角形与平面向量 专题二:数列 专题三:概率与统计 专题四:立几与空间向量 专题五:解析几何 专题六:函数、导数与不等式
专题七:新增内容
专题八:数学思想方法 专题九:选择题、填空题的解答技巧 专题十:解答题的答题规范 专题十一:易错易混梳理
专题二:数列
※本专题设计2课时 第一讲:等差数列与等比数列 第二讲:数列综合 第三讲:推理
第一讲:等差数列与等比数列
本讲主要涉及等差数列、等比数列的定义;会用定义法判定数列类型;会 求数列的通项公式;会利用等差、等比数列的性质解题;会求等差、等比 数列的前n项和,会通过通项公式与前n项和公式识别等差、等比数列,并 能从中提取出相关的基本量;会用下标和性质与片段和性质解题。
典型例题
π 函数 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|< ) 2 的一段图象(如图所示),求其解析式.
思维启迪 先由图象求出函数的周期,从而求得 ω 的值, 再由关键点求 φ,最后将(0, 2)代入求 A 的值.
解 设函数的周期为 T, 3 7π π 3 则4T= 8 -8=4π, 2π ∴T=π,∴ω= =2. T π π π 又∵2×8+φ=2kπ+2 (k∈Z),∴φ=2kπ+4 (k∈Z), π π 又∵|φ|< ,∴φ= . 2 4
高考数学二轮复习专题四 三角函数
高考数学二轮复习专题四 三角函数【重点知识回顾】三角函数是传统知识内容中变化最大的一部分,新教材处理这一部分内容时有明显的降调倾向,突出正、余弦函数的主体地位,加强了对三角函数的图象与性质的考查,因此三角函数的性质是本章复习的重点。
第一轮复习的重点应放在课本知识的重现上,要注重抓基本知识点的落实、基本方法的再认识和基本技能的掌握,力求系统化、条理化和网络化,使之形成比较完整的知识体系;第二、三轮复习以基本综合检测题为载体,综合试题在形式上要贴近高考试题,但不能上难度。
当然,这一部分知识最可能出现的是“结合实际,利用少许的三角变换(尤其是余弦的倍角公式和特殊情形下公式的应用)来考查三角函数性质”的命题,因此,建议三角函数的复习应控制在课本知识的范围和难度上,这样就能够适应未来高考命题趋势。
总之,三角函数的复习应立足基础、加强训练、综合应用、提高能力 方法技巧:1.八大基本关系依据它们的结构分为倒数关系、商数关系、平方关系,用三角函数的定义反复证明强化记忆,这是最有效的记忆方法。
诱导公式用角度制和弧度制表示都成立,记忆方法可概括为“奇变偶不变,符号看象限”,变与不变是相对于对偶关系的函数而言的2.三角函数值的符号在求角的三角函数值和三角恒等变换中,显得十分重要,根据三角函数的,可简记为“一全正,二正弦,三两切,四余弦”,其含义是:在第一象限各三角函数值皆为正;在第二象限正弦值为正;在第三象限正余切值为正;在第四象限余弦值为正3.在利用同角三角函数的基本关系式化简、求值和证明恒等关系时,要注意用是否“同角”来区分和选用公式,注意切化弦、“1”的妙用、方程思想等数学思想方法的运用,在利用诱导公式进行三角式的化简、求值时,要注意正负号的选取4.求三角函数值域的常用方法:求三角函数值域除了判别式、重要不等式、单调性等方法之外,结合三角函数的特点,还有如下方法:(1)将所给三角函数转化为二次函数,通过配方法求值域; (2)利用sin ,cos x x 的有界性求值域;(3)换元法,利用换元法求三角函数的值域,要注意前后的等价性,不能只注意换元,不注意等价性5. 三角函数的图象与性质(一)列表综合三个三角函数sin y x =,cos y x =,tan y x =的图象与性质,并挖掘: ⑴最值的情况;⑵了解周期函数和最小正周期的意义.会求sin()y A x ωϕ=+的周期,或者经过简单的恒等变形可化为上述函数的三角函数的周期,了解加了绝对值后的周期情况.............; ⑶会从图象归纳对称轴和对称中心;sin y x =的对称轴是2x k ππ=+()k Z ∈,对称中心是(,0)k π()k Z ∈;cos y x =的对称轴是x k π=()k Z ∈,对称中心是(,0)2k ππ+()k Z ∈tan y x =的对称中心是(,0)()2k k Z π∈ 注意加了绝对值后的情况变化.⑷写单调区间注意0ω>.(二)了解正弦、余弦、正切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数sin()y A x ωϕ=+的简图,并能由图象写出解析式.⑴“五点法”作图的列表方式;⑵求解析式sin()y A x ωϕ=+时处相ϕ的确定方法:代(最高、低)点法、公式1x ϕω=-. (三)正弦型函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换方法如下: 先平移后伸缩sin y x =的图象ϕϕϕ<−−−−−−−→向左(>0)或向右(0)平移个单位长度得sin()y x ϕ=+的图象()ωωω−−−−−−−−−→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变 得sin()y x ωϕ=+的图象()A A A >−−−−−−−−−→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变 得sin()y A x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ϕ=++的图象. 先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><<−−−−−−−−−→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)得sin y A x =的图象(01)(1)1()ωωω<<>−−−−−−−−−→横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变 得sin()y A x ω=的图象(0)(0)ϕϕϕω><−−−−−−−→向左或向右平移个单位得sin ()y A x x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ωϕ=++的图象. 【典型例题】例1.已知2tan =θ,求(1)θθθθsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ;(2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin 324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=.说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化例2.已知向量2(2cos sin )(sin cos )(3)a ααb ααx a t b =-=+-,2,=,,,y ka b =-+,且0x y ⋅=,(1)求函数()k f t =的表达式;(2)若[13]t ∈-,,求()f t 的最大值与最小值 解:(1)24a =,21b =,0a b ⋅=,又0x y ⋅=,所以22222[(3)]()(3)[(3)]0x y a t b ka b ka t b t k t a b ⋅=+-⋅-+=-+-+--⋅=,所以31344k t t =-,即313()44k f t t t ==-; (2)由(1)可得,令()f t 导数233044t -=,解得1t =±,列表如下:而(1)(1)(3)222f f f -==-=,,,所以max min ()()22f t f t ==-, 说明:本题将三角函数与平面向量、导数等综合考察,体现了知识之间的融会贯通。
高考数学(理)之平面向量 专题04 平面向量在平面几何、三角函数、解析几何中的应用(解析版)
平面向量04 平面向量在平面几何、三角函数、解析几何中的应用一、具本目标: 一)向量的应用1.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.2.会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题. 二)考点解读与备考:1.近几年常以考查向量的共线、数量积、夹角、模为主,基本稳定为选择题或填空题,难度较低;2.常与平面几何、三角函数、解析几何等相结合,以工具的形式进行考查,常用向量的知识入手.力学方面应用的考查较少.3.备考重点:(1) 理解有关概念是基础,掌握线性运算、坐标运算的方法是关键;(2)解答与平面几何、三角函数、解析几何等交汇问题时,应注意运用数形结合的数学思想,将共线、垂直等问题,通过建立平面直角坐标系,利用坐标运算解题.4.难点:向量与函数、三角函数、解析几何的综合问题.以向量形式为条件,综合考查了函数、三角、数列、曲线等问题.要充分应用向量的公式及相关性质,会用向量的几何意义解决问题,有时运用向量的坐标运算更能方便运算. 二、知识概述:常见的向量法解决简单的平面几何问题: 1.垂直问题:(1)对非零向量a r 与b r ,a b ⊥⇔r r.(2)若非零向量1122(,),(,),a x y b x y a b ==⊥⇔r r r r.2.平行问题:(1)向量a r 与非零向量b r共线,当且仅当存在唯一一个实数λ,使得 .(2)设1122(,),(,)a x y b x y ==r r是平面向量,则向量a r 与非零向量b r 共线⇔ .【考点讲解】3.求角问题:(1)设,a b r r是两个非零向量,夹角记为α,则cos α= .(2)若1122(,),(,)a x y b x y ==r r是平面向量,则cos α= .4.距离(长度)问题:(1)设(,)a x y =r,则22a a ==r r ,即a =r .(2)若1122(,),(,)A x y B x y ,且a AB =r u u u r ,则AB AB ==u u u r.【答案】1.1212(1)0,(2)0.a b x x y y ⋅=+=r r2.(1)a b λ=r r,(2)12210x y x y -=3.(1)a b a b ⋅⋅r r r r.4.(1)22x y +【优秀题型展示】 1. 在平面几何中的应用:已知ABC D 中,(2,1),(3,2),(3,1)A B C ---,BC 边上的高为AD ,求点D 和向量AD u u u r的坐标.【解析】设点D 坐标(x ,y ),由AD 是BC 边上的高可得⊥,且B 、D 、C 共线,∴⎪⎩⎪⎨⎧=⋅//0∴⎩⎨⎧=+---+=--⋅+-0)1)(3()2)(3(0)3,6()1,2(y x y x y x ∴⎩⎨⎧=+---+=+---0)1)(3()2)(3(0)1(3)2(6y x y x y x ∴⎩⎨⎧=+-=-+012032y x y x解得⎩⎨⎧==11y x ∴点D 坐标为(1,1),AD =(-1,2). 【答案】AD =(-1,2)【变式】已知四边形ABCD 的三个顶点(02)A ,,(12)B --,,(31)C ,,且2BC AD =u u u r u u u r,则顶点D 的坐标为 ( ) A .722⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .122⎛⎫- ⎪⎝⎭,C .(32),D .(13),【解析】设22(,),(3,1)(1,2)(4,3),(,2),,37222x x D x y BC AD x y y y 祆==镲镲镲=---==-\\眄镲-==镲镲铑u u u r u u u rQ , 【答案】A【变式】已知正方形OABC 的边长为1,点D E 、分别为AB BC 、的中点,求cos DOE ∠的值.【解析】以OA OC 、为坐标轴建立直角坐标系,如图所示.由已知条件,可得114.225⋅==∴∠=⋅u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r (1,),(,1),cos =OD OE OD OE DOE OD OE2.在三角函数中的应用:已知向量3(sin ,)4a x =r ,(cos ,1)b x =-r .设函数()2()f x a b b =+⋅r r r ,已知在ABC ∆中,内角A B C 、、的对边分别为a bc 、、,若a =2b =,sin B =()4cos(2)6f x A π++([0,]3x π∈)的取值范围.【解析】 由正弦定理得或 . 因为,所以4A π=.因为+.所以, ,, 所以. 【答案】()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++212,12362cos 4πA x f sin ,sin sin 24a b A A A B π===可得所以43π=A a b >()2())4f x a b b x π=+⋅=+r r r 32()⎪⎭⎫⎝⎛++62cos 4πA x f =)4x π+12-0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦Q 112,4412x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦()21262cos 4123-≤⎪⎭⎫ ⎝⎛++≤-πA x f3.在解析几何中的应用:(1)已知直线x +y =a 与圆x 2+y 2=4交于A 、B 两点,且|OA →+OB →|=|OA →-OB →|,其中O 为坐标原点,则实数a 的值为________.【解析】如图所示,以OA 、OB 为边作平行四边形OACB , 则由|OA →+OB →|=|OA →-OB →|得, 平行四边形OACB 是矩形,OA →⊥OB →.由图象得,直线y =-x +a 在y 轴上的截距为±2.【答案】±2(2)椭圆的焦点为F F ,点P 为其上的动点,当∠F P F 为钝角时,点P 横坐标的取值范围是 .【解析】法一:F 1(-,0)F 2(,0),设P (3cos ,2sin ).为钝角,.∴=9cos 2-5+4sin 2=5 cos 2-1<0.解得: ∴点P 横坐标的取值范围是(). 14922=+y x ,121255θθ21PF F ∠Θ123cos ,2sin )3cos ,2sin )PF PF θθθθ⋅=-⋅-u u u r u u u u r(θθθ55cos 55<<-θ553,553-ODC BA【答案】() 法二:F 1(-,0)F 2(,0),设P (x,y ).为钝角,∴ ()()125,5,PF PF x y x y •=--⋅-u u u r u u u u r225x y =+-=25109x -<. 解得:353555x -<<.∴点P 横坐标的取值范围是(). 【答案】() 2. 在物理学中的应用:如图所示,用两条成120º的等长的绳子悬挂一个灯具,已知灯具的重量为10N ,则每根绳子的拉力是 .]【解析】 ∵绳子的拉力是一样的(对称) ,∴OA =OB ,∴四边形OADB 为菱形 .∵∠AOB =120º ,∴∠AOD =60º .又OA =OB =AD , ∴三角形OAD 为等边三角形 ,∴OD =OA . 又根据力的平衡得OD =OC =10 , ∴OA =10 ,∴OA =OB =10 . ∴每根绳子的拉力大小是10N. 【答案】10N553,553-5521PF F ∠Θ553,553-553,553-【真题分析】1.【2017年高考全国II 卷理数】已知ABC △是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+u u u r u u u r u u u r的最小值是( )A .2-B .32-C .43- D .1-【解析】如图,以BC 为x 轴,BC 的垂直平分线DA 为y 轴,D 为坐标原点建立平面直角坐标系,则A ,(1,0)B -,(1,0)C ,设(,)P x y ,所以()PA x y =-u u u r ,(1,)PB x y =---u u u r,(1,)PC x y =--u u u r ,所以(2,2)PB PC x y +=--u u u r u u u r ,22()22)22(PA PB PC x y y x y ⋅+=-=+-u u u r u u u r u u u r233)222-≥-,当(0,2P 时,所求的最小值为32-,故选B . 【答案】B2.【2018年高考上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =u u u r ,则AE BF ⋅u u u r u u u r的最小值为___________.【解析】根据题意,设E (0,a ),F (0,b );∴2EF a b =-=u u u r;∴a =b +2,或b =a +2;且()()1,2,AE a BF b ==-u u u r u u u r ,;∴2AE BF ab ⋅=-+u u u r u u u r; 当a =b +2时,()22222AE BF b b b b ⋅=-++⋅=+-u u u r u u u r;∵b 2+2b ﹣2的最小值为8434--=-; ∴AE BF ⋅u u u r u u u r 的最小值为﹣3,同理求出b =a +2时,AE BF ⋅u u u r u u u r的最小值为﹣3.故答案为:﹣3.【答案】-33.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=u u u r u u u r,则点A 的横坐标为___________.【解析】设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=e ,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r ,由0AB CD ⋅=u u u r u u u r 得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-,因为0a >,所以 3.a = 【答案】34.【2017年高考全国I 卷理数】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2b |=___________. 【解析】方法一:222|2|||44||4421cos60412+=+⋅+=+⨯⨯⨯+=oa b a a b b ,所以|2|+==a b .方法二:利用如下图形,可以判断出2+a b 的模长是以2为边长,一夹角为60°的菱形的对角线的长度,则为【答案】5.【2017年高考江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA u u u r ,OB uuu r ,OC uuu r 的模分别为1,1,2,OA u u u r 与OCuuu r的夹角为α,且tan α=7,OB uuu r 与OC uuu r 的夹角为45°.若OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r(,)m n ∈R ,则m n +=___________.【解析】由tan 7α=可得sin 10α=,cos 10α=,根据向量的分解,易得cos 45cos sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩0210n m +=-=⎩,即510570n m n m +=⎧⎨-=⎩,即得57,44m n ==,所以3m n +=. 【答案】36.【2017年高考浙江卷】已知向量a ,b 满足1,2,==a b 则++-a b a b 的最小值是________,最大值是___________.【解析】设向量,a b 的夹角为θ,则-==a b+==a b ++-=a b a b令y =[]21016,20y =+,据此可得:()()maxmin 4++-==++-==a b a ba b a b ,即++-a b a b 的最小值是4,最大值是【答案】4,7. 【2016·江苏卷】如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点,BA →·CA →=4, BF →·CF →=-1,则BE →·CE →的值是________.【解析】 设AB →=a ,AC →=b ,则BA →·CA →=(-a )·(-b )=a ·b =4.又∵D 为BC 中点,E ,F 为AD 的两个三等分点,则AD →=12(AB →+AC →)=12a +12b ,AF →=23AD →=13a +13b ,AE →=13AD →=16a +16b ,BF →=BA →+AF →=-a +13a +13b =-23a +13b ,CF →=CA →+AF →=-b +13a +13b =13a -23b ,则BF →·CF →=⎝⎛⎭⎫-23a +13b ·⎝⎛⎭⎫13a -23b =-29a 2-29b 2+59a ·b =-29(a 2+b 2)+59×4=-1. 可得a 2+b 2=292.又BE →=BA →+AE →=-a +16a +16b =-56a +16b ,CE →=CA →+AE →=-b +16a +16b =16a -56b ,则BE →·CE →=⎝⎛⎭⎫-56a +16b ·⎝⎛⎭⎫16a -56b =-536(a 2+b 2)+2636a ·b =-536×292+2636×4=78.【答案】 788.【2017年高考江苏卷】已知向量(cos ,sin ),(3,[0,π].x x x ==∈a b (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记()f x =⋅a b ,求()f x 的最大值和最小值以及对应的x 的值.【解析】(1)因为co ()s ,sin x x =a,(3,=b ,a ∥b,所以3sin x x =. 若cos 0x =,则sin 0x =,与22sin cos 1x x +=矛盾,故cos 0x ≠.于是tan 3x =-.又[]0πx ∈,,所以5π6x =.(2)π(cos ,sin )(3,3cos ())6f x x x x x x =⋅=⋅=-=+a b . 因为[]0πx ∈,,所以ππ7π[,]666x +∈,从而π1cos()62x -≤+≤. 于是,当ππ66x +=,即0x =时,()f x 取到最大值3; 当π6x +=π,即5π6x =时,()f x取到最小值-【答案】(1)5π6x =;(2)0x =时,()f x 取到最大值3;5π6x =时,()f x取到最小值-.1.已知数列{}n a 为等差数列,且满足32015BA a OB a OC =+u u u r u u u r u u u r ,若()AB AC R λλ=∈u u u r u u u r,点O 为直线BC 外一点,则12017a a +=( )A. 0B. 1C. 2D. 4【解析】∵32015BA a OB a OC =+u u u r u u u r u u u r , ∴32015OA OB a OB a OC -=+u u u r u u u r u u u r u u u r, 即()320151OA a OB a OC =++u u u r u u u r u u u r , 又∵()AB AC R λλ=∈u u u r u u u r,∴3201511a a ++=, ∴12017320150a a a a +=+=. 【答案】A2.直角ABC V 中, AD 为斜边BC 边的高,若1AC =u u u r , 3AB =u u u r,则CD AB ⋅=u u u r u u u r ( )【模拟考场】A .910 B . 310 C . 310- D . 910-【解析】依题意BC =22,AC AC CD CB CD CB =⋅==103cos ==BC AB B,所以有9cos 310CD AB CD AB B ⋅=⋅⋅==u u u r u u u r u u u r u u u r . 【答案】A3.已知正三角形ABC 的边长为,平面ABC 内的动点P ,M 满足1AP =uu u r ,PM MC =uuu r uuu r ,则2BMuuu r 的最大值是( ) A.B. C. D.【解析】本题考点是向量与平面图形的综合应用.由题意可设D 为三角形的内心,以D 为原点,直线DA 为x 轴建立平面直角坐标系,由已知易得1220,DA ADC ADB D D BDC B C ∠=∠====∠=︒u u u r u u u r u u u r. 则()((2,0,1,,1,.A B C --设(),,P x y 由已知1AP =u u u r ,得()2221x y -+=,又11,,,,,22x x PM MC M BM ⎛⎛-+=∴∴= ⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u u r u u u u r()(22214x y BM -++∴=u u u u r ,它表示圆()2221x y -+=上点().x y 与点(1,--距离平方的14,()22max149144BM⎫∴==⎪⎭u u u u r ,故选B.【答案】B4.已知曲线C :x =直线l :x=6.若对于点A (m ,0),存在C 上的点P 和l 上的点Q 使得0AP AQ +=u u u r u u u r r,则m 的取值范围为 .【解析】本题考点是向量线性运算与解析几何中点与直线的位置关系的应用.由0AP AQ +=u u u r u u u r r知A 是PQ的中点,设(,)P x y ,则(2,)Q m x y --,由题意20x -≤≤,26m x -=,解得23m ≤≤.3244344943637+433237+【答案】[2,3]5.在平面直角坐标系中,O 为原点,()),0,3(),3,0(,0,1C B A -动点D 满足CD u u u r=1,则OA OB OD ++u u u r u u u r u u u r 的最大值是_________.【解析】本题的考点是参数方程中的坐标表示, 圆的定义与 三角函数的值域.由题意可知C 坐标为()3,0且1CD =,所以动点D 的轨迹为以C 为圆心的单位圆,则D 满足参数方程3cos sin D D x y θθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数且[)0,2θπ∈),所以设D 的坐标为()[)()3cos ,sin 0,2θθθπ+∈, 则OA OB OD ++=u u u r u u u r u uu r=因为2cos θθ+=所以OA OB OD ++的最大值为1==+故填1【答案】1+6.在△ABC 中,∠ABC =120°,BA =2,BC =3,D ,E 是线段AC 的三等分点,则BD →·BE →的值为________. 【解析】 由题意得BD →·BE →=(BA →+AD →)·(BC →+CE →)=⎝⎛⎭⎫BA →+13AC →·⎝⎛⎭⎫BC →+13CA → =⎣⎡⎦⎤BA →+13(BC →-BA →)·⎣⎡⎦⎤BC →+13(BA →-BC →)=⎝⎛⎭⎫13BC →+23BA →·⎝⎛⎭⎫23BC →+13BA → =29BC →2+59BC →·BA →+29BA →2=29×9+59×2×3×cos 120°+29×4=119. 【答案】1197.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BC =3BE ,DC =λDF . 若AE →·AF →=1,则λ的值为________. 【解析】法一、 如图,AE →=AB →+BE →=AB →+13BC →,AF →=AD →+DF →=AD →+1λDC →=BC →+1λAB →,所以AE →·AF →=⎝⎛⎭⎫AB →+13BC →·⎝⎛⎭⎫BC →+1λAB →=⎝⎛⎭⎫1+13λAB →·BC →+1λAB →2+13BC →2=⎝⎛⎭⎫1+13λ×2×2×cos 120°+4λ+43=1,解得λ=2.法二、 建立如图所示平面直角坐标系.由题意知:A (0,1),C (0,-1),B (-3,0),D (3,0).由BC =3BE ,DC =λDF .可求点E ,F 的坐标分别为E ⎝⎛⎭⎫-233,-13,F ⎝⎛⎭⎫3⎝⎛⎭⎫1-1λ,-1λ, ∴AE →·AF →=⎝⎛⎭⎫-233,-43·⎝⎛⎭⎫3⎝⎛⎭⎫1-1λ,-1λ-1=-2⎝⎛⎭⎫1-1λ+43⎝⎛⎭⎫1+1λ=1,解得λ=2. 【答案】28.在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2,若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →·AE →=-4,则λ的值为________.【解析】AB →·AC →=3×2×cos 60°=3,AD →=13AB →+23AC →,则AD →·AE →=⎝⎛⎭⎫13AB →+23AC →·(λAC →-AB →)=λ-23AB →·AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23×3-13×32+2λ3×22=113λ-5=-4,解得λ=311.【答案】3119.在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =__________;y =__________.【解析】MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →,∴x =12,y =-16.【答案】 12 -1610.在等腰梯形ABCD 中,已知AB ∥DC ,AB =2,BC =1,∠ABC =60°,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且BE →=λBC →,DF →=19λDC →,则AE →·AF →的最小值为________.【解析】法一 在梯形ABCD 中,AB =2,BC =1,∠ABC =60°,可得DC =1,AE →=AB →+λBC →,AF →=AD →+19λDC →,∴AE →·AF →=(AB →+λBC →)·(AD →+19λDC →)=AB →·AD →+AB →·19λDC →+λBC →·AD →+λBC →·19λDC →=2×1×cos 60°+2×19λ+λ×1×cos 60°+λ·19λ×cos 120°=29λ+λ2+1718≥229λ·λ2+1718=2918,当且仅当29λ=λ2,即λ=23时,取得最小值为2918.法二 以点A 为坐标原点,AB 所在的直线为x 轴建立平面直角坐标系,则B (2,0),C ⎝⎛⎭⎫32,32,D ⎝⎛⎭⎫12,32.又BE →=λBC →,DF →=19λDC →,则E ⎝⎛⎭⎫2-12λ,32λ,F ⎝⎛⎭⎫12+19λ,32,λ>0,所以AE →·AF →=⎝⎛⎭⎫2-12λ⎝⎛⎭⎫12+19λ+34λ=1718+29λ+12λ≥1718+229λ·12λ=2918,λ>0, 当且仅当29λ=12λ,即λ=23时取等号,故AE →·AF →的最小值为2918.【答案】291811.已知矩形ABCD 的边AB =2,AD =1.点P ,Q 分别在边BC ,CD 上,且∠P AQ =π4,则AP →·AQ →的最小值为________.【解析】法一(坐标法) 以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则A (0,0),B (2,0),D (0,1).设∠P AB =θ,则AP →=(2,2tan θ),AQ →=⎝⎛⎭⎫tan ⎝⎛⎭⎫π4-θ,1,0≤tan θ≤12. 因为AP →·AQ →=(2,2tan θ)·⎝⎛⎭⎫tan ⎝⎛⎭⎫π4-θ,1=2tan ⎝⎛⎭⎫π4-θ+2tan θ=2(1-tan θ)1+tan θ+2tan θ=41+tan θ+2tan θ-2=41+tan θ+2(tan θ+1)-4≥42-4,当且仅当tan θ=2-1时,“=”成立,所以AP →·AQ →的最小值为42-4.法二(基底法) 设BP =x ,DQ =y ,由已知得,tan ∠P AB =x2,tan ∠QAD =y ,由已知得∠P AB +∠QAD =π4,所以tan ∠P AB +tan ∠QAD 1-tan ∠P AB tan ∠QAD =1,所以x +2y 2=1-xy2,x +2y =2-xy ≥2x ·2y ,解得0<xy ≤6-42,当且仅当x =2y 时,“=”成立.AP →·AQ →=22·(4+x 2)(1+y 2)=22·(xy )2+(x +2y )2-4xy +4=22·(xy )2+(2-xy )2-4xy +4=(xy )2-4xy +4=2-xy ≥42-4. 【答案】 42-412.设O 为坐标原点,C 为圆(x -2)2+y 2=3的圆心,且圆上有一点M (x ,y )满足OM →·CM →=0,则y x =________.【解析】 ∵OM →·CM →=0,∴OM ⊥CM ,∴OM 是圆的切线,设OM 的方程为y =kx , 由|2k |1+k 2=3,得k =±3,即yx =± 3.【答案】 ±313.在△ABC 中,已知AB =1,AC =2,∠A =60°,若点P 满足AP →=AB →+λAC →,且BP →·CP →=1,则实数λ的值为________.【解析】 由AB =1,AC =2,∠A =60°,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A =3,即BC = 3.又AC 2=AB 2+BC 2,所以∠B =90°.以点A 为坐标原点,AB →,BC →的方向分别为x 轴,y 轴的正方向建立平面直角坐标系,则B (1,0),C (1,3).由AP →=AB →+λAC →,得P (1+λ,3λ),则BP →·CP →=(λ,3λ)·(λ,3λ-3)=λ2+3λ(λ-1)=1,即4λ2-3λ-1=0,解得λ=-14或λ=1.【答案】 -14或114.证明:同一平面内,互成120°的三个大小相等的共点力的合力为零.【证明】如图,用r a ,r b ,r c 表示这3个共点力,且r a ,r b ,rc 互成120°,模相等,按照向量的加法运算法则,有:r a +r b +r c = r a +(r b +r c )=r a +u u u rOD .又由三角形的知识知:三角形OBD 为等边三角形, 故r a 与u u u r OD 共线且模相等,所以:u u u r OD = -r a ,即有:r a +r b +r c =0r .15.在直角坐标系xOy 中,已知点(1,1),(2,3),(3,2)A B C ,点(,)P x y 在ABC ∆三边围成的区域(含边界)上,且(,)OP mAB nAC m n R =+∈u u u r u u u r u u u r.(1)若23m n ==,求||OP u u u r ;(2)用,x y 表示m n -,并求m n -的最大值.【解析】(1)(1,1),(2,3),(3,2)A B C Q (1,2)AB ∴=u u u r ,(2,1)AC =u u u r.Q OP mAB nAC =+u u u r u u u r u u u r ,又23m n ==.22(2,2)33OP AB AC ∴=+=u u u r u u u r u u u r,|OP ∴u u u r(2)OP mAB nAC =+u u u r u u u r u u u rQ (,)(2,2)x y m n m n ∴=++即22x m ny m n=+⎧⎨=+⎩,两式相减得:m n y x -=-.令y x t -=,由图可知,当直线y x t =+过点(2,3)B 时,t 取得最大值1,故m n -的最大值为1.【答案】(1)(2)m n y x -=-,1.16.如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠DAB =90°,AD =AB =4,CD =1,动点P 在边BC 上,且满足AP →=mAB →+nAD →(m ,n 均为正实数),求1m +1n的最小值.【解析】 如图,建立平面直角坐标系,得A (0,0),B (4,0),D (0,4),C (1,4),则AB →=(4,0),AD →=(0,4).设AP →=(x ,y ),则BC 所在直线为4x +3y =16. 由AP →=mAB →+nAD →,即(x ,y )=m (4,0)+n (0,4),得x =4m ,y =4n (m ,n >0), 所以16m +12n =16,即m +34n =1,那么1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n ⎝⎛⎭⎫m +34n =74+3n 4m +m n ≥74+23n 4m ·m n =74+3=7+434(当且仅当3n 2=4m 2时取等号). 17.已知向量m =(cos α,-1),n =(2,sin α),其中α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且m ⊥n . (1)求cos 2α的值; (2)若sin(α-β)=1010,且β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求角β的值. 【解析】 (1)由m ⊥n ,得2cos α-sin α=0,sin α=2cos α,代入cos 2α+sin 2α=1,得5cos 2α=1, 又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos α=55,cos 2α=2cos 2α-1=-35. (2)由α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得α-β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2.因为sin(α-β)=1010,所以cos(α-β)=31010,而sin α=1-cos 2α=255, 则sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=255×31010-55×1010=22.因为β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以β=π4.。
2014年高考数学二轮精品复习资料_专题-三角函数(学生版)
2012届高考数学二轮复习资料 专题四 三角函数(学生版)【考纲解读】1.了解任意角的概念,了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化;理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.2.能利用单位圆中的三角函数线推导出2πα±,πα±的正弦、余弦、正切的诱导公式;理解同角的三角函数的基本关系式:sin 2x+cos 2x=1,sin tan cos xx x=. 3.能画出y=sinx, y=cosx, y=tanx 的图象,了解三角函数的周期性;2.理解正弦函数,余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性,最大值和最小值以及与x 轴的交点等),理解正切函数在区间(-2π,2π)内的单调性. 4.了解函数sin()y A x ωϕ=+的物理意义;能画出sin()y A x ωϕ=+的图象,了解,,A ωϕ对函数图象变化的影响.5.会用向量的数量积推导两角差的余弦公式;能利用两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦和正切公式,了解它们的内在联系.6.能利用两角差的余弦公式导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).【考点预测】从近几年高考试题来看,对三角函数的考查:一是以选择填空的形式考查三角函数的性质及公式的应用,一般占两个小题;二是以解答题的形式综合考查三角恒等变换、sin()y A x ωϕ=+的性质、三角函数与向量等其他知识综合及三角函数为背景的实际问题等.预测明年,考查形式不变,选择、填空题以考查三角函数性质及公式应用为主,解答题将会以向量为载体,考查三角函数的图象与性质或者与函数奇偶性、周期性、最值等相结合,以小型综合题形式出现.【要点梳理】1.知识点:弧度制、象限角、终边相同的角、任意角三角函数的定义、同角三角函数基本关系式、诱导公式、三角函数线、三角函数图象和性质;和、差、倍角公式,正、余弦定理及其变形公式.(6)构造辅助角(以特殊角为主):sin cos )(tan )ba b aαααϕϕ+=+=.3.函数sin()y A x ωϕ=+的问题: (1)“五点法”画图:分别令0x ωϕ+=、2π、π、32π、2π,求出五个特殊点;(2)给出sin()y A x ωϕ=+的部分图象,求函数表达式时,比较难求的是ϕ,一般从“五点法”中取靠近y 轴较近的已知点代入突破; (3)求对称轴方程:令x ωϕ+=2k ππ+()k Z ∈,求对称中心: 令x ωϕ+=k π()k Z ∈; (4)求单调区间:分别令22k x ππωϕ-≤+≤22k ππ+()k Z ∈;22k x ππωϕ+≤+≤322k ππ+()k Z ∈,同时注意A 、ω符号. 4.解三角形:(1)基本公式:正弦、余弦定理及其变形公式;三角形面积公式; (2)判断三角形形状时,注意边角之间的互化. 【考点在线】考点1 三角函数的求值与化简此类题目主要有以下几种题型:⑴考查运用诱导公式和逆用两角和的正弦、余弦公式化简三角函数式能力,以及求三角函数的值的基本方法.⑵考查运用诱导公式、倍角公式,两角和的正弦公式,以及利用三角函数的有界性来求的值的问题.⑶考查已知三角恒等式的值求角的三角函数值的基本转化方法,考查三角恒等变形及求角的基本知识.例1.已知函数f (x )=)2sin(42cos 2ππ+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x .(Ⅰ)求f (x )的定义域; (Ⅱ)若角a 在第一象限且3cos ,5a f a =求().练习1: (2011年高考福建卷文科9)若α∈(0,2π),且2sin α+1cos 24α=,则tan α的值等于( )A.2B. 3C.D.考点2 考查sin()y A x ωϕ=+的图象与性质考查三角函数的图象和性质的题目,是高考的重点题型.此类题目要求考生在熟练掌握三角函数图象的基础上要对三角函数的性质灵活运用,会用数形结合的思想来解题. 例 2.(2011年高考天津卷文科7)已知函数()2sin(),,f x x x R ωϕ=+∈其中0,.ωπϕπ>-<≤若()f x 的最小正周期为6π,且当2x π=时, ()f x 取得最大值,则( )A. ()f x 在区间[2,0]π-上是增函数B. ()f x 在区间[3,]ππ--上是增函数C. ()f x 在区间[3,5]ππ上是减函数D. ()f x 在区间[4,6]ππ上是减函数 练习2.(2011年高考江苏卷9)函数ϕϕ,,(),sin()(w A wx A x f +=是常数,)0,0>>w A 的部分图象如图所示,则____)0(=f考点3 三角函数与向量等知识的综合三角函数与平面向量的综合,解答过程中,向量的运算往往为三角函数提供等量条件. 例3.(2009年高考江苏卷第15题)设向量(4cos ,sin ),(sin ,4cos ),(cos ,4sin )a b c ααββββ===-(1)若a 与2b c -垂直,求tan()αβ+的值;(2)求||b c +的最大值;(3)若tan tan 16αβ=,求证:a ∥b.练习3.(天津市十二区县重点中学2011年高三联考二理)(本小题满分13分)已知向量2,1),(cos ,cos )444x x x m n == , ()f x m n =⋅ .(I )若()1f x =,求cos()3x π+值;(II )在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,且满足(2)cos cos a c B b C -=, 求函数()f A 的取值范围.考点4. 解三角形解决此类问题,要根据已知条件,灵活运用正弦定理或余弦定理,求边角或将边角互化. 例4. (2011年高考安徽卷文科16) 在 ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,,,12cos()0B C ++=,求边BC 上的高.练习4. (2011年高考山东卷文科17)在 ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知cos A-2cosC 2c-a=cos B b. (I ) 求sin sin CA的值;(II ) 若cosB=14,5b ABC 的周长为,求的长.【易错专区】1. (2011年高考山东卷理科3)若点(a,9)在函数3xy =的图象上,则tan=6a π的值为( )(A ) 2. (2011年高考山东卷理科6)若函数()sin f x x ω= (ω>0)在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω=( )(A )3 (B )2 (C )32 (D )233.(2011年高考安徽卷理科9)已知函数()s i n (2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈恒成立,且()()2f f ππ>,则()f x 的单调递增区间是( )(A ),()36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (B ),()2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ (C )2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(D ),()2k k k Z πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦ 4.(2011年高考辽宁卷理科4)△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,asinAsinB+bcos 2则ba=( )(A) (B) (C)5.(2011年高考辽宁卷理科7)设sin 1+=43πθ(),则sin 2θ=( ) (A) 79- (B) 19- (C) 19 (D)796.(2011年高考浙江卷理科6)若02πα<<,02πβ-<<,1cos()43πα+=,cos()423πβ-=,则cos()2βα+=( )(A (B )(C (D )7. (2011年高考全国新课标卷理科5)已知角θ的顶点与原点重合,始边与横轴的正半轴重合,终边在直线x y 2=上,则,=θ2cos ( ) A 54-B 53-C 32D 43 8. (2011年高考全国新课标卷理科11)设函数()sin()cos()(0,)2f x x x πωϕωϕωϕ=+++><的最小正周期为π,且()()f x f x -=,则( ) (A )()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 (B )()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减(C )()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增 (D )()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 9. (2011年高考天津卷理科6)如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且,2,2AB AD AB BC BD ===,则sin C 的值为( )A .3 B .6C .3 D .610.(2011年高考湖北卷理科3)已知函数()cos ,f x x x x R -∈,若()1f x ≥,则x 的取值范围为( )A.{|,}3x k x k k z ππππ+≤≤+∈B.{|22,}3x k k k z ππππ+≤+∈C.5{|,}66x k x k k z ππππ+≤≤+∈ D. 5{|22,}66x k x k k z ππππ+≤≤+∈11.(2011年高考陕西卷理科6)函数()cos f x x =在[0,)+∞内( )(A )没有零点 (B )有且仅有一个零点 (C )有且仅有两一个零点(D )有无穷个零点12.(2011年高考重庆卷理科6)若ABC ∆的内角,,A B C 所对的边,,a b c 满足22()4a b c +-=,且060C =,则ab 的值为( )(A )43(B) 8-(C)1 (D) 2313. (2011年高考四川卷理科6)在∆ABC 中.222sin sin sin sin sin B C B C ≤+-.则A 的取值范围是( ) (A)(0,6π] (B)[ 6π,π) (c)(0,3π] (D) [ 3π,π) 14.(2011年高考辽宁卷理科16)已知函数f (x )=Atan (ωx+ϕ)(ω>0,2π<ω),y=f (x )的部分图像如下图,则f (24π)=____________.15.(2011年高考安徽卷理科14)已知ABC ∆ 的一个内角为120o,并且三边长构成公差为4的等差数列,则ABC ∆的面积为_______________16. (2011年高考全国新课标卷理科16)在ABC ∆中,60,B AC ==2AB BC+的最大值为 。
高三数学第二轮复习 专题一、二集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数、三角函数与平面向量阶段评估
"【名校定制,二轮测试】 2014届高三数学(文)第二轮复习专题阶段评估测试题:专题一、二集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数、三角函数与平面向量 "一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合M={m,3},N={x|2x2+7x+3<0,x∈Z},如果M∩N≠⌀,则m等于( )A.-1B.-2C.-2或-1D.-2.(2013·宣城模拟)函数f(x)=ln+x0.5的定义域为( )A.(0,+∞)B.(1,+∞)C.(0,1)D.(0,1)∪(1,+∞)3.设x,y∈R,则“x2+y2≥9”是“x>3且y≥3”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件4.(2013·天津高考)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a满足f(log 2a)+f(lo a)≤2f(1),则a的取值范围是( )A.[1,2]B.C. D.(0,2]5.(2013·广东高考)若i(x+yi)=3+4i,x,y∈R,则复数x+yi的模是( )A.2B.3C.4D.56.函数f(x)=2x+3x的零点所在的一个区间是( )A.( -2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)7.设函数f(x)=|log a x|(0<a<1)的定义域为[m,n](m<n),值域为[0,1],若n-m的值为,则实数a的值为( )A. B.或C. D.或8.(2013·安徽高考)函数y=f(x)的图象如图所示,在区间上可找到n(n≥2)个不同的数x1,x2,…,x n,使得==…=,则n的取值范围是( )A. B.C. D.9.执行如图所示的程序框图,输出的S值为( )A.3B.-6C.10D.-1510.(2013·安徽高考)若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2,且f(x1)=x1<x2,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是( )A.3B.4C.5D.6二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上)11.若函数f(x)=是奇函数,则g(-8)= .12.已知||=1,||=,·=0,点C在∠AOB内,∠AOC=45°,设=m+n(m,n∈R),则= .13.(2013·江苏高考)已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为.14.定义在R上的函数f(x)满足f(4)=1,f′(x)为f(x)的导函数,已知函数y=f′(x)的图象如图所示,若两正数a,b满足f(2a+b)<1,则的取值范围是.15.(2013·四川高考)已知函数f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,则a= .三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(12分)函数f(x)=lg(x2-2x-3)的定义域为集合A,函数g(x)=2x-a(x≤2)的值域为集合B.(1)求集合A,B.(2)若集合A,B满足A∩B=B,求实数a的取值范围.17.(12分)已知m,x∈R,向量a=(x,-m),b=((m+1)x,x).(1)当m>0时,若|a|<|b|,求x的取值范围.(2)若a·b>1-m对任意实数x恒成立,求m的取值范围.18.(12分)(2013·重庆高考)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率).(1)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域.(2)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.19.(13分)已知函数f(x)=(a>0)的导函数y=f′(x)的两个零点为-3和0.(1)求f(x)的单调区间.(2)若f(x)的极小值为-e3,求f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值.20.(13分)(2013·新课标全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=x2e-x.(1)求f(x)的极小值和极大值.(2)当曲线y=f(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围.21.(13分)已知函数f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-2.(1)求函数f(x)在[t,t+2](t>0)上的最小值.(2)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象恰有一个公共点,求实数a的值.(3)若函数y=f(x)+g(x)有两个不同的极值点x1,x2(x1<x2),且x2-x1>1n2,求实数a的取值范围.答案解析1.【解析】选C. N={x|2x2+7x+3<0,x∈Z}={x|-3<x<-,x∈Z}={-2,-1},因为M∩N≠∅,所以m=-1或m=-2.2.【解析】选B.要使函数有意义,则有即所以解得x>1,即定义域为(1,+∞).3. 【解析】选B.令x=1,y=4,满足不等式x2+y2≥9,但此时不满足x>3且y≥3;x>3且y≥3时,有x2+y2≥9成立,所以x2+y2≥9是x>3且y≥3成立的必要不充分条件.4.【解析】选 C.根据对数的运算性质和函数的奇偶性可知f(lo a)=f(-log2a)=f(log2a),因此f(log 2a)+f(lo a)≤2f(1)可化为f(log2a)≤f(1).又因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)单调递增,故≤1,解得≤a≤2.【变式备选】(2013·合肥模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对于∀x∈(0,+∞)都有f(x+2)=-f(x)且∀x∈(0,1]时,f(x)=2x+1,则f(-2012)+f(2013)的值为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选C.由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=- f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),即函数f(x)的周期是4.因为函数f(x)是R上的奇函数,所以f(-2012)=-f(2012)=-f(503×4+0)=-f(0)=0,f(2013)=f(503×4+1)=f(1)=21+1=3,所以f(-2012)+f(2013)=0+3=3.5.【解析】选D.解方程i(x+yi)=3+4i,x+yi==4-3i,|x+yi|=5.另解:在i(x+yi)=3+4i两端乘以因式-i可得x+yi=4-3i,|x+yi|=5.6.【解析】选B.由f(-1)=-3<0,f(0)=1>0及零点存在性定理知f(x)的一个零点在区间(-1,0)上.7.【解析】选D.由题意,分n=1或m=1两种情况:(1)n=1时,m=,此时f(x)在[m,n]上单调递减,故f(m)=|log a m|=1,所以a=.(2)m=1时,n=,此时f(x)在[m,n]上单调递增,故f(n)=|log a n|=1,所以a=.8.【解题提示】作直线y=kx(k≠0),转化为直线与曲线的交点个数问题,数形结合进行判断.【解析】选 B.=表示(x1,f(x1))与原点连线的斜率;==…=表示(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),…,(x n,f(x n))与原点连线的斜率相等,而(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),…,(x n,f(x n))在曲线图象上,故只需考虑经过原点的直线与曲线的交点个数有几种情况.如图所示,数形结合可得,有2,3,4三种情况,故选B.9.【解析】选C.第一次循环为:i=1,S=-1,i=2,第二次循环为:i=2,S=-1+4=3,i=3,第三次循环为:i=3,S=3-9=-6,i=4,第四次循环为:i=4,S=-6+16=10,i=5,第五次循环条件不成立,输出S=10.10.【解析】选A.因为f′(x)=3x2+2ax+b,函数f(x)的两个极值点为x1,x2,所以f′(x1)=0,f′(x2)=0,所以x1,x2是方程3x2+2ax+b=0的两根,所以解方程3(f(x))2+2af(x)+b=0得f(x)=x1或f(x)=x2.由题意知函数f(x)在(-∞,x1),(x2,+∞)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减.又f(x1)=x1<x2,如图,数形结合可知f(x)=x1有两个不同实根,f(x)=x2有一个实根,所以不同实根的个数为3.11.【解析】因为函数f(x)为奇函数,所以f(-8)=g(-8)=-f(8)=-log28=-3,即g(-8)=-3.答案:-312.【解析】因为·=0,所以⊥.将,放在平面直角坐标系中,如图.因为||=1,||=,所以A(1,0),B(0,).因为∠AOC=45°,所以点C在直线y=x上.设C(x,x),则=(x,x).由=m+n,得(x,x)=m(1,0)+n(0,),即(x,x)=(m,n),所以m=n,即=.答案:13.【解析】因为f(x)是定义在R上的奇函数,故图象关于原点对称.又当x>0时,f(x)=x2-4x,故大致图象如图.由图可得当x∈(-5,0)∪(5,+∞)时不等式f(x)>x成立.答案:(-5,0)∪(5,+∞)14.【解析】f(x)在x>0时单调递增,f(2a+b)<1⇒f(2a+b)<f(4)⇒2a+b<4,结合a>0,b>0,可得在点(0,4)取到最大值3,在点(0,0)取到最小值-1.答案:(-1,3)15.【解析】由题f(x)=4x+(x>0, a>0),根据基本不等式4x+≥4,当且仅当4x=时取等号,而由题知当x=3时取得最小值,即a=36.答案:3616.【解析】(1)A={x|x2-2x-3>0}={x|(x-3)(x+1)>0}={x|x>3或x<-1},B={y|y=2x-a,x≤2}={y|-a<y≤4-a}.(2)因为A∩B=B,所以集合B是集合A的子集,因此4-a<-1或-a≥3.所以a≤-3或a>5,即a的取值范围是a≤-3或a>5.17.【解析】(1)|a|2=x2+m2,|b|2=(m+1)2x2+x2,因为|a|<|b|,所以|a|2<|b|2.从而x2+m2<(m+1)2x2+x2.因为m>0,所以<x2,解得x<-或x>.(2)a·b=(m+1)x2-mx.由题意,得(m+1)x2-mx>1-m对任意的实数x恒成立,即(m+1)x2-mx+m-1>0对任意的实数x恒成立.当m+1=0,即m=-1时,显然不成立,从而解得所以m>.18.【解析】(1)因为蓄水池侧面的总成本为100×2πrh=200πrh元,底面的总成本为160πr2元,所以蓄水池的总成本为(200πrh+160πr2)元.又据题意200πrh+160πr2=12000π,所以h=(300-4r2),从而V(r)=πr2h=(300r-4r3).因r>0,又由h>0可得r<5,故函数V(r)的定义域为(0,5).(2)因V(r)=(300r-4r3).故V′(r)=(300-12r2).令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(因r2=-5不在定义域内,舍去).当r∈(0,5)时,V′(r)>0,故V(r)在(0,5)上为增函数;当r∈(5,5)时,V′(r)<0,故V(r)在(5,5)上为减函数.由此可知,V(r)在r=5处取得最大值,此时h=8,即当r=5,h=8时,该蓄水池的体积最大.19.【解析】(1)因为f(x)=,所以f′(x)==.令g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c,因为e x>0,所以y=f′(x)的零点就是函数g(x)=-ax2+(2a-b)x+b-c的零点,且f′(x)与g(x)符号相同.又因为a>0,所以-3<x<0时,g(x)>0,即f′(x)>0,当x<-3或x>0时,g(x)<0,即f′(x)<0,所以f(x)的单调递增区间是(-3,0),单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞).(2)由(1)知,x=-3是f(x)的极小值点,所以有解得a=1,b=5,c=5.所以f(x)=.因为f(x)的单调递增区间是(-3,0),单调递减区间是(-∞,-3),(0,+∞),所以f(0)=5为函数f(x)的极大值,所以f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值取f(-5)和f(0)中的最大者.而f(-5)==5e5>5,所以函数f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值是5e5.20.【解题提示】(1)求导函数f′(x),令f′(x)=0求极值点,列表求极值.(2)设切线,表示出切线l的方程,令y=0得l在x轴上的截距,利用函数知识求得截距的取值范围.【解析】(1)f′(x)=e-x(-x2+2x),令f′(x)=0,得x=0或2.列表如下函数f(x)的极小值为f(0)=0,极大值为f(2)=.(2)设切点为(x0,),则切线l的斜率为k=(-+2x0),此时切线l的方程为y-=(-+2x0)(x-x0),令y=0,得x=+x0.x=+x0-2+3,由已知和(1)得x0∈(-∞,0)∪(2,+∞).令h(t)=t+(t≠0),则当t∈(0,+∞)时,h(t)的取值范围为[2,+∞);当t∈(-∞,-2)时,h(t)的取值范围是(-∞,-3),所以当x0∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,x 的取值范围是(-∞,0)∪[2+3,+∞),综上,l在x轴上的截距的取值范围是(-∞,0)∪[2+3,+∞).21.【解析】(1)f′(x)=lnx+1,令f′(x)=lnx+1=0,得x=.①当0<t<时,函数f(x)在上单调递减,在上单调递增,此时函数f(x)在区间[t,t+2]上的最小值为f=-.②当t≥时,函数f(x)在[t,t+2]上单调递增,此时函数f(x)在区间[t,t+2]上的最小值为f(t)=tlnt.(2)由题意得f(x)-g(x)=xlnx+x2-ax+2=0在(0,+∞)上有且仅有一个根,即:a=lnx+x+在(0,+∞)上有且仅有一个根.令h(x)=lnx+x+,则h′(x)=+1-==(x+2)(x-1),易知,h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以,a=h(x)min=h(1)=3.(3)y=f(x)+g(x)=xlnx-x2+ax-2,则其导函数为y′=lnx-2x+1+a,所以y′=lnx-2x+1+a=0有两个不同实根x1,x2,等价于:a=-lnx+2x-1有两个不同实根x1,x2,等价于:直线y=a与函数G(x)=-lnx+2x-1的图象有两个不同的交点.G′(x)=-+2=,所以G(x)在上单调递减,在上单调递增,画出函数G(x)图象的大致形状如图,由图象易知:当a>G(x)min=G=ln2时,x1,x2存在,且x2-x1的值随着a的增大而增大.而当x2-x1=ln2时, 由题有两式相减可得ln=2(x2-x1)=2ln2,得x2=4x1,代入x2-x1=ln2解得x2=4x1=ln2,此时实数a=ln2-ln-1,所以,实数a的取值范围为a>ln2-ln-1.。
1-4-11三角变换与解三角形、平面向量
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考情分析
相关的内容要予以高度重视,它们将是今后高考命题的 热点;同时将解三角形的知识与实际问题结合起来,也 将是今后命题的一个热点,复习时要给予重视.
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考情分析
2.平面向量在高考中的考查内容主要集中在三个 方面:一是向量的基本概念,二是向量的坐标运算,三 是向量的数量积,其中向量的数量积及其应用是考查的 重点内容.从试题形式上看主要以小题为主,一般为 1~2题,同时平面向量具有几何与代数形式的“双重
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a· b (3)向量的夹角:cosθ=cos〈a,b〉= |a|· |b| x1x2+y1y2 = 2 2 2 2. x1+y1· x2+y2 → (4)三点共线的充要条件:P,A,B 三点共线⇔OP= → → xOA+yOB(x+y=1).
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2sinxcosx+sinxcosx cosx+sinx = =sin2x· cosx-sinx cosx-sinx
π 4 - 2cos -x 7 5 28 4 =sin2x· = × =- . π 25 3 75 +x 2cos 5 4
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π π π [点评] 注意 +x, -x,2x 三个角的内在联系, + 4 4 4
π π π π x 与 -x 互余,2x= +x- -x, +2x= 4 4 4 2 π π π 2 +x, -2x=2 -x. 4 2 4
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三角函数与平面向量
三角函数与平面向量三角函数和平面向量是数学中最常用的基础概念,两者之间具有紧密的联系。
三角函数是一类特殊的数学函数,它是以弧度为单位、以正弦函数、余弦函数和正切函数为基础的函数,它们可以表示圆上任意一点的位置。
而平面向量是一种特殊的几何形式,它以一个箭头来表示,由一个起点和一个终点组成,可以表示二维平面上的任意方向。
三角函数和平面向量之间的关系可以从三个方面来理解:第一,三角函数可以用来表示平面向量的大小;第二,三角函数可以用来表示平面向量的方向;第三,三角函数可以用来表示平面向量的旋转。
(1)三角函数可以用来表示平面向量的大小。
如果将一个平面向量等分成两部分,一部分为x轴方向的分量,另一部分为y轴方向的分量,那么这两个分量的比例就可以用三角函数来表示。
具体来说,如果将平面向量的起点固定在原点,那么平面向量的长度可以用极坐标系中的模m=|a|=√(x2+y2)来表示,而平面向量的方向可以用极角θ=arctan(y/x)来表示,其中x和y分别为平面向量的x 轴和y轴分量。
(2)三角函数可以用来表示平面向量的方向。
平面向量的方向可以用极角θ=arctan(y/x)来表示,其中x和y分别为平面向量的x轴和y轴分量。
这里的极角θ可以被看作是平面向量的方向,即平面向量与x轴之间的夹角。
通过求解极角θ,就可以得到平面向量的方向。
(3)三角函数可以用来表示平面向量的旋转。
在三维空间中,平面向量可以沿着一个指定的轴旋转,而这个旋转的角度可以用三角函数来表示。
比如,在二维空间中,平面向量沿着x轴旋转θ角度后,可以使用余弦函数cosθ来表示新的x轴分量,使用正弦函数sinθ来表示新的y轴分量,从而可以得到新的平面向量。
总之,三角函数和平面向量之间具有千丝万缕的联系,它们在数学中都具有重要的意义,在几何学中也发挥着重要的作用。
只有充分理解了它们之间的联系,才能在数学和几何学中取得更好的成绩。
专题三角函数与向量(学生版).docx
专题:三角函数与向量的交汇题型分析及解题策略主要考点如下:1.考查三角式化简、求值、证明及求角问题.2.考查三角函数的性质与图像,特别是y=Asin(cox+(p)的性质和图像及其图像变换.3.考查平面向量的基本概念,向量的加减运算及几何意义,此类题一般难度不大,主要用以解决有关长度、夹角、垂直、平行问题等.4.考查向量的坐标表示,向量的线性运算,并能正确地进行运算.5.考查平面向量的数量积及运算律(包括坐标形式及非坐标形式),两向量平行与垂直的充要条件等问题.6.考查利用正弦定理、余弦定理解三角形问题.题型一解斜三角形与向量的综合【例1】已知角A、B、C为^ABC的三个内角,其对边分别为a、b、c,京=(—cos成,sin*^"), / = (cos*^", sin*^"), a = 2^3? J E L= 2^*(I )若ZiABC的面积S=,,求b + c的值.(II )求b+c的取值范围.题型二三角函数与平面向量平行(共线)的综合【例2】已知A、B、C为三个锐角,且A+B +C=TI.若向量8 = (2sinA — 2, cosA + sinA)与向量2 =C — 3B(cosA—sinA, 1+sinA)是共线向量.(I )求角A; (II )求函数y=2sin2B+cos—-—的最大值.题型三三角函数与平面向量垂直的综合【例3】已知向量甘= (3sina,cosa), 3 = (2sina, 5sina—4cosa), aG(宇,2n),且甘_L言.Ct jr(I )求tana 的值; (II)求cos(y+~)的值.题型四三角函数与平面向量的模的综合此类题型主要是利用向量模的性质ltl2=t2,如果涉及到向量的坐标解答时可利用两种方法:(1)先进行向量运算,再代入向量的坐标进行求解;(2)先将向量的坐标代入向量的坐标,再利用向量的坐标运算进行求解.【例4】已知向量盲= (cosa,sina),言= (cosB,sir)B), |2 —言|=|>姑.TT TT 5(I )求cos(a—P)的值;(II )^—^<P<O<a<p 且sinP = ——,求sina 的值.题型五三角函数与平面向量数量积的综合此类题型主要表现为两种综合方式:(1)三角函数与向量的积直接联系;⑵利用三角函数与向量的夹角交汇,达到与数量积的综合.解答时也主要是利用向量首先进行转化,再利用三角函数知识求解.【例5】1.设函数f(x) = 4.含.其中向量冷= (m, cosx),言= (l+sinx, 1), x《R,且f(亨) = 2.(I )求实数m的值;(II)求函数f(x)的最小值.(3)求f(x)的对称中心和对称轴2.(山东)已知向量扁= (smx,l)〃(品cosx*s2W>0),函数/'(x) = M的最大值为6.JT(I)求刀;(II)将函数y = /(x)的图象向左平移g个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的5倍,纵坐标不变,得到函数V = g(x)的图象.(1)求g(x)在[0,芸]上的值域.(2)五点法做出g(x)在一个周期上的图像。
高三数学第二轮重点复习内容
高三数学第二轮重点复习内容高三数学第二轮重点复习内容专题一:函数与不等式,以函数为主线,不等式和函数综合题型是考点函数的性质:着重掌握函数的单调性,奇偶性,周期性,对称性。
这些性质通常会综合起来一起考察,并且有时会考察具体函数的这些性质,有时会考察抽象函数的这些性质。
一元二次函数:一元二次函数是贯穿中学阶段的一大函数,初中阶段主要对它的一些基础性质进行了了解,高中阶段更多的是将它与导数进行衔接,根据抛物线的开口方向,与x轴的交点位置,进而讨论与定义域在x轴上的摆放顺序,这样可以判断导数的正负,最终达到求出单调区间的目的,求出极值及最值。
不等式:这一类问题常常出现在恒成立,或存在性问题中,其实质是求函数的最值。
当然关于不等式的解法,均值不等式,这些不等式的基础知识点需掌握,还有一类较难的综合性问题为不等式与数列的结合问题,掌握几种不等式的放缩技巧是非常必要的。
专题二:数列。
以等差等比数列为载体,考察等差等比数列的通项公式,求和公式,通项公式和求和公式的关系,求通项公式的几种常用方法,求前n项和的几种常用方法,这些知识点需要掌握。
专题三:三角函数,平面向量,解三角形。
三角函数是每年必考的知识点,难度较小,选择,填空,解答题中都有涉及,有时候考察三角函数的公式之间的互相转化,进而求单调区间或值域;有时候考察三角函数与解三角形,向量的综合性问题,当然正弦,余弦定理是很好的工具。
向量可以很好得实现数与形的转化,是一个很重要的知识衔接点,它还可以和数学的一大难点解析几何整合。
专题四:立体几何。
立体几何中,三视图是每年必考点,主要出现在选择,填空题中。
大题中的立体几何主要考察建立空间直角坐标系,通过向量这一手段求空间距离,线面角,二面角等。
另外,需要掌握棱锥,棱柱的性质,在棱锥中,着重掌握三棱锥,四棱锥,棱柱中,应该掌握三棱柱,长方体。
空间直线与平面的位置关系应以证明垂直为重点,当然常考察的方法为间接证明。
专题五:解析几何。
2015届(理科数学)二轮复习课件_专题四_三角函数与平面向量_第1讲_三角函数图象与性质
的图像向右平移 个单位,所的图像关于 y 轴对称,则 的最小正值是 .
π 解析:由题意知,平移后所得函数为 f(x)=sin (2x-2 + ), 4
若其图象关于 y 轴对称,
π 则 sin (-2 + )=±1, 4
π π 所以-2 + =kπ+ (k∈Z), 4 2 kπ π 所以 =- (k∈Z), 2 8 3π 当 k=-1 时, 取得最小正值 . 8
π π y=|cos x|,③y=cos(2x+ ),④y=tan(2x- )中,最小正周期 6 4
为π 的所有函数为( A ) (A)①②③ (B)①③④ (C)②④ (D)①③
解析:①最小正周期为π,②最小正周期为π,③最小正周期
π 为π,④最小正周期为 .故选 A. 2
π 3.(2014 高考安徽卷,理 11)若将函数 f(x)=sin (2x+ ) 4
得图象对应的函数解析式是(
)Leabharlann (A)y=cos 2x+sin 2x (B)y=cos 2x-sin 2x (C)y=sin 2x-cos 2x (D)y=sin xcos x
解析:(1)由图象可知 因此ω=2.
3 5π π 3π 2π T= -(- )= ,所以 T=π,即 =π, 12 4 3 4
2 sin(2x+
3π )的图象, 4 3π )=-sin 2x+cos 2x=cos 2x-sin 2x,故选 B. 4
而 y= 2 sin(2x+
题后反思 (1)已知函数 y=Asin(ωx+ )(A>0,ω>0)的 图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、 最低点求 A;由函数的周期确定ω;由图象上的关键点确 定 .
新高考数学(理)之三角函数与解三角形 专题04 三角恒等变换(解析版)
新高考数学(理)三角函数与平面向量04 三角恒等变换一、具本目标:1.两角和与差的三角函数公式 (1)会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式;(2)能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式;(3)能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;2.简单的三角恒等变换:能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆)3.(1) 已知两角的正余弦,会求和差角的正弦、余弦、正切值. (2) 会求类似于15°,75°,105°等特殊角的正、余弦、正切值. (3) 用和差角的正弦、余弦、正切公式化简求值. (4)逆用和差角的正弦、余弦、正切公式化简求值. (5) 会配凑、变形、拆角等方法进行化简与求值. 二、知识概述:知识点一 两角和与差的正弦、余弦、正切公式两角和与差的正弦公式: ()sin sin cos cos sin α+β=αβ+αβ,()sin sin cos cos sin α-β=αβ-αβ.两角和与差的余弦公式:()cos cos cos sin sin α+β=αβ-αβ, ()cos cos cos sin sin α-β=αβ+αβ. 两角和与差的正切公式:()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ,【考点讲解】()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ.【特别提醒】公式的条件:1. 两角和与差的正弦、余弦公式中的两个角α、β为任意角.2.两角和与差的正切公式中两个角有如下的条件:(),,,.2222k k k k k z ππππα+β≠π+α-β≠π+α≠π+β≠π+∈知识点二 公式的变用1. 两角和与差的正弦公式的逆用与辅助角公式:()22sin cos sin a x b x a b x +=++ϕ(其中φ角所在的象限由a,b 的符号确定,φ的值由tan baϕ=确定),在求最值、化简时起着重要的作用. 2. ()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ变形为()()tan tan tan 1tan tan α+β=α+β-αβ,()tan tan tan 1tan tan α+βα+β=-αβ变形为()tan tan tan tan 1tan α+βαβ=-α+β.()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ变形为()()tan tan tan 1tan tan α-β=α-β+αβ,()tan tan tan 1tan tan α-βα-β=+αβ变形为()tan tan tan tan 1tan α-βαβ=-α-β来使用. 条件为:(),,,.2222k k k k k z ππππα+β≠π+α-β≠π+α≠π+β≠π+∈ 知识点三 二倍角公式: 1.22tan sin 22sin cos 1tan ααααα==+ 2222221tan cos 2cos sin 2cos 112sin 1tan ααααααα-=-=-=-=+ 22tan tan 21tan ααα=-2. 常见变形:(1)22cos 1sin 2αα-=,22cos 1cos 2αα+=(2)()2cos sin 2sin 1ααα+=+,()2cos sin 2sin 1ααα-=-;(3)αα2cos 22cos 1=+,αα2sin 22cos 1=-.3.半角公式:2cos 12sin αα-±=,2cos 12cos αα+±=,αααcos 1cos 12tan+-±=,αααααsin cos 1cos 1sin 2tan-=+=.1.【2019年高考全国Ⅱ卷文理】已知a ∈(0,π2),2sin2α=cos2α+1,则sin α=( ) A .15B .55 C .33D .255【解析】本题是对三角函数中二倍角公式、同角三角函数基本关系式的考查.2sin 2cos21αα=+Q ,24sin cos 2cos .0,,cos 02αααααπ⎛⎫∴⋅=∈∴> ⎪⎝⎭Q ,sin 0,α>2sin cos αα∴=,又22sin cos 1αα+=,2215sin 1,sin 5αα∴==,又sin 0α>,5sin 5α∴=,故选B . 【答案】B2.【2019年高考全国Ⅲ卷文数】函数()2sin sin2f x x x =-在[0,2π]的零点个数为( ) A .2B .3C .4D .5【解析】由()2sin sin 22sin 2sin cos 2sin (1cos )0f x x x x x x x x =-=-=-=,得sin 0x =或cos 1x =,[]0,2πx ∈Q ,0π2πx ∴=、或.()f x ∴在[]0,2π的零点个数是3,故选B .【答案】B3.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则( )A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为 4【真题分析】【解析】本题考查的是二倍角公式及余弦型函数的周期及最值问题.根据题意有()135cos 21(1cos 2)2cos 2222f x x x x =+--+=+,所以函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==,且最大值为()max 35422f x =+=,故选B. 【答案】B4.【2018年高考全国Ⅰ卷】若1sin 3α=,则cos2α=( ) A .89 B .79 C .79- D .89-【解析】本题主要考查二倍角公式及求三角函数的值.2217cos 212sin 12()39αα=-=-⨯=.故选B. 【答案】B5.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1A a ,,()2B b ,,且2cos 23α=,则a b -=( )A .15 B .55 C .255D .1 【解析】本题主要考查任意角的三角函数和三角恒等变換根据条件,可知,,O A B 三点共线,从而得到2b a =,因为22212cos22cos 12131a ⎛⎫=-=⋅-= ⎪+⎝⎭αα,解得215a =,即55a =,所以525a b a a -=-=. 【答案】B6.【2017年高考全国Ⅰ卷文数】已知4sin cos 3αα-=,则sin 2α=( ) A .79-B .29-C .29D .79【解析】()2sin cos 17sin 22sin cos 19ααααα--===--.所以选A. 【答案】A7.【2019年高考全国Ⅰ卷文数】函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________. 【解析】23π()sin(2)3cos cos 23cos 2cos 3cos 12f x x x x x x x =+-=--=--+23172(cos )48x =-++, 1cos 1x -≤≤Q ,∴当cos 1x =时,min ()4f x =-,故函数()f x 的最小值为4-.【答案】4-8.【2019年高考北京卷理数】函数f (x )=sin 22x 的最小正周期是__________.【解析】本题主要考查二倍角的三角函数公式、三角函数的最小正周期公式,函数()2sin 2f x x ==1cos 42x -,周期为π2. 【答案】π29.【2019年高考江苏卷】已知tan 2π3tan 4αα=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则πsin 24α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是 . 【解析】由()tan 1tan tan tan 2tan 1πtan 13tan 1tan 4αααααααα-===-++⎛⎫+ ⎪-⎝⎭,得23tan 5tan 20αα--=, 解得tan 2α=,或1tan 3α=-.πππsin 2sin 2cos cos 2sin 444ααα⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭()2222222sin cos cos sin sin 2cos 2=22sin cos αααααααα⎛⎫+-=+ ⎪+⎝⎭2222tan 1tan =2tan 1ααα⎛⎫+- ⎪+⎝⎭, 当tan 2α=时,上式22222122==22110⎛⎫⨯+-⨯ ⎪+⎝⎭; 当1tan 3α=-时,上式=22112()1()2233[]=1210()13⨯-+--⨯-+. 综上,π2sin 2.410α⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 【答案】21010.【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知5π1tan()45-=α,则tan =α__________. 【解析】本题主要考查三角恒等变换,考查考生的运算求解能力.5πtan tan5πtan 114tan 5π41tan 51tan tan 4ααααα--⎛⎫-=== ⎪+⎝⎭+⋅,解方程得3tan 2=α.故答案为32. 【答案】3211.【2018年高考全国Ⅱ理数】已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则sin()αβ+=__________. 【解析】本题主要考查三角恒等变换.因为sin cos 1+=αβ,cos sin 0+=αβ,所以()()221sin cos 1,-+-=αα所以11sin ,cos 22==αβ, 因此()22111111sin sin cos cos sin cos 1sin 1.224442+=+=⨯-=-+=-+=-αβαβαβαα【答案】12-12.【2017年高考江苏卷】若π1tan(),46-=α则tan =α .【解析】11tan()tan7644tan tan[()]14451tan()tan 1446ααααππ+-+ππ=-+===ππ---.故答案为75. 【答案】7513.【2018年高考全国Ⅰ理数】已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.【解析】()()212cos 2cos 24cos 2cos 24cos 1cos 2f x x x x x x x ⎛⎫'=+=+-=+-⎪⎝⎭, 所以当1cos 2x <时函数单调递减,当1cos 2x >时函数单调递增,从而得到函数的递减区间为()5ππ2π,2π33k k k ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z ,函数的递增区间为()ππ2π,2π33k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z , 所以当π2π,3x k k =-∈Z 时,函数()f x 取得最小值,此时33sin ,sin222x x =-=-, 所以()min 33332222f x ⎛⎫=⨯--=- ⎪ ⎪⎝⎭,故答案是332-.【答案】332-14.【2017年高考全国Ⅱ理数】函数()23sin 3cos 4f x x x =+-(π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是 . 【解析】本题主要考查的是三角函数式的化简及三角函数的问题转化为二次函数的问题,二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”化简三角函数的解析式的综合考查.()2223131cos 3cos cos 3cos cos 1442f x x x x x x ⎛⎫=-+-=-++=--+ ⎪ ⎪⎝⎭,由自变量的范围:π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得:[]cos 0,1x ∈,当3cos 2x =时,函数()f x 取得最大值1.【答案】115.【2019年高考浙江卷】设函数()sin ,f x x x =∈R .(1)已知[0,2),θ∈π函数()f x θ+是偶函数,求θ的值; (2)求函数22[()][()]124y f x f x ππ=+++的值域. 【解析】本题主要考查三角函数及其恒等变换等基础知识.(1)因为()sin()f x x θθ+=+是偶函数,所以,对任意实数x 都有sin()sin()x x θθ+=-+, 即sin cos cos sin sin cos cos sin x x x x θθθθ+=-+,故2sin cos 0x θ=,所以cos 0θ=. 又[0,2π)θ∈,因此π2θ=或3π2. (2)2222ππππsin sin 124124y fx f x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ππ1cos 21cos 2133621cos 2sin 222222x x x x ⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=+=-- ⎪ ⎪⎝⎭3π1cos 223x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭. 因此,函数的值域是33[1,1]22-+. 【答案】(1)π2θ=或3π2;(2)33[1,1]22-+. 16.【2018年高考北京卷文数】已知函数2()sin 3sin cos f x x x x =+.(1)求()f x 的最小正周期; (2)若()f x 在区间[,]3m π-上的最大值为32,求m 的最小值. 【解析】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式、正弦函数的性质. (1)1cos 23311π1()sin 2sin 2cos 2sin(2)2222262x f x x x x x -=+=-+=-+, 所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==. (2)由(1)知π1()sin(2)62f x x =-+.因为π[,]3x m ∈-,所以π5ππ2[,2]666x m -∈--.要使得()f x 在π[,]3m -上的最大值为32,即πsin(2)6x -在π[,]3m -上的最大值为1. 所以ππ262m -≥,即π3m ≥.所以m 的最小值为π3.【答案】(1)π;(2)π3.1. sin15°sin105°的值是( ) A .14 B .14-C .34D .34-【解析】本题的考点二倍角的正弦和诱导公式:sin15°sin105°=sin15°cos15°=12sin30°=14,故选A . 【答案】A2.已知sin2α=13,则cos 2(π4α-)=( ) A .34 B .23 C .45 D .56【解析】本题考点二倍角的余弦,三角函数的化简求值.∵sin2α=13,∴cos 2(π4α-)=π11cos 211sin 22232223αα⎛⎫+-+⎪+⎝⎭===.故选B . 【答案】B3.已知sin α=45-,α∈(π,3π2),则tan 2α等于( ) A .-2 B .12 C .12-或2 D .-2或12【解析】∵sin α=45-,α∈(π,3π2),∴cos α=35-,∴tan α=43.∵α∈(π,3π2),∴2α∈(π2,3π4),∴tan 2α<0. tan α=22tan21tan 2αα- =43,即2tan 22α+ 3tan2α-2=0,解得tan2α=-2,或tan2α=12(舍去),故选A .【答案】A【模拟考场】4.设π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,π0,4β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且tan α=1sin 2cos 2ββ+,则下列结论中正确的是( ) A .2π4αβ-=B .π24αβ+=C .π4αβ-=D .π4αβ+= 【解析】本题的考点二倍角的余弦,二倍角的正弦..tan α=()222sin cos 1sin 2sin cos 1tan cos 2cos sin cos sin 1tan ββββββββββββ++++===---πtan 4β⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,πππ,442β⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以π4αβ-=.故选C . 【答案】C5.已知角αβ,均为锐角,且cos α=35,tan (α−β)=−13,tan β=( ) A .13 B .913 C .139D .3【解析】∵角α,β均为锐角,且cos α=35,∴sin α=21cos α- =45,tan α=43,又tan (α−β)=tan tan 1+tan tan αβαβ-=4tan 341+tan 3ββ-=−13, ∴tan β=3,故选D .【答案】D6.设α为锐角,若π3cos()65α+=,则πsin()12α-=( ) A .210 B .210- C .45 D .45- 【解析】因为α为锐角,所以ππ2π,663α⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,因为π3cos()65α+=,所以π4sin()65α+=,故πππππsin()sin sin cos 126464ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ππ2432cos sin 6425510α⎛⎫⎛⎫+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选A.【答案】A7.设函数2()sin sin f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期( )A .与b 有关,且与c 有关B .与b 有关,但与c 无关C .与b 无关,且与c 无关D .与b 无关,但与c 有关【解析】本题考查的是二倍角的降幂公式与三角函数的最小正周期,先利用三角恒等变换(降幂公式)化简函数()f x ,再判断b 和c 的取值是否影响函数()f x 的最小正周期.21cos 2cos 21()sin sin sin sin 222-=++=++=-+++x x f x x b x c b x c b x c ,其中当0=b 时,cos 21()22=-++x f x c ,此时周期是π;当0≠b 时,周期为2π,而c 不影响周期.故选B . 【答案】B8.已知34cos sin =-αα,则=α2sin ( ) A .97- B .92- C .92 D .97【解析】本题的考点是二倍角的正弦正逆用,将34cos sin =-αα两边平方()2234cos sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛=-αα, 化简后可得916cos sin 2cos sin 22=-+αααα即=α2sin 97-.【答案】A 9.函数()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=6cos 3sin 51ππx x x f 的最大值为( ) A .56B .1C .53D .51【解析】将()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=6cos 3sin 51ππx x x f 化简,利用两角和、差的正余弦公式及辅助角公式,三角函数 最值的性质可以求得函数最大值.由()6sin sin 6cos cos 3sin cos 3cos sin 51ππππx x x x x f ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+= x x x x sin 21cos 23cos 103sin 101+++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=x x x x cos 23sin 2156cos 533sin 53⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3sin 56πx , 因为13sin 1≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤-πx ,所以函数的最大值为56.【答案】A10.若tan 2tan 5πα=,则3cos()10sin()5παπα-=-( ) A.1 B.2 C.3 D.4【解析】本题考点是两角和与差的正弦(余弦)公式,同角间的三角函数关系,三角函数的恒等变换. 三角恒等变换的主要是求值,在求值时只要根据求解目标的需要,结合已知条件选用合适的公式计算.本例应用两角和与差的正弦(余弦)公式化简所求式子,利用同角关系式求出使已知条件可代入的值,然后再化简,求解过程中注意公式的顺用和逆用.3cos()10sin()5παπα-=-33cos cos sin sin 1010sin cos cos sin 55ππααππαα+-33cos tan sin 1010tan cos sin 55ππαππα+=-33cos 2tan sin 105102tan cos sin 555ππππππ+=- 33cos cos 2sin sin 510510sin cos 55ππππππ+==333cos cos sin sin sin sin 510510510sin cos 55ππππππππ++ =333cos cos sin 5101010sin cos 55ππππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=13cos sin 1025sin cos 55ππππ+1cos cos 10210sin cos 55ππππ+=1cos cos 1021014sin 210πππ+= 3cos103cos 10ππ==.【答案】C11.已知向量a r =(sin θ,2-),b r =(1,cos θ),且a r ⊥b r ,则sin 2θ+cos 2θ的值为( )A .1B .2C .12D .3 【解析】本题考点是三角函数的恒等变换及化简求值,数量积判断两个平面向量的垂直关系.由题意可得a r ·b r =sin θ-2cos θ=0,即tan θ=2.∴sin 2θ+cos 2θ=2222sin cos +cos cos +sin θθθθθ=22tan +11+tan θθ=1,故选A . 【答案】A12.已知cos θ=-725,θ∈(-π,0),则sin 2θ+cos 2θ=( )A .125B .15±C .15D .15- 【解析】∵cos θ=-725,θ∈(-π,0), ∴cos 22θ-sin 22θ=(cos 2θ+sin 2θ)(cos 2θ-sin 2θ)<0,2θ∈(π2-,0), ∴sin 2θ+cos 2θ<0,cos 2θ-sin 2θ>0,∵(sin 2θ+cos 2θ)2=1+sin θ=1-491625-=125,∴sin 2θ+cos 2θ=15-.故选D .【答案】D13. =+οο75sin 15sin .【解析】本题考查的是三角恒等变换及特殊角的三角函数值的求解. 法一、6sin15sin 75sin15cos152sin(1545)2+=+=+=o o o o o o . 法二、6sin15sin 75sin(4530)sin(4530)2sin 45cos302+=-++==o o o o o o o o . 法三、62626sin15sin 75442-++=+=o o . 【答案】62. 14.在锐角三角形ABC 中,若sin 2sin sin A B C =,则tan tan tan A B C 的最小值是 .【解析】本题考查的是三角恒等变换及正切的性质,本题要求会利用三角形中隐含的边角关系作为消元依据,同时要记住斜三角形ABC 中恒有tan tan tan tan tan tan A B C A B C =++,sin sin(B C)2sin sin tan tan 2tan tan A B C B C B C =+=⇒+=,因此tan tan tan tan tan tan tan 2tan tan 22tan tan tan tan tan tan 8A B C A B C A B C A B C A B C =++=+≥⇒≥,即最小值为8.【答案】8.15.【2018江苏卷16】已知,αβ为锐角,4tan 3α=,5cos()5αβ+=-. (1)求cos2α的值;(2)求tan()αβ-的值.【解析】(1)因为,,所以. 4tan 3α=sin tan cos ααα=4sin cos 3αα=因为,所以, 因此,. (2)因为为锐角,所以.又因为,所以, 因此.因为,所以, 因此,. 16.【2016高考山东理数】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知tan tan 2(tan tan ).cos cos A B A B B A +=+ (Ⅰ)证明:a +b =2c ;(Ⅱ)求cos C 的最小值.【解析】试题分析:(Ⅰ)根据两角和的正弦公式、正切公式、正弦定理即可证明;(Ⅱ)根据余弦定理公式表示出cosC ,由基本不等式求cos C 的最小值.试题解析:()I 由题意知sin sin sin sin 2cos cos cos cos cos cos A B A B A B A B A B ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 化简得()2sin cos sin cos sin sin A B B A A B +=+,即()2sin sin sin A B A B +=+.因为A B C π++=,所以()()sin sin sin A B C C π+=-=.从而sin sin =2sin A B C +.由正弦定理得2a b c +=.()∏由()I 知2a b c +=, 所以 2222222cos 22a b a b a b c C ab ab +⎛⎫+- ⎪+-⎝⎭==311842b a a b ⎛⎫=+-≥ ⎪⎝⎭, 当且仅当a b =时,等号成立.故 cos C 的最小值为12. 17.已知函数()22sin sin 6f x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,R x ∈ 22sin cos 1αα+=29cos 25α=27cos22cos 125αα=-=-,αβ(0,π)αβ+∈5cos()5αβ+=-225sin()1cos ()5αβαβ+=-+=tan()2αβ+=-4tan 3α=22tan 24tan 21tan 7ααα==--tan 2tan()2tan()tan[2()]1+tan 2tan()11ααβαβααβααβ-+-=-+==-+(I)求()f x 最小正周期;(II)求()f x 在区间[,]34p p -上的最大值和最小值. 【解析】本题考点两角和与差的正余弦公式、二倍角的正余弦公式、三角函数的图象与性质.综合运用三角 知识,从正确求函数解析式出发,考查最小正周期的求法与函数单调性的应用,从而求出函数的最大值与最小值,体现数学思想与方法的应用.(I) 由已知,有1cos 21cos211313()cos2sin 2cos2222222x x f x x x x π⎛⎫-- ⎪⎛⎫-⎝⎭=-=+- ⎪⎝⎭ 311sin 2cos2sin 24426x x x π⎛⎫--=- ⎪⎝⎭. 所以()f x 的最小正周期22T ππ==. (II)因为()f x 在区间[,]36p p --上是减函数,在区间[,]64p p -上是增函数, 113(),(),()346244f f f πππ-=--=-=,所以()f x 在区间[,]34p p -上的最大值为34,最小值为12-. 【答案】(I)π; (II) max 3()4f x =,min 1()2f x =-.。
回归课本专题四三角函数与平面向量
回归课本专题四 三角函数与平面向量 第1 页回归课本专题四: 三角函数、平面向量一.三角函数:1.终边相同(2,k k Z βπα=+∈);弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:211||22S lR R α==, 1弧度(1rad)57.3≈.例1:(1)θ是第一象限角,试探究:(1)2θ一定不是第几象限角?(2)3θ是第几象限角?(2)当角,αβ满足什么条件时,有sin sin αβ=?cos cos ?αβ= (3)若α为锐角(单位为弧度),试利用单位圆及三角函数线比较:,sin ,tan ααα之间的大小. (4)设O 为坐标原点,111(,)P x y 和222(,)P x y 为单位圆上两点,且12POP θ∠=,求证:1212cos x x y y θ+=. (5).已知扇形AOB 的周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积.2、函数sin(),(0,0)y A x A ωϕω=+>>①五点法作图;②振幅?相位?初相?周期T=ωπ2,频率?③,k k Z ϕπ=∈时奇函数;,2k k Z πϕπ=+∈时偶函数.例2(1)函数522y sin x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的奇偶性是______; (2)已知函数31f (x )ax bsin x (a,b =++为常数),且57f ()=,则5f ()-=______;(3)函数)c o s (s i n c o s2x x x y +=的图象的对称中心和对称轴分别是__________、____________;(4)已知f (x )sin(x )x )θθ=++为偶函数,求θ的值.④变换:1||sin sin()sin()y x y x y x ϕωϕωϕ=−−−−−→=+−−−−−−−→=+横坐标伸缩到原来的倍左或右平移1||sin sin sin()y x y x y x ϕωωωωϕ=−−−−−−−→=−−−−−→=+横坐标伸缩到原来的倍左或右平移||sin()sin()A b y A x y A x b ωϕωϕ−−−−−−−→=+−−−−−→=++纵坐标伸缩到原来的倍上或下平移.例3.把函数sin(2)3y x π=+的图像向右平移6π个单位,所得到的图像的函数的解析表达式为 ,在将图像上的所有点的横坐标变为原来的一半(纵坐标不变),则所得到的图像的函数表达式为 .3、正弦定理:2sin a R A ==B b sin =C c sin ;内切圆半径2ABCS r a b c∆=++;余弦定理:2222cos a b c bc A =+-,bca cb A 2cos 222-+=;111sin sin sin 222S ab C bc A ca B ===例4. 在ABC ∆中,已知cos cos ,a b c B c A -=⋅-⋅则ABC ∆的形状是 . 4、同角基本关系: 例5:已知11tan tan -=-αα,则ααααcos sin cos 3sin +-=____;2cos sin sin 2++ααα=_________;5、诱导公式简记:奇变偶不变.....,.符号看象限......(注意:公式中始终视...α.为锐角...).6、重要公式:两角和与差的三角函数:sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=⋅±⋅;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=⋅⋅ ; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=⋅ ;二倍角公式:sin 22sin cos ααα=⋅;2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-;22tan tan 21tan ααα=-; 升、降幂公式:21cos 22cos αα+=;21cos 22sin αα-=;例6.(1)函数25f (x )sin xcos x x =-x R )∈的单调递增区间为___________ ⑵已知ABC ∆中,三内角为,,A B C,满足112,cos cos A C B A C +=+=,求cos 2A C -的值.巧变角:如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,2()()αβαβα=+--,22αβαβ++=⋅,()()222αββααβ+=---等, 例6(3)已知2tan()5αβ+=,1tan()44πβ-=,那么tan()4πα+的值是_____;(4)已知,αβ为锐角,sin ,cos x y αβ==,3cos()5αβ+=-,则y 与x 的函数关系为______(5)求证:①1sin 2cos 2tan 1sin 2cos 2θθθθθ+-=++;②sin50(1)1︒⋅+︒=; (6)已知sin sin(2)m βαβ=+,且(),(),122k k k Z k Z m ππαβπα+≠+∈≠∈≠. 求证:1tan()tan 1mmαβα++=-. 7、辅助角公式中辅助角的确定:()sin cos a x b x x θ+=+(其中tan b aθ=)如:(1)当函数23y cos x sin x =-取得最大值时,tan x 的值是______;(2)如果()()sin 2cos()f x x x ϕϕ=+++是奇函数,则tan ϕ= ;二、平面向量:8、向量定义、向量模、零向量、单位向量、相反向量(长度相等方向相反的向量叫做相反向量.回归课本专题四 三角函数与平面向量 第2 页的相反向量是-a .)、共线向量、相等向量注意:不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)9、加、减法的平行四边形与三角形法则:AC BC AB =+;CB AC AB =-,+≤±≤-,10、向量数量积的性质:设两个非零向量,,其夹角为θ,则:①0a b a b ⊥⇔⋅=;②当a ,b 同向时,a ⋅b =a b,特别地,22,a a a a a =⋅==当a 与b 反向时,a ⋅b =-a b;当θ为锐角时,a ⋅b >0,且 a b 、不同向,0a b ⋅>是θ为锐角的必要非充分条件;当θ为钝角时,a ⋅b <0,且 a b 、不反向,0a b ⋅<是θ为钝角的必要非充分条件;③||||||a b a b ⋅≤.如(1)已知)2,(λλ=→a ,)2,3(λ=→b ,如果→a 与→b 的夹角为锐角,则λ的取值范围是______;11、向量b 在方向上的投影︱b ︱cos θ12、 →1e 和→2e 是平面一组基底,则该平面任一向量→→→+=2211e e a λλ(21,λλ唯一)特别:=12OA OB λλ+,则121λλ+=是三点P 、A 、B 共线的充要条件如:平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点)1,3(A ,)3,1(-B ,若点C 满足=−→−OC −→−−→−+OB OA 21λλ,其中R ∈21,λλ且121=+λλ,则点C 的轨迹方程是_______13、在ABC ∆中,①1()3PG PA PB PC =++⇔G 为ABC ∆的重心,特别地0PA PB PC P ++=⇔ 为ABC ∆的重心;②PA PB PB PC PC PA P ⋅=⋅=⋅⇔为ABC ∆的垂心;③向量()(0)||||AC AB AB AC λλ+≠所在直线过ABC ∆的内心(是BAC ∠的角平分线所在直线);如:(1)若O 是ABC 所在平面内一点,且满足2OB OC OB OC OA -=+-,则ABC的形状为____;(2)若D 为ABC ∆的边BC 的中点,ABC ∆所在平面内有一点P ,满足0P A B P C P ++= ,设||||AP PD λ=,则λ的值为___; (3)若点O 是ABC △的外心,且0OA OB CO ++=,则ABC △的内角C 为____;14、重心⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=.3y y y y ,3x x x x 32132115、点),(y x P 按),(k h a = 平移得),(y x P ''',则PP ' =a 或⎩⎨⎧+='+='ky y h x x 函数)(x f y =按),(k h a =平移得函数方程为:)(h x f k y -=-如(1)按向量a 把(2,3)-平移到(1,2)-,则按向量a把点(7,2)-平移到点______;(2)函数x y 2sin =的图象按向量→a 平移后,所得函数的解析式是12cos +=x y ,则→a =________(3)设,a b 是两个非零向量,如果()()375a b a b +⊥- ,且()()472a b a b -⊥-,求a b与的夹角.(4)设ABC ∆中,,,AB c BC a CA b ===,且a b b c c a ⋅=⋅=⋅ ,判断ABC ∆的形状.(5)已知向量,,OA OB OC 满足条件0OA OB OC ++= ,且1OA OB OC ===,求证:ABC ∆为正三角形.三、练习:1.(必修4P24.9(2)改编)设1tan 2α=-,则23cos 2sin 21αα=++ . 2.(必修4P24.10)若α可化简为 . 3.(必修4P24.15)已知1sin()64x π+=,则25sin()sin ()63x x -+-= . 4.(必修4P24.3改编)若函数()sin()5f x kx π=+的最小正周期为23π,则k= .5.(必修4P42.2)把函数sin(2)3y x π=+的图像向右平移6π个单位,所得到的图像的解析式为 ,再将图像上的所有点的横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),则所得到的图像的解析式为 .6.(必修4P49.7= .7.(必修4P11.5(2))已知sin cos cos A B Ca b c==,则ABC ∆的形状为 . (必修4P17.10)在ABC ∆中,已知22,sin sin sin a b c A B C =+=,则ABC ∆的形状为 . (必修4P24.2(2))已知sin sin sin cos cos A BC A B+=+,则ABC ∆的形状为 .回归课本专题四 三角函数与平面向量 第3 页8.(必修4P16.例6)AM 是ABC ∆中BC 边上的中线,则AM 可用三边AB,AC,BC 表示为 .9.(必修4P84.例1改编)已知向量,,a b c ,满足0a b c ++= ,且a b 与的夹角为135,c b与的夹角为1202c =,,则a b ⋅= . 10.(必修4P77.11)已知O 为坐标原点,A (3,1),B (-1,3).若点C 满足OC OA OB αβ=+其中1R αβαβ∈+=,,且,则点C 的轨迹方程为 .11.(必修4P83.10改编)设(,3),(2,1)a x b ==-.①若a b 与的夹角为锐角,则x 的取值范围为 ;②若a b与的夹角为钝角,则x 的取值范围为 ;③当x=4时,a 在b方向上的投影为 .12.(必修4P99.例4)︒︒︒-20cos 20sin 10cos 2= .(必修4P105.4)︒++︒︒︒︒81tan 39tan 240tan 81tan 39tan = ; (必修4P109例4)()︒︒+10tan 3150sin = . (必修4P118.15(2))()()()︒︒︒+++45tan 12tan 11tan 1 = .13. (必修4P117.12改编)24cos 3sin 2++=-m m αα,则m 的取值范围是 . 14. (必修4P115.2改编) ︒︒-15sin 75sin = ;︒︒-15cos 75cos = ;︒︒+15sin 75sin = ;=+︒︒15cos 75cos .(必修4P114.1改编)︒︒15cos 75sin = ;︒︒15cos 75cos = .︒︒15sin 75cos = ;sin ︒75︒15sin = .15.如图,设P,Q 为ABC ∆内的两点,且2155AP AB AC =+ ,2134AQ AB AC =+,则ABP ∆的面积与ABQ ∆的面积之比为.16. (必修4P83.13)已知1,a b a b ==+=则a b a b +- 与 的夹角为 .17. 设P 是椭圆1162522=+y x 上任意一点,A 和F 分别是椭圆的左顶点和右焦点, 则14PA PF PA AF ⋅+⋅的最小值为 .18.在ABC ∆中,︒===60,8,5C b a ,则⋅的值为 .19. O 为平面上的定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三点,若( -)·(+-2)=0,则∆ABC 是 三角形.20. O 是平面上一定点,A,B,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足),0[+∞∈++=λλOA OP ,则P 的轨迹一定通过△ABC 的 心.21.已知向量M={ | =(1,2)+λ(3,4) λ∈R}, N={|=(-2,2)+ λ(4,5) λ∈R },则M ⋂N= . 22. 过△ABC 的重心作一直线分别交AB,AC 于D,E,若x = y =,(0≠xy ),则yx 11+的值为 . 23.要得到函数的图像,x y sin =只需将函数⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3cos πx y 的图像 . 24. 已知()()()⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎭⎫ ⎝⎛+=36,36,03sin ππππϖπϖ,在区间且x f f f x x f 有最小值,无最大值,则=ϖ .四、品味经典1. (必修4P117.14)如图,在半径为R ,圆心角为60︒的扇形AB 弧上任取一点P ,作扇形的内接矩形PMNQ,使点Q 在OA 上,点M,N 在OB 上,求这个矩形面积的最大值及相应的AOP ∠的值.MNB回归课本专题四 三角函数与平面向量 第4 页2.已知函数2()4sin sin ()cos242xf x x x π=++ (1)设0ω>为常数,若()y f x ω=在区间2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,求w 的取值范围 (2)设集合{}2;()263A xx B x f x m ππ⎧⎫=≤≤=-<⎨⎬⎩⎭,若A B ⊆,求实数m 的取值范围.3.在ABC ∆中,角A,B,C 分别对应边为,,,cos a b c b a C =,判断ABC ∆的形状.4. 在ABC ∆中,已知角A 、B 、C 所对的三边分别是,,a b c ,且ac b =2(1)求证:30π≤<B ;(2)求函数BB By cos sin 2sin 1++=的值域.。
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专题四 三角函数与平面向量 命题人;董德松 易赏
图象是
函数个
个个
个
)上是增函数的个数是
,(,且在
其中周期在四个函数个单位
右移
个单位左移个单位右移
个单位左移
的图象
的图象,只需将要得到函数的是
下列各式中值为
一、选择题)2
,2
30(cos |tan |.44.3.2.1.20|,|sin )4(2
cos
2tan
)3(|sin |)2(sin
)1(.34
.4
.8
.8
.2sin )4
2cos(.25.22tan
15.22tan .
2
6
cos 1.
12
sin
12
cos
.15cos 15sin .21.12
2
2
2
π
ππ
ππ
π
π
π
π
π
π
π
≠
<
≤⋅===-====-
=︒
-︒--︒︒x x x x y D C B A T x y x x y x y x y D C B A x y x y D C B A
)
2
2,2.()2,2.()
2
2,2
2.()2
2,2
32.(0)(,cos )(],0[),()()(.7}
,4
34
|.{}
,4
4
|.{}
,4
5242|.{},4
24
32|.{,cos
sin
.63
.3
.6
..)3sin()3cos(3)(.52
2
ππππππππππππππππππππ
ππππππππππππππππππππθθθ+
++
-
+
-
>=∈-=+∈+<<+
∈+
<<-
∈+
<<+∈+
<<->-
+
+
---=k k D k k C k k B k k A x f x x f x x f x f x f R Z k k x k x D Z k k x k x C Z k k x k x B Z k k x k x A x x x k D k C k B k A x x x f 集是的解
则时解析为若满足上的偶函数定义在的取值范围是则若等于
是奇函数,则
函数
的值
、,求常数,若函数值域为函数已知的值域
求函数三、解答题垂直,则与,要使的夹角为与,若则,的边长为已知正方形
的最小正周期是④函数是奇函数
③函数的单调增区间是
②函数,的最大值是则①若下列命题正确的是则若二、填空题等于,那么夹角为均为单位向量,它们的、已知夹角为与∥则
已知其他
等于则已知b a x b a x a x a y a x x y k a a kb b a b a c b a c AC b BC a AB AB x
x y x x x x x f Z k k k x y x y y x D C B A b a b a b a D b
a C
b a b a B b
a A
b a D C B A b a b a b a ]15[],2
,
0[,22sin 32cos ,0.1633.1545,2||2||.14||,,,1.13sin 12tan cos sin 1cos sin 1)()
](8
3,8
[)24
sin(3
4cos
sin ,3
1sin sin .122cos ,5
3)2
sin(
.114
.7
.10
.13.|3|60.10..)
().(.),sin ,(cos )sin ,(cos .9.65
63.65
63.65
63.cos ),16,8(),8,2(.82
-∈++-
-=≠-+
=
=
-︒===
++===-
=++-+=∈+
-
-=-=+=
=
++︒+-⊥+⊥==±
-
>⋅<-=--=+π
π
πππ
ππ
ααπ
β
αββαα。
的夹角与的最小值及最小值时求函数的函数的数量积表示为关于与求将;
))求证:(
(为正实数)
满足关系、且已知向量θββαβαb a k f k f k b a b a b a k kb a b ka b a b a )()3();
()2()(1(||3||),sin ,(cos ),sin ,(cos .17-⊥+-=+==
专题四 三角函数与平面向量
一、1.D 2.B 3.C [⑴⑵⑶] 4.D 5.D 6.D 7.B 8.B 9.B 10.A 二、2.142
2.1
3.1225
7.11①④-
三、
.
3
1800.
21|
|||cos 2
1)(11214
124
1)(,0)3()0(41
)(,41
363121
sin
cos ,1sin cos 3632)(3)(|,
|3||)2()()(0
11||||)()(1.171,253,13)2
(
|)(,)6
(
|)(0)2(5,25,13)6
(
|)(3)2(
|)(.0)1(1
)6
2sin(2
1676
26
2
02)6
2sin(2)(.162
11
)6
sin(2
1326
6
2
0),6
sin(2sin 3cos )cos 1(3cos )2
0(cos .152
2
2
2
2
222
2
22
222
2
2
2
2
2
2
2
2
min max min max 2
2
2
π
θθθββααπ
π
π
π
π
ππ
π
π
π
π
αππ
απ
π
απ
αααααπ
αα=
∴︒≤≤︒=⋅=
===
=⨯≥
+
=>>+=
+=
⋅+⋅-=+⋅+=+==+=+⋅-=+⋅+⇒-=+∴-=+-⊥+∴=-=-=-=-⋅+=-=-=+=+====<-==-==+==+==>≤+
≤-
⇒≤+
≤⇒
≤
≤+++-=≤≤∴≤+
≤∴
≤
+
≤∴
≤
≤+
=+=-+=≤≤=,又,此时的最小值等于
”,故时取“即当且仅当,
故得故又)证明解(得由时,当得由时当由解:,而则有
解:设b a b a k f k k
k k k k
k k f k k k
k
k f k
k
b a k
b ka b ka k
b a b
k b ka a b
b ka a k kb a b ka kb a b ka b a b a b a b a b a b a b a b a b b
a f x f
b f x f a b a b b a b
f x f b a f x f a x x x b a x a x f y y x。