6.(1)将条件
变形,得
.
于是,有



…………
.
将这n-1个不等式叠加,得 
故 
(2)注意到
,于是由(1)得
,
从而,有 
第三讲
三角函数
陕西特级教师 安振平
l
高考风向标
主要考查三角函数的定义,三角函数的符号,同角三角函数关系式及诱导公式,两角和与差的三角函数,二倍角的正弦、余弦、正切公式,三角函数的图象与性质,包括周期性、奇偶性、单调性、和最值性.
l
典型题选讲
例1 (1)已知:
(2)已知:
的值.


点评 三角问题的解决,变形是多途径的.例如:题1也可以逆向考虑,事实上

例2 已知电流I与时间t的关系式为
.
(1)右图是
(ω>0,
)
在一个周期内的图象,根据图中数据求
的解析式;
(2)如果t在任意一段
秒的时间内,电流
都能取得最大值和最小值,那么ω的最小正整数值是多少?
讲解 本小题主要考查三角函数的图象与性质等基础知识,考查运算能力和逻辑推理能力.
(1)由图可知
A=300.
设t1=-
,t2=
, 则周期T=2(t2-t1)=2(
+
)=
.
∴
ω=
=150π.
又当t=
时,I=0,即sin(150π·
+
)=0,
而
, ∴
=
.
故所求的解析式为
.
(2)依题意,周期T≤
,即
≤
,(ω>0)
∴
ω≥300π>942,又ω∈N*,
故最小正整数ω=943.
点评 本题解答的开窍点是将图形语言转化为符号语言.其中,读图、识图、用图是形数结合的有效途径.
例3 已知函数
.
(1)求实数a,b的值;
(2)求函数
的最大值及取得最大值时x的值.
(1)函数
讲解 学会翻译,逐步展开解题思维.

时,函数f(x)的最大值为12.
点评 结论
是历年高考命题的热点之一.
例4
已知tan2θ=-2,π<2θ<2π,求.
讲解
解题目标中含有角
,可向
角转化,以便出现
;而条件中的
可向
转化. 这样,就消除了解题目标与解题条件之间中的差异.事实上
原式=
=
= ,
由 tan2θ=,
解得 tanθ=-或tanθ=,
∵π<2θ<2π,∴<θ<π,
∴tanθ=- ,
∴原式==3+2.
点评 差异分析,有时需要从条件和解题目标两个方向同时进行分析,这种相向而行的思维方式,可以快速联结解题的思维线路.
例5 在
中,
,
,
,求
的值和
的面积.
讲解 本题是2004年北京高考试题,下面给出两种解法.
法一 先解三角方程,求出角A的值.

又
,


.
法二 由
计算它的对偶关系式
的值.
①

,
. ②
① + ② 得
.
① - ② 得
.
从而
.以下解法略去.
点评 本小题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识,着重数学考查运算能力,是一道三角的基础试题.两种解法比较起来,你认为哪一种解法比较简单呢?
例6 设函数f(x)=a·b,其中向量a=(2cosx,1),b=(cosx,
sin2x),x∈R.
(1)若f(x)=1-
且x∈[-
,
],求x;
(2)若函数y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)(|m|<
)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n的值.
讲解 (1)依题设可知,函数的解析式为
f(x)=a·b=2cos2x+
sin2x=1+2sin(2x+
).
由1+2sin(2x+
)=1-
,可得三角方程
sin(2 x
+
)=-
.
∵-
≤x≤
,
∴-
≤2x+
≤
,
∴2x+
=-
,即x=-
.
(2)函数y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)平移后得到函数y=2sin2(x-m)+n的图象,即函数y=f(x)的图象.
由(1)得
f(x)=2sin2(x+
)+1.
∵|m|<
,∴
,
点评 本小题是2004年福建高考试题,主要考查平面向量的概念和计算,三角函数的恒等变换及其图象变换的基本技能,着重考查数学运算能力.平面向量与三角函数结合是高考命题的一个新的亮点之一.
例7 已知向量m=(1,1),向量n与向量m夹角为
,且m·n=-1.
(1)求向量n;
(2)若向量n与向量q=(1,0)的夹角为
,向量p=
,其中A、C为△ABC的内角,且A、B、C依次成等差数列.求|n+p|的取值范围.
讲解 (1)设
①
与
夹角为
,有
·
=|
|·|
|·
,
②
由①②解得
(2)由
垂直知
,
由2B=A+C 知B=
,A+C=
若



点评 本题的特色是将向量与三角综合,体现了知识的交汇性.解题后,请你反思:解题思维的入手点,解题思维的障碍点,解题思维的开窍点,只有这样的反思训练,请相信,你就会慢慢成为解题高手的.
例8 如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC的半圆形空地,△ABC外的地方种草,△ABC的内接正方形PQRS为一水池,其余的地方种花.若BC=a,∠ABC=
,设△ABC的面积为S1,正方形的面积为S2.
(1)用a,
表示S1和S2;
(2)当a固定,
变化时,求
取最小值时的角
.
讲解 (1)∵
∴
设正方形边长为x.
则BQ=



(2)当
固定,
变化时,
令
令
任取
,且
,
.
,
是减函数.
取最小值,此时
点评 三角函数有着广泛的应用,本题就是一个典型的范例.通过引入角度,将图形的语言转化为三角的符号语言,再通过局部的换元,又将问题转化为我们熟知的函数
.这些解题思维的拐点,你能否很快的想到呢?
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针对性演练