例1.已知
,求(1)
;(2)
的值.![]()
解:(1)
;![]()
(2) ![]()
![]()
.![]()
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.求函数
的值域。![]()
解:设
,则原函数可化为![]()
,因为
,所以![]()
当
时,
,当
时,
,![]()
所以,函数的值域为
。![]()
例3.已知函数
。![]()
(1)求
的最小正周期、
的最大值及此时x的集合;![]()
(2)证明:函数
的图像关于直线
对称。![]()
解:
![]()
![]()
![]()
(1)所以
的最小正周期
,因为
,![]()
所以,当
,即
时,
最大值为
;![]()
(2)证明:欲证明函数
的图像关于直线
对称,只要证明对任意
,有
成立,![]()
因为
,![]()
,![]()
所以
成立,从而函数
的图像关于直线
对称。![]()
例4.
已知函数y=
cos2x+
sinx·cosx+1 (x∈R),![]()
(1)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合;![]()
(2)该函数的图像可由y=sinx(x∈R)的图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?![]()
解:(1)y=
cos2x+
sinx·cosx+1=
(2cos2x-1)+
+
(2sinx·cosx)+1![]()
=
cos2x+
sin2x+
=
(cos2x·sin
+sin2x·cos
)+![]()
![]()
=
sin(2x+
)+![]()
![]()
所以y取最大值时,只需2x+
=
+2kπ,(k∈Z),即 x=
+kπ,(k∈Z)。![]()
所以当函数y取最大值时,自变量x的集合为{x|x=
+kπ,k∈Z}![]()
(2)将函数y=sinx依次进行如下变换:![]()
(i)把函数y=sinx的图像向左平移
,得到函数y=sin(x+
)的图像;![]()
(ii)把得到的图像上各点横坐标缩短到原来的
倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+
)的图像;![]()
(iii)把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的
倍(横坐标不变),得到函数y=
sin(2x+
)的图像; ![]()
(iv)把得到的图像向上平移
个单位长度,得到函数y=
sin(2x+
)+
的图像。![]()
综上得到y=
cos2x+
sinxcosx+1的图像。![]()
说明:本题是2000年全国高考试题,属中档偏容易题,主要考查三角函数的图像和性质。这类题一般有两种解法:一是化成关于sinx,cosx的齐次式,降幂后最终化成y=
sin (ωx+
)+k的形式,二是化成某一个三角函数的二次三项式。本题(1)还可以解法如下:当cosx=0时,y=1;当cosx≠0时,y=
+1=
+1![]()
化简得:2(y-1)tan2x-
tanx+2y-3=0![]()
∵tanx∈R,∴△=3-8(y-1)(2y-3) ≥0,解之得:
≤y≤![]()
![]()
∴ymax=
,此时对应自变量x的值集为{x|x=kπ+
,k∈Z}![]()
例5.已知函数![]()
![]()
(Ⅰ)将f(x)写成
的形式,并求其图象对称中心的横坐标;![]()
(Ⅱ)如果△ABC的三边a、b、c满足b2=ac,且边b所对的角为x,试求x的范围及此时函数f(x)的值域.![]()
解:
![]()
(Ⅰ)由
=0即![]()
![]()
即对称中心的横坐标为![]()
![]()
(Ⅱ)由已知b2=ac![]()
即
的值域为
.![]()
综上所述,
,
值域为
. ![]()
说明:本题综合运用了三角函数、余弦定理、基本不等式等知识,还需要利用数形结合的思想来解决函数值域的问题,有利于培养学生的运算能力,对知识进行整合的能力。![]()
例6.在
中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且
,![]()
(1)求
的值;![]()
(2)若
,且a=c,求
的面积。![]()
解:(1)由正弦定理及
,有
,![]()
即
,所以
,![]()
又因为
,
,所以
,因为
,所以
,又
,所以
。![]()
(2)在
中,由余弦定理可得
,又
,![]()
所以有
,所以
的面积为![]()
。![]()
例7.已知向量![]()
![]()
,且
,![]()
(1)求函数
的表达式;![]()
(2)若
,求
的最大值与最小值。![]()
解:(1)
,
,
,又
,![]()
所以
,![]()
所以
,即
;![]()
(2)由(1)可得,令
导数
,解得
,列表如下:![]()
![]()
|
t |
-1 |
(-1,1) |
1 |
(1,3) |
|
|
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
极大值 |
递减 |
极小值 |
递增 |
而
所以
。![]()
例8.已知向量
,![]()
(1)
求
的值;![]()
(2)
(2)若
的值。![]()
解:(1)因为![]()
![]()
所以![]()
![]()
又因为
,所以
,![]()
即
;![]()
(2)
,![]()
又因为
,所以
,
,所以
,所以![]()
例9.平面直角坐标系有点![]()
(1)
求向量
和
的夹角
的余弦用
表示的函数
;
(2)
求
的最值.
解:(1)
,
![]()
即
![]()
(2)
, 又
,
,
,
.
说明:三角函数与向量之间的联系很紧密,解题时要时刻注意。