高三数学第9讲
一、本讲复习内容
三角函数的概念、性质和图象
二、复习要求(以下内容摘自《考纲》)
1. 理解弧度的意义,并能正确进行弧度和角度的换算.
2. 掌握任意角的三角函数的定义、三角函数的符号、特殊角的三角函数值、三角函数的性质、同角三角函数的关系式与诱导公式,了解周期函数和最小正周期的意义.会求y=Asin(ωx+j)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,能运用上述三角公式化简三角函数式,求任意角的三角函数值与证明较简单的三角恒等式.
3. 了解正弦、余弦、正切、余切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数y=Asin(ωx+j)的简图,并能解决与正弦曲线有关的实际问题.
4.正弦函数、余弦函数的对称轴,对称点的求法。
5.形如 的辅助角的形式,求最大、最小值的总题。
6.同一问题中出现,求它们的范围。如求
的值域。
7.已知正切值,求正弦、余弦的齐次式的值。
如已知的值。
8 正弦定理:
余弦定理:,…
可归纳为表9-1.
表9-1 三角函数的图象三、主要内容及典型题例
三角函数是六个基本初等函数之一,三角函数的知识包括三角函数的定义、图象、性质、三角函数线、同角三角函数的关系式与诱导公式,以及两角和与差的三角函数,二倍角,降次公式等。
1. 三角函数的图象与性质和性质
2. 三角函数作为基本初等函数,它必然具备函数的共性;作为个体,它又具有自身的个性特点.例如周期性、弦函数的有界性,再如三角函数的单调性,具有分段单调的特征.通过复习对这些特性必须很好掌握,其中三角函数的周期性是高考中出现频率最高的试题.根据《考纲》的要求,只需要会求经过简单的恒等变形可化为正弦、余弦、正切、余切函数及y=Asin(ωx+j)等形式的三角函数的周期,不必去研究周期函数的和、差、积、商的函数的周期.
看一看历年来高考中出现的求三角函数周期的考题(例1),你应该对复习的要求有个基本的了解.
例1
求下列三角函数的周期.(根据历年全国高考有关考题(填空、选择题)改编
注意 理解函数周期这个概念,要注意不是所有的周期函数都有最小正周期,如常函数f(x)=c(c为常数)是周期函数,其周期是异于零的实数,但没有最小正周期.
3. 弦函数的有界性:sinx≤1,cosx≤1在解题中有着广泛的应用,忽视这一性质,常会出现错误。
例3 求下列函数的值域:
解法2 令t=sinx,则f(t)=-t2+t+1,∵ sinx≤1, ∴ t≤1.问题转化为求关于t的二次函数f(t)在闭区间[-1,1]上的最值.
本例题(2)解法2通过换元,将求三角函数的最值问题转化为求二次函数在闭区间上的最值问题,从而达到解决问题的目的,这就是转换的思想.善于从不同角度去观察问题,沟通数学各学科之间的内在联系,是实现转换的关键,转换的目的是将数学问题由陌生化熟悉,由复杂化简单,一句话:由难化易.可见化归是转换的目的,而转换是实现化归段手段。
5. “去负——脱周——化锐”,是对三角函数式进行角变换的基本思路.即利用三角函数的奇偶性将负角的三角函数变为正角的三角函数——去负;利用三角函数的周期性将任意角的三角函数化为角度在区间[0o,360o)或[0o,180o)内的三角函数——脱周;利用诱导公式将上述三角函数化为锐角三角函数——化锐.
同角三角函数之间的三种关系:
(1)倒数关系:(2)商数关系: (3)平方关系:
是进行三角式化简的最基本的公式,必须熟练掌握.
其中九组三角诱导公式的规律可简记为:奇变偶不变,符号看象限.此外在应用时,不论a取什么值,我们始终视a为锐角.否则,将导致错误。
6. 三角函数的图象、单位图以及三角函数线,为我们提供了数形结合的解题方法,在解题中有着广泛的应用,应引起足够的重视.
7. 在函数y=Asin(ωx+j)+k (A>0, ω>0)中,A和ω确定函数图象的形状,j和k确定图象的位置.
作函数y=Asin(ωx+j)+k的图象,既可用“五点法”,也可用图象变换的方法.图象的基本变换有振幅变换、周期变换,以及相位变换(左、右平移)和上下平移,前两种变换是伸缩变换,后两种变换是平移变换.
对函数y=Asin(ωx+j)+k (A>0, ω>0, j≠0, k≠0),其图象的基本变换有:
(1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A的变化引起的.A>1,伸长;A<1,缩短.
(2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的.ω>1,缩短;ω<1,伸长.
(3)相位变换(横向平移变换):是由φ的变化引起的.j>0,左移;j<0,右移.
(4)上下平移(纵向平移变换): 是由k的变化引起的.k>0, 上移;k<0,下移
于是,本题的答案为②、③.
评析 本例所用的方法带有普遍性,用来解有关函数y=Asin(ωx+j)的图象是十分奏效的。