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1、(浙江專版)2022年高考數(shù)學(xué) 母題題源系列 專題16 三角函數(shù)與三角恒等變換
【母題原題1】【2018浙江,18】已知角α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,它的終邊過點(diǎn)P().
(Ⅰ)求sin(α+π)的值;
(Ⅱ)若角β滿足sin(α+β)=,求cosβ的值.
【答案】(Ⅰ) , (Ⅱ) 或
(Ⅱ)由角的終邊過點(diǎn)得,
由得.
由得,
所以或.
點(diǎn)睛:三角函數(shù)求值的兩種類型:
(1)給角求值:關(guān)鍵是正確選用公式,以便把非特殊角的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為特殊角的三角函數(shù).
(2)給值求值:關(guān)鍵是找出已知式與待求式之間的聯(lián)系及函數(shù)的差異.
①一般可以適當(dāng)變換已知式
2、,求得另外函數(shù)式的值,以備應(yīng)用;
②變換待求式,便于將已知式求得的函數(shù)值代入,從而達(dá)到解題的目的.
【母題原題2】【2017浙江,18】已知函數(shù)
(I)求的值
(II)求的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.
【答案】(I)2;(II)的最小正周期是, .
【解析】試題分析:本題主要考查三角函數(shù)的性質(zhì)及其變換等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查運(yùn)算求解能力.滿分14分.
(Ⅰ)由函數(shù)概念,計(jì)算可得;(Ⅱ)化簡(jiǎn)函數(shù)關(guān)系式得,結(jié)合可得周期,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間.
(Ⅱ)由與得
.
.
所以的最小正周期是.
由正弦函數(shù)的性質(zhì)得
,
解得,
所以, 的單調(diào)遞增區(qū)間是.
【母
3、題原題3】【2016浙江,文11理10】已知2cos2x+sin 2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),則A=______,b=________.
【答案】 ,
【解析】,所以
【考點(diǎn)】降冪公式,輔助角公式.
【思路點(diǎn)睛】解答本題時(shí)先用降冪公式化簡(jiǎn),再用輔助角公式化簡(jiǎn),進(jìn)而對(duì)照可得和的值.
【命題意圖】考查三角函數(shù)的概念、三角公式、三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查數(shù)學(xué)式子變形能力、運(yùn)算求解能力、數(shù)形結(jié)合思想及分析問題與解決問題的能力.
【命題規(guī)律】近幾年高考在對(duì)三角恒等變換考查的同時(shí),對(duì)三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的考查力度有所加強(qiáng),往往將三角恒等變換與圖象和性質(zhì)結(jié)合考查,
4、往往先利用三角公式進(jìn)行化簡(jiǎn),然后進(jìn)一步研究三角函數(shù)的性質(zhì).其中三角函數(shù)的定義域值域、單調(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱性以及圖象變換是主要考查對(duì)象,難度仍然以中低檔為主,重在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,淡化特殊技巧,強(qiáng)調(diào)通解通法.
【答題模板】求解2017年一類問題,一般考慮:
第一步:化簡(jiǎn)三角函數(shù)式成為的形式.
第二步:代入計(jì)算函數(shù)值.
第三步:將視為一個(gè)整體,利用正弦函數(shù)的性質(zhì),按要求運(yùn)算求解.
【方法總結(jié)】
1. 三角函數(shù)恒等變換要注意:(1)觀察式子:主要看三點(diǎn)
① 整體觀察:整個(gè)表達(dá)式是以正余弦為主,還是正切(大多數(shù)情況是正余弦),確定后進(jìn)行項(xiàng)的統(tǒng)一(有句老話:切割化弦)
② 確定研
5、究對(duì)象:是以作為角來變換,還是以的表達(dá)式(例如)看做一個(gè)角來進(jìn)行變換.
③ 式子是否齊次:看每一項(xiàng)(除了常數(shù)項(xiàng))的系數(shù)是否一樣(合角公式第二條:齊一次),若是同一個(gè)角(之前不是確定了研究對(duì)象了么)的齊二次式或是齊一次式,那么很有可能要使用合角公式,其結(jié)果成為的形式.
例如:齊二次式:,
齊一次式:
(2)向“同角齊次正余全”靠攏,能拆就拆,能降冪就降冪:常用到前面的公式,(還有句老話:平方降冪)
2.三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)要遵循“三看”原則
(1)一看“角”,這是最重要的一環(huán),通過看角之間的區(qū)別和聯(lián)系,把角進(jìn)行合理的拆分,從而正確使用公式;
(2)而看“函數(shù)名稱”看函數(shù)名稱之間的差異
6、,從而確定使用公式,常見的有“切化弦”;
(3)三看“結(jié)構(gòu)特征”,分析結(jié)構(gòu)特征,可以幫助我們找到變形的方向,如“遇到分式通分”等.
3.變換技巧:(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);β=-;=.
(3)化簡(jiǎn)技巧:切化弦、“1”的代換等
4.的常規(guī)求法:
(1):
① 對(duì)于可通過觀察在一個(gè)周期中所達(dá)到的波峰波谷(或值域)得到
② 對(duì)于可通過一個(gè)周期中最大,最小值進(jìn)行求解:
(2):由可得:只要確定了的周期,即可立刻求出,而的值可根據(jù)對(duì)稱軸(最值點(diǎn))和對(duì)稱中心(零點(diǎn))的距離進(jìn)行求解
① 如果相鄰的兩條對(duì)稱軸為,則
② 如果相鄰的兩個(gè)對(duì)稱中心為,則
③ 如果
7、相鄰的對(duì)稱軸與對(duì)稱中心分別為,則
注:在中,對(duì)稱軸與最值點(diǎn)等價(jià),對(duì)稱中心與零點(diǎn)等價(jià).
(3):在圖像或條件中不易直接看出的取值,通??赏ㄟ^代入曲線上的點(diǎn)進(jìn)行求解,要注意題目中對(duì)的限制范圍
1.【浙江省金華十校2018年4月高考模擬】在平面直角坐標(biāo)系中,角的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,始邊與軸的非負(fù)半軸重合,終邊過點(diǎn),則__________,__________.
【答案】 0
2.【浙江省金華十校2018年4月高考模擬】已知函數(shù),則函數(shù)的最小正周期__________,在區(qū)間上的值域?yàn)開_________.
【答案】
【解析】函數(shù)的解析式:
∴函數(shù)
8、f(x)的最小正周期
∴當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,但取不到.所以值域?yàn)?
3.【2018屆浙江省紹興市5月調(diào)測(cè)】已知函數(shù),則____,該函數(shù)的最小正周期為_____.
【答案】 0
【解析】分析:由題意首先化簡(jiǎn)函數(shù)的解析式,然后結(jié)合函數(shù)的解析式整理計(jì)算即可求得最終結(jié)果.
詳解:由題意可得:
.
則,
函數(shù)的最小正周期為:.
4.【2017屆四川省成都嘉祥外國語學(xué)校4月月考】在平面直角坐標(biāo)系中,若角的始邊為軸的非負(fù)半軸,其終邊經(jīng)過點(diǎn).
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)2;(2).
【解析】試題分析:(1)直接根據(jù)任意角三角函數(shù)的定義求解即可.(
9、2)利用誘導(dǎo)公式化解,“弦化切”的思想即可解決.
試題解析:(1)由任意三角函數(shù)的定義可得: .
(2)
原式
5.【2017屆江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬二】已知角的終邊上有一點(diǎn),
(1)求的值;(2)求的值.
【答案】(1)3; (2)
【解析】【試題分析】(1)先依據(jù)正切函數(shù)的定義求出;(2)依據(jù)求得,繼而求出
.
解:根據(jù)題意,
(1);
(2)
.
6.【2018屆江蘇省鹽城中學(xué)全仿真模擬】在平面直角坐標(biāo)系中,以軸為始邊作角,角的終邊經(jīng)過點(diǎn).
(I)求的值;(Ⅱ)求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】分析:(1)由于角其終邊經(jīng)過點(diǎn)
10、,故,,再利用兩角和與差的正余弦公式即可;
(2) .
則 ,
.
7.【浙江省杭州市2016-2017學(xué)年高二下學(xué)期期末】設(shè)A是單位圓O和x軸正半軸的交點(diǎn),P,Q是圓O上兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),∠AOP=,∠AOQ=α,α∈[0, ].
(1)若Q,求cos(α﹣)的值;
(2)設(shè)函數(shù)f(α)=sinα?( ),求f(α)的值域.
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:(1)由三角函數(shù)定義得,再根據(jù)兩角差余弦公式得cos(α﹣)的值;(2)先根據(jù)向量數(shù)量積得,再利用二倍角公式、配角公式得,最后根據(jù)正弦函數(shù)性質(zhì)求值域
試題解析:(1)由已知得
(2)
11、
8.【2018屆浙江省紹興市3月模擬】已知函數(shù) .
(Ⅰ)求的最小正周期;
(Ⅱ)若,且,求的值.
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:(1)第(Ⅰ)問,直接化簡(jiǎn)函數(shù),再利用三角函數(shù)的周期公式求解. (2)第(Ⅱ)問,先解方程得到的值,再求的值.
試題解析:(Ⅰ) .
即.
所以的最小正周期.
(Ⅱ)由,得,
又因?yàn)?,
所以,即.
所以 .
9.【2018屆浙江省杭州市第二次檢測(cè)】已知函數(shù)
(Ⅰ)求的最小正周期和最大值;
(Ⅱ)求函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間
【答案】(Ⅰ)最小正周期是,最大值是2.(Ⅱ)
【解析】試題分析:利用兩角和與差的余弦
12、公式,二倍角的三角函數(shù)公式和輔助角公式化簡(jiǎn),即可得到的最小正周期和最大值先求出,再求單調(diào)區(qū)間
解析:(Ⅰ)因?yàn)椋?
所以.
所以函的最小正周期是,最大值是2.
(Ⅱ)因?yàn)椋?
所以單調(diào)遞減區(qū)間為
10.【2018屆浙江省溫州市9月一模】已知函數(shù).
(1)求的值;
(2)求的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.
【答案】(1) ;(2),().
【解析】試題分析:(1)將代入,由兩角和的余弦公式結(jié)合特殊角的三角函數(shù)可得結(jié)果;(2)將展開與相乘后利用余弦的二倍角公式以及輔助角公式可得,根據(jù)周期公式可得的最小正周期,根據(jù)利用正弦函數(shù) 的單調(diào)性,解不等式即可得到單調(diào)遞增區(qū)間.
試題解析:(1)
13、 .
(2)
.
所以,的最小正周期為,
當(dāng)()時(shí),單調(diào)遞增,
即的單調(diào)遞增區(qū)間為().
11.【騰遠(yuǎn)2018年(浙江卷)紅卷】已知函數(shù).
(1)求的值;
(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)1;(2).
【解析】分析:(1)由三角恒等變換的公式化簡(jiǎn)得,即可求解的值;
(2)由(1)得,當(dāng)時(shí),得,即可求解的取值范圍.
詳解:(1)
,
則.
(2)由(1)得,
當(dāng)時(shí),,
則,
即的取值范圍為.
12.【2018屆浙江省寧波市高三上期末】已知函數(shù).
(Ⅰ)求的最小正周期;
(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值與最小值.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ)最大值,最小值為.
(Ⅱ)因?yàn)?,所?
當(dāng),即時(shí), 取得最大值;
當(dāng),即時(shí),
.
即的最小值為.