三角函式在整個高中數學體系中起乙個工具性的作用,如三角代換、立體幾何、平面幾何中的邊角關係的討論、解析幾何中引數方程、週期現象的轉化。關於三角函式的問題,主要是兩類。一類是代數式的變形、化簡與求值;另一類就是函式性質的討論。
這兩類問題的解決方法和問題解決過程中需要注意的問題,我們以高考題為例討論如下。
一、 代數式的變形、化簡與求值
變形、化簡、求值,總的原則是:「尋找差異,縮小差異,消滅差異」。通常從函式名的差異、角的差異、解析式的差異去考慮。
而求值,主要是變數範圍的確定和對最終解的討論,這裡涉及到對角的範圍討論的問題。有幾個常用的範圍討論的方法
(1) 直接由給定角的範圍去確定復合角的範圍(如半形、倍角、線性復合角)。
(2) 利用確定角的範圍。
(3) 利用給定的關係式去討論角的範圍(等價轉化)
變形、化簡、求值可以在單純的三角代數式,也可以在復合函式的討論中,也可以是平面圖形中,
例1、(2005福建)已知,.
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求的值。
例2(2005天津)在中,所對的邊長分別為,設滿足條件和,求和的值
例3(2006黃岡調研)已知三個頂點分別是a(3,0)、b(0,3)、c,其中.
(1)若,求角的值;
(2)若,求的值.
二、函式性質的討論
大多數的函式性質的討論,是通過形如去討論的。這樣的變形,主要是角的確定。由三角函式可以構建復合函式,而三角函式的恒等變形起比較關鍵的作用,通過恒等變形,我們可以將較為複雜的函式形式轉化為較為簡潔的函式形式,但注意是恒等變形,因為在某些情形下,變形會導致定義域的變化,從而影響函式的值域和週期等性質。
例4、函式的週期為________。
例5、(2005 遼寧)如圖,在直徑為1的圓o中,作一關於圓心對稱、鄰邊互相垂直的十字形,其中
(ⅰ)將十字形的面積表示為的函式;
(ⅱ)為何值時,十字形的面積最大?
最大面積是多少?
例6(2006 深圳一模)已知向量=,=,=
(ⅰ)若,求向量、的夾角;
(ⅱ)當時,求函式的最大值
三、 三角問題、非三角函式問題的轉化
除了我們通常說的三角代換、引進角考慮實際問題,還要從代數式的結構上去考慮。
如: 如:則_______。
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