全國高考數學「三角函式」試題分析小結

2021-12-22 12:03:43 字數 3742 閱讀 7696

一、客觀題重基礎,有關三角函式的小題其考查重點是三角函式的概念、圖象與圖象變換、定義域與值域、三角函式的性質和三角函式的化簡與求值.

【例1】 (2023年四川)下面有五個命題:

①函式y=sin4x-cos4x的最小正週期是.

②終邊在y軸上的角的集合是{a|a=|.

③在同一座標系中,函式y=sinx的圖象和函式y=x的圖象有三個公共點.

④把函式

⑤函式其中真命題的序號是寫出所有真命題的編號))

解答:①,正確;②錯誤;③,和在第一象限無交點,錯誤;④正確;⑤錯誤.故選①④.

【點評】 本題通過五個小題全面考查三角函式的有關概念、圖象、性質的基礎知識. 三角函式的概念,在今年的高考中,主要是以選擇、填空的形式出現,每套試卷都有不同程度的考查.預計在2023年高考中,三角函式的定義與三角變換仍將是高考命題的熱點之一.

【例2】(2023年安徽)函式的圖象為c:

1 圖象關於直線對稱;

2 ②函式在區間內是增函式;

③由的圖象向右平移個單位長度可以得到圖象.

以上三個論斷中正確論斷的個數為

(a)0b)1c)2d)3

解答 c ①圖象關於直線對稱,當k=1時,圖象c關於對稱;①正確;②x∈時,∈(-,),∴ 函式在區間內是增函式;②正確;③由的圖象向右平移個單位長度可以得到,得不到圖象,③錯誤;∴ 正確的結論有2個,選c.

【點評】 本題主要考查了三角函式的圖象和性質及三角函式圖象的平移變換.

二、解答題重技能.三角函式解答題是高考命題的常考常新的基礎性題型,其命題熱點是章節內部的三角函式求值問題;命題的亮點是跨章節的學科綜合命題.

【例3】 (2023年安徽)已知為的最小正週期,

,且a·b.

求的值.

解答:因為為的最小正週期,故.

因,又.故.

由於,所以

.【點評】 本小題主要考查週期函式、平面向量數量積與三角函式基本關係式,考查運算能力和推理能力.屬於三角函式求值問題.

本類問題一般有三種形式:①給式求值,②給值求值,③給值求角.其一般解法是:將角化為特殊角或將三角函式化為同角、同名函式進行合併與化簡,最後求出三角函式的值來.

【例4】 (2023年天津)已知函式.

(ⅰ)求函式的最小正週期;

(ⅱ)求函式在區間上的最小值和最大值.

解答:(ⅰ)解:.

因此,函式的最小正週期為.

(ⅱ)解法一:因為在區間上為增函式,在區間上為減函式,又,,,

故函式在區間上的最大值為,最小值為.

解法二:作函式在長度為乙個週期的區間上的圖象如下:

由圖象得函式在區間上的最大值為,最小值為.

【點評】 本小題考查三角函式中的誘導公式、特殊角三角函式值、兩角差公式、倍角公式、函式的性質等基礎知識,考查基本運算能力.

三、考應用融入三角形之中.解三角形題目既考查三角形的知識與方法,又考查運用三角公式進行恒等變換的技能.

【例5】 (2023年四川)如圖,l1、l2、l3是同一平面內的

三條平行直線,l1與l2間的距離是1, l2與l3間的距離是2,

正三角形abc的三頂點分別在l1、l2、l3上,則△abc的邊長

是(ab)

(cd)

解答:d 因為l1、l2、l3是同一平面內的三條平行直線,

l1與l2間的距離是1,l2與l3間的距離是2,所以過a作

l2的垂線,交l2、l3分別於點d、e,如圖,則∠bad=

∠bac+∠cae,即∠bad=60°+∠cae,記正三角形abc

的邊長為a,兩邊取余弦得:,即

整理得,故選d.

【點評】 本題以平面幾何為平台,主要考查運用三角函式的相關知識解決實際問題的能力.本題意圖與新課標接軌,需引起高三備考學生的密切關注.

【例6】 (2023年全國ⅰ)設銳角三角形的內角的對邊分別為,.

(ⅰ)求的大小;

(ⅱ)求的取值範圍.

解:(ⅰ)由,根據正弦定理得,所以,

由為銳角三角形得.

(ⅱ).

由為銳角三角形知,

,.,所以.由此有,

所以,的取值範圍為.

【點評】 (1)問考查正弦定理的簡單應用,當屬容易題,(2)問主要考查了三角函式兩角和與差的正余弦公式應用,但題幹中△abc為銳角三角形是不可忽略的條件,必須在分析題目時引起足夠的重視.

四、綜合體現三角函式的工具性作用.雖然工具性作用有所減弱,但是對它的考查還會存在.這是由於近年高考出題突出以能力立意,加強了對知識的應用性地考查經常在知識的交匯點處出題.

【例7】 如圖,甲船以每小時海浬的速度向正北方航行,

乙船按固定方向勻速直線航行,當甲船位於處時,乙船位於

甲船的北偏西方向的處,此時兩船相距海浬,當甲船

航行分鐘到達處時,乙船航行到甲船的北偏西方向

的處,此時兩船相距海浬,問乙船每小時航行多少海浬?

解法一:如圖,鏈結,由已知,,,

又,是等邊三角形,

,由已知,,

,在中,由餘弦定理,..

因此,乙船的速度的大小為(海浬/小時).

答:乙船每小時航行海浬.

解法二:如圖,鏈結,由已知,,,,.

在中,由餘弦定理,..

由正弦定理

,,即,

.在中,由已知,由餘弦定理,.,

乙船的速度的大小為海浬/小時.

答:乙船每小時航行海浬.

【點評】 本題是解斜三角形的應用題,考查了正、餘弦定理的應用,等邊三角形的判定.求解本類問題時應按照由易到難的順序來求解,最重要的是首先要對圖形進行有效分割,便於運用正、餘弦定理.

由於近年高考題突出以能力立意,加強對知識和應用性的考查,故常常在知識的交匯點處出題.用三角函式作工具解答應用性問題雖然是高考命題的乙個冷點,但在備考時也需要我們去關注.

【例8】 已知函式,

(i)證明:當時,在上是增函式;

(ii)對於給定的閉區間,試說明存在實數 ,當時,在閉區間上是減函式;

(iii)證明:

解答:(ⅰ)證明:由題設得

又由≥,且t<得t<,即

>0由此可知,為r上的增函式

(ⅱ)證法一:因為<0是為減函式的充分條件,所以只要找到實數k,使得

<0,即t>

在閉區間[a,b]上成立即可

因此y=在閉區間[a,b]上連續,故在閉區[a,b]上有最大值,設其為k,t>k時,<0在閉區間[a,b]上恆成立,即在閉區間[a,b]上為減函式

證法二:因為<0是為減函式的充分條件,所以只要找到實數k,使得t>k時

<0,在閉區間[a,b]上成立即可

令則<0()當且僅當

<0()

而上式成立只需

即成立取與中較大者記為k,易知當t>k時,<0在閉區[a,b]成立,即在閉區間[a,b]上為減函式

(ⅲ)證法一:設易得≥

令則易知當x>0時,>0;當x<0, <0

故當x=0時,取最小值,所以

≥,於是對任意x、t,有≥,即≥

證法二:設=

≥,當且僅當

≥0只需證明

≤0,即

≥1以下同證法一

證法三:設=,則

易得當t>時,>0; t<時,<0,故當t=取最小值即

≥以下同證法一

證法四:

設點a、b的座標分別為,易知點b在直線y=x上,令點a到直線y=離為d,則

≥以下同證法一

【點評】 本題是遼寧卷的壓軸題,在三角函式,導數,最值,不等式恆成立的有關問題的交匯處命題,真正體現了從整體的高度和思維價值的高度上設計試題的宗旨,注重了學科的內在聯絡和知識的綜合性.

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