題型一:結合向量的數量積,考查三角函式的化簡或求值
【例1】(2023年高考安徽卷)已知,為的最小正週期,,求的值.
【解答】因為為的最小正週期,故.因為,
又,故.
由於,所以
.【評析】 合理選用向量的數量積的運算法則構建相關等式,然後運用三角函式中的和、差、半、倍角公式進行恒等變形,以期達到與題設條件或待求結論的相關式,找準時機代入求值或化簡。
題型二:結合向量的夾角公式,考查三角函式中的求角問題
【例2】 (2023年高考浙江卷)如圖,函式(其中)的影象與軸交於點(0,1)。
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)設是影象上的最高點,m、n是影象與軸的交點,求與的夾角。
【解答】()因為函式影象過點,
所以即因為,所以.
()由函式及其影象,得
所以從而
,故. 【評析】 此類問題的一般步驟是:先利用向量的夾角公式:
求出被求角的三角函式值,再限定所求角的範圍,最後根據反三角函式的基本運算,確定角的大小;或者利用同角三角函式關係構造正切的方程進行求解。
題型三:結合三角形中的向量知識考查三角形的邊長或角的運算
【例3】(山東卷)在中,角的對邊分別為,.
(1)求;
(2)若,且,求.
【解答】(1), ,
又,解得:,
, 是銳角, .
(2), , ,
又,,,
,.【評析】 根據題中所給條件,初步判斷三角形的形狀,再結合向量以及正弦定理、餘弦定理實現邊角轉化,列出等式求解。
題型四:結合三角函式的有界性,考查三角函式的最值與向量運算
【例4】(2023年高考陝西卷),其中向量,,,且函式的圖象經過點.
(ⅰ)求實數的值;
(ⅱ)求函式的最小值及此時值的集合。
【解答】(ⅰ)
由已知,得.
(ⅱ)由(ⅰ)得
∴當時,的最小值為,
由,得值的集合為.
【評析】 涉及三角函式的最值與向量運算問題時,可先根據向量的數量積的運算法則求出相應的函式基本關係式,然後利用三角函式的基本公式將所得出的代數式化為形如,再借助三角函式的有界性使問題得以解決。
題型五:結合向量平移問題,考查三角函式解析式的求法
【例5】(2023年高考湖北卷)將的圖象按向量平移,則平移後所得圖象的解析式為( )
【解答】∵,∴平移後的解析式為
,選.【評析】理清函式按向量平移的一般方法是解決此類問題之關鍵,平移後的函式解析式為.
題型六:結合向量的座標運算,考查與三角不等式相關的問題
【例6】(2023年高考湖北卷)設向量,函式.
(ⅰ)求函式的最大值與最小正週期;
(ⅱ)求使不等式成立的的取值集.
【解答】(ⅰ)∵
∴的最大值為,最小正週期是
(ⅱ)要使成立,當且僅當,
即,即成立的的取值集合是.
【評析】 結合向量的座標運算法則,求出函式的三角函式關係式,再根據三角公式對函式的三角恒等關係,然後借助基本三角函式的單調性,求簡單三角不等式的解集。
【跟蹤訓練】
1.設函式,其中向量,
. (ⅰ)求函式的最大值和最小正週期;
(ⅱ)將函式的影象按向量平移,使平移後得到的影象關於座標原點成中心對稱,求長度最小的.
2.已知向量.
(ⅰ)若,求;
(ⅱ)求的最大值.
【參***】
1.解:(ⅰ)由題意得,
所以,的最大值為,最小正週期是.
(ⅱ)由得,即,
於是,.
因為為整數,要使最小,則只有,此時即為所求.
2.解:(ⅰ)若,則,由此得:,
所以,.
(ⅱ)由得:
當時,取得最大值,即當時,的最大值為.
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