三角函數和平面向量經典精析_第1頁
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文檔簡介

1、精品資料 歡迎下載 正角:按逆時針方向旋轉形成的角 1、任意角負角:按順時針方向旋轉形成的角 I零角:不作任何旋轉形成的角 2、 角的頂點與原點重合,角的始邊與 X軸的非負半軸重合,終邊落在第幾象限,則稱 為第幾象限角. 3、 與角ct終邊相同的角的集合為P =k 360 +0(, 2) 4、 長度等于半徑長的弧所對的圓心角叫做 1弧度. 5、 半徑為r的圓的圓心角c(所對弧的長為I,則角G的弧度數的絕對值是 a =-. r 6、 弧度制與角度制的換算公式: 2兀=360 , 1 =丄,1 J!80 1常57.3 . 180 I兀丿 7、若扇形的圓心角為:為弧度制,半徑為r,弧長為I,周長為C

2、 ,面積為S,則 1 1 2 l=ra , C=2r+I , s=lr=ar2. 2 2 8、設是一個任意大小的角,:-的終邊上任意一點 ?的坐標是 x,y,它與原點的距離是 sin。) sin : = tan JCOS-:,COS 二 I tana 丿 12、函數的誘導公式: 1 sin 2k 二 : 二 sin: , cos 2k 二 : 二 cos: , tan 2k 二 : 二 ta n:; k 匕 i 2 sin 二 : -sin: , cos 二 ; - cos: , tan 二 : =tan: 3 sin - -sin: , cos -cos: , tan - -tan:. 4

3、si n 二-sin: , cos 二-: -cos: , tan 二-ta n: 口訣:函數名稱不變,符號看象限.10、三角函數線: sin .: cos: 門丨,tan_:i 二-. 11. 角 三 三 角 函 數 的 基 本 關 系2 2 1 sin 二cos :=1 sin2 - =1 - 2 2 A cos -:cos -sin2: sin : tan -:s 2 - 2 y x y r r = x y 0,貝U sin , cos , tan x = 0 . r r x 9、三角函數在各象限的符號:第一象限全為正,第二象限正弦為正, 第三象限正切為正,第四象限余弦為正. y 精品資

4、料 歡迎下載 cos : 二一sin : 2 口訣:正弦與余弦互換,符號看象限. 13、 函數圖像的平移 14、 函數y=zsin x j. ; a 0,門的性質: 振幅: -:周期: =2 :頻率:ft1 ;相位:X ;初相:. 丁 2 二 函數y二A sin x亠 9 廣h,當x二為時,取得最小值為 ymin ;當X=X2時,取得最大值 、 1 1 為 ymax,則止二 2 ymax 一min ,- - 2 max Ymin , T 3 = x2 _ Xj Xj :: x2 15、正弦函數、余弦函數和正切函數的圖象與性質: 16、向量:既有大小,又有方向的量. 有向線段的三要素:起點、方向

5、、長度. 單位向量:長度等于1個單位的向量. 平行向量(共線向量):方向相同或相反的 數量:只有大小,沒有方向的量. 零向量:長度為0的向量. 非零向量.零向量與任一向量平行. 相等向量:長度相等且 方向相同的向量. 17、向量加法運算: 三角形法則的特點:首尾相連. 平行四邊形法則的特點:共起點. 三角形不等式: 闔一沖扁+ b D 運算性質:交換律: a b =b a ; AB+AT = A? 結合律:b c :a 0 a. 一 T 斗 T 斗 坐標運算:設 a = x1, y1 , bhx2,y2 ,貝H a b =片 x2, % y2 . 18、向量減法運算: 三角形法則的特點:共起點

6、,連終點,方向指向被減向量. 一 4 彳 呻彳 坐標運算:設 a =疋畀 ,b = X2,y2 ,則a -b二為-x?, y-y . 設二、2 兩點的坐標分別為 x-!, y1 , x2, y2,則 衛二X x2 y廠y2 . 19、向量數乘運算: 實數與向量a的積是一個向量的運算叫做向量的數乘,記作 a. a-b*C C 精品資料 歡迎下載 y2 扎a =|沖a ; 當/ 0時,.a的方向與a的方向相同;當 : 0時,- a的方向與a的方向相反;當 = 0 時,.;,= 0 . ” . I 運算律:津-a :i亠a沁公: 坐標運算:設 a=:ix,y,則 a Y.x, y j: ;一x,,y

7、 . 20、 向量共線定理:向量 a a=o與b共線,當且僅當有唯一一個實數 ,使b a . 、九 T 彳 彳呻 -14 4 4 設 a =%, y-! , b hx2, y2 ,其中 b = 0,則當且僅當 x2 - x?% =0 時,向量 a、b b = 0 共線. 4 T 21、 平面向量基本定理:如果 e,、0,是同一平面內的兩個不共線向量,那么對于這一平面 宀,彳 、, 彳 彳 呻 T 內的任意向量a,有且只有一對實數 打、入2,使a = hie+?2e .(不共線的向量ei、e2作 為這一平面內所有向量的一組基底) 22、 分點坐標公式:設點p是線段?i?2上的一點,?i、P2的坐

8、標分別是 x,yi , x2,y2 , 23、平面向量的數量積: a aco(0,0,e 180 ).零向量與任一向量的數量積為 運算律: a b = b a :-a b a b = a b : a b c = a c b c . 坐標運算:設兩個非零向量 a = x, y1 , b = X2, y2 ,則a七=為刈屮丫2. a 丄 b= xx:+yy2=o. 設a、b都是非零向量,a= x1,y1 , b = x2, y2 ,二是a與b的夾角,則 経 yy ,2 當忌云時,點 m 的坐標是.,卄 .(當冬=1時,就為中點公式。) 性質:設a和b都是非零向量,則a丄bu ab=0 .當a與b同

9、向時,ab=|a a b乞耕:. 當a與b反向時,:b = -以7 ; a a爲2 =y 或a . a b 若a = x, y,則 a *2 y2,或才| = Jx2 + y2 .設 2 = (%, % ), b =區2),則 精品資料 歡迎下載 X1精品資料 歡迎下載 y2 24、兩角和與差的正弦、余弦和正切公式: cos : - - - cos cos 】sin : sin : ;(2) cos : - - cos cos - - sin : sin :; si n :=si n : cosF cos si nF ; sin : 二 sin: cos: cos: si nF; 用) 27、

10、合一變形=把兩個三角函數的和或差化為“一個三角函數,一個角,一次方”的 1 E y =Asin( x J B形式。二sin :亠;cos: =Z2 亠人2 sin亠其中 tan A 題型一:結合向量的數量積,考查三角函數的化簡或求值 兀 c n 【例 1】(2007 年咼考安徽卷)已知0 ,:為f (x) = cos(2x )的最小正周 4 8 2cos2 : sin 2(二 -), 期,a =(tan( ), 1), b = (cos : ,2), a b = m,求 的值. tanv -P)= tan: -tan : (tan: -tan : = tanz 1; 1 tan: tan /、

11、 , 任、tana +tan B 聞Stang (ta n:亠ta n: = ta n二亠,1-ta n: ta 25、二倍角的正弦、余弦和正切公式: 2 2 2 sin2 : =2sin : cos:.二 1 二 sin 2: = sin :亠 cos 二 2sin : cos: = (sin 二 cos:) cos2: =cos :- -sin2: =2cos2: -1=1-2s in2: 2 2 :- 二 升幕公式 1 cos: - 2cos ,1-cos: - 2sin 2 2 cos2_:i H .2 1 - cos2: =降幕公式cos2:-= ,sin2 := 萬能公式 26、

12、半角公式 cos ta i cos a 2 1 - cos a 1 cos a a ;sin 廠 sin a 2 tan 2 ;cos 1 - ta n 2 2 2 a 1 ta n - 2 a 1 ta n - sin a 1 cos a 1 - cos a sin a (后兩個不用判斷符號, 更加好 精品資料 歡迎下載 4 cos。-sin。 n H e 呻呻 【解答】因為-為f (x)二cos(2x )的最小正周期,故.因為a b = m , 8精品資料 歡迎下載 2 p P 又 a b = cos : tan( )-2,故 cos : tan( ) = m 2 . 4 4 2cos2:

13、亠 si n 2(* 亠,) 2cos2:亠 si n(2:亠 2二) 由于0 ,所以一 4 cosa -sina cosa -sinot 2cos : (cos:亠 sin :) 小 1 tan J 2cos 二 cos:-sin 二 1 - tan_:i =cos : tan( : Q)= m 2 . 【評析】合理選用向量的數量積的運算法則構建相關等式, 然后運用三角函數中的和、 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,考查三角函數中的求角問題 【例 2】(2006 年高考浙江卷)如圖,函數y=2sin(二

14、x),xR (其中0乞-) 2 的圖像與y軸交于點(0,1)。 ()求的值; 11 5 (II)由函數 y=2si n(二 x,)及其圖像,得 M (-一 ,0), P(,-2), N ( ,0), 6 6 3 6 1 1 所以 PM -( ,2), PN =( , -2),從而 2 2 cos: PM,PN PMN 話怎匸 arccos |PM | | PN | 17 17 【評析】 此類問題的一般步驟是:先利用向量的夾角公式: 被求角的三角函數值, 再限定所求角的范圍, 最后根據反三角函數的基本運算, 確定角的大 小;或者利用同角三角函數關系構造正切的方程進行求解。 題型三:結合三角形中的

15、向量知識考查三角形的邊長或角的運算 2 2cos :亠sin 2: (n)設p是圖像上的最高點, M、N 是圖像與X軸的交點,求 【解答】(I)因為函數圖像過點(0,1), 1 所以 2sin =1,即 sin =丄 2 因為0 _ _ ,所以二-. 2 6 PM與PN的夾角。 精品資料 歡迎下載 2 【例 3】(山東卷)在 ABC中,角A, B,C的對邊分別為a,b,c , ta nC=3、7 . (1) 求 cosC ; 5 (2) 若 CB CA ,且 a b = 9,求 c .精品資料 歡迎下載 2 【解答】(1) tanC=3.7 , cosC 2 2 1 又 7sin C cos

16、C =1,解得:cosC = 8 1 / tanC 0, C 是銳角, cosC -. 8 5 5 (2) : CB CA , . abcosC , . ab = 20, 2 2 又:a b =9 , a2 2ab b2 =81 , a2 b2 =41, 2 2 2 .c =a b -2abcosC =36 , c = 6 . 【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、余 弦定理實現邊角轉化,列出等式求解。 題型四:結合三角函數的有界性,考查三角函數的最值與向量運算 斗斗 -I 【例 4】(2007 年高考陜西卷)f(x)=ab,其中向量a=(m, cos2,)

17、 7 K b=(1,si n2x,1), x R,且函數 y = f(x)的圖象經過點(一,2). 4 (I)求實數m的值; (n)求函數y二f (x)的最小值及此時 x值的集合。 【解答 1 (I) f (x) = a b = m(1 sin 2x) cos2x (n)由(I)得 f (x) =1 sin 2x cos2x =1 ,2 sin(2 x ) 4 當sin(2x ) - -1時,y = f(x)的最小值為 1 - .2 , 4 ,. 二 、 3 : 由 sin(2 x ) -1,得 x值的集合為 x | x = k , k Z . 4 I 8 J 【評析】 涉及三角函數的最值與向

18、量運算問題時,可先根據向量的數量積的運算法則 求出相應的函數基本關系式,然后利用三角函數的基本公式將所得出的代數式化為形如 y =Asin(x J k,再借助三角函數的有界性使問題得以解決。 題型五:結合向量平移問題,考查三角函數解析式的求法 【例 51 (2007 年高考湖北卷)將 y =2cos - 由已知f(_) 4 n: =m(1 sin ?) Tt cos 2,得 m = 1. 2 a ,-2 平移,則平移 4 精品資料 歡迎下載 2 后所得圖象的解析式為( A. B. 13 6 丿 4 y =2cos !- ) fx y =2cos ! b 精品資料 歡迎下載 C. y = 2co

19、s I 蘭一上 J2 D. y = 2cos i x J 2 乜 12 丿 (3 12 丿 【解答】/ a ,2,二平移后的解析式為 y=2cos 2 I 4 丿 3 6 12 丿 = 2cos I - 2,選 A . 13 4丿 【評析】理清函數y = f (x)按向量 a =(h,k)平移的一般方法是解決此類問題之關鍵, 題型六:結合向量的坐標運算,考查與三角不等式相關的問題 _ _ 一 -斗 4 - 一 【例 6】 (2006年高考湖北卷) 設向量a =(sin x,cos x), b = (cosx,cos x),xR, 函 數 f(X)=a (a b). (I)求函數f (x)的最大

20、值與最小正周期; 3 (n)求使不等式f (x) _ 成立的x的取值集. 2 斗 【解答】(I): f (x)爲(a b) 1 1 3 =1 sin 2x (cos2x 1)二 2 2 2 f(x)的最大值為3 上2,最小正周期是 F 2 2 2 3 3 12 P 3 (n)要使f(x)_ 成立,當且僅當 sin(2x)一 2 2 2 4 2 3T 3T 3T 即 sin(2x )亠 0 = 2k 二 2x _ 2k : : k x 三 k: 4 4 8 即f(x)_3成立的x的取值集合是 x|k . 2 L 8 8 【評析】 結合向量的坐標運算法則,求出函數 f(x)的三角函數關系式,再 根據三角公式對函數f(x)的三角恒等關系, 然后借助基本三角函數的單調性, 求簡單三角不等式的解集。 1.設函數 f(x) a (b c),其中向量 a = (sin x,-cosx), b = (sin x,-3cosx), c = (-cosx,sin x),x R . (I)求函數 f x的最大值和最小正周期; 平移后的函數解析式為 y =f .(x _h) _k . 2 2 2 二 a a a b 二 sin x cos x sin xcosx cos x 、2 二 s

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