数学高考三角函数的解题技巧:辅助角公式在高考三角题中的应用
数学高考三角函数的解题技巧:辅助角公式在高考三角题中的应用来确定。通常称式子(*)为辅助角公式,它可以将多个三角式的函数问题,最终化为y=Asin(,(*)其中θ由的平方和为1,故可记=cosθ,=sinθ,则由此我们得到结论:asinx bcosx=

对于形如y=asinx bcosx的三角式,可变形如下:
y=asinx bcosx

。由于上式中的

与

的平方和为1,故可记=cosθ,=sinθ,则

由此我们得到结论:
asinx bcosx=

,(*)其中θ由

来确定。通常称式子(*)为辅助角公式,它可以将多个三角式的函数问题,最终化为y=Asin(

) k的形式。
下面就辅助角公式的应用,举例分类简析。
一. 求周期
例1、求函数

的最小正周期。解:

所以函数y的最小正周期T=π。
将三角式化为y=Asin(

) k的形式,是求周期的主要途径。
二. 求最值
例2. 已知函数f(x)=cos4x-2sinxcosx-sin4x。若

,求f(x)的最大值和最小值。解:f(x)=(cos2x sin2x)(cos2x-sin2x)-sin2x=cos2x-sin2x=

。由

。当

,即x=0时,

最小值

;当

时取最大值1。从而f(x)在

上的最大值是1,最小值是

。
三. 求单调区间
例3. 已知向量

,

,令

,求函数f(x)在[0,π]上的单调区间。解:


先由

。反之再由

。所以f(x)在

上单调递增,在

上单调递减。
以向量的形式给出条件或结论,是近两年来三角命题的新趋势,但最终仍要归结为三角式的变形问题。而化为y=Asin(ωx ) k的形式,是求单调区间的通法。
四. 求值域
例4. 求函数


的值域。解:

所以函数f(x)的值域是[-4,4]。
五. 画图象
例5. 已知函数f(x)=2sinx(sinx cosx),画出函数y=f(x)在区间

上的图象。解:

由条件

。
列表如下
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
2 |
1 |
|
1 |
|
2 |
描点连线,图象略。
六. 图象对称问题
例6. 如果函数y=sin2x acos2x的图象关于直线x=对称,那么a=
(A)

(B)
(C)1
(D)-1
解:可化为

知

时,y取得最值

,即

七. 图象变换
例7、已知函数

该函数的图象可由

的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?解:


可将函数y=sinx的图象依次进行下述变换:
(1)向左平移

,得到y=sin(x )的图象;(2)将(1)中所得图象上各点横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得y=

的图象;
(3)将(2)中所得图象上各点纵坐标变为原来的倍,横坐标不变,得y=sin(2x )的图象;
(4)将(3)中所得图象向上平移

个单位长度,得到y=sin(2x ) 的图象。综上,依次经过四步变换,可得y=

的图象。
八. 求值
例8. 已知函数f(x)=

sinxcosx。设α∈(0,π),f(

)=

,求sinα的值。解:f(x)=

=sin

。由f=sin(

)


,得sin=

。又α∈(0,π)

。而sin

,故α

,则cos(α )=

。sinα=sin[

]=sin

=

=

。
化为一种角的一次式形式,可使三角式明晰规范。在求sinα时,巧用凑角法:α=(α )-,并且判断出α 的范围,进而求出cos(α )的确切值,使整个求值过程方向明确,计算简捷。
九. 求系数
例9. 若函数f(x)=

的最大值为2,试确定常数a的值。解:f(x)=


=

=

,其中角由sin=

来确定。由已知有

,解得a=

。
十. 解三角不等式
例10. 已知函数f(x)=sin2x sin2x,x

,求使f(x)为正值的x的集合。
解:f(x)=1-cos2x sin2x
=1

。由f(x)>0,有sin

2x-

则得2kπ-

,故kπ<x<kπ

。再由x

[0 2π],可取k=0,1,得所求集合是

。





















