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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=

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对于形如y=asinx bcosx的三角式,可变形如下:

y=asinx bcosx

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。由于上式中的

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的平方和为1,故可记=cosθ,=sinθ,则

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由此我们得到结论:

asinx bcosx=

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,(*)其中θ由

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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(

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) 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

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的最小正周期。解:

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所以函数y的最小正周期T=π。

将三角式化为y=Asin(

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) 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

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

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。由

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。当

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,即x=0时,

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最小值

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;当

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时取最大值1。从而f(x)在

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上的最大值是1,最小值是

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三. 求单调区间

例3. 已知向量

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,令

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,求函数f(x)在[0,π]上的单调区间。解:

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先由

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。反之再由

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。所以f(x)在

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上单调递增,在

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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

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的值域。解:

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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

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上的图象。解:

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由条件

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列表如下

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0

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2

1

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1

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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)

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(B)

(C)1

(D)-1

解:可化为

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时,y取得最值

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,即

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七. 图象变换

例7、已知函数

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该函数的图象可由

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的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?解:

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可将函数y=sinx的图象依次进行下述变换:

(1)向左平移

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,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=

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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

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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=

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的图象。

八. 求值

例8. 已知函数f(x)=

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sinxcosx。设α∈(0,π),f(

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)=

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,求sinα的值。解:f(x)=

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=sin

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。由f=sin(

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)

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,得sin=

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。又α∈(0,π)

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。而sin

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,故α

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,则cos(α )=

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。sinα=sin[

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]=sin

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=

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=

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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)=

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的最大值为2,试确定常数a的值。解:f(x)=

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=

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=

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,其中角由sin=

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来确定。由已知有

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,解得a=

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十. 解三角不等式

例10. 已知函数f(x)=sin2x sin2x,x

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,求使f(x)为正值的x的集合。

解:f(x)=1-cos2x sin2x

=1

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。由f(x)>0,有sin

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2x-

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则得2kπ-

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,故kπ<x<kπ

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。再由x

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[0 2π],可取k=0,1,得所求集合是

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