2021年高考数学复习之专题突破训练04 三角函数(含解析).doc
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- 2021年高考数学复习之专题突破训练04 三角函数含解析 2021 年高 数学 复习 专题 突破 训练 04 三角函数 解析
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1、三角函数1平面向量数量积的性质及其运算【知识点的知识】1、平面向量数量积的重要性质:设,都是非零向量,是与方向相同的单位向量,与和夹角为,则:(1)|cos;(2)0;(判定两向量垂直的充要条件)(3)当,方向相同时,|;当,方向相反时,|;特别地:|2或|(用于计算向量的模)(4)cos(用于计算向量的夹角,以及判断三角形的形状)(5)|2、平面向量数量积的运算律(1)交换律:;(2)数乘向量的结合律:()()();(3)分配律:()()【平面向量数量积的运算】平面向量数量积运算的一般定理为()222+2()(+)22()(),从这里可以看出它的运算法则和数的运算法则有些是相同的,有些不一样
2、【例题解析】例:由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:“mnnm”类比得到“”“(m+n)tmt+nt”类比得到“()”;“t0,mtntmn”类比得到“”;“|mn|m|n|”类比得到“|”;“(mn)tm(nt)”类比得到“()”;“”类比得到以上的式子中,类比得到的结论正确的是解:向量的数量积满足交换律,“mnnm”类比得到“”,即正确;向量的数量积满足分配律,“(m+n)tmt+nt”类比得到“()”,即正确;向量的数量积不满足消元律,“t0,mtntmn”不能类比得到“”,即错误;|,“|mn|m|n|”不能类比得到“|”;即错误;向量的数量积不满足结合律,“(mn)tm
3、(nt)”不能类比得到“()”,即错误;向量的数量积不满足消元律,”不能类比得到,即错误故答案为:向量的数量积满足交换律,由“mnnm”类比得到“”;向量的数量积满足分配律,故“(m+n)tmt+nt”类比得到“()”;向量的数量积不满足消元律,故“t0,mtntmn”不能类比得到“”;|,故“|mn|m|n|”不能类比得到“|”;向量的数量积不满足结合律,故“(mn)tm(nt)”不能类比得到“()”;向量的数量积不满足消元律,故”不能类比得到【考点分析】本知识点应该所有考生都要掌握,这个知识点和三角函数联系比较多,也是一个常考点,题目相对来说也不难,所以是拿分的考点,希望大家都掌握2象限角
4、、轴线角【知识点的认识】在直角坐标系内讨论角(1)象限角:角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么角的终边在第几象限,就认为这个角是第几象限角(2)若角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限(3)所有与角终边相同的角连同角在内,可构成一个集合S|+k360,kZ【命题方向】已知是第二象限角,那么是()A第一象限角 B第二象限角 C第二或第四象限角 D第一或第三象限角【分析】用不等式表示是第二象限角,将不等式两边同时除以2,即得的取值范围(用不等式表示的),分别讨论当k取偶数、奇数时,所在的象限解:是第二象限角,2k+2k+,kz,k+k+,kz,当k取偶数(如 0)时,
5、是第一象限角,当k取奇数(如 1)时,是第三象限角,故选 D【点评】本题考查象限角的表示方式,利用了不等式的性质,体现了分类讨论的数学思想【解题方法点拨】(1)注意易混概念的区别:第一象限角、锐角、小于90的角是概念不同的三类角,第一类是象限角,第二类、第三类是区间角(2)角度制与弧度制可利用180rad进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用(3)注意熟记0360间特殊角的弧度表示,以方便解题3弧长公式【知识点的认识】弧长、扇形面积的公式设扇形的弧长为l,圆心角大小为(rad),半径为r,则lr,扇形的面积为Slrr2【命题方向】已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这
6、个圆心角所对的弧长是()A2 B C2sin1 Dsin2【分析】解直角三角形AOC,求出半径AO,代入弧长公式求出弧长的值解:如图:AOB2,过点0作OCAB,C为垂足,并延长OC交 于D,AODBOD1,ACAB1,RtAOC中,AO,从而弧长为r,故选B【点评】本题考查弧长公式的应用,解直角三角形求出扇形的半径AO的值,是解决问题的关键【解题方法点拨】弧长和扇形面积的计算方法(1)在弧度制下,计算扇形的面积和弧长比在角度制下更方便、简捷(2)从扇形面积出发,在弧度制下使问题转化为关于的不等式或利用二次函数求最值的方法确定相应最值(3)记住下列公式:lR;SlR;SR2其中R是扇形的半径,
7、l是弧长,(02)为圆心角,S是扇形面积4扇形面积公式【知识点的认识】弧长、扇形面积的公式设扇形的弧长为l,圆心角大小为(rad),半径为r,则lr,扇形的面积为Slrr2【命题方向】扇形的周长为6cm,面积是2cm2,则扇形的圆心角的弧度数是()A1 B4 C1或4 D2或4【分析】设出扇形的圆心角为rad,半径为Rcm,根据扇形的周长为6 cm,面积是2 cm2,列出方程组,求出扇形的圆心角的弧度数解:设扇形的圆心角为rad,半径为Rcm,则,解得1或4选C【点评】本题考查扇形面积公式,考查方程思想,考查计算能力,是基础题【解题方法点拨】弧长和扇形面积的计算方法(1)在弧度制下,计算扇形的
8、面积和弧长比在角度制下更方便、简捷(2)从扇形面积出发,在弧度制下使问题转化为关于的不等式或利用二次函数求最值的方法确定相应最值(3)记住下列公式:lR;SlR;SR2其中R是扇形的半径,l是弧长,(02)为圆心角,S是扇形面积5任意角的三角函数的定义【知识点的认识】任意角的三角函数1定义:设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么sin y,cos x,tan 2几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示,正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0)【命题方向】已知角的终边经过点(4,3),则cos()ABCD【分析】由条件直接利用任意角的三角
9、函数的定义求得cos的值解:角的终边经过点(4,3),x4,y3,r5cos,故选:D【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题【解题方法点拨】利用三角函数的定义求三角函数值的方法利用三角函数的定义,求一个角的三角函数值,需确定三个量:(1)角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x;(2)纵坐标y;(3)该点到原点的距离r若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同)6三角函数的恒等变换及化简求值【概述】 三角函数的恒等变化主要是指自变量x数值比较大时,如何转化成我们常见的数值比较小的而且相等的三角函数,主要的方法就是
10、运用它们的周期性【公式】正弦函数有ysin(2k+x)sinx,sin(+x)sin(x)cosx余弦函数有ycos(2k+x)cosx,cos(x)sinx正切函数有ytan(k+x)tanx,tan(x)cotx,余切函数有ycot(x)tanx,cot(k+x)cotx【例题解析】例:sin60cos(45)sin(420)cos(570)的值等于解:,原式 先利用诱导公式把sin(420)和cos(570)转化成sin60和cos30,利用特殊角的三角函数值求得问题的答案这其实也就是一个化简求值的问题,解题时的基本要求一定要是恒等变换【考点点评】 本考点是三角函数的基础知识,三角函数在
11、高考中占的比重是相当大的,所有有必要认真掌握三角函数的每一个知识点,而且三角函数的难度相对于其他模块来说应该是比较简单的7同角三角函数间的基本关系【知识点的认识】1同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin2+cos21(2)商数关系:tan2诱导公式公式一:sin(+2k)sin ,cos(+2k)cos_,其中kZ公式二:sin(+)sin_,cos(+)cos_,tan(+)tan 公式三:sin()sin_,cos()cos_公式四:sin()sin ,cos()cos_公式五:sin()cos,cos()sin公式六:sin(+)cos,cos(+)sin3两角和与差的正弦、余弦、
12、正切公式(1)C():cos ()coscos+sinsin;(2)C(+):cos(+)coscossinsin;(3)S(+):sin(+)sincos+cossin;(4)S():sin()sincoscossin;(5)T(+):tan(+)(6)T():tan()4二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)S2:sin 22sin_cos_;(2)C2:cos 2cos2sin22cos2112sin2;(3)T2:tan 2【解题方法点拨】诱导公式记忆口诀: 对于角“”(kZ)的三角函数记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”,“奇变偶不变”是指“当k为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当k为偶数
13、时,函数名不变”“符号看象限”是指“在的三角函数值前面加上当为锐角时,原函数值的符号”8三角函数中的恒等变换应用【知识点的认识】1同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin2+cos21(2)商数关系:tan2诱导公式公式一:sin(+2k)sin ,cos(+2k)cos,tan(+2k)tan,其中kZ公式二:sin(+)sin,cos(+)cos,tan(+)tan 公式三:sin()sin,cos()cos,tan()tan公式四:sin()sin ,cos()cos,tan()tan公式五:sin()cos,cos()sin ,tan()cot公式六:sin(+)cos,cos(+
14、)sin,tan(+)cot3两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C():cos ()coscos+sinsin;(2)C(+):cos(+)coscossinsin;(3)S(+):sin(+)sincos+cossin;(4)S():sin()sincoscossin;(5)T(+):tan(+)(6)T():tan()4二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)S2:sin 22sincos;(2)C2:cos 2cos2sin22cos2112sin2;(3)T2:tan 29运用诱导公式化简求值【知识点的认识】 利用诱导公式化简求值的思路1“负化正”,运用公式三将任意负角的三角函数化为任意
15、正角的三角函数2“大化小”,利用公式一将大于360的角的三角函数化为0到360的三角函数,利用公式二将大于180的角的三角函数化为0到180的三角函数3“小化锐”,利用公式六将大于90的角化为0到90的角的三角函数4“锐求值”,得到0到90的三角函数后,若是特殊角直接求得,若是非特殊角可由计算器求得10两角和与差的三角函数【知识点的认识】(1)C():cos ()coscos+sinsin;(2)C(+):cos(+)coscossinsin;(3)S(+):sin(+)sincos+cossin;(4)S():sin()sincoscossin;(5)T(+):tan(+)(6)T():ta
16、n()11二倍角的三角函数【二倍角的三角函数】二倍角的正弦其实属于正弦函数和差化积里面的一个特例,即的一种特例,其公式为:sin22sincos;其可拓展为1+sin2(sin+cos)2二倍角的余弦其实属于余弦函数和差化积里面的一个特例,即的一种特例,其公式为:cos2cos2sin22cos2112sin2二倍角的正切其实属于正切函数和差化积里面的一个特例,即的一种特例,其公式为:tan2对于这个公式要求是能够正确的运用其求值化简即可【例题解析】例:ysin2x+2sinxcosx的周期是 解:ysin2x+2sinxcosx+sin2xsin2xcos2x+sin(2x+)+,(tan)
17、其周期T故答案为: 这个简单的例题的第二个式子就是一个二倍角的转换,转换过后又使用了和差化积的相关定理,这也可以看得出三角函数的题一般都涉及到几个公式,而且公式之间具有一定的相似性,所以大家要熟记各种公式【考点点评】 本考点也是一个很重要的考点,在高考中考查的也比较多,这里面需要各位同学多加练习,熟记各种公式12三角函数的周期性【知识点的认识】周期性一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正
18、数就叫做f(x)的最小正周期函数yAsin(x+),xR及函数yAcos(x+);xR(其中A、为常数,且A0,0)的周期T 【解题方法点拨】1一点提醒求函数yAsin(x+)的单调区间时,应注意的符号,只有当0时,才能把x+看作一个整体,代入ysin t的相应单调区间求解,否则将出现错误2两类点ysin x,x0,2,ycos x,x0,2的五点是:零点和极值点(最值点)3求周期的三种方法利用周期函数的定义f(x+T)f(x)利用公式:yAsin(x+)和yAcos(x+)的最小正周期为,ytan(x+)的最小正周期为利用图象图象重复的x的长度13正弦函数的图象【知识点的知识】正弦函数、余弦
19、函数、正切函数的图象和性质函数ysin xycos xytan x图象定义域RRkZ值域1,11,1R单调性递增区间:(2k,2k+)(kZ);递减区间:(2k+,2k+)(kZ)递增区间:(2k,2k)(kZ);递减区间:(2k,2k+)(kZ)递增区间:(k,k+)(kZ)最值x2k+(kZ)时,ymax1;x2k(kZ)时,ymin1x2k(kZ)时,ymax1;x2k+(kZ) 时,ymin1无最值奇偶性奇函数偶函数奇函数对称性对称中心:(k,0)(kZ)对称轴:xk+,kZ对称中心:(k+,0)(kZ)对称轴:xk,kZ对称中心:(,0)(kZ)无对称轴周期2214正弦函数的单调性【
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