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三角函数综合应用解题方法总结(超级经典)

精锐教育学科教师辅导教案例3:求函数y=f(x)=cos 22x-3cos2x+1的最值. 解 ∵f(x)=(cos2x-23)2-45, ∴当cos2x=1,即x= k π,(k ∈Z)时,y=min=-1, 当cos2x=-1,即x= k π+2π,( k ∈Z)时,y=max=5. 这里将函数f(x)看成关于cos2x 的二次函数,就把问题转化成二次函数在闭区间[-1,1]上的最值值问题了. 4.引入辅助角法y=asinx+bcosx 型处理方法:引入辅助角ϕ,化为y=22b a +sin (x+ϕ),利用函数()1sin ≤+ϕx 即可求解。

Y=asin 2x+bsinxcosx+mcos 2x+n 型亦可以化为此类。

例4:已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 23cos 212当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合。

[分析] 此类问题为x c x x b x a y 22cos cos sin sin +⋅+=的三角函数求最值问题,它可通过降次化简整理为x b x a y cos sin +=型求解。

解: ().47,6,2262,4562sin 21452sin 232cos 2121452sin 432cos 41122sin 2322cos 121max =∈+=∴+=+∴+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+⋅++⋅=y z k k x k x x x x x x x x y ππππππ5. 利用数形结合 例5: 求函数y xx=+s in c o s 2的最值。

解:原函数可变形为y x x =---s i n c o s ().02这可看作点Ax xB (c o s s i n )(),和,-20的直线的斜率,而A 是单位圆x y 221+=上的动点。

由下图可知,过B ()-20,作圆的切线时,斜率有最值。

由几何性质,y y m a x m i n .==-3333,6、换元法 例6:若0<x<2π,求函数y=(1+1sinx )(1+1cosx )的最小值.当时,如下图所示,有-≤≤11ayga ayggmin max()()()==--12112,为和中的较大者,即y a ay a am a xm a x()()=--≤≤=+<≤34103401当时,如下图所示,有ay g ay g a>=-=+==-1134134m a xm i n()().10. 判别式法例10求函数xxxxytansectansec22+-=的最值。

[分析]同一变量分子、分母最高次数齐次,常用判别式法和常数分离法。

解:()()()()ππ∈===∴=-+++-∴+++-=+-=kkxxyyxyxyxxxxxxxxy,0tan,11tan1tan11tantan1tantantansectansec222221≠y时此时一元二次方程总有实数解()()()().331313,014122≤≤∴≤--∴≥--+=∆∴yyyyy由y=3,tanx=-1,()3,4max=∈+=∴yzkkxππ倍(横坐标不变),得到)sin(φω+=x A y 的图像。

函数y=Asin (ωx+φ)的图像可由y=sinx 的图像经过如下变换而得到:其中相位变换中平移量|φ|个单位,φ>0时,向左移,φ<0时向右移;周期变换中的纵坐标不变,横坐标为原来的倍;振幅变换中,横坐标不变,而纵坐标变为原来的A 倍.例1.把函数的图像适当变动就可以得到y=sin(-3x)的图像,这种变动可以是( )A.向右平移B.向左平移C.向右平移D.向左平移解析:∵,∵按“左加右减”的规律,把函数y=sin(-3x)的图像向右平移能得到函数的图像,∴反过来,把函数的图像平移成函数y=sin(-3x)的图像只需向左平移,故选D.当变换顺序改变后,即先周期变换,后相位变换时,平移量变为个单位.图象变换过程还可表述为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωφωx A y sin 即 )sin(φω+=x A y例2.要得到)32sin(π-=x y 的图象,只需将函数x y 2sin =的图象 ( )个单位长度(A )向左平移3π (B )向右平移3π (C )向左平移6π (D )向右平移6π 分析: 因为03<-=πφ,由图象变换可知应将函数x y 2sin =的图象向右平行移动,移动单位为6πωφ=,即有)32sin(π-=x y )6(2sin π-=x ,于是选(D )。

变式:要得到)321cos(π--=x y 的图像,只需将)21cos(x y -=的图像( )个单位长度 (A )向左平移3π (B )向右平移3π (C )向左平移32π (D )向右平移32π 分析:因为)32(21321ππ+-=--x x ,即32πωφ=,所以选(C )。

评注:进行图像变换时应切记无论是哪种变换都是对字母x 而言的,注意到这一点就无须担心到底是先作相位变换还是先作周期变换。

二.三角函数y=Asin (ωx+φ)中的对称(1)△=21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高); (2)△=21ab sin C =21bc sin A =21ac sin B ;(3)△=)sin(2sin sin 2C B C B a +=)sin(2sin sin 2A C A C b +=)sin(2sin sin 2B A BA c +;(4)△=2R 2sin A sin B sin C 。

(R 为外接圆半径) (5)△=Rabc4; (6)△=))()((c s b s a s s ---;⎪⎭⎫ ⎝⎛++=)(21c b a s ; (7)△=r ·s 。

4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及切圆半径、外接圆半径、面积等等.解三角形的问题一般可分为下面两种情形:若给出的三角形是直角三角形,则称为解直角三角形;若给出的三角形是斜三角形,则称为解斜三角形 解斜三角形的主要依据是:设△ABC 的三边为a 、b 、c ,对应的三个角为A 、B 、C 。

(1)角与角关系:A +B +C = π;(2)边与边关系:a + b > c ,b + c > a ,c + a > b ,a -b < c ,b -c < a ,c -a > b ; (3)边与角关系:正弦定理RC cB b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径); 余弦定理 c 2 = a 2+b 2-2bc cosC ,b 2 = a 2+c 2-2ac cos B ,a 2 = b 2+c 2-2bc cos A ;它们的变形形式有:a = 2R sin A ,b a B A =sin sin ,bcac b A 2cos 222-+=。

5.三角形中的三角变换三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。

(1)角的变换因为在△ABC 中,A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC ;cos(A+B)=-cosC ;tan(A+B)=-tanC 。

2sin 2cos ,2cos 2sin CB AC B A =+=+;(2)三角形边、角关系定理及面积公式,正弦定理,余弦定理。

r 为三角形切圆半径,p 为周长之半。

(3)在△ABC 中,熟记并会证明:∠A ,∠B ,∠C 成等差数列的充分必要条件是∠B=60°;△ABC 是正三角形的充分必要条件是∠A ,∠B ,∠C 成等差数列且a ,b ,c 成等比数列。

典例解析:题型1:正、余弦定理又∵ 21a b -=-∴ 221b b -=- ∴ 1b = ∴ 2,5ac ==题型7:正余弦定理的实际应用例13.(2009卷理)如图,A,B,C,D 都在同一个与水平面垂直的平面,B ,D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。

测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为075,030,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为060,AC=0.1km 。

试探究图中B ,D 间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B ,D 的距离(计算结果精确到0.01km ,2≈ 1.414,6≈ 2.449)解:在△ABC 中,∠DAC=30°, ∠ADC=60°-∠DAC=30,所以CD=AC=0.1 又∠BCD=180°-60°-60°=60°,故CB 是△CAD 底边AD 的中垂线,所以BD=BA ,在△ABC 中,,ABC sin C BCA sin ∠=∠A AB即AB=,2062315sin ACsin60+=οο 因此,BD=。

km 33.020623≈+ 故B ,D 的距离约为0.33km 。

点评:解三角形等容提到高中来学习,又近年加强数形结合思想的考查和对三角变换要求的降低,对三角的综合考查将向三角形中问题伸展,但也不可太难,只要掌握基本知识、概念,深刻理解其中基本的数量关系即可过关。

(2)((2009卷理)(本小题满分12分)为了测量两山顶M ,N 间的距离,飞机沿水平方向在A ,B 两点进行测量,A ,B ,M ,N 在同一个铅垂平面(如示意图),飞机能够测量的数据有俯角和A ,B 间的距离,请设计一个方案,包括:①指出需要测量的数据(用字母表示,并在图中标出);②用文字和公式写出计算M ,N 间的距离的步骤解:方案一:①需要测量的数据有:A 点到M ,N 点的俯角;B 点到M ,N 的俯角22,αβ;A ,B 的距离 d (如图所示) .北20 10AB • •C 11,αβ。

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