资源描述
三角函数与解三角形
教学目标:
1.了解任意角的概念,了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化;理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
2.能利用单位圆中的三角函数线推导出,的正弦、余弦、正切的诱导公式;理解同角的三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,.
3.能画出y=sinx, y=cosx, y=tanx的图象,了解三角函数的周期性;2.理解正弦函数,余弦函数在区间[0,2]上的性质(如单调性,最大值和最小值以及与x轴的交点等),理解正切函数在区间(-,)内的单调性.
4.了解函数的物理意义;能画出的图象,了解对函数图象变化的影响.
5.会用向量的数量积推导两角差的余弦公式;能利用两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦和正切公式,了解它们的内在联系.
6.能利用两角差的余弦公式导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;能运用上述公式进行简单的恒等变换
知识梳理:
一、三角恒等变换与三角函数
1.三角函数中常用的转化思想及方法技巧:
(1)方程思想:, ,三者中,知一可求二;
.函数的问题:
(1)“五点法”画图:分别令、、、、,求出五个特殊点;
(2)给出的部分图象,求函数表达式时,比较难求的是,一般从“五点法”中取靠近轴较近的已知点代入突破;
二、解三角形
1.正弦定理
已知在△ABC中,a,b,c分别为内角A、B、C的对边,则===2R(R为三角形外接圆的半径).
2.余弦定理
已知在△ABC中,a,b,c分别为内角A、B、C的对边,则a2=b2+c2-2bccosA,cosA=,另外两个同样.
3.面积公式
已知在△ABC中,a,b,c分别为内角A、B、C的对边,则
(1)三角形的面积等于底乘以高的;
(2)S=absinC=bcsinA=acsinB=(其中R为该三角形外接圆的半径);
(3)若三角形内切圆的半径是r,则三角形的面积S=(a+b+c)r;
(4)若p=,则三角形的面积S=.
例题讲解:
考点一 三角函数的概念、诱导公式
例1、已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴.若P(4,y)是角θ终边上一点,且sinθ=-,则y=_______.
【方法技巧】1.用三角函数定义求三角函数值有时反而更简单;
2.同角三角函数间的关系、诱导公式在三角函数式的化简中起着举足轻重的作用,应注意正确选择公式、注意公式的应用条件.
考点二 三角函数的性质
例2、已知a=(sinx,-cosx),b=(cosx,cosx),函数f(x)=a·b+.
(1)求f(x)的最小正周期,并求其图像对称中心的坐标;
(2)当0≤x≤时,求函数f(x)的值域.
【方法技巧】(1)求三角函数的周期、单调区间、最值及判断三角函数的奇偶性,往往是在定义域内,将三角函数式化为y=Asin(ωx+φ)+B的形式,然后再求解.
(2)求函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)的单调区间常用换元法:将ωx+φ作为一个整体,若求单调增区间,令ωx+φ∈(k∈Z);若求单调减区间,则令ωx+φ∈(k∈Z).值得注意的是,若ω<0,则需要利用诱导公式将其转换为f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式,再用换元法求单调区间.
考点三图像
例3、已知函数f1(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的一段图像经过点(0,1),如图所示.
(1)求f1(x)的表达式;
(2)将函数f1(x)的图像向右平移个单位长度得到函数f2(x)的图像,求y=f1(x)+f2(x)的最大值,并求出此时自变量x的集合.
考点四 三角变换及求值
例4、已知函数f(x)=2sin(x-),x∈R.
(1)求f (0)的值;
(2)设α,β∈[0,],f(3α+)=,f(3β+2π)=.
求sin(α+β)的值.
考点五 正、余弦定理的应用
例5、△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且lga-lgb=lgcosB-lgcosA≠0.
(1)判断△ABC的形状;
(2)设向量m=(2a,b),n=(a,-3b),且m⊥n,(m+n)·(-m+n)=14,求a,b,c.
.
考点 六 解三角形与实际应用问题
在实际生活中,测量底部不可到达的建筑物的高度、不可到达的两点的距离及航行中的方位角等问题,都可通过解三角形解决.
例6、如图,A,B是海面上位于东西方向相距5(3+)海里的两个观测点.现位于A点北偏东45°,B点北偏西60°的D点有一艘轮船发出求救信号,位于B点南偏西60°且与B点相距20海里的C点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/小时,该救援船到达D点需要多长时间?
【方法技巧】应用解三角形知识解决实际问题需要下列四步
(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、方位角等;
(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;
(3)将所求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解;
(4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.
高考真题
1.函数f(x)=sin ()的导函数的部分图像如图4所示,其中,P为图像与y轴的交点,A,C为图像与x轴的两个交点,B为图像的最低点.
(1)若,点P的坐标为(0,),则 ;
(2)若在曲线段与x轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC内的概率为 .
2【2012高考真题湖北理11】设△的内角,,所对的边分别为,,. 若,则角 .
3.【2012高考真题安徽理15】设的内角所对的边为;则下列命题正确的是
①若;则 ②若;则
③若;则 ④若;则
⑤若;则
4.【2012高考真题福建理13】已知△ABC得三边长成公比为的等比数列,则其最大角的余弦值为_________.
5.【2012高考真题重庆理13】设的内角的对边分别为,且,,则
6.【2012高考江苏11】(5分)设为锐角,若,则的值为 .
三、解答题
7. 已知分别为三个内角的对边,
(1)求 (2)若,的面积为;求.
8. 已知向量,,设函数的图象关于直线对称,其中,为常数,且.
(Ⅰ)求函数的最小正周期;
(Ⅱ)若的图象经过点,求函数在区间上的取值范围.
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