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(紹興市第一中學 浙江紹興 312000)
立足雙基關注熱點把握范圍——談三角函數(shù)的自主招生備考
●虞金龍
(紹興市第一中學 浙江紹興 312000)
三角函數(shù)是一種重要的函數(shù),它的定義和性質(zhì)獨特,在自主招生中是對基礎知識和基本技能考查的重要內(nèi)容之一.因此在備考時,要在三角函數(shù)的靈、活、巧上下功夫,在備考前,應立足雙基,關注熱點,把握范圍.
三角函數(shù)是基本初等函數(shù)之一,要充分關注三角公式的靈活運用,巧妙利用特殊角進行角的變換,合理利用三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)進行解題.
1.1 靈活運用公式
( )
(2011年清華大學等七校聯(lián)考試題)
解由降冪公式得
評注公式多是三角函數(shù)的一大特點,如何靈活運用公式是夯實三角函數(shù)雙基的基本途徑.本題主要考查三角函數(shù)的和差公式、降冪公式及三角恒等變形公式.本題的解題關鍵是利用條件將所給的函數(shù)“化一”,即變形為一個角或一個三角函數(shù)的形式.一般來說,求解三角函數(shù)的周期、最值等問題,都可以利用“化一”的方法,因此考生要給予重視并熟練運用.
1.2 巧化角的變換
例2求sin410°+sin450°+sin470°的值.
(2010年清華大學自主招生試題)
解sin410°+sin450°+sin470°=
cos480°+cos440°+cos420°=
2cos40°+cos2160°+cos280°+cos240°)=
評注角的變換是三角函數(shù)考查的重點之一,由于題目的形式各不相同,因此解題方法也因題而異.從整體上講,角的變換要著重抓住“特殊角”,考慮角與角之間的關系.本題主要利用三角公式,巧妙利用角的變換達到解題目的.
1.3 合理利用性質(zhì)
(1)求φ的大??;
(2)當x∈[0,π]時,方程f(x)-m=0恰有2個不同的實根,觀察f(x)的圖像,寫出m的取值范圍.
(2009年華中科技大學自主招生試題)
解(1)函數(shù)f(x)=-[sin2(x+φ)+
cos2(x+φ)]=
又因為
所以
φ=0.
圖1
(2)由第(1)小題知
評注三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)是三角函數(shù)的核心問題,自主招生試題中也常對性質(zhì)進行考查,主要利用數(shù)形結(jié)合的思想,有時靈活性較大并有一定的難度.
在歷年的自主招生試題中,三角形中的問題是考查的熱點之一,此類問題主要利用正弦、余弦定理和內(nèi)角和定理,在復習時要注意把握熱點,做到有的放矢.
2.1 關注三角形中的問題
例4已知△ABC不是直角三角形.
(1)證明:tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC;
(2011年清華大學等七校聯(lián)考試題)
tanA+tanB=tan(A+B)(1-tanAtanB).
因為△ABC不是直角三角形且A+B+C=π,所以A+B=π-C,從而
tanA+tanB= tan(π-C)(1-tanAtanB)=
-tanC+tanAtanBtanC,
因此
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC.
(2)依題意,知
由第(1)小題,得
從而
又根據(jù)題意有
從而
即
整理得
3cos(A-C)= 1+2cos(2A-2C)=
4cos2(A-C)-1,
即
4cos2(A-C)-3cos(A-C)-1=0,
解得
評注三角形中的問題是歷年自主招生的熱點之一,本題主要利用三角形的內(nèi)角和定理及和角公式.
2.2 重視正、余弦定理的應用
( )
(2010年清華大學等五校聯(lián)考試題)
解法2由正弦定理可將a+c=3b變形為
sinA+sinC=3sinB=3sin(A+C),
右邊展開并整理可得
sinA(1-3cosC)+sinC(1-3cosA)=0,
即
從而
即
評注在歷年的自主招生試題中,利用正余弦定理設計考題是考查重點之一.本題主要利用正弦定理、內(nèi)角和定理及角的和差公式.
由于各地高考要求不一,因此考生必須了解自主招生命題的范圍.縱觀近幾年各校的自主招生試題,對三角公式的要求比較高,除記住二倍角公式外,對三倍角公式也有一定的要求.另外,積化和差、和差化積公式也屢有見到,考生在復習時必須把握好.北京大學等名校還時??疾槿呛瘮?shù)與其他內(nèi)容的綜合問題,考生必須針對自己的招生學校把握好復習范圍.
3.1 熟記特殊公式
例6三角形的3條邊長為連續(xù)整數(shù).
(1)是否存在這樣的三角形,其最大角是最小角的2倍?
(2)是否存在這樣的三角形,其最大角是最小角的3倍?
(2005年上海交通大學保送、推優(yōu)生數(shù)學試題)
解設三角形的最大角為α,最小角為β,3條邊長為n,n+1,n+2.
從而
又因為
所以
解得n=4,故所求三角形的3條邊長為4,5,6.
從而
因為
所以
即
n3-9n+8=0,
亦即
(n-1)(n2+n-8)=0,
解得
當n=1時,3條邊長1,2,3不能構(gòu)成三角形,因此不存在這樣的三角形.
評注本題考查二倍角、三倍角公式,主要利用正、余弦定理,此題還有其他解法,但筆者認為此解法屬較簡單的解法之一.
3.2 重視綜合運用
(2009年北京大學自主招生試題)
即
評注此題是三角與數(shù)論的簡單組合,此題解法較多,此解法簡潔易懂,但考生對分類討論思想的運用有一定的困難,因此不易想到此解法.
目前,各校自主招生要求不同,現(xiàn)在又出現(xiàn)“北約”、“華約”、“卓越”、復旦大學“千分考”等.由于自主招生沒有確切的考綱,針對三角函數(shù)這塊知識的考查,往往高于高考要求,因此筆者認為考生在應考時要關注到這一特點,只有針對自己報考學校的要求而采取相應的復習方式,才能在自主招生考試中穩(wěn)操勝券.