安徽省六安市第二中學 吳 斌 楊興軍 (郵編:237005)
三角函數(shù)是中學數(shù)學的主體內容,是高考的重點.近幾年高考已摒棄了對復雜三角變換和特殊技巧的考查,將重心轉移到三角函數(shù)的圖象與性質的考查,對基礎知識和基本技能、基本思想的考查上,分析2013年高考題中的三角函數(shù)試題,可歸納為以下幾種類型.
例1 (2013年高考大綱卷理12)已知函數(shù)f(x)=cosxsin2x,下列結論中錯誤的是( )
A.y=f(x)的圖象關于點(π,0)中心對稱
B.y=f(x)的圖象關于直線x=對稱
C.f(x)的最大值為
D.f(x)既是奇函數(shù),又是周期函數(shù)
解析1 (排除法)
因為f(π+x)+f(π-x)=0,所以f(x)關于點(π,0)中心對稱,排除選項A;
因為f(+x)=f(-x)=sinxsin2x,所以f(x)關于直線x=對稱,排除選項B;
由正、余弦函數(shù)性質可知,f(x)既是奇函數(shù),又是周期函數(shù),排除選項D.
解析2 (直接法)
評注 此函數(shù)不是標準型三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ)),一般不能用它們的相應結論,可用下式檢驗其性質:
f(a+x)+f(a-x)=0?f(x)關于點(a,0)對稱;
f(a+x)-f(a-x)=0?f(x)關于直線x=a對稱;
至于周期性、奇偶性可用定義判斷.
例2 (2013年高考四川卷,理5)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的部分圖象如圖所示,則ω,φ的值分別是( )
評注 利用圖象求y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式主要從以下三個方面考慮:(1)根據(jù)最大值或最小值求出A的值;(2)根據(jù)周期求出ω的值;(3)根據(jù)函數(shù)圖象上某一特殊點(若是最值點或與y軸交點就用代入法,若是與x軸交點,可用五點法)求出φ的值.
解析1 (直接法)兩邊平方,再同時除以cos2α,解得tanα=3或-,由倍角公式得tan2α=-.
例5 (2013年高考重慶卷,理9)4cos 50°-tan 40°= ( )
評注 三角恒等變換的通性通法是:從函數(shù)的名、角、次三方面進行差異分析,再利用三角變換使異名化同名、異角化同角、高次化低次等,化角時“換元法”、“拼湊法”需強化.如考題:
例5 (2013年高考福建卷,理20)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的周期為π,圖象的一個對稱中心為(,0),將函數(shù)f(x)圖象上所有點的橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變),再將所得到的圖象向右平移個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)與g(x)的解析式;
(Ⅲ)求實數(shù)a與正整數(shù)n,使得F(x)=f(x)+ag(x)在(0,nπ)內恰有2013個零點.
解 析 1 (Ⅰ)f(x) = cos2x,g(x) =sinx(過程略);
解析2 僅分析(Ⅲ),依題意,F(xiàn)(x)=asinx+cos2x=-2sin2x+asinx+1.
設t=sinx,F(xiàn)(x)=p(t)=-2t2+at+1(-1≤t≤1),借助圖象利用x、t、F(x)之間對應關系可知a≠±1時,函數(shù)F(x)在(0,nπ)總有偶數(shù)個零點(不合題意);而a=±1時,情況同解析1.
說明 本題考查的知識、方法、思想都很豐富,綜合性強,考生答題效果較差,但知識交匯方式比較新穎,值得關注.
A.[1,e] B.[e-1-1,1]
C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]
解析 因為y0=sinx0∈[-1,1],而f(x)≥0,f(f(y0))=y(tǒng)0,所以y0∈ [0,1].
所以問題化為①有解,即ex+x-x2=a在x∈[0,1]上有解,令g(x)=ex+x-x2,由導數(shù)知識(二次求導)可知g(x)在[0,1]上單調遞增,所以g(0)≤a≤g(1),故選A.
說明 學生解決本題時,主要障礙是不能正確獲得y0的范圍以及將原問題化為①有解.
例7 (2013年高考北京卷,理3)“φ=π”是“曲線y=sin(2x+φ)過坐標原點”的( )
A.充分而不必要條件
B.必要而不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分又不必要條件
解析 由sinφ=0可得φ=kπ(k∈Z),此為曲線y=sin(2x+φ)過坐標原點的充要條件,故選A.
例8 (2013年高考遼寧卷,理17)設向量a= (sinx,sinx),b= (cosx,sinx),x∈.(Ⅰ)若,求x的值;(Ⅱ)設函數(shù)f(x)=a·b,求f(x)的最大值.
例9 (2013年高考全國卷 Ⅱ,理17)ΔABC的內角A、B、C的對邊分別是a、b、c,已知a=bcosC+csinB.
(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)若b=2,求ΔABC面積的最大值.
解析 (Ⅰ)由已知及正弦定理得
由 ①② 和C∈ (0,π)得sinB=cosB.
又B∈ (0,π),所以B=.
說明 三角題一般用平面向量進行“包裝”,講究知識的交匯性,或將三角函數(shù)與解三角形“縱聯(lián)橫拓”,講究知識的系統(tǒng)性,是高考題中必考內容,大部分以解答題的形式出現(xiàn).
這不應是一句空話,2010年四川省考余弦差角公式,50萬考生完全做對的不到500人,2011年陜西省考余弦定理證明,結果也很不理想,只有0.45的得分率(均分5.43分,其中的4分還是要求學生敘述定理的得分).“堅持以本為本”就是要堅持“三基”的教學,要狠抓基本知識,基本方法,基本思想的教學;就是要堅持“過程的教學”,注意知識發(fā)生發(fā)展的過程,充分挖掘課本中每一個概念的內涵及與它相關聯(lián)的知識之間的聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡;就是要堅持“數(shù)學本質的教學”,近幾年各地高考命題作了些有益的嘗試,如試題中出現(xiàn)了不少考查數(shù)學概念的本質,學生若能抓住數(shù)學概念的本質,把題看“化”,也就能很快看出思路、方法、結果,從而提高解題速度、效率,高考對中學教學具有反撥作用,希望老師們能關注.
筆者個人認為:
(1)教學中,教師決不能代替學生的讀題、審題;
(2)教學中,教師必須為學生的讀題、審題提供較為充分的時間與空間;
(3)教學中,要逐步強化學生的審讀能力的訓練,逐步縮短學生審讀試題所花費的時間,逐步做到對試題審讀1-2遍,就能正確提取、篩選相關信息,確定好解題方案.