三角函數(shù)是高考數(shù)學中最重要的基本函數(shù),是每年高考的必考內(nèi)容,對三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)問題的考查是高考命題的熱點和重點,試題大多來源于教材,是例題、習題的變形或創(chuàng)新。試題主要以選擇題的形式考查三角函數(shù)圖象的對稱軸、對稱中心、單調(diào)性、最值等問題;或以解答題的形式綜合考查三角恒等變換、平面向量等知識,綜合性較強,此類問題把解析式化為形如y=Asin(x+φ)+B的一般式是解題的關(guān)鍵。
例如:已知向量a=(cosx,),b=(sinx,cos2x),x∈R,設(shè)函數(shù)f(x)=a·b.
(1)求f(x)的最小正周期.
(2)求f(x)在[0,]上的最大值和最小值.
學生在處理這類問題的時候經(jīng)常會出現(xiàn)幾個問題:首先無法依據(jù)題目提供的信息通過三角恒等變換轉(zhuǎn)化成y=Asin(x+φ)+B的形式;其次是在解答三角函數(shù)問題的性質(zhì)問題時,尤其是求限定區(qū)間上的最值問題時,由整體變量x+φ的范圍,結(jié)合函數(shù)的圖像求出函數(shù)的最值或值域,切忌把區(qū)間[a,b]的端點值代入函數(shù)解析式,簡單地以為端點值即為最值,這也是易錯點,或者另一類學生雖懂得整體代換成x=x+φ,但卻將題目給定的范圍誤以為是x的范圍,反過來求解x的范圍,這是另一個易錯點。此題具體解法如下:
解:(1)f(x)=a·b=cosx·sinx-cos2x=sin2x-cos2x=sin(2x-)。
最小正周期T==π。
所以f(x)=sin(2x-)最小正周期為π。
(2)當x∈[0,]時,(2x-)∈[-,].由標準函數(shù)y=sinx在[-,]上的圖象知,
f(x)=sin(2x-)∈[f(-),f()]=[-,1].
所以,f(x)在[0,]上的最大值和最小值分別為1,-.
通過上面例題的解法,我們不難發(fā)現(xiàn)在解決這類問題時都有一些共性,因此在復習這一部分內(nèi)容時可先抓住這些特征,在求解時即可有的放矢。如常需用到的變換公式有:
①sinxcosx=sin2x;
②降冪公式:cos2x=,sin2x=
③輔助角公式:y=asinα+bcosα=sin(α+φ)(其中cosφ=,sinφ=)。利用以上公式將函數(shù)化為y=Asin(x+φ)+B的形式,再利用整體代換的思想令X=ωx+φ轉(zhuǎn)化成y=AsinX+B,結(jié)合基本初等函數(shù)y=sinx的圖象與性質(zhì)解題。
·編輯 薄躍華