■劉長柏
三角函數(shù)的計(jì)算問題是高考的一個重要考點(diǎn)。對于角的計(jì)算問題,除了掌握和、差角及倍角公式之外,還要掌握一些必要的拆角、配角技巧,抓住題設(shè)與結(jié)論中角的差異,利用角的和、差、倍、半關(guān)系,化異角為同角,巧妙變角,這樣可以簡化三角函數(shù)的運(yùn)算。拆角和配角體現(xiàn)了整體與局部之間的關(guān)系,是連接題設(shè)條件與待求結(jié)論的紐帶,是三角函數(shù)求值的一種常用方法。下面就三角函數(shù)求值中的拆角、配角技巧進(jìn)行舉例分析,供大家學(xué)習(xí)與參考。
例1不查表求值
解:原式
評析:利用特殊角,達(dá)到角的變換,從而巧妙化簡求值。將80°拆成60°+20°,看起來好像把問題復(fù)雜化了,但由于60°是特殊角,故實(shí)際上問題變得簡單了。
跟蹤練習(xí)1:求值
提示:原式
例2已知α為銳角,且求cosα的值。
解:由可得所以
評析:此類問題不宜對已知三角函數(shù)式進(jìn)行展開,一般可根據(jù)具體角和抽象角的關(guān)系進(jìn)行“拆角”,將所求角用已知角表示,靈活處理已知、未知的關(guān)系,溝通條件與結(jié)論中的角的差異。解題時,必須注意角的范圍,適時地將角的范圍盡可能地縮小。
跟蹤練習(xí)2:已知均是銳角,求cosβ的值。
提示:由題設(shè)可得故cosβ=cos[(α+β)-α]=
例3已知求的值。
解:由可得因?yàn)榭芍堑谒南笙藿?,所以可得sinα=
評析:這類問題主要是尋找已知與未知間的聯(lián)系點(diǎn),這個聯(lián)系點(diǎn)就是解題的切入點(diǎn)。本題將看成一個整體,則可轉(zhuǎn)化為,這樣問題就容易解決了。
跟蹤練習(xí)3:已知求sin(α+β)的值。
提示:由可得所以故
例4已知函數(shù)+2 cos2x-1(x∈R)。
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期及在區(qū)間上的最大值和最小值。
解:(1)由可得函數(shù)f(x)的最小正周期為π。因?yàn)閒(x)=在區(qū)間上為增函數(shù),在區(qū)間上為減函數(shù),又f(0)=1,所以函數(shù)f(x)在區(qū)間上的最大值為2,最小值為-1。
評析:本題主要考查二倍角的正余弦公式、兩角和的正余弦公式的應(yīng)用,考查分拆與整合的數(shù)學(xué)思想和運(yùn)算能力。解答本題的關(guān)鍵是對cos 2x0的分拆與整合。
跟蹤練習(xí)4:求函數(shù)y=sin2x+2 sinx·cosx+3 cos2x的最小正周期及最大值和最小值。
提示:y=sin2x+2 sinxcosx+3 cos2x=故此函數(shù)的最小正周期是π,最大值是最小值是
編者注:在利用兩角和與差的正弦、余弦和正切公式時,不能機(jī)械地從表面上套公式,而要變通地從本質(zhì)上使用公式。變角時,對角的分拆要盡可能化成同名、同角或特殊角的和與差,并且這兩個角的正、余弦函數(shù)值和正切函數(shù)值是已知的或可求的。