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三角函數(shù)與平面向量交匯的試題屢見(jiàn)不鮮,頗為流行,呈現(xiàn)方式可大(解答題)可?。ㄌ羁疹}和選擇題). 若是小題,一般難度不大,主要考查基本概念和基本公式,是送分題;若是大題,則對(duì)基本公式的理解記憶能力、變形能力、運(yùn)算能力等提出了一定的要求.
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解答三角函數(shù)與平面向量交匯的試題時(shí),一定要熟悉向量的數(shù)量積的定義和性質(zhì),合理選用向量數(shù)量積的運(yùn)算法則構(gòu)建相關(guān)等式,然后運(yùn)用與此相關(guān)的三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解題,并要注意方程思想的運(yùn)用.
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■ 已知向量a=(cosωx-sinωx,sinωx),b=(-cosωx-sinωx,2■·cosωx),設(shè)函數(shù)f(x)=a·b+λ(x∈R)的圖象關(guān)于直線x=π對(duì)稱,其中ω,λ為常數(shù),且ω∈■,1.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(2)若已知y=f(x)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)■,0,求函數(shù)f(x)在區(qū)間0,■上的取值范圍.
破解思路 先通過(guò)向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算,整理、化簡(jiǎn)成單一三角函數(shù)表達(dá)式f(x)=2sin2ωx-■+λ. 然后代入對(duì)稱軸方程x=π,求出ω;再根據(jù)三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+B的周期公式T=■求解第(1)問(wèn). 對(duì)于第(2)問(wèn),代入點(diǎn)■,0求出λ,得到三角函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=2sin■x-■-■,再根據(jù)x的取值范圍求出函數(shù)f(x)的取值范圍.
經(jīng)典答案 (1)由已知得f(x)=sin2ωx-cos2ωx+2■sinωx·cosωx+λ=-cos2ωx+■sin2ωx+λ=2sin2ωx-■+λ.
由直線x=π是y=f(x)圖象的一條對(duì)稱軸,可得sin2ωx-■=±1,所以2ωπ-■=kπ+■(k∈Z),即ω=■+■(k∈Z). 又ω∈■,1,k∈Z,所以k=1,故ω=■. 所以f(x)的最小正周期是■.
(2)由y=f(x)的圖象過(guò)點(diǎn)■,0,得f■=0,即λ=-2sin■×■-■= -2sin■=-■,即λ=-■. 故f(x)=2sin■x-■-■,由0≤x≤■,有-■≤■x-■≤■,所以 -■≤sin■x-■≤1,得-1-■≤2sin■x-■-■≤2-■,故函數(shù)f(x)在0,■上的取值范圍為[-1-■,2-■].
■ 在△ABC中,已知■·■=3■·■.
(1)求證:tanB=3tanA;
(2)若cosC=■,求A的值.
破解思路 (1)先通過(guò)向量數(shù)量積的符號(hào)運(yùn)算,將■·■=3■·■化成AB·AC·cosA=3BA·BC·cosB,再根據(jù)正弦定理和同角三角函數(shù)關(guān)系式證明.
(2)由cosC=■,可求tanC,由三角形的三角關(guān)系,得到tan[π-(A+B)],從而根據(jù)兩角和的正切公式和第(1)問(wèn)的結(jié)論即可求得A的值.
經(jīng)典答案 (1)因?yàn)椤觥ぁ?3■·■,所以AB·AC·cosA=3BA·BC·cosB,即AC·cosA=3BC·cosB. 由正弦定理,得■=■,所以sinB·cosA=3sinA·cosB. 又00,cosB>0. 所以■=3·■,即tanB=3tanA.
(2)因?yàn)閏osC=■,0
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1. 已知在銳角三角形ABC中,三個(gè)內(nèi)角為A,B,C,兩向量p=(2-2sinA,cosA+sinA),q=(sinA-cosA,1+sinA),若p與q是共線向量,則角A的大小為_(kāi)_____.
2. 已知向量a=cos■x,sin■x,b=cos■,-sin■,x∈0,■.
(1)用x的式子表示:a·b及a+b;
(2)求函數(shù)f(x)=a·b-4a+b的值域.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2013年3期