考題年年在變,考點(diǎn)卻“巋然不動(dòng)”.以史為鑒看高考命題.從2017年的高考真題中,三角函數(shù)、解三角形與平面向量有哪些基本考點(diǎn)呢?本文一一道來(lái),供同學(xué)們備考之用.
一、三角函數(shù)
三角函數(shù)歷來(lái)是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,主要考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)(如單調(diào)性、周期、最值、對(duì)稱(chēng)性、圖象變換等),三角函數(shù)式的恒等變換、有關(guān)公式的化簡(jiǎn)、求值等.試題難度以基礎(chǔ)題與中檔題為主.
考點(diǎn)1三角恒等變換與求值
例1(1)[2017年·江蘇]若tan(α-π4)=16,則tanα=.
(2)[2017年·山東]已知cosx=34,則cos2x=()
(A)-14(B)14(C)-18(D)18
(3)[2017年·新課標(biāo)I]已知α∈(0,π2),tanα=2,則cos(α-π4)=.
分析:(1)將α變形為(α-π4)+π4,進(jìn)而利用兩角和的正切公式,便可求得tanα的值;(2)利用余弦倍角公式;(3)先由已知條件求出sinα與cosα,再利用兩角差的余弦公式.
解:(1)tanα=tan[(α-π4)+π4]
=tan(α-π4)+tanπ41-tan(α-π4)tanπ4=16+11-16=75.
(2)由cosx=34得cos2x=2cos2x-1=2×(34)2-1=18,故選D.
(3)由tanα=2得sinα=2cosα,
又sin2α+cos2α=1,所以cos2α=15,
因?yàn)棣痢剩?,π2),所以cosα=55,sinα=255,
所以cos(α-π4)=cosαcosπ4+sinαsinπ4
=55×22+255×22=31010.
評(píng)注:(1)三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)與求值要遵循“三看”原則,一看角,二看名,三看式子結(jié)構(gòu)與特征.(2)三角函數(shù)式化簡(jiǎn)與求值要注意觀察條件中角之間的聯(lián)系(和、差、倍、互余、互補(bǔ)等),尋找式子和三角函數(shù)公式之間的共同點(diǎn).
考點(diǎn)2三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
例2(1)[2017年·新課標(biāo)I]已知曲線(xiàn)C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+2π3),則下面結(jié)論正確的是()
(A)把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線(xiàn)向右平移π6個(gè)單位長(zhǎng)度,得到曲線(xiàn)C2
(B)把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線(xiàn)向左平移π12個(gè)單位長(zhǎng)度,得到曲線(xiàn)C2
(C)把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的12倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線(xiàn)向右平移π6個(gè)單位長(zhǎng)度,得到曲線(xiàn)C2
(D)把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的12,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線(xiàn)向左平移π12個(gè)單位長(zhǎng)度,得到曲線(xiàn)C2
(2)[2017年·山東]函數(shù)y=3sin2x+cos2x最小正周期為()
(A)π2(B)2π3(C)π(D)2π
(3)[2017年·新課標(biāo)III]函數(shù)f(x)=15sin(x+π3)+cos(x-π6)的最大值為()
(A)65(B)1(C)35(D)15
分析:(1)利用三角圖象變換規(guī)律,注意“先平移后伸縮”與“先伸縮后平移”的區(qū)別;(2)利用三角恒等變換公式將原函數(shù)變形為Asin(ωx+φ)+B(A>0)的形式,則最小正周期為2π|ω|;(3)與(2)一樣,將原函數(shù)變形為Asin(ωx+φ)+B(A>0)的形式,就可得到最大值A(chǔ)+B.
解:(1)C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+2π3).首先曲線(xiàn)C1、C2統(tǒng)一為一三角函數(shù)名,可將C1:y=cosx用誘導(dǎo)公式處理.
y=cosx=cos(x+π2-π2)=sin(x+π2).橫坐標(biāo)變換需將ω=1變成ω=2,即y=sin(x+π2)C1上各點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短到它原來(lái)的12y=sin(2x+π2)=sin2(x+π4)y=sin(2x+2π3)=sin2(x+π3).
注意ω的系數(shù),在右平移需將ω=2提到括號(hào)外面,這時(shí)x+π4平移至x+π3,
根據(jù)“左加右減”原則,“x+π4”到“x+π3”需加上π12,即再向左平移π12.故選D.
(2)因?yàn)閥=3sin2x+cos2x=2sin(2x+π6),所以其周期T=2π2=π,故選C.
(3)由誘導(dǎo)公式可得:cos(x-π6)=cos[π2-(x+π3)]=sin(x+π3),
則f(x)=15sin(x+π3)+sin(x+π3)=65sin(x+π3),函數(shù)的最大值為65.故選A.
評(píng)注:(1)對(duì)于三角函數(shù)圖象變換問(wèn)題,首先要將不同名函數(shù)轉(zhuǎn)換成同名函數(shù),利用誘導(dǎo)公式,需要重點(diǎn)記住sinα=cos(α-π2),cosα=sin(α+π2);另外,在進(jìn)行圖象變換時(shí),提倡先平移后伸縮,而先伸縮后平移在考試中經(jīng)常出現(xiàn),無(wú)論哪種變換,記住每一個(gè)變換總是對(duì)變量x而言.(2)對(duì)于函數(shù)Asin(ωx+φ)+B(A>0),它的最小正周期為2π|ω|,最大值為A+B,最小值為-A+B.
考點(diǎn)3三角函數(shù)的綜合性問(wèn)題
例3[2017年·浙江]已知函數(shù)f(x)=sin2x-cos2x-23sinxcosx(x∈R).
(1)求f(2π3)的值.
(2)求f(x)的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間.
分析:(1)可直接將x=2π3代入原函數(shù)f(x)的解析式,從而求得f(2π3)的值,也可將原函數(shù)f(x)的解析式化為Asin(ωx+φ)+B(A>0)的形式,再將x=2π3代入,從而求得f(2π3)的值;(2)將原函數(shù)f(x)的解析式化為Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的形式后,則由T=2πω可得最小正周期,利用正弦函數(shù)的單調(diào)性可求得函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間.endprint
解:(1)由cos2x=cos2x-sin2x與sin2x=2sinxcosx得
f(x)=-cos2x-3sin2x=-2sin(2x+π6),
所以f(2π3)=-2sin(2×2π3+π6)=-2sin(π+π2)=2sinπ2=2.
(2)由(1)知f(x)=-2sin(2x+π6)=2sin(2x+7π6),所以f(x)的最小正周期是π,
由正弦函數(shù)的性質(zhì)得-π2+2kπ≤2x+7π6≤π2+2kπ,k∈Z,
解得-5π6+kπ≤x≤-π3+kπ,k∈Z,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[-5π6+kπ,-π3+kπ],k∈Z.
評(píng)注:本題主要考查了三角函數(shù)的化簡(jiǎn),以及函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的重要性,是高考中的??贾R(shí)點(diǎn);對(duì)于三角函數(shù)解答題中,當(dāng)涉及到周期,單調(diào)性,單調(diào)區(qū)間以及最值等都屬于三角函數(shù)的性質(zhì),首先都應(yīng)把它化為三角函數(shù)的基本形式即y=Asin(ωx+φ),然后利用三角函數(shù)y=Asinu的性質(zhì)求解.
二、解三角形
解三角形是高考中的重點(diǎn)考查內(nèi)容,主要考查利用正、余弦定理解三角形、判斷三角形的形狀,求三角形的面積等.命題形式多種多樣,解答題以綜合題為主,常與三角恒等變換、平面向量相結(jié)合.試題難度中等.
考點(diǎn)4求三角形的某個(gè)角
例4(1)[2017年·新課標(biāo)II]△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若2bcosB=acosC+ccosA,則B=.
(2)[2017年·新課標(biāo)III]△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c.已知C=60°,b=6,c=3,則A=.
分析:(1)利用正弦定理將已知等式轉(zhuǎn)化為“純角”三角函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而利用三角恒等變化和內(nèi)角A,B,C之間的關(guān)系,就可求出B;(2)直接利用正弦定理,求出sinB的值,進(jìn)而求出B,再由三角形內(nèi)角和定理求出A.
解:(1)由正弦定理可得2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB,
又因?yàn)锽∈(0,π),所以sinB≠0,于是cosB=12B=π3.
(2)由bsinB=csinC和已知條件,得sinB=bsinCc=6×323=22,
結(jié)合b 評(píng)注:如何求三角形的一個(gè)角,要有意識(shí)地考慮用哪個(gè)定理更合適,或是兩個(gè)定理都要用,要抓住能夠利用某個(gè)定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或邊的二次式時(shí),要考慮用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或邊的一次式時(shí),則考慮用正弦定理;以上特征都不明顯時(shí),則要考慮兩個(gè)定理都有可能用到. 考點(diǎn)5解三角形的綜合應(yīng)用 例5[2017年·天津]在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sinB=35. (1)求b和sinA的值; (2)求sin(2A+π4)的值. 解:(1)在△ABC中,因?yàn)閍>b,故由sinB=35,可得cosB=45.由已知及余弦定理,有b2=a2+c2-2accosB=13,所以b=13. 由正弦定理asinA=bsinB,得sinA=asinBb=31313. 所以,b的值為13,sinA的值為31313. (2)由(1)及a 所以sin2A=2sinAcosA=1213, cos2A=1-2sin2A=-513. 故sin(2A+π4)=sin2Acosπ4+cos2Asinπ4=7226. 評(píng)注:利用正弦定理進(jìn)行“邊轉(zhuǎn)角”尋求角的關(guān)系,利用“角轉(zhuǎn)邊”尋求邊的關(guān)系,利用余弦定理借助三邊關(guān)系求角,利用兩角和差公式及二倍角公式求三角函數(shù)值.利用正、余弦定理解三角形問(wèn)題是高考高頻考點(diǎn),經(jīng)常利用三角形內(nèi)角和定理,三角形面積公式,結(jié)合正、余弦定理解題. 三、平面向量 平面向量是高考考查的熱點(diǎn)之一,涉及問(wèn)題主要是以平面向量的線(xiàn)性運(yùn)算、向量共線(xiàn)、向量垂直、平面向量數(shù)量積為工具,解決三角函數(shù)、平面幾何及解析幾何等問(wèn)題,命題形式多種多樣,一般難度不大,屬中低檔題,偶有稍難題目出現(xiàn). 考點(diǎn)6平面向量的線(xiàn)性運(yùn)算 例6[2017年·新課標(biāo)III]在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,動(dòng)點(diǎn)P在以點(diǎn)C為圓心且與BD相切的圓上.若AP=λAB+μAD,則λ+μ的最大值為() (A)3(B)22(C)5(D)2 分析:建立坐標(biāo)系,利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算將原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解析幾何的最值問(wèn)題. 解:如圖,建立平面直角坐標(biāo)系. 設(shè)A(0,1),B(0,0),D(2,1),P(x,y). 根據(jù)等面積公式可得圓的半徑是25,即圓的方程是(x-2)2+y2=45, AP=(x,y-1),AB=(0,-1),AD=(2,0),若滿(mǎn)足AP=λAB+μAD, 即x=2μy-1=-λ,μ=x2,λ=1-y,所以λ+μ=x2-y+1,設(shè)z=x2-y+1,即x2-y+1-z=0,點(diǎn)P(x,y)在圓(x-2)2+y2=45上,所以圓心到直線(xiàn)的距離d≤r,即|2-z|14+1≤25,解得1≤z≤3,所以z的最大值是3,即λ+μ的最大值是3,故選A. 評(píng)注:(1)平面向量的線(xiàn)性運(yùn)算要抓住兩條主線(xiàn):一是基于“形”,通過(guò)作出向量,結(jié)合圖形分析;二是基于“數(shù)”,借助坐標(biāo)運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn).(2)正確理解并掌握向量的概念及運(yùn)算,強(qiáng)化“坐標(biāo)化”的解題意識(shí),注重?cái)?shù)形結(jié)合思想、方程思想與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.
考點(diǎn)7向量模的運(yùn)算
例7(1)[2017年·新課標(biāo)III]已知向量a,b的夾角為60°,|a|=2,|b|=1,則|a+2b|=.
(2)[2017年·浙江]已知向量a,b滿(mǎn)足|a|=1,|b|=2,則|a+b|+|a-b|的最小值是,最大值是.
分析:(1)利用|a|=|a|2,也可利用向量加法的幾何意義快速找到答案;(2)利用向量減法與減法的幾何意義,將其轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的最值問(wèn)題.
解:(1)法1:|a+2b|2=(a+2b)2
=|a|2+2·|a|·|2b|·cos60°+(2|b|)2
=22+2×2×2×12+22=4+4+4=12,
∴|a+2b|=12=23.
法2:利用右圖,可以判斷出a+2b的模長(zhǎng)是以2為邊長(zhǎng)的菱形對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度,則|a+2b|=23.
(2)設(shè)向量a,b的夾角為θ,則由向量加法與減法的平行四邊形法則與三角形法則,有
|a-b|=12+22-2·1·2cosθ
=5-4cosθ,
|a+b|=12+22-2·1·2cos(π-θ)
=5+4cosθ,
所以|a+b|+|a-b|=5+4cosθ+5-4cosθ,
于是(|a+b|+|a-b|)2=10+225-16cos2θ∈[16,20],即4≤|a+b|+|a-b|≤25,
所以|a+b|+|a-b|的最小值是4,最大值是25.
評(píng)注:平面向量中涉及到有關(guān)模長(zhǎng)的問(wèn)題,用到的通法是將模長(zhǎng)進(jìn)行平方,利用向量數(shù)量積的知識(shí)進(jìn)行解答,很快就能得出答案;另外,向量是一個(gè)工具型的知識(shí),具備代數(shù)和幾何特征,在做這類(lèi)問(wèn)題時(shí)可以使用數(shù)形結(jié)合的思想,會(huì)加快解題速度.
考點(diǎn)8數(shù)量積運(yùn)算
例8(1)[2017年·新課標(biāo)II]已知△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,P為平面ABC內(nèi)一點(diǎn),則PA·(PB+PC)的最小值是()
(A)-2(B)-32(C)-43(D)-1
(2)[2017年·天津]在△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若BD=2DC,AE=λAC-AB(λ∈R),且AD·AE=-4,則λ的值為.
分析:(1)建立坐標(biāo)系,利用向量坐標(biāo)法將其轉(zhuǎn)化為解析幾何最值問(wèn)題;(2)以向量AB與AC為基底,將AD與AE線(xiàn)性表示,繼而把AD·AE=-4轉(zhuǎn)化為關(guān)于λ的方程.
解:(1)建立如圖坐標(biāo)系,以BC中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),
∴A(0,3),B(-1,0),C(1,0).
設(shè)P(x,y),PA=(-x,3-y),PB=(-1-x,-y),PC=(1-x,-y),
∴PA·(PB+PC)=2x2-23y+2y2=2[x2+(y-32)2-34],
則其最小值為2×(-34)=-32,此時(shí)x=0,y=32.
(2)因?yàn)锳B·AC=3×2×cos60°=3,
由BD=2DC得,AD=13AB+23AC,
所以AD·AE=(13AB+23AC)(λAC-AB)=λ3×3+2λ3×4-13×9-23×3=113λ-5,
所以113λ-5=-4,解得λ=311.
評(píng)注:對(duì)于平面向量數(shù)量積問(wèn)題,一般可采用基底法和坐標(biāo)法.而平面向量中有關(guān)最值問(wèn)題的求解通常也有兩種思路:一是“形化”,即利用平面向量的幾何意義將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面幾何中的最值或范圍問(wèn)題,然后根據(jù)平面圖形的特征直接進(jìn)行判斷;二是“數(shù)化”,即利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)中的函數(shù)最值與值域、不等式的解集、方程有解等問(wèn)題,然后利用函數(shù)、不等式、方程的有關(guān)知識(shí)來(lái)解決.
(作者:王佩其,太倉(cāng)市明德高級(jí)中學(xué))endprint