屈蘭乾
三角函數(shù)題通常為求值、化簡、證明及求函數(shù)性質(zhì)(值域、最值、周期、單調(diào)區(qū)間)等.以上幾類題只要注意解題基本策略,靈活應用三角變形(變角、變名、變式)即可順利求解.
一、三角函數(shù)式的求值、化簡的解題思路
1.從“角”入手化角:化不同角為同角,化復角為單角;變角溝通條件與等論所涉及的角,常用“配湊”.如α=(α+β)-β= + 等.
2.從“名”入手,化不同名函數(shù)為同名函數(shù),常用“切弦互化”的方法.
3.從“式”入手,抓結(jié)構(gòu)特征,采用升、降冪公式,配方添拆配湊等構(gòu)造方法.
例1求sin220°+cos250°+sin20°cos50°.
解法1:(從“冪”入手,利用降冪公式)
原式= + +sin20°cos(20°+30°)
=1+ (cos100°-cos40°)+sin20° cos20°- sin20°
=1+ [cos(70°+30°)-cos(70°-30°)]+ sin40°- sin220°
=1-sin70°sin30°+ sin40°- ?
=1- sin70°- +sin20°+ cos40°
= - sin70°+ sin(40°+30°)= .
解法2:(從“形”入手,采用完全平方法)
原式=(sin20°+ cos50°)2+ cos250°=[sin(50°-30°)+ cos50°] 2+ cos250°=(sin50°cos30°) + cos250°= sin250°+ cos250°= .
解法3:(從“角”入手,化異角為同角)
原式 = sin2(50°-30°)+cos250°+sin(50°-30°)cos50°
= sin50°- cos50°2+cos250°+(sin50°cos50°-cos50°sin30°cos50°)
= sin50°- sin50°cos50°+ cos250°+cos250°+ sin50°cos50°- cos250°= sin250°+ +1- cos250°=sin250°+ cos250°= .
二、三角恒等式的證明
主要有絕對恒等式與條件恒等式.證明絕對恒等式要根據(jù)等式兩邊的特性,采用化繁為簡,左右歸一、變更命題等方法,通過三角恒等變換,使等式的兩邊化異為同;條件恒等式的證明,則要認真觀察比較已知條件與求證等式之間的聯(lián)系,選擇適當途徑,常用方法有代入法、消去法、綜合法、分析法、兩頭湊等.
例2已知3sinβ=sin(2α+β),求證:tan(α+β)=2tanα.
證明:(從“角”入手,把條件角轉(zhuǎn)化為結(jié)論角).
β=(α+β)-α,2α+β=(α+β)+α.
∵3sinβ=sin(2α+β), ∴ 3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α].
∴3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα.
∴sin(α+β)cosα=2cos(α+β)sinα, ∴ tan(α+β)=2tanα.
三、研究三角函數(shù)的值域、周期、單調(diào)區(qū)間等性質(zhì)的基本方法
通過降次、和并變成一個函數(shù)一個角的形式,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)或借助于復合函數(shù)的性質(zhì)進行求解.
例3已知函數(shù)y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x,x∈R.(1)函數(shù)的最小正周期是什么?(2)函數(shù)在什么區(qū)間上是增函數(shù)?(3)函數(shù)圖象可由函數(shù)y= sin2x,x∈R的圖象經(jīng)過怎樣的變換得出?
解:化為同角同一個函數(shù).
y=sin2x+cos2x+2sinxcosx+2cos2x=sin2x+1+cos2x+1=sin2x+cos2x+2= sin(2x+ )+2.
(1)T= =π.
(2)增區(qū)間為:因y=sinx在[- +2kπ, +2kπ]為增,所以
- +2kπ≤2x+ ≤ +2kπ;- +2kπ≤2x≤ +2kπ;
- +kπ≤x≤ +2kπ,即[- +kπ, +kπ].
(3)把y= sin2x的圖象沿x軸向左平移 個單位后,再向上沿y平移2個單位,得到y(tǒng)= sin(2x+ )+2的圖象.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>