安徽省六安市第二中學(xué) 吳 斌 楊興軍 (郵編:237005)
三角函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的主體內(nèi)容,是高考的重點(diǎn).近幾年高考已摒棄了對(duì)復(fù)雜三角變換和特殊技巧的考查,將重心轉(zhuǎn)移到三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能、基本思想的考查上,分析2013年高考題中的三角函數(shù)試題,可歸納為以下幾種類型.
例1 (2013年高考大綱卷理12)已知函數(shù)f(x)=cosxsin2x,下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A.y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(π,0)中心對(duì)稱
B.y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=對(duì)稱
C.f(x)的最大值為
D.f(x)既是奇函數(shù),又是周期函數(shù)
解析1 (排除法)
因?yàn)閒(π+x)+f(π-x)=0,所以f(x)關(guān)于點(diǎn)(π,0)中心對(duì)稱,排除選項(xiàng)A;
因?yàn)閒(+x)=f(-x)=sinxsin2x,所以f(x)關(guān)于直線x=對(duì)稱,排除選項(xiàng)B;
由正、余弦函數(shù)性質(zhì)可知,f(x)既是奇函數(shù),又是周期函數(shù),排除選項(xiàng)D.
解析2 (直接法)
評(píng)注 此函數(shù)不是標(biāo)準(zhǔn)型三角函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ)),一般不能用它們的相應(yīng)結(jié)論,可用下式檢驗(yàn)其性質(zhì):
f(a+x)+f(a-x)=0?f(x)關(guān)于點(diǎn)(a,0)對(duì)稱;
f(a+x)-f(a-x)=0?f(x)關(guān)于直線x=a對(duì)稱;
至于周期性、奇偶性可用定義判斷.
例2 (2013年高考四川卷,理5)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的部分圖象如圖所示,則ω,φ的值分別是( )
評(píng)注 利用圖象求y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式主要從以下三個(gè)方面考慮:(1)根據(jù)最大值或最小值求出A的值;(2)根據(jù)周期求出ω的值;(3)根據(jù)函數(shù)圖象上某一特殊點(diǎn)(若是最值點(diǎn)或與y軸交點(diǎn)就用代入法,若是與x軸交點(diǎn),可用五點(diǎn)法)求出φ的值.
解析1 (直接法)兩邊平方,再同時(shí)除以cos2α,解得tanα=3或-,由倍角公式得tan2α=-.
例5 (2013年高考重慶卷,理9)4cos 50°-tan 40°= ( )
評(píng)注 三角恒等變換的通性通法是:從函數(shù)的名、角、次三方面進(jìn)行差異分析,再利用三角變換使異名化同名、異角化同角、高次化低次等,化角時(shí)“換元法”、“拼湊法”需強(qiáng)化.如考題:
例5 (2013年高考福建卷,理20)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的周期為π,圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為(,0),將函數(shù)f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將所得到的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到函數(shù)g(x)的圖象.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)與g(x)的解析式;
(Ⅲ)求實(shí)數(shù)a與正整數(shù)n,使得F(x)=f(x)+ag(x)在(0,nπ)內(nèi)恰有2013個(gè)零點(diǎn).
解 析 1 (Ⅰ)f(x) = cos2x,g(x) =sinx(過(guò)程略);
解析2 僅分析(Ⅲ),依題意,F(xiàn)(x)=asinx+cos2x=-2sin2x+asinx+1.
設(shè)t=sinx,F(xiàn)(x)=p(t)=-2t2+at+1(-1≤t≤1),借助圖象利用x、t、F(x)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系可知a≠±1時(shí),函數(shù)F(x)在(0,nπ)總有偶數(shù)個(gè)零點(diǎn)(不合題意);而a=±1時(shí),情況同解析1.
說(shuō)明 本題考查的知識(shí)、方法、思想都很豐富,綜合性強(qiáng),考生答題效果較差,但知識(shí)交匯方式比較新穎,值得關(guān)注.
A.[1,e] B.[e-1-1,1]
C.[1,e+1] D.[e-1-1,e+1]
解析 因?yàn)閥0=sinx0∈[-1,1],而f(x)≥0,f(f(y0))=y(tǒng)0,所以y0∈ [0,1].
所以問(wèn)題化為①有解,即ex+x-x2=a在x∈[0,1]上有解,令g(x)=ex+x-x2,由導(dǎo)數(shù)知識(shí)(二次求導(dǎo))可知g(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,所以g(0)≤a≤g(1),故選A.
說(shuō)明 學(xué)生解決本題時(shí),主要障礙是不能正確獲得y0的范圍以及將原問(wèn)題化為①有解.
例7 (2013年高考北京卷,理3)“φ=π”是“曲線y=sin(2x+φ)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)”的( )
A.充分而不必要條件
B.必要而不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分又不必要條件
解析 由sinφ=0可得φ=kπ(k∈Z),此為曲線y=sin(2x+φ)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的充要條件,故選A.
例8 (2013年高考遼寧卷,理17)設(shè)向量a= (sinx,sinx),b= (cosx,sinx),x∈.(Ⅰ)若,求x的值;(Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=a·b,求f(x)的最大值.
例9 (2013年高考全國(guó)卷 Ⅱ,理17)ΔABC的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別是a、b、c,已知a=bcosC+csinB.
(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)若b=2,求ΔABC面積的最大值.
解析 (Ⅰ)由已知及正弦定理得
由 ①② 和C∈ (0,π)得sinB=cosB.
又B∈ (0,π),所以B=.
說(shuō)明 三角題一般用平面向量進(jìn)行“包裝”,講究知識(shí)的交匯性,或?qū)⑷呛瘮?shù)與解三角形“縱聯(lián)橫拓”,講究知識(shí)的系統(tǒng)性,是高考題中必考內(nèi)容,大部分以解答題的形式出現(xiàn).
這不應(yīng)是一句空話,2010年四川省考余弦差角公式,50萬(wàn)考生完全做對(duì)的不到500人,2011年陜西省考余弦定理證明,結(jié)果也很不理想,只有0.45的得分率(均分5.43分,其中的4分還是要求學(xué)生敘述定理的得分).“堅(jiān)持以本為本”就是要堅(jiān)持“三基”的教學(xué),要狠抓基本知識(shí),基本方法,基本思想的教學(xué);就是要堅(jiān)持“過(guò)程的教學(xué)”,注意知識(shí)發(fā)生發(fā)展的過(guò)程,充分挖掘課本中每一個(gè)概念的內(nèi)涵及與它相關(guān)聯(lián)的知識(shí)之間的聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò);就是要堅(jiān)持“數(shù)學(xué)本質(zhì)的教學(xué)”,近幾年各地高考命題作了些有益的嘗試,如試題中出現(xiàn)了不少考查數(shù)學(xué)概念的本質(zhì),學(xué)生若能抓住數(shù)學(xué)概念的本質(zhì),把題看“化”,也就能很快看出思路、方法、結(jié)果,從而提高解題速度、效率,高考對(duì)中學(xué)教學(xué)具有反撥作用,希望老師們能關(guān)注.
筆者個(gè)人認(rèn)為:
(1)教學(xué)中,教師決不能代替學(xué)生的讀題、審題;
(2)教學(xué)中,教師必須為學(xué)生的讀題、審題提供較為充分的時(shí)間與空間;
(3)教學(xué)中,要逐步強(qiáng)化學(xué)生的審讀能力的訓(xùn)練,逐步縮短學(xué)生審讀試題所花費(fèi)的時(shí)間,逐步做到對(duì)試題審讀1-2遍,就能正確提取、篩選相關(guān)信息,確定好解題方案.