专题04三角函数的应用
一、本专题要特别小心:
1.图象的平移(把系数提到括号的前边后左加右减) 2. 图象平移要注意未知数的系数为负的情况
3. 图象的横坐标伸缩变换要注意是加倍还是变为几分之几 4.五点作图法的步骤 5.利用图象求周期 6.已知图象求解析式 二【学习目标】
1.理解三角函数的定义域、值域和最值、奇偶性、单调性与周期性、对称性.
2.会判断简单三角函数的奇偶性,会求简单三角函数的定义域、值域、最值、单调区间及周期. 3.理解三角函数的对称性,并能应用它们解决一些问题. 三.【方法总结】
1.三角函数奇偶性的判断与其他函数奇偶性的判断步骤一致: (1)首先看定义域是否关于原点对称; (2)在满足(1)后,再看f(-x)与f(x)的关系.
另外三角函数中的奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx,偶函数一般可化为y=Acos ωx+b的形式. 2.三角函数的单调性
(1)函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调区间的确定,其基本思想是把ωx+φ看作一个整体,比如:由ππ
2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)解出x的范围,所得区间即为增区间.
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若函数y=Asin(ωx+φ)中A>0,ω<0,可用诱导公式将函数变为y=-Asin(-ωx-φ),则y=Asin(-ωx-φ)的增区间为原函数的减区间,减区间为原函数的增区间. 对函数y=Acos(ωx+φ),y=Atan(ωx+φ)等单调性的讨论同上.
(2)三角函数单调性的应用主要有比较三角函数值的大小,而比较三角函数值大小的一般步骤:①先判断正负;②利用奇偶性或周期性转化为属于同一单调区间上的两个同名函数;③再利用单调性比较. 3.求三角函数的最值常见类型:
(1)y=Asin(ωx+φ)+B或y=Atan(ωx+φ)+B, (2)y=A(sin x-a)2+B,
(3)y=a(sin x±cos x)+bsin xcos x(其中A,B,a,b∈R,A≠0,a≠0). 四.【题型方法】
(一)利用三角函数测量应用
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例1.如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75?,30?,此时气球的高是60m,则河流的宽度BC等于( )
A.30(3?1)m C.180(2?1)m 【答案】B
【解析】记A点正下方为O,
B.120(3?1)m D.240(3?1)m
由题意可得OA?60,?ABO?75o,?ACO?30o,
3OA3?2?3, ?tan75o?tan(45o?30o)?在?AOB中,由OB31?31?得到OB?60?60(2?3);
2?3OC?3?tan30o?在?AOC中,由得到OC3OA60?603, 33所以河流的宽度BC等于OC?OB?603?60(2?3)?120(3?1)米. 故选B
练习1. 习总书记在十九大报告中指出:必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念.某市为贯彻落实十九
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大精神,开展植树造林活动,拟测量某座山的高.如图,勘探队员在山脚A测得山顶B的仰角为着倾斜角为
的斜坡向上走了40米后到达C,在C处测得山顶B的仰角为
,则山高
,他沿
约为______米.
(结果精确到个位,在同一铅垂面).参考数据:.
【答案】
【解析】过C做CM⊥BD于M,CN⊥AD于N,设BM=h,则CM=h=20(
(二)与圆有关的三角函数应用
例2. 如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,?APB是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为
),∴BD=h+
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,解得
A.4β+4cosβ 【答案】B
B.4β+4sinβ C.2β+2cosβ D.2β+2sinβ
【解析】观察图象可知,当P为弧AB的中点时,阴影部分的面积S取最大值,
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此时∠BOP=∠AOP=π-β, 面积S的最大值为??22?2?2?+S△POB+ S△POA=4β+
12|OP‖OB|sin(???)?12|OP‖OA|sin(???) ?4??2sin??2sin??4??4?sin?.
故选:B.
练习1.如图,四边形ABCD内接于圆O,若AB?1,AD?2,
3BC?3BDcos?DBC?CDsin?BCD,则S△BCD的最大值为( )
A.
72734 B.
74 C.4 D.
72 【答案】C
【解析】
做DE?CB于点E,BDcos?DBC?BE,CDsin?BCD?DE,
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3BC?3BDcos?DBC?CDsin?BCD?3BE?DE 3BC?3BE?DE?3(BC?BE)?3CE?DE
在直角三角形CDE中,可得到tan?DCE?DE??3??DCE?.根据该四边形对角互补得到CE32?DAB??
3在三角形ABD中,应用余弦定理得到BD?1?4?2?1?2?在三角形DCB中,
应用余弦定理以及重要不等式得到
1?7 7BD2?7?CD2?BC2?2BC?CD?2BC?CD?BC?CD?BC?CD
进而得到SVBCD?故答案为:C.
练习2.位于潍坊滨海的“滨海之眼”摩天轮是世界上最高的无轴摩天轮,该摩天轮的直径均为124米,中间没有任何支撑,摩天轮顺时针匀速旋转一圈需要30分钟,当乘客乘坐摩天轮到达最高点时,距离地面145米,可以俯瞰白浪河全景,图中
与地面垂直,垂足为点,某乘客从处进入处的观景舱,顺时针转动
( )
13373 ?BC?CD???7?2244分钟后,第1次到达点,此时点与地面的距离为114米,则
A.16分钟 【答案】C
B.18分钟 C.20分钟 D.22分钟
【解析】根据题意,作,,如下图所示:
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