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高考数学二轮复习:三角函数的专题
本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。下面尝试进行探讨一下:
一、关于sin??cos?与sin?cos?(或sin2?)的关系的推广应用:
1、由于(sin??cos?)2?sin2??cos2??2sin?cos??1?2sin?cos?故知道(sin??cos?),必可推出sin?cos?(或sin2?),例如:
例1 已知sin??cos??3,求sin3??cos3?。 3分析:由于sin3??cos3??(sin??cos?)(sin2??sin?cos??cos2?)
?(sin??cos?)[(sin??cos?)2?3sin?cos?]
其中,sin??cos?已知,只要求出sin?cos?即可,此题是典型的知sin?-cos?,求sin?cos?的题型。
解:∵(sin??cos?)2?1?2sin?cos? 故:1?2sin?cos??(3211)??sin?cos?? 333 sin3??cos3??(sin??cos?)[(sin??cos?)2?3sin?cos?] ?331314[()2?3?]???3 333339例2 若sin?+cos?=m2,且tg?+ctg?=n,则m2 n的关系为( )。
A.m2=n B.m2=
222?1 C.m2? D.n?2 nnm分析:观察sin?+cos?与sin?cos?的关系:
(sin??cos?)2?1m2?1? sin?cos?=
22而:tg??ctg??1?n
sin?cos?m2?112??m2??1,选B。 故:2nn
例3 已知:tg?+ctg?=4,则sin2?的值为( )。
1111 A. B.? C. D.?
242411分析:tg?+ctg?=?4?sin?cos??
sin?cos?4学习好资料 欢迎下载
1 故:sin2??2sin?cos??sin2??。 答案选A。
2例4 已知:tg?+ctg?=2,求sin4??cos4?
分析:由上面例子已知,只要sin4??cos4?能化出含sin?±cos?或sin?cos?的式子,则即可根据已知tg?+ctg?进行计算。由于tg?+ctg?=
sin?cos??1?2?
sin?cos?1,此题只要将sin4??cos4?化成含sin?cos?的式子即可: 2解:sin4??cos4?=sin4??cos4?+2 sin2?cos2?-2 sin2?cos2?
=(sin2?+cos2?)- 2 sin2?cos2? =1-2 (sin?cos?)2
1 =1-2?()2
21 =1?
21 =
2 通过以上例子,可以得出以下结论:由于sin??cos?,sin?cos?及tg?+ctg?三者之间可以互化,知其一则必可知其余二。这种性质适合于隐含此三项式子的三角式的计算。但有一点要注意的;如果通过已知sin?cos?,求含sin??cos?的式子,必须讨论其象限才能得出其结果的正、负号。这是由于(sin??cos?)2=1±2sin?cos?,要进行开方运算才能求出sin??cos? 二、关于“托底”方法的应用:
在三角函数的化简计算或证明题中,往往需要把式子添加分母,这常用在需把含tg?(或ctg?)与含sin?(或cos?)的式子的互化中,本文把这种添配分母的方法叫做“托底”法。方法如下:
sin??3cos?例5 已知:tg?=3,求的值。
2sin??cos?sin?分析:由于tg??,带有分母cos?,因此,可把原式分子、分母各项除以cos?,“造出”tg?,
cos?即托出底:cos?;
解:由于tg?=3???k???2?cos??0
sin?cos??3?cos??tg??3?3?3?0 故,原式=cos?sin?cos?2tg??12?3?12??cos?cos?
例6 已知:ctg?= -3,求sin?cos?-cos2?=?
cos?cos?分析:由于ctg??,故必将式子化成含有的形式,而此题与例4有所不同,式子本身没
sin?sin?有分母,为了使原式先出现分母,利用公式:sin2??cos2??1及托底法托出其分母,然后再分子、分母分别除以sin?,造出ctg?:
sin?cos??cos2?解:sin??cos??1?sin?cos??cos?? 22sin??cos?222学习好资料 欢迎下载 cos?cos?2?()ctg??ctg2?2sin?sin?? 分子,分母同除以sin? 2cos?21?ctg?1?()sin??3?(?3)26 ? ??251?(?3)例7 (95年全国成人高考理、工科数学试卷) 设0?x??2,0?y??,且sinxsiny?sin(?x)sin(?y)
236??求:(ctgx?3)(ctgy?3)的值 3分析:此题是典型已知含正弦函数的等式求含正切、余切的式子,故要用“托底法”,由于
0?x??2,0?y??2,故sinx?0,siny?0,在等式两边同除以sinxsiny,托出分母sinxsiny为底,得:
解:由已知等式两边同除以sinxsiny得:
sin(?3
6sinxsiny?x)sin(??y)?1?sin?cos?cossinxsincosy?cossiny3366??1
sinxsiny???13cosx?sinxcosy?3siny???14sinxsiny1?(3ctgx?1)(ctgy?3)?14
33?(ctgx?)(ctgy?3)?14334?(ctgx?)(ctgy?3)?333“托底”适用于通过同角的含正弦及余弦的式子与含正切、余切的式子的互化的计算。由于sin?cos?,ctg??,即正切、余切与正弦、余弦间是比值关系,故它们间的互化需“托底”,通tg??cos?sin?过保持式子数值不变的情况下添加分母的方法,使它们之间可以互相转化,达到根据已知求值的目的。
?而添加分母的方法主要有两种:一种利用sin2??cos2??1,把sin2??cos2?作为分母,并不改变原式的值,另一种是通过等式两边同时除以正弦或余弦又或者它们的积,产生分母。
三、关于形如:acosx?bsinx的式子,在解决三角函数的极值问题时的应用:
可以从公式sinAcosx?cosAsinx?sin(A?x)中得到启示:式子acosx?bsinx与上述公式有点相似,如果把a,b部分变成含sinA,cosA的式子,则形如acosx?bsinx的式子都可以变成含sin(A?x)的式子,由于-1≤sin(A?x)≤1,
所以,可考虑用其进行求极值问题的处理,但要注意一点:不能直接把a当成sinA,b当成cosA,如式子:3cosx?4sinx中,不能设sinA=3,cosA=4,考虑:-1≤sinA≤1,-1≤cosA≤1,可以如下处理式子: