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2019-2020年高考數(shù)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)講解 三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)教案 舊人教版 三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)是高考的熱點(diǎn)，在復(fù)習(xí)時(shí)要充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想，把圖象和性質(zhì)結(jié)合起來.本節(jié)主要幫助考生掌握?qǐng)D象和性質(zhì)并會(huì)靈活運(yùn)用. ●難點(diǎn)磁場(chǎng) (★★★★)已知α、β為銳角，且x(α+β－)＞0,試證不等式f(x)=x＜2對(duì)一切非零實(shí)數(shù)都成立. ●案例探究 ［例1］設(shè)z1=m+(2－m2)i,z2=cosθ+(λ+sinθ)i,其中m,λ,θ∈R，已知z1=2z2，求λ的取值范圍. 命題意圖：本題主要考查三角函數(shù)的性質(zhì)，考查考生的綜合分析問題的能力和等價(jià)轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用，屬★★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托：主要依據(jù)等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想和二次函數(shù)在給定區(qū)間上的最值問題來解決. 錯(cuò)解分析：考生不易運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法來解決問題. 技巧與方法：對(duì)于解法一，主要運(yùn)用消參和分離變量的方法把所求的問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在給定區(qū)間上的最值問題；對(duì)于解法二，主要運(yùn)用三角函數(shù)的平方關(guān)系把所求的問題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在給定區(qū)間上的最值問題. 解法一：∵z1=2z2， ∴m+(2－m2)i=2cosθ+(2λ+2sinθ)i,∴ ∴λ=1－2cos2θ－sinθ=2sin2θ－sinθ－1=2(sinθ－)2－. 當(dāng)sinθ=時(shí)λ取最小值－，當(dāng)sinθ=－1時(shí)，λ取最大值2. 解法二：∵z1=2z2 ∴ ∴, ∴=1. ∴m4－(3－4λ)m2+4λ2－8λ=0,設(shè)t=m2,則0≤t≤4, 令f(t)=t2－(3－4λ)t+4λ2－8λ,則或f(0)f(4)≤0 ∴ ∴－≤λ≤0或0≤λ≤2. ∴λ的取值范圍是［－，2］. ［例2］如右圖，一滑雪運(yùn)動(dòng)員自h=50m高處A點(diǎn)滑至O點(diǎn)，由于運(yùn)動(dòng)員的技巧(不計(jì)阻力)，在O點(diǎn)保持速率v0不為，并以傾角θ起跳，落至B點(diǎn)，令OB=L，試問，α=30時(shí)，L的最大值為多少？當(dāng)L取最大值時(shí)，θ為多大？ 命題意圖：本題是一道綜合性題目，主要考查考生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題的能力.屬★★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托：主要依據(jù)三角函數(shù)知識(shí)來解決實(shí)際問題. 錯(cuò)解分析：考生不易運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題，知識(shí)的遷移能力不夠靈活. 技巧與方法：首先運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)得出目標(biāo)函數(shù)，其次運(yùn)用三角函數(shù)的有關(guān)知識(shí)來解決實(shí)際問題. 解：由已知條件列出從O點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)方程： ① ② 由①②整理得：v0cosθ= ∴v02+gLsinα=g2t2+≥=gL 運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑至O點(diǎn)，機(jī)械守恒有:mgh=mv02, ∴v02=2gh,∴L≤=200(m) 即Lmax=200(m),又g2t2=. ∴ 得cosθ=cosα,∴θ=α=30∴L最大值為200米，當(dāng)L最大時(shí)，起跳仰角為30. ［例3］如下圖，某地一天從6時(shí)到14時(shí)的溫度變化曲線近似滿足函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b. (1)求這段時(shí)間的最大溫差. (2)寫出這段曲線的函數(shù)解析式. 命題意圖：本題以應(yīng)用題的形式考查備考中的熱點(diǎn)題型，要求考生把所學(xué)的三角函數(shù)知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合起來分析、思考，充分體現(xiàn)了“以能力立意”的命題原則.屬★★★★級(jí)題目. 知識(shí)依托：依據(jù)圖象正確寫出解析式. 錯(cuò)解分析：不易準(zhǔn)確判斷所給圖象所屬的三角函數(shù)式的各個(gè)特定系數(shù)和字母. 技巧與方法：數(shù)形結(jié)合的思想，以及運(yùn)用待定系數(shù)法確定函數(shù)的解析式. 解：(1)由圖示，這段時(shí)間的最大溫差是30－10=20(℃)； (2)圖中從6時(shí)到14時(shí)的圖象是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b的半個(gè)周期的圖象. ∴=14－6,解得ω=,由圖示A=(30－10)=10，b=(30+10)=20，這時(shí)y=10sin(x+φ)+20,將x=6,y=10代入上式可取φ=π.綜上所求的解析式為y=10sin(x+ π)+20,x∈［6,14］. ●錦囊妙計(jì) 本難點(diǎn)所涉及的問題及解決的方法主要有： 1.考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)的基礎(chǔ)題目，此類題目要求考生在熟練掌握三角函數(shù)圖象的基礎(chǔ)上要對(duì)三角函數(shù)的性質(zhì)靈活運(yùn)用. 2.三角函數(shù)與其他知識(shí)相結(jié)合的綜合題目，此類題目要求考生具有較強(qiáng)的分析能力和邏輯思維能力.在今后的命題趨勢(shì)中綜合性題型仍會(huì)成為熱點(diǎn)和重點(diǎn)，并可以逐漸加強(qiáng). 3.三角函數(shù)與實(shí)際問題的綜合應(yīng)用. 此類題目要求考生具有較強(qiáng)的知識(shí)遷移能力和數(shù)學(xué)建模能力，要注意數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用. ●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(★★★★)函數(shù)y=－xcosx的部分圖象是( ) 2.(★★★★)函數(shù)f(x)=cos2x+sin(+x)是( ) A.非奇非偶函數(shù) B.僅有最小值的奇函數(shù) C.僅有最大值的偶函數(shù) D.既有最大值又有最小值的偶函數(shù) 二、填空題 3.(★★★★)函數(shù)f(x)=()｜c(diǎn)osx｜在［－π，π］上的單調(diào)減區(qū)間為_________. 4.(★★★★★)設(shè)ω＞0，若函數(shù)f(x)=2sinωx在［－，］上單調(diào)遞增，則ω的取值范圍是_________. 三、解答題 5.(★★★★)設(shè)二次函數(shù)f(x)=x2+bx+c(b,c∈R),已知不論α、β為何實(shí)數(shù)恒有f(sinα)≥0和f(2+cosβ)≤0. (1)求證：b+c=－1； (2)求證c≥3； (3)若函數(shù)f(sinα)的最大值為8，求b，c的值. 6.(★★★★★)用一塊長(zhǎng)為a，寬為b(a＞b)的矩形木板，在二面角為α的墻角處圍出一個(gè)直三棱柱的谷倉，試問應(yīng)怎樣圍才能使谷倉的容積最大？并求出谷倉容積的最大值. 7.(★★★★★)有一塊半徑為R，中心角為45的扇形鐵皮材料，為了獲取面積最大的矩形鐵皮，工人師傅常讓矩形的一邊在扇形的半徑上，然后作其最大內(nèi)接矩形，試問：工人師傅是怎樣選擇矩形的四點(diǎn)的？并求出最大面積值. 8.(★★★★)設(shè)－≤x≤，求函數(shù)y=log2(1+sinx)+log2(1－sinx)的最大值和最小值. 9.(★★★★★)是否存在實(shí)數(shù)a，使得函數(shù)y=sin2x+acosx+a－在閉區(qū)間［0，］上的最大值是1？若存在，求出對(duì)應(yīng)的a值；若不存在，試說明理由. 參考答案 難點(diǎn)磁場(chǎng) 證明：若x＞0，則α+β＞∵α、β為銳角，∴0＜－α＜β＜;0＜－β＜,∴0＜sin(－α)＜sinβ.0＜sin(－β)＜sinα，∴0＜cosα＜sinβ,0＜cosβ＜sinα,∴0＜＜1,0＜＜1,∴f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減，∴f(x)＜f(0)=2.若x＜0,α+β＜,∵α、β為銳角，0＜β＜－α＜,0＜α＜－β＜,0＜sinβ＜sin(－α),∴sinβ＜cosα,0＜sinα＜sin(－β),∴sinα＜cosβ,∴＞1, ＞1, ∵f(x)在(－∞,0）上單調(diào)遞增，∴f(x)＜f(0)=2,∴結(jié)論成立. 殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練 一、1.解析：函數(shù)y=http:/－xcosx是奇函數(shù)，圖象不可能是A和C，又當(dāng)x∈(0, )時(shí)， y＜0. 答案：D 2.解析：f(x)=cos2x+sin(+x)=2cos2x－1+cosx =2［(cosx+］－1. 答案：D 二、3.解：在［－π,π］上，y=｜c(diǎn)osx｜的單調(diào)遞增區(qū)間是［－,0］及［,π］.而f(x)依｜c(diǎn)osx｜取值的遞增而遞減,故［－,0］及［,π］為f(x)的遞減區(qū)間. 4.解：由－≤ωx≤，得f(x)的遞增區(qū)間為［－,］，由題設(shè)得 三、5.解：(1)∵－1≤sinα≤1且f(sinα)≥0恒成立，∴f(1)≥0 ∵1≤2+cosβ≤3,且f(2+cosβ)≤0恒成立.∴f(1)≤0. 從而知f(1)=0∴b+c+1=0. (2)由f(2+cosβ)≤0,知f(3)≤0,∴9+3b+c≤0.又因?yàn)閎+c=－1,∴c≥3. (3)∵f(sinα)=sin2α+(－1－c)sinα+c=(sinα－)2+c－()2, 當(dāng)sinα=－1時(shí)，［f(sinα)］max=8,由解得b=－4,c=3. 6.解：如圖，設(shè)矩形木板的長(zhǎng)邊AB著地，并設(shè)OA=x，OB=y，則a2=x2+y2－2xycosα≥2xy－2xycosα=2xy(1－cosα). ∵0＜α＜π,∴1－cosα＞0,∴xy≤ (當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí)取“=”號(hào))，故此時(shí)谷倉的容積的最大值V1=(xysinα)b=.同理，若木板短邊著地時(shí)，谷倉的容積V的最大值V2=ab2cos, ∵a＞b,∴V1＞V2 從而當(dāng)木板的長(zhǎng)邊著地，并且谷倉的底面是以a為底邊的等腰三角形時(shí)，谷倉的容積最大，其最大值為a2bcos. 7.解：如下圖，扇形AOB的內(nèi)接矩形是MNPQ，連OP，則OP=R，設(shè)∠AOP=θ，則 ∠QOP=45－θ，NP=Rsinθ,在△PQO中，， ∴PQ=Rsin(45－θ).S矩形MNPQ=QPNP=R2sinθsin(45－θ)=R2［cos(2θ－45)－］≤R2，當(dāng)且僅當(dāng)cos(2θ－45)=1,即θ=22.5時(shí)，S矩形MNPQ的值最大且最大值為R2. 工人師傅是這樣選點(diǎn)的，記扇形為AOB，以扇形一半徑OA為一邊，在扇形上作角AOP且使∠AOP=22.5，P為邊與扇形弧的交點(diǎn)，自P作PN⊥OA于N，PQ∥OA交OB于Q，并作OM⊥OA于M，則矩形MNPQ為面積最大的矩形，面積最大值為R2. 8.解：∵在［－］上，1+sinx＞0和1－sinx＞0恒成立，∴原函數(shù)可化為y= log2(1－sin2x)=log2cos2x，又cosx＞0在［－］上恒成立，∴原函數(shù)即是y=2log2cosx,在x∈［ －］上，≤cosx≤1. ∴l(xiāng)og2≤log2cosx≤log21，即－1≤y≤0，也就是在x∈［－］上，ymax=0, ymin=－1. 綜合上述知，存在符合題設(shè).