第五章 章末复习与总结(课件 学案)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 第五章 章末复习与总结(课件 学案)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-03 10:21:50

文档简介

  
一、同角三角函数的基本关系式及诱导公式
1.理解同角三角函数的基本关系式:sin2α+cos2α=1,=tan α.
2.借助单位圆的对称性,能利用定义推导出诱导公式(±α,π±α的正弦、余弦、正切);能运用诱导公式解决一些三角函数的求值、化简和证明问题.
【例1】 (1)已知cos=,则cos(-x)=(  )
A.-   B.-   C.   D.
(2)已知sin α+cos α=-,则tan α+=    ;
(3)已知sin(α+π)=,且sin αcos α<0,则的值为    .
反思感悟
1.使用同角三角函数的基本关系式,要注意根据角的范围判断三角函数值的符号,若正切、正弦、余弦同时出现在问题中,则常用切化弦,有时也可将正弦、余弦转化为正切进行求解.
2.诱导公式类型多,使用时不要死记公式,要学会“以不变应万变”,只需注意以下三点:(1)判断是否能用诱导公式;(2)若能用诱导公式,判断三角函数的“名”是否改变;(3)判断符号是否改变.
二、三角函数的图象与性质
1.能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性、对称性与奇偶性.
2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在上的性质(如单调性、最值、图象与x轴交点等).
【例2】 (1)(多选)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论正确的是(  )
A.f(x)的一个周期为-2π
B.y=f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x+π)的一个零点为x=
D.f(x)在(,π)上单调递减
(2)函数y=sin x的定义域为[a,b],值域为[-1,],则b-a的最大值与最小值之和为    .
反思感悟
关于三角函数的图象和性质
(1)熟练掌握正弦、余弦、正切函数的定义域、值域、图象、周期性、单调性等性质;
(2)对于函数y=Asin(ωx+φ)、y=Acos(ωx+φ)、y=Atan(ωx+φ)的图象和性质,将ωx+φ看作整体,利用整体代换思想解题是常用的解题技巧.
三、三角恒等变换
  掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式,并能用其解决一些简单的求值、化简、证明等问题.
【例3】 (1)若tan(-θ)=3,则=(  )
A.3   B.-3   C.   D.-
(2)若0<α<,-<β<0,cos(+α)=,cos(-)=,则cos(α+)=(  )
A. B.-
C. D.-
反思感悟
三角恒等变换的四大策略
(1)常值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan 45°等;
(2)项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等;
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次;
(4)弦、切互化,一般是切化弦.
四、函数y=Asin(ωx+φ)+B
  掌握函数y=Asin(ωx+φ)的图象的“五点法”作图,图象的伸缩、平移变换,由图象或三角恒等变换能求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式,并进一步研究其性质(值域、单调性、奇偶性、对称性等).
【例4】 (1)已知x∈(0,π],关于x的方程2sin(x+)=a有两个不同的实数解,则实数a的取值范围为    ;
(2)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象.
①求f(x)与g(x)的解析式;
②令F(x)=f(x)+g(x),求函数F(x)的单调递增区间.
反思感悟
1.由函数y=sin x的图象得到y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象有两种途径:先平移再伸缩;先伸缩再平移,这两种途径的区别是平移的单位长度不同,其余参数不受影响,若相应变换的函数名称不同时,要先用诱导公式转化为同名的三角函数,再进行平移或伸缩.
2.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的图象,确定其解析式的步骤:
(1)求A,B,确定函数的最大值M和最小值m,则A=,B=;
(2)求ω,确定函数的周期T,则ω=;
(3)求φ,将图象上的已知点代入解析式,求解时注意点在上升区间还是下降区间.如果已知图象上有最值点,最好代入最值点求解.
五、三角函数的应用
  会用三角函数解决简单的实际问题,会构建三角函数模型刻画事物周期变化的规律.
【例5】 在一个港口,相邻两次高潮发生的时间相距12 h,低潮时水的深度为8.4 m,高潮时为16 m,一次高潮发生在10月10日4:00.每天涨潮落潮时,水的深度d(m)与时间t(h)近似满足关系式d=Asin(ωt+φ)+h(A>0,ω>0,|φ|<).
(1)若从10月10日0:00开始计算时间,求该港口的水深d(m)和时间t(h)之间的函数关系;
(2)10月10日17:00该港口水深约为多少?(保留一位小数)
(3)10月10日这一天该港口共有多少时间水深低于10.3 m?
反思感悟
  三角函数的实际应用多与最值有关,解决这类问题的一般步骤如下:
(1)审读题意,合理地选取“角”为自变量,建立三角函数关系式;
(2)利用和、差、倍、半角公式进行化简整理,通常要整理为y=Asin(ωx+φ)+B的形式;
(3)在符合实际问题意义的情形下求目标式的最值.
章末复习与总结
【例1】 (1)B (2)2 (3)-
解析:(1)cos=cos[π-(x-)]=-cos(x-)=-.故选B.
(2)由已知得1+2sin αcos α=2,∴sin αcos α=,∴tan α+=+===2.
(3)∵sin(α+π)=,∴sin α=-.又∵sin αcos α<0,∴cos α>0,cos α==,∴tan α=-.原式===-.
【例2】 (1)ABC (2)2π 解析:(1)由三角函数的周期公式可得T==2π,所以-2π也是f(x)的一个周期,所以A正确;由于三角函数在对称轴上取得最值,所以把x=代入函数f(x)=cos(x+)得,f()=cos(+)=cos 3π=-1,所以B正确;f(x+π)=cos(x+π+)=-cos(x+)=0,解得其中一个解是x=,所以C正确;函数f(x)在区间(,π)上有增有减,D不正确.
(2)由图可知,b-a的最大值为-=,b-a的最小值为-=.所以最大值与最小值之和为+=2π.
【例3】 (1)A (2)C 解析:(1)=

=====tan(-θ),∵tan(-θ)=3,∴=3,故选A.
(2)∵0<α<,-<β<0,∴<+α<,<-<,∴sin(+α)==,sin(-)==,∴cos(α+)=cos[(+α)-(-)]=cos(+α)cos(-)+sin(+α)sin(-)=.故选C.
【例4】 (1)(,2) 解析:令y1=2sin(x+),x∈(0,π],y2=a,作出y1的图象如图所示.若2sin(x+)=a在(0,π]上有两个不同的实数解,则y1与y2的图象应有两个不同的交点,所以<a<2.
(2)解:①由图象可知A=2,=-=,
则T=π,所以ω===2,
又图象过点(,-2),所以-2=2sin(2×+φ),可得+φ=+2kπ,k∈Z,
所以φ=+2kπ,k∈Z,
因为|φ|<,得φ=,所以f(x)=2sin(2x+),
因为将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,
所以g(x)=2sin[2(x-)+]=2sin(2x-).
②因为F(x)=f(x)+g(x),所以F(x)=2sin(2x+)+2sin(2x-)=2sin(2x+)-2cos(2x+)=2sin(2x+-)=2sin(2x+).
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
所以函数F(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+],k∈Z.
【例5】 解:(1)依题意知T==12,故ω=,易知h==12.2,A=16-12.2=3.8,
所以d=3.8sin(t+φ)+12.2.
因为当t=4时,d=16,所以sin(+φ)=1,
又|φ|<,所以φ=-,
所以d=3.8sin(t-)+12.2.
(2)当t=17时,d=3.8sin(-)+12.2=3.8sin+12.2≈15.5(m).
故10月10日17:00该港口水深约为15.5 m.
(3)令3.8sin(t-)+12.2<10.3,
得sin(t-)<-,
因此2kπ+<t-<2kπ+,k∈Z,
所以12k+8<t<12k+12,k∈Z.
令k=0,得t∈(8,12);令k=1,得t∈(20,24).
12-8+(24-20)=8(h).
故10月10日这一天该港口共有8 h水深低于10.3 m.
2 / 3(共31张PPT)
章末复习与总结
一、同角三角函数的基本关系式及诱导公式
1. 理解同角三角函数的基本关系式: sin 2α+ cos 2α=1,
=tan α.
2. 借助单位圆的对称性,能利用定义推导出诱导公式( ±α,
π±α的正弦、余弦、正切);能运用诱导公式解决一些三角函数
的求值、化简和证明问题.
【例1】 (1)已知 cos = ,则 cos ( - x )=( B )
解析: cos = cos =- cos ( x - )=- .故选B.
(2)已知 sin α+ cos α=- ,则tan α+ = ;
解析: 由已知得1+2 sin α cos α=2,∴ sin α cos α
= ,∴tan α+ = + = = =2.
2 
(3)已知 sin (α+π)= ,且 sin α cos α<0,则
的值为  -  .
解析:∵ sin (α+π)= ,∴ sin α=- .又∵ sin
α cos α<0,∴ cos α>0, cos α= = ,∴tan
α=- .原式= = =- .
-  
反思感悟
1. 使用同角三角函数的基本关系式,要注意根据角的范围判断三角函
数值的符号,若正切、正弦、余弦同时出现在问题中,则常用切化
弦,有时也可将正弦、余弦转化为正切进行求解.
2. 诱导公式类型多,使用时不要死记公式,要学会“以不变应万
变”,只需注意以下三点:(1)判断是否能用诱导公式;(2)若
能用诱导公式,判断三角函数的“名”是否改变;(3)判断符号
是否改变.
二、三角函数的图象与性质
1. 能画出 y = sin x , y = cos x , y =tan x 的图象,了解三角函数的周
期性、对称性与奇偶性.
2. 借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在
上的性质(如单调性、最值、图象与 x 轴交点等).
【例2】 (1)(多选)设函数 f ( x )= cos ( x + ),则下列
结论正确的是( ABC )
A. f ( x )的一个周期为-2π
ABC
解析: 由三角函数的周期公式可得 T = =2π,所以-
2π也是 f ( x )的一个周期,所以A正确;由于三角函数在对
称轴上取得最值,所以把 x = 代入函数 f ( x )= cos ( x
+ )得, f ( )= cos ( + )= cos 3π=-1,所以B
正确; f ( x +π)= cos ( x +π+ )=- cos ( x + )=
0,解得其中一个解是 x = ,所以C正确;函数 f ( x )在区
间( ,π)上有增有减,D不正确.
(2)函数 y = sin x 的定义域为[ a , b ],值域为[-1, ],则 b
- a 的最大值与最小值之和为 .
解析: 由图可知,
b - a 的最大值为 - = , b -
a 的最小值为 - = .所以最大
值与最小值之和为 + =2π.
2π 
反思感悟
关于三角函数的图象和性质
(1)熟练掌握正弦、余弦、正切函数的定义域、值域、图象、周期
性、单调性等性质;
(2)对于函数 y = A sin (ω x +φ)、 y = A cos (ω x +φ)、 y = A
tan(ω x +φ)的图象和性质,将ω x +φ看作整体,利用整体代
换思想解题是常用的解题技巧.
三、三角恒等变换
  掌握两角和与差的正弦、余弦、正切公式及二倍角公式,并能用
其解决一些简单的求值、化简、证明等问题.
【例3】 (1)若tan( -θ)=3,则 =( A )
A. 3 B. -3
解析: =
= =
= = = =tan( -θ),∵tan( -
θ)=3,∴ =3,故选A.
(2)若0<α< ,- <β<0, cos ( +α)= , cos ( -
)= ,则 cos (α+ )=( C )
解析: ∵0<α< ,- <β<0,∴ < +α< , < -
< ,∴ sin ( +α)= = , sin ( - )=
= ,∴ cos (α+ )= cos [( +α)-( -
)]= cos ( +α) cos ( - )+ sin ( +α) sin (
- )= .故选C.
反思感悟
三角恒等变换的四大策略
(1)常值代换:特别是“1”的代换,1= sin 2θ+ cos 2θ=tan
45°等;
(2)项的拆分与角的配凑:如 sin 2α+2 cos 2α=( sin 2α+ cos
2α)+ cos 2α,α=(α-β)+β等;
(3)降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次;
(4)弦、切互化,一般是切化弦.
四、函数 y = A sin (ω x +φ)+ B
  掌握函数 y = A sin (ω x +φ)的图象的“五点法”作图,图象的
伸缩、平移变换,由图象或三角恒等变换能求函数 y = A sin (ω x +
φ)的解析式,并进一步研究其性质(值域、单调性、奇偶性、对称
性等).
【例4】 (1)已知 x ∈(0,π],关于 x 的方程2 sin ( x + )= a 有
两个不同的实数解,则实数 a 的取值范围为 ;
( ,2) 
解析:令 y1=2 sin ( x + ), x ∈(0,π], y2=
a ,作出 y1的图象如图所示.若2 sin ( x + )= a 在
(0,π]上有两个不同的实数解,则 y1与 y2的图象应
有两个不同的交点,所以 < a <2.
(2)已知函数 f ( x )= A sin (ω x +φ)(其中 A >0,ω>0,|φ|
< )的部分图象如图所示,将函数 f ( x )的图象向右平移 个
单位长度,得到函数 g ( x )的图象.
①求 f ( x )与 g ( x )的解析式;
②令 F ( x )= f ( x )+ g ( x ),
求函数 F ( x )的单调递增区间.
解:①由图象可知 A =2, = - = ,
则 T =π,所以ω= = =2,
又图象过点( ,-2),所以-2=2 sin (2× +φ),可得
+φ= +2 k π, k ∈Z,
所以φ= +2 k π, k ∈Z,
因为|φ|< ,得φ= ,所以 f ( x )=2 sin (2 x + ),
因为将函数 f ( x )的图象向右平移 个单位长度,得到函数 g
( x )的图象,
所以 g ( x )=2 sin [2( x - )+ ]=2 sin (2 x - ).
②因为 F ( x )= f ( x )+ g ( x ),所以 F ( x )=2 sin (2 x
+ )+2 sin (2 x - )=2 sin (2 x + )-2 cos (2 x + )
=2 sin (2 x + - )=2 sin (2 x + ).
由2 k π- ≤2 x + ≤2 k π+ , k ∈Z,解得 k π- ≤ x ≤ k π+
, k ∈Z,
所以函数 F ( x )的单调递增区间为[ k π- , k π+ ], k
∈Z.
反思感悟
1. 由函数 y = sin x 的图象得到 y = sin (ω x +φ)(ω>0)的图
象有两种途径:先平移再伸缩;先伸缩再平移,这两种途径的
区别是平移的单位长度不同,其余参数不受影响,若相应变换
的函数名称不同时,要先用诱导公式转化为同名的三角函数,
再进行平移或伸缩.
2. 已知函数 y = A sin (ω x +φ)+ B ( A >0,ω>0)的图象,确定
其解析式的步骤:
(1)求 A , B ,确定函数的最大值 M 和最小值 m ,则 A = , B
= ;
(2)求ω,确定函数的周期 T ,则ω= ;
(3)求φ,将图象上的已知点代入解析式,求解时注意点在上升区
间还是下降区间.如果已知图象上有最值点,最好代入最值点
求解.
五、三角函数的应用
  会用三角函数解决简单的实际问题,会构建三角函数模型刻画事
物周期变化的规律.
【例5】 在一个港口,相邻两次高潮发生的时间相距12 h,低潮时水
的深度为8.4 m,高潮时为16 m,一次高潮发生在10月10日4:00.每
天涨潮落潮时,水的深度 d (m)与时间 t (h)近似满足关系式 d = A
sin (ω t +φ)+ h ( A >0,ω>0,|φ|< ).
(1)若从10月10日0:00开始计算时间,求该港口的水深 d (m)和
时间 t (h)之间的函数关系;
解: 依题意知 T = =12,故ω= ,易知 h = =
12.2, A =16-12.2=3.8,
所以 d =3.8 sin ( t +φ)+12.2.
因为当 t =4时, d =16,所以 sin ( +φ)=1,
又|φ|< ,所以φ=- ,
所以 d =3.8 sin ( t - )+12.2.
(2)10月10日17:00该港口水深约为多少?(保留一位小数)
解: 当 t =17时, d =3.8 sin ( - )+12.2=3.8 sin
+12.2≈15.5(m).
故10月10日17:00该港口水深约为15.5 m.
(3)10月10日这一天该港口共有多少时间水深低于10.3 m?
解: 令3.8 sin ( t - )+12.2<10.3,
得 sin ( t - )<- ,
因此2 k π+ < t - <2 k π+ , k ∈Z,
所以12 k +8< t <12 k +12, k ∈Z.
令 k =0,得 t ∈(8,12);令 k =1,得 t ∈(20,24).
12-8+(24-20)=8(h).
故10月10日这一天该港口共有8 h水深低于10.3 m.
反思感悟
  三角函数的实际应用多与最值有关,解决这类问题的一般步
骤如下:
(1)审读题意,合理地选取“角”为自变量,建立三角函数关系
式;
(2)利用和、差、倍、半角公式进行化简整理,通常要整理为 y = A
sin (ω x +φ)+ B 的形式;
(3)在符合实际问题意义的情形下求目标式的最值.
谢 谢 观 看!