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竞赛中的三角函数例题选讲

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学科:奥数 教学内容:竞赛中的三角函数例题选讲 【内容综述】 一.三角函数的性质 1.正,余弦函数的有界性 对任意角,, 2.奇偶性与图象的对称性 正弦函数,正切函数和余切函数都是奇函数,它们的图象关于原点对称,并且y=sinx的图象还关于直线对称:余弦函数是偶函数,从而y=cosx的图象关于y轴对称,并且其图象还关于直线对称 3.单调性 y=sinx在上单调递增,在上单调递减:y=cosx在上单调递增,在上单调递减;y=tanx在上都是单调递增的;y=cotx在上都是单调递减的。 4.周期性 y=sinx与y=cosx的最小正周期是2π ,y=tanx与y=cosxr 的最小正周期是π 。 【例题分析】 例1 已知圆222kyx至少覆盖函数的一个最大值点与一个最小值点,求实数k的取值范围。 解 因为是一个奇函数,其图象关于原点对称,而圆222kyx也关于原点对称,所以,图222kyx只需覆盖的一个最值点即可。 令,可解得的图象上距原点最近的一个最大值点,依题意,此点到原点的距离不超过|k|,即 综上可知,所求的K 为满足的一切实数。 例2 已知,且 求 cos(x+2y)的值。 解 原方程组可化为 因为所以令 ,则在上是单调递增的,于是由 得 f(x)=f(-2y) 得 x=-2y 即 x+2y=0 例3 求出(并予以证明)函数 解 首先,对任意,均有 这表明,是函数 f(x)的一个周期 其次,设,T是 f(x)的一个周期,则对任意,均有 在上式中,令 x=0,则有 。 两边平方,可知 即 sin2T=0,这表明,矛盾。 综上可知,函数的最小正周期为。 例3 求证:在区间内存在唯一的两个数,使得 sin(cosc)=c, cos(sind)=d 证,构造函数 f(x)=cos(sinx)-x f(x)在区间内是单调递减的,由于 f(0)=cos(sin0)-0=1>0. 故存在唯一的,使f(d)=0,即 cos(sind)=d 对上述两边取正弦,并令c=sind,有 sin(cos(sind))=sind sin(cosc)=c 显然,由于y=sinx在是单调递增的,且d是唯一的,所以c也是唯一的,且 例4 已知对任意实数x,均有 求证: 证 首先,f(x)可以写成 ① 其中是常数,且, 在①式中,分别令和得 ② ③ ②+③,得 又在①式中分别令,得 ④ ⑤ 由④+⑤,得 【能力训练】 (A组) 1.求函数的单调递增区间 2.已知是偶函数,,求 3.设,,试比较的大小。 4.证明:对所以实数x,y,均有 5.已知为偶函数,且 t满足不等式,求t的值。 (B组) 6.已知,且满足: (1);(2); (3)。 求f(x)的解析式 7.证明:对...

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