辅助角公式在高考三角题中的应用柳毓对于形如 y=asinx+bcosx 的三角式,可变形如下:y=asinx=bcosx
由于上式中的与的平方和为 1,故可记=cosθ,=sinθ,则由此我们得到结论:asinx+bcosx=,(*)其中 θ 由来确定
通常称式子(*)为辅助角公式,它可以将多个三角式的函数问题,最终化为 y=Asin()+k 的形式
下面结合近年高考三角题,就辅助角公式的应用,举例分类简析
求周期例 1 (2006 年上海卷选)求函数的最小正周期
解:所以函数 y 的最小正周期 T=π
评注:将三角式化为 y=Asin()+k 的形式,是求周期的主要途径
求最值 例 2
(2003 年北京市)已知函数 f(x)=cos4x-2sinxcosx-sin4x
若,求 f(x)的最大值和最小值
解:f(x)=(cos2x+sin2x)(cos2x-sin2x)-sin2x=cos2x-sin2x=
当,即 x=0 时,最小值;当时取最大值 1
从而 f(x)在上的最大值是 1,最小值是
求单调区间 例 3
(2005 年江西省)已知向量,,令,求函数 f(x)在[0,π]上的单调区间
所以 f(x)在上单调递增,在上单调递减
评注:以向量的形式给出条件或结论,是近两年来三角命题的新趋势,但最终仍要归结为三角式的变形问题
而化为 y=Asin(ωx+ )+k 的形式,是求单调区间的通法
求值域 例 4
求函数的值域
解:所以函数 f(x)的值域是[-4,4]
画图象 例 5
(2003 年新课程)已知函数 f(x)=2sinx(sinx+cosx),画出函数 y=f(x)在区间上的图象
列表如下02112描点连线,图象略
图象对称问题 例 6
如果函数 y=sin2x+acos2x