函数、数列、三角函数中大小比较问题 (讲)
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高中数学学习中的重难点解析高中数学作为一门重要的学科,对于学生的学习能力和思维能力有着很大的锻炼作用。
然而,高中数学也因为其抽象性和复杂性,在学习过程中常常成为学生们的心头之患。
本文将分析高中数学学习中的重难点,并提供相应的解析和解决方案。
一、函数与方程函数与方程是高中数学学习的核心内容。
其中,函数的概念以及函数的性质和图像是学生们容易困惑的地方。
在学习函数时,学生们需要理清函数的定义、定义域、值域、单调性等基本概念,同时也要能够灵活运用函数的性质解决实际问题。
方程是数学中常见的等式关系,解方程是数学学习中的重点。
解一元二次方程、分式方程和绝对值方程是学生们普遍认为困难的地方。
解决这些问题,学生们需要熟练掌握解方程的基本方法,充分利用方程的性质,结合实际问题运用相关的解法。
二、三角函数三角函数是高中数学中的重点内容,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
学生们在学习三角函数时,常常难以理解三角函数的定义及其在平面直角坐标系中的图像特征。
此外,三角恒等变换和解三角方程也是学生们的难点。
要解决这些问题,学生们需要通过认真思考和练习,加深对三角函数定义和性质的理解。
可以通过绘制函数图像,比较不同参数对图像的影响,以增强对三角函数的感性认识。
而在解决三角方程时,学生们应熟练掌握各种常用的三角恒等变换和解题技巧。
三、数列与级数数列和级数是高中数学中的另一个重点内容。
数列的概念及其数列的性质是学生们常常困惑的地方。
学生们需要理解数列的定义、通项公式和求和公式,同时能够根据数列的性质进行推导和解题。
级数是数列的和,对于学生们来说,求解级数的和是一个难点。
对于收敛级数和发散级数的判断,学生们需要熟练掌握一些常见级数的性质和判别法则,如比较判别法、比值判别法和根值判别法等。
四、立体几何立体几何是高中数学中的一大难点,涉及到平面图形的投影、旋转体的体积和表面积等内容。
学生们常常困惑于图形的投影形状和大小,以及体积和表面积的计算。
三角函数大小比较题
在三角函数大小比较中,我们通常比较正弦函数、余弦函数和正切函数的大小关系。
下面我将从不同角度来回答这个问题。
1. 角度范围比较:
在角度范围为0到90度之间,正弦函数的值是递增的,余弦函数的值是递减的,而正切函数的值是递增的。
在角度范围为90到180度之间,正弦函数的值是递减的,余弦函数的值是递增的,而正切函数的值是递减的。
在角度范围为180到270度之间,正弦函数的值是递减的,余弦函数的值是递增的,而正切函数的值是递增的。
在角度范围为270到360度之间,正弦函数的值是递增的,余弦函数的值是递减的,而正切函数的值是递减的。
2. 值的范围比较:
正弦函数和余弦函数的值范围都是[-1, 1],即它们的取值
范围在-1到1之间。
正切函数的值范围是整个实数集,即正切函数可以取任意实
数值。
3. 周期性比较:
正弦函数和余弦函数的周期都是360度或2π弧度,即它们
的图像在每个周期内重复。
正切函数的周期是180度或π弧度,即它的图像在每个周
期内重复。
4. 特殊点比较:
在0度、90度、180度、270度和360度这些特殊角度点上,正弦函数和余弦函数的值有特殊的关系。
例如,正弦函数在0度和360度处的值为0,而余弦函数在0度和180度处的值为1。
在90度和270度这些特殊角度点上,正切函数的值为无穷
大或无穷小。
综上所述,三角函数的大小比较涉及到角度范围、值的范围、周期性和特殊点等方面。
具体的比较结果需要根据具体的角度值来确定。
题目:cosx与0.9比较大小高中数学一、概述高中数学中,三角函数是一个重要的内容,cosx作为三角函数之一,在比较大小问题中经常出现。
今天我们就来讨论一下cosx与0.9比较大小的问题。
二、cosx与0.9的关系1. cosx的定义在直角三角形ABC中,角A的对边与斜边的比值称为sinA,对边与斜边的比值称为cosA,斜边与对边的比值称为tanA。
即sinA=BC/AC,cosA=AB/AC,tanA=BC/AB。
2. 0.9的性质0.9是一个小数,它可以表示为9/10,也就是说0.9是9的1/10。
在数轴上,0.9位于1和0之间,离1更近一些,但离0较远。
三、cosx与0.9比较大小的方法1. 利用余弦函数的定义cosx是一个三角函数,它的取值范围是[-1,1]。
要比较cosx与0.9的大小,可以求出x的取值范围,然后根据cosx的图像和0.9在数轴上的位置进行比较。
2. 利用三角函数的性质在三角函数的图像中,可以看出当x=0时,cosx=1,随着x的增大,cosx的值逐渐减小,最终趋向于-1。
而0.9恰好位于1和-1之间,因此可以得出结论:当x为何时,cosx与0.9大小关系如何。
3. 利用数学工具求解通过化简、推导、变形等数学方法,可以得出cosx与0.9比较大小的具体结论。
这种方法需要运用较为复杂的数学知识和技巧,适合于高等数学领域的专业学者进行深入研究和探讨。
四、结论通过以上方法,可以得出如下结论:当x为何时,cosx与0.9的大小关系如何,可以得出具体的结论。
在实际问题中,可以根据具体的x的取值范围来判断cosx与0.9的大小关系,从而解决实际应用中的大小比较问题。
五、拓展在比较大小的问题中,不仅仅局限于cosx与0.9的比较,还可以涉及到其他三角函数和小数的比较问题,如sinx与0.7的比较、tanx与0.5的比较等。
这些问题都可以通过类似的方法进行分析和求解。
总结:在高中数学中,cosx与0.9比较大小是一个常见的问题。
高考命题中,常常在选择题或填空题中出现一类比较大小的问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序.这类问题的解法往往可以从代数和几何两方面加以探寻,即利用函数的性质及图象解答.本专题以一些典型例题来说明此类问题的方法与技巧.【方法归纳】(一)常用技巧和方法1、如何快速判断对数的符号?八字真言“同区间正,异区间负”,容我慢慢道来:判断对数的符号,关键看底数和真数,区间分为和(1)如果底数和真数均在中,或者均在中,那么对数的值为正数(2)如果底数和真数一个在中,一个在中,那么对数的值为负数例如:等2、要善于利用指对数图象观察指对数与特殊常数(如0,1)的大小关系,一作图,自明了3、比较大小的两个理念:(1)求同存异:如果两个指数(或对数)的底数相同,则可通过真数的大小与指对数函数的单调性,判断出指数(或对数)的关系,所以要熟练运用公式,尽量将比较的对象转化为某一部分相同的情况例如:,比较时可进行转化,尽管底数难以转化为同底,但指数可以变为相同,从而只需比较底数的大小即可(2)利用特殊值作“中间量”:在指对数中通常可优先选择“-1,0,1”对所比较的数进行划分,然后再进行比较,有时可以简化比较的步骤(在兵法上可称为“分割包围,各个击破”,也有一些题目需要选择特殊的常数对所比较的数的值进行估计,例如,可知,进而可估计是一个1点几的数,从而便于比较4、常用的指对数变换公式:(1)(2) (3)(4)换底公式: 进而有两个推论: (令) (二)利用函数单调性比较大小1、函数单调性的作用:在单调递增,则(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁) 2、导数运算法则:(1)(2) 3、常见描述单调性的形式 (1)导数形式:单调递增;单调递减 (2)定义形式:或: ()0,1()1,+∞()0,1()1,+∞()0,1()1,+∞30.52log 0.50,log 0.30,log 30<>>1113423,4,5()()()11111143634212121233,44,55===2log 32221log 2log 3log 42=<<=2log 3nm m na a ⎛⎫= ⎪⎝⎭log log log a a a M N MN +=log log log a a aM M N N-=()log log 0,1,0na a N n N a a N =>≠>log log log c a c bb a=1log log a b b a =c b =log log m n a a nN N m=()f x [],a b []()()121212,,,x x a b x x f x f x ∀∈<⇔<()()()()()()()'''f x g x f x g x f x g x =+()()()()()()()'''2f x f xg x f x g x g x g x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭()()'0f x f x >⇒()()'0f x f x <⇒()()12120f x f x x x ->-()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦表示函数值的差与对应自变量的差同号,则说明函数单调递增,若异号则说明函数单调递减 4、技巧与方法:(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入手点.所以处理这类问题要将条件与结论结合着分析.在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么.两者对接通常可以确定入手点(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能是具备乘除关系的函数.在构造时多进行试验与项的调整 (3)在比较大小时,通常可利用函数性质(对称性,周期性)将自变量放入至同一单调区间中进行比较 (三)数形结合比较大小1、对称性与单调性:若已知单调性与对称性,则可通过作出草图观察得到诸如“距轴越近,函数值越……”的结论,从而只需比较自变量与坐标轴的距离,即可得到函数值的大小关系(1)若关于轴对称,且单调增,则图象可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越小(2)若关于轴对称,且单调减,则图象可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越大 2、函数的交点:如果所比较的自变量是一些方程的解,则可将方程的根视为两个函数的交点.抓住共同的函数作为突破口,将其余函数的图象作在同一坐标系下,观察交点的位置即可判断出自变量的大小.【经典例题】例1.【2019全国Ⅰ卷理数】已知,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】即则. 故选B .例2.【2019全国Ⅱ卷理数】若a >b ,则( ) A .ln(a −b )>0 B .3a <3b C .a 3−b 3>0 D .│a │>│b │【答案】C【解析】取,满足,但,则A 错,排除A ;由,知B 错,排除B ;取,满足,但,则D 错,排除D ;因为幂函数是增函数,,所以,即a 3−b 3>0,C 正确. 故选C .例3.【2019全国Ⅲ卷理数】设是定义域为R 的偶函数,且在单调递减,则A .(log 3)>()>()B .(log 3)>()>()C .()>()>(log 3)D .()>()>(log 3)【答案】C【解析】是定义域为的偶函数,. ()f x x a =(),a +∞()f x x a =(),a +∞0.20.32 log 0.220.2a b c ===,,a b c <<a c b <<c a b <<b c a <<22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,c <=<=01,c <<a c b <<2,1a b ==a b >ln()0a b -=219333=>=1,2a b ==-a b >|1||2|<-3y x =a b >33a b >()f x ()0,+∞f 14f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 14()f x Q R 331(log )(log 4)4f f ∴=,又在(0,+∞)上单调递减,∴,即.故选C .例4.【2017天津】已知奇函数在R 上是增函数,.若,,,则a ,b ,c 的大小关系为( )(A ) (B ) (C )(D )【答案】【解析】因为是奇函数且在上是增函数,所以在时,,从而是上的偶函数,且在上是增函数,,,又,则,所以即,,所以,故选C .例5.【2017山东】若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是A. B. C. D.【答案】B【解析】因为,且,,所以选B. 例6.【2019天津理数】已知,,,则的大小关系为( ) A . B . C .D .【答案】A【解析】因为, , ,即,所以. 故选A.【最新模拟】1.(2020·福建高三(理))设12a e -=,24b e -=,12c e -=,323d e -=,则a bc d ,,,的大小关系为( )A .c b d a >>>B .c d a b >>>C .c b a d >>>D .c d b a >>>.【答案】B 【解析】3241e a e e ==,2416b e =,222444e c e e==,249e d e =,由于 2.7e ≈,27.39e ≈,320.09e ≈,所以c d a b >>>,故选:B .2.(2020·湖南高三学业考试)10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12.设其平均数为a ,223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>>Q ()f x 23323(log 4)22f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()f x ()()g x xf x =2(log 5.1)a g =-0.8(2)b g =(3)c g =a b c <<c b a <<b a c <<b c a <<C ()f x R 0x >()0f x >()()g x xf x =R [0,)+∞22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=0.822<4 5.18<<22log 5.13<<0.8202log 5.13<<<0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<b a c <<()21log 2a b a a b b +<<+()21log 2a b a b a b <+<+()21log 2a b a a b b +<+<()21log 2a ba b a b +<+<0a b >>1ab =()12112log a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+5log 2a =0.5og 2.l 0b =0.20.5c =,,a b c a c b <<a b c <<b c a <<c a b <<551log 2log 2a =<=0.50.5log 0.2log 0.252b =>=10.20.50.50.5c <=<112c <<a c b <<中位数为b ,众数为c ,则有( ).A .a b c >>B .c b a >>C .c a b >>D .b c a >>【答案】B【解析】1(15171410151717161412)14.710a =+++++++++=, 中位数为1(1515)152b =+=,众数为=17c .故选:B.3.(2020·四川省泸县第二中学高三月考(文))已知3log 6p =,5log 10q =7log 14r =,则p ,q ,r 的大小关系为( )A .q p r >>B .p r q >>C .p q r >>D .r q p >>【答案】C【解析】依题意得31+log 2p =,51log 2q =+,71log 2r =+,而357log 2log 2log 2>>,所以p q r >>.4. (2020·四川省泸县第四中学高三月考(理))设{a n }是等比数列,则“a 1<a 2<a 3”是数列{a n }是递增数列的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件、C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】1212311101a a a a a a q a q q >⎧<<⇒<<⇒⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩,所以数列{a n }是递增数列,若数列{a n }是递增数列,则“a 1<a 2<a 3”,因此“a 1<a 2<a 3”是数列{a n }是递增数列的充分必要条件,选C 5.(2020·四川棠湖中学高三月考(文))设log a =2019log b =,120192018c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ).A .a b c >>B .a c b >>C .c a b >>D .c b a >>【答案】C 【解析】因为20182018201811log 2018log log ,2a =>=>=201920191log log ,2b =<=102019201820181c =>=,故本题选C.6.(2020·北京八十中高三开学考试)设0.10.134,log 0.1,0.5a b c ===,则 ( )A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .b c a >> 【答案】C 【解析】0.10.1341,log 0.10,00.51a b c =>=<<=<,a c b ∴>>,故选C .7.(2020·河南高三月考(文))己知a =544log 21b =, 2.913c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则( )A .a b c >>B .a c b >>C .b c a >>D .c a b >> 【答案】B【解析】因为104661a ==>=,2.95544411log log 10,012133b c ⎛⎫⎛⎫=<=<=<= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 所以a c b >>,故选:B.8. (2020·广东高三月考(文))已知3log 8a =,0.80.25b -=,c =则( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D . a c b <<【答案】D【解析】3log 82<,0.80.8 1.6 1.50.254222-==>=>,∴a c b <<. 故选:D.9. (2020·新兴县第一中学高三期末(理))函数()()2x bf x x c -+=+的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .0,0b c <>B .0,0b c >>C .0,0b c ><D .0,0b c <<【答案】C 【解析】∵()()2x bf x x c -+=+的图象与y 轴交于M ,且点M 的纵坐标为正,∴20by c =>,故0b >, ()()2x bf x x c -+=+Q 定义域为{}|x x c ≠-其函数图象间断的横坐标为正,∴0c ->,故0c <.故选:C10.(2020·云南高三(理))已知1t >,235=log ,log ,=log x t y t z t =,则A .235x y z <<B .523z x y <<C .352y z x <<D .325y x z <<【答案】D【解析】由题意222log x t ==,333log y t ==,555log z t ==,116228==113639==,易知113223<,11510525=,11102232=,即115252<, ∴1115321523<<<,又1t >,∴325y x z <<,故选D .11.(2020·天水市第一中学高三月考(理))定义在R 上的函数()f x 的图象是连续不断的曲线,且()()2xf x f x e =-,当0x >时,()()f x f x '>恒成立,则下列判断一定正确的是( )A .()()523e f f <- B .()()523f e f <- C .()()523e f f ->D .()()523f e f -<【答案】B【解析】构造函数()()x f x g x e=,因为()()2xf x f x e =-,所以()()2x f x f x e-=,则()()()()()2x x x x f x f x f x e g x g x e e e ----====, 所以()g x 为偶数,当0x >时,()()()0xf x f xg x e'-'=>, 所以()g x 在()0,∞+上单调递增,所以有()()32g g >,则()()32g g ->,即()()3232f f e e-->,即()()532e f f ->. 12. .(2020·海南中学高三月考)已知函数())lnf x x =,设()3log 0.2a f =,()0.23b f -=,()1.13c f =-,则( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>【答案】D【解析】∵())lnf x x =∴()ln()f x x ==∴())f x x -=∵当0x >1x >;当0x <时,01x <<,∴当0x >时,())))f x x x x ==-=,())f x x -=;当0x <时()))f x x x ==;()))f x x x -=-=. ∴()()f x f x =-,∴函数()f x 是偶函数, ∴当0x >时,易得())f x x =为增函数 ∴33(log 0.2)(log 5)a f f ==, 1.1 1.1(3)(3)c f f =-=, ∵31log 52<<,0.2031-<<, 1.133>∴ 1.10.23(3)(log 5)(3)f f f ->>,∴c a b >>,故选D.13. (2020·黑龙江实验中学高三开学考试(文))若2log 3a =,4log 8b =,5log 8c =,则,,a b c 的从大到小顺序为 . 【答案】a b c >>【解析】由于42221log 8log 8log log 2b a ===<=,即a b >.由于48811log 8log 4log 8b c ==>=,即b c >.所以a b c >>. 14、(2020·山东高三月考)已设,a b 都是正数,则“33a b log log <”是“333a b >>”的 条件 .(填“充分不必要”、 “必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”) 【答案】必要不充分 【解析】由33a b log log <,得01b a <<<或01a b <<<或1a b >>,由333a b >>,得1a b >>,∴“33a b log log <”是“333a b >>”的必要不充分条件. 15. (2020·四川省泸县第四中学高三月考(理))已知||()2x f x x =g,3(log a f =,31(log )2b f =,(3)c f ln =,则,,a b c 的从大到小顺序为 . 【答案】c a b >>【解析】由函数的解析式可知函数为奇函数,当0x ≥时,()2xf x x =⋅,此时函数为增函数,结合奇函数的性质可知函数()f x 是定义在R 上的单调递增函数,由于331ln 31log 0log 2>>>>, 故()(3132f ln f log f log ⎛⎫>> ⎪⎝⎭.即c a b >>.16. (2020·河北工业大学附属红桥中学高三月考)已知函数()32cos f x x x =+,若a f =(2),b f =2(log 7),c f =则,,a b c 的从小到大顺序为 . 【答案】b c a << 【解析】因为函数()32cos f x x x =+,所以导数函数()'32f x sinx =-,可得()'320f x sinx =->在R 上恒成立,所以()f x 在R 上为增函数,又因为222log 4log 73=<<<b c a <<,故选D.。
两边夹定理放大缩小技巧两边夹定理是一个在数学中被广泛使用的技巧,用于证明某些数学命题和不等式。
该技巧主要基于一条核心思想,即通过寻找某个中间数,使得左右两边的大小关系可以被直接比较,从而推导出不等式的正确性。
在数学中,两边夹定理的应用范围非常广泛,包括代数、几何和概率等多个领域。
一、两边夹定理的应用1、应用于数列和级数的证明数列和级数是两个数学中非常重要的概念,其中数列是由一组有序数构成的序列,而级数是对无穷多个数求和的过程。
两边夹定理可以应用于数列和级数的证明,帮助我们推导出它们的性质和规律。
例如,在数列证明中,我们经常需要证明一个数列的单调性质。
我们可以采用两边夹定理,将数列的下一个数和上一个数与该数列的中间项进行比较,从而得出它们的大小关系。
如果可以证明数列的任意两个相邻项都满足该不等式,那么该数列就是单调的。
2、应用于三角函数和指数函数的证明三角函数和指数函数是数学中的两个重要函数,它们的性质和规律对于数学和其他科学领域的研究具有重要作用。
两边夹定理可以应用于证明这些函数的性质和规律,帮助解决一些已知问题和推导一些新的结论。
例如,在证明三角函数的性质时,我们可以将不等式两边都夹上一个 sin 或 cos 函数,然后利用三角函数的性质来化简不等式。
通过不断重复这个步骤,我们最终可以得到一个可以解决的不等式或结论。
3、应用于图形的证明图形证明是几何中的重要方法,主要是通过对图形的特点和性质进行分析和推导,从而证明一些几何命题。
两边夹定理可以应用于图形证明中,帮助解决一些比较困难的问题。
例如,在证明三角形的角平分线定理时,我们可以将其中一个角平分线的两边都夹上一个角度之和,然后利用三角形内角和的性质来化简不等式。
通过一系列的推导和变形,我们最终可以得到角平分线定理的正确性。
二、两边夹定理的放大缩小技巧在应用两边夹定理时,我们需要注意一些放大缩小技巧,以确保我们得到的不等式或结论是正确的。
下面是一些常用的放大缩小技巧:1、乘除法在不等式两边乘除以一个正数时,该不等式的方向保持不变,但是不等式的大小会发生变化。
比较三角函数的大小的技巧-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII比较三角函数的大小的技巧三角函数的大小比较,是数学中经常遇到的问题,也是初中数学的一个重点内容,如何快速比较锐角三角函数的大小呢?现介绍几种三角函数大小比较的方法和技巧,以飨读者.一、同名三角函数大小的比较同名三角函数大小的比较,要把握它们的增减性:正弦、正切值随角度的增大而增大(可记为正变关系);余弦、余切值随角度的增大而减小(可记为反变关系).例1:比较大小:cos 043____ cos 034,tan 043____ tan 034.分析:由余弦函数的反变关系可得cos 043<cos 034;由正切函数的正变变关系可得tan 043> tan 034.二、同角的三角函数的大小比较同角的三角函数的大小比较可用下列方法:当045=α时,sin α=cos α,tan α=cot α;当045 α时,sin α<cos α,tan α<cot α,且cot α>1;当045=α时,sin α>cos α,tan α>cot α,且cot α<1.例2: 比较大小:sin 043____ cos 043 ,tan 043____ tan 043.分析:由以上规律可得sin 043< cos 043 ,tan 056> cot 056.三、不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较,可以利用互为余角的锐角三角函数关系,化为同名三角函数后再比较。
例3:比较大小:(1)tan 043____ cot 041 ,(2)sin 043____ cos 056.分析:(1)∵cot 041= tan 049,∴tan 043< cot 041 ;(2)∵cos 056= sin 034, ∴sin 043>cos 056.四、利用特殊角的三角函数值比较 例4:令a= sin 060,b= cos 045,c= tan 030,则它们之间的大小关系是用“<”连接起来为______.分析:事实上,a= sin 060=23,b= cos 045=22,c= tan 030=33, 显然有23>22,即b <a. 现作b c c b ⇒=⨯=1263322, ∴c < b <a.。
【知识要点】一、sin ,cos ,tan y x y x y x ===正弦函数余弦函数正切函数的图象与性质二、三角函数线〔1〕由于sin MP α=,所以MP 就叫角α的正弦线.正弦线的起点在垂足,终点在角的终边与单位圆的 交点.〔2〕由于cos OM α=,所以OM 就叫角α的余弦线.余弦线的起点在原点,终点在垂足.〔3〕由于tan AT α=,所以AT 就叫角α的正切线.正切线的起点在单位圆与x 轴正半轴的交点A , 终点在过点A 的切线与角α的终边或反向延长线的交点.3、三角函数值大小的比拟常常利用的方式是三角函数线和单调性两种方式. 【方式讲评】【例1】设,5sin=a ,5cos =b ,5tan=c 那么〔 〕 A .c a b << B .a c b << C .c b a << D .b c a << 【解析】32sinsin55a ππ==,那么25π是第一象限的锐角,按照三角函数线,所以c a b <<,应选A . 【点评】〔1〕此题中由于有正弦、余弦和正切,且角(0,)απ∈,所以选择三角函数线比拟大小比拟方便.〔2〕此题中,53sinπ=a 化简成32sin sin55a ππ==,这样三个角一样利用三角函数线比拟更简练. 【反映检测1】设a=24sin 5π,b=39cos()10π-,c=43tan()12π-,那么〔 〕A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b【例2】 以下关系式中正确的选项是〔 〕A .000sin11sin168cos10<<B .000sin168sin11cos10<<C .000sin11cos10sin168<<D .000sin168cos10sin11<<【点评】由于要比拟的对象只有正弦和余弦,所以可以通过诱导公式把它们统一化成正弦,再利用正弦函数的单调性解答.【反映检测2】以下不等式中,正确的选项是〔 〕 A. 74sin 75sinππ> B.)7tan(815tan ππ-> C.)6sin()5sin(ππ->- D. )49cos()53cos(ππ->- 高中数学常见题型解法归纳及反映检测第28讲:三角函数值大小比拟参考答案【反映检测1答案】C 【反映检测2答案】B【反映检测2详细解析】函数x y sin =在区间]2,2[ππ-为单调递增函数,在区间]23,2[ππ为单调递增函数,由74sin 75sin 27475πππππ<⇒>>,由)6sin()5sin(65ππππ-<-⇒-<-,故A,C 错误;x y tan =在区间]2,2[ππ-为单调递增函数,)8tan()82tan(815tan ππππ-=-=,由)7tan()8tan(78ππππ->-⇒->-,即)7tan()815tan(ππ->,故B 正确;,052cos )53cos(53cos )53cos(<-=--==-πππππ 04cos )49cos(>=-ππ,所以有)49cos()53cos(ππ-<-,故D 错误,综上所述,选B.。
高考命题中,常常在选择题或填空题中出现一类比较大小的问题,往往将幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等混在一起,进行排序.这类问题的解法往往可以从代数和几何两方面加以探寻,即利用函数的性质及图象解答.本专题以一些典型例题来说明此类问题的方法与技巧.【方法归纳】(一)常用技巧和方法1、如何快速判断对数的符号?八字真言“同区间正,异区间负”,容我慢慢道来: 判断对数的符号,关键看底数和真数,区间分为和(1)如果底数和真数均在中,或者均在中,那么对数的值为正数 (2)如果底数和真数一个在中,一个在中,那么对数的值为负数 例如:等2、要善于利用指对数图象观察指对数与特殊常数(如0,1)的大小关系,一作图,自明了3、比较大小的两个理念:(1)求同存异:如果两个指数(或对数)的底数相同,则可通过真数的大小与指对数函数的单调性,判断出指数(或对数)的关系,所以要熟练运用公式,尽量将比较的对象转化为某一部分相同的情况例如:,比较时可进行转化,尽管底数难以转化为同底,但指数可以变为相同,从而只需比较底数的大小即可(2)利用特殊值作“中间量”:在指对数中通常可优先选择“-1,0,1”对所比较的数进行划分,然后再进行比较,有时可以简化比较的步骤(在兵法上可称为“分()0,1()1,+∞()0,1()1,+∞()0,1()1,+∞30.52log 0.50,log 0.30,log 30<>>1113423,4,5()()()11111143634212121233,44,55===割包围,各个击破”,也有一些题目需要选择特殊的常数对所比较的数的值进行估计,例如,可知,进而可估计是一个1点几的数,从而便于比较 4、常用的指对数变换公式:(1)(2) (3)(4)换底公式: 进而有两个推论: (令) (二)利用函数单调性比较大小1、函数单调性的作用:在单调递增,则(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁) 2、导数运算法则:(1)(2) 3、常见描述单调性的形式 (1)导数形式:单调递增;单调递减2log 32221log 2log 3log 42=<<=2log 3nm m na a ⎛⎫= ⎪⎝⎭log log log a a a M N MN +=log log log a a aM M N N-=()log log 0,1,0na a N n N a a N =>≠>log log log c a c bb a=1log log a b b a =c b =log log m n a a nN N m=()f x [],a b []()()121212,,,x x a b x x f x f x ∀∈<⇔<()()()()()()()'''f x g x f x g x f x g x =+()()()()()()()'''2f x f xg x f x g x g x g x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭()()'0f x f x >⇒()()'0f x f x <⇒(2)定义形式:或: 表示函数值的差与对应自变量的差同号,则说明函数单调递增,若异号则说明函数单调递减 4、技巧与方法:(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入手点.所以处理这类问题要将条件与结论结合着分析.在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么.两者对接通常可以确定入手点(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能是具备乘除关系的函数.在构造时多进行试验与项的调整(3)在比较大小时,通常可利用函数性质(对称性,周期性)将自变量放入至同一单调区间中进行比较 (三)数形结合比较大小1、对称性与单调性:若已知单调性与对称性,则可通过作出草图观察得到诸如“距轴越近,函数值越……”的结论,从而只需比较自变量与坐标轴的距离,即可得到函数值的大小关系(1)若关于轴对称,且单调增,则图象可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越小(2)若关于轴对称,且单调减,则图象可能以下三种情况,可发现一个共同点:自变量距离轴越近,其函数值越大2、函数的交点:如果所比较的自变量是一些方程的解,则可将方程的根视为两个函数的交点.抓住共同的函数作为突破口,将其余函数的图象作在同一坐标系()()12120f x f x x x ->-()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦()f x x a =(),a +∞()f x x a =(),a +∞下,观察交点的位置即可判断出自变量的大小.【经典例题】例1.【2019全国Ⅰ卷理数】已知,则( ) A . B . C .D .【答案】B【解析】即则. 故选B .例2.【2019全国Ⅱ卷理数】若a >b ,则( ) A .ln(a −b )>0 B .3a <3b C .a 3−b 3>0 D .│a │>│b │【答案】C【解析】取,满足,但,则A 错,排除A ; 由,知B 错,排除B ;取,满足,但,则D 错,排除D ;因为幂函数是增函数,,所以,即a 3−b 3>0,C 正确.故选C .例3.【2019全国Ⅲ卷理数】设是定义域为R 的偶函数,且在单调递减,则0.20.32log 0.220.2a b c ===,,a b c <<a c b <<c a b <<b c a <<22log 0.2log 10,a =<=0.20221,b =>=0.3000.20.21,c <=<=01,c <<a c b <<2,1a b ==a b >ln()0a b -=219333=>=1,2a b ==-a b >|1||2|<-3y x =a b >33a b >()f x ()0,+∞A .(log 3)>()>()B .(log 3)>()>()C .()>()>(log 3)D .()>()>(log 3)【答案】C 【解析】是定义域为的偶函数,.,又在(0,+∞)上单调递减,∴,即.故选C .例4.【2017天津】已知奇函数在R 上是增函数,.若,,,则a ,b ,c 的大小关系为( )(A ) (B ) (C )(D )【答案】【解析】因为是奇函数且在上是增函数,所以在时,, 从而是上的偶函数,且在上是增函数,,,又,则,所以即,,所以,故选C .f 14f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 322-f 232-f 14f 232-f 322-f 14()f x R 331(log )(log 4)4f f ∴=223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>>()f x 23323(log 4)22f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()f x ()()g x xf x =2(log 5.1)a g =-0.8(2)b g =(3)c g =a b c <<c b a <<b a c <<b c a <<C ()f x R 0x >()0f x >()()g x xf x =R [0,)+∞22(log 5.1)(log 5.1)a g g =-=0.822<4 5.18<<22log 5.13<<0.8202log 5.13<<<0.82(2)(log 5.1)(3)g g g <<b a c <<例5.【2017山东】若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是A. B. C. D.【答案】B【解析】因为,且,,所以选B. 例6.【2019天津理数】已知,,,则的大小关系为( ) A . B . C .D .【答案】A【解析】因为, , ,即, 所以. 故选A.【最新模拟】1.(2020·福建高三(理))设12a e -=,24b e -=,12c e -=,323d e -=,则a b c d,,,的大小关系为()()21log 2a b a a b b +<<+()21log 2a b a b a b <+<+()21log 2a b a a b b +<+<()21log 2a ba b a b +<+<0a b >>1ab =()12112log a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+5log 2a =0.5og 2.l 0b =0.20.5c =,,a b c a c b <<a b c <<b c a <<c a b <<551log 2log 2a =<=0.50.5log 0.2log 0.252b =>=10.200.50.50.5c <=<112c <<a c b <<A .c b d a >>>B .c d a b >>>C .c b a d >>>D .c d b a >>>.【答案】B 【解析】3241e a e e ==,2416b e =,222444e c e e==,249e d e =,由于 2.7e ≈,27.39e ≈,320.09e ≈,所以c d a b >>>,故选:B .2.(2020·湖南高三学业考试)10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12.设其平均数为a ,中位数为b ,众数为c ,则有( ).A .a b c >>B .c b a >>C .c a b >>D .b c a >>【答案】B【解析】1(15171410151717161412)14.710a =+++++++++=, 中位数为1(1515)152b =+=,众数为=17c .故选:B.3.(2020·四川省泸县第二中学高三月考(文))已知3log 6p =,5log 10q =,7log 14r =,则p ,q ,r 的大小关系为( )A .q p r >>B .p r q >>C .p q r >>D .r q p >>【答案】C【解析】依题意得31+log 2p =,51log 2q =+,71log 2r =+,而357log 2log 2log 2>>,所以p q r >>.4. (2020·四川省泸县第四中学高三月考(理))设{a n }是等比数列,则“a 1<a 2<a 3”是数列{a n }是递增数列的A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件、C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】1212311101a a a a a a q a q q >⎧<<⇒<<⇒⎨>⎩或1001a q <⎧⎨<<⎩,所以数列{a n }是递增数列,若数列{a n }是递增数列,则“a 1<a 2<a 3”,因此“a 1<a 2<a 3”是数列{a n }是递增数列的充分必要条件,选C5.(2020·四川棠湖中学高三月考(文))设log a =2019log b =,120192018c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ).A .a b c >>B .a c b >>C .c a b >>D .c b a >>【答案】C 【解析】因为20182018201811log 2018log log ,2a =>=>=201920191log log ,2b =<=102019201820181c =>=,故本题选C.6.(2020·北京八十中高三开学考试)设0.10.134,log 0.1,0.5a b c ===,则 ( )A .a b c >>B .b a c >>C .a c b >>D .b c a >> 【答案】C【解析】0.10.1341,log 0.10,00.51a b c =>=<<=<,a c b ∴>>,故选C .7.(2020·河南高三月考(文))己知a =544log 21b =, 2.913c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则( ) A .a b c >> B .a c b >>C .b c a >>D .c a b >> 【答案】B【解析】因为104661a ==>=, 2.95544411log log 10,012133b c ⎛⎫⎛⎫=<=<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以a c b >>,故选:B.8. (2020·广东高三月考(文))已知3log 8a =,0.80.25b -=,c =则( )A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D . a c b << 【答案】D【解析】3log 82<,0.80.8 1.6 1.50.254222-==>=>,∴a c b <<. 故选:D.9. (2020·新兴县第一中学高三期末(理))函数()()2x bf x x c -+=+的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .0,0b c <>B .0,0b c >>C .0,0b c ><D .0,0b c <<【答案】C 【解析】∵()()2x bf x x c -+=+的图象与y 轴交于M ,且点M 的纵坐标为正,∴20by c =>,故0b >, ()()2x bf x x c -+=+定义域为{}|x x c ≠-其函数图象间断的横坐标为正,∴0c ->,故0c <.故选:C10.(2020·云南高三(理))已知1t >,235=log ,log ,=log x t y t z t =,则A .235x y z <<B .523z x y <<C .352y z x <<D .325y x z <<【答案】D【解析】由题意222log x t t ==,333log y t ==,555log z t t ==, 116228==113639==,易知113223<,11510525=,11102232=,即115252<, ∴1115321523<<<,又1t >,∴325y x z <<,故选D .11.(2020·天水市第一中学高三月考(理))定义在R 上的函数()f x 的图象是连续不断的曲线,且()()2xf x f x e =-,当0x >时,()()f x f x '>恒成立,则下列判断一定正确的是( )A .()()523e f f <- B .()()523f e f <- C .()()523e f f ->D .()()523f e f -<【答案】B【解析】构造函数()()x f x g x e=,因为()()2x f x f x e =-, 所以()()2x f x f x e -=,则()()()()()2x x x xf x f x f x eg x g x e e e ----====, 所以()g x 为偶数,当0x >时,()()()0xf x f xg x e '-'=>, 所以()g x 在()0,∞+上单调递增,所以有()()32g g >,则()()32g g ->,即()()3232f f e e-->,即()()532e f f ->. 12. .(2020·海南中学高三月考)已知函数())ln f x x =,设()3log 0.2a f =,()0.23b f -=,()1.13c f =-,则( )A .a b c >>B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >> 【答案】D【解析】∵())ln f x x =∴()ln()f x x ==∴())f x x -=∵当0x >1x >;当0x <时,01x <<,∴当0x >时,())))f x x x x ==-=,())f x x -=;当0x <时()))f x x x ==;()))f x x x -=-=.∴()()f x f x =-,∴函数()f x 是偶函数,∴当0x >时,易得())f x x =为增函数∴33(log 0.2)(log 5)a f f ==, 1.1 1.1(3)(3)c f f =-=,∵31log 52<<,0.2031-<<, 1.133>∴ 1.10.23(3)(log 5)(3)f f f ->>,∴c a b >>,故选D.13. (2020·黑龙江实验中学高三开学考试(文))若2log 3a =,4log 8b =,5log 8c =,则,,a b c 的从大到小顺序为 .【答案】a b c >>【解析】由于42221log 8log 8log log 2b a ===<=,即a b >. 由于48811log 8log 4log 8b c ==>=,即b c >.所以a b c >>. 14、(2020·山东高三月考)已设,a b 都是正数,则“33a b log log <”是“333a b >>”的 条件 .(填“充分不必要”、 “必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”)【答案】必要不充分【解析】由33a b log log <,得01b a <<<或01a b <<<或1a b >>,由333a b >>,得1a b >>,∴“33a b log log <”是“333a b >>”的必要不充分条件.15. (2020·四川省泸县第四中学高三月考(理))已知||()2x f x x =,3(log a f =,31(log )2b f =,(3)c f ln =,则,,a b c 的从大到小顺序为 . 【答案】c a b >>【解析】由函数的解析式可知函数为奇函数,当0x ≥时,()2x f x x =⋅,此时函数为增函数,结合奇函数的性质可知函数()f x 是定义在R 上的单调递增函数,由于331ln 31log 0log 2>>>>,故()(3132f ln f log f log ⎛⎫>> ⎪⎝⎭.即c a b >>. 16. (2020·河北工业大学附属红桥中学高三月考)已知函数()32cos f x x x =+,若a f =(2),b f =2(log 7),c f =则,,a b c 的从小到大顺序为 .【答案】b c a <<【解析】因为函数()32cos f x x x =+,所以导数函数()'32f x sinx =-,可得()'320f x sinx =->在R 上恒成立,所以()f x 在R 上为增函数, 又因为222log 4log 73=<<<b c a <<,故选D.。
最值问题19种题型最值问题是一个在数学中非常常见的问题类型,它要求我们找出一组数值中的最大值或最小值。
在解决最值问题的过程中,我们需要运用数学知识和技巧来推导和计算,以找到正确的答案。
下面将介绍19种最值问题的题型及其解法。
1.一元一次函数最值问题:给定一个一元一次函数,求其最大值或最小值。
解法一般是对函数进行求导,然后令导数为零求解。
2.二次函数最值问题:给定一个二次函数,求其最大值或最小值。
解法一般是对函数进行求导,然后令导数为零求解。
3.分段函数最值问题:给定一个分段函数,求其最大值或最小值。
解法是分别求出每个区间内的最大值或最小值,并比较大小。
4.绝对值函数最值问题:给定一个含有绝对值的函数,求其最大值或最小值。
解法是分别讨论绝对值的取正值和取负值的情况,并比较大小。
5.指数函数最值问题:给定一个指数函数,求其最大值或最小值。
解法一般是对函数进行求导,然后令导数为零求解。
6.对数函数最值问题:给定一个对数函数,求其最大值或最小值。
解法一般是对函数进行求导,然后令导数为零求解。
7.三角函数最值问题:给定一个三角函数,求其最大值或最小值。
解法一般是对函数进行求导,然后令导数为零求解。
8.组合函数最值问题:给定一个由多个函数复合而成的函数,求其最大值或最小值。
解法一般是使用复合函数的链式法则进行求导,并令导数为零求解。
9.线性规划最值问题:给定一组线性不等式和线性目标函数,求其满足约束条件的最大值或最小值。
解法一般是使用线性规划的方法进行求解。
10.几何图形最值问题:给定一个几何图形,求其最大面积、最小周长等最值问题。
解法一般是使用几何知识和公式进行计算。
11.统计问题最值问题:给定一组数据,求其中的最大值、最小值或其他统计量。
解法一般是对数据进行排序或使用统计学方法。
12.矩阵最值问题:给定一个矩阵,求其中的最大值、最小值或其他特殊元素。
解法一般是使用矩阵运算和线性代数方法。
13.排列组合最值问题:给定一组元素,求其中的最大值、最小值或特殊组合。
比较三角函数的大小的技巧三角函数的大小比较,是数学中经常遇到的问题,也是初中数学的一个重点内容,如何快速比较锐角三角函数的大小呢现介绍几种三角函数大小比较的方法和技巧,以飨读者.一、同名三角函数大小的比较同名三角函数大小的比较,要把握它们的增减性:正弦、正切值随角度的增大而增大(可记为正变关系);余弦、余切值随角度的增大而减小(可记为反变关系). 例1:比较大小:cos 043____ cos 034,tan 043____ tan 034.分析:由余弦函数的反变关系可得cos 043<cos 034;由正切函数的正变变关系可得tan 043> tan 034.二、同角的三角函数的大小比较同角的三角函数的大小比较可用下列方法:当045=α时,sin α=cos α,tan α=cot α;当045 α时,sin α<cos α,tan α<cot α,且cot α>1;当045=α时,sin α>cos α,tan α>cot α,且cot α<1.例2: 比较大小:sin 043____ cos 043 ,tan 043____ tan 043.分析:由以上规律可得sin 043< cos 043 ,tan 056> cot 056.三、不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较,可以利用互为余角的锐角三角函数关系,化为同名三角函数后再比较。
例3:比较大小:(1)tan 043____ cot 041 ,(2)sin 043____ cos 056. 分析:(1)∵cot 041= tan 049,∴tan 043< cot 041 ;(2)∵cos 056= sin 034, ∴sin 043>cos 056.四、利用特殊角的三角函数值比较例4:令a= sin 060,b= cos 045,c= tan 030,则它们之间的大小关系是用“<”连接起来为______.分析:事实上,a= sin 060=23,b= cos 045=22,c= tan 030=33, 显然有23>22,即b <a. 现作b c c b ⇒=⨯=1263322, ∴c < b <a.。
高中数学第一章-集合一、知识结构:本章知识主要分为集合、简单不等式的解法(集合化简)、简易逻辑三部分:二、考试注意事项:三、含绝对值不等式、一元二次不等式的解法与延伸 1.整式不等式的解法根轴法(零点分段法)(从右上角开始划线,大于取上边,小于取下边)①将不等式化为a 0(1)(2)…()>0(<0)形式,并将各因式x 的系数化“+”;(为了统一方便)②求根,并在数轴上表示出来;③由右上方穿线,经过数轴上表示各根的点(为什么?);④若不等式(x 的系数化“+”后)是“>0”,则找“线”在x 轴上方的区间;若不等式是“<0”,则找“线”在x 轴下方的区间.+-+-x 1x 2x 3x m-3x m-2xm-1x mx0>∆ 0=∆ 0<∆二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-==无实根 的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R 的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅∅2.分式不等式的解法 (1)标准化:移项通分化为)()(x g x f >0(或)()(x g x f <0);)()(x g x f ≥0(或)()(x g x f ≤0)的形式, (2)转化为整式不等式(组)⎩⎨⎧≠≥⇔≥>⇔>0)(0)()(0)()(;0)()(0)()(x g x g x f x g x f x g x f x g x f3.含绝对值不等式的解法(1)公式法:c b ax <+,与)0(>>+c c b ax 型的不等式的解法. (2)定义法:用“零点分区间法”分类讨论.(3)几何法:根据绝对值的几何意义用数形结合思想方法解题.4.一元二次方程根的分布 一元二次方程20(a ≠0)(1)根的“零分布”:根据判别式和韦达定理分析列式解之.(2)根的“非零分布”:作二次函数图象,用数形结合思想分析列式解之.(四)简易逻辑1、命题的定义:可以判断真假的语句叫做命题。
比较三角函数的大小的技巧三角函数的大小比较,是数学中经常遇到的问题,也是初中数学的一个重点内容,如何快速比较锐角三角函数的大小呢现介绍几种三角函数大小比较的方法和技巧,以飨读者.一、同名三角函数大小的比较同名三角函数大小的比较,要把握它们的增减性:正弦、正切值随角度的增大而增大(可记为正变关系);余弦、余切值随角度的增大而减小(可记为反变关系).例1:比较大小:cos 043____ cos 034,tan 043____ tan 034.分析:由余弦函数的反变关系可得cos 043<cos 034;由正切函数的正变变关系可得tan 043> tan 034.二、同角的三角函数的大小比较同角的三角函数的大小比较可用下列方法:当045=α时,sin α=cos α,tan α=cot α;当045 α时,sin α<cos α,tan α<cot α,且cot α>1;当045=α时,sin α>cos α,tan α>cot α,且cot α<1.例2: 比较大小:sin 043____ cos 043 ,tan 043____ tan 043.分析:由以上规律可得sin 043< cos 043 ,tan 056> cot 056.三、不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较不同名又不同角的锐角三角函数的大小比较,可以利用互为余角的锐角三角函数关系,化为同名三角函数后再比较。
例3:比较大小:(1)tan 043____ cot 041 ,(2)sin 043____ cos 056. 分析:(1)∵cot 041= tan 049,∴tan 043< cot 041 ;(2)∵cos 056= sin 034, ∴sin 043>cos 056.四、利用特殊角的三角函数值比较例4:令a= sin 060,b= cos 045,c= tan 030,则它们之间的大小关系是用“<”连接起来为______.分析:事实上,a= sin 060=23,b= cos 045=22,c= tan 030=33, 显然有23>22,即b <a. 现作b c c b ⇒=⨯=1263322, ∴c < b <a.。
第五章三角函数要点一:终边相同的角 1.终边相同的角凡是与α终边相同的角,都可以表示成360k α⋅︒+的形式. 要点诠释:(1)终边相同的前提是:原点,始边均相同;(2)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同; (3)终边相同的角有无数多个,它们相差360︒的整数倍. 特例:终边在x 轴上的角集合{}|180k k Z αα=⋅︒∈,, 终边在y 轴上的角集合{}|18090k k Z αα=⋅︒+︒∈,, 终边在坐标轴上的角的集合{}|90k k Z αα=⋅︒∈,.在已知三角函数值的大小求角的大小时,通常先确定角的终边位置,然后再确定大小. 2.弧度和角度的换算(1)角度制与弧度制的互化:π弧度 180=,1801π=弧度,1弧度'180()5718π=≈(2)弧长公式:r l ||α=(α是圆心角的弧度数),扇形面积公式:2||2121r r l S α==. 要点诠释:(1)角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分,如2ππ--,等等,一般地, 正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0,角的正负主要由角的旋转方向来决定.(2)角α的弧度数的绝对值是:rl=α,其中,l 是圆心角所对的弧长,r 是半径. 要点二:任意角的三角函数的定义、三角函数的符号规律、特殊角的三角函数值、同角三角函数的关系式、诱导公式:1.三角函数定义:角α终边上任意一点P 为),(y x ,设r OP =||则:,cos ,sin r x r y ==ααxy =αtan 要点诠释:三角函数的值与点P 在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离22r x y =+那么22sin x y α=+,22cos x y α=+,tan yxα=. 2.三角函数符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦(为正);要点诠释:口诀的含义是在第一象限各三角函数值为正;在第二象限正弦值为正,在第三象限正切值为正,在第四象限余弦值为正.α0 6π 4π 3π 2π π32π 2π sin α 0 21 22 23 1 0 -1 0 cos α 1 23 22 21 0 -1 0 1 tan α33 13不存在不存在22sin sin cos 1;tan cos ααααα+== 要点诠释:(1)这里“同角”有两层含义,一是“角相同”,二是对“任意”一个角(使得函数有意义的前提下)关系式都成立;(2)2sin α是2(sin )α的简写;(3)在应用平方关系时,常用到平方根,算术平方根和绝对值的概念,应注意“±”的选取. 5.诱导公式(奇变偶不变,符号看象限):sin(πα-)=sin α,cos(πα-)=-cos α,tan(πα-)=-tan α sin(πα+)=-sin α,cos(πα+)=-cos α,tan(πα+)=tan α sin(α-)=-sin α,cos(α-)=cos α,tan(α-)=-tan αsin(2πα-)=-sin α,cos(2πα-)=cos α,tan(2πα-)=-tan αsin(2k πα+)=sin α,cos(2k πα+)=cos α,tan(2k πα+)=tan α,()k Z ∈ sin(2πα-)=cos α,cos(2πα-)=sin α sin(2πα+)=cos α,cos(2πα+)=-sin α要点诠释:(1)要化的角的形式为α±⋅ 90k (k 为常整数); (2)记忆方法:“奇变偶不变,符号看象限”;(3)必须对一些特殊角的三角函数值熟记,做到“见角知值,见值知角”; (4)sin cos cos 444x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;cos sin 44x x ππ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 要点三:正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质1.三角函数sin cos y x y x ==,的图象与性质: y=sinx y=cosx 定义域 (-∞,+∞) (-∞,+∞) 值域 [-1,1] [-1,1] 奇偶性奇函数偶函数单调性增区间[2,2],22k k k Z ππππ-+∈ 减区间3[2,2],22k k k Zππππ++∈ 增区间[]22k k k Zπππ-∈,减区间[]22k k k Zπππ+∈,周期性 最小正周期2T π=最小正周期2T π=最值 当2()2x k k Z ππ=-∈时,min 1y =-当2()2x k k Z ππ=+∈时,max 1y =当2()x k k Z ππ=+∈时,min 1y =- 当2()x k k Z π=∈时,max 1y = 对称性对称轴()2x k k Z ππ=+∈对称中心()0()k k Z π∈,对称轴()x k k Z π=∈ 对称中心(,0)()2k k Z ππ+∈y=cosx 的图象是由y=sinx 的图象左移2得到的. 2.三角函数tan y x =的图象与性质:y=tanx定义域 ,2x k k Z ππ≠+∈值域 R 奇偶性奇函数单调性 增区间(,),22k k k Z ππππ-+∈周期性 T π=最值 无最大值和最小值 对称性对称中心(,0)()2k k Z π∈ 要点四:函数sin()y A x ωϕ=+的图象与性质 用“五点法”作sin()y A x ωϕ=+的简图,主要是通过变量代换,设z x ωϕ=+,由z 取30,,,,222ππππ来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象. 要点诠释:用“五点法”作图的关键是点的选取,其中横坐标成等差数列,公差为4T. sin()y A x ωϕ=+2.sin()y A x ωϕ=+的性质 (1)三角函数的值域问题三角函数的值域问题,实质上大多是含有三角函数的复合函数的值域问题,常用方法有:化为代数函数的值域或化为关于sin (cos )x x 的二次函数式,再利用换元、配方等方法转化为二次函数在限定区间上的值域.(2)三角函数的单调性函数)0,0)(sin(>>+=ωϕωA x A y 的单调区间的确定,基本思想是把ϕω+x 看作一个整体,比如:由)(2222Z k k x k ∈+≤+≤-ππϕωππ解出x 的范围所得区间即为增区间,由)(23222Z k k x k ∈+≤+≤+ππϕωππ解出x 的范围,所得区间即为减区间; 要点诠释:(1)注意复合函数的解题思想;(2)比较三角函数值的大小,往往是利用奇偶性或周期性在转化为属于同一单调区间上的两个同名函数值,再利用单调性比较.3.确定sin()y A x ωϕ=+的解析式的步骤①首先确定振幅和周期,从而得到A ω,;②确定ϕ值时,往往以寻找“五点法”中第一个零点(,0)ϕω-作为突破口,要注意从图象的升降情况找准第一个零点的位置,同时要利用好最值点.要点五:正弦型函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换方法 先平移后伸缩sin y x =的图象 sin()y x ϕ=+的图象sin()y x ωϕ=+的图象 sin()y A x ωϕ=+的图象的图象. 先伸缩后平移sin y x =的图象 sin y A x =的图象(01)(1)1()ωωω<<>−−−−−−−−−→横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变 sin()y A x ω=的图象(0)(0)ϕϕϕω><−−−−−−−→向左或向右平移个单位sin()y A x ωϕ=+的图象的图象.要点六:两角和、差的正、余弦、正切公式()sin sin cos cos sin αβαβαβ±=±; ()cos cos cos sin sin αβαβαβ±=;ϕϕϕ<−−−−−−−→向左(>0)或向右(0)平移个单位长度()ωωω−−−−−−−−−→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变()A A A >−−−−−−−−−→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度sin()y A x k ϕ=++(1)(01)A A A ><<−−−−−−−−−→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度sin()y A x k ωϕ=++()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ±±=.要点诠释:1.公式的适用条件(定义域) :公式①、②对任意实数α,β都成立,这表明①、②是R 上的恒等式;公式③中,∈,且R αβk (k Z)2±≠+∈、、παβαβπ2.正向用公式①、②,能把和差角()±αβ的弦函数表示成单角α,β的弦函数;反向用,能把右边结构复杂的展开式化简为和差角()±αβ 的弦函数.公式③正向用是用单角的正切值表示和差角()±αβ的正切值化简.要点七:二倍角公式1. 在两角和的三角函数公式βαβαβαβα=+++中,当T C S ,,时,就可得到二倍角的三角函数公式222,,S C T ααα:sin 22sin cos ααα=;2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-;22tan tan 21tan ααα=-. 要点诠释:1.在公式22,S C αα中,角α没有限制,但公式2T αα中,只有当)(224Z k k k ∈+≠+≠ππαππα和时才成立;2. 余弦的二倍角公式有三种:ααα22sin cos 2cos -==1cos 22-α=α2sin 21-;解题对应根据不同函数名的需要,函数不同的形式,公式的双向应用分别起缩角升幂和扩角降幂的作用.3. 二倍角公式不仅限于2α和α的二倍的形式,其它如4α是2α的二倍,24αα是的二倍,332αα是的二倍等等,要熟悉这多种形式的两个角相对二倍关系,才能熟练地应用二倍角公式,这是灵活运用这些公式的关键.要点八:二倍角公式的推论升幂公式:21cos 22cos αα+=, 21cos 22sin αα-=降幂公式:ααα2sin 21cos sin =; 22cos 1sin 2αα-=;22cos 1cos 2αα+=.要点九:三角恒等变换的基本题型三角式的化简、求值、证明是三角恒等变换的基本题型: 1.三角函数式的化简(1)常用方法:①直接应用公式进行降次、消项;②切割化弦,异名化同名,异角化同角;③ 三角公式的逆用等.(2)化简要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数种数尽量少;③使项数尽量少;④尽量使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数.2.三角函数的求值类型有三类(1)给角求值:一般所给出的角都是非特殊角,要观察所给角与特殊角间的关系,利用三角变换消去非特殊角,转化为求特殊角的三角函数值问题;(2)给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如2(),()()ααββααβαβ=+-=++-等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论;(3)给值求角:实质上转化为“给值求值”问题,由所得的所求角的函数值结合所求角的范围及函数的单调性求得角.3.三角等式的证明(1)三角恒等式的证题思路是根据等式两端的特征,通过三角恒等变换,应用化繁为简、左右同一等方法,使等式两端化“异”为“同”;(2)三角条件等式的证题思路是通过观察,发现已知条件和待证等式间的关系,采用代入法、消参法或分析法进行证明.类型一:三角函数的概念例1. 已知角α的终边过点(,2)(0)a a a ≠,求α的三个三角函数值. 【思路点拨】分0,0a a ><两种情况求α的三个三角函数值. 【解析】因为过点(,2)(0)a a a ≠,所以5|r a =,,2x a y a ==.当250sin 55||5y a r a aα>====时,; 5cos 55x r aα===,2tan =α. 当250sin 5||5y a r a a α<====-时,5cos 55x r aα===--;2tan =α. 【总结升华】(1)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际及解题的需要对参数进行分类讨论;(2)若角α已经给定,不论点选在α的终边上的什么位置,角α的三角函数值都是确定的;另一方面,如果角α终边上点坐标已经确定,那么根据三角函数定义,角α的三角函数值也是确定的.类型二:扇形的弧长与面积的计算例2.已知一半径为r 的扇形,它的周长等于所在圆的周长的一半,那么扇形的中心角是多少弧度?合多少度?扇形的面积是多少?【答案】2π- 65.44︒ 21(2)2r π-【解析】设扇形的圆心角是rad θ,因为扇形的弧长是θr ,所以扇形的周长是2.r r θ+ 依题意,得2,rr r θπ+=()2rad θπ∴=-180(2)ππ⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭≈1.14257.30⨯︒≈65.44,︒ 2211(2).22S r r θπ∴==-【总结升华】弧长和扇形面积的核心公式是圆周长公式2C r π=⋅和圆面积公式2122S r π=⋅⋅,当用圆心角的弧度数α代替2π时,即得到一般的弧长公式和扇形面积公式:211,.22l r S lr r αα=⋅==⋅类型三:同角三角函数的基本关系式 例3.已知1sin cos ,(0,),5A A A π+=∈,求tan A 的值. 【思路点拨】由题意知,12sin cos ,(0,),25A A A π=-∈所以A 为钝角,然后求出3cos 5α=-即可求得. 【解析】方法一:由51cos sin =+A A ,得(),251cos sin 2=+A A),,0(,2512cos sin π∈-=∴A A A .0cos sin ,0cos ,0sin ,2>-<>∴<<∴A A A A A ππ又().57cos sin ,2549cos sin 21cos sin 2=-∴=-=-A A A A A A 由,57cos sin 51cos sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+A A A A 得,.53cos 54sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==A A .34tan -=∴A方法二:由51cos sin =+A A 可得,sin 51cos 22⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A即,sin 51sin 122⎪⎭⎫⎝⎛-=-A A 整理得,012sin 5sin 252=--A A即,0)3sin 5)(4sin 5(=+-A A54sin =∴A 或53sin -=A ,由已知π<<A 0知53sin -=A 不合题意,舍去.1sin cos 5A A +=,两边平方得:12sin cos ,(0,),25A A A π=-∈(,)2A ππ∴∈,所以3cos 5A =- .34tan -=∴A【总结升华】同角三角函数基本关系是反映了各种三角函数之间的内在联系,为三角函数式的恒等变形提供了工具与方法.类型四:三角函数的诱导公式例4.已知sin(3π+θ)=13,求()()()cos cos(2)33cos cos 1sin cos sin 22πθθπππθπθθθπθ+-+--⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎣⎦---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值.【思路点拨】利用诱导公式,求出sin θ=-13.然后化简要求的式子,即可求得结果. 【答案】18【解析】 ∵sin(3π+θ)=-sin θ=13,∴sin θ=-13, ∴原式=()cos cos(2)3cos cos 1sin cos()cos 2θπθπθθθπθθ--+--⎛⎫---+ ⎪⎝⎭=21cos 1cos cos cos θθθθ++-+ =11cos θ++11cos θ-=221cos θ- =22sin θ=221()3-=18. 【总结升华】 诱导公式用角度和弧度制表示都成立,记忆方法可以概括为“奇变偶不变,符号看象限”,“变”与“不变”是相对于对偶关系的函数而言的,sin α与cos α对偶,“奇”、“偶”是对诱导公式中2k πα⋅+的整数k 来讲的,象限指2k πα⋅+中,将α看作锐角时,2k πα⋅+所在象限,如将3cos 2πα⎛⎫+⎪⎝⎭写成cos 32πα⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭,因为3是奇数,则“cos ”变为对偶函数符号“sin ”,又32πα+看作第四象限角,3cos 2πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭为“+”,所以有3cos sin 2παα⎛⎫+= ⎪⎝⎭. 类型五:三角函数的图象和性质 例5. 函数ln cos 22y x x ππ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的图象是( )【答案】A【解析】ln cos ()22y x x ππ=-<<是偶函数,可排除B 、D ,由cosx 的值域可以确定.因此本题应选A.例6.把函数y =cos2x +1的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图像是( )【思路点拨】首先根据函数图象变换的公式,可得最终得到的图象对应的解析式为:y=cos (x+1),然后将曲线y=cos (x+1)的图象和余弦曲线y=cosx 进行对照,可得正确答案. 【解析】将函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式为:y=cosx+1,再将y=cosx+1图象向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图象对应的解析式为:y=cos (x+1),∵曲线y=cos (x+1)由余弦曲线y=cosx 左移一个单位而得,∴曲线y=cos (x+1)经过点1,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭和31,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭,且在区间31,122ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上函数值小于0,由此可得,选项A 正确,故选A .例7.已知函数()sin(),f x x ωϕ=+其中0ω>,||2ϕ<(I )若coscos sinsin 0,44ππϕϕ3-=求ϕ的值; (Ⅱ)在(I )的条件下,若函数()f x 的图像的相邻两条对称轴之间的距离等于3π,求函数()f x 的解析式;并求最小正实数m ,使得函数()f x 的图像象左平移m 个单位所对应的函数是偶函数.【思路点拨】(1)把所给的式子化简,然后结合平方关系式得出tan ϕ,由0ω>,||2πϕ<,求出ϕ的值.(Ⅱ)由题意求得,23T π=,故3ω=,进一步求出()f x 的解析式. 【答案】(I )4π(Ⅱ)()sin(3)4f x x π=+ 12π【解析】 (I )由3coscos sin sin 044ππϕϕ-=,得22sin 022ϕϕ-=,得tan 1ϕ= 又||,24ππϕϕ<∴=.(Ⅱ)由(I )得,()sin()4f x x πω=+依题意,23T π= 又2,T πω=故3,()sin(3)4f x x πω=∴=+ 函数()f x 的图像向左平移m 个单位后所对应的函数为()sin 3()4g x x m π⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦()g x 是偶函数当且仅当3()42m k k Z πππ+=+∈即()312k m k Z ππ=+∈ 从而,最小正实数12m π=【总结升华】本题考查了同角三角函数的基本关系式及函数sin()y A x ωϕ=+的性质,属中等难度题.类型六:正用公式例8.已知:41cos ,32sin -=β=α,求cos()αβ-的值. 【思路点拨】因为不知道角,αβ所在的象限,所以要对,αβ分别讨论求cos()αβ-的值.【解析】由已知可求得22515cos 1sin sin 1cos 34ααββ=-=±=-=±. 当α在第一象限而β在第二象限时,os()os cos sin sin c c αβαβαβ-=+51215)43=-+125152-=. 当α在第一象限而β在第三象限时,512152155cos())(43αβ+-=-+⋅=当α在第二象限而β在第二象限时, 512152155cos()()343412αβ+-=--+⋅=. 当α在第二象限而β在第三象限时,512152155cos()()(343412αβ-=--+⋅-=-. 【总结升华】分类的原则是:(1)分类中的每一部分是相互独立的;(2)一次分类按一个标准;(3)分类讨论要逐级进行.掌握分类的方法,领会其实质,对于加深基础知识的理解,提高分析问题、解决问题的能力是十分重要的.例9.已知παπ434<<,40πβ<<,53)4cos(=-απ,135)43sin(=+βπ,求sin()αβ+的值.【思路点拨】注意到)(2)4()43(βαπαπβπ++=--+,应把)43(),4(βπαπ+-看成整体,可以更好地使用已知条件.欲求sin()αβ+,只需求出)2cos(βαπ++-.【答案】5665【解析】∵ 042<-<-αππ, ∴54)4sin(-=-απ,∵ πβππ<+<4343, ∴1312)43cos(-=+βπ.∴)](2cos[)sin(βαπβα++-=+6556)54(135531312)]4sin()43sin()4cos()43[cos()]4()43cos[(=-⨯-⨯=-++-+-=--+-=απβπαπβπαπβπ【总结升华】(1)解题中应用了)(2)4()43(βαπαπβπ++=--+式子的变换,体现了灵活解决问题的能力,应着重体会,常见的变换技巧还有(),2()()βαβαααβαβ=+-=++-,2()()βαβαβ=+--, 2()αβαβα+=++等.(2)已知某一个(或两个)角的三角函数值,求另一个相关角的三角函数值,基本的解题策略是从“角的关系式”入手切入或突破.角的关系主要有互余(或互补)关系,和差(为特殊角)关系,倍半关系等.对于比较复杂的问题,则需要两种关系的混合运用.类型七:逆用公式 例10.求值:(1)001tan151tan15+-; (2)44(sin 23cos8sin 67cos98)(sin 730cos 730)''+-o o o o o o. 【思路点拨】 题目中涉及到的角并非特殊角,而从式子的结构出发应逆用和角公式等先化简再计算. (1)利用tan 451︒=将1tan15+︒视为tan 45tan15︒+︒,将1tan15-︒视为1tan 45tan15-︒︒,则式子恰为两角和的正切.【答案】(132)14- 【解析】(1)原式360tan )1545tan(15tan 45tan 115tan 45tan 0000000==+=-+=; (2)原式=44[sin 23cos8sin(9023)cos(908)](sin 730cos 730)''+-+-o o o o o o o o2222(sin 23cos8cos 23sin8)(sin 730cos 730)(sin 730cos 730)o o o o o o o o ''''=-+-22sin(238)(cos 730sin 730)o o o o ''=---11sin15cos15sin 3024=-︒︒=-︒=-.【总结升华】(1)把式中某函数作适当的转换之后,再逆用两角和(差)正(余)弦公式,二倍角公式等,即所谓“逆用公式”.(2)辅助角公式:22sin cos )a b a b αααϕ+++,其中角ϕ在公式变形过程中自然确定.例11. 求值:(1)cos36cos72︒︒;(2)πππ73cos 72cos 7cos【思路点拨】问题的特征是角存在倍角关系,且都是余弦的乘积.方法是分子分母(分母视为1)同乘以最小角的正弦.【答案】(1)1/4 (2)1/8 【解析】(1)原式=000000000sin 36cos36cos 721sin 72cos 721sin1441sin 362sin 364sin 364=⨯=⨯=; (2)原式=πππππππ74cos 72cos 7cos )74cos(72cos 7cos -=-24sin cos cos cos 7777sin7224sin cos cos 7772sin78sin 7...8sin718πππππππππππ=-=-==-=【总结升华】此种类型题比较特殊,特殊在:①余弦相乘;②后一个角是前一个角的2倍;③最大角的2倍与最小角的和与差是π.三个条件缺一不可.另外需要注意2的个数.应看到掌握了这些方法后可解决一类问题,若通过恰当的转化,转化成具有这种特征的结构,则可考虑采用这个方法.类型八:变用公式例12.在ABC ∆中,求值:tan tan tan tan tan tan 222222A B B C C A ++ 【答案】1【解析】∵A B C π++=,∴222+=-A B C π,∴tan tan()cot 2222A B C Cπ+=-= ∴原式=tan tan tan (tan tan )22222A B C A B++tan tan tan tan (1tan tan )222222tan tan tan cot (1tan tan )222222tan tan 1tan tan22221A B C A B A B A B C C A B A B A B +=+-=+⨯-=+-= 例13. 化简:(1)sin 50(13)︒︒;(2)222cos 12tan()sin ()44αππαα--+【思路点拨】(1)题中首先“化切为弦”,同时用好“50︒”和“40︒”的互余关系,注意逆用和角公式化简; (2)题初看有“化切为弦”,“降幂”等诸多想法,但首先应注意到2)4()4(παπαπ=++-这个关系.【答案】(1)1(2)1【解析】(1)原式003sin10sin50(1)cos10=+00cos103sin10sin 50+==000000sin 30cos10cos30sin102sin50cos10+⋅000000000sin 402cos40sin 402sin50cos10cos10sin80cos101cos10cos10=⋅==== (2)原式=2cos 22tan()sin [()]424απππαα---2cos 22sin()4cos ()4cos()4cos 22sin()cos()44cos 2cos 2cos 2sin(2)21απαπαπααππααααπαα=-⋅--=--==-=【总结升华】(1)三角变换所涉及的公式实际上正是研究了各种组合的角(如和差角,倍半角等)的三角函数与每一单角的三角函数关系.因而具体运用时,注意对问题所涉及的角度及角度关系进行观察.(2)三角变换中一般采用“降次”、“化弦”、“通分”的方法;在三角变换中经常用到降幂公式:21cos 2cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=. 例14.已知32)sin(=+βα,51)sin(=-βα,求的值. 【思路点拨】 先分析所求式 sin tan sin cos cos sin tan cos sin cos αααβαββαββ==,分子、分母均为已知条件中和差角的展开式的项.【答案】137【解析】∵32sin cos cos sin )sin(=+=+βαβαβα, 51sin cos cos sin )sin(=-=-βαβαβα, 2tan()tan tan tan tan()αβαββαβ+--⋅+解得3013cos sin =βα, 307sin cos =βα, ∴tan sin cos 13tan cos sin 7ααββαβ==. 类型九:三角函数知识的综合应用 例15.函数2()6cos 33(0)2xf x x ωωω=->在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形.(Ⅰ)求ω的值及函数()f x 的值域;(Ⅱ)若083()f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值. 【答案】(Ⅰ)4π[3,3]-(Ⅱ)65【解析】(Ⅰ)由已知可得:2()6cos 33(0)2x f x x ωωω=-> =3cos ωx+)3sin(32sin 3πωω+=x x又由于正三角形ABC 的高为23,则BC=4 所以,函数482824)(πωωπ===⨯=,得,即的周期T x f所以,函数]32,32[)(-的值域为x f(Ⅱ)因为,由538)(0=x f (Ⅰ)有 ,538)34(sin 32)(00=+=ππx x f 54)34(sin 0=+ππx 即由x 0)2,2()34x (323100ππππ-∈+-∈),得,(所以,53)54(1)34(cos 20=-=+ππx 即 故=+)1(0x f =++)344(sin 320πππx ]4)34(sin[320πππ++x)22532254(324sin)34cos(4cos )34([sin 3200⨯+⨯=+++=ππππππx x567=【总结升华】本题主要考查三角函数的图像与性质同三角函数的关系、两角和的正(余)弦公式、二倍角公式等基础知识,考查运算能力,考查树形结合、转化等数学思想.。
函数值大小比较泰勒我们来了解一下泰勒级数的定义。
泰勒级数是一种将一个函数表示为无穷级数的方法,通过无穷项的相加,来逼近一个复杂函数在某个点的近似值。
泰勒级数的一般形式为:f(x) = f(a) + f'(a)(x-a) + f''(a)(x-a)^2/2! + f'''(a)(x-a)^3/3! + ...其中,f(x)表示要近似的函数,a表示近似点,f'(a)表示函数在a点的导数,f''(a)表示函数在a点的二阶导数,以此类推。
泰勒级数的应用非常广泛。
在数学领域,泰勒级数可用于计算函数的导数和积分,求解微分方程,以及近似计算无法直接求解的函数值等。
在物理学中,泰勒级数可用于描述物理现象的变化规律,如牛顿运动定律、电磁场的分布等。
在工程领域,泰勒级数可用于设计控制系统、优化算法和信号处理等方面。
泰勒级数的重要性不言而喻。
通过泰勒级数,我们可以将复杂的函数近似为简单的多项式形式,从而简化计算过程。
在实际应用中,我们往往无法直接求解复杂函数的值,但通过泰勒级数的近似计算,可以得到足够精确的结果。
泰勒级数的应用不仅提高了计算的效率,也为解决实际问题提供了有效的数学工具。
在物理学中,泰勒级数的应用尤为重要。
物理学研究的对象往往是复杂的物理系统,如天体运动、电磁场分布等。
这些物理系统往往难以直接求解,但通过泰勒级数的近似计算,我们可以得到足够精确的结果。
例如,牛顿运动定律可以通过泰勒级数展开来描述物体的运动规律。
通过将物体的位置、速度和加速度表示为泰勒级数的形式,我们可以精确地计算物体在任意时刻的位置和速度。
在工程领域,泰勒级数的应用也十分广泛。
例如,在控制系统设计中,我们常常需要近似计算系统的输出响应。
通过将系统的传递函数表示为泰勒级数的形式,我们可以得到系统的高阶近似模型,从而设计出满足要求的控制器。
此外,在优化算法和信号处理中,泰勒级数也被广泛应用。
高一上数学知识点详解在高中数学学科中,高一上学期是一个重要的起点。
作为数学知识体系的基础阶段,高一上学期的数学内容主要包括实数与复数、函数与方程、数列与数学归纳法等。
下面将分别对这些知识点进行详解。
一、实数与复数实数是指包括有理数和无理数的全体数的集合。
有理数包括整数和分数,而无理数是指无法表示为有理数的数。
实数在数轴上有对应的位置,它们可以进行大小比较以及各种数学运算。
复数是由实数和虚数构成的数,它可以表示为a+bi的形式,其中a 和b都是实数,i是虚数单位。
复数可以用来解决无法在实数范围内求解的方程,它们在数学中有着重要的应用。
二、函数与方程函数是数学中一个非常重要的概念,它描述的是一个变量与另一个变量之间的对应关系。
函数可以用图像、方程和表格的形式来表示。
通过研究函数的性质和变化规律,我们可以解决很多实际问题。
方程是包含未知数的等式,我们通过找到未知数的值,使得等式成立来解决问题。
高一上学期主要学习一元一次方程、一元一次不等式以及一元二次方程等。
通过学习方程的解法和应用,我们可以进一步巩固数学思维和解决问题的能力。
三、数列与数学归纳法数列是按照一定顺序排列的一系列实数。
根据数列的性质,我们可以将其分为等差数列和等比数列两类。
等差数列中,每个数与它前一个数之间的差值是常数;而等比数列中,每个数与它前一个数之间的比值是常数。
数学归纳法是证明数列性质的重要方法之一。
它基于两个基本步骤:首先证明给定初始条件下性质成立,然后证明当某个条件成立时,下一个条件也成立。
通过数学归纳法,我们可以解决一些与数列相关的问题。
高一上学期的数学内容还包括三角函数的初步学习、平面向量的引入等。
通过系统地学习这些知识点,我们不仅可以提高解题的能力,还可以培养逻辑思维和数学思考能力。
总之,高一上学期的数学知识点是数学学科中的重要基础。
通过掌握和应用这些知识,我们能够深入理解数学的本质,培养逻辑思维和解决问题的能力。
希望同学们能够在学习中保持兴趣和激情,不断提升自己的数学水平。
专题01函数值的大小比较函数值的大小比较在近年的高考中经常出现,并且呈现出试题越来越难的趋势,基本在选择题最后3道中出现。
前些年通常考查利用幂函数、指数函数、对数函数的单调性或图象比较大小,近两三年考查趋势转移到构造复杂函数,利用导函数研究所构造的函数的单调性,再利用赋值比较大小。
特别是去年高考题中该类题型越来越刁钻,常规解法已无法满足解题所需。
函数值的大小比较所需知识主要考查学生函数部分知识的掌握情况,解题同时需要的技巧多,试题灵活,突出对函数单调性的运用,考查学生的数形结合与方程思想,及构造、放缩等相关知识。
一、热点题型归纳题型1、利用单调性(或图象)比较大小题型2、利用0,1比较大小题型3、取介质比较大小题型4、利用换底公式比较大小题型5、分离常数再比较大小题型6、作差法与作商法比较大小题型7、利用均值不等式比较大小题型8、构造函数法比较大小(lnx x型函数)题型9、构造函数比较大小(综合型)题型10、放缩法比较大小题型11、函数奇偶性和单调性等综合题型12、三角函数值比较大小二、最新模考题组练三、十年高考真题练【题型1】利用单调性(或图象)比较大小【解题技巧】当底数相同,或指数(真数)相同时,一般函数单调性(图象)进行大小比较即可。
若底数、指数(真数)可转化相同,也可以采用上述方法。
一般在转化时还会用到指数或对数的运算性质。
【典例分析】例1.(2022·河南·开封高三阶段练习)122a =,133b =,166c =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是()A .a b c >>B .c b a>>C .b a c>>D .a c b>>【答案】C【分析】由幂的运算法则把幂的幂指数化为相同,然后由幂函数的单调性比较大小.【详解】116228a ==,113639b ==,16y x =是增函数,689<<,∴c<a<b 故选:C .例2.(2022·绵阳市·高三模拟)已知a =log 23.6,b =log 43.2,c =log 43.6,则().A .a>b>cB .a>c>bC .b>a>cD .c>a>b【答案】B【详解】试题分析:利用换底公式可得a =log 23.6=log 43.62,然后根据对数函数y=log 4x 在(0,+∞)的单调性可进行比较即可.解:∵a =log 23.6=log 43.62∵y=log 4x 在(0,+∞)单调递增,又∵3.62>3.6>3.2∴log 43.62>log 43.6>log 43.2即a >c >b 故选B点评:本题考查利用对数函数的单调性比较对数值大小,考查了换底公式的应用,是基础题.【变式演练】1.(2023·重庆·高三专题练习)已知0.50.60.3,0.3a b ==,122()5c =,则a 、b 、c 的大小关系为()A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .c <b <a【答案】C【分析】根据给定条件,利用指数函数、幂函数单调性即可比较大小作答.【详解】函数0.3x y =是定义域R 上的单调减函数,且0.50.6<,则0.50.60.30.3>,即a b >,又函数0.5y x=在(0,)+∞上单调递增,且20.35<,于是得10.5220.3()5<,即c a >,所以a 、b 、c 的大小关系为b a c <<.故选:C 2.(2022·河南·高三模拟)若a >b >0,0<c <1,则A .log a c <log b c B .log c a <log c b C .a c <b c D .c a >c b【题型2】利用0,1比较大小【解题技巧】当底数和指数(真数)都不同时,一般采用特殊介质0,1进行大小比较,同时注意结合图像及特殊值。
纵观近几年高考对于大小比较问题的考查,重点放在与函数、数列、三角函数的大小比较问题上,要求学生有较强的推理能力和准确的计算能力,才能顺利解答,从实际教学来看,这部分知识是学生掌握最为模糊,看到就头疼的题目.分析原因,除了这类题目的入手确实不易之外,主要是学生没有形成解题的模式和套路,以至于遇到类似的题目便产生畏惧心理.本文就高中阶段出现这类问题加以类型的总结和方法的探讨.
1 函数中的大小比较问题
函数是高中数学必修教材中重要的部分,应用广泛,教材中重点介绍了利用判断单调性、最值、单调性、奇偶性、周期性等基础知识,但是高考数学是以能力立意,所以往往以数列、方程、不等式为背景,综合考察学生转化和化归、分类讨论、数形结合等数学思想的应用能力,面对这种类型的题目,考生会有茫然,无所适从的感觉,究其原因是没有认真分析总结这种题目的特点和解题思路.
1.1 指数函数中的大小比较问题
比较指数幂值的大小时,要注意区分底数相同还是指数相等,是用指数函数的单调性,还是用幂函数的单调性,要注意指数函数图象和幂函数的图象的应用,指数函数的图象在第一象限内“底大图高(逆时针方向底数依次变大)”,还应注意中间量0,1等的运用.
例1. 设253()5
a =,352()5
b =,252()5
c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a c b >> B .a b c >> C .c a b >> D .b c a >>
【答案】A.
1.2 对数函数中的大小比较问题
比较对数值的大小时,要注意区分对数底数是否相等,是用对数函数的单调性,还是用对数函数的单调性,要注意对数函数图象的应用,还应注意中间量0,1等的运用.
例2. 【湖北省襄阳市四校2017届高三上学期期中联考】已知110x <<,
()()22lg ,lg lg ,lg a x b x c x ===,那么有( )
A .c a b >>
B .c b a >>
C .a c b >>
D .a b c >> 【答案】C
【解析】因为110x <<,所以0lg 1x <<,所以lg(lg )0b x =<,20(lg )1c x <=<.因为c a -=2222(lg )lg (lg )2lg (lg 1)10x x x x x -=-=--<,所以c a <,所以a c b >>,故选C .
1.3 通过求函数的最值证明不等式
在对不等式的证明过程中,可以依此不等式的特点构造函数,进而求函数的最值,当该函数的最大值或最小值对不等式成立时,则不等式是永远是成立的,从而可将不等式的证明转化到求函数的最值上来.
例3. 已知函数2()x f x ke x =-(其中k R ∈,e 是自然对数的底数)
(1)若2k =-,判断函数()f x 在区间(0,)+∞上的单调性;
(2)若函数()f x 有两个极值点1x ,212()x x x <,求k 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,试证明:10()1f x <<.
【答案】(1)()f x 在(0,)+∞上单调递减;(2)实数k 的取值范围是2
(0,)e
;(3)见解析.
2 数列与不等式相结合
数列与不等式交汇主要以压轴题的形式出现,试题还可能涉及到与导数、函数等知识综合一起考查.主要考查知识重点和热点是数列的通项公式、前n 项和公式以及二者之间的关系、等差数列和等比数列、归纳与猜想、数学归纳法、比较大小、不等式证明、参数取值范围的探求,在不等式的证明中要注意放缩法的应用.此类题型主要考查学生对知识的灵活变通、融合与迁移,考查学生数学视野的广度和进一步学习数学的潜能.近年来加强了对递推数列考查的力度,这点应当引起我们高度的重视.预计在高考中,比较新颖的数列与不等式选择题或填空题一定会出现.数列解答题的命题热点是与不等式交汇,呈现递推关系的综合性试题.其中,以函数与数列、不等式为命题载体,有着高等数学背景的数列与不等式的交汇试题是未来高考命题的一个新的亮点,而命题的冷门则是数列与不等式综合的应用性解答题.
2.1 数列中的不等问题
例4. 若等差数列{}n a 满足7897100,0a a a a a ++>+<,则当n = 时,{}n a 的前n 项和最大.
【答案】8.
【解析】由等差数列的性质,78983a a a a ++=,80a >,又∵7100a a +<,∴890a a +<, ∴90a <,87S S >,89S S >,故数列{}n a 的前8项最大.
2.2 数列参与的不等式证明
此类不等式的证明常用的方法:(1)比较法;(2)分析法与综合法,一般是利用分析法分析,再利用综合法分析;(3)放缩法,主要是通过分母分子的扩大或缩小、项数的增加与减少等手段达到证明的目的.
例5.【2016年高考四川理数】已知数列{n a }的首项为1,n S 为数列{}n a 的前n 项和, 11n n S qS +=+ ,其中q>0,*n N ∈ .
(Ⅰ)若2322,,2a a a + 成等差数列,求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设双曲线22
21n y x a -= 的离心率为n e ,且253e = ,证明:121433n n
n n e e e --++⋅⋅⋅+>. 【答案】(Ⅰ)1=n n a q -;(Ⅱ)详见解析.
所以1*2()n n a n -=?N .
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,1n n a q -=. 所以双曲线2
2
21n y x a -=的离心率 22(1)11n n n e a q -=+=+. 由2513q q =+=解得43
q =. 因为2(1)2(1)1+k k q q -->,所以2(1)1*1+k k q q k -->?N ()
. 于是11211+1
n n n q e e e q q q --++鬃
?>+鬃?=-, 故1231433n n
n e e e --++鬃?>. 3 三角函数的最值与综合运用
1. 掌握求三角函数最值的常用方法:①配方法(主要利用二次函数理论及三角函数的有界性);②化为一个角的三角函数(主要利用和差角公式及三角函数的有界性);③数形结合法(常用到直线的斜率关系);④换元法(如万能公式,将三角问题转化为代数问题);⑤基本不等式法等.
2. 三角函数最值都是在给定区间上取得的,因而特别要注意题设中所给出的区间.
(1)求三角函数最值时,一般要进行一些代数变换和三角变换,要注意函数有意义的条件及弦函数的有界性;
(2)含参数函数的最值问题,要注意参数的作用和影响.
3.1 解三角形中的最值问题
例 6.【湖北省襄阳市四校2017届高三上学期期中联考】在ABC 中,,,a b c 分别为内角
,,A B C 所对的边,若3,3a A π
==,则b c +的最大值为( )
A .4
B .33
C .23
D .2
【答案】C
3.1 与三角函数有关的最值问题
例7. 【湖南省郴州市2017届高三上学期第一次教学质量监测】已知函数
22()3cos 2sin cos 3sin f x x x x x =--.
(I )求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间;
(II )求函数()f x 在区间[0,
]2π的最大值及所对应的x 值. 【答案】(I )T π=,511[,]()1212
k k k Z ππππ++∈;(II )最大值为3,0x =.
【反思提升】综合上面的三种类型,解决函数、数列、三角函数中的大小比较问题,解答时首先要找准模型,通过转化来解决,一般情况下,此类问题是几个知识点的交汇,需综合不等式、函数等性质解题.大小比较问题是函数、数列、三角函数的综合应用,在近几年的高考试题中经常出现,成为高考中的一个命题热点,同时也是高中数学必修课中的几大内容之一,解决大小问题不仅会用到函数的基本定义、单调性、奇偶性、周期性、有界性和图象,同时,常常涉及到初等函数、不等式、方程、几何等方面问题;而且在解决一些不等式、数列等问题中也会用最值来求解.。