1、 09年高考数学冲刺复习资料(共分五大专题) 专题一:三角与向量的交汇题型分析及解题策略 【命题趋向】 三角函数与平面的向量的综合主要体现为交汇型,在高考中,主要出现在解答题的第一个试题位置上,其难度中等偏下,分值一般为 12 分,交汇性主要体现在:三角函数恒等变换公式、性质与图象与平面的向量的数量积及平面向量的平行、垂直、夹角及模之间都有着不同程度的交汇,在高考中是一个热点 .如 08 年安徽理科第 5 题 (5 分 ),考查三角函数的对称性与向量平移、 08年山东文第 8 题理第 15 题 (5 分 )考查两角和与差与向量垂直、 08 福建文 理第 17 题 (12 分 )考查三角函数的求
2、值与向量积、 07 的天津文理第 15 题 (4 分 )考查正余弦定理与向量数量积等 .根据 2009年考纲预计在 09 年高考中解答题仍会涉及三角函数的基本恒等变换公式、诱导公式的运用、三角函数的图像和性质、向量的数量积、共线 (平行 )与垂直的充要条件条件主要考查题型: (1)考查纯三角函数函数知识,即一般先通过三角恒等变换公式化简三角函数式,再求三角函数的值或研究三角函数的图象及性质; (2)考查三角函数与向量的交汇,一般是先利用向量知识建立三角函数关系式,再利用三角函数知识求解; (3)考查三 角函数知识与解三角形的交汇,也就是将三角变换公式与正余弦定理交织在一起 . 【考试要求】 1
3、理解任意角的正弦、余弦、正切的定义了解余切、正割、余割的定义掌握同角三角函数的基本关系式掌握正弦、余弦的诱导公式了解周期函数与最小正周期的意义 2掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式 3能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明 4理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质,会用 “五点法 ”画正弦函数、余弦函数和函数 y=Asin(x+)的 简图,理解 A, , 的物理意义 5掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形 6掌握向量的加法和减法掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件 7了解平面向量的基本定理 .理解平面向量
4、的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算 8掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件 9掌握平面两点间的距离公式以及线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用掌握平移公式 【考点透视】 向量具有代数运算性与几何直观性的 “双重 身份 ”,即可以象数一样满足 “运算性质 ”进行代数形式的运算,又可以利用它的几何意义进行几何形式的变换 .而三角函数是以 “角 ”为自变量的函数,函数值体现为实数,因此平面向量与三角函数在 “角 ”之间存在着密切的联系 .同时在平面向量与三角函数的交汇处设计考题,其形式多样,解法灵活,极富思维性和挑战
5、性 .主要考点如下: 1 考查三角式化简、求值、证明及求角问题 . 2 考查三角函数的性质与图像,特别是 y=Asin(x+)的性质和图像及其图像变换 . 3 考查平面向量的基本概念,向量的加减运算及几何意义,此类题一般难度不大, 主要用以解决有关长度、夹角、垂直、平行问题等 . 4 考查向量的坐标表示,向量的线性运算,并能正确地进行运算 . 5 考查平面向量的数量积及运算律 (包括坐标形式及非坐标形式 ),两向量平行与垂直的充要条件等问题 . 6 考查利用正弦定理、余弦定理解三角形问题 . 【典例分析】 题型一 三角函数平移与向量平移的综合 三角函数与平面向量中都涉及到平移问题,虽然平移在两
6、个知识系统中讲法不尽相同,但它们实质是一样的,它们都统一于同一坐标系的变化前后的两个图象中 .解答平移问题主要注意两个方面的确定: (1)平移的方向; (2)平移 的单位 .这两个方面就是体现为在平移过程中对应的向量坐标 . 【例 1】 把函数 y sin2x 的图象按向量 a ( 6, 3)平移后,得到函数 y Asin(x )(A 0, 0, | 2)的图象,则 和 B 的值依次为 ( ) A 12, 3 B 3, 3 C 3, 3 D 12, 3 【分析】 根据向量的坐标确定平行公式为 x x 6y y 3,再代入已知解析式可得 .还可以由向量的坐标得图象的两个平移过程,由此确定平移后的
7、函数解析式,经对照即可作出选择 . 【解析 1】 由平移向量知向量平移公式 x x 6y y 3,即 x x 6y y 3,代入 y sin2x 得 y 3sin2(x 6),即到 y sin(2x 3) 3,由此知 3, B 3, 故选 C. 【解析 2】 由向量 a ( 6, 3),知图象平移的两个过程,即 将原函数的图象整体向左平移 6个单位,再向下平移 3 个单位,由此可得函数的图象为 y sin2(x 6) 3,即 y sin(2x 3) 3,由此知 3, B 3, 故选 C. 【点评】 此类题型将三角函数平移与向量平移有机地结合在一起,主要考查分析问题、解决问题的综合应用能力,同时
8、考查方程的思想及转化的思想 .本题解答的关键,也是易出错的地方是确定平移的方向及平移的大小 . 题型二 三角函数与平面向量平行 (共线 )的综合 此题型的解答一般是从向量平行 (共线 )条件入手,将向量问题转化为三角问题,然后再利用三角函数的相关知识再对三角式进行化简,或结合三角函数的图象与民性质进行求解 .此类试题综合性相对较强,有利于考查学生的基础掌握情况,因此 在高考中常有考查 . 【例 2】 已知 A、 B、 C 为三个锐角,且 A B C .若 向量 p (2 2sinA, cosA sinA)与向量 q (cosA sinA, 1 sinA)是共线向量 . ( )求角 A; ( )
9、求函数 y 2sin2B cosC 3B2 的最大值 . 【分析】 首先利用向量共线的充要条件建立三角函数等式,由于可求得 A 角的正弦值,再根据角的范围即可解决第 ( )小题;而第 ( )小题根据第 ( )小题的结果及 A、 B、 C 三个角的关系,结合三角民 恒等变换公式将函数转化为关于角 B 的表达式,再根据 B 的范围求最值 . 【解】 ( ) p 、 q 共线, (2 2sinA)(1 sinA) (cosA sinA)(cosA sinA),则 sin2A34, 又 A 为锐角,所以 sinA 32 ,则 A 3. ( ) y 2sin2B cosC 3B2 2sin2B cos(
10、 3 B) 3B2 2sin2B cos(3 2B) 1 cos2B 12cos2B 32 sin2B 32 sin2B 12cos2B 1 sin(2B 6) 1. B (0, 2), 2B 6 ( 6, 56 ), 2B 6 2,解得 B 3, ymax 2. 【点评】 本题主要考查向量共线 (平行 )的充要条件、三角恒等变换公式及三角函数的有界性 .本题解答有两个关键:( 1)利用向量共线的充要条件将向量问题转化为三角函数问题;( 2)根据条件确定 B 角的范围 .一般地,由于在三角函数中角是自变量,因此解决三角函数问题确定角的范围就显得至关重要了 . 题型三 三角函数与平面向量垂直的综
11、合 此题型在高考中是一个热点问题,解答时与题型二的解法差不多,也是首先利用向量垂直的充要条件将向量问题 转化为三角问题,再利用三角函数的相关知识进行求解 .此类题型解答主要体现函数与方程的思想、转化的思想等 . 【例 3】 已知向量 a (3sin,cos), b (2sin, 5sin 4cos), (32 , 2),且 a b ( )求 tan的值; ( )求 cos(2 3)的值 【分析】 第 ( )小题从向量垂直条件入手,建立关于 的三角方 程,再利用同角三角函数的基本关系可求得 tan的值;第 ( )小题根据所求得的 tan 的结果,利用二倍角公式求得 tan2的值,再利用两角和与差
12、的三角公式求得最后的结果 【解】 ( ) a b , a b 0而 a ( 3sin, cos), b (2sin, 5sin 4cos), 故 a b 6sin2 5sincos 4cos2 0 由于 cos0, 6tan2 5tan 4 0解之,得 tan 43,或 tan 12 ( 32 , 2), tan 0,故 tan 12(舍去) tan 43 ( ) ( 32 , 2), 2 ( 34 , ) 由 tan 43,求得 tan2 12, tan2 2(舍去) sin2 55 , cos2 2 55 , cos(2 3) cos2cos3 sin2sin3 2 55 12 55 32
13、 2 5 1510 【点评】 本题主要考查向量垂直的充要条件、同角三角函数的基本关系、二倍角公式及两角和与差的三角函数 .同时本题两个小题的解答都涉及到角的范围的确定,再一次说明了在解答三角函数问题中确定角的范围的重要性 .同时还可以看到第( )小题的解答中用到 “弦化切 ”的思想方法,这是解决在一道试题 中同时出现 “切函数与弦函数 ”关系问题常用方法 . 题型四 三角函数与平面向量的模的综合 此类题型主要是利用向量模的性质 | a |2 a 2,如果涉及到向量的坐标解答时可利用两种方法:( 1)先进行向量运算,再代入向量的坐标进行求解;( 2)先将向量的坐标代入向量的坐标,再利用向量的坐标
14、运算进行求解 . 【例 3】 已知向量 a (cos,sin), b (cos,sin), | a b | 25 5.( )求 cos( )的值;( )若 2 0 2,且 sin 513,求 sin 的值 . 【分析】 利用向量的模的计算与数量积的坐标运算可解决第 ( )小题;而第 ( )小题则可变角 ( ) ,然后就须求 sin( )与 cos 即可 . 【解】 ( ) | a b | 25 5, a 2 2 a b b 2 45, 将向量 a (cos,sin), b (cos,sin)代入上式得 12 2(coscos sinsin) 12 45, cos( ) 35. ( ) 2 0
15、2, 0 , 由 cos( ) 35, 得 sin( ) 45, 又 sin 513, cos 1213, sin sin ( ) sin( )cos cos( )sin 3365. 点评: 本题主要考查向量的模、数量积的坐标运算、和角公式、同角三角函数的基本关系 .本题解答中要注意两点: (1)化 | a b |为向量运算 | a b |2 ( a b )2; (2)注意解 的范围 .整个解答过程体现方程的思想及转化的思想 . 题型五 三角函数与平面向量数量积的综合 此类题型主要表现为两种综合方式: (1)三角函数与向量的积直接联系; (2)利用三角函数与向量的夹角交汇,达到与数量积的综合
16、.解答时也主要是利用向量首先进行转化,再利用三角函数知识求解 . 【例 5】 设函数 f(x) a b .其中向量 a (m, cosx), b (1 sinx, 1), x R,且 f(2) 2.20090318 ( )求实数 m 的值;( )求函数 f(x)的最小值 . 分析: 利用向量内积公式的坐标形式,将题设条件中所涉及的向量内积转化为三角函数中的“数量关系 ”,从而,建立函数 f(x)关系式,第( )小题直接利用条件 f(2) 2 可以求得,而第 ( )小题利用三角函数函数的有界性就可以求解 . 解: ( ) f(x) a b m(1 sinx) cosx, 由 f(2) 2,得 m
17、(1 sin2) cos2 2,解得 m 1. ( )由( )得 f(x) sinx cosx 1 2sin(x 4) 1, 当 sin(x 4) 1 时, f(x)的最小值为 1 2. 点评: 平面向量与三角函数交汇点较多,向量的平行、垂直、夹角、数量积等知识都可以与三角函数进行交汇 .不论是哪类向量知识与三角函数的交汇试题,其解法都差不多, 首先都是利用向量的知识将条件转化为三角函数中的 “数量关系 ”,再利用三角函数的相关知识进行求解 六、解斜三角形与向量的综合 在三角形的正弦定理与余弦定理在教材中是利用向量知识来推导的,说明正弦定理、余弦定理与向量有着密切的联系 .解斜三角形与向量的综
18、合主要体现为以三角形的角对应的三角函数值为向量的坐标,要求根据向量的关系解答相关的问题 . 【例 6】 已知角 A、 B、 C 为 ABC 的三个内角,其对边分别为 a、 b、 c,若 m ( cosA2,sinA2), n (cosA2, sinA2), a 2 3,且 m n 12 ( )若 ABC 的面积 S 3,求 b c 的值 ( )求 b c 的取值范围 【分析】 第 ( )小题利用数量积公式建立关于角 A 的三角函数方程,再利用二倍角公式求得 A 角,然后通过三角形的面积公式及余弦定理建立关于 b、 c 的方程组求取 b c 的值;第 ( )小题正弦定理及三角形内角和定 理建立关
19、于 B 的三角函数式,进而求得 b c 的范围 . 【解】 ( ) m ( cosA2, sinA2), n (cosA2, sinA2),且 m n 12, cos2A2 sin2A2 12,即 cosA 12, 又 A (0, ), A 23 . 又由 S ABC 12bcsinA 3,所以 bc 4, 由余弦定理得: a2 b2 c2 2bccos23 b2 c2 bc, 16 (b c)2,故 b c 4. ( )由正弦定理得: bsinB csinC asinA 2 3sin23 4,又 B C A 3, b c 4sinB 4sinC 4sinB 4sin(3 B) 4sin(B
20、3), 0 B 3,则 3 B 3 23 ,则 32 sin(B 3)1,即 b c 的取值范围是 2 3, 4. 点评 本题解答主要考查平面向量的数量积、三角恒等变换及三角形中的正弦定 理、余弦定理、面积公式、三角形内角和定理等 .解答本题主要有两处要注意:第 ( )小题中求 b c 没有利用分别求出 b、 c 的值为解,而是利用整体的思想,使问题得到简捷的解答; (2)第 ( )小题的求解中特别要注意确定角 B 的范围 . 【专题训练】 一、选择题 1已知 a (cos40, sin40), b (cos20, sin20),则 a b ( ) A 1 B 32 C 12 D 22 2将函
21、数 y 2sin2x 2的图象按向量 (2, 2)平移后得到图象对应的解析式是 ( ) A 2cos2x B 2cos2x C 2sin2x D 2sin2x 3已知 ABC 中,若 0,则 ABC 是 ( ) A钝角三角形 B直角三角形 C锐角三角形 D任意三角形 4设 a (32,sin), b (cos,13),且 a b ,则锐角 为 ( ) A 30 B 45 C 60 D 75 5已知 a (sin, 1 cos), b (1, 1 cos),其中 (, 32 ),则一定有 ( ) A a b B a b C a 与 b 夹角为 45D | a | | b | 6已知向量 a (6
22、, 4), b (0, 2), c a b ,若 C 点在函数 y sin 12x 的图象上 ,实数 ( ) A 52 B 32 C 52 D 32 7由向量把函数 y sin(x 56 )的图象按向量 a (m, 0)(m 0)平移所得的图象关于 y 轴对称,则m 的最小值为 ( ) A 6 B 3 C 23 D 56 8设 02 时,已知两个向量 (cos, sin), (2 sin, 2 cos),则 向量长度的最大值是 ( ) A 2 B 3 C 3 2 D 2 3 9若向量 a (cos,sin), b (cos,sin),则 a 与 b 一定满足 ( ) A a 与 b 的夹角等于
23、 B a b C a b D ( a b ) ( a b ) 10已知向量 a (cos25,sin25), b (sin20,cos20),若 t 是实数,且 u a t b ,则 | u |的最小值为 ( ) A 2 B 1 C 22 D 12 11 O 是平面上一定点, A、 B、 C 是该平面上不共线的 3 个点,一动点 P 满足: OP OA (ABAC), (0, ),则直线 AP 一定通过 ABC 的 ( ) A外心 B内心 C重心 D垂心 12对于非零向量 a 我们可以用它与直角坐标轴的夹角 ,(0,0)来表示它的方向,称 ,为非零 向量 a 的方向角,称 cos,cos 为向
24、量 a 的方向余弦,则 cos2 cos2( ) A 1 B 32 C 12 D 0 二、填空题 13已知向量 m (sin, 2cos), n ( 3, 12).若 m n ,则 sin2 的值为 _ 14已知在 OAB(O 为原点 )中, OA (2cos, 2sin), OB (5cos, 5sin),若 OAOB 5,则 S AOB的值为 _. 15 将函数 f(x) tan(2x 3) 1 按向量 a 平移得到奇函数 g(x),要使 |a|最小,则 a _. 16已知向量 (1, 1)向量与向量夹角为 34 ,且 1.则向 量 _ 三、解答题 17在 ABC中,角 A、 B、 C 的
25、对边分别为 a、 b、 c,若 ABAC BABC k(k R). ( )判断 ABC的形状; ( )若 c 2,求 k 的值 18已知向量 m (sinA,cosA), n ( 3, 1), m n 1,且 A 为锐角 .( )求角 A 的大小; ( )求函数 f(x) cos2x 4cosAsinx(x R)的值域 20090318 19在 ABC 中, A、 B、 C 所对边的长分别为 a、 b、 c,已知向量 m (1, 2sinA), n (sinA, 1 cosA),满足 m n , b c 3a.( )求 A 的大小; ( )求 sin(B 6)的值 20已知 A、 B、 C 的
26、坐标分别为 A( 4, 0), B( 0, 4), C( 3cos, 3sin) . ( )若 ( , 0),且 |AC| |BC|,求角 的大小; ( )若 AC BC,求 2sin2 sin21 tan 的值 21 ABC 的角 A、 B、 C 的对边分别为 a、 b、 c, m (2b c, a), n (cosA, cosC),且 m n ( )求角 A 的大小; ( )当 y 2sin2B sin(2B 6)取最大值时,求角 B 的大小 . 22已知 a (cosx sinx, sinx), b (cosx sinx, 2cosx), ( )求证:向量 a 与向量 b 不可能平行;
27、( )若 f(x) a b ,且 x 4,4时,求函数 f(x)的最大值及最小值 【专题训练】参考答案 一、选择题 1 B 解析 :由数量积的坐标表示知 a b cos40sin20 sin40cos20 sin60 32 . 2 D 【解析】 y 2sin2x 2 y 2sin2( x 2) 2 2,即 y 2sin2x. 3 A 【解析】 因为 cos BAC 0, BAC 为钝角 . 4 B 【解析】 由平行的充要条件得 3213 sincos 0, sin2 1, 2 90, 45. 5 B 【 解析】 a b sin |sin|, (, 32 ), |sin| sin, a b 0,
28、 a b 6 A 【解析】 c a b (6, 4 2),代入 y sin 12x 得, 4 2 sin2 1,解得 52. 7 B 【解析】 考虑把函数 y sin(x 56 )的图象变换为 y cosx 的图象,而 y sin(x 56 ) cos(x 3),即把 y cos(x 3)的图象变换为 y cosx 的图象,只须向右平行 3个单位,所以 m 3,故选 B. 8 C 【解析】 | (2 sin cos)2 (2 cos sin)2 10 8cos3 2. 9 D 【解析】 a b (cos cos,sin sin), a b (cos cos,sin sin), ( a b )(
29、 a b ) cos2 cos2 sin2 sin2 0, ( a b ) ( a b ) 10 C 【解析】 | u |2 | a |2 t2| b |2 2t a b 1 t2 2t(sin20cos25 cos20sin25) t2 2t 1 (t 22 )2 12, | u |2 min 12, | u |min 22 . 11 C 【解析】 设 BC 的中点为 D,则 AB AC 2AD,又由 OP OA (AB AC), AP 2AD,所以 AP与 AD共线,即有直线 AP 与直线 AD 重合,即直线 AP 一定通过 ABC 的重心 12 A 【解析】 设 a (x,y), x 轴
30、、 y 轴、 z 轴方向的单位向量分别为 i (1,0), j (0,1),由向量知识得 cos i a| i | a | xx2 y2, cos j a| j | a | yx2 y2,则 cos2 cos2 1. 二 、填空题 13 8 349 【解析】 由 m n ,得 12sin 2 3cos, tan 4 3, sin2 2sincossin2 cos22tantan2 18 349 14 5 32 【解析】 OAOB 510coscos 10sinsin 510cos( ) 5cos( ) 12, sin AOB 32 ,又 |OA| 2, |OB| 5, S AOB 1225 3
31、2 5 32 15( 6, 1) 【解析】 要经过平移得到奇函数 g(x),应将函数 f(x) tan(2x 3) 1 的图象向下平移 1 个单位,再向右平移 k2 6(k Z)个单位即应按照向量 a ( k2 6, 1) (k Z)进行平移要使 |a|最小, 16 ( 1, 0)或 (0, 1) 【解析】 设 (x, y),由 1,有 x y 1 ,由与夹角为 34 ,有 |cos34 , | 1,则 x2 y2 1 ,由 解得 x= 1y=0 或 x 0y 1 即 ( 1, 0)或 (0, 1) 三、解答题 17 【解】 ( ) ABAC bccosA, BABC cacosB, 又 ABAC BABC, bccosA cacosB, 由正弦定理,得 sinBcosA sinAcosB,即 sinAcosB sinBcosA 0, sin(A B) 0 A B , A B 0,即 A B, ABC 为等腰三角形 . ( )由( )知 ba , ABAC bccosA bcb2 c2 a22bc c22, c 2, k 1. 18 【解】 ( )由题意得 m n 3sinA cosA 1, 2sin(A 6) 1, sin(A 6) 12, 由 A 为锐角得 A 6 6, A 3.