三角函数与平面向量综合题的六种类型
题型一结合向量的数量积,考查三角函数的化简或求值【例】(200年高考卷),为的最小正周期,,求的值.
【】为的最小正周期,故.因为,
又,故.
由于,所以
.
【评析】合理选用向量的数量积的运算法则构建相关等式,然后运用三角函数中的和、差、半、倍角公式进行恒等变形,以期达到与题设条件或待求结论的相关式,找准时机代入求值或化简
题型二结合向量的夹角公式,考查三角函数中的求角问题
【例2】(2006年高考浙江卷)(其中)的图像与轴交于点(0,1)。
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设是图像上的最高点,M、N是图像与轴的交点,求与的夹角。
【】I)因为函数图像过点,
所以即
因为,所以.
(II)由函数及其图像,得
所以从而
,故.
【评析】此类问题的一般步骤是:先利用向量的夹角公式:求出被求角的三角函数值,再限定所求角的范围,最后根据反三角函数的基本运算,确定角的大小;或者利用同角三角函数关系构造正切的方程进行求解
题型三结合三角形中的向量知识考查三角形的边长或角的运算【】卷)中,角的对边分别为,.
(1)求;
(2)若,且,求.
【】,,
又,解得:,
,是锐角,.
(2),,,
又,,,
,.
【评析】根据题中所给条件,初步判断三角形的形状,再结合向量以及正弦定理、余弦定理实现边角转化,列出等式求解
题型四:结合三角函数的有界性,考查三角函数的最值与向量运算【】(200年高考卷),,,且函数的图象经过点.
()求的;
)求的最小值及此时值集合【】(),得.
(Ⅱ)()
∴当时,的最小值为,
由,得值集合.
【评析】涉及三角函数的最值与向量运算问题时,可先根据向量的数量积的运算法则求出相应的函数基本关系式,然后利用三角函数的基本公式将所得出的代数式化为形如,再借助三角函数的有界性使问题得以解决
题型五:结合向量平移问题,考查三角函数解析式的求法【】(200年高考卷)的图象按向量平移,则平移后所得图象的解析式为()
A. B.
C. D.
【】,∴平移后的解析式为
,选.
【评析】按向量平移的一般方法是解决此类问题之关键,平移后的函数解析式为.
题型六:结合向量的坐标运算,考查与三角不等式相关的问题【】(200年高考卷),函数.
(Ⅰ)求函数的最大值与最小正周期;
(Ⅱ)求使不等式成立的的取值集.
【】
∴的最大值为,最小正周期是
(Ⅱ)要使成立,当且仅当,
即,
即成立的的取值集合是.
【评析】结合向量的坐标运算法则,求出函数的三角函数关系式,再根据三角公式对函数三角恒等,然后借助基本三角函数的单调性,求简单三角不等式的解集
【跟踪训练】,其中向量,
.
(Ⅰ)求函数的最大值和最小正周期;
(Ⅱ)将函数的图像按向量平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的.
2.已知向量.
(Ⅰ)若,求;
(Ⅱ)求的最大值.
【】
,所以,的最大值为,最小正周期是.
(Ⅱ)由得,即,
于是,.
因为为整数,要使最小,则只有,此时即为所求.
2.解:(Ⅰ)若,则,由此得:,
所以,.
(Ⅱ)由得:
当时,取得最大值,即当时,的最大值为.
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