三角函数
――概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结
1、角的概念的推广:平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所的图形。按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。射线的起始位置称为始边,终止位置称为终边。
2、象限角的概念:在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。
3. 终边相同的角的表示: (1)α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在射线上)?2()k k αθπ=+∈Z ,注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.如与角 1825-的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___,合___弧度。
(答:25- ;5
36
π-)
(2)α终边与θ终边共线(α的终边在θ终边所在直线上) ?()k k αθπ=+∈Z . (3)α终边与θ终边关于x 轴对称?2()k k αθπ=-+∈Z . (4)α终边与θ终边关于y 轴对称?2()k k απθπ=-+∈Z . (5)α终边与θ终边关于原点对称?2()k k απθπ=++∈Z .
(6)α终边在x 轴上的角可表示为:,k k Z απ=∈;α终边在y 轴上的角可表示为:
,2k k Z παπ=+∈;α终边在坐标轴上的角可表示为:,2k k Z πα=∈.如α的终边与6
π
的
终边关于直线x y =对称,则α=____________。
(答:Z k k ∈+
,3
2π
π)
4、α与2α的终边关系:由“两等分各象限、一二三四”确定.如若α是第二象限角,
则
2
α
是第_____象限角 (答:一、三)
5.弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:211||22
S lR R α==,1弧度(1rad)57.3≈ . 如
已知扇形AOB 的周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积。
(答:22cm )
6、任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点
(异于原点),它与原点的距离是0r =>,那么s i n ,c o s y x
r r
αα==,
()tan ,0y x x α=≠,cot x y α=(0)y ≠,sec r
x
α=()0x ≠,()csc 0r y y α=≠。三角函数值只
与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关。如
(1)已知角α的终边经过点P(5,-12),则ααcos sin +的值为__。
(答:7
13
-);
(2)设α是第三、四象限角,m
m --=
43
2sin α,则m 的取值范围是_______ (答:(-1,)2
3
);
(3)若
0|
cos |cos sin |sin |=+αα
αα,试判断)tan(cos )cot(sin αα?的符号 (答:负)
7.三角函数线的特征是:正弦线MP “站在x 轴上(起点在x 轴上)”、余弦线OM “躺在
x 轴上(起点是原点)”、正切线AT “站在点(1,0)A 处(起点是A )”.三角函数线的重要应用是比较三角函数值的大小和解三角不等式。如 (1)若08
π
θ-<<,则sin ,cos ,tan θθθ的大小关系为
_____
(答:tan sin cos θθθ<<);
(2)若α为锐角,则,s i n ,t an ααα的大小关系为_______
(答:sin tan ααα<<);
(3)函数)3sin 2lg(cos 21+++=x x y 的定义域是_______
(答:2(2,2]()33
k k k Z ππ
ππ-+∈)
(1)平方关系:222222sin cos 1,1tan sec ,1cot csc αααααα+=+=+= (2)倒数关系:sin αcsc α=1,cos αsec α=1,tan αcot α=1,
(3)商数关系:sin cos tan ,cot cos sin αα
αααα
==
同角三角函数的基本关系式的主要应用是,已知一个角的三角函数值,求此角的其它三角函数值。在运用平方关系解题时,要根据已知角的范围和三角函数的取值,尽可能地压缩角的范围,以便进行定号;在具体求三角函数值时,一般不需用同角三角函数的基本关系式,而是先根据角的范围确定三角函数值的符号,再利用解直角三角形求出此三角函数值的绝对值。如
y
T
A x
α B
S
O M P
(1)函数sin tan cos cot y αα
αα
+=
+的值的符号为____
(答:大于0);
(2)若π220≤≤x ,则使x x 2cos 2sin 12=-成立的x 的取值范围是____ (答:[0,]4π ],4
3
[ππ);
(3)已知53sin +-=m m θ,)2
(524cos πθπ
θ<<+-=m m ,则θtan =____
(答:12
5
-);
(4)已知11tan tan -=-αα,则
α
αα
αcos sin cos 3sin +-=___;2cos sin sin 2++ααα=____ (答:35-;5
13
);
(5)已知a = 200sin ,则 160tan 等于
A 、21a a
-- B 、21a
a
- C 、a a 21-- D 、a a 2
1-
(答:B );
(6)已知x x f 3cos )(cos =,则)30(sin f 的值为______
(答:-1)。
10.三角函数诱导公式(2
k
πα+)的本质是:奇变偶不变(对k 而言,指k 取奇数或
偶数),符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:(1)负角变正角,再写成2k π+α,02απ≤<;(2)转化为锐角三角函数。如
(1)97cos tan()sin 2146
ππ
π+-+的值为________
); (2)已知5
4
)540sin(-=+α ,则=-)270cos ( α
______,若α为第二象限角,则=+-+-)
180tan()]
360cos()180[sin(2
ααα
________。 (答:54-;100
3
-)
11、两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式:
()sin sin cos cos sin sin 22sin cos 令αβ
αβαβαβααα=±=±???→=
()()2222222cos cos cos sin sin cos 2cos sin 2cos 112sin tan tan 1+cos2tan cos 1tan tan 2
1cos2sin 2
2tan tan 21tan 令 =
=
αβ
αβαβαβααα
αααβα
αβααβα
αα
αα
=±=???→=-↓=-=-±±=
?-↓=
-
如(1)下列各式中,值为1
2
的是
A 、1515sin cos
B 、2
2
12
cos sin π
π
-
C 、22251225tan .tan .-
D (答:C );
(2)命题P :0tan(A B )+=,命题Q :0tan A tan B +=,则P 是Q 的 A 、充要条件 B 、充分不必要条件
C 、必要不充分条件
D 、既不充分也不必要条件
(答:C );
(3)已知
3
5
sin()cos cos()sin αβααβα---=,那么2cos β的值为____
(答:7
25
);
(4
)1
1080sin sin -
的值是______ (答:4); (5)已知0tan110a =,求0tan50的值(用a ,乙求得
的结果是2
12a a
-,对甲、乙求得的结果的正确性你的判断是______
(答:甲、乙都对)
12. 三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路是:一角二名三结构。即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心!第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点。基本的技巧有:
(1)巧变角(已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换. 如()()ααββαββ=+-=-+,2()()ααβαβ=++-,
2()()αβαβα=+--,22
αβαβ++=?,()(
)
222αββ
ααβ+=---等)
,如 (1)已知2tan()5αβ+=,1tan()44πβ-=,那么tan()4
π
α+的值是_____
(答:3
22
);
(2)已知02
π
βαπ<<<<,且129cos()β
α-
=-,2
23
sin()αβ-=,求c o s ()αβ+的值
(答:
490
729
); (3)已知,αβ为锐角,sin ,cos x y αβ==,3
cos()5
αβ+=-,则y 与x 的函数关系
为______
(答:43
(1)55
y x x =<<)
(2)三角函数名互化(切割化弦),如 (1)
求值sin 50(1)
(答:1);
(2)已知sin cos 2
1,tan()1cos 23
αααβα=-=--,求tan(2)βα-的值
(答:1
8
)
(3)公式变形使用(tan tan αβ±()()tan 1tan tan αβαβ=± 。如
(1)已知A 、B 为锐角,且满足tan tan tan tan 1A B A B =++,则cos()A B +=_____
(答:2
-
); (2)设ABC ?
中,tan A tan B Atan B +=
,4
sin Acos A =,则此三角形是____三角形
(答:等边)
(4)三角函数次数的降升(降幂公式:21cos 2cos 2αα+=,21cos 2sin 2
α
α-=与升幂公
式:21cos 22cos αα+=,21cos 22sin αα-=)。如
(1)若3
2
(,)αππ∈
,化简
为_____ (答:sin
2
α
);
(2)
函数25f (x )sin x cos x x =
-x R )∈的单调递增区间为____ (答:51212
[k ,k ](k Z )ππ
ππ-+∈)
(5)式子结构的转化(对角、函数名、式子结构化同)。如
(1)tan (cos sin )ααα- sin tan cot csc αα
αα
+++
(答:sin α);
(2)求证:
2
1tan 1sin 212sin 1tan 2
2
ααα
α
++=--;
(3)化简:
42212cos 2cos 22tan()sin ()
44
x x x x ππ-+
-+ (答:1
cos 22
x )
(6)常值变换主要指“1”的变换(221sin cos x x =+22sec tan tan cot x x x x =-=?
tan sin 42ππ=== 等)
,如已知tan 2α=,求22sin sin cos 3cos αααα+-(答:3
5). (7)正余弦“三兄妹—sin cos sin cos x x x x ±、”的内存联系――“知一求二”,如 (1)若 sin cos x x t ±=,则sin cos x x = __
(答:21
2
t -±),特别提醒
:这里[t ∈;
(2)若1(0,),sin cos 2
απαα∈+=,求tan α的值。
(答:);
(3)已知
2sin 22sin 1tan k ααα+=+()42
ππ
α<<,试用k 表示sin cos αα-的值
。
13、辅助角公式中辅助角的确定
:()sin cos a x b x x θ+=+(其中θ角所在的象限由a , b 的符号确定,θ角的值由tan b
a
θ=确定)在求最值、化简时起着重要作用。如
(1)
若方程sin x x c =有实数解,则c 的取值范围是___________.
(答:[-2,2]);
(2)当函数23y cos x sin x =-取得最大值时,tan x 的值是______
(答:3
2
-);
(3)如果()()sin 2cos()f x x x ??=+++是奇函数,则tan ?=
(答:-2);
(4)求值:
=?+?
-?20sin 6420cos 1
20sin 322
2________ (答:32)
14、正弦函数和余弦函数的图象:正弦函数sin y x =和余弦函数cos y x =图象的作图
方法:五点法:先取横坐标分别为0,3,,,222
ππ
ππ的五点,再用光滑的曲线把这五点连
接起来,就得到正弦曲线和余弦曲线在一个周期内的图象。
15、正弦函数sin ()y x x R =∈、余弦函数cos ()y x x R =∈的性质: (1)定义域:都是R 。
(2)值域:都是[]1,1-,对sin y x =,当()22
x k k Z π
π=+
∈时,y 取最大值
1;当
()322
x k k Z π
π=+
∈时,y 取最小值-1;对cos y x =,当()2x k k Z π=∈时,y 取最大值
1,当()2x k k Z ππ=+∈时,y 取最小值-1。如
(1)若函数sin(3)6
y a b x π=-+的最大值为23,最小值为21
-,则=a __,=b _
(答:1
,12a b ==或1b =-);
(2)函数x x x f cos 3sin )(+=(]2
,2[π
π-∈x )的值域是____
(答:[-1, 2]);
(3)若2αβπ+=,则6y cos sin βα=-的最大值和最小值分别是____ 、_____
(答:7;-5);
(4)函数2()2cos sin()3
f x x x x π
=+sin cos x x +的最小值是_____,此时x =
__________
(答:2;()12
k k Z π
π+
∈)
; (5)己知2
1
cos sin =
βα,求αβcos sin =t 的变化范围 (答:1
[0,]2
);
(6)若αβαcos 2sin 2sin 22=+,求βα22sin sin +=y 的最大、最小值
(答:1max =y ,222m in -=y )
。特别提醒:在解含有正余弦函数的问题时,你深入挖掘正余弦函数的有界性了吗? (3)周期性:①sin y x =、cos y x =的最小正周期都是2π;②()sin()f x A x ω?=+和
()cos()f x A x ω?=+的最小正周期都是2||
T π
ω=。如 (1)若3
sin )(x
x f π=,则(1)(2)(3)(2003)f f f f ++++ =___
(答:0);
(2) 函数4()cos f x x =2sin cos x x -4sin x -的最小正周期为____
(答:π); (3) 设函数)5
2sin(2)(π
π+=x x f ,若对任意R x ∈都有)()()(21x f x f x f ≤≤成立,则
||21x x -的最小值为____
(答:2)
(4)奇偶性与对称性:正弦函数sin ()y x x R =∈是奇函数,对称中心是()(),0k k Z π∈,对称轴是直线()2
x k k Z π
π=+
∈;余弦函数cos ()y x x R =∈是偶函数,对称中心是
(),02k k Z ππ??+∈
??
?,对称轴是直线()x k k Z π=∈(正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,对称中心为图象与x 轴的交点)。如
(1)函数522y sin x π??
=- ???
的奇偶性是______、 (答:偶函数);
(2)已知函数31f (x )ax b sin x (a,b =++为常数),且57f ()=,则5f ()-=______
(答:-5);
(3)函数)co s (s in co s 2x x x y +=的图象的对称中心和对称轴分别是_______、_______
(答:128k (,)(k Z )ππ-∈、28
k x (k Z )ππ
=+∈)
; (4)
已知f (x )sin(x )x )θθ=++为偶函数,求θ的值。
(答:6
k (k Z )π
θπ=+
∈)
(5)单调性:()sin 2,222y x k k k Z ππππ?
?=-+∈???
?在上单调递增,在
()32,222k k k Z ππππ??++∈????
单调递减;cos y x =在[]()2,2k k k Z πππ+∈上单调递减,在[]()2,22k k k Z ππππ++∈上单调递增。特别提醒,别忘了k Z ∈!
16、形如sin()y A x ω?=+的函数:
(1)几个物理量:A ―振幅;1
f T
=―频率(周期的倒数);x ω?+―相位;?―初
相;
(2)函数sin()y A x ω?=+表达式的确定:A
ω由周期确定;?由图象上的特殊点确()sin()(0,0f x A x A ω?ω=+>>,||)2
π
?<
()
f x =_____(答:15()2sin()23
f x x π=+);
(3)函数sin()y A x ω?=+图象的画法:①“五点法”――设X x ω?=+,令X =0,3,,,222
ππ
ππ求出相应的x 值,计算得出五点的坐标,描点后得出图象;②图象变换法:这是作函数简图常用方法。
(4)函数sin()y A x k ω?=++的图象与sin y x =图象间的关系:①函数sin y x =的图象纵坐标不变,横坐标向左(?>0)或向右(?<0)平移||?个单位得()sin y x ?=+的图
象;②函数()s i n y x ?=+图象的纵坐标不变,横坐标变为原来的
1
ω
,得到函数
()sin y x ω?=+的图象;③函数()sin y x ω?=+图象的横坐标不变,纵坐标变为原来的A
倍,得到函数sin()y A x ω?=+的图象;④函数sin()y A x ω?=+图象的横坐标不变,纵坐标向上(0k >)或向下(0k <),得到()sin y A x k ω?=++的图象。要特别注意,若由
()sin y x ω=得到()sin y x ω?=+的图象,则向左或向右平移应平移|
|?
ω
个单位,如 (1)函数2sin(2)14y x π
=--的图象经过怎样的变换才能得到sin y x =的图象?
(答:2sin(2)14y x π=--向上平移1个单位得2sin(2)4
y x π
=-的图象,再向左平移
8
π
个单位得2sin 2y x =的图象,横坐标扩大到原来的2倍得2sin y x =的图象,最后将纵坐标缩小到原来的1
2
即得sin y x =的图象);
(2) 要得到函数cos()24x y π=-的图象,只需把函数sin 2
x
y =的图象向___平移____
个单位
(答:左;2
π
);
(3)将函数72sin(2)13y x π
=-+图像,按向量a 平移后得到的函数图像关于原点对称,
这样的向量是否唯一?若唯一,求出a
;若不唯一,求出模最小的向量
(答:存在但不唯一,模最小的向量(,1)6
a π=--
);
(4)若函数()[]()cos sin 0,2f x x x x π=+∈的图象与直线y k =有且仅有四个不同的交点,则k 的取值范围是
(答:)
(5)研究函数sin()y A x ω?=+性质的方法:类比于研究sin y x =的性质,只需将
sin()y A x ω?=+中的x ω?+看成sin y x =中的x ,
但在求sin()y A x ω?=+的单调区间时,要特别注意A 和ω的符号,通过诱导公式先将ω化正。如
(1)函数23
y sin(x )π
=-+
的递减区间是______
(答:51212
[k ,k ](k Z )π
πππ-
+∈)
; (2)12
34x y log cos()π
=+的递减区间是_______
(答:336644
[k ,k ](k Z )π
πππ-+∈)
; (3)设函数)2
2
,0,0)(sin()(π?πω?ω<<->≠+=A x A x f 的图象关于直线3
2π=x 对称,它
的周期是π,则
A 、)21
,0()(的图象过点x f
B 、()f x 在区间52[,]123
ππ
上是减函数
C 、)0,12
5()(π是的图象的一个对称中心x f
D 、()f x 的最大值是A
(答:C );
(4)对于函数()2sin 23f x x π?
?=+ ??
?给出下列结论:
①图象关于原点成中心对称; ②图象关于直线12
x π
=
成轴对称;
③图象可由函数2sin 2y x =的图像向左平移3
π
个单位得到 ;④图像向左平移
12
π
个单位,即得到函数2cos 2y x =的图像。 其中正确结论是_______
(答:②④);
(5)已知函数()2sin()f x x ω?=+图象与直线1y =的交点中,距离最近两点间的距离为3
π
,那么此函数的周期是_______
(答:π)
17、正切函数tan y x =的图象和性质:
(1)定义域:{|,}2
x x k k Z π
π≠
+∈。遇到有关正切函数问题时,你注意到正切函数
的定义域了吗?
(2)值域是R ,在上面定义域上无最大值也无最小值;
(3)周期性:是周期函数且周期是π,它与直线y a =的两个相邻交点之间的距离是一个周期π。绝对值或平方对三角函数周期性的影响:一般说来,某一周期函数解析式加绝对值或平方,其周期性是:弦减半、切不变.既为周期函数又是偶函数的函数自变量加绝对值,其周期性不变,其它不定。 如x y x y sin ,sin 2==的周期都是π, 但sin y x = cos x +的周期为
2π,而1|2s i n (3)|,|2s i n (3)2|62
6y x y x
ππ
=-+=
-+,|tan |y x =的周期不变;
(4)奇偶性与对称性:是奇函数,对称中心是,02k π??
???
()k Z ∈,特别提醒:正(余)
切型函数的对称中心有两类:一类是图象与x 轴的交点,另一类是渐近线与x 轴的交点,但无对称轴,这是与正弦、余弦函数的不同之处。
(5)单调性:正切函数在开区间(),22k k k Z ππππ??
-++∈ ???
内都是增函数。但要注意
在整个定义域上不具有单调性。如下图:
18. 三角形中的有关公式:
(1)内角和定理:三角形三角和为π,这是三角形中三角函数问题的特殊性,解题可不能忘记!任意两角和与第三个角总互补,任意两半角和与第三个角的半角总互余.锐角
三角形?三内角都是锐角?三内角的余弦值为正值?任两角和都是钝角?任意两边的平方和大于第三边的平方.
(2)正弦定理:2sin sin sin a b c R A B C
===(R 为三角形外接圆的半径).注意:①正弦
定理的一些变式:()sin sin sin i a b c A B C ::=::;()sin ,sin ,sin 22a b
ii A B C R R
==
2c
R
=;()2sin ,2sin ,2sin iii a R A b R B b R C ===;②已知三角形两边一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解.
(3)余弦定理:222
2222cos ,cos 2b c a a b c bc A A bc
+-=+-=等,常选用余弦定理鉴定三
角形的形状.
(4)面积公式:111sin ()222
a S ah a
b C r a b
c ===++(其中r 为三角形内切圆半径).
如ABC ?中,若C B A B A 22222sin sin cos cos sin =-,判断ABC ?的形状(答:直角三角形)。
特别提醒:(1)求解三角形中的问题时,一定要注意A B C π++=这个特殊性:
,sin()sin ,sin cos 22
A B C
A B C A B C π++=-+==;
(2)求解三角形中含有边角混合关系的问题时,常运用正弦定理、余弦定理实现边角互化。如
(1)ABC ?中,A 、B 的对边分别是 a b 、,且A=60 4,a b == ,那么满足条件的ABC ? A 、 有一个解 B 、有两个解 C 、无解 D 、不能确定
(答:C );
(2)在ABC ?中,A >B 是sin A sin B >成立的_____条件
(答:充要);
(3)在ABC ?中, 112(tan A)(tan B )++=,则2log sinC =_____
(答:1
2
-);
(4)在ABC ?中,a ,b ,分
别是角A 、B 、C 所对的边,若(a b c )(sin A sin B +++3sinC )a sin B -=,则C ∠=____
(答:60 );
(5)在ABC ?中,若其面积222
S =,则C ∠=____
(答:30 );
(6)在ABC ?中,60 1A ,b == ABC ?外接圆的直径是_______
);
(7)在△ABC 中,a 、b 、c 是角A 、B 、C 的对边,21,cos 32
B C
a A +==则= ,
22b c +的最大值为
(答:19
32
;);
(8)在△ABC 中AB=1,BC=2,则角C 的取值范围是
(答:06
C π
<≤
);
(9)设O 是锐角三角形ABC 的外心,若75C ∠= ,且,,AOB BOC COA ???的面积
满足关系式AOB BOC COA S S ???+=,求A ∠(
答:45 ).
19.反三角函数:(1)反三角函数的定义(以反正弦函数为例):arcsin a 表示一个角,
这个角的正弦值为a ,且这个角在,22ππ??
-????
内(11)a -≤≤。(2)反正弦arcsin x 、反余弦
arccos x 、反正切arctan x 的取值范围分别是)2
,2(],,0[],2
,2[πππππ--.
在用反三角表示两异面直线所成的角、直线与平面所成的角、二面角的平面角、直线的倾斜角、1l 到2l 的角、1l 与2l 的夹角以及两向量的夹角时,你是否注意到了它们的范围?(0,],[0,],[0,]22πππ,[)π,0, [0,),[0,),[0,]2
π
ππ.
20、求角的方法:先确定角的范围,再求出关于此角的某一个三角函数(要注意选择,其标准有二:一是此三角函数在角的范围内具有单调性;二是根据条件易求出此三角函数值)。如
(1)若,(0,)αβπ∈,且tan α、tan β是方程2560x x -+=的两根,则求αβ+的值______
(答:34
π
);
(2)ABC ?中,3sin 4cos 6,4sin 3cos 1A B B A +=+=,则C ∠=_______
(答:3
π
);
(3)若02αβγπ≤<<<且0sin sin sin αβγ++=,0cos cos cos αβγ++=,求βα-的值
(答:23
π
).
三角函数专题(知识归纳/记忆技巧/典型真题题剖析)
一、三角函数的概念
(1) 角的概念:终边相同角的集合:所有与α终边相同的角,连同α在内,可构成集合
{}0
|360
,k k Z ββα=?+∈或{}|2,k k Z ββπα=+∈
(2) 象限角:第一象限角的集合|22,2
x k x k k Z πππ??<<+∈???
?
第二象限角的集合|22,2
x k x k k Z ππππ??+<<+∈???
?
第三象限角的集合|22,2
x k x k k Z ππππ??-<<-∈?
??
?
第四象限角的集合|22,2
x k x k k Z πππ?
?-<<∈??
?
?
(3) 轴线角:终边在x 轴上角的集合{}|,k k Z ααπ=∈,终边在y 轴上角的集合|,2
k k Z πααπ?
?=+∈??
?
?
,终边在坐标轴上角的集合|,2
k k Z παα??=∈???
?
(4) 角度、弧度的换算关系:(1)3602rad π=
,1180rad π
=
,1801rad π??= ?
??
(2)扇形的弧长、面积公式:设扇形的弧长为l ,圆心角为()rad α,半径为r ,则l r α=?,扇形的面积
211
22
S lr r α==?
3、三角函数定义: 若(),P x y 是角θ终边上任意异于O 的一点,O 为坐标原点,OP r =,则
sin ,cos ,tan ,cot y x y x r r x y
θθθθ=
=== 4、三角函数在各象限的符号规律:口诀“一全正, 二正弦,三正切,四余弦.
sin α cos α tan α(cot α)
二、同角三角函数的基本关系与诱导公式
1、同角三角函数的基本关系式(1)倒数关系:tan cot 1αα?=
(2)商的关系:sin cos tan ,cot .cos sin αααααα
== (3)平方关系:22
sin 1cos αα+=
注意:(1)诱导公式可概括为2
k α?±的各三角函数值的化简公式。 (2)记忆规律:奇变偶不变,符号看象限。其中的奇、偶是指
2
π
的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化,若是奇数倍,则函数名称变为相应的余名函数,若是偶数倍,则函数名称不变;符号看象限是指把α看成锐角时原函数值的符号作为结果的符号。在运用诱导公式过程中注意两点:一是函数名称
+ + ——+ + + + ———
—
是否改变,二是正负号的确定原则。 3、注意常见方法的运用:
(1)sin cos ,(0,),1,02
a a π
αααπα+=∈>∈若则(,)
;(特殊地,若1sin cos 2αα++=,则sin cos αα、分别取12
、7sin cos ,5αα+=34sin cos 55
αα则、分别取、;
再由其它条件确定
唯一结果。)1,2
a π
α==
若则;01,2
a π
απ<<∈若则(,)
.(特殊地,若2sin cos 3
πααα-则取)。a 取负值也可讨论。
(2)2
2
sin cos ,sin cos sin cos sin cos a a αααααααα+=+=?-可运用()求得与的值。 (3)若()tan 0,a a α=≠可求 ①
()3sin 4cos 3tan 434
3103sin cos 3tan 131
a a a αααααα+++==-≠---
②2222
2222
sin 3sin 2tan 6tan 6sin 3sin 2sin cos tan 11a a a ααααααααα++++===+++ ③2222221sin cos tan 11
sin 2cos sin 2cos 2tan 121
a a αααααααα+++===
++++ 三、两角和与差的三角函数
1、两角和与差的三角函数公式:
sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±,cos()cos cos sin sin αβαβαβ±= ,tan tan tan()1tan tan αβαβαβ
±±=
。 1、 二倍角公式 2
2tan sin 22sin cos 1tan θ
θθθθ
==
+; 22
2
2
2
21tan cos 2cos sin 2cos 112sin 1tan θθθθθθθ-=-=-=-=+;2
2tan tan 21tan θ
θθ
=- 注意:熟悉以下公式变形
(1)()()tan tan tan 1tan tan θβθβθβ+=+-(2)221cos 21cos 2sin ;cos 22
θθ
θθ-+=
=
(3)2
2
1cos 2cos ,1cos 2sin
22θθ
θθ+=-= (4)2
1sin sin cos 22θ
θθ??±=± ??
? (5)注意“凑角”运用:()2
2
44θβ
θβ
ππθθββθ+-?
?=+-=
+
=+- ??
?,求值时,特别注意角的范
围及符号。例如:已知()3312sin ,sin ,45413ππθβπθββ????∈+=--=
? ?????、,,则cos ?4πθ?
?+= ??
?
(6
)辅助角公式的运用:()sin cos a b θθθ?+=
+,其中tan b
a
?=
.如:
sin 2sin cos 2sin ,36ππθθθθθθ???
?+
=+-=- ? ????
?
sin cos 4πθθθ?
?++ ?
?
? 等。
(7)几种常用变换思想:①变不同角为同角 ②变不同函数为同名函数 ③见高次降幂
四、三角函数的图象及性质 表(1)
表(2)(0,0)A ω>>
注:(1)注意会解三角函数在区间上的值域(或范围)如:求sin ,0,42ππθθ?
?
??
+
∈ ? ??
???
上的取值范围。
(2)注意求单调区间时的整体意识。如:求sin 26y x π?
?
=-
??
?
的单调增区间,在[]0,2π上的单调增区间。而sin 26y x π??=-
???求单调增区间时,先化成sin 26y x π??=-- ???的形式,再求sin 26y x π?
?=- ??
?的
单调递减区间。
(3)求对称轴、对称中心时,注意整体意识,同时sin cos y x y x ==、在对称轴处取最值。 五、图象变换:函数()()sin 0,0y A x A ω?ω=+>>的图象可由sin y x =的图象做如下变换得到 1、先相位变换 周期变换 振幅变换
sin y x = ()sin y x ?=+:把s i n y x =图象上所有的点向左
(0?>) 或向右(0?<)平移?个单位。
()sin y x ω?=+:把()sin y x ?=+图象上各点的横坐标伸长(01ω<<)
或缩短(1ω>)到原来的
1
ω
倍,纵坐标不变。
()sin y A x ω?=+:把()sin y x ?=+图象上各点的纵坐标伸长(1A >)或缩短(01A <<)到原来的A 倍,横坐标不变。
2、先周期变换 相位变换 振幅变换
sin y x =
sin y x ω=:把sin y x =图象上各点的横坐标伸长(01ω<<)或缩短
(1ω>)到原来的
1
ω
倍,纵坐标不变。
()sin y x ω=+:把sin y x ω=图象上所有的点向左(0?>)或向右(0?<)
平移
?
ω
个单位. ()sin y A x ω?=+:把()sin y x ?=+图象上各点的纵坐标伸长(1A >)或缩短
(01A <<)到原来的A 倍,横坐标不变。
3、 注意:(1)要会画()sin y A x ω?=+在一个周期的图象:(即五点作图法:设30,,,,2,
2
2
t x ππω?ππ=+=求相应的x 值和对应的y 值,描点作图)如2sin 26y x π?
?
=+
??
?
,在[]0,π上的图象的画法。 (2)注意图象变换时①先平移后伸缩和先伸缩后平移时平移单位的区别。 ②要先使函数名称相同再变换。
如:为得到函数cos 23y x π??=+ ??
?
的图象,只需将函数sin 2y x =的图象向 平移 个单位。
(3)2T πω
=,1
f T =
(频率)。注意()sin y A x ω?=+、()cos y A x ω?=+相邻两对称轴间的距离为2T πω
=。 (4)已知图象求解析式时注意:看振幅求A ,看周期求ω,看特殊点求?(通常是最大值或最小值时的位置) (5)已知变换求解析式时,注意只能对自变量x 进行变换。
方法技巧归纳:
1.八大基本关系依据它们的结构分为倒数关系、商数关系、平方关系,用三角函数的定义反复证明强化记忆,这是最有效的记忆方法。诱导公式用角度制和弧度制表示都成立,记忆方法可概括为“奇变偶不变,符号看象限”,变与不变是相对于奇偶关系的函数而言的
2.三角函数值的符号在求角的三角函数值和三角恒等变换中,显得十分重要,根据三角函数的,可简记为“一全正,二正弦,三两切,四余弦”,其含义是:在第一象限各三角函数值皆为正;在第二象限正弦值为正;在第三象限正余切值为正;在第四象限余弦值为正
3. 在利用同角三角函数的基本关系式化简、求值和证明恒等关系时,要注意用是否“同角”来区分和选用公式,注意切化弦、“1”的妙用、方程思想等数学思想方法的运用,在利用诱导公式进行三角式的化简、求值时,要注意正负号的选取
4.求三角函数值域的常用方法:
求三角函数值域除了判别式、重要不等式、单调性等方法之外,结合三角函数的特点,还有如下方法: (1)将所给三角函数转化为二次函数,通过配方法求值域;(2)利用sin ,cos x x 的有界性求值域;
(3)换元法,利用换元法求三角函数的值域,要注意前后的等价性,不能只注意换元,不注意等价性 5. 三角函数的图象与性质
(一)列表综合三个三角函数sin y x =,cos y x =,tan y x =的图象与性质,并挖掘:
⑴最值的情况;⑵了解周期函数和最小正周期的意义.会求sin()y A x ω?=+的周期,或者经过简单的恒等变形可化为上述函数的三角函数的周期,了解加了绝对值后的周期情况; ⑶会从图象归纳对称轴和对称中心;
sin y x =的对称轴是2x k π
π=+()k Z ∈,对称中心是(,0)k π()k Z ∈;
cos y x =的对称轴是x k π=()k Z ∈,对称中心是(,0)2k π
π+()k Z ∈ tan y x =的对称中心是
(
,0)()2k k Z π
∈注意加了绝对值后的情况变化.
⑷写单调区间注意0ω>.
(二)了解正弦、余弦、正切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数
sin()y A x ω?=+的简图,并能由图象写出解析式.⑴“五点法”作图的列表方式;
⑵求解析式sin()y A x ω?=+时初相?的确定方法:代(最高、低)点法、公式
1
x
?ω
=-
.
(三)正弦型函数sin()y A x ω?=+的图象变换方法如下: 先平移后伸缩
s i n y x =的图象
?????????→
向左(>0)或向右(0)
平移个单位长度
得sin()y x ?=+的图象
()
ωωω
?????????→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1
到原来的纵坐标不变
得sin()y x ω?=+的图象
()
A A A >?????????→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)
为原来的倍横坐标不变得sin()y A x ω?=+的图象
(0)(0)
k k k >??????→向上或向下平移个单位长度
得sin()y A x k ?=++的图象.先伸缩后平移
sin y x =的图象(1)(01)
A A A ><????????→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)得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得sin()y A x ω=的图象
(0)(0)
???
ω
>??????→向左或向右平移
个单位
得sin ()y A x x ω?=+的图象(0)(0)k k k >??????→向上或向下平移个单位长度
得sin()y A x k ω?=++的图象.
三角函数常用结论总结
1、角的概念的推广:平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所的图形。按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。射线的起始位置称为始边,终止位置称为终边。
2、象限角的概念:在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。
3. 终边相同的角的表示:
(1)α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在射线上)?2()k k αθπ=+∈Z ,注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.如与角
1825-的终边相同,且绝对值最小的角的度数是
___,合___弧度。(答:25- ;5
36π-)
(2)α终边与θ终边共线(α的终边在θ终边所在直线上) ?()k k αθπ=+∈Z . (3)α终边与θ终边关于x 轴对称?2()k k αθπ=-+∈Z . (4)α终边与θ终边关于y 轴对称?2()k k απθπ=-+∈Z . (5)α终边与θ终边关于原点对称?2()k k απθπ=++∈Z .
(6)α终边在x 轴上的角可表示为:,k k Z απ=∈;α终边在y 轴上的角可表示为:,2k k Z
π
απ=+∈;
α
终边在坐标轴上的角可表示为:,2k k Z
π
α=∈.如
α的终边与6π
的终边关于直线x y =对称,则α=
____________。(答:
Z
k k ∈+
,3
2π
π)
4、α与α
的终边关系:由“两等分各象限、一二三四”确定.如若α是第二象限角,则2α
是第_____
象限角(答:一、三)
5.弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:2
11
||22S lR R
α==,1弧度(1rad)57.3≈ . 如已知扇形AOB 的
周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积。(答:22
cm )
6、任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离
是0r ,那么
s i n ,co s y x r r αα=
=,()tan ,0y x x α=≠,
cot x y α=(0)y ≠,
sec r x α=()0x ≠,()csc 0r y y α=≠。三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无
关。如(1)已知角α的终边经过点P(5,-12),则ααcos sin +的值为__。(答:7
13-
);
(2)设α是第三、四象限角,
m m --=
432sin α,则m 的取值范围是_______(答:(-1,)
23
);
(3)若0|cos |cos sin |sin |=+αα
αα,试判断)tan(cos )cot(sin αα?的符号(答:负)
y
T
A x
α B S
O M P