第三章三角函数资料
- 格式:doc
- 大小:799.00 KB
- 文档页数:29
第二讲 同角三角函数的基本关系式与诱导公式知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系: sin 2x +cos 2x =1 . (2)商数关系: sin xcos x =tan x .知识点二 三角函数的诱导公式重要结论1.同角三角函数基本关系式的变形应用:如sin x =tan x·cos x,tan 2x +1=1cos 2x,(sinx +cos x)2=1+2sin xcos x 等.2.诱导公式的记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k·π2+α(k∈Z)中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k·π2+α(k∈Z)中,将α看成锐角时k·π2+α(k∈Z)所在的象限.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若α,β为锐角,则sin 2α+cos 2β=1.( × )(2)若α∈R ,则tan α=sin αcos α恒成立.( × )(3)sin (π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( × ) (4)若sin (kπ-α)=13(k ∈Z),则sin α=13.( × )[解析] (1)根据同角三角函数的基本关系式知当α,β为同角时才正确.(2)cos α≠0时才成立.(3)根据诱导公式知α为任意角.(4)当k 为奇数和偶数时,sin α的值不同.题组二 走进教材2.(必修4P 22B 组T3改编)已知tan α=12,则sin α-cos α3sin α+2cos α=( A )A .-17B .17C .-7D .7[解析] sin α-cos α3sin α+2cos α=tan α-13tan α+2=12-13×12+2=-17.故选A.3.(必修4P 22B 组T2改编)化简cos α1-sin α1+sin α+sin α1-co s α1+cos α⎝⎛⎭⎪⎫π<α<3π2得( A )A .sin α+cos α-2B .2-sin α-cos αC .sin α-cos αD .cos α-sin α[解析] 原式=cos α1-sin α2cos 2α+sin α1-cos α2sin 2α,∵π<α<32π,∴cos α<0,sin α<0.∴原式=-(1-sin α)-(1-cos α)=sin α+cos α-2.4.(必修4P 29B 组T2改编)若sin(π+α)=-12,则sin(7π-α)= 12 ,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2= 12 . [解析] 由sin(π+α)=-12,得sin α=12,则sin(7π-α)=sin(π-α)=sin α=12,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2-2π=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=sin α=12.题组三 走向高考5.(2019·全国卷Ⅰ)tan 255°=( D )A .-2- 3B .-2+ 3C .2- 3D .2+ 3[解析] 由正切函数的周期性可知,tan 255°=tan(180°+75°)=tan 75°=tan(30°+45°)=33+11-33=2+3,故选D.另:tan 225°=tan 75°>tan 60°=3,∴选D.6.(2015·福建)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( D )A.125B .-125C .512D .-512[解析] 因为sin α=-513,且α为第四象限角,所以cos α=1213,所以tan α=-512,故选D.7.(2017·全国卷Ⅲ)已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( A )A .-79B .-29C .29D .79[解析] 将sin α-cos α=43的两边进行平方,得sin 2α-2sin αcos α+cos 2α=169,即sin 2α=-79,故选A.考点突破·互动探究考点一 同角三角函数的基本关系式——师生共研 例1 (1)已知α为第三象限角,cos α=-817,则tan α=( D )A .-815B .815C .-158D .158(2)已知α是三角形的内角,且tan α=-13,则sin α+cos α的值为 -5 .(3)若角α的终边落在第三象限,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为 -3 .[解析] (1)因为α是第三象限角,cos α=-817,所以sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-8172=-1517,故tan α=sin αcos α=158.选D.(2)由tan α=-13,得sin α=-13cos α,将其代入sin 2α+cos 2α=1,得109cos 2α=1,所以cos 2α=910,易知cos α<0,所以cos α=-31010,sin α=1010,故sin α+cos α=-105. (3)由角α的终边落在第三象限, 得sin α<0,cos α<0,故原式=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=cos α-c os α+2sin α-sin α=-1-2=-3.名师点拨(1)已知一个角的三角函数值求这个角的其他三角函数值时,主要是利用公式sin 2α+cos 2α=1,tan α=sin αcos α求解,解题时,要注意角所在的象限.并由此确定根号前的正、负号,若不能确定角所在象限要分类讨论.(2)遇sin α,cos α的齐次式常“弦化切”,如:asin α+bcos αcsin α+dcos α=atan α+b ctan α+d ;sin αcos α=sin αcos α1=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan α1+tan 2α; sin 2α+sin αcos α-2cos 2α=sin 2α+sin αcos α-2cos 2αsin 2α+cos 2α=tan 2α+tan α-21+tan 2α. 〔变式训练1〕(1)若α是第二象限角,tan α=-512,则sin α=( C )A.15 B .-15C .513D .-513(2)已知α是第二象限角,化简1-cos 4α-sin 4α1-cos 6α-sin 6α= 23. (3)(2017·全国卷Ⅰ)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan α=2,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4= 31010 .[解析] (1)∵tan α=-512,∴sin αcos α=-512.∵sin 2α+cos 2α=1,∴sin 2α+⎝ ⎛⎭⎪⎫-125sin α2=1,∴sin α=±513.又α为第二象限角,∴sin α=513,故选C.(2)解法一:原式=1-cos 2α1+cos 2α-sin 4α1-cos 2α1+cos 2α+cos 4α-sin 6α =sin 2α1+cos 2α-sin 2αsin 2α1+cos 2α+cos 4α-sin 4α =2cos 2α1+cos 2α+cos 2α-sin 2α =2cos 2α3cos 2α=23. 解法二:∵1-cos 4α-sin 4α=1-(cos 2α+sin 2α)2+2sin 2αcos 2α=2sin 2αcos 2α, ∴原式=2sin 2αcos 2α1-cos 2α+sin 2αcos 4α-cos 2αsin 2α+sin 4α =2sin 2αcos 2α1-cos 4α-sin 4α+cos 2αsin 2α =2sin 2αcos 2α3sin 2αcos 2α=23. (3)由tan α=2得sin α=2cos α. 又sin 2α+cos 2α=1,所以cos 2α=15.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos α=55,sin α=255.因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=cos αcos π4+sin αsin π4, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=55×22+255×22=31010. 考点二 诱导公式及其应用——多维探究 角度1 利用诱导公式化简三角函数式例2 (1)化简:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-3π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 22π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin π+α= -1sin α .(2)化简1-2sin 10°sin 100°cos 80°-1-sin 2170°= -1 . [解析] (1)原式=cos α-cos αtan 2αsin α-sin α-sin α=-cos 2α·sin 2αcos 2αsin 3α=-1sin α. (2)∵cos 10°>sin10°,∴原式=1-2sin 10°cos 10°sin 10°-cos 10°=sin 210°-2sin 10°cos 10°+cos 210°sin 10°-cos 10°=|sin 10°-cos 10°|sin 10°-cos 10°=cos 10°-sin 10°-cos 10°-sin 10°=-1.角度2 “换元法”的应用例3 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ的值是 0 .[解析] 因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-a.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=0. 名师点拨(1)诱导公式的两个应用方向与原则:①求值:化角的原则与方向:负化正,大化小,化到锐角为终了. ②化简:化简的原则与方向:统一角,统一名,同角名少为终了.(2)注意已知中角与所求式子中角隐含的互余、互补关系、巧用诱导公式解题,常见的互余关系有π3-α与π6+α;π3+α与π6-α;π4+α与π4-α等,互补关系有π3+α与2π3-α;π4+α与3π4-α等.〔变式训练2〕(1)(角度1)已知f(α)=sin α-3πcos 2π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos -π-αsin -π-α.①化简f(α);②若α是第三象限的角,且cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-3π2=15,求f(α)的值. (2)(角度2)(2021·唐山模拟)已知α为钝角,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=34,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α= -74 ,cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4= 34 .[解析] (1)①f(α)=sin α-3πcos 2π-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α+3π2cos -π-αsin -π-α=-sin α·cos α·-cos α-cos α·sin α=-cos α.②因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π2=-sin α,所以sin α=-15. 又α是第三角限的角, 所以cos α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-152=-265.所以f(α)=265.(2)sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α, 因为α为钝角, 所以34π<π4+α<54π,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α<0.所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫342=-74.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=34.名师讲坛·素养提升sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin xcos x 之间的关系例4 (2021·北京东城模拟)已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),则tan θ= -125. [解析] 解法一:因为sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π)所以(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=49169,sin θcos θ=-60169.由根与系数的关系,知sin θ,cos θ是方程x 2-713x -60169=0的两根,所以x 1=1213,x 2=-513.因为θ∈(0,π),所以sin θ>0.所以sin θ=1213,cos θ=-513,tan θ=sin θcos θ=-125.解法二:同解法一,得sin θcos θ=-60169,所以sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=-60169,弦化切,得 tan θtan 2θ+1=-60169,解得tan θ=-125或tan θ=-512. 又θ∈(0,π),sin θ+cos θ=713>0,sin θcos θ=-60169<0.∴θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin θ>|cos θ|,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin θcos θ=|tan θ|>1,∴tan θ=-125.解法三:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=713,sin 2θ+cos 2θ=1.得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=1213,cos θ=-513或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-513,cos θ=1213.(舍去)故tan θ=-125.名师点拨sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin xcos x 之间的关系为(sin x +cos x)2=1+2sin xcos x ,(sin x -cos x)2=1-2sin xcos x ,(sin x +cos x)2+(sin x -cos x)2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值. 〔变式训练3〕(1)(2021·山东师大附中模拟)已知-π2<α<0,sin α+cos α=15,则1cos 2α-sin 2α的值为( C ) A.75 B .725 C .257D .2425(2)若1sin α+1cos α=3,则s in αcos α=( A )A .-13B .13C .-13或1D .13或-1 [解析] (1)解法一:∵sin α+cos α=15,∴(sin α+cos α)2=125,∴sin αcos α=-1225,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴sin α<0,cos α>0,∴cos α-sin α=sin α-cos α2=1-2sin αcos α=75.∴1cos 2α-sin 2α=1cos α-sin αcos α+sin α=257,故选C. 解法二:由解法一知⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=15,sin α-cos α=-75,得⎩⎪⎨⎪⎧cos α=45,sin α=-35.∴tan α=sin αcos α=-34.∴1cos 2α-sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α-sin 2α=1+tan 2α1-tan 2α =1+9161-916=257,故选C.(2)由1sin α+1cos α=3,可得sin α+cos α=3sin αcos α,两边平方,得1+2sin αcosα=3sin 2αcos 2α,解得sin αcos α=-13或sin αcos α=1.由题意,知-1<sin α<1,-1<cos α<1,且sin α≠0,cos α≠0,所以sin αcos α≠1,故选A.。
三角函数知识点梳理关键信息项:1、三角函数的定义正弦函数余弦函数正切函数余切函数正割函数余割函数2、三角函数的基本关系式平方关系商数关系倒数关系3、三角函数的诱导公式正弦诱导公式余弦诱导公式4、三角函数的图像和性质正弦函数图像和性质余弦函数图像和性质正切函数图像和性质5、三角函数的周期性周期的定义常见三角函数的周期6、三角函数的最值和值域正弦函数的最值和值域余弦函数的最值和值域正切函数的最值和值域7、三角函数的和差公式正弦和差公式余弦和差公式正切和差公式8、三角函数的倍角公式余弦倍角公式正切倍角公式9、三角函数的半角公式正弦半角公式余弦半角公式正切半角公式11 三角函数的定义111 正弦函数:在直角三角形中,锐角的正弦等于其对边与斜边的比值。
即 sinA = a/c,其中 A 为锐角,a 为 A 的对边,c 为斜边。
112 余弦函数:锐角的余弦等于其邻边与斜边的比值。
即 cosA =b/c,其中 b 为 A 的邻边。
113 正切函数:锐角的正切等于其对边与邻边的比值。
即 tanA =a/b。
114 余切函数:锐角的余切等于其邻边与对边的比值。
即 cotA =b/a。
115 正割函数:斜边与邻边的比值。
即 secA = c/b。
116 余割函数:斜边与对边的比值。
即 cscA = c/a。
12 三角函数的基本关系式121 平方关系:sin²A + cos²A = 1,1 + tan²A = sec²A,1 + cot²A = csc²A。
122 商数关系:tanA = sinA / cosA,cotA = cosA / sinA。
123 倒数关系:sinA × cscA = 1,cosA × secA = 1,tanA × cotA =1。
13 三角函数的诱导公式131 正弦诱导公式:sin(2kπ + A) = sinA,sin(π + A) = sinA,sin(A) = sinA 等。
第三章三角函数、三角恒等变换及解三角形第5课时二倍角的正弦、余弦和正切公式(对应学生用书(文)、(理)49~50页)考情分析考点新知掌握二倍角公式(正弦、余弦、正切),能运用它们进行简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明.能从两角和公式推导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,体会化归思想的应用.1。
(必修4P105例1改编)已知sinα=-错误!,α∈错误!,则sin2α=__________.答案:-错误!解析:∵sinα=-错误!,α∈错误!,∴α∈错误!,cosα=错误!。
∴sin2α=2sinαcosα=-错误!.2. (必修4P108习题3.2第5(2)题改编)已知α为第二象限角,sin α+cosα=错误!,则cos2α=________.答案:-错误!解析:∵sinα+cosα=错误!,∴(sinα+cosα)2=错误!,∴2sinαcosα=-错误!,即sin2α=-错误!.∵α为第二象限角且sinα+cosα=33〉0,∴2kπ+π2<α〈2kπ+错误!π(k∈Z),∴4kπ+π〈2α<4kπ+错误!π(k∈Z),∴2α为第三象限角,∴cos2α=-错误!=-错误!。
3. (必修4P108习题3.2第3题改编)若sin(错误!+θ)=错误!,则cos2θ=________.答案:-错误!解析:∵ sin错误!=错误!,∴cosθ=错误!,∴cos2θ=2cos2θ-1=-错误!。
4。
(必修4P106练习第1(1)题改编)函数f(x)=sinxcosx的最小正周期是________.答案:π解析:∵f(x)=sinxcosx=错误!sin2x,∴T=错误!=π.5. (必修4P108习题3.2第5(3)题改编)若错误!≤α≤错误!,则错误!+错误!=________.答案:-2sin α2解析:∵错误!≤α≤错误!,∴错误!≤错误!≤错误!。
∴1+sinα+错误!=错误!+错误!=错误!+错误!=-错误!-错误!=-2sin错误!。
三角函数相关知识点三角函数知识点学习资料一、基本概念1. 角的概念推广正角、负角和零角:按逆时针方向旋转形成的角为正角,按顺时针方向旋转形成的角为负角,不作任何旋转形成的角为零角。
象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,角的终边落在第几象限,就说这个角是第几象限角。
终边在坐标轴上的角不属于任何象限。
终边相同的角:所有与角α终边相同的角(连同α在内),可构成一个集合S ={β|β=α + k·360^∘,k∈ Z}。
2. 弧度制定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示。
弧度与角度的换算:180^∘=π rad,所以1^∘=(π)/(180) rad,1 rad = ((180)/(π))^∘。
弧长公式:l =|α|r(其中l为弧长,α为圆心角弧度数,r为半径)。
扇形面积公式:S=(1)/(2)lr=(1)/(2)|α|r^2。
二、三角函数定义设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么sinα=y,cosα = x,tanα=(y)/(x)(x≠0)。
对于角α终边上任意一点P(x,y)(r=√(x^2)+y^{2}),则sinα=(y)/(r),cosα=(x)/(r),tanα=(y)/(x)(x≠0)。
2. 三角函数值在各象限的符号正弦函数y = sin x:一、二象限为正,三、四象限为负。
余弦函数y=cos x:一、四象限为正,二、三象限为负。
正切函数y = tan x:一、三象限为正,二、四象限为负。
三、同角三角函数的基本关系1. 平方关系sin^2α+cos^2α = 1。
2. 商数关系tanα=(sinα)/(cosα)(cosα≠0)。
四、诱导公式1. α + 2kπ(k∈ Z)与α的三角函数关系sin(α + 2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cosα,tan(α + 2kπ)=tanα。
sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα。
3.3 二倍角的三角函数(一)知识点1 二倍角公式 1. sin 2α=2sin_αcos_α.2. cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. 3. tan 2α=2tan α1-tan 2α.知识点2 二倍角公式的变形 1.公式的逆用2sin αcos α=sin 2α,sin αcos α=12sin 2α,cos 2α-sin 2α=cos_2α,2tan α1-tan 2α=tan 2α.2.二倍角公式的重要变形——升幂公式和降幂公式 升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α,1+cos α=2cos 2α2,1-cos α=2sin 2α2,降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.题型一 化简求值【例1】 求下列各式的值. (1)sin π12cos π12; (2)1-2sin 2750°; (3)2tan150°1-tan 2150°; (4)1sin 10°-3cos 10°.【训练1】 求下列各式的值. (1)cos 72°cos 36°;(2)1sin 50°+3cos 50°.【例2】 (1)已知sin 2α=-2425,α∈⎝⎛⎭⎫-π4,0,则sin α+cos α=( )A.15 B .-15 C .-75D.75(2)已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =35,则sin 2x 的值为( ) A.1925 B.1625 C.1425 D.725【迁移1】 若(1)中α∈⎝⎛⎭⎫-π2,-π4,求sin α+cos α的值.【迁移2】 在(1)中的条件下求tan α的值.题型三 三角函数式的化简或证明【例3】 化简:(1)cos 10°1+3tan 10°cos 70°1+cos 40°;(2)2cos 2α-12tan ⎝⎛⎭⎫π4-αsin 2⎝⎛⎭⎫π4+α.【训练2】 化简下列各式:(1)2sin 2α1+cos 2α×cos 2αcos 2α; (2)1-cos 20°cos 80°1-cos 20°; (3)11-tan θ-11+tan θ.课堂达标1.sin 4π12-cos 4π12等于( ) A .-12 B .-32 C.12D.322.已知sin α-cos α=43,则sin 2α=( ) A .-79 B .-29 C.29D.793.若tan α=2,则tan 2α=________. 4.已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π4=210,则sin 2x =________.5.求值:sin 50°1+3tan 10°-cos 20°cos 80°1-cos 20°.基础过关1.函数f (x )=sin x cos x 的最小值是( ) A .-1 B .-12 C.12D .12.已知x ∈(-π2,0),cos x =45,则tan 2x 等于( ) A.724 B .-724 C.247D .-2473.已知sin 2α=23,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4等于( )A.16B.13C.12D.234.2sin 222.5°-1=________.5.sin 6°sin 42°sin 66°sin 78°=________.6.已知sin α=cos 2α,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求sin 2α的值.7.已知角α在第一象限且cos α=35,求1+2cos 2α-π4sin α+π2的值. 能力提升8.已知等腰三角形底角的余弦值为23,则顶角的正弦值是( ) A.459 B.259 C .-459D .-2599.已知f (x )=2tan x -2sin 2x 2-1sin x 2cos x 2,则f ⎝⎛⎭⎫π12的值为( ) A .4 3 B.833 C .4D .810.已知tan θ2=3,则1-cos θ+sin θ1+cos θ+sin θ=______.11.函数f (x )=cos x -sin 2x -cos 2x +74的最大值是______. 12.已知sin 22α+sin 2αcos α-cos 2α=1,α∈(0,π2),求α.13.(选做题)设函数f (x )=23sin ωx cos ωx +2cos 2ωx -1(ω>0),且以2π为最小正周期.(1)求f (x )的解析式,并求当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,π3时,f (x )的取值范围; (2)若f⎝⎛⎭⎫x -π6=65,求cos x 的值.。
千里之行,始于足下。
完整版)三角函数知识点总结三角函数是高中数学中的重要部分,它与几何图形的性质、三角形的边角关系、周期函数等有着密切的联系。
以下是三角函数的一些重要的知识点总结:一、三角函数的定义:1. 正弦函数(sin):在直角三角形中,对于一个锐角的角度,正弦函数的值等于对边长度与斜边长度的比值。
2. 余弦函数(cos):在直角三角形中,对于一个锐角的角度,余弦函数的值等于邻边长度与斜边长度的比值。
3. 正切函数(tan):在直角三角形中,对于一个锐角的角度,正切函数的值等于对边长度与邻边长度的比值。
二、三角函数的重要性质:1. 三角函数的周期性:sin、cos、tan函数的周期都是2π。
2. 三角函数的奇偶性:(1)正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x)。
(2)余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x)。
(3)正切函数是奇函数,即tan(-x)=-tan(x)。
3. 三角函数的界值:(1)正弦函数的取值范围在[-1, 1]之间,即-1≤sin(x)≤1。
(2)余弦函数的取值范围也在[-1, 1]之间,即-1≤cos(x)≤1。
(3)正切函数的取值范围为全体实数。
三、三角函数的基本关系与恒等式:1. 余弦与正弦的基本关系:cos(x)=sin(x+π/2)。
2. 正切与正弦、余弦的关系:tan(x)=sin(x)/cos(x)。
3. 三角函数的和差公式:第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
(1)sin(x±y)=sin(x)cos(y)±cos(x)sin(y)。
(2)cos(x±y)=cos(x)cos(y)∓sin(x)sin(y)。
4. 三角函数的倍角公式:(1)sin(2x)=2sin(x)cos(x)。
(2)cos(2x)=cos^2(x)-sin^2(x)。
(3)tan(2x)=(2tan(x))/(1-tan^2(x))。
5. 三角函数的半角公式:(1)sin(x/2)=√[(1-cos(x))/2]。
第三章 三角函数、解三角形第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数[知识能否忆起]1.任意角 (1)角的分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角:终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制:①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,|α|=lr ,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.任意角的三角函数 (1)任意角的三角函数定义:设α是一个任意角,角α的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,它们都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标比值为函数值的函数.(2)三角函数在各象限内的符号口诀是:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M .由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.[小题能否全取]1.-870°的终边在第几象限( ) A .一 B .二 C .三D .四解析:选C 因-870°=-2×360°-150°.-150°是第三象限角. 2.已知角α的终边经过点(3,-1),则角α的最小正值是( ) A.2π3 B.11π6 C.5π6D.3π4解析:选B ∵sin α=-12=-12,且α的终边在第四象限,∴α=116π.3.(教材习题改编)若sin α<0且tan α>0,则α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角解析:选C 由sin α<0,知α在第三、第四象限或α终边在y 轴的负半轴上,由tan α>0,知α在第一或第三象限,因此α在第三象限.4.若点P 在2π3角的终边上,且P 的坐标为(-1,y ),则y 等于________.解析:因tan 2π3=-3=-y ,∴y = 3.答案: 35.弧长为3π,圆心角为135°的扇形半径为________,面积为________. 解析:弧长l =3π,圆心角α=34π,由弧长公式l =α·r 得r =l α=3π34π=4,面积S =12lr =6π.答案:4 6π1.对任意角的理解(1)“小于90°的角”不等同于“锐角”“0°~90°的 角”不等同于“第一象限的角”.其实锐角的集合是{α|0° <α<90°},第一象限角的集合为{α|k ·360°<α<k ·360°+90°, k ∈Z }.(2)终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同, 终边相同的角的同一三角函数值相等.2.三角函数定义的理解三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx .典题导入[例1] 已知角α=45°,(1)在-720°~0°范围内找出所有与角α终边相同的角β;(2)设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2×180°+45°,k ∈Z , N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k4×180°+45°,k ∈Z ,判断两集合的关系. [自主解答] (1)所有与角α有相同终边的角可表示为: β=45°+k ×360°(k ∈Z ), 则令-720°≤45°+k ×360°<0°,得-765°≤k ×360°<-45°,解得-765360≤k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°.(2)因为M ={x |x =(2k +1)×45°,k ∈Z }表示的是终边落在四个象限的平分线上的角的集合;而集合N ={x |x =(k +1)×45°,k ∈Z }表示终边落在坐标轴或四个象限平分线上的角的集合,从而:M N .由题悟法1.利用终边相同角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需角.2.已知角α的终边位置,确定形如kα,π±α等形式的角终边的方法:先表示角α的范围,再写出kα、π±α等形式的角范围,然后就k 的可能取值讨论所求角的终边位置.以题试法1.(1)给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三象限角;③-400°是第四角限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个(2)如果角α是第二象限角,则π-α角的终边在第________象限. 解析:(1)-3π4是第三象限角,故①错误.4π3=π+π3,从而4π3是第三象限角正确.-400°=-360°-40°,从而③正确.-315°=-360°+45°,从而④正确.(2)由已知π2+2k π<α<π+2k π(k ∈Z ),则-π-2k π<-α<-π2-2k π(k ∈Z ),即-π+2k π<-α<-π2+2k π(k ∈Z ),故2k π<π-α<π2+2k π(k ∈Z ),所以π-α是第一象限角. 答案:(1)C (2)一典题导入[例2] (1)已知角α的终边上有一点P (t ,t 2+1)(t >0),则tan α的最小值为( ) A .1 B .2 C.12D. 2(2)(2012·大庆模拟)已知角α的终边上一点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为( )A.5π6 B.2π3 C.5π3D.11π6[自主解答] (1)根据已知条件得tan α=t 2+1t =t +1t ≥2,当且仅当t =1时,tan α取得最小值2.(2)由题意知点P 在第四象限,根据三角函数的定义得cos α=sin 2π3=32,故α=2k π-π6(k ∈Z ),所以α的最小正值为11π6.[答案] (1)B (2)D由题悟法定义法求三角函数值的两种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后利用三角函数的定义求解.(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数的定义求解相关的问题.若直线的倾斜角为特殊角,也可直接写出角α的三角函数值.以题试法2.(1)(2012·东莞调研)已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎫x ,32,则tan α=( ) A. 3 B .±3 C.33D .±33(2)(2012·潍坊质检)已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114B.114 C .-4D .4解析:(1)选B 由|OP |2=x 2+34=1,得x =±12,tan α=±3.(2)选C 由题意可知,cos α=m m 2+9=-45,又m <0,解得m =-4.典题导入[例3] (1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大? [自主解答] (1)设圆心角是θ,半径是r , 则⎩⎪⎨⎪⎧2r +rθ=1012θ·r 2=4⇒⎩⎪⎨⎪⎧r =1,θ=8(舍),⎩⎪⎨⎪⎧r =4,θ=12,故扇形圆心角为12.(2)设圆心角是θ,半径是r , 则2r +rθ=40.S =12θ·r 2=12r (40-2r )=r (20-r ) =-(r -10)2+100 ≤100,当且仅当r =10时,S max =100.所以当r =10,θ=2时,扇形面积最大.若本例(1)中条件变为:圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是________.解析:设圆半径为R ,则圆内接正方形的对角线长为2R , ∴正方形边长为2R ,∴圆心角的弧度数是2RR= 2. 答案: 2由题悟法1.在弧度制下,计算扇形的面积和弧长比在角度制下更方便、简捷.2.记住下列公式:①l =αR ;②S =12lR ;③S =12αR 2.其中R 是扇形的半径,l 是弧长,α(0<α<2π)为圆心角,S 是扇形面积.以题试法3.若扇形的面积为定值,当扇形的圆心角为多少弧度时,该扇形的周长取到最小值? 解:设扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l ,根据已知条件12lR =S 扇,则扇形的周长为:l +2R =2S 扇R +2R ≥4S 扇,当且仅当2S 扇R =2R ,即R =S 扇时等号成立,此时l =2S 扇,α=lR=2, 因此当扇形的圆心角为2弧度时,扇形的周长取到最小值.[典例] (2011·江西高考)已知角θ的顶点为坐 标原点,始边为x 轴的正半轴.若P (4,y )是角θ终 边上一点,且sin θ=25-y = .[尝试解题] r =x 2+y 2=16+y 2,且sin θ=-255,所以sin θ=y r =y 16+y 2=-255,所以θ为第四象限角,解得y =-8.[答案] -8——————[易错提醒]——————————————————————————— 1.误认为点P 在单位圆上,而直接利用三角函数定义,从而得出错误结果.2.利用三角函数的定义求三角函数值时,首先要根据定义正确地求得x ,y ,r 的值;然后对于含参数问题要注意分类讨论.—————————————————————————————————————— 针对训练已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B .-32C.12D.32解析:选C 由点P (-8m ,-6sin 30°)在角α的终边上且cos α=-45,知角α的终边在第三象限,则m >0 ,又cos α=-8m(-8m )2+9=-45,所以m =12.1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( ) A.π3 B.π6 C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角. 故A 、B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16.即为-16×2π=-π3.2.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1或4 B .1 C .4D .8解析:选A 设扇形的半径和弧长分别为r ,l ,则易得⎩⎪⎨⎪⎧l +2r =6,12lr =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ l =4r =1或⎩⎪⎨⎪⎧l =2,r =2.故扇形的圆心角的弧度数是4或1. 3.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=( )A .-32B.32C .-12D.12解析:选D 因为角α和角β的终边关于直线y =x 对称,所以α+β=2k π+π2(k ∈Z ),又β=-π3,所以α=2k π+5π6(k ∈Z ),即得sin α=12.4.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角解析:选B ∵θ是第三象限角,∴θ2为第二或第四象限角.又∵⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cos θ2<0,知θ2为第二象限角.5.(2012·宜春模拟)给出下列各函数值:①sin(-1 000°);②cos(-2 200°);③tan(-10);④sin 7π10cos πtan17π9,其中符号为负的是( )A .①B .②C .③D .④解析:选C sin(-1 000°)=sin 80°>0;cos(-2 200°) =cos(-40°)=cos 40°>0;tan(-10)=tan(3π-10)<0; sin7π10cos πtan 17π9=-sin 7π10tan17π9,sin 7π10>0,tan 17π9<0,∴原式>0. 6.已知sin θ-cos θ>1,则角θ的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B 由已知得(sin θ-cos θ)2>1,1-2sin θcos θ>1,sin θcos θ<0,且sin θ>cos θ,因此sin θ>0>cos θ,所以角θ的终边在第二象限.7.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)8.若β的终边所在直线经过点P ⎝⎛⎭⎫cos 3π4,sin 3π4,则sin β=________,tan β=________. 解析:因为β的终边所在直线经过点P ⎝⎛⎭⎫cos 3π4,sin 3π4,所以β的终边所在直线为y =-x ,则β在第二或第四象限.所以sin β=22或-22,tan β=-1. 答案:22或-22-19.如图,角α的终边与单位圆(圆心在原点,半径为1)交于第二象限的点A ⎝⎛⎭⎫cos α,35,则cos α-sin α=________. 解析:由题图知sin α=35,又点A 在第二象限,故cos α=-45.∴cos α-sin α=-75.答案:-7510.一个扇形OAB 的面积是1 cm 2,它的周长是4 cm ,求圆心角的弧度数和弦长AB . 解:设圆的半径为r cm ,弧长为l cm ,则⎩⎪⎨⎪⎧12lr =1,l +2r =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =2.∴圆心角α=lr=2.如图,过O 作OH ⊥AB 于H .则∠AOH =1弧度. ∴AH =1·sin 1=sin 1(cm), ∴AB =2sin 1(cm).11.如图所示,A ,B 是单位圆O 上的点,且B 在第二象限,C 是圆与x 轴正半轴的交点,A 点的坐标为⎝⎛⎭⎫35,45,△AOB 为正三角形.(1)求sin ∠COA ; (2)求cos ∠COB .解:(1)根据三角函数定义可知sin ∠COA =45.(2)∵△AOB 为正三角形,∴∠AOB =60°, 又sin ∠COA =45,cos ∠COA =35,∴cos ∠COB =cos(∠COA +60°) =cos ∠COA cos 60°-sin ∠COA sin 60° =35·12-45·32=3-4310. 12.(1)设90°<α<180°,角α的终边上一点为P (x ,5),且cos α=24x ,求sin α与tan α的值;(2)已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ,cos θ.解:(1)∵r =x 2+5,∴cos α=xx 2+5, 从而24x =x x 2+5, 解得x =0或x =±3. ∵90°<α<180°, ∴x <0,因此x =- 3.故r =22,sin α=522=104,tan α=5-3=-153.(2)∵θ的终边过点(x ,-1), ∴tan θ=-1x,又tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1. 当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22.1.(2012·聊城模拟)三角形ABC 是锐角三角形,若角θ终边上一点P 的坐标为(sin A -cos B ,cos A -sin C ),则sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值是( )A .1B .-1C .3D .4解析:选B 因为三角形ABC 是锐角三角形,所以A +B >90°,即A >90°-B ,则sin A >sin (90°-B )=cos B ,sin A -cos B >0,同理cos A -sin C <0,所以点P 在第四象限,sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|=-1+1-1=-1.2.(2012·山东高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP ―→的坐标为________.解析:设A (2,0),B (2,1),由题意知劣弧 PA 长为2,∠ABP =21=2.设P (x ,y ),则x =2-1×cos ⎝⎛⎭⎫2-π2=2-sin 2,y =1+1×sin ⎝⎛⎭⎫2-π2=1-cos 2,∴OP的坐标为(2-sin 2,1-cos 2).答案:(2-sin 2,1-cos 2) 3.(1)确定tan (-3)cos 8·tan 5的符号;(2)已知α∈(0,π),且sin α+cos α=m (0<m <1),试判断式子sin α-cos α的符号. 解:(1)∵-3,5,8分别是第三、第四、第二象限角, ∴tan(-3)>0,tan 5<0,cos 8<0,∴原式大于0.(2)若0<α<π2,则如图所示,在单位圆中,OM =cos α,MP =sin α,∴sin α+cos α=MP +OM >OP =1. 若α=π2,则sin α+cos α=1.由已知0<m <1,故α∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 于是有sin α-cos α>0.1.已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π]内,α的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4 C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 由已知sin α-cos α>0,tan α>0故⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4. 2.已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 解:∵角α的终边在直线3x +4y =0上, ∴在角α的终边上任取一点P (4t ,-3t )(t ≠0), 则x =4t ,y =-3t ,r =x 2+y 2=(4t )2+(-3t )2=5|t |, 当t >0时,r =5t , sin α=y r =-3t 5t =-35,cos α=x r =4t 5t =45,tan α=y x =-3t 4t =-34;当t <0时,t =-5t ,sin α=y r =-3t -5t =35,cos α=x r =4t -5t =-45,tan α=y x =-3t 4t =-34.综上可知,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34;或sin α=35,cos α=-45,tan α=-34.3.已知0<α<π2,求证:(1)sin α+cos α>1; (2)sin α<α<tan α.证明:如图,设α的终边与单位圆交于P 点,作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过点A (1,0)作AT ⊥x 轴,交α的终边于T ,则sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT .(1)在△OMP 中,∵OM +MP >OP , ∴cos α+sin α>1.(2)连接P A ,则S △OP A <S 扇形OP A <S △OTA , 即12OA ·MP <12OA ·α<12OA ·AT , 即sin α<α<tan α.第二节同角三角函数的基本关系与诱导公式[知识能否忆起]1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1(α∈R ). (2)商数关系:tan α=sin αcos α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2,k ∈Z . 2.六组诱导公式对于角“k π2±α”(k ∈Z )的三角函数记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”,“奇变偶不变”是指“当k 为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当k 为偶数时,函数名不变”.“符号看象限”是指“在α的三角函数值前面加上当α为锐角时,原函数值的符号”.[小题能否全取]1.sin 585°的值为( ) A .-22 B.22 C .-32D.32解析:选A sin 585°=sin(360°+225°) =sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45° =-22. 2.(教材习题改编)已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6D.π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ), ∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3. ∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.已知tan θ=2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2-θ-sin (π-θ)=( )A .2B .-2C .0D.23解析:选B 原式=cos θ+cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.4.(教材习题改编)如果sin(π+A )=12,那么cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A 的值是________. 解析:∵sin(π+A )=12,∴-sin A =12.∴cos ⎝⎛⎭⎫32π-A =-sin A =12. 答案:125.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α=________.解析:由题意知cos α<0,又sin 2α+cos 2α=1, tan α=sin αcos α=-12.∴cos α=-255.答案:-255应用诱导公式时应注意的问题(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意 角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负号—脱周期 —化锐角.特别注意函数名称和符号的确定.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特 别注意判断符号.(3)注意求值与化简后的结果要尽可能有理化、整式化.典题导入[例1] (1)(2012·江西高考)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( ) A.15 B.14 C.13D.12(2)已知sin(3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎫3π2+α,则sin α-4cos α5sin α+2cos α=________.[自主解答] (1)∵tan θ+1tan θ=4,∴sin θcos θ+cos θsin θ=4, ∴sin 2θ+cos 2θcos θsin θ=4,即2sin 2θ=4,∴sin 2θ=12.(2)法一:由sin(3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎫3π2+α得tan α=2. 原式=tan α-45tan α+2=2-45×2+2=-16.法二:由已知得sin α=2cos α. 原式=2cos α-4cos α5×2cos α+2cos α=-16.[答案] (1)D (2)-16在(2)的条件下,sin 2α+sin 2α=________.解析:原式=sin 2α+2sin αcos α=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α+2tan αtan 2α+1=85.答案:85由题悟法1.利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.2.应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二(参阅本节题型技法点拨).3.注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α.以题试法1.(1)(2012·长沙模拟)若角α的终边落在第三象限,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( )A .3B .-3C .1D .-1(2)已知sin α=2sin β,tan α=3tan β,则cos α=________. 解析:(1)由角α的终边落在第三象限得sin α<0,cos α<0,故原式=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=cos α-cos α+2sin α-sin α=-1-2=-3.(2)∵sin α=2sin β,tan α=3tan β, ∴sin 2α=4sin 2β, ① tan 2α=9tan 2β,② 由①÷②得:9cos 2α=4cos 2β,③①+③得:sin 2α+9cos 2α=4, ∵cos 2α+sin 2α=1, ∴cos 2α=38,即cos α=±64.答案:(1)B (2)±64典题导入[例2] (1)tan (π+α)cos (2π+α)sin ⎝⎛⎭⎫α-3π2cos (-α-3π)sin (-3π-α)=________.(2)已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}[自主解答] (1)原式=tan αcos αsin ⎣⎡⎦⎤-2π+⎝⎛⎭⎫α+π2cos (3π+α)[-sin (3π+α)]=tan αcos αsin ⎝⎛⎭⎫π2+α(-cos α)sin α=tan αcos αcos α(-cos α)sin α=-tan αcos αsin α=-sin αcos α·cos αsin α=-1.(2)当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2;k 为奇数时,A =-sin αsin α-cos αcos α=-2.[答案] (1)-1 (2)C由题悟法利用诱导公式化简求值时的原则(1)“负化正”,运用-α的诱导公式将任意负角的三角函数化为任意正角的三角函数.(2)“大化小”,利用k ·360°+α(k ∈Z )的诱导公式将大于360°的角的三角函数化为0°到360°的三角函数.(3)“小化锐”,将大于90°的角化为0°到90°的角的三角函数.(4)“锐求值”,得到0°到90°的三角函数后,若是特殊角直接求得,若是非特殊角可由计算器求得.以题试法2.(1)(2012·滨州模拟)sin 600°+tan 240°的值等于( ) A .-32B.2C.3-12D.3+12(2)已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx -β),其中α,β,a ,b 均为非零实数,若f (2 012)=-1,则f (2 013)等于________.解析:(1)sin 600°+tan 240°=sin(720°-120°)+tan(180°+60°)=-sin 120°+tan 60°=-32+3=32. (2)由诱导公式知f (2 012)=a sin α+b cos β=-1,∴f (2 013)=a sin(π+α)+b cos(π-β)=-(a sin α+b cos β)=1. 答案:(1)B (2)1典题导入[例3] 在△ABC 中,若sin(2π-A )=-2sin(π-B ),3cos A =-2cos (π-B ),求△ABC 的三个内角.[自主解答] 由已知得sin A =2sin B ,3cos A =2cos B 两式平方相加得2cos 2A =1, 即cos A =22或cos A =-22. (1)当cos A =22时,cos B =32,又角A 、B 是三角形的内角, ∴A =π4,B =π6,∴C =π-(A +B )=7π12.(2)当cos A =-22时,cos B =-32, 又角A 、B 是三角形的内角,∴A =3π4,B =5π6,不合题意.综上知,A =π4,B =π6,C =7π12.由题悟法1.诱导公式在三角形中经常使用,常用的角的变形有:A +B =π-C,2A +2B =2π-2C ,A 2+B 2+C 2=π2等,于是可得sin(A +B )=sin C ,cos A +B 2=sin C2等; 2.求角时,通常是先求出该角的某一个三角函数值,再结合其范围,确定该角的大小.以题试法3.在三角形ABC 中, (1)求证:cos 2A +B 2+cos 2C2=1;(2)若cos ⎝⎛⎭⎫π2+A sin ⎝⎛⎭⎫32π+B tan (C -π)<0,求证:三角形ABC 为钝角三角形. 证明:(1)在△ABC 中,A +B =π-C ,则A +B 2=π2-C2,所以cos A +B 2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-C 2=sin C2, 故cos 2A +B 2+cos 2C2=1.(2)若cos ⎝⎛⎭⎫π2+A sin ⎝⎛⎭⎫32π+B tan (C -π)<0, 则(-sin A )(-cos B )tan C <0, 即sin A cos B tan C <0,∵在△ABC 中,0<A <π,0<B <π,0<C <π,∴sin A >0,⎩⎪⎨⎪⎧ cos B <0,tan C >0或⎩⎪⎨⎪⎧tan C <0,cos B >0,∴B 为钝角或C 为钝角,故△ABC 为钝角三角形.[典例] 已知-π2<x <0,sin x +cos x =15则sin x -cos x = .[常规解法] 由sin x +cos x =15,与sin 2x +cos 2x =1联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin x +cos x =15,sin 2x +cos 2x =1,解得⎩⎨⎧sin x =45,cos x =-35或⎩⎨⎧ sin x =-35,cos x =45,∵-π2<x <0,∴⎩⎨⎧sin x =-35,cos x =45,∴sin x -cos x =-75.[答案] -75——————[高手支招]—————————————————————————— 1.上述解法易理解掌握,但计算量较大,很容易出错.若利用sin α+cos α,sin α·cos α,sin α-cos α三者之间的关系,即(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α;(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α;(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=2,问题迎刃而解.2.对所求式子进行恒等变形时,注意式子正、负号的讨论与确定.—————————————————————————————————————— [巧思妙解] sin x +cos x =15,两边平方得,1+sin 2x =125,∴sin 2x =-2425.∴(sin x -cos x )2=1-sin 2x =4925,又∵-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,∴sin x -cos x =-75.针对训练已知sin θ、cos θ是关于x 的方程x 2-ax +a =0的两根,则a =________. 解析:由题意知,原方程判别式Δ≥0, 即(-a )2-4a ≥0,∴a ≥4或a ≤0.∵⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=a ,sin θcos θ=a ,又(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ, ∴a 2-2a -1=0,∴a =1-2或a =1+2(舍去). 答案:1- 21.已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则下列不等关系中必定成立的是( ) A .sin θ<0,cos θ>0 B .sin θ>0,cos θ<0 C .sin θ>0,cos θ>0D .sin θ<0,cos θ<0解析:选B sin(θ+π)<0,∴-sin θ<0,sin θ>0. ∵cos(θ-π)>0,∴-cos θ>0.∴cos θ<0.2.(2012·安徽名校模拟)已知tan x =2,则sin 2x +1=( ) A .0 B.95 C.43D.53解析:选B sin 2x +1=2sin 2x +cos 2x sin 2x +cos 2x =2tan 2x +1tan 2x +1=95.3.(2012·江西高考)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α=( )A .-34B.34 C .-43D.43解析:选B ∵sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=12,∴tan α=-3.∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=34. 4.(2012·淄博模拟)已知sin 2α=-2425,α∈⎝⎛⎭⎫-π4,0,则sin α+cos α=( ) A .-15B.15 C .-75D.75解析:选B (sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+sin 2α=125,又α∈⎝⎛⎭⎫-π4,0,sin α+cos α>0,所以sin α+cos α=15.5.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-33B.33C .- 3D. 3解析:选D cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=sin φ=32, 又|φ|<π2,则cos φ=12,所以tan φ= 3.6.已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则sin α=( )A.32B .-32C.12D .-12解析:选B 由2tan α·sin α=3得,2sin 2αcos α=3,即2cos 2α+3cos α-2=0,又-π2<α<0,解得cos α=12(cos α=-2舍去),故sin α=-32. 7.cos ⎝⎛⎭⎫-17π4-sin ⎝⎛⎭⎫-17π4的值是________. 解析:原式=cos 17π4+sin 17π4=cos π4+sin π4= 2.答案: 28.若sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin(θ-5π)sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ=________. 解析:由sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,得sin θ+cos θ=2(sin θ-cos θ),两边平方得:1+2sin θcos θ=4(1-2sin θcos θ),故sin θcos θ=310,∴sin(θ-5π)sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ=sin θcos θ=310. 答案:3109.(2012·中山模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=23,则sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=________. 解析:sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=sin ⎣⎡⎦⎤-π2-⎝⎛⎭⎫π6-α =-sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π6-α=-cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=-23. 答案:-2310.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°. 解:原式=-sin 1 200°·cos 1 290°+cos 1 020°·(-sin 1 050°)+tan 945° =-sin 120°·cos 210°+cos 300°·(-sin 330°)+tan 225° =(-sin 60°)·(-cos 30°)+cos 60°·sin 30°+tan 45° =32×32+12×12+1=2. 11.已知cos(π+α)=-12,且α是第四象限角,计算:(1)sin(2π-α);(2)sin [α+(2n +1)π]+sin [α-(2n +1)π]sin (α+2n π)cos (α-2n π)(n ∈Z ).解:∵cos(π+α)=-12,∴-cos α=-12,cos α=12.又∵α是第四象限角, ∴sin α=-1-cos 2α=-32. (1)sin(2π-α)=sin [2π+(-α)]=sin(-α) =-sin α=32; (2)sin [α+(2n +1)π]+sin [α-(2n +1)π]sin (α+2n π)·cos (α-2n π)=sin (2n π+π+α)+sin (-2n π-π+α)sin (2n π+α)·cos (-2n π+α)=sin (π+α)+sin (-π+α)sin α·cos α=-sin α-sin (π-α)sin α·cos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.12.(2012·信阳模拟)已知角α的终边经过点P ⎝⎛⎭⎫45,-35. (1)求sin α的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎫π2-αsin (α+π)·tan (α-π)cos (3π-α)的值.解:(1)∵|OP |=1, ∴点P 在单位圆上.由正弦函数的定义得sin α=-35.(2)原式=cos α-sin α·tan α-cos α=sin αsin α·cos α=1cos α,由余弦函数的定义得cos α=45.故所求式子的值为54.1.已知1+sin x cos x =-12,那么cos xsin x -1的值是( )A.12B .-12C .2D .-2解析:选A 由于1+sin x cos x ·sin x -1cos x =sin 2x -1cos 2x =-1,故cos x sin x -1=12. 2.若角α的终边上有一点P (-4,a ),且sin α·cos α=34,则a 的值为( ) A .4 3B .±4 3C .-43或-433D. 3解析:选C 依题意可知角α的终边在第三象限,点P (-4,a )在其终边上且sin α·cos α=34易得tan α=3或33,则a =-43或-433. 3.已知A 、B 、C 是三角形的内角,3sin A ,-cos A 是方程x 2-x +2a =0的两根. (1)求角A ; (2)若1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B=-3,求tan B .解:(1)由已知可得,3sin A -cos A =1.① 又sin 2A +cos 2A =1,所以sin 2A +(3sin A -1)2=1,即4sin 2A -23sin A =0, 得sin A =0(舍去)或sin A =32, 则A =π3或2π3,将A =π3或2π3代入①知A =2π3时不成立,故A =π3.(2)由1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B=-3,得sin 2B -sin B cos B -2cos 2B =0, ∵cos B ≠0,∴tan 2B -tan B -2=0, ∴tan B =2或tan B =-1.∵tan B =-1使cos 2B -sin 2B =0,舍去, 故tan B =2.1.已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m ,则cos ⎝⎛⎭⎫π4+α等于( ) A .mB .-m C.1-m 2D .-1-m 2解析:选A ∵sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m , ∴cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m . 2.求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ⎝⎛⎭⎫1+1tan θ=1sin θ+1cos θ. 证明:左边=sin θ⎝⎛⎭⎫1+sin θcos θ+cos θ⎝⎛⎭⎫1+cos θsin θ =sin θ+sin 2θcos θ+cos θ+cos 2θsin θ=⎝⎛⎭⎫sin θ+cos 2θsin θ+⎝⎛⎭⎫cos θ+sin 2θcos θ =sin 2θ+cos 2θsin θ+cos 2θ+sin 2θcos θ=1sin θ+1cos θ=右边. 3.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23⎝⎛⎭⎫π2<α<π.求下列各式的值:(1)sin α-cos α;(2)sin 3⎝⎛⎭⎫π2-α+cos 3⎝⎛⎭⎫π2+α. 解:由sin(π-α)-cos(π+α)=23, 得sin α+cos α=23,① 将①两边平方,得1+2sin α·cos α=29,故2sin α·cos α=-79.又π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0. (1)(sin α-cos α)2=1-2sin α·cos α=1-⎝⎛⎭⎫-79=169,∴sin α-cos α=43. (2)sin 3⎝⎛⎭⎫π2-α+cos 3⎝⎛⎭⎫π2+α=cos 3α-sin 3α=(cos α-sin α)(cos 2α+cos α·sin α+sin 2α)=-43×⎝⎛⎭⎫1-718=-2227. 第三节三角函数图象与性质[知识能否忆起]1.周期函数 (1)周期函数的定义:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ),那么函数f (x )就叫做周期函数.T 叫做这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质[小题能否全取]1.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫π4-x 的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4,x ∈R B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-π4,x ∈R C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π-3π4,k ∈Z ,x ∈R D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≠k π+3π4,k ∈Z ,x ∈R 解析:选D ∵x -π4≠k π+π2,∴x ≠k π+3π4,k ∈Z .2.(教材习题改编)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( ) A .y =cos 2xB .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2 解析:选B 选项A 、D 中的函数均为偶函数,C 中函数的最小正周期为π2,故选B.3.函数y =|sin x |的一个单调增区间是( ) A.⎝⎛⎭⎫-π4,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,3π4 C.⎝⎛⎭⎫π,3π2D.⎝⎛⎭⎫3π2,2π解析:选C 作出函数y =|sin x |的图象观察可知,函数y =|sin x |在⎝⎛⎭⎫π,3π2上递增. 4.比较大小,sin ⎝⎛⎭⎫-π18________sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 解析:因为y =sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上为增函数且-π18>-π10,故sin ⎝⎛⎭⎫-π18>sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 答案:>5.(教材习题改编)y =2-3cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________.此时x =________. 解析:当cos ⎝⎛⎭⎫x +π4=-1时,函数y =2-3cos ⎝⎛⎭⎫x +π4取得最大值5,此时x +π4=π+2k π,从而x =34π+2k π,k ∈Z .答案:5 34π+2k π,k ∈Z1.求三角函数的单调区间时,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式,再根据三角函数的单调区间,求出 x 所在的区间.应特别注意,考虑问题应在函数的定义域内. 注意区分下列两种形式的函数单调性的不同:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4;(2)y =sin ⎝⎛⎭⎫π4-ωx . 2.周期性是函数的整体性质,要求对于函数整个定义 域内的每一个x 值都满足f (x +T )=f (x ),其中T 是不为零的 常数.如果只有个别的x 值满足f (x +T )=f (x ),或找到哪怕 只有一个x 值不满足f (x +T )=f (x ),都不能说T 是函数f (x ) 的周期.典题导入[例1] (1)(2012·湛江调研)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为________.(2)函数y =sin 2x +sin x -1的值域为( ) A .[-1,1] B.⎣⎡⎦⎤-54,-1 C.⎣⎡⎦⎤-54,1D.⎣⎡⎦⎤-1,54 [自主解答] (1)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ), ∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z ,∴函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .(2)y =sin 2x +sin x -1,令sin x =t ,则有y =t 2+t -1,t ∈[-1,1],画出函数图象如图所示,从图象可以看出,当t =-12及t =1时,函数取最值,代入y =t 2+t -1可得y ∈⎣⎡⎦⎤-54,1. [答案] (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z (2)C若本例(2)中x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,试求其值域. 解:令t =sin x ,则t ∈[0,1]. ∴y =t 2+t -1=⎝⎛⎭⎫t +122-54. ∴y ∈[-1,1].∴函数的值域为[-1,1].由题悟法1.求三角函数定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.2.求解涉及三角函数的值域(最值)的题目一般常用以下方法: (1)利用sin x 、cos x 的值域;(2)形式复杂的函数应化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域(如本例以题试法(2));(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在给定区间上的值域(最值)问题(如例1(2)).以题试法1.(1)函数y =2+log 12x +tan x 的定义域为________.(2)(2012·山西考前适应性训练)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为( ) A.⎣⎡⎦⎤-32,32B.⎣⎡⎦⎤-32,3 C.⎣⎡⎦⎤-332,332D.⎣⎡⎦⎤-332,3 解析:(1)要使函数有意义则⎩⎪⎨⎪⎧2+log 12x ≥0,x >0,tan x ≥0,x ≠k π+π2,k ∈Z ⇒⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤4,k π≤x <k π+π2(k ∈Z ). 利用数轴可得函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <π2,或π≤x ≤4.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-32,3. 答案:(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <π2,或π≤x ≤4 (2)B典题导入[例2] (2012·华南师大附中模拟)已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x ,求: (1)函数的周期;(2)求函数在[-π,0]上的单调递减区间.[自主解答] 由y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 可化为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. (1)周期T =2πω=2π2=π.(2)令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .所以x ∈R 时,y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . 从而x ∈[-π,0]时,y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的减区间为⎣⎡⎦⎤-π,-7π12,⎣⎡⎦⎤-π12,0.由题悟法求三角函数的单调区间时应注意以下几点:(1)形如y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的函数的单调区间,基本思路是把ωx +φ看作是一个整体,由-π2+2k π≤ωx +φ≤π2+2k π(k ∈Z )求得函数的增区间,由π2+2k π≤ωx +φ≤3π2+2k π(k∈Z )求得函数的减区间.(2)形如y =A sin(-ωx +φ)(A >0,ω>0)的函数,可先利用诱导公式把x 的系数变为正数,得到y =-A sin(ωx -φ),由-π2+2k π≤ωx -φ≤π2+2k π(k ∈Z )得到函数的减区间,由π2+2k π≤ωx -φ≤3π2+2k π(k ∈Z )得到函数的增区间.(3)对于y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)等,函数的单调区间求法与y =A sin(ωx +φ)类似.以题试法2.(1)函数y =|tan x |的增区间为________.(2)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,设a =f ⎝⎛⎭⎫π7,b =f ⎝⎛⎭⎫π6,c =f ⎝⎛⎭⎫π3,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a解析:(1)作出y =|tan x |的图象,观察图象可知,y =|tan x |的增区间是⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z .(2)f (x )=sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,因为函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π6上单调递增,所以f ⎝⎛⎭⎫π7<f ⎝⎛⎭⎫π6,而c =f ⎝⎛⎫π3=2sin 2π3=2sin π3=f (0)<f ⎝⎛⎭⎫π7, 所以c <a <b .答案:(1)⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z (2)B典题导入[例3] (2012·广州调研)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2(x ∈R ),给出下面四个命题: ①函数f (x )的最小正周期为π;②函数f (x )是偶函数;③函数f (x )的图象关于直线x =π4对称;④函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数.其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4[自主解答] 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2=-cos 2x ,则其最小正周期为π,故①正确;易知函数f (x )是偶函数,②正确;由f (x )=-cos 2x 的图象可知,函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,③错误;由f (x )的图象易知函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数,故④正确.综上可知,选C. [答案] C由题悟法1.三角函数的奇偶性的判断技巧首先要对函数的解析式进行恒等变换,再根据定义、诱导公式去判断所求三角函数的奇偶性;也可以根据图象做判断.2.求三角函数周期的方法 (1)利用周期函数的定义.(2)利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.(3)利用图象. 3.三角函数的对称性正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应熟记它们的对称轴和对称中心,并注意数形结合思想的应用.以题试法3.(1)(2012·青岛模拟)下列函数中,周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数的是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 (2)(2012·遵义模拟)若函数f (x )=sin ax +cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A.⎝⎛⎭⎫-π8,0 B .(0,0) C.⎝⎛⎭⎫-18,0D.⎝⎛⎭⎫18,0解析:(1)选A 对于选项A ,注意到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x 的周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是减函数.(2)选C 由条件得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ax +π4,又函数的最小正周期为1,故2πa =1,∴a =2π,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π4.将x =-18代入得函数值为0.含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思 维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的 性质求解此类问题,是以熟练掌握三角函数的各 条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参 数问题进行策略性的分类解析. 1.根据三角函数的单调性求解参数[典例1] 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ),单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ),则ω的值为________. [解析] 由题意,得⎝⎛⎭⎫k π+7π12-⎝⎛⎭⎫k π-5π12=π,即函数f (x )的周期为π,则ω=2. [答案] 2[题后悟道] 解答此类问题时要注意单调区间的给出方式,如“函数f (x )在⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )上单调递增”与“函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )”,二者是不相同的.针对训练1.(2012·荆州模拟)若函数y =2cos ωx 在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上递减,且有最小值1,则ω的值可以是( )A .2 B.12 C .3D.13解析:选B 由y =2cos ωx 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上是递减的,且有最小值为1,则有f ⎝⎛⎭⎫2π3=1,即2×cos ⎝⎛⎫ω×2π3=1, 即cos ⎝⎛⎭⎫2π3ω=12,检验各选项,得出B 项符合. 2.根据三角函数的奇偶性求解参数[典例2] 已知f (x )=cos ()3x +φ-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( )A.π6B.π3 C .-π6D .-π3[解析]f (x )=2⎣⎡⎦⎤12cos (3x +φ)-32sin (3x +φ)=2cos ⎣⎡⎦⎤(3x +φ)+π3=2cos ⎣⎡⎦⎤3x +⎝⎛⎭⎫φ+π3,由f (x )为偶函数,知φ+π3=k π(k ∈Z ),即φ=k π-π3(k ∈Z ),由所给选项。
第1节 任意角和弧度制及任意角的三角函数◆考纲·了然于胸◆ 1.了解任意角的概念.2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化. 3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.[要点梳理]1.角的概念(1)角的分类(按旋转的方向):角⎩⎪⎨⎪⎧正角:按照逆时针方向旋转而成的角。
负角:按照顺时针方向旋转而成的角。
零角:射线没有旋转.(2)象限角与轴线角:(3)终边相同的角所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为S ={β|β=α+k·360°,k ∈Z }. 质疑探究1:(1)第二象限角一定是钝角吗?(2)终边相同的角一定相等吗?提示:(1)钝角是第二象限角,但第二象限角不一定是钝角;(2)终边相同的角不一定相等. 2.弧度制(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.弧度记作rad. (2)公式(3)规定: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3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0).三个三角函数的初步性质如下表:如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .质疑探究[小题查验]1.-870°角的终边在第几象限( )A .一B .二C .三D .四2.(2016·龙岩质检)已知α为第二象限角,sin α=45,则tan α的值为( )A.34 B .-34 C.43 D .-433.(2016·洛阳一模)已知△ABC 为锐角三角形,且A 为最小角,则点P (sin A -cos B,3cos A -1)位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是________. 5.给出下列命题:①三角形的内角必是第一、二象限角.②第一象限角必是锐角.③不相等的角终边一定不相同.④若β=α+k ·720°(k ∈Z ),则α和β终边相同.⑤点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第二象限. 其中正确的是________.(写出所有正确命题的序号)考点一 象限角及终边相同的角(基础型考点——自主练透)[方法链接]1.利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需角. 2.表示区间角的三个步骤:(1)先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界.(2)按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间. (3)起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角集合.3.已知角α终边所在的象限,求2α、α2、π-α等角的终边所在象限问题,可由条件先写出α的范围,解不等式得出角2α、α2、π-α等的范围,再根据范围确定象限.[题组集训]1.若角θ的终边与6π7角的终边相同,则在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角为________.2.终边在直线y =3x 上的角的集合为________. 3.已知角α的终边落在阴影所表示的范围内(包括边界),则角α的集合为______________________.4.如果α是第三象限的角,则角-α的终边所在位置是____________,角2α的终边所在位置是________,角α3终边所在的位置是________.考点二 三角函数的定义(深化型考点——引申发散)[一题多变]【例1】 设角α终边上一点P (-4a,3a )(a <0),求sin α的值. [发散1] 若本例中“a <0”,改为“a ≠0”,求sin α的值.[发散2] 若本例中条件变为:已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 活学活用 若本例中条件变为:已知角α的终边上一点P (-3,m )(m ≠0), 且sin α=2m4,求cos α,tan α的值. [类题通法]用定义法求三角函数值的两种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后用三角函数的定义求解;(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求解.考点三 三角函数线、三角函数值的符号(重点型考点——师生共研) 【例2】 (1)若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 (2)已知cos α≤-12,则角α的集合为________.【名师说“法”】(1)熟练掌握三角函数在各象限的符号.(2)利用单位圆解三角不等式(组)的一般步骤:①用边界值定出角的终边位置;②根据不等式(组)定出角的范围;③求交集,找单位圆中公共的部分;④写出角的表达式.跟踪训练(1)y=sin x-32的定义域为____________.(2)已知sin 2θ<0,且|cos θ|=-cos θ,则点P(tan θ,cos θ)在第________象限.考点四扇形的弧长、面积公式的应用(深化型考点——引申发散)【例3】已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.[发散1]去掉本例条件“面积是4”,问当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?[发散2]若本例中条件变为:圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是________.[发散3]若本例条件变为:扇形的圆心角是α=120°,弦长AB=12 cm,求弧长l.[类题通法]应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题,利用配方法使问题得到解决.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.易错警示3错用三角函数的定义(2016·天津模拟)已知角θ的终边上一点P(3a,4a)(a≠0),则sin θ=________.成功破障已知角α的终边经过点P(-3,m),且sin α=34m(m≠0),则tan α的值为________.[课堂小结]【方法与技巧】1.在利用三角函数定义时,点P可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点.|OP|=r一定是正值.2.三角函数符号是重点,也是难点,在理解的基础上可借助口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.3.在解简单的三角不等式时,利用单位圆及三角函数线是一个小技巧.【失误与防范】1.注意易混概念的区别:象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.3.已知三角函数值的符号确定角的终边位置不要遗漏终边在坐标轴上的情况.课时活页作业(十七)[基础训练组]1.(2016·南平质检)喜洋洋从家步行到学校,一般需要10分钟,则10分钟时间钟表的分针走过的角度是() A.30°B.-30°C.60°D-60°2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)若tan α>0,则( )A .sin α>0B .cos α>0C .sin 2α>0D .cos 2α>03.(2016·乌鲁木齐模拟)设函数f (x )满足f (sin α+cos α)=sin α cos α,则f (0)=( )A .-12B .0 C.12 D .14.(2016·潍坊模拟)如图,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是( ) A .(cos θ,sin θ) B .(-cos θ,sin θ) C .(sin θ,cos θ) D .(-sin θ,cos θ) 5.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-12,32B.⎝⎛⎭⎫-32,-12C.⎝⎛⎭⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎫-32,126.在与2010°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为________. 7.已知角β的终边在直线y =3x 上,则sin β=________.8.(2016·玉溪模拟)设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则tan α=________.9.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ+cos θ的值. 10.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB .[能力提升组]11.(2016·海淀模拟)若α=k ·360°+θ,β=m ·360°-θ(k ,m ∈Z ),则角α与β的终边的位置关系是( )A .重合B .关于原点对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称12.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-313.(2016·太原模拟)已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3] 14.(2016·合肥调研)函数y =lg(3-4sin 2x )的定义域为________. 15.已知sin α<0,tan α>0.(1)求α角的集合;(2)求α2终边所在的象限;(3)试判断tan α2 sin α2 cos α2的符号.第2节 同角三角函数基本关系及诱导公式◆考纲·了然于胸◆1.理解同角三角函数的基本关系式:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.2.能利用单位圆中的三角函数线推导出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.[要点梳理]1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:sin αcos α=tan α.2.下列各角的终边与角α的终边的关系31.给出下列命题:①sin 2θ+cos 2φ=1.②同角三角函数的基本关系式中角α可以是任意角.③六组诱导公式中的角α可以是任意角. ④诱导公式的口诀“奇变偶不变,符号看象限”中的“符号”与α的大小无关. ⑤若sin(k π-α)=13(k ∈Z ),则sin α=13.其中正确的是( )A .①③B .④C .②⑤D .④⑤2.(2015·高考福建卷)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A.125 B .-125 C.512 D .-512 3.sin 585°的值为( )A .-22 B.22 C .-32 D.324.若cos α=-35,且α∈(π,3π2),则tan α=________.5.(2015·高考四川卷)已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2 α的值是________.考点一 同角三角函数关系式的应用(深化型考点——引申发散)[一题多变]【例1】 已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15.(1)求tan α的值;(2)把1cos 2α-sin 2α用tan α表示出来,并求其值.[发散1] 若本例中的条件和结论互换:已知α是三角形的内角,且tan α=-13,求sin α+cos α的值.[发散2] 保持本例条件不变,求:(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α;(2)sin 2α+2sin αcos α的值.[发散3] 若本例条件变为:sin α+3cos α3cos α-sin α=5,求tan α的值.[类题通法]1.利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.2.应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.3.注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α. 考点二 三角函数的诱导公式的应用(基础型考点——自主练透)[方法链接](1)给角求值的原则和步骤①原则:负化正、大化小、化到锐角为终了.②步骤:利用诱导公式可以把任意角的三角函数转化为0~π4之间角的三角函数,然后求值,其步骤为:(2)给值求值的原则:寻求所求角与已知角之间的联系,通过相加或相减建立联系,若出现π2的倍数,则通过诱导公式建立两者之间的联系,然后求解.常见的互余与互补关系①常见的互余关系有:π3-α与π6+α;π3+α与π6-α;π4+α与π4-α等.②常见的互补关系有:π3+θ与2π3-θ;π4+θ与3π4-θ等.遇到此类问题,不妨考虑两个角的和,要善于利用角的变换的思想方法解决问题.[题组集训]1.sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos (-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°=________. 2.已知cos(π6-α)=23,则sin(α-2π3)=________.3.设f (α)=2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+cos (3π2+α)-sin 2(π2+α)(1+2sin α≠0),则f (-23π6)=________.4.已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,α是第三象限角,则sin (-α-32π)cos (32π-α)cos (π2-α)sin (π2+α)·tan 2(π-α)=________.考点三 同角关系式、诱导公式在三角形中的应用(重点型考点——师生共研)【例2】 在△ABC 中,若sin(3π-A )=2sin(π-B ),cos(3π2-A )=2cos(π-B ).试判断三角形的形状.【名师说“法”】(1)在△ABC 中常用到以下结论:sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,cos(A +B )=cos(π-C )=-cos C ,tan(A +B )=tan(π-C )=-tan C , sin(A 2+B 2)=sin(π2-C 2)=cos C 2,cos(A 2+B 2)=cos(π2-C 2)=sin C 2.(2)求角时,一般先求出该角的某一个三角函数值,如正弦值,余弦值或正切值,再确定该角的范围,最后求角. 跟踪训练在△ABC 中,若sin(2π-A )=-2sin(π-B ),3cos A =-2cos (π-B ),求△ABC 的三个内角.思想方法11 分类讨论思想在三角函数化简中的应用 典例 化简:sin(4n -14π-α)+cos(4n +14π-α)(n ∈Z ).即时突破 已知A =sin (kπ+α)sin α+cos (kπ+α)cos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}[课堂小结]【方法与技巧】同角三角恒等变形是三角恒等变形的基础,主要是变名、变式.1.同角关系及诱导公式要注意象限角对三角函数符号的影响,尤其是利用平方关系在求三角函数值时,进行开方时要根据角的象限或范围,判断符号后,正确取舍.2.三角求值、化简是三角函数的基础,在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan x =sin xcos x化成正弦、余弦函数;(2)和积转换法:如利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化;(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=sin 2θ(1+1tan 2θ)=tan π4=….【失误与防范】利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.特别注意函数名称和符号的确定.课时活页作业(十八)[基础训练组]1.已知α和β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α等于( )A .-32 B.32 C .-12 D.122.(2016·济南质检)α∈(-π2,π2),sin α=-35,则cos(-α)的值为( )A .-45 B.45 C.35 D .-353.已知f (α)=sin (π-α)·cos (2π-α)cos (-π-α)·tan (π-α),则f (-25π3)的值为( )A.12 B .-12 C.32 D .-324.(2016·皖北模拟)若sin(π6+α)=35,则cos(π3-α)=( )A .-35 B.35 C.45 D .-455.(2016·石家庄模拟)已知α为锐角,且2tan(π-α)-3cos(π2+β)+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)=1,则sin α的值是( )A.355 B.377 C.31010 D.136.(2016·成都一模)已知sin(π-α)=log 814 ,且α∈(-π2,0),则tan(2π-α)的值为________.7.(2015·辽宁五校第二次联考)已知sin x =m -3m +5,cos x =4-2m m +5,且x ∈(3π2,2π),则tan x =________.8.已知cos(π6-θ)=a (|a |≤1),则cos(5π6+θ)+sin(2π3-θ)的值是________.9.已知sin(3π+α)=2sin(3π2+α),求下列各式的值:(1)sin α-4cos α5sin α+2cos α;(2)sin 2α+sin 2α.10.设0≤θ≤π,P =sin 2θ+sin θ-cos θ.(1)若t =sin θ-cos θ,用含t 的式子表示P ; (2)确定t 的取值范围,并求出P 的最大值和最小值.[能力提升组]11.(2016·厦门模拟)已知cos 31°=a ,则sin 239°·tan 149°的值是( )A.1-a 2aB.1-a 2C.a 2-1aD .-1-a 212.(2016·太原二模)已知sin α+cos α=2,α∈(-π2,π2),则tan α=( )A .-1B .-22 C.22D .1 13.(2016·海淀模拟)已知sin 2θ+4cos θ+1=2,那么(cos θ+3)(sin θ+1)的值为( )A .6B .4C .2D .014.(2016·新疆阿勒泰二模)已知α为第二象限角,则cos α1+tan 2α+sin α1+1tan 2α=________. 15.已知A 、B 、C 是三角形的内角,3sin A ,-cos A 是方程x 2-x +2a =0的两根.(1)求角A ;(2)若1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B=-3,求tanB.第3节 三角函数的图象与性质◆考纲·了然于胸◆1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性.2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值,图象与x 轴的交点等),理解正切函数在区间(-π2,π2)内的单调性.[要点梳理]1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图:正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(π2,1),(π,0),(3π2,-1),(2π,0).余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(π2,0),(π,-1),(3π2,0),(2π,1).2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质1.下列说法正确的是( )A .函数y =cos x 在第一象限内是减函数B .函数y =tan x 在定义域内是增函数C .函数y =sin x cos x 是R 上的奇函数D .所有周期函数都有最小正周期2.(2015·新课标卷Ⅰ)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( )A .(k π-14,k π+34),k ∈ZB .(k -14,k +34),k ∈ZC .(2k π-14,2k π+34),k ∈ZD .(2k -14,2k +34),k ∈Z3.(2016·三明模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f (π6+x )=f (π6-x ),则f (π6)等于( )A .2或0B .-2或2C .0D .-2或0 4.函数y =tan (2x +π4)的图象与x 轴交点的坐标是________.5.(2015·江苏高考)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是__.考点一 三角函数的定义域、值域问题(基础型考点——自主练透)[方法链接](1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解. (2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域); ②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).[题组集训]1.函数y =sin x -cos x 的定义域为________.2.函数f (x )=3sin(2x -π6)在区间[0,π2]上的值域为________.3.当x ∈[π6,7π6]时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.考点二 三角函数的单调性(重点型考点——师生共研) 【例】 (1) y =sin(π3-2x )的单调递减区间为________.(2)(2016·洛阳模拟)若f (x )=2sin ωx +1(ω>0)在区间[-π2,2π3] 上是增函数,则ω的取值范围是________.互动探究 在本例(1)中函数不变,求函数在[-π,0]上的单调递减区间. 【名师说“法”】求三角函数单调区间的两种方法](1)代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间.(2)图象法:函数的单调性表现在图象上是:从左到右,图象上升趋势的区间为单调递增区间,图象下降趋势的区间为单调递减区间,画出三角函数的图象,结合图象易求它的单调区间.提醒:]求解三角函数的单调区间时若x 的系数为负应先化为正,同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域. 跟踪训练(1)y =tan(2x -π3)的单调递增区间为________.(2)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,设a =f (π7),b =f (π6),c =f (π3),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a 考点三 三角函数的奇偶性、周期性和对称性(高频型考点——全面发掘)[考情聚焦]正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应把三角函数的对称性与奇偶性结合,体会二者的统一.归纳起来常见的命题角度有:(1)三角函数的周期;(2)求三角函数的对称轴或对称中心;(3)三角函数对称性的应用. 角度一 三角函数的周期1.函数y =-2cos 2(π4+x )+1是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的非奇非偶函数2.(2016·长沙一模)若函数f (x )=2tan(kx +π3)的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________.角度二 求三角函数的对称轴或对称中心3.(2016·揭阳一模)当x =π4时,函数f (x )=sin(x +φ)取得最小值,则函数y =f (3π4-x )( )A .是奇函数且图象关于点(π2,0)对称 B .是偶函数且图象关于点(π,0)对称C .是奇函数且图象关于直线x =π2对称 D .是偶函数且图象关于直线x =π对称角度三 三角函数对称性的应用 4.(2016·辽宁五校联考)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f (16)的值为( )A .-34 B .-14 C .-12 D.345.函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形,则φ=________.[通关锦囊](1)求三角函数周期的方法: ①利用周期函数的定义;②利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|;③利用图象:对含绝对值的三角函数的周期问题,通常要画出图象,结合图象进行判断. (2)三角函数的对称性、奇偶性①正弦、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形,正切函数图象只是中心对称图形,应熟记它们的对称轴和对称中心.②若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则φ=π2+k π(k ∈Z );若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则φ=k π(k ∈Z ).③若求f (x )=A sin(ωx +φ)的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x ;若求f (x )=A sin(ωx +φ)的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x 即可.[题组集训]1.(2016·泉州模拟)已知f (x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( )A.π6B.π3 C .-π6 D .-π32.(2016·湖南六校联考)若函数f (x )=a sin ωx +b cos ωx (0<ω<5,ab ≠0)的图象的一条对称轴方程是x =π4ω,函数f ′(x )的图象的一个对称中心是(π8,0),则f (x )的最小正周期是________.易错警示4 三角函数单调性忽视x 的系数致错 典例 求函数y =12sin(π4-2x3)的单调区间为________.提醒:](1)对于其它形式的三角函数,首先要变换到y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)(ω>0)才可.(2)求单调区间要注意定义域.即时突破 函数y =cos(2x +π6)的单调递增区间为________.[课堂小结]【方法与技巧】1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.3.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t 的性质. 【失误与防范】1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响. 2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时情况.课时活页作业(十九)[基础训练组]1.函数y =cos x -32的定义域为( ) A .[-π6,π6] B .[k π-π6,k π+π6],k ∈Z C .[2k π-π6,2k π+π6],k ∈Z D .R2.(2016·南昌联考)已知函数f (x )=sin (ωx +π6)-1(ω>0)的最小正周期为2π3,则f (x )的图象的一条对称轴方程( )A .x =π9B .x =π6C .x =π3D .x =π23.(2016·广州测试)若函数y =cos(ωx +π6)(ω∈N *)的一个对称中心是(π6,0),则ω的最小值为( )A .1B .2C .4D .8 4.(2016·九江模拟)下列关系式中正确的是( )A .sin 11°<cos 10°<sin 168°B .sin 168°<sin 11°<cos 10°C .sin 11°<sin 168°<cos 10°D .sin 168°<cos 10°<sin 11° 5.将函数f (x )=3sin 2x -cos 2x 的图象向左平移|m |个单位,若所得的图象关于直线x =π6对称,则|m |的最小值为( )A.π3 B.π6 C .0 D.π126.已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的________条件.7.(2016·大庆模拟)若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间[0,π3]上的最大值是2,则ω=________.8.(2016·荆州质检)函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为π,且函数图象关于点(-3π8,0)对称,则函数的解析式为________.9.设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+2sin 2⎝⎛⎭⎫x +π2.(1)求f (x )的最小正周期和对称轴方程;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π4时,求f (x )的值域. 10.设函数f (x )=sin(πx 3-π6)-2cos 2πx6.(1)求y =f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,当x ∈[0,1]时,求函数y =g (x )的最大值.[能力提升组]11.(2014·课标全国Ⅰ)在函数①y =cos |2x |,②y =|cos x |,③y =cos(2x +π6),④y =tan(2x -π4)中,最小正周期为π的所有函数为( )A .②④ B .①③④ C .①②③ D .①③12.(2016·济南调研)已知f (x )=sin 2 x +sin x cos x ,则f (x )的最小正周期和一个单调增区间分别为( )A .π,[0,π]B .2π,[π4,3π4]C .π,[-π8,3π8]D .2π,[-π4,π4]13.(2016·豫北六校联考)若函数f (x )=cos(2x +φ)的图象关于点(4π3,0)成中心对称,且-π2<φ<π2,则函数y =f (x +π3)为( )A .奇函数且在(0,π4)上单调递增B .偶函数且在(0,π2)上单调递增C .偶函数且在(0,π2)上单调递减D .奇函数且在(0,π4)上单调递减14.(2015·安阳模拟)已知函数y =A cos(π2x +φ)(A >0)在一个周期内的图象如图所示,其中P ,Q 分别是这段图象的最高点和最低点,M ,N 是图象与x 轴的交点,且∠PMQ =90°,则A 的值为________. 15.(2016·荆门调研)已知函数f (x )=a (2cos 2x 2+sin x )+b .(1)若a =-1,求函数f (x )的单调增区间;(2)若x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域是[5,8],求a ,b 的值.第4节 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及应用◆考纲·了然于胸◆1.了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义,能画出函数y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响.2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单的实际问题.[要点梳理]1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点.如下表所示.2.函数y3.图象的对称性:函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象是轴对称也是中心对称图形,具体如下:(1)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于直线x =x k (其中ωx k +φ=k π+π2,k ∈Z )成轴对称图形.(2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于点(x k,0)(其中ωx k +φ=k π,k ∈Z )成中心对称图形.[小题查验]1.函数y =sin(2x -π3)在区间[-π2,π]上的简图是( )2.(2015·高考山东卷)要得到函数y =sin(4x -π3)的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( )A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位3.函数y =tan(π4x -π2)的部分图象如图所示,则(OB →-OA →)·OB →=( )A .-4B .2C .-2D .44.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.5.把函数y =sin(5x -π2)的图象向右平移π4个单位,再把所得函数图象上各点的横坐标缩短为原来的12,所得的函数解析式为________.考点一 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式(基础型考点——自主练透)确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法(1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,b =M +m2;(2)求ω:确定函数的周期T ,则可得ω=2πT ;(3)求φ:常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)时ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)时ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)时ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2;“第五点”时ωx +φ=2π.[题组集训]1.(2016·山西四校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则y =f (x +π6)取得最小值时x 的集合为( )A .{x |x =k π-π6,k ∈Z }B .{x |x =k π-π3,k ∈Z }C .{x |x =2k π-π6,k ∈Z }D .{x |x =2k π-π3,k ∈Z }2.(2016·东北三校联考)已知函数y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式为( ) A .y =4sin(4x +π6) B .y =2sin(2x +π3)+2 C .y =2sin(4x +π3)+2 D .y =2sin(4x +π6)+23.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图所示,则f (π24)等于( )A .2+3 B.3 C.33D .2- 3 考点二 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(题点多变型考点——全面发掘)【例1】 (2014·重庆高考)将函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f (π6)=________.[发散1] 将本例变为:由函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到y =2sin(2x -π3)的图象?[发散2] 将本例中函数f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值为. [发散3] 将本例变为:若将函数y =tan(ωx +π4)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan(ωx +π6)的图象重合,则ω的最小值为________.[类题通法]函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的两种作法(1)五点法:用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,3π2,2π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.(2)图象变换法:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,有两种主要途径“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.[提醒] ]平移变换和伸缩变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值. 考点三 三角函数模型的应用(重点型考点——师生共研)【例2】 (2014·湖北高考)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cosπ12t -sin π12t ,t ∈[0,24). (1)求实验室这一天的最大温差.(2)若要求实验室温度不高于11℃,则在哪段时间实验室需要降温? 【名师说“法”】本题属三角函数模型的应用,通常的解决方法:转化为y =sin x ,y =cos x 等函数解决图象、最值、单调性等问题,体现了化归的思想方法;用三角函数模型解决实际问题主要有两种:一种是用已知的模型去分析解决实际问题,另一种是需要建立精确的或者数据拟合的模型去解决问题,尤其是利用数据建立拟合函数解决实际问题,充分体现了新课标中“数学建模”的本质. 跟踪训练如图所示,某地夏天从8~14时用电量变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b ,φ∈(0,π).(1)求这一天的最大用电量及最小用电量;(2)写出这段曲线的函数解析式.规范答题3 三角函数图象与性质的综合问题典例 (本小题满分12分)已知函数f (x )=23sin(x 2+π4)·cos (x 2+π4)-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期.(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.即时突破 (2016·湖北八校联考)已知函数f (x )=2cos 2x +23sin x cos x ,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )在区间[-π6,π4]上的值域.[课堂小结]【方法与技巧】1.五点法作图及图象变换问题(1)五点法作简图要取好五个关键点,注意曲线凸凹方向;(2)图象变换时的伸缩、平移总是针对自变量x 而言,而不是看角ωx +φ的变化. 2.由图象确定函数解析式由函数y =A sin(ωx +φ)的图象确定A 、ω、φ的题型,常常以“五点法”中的第一个零点(-φω,0)作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个零点的位置.要善于抓住特殊量和特殊点. 3.对称问题函数y =A sin(ωx +φ)的图象与x 轴的每一个交点均为其对称中心,经过该图象上坐标为(x ,±A )的点与x 轴垂直的每一条直线均为其图象的对称轴,这样的最近两点间横坐标的差的绝对值是半个周期(或两个相邻平衡点间的距离) 【失误与防范】1.由函数y =sin x 的图象经过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,如先伸缩,则平移时要把x 前面的系数提出来. 2.复合形式的三角函数的单调区间的求法.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的单调区间的确定,基本思想是把ωx +φ看做一个整体.若ω<0,要先根据诱导公式进行转化.课时活页作业(二十)[基础训练组]1.(2016·深圳二模)如果函数f (x )=sin(πx +θ)(0<θ<2π)的最小正周期为T ,且当x =2时,f (x )取得最大值,那么( )A .T =2,θ=π2B .T =1,θ=πC .T =2,θ=πD .T =1,θ=π22.已知ω>0,函数f (x )=sin(ωx +π4)在(π2,π)上单调递减,则ω的取值范围是( )A .[12,54]B .[12,34]C .(0,12] D .(0,2]3.(2016·长沙一模)定义⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 1 a 2a 3 a 4=a 1a 4-a 2a 3,若函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin2x cos 2x 1 3,则将f (x )的图象向右平移π3个单位所得曲线的一条对称轴的方程是( )A .x =π6B .x =π4C .x =π2D .x =π4.(2016·长春模拟)函数f (x )=sin(2x +φ)(|φ|<π2)向左平移π6个单位后是奇函数,则函数f (x )在[0,π2]上的最小值为( )A .-32 B .-12 C.12 D.32。
(完整版)初中三角函数公式表一、三角函数的基本定义在初中数学中,三角函数主要涉及正弦函数(sin)、余弦函数(cos)和正切函数(tan)。
这些函数与直角三角形的三边长度有着密切的关系。
1. 正弦函数(sin):正弦函数表示直角三角形中,对应于一个锐角的斜边与斜边与邻边之比。
公式为:sin(θ) = 对边 / 斜边。
2. 余弦函数(cos):余弦函数表示直角三角形中,对应于一个锐角的邻边与斜边之比。
公式为:cos(θ) = 邻边 / 斜边。
3. 正切函数(tan):正切函数表示直角三角形中,对应于一个锐角的斜边与邻边之比。
公式为:tan(θ) = 对边 / 邻边。
二、三角函数的相互关系1. 正弦函数和余弦函数的关系:sin(θ) = cos(90° θ),cos(θ) = sin(90° θ)。
2. 正切函数和余弦函数的关系:tan(θ) = sin(θ) / cos(θ)。
3. 正切函数和正弦函数的关系:tan(θ) = sin(θ) / cos(θ)。
三、三角函数的特殊值1. 0°:sin(0°) = 0,cos(0°) = 1,tan(0°) = 0。
2. 30°:sin(30°) = 1/2,cos(30°) = √3/2,tan(30°) =1/√3。
3. 45°:sin(45°) = √2/2,cos(45°) = √2/2,tan(45°)= 1。
4. 60°:sin(60°) = √3/2,cos(60°) = 1/2,tan(60°) = √3。
5. 90°:sin(90°) = 1,cos(90°) = 0,tan(90°) 无定义。
四、三角函数的周期性三角函数具有周期性,即函数值在一定的周期内会重复出现。
3.2 二倍角的三角函数知识梳理一、倍角公式1.公式:sin2α=2sinαcosα;tan2α=αα2tan 1tan 2-; cos2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.2.公式的推导:在两角和的三角函数公式S α+β、C α+β、T α+β中,令α=β,就可以得到二倍角的三角函数公式S 2α、C 2α、T 2α,如在sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ中,如果α=β,则sin2α=sinαcosα+cosαsinα=2sinαcosα,其他两个同理可得,在余弦中,再应用平方关系式,可得另外的两种形式.推导过程也说明倍角公式是两角和的三角函数公式的特例.知识导学要学好本节内容,可以从两角和的正弦、余弦和正切公式为基础,推导二倍角正弦、余弦和正切公式,通过例题的解答,对变换对象目标进行对比、分析,形成对解题过程中如何选择公式,如何根据问题的条件进行公式变形,以及变换过程中体现的换元、逆向使用公式等数学思想方法的认识,从而加深理解变换思想. 疑难突破1.二倍角公式成立的条件是何,应当如何理解两倍角公式?剖析:(1)公式成立的条件:在公式S 2α、C 2α中,角α可以为任意角,T2α则只有当α≠kπ+2π且α≠2πk +4π(k∈Z )时才成立,即首先保证tan2α和tanα的存在. (2)二倍角的理解:倍角公式不仅限于2α是α的二倍形式,其他如4α是2α的二倍、2α是4α的二倍、3α是23α的二倍等等都是适用的.要熟悉这些多种形式的两个角的倍数关系,才能熟练地应用好二倍角公式,这是灵活运用公式的关键.2.对二倍角公式应如何灵活的进行变式应用? 剖析:对二倍角公式的应用不能只是局限于记忆,还需要对公式进行进一步的分析和深化理解,比如对公式两边的式子结构、次数、各公式之间的内在联系等多方面要进行细致考虑.。
第三章三角函数【知识导读】广泛的联系,同时它也提供了一种解决数学问题的重要方法——“三角法”.这一部分的内容,具有以下几个特点:1.公式繁杂.公式虽多,但公式间的联系非常密切,规律性强.弄清公式间的相互联系和推导体系,是记住这些公式的关键.2.思想丰富.化归、数形结合、分类讨论和函数与方程的思想贯穿于本单元的始终,类比的思维方法在本单元中也得到充分的应用.如将任意角的三角函数值的问题化归为锐角的三角函数的问题,将不同名的三角函数问题化成同名的三角函数的问题,将不同角的三角函数问题化成同角的三角函数问题等.3.变换灵活.有角的变换、公式的变换、三角函数名称的变换、三角函数次数的变换、三角函数表达形式的变换及一些常量的变换等,并且有的变换技巧性较强.4.应用广泛.三角函数与数学中的其它知识的结合点非常多,它是解决立体几何、解析几何及向量问题的重要工具,并且这部分知识在今后的学习和研究中起着十分重要的作用,比如在物理学、天文学、测量学及其它各门科学技术都有广泛的应用.∮3.1 任意角的三角函数的概念一、考试说明:1、理解任意角的概念、弧度的意义,能正确地进行弧度与角度的换算。
2、掌握任意角的正弦、余弦和正切的定义。
3、并会利用与单位园有关的三角函数线表示正弦、余弦和正切。
二、重难点:(1)弧度与角度的关系与概念(2)任意角的三角函数的定义三、知识要点:1、角的概念及推广(1)角的定义,一条射线绕端点旋转而成的图形。
(2)正角、负角、零角的定义。
(略) (3)象限角、区间角、轴上角的概念。
(略) (4)终边相同角的表示及性质。
(略) 2.弧度制与角度制的变化(1)弧度的定义:弧长等于半径所对圆心角的为1弧度 (2)弧度、角度的换算:1弧度=π︒180 1801π=︒弧度(3)弧长公式,扇形面积公式: ||R α=l ,21122S ||R R.α==l 3.任意角的三角函数:(1)任意角的三角函数的定义:略 (2)三角函数的定义域,值域:略(3)各三角函数值在各象限内的符号:略 (4)特殊角的三角函数值:2、三角函数线: 四、典型例题选讲 例一:填空1.如果1弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长为 。
2.一个扇形OAB 的周长为20,当扇形的半径,圆心角分别为 时,此扇形面积最大。
3.若θ 为第四象限角,则 )cos(sin )sin(cosθθ⋅的符号为 。
4.若0sin cos θθ>g 且0cos tan θθ<g,则角θ所在象限为 。
5.已知角θ顶点与原点重合,始边与x 轴正半轴重合,终边在y=2x 上,则cos2θ= 。
例2:已知245,,23336ππαβπαβπαβ<+<-<-<-求的范围。
例3:(1)已知角β的终边在直线y =上,求sin β和cos β的值。
(2)已知α角的终边上的一点A 的坐标为)3cos 2,3sin 2(-,求锐角α的值。
例4:已知一扇形的圆心角是α,02απ<<,其所在园的半径是R 。
(1)若,103R cm πα==,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积。
(2)若扇形的周长是一定值(0)c c >,当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?例5: (1)设α是第四象限的角,试比较sin α和tan α的大小;(2):若(0,)4πθ∈,求证:sin tan θθθ<<。
练习题:见课时作业(十六)。
∮3.2 同角三角函数关系式及诱导公式一、考试说明:1、 理解同角三角函数的基本关系式2、 能自用单位圆中的三角函数线推导出απαπ±±,2/的正弦、余弦、正切的诱导公式,进行三角求值,化简和恒等式变化。
二、考向指导:熟练掌握同角三角函数的基本关系式、诱导公式,并能熟练运用,主要突出算法、算理的考查。
三、重点:同角三角函数基本关系式的灵活运用。
四、知识要点:1、同角三角函数的基本关系。
(2)商的关系,tan cos sin ααα= (3)平方关系αααα2222cos 1tan 1,1cos sin =+=+1°同角三角函数的三个关系式在计算、化简和证明中应用极为广泛,同时应熟练地掌握其等价形式,即αααααααα22cos 1sin ,tan sin cos ,tan cos sin -==⋅=,,sin 1cos 22αα-=,并能灵活运用这些公式。
2°已知角α的某一种三角函数值,求角α的其余三角函数值时,要注意公式的合理选择,特别要注意开方时的符号选取。
3°学会得用方程思想解三角题,对于ααααααcos sin ,cos sin ,cos sin -+这三个式子,已知其中一个式子的值,其余二式的值均可以求出。
2、三角函数的诱导公式:略。
诱导公式是指角α的三角函数与如,α-,πα±,32α±,32πα±,2πα-,2k πα+等角的三角函数之间的关系。
诱导公式可概括为)(90Z k k ∈+︒⋅α的各三角函数值,当k 为偶数时,得α的同名函数值,当k 为奇数时,得α的异名函数值,然后在前面加上一个把α看成锐角时,原函数值的符号,即“奇变偶不变,符号看象限。
”五、典型例题选讲例1:(1)已知31sin =α,求α角的其余三角函数。
(2)已知)1,0(,sin ±≠≠=m m m α,求α角的其余三角函数。
例2:填空(1)已知1753cos()α+=o且18090α-<<-o o,则15cos()α-=o 。
(2)已知164sin(x )π+=,则251166sin(x )sin (x )ππ-+-的值为 。
(3)若α是三角形的内角,若15sin cos αα+=,则tan α= 。
(4)已知112sin x cos x +=-,则1cos xsin x =- 。
(5)若1842sin cos ,(,),ππθθθ=∈g则cos sin θθ-= 。
(6)设sin2α=-sin ),2(,ππαα∈,则tan2α的值是__________(四川)例3:(1)已知sin()5cos(2)sin()2cos(2)3cos()sin()παπααππαπαα-+--=----求的值(2)化简)()cos(])1sin[(])1cos[()sin(E k k k k k ∈+⋅++--⋅-απαπαπαπ例4:已知2sin(k )cos(k )(k z )θπθπ+=-+∈ (1)求:θθ22cos 52sin 41+(2)求:θθθ2sin 21cos sin --⋅ (3)求:225sin 8sincos11cos 82222)2ααααπα++--例5:(1)已知226sin sin cos 2cos 0,[,]sin(2)23ππαααααπα+-=∈+求的值(2)已知⎩⎨⎧=+--=+-+0cos sin cos cos 10sin sin sin cos 1βαβαβαβα ,求αsin例6: 1)若sin α+cos α=),0(,51πα∈,则tan α的值是多少?2)若sin cos k,θθ+=且330sin cos θθ+<,求k 的取值范围练习题:见课时作业(十七)∮3.3 三角函数的图象与性质一、考试说明:1、熟练掌握三角函数曲线与曲线的作法,会用“五点法”作函数)sin(ϕ+=wx A y +B 的简图。
2、会求三角函数的定义域、值域。
3、会判断一些三角函数的奇偶性与单调性,会求解三角函数的最值与周期。
二、考向指导:三角函数的图象和性质,是高考考查的热点之一,尤其是在①由图象确定解析式;②三角函数的对称性;③三角函数图象的应用;④三角函数的性质,尤其是求三角函数的周期最值。
三、重点、难点:三角函数的性质与图象的应用 四、知识要点:1、正弦、余弦、正切函数的图象和性质。
2、三角函数的周期(最小正周期)(1)π2,sin ==T x y π2,cos ==T x y π==T x y ,tan (2)三角函数周期的求法:首先对函数化简,然后用以下三种方法求:1°根据定义求(常用诱导公式)2°根据图象求3°根据定理公式求 (1)形如b wx A y b wx A y ++=++=)cos(,)sin(ϕϕ的周期为||2w T π=形如,)(b wx Atg y ++=ϕ的周期为||w T π=(2)由图象可得下列函数的周期)0(>wy=|||,)cos(|,|||,)sin(|w T wx A y w T wx A πϕπϕ=+==+y=||),cos(,||),(sin2w T wx A y w T wx A nπφπφ=+==+(3)(不掌握)最小公倍数法)形如)cos()sin()sin(222122111φφφ+++++=x w A x w A x w A y)cos()cos(222111φφ+++=x w A x w A y求法是1°先求各个加数函数的最小正周期,︒2,,21T T 再求21,T T 的最小公倍数,即为所求函数的周期。
注:此法对切函数的和差不能用此法求,因为有间断点。
3、三角函数最值问题常见的类型与方法(1)用三角方法求三角函数的最值常见的函数形式为: ①),(,tan )(sin(cos sin 22b a abx b a x b x a y 所在象限与点其中ϕϕϕ=++=+= 所在象限相同)②x x x b x a y 22cos cos sin sin ++=可先降次整理转化为(1)的形式。
③)cos cos (sin sin dx c bx a y d x c b x a y ++=++=或可转化为只有分母含x sin 或x cos 的函数式)(c o s ),(sin y f x y f x ==的形式,由正余弦函数的有界性求解。
(2)用代数方法求三角函数的最值常见的函数形式为 ①c x b x a y ++=cos sin 2可转化为x cos 的二次函数式②)0,,(sin sin >+=c b a x b c x a y 令t x =sin ,则转化为求)11(≤≤-+=t btcat y 的最值。
③d x b c x a y ++=cos sin ,一般应用万能公式转化为关于2tan x的二次议程,则“判别式”求其最值或转化为关于2tan x的函数式后构造应用“均值不等式”及“单调性”求其最值,也可以将函数式转化为)()sin(x f x =+ϕ的形式,由正余弦的有界性求最值(3)用解析法求三角函数的最值常见的函数形式为dx b cx a y d x b c x a y ++=++=sin cos cos sin 或可转化为椭圆或单位圆上的动点与定点连线斜率的最值问题或辅助角公式。