高中三角函数知识点总结
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高一必修四:三角函数一 任意角的概念与弧度制 (一)角的概念的推广 1、角概念的推广:在平面内,一条射线绕它的端点旋转有两个相反的方向,旋转多少度角就是多少度角。
按不同方向旋转的角可分为正角和负角,其中逆时针方向旋转的角叫做正角,顺时针方向的叫做负角;当射线没有旋转时,我们把它叫做零角。
习惯上将平面直角坐标系x 轴正半轴作为角的起始边,叫做角的始边。
射线旋转停止时对应的边叫角的终边。
2、特殊命名的角的定义:(1)正角,负角,零角 :见上文。
(2)象限角:角的终边落在象限内的角,根据角终边所在的象限把象限角分为:第一象限角、第二象限角等(3)轴线角:角的终边落在坐标轴上的角终边在x 轴上的角的集合: {}Z k k ∈⨯=,180| ββ 终边在y 轴上的角的集合: {}Z k k ∈+⨯=,90180| ββ 终边在坐标轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,90| ββ (4)终边相同的角:与α终边相同的角2x k απ=+ (5)与α终边反向的角: (21)x k απ=++终边在y =x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,45180| ββ 终边在x y -=轴上的角的集合:{}Z k k ∈-⨯=,45180| ββ(6)若角α与角β的终边在一条直线上,则角α与角β的关系:βα+=k 180 (7)成特殊关系的两角若角α与角β的终边关于x 轴对称,则角α与角β的关系:βα-=k 360若角α与角β的终边关于y 轴对称,则角α与角β的关系:βα-+= 180360k 若角α与角β的终边互相垂直,则角α与角β的关系: 90360±+=βαk 注:(1)角的集合表示形式不唯一.(2)终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同. 3、本节主要题型:1.表示终边位于指定区间的角.1:写出在720-︒到720︒之间与1050-︒的终边相同的角. 2:若α是第二象限的角,则2,2αα是第几象限的角?写出它们的一般表达形式.3:①写出终边在y 轴上的集合.②写出终边和函数y x =-的图像重合,试写出角α 的集合. ③α在第二象限角,试确定2,,23ααα所在的象限. ④θ角终边与168︒角终边相同,求在[0,360)︒︒内与3θ终边相同的角.(二)弧度制1、弧度制的定义:l Rα=2、角度与弧度的换算公式:360°=2π 180°=π 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′注意:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.一个式子中不能角度,弧度混用. 3、题型(1)角度与弧度的互化例:74315,330,,63ππ︒︒ (2)L R α=,211,22l r s lr r αα===的应用问题 1:已知扇形周长10cm ,面积24cm ,求中心角.2:已知扇形弧度数为72︒,半径等于20cm ,求扇形的面积. 3:已知扇形周长40cm ,半径和圆心角取多大时,面积最大. 4:121237570,750,,53ααβπβπ=-︒=︒==- a.求出12,αα弧度,象限.b.12,ββ用角度表示出,并在720~0-︒︒之间找出,他们有相同终边的所有角. 二 任意角三角函数 (一)三角函数的定义 1、任意角的三角函数定义sin ,cos ,tan ,cot y x y xr r x yαααα====正弦余弦正切余切2、三角函数的定义域: 三角函数 定义域=)(x f sin x {}R x x ∈| =)(x f cos x {}R x x ∈|=)(x f tan x ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且=)(x f cot x {}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且=)(x f sec x ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且=)(x f csc x{}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且(二)单位圆与三角函数线1、单位圆的三角函数线定义如图(1)PM 表示α角的正弦值,叫做正弦线。
OM 表示α角的余弦值,叫做余弦线。
如图(2)AT 表示α角的正切值,叫做正切线。
AT '表示α角的余切值,叫做余切线。
注:线段长度表示三角函数值大小,线段方向表示三角函数值正负(三)同角三角函数的基本关系式同角三角函数关系式(1)1csc sin =⋅αα,1sec cos =⋅αα,1cot tan =⋅αα (2)商数关系:αααtan cos sin = αααcot sin cos = (3)平方关系:1cos sin 22=+αα,αα22sec tan 1=+,αα22csc cot 1=+ (四)诱导公式xx k x x k xx k x x k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππ x x x x xx x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=-=--=-xx x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππ xx x x x x x x cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(-=--=-=--=-ππππxx x x x x xx cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=--=-=-ππππ三 三角函数的图像与性质ααπsin )21cos(-=+ααπcos )21sin(=+ααπcot )21tan(-=+ααπsin )21cos(=-ααπcos )21sin(=-ααπcot )21tan(=-(一)基本图像:1.正弦函数2.余弦函数3.正切函数4.余切函数(二)、函数图像的性质正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:(三)、常见结论:1.x y sin =与x y cos =的周期是π.2.)sin(ϕω+=x y 或)cos(ϕω+=x y (0≠ω)的周期ωπ2=T .3.2tanxy =的周期为2π. 4.)sin(ϕω+=x y 的对称轴方程是2ππ+=k x (Z k ∈),对称中心(0,πk );)cos(ϕω+=x y 的对称轴方程是πk x =(Z k ∈),对称中心(0,21ππ+k );)tan(ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ).5.当αtan ·,1tan =β)(2Z k k ∈+=+ππβα;(WHY?)αtan ·tan 1,β=-()2k k Z παβπ-=+∈(WHY?)6.函数x y tan =在R 上为增函数.(×) [只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,x y tan =为增函数,同样也是错误的.7.奇函数特有性质:若x ∈0的定义域,则)(x f 一定有0)0(=f .(x ∉0的定义域,则无此性质)8. x y sin =不是周期函数;x y sin =为周期函数(π=T );x y cos =是周期函数(如图);x y cos =为周期函数(π=T );212cos +=x y 的周期为π(如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如:四 和角公式 两角和与差的公式βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=- βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+y=cos |x|图象y=|cos2x +1/2|图象βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=-五 倍角公式和半角公式(一)倍角与半角公式:αααcos sin 22sin =2cos 12sinαα-±= ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=2cos 12cosαα+±= ααα2tan 1tan 22tan -=sin 1cos tan21cos sin ααααα-===+(二)万能公式:2tan12tan2sin 2ααα+=2tan 12tan 1cos 22ααα+-=2tan 12tan2tan 2ααα-=六 三角函数的积化和差与和差化积 公式()()()()()()()()1sin cos sin sin 21cos sin sin sin 21cos cos cos cos 21sin sin cos cos 2αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ=++-⎡⎤⎣⎦=+--⎡⎤⎣⎦=++-⎡⎤⎣⎦=-+--⎡⎤⎣⎦sin sin 2sincos22αβαβαβ+-+=sin sin 2cossin22αβαβαβ+--=cos cos 2sinsin22αβαβαβ+--=-42675cos 15sin -== , 42615cos 75sin +==, 3275cot 15tan -== , 3215cot 75tan +==。