三角函数知识结构图
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所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合特征
解法
分式或等式,弦的次数相同
奇变偶不变,符号看象限
求含有绝对值符号的三角函数的周期时可画出函数的图象,通过观察图象得出周期
(1)根据函数定义域求解法则列不等式组
(2)根据三角函数线或者三角函数图像解不等式公式法
利用二倍角、两角和差、辅助角公式进行化简
已知两角和一边已知两边一对应角
已知三角求边已知两边一角求边
A +∠
B +∠
C =π
在三角形中大边对大角,大角对大边。
知识必备09锐角三角函数(公式、定理、结论图表)考点一、锐角三角函数的概念如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A所对的边BC记为a,叫做∠A的对边,也叫做∠B的邻边,∠B所对的边AC记为b,叫做∠B的对边,也是∠A的邻边,直角C所对的边AB记为c,叫做斜边. 锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即;锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即;锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tanA,即.同理;;.要点诠释: (1)正弦、余弦、正切函数是在直角三角形中定义的,反映了直角三角形边与角的关系,是两条线段的比值.角的度数确定时,其比值不变,角的度数变化时,比值也随之变化. (2)sinA,cosA,tanA分别是一个完整的数学符号,是一个整体,不能写成,,,不能理解成sin与∠A,cos与∠A,tan与∠A的乘积.书写时习惯上省略∠A的角的记号“∠”,但对三个大写字母表示成的角(如∠AEF),其正切应写成“tan∠AEF”,不能写成“tanAEF”;另外,、、常写成、、. (3)任何一个锐角都有相应的锐角三角函数值,不因这个角不在某个三角形中而不存在. (4)由锐角三角函数的定义知:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,,,tanA>0.典例1:(2022•扬州)在△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边,若b2=ac,则sin A的值为 . .【分析】根据勾股定理和锐角三角函数的定义解答即可.【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,∴c2=a2+b2,∵b2=ac,∴c2=a2+ac,等式两边同时除以ac得:=+1,令=x,则有=x+1,∴x2+x﹣1=0,解得:x1=,x2=(舍去),当x=时,x≠0,∴x=是原分式方程的解,∴sin A==.故答案为:.【点评】本题主要考查了锐角三角函数,熟练掌握勾股定理和锐角三角函数的定义是解答本题的关键.考点二、特殊角的三角函数值 利用三角函数的定义,可求出0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,归纳如下:要点诠释: (1)通过该表可以方便地知道0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,它的另一个应用就是:如果知道了一个锐角的三角函数值,就可以求出这个锐角的度数,例如:若,则锐角. (2)仔细研究表中数值的规律会发现: 、、、、的值依次为0、、、、1,而、、、、的值的顺序正好相反,、、的值依次增大,其变化规律可以总结为:当角度在0°<∠A<90°之间变化时, ①正弦、正切值随锐角度数的增大(或减小)而增大(或减小) ②余弦值随锐角度数的增大(或减小)而减小(或增大).典例2:(2022•天津)tan45°的值等于( )A.2B.1C.D.【分析】根据特殊角的三角函数值,进行计算即可解答.【解答】解:tan45°的值等于1,故选:B.【点评】本题考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.考点三、锐角三角函数之间的关系如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°.(1)互余关系:,; (2)平方关系:; (3)倒数关系:或; (4)商数关系:. 要点诠释: 锐角三角函数之间的关系式可由锐角三角函数的意义推导得出,常应用在三角函数的计算中,计算时巧用这些关系式可使运算简便.考点四、解直角三角形 在直角三角形中,由已知元素(直角除外)求未知元素的过程,叫做解直角三角形. 在直角三角形中,除直角外,一共有5个元素,即三条边和两个锐角. 设在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,则有: ①三边之间的关系:a2+b2=c2(勾股定理). ②锐角之间的关系:∠A+∠B=90°. ③边角之间的关系: ,,, ,,. ④,h 为斜边上的高.要点诠释: (1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°),是已知的值. (2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式,没有包括其他关系(如不等关系). (3)对这些式子的理解和记忆要结合图形,可以更加清楚、直观地理解.考点五、解直角三角形的常见类型及解法已知条件解法步骤两直角边(a ,b)由求∠A ,∠B=90°-∠A ,两边斜边,一直角边(如c,a)由求∠A ,∠B=90°-∠A ,锐角、邻边(如∠A ,b)∠B=90°-∠A ,,一直角边和一锐角锐角、对边(如∠A ,a)∠B=90°-∠A ,,Rt △ABC一边一角斜边、锐角(如c ,∠A)∠B=90°-∠A ,,要点诠释: 1.在遇到解直角三角形的实际问题时,最好是先画出一个直角三角形的草图,按题意标明哪些元素是已知的,哪些元素是未知的,然后按先确定锐角、再确定它的对边和邻边的顺序进行计算. 2.若题中无特殊说明,“解直角三角形”即要求出所有的未知元素,已知条件中至少有一个条件为边.典例3:(2022•丹东)如图,AB是⊙O的直径,点E在⊙O上,连接AE和BE,BC平分∠ABE交⊙O于点C,过点C作CD⊥BE,交BE的延长线于点D,连接CE.(1)请判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若sin∠ECD=,CE=5,求⊙O的半径.【分析】(1)结论:CD是⊙O的切线,证明OC⊥CD即可;(2)设OA=OC=r,设AE交OC于点J.证明四边形CDEJ是矩形,推出CD=EJ=4,CJ=DE=3,再利用勾股定理构建方程求解.【解答】解:(1)结论:CD是⊙O的切线.理由:连接OC.∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵BC平分∠ABD,∴∠OBC=∠CBE,∴∠OCB=∠CBE,∴OC∥BD,∵CD⊥BD,∴CD⊥OC,∵OC是半径,∴CD是⊙O的切线;(2)设OA=OC=r,设AE交OC于点J.∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∵OC⊥DC,CD⊥DB,∴∠D=∠DCJ=∠DEJ=90°,∴四边形CDEJ是矩形,∴∠CJE=90°,CD=EJ,CJ=DE,∴OC⊥AE,∴AJ=EJ,∵sin∠ECD==,CE=5,∴DE=3,CD=4,∴AJ=EJ=CD=4,CJ=DE=3,在Rt△AJO中,r2=(r﹣3)2+42,∴r=,∴⊙O的半径为.【点评】本题考查解直角三角形,切线的判定,垂径定理,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型考点六、解直角三角形的应用解直角三角形的知识应用很广泛,关键是把实际问题转化为数学模型,善于将某些实际问题中的数量关系化归为直角三角形中的边角关系是解决实际应用问题的关键. 解这类问题的一般过程是: (1)弄清题中名词、术语的意义,如仰角、俯角、坡度、坡角、方向角等概念,然后根据题意画出几何图形,建立数学模型. (2)将已知条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形的问题. (3)根据直角三角形(或通过作垂线构造直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形. (4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,得出实际问题的解. 拓展: 在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念: (1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示. 坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则,如图,坡度通常写成=∶的形式. (2)仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图. (3)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°. (4)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.要点诠释: 1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图. 2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.例如: 3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解. 典例4:(2022•黑龙江)小明去爬山,在山脚看山顶角度为30°,小明在坡比为5:12的山坡上走1300米,此时小明看山顶的角度为60°,山高为( )米A.600﹣250B.600﹣250C.350+350D.500【分析】设EF=5x米,根据坡度的概念用x表示出BF,根据勾股定理求出x,根据正切的定义列出方程,解方程得到答案.【解答】解:设EF=5x米,∵斜坡BE的坡度为5:12,∴BF=12x米,由勾股定理得:(5x)2+(12x)2=(1300)2,解得:x=100,则EF=500米,BF=1200米,由题意可知,四边形DCFE为矩形,∴DC=EF=500米,DE=CF,在Rt△ADE中,tan∠AED=,则DE==AD,在Rt△ACB中,tan∠ABC=,∴=,解得:AD=600﹣750,∴山高AC=AD+DC=600﹣750+500=(600﹣250)米,故选:B.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高典例5:(2022•湖北)如图,有甲乙两座建筑物,从甲建筑物A点处测得乙建筑物D点的俯角α为45°,C 点的俯角β为58°,BC为两座建筑物的水平距离.已知乙建筑物的高度CD为6m,则甲建筑物的高度AB为 16 m.(sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60,结果保留整数).【分析】过点D作DE⊥AB于点E,则BE=CD=6m,∠ADE=45°,∠ACB=58°,在Rt△ADE中,∠ADE=45°,设AE=xm,则DE=xm,BC=xm,AB=AE+BE=(6+x)m,在Rt△ABC中,tan∠ACB=tan58°=≈1.60,解得x=10,进而可得出答案.【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,如图.则BE=CD=6m,∠ADE=45°,∠ACB=58°,在Rt△ADE中,∠ADE=45°,设AE=xm,则DE=xm,∴BC=xm,AB=AE+BE=(6+x)m,在Rt△ABC中,tan∠ACB=tan58°=≈1.60,解得x=10,∴AB=16m.故答案为:16.【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关键典例6:(2022•资阳)小明学了《解直角三角形》内容后,对一条东西走向的隧道AB进行实地测量.如图所示,他在地面上点C处测得隧道一端点A在他的北偏东15°方向上,他沿西北方向前进100米后到达点D,此时测得点A在他的东北方向上,端点B在他的北偏西60°方向上,(点A、B、C、D在同一平面内)(1)求点D与点A的距离;(2)求隧道AB的长度.(结果保留根号)【分析】(1)根据方位角图,易知∠ACD=60°,∠ADC=90°,解Rt△ADC即可求解;(2)过点D作DE⊥AB于点E.分别解Rt△ADE,Rt△BDE求出AE和BE,即可求出隧道AB的长.【解答】解;(1)由题意可知:∠ACD=15°+45°=60°,∠ADC=180°﹣45°﹣45°=90°,在Rt△ADC中,∴(米),答:点D与点A的距离为300米.(2)过点D作DE⊥AB于点E,∵AB是东西走向,∴∠ADE=45°,∠BDE=60°,在Rt△ADE中,∴(米),在Rt△BDE中,∴(米),∴(米),答:隧道AB的长为米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,掌握方向角的概念,掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.考点七、解直角三角形相关的知识如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,(1)三边之间的关系:;(2)两锐角之间的关系:∠A+∠B=90°;(3)边与角之间的关系:,,,.(4)如图,若直角三角形ABC中,CD⊥AB于点D,设CD=h,AD=q,DB=p,则由△CBD∽△ABC,得a2=pc;由△CAD∽△BAC,得b2=qc;由△ACD∽△CBD,得h2=pq;由△ACD∽△ABC或由△ABC面积,得ab=ch.(5)如图所示,若CD是直角三角形ABC中斜边上的中线,则①CD=AD=BD=AB;②点D是Rt△ABC的外心,外接圆半径R=AB.(6)如图所示,若r是直角三角形ABC的内切圆半径,则.直角三角形的面积:①如图所示,.(h为斜边上的高)②如图所示,.典例7:(2022•黄石)我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”,即通过圆内接正多边形割圆,从正六边形开始,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形,….边数越多割得越细,正多边形的周长就越接近圆的周长.再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”来计算圆周率.设圆的半径为R,图1中圆内接正六边形的周长l6=6R,则π≈=3.再利用圆的内接正十二边形来计算圆周率,则圆周率π约为( )A.12sin15°B.12cos15°C.12sin30°D.12cos30°【分析】利用圆内接正十二边形的性质求出A6A7=2A6M=2R×sin15°,再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”,即可解决问题.【解答】解:在正十二边形中,∠A6OM=360°÷24=15°,∴A6M=sin15°×OA6=R×sin15°,∵OA6=OA7,OM⊥A6A7,∴A6A7=2A6M=2R×sin15°,∴π≈=12sin15°,故选:A.【点评】本题主要考查了圆内接多边形的性质,解直角三角形等知识,读懂题意,计算出正十二边形的周长是解题的关键.。
任意角三角函数
定义的有关知识
角:角的定义、角的分类(角概念的扩张)、终边相同的角、象限角、角的度量(弧度制)
锐角三角函数的定义:
sin α=BC AC
cos α=AB AC
tan α=BC AB
研究工具:平面直角坐标系、终边
上点的坐标、单位圆、三角函数线 思想方法:数形结合、函数思想、对应思想、类比思想、从特殊到一般
终边定义法:
一般地,对于任意角α,设α的终边上任意一点P 的坐标是(x,y),我们规定:
(1)比值 y r 叫做α的正弦,记作sin α= y r
;
(2)比值 x r 叫做α的余弦,记作cos α = x r ;
(3)比值 y x (x ≠0)叫做α的正切,记作tan α= y
x 。
其中,r =x 2+y 2 。
单位圆定义法:
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么
(1) y 叫做α的正弦,记作sin α= y ; (2) x 叫做α的余弦,记作cos α= x ; (3) y x 叫做α的正切,记作tan α= y
x
( x ≠0)。
定义域: 符号:
sin α: {α|α∈R };
cos α: {α|α∈R };
tan α: {α|α∈R,α≠k π+π
2
,k ∈Z}.
任意角的三角函数的知识结构图
y x
y x
y x 正切
余弦+
+-
-
+
+----++正弦。
i ng si nt he i rb ei n ga re g三角函数的图像与性质一、 正弦函数、余弦函数的图像与性质二、正切函数的图象与性质函数y =sin x y =cos x图象定义域RR 值域[-1,1][-1,1]单调性递增区间:2,2()22k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦递减区间:32,2()22k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦递增区间:[2k π-π,2k π] (k ∈Z )递减区间:[2k π,2k π+π] (k ∈Z )最 值x =2k π+(k ∈Z )时,y max =1;π2x =2k π-(k ∈Z )时,y min =-1π2x =2k π(k ∈Z )时,y max =1;x =2k π+π(k ∈Z ) 时,y min =-1奇偶性奇函数偶函数对称性对称中心:(k π,0)(k ∈Z )(含原点)对称轴:x =k π+,k ∈Zπ2对称中心:(k π+,0)(k ∈Z )π2对称轴:x =k π,k ∈Z (含y 轴)最小正周期2π2π定义域{|,}2x x k k Z ππ≠+∈值域R单调性递增区间(,)()22k k k Z ππππ-+∈奇偶性奇函数对称性对称中心:(含原点)(,0)()2k k Z π∈最小正周期π三、三角函数图像的平移变换和伸缩变换1. 由的图象得到()的图象x y sin =)sin(ϕω+=x A y 0,0A ω>>xy sin =方法一:先平移后伸缩方法二:先伸缩后平移操作向左平移φ个单位横坐标变为原来的倍1ω结果)sin(ϕ+=x y xy ωsin =操作横坐标变为原来的倍1ω向左平移个单位ϕω结果)sin(ϕω+=x y 操作纵坐标变为原来的A 倍结果)sin(ϕω+=x A y 注意:平移变换或伸缩变换都是针对自变量x 而言的,因此在用这样的变换法作图象时一定要注意平移与伸缩的先后顺序,否则会出现错误。
三角函数的图像与性质一、知识梳理1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)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).(2)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、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )π3.对称与周期(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期. (2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.(3).对于y =tan x 不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )内为增函数.二、例题精讲 + 随堂练习1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)余弦函数y =cos x 的对称轴是y 轴.( ) (2)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( ) (3)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( ) (4)y =sin|x |是偶函数.( )解析 (1)余弦函数y =cos x 的对称轴有无穷多条,y 轴只是其中的一条. (2)正切函数y =tan x 在每一个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )上都是增函数,但在定义域内不是单调函数,故不是增函数.(3)当k >0时,y max =k +1;当k <0时,y max =-k +1. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( ) A.T =π,A =1 B.T =2π,A =1 C.T =π,A =2D.T =2π,A =2解析 最小正周期T =2π2=π,最大值A =2-1=1.故选A. 答案 A3.函数y =-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调递减区间为________.解析 由-π2+k π<2x -3π4<π2+k π(k ∈Z ), 得π8+k π2<x <5π8+k π2(k ∈Z ),所以y =-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+k π2,5π8+k π2(k ∈Z ). 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+k π2,5π8+k π2(k ∈Z )4.(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期为( )A.4πB.2πC.πD.π2解析 由题意T =2π2=π. 答案 C5.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A.65B.1C.35D.15解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,函数的最大值为65. 答案 A6.(2018·江苏卷)已知函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2 的图象关于直线x =π3对称,则φ的值是________.解析 由函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=±1.所以2π3+φ=π2+k π(k ∈Z ),所以φ=-π6+k π(k ∈Z ),又-π2<φ<π2,所以φ=-π6. 答案 -π6考点一 三角函数的定义域【例1】 (1)函数f (x )=-2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π6(k ∈Z ) D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π2+π6(k ∈Z ) (2)不等式3+2cos x ≥0的解集是________.(3)函数f (x )=64-x 2+log 2(2sin x -1)的定义域是________. 解析 (1)由2x +π6≠k π+π2(k ∈Z ),得x ≠k π2+π6(k ∈Z ).(2)由3+2cos x ≥0,得cos x ≥-32,由余弦函数的图象,得在一个周期[-π,π]上,不等式cos x ≥-32的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-5π6≤x ≤56π,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-56π+2k π≤x ≤56π+2k π,k ∈Z .(3)由题意,得⎩⎨⎧64-x 2≥0,①2sin x -1>0,②由①得-8≤x ≤8,由②得sin x >12,由正弦曲线得π6+2k π<x <56 π+2k π(k ∈Z ).所以不等式组的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-116π,-76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6,8. 答案 (1)D (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-56π+2k π≤x ≤56π+2k π,k ∈Z (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫-116π,-76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6,8【训练1】 (1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________. (2)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为______.解析 (1)要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]上,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z .(2)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 ),所以2k π<x ≤π3+2k π(k ∈Z ),所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .答案(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z考点二 三角函数的值域与最值【例2】 (1)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域是________.(2)(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________. (3)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.解析 (1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,故3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3,即y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3. (2)由题意可得f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-(cos x -32)2+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴cos x ∈[0,1].∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )max =1. (3)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,sin x cos x =1-t22,且-2≤t ≤2,所以y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2 .所以函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1. 答案 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 (2)1 (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1【训练2】 (1)函数f (x )=cos 2x +6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x 的最大值为( )A.4B.5C.6D.7(2)(2019·临沂模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,a ,若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,则实数a 的取值范围是________. 解析 (1)由f (x )=cos 2x +6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =1-2sin 2x +6sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -322+112,又sin x ∈[-1,1],所以当sin x =1时函数的最大值为5.(2)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,a ,知x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,a +π6.因为x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π2时,f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,所以由函数的图象知π2≤a +π6≤7π6,所以π3≤a ≤π. 答案 (1)B(2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π考点三 三角函数的单调性 角度1 求三角函数的单调区间【例3-1】 (1)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z )C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z )D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) (2)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调递减区间为________. 解析 (1)由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z ),得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ).(2)y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,它的减区间是y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的增区间.令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . 答案 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z角度2 利用单调性比较大小【例3-2】 已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a >b >c B.a >c >b C.c >a >bD.b >a >c解析 令2k π≤x +π6≤2k π+π,k ∈Z ,解得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z ,∴函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上是减函数,∵-π6<π7<π6<π4<5π6, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4. 答案 A角度3 利用单调性求参数【例3-3】 (2018·全国Ⅱ卷)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π解析 f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,由题意得a >0,故-a +π4<π4,因为f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4在[-a ,a ]是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a +π4≥0,a +π4≤π,a >0,解得0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4.答案 A【训练3】 (1)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π,则以下结论正确的是( )A.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上单调递减B.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递增 C.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6上单调递减 D.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π上单调递增(2)cos 23°,sin 68°,cos 97°的大小关系是________.(3)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.解析 (1)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4π3,-π3,此时函数f (x )先减后增;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,此时函数f (x )先增后减;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,4π3,此时函数f (x )单调递减;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤4π3,5π3,此时函数f (x )先减后增.(2)sin 68°=cos 22°,又y =cos x 在[0°,180°]上是减函数,∴sin 68°>cos 23°>cos 97°.(3)法一 由于函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象经过坐标原点,由已知并结合正弦函数的图象可知,π3为函数f (x )的14周期,故2πω=4π3,解得ω=32.法二 由题意,得f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3ω=1.由已知并结合正弦函数图象可知,π3ω=π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=32+6k (k ∈Z ),所以当k =0时,ω=32.答案 (1)C (2)sin 68°>cos 23°>cos 97° (3)32考点四 三角函数的周期性、奇偶性、对称性 角度1 三角函数奇偶性、周期性【例4-1】 (1)(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A.f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B.f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C.f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D.f (x )的最小正周期为2π,最大值为4(2)(2019·杭州调研)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于y 轴对称,则θ=( ) A.-π6 B.π6 C.-π3 D.π3解析 (1)易知f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=3cos 2x +1=3cos 2x +12+1=32cos 2x +52,则f (x )的最小正周期为π,当2x =2k π,即x =k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,最大值为4.(2)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-π3, 由题意可得f (0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±1,∴θ-π3=π2+k π(k ∈Z ),∴θ=5π6+k π(k ∈Z ). ∵|θ|<π2,∴k =-1时,θ=-π6. 答案 (1)B (2)A角度2 三角函数图象的对称性【例4-2】 (1)已知函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,则函数g (x )=sin x +a cos x 的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,0对称 C.关于直线x =π3对称 D.关于直线x =π6对称解析 (1)因为函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,所以f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,所以1=32a +12,a =33,所以g (x )=sin x +33cos x =233sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,函数g (x )的对称轴方程为x +π6=k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π3(k ∈Z ),当k =0时,对称轴为直线x =π3,所以g (x )=sin x +a cos x 的图象关于直线x =π3对称. 规律方法 1.对于可化为f (x )=A sin(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x 即可.2.对于可化为f (x )=A cos(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x ;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可.【训练4】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)函数f (x )=tan x1+tan 2x的最小正周期为( )A.π4B.π2C.πD.2π(2)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则下列结论错误的是( )A.f (x )的一个周期为-2πB.y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称 C.f (x +π)的一个零点为x =π6 D.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减解析 (1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π2,k ∈Z .f (x )=sin x cos x 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x 2=sin x ·cos x =12sin 2x ,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)A 项,因为f (x )的周期为2k π(k ∈Z 且k ≠0),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B 项,因为f (x )图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),当k =3时,直线x =8π3是其对称轴,B 项正确.C 项,f (x +π)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4π3,将x =π6代入得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6=cos 3π2=0,所以x =π6是f (x+π)的一个零点,C 项正确.D 项,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3 (k ∈Z ),递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3 (k ∈Z ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3是减区间,⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π是增区间,D 项错误.答案 (1)C (2)D三、课后练习1.若对于任意x ∈R 都有f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,则函数f (2x )图象的对称中心为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π4,0(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π8,0(k ∈Z ) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π4,0(k ∈Z ) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z ) 解析 因为f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,所以f (-x )+2f (x )=3cos x +sin x .解得f (x )=cos x +sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,所以f (2x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4. 令2x +π4=k π(k ∈Z ),得x =k π2-π8(k ∈Z ).所以f (2x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z ). 答案 D2.(2017·天津卷)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( ) A.ω=23,φ=π12 B.ω=23,φ=-11π12C.ω=13,φ=-11π24D.ω=13,φ=7π24解析 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π, ∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ. ∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12(k ∈Z ), 又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.答案 A3.已知x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点,则f (x )的单调递减区间是________.解析 因为x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=1,解得φ=2k π-π6(k ∈Z ). 不妨取φ=-π6,此时f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6, 令2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),得f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+56π(k ∈Z ). 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+56π(k ∈Z )4.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x +32. (1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值;(2)若方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值.解 (1)f (x )=cos x sin x -32(2cos 2x -1) =12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当2x -π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =512π+k π(k ∈Z )时,函数f (x )取最大值,且最大值为1.(2)由(1)知,函数f (x )图象的对称轴为x =512π+k π(k ∈Z ),∴当x ∈(0,π)时,对称轴为x =512π.又方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2.∴x 1+x 2=56π,则x 1=56π-x 2,∴cos(x 1-x 2)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π-2x 2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3, 又f (x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=23, 故cos(x 1-x 2)=23.5.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,若对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,都存在唯一的实数β∈[0,m ],使f (α)+f (β)=0,则实数m 的最小值是________.解析 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,所以α-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-2π3,则f (α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,0,因为对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,都存在唯一的实数β∈[0,m ],使f (α)+f (β)=0,所以f (β)在[0,m ]上单调,且f (β)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32,则β-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,所以β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2,即实数m 的最小值是π2. 答案 π26.(2017·山东卷)函数y =3sin 2x +cos 2x 的最小正周期为( )A.π2B.2π3C.πD.2π解析 ∵y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin 2x +12cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, ∴T =2π2=π.答案 C7.(2019·石家庄检测)若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0是函数f (x )=sin ωx +cos ωx 图象的一个对称中心,则ω的一个取值是( )A.2B.4C.6D.8解析 因为f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4,由题意,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ8+π4=0,所以ωπ8+π4=k π(k ∈Z ),即ω=8k -2(k ∈Z ),当k =1时,ω=6.答案 C8.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值等于( ) A.23 B.32 C.2 D.3解析 ∵ω>0,-π3≤x ≤π4,∴-ωπ3≤ωx ≤ωπ4.由已知条件知-ωπ3≤-π2,∴ω≥32.答案 B9.(2019·湖南十四校联考)已知函数f (x )=2sin ωx -cos ωx (ω>0),若f (x )的两个零点x 1,x 2满足|x 1-x 2|min =2,则f (1)的值为( ) A.102 B.-102 C.2 D.-2解析 依题意可得函数的最小正周期为2πω=2|x 1-x 2|min =2×2=4,即ω=π2,所以f (1)=2sin π2-cos π2=2.答案 C10.(2018·北京卷)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为________.解析 由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4成立,故当x =π4时,函数f (x )有最大值,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,πω4-π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k ∈Z ).又ω>0,∴ωmin =23. 答案 2311.(2019·北京通州区质检)已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)讨论函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性. 解 (1)∵f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4,且T =π, ∴ω=2,于是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4. 令2x -π4=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+3π8(k ∈Z ).即函数f (x )图象的对称轴方程为x =k π2+3π8(k ∈Z ).(2)令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ). 注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以令k =0,得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8; 同理,其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2.。
三角函数知识点归纳 一、任意角与弧度制 1.任意角 (I)定义:角可以看成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成的图形. J 按旋转方向不同分为正角、负角、零角. (2)分类[按终边位置不同分为象限角和轴线角(3)终边相同的角:所有与角a 终边相同的角,连同角a 在内,可构成一个集合S={缈=a+ 2kιt, Λ∈Z!.(3)象限角与轴线角 今1(第一象限角)卜| 第二致限角阳2A"专VaV2痴 2⅛π<α<2⅛π+-g-,⅛∈z} +π,⅛∈ZT 第三敛限角)卜性"τrVaV2"+等"刃 第四象限角]{α∣2⅛π+^<α<2⅛π+2π,⅛∈z}2.弧度制的定义和公式 角a 的弧度数公式 IaI=%/表示弧长)角度与弧度的换算 ①1。
=念 rad ;② 1 rad=, 弧长公式 l=∖a ∖r 扇形面积公式S=»=如/ (1)定义:把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. 3.任意角的三角函数 一、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Sina=y, cos α=x, tan α=^(x≠()).二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀:三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦.(2)三角函数定义的推广:设点P(x, y)是角Q终边上任意一点且不与原点重合,r=∣OP∣,则• V X V,1八、sin a= , COSa=-, tanα=-(Xw0).r rχ∖ ,三、特殊角的三角函数:3.1 象限角及终边相同的角例1、若角。
是第二象限角,则辞()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第三象限角D.第二或第四象限角∩例2、一的终边在第三象限,则。
的终边可能在() 2A.第一、三象限B.第二、四象限C.第一、二象限或y轴非负半轴D.第三、四象限或y轴非正半轴3.2 三角函数的定义例1、已知角α的终边经过点P(一χ, — 6),且COSa=—/,则1;+%½= _________________ .1J SlIl (A IdIl (A例2、已知角α的终边经过点(3, -4),则Sin a+»^=.3.3 、三角函数符号的判定例1、已知Sina < 0旦cosa > 0,则a的终边落在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.4 扇形面积问题1.已知一个扇形的弧长和半径都等于2,则这个扇形的面积为().A. 2B. 3C. 4D. 6二、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(1)平方关系:siMα+cos2α=l; (2)商数关系:tan α=黑吃.同角三角函数的基本关系式的几种变形(l)sin2α= 1 — cos2α=(l + cos «)(1 —cos a); cos2a= 1 - sin2a=(l ÷sin a)(l — sin a); (sin a±cos a)2 =l±2sin acos a.(2)sin a=tan acos a(a≠5+E, &WZ).2 .诱导公式“奇变偶不变,符号看象限”公式一:sin(a+2⅛π)=sin a, cos(a÷2hc)=cos a»la∏(6Z + <λkτf)= t∏∏OC其中公式二:sin(π+ct)= ~sin a> cos(π+cc)=~cos ct> Ian(Tr+a)=Ian a.公式三:sin(π~a)=sin a,cos(π-a) = — cos ct, ta∏(^-6Z)= —ta∏ OC ∙公式四:sin(-ct)=—sin a, cost—«)=cos a,t<l∏) = -13∏ CX .公式五:Sine-a) =cos a, COSe—a) =Sina 公式六:SinC+a)=cos a,CoSC+«) = -sin a.诱导公式可概括为〃∙]±a的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指方的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把a看成锐角时,根据在哪个象限判断厚三曲函数值的符号,最后作为结果符号.8.方法与要点一个口诀I、诱导公式的记忆。
三角函数的图象一、知识回顾(一)熟悉.三角函数图象的特征:y =tanxy =cotx(二)三角函数图象的作法: 1.几何法(利用三角函数线)2. 描点法:五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线).3. 利用图象变换作三角函数图象.三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等,重点掌握函数y =Asin (ωx +φ)+B的作法.函数y =Asin (ωx +φ)的物理意义: 振幅|A|,周期2||T πω=,频率1||2fT ωπ==,相位;x ωϕ+初相ϕ(即当x =0时的相位).(当A >0,ω>0 时以上公式可去绝对值符号),y=cosxy=sinx-11-11o o y xy x(1)振幅变换或叫沿y 轴的伸缩变换.(用y/A 替换y )由y =sinx 的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A|>1)或缩短(当0<|A|<1)到原来的|A|倍,得到y =Asinx 的图象.(2)周期变换或叫做沿x 轴的伸缩变换.(用ωx 替换x )由y =sinx 的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的1||ω倍,得到y =sin ω x 的图象.(3)相位变换或叫做左右平移.(用x +φ替换x )由y =sinx 的图象上所有的点向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平行移动|φ|个单位,得到y =sin (x +φ)的图象.(4)上下平移(用y+(-b)替换y )由y =sinx 的图象上所有的点向上(当b >0)或向下(当b <0)平行移动|b |个单位,得到y =sinx +b 的图象.注意:由y =sinx 的图象利用图象变换作函数y =Asin (ωx +φ)+B (A >0,ω>0)(x ∈R )的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象延x 轴量伸缩量的区别。
二、基本训练1、为了得到函数)63sin(π+=x y 的图象,只需把函数x y 3sin =的图象 ( )A 、向左平移6π B 、向左平移18π C 、向右平移6π D 、向右平移18π 2、函数|2|sin 2)(π-=x x f 的部分图象是 ( )3、函数)cos (sin cos 2x x x y +=的图象一个对称中心的坐标是 ( )A 、)0,83(π B 、)1,83(π C 、)1,8(πD 、)1,8(--π 4、(00)函数y=-xcosx 的部分图象是OOO Ox x x xy y y y 2 2 22ADCB5、已知函数a x x x f -++-=1cos 4sin 4)(2,当]32,4[ππ-∈x 时)(x f =0恒有解,则a 的范围是______。
湘教版必修第二册三角恒等变换思维导图
三角函数恒等变换不但在三角函数式的化简、求值和证明三角恒等式中经常用到,而且.由于通过三角换元可将某些代数问题化归为三角问题;立体几何中的诸多位置关系以其交角来刻画,最后又以三角问题反映出来。
由于参数方程的建立,又可将解析几何中的曲线问题归结为三角问题.因此,三角恒等变换在整个高中数学中涉及面广.是常见的解题“工具”。
三角函数恒等变换在整个高中数学应用广泛,在掌握三角函数恒等变换之前,要在脑中有张“全局图”,是十分有必要的。
三角函数的基本关系式的总结。
所谓的平方关系,就是本质是勾股定理在三角函数里的另外表现。
三角函数的商关系,无非就是直角三角形各个边的比例关系。
三角函数的倒数关系,也是同样道理。
我们也可以用图四的关系图,更加直观理解他们的关系。
上图为三角函数恒等变换的思维导图。