高中数学人教版必修4知识点
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第四章 三角函数
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考点目标定位
1.角的概念的推广.弧度制.
2.任意角的三角函数.单位圆中的三角函数线.
3.同角三角函数的基本关系式.正弦、余弦的诱导公式.
4.两角和与差的正弦、余弦、正切.二倍角的正弦、余弦、正切.
5.正弦函数、余弦函数的图象和性质.周期函数.
6.函数y=Asin(ωx+φ)的图象.正切函数的图象和性质.已知三角函数值求角. 复习方略指南
本部分内容历来为高考命题的热点,其分值约占15%,一般都是二或三个小题,一个大题.小题主要考查三角函数的基本概念、图象、性质及“和、差、倍角”公式的运用.大题则着重考查y=Asin(ωx+φ)的图象和性质及三角函数式的恒等变形.试题大都来源于课本中的例题、习题的变形,一般为容易题或中档题.因此复习时应“立足于课本,着眼于提高”. 本章内容公式多,三角函数作为工具,和其他知识间的联系密切,因此复习中应注意:
1.弄清每个公式成立的条件,公式间的内在联系及公式的变形、逆用等.切不可死记硬背,要在灵、活、巧上下功夫.
2.本章突出显现以数形结合思想与等价转化思想为主导的倾向.在本章复习中,应深刻理解数与形的内在联系,理解众多三角公式的应用及三角函数式的化简、求值、证明等无一不体现等价转化思想.
3.通过图象的变换理解并掌握利用变换研究图象的思想方法,并从中体会“变换美”.
4.有关三角函数方面的应用题,大都需要用“辅助角公式”asinx+bcosx=22b a sin(x+φ)(其中φ角所在象限由a 、b 的符号确定,φ角的值由tan φ=a
b 确定)将函数化成y=Asin(ωx+φ)+h
的形式,再求其最值或周期等.。
数学必修四知识点(15篇)数学必修四知识点1平面向量戴氏航天学校老师总结加法与减法的代数运算:(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2)则ab=(x1+x2,y1+y2).向量加法与减法的几何表示:平行四边形法则、三角形法则。
戴氏航天学校老师总结向量加法有如下规律:+=+(交换律);+(+c)=(+)+c(结合律);两个向量共线的充要条件:(1)向量b与非零向量共线的充要条件是有且仅有一个实数,使得b=.(2)若=(),b=()则‖b.平面向量基本定理:若e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,戴氏航天学校老师提醒有且只有一对实数,,使得=e1+e2 高考数学必修四学习方法养成良好的课前和课后学习习惯:在当前高中数学学习中,培养正确的学习习惯是一项重要的学习技能。
虽然有一种刻板印象的猜疑,但在高中数学学习真的是反复尝试和错误的。
学生们不得不预习课本。
我准备的数学教科书不是简单的阅读,而是一个例子,至少十分钟的思考。
在使用前不能通过学习知识解决问题的情况下,可以在教学内容中找到答案,然后在教材中考察问题的解决过程,掌握解决问题的思路。
同时,在课堂上安排笔记也是必要的。
在高中数学研究中,建议采用两种形式的笔记,一种是课堂速记,另一种是课后笔记。
这不仅提高了课堂记忆的吸收能力,而且有助于对笔记内容的查询。
高考数学必修四学习技巧养成良好的学习数学习惯多质疑、勤思考、好动手、重归纳、注意应用。
学生在学习数学的过程中,要把教师所传授的知识翻译成为自己的特殊语言,并永久记忆在自己的'脑海中。
良好的学习数学习惯包括课前自学、专心上课、及时复习、独立作业、解决疑难、系统小结和课外学习几个方面。
及时了解、掌握常用的数学思想和方法中学数学学习要重点掌握的的数学思想有以上几个:集合与对应思想,分类讨论思想,数形结合思想,运动思想,转化思想,变换思想。
有了数学思想以后,还要掌握具体的方法,比如:换元、待定系数、数学归纳法、分析法、综合法、反证法等等。
疱工巧解牛知识•巧学一、向量1.数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量,而把那些只有大小,没有方向的量叫做标量.2.具有大小和方向的量称为向量.更具体一些,我们先把向量理解为“一个位移”或“一点相对于另一点位置”的量.这是因为有些向量不仅有大小和方向,而且还有作用点.例如,力就是这样的量.显然,若用同样大小的力作用于一弹簧上,作用点不同,效果是不同的.有些向量是只有大小和方向,而无特定的位置,例如,位移、速度等.通常把后一类向量叫做自由向量.本章,我们所接触的向量,若无特别说明,都认为是自由向量.也就是说,本章所学的向量只有大小和方向两个要素.学法一得数学中的向量是由大小和方向唯一确定的,是与起点无关的向量.也就是说,只要不改变它的大小和方向,是可以任意平行移动的.辨析比较①数量只有大小,是一个代数量,而向量不仅有大小,还有方向(两重性);②数量能比较大小,而向量不能比较大小.例如,a>b没有意义,而|a|>|b|是有意义的;③数量可以进行代数运算,如数的加、减、乘、除运算,而向量只能按向量加法、减法的平行四边形法则和三角形法则或向量数乘的运算律去运算.二、有向线段在物理学中,表示位移的最简单方法是用一条带箭头的线段,箭头的方向表示位移的方向,线段的长度表示位移的大小.速度和力也是用这种方法表示的,箭头的方向分别表示速度和力的方向,线段的长度分别表示速度和力的大小.1.定义:一般地,在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,我们说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.显然,它的方向由A指向B.2.表示方法:以A为起点,以B为终点的有向线段记作AB.应注意始点一定要写在终点的前面.如图2-1-3.图2-1-33.有向线段的三要素:已知,线段的长度也叫做有向线段AB的长度,记作||.有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.显然有向线段的终点由它的起点、方向和长度唯一确定.辨析比较由向量与有向线段的组成要素可知,向量和有向线段是有区别的.但是当我们约定有向线段的起点也是任意的时候,它们就是相同的了.我们就可以说“向量就是有向线段,有向线段就是向量”.三、向量的表示法1.用有向线段表示向量.有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.向量的长度(或称模),记作||.如图2-1-4所示.规定了合适的比例尺后,平面上的向量就可以用有向线段来表示了.2.用字母表示向量.向量印刷时可用黑体小写字母如a 、b 、c 来表示,书写用、、c 来表示,还可用表示向量的有向线段起点和终点的字母表示.四、两个特殊的向量1.零向量:长度(模)为0的向量,记作0.零向量的方向是不确定的.误区警示 注意0与0的区别:0是一个向量,具有方向,而0是数量,没有方向.2.单位向量:长度(模)为1个单位的向量叫做单位向量.显然,单位向量有无数个;单位向量的大小相等;单位向量不一定相等.五、平行向量1.定义:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.如图2-1-5,a ,b ,c 是平行向量.图2-1-5通常记作a ∥b ∥c .2.规定零向量与任一向量平行,即对于任意向量a ,都有0∥a .六、相等向量长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.如图2-1-6,用有向线段表示的向量a 与b 相等,记作a =b .图2-1-6对于相等向量的理解要注意以下几个问题:(1)零向量与零向量相等,即0=0.(2)任意两个相等的非零向量,都可以用一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.(3)由相等向量的定义可知,对一个向量,只要不改变它的大小和方向,可任意平移(自由向量的起点可任意选定).如图2-1-7,容易看出:332211B A B A B A ==.由以上分析,一个平面向量的直观形象是平面上“同向且等长的有向线段的集合”.学法一得判断两个向量相等的唯一依据就是它的定义,即只需比较两个向量的模(有向线段的长度)是否相等、方向是否相同,与它们所在的直线是否共线无关.七、共线向量由于任一组平行向量都可移到同一条直线上,所以平行向量也叫共线向量.如图2-1-8,a、b、c是一组平行向量,任作一条与a所在直线平行的直线l,在l上任取一点O,则可在l上分别作出=a,=b,=c.图2-1-8学法一得任一向量都与它自身是平行向量,因为零向量的方向不确定,所以规定零向量与任一向量都是平行向量.由于平行向量的基线互相平行或重合,所以其方向相同或相反,向量平行与直线平行不同,向量平行包括基线重合的情况,而直线平行一般不包含重合的情形. 典题•热题知识点一向量例1 指出下列概念是不是向量:(1)作用于物体上的大小为10 N,方向是南偏西30°的力;(2)温度表中表示零上、零下的温度;(3)物体M沿东北方向移动了8 m的位移.思路分析:根据向量定义可以判别.解:(1)是向量.因为力是既有大小又有方向的量;(2)不是.因为温度表可以用带正负号的实数来表示;(3)是向量.因为位移是既有大小又有方向的量.知识点二向量的表示法例2 如图2-1-9,在平行四边形ABCD中,用有向线段表示图中向量,正确的是( )图2-1-9A.AD,,BC,DCB.DA,BA,BC,DCC.,,,D.,,,思路分析:向量可用有向线段来表示,箭头的指向是从向量的起点指向终点的方向.答案:C知识点三两个特殊的向量例 3 把平面上一切单位向量的起点归结到同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是( )A.一条线段B.一段弧C.一个圆D.圆上一群孤立的点思路分析:因为单位向量的模是1,所以它的终点到公共点的距离都是1,符合圆的定义,故选C.答案:C知识点四平行向量例4 命题“若a∥b,b∥c,则a∥c”( )A.总成立B.当a≠0时成立C.当b≠0时成立D.当c≠0时成立思路分析:这里要作出正确选择,就要探求题中命题成立的条件.∵零向量与其他任何非零向量都平行,∴当两非零向量a、c不平行而b=0时,有a∥b,b∥c,但这时命题不成立,故不能选择A,也不能选择B与D,只能选择C.答案:C方法归纳本例说明向量平行的传递性要成立,就需“过渡”b向量不为零向量.事实上,在b≠0的情况下:①a≠0,c≠0时,∵a∥b,∴a与b同向或反向.又∵b∥c,∴b与c同向或反向.∴a与c同向或反向.∴a∥c.②若a与c中有一个为零向量,则另一个无论为零向量还是不为零向量,均有a∥c.由以上①②可以确定C是正确的.例5 如图2-1-10,D、E、F分别是△ABC的三边AB、BC、AC的中点,写出与平行的向量.图2-1-10思路分析:线段DF是△ABC的中位线,凡是与平行的有向线段都是与平行的向量.结合三角形中位线的性质可以得出结论.解:与平行的向量有、EC.知识点五相等向量例6 (1)如图2-1-11,D、E、F依次是等边△ABC的边AB、BC、AC的中点,在以A、B、C、D、E、F为起点或终点的向量中,找出与向量相等的向量.图2-1-11 图2-1-12(2)如图2-1-12,设点O为正八边形ABCDEFGH的中心,分别写出与、、、相等的向量.思路分析:寻找相等向量,应写出给定向量的相等向量,应结合图形的几何性质,如三角形中位线平行于底边且等于底边的一半等.先确定方向,再确定长度.解:(1)与相等的向量有,;(2)与OA相等的向量是EO与OB相等的向量是DO;与OC相等的向量是GO;与OD相等的向量是HO.方法归纳在研究相等向量时,要充分利用平面图形的几何性质,如平行四边形的对边平行且相等,对角线互相平分;三角形的中位线平行且等于底边的一半;梯形的中位线平行于两底且它的长等于两底长的和的一半等.知识点六共线向量与相等向量例7 判断下列命题的真假.(1)直角坐标系中坐标轴的非负半轴是向量;(2)若两个向量相等,则两个向量平行;(3)向量与是共线向量,则A、B、C、D必在同一条直线上;(4)向量的模是一个正实数;(5)若|a|=|b|,则a=b.思路分析:判断上述命题的真假性,需细心辨别才能识其真面目.解:(1)直角坐标系中坐标轴的非负半轴,虽有方向之别,但无大小之分,故命题是错误的.(2)由于两个向量相等,必知这两个向量的方向与长度均一致,故这两个向量一定平行,所以,此命题正确.(3)不正确.由与共线,可以推知与平行或共线,故不一定能断定A、B、C、D在同一条直线上.∴此命题不正确.(4)不正确.因为零向量的模是零.(5)不正确.当a与b的方向不同时,a与b一定不相等.例8 试讨论以下几个问题:(1)平面向量是否一定方向相同?(2)共线向量是否一定相等?(3)起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是不是相等的向量?(4)不相等的向量,一定不平行.(5)相等的非零向量,若起点不同,终点一定不相同.(6)非零向量的单位向量唯一.解:(1)否,还可以方向相反.(2)否,共线向量的方向相同或相反,大小不一定相等.(3)是,因为向量与起点的位置无关.(4)否,例如模不等的共线向量.(5)对,可以用反证法证明.(6)不对,因为任一非零向量a 的单位向量为±||a a . 问题•探究交流讨论探究问题 在初学本节时,由于受到实数学习中的负面影响,或相关概念理解不深,易发生一些错误的判断,请问你们能不能归纳出一些常见的错误判断?探究过程:学生甲:由于向量可以用有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,方向表示向量的方向,所以容易出现“向量就是有向线段”的错误判断.学生乙:在实数中,若|a|=|b|,则有a=b 或a=-b ,受它的影响易出现“若|a |=|b |,则有a =b 或a =-b ”的错误论断.学生丙:还有一条,由于实数中零书写的影响,容易出现“若|a |=0,则a =0”的错误判断. 学生丁:由于零向量与任意向量平行,当b =0时,不共线的两个非零向量a 、c 都与b 平行,即a ∥b ,b ∥c ,但受平面几何知识的影响,就易出现“若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ”的错误判断. 探究结论:在本节中易出的错误判断有:“向量就是有向线段”“若|a |=|b |,则有a =b 或a =-b ”“若|a |=0,则a =0”“向量与向量是共线向量,则点A 、B 、C 、D 必在同一条直线上”“向量AB 与向量CD 平行,线段AB 与线段CD 平行”等错误判断.误区陷阱探究问题 “向量就是有向线段”这个观点是否正确?探究过程:在画图时,向量常用有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小(模),有向线段的方向表示向量的方向,因此,有向线段是向量的一种表示方法.此外有向线段是一个图形,它包括了起点、方向和长度三个要素,而向量是一个量,它只包含了方向和大小两个要素.也就是说,对于一个向量,只要不改变它的大小和方向,是可以任意平移的.因此,用有向线段表示向量时可以任意选取起点.再有起点不同,长度相等和方向相同的两个有向线段是不同的有向线段,但它们可以表示同一个向量.因此不能说向量就是有向线段.探究结论:“向量就是有向线段”这个观点是错误的.不能说向量就是有向线段,和向量相比,有向线段多了起点这个要素.材料信息探究问题 向量又称矢量,最初被应用于物理学.很多物理量如力、速度、位移以及电场强度、磁感应强度等都是向量,大约公元前350年,古希腊著名学者亚里士多德就知道了力可以表示成向量,两个力的组合作用可用著名的平行四边形法则来得到.那么向量又是如何进入数学的?探究过程:“向量”一词来自力学、解析几何中的有向线段.向量是一种带几何性质的量,除零向量外,总可以画出箭头表示方向.但是在高等数学中还有更广泛的向量.例如,把所有实系数多项式的全体看成一个多项式空间,这里的多项式都可看成一个向量.在这种情况下,要找出起点和终点甚至画出箭头表示方向是办不到的.这种空间中的向量比几何中的向量要广泛得多,可以是任意数学对象或物理对象.这样,就可以将线性代数方法应用到广阔的自然科学领域中去了.因此,向量空间的概念,已成了数学中最基本的概念和线性代数的中心内容,它的理论和方法在自然科学的各领域中得到了广泛的应用.而向量及其线性运算也为“向量空间”这一抽象的概念提供出了一个具体的模型.探究结论:向量能够进入数学并得到发展,是从复数的几何表示开始的.18世纪末,挪威测量学家威塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数a+bi,并利用具有几何意义的复数运算来定义向量的运算.把坐标平面上的点用向量表示出来,并把向量的几何表示用于研究几何问题与三角问题.人们逐步接受了复数,也学会了利用复数来表示和研究平面中的向量,向量就这样平静地进入了数学.。
P xyA O M T高中数学必修4知识点⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角 2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z4、已知α是第几象限角,确定 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则 α原来是第几象限对应的标号即为 终边所落在的区域.5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度.6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是.7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=8、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为 C ,面积为S ,则 l r α=,2C r l =+,. 9、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()220r r x y =+>,则,10、三角函数在各象限的符号:第一象限全为正,第二象限正弦为正,第三象限正切为正,第四象限余弦为正.11、三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT .12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-; .13、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=. ()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-.()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名称不变,符号看象限.口诀:正弦与余弦互换,符号看象限.14、函数s i n y x =的图象上所有点向左(右)平移ϕ个单位长度,得到函数()sin y x ϕ=+的图象;再将函数()sin y x ϕ=+的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象. 函数s i n y x =的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的 倍(纵坐标不变),得到函数sin y x ω=的图象;再将函数sin y x ω=的图象上所有点向左(右)平移 个单位长度,得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象. 函数()()s i n 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质:①振幅:A ;②周期: ③频率: ④相位:x ωϕ+; ⑤初相:ϕ.函数()s i n y x ωϕ=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为min y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:sin y x =cos y x = tan y x =图象定义域 R R值域 []1,1-[]1,1-R最值 当 ()k ∈Z 时,max 1y =; 当 ()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性 奇函数偶函数奇函数单调性在 ()k ∈Z 上是增函数;在 ()k ∈Z 上是减函数. 在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数; 在[]2,2k k πππ+()k ∈Z 上是减函数. 在 ()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z 对称轴对称中心对称轴()x k k π=∈Z对称中心 无对称轴16、向量:既有大小,又有方向的量.数量:只有大小,没有方向的量. 有向线段的三要素:起点、方向、长度. 零向量:长度为0的向量. 单位向量:长度等于1个单位的向量.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 17、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连.⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+ . ⑷运算性质:①交换律:a bb a +=+;②结合律:()()a b c a b c ++=++;③00a a a +=+= .⑸坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y +=++ .18、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=-- .baCBA设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y A B=--.19、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①a a λλ=;②当0λ>时,a λ 的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a的方向相反;当0λ=时,0a λ=.⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+ ;③()a b a b λλλ+=+ .⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ==.20、向量共线定理:向量()0a a ≠与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ= .设()11,a x y = ,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠ 共线. 21、平面向量基本定理:如果1e 、2e是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e作为这一平面内所有向量的一组基底)22、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP时,点P 的坐标是.23、平面向量的数量积:⑴()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤ .零向量与任一向量的数量积为0. ⑵性质:设a 和b都是非零向量,则①0a b a b ⊥⇔⋅=.②当a 与b同向时,a b a b ⋅=;当a 与b反向时,a b a b ⋅=- ;22a a a a ⋅== 或a a a =⋅ .③a b a b ⋅≤ .⑶运算律:①a b b a ⋅=⋅ ;②()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅ ;③()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅ .⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y = ,()22,b x y = ,则 1212a b x x y y ⋅=+ .若(),a x y = ,则222a x y =+ ,或22a x y =+ . 设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则 12120a b x x y y ⊥⇔+= . 设a 、b 都是非零向量,()11,a x y =,()22,b x y = ,θ是a 与b 的夹角,则.24、两角和与差的正弦、余弦和正切公式:⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+; ⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-; ⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-; ⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+; ⑸()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+; ⑹ ()()t a nt a n t a n1t a n t a n αβαβαβ+=+-.25、二倍角的正弦、余弦和正切公式:⑴sin 22sin cos ααα=.⑵2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=- ⑶.26、()22sin cos sin αααϕA +B =A +B +,其中.。
高中数学必修4知识点汇总第一章:三角函数1、任意角①正角:按逆时针方向旋转形成的角 ②负角:按顺时针方向旋转形成的角 ③零角:不作任何旋转形成的角2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z 第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z3、与角α终边相同的角集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z4、已知α是第几象限角,确定()*n nα∈N 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为nα终边所落在区域.5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lr α=.7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π=,180157.3π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭.8、若扇形的圆心角为α(α为弧度制),半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S则αr l =,l r C +=2,22121r lr S α==9、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()0r r =>,则sin y r α=,cos x r α=,()tan 0yx xα=≠. 10、三角函数在各象限的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.11、三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT .12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=;()sin 2tan cos ααα=; 13、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=.()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-. ()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名称不变,符号看象限.()5sin cos 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭,cos sin 2πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ()6sin cos 2παα⎛⎫+=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭. 口诀:正弦与余弦互换,符号看象限.14、要由sin y x =的图像得到sin()y A x φ=+的图像主要有下列两种方法:sin sin()sin()sin()y x y x y x y A x φωφωφ=−−−→=+−−−→=+−−−→=+相位周期振幅变换变换变换sin sin sin()sin()y x y x y x y x ωωφωφ=−−−→=−−−→=+−−−→=+周期相位振幅变换变换变换注:第二种φωω+→x x 的情况需要平移ωφ个单位 函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质: ①振幅:A ;②周期:2πωT =;③频率:12f ωπ==T ; ④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ.α) A α)(1)(2)15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:sin y x = cos y x = tan y x =图象定义域 R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =;当22x k ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π 2ππ奇偶性奇函数 偶函数 奇函数单调性 在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ ()k ∈Z 上是减函数.在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+()k ∈Z 上是减函数.在,22k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2x k k ππ=+∈Z对称中心(),02k k ππ⎛⎫+∈Z⎪⎝⎭ 对称轴()x k k π=∈Z对称中心(),02k k π⎛⎫∈Z⎪⎝⎭无对称轴函 数 性质第二章:平面向量1、向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度. 零向量:长度为0的向量.单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 2、向量加法运算: ⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+.⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+;②结合律:()()a b c a b c ++=++;③00a a a +=+=.⑸坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y +=++. 3、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量. ⑵坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y -=--. 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则),(AB 1212y y x x --=4、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①a a λλ=;②当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ的方向与a 的方向相反;当0λ=时,0a λ=.⑵运算律:①()()a a λμλμ=;②()a a a λμλμ+=+;③()a b a b λλλ+=+. ⑶坐标运算:设(),a x y =,则()(),,a x y x y λλλλ==.5、向量共线定理:向量()0a a ≠与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ=.baC BAa b C C -=A -AB =B设()11,a x y =,()22,b x y =,其中0b ≠,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠共线.6、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基底)7、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλλ++⎛⎫⎪++⎝⎭. 8、平面向量的数量积:⑴()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤.零向量与任一向量的数量积为0.⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①0a b a b ⊥⇔⋅=.②当a 与b 同向时,a b a b ⋅=;当a 与b 反向时,a b a b ⋅=-;22a a a a ⋅==或a a a =⋅.③a b a b ⋅≤. ⑶运算律:①a b b a ⋅=⋅;②()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅;③()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅. ⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y =,()22,b x y =,则1212a b x x y y ⋅=+. 若(),a x y =,则222a x y =+,或2a x y =+ 设()11,a x y =,()22,b x y =,则12120a b x x y y ⊥⇔+=.设a 、b 都是非零向量,()11,a x y =,()22,b x y =,θ是a 与b 的夹角,则121cos a b a bx θ⋅==+.第三章:三角恒等变换1、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+; ⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-; ⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-; ⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+; ⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=-(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).2、二倍角的正弦、余弦和正切公式: ⑴sin22sin cos ααα=.⑵2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=- (2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=). ⑶22tan tan 21tan ααα=-.3、()sin cos αααϕA +B =+,其中tan ϕB =A.。
教案漂市一中钱少锋点A不在直线l上l A∉2.两条直线位置关系符号表示图形表示直线a与l 相交Ala=直线a与l 平行l a//直线a与l 异面异面与la异面直线的定义:空间中的两条直线既不平行也相交,则称这两条直线异面.两条直线异面,则它们不同在任何一个平面内. 用平面衬托的方法表示异面直线.3.点与平面空间中的平面也可看成这个平面上的所有点组成的集合.位置关系符号表示图形表示点A 在平面α内 α∈A点A 不是平面α内的点 α∉A4. 直线与平面(1)直线在平面α内(或平面α过直线l ):直线l 上的所有点都在平面α内,记作α⊂l .(2)直线l 在平面α外:直线l 上至少有一个点不在平面α内,记作α⊄l .①直线l 与平面α相交:直线l 与平面α有且只有一个公共点A ,记作A l =α .②直线l 与平面α平行:直线l 与平面α没有公共点,记作α//l .5. 平面与平面 位置关系 符号表示 图形表示平面βα与相交l =βα平面βα与平行βα//三、直线与平面垂直1. 直线与平面垂直的定义:如果直线l与平面α相交于点A,且对平面α内任意一条过点A的直线m,都有ml⊥,则称直线l与平面α垂直(或l是平面α的一条垂线,α是直线l的一个垂面),记作α⊥l.其中点A称为垂足.2.点与面的距离:给定空间中的一个平面α及一个点A,过点A作只可以作平面α的一条垂线,如果记垂足为B,则称B为A在平面α内的射影(也称投影),线段AB为平面α的垂线段,AB的长为点A到平面α的距离.3.直线与平面的距离:当直线与平面平行时,直线上任意一点到平面的距离称为这条直线到这个平面的距离;4.两个平行平面的距离:当平面与平面平行时,一个平面上的任意一点到另一个平面的距离称为这两平行平面之间的距离.以可以取其中任一点来作点面距来求线面距离.两个平面平行时,其中一个平面的每一点到另一个平面距离都相等,所以可以转化为点面距来处理.例题例1 判断下列命题是否正确.(1)若直线l上有无数个点不在平面α内,则α//l.( )(2)若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都平行. ( )(3)若直线l与平面α平行,则l与平面α内的任意一条直线都没有公共点. ( )【答案】(1)错;(2)错;(3)对.例2 在正方体1111DCBAABCD-中,(1)与直线1AA异面的棱有条;(2)与直线BA1相交的棱有条;(3)直线BA1与直线CB1的位置关系是;(4)直线BA1与直线CD1的位置关系对线面平行关系的定义的认识,线与面没有公共点即线与平面中的所有线都没有公共点,且直线上的所有点都不在平面内,这与直线上无数个点都不在平面上不同.两条直线的平行依赖于在同一平面内没有公共点,所以仅由直线与平面平行不可得到.是 .【答案】(1)排除相交和平行的情况,4条;(2)从一个顶点出发的棱有3条,所以共有6条; (3)异面,通过找到衬托平面来判断; (4)平行.例3 已知1111D C B A ABCD -是长方体,且2,3,41===AA AD AB .(1)求点A 到平面11B BCC 的距离;(2)求直线AB 到平面1111D C B A 的距离;(3)求平面11A ADD 与平面11B BCC 之间的距离. 【答案】(1)4;(2)2;(3)4.在正方体内,判断两条直线的位置关系,通过对图形的观察,熟练掌握位置关系描述和判断的方法.通过找线面垂直,完成距离的求解.【素材积累】1、一个房产经纪人死后和上帝的对话一个房产经纪人死后,和上帝喝茶。
三角函数一、随意角、弧度制及随意角的三角函数1.随意角(1)角的观点的推行①按旋转方向不一样分为正角、负角、零角.正角 : 按逆时针方向旋转形成的角随意角 负角: 按顺时针方向旋转形成的角零角 : 不作任何旋转形成的角②按终边地点不一样分为象限角和轴线角.角 的极点与原点重合,角的始边与 x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称 为第几象限角.第一象限角的会合为 k 360ok 360o 90o , k第二象限角的会合为 k 360o 90o k 360o 180o , k第三象限角的会合为 k 360o 180o k 360o 270o , k第四象限角的会合为k 360o 270ok 360o360o , k终边在 x 轴上的角的会合为 k 180o , k终边在 y 轴上的角的会合为 k 180o 90o , k终边在座标轴上的角的会合为k 90o ,k(2)终边与角 α同样的角可写成 α+ k ·360 °(k ∈ Z).终边与角 同样的角的会合为k 360o, k(3)弧度制① 1 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弧度与角度的换算: 360°= 2π弧度; 180°= π弧度.③ 半径为 r 的圆的圆心角所对弧的长为 l ,则角的弧度数的绝对值是lr④ 若扇形的圆心角为 为弧度制 ,半径为 r ,弧长为 l ,周长为 C ,面积为 S ,则 lr,C2r l ,S1 lr 1 r2 . 222 .随意角的三角函数定义设 α是一个随意角,角 α的终边上随意一点P(x , y),它与原点的距离为 r rx 2 y 2 ,那么角 α的正弦、余弦、rrx(三角函数值在各象限的符号规律归纳为:一全正、二正弦、三正切分别是: sin α= y , cos α= x , tan α= y.正切、四余弦)3.特别角的三角函数值角度030456090120135150180270360函数角 a 的弧度0π /6π/4π /3π /22π /33π /45π/6π3π /22πsina01/2√ 2/2√ 3/21√ 3/2√ 2/21/20-10 cosa1√ 3/2√ 2/21/20-1/2-√ 2/2-√ 3/2-101 tana0√ 3/31√ 3-√ 3-1-√ 3/300二、同角三角函数的基本关系与引诱公式A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系: sin2α+ cos2α= 1;(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)sin α(2)商数关系:=tanα.(3)倒数关系:tan cot 1cos α2.引诱公式公式一: sin( α+ 2kπ)=sin α, cos(α+ 2kπ)=cos_α,tan(2k )tan此中 k∈Z .公式二: sin( π+α)=- sin_α, cos( π+α)=- cos_α, tan( π+α)= tan α.公式三: sin( π-α)= sin α, cos( π-α)=- cos_α,tan tan.公式四: sin( -α)=- sin_α, cos(-α)= cos_α,tan tan .ππ公式五: sin -α= cos_α, cos-α= sin α.22ππ公式六: sin 2+α= cos_α, cos2+α=- sin_α.π口诀:奇变偶不变,符号看象限.此中的奇、偶是指π引诱公式可归纳为 k· ±α的各三角函数值的化简公式.的奇数22倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.假如奇数倍,则函数名称要变( 正弦变余弦,余弦变正弦 ) ;假如偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把πα当作锐角时,依据 k· ±α在哪个象限判断原三角函数值的符号,最后作为结....2...果符号.B. 方法与重点一个口诀1、引诱公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有:sin α(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=化成正、余弦.cos α(2)和积变换法:利用 (sin θ±cos θ)2=1 ±2sin θcos θ的关系进行变形、转变.( sin cos、sin cos、sin cos三个式子知一可求二)(3)巧用 “1”的变换: 1= sin 2θ+ cos 2θ= sinπ=tan 42(4)齐次式化切法:已知 tank ,则 a sinbcos a tan b ak bm sinn cos m tan n mk n三、三角函数的图像与性质学习目标:1 会求三角函数的定义域、值域2 会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如y sin x 与 y cosx 的周期是)。
第一章 三角函数{1、任意角正角: 负角: 零角:2、象限角:角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角. 如:-1350( )1350( )950( )-950( )-6300( )6300( )-7000( )7000( )第一象限角的集合为 第二象限角的集合为 第三象限角的集合为 第四象限角的集合为 终边在x 轴上的角的集合为 终边在y 轴上的角的集合为 终边在坐标轴上的角的集合为3、与角α终边相同的角的集合为 4 、1弧度的角:半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是α= .5、弧度制与角度制的换算公式:π=( )0,180157.3π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭.1800= rad ,10= rad 如:150= rad, 512π= 06、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l = ,2C r l =+,S = = .7、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()r r =>,则sin α= ,cos α= ,()tan 0x α=≠ .8、三角函数在各象限的符号:9、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=(变式: , );()sin 2tan cos ααα=.(变式: , )10、三角函数的诱导公式:(口诀:函数名称不变,符号看象限.)()()1sin 2k πα+= ,()cos 2k πα+= ,()tan 2k πα+= . ()()2sin πα+= ,()cos πα+= ,()tan πα+= . ()()3sin α-= ,()cos α-= ,()tan α-= . ()()4sin πα-= ,()cos πα-= ,()tan πα-= .()5sin 2πα⎛⎫-=⎪⎝⎭ ,cos 2πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭ .()6sin 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭ ,cos 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭ .1112、(课本52页第二段)关于ωϕA 、、对()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的影响 函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质: ①振幅A ;②周期2πωT =;③频率12f ωπ==T;④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ.函数()sin y x ωϕ=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为m in y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则()m ax m in 12y y A =-,()m axm in12y y B =+,()21122x x x x T =-<第二章 平面向量1、向量: 数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度.如:A B 记作零向量:长度为 的向量.记作 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量): 的非零向量.零向量与任一向量 .记作 相等向量: . 2、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连.首尾连⑵平行四边形法则的特点:共起点.共起点之对角线⑶三角形不等式: a b a b a b -≤+≤+r r r r r r⑷运算性质:①交换律: a b b a +=+r r r r ;②结合律: ()()a b c a b c ++=++r r r r rr ;③00a a a +=+=r r r r r⑸坐标运算:设()11,a x y =r ,()22,b x y =r ,则a b +=rr ( ).3、向量减法运算:⑴减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量。
高中数学必修4知识点(完美版)高中数学必修4第一章三角函数角是指由两条射线(或直线)共同端点所组成的图形。
按照旋转方向,角可以分为正角、负角和零角。
其中,正角是按逆时针方向旋转形成的角,负角是按顺时针方向旋转形成的角,零角是不作任何旋转形成的角。
如果一个角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,就称这个角为第几象限角。
各象限角的集合可以表示为:第一象限角的集合为:α ∈ {α | k360° < α < k360° + 90°,k∈Z};第二象限角的集合为:α ∈ {α | αk360° + 90° < α < k360° + 180°,k∈Z};第三象限角的集合为:α ∈ {α | αk360° + 180° < α < αk360° + 270°,k∈Z};第四象限角的集合为:α ∈ {α | αk360° + 270° < α < αk360° + 360°,k∈Z};终边在x轴上的角的集合为:α ∈{α | α = k180°,k∈Z};终边在y轴上的角的集合为:α ∈ {α | α = k180° + 90°,k∈Z};终边在坐标轴上的角的集合为:α ∈ {α | α = k90°,k∈Z}。
根据终边所在的象限,可以将角分为四个象限。
第一象限角的终边落在第一象限,第二象限角的终边落在第二象限,以此类推。
在第一象限,角的值在0°到90°之间;在第二象限,角的值在90°到180°之间;在第三象限,角的值在180°到270°之间;在第四象限,角的值在270°到360°之间。
高中数学必修4知识点14、函数s in y x =的图象上所有点向左(右)平移ϕ个单位长度,得到函数()s i n y x ϕ=+的图象;再将函数()sin y x ϕ=+的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象.函数sin y x =的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数sin y x ω=的图象;再将函数sin y xω=的图象上所有点向左(右)平移ϕω个单位长度,得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象.函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质:①振幅:A ;②周期:2πωT =;③频率:12f ωπ==T;④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ.函数()sin y x ωϕ=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为m in y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则()m axm in 12y y A =-,()m axm in12y y B =+,()21122x x x x T =-<.周期问题()()()()()()ωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕω2T , 0b , 0 , 0A , b 2T , 0 b , 0 , 0A , b T , 0 , 0A , T , 0 , 0A , 2T , 0 , 0A , 2T , 0 , 0A , =≠>>++==≠>>++==>>+==>>+==>>+==>>+=xACosy xASin y x ACos y xASin y x ACos y xASin y()()()()ωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕω=>>+==>>+==>>+==>>+=T,,A,cotT,,A,tanT,,A,cotT,,A,tanxAyxAyxAyxAy15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:siny x=cosy x=tany x=图象定义域R R,2x x k kππ⎧⎫≠+∈Z⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x kππ=+()k∈Z时,m ax1y=;当22x kππ=-()k∈Z时,m in1y=-.当()2x k kπ=∈Z时,m ax1y=;当2x kππ=+()k∈Z时,m in1y=-.既无最大值也无最小值周期性2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在2,222k kππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k∈Z上是增函数;在32,222k kππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦在[]()2,2k k kπππ-∈Z上是增函数;在[]2,2k kπππ+()k∈Z上是减函数.在,22k kππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭()k∈Z上是增函数.函数性质()k ∈Z 上是减函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z 对称轴()2x k k ππ=+∈Z 对称中心(),02k k ππ⎛⎫+∈Z⎪⎝⎭对称轴()x k k π=∈Z对称中心(),02k k π⎛⎫∈Z ⎪⎝⎭无对称轴向量:16、向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度.零向量:长度为0的向量.单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 17、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+.⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+ ;②结合律:()()a b c a b c ++=++;③00a a a +=+= .⑸坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y +=++.18、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=--. 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB=--.19、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ.①a a λλ=;②当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a的方向相反;当0λ=时,0a λ=.baCBAa b C C -=A -AB =B⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+ ;③()a b a b λλλ+=+.⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ==.20、向量共线定理:向量()0a a ≠与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ= .设()11,a x y = ,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠共线.21、平面向量基本定理:如果1e 、2e是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基底)22、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλλ++⎛⎫ ⎪++⎝⎭.23、平面向量的数量积:⑴()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤.零向量与任一向量的数量积为0.⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①0a b a b ⊥⇔⋅= .②当a 与b 同向时,a b a b ⋅=;当a 与b 反向时,a b a b ⋅=-;22a a a a ⋅==或a =.③a b a b ⋅≤.⑶运算律:①a b b a ⋅=⋅ ;②()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅ ;③()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅.⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y = ,()22,b x y = ,则1212a b x x y y ⋅=+.若(),a x y = ,则222ax y =+,或a =设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则12120a b x x y y ⊥⇔+=.设a 、b 都是非零向量,()11,a x y = ,()22,b x y = ,θ是a与b 的夹角,则cos x x y y a ba bθ+⋅==.恒等变换:24、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-; ⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-; ⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+; ⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+); ⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=-(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).25、二倍角的正弦、余弦和正切公式:⑴sin 22sin cos ααα=. ⑵2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-(2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=).⑶22tan tan 21tan ααα=-.26、()sin cos αααϕA +B =+,其中tan ϕB =A.。
1.1.1 任意角1.角的有关概念: ①角的定义: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形成的图形. ②角的名称:③角的分类: ④注意:⑴在不引起混淆的情况下,“角α ”或“∠α ”可以简化成“α ”; ⑵零角的终边与始边重合,如果α是零角α =0°; ⑶角的概念经过推广后,已包括正角、负角和零角. 2.象限角的概念:①定义:若将角顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么角的终边(端点除外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.1.1.2弧度制(一)1.定 义我们规定,长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角;用弧度来度量角的单位制叫做弧度制.在弧度制下, 1弧度记做1rad .在实际运算中,常常将rad 单位省略. 弧度制的性质:①半圆所对的圆心角为;ππ=r r②整圆所对的圆心角为.22ππ=rr ③正角的弧度数是一个正数. ④负角的弧度数是一个负数.⑤零角的弧度数是零. ⑥角α的弧度数的绝对值|α|=. rl4.角度与弧度之间的转换: ①将角度化为弧度:π2360=︒; π=︒180;rad 01745.01801≈=︒π;rad n n 180π=︒. ②将弧度化为角度:︒=3602π;︒=180π;815730.57)180(1'︒=︒≈︒=πrad ;︒=) 180 (πn n . 5.常规写法:正角:按逆时针方向旋转形成的角零角:射线没有任何旋转形成的角负角:按顺时针方向旋转形成的角 始边终边 顶点AOB①用弧度数表示角时,常常把弧度数写成多少π的形式, 不必写成小数.②弧度与角度不能混用.6.特殊角的弧度αα⋅=⇒=rlrl弧长等于弧所对应的圆心角(的弧度数)的绝对值与半径的积.4-1.2.1任意角的三角函数(三)1. 三角函数的定义2. 诱导公式)Z(tan)2tan()Z(cos)2cos()Z(sin)2sin(∈=+∈=+∈=+kkkkkkααπααπααπ当角的终边上一点(,)P x y1=时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.有向线段:坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
有向线段:带有方向的线段。
2.三角函数线的定义:设任意角α的顶点在原点O,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点P(,)x y,过P作x Aα的终边或其反向延长线交与点T.由四个图看出:当角α的终边不在坐标轴上时,有向线段,OM x MP y ==,于是有sin 1y y y MP r α====, cos 1x x x OM r α====,tan y MP ATAT x OM OAα====我们就分别称有向线段,,MP OM AT 为正弦线、余弦线、正切线。
说明:(1)三条有向线段的位置:正弦线为α的终边与单位圆的交点到x 轴的垂直线段;余弦线在x 轴上;正切线在过单位圆与x 轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外。
(2)三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向α的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂足;正切线由切点指向与α的终边的交点。
(3)三条有向线段的正负:三条有向线段凡与x 轴或y 轴同向的为正值,与x 轴或y 轴反向的为负值。
(4)三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4-1.2.1任意角的三角函数(1)1.三角函数定义在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为(0)r r ==>,那么(1)比值y r叫做α的正弦,记作sin α,即sin yr α=;(2)比值x r 叫做α的余弦,记作cos α,即cos xr α=;(3)比值y x 叫做α的正切,记作tan α,即tan yx α=;(4)比值x y 叫做α的余切,记作cot α,即cot xyα=;说明:①α的始边与x 轴的非负半轴重合,α的终边没有表明α一定是正角或负角,以及α的大小,只表明与α的终边相同的角所在的位置;②根据相似三角形的知识,对于确定的角α,四个比值不以点(,)P x y 在α的终边上的位(Ⅳ)(Ⅲ)置的改变而改变大小;③当()2k k Z παπ=+∈时,α的终边在y 轴上,终边上任意一点的横坐标x 都等于0,所以tan yxα=无意义;同理当()k k Z απ=∈时,y x =αcot 无意义;④除以上两种情况外,对于确定的值α,比值y r 、x r 、yx、x y 分别是一个确定的实数,正弦、余弦、正切、余切是以角为自变量,比值为函数值的函数,以上四种函数统称为三角函数。
2.三角函数的定义域、值域注意:(1)在平面直角坐标系内研究角的问题,其顶点都在原点,始边都与x 轴的非负半轴重合.(2) α是任意角,射线OP 是角α的终边,α的各三角函数值(或是否有意义)与ox 转了几圈,按什么方向旋转到OP 的位置无关.(3)sin α是个整体符号,不能认为是“sin ”与“α”的积.其余五个符号也是这样. (4)任意角的三角函数的定义与锐角三角函数的定义的联系与区别:锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,它们的基础共建立于相似(直角)三角形的性质,“r ”同为正值. 所不同的是,锐角三角函数是以边的比来定义的,任意角的三角函数是以坐标与距离、坐标与坐标、距离与坐标的比来定义的,它也适合锐角三角函数的定义.实质上,由锐角三角函数的定义到任意角的三角函数的定义是由特殊到一般的认识和研究过程. (5)为了便于记忆,我们可以利用两种三角函数定义的一致性,将直角三角形置于平面直角坐标系的第一象限,使一锐角顶点与原点重合,一直角边与x 轴的非负半轴重合,利用我们熟悉的锐角三角函数类比记忆.3.例题分析例1.求下列各角的四个三角函数值: (通过本例总结特殊角的三角函数值)(1)0; (2)π; (3)32π.函 数 定 义 域 值 域sin y α= R [1,1]- cos y α= R [1,1]- tan y α= {|,}2k k Z πααπ≠+∈ R解:(1)因为当0α=时,x r =,0y =,所以sin00=, 01cos =, tan 00=, cot 0不存在。
(2)因为当απ=时,x r =-,0y =,所以sin 0π=, cos 1π=-, tan 0π=, cot π不存在,(3)因为当32πα=时,0x =,y r =-,所以3sin 12π=-, 3cos02π=, 3tan 2π不存在, 3cot 02π=, 例2.已知角α的终边经过点(2,3)P -,求α的四个函数值。
解:因为2,3x y ==-,所以r ==,于是siny r α=== cos x r α===; 3tan 2y x α==-; 2cot 3x y α==- .例3.已知角α的终边过点(,2)(0)a a a ≠,求α的四个三角函数值。
解:因为过点(,2)(0)a a a ≠,所以|r a =, ,2x a y a ==当0sin5y a r α>====时,cos 5x r α===;1tan 2;cot ;sec 5;csc 2αααα===;当0siny a r α<====时,cos5x r α===-; 15tan 2;cot ;sec 5;csc 22αααα===-=-. 4.三角函数的符号由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知:①正弦值yr 对于第一、二象限为正(0,0y r >>),对于第三、四象限为负(0,0y r <>);②余弦值xr 对于第一、四象限为正(0,0x r >>),对于第二、三象限为负(0,0x r <>);③正切值yx对于第一、三象限为正(,x y 同号),对于第二、四象限为负(,x y 异号).说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值。
5.诱导公式由三角函数的定义,就可知道:终边相同的角三角函数值相同。
即有:sin(2)sin k απα+=,cos(2)cos k απα+=,其中k Z ∈. tan(2)tan k απα+=,这组公式的作用是可把任意角的三角函数值问题转化为0~2π间角的三角函数值问题.4-1.2.2同角三角函数的基本关系(一)同角三角函数的基本关系式:1. 由三角函数的定义,我们可以得到以下关系:(1)商数关系:αααcon sin tan = (2)平方关系:1sin 22=+ααcon 说明:①注意“同角”,至于角的形式无关重要,如22sin 4cos 41αα+=等; ②注意这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如tan cot 1(,)2k k Z πααα⋅=≠∈;③对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、反用、变形用),如:cos α= 22sin 1cos αα=-, sin cos tan ααα=等。
总结:1. 已知一个角的某一个三角函数值,便可运用基本关系式求出其它三角函数值。
在求值中,确定角的终边位置是关键和必要的。
有时,由于角的终边位置的不确定,因此解的情况不止一种。
2. 解题时产生遗漏的主要原因是:①没有确定好或不去确定角的终边位置;②利用平方关系开平方时,漏掉了负的平方根。
小结:化简三角函数式,化简的一般要求是: (1)尽量使函数种类最少,项数最少,次数最低; (2)尽量使分母不含三角函数式; (3)根式内的三角函数式尽量开出来;(4)能求得数值的应计算出来,其次要注意在三角函数式变形时,常将式子中的“1”作巧妙的变形,1.3诱导公式1、诱导公式(五) sin )2cos( cos )2sin(ααπααπ=-=- 2、诱导公式(六) sin )2cos( cos )2sin(ααπααπ-=+=+ 总结为一句话:函数正变余,符号看象限 小结:①三角函数的简化过程图:②三角函数的简化过程口诀:负化正,正化小,化到锐角就行了.1.4.1正弦、余弦函数的图象1、用单位圆中的正弦线、余弦线作正弦函数、余弦函数的图象(几何法):为了作三角函数的图象,三角函数的自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数(1)函数y=sinx 的图象第一步:在直角坐标系的x 轴上任取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆,从这个圆与x 轴的交点A 起把圆分成n(这里n=12)等份.把x 轴上从0到2π这一段分成n(这里n=12)等份.(预备:取自变量x 值—弧度制下角与实数的对应).第二步:在单位圆中画出对应于角6,0π,3π,2π,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).把角x 的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点x 重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).第三步:连线.用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象.根据终边相同的同名三角函数值相等,把上述图象沿着x 轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为2π,就得到y=sinx ,x ∈R 的图象.把角x ()x R ∈的正弦线平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点x 重合,则正弦线的终点的轨迹就是正弦函数y=sinx 的图象. (2)余弦函数y=cosx 的图象根据诱导公式cos sin()2x x π=+,可以把正弦函数y=sinx 的图象向左平移2π单位即得余弦函数y=cosx 的图象.正弦函数y=sinx 的图象和余弦函数y=cosx 的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线. 2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (2π,1) (,0) (23π,-1) (2,0)余弦函数y=cosx x [0,2]的五个点关键是哪几个?(0,1) (2π,0) (,-1) (23π,0) (2,1)1.4.2正弦、余弦函数的性质(一)1.周期函数定义: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,非零常数T 叫做这个函数的周期。