高考数学总复习高考研究课(一)三角函数的3个基本考点_定义、公式和关系课件理
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高中数学三角函数综合复习讲义1:产生背景:初中锐角三角函数定义:设a是一个任意大小的角,角的终边上任意一点P的坐标是(x,y),它于原点的距离是r(r>0),那么正弦: sinα=y/r余弦: cosα=x/r正切: tanα=y/x余切: cotα=x/y正割: secα=r/x余割: cscα=r/y都是a的函数,这六个函数统称为角a的三角函数。
2:找出结构:[函数]包括定义域,值域,对应法则。
本质:对于定义域内地任一x值在对应法则f(x)下都有值域中唯一的y和x对应,即y=f(x)3:分类:[角的大小]包括:正角三角函数,负角三角函数;[定义域]包括:【0,2π】,【0,2π】之外的[对应法则]包括:正弦: y= sinx余弦: y= cosx正切: y= tanx余切: y= cotx正割: y= secx余割: y= cscx[角的位置]包括:象限角的三角函数,坐标轴上的角的三角函数4:产生的条件:三角函数是在角的集合与实数集合之间建立的一种一一对应的关系。
5:研究概念的性质{特征、用途、作用、功能}基本三角函数的性质:同角的三角函数:倒数关系: 商的关系:平方关系: tanα ·cotα=1 sinα ·cscα=1 cosα ·secα=1sinα/cosα=tanα=secα/cscα cosα/sinα=cotα=cscα/secαsin 2α+cos 2α=1 1+tan 2α=sec 2α 1+cot 2α=csc 2α诱导公式sin (-α)=-sinα cos (-α)=cosα tan (-α)=-tanαcot (-α)=-cotαsin (π/2-α)=cos α cos (π/2-α)=sin α tan (π/2-α)=cot α cot (π/2-α)=tan αsin (π/2+α)=cos αcos (π/2+α)=-sin α tan (π/2+α)=-cot α cot (π/2+α)=-tan α sin (π-α)=sin α cos (π-α)=-cos α tan (π-α)=-tan α cot (π-α)=-cot αsin (π+α)=-sin αcos (π+α)=-cos α tan (π+α)=tan α cot (π+α)=cot αsin (3π/2-α)=-cos α cos (3π/2-α)=-sin α tan (3π/2-α)=cot α cot (3π/2-α)=tan αsin (3π/2+α)=-cos α cos (3π/2+α)=sin α tan (3π/2+α)=-cot α cot (3π/2+α)=-tan α sin (2π-α)=-sin α cos (2π-α)=cos α tan (2π-α)=-tan α cot (2π-α)=-cot α sin (2k π+α)=sin αcos (2k π+α)=cos α tan (2k π+α)=tan α cot (2k π+α)=cot α(其中k∈Z)两角和与差的三角函数公式sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin cos cos cos sin sin cos cos cos sin sin αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ(+)=+(-)=-(+)=-(-)=+ =1 ?tan tan tan tan tan αβαβαβ+(+)-1? ?tan tan tan tan tan αβαβαβ-(-)=+半角的正弦、余弦和正切公式三角函数的降幂公式二倍角的正弦、余弦和正切公式三倍角的正弦、余弦和正切公式sin2α=2sinαcosαcos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α2tanαtan2α=—————1-tan2αsin3α=3sinα-4sin3αcos3α=4cos3α-3cosα3tanα-tan3αtan3α=——————1-3tan2α万能公式2tan(α/2) 1-tan2(α/2) 2tan(α/2) cosα=—————— sinα=—————— tanα=——————1+tan2(α/2) 1+tan2(α/2) 1-tan2(α/2) 三角函数的和差化积公式三角函数的积化和差公式sinα+sinβ=2sin2βα+cos2βα-sinα-sinβ=2cos2βα+sin2βα-cosα+cosβ=2cos2βα+·cos2βα-cosα-cosβ=-2sin2βα+·sin2βα-sinα ·cosβ=21[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα ·sinβ=-21[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα ·cosβ=21[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα ·sinβ=-21[cos(α+β)-cos(α-β)]【三角形边角关系】1.正弦定理:在△ABC 中,∠A , ∠B , ∠C 的对边分別为 a , b , c ,则其中R 为外接圆半径。
三角函数知识点一、任意角的三角函数1、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 .2.象限角是指: .3.区间角是指: .4.弧度制的意义:圆周上弧长等于半径长的弧所对的圆心角的大小为1弧度的角,它将任意角的集合与实数集合之间建立了一一对应关系.5.弧度与角度互化:180º= 弧度,1º= 弧度,1弧度= ≈ º.6.弧长公式:l = ;扇形面积公式:S = .7.定义:设P(x, y)是角α终边上任意一点,且 |PO| =r ,则sin α= ; cos α= ;tan α= ;8.三角函数的符号与角所在象限的关系:910.三角函数线:在图中作出角α的正弦线、余弦线、正切线.二、同角三角函数的基本关系及诱导公式1.同角公式:(1) 平方关系:sin 2α+cos 2α=1,1+tan 2α= ,1+cot 2α= (2) 商数关系:tanα= ,cotα=(3) 倒数关系:tanα =1,sinα =1,cotα =1 2.诱导公式:- + -+cos x ,+ + - - sin x ,- + + - tan x ,x y O xyO x y O规律:奇变偶不变,符号看象限3.同角三角函数的关系式的基本用途:根据一个角的某一个三角函数值,求出该角的其他三角函数值;化简同角三角函数式;证明同角的三角恒等式.4.诱导公式的作用:诱导公式可以将求任意角的三角函数值转化为0°~90º角的三角函数值.三、两角和与差的三角函数1.两角和的余弦公式的推导方法: 2.基本公式sin(α±β)=sinα cosβ±cosα sinβ cos(α±β)= ; tan(α±β)= . 3.公式的变式tanα+tanβ=tan (α+β)(1-tanα tanβ) 1-tanα tanβ=)tan(tan tan βαβα++4.常见的角的变换: 2α=(α+β)+(α-β);α=2βα++2βα-α=(α+β)-β =(α-β)+β 2βα+=(α-2β)-(2α-β); )4()4(x x ++-ππ=2π四、二倍角的正弦、余弦、正切1.基本公式:sin2α= ; cos2α= = = ; tan2α= . 2.公式的变用:1+cos2α= ; 1-cos2α= .五、三角函数的化简和求值1.三角函数式的化简的一般要求:① 函数名称尽可能少; ② 项数尽可能少;③ 尽可能不含根式; ④ 次数尽可能低、尽可能求出值. 2.常用的基本变换方法有:异角化同角、异名化同名、异次化同次. 3.求值问题的基本类型及方法① “给角求值”一般所给的角都是非特殊角,解题时应该仔细观察非特殊角与特殊角之间的关系,通常是将非特殊角转化为特殊角或相互抵消等方法进行求解.② “给值求值”即给出某些角的三角函数(式)的值,求另外的一些角的三角函数值,解题关键在于:变角,使其角相同;③ “给值求角”关键也是:变角,把所求的角用含已知角的式子表示,由所求得的函数值结合该函数的单调区间求得角.4.反三角函数arcsinα、arccosα、arctanα分别表示[2,2ππ-]、[0,π]、(2,2ππ-)的角.六、三角函数的恒等变形(一)、三角恒等式的证明1.三角恒等式的证明实质是通过恒等变形,消除三角恒等式两端结构上的差异(如角的差异、函数名称的差异等).2.证三角恒等式的基本思路是“消去差异,促成同一”,即通过观察、分析,找出等式两边在角、名称、结构上的差异,再选用适当的公式,消去差异,促进同一.3.证明三角恒等式的基本方法有:⑴ 化繁为简;⑵ 左右归一;⑶ 变更问题. (二)、三角条件等式的证明1.三角条件等式的证明就是逐步将条件等价转化为结论等式的过程,须注意转化过程确保充分性成立.2.三角条件等式的证明,关键在于仔细地找出所附加的条件和所要证明的结论之间的内在联系,其常用的方法有:⑴ 代入法:就是将结论变形后将条件代入,从而转化为恒等式的证明. ⑵ 综合法:从条件出发逐步变形推出结论的方法.⑶ 消去法:当已知条件中含有某些参数,而结论中不含这些参数,通过消去条件中这些参数达到证明等式的方法.⑷ 分析法:从结论出发,逐步追溯到条件的证明方法,常在难于找到证题途径时用之.七、三角函数的图象与性质1.用“五点法”作正弦、余弦函数的图象.“五点法”作图实质上是选取函数的一个 ,将其四等分,分别找到图象的 点, 点及“平衡点”.由这五个点大致确定函数的位置与形状. 2.y =sinx ,y =cosx ,y =tanx 的图象. 函数y =sinx y =cosx y =tanx 图象注:⑴ 正弦函数的对称中心为 ,对称轴为 . ⑵ 余弦函数的对称中心为 ,对称轴为 . ⑶ 正切函数的对称中心为 .3.“五点法”作y =Asin(ωx +ϕ)(ω>0)的图象.令x'=ωx +ϕ转化为y =sinx',作图象用五点法,通过列表、描点后作图象. 4.函数y =Asin(ωx +ϕ)的图象与函数y =sinx 的图象关系.振幅变换:y =Asinx(A>0,A≠1)的图象,可以看做是y =sinx 的图象上所有点的纵坐标都 ,(A>1)或 (0<A<1)到原来的 倍(横坐标不变)而得到的.周期变换:y =sinωx(ω>0,ω≠1)的图象,可以看做是把y =sinx 的图象上各点的横坐标 (ω>1)或 (0<ω<1)到原来的 倍(纵坐标不变)而得到的.由于y =sinx 周期为2π,故y =sinωx(ω>0)的周期为 .相位变换:y =sin(x +ϕ)(ϕ≠0)的图象,可以看做是把y =sinx 的图象上各点向 (ϕ>0)或向 (ϕ<0)平移 个单位而得到的.由y =sinx 的图象得到y =Asin(ωx +ϕ)的图象主要有下列两种方法:或说明:前一种方法第一步相位变换是向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0)平移 个单位.后一种方法第二步相位变换是向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0)平移 个单位.八、三角函数的性质1.三角函数的性质函 数 y =sinx y =cosx y =tanx 定义域 值 域 奇偶性 有界性 周期性 单调性最大(小)值2.函数y =sinx 的对称性与周期性的关系.⑴ 若相邻两条对称轴为x =a 和x =b ,则T = . ⑵ 若相邻两对称点(a ,0)和(b ,0) ,则T = .⑶ 若有一个对称点(a ,0)和它相邻的一条对称轴x =b ,则T = . 注:该结论可以推广到其它任一函数.九、三角函数的最值1.一元二次函数与一元二次方程一元二次函数与一元二次方程(以后还将学习一元二次不等式)的关系一直是高中数学函数这部分内容中的重点,也是高考必考的知识点.我们要弄清楚它们之间的对应关系:一元二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标是对应一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是对应的一元二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标. 2.函数与方程两个函数()y f x =与()y g x =图象交点的横坐标就是方程()()f x g x =的解;反之,要求方程()()f x g x =的解,也只要求函数()y f x =与()y g x =图象交点的横坐标.3.二分法求方程的近似解二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的区间(,)m n ,则必有()()0f m f n ⋅<,再取区间的中点2m np +=,再判断()()f p f m ⋅的正负号,若()()0f p f m ⋅<,则根在区间(,)m p 中;若()()0f p f m ⋅>,则根在(,)p n 中;若()0f p =,则p 即为方程的根.按照以上方法重复进行下去,直到区间的两个端点的近似值相同(且都符合精确度要求),即可得一个近似值.。
§03. 三角函数知识要点1. ①与α(0°≤α<360°)终边相同的角的集合(角α与角β的终边重合):{}Z k k ∈+⨯=,360|αββ②终边在x 轴上的角的集合: {}Z k k ∈⨯=,180|ββ③终边在y 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,90180|ββ ④终边在坐标轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,90|ββ⑤终边在y =x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,45180|ββ ⑥终边在x y -=轴上的角的集合:{}Z k k ∈-⨯=,45180|ββ⑦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-=k360 ⑧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 ⑨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 ⑩角α与角β的终边互相垂直,则角α与角β的关系:90360±+=βαk2. 角度与弧度的互换关系: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.弧度与角度互换公式: 1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ. 1°=180π≈0.01745(rad )3、弧长公式:r l ⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形4、三角函数的定义:设α是一个任意角,在α(x,y )P 与原点的距离为r ,则 r y =αsin ; rx =αcos ; 5、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)正切、余切余弦、正割正弦、余割6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7. (3) 若 o<x<2,则sinx<x<tanx16. 几个重要结论:8、同角三角函数的基本关系式:ααtan cos =1cos sin 22=+αα9、诱导公式:2k παα±把的三角函数化为的三角函数,概括为:“奇变偶不变,符号看象限”公式组一 公式组二 公式组四三 公式组四 公式组五x x k x x k x x k x x k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππ x x x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=-=--=- x x x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππ x x x x x x x x cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(-=--=-=--=-ππππ xx x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=--=-=-ππππ 公式组六10、两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式 公式组一 公式组二βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ αααcos sin 22sin =βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=- ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=(升幂公式)βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ ααα2tan 1tan 22tan -= 22cos 1cos αα+=βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- 2cos 12sin αα-±=22cos 1sin αα-=(降幂公式)βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ 2cos 12cos αα+±=βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-公式组三2tan 12tan2sin 2ααα+=2tan 12tan 1cos 22ααα+-=2tan 12tan2tan 2ααα-=42675cos 15sin -== ,42615cos 75sin +== ,3275cot 15tan -== ,3215cot 75tan +== .11.三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路是:一角二名三结构.即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心;其次看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;再次观察代数式的结构特点.基本的技巧有:(1)已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换.如α=(α+β)-β=(α-β)+β, 2α=(α+β)+(α-β), 2α=(β+α)-(β-α), α+β=2·α+β2,α+β2=(α-β2)-(α2-β)等. (2)三角函数名互化(切化弦). (3)公式变形使用 如tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).(4)三角函数次数的降升(降幂公式:cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.升幂公式:1+cos 2α=2cos 2α,1-cos 2α=2sin 2α).(5)形的变换:统一函数形式,注意运用代数运算。
三角函数1.同角三角函数的基本关系式:1cos sin 22=+αα αααtan cos sin = 2.诱导公式 (奇变偶不变,符号看象限)ααπsin )sin(-=+ ααπcos )cos(-=+ ααπtan )tan(=+ ααπsin )sin(=- ααπcos )cos(-=- ααπtan )tan(-=-ααπcos )2sin(=+ ααπsin )2cos(-=+ ααπcos )2sin(=-ααπsin )2cos(=- ααsin )sin(-=- ααcos )cos(=- 3.两角和与差的公式βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-4.倍角公式 αααcos sin 22sin = 1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=αααααααα2tan 1tan 22tan -=5.降幂公式 22cos 1sin 2αα-= 22cos 1cos 2αα+= ααα2sin 21cos sin =6.幅角公式 x b x a ωωcos sin +)sin(22ϕω++=x b a ,其中ab=ϕtan8.补充公式 ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2±=±=±, 2cos2sinsin 1ααα±=±知识点睛一.三角函数的图象与性质图象]1,1[-]1,1[-最值 当且仅当22ππ+=k x 时取到最大值1;当且仅当22ππ-=k x 时取到最小值1-当且仅当πk x 2=时取到最大值1;当且仅当ππ-=k x 2时取到最小值1-周期 最小正周期为π2最小正周期为π2奇偶性 奇函数偶函数单调性在]22,22[ππππ+-k k 上单调增; 在]232,22[ππππ++k k 上单调减在]2,2[πππk k -上单调增; 在]2,2[πππ+k k 上单调减 对称轴2ππ+=k x ;对称中心)0,(πk对称轴πk x =;对称中心)0,2(ππ+k说明:表格中的k 都是属于Z ,在选择“代表”的区间或点时,先尽量选择离坐标原点近的,再尽量选择正的。