4-5 三角函数的图像
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函数图形基本初等函数幂函数(1)幂函数(2)幂函数(3)指数函数(1)指数函数(2)指数函数(3)对数函数(1)对数函数(2)三角函数(1)三角函数(2)三角函数(3)三角函数(4)反三角函数(1)反三角函数(2)反三角函数(3)反三角函数(5)反三角函数(6)反三角函数(7)双曲函数(1)双曲函数(2)双曲函数(3)双曲函数(5)双曲函数(6)双曲函数(7)反双曲函数(2)反双曲函数(3)反双曲函数(4)反双曲函数(6)y=sin(1/x) (1)y=sin(1/x) (2)y = [1/x](2) y=sin(1/x) (3)y=sin(1/x) (4)y = [1/x](1)y=21/xy=21/x (2)y=xsin(1/x)y=arctan(1/x)y=e1/xy=sinx (x->∞)绝对值函数y = |x| 符号函数y = sgnx 取整函数y= [x]极限的几何解释(1)极限的几何解释(2)极限的几何解释(3)极限的性质(1) (局部保号性)极限的性质(3) (不等式性质) 极限的性质(4) (局部有界性) 极限的性质(5) (局部有界性)两个重要极限y=sinx/x (1)y=sinx/x (2)limsinx/x的一般形式y=(1+1/x)^x (1)y=(1+1/x)^x (2)lim(1+1/x)^x 的一般形式(1) lim(1+1/x)^x 的一般形式(2) lim(1+1/x)^x 的一般形式(3) e的值(1)e的值(2)等价无穷小(x->0)sinx等价于x arcsinx等价于xtanx等价于xarctanx等价于x1-cosx等价于x^2/2 sinx等价于x数列的极限的几何解释海涅定理渐近线水平渐近线铅直渐近线y=(x+1)/(x-1)y=sinx/x (x->∞) 夹逼定理(1)夹逼定理(2) 数列的夹逼性(1) 数列的夹逼性(2)。
锐角三角函数公式sin α=∠α的对边 / 斜边cos α=∠α的邻边 / 斜边tan α=∠α的对边/ ∠α的邻边cot α=∠α的邻边/ ∠α的对边倍角公式Sin2A=2SinA?CosACos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1tan2A=(2tanA)/(1-tanA^2)(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A))三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)三倍角公式推导sin3a=sin(2a+a)=sin2acosa+cos2asina辅助角公式Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)tant=B/AAsinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)cos(α-t),tant=A/B降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))推导公式tanα+cotα=2/sin2αtanα-cotα=-2cot2α1+cos2α=2cos^2α1-cos2α=2sin^2α1+sinα=(sinα/2+cosα/2)^2=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina=3sina-4sin³acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa=4cos³a-3cosasin3a=3sina-4sin³a=4sina(3/4-sin²a)=4sina[(√3/2)²-sin²a]=4sina(sin²60°-sin²a)=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)cos3a=4cos³a-3cosa=4cosa(cos²a-3/4)=4cosa[cos²a-(√3/2)²]=4cosa(cos²a-cos²30°)=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°) /2]}=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)半角公式tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA);cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA.sin^2(a/2)=(1-cos(a))/2cos^2(a/2)=(1+cos(a))/2tan(a/2)=(1-cos(a))/sin(a)=sin(a)/(1+cos(a))三角和sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·s inγ-sinα·sinβ·sinγcos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·s inγ-sinα·sinβ·cosγtan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)两角和差cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)和差化积sinθ+sinφ = 2 sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]sinθ-sinφ = 2 cos[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]cosθ+cosφ = 2 cos[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]cosθ-cosφ = -2 sin[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB)tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)积化和差sinαsinβ = [cos(α-β)-cos(α+β)] /2cosαcosβ = [cos(α+β)+cos(α-β)]/2si nαcosβ = [sin(α+β)+sin(α-β)]/2cosαsinβ = [sin(α+β)-sin(α-β)]/2诱导公式sin(-α) = -sinαcos(-α) = cosαtan (—a)=-tanαsin(π/2-α) = cosαcos(π/2-α) = sinαsin(π/2+α) = cosαcos(π/2+α) = -sinαsin(π-α) = sinαcos(π-α) = -cosαsin(π+α) = -sinαcos(π+α) = -cosαtanA= sinA/cosAtan(π/2+α)=-cotαtan(π/2-α)=cotαtan(π-α)=-tanαtan(π+α)=tanα诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限万能公式sinα=2tan(α/2)/[1+tan^(α/2)]cosα=[1-tan^(α/2)]/1+tan^(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^(α/2)]其它公式(1)(sinα)^2+(cosα)^2=1(2)1+(tanα)^2=(secα)^2(3)1+(cotα)^2=(cscα)^2证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可(4)对于任意非直角三角形,总有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC证:A+B=π-Ctan(A+B)=tan(π-C)(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)整理可得tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC得证同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立由tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC可得出以下结论(5)cotAcotB+cotAcotC+cotBcotC=1(6)cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)(7)(cosA)^2+(cosB)^2+(cosC)^2=1-2cosAcosBcosC(8)(sinA)^2+(sinB)^2+(sinC)^2=2+2cosAcosBcosC(9)sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*( n-1)/n]=0 以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0三角、反三角函数图像六个三角函数值在每个象限的符号:sinα·cscα cosα·secα tanα·cotα三角函数的图像和性质:1-1y=sinx-3π2-5π2-7π27π25π23π2π2-π2-4π-3π-2π4π3π2ππ-πoy x1-1y=cosx-3π2-5π2-7π27π25π23π2π2-π2-4π-3π-2π4π3π2ππ-πoyxy=tanx3π2ππ2-3π2-π-π2oyxy=cotx3π2ππ22π-π-π2oyx函数 y=sinx y=cosx y=tanx y=cotx定义域RR{x |x ∈R 且x≠kπ+2π,k ∈Z } {x |x ∈R 且x≠kπ,k ∈Z }值域[-1,1]x=2kπ+2π 时y max =1 x=2kπ-2π时y min =-1[-1,1] x=2kπ时y max =1 x=2kπ+π时y min =-1R无最大值 无最小值R 无最大值 无最小值 周期性 周期为2π 周期为2π 周期为π 周期为π 奇偶性奇函数偶函数奇函数奇函数单调性在[2kπ-2π,2kπ+2π]上都是增函数;在[2kπ+2π,2kπ+32π]上都是减函数(k∈Z)在[2kπ-π,2kπ]上都是增函数;在[2kπ,2kπ+π]上都是减函数(k∈Z)在(kπ-2π,kπ+2π)内都是增函数(k∈Z)在(kπ,kπ+π)内都是减函数(k∈Z).反三角函数:arcsinx arccosx名称反正弦函数反余弦函数反正切函数反余切函数定义y=sinx(x∈〔-2π,2π〕的反函数,叫做反正弦函数,记作x=arsinyy=cosx(x∈〔0,π〕)的反函数,叫做反余弦函数,记作x=arccosyy=tanx(x∈(-2π,2π)的反函数,叫做反正切函数,记作x=arctanyy=cotx(x∈(0,π))的反函数,叫做反余切函数,记作x=arccoty理解arcsinx表示属于[-2π,2π]且正弦值等于x的角arccosx表示属于[0,π],且余弦值等于x的角arctanx表示属于(-2π,2π),且正切值等于x的角arccotx表示属于(0,π)且余切值等于x的角性质定义域[-1,1][-1,1](-∞,+∞)(-∞,+∞)值域[-2π,2π][0,π](-2π,2π) (0,π)单调性在〔-1,1〕上是增函数在[-1,1]上是减函数在(-∞,+∞)上是增数在(-∞,+∞)上是减函数。
三角函数的图形各三角函数值在各象限的符号sinα·cscα cosα·secα tanα·cotα三角函数的性质反三角函数的图形反三角函数的性质三角函数公式两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) =tanAtanB-1tanB tanA +tan(A-B) =tanAtanB1tanB tanA +-cot(A+B) =cotAcotB 1-cotAcotB +cot(A-B) =cotAcotB 1cotAcotB -+倍角公式tan2A =Atan 12tanA2-Sin2A=2SinA •CosACos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A三倍角公式sin3A = 3sinA-4(sinA)3cos3A = 4(cosA)3-3cosAtan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3π-a)sin(2A )=2cos 1A- cos(2A )=2cos 1A+ tan(2A )=A A cos 1cos 1+- cot(2A )=A A cos 1cos 1-+tan(2A )=AA sin cos 1-=AAcos 1sin + 和差化积sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a -sina-sinb=2cos 2b a +sin 2b a -cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2b a -cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2b a -tana+tanb=ba b a cos cos )sin(+积化和差sinasinb = -21[cos(a+b)-cos(a-b)]cosacosb = 21[cos(a+b)+cos(a-b)]sinacosb = 21[sin(a+b)+sin(a-b)]cosasinb = 21[sin(a+b)-sin(a-b)]sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa sin(2π-a) = cosacos(2π-a) = sinasin(2π+a) = cosacos(2π+a) = -sinasin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosa sin(π+a) = -sina cos(π+a) = -cosa tgA=tanA =aa cos sin万能公式sina=2)2(tan 12tan2aa + cosa=22)2(tan 1)2(tan 1aa+- tana=2)2(tan 12tan2aa -其它公式a •sina+b •cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc=ab ] a •sin(a)-b •cos(a) = )b (a 22+×cos(a-c) [其中tan(c)=ba ] 1+sin(a) =(sin2a +cos 2a )2 1-sin(a) = (sin 2a -cos 2a)2其他非重点三角函数csc(a) =a sin 1 sec(a) =acos 1双曲函数sinh(a)=2e -e -aacosh(a)=2e e -aa +tg h(a)=)cosh()sinh(a a公式一设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin (2k π+α)= sin α cos (2k π+α)= cos α tan (2k π+α)= tan α cot (2k π+α)= cot α设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)= -sinαcos(π+α)= -cosαtan(π+α)= tanαcot(π+α)= cotα公式三任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)= -sinαcos(-α)= cosαtan(-α)= -tanαcot(-α)= -cotα公式四利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)= sinαcos(π-α)= -cosαtan(π-α)= -tanαcot(π-α)= -cotα公式五利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)= -sinαcos(2π-α)= cosαtan(2π-α)= -tanαcot(2π-α)= -cotα2π±α及23π±α与α的三角函数值之间的关系: sin (2π+α)= cos αcos (2π+α)= -sin αtan (2π+α)= -cot αcot (2π+α)= -tan αsin (2π-α)= cos αcos (2π-α)= sin αtan (2π-α)= cot αcot (2π-α)= tan αsin (23π+α)= -cos αcos (23π+α)= sin αtan (23π+α)= -cot αcot (23π+α)= -tan αsin (23π-α)= -cos αcos (23π-α)= -sin αtan (23π-α)= cot αcot (23π-α)= tan α(以上k ∈Z)这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来,希望对大家有用 A •sin(ωt+θ)+ B •sin(ωt+φ) =)cos(222ϕθ⋅++AB B A ×sin)cos(2)Bsin in arcsin[(As t 22ϕθϕθω⋅++++AB B A三角函数公式证明(全部)公式表达式乘法与因式分解a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2) 三角不等式|a+b|≤|a|+|b||a-b|≤|a|+|b||a|≤b<=>-b≤a≤b|a-b|≥|a|-|b|-|a|≤a≤|a|一元二次方程的解-b+√(b2-4ac)/2a -b-b+√(b2-4ac)/2a根与系数的关系X1+X2=-b/aX1*X2=c/a注:韦达定理判别式 b2-4a=0 注:方程有相等的两实根b2-4ac>0 注:方程有一个实根b2-4ac<0 注:方程有共轭复数根三角函数公式两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA)ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)倍角公式tan2A=2tanA/(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)/2ctgacos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a半角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA)) ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA)) 和差化积2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B)sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosBctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB某些数列前n项和1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/21+3+5+7+9+11+13+15+…+(2n-1)=n22+4+6+8+10+12+14+…+(2n)=n(n+1)12+22+32+42+52+62+72+82+…+n2=n(n+1)(2n+1)/613+23+33+43+53+63+…n3=n2(n+1)2/41*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3 正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R注:其中 R 表示三角形的外接圆半径余弦定理b2=a2+c2-2accosB注:角B是边a和边c的夹角正切定理[(a+b)/(a-b)]={[Tan(a+b)/2]/[Tan(a-b)/2]}圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F>0抛物线标准方程y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py直棱柱侧面积S=c*h斜棱柱侧面积S=c'*h正棱锥侧面积S=1/2c*h'正棱台侧面积S=1/2(c+c')h'圆台侧面积S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l 球的表面积S=4pi*r2圆柱侧面积S=c*h=2pi*h圆锥侧面积S=1/2*c*l=pi*r*l弧长公式l=a*ra是圆心角的弧度数r >0扇形面积公式s=1/2*l*r锥体体积公式V=1/3*S*H圆锥体体积公式V=1/3*pi*r2h斜棱柱体积V=S'L注:其中,S'是直截面面积, L是侧棱长柱体体积公式V=s*h圆柱体V=pi*r2h--------------------------------------------------------------------------------------------三角函数积化和差和差化积公式记不住就自己推,用两角和差的正余弦:cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB这两式相加或相减,可以得到2组积化和差:相加:cosAcosB=[cos(A+B)+cos(A-B)]/2相减:sinAsinB=-[cos(A+B)-cos(A-B)]/2sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosAsin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA这两式相加或相减,可以得到2组积化和差:相加:sinAcosB=[sin(A+B)+sin(A-B)]/2相减:sinBcosA=[sin(A+B)-sin(A-B)]/2这样一共4组积化和差,然后倒过来就是和差化积了不知道这样你可以记住伐,实在记不住考试的时候也可以临时推导一下正加正正在前正减正余在前余加余都是余余减余没有余还负正余正加余正正减余余余加正正余减还负.3.三角形中的一些结论:(不要求记忆)(1)anA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC(2)sinA+tsinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)(3)cosA+cosB+cosC=4sin(A/2)·sin(B/2)·sin(C/2)+1(4)sin2A+sin2B+sin2C=4sinA·sinB·sinC(5)cos2A+cos2B+cos2C=-4cosAcosBcosC-1 ...........................已知sinα=m sin(α+2β), |m|<1,求证tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ解:sinα=m sin(α+2β)sin(a+β-β)=msin(a+β+β)sin(a+β)cosβ-cos(a+β)sinβ=msin(a+β)cosβ+mcos(a+β)sinβsin(a+β)cosβ(1-m)=cos(a+β)sinβ(m+1)tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ。
两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA) cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)倍角公式tan2A=2tanA/[1-(tanA)^2] cos2a=(cosa)^2-(sina)^2=2(cosa)^2 -1=1-2(sina)^2 sin2A=2sinA*cosA三倍角公式sin3a=3sina-4(sina)^3 cos3a=4(cosa)^3-3cosatan3a=tana*tan(π/3+a)*tan(π/3-a)半角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))cot(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) cot(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA)诱导公式sin(-a)=-sin(a) cos(-a)=cos(a) sin(pi/2-a)=cos(a) cos(pi/2-a)=sin(a) sin(pi/2+a)=cos(a) cos(pi/2+a)=-sin(a) sin(pi-a)=sin(a)cos(pi-a)=-cos(a) sin(pi+a)=-sin(a) cos(pi+a)=-cos(a) tgA=tanA=sinA/cosA 那个阿尔法不好打,我就打A吧反三角函数图像与反三角函数特征反正弦曲线 反余弦曲线 拐点(同曲线对称中心):,该点切线斜率为1 拐点反正弦曲线图像与特征反余弦曲线图像与特征拐点(同曲线对称中心):,该点切线斜率为1拐点(同曲线对称中心):,该点切线斜率为- 1反正切曲线图像与特征反余切曲线图像与特征拐点(同曲线对称中心):,该点切线斜率为1拐点:,该点切线斜率为-1渐近线:渐近线:名称反正割曲线反余割曲线方程图像顶点渐近线特殊角的三角函数值度弧度0 0 1 0 11518度弧度22.530 23645 1 15460 267.572>7590 1 0 0 1120135150 2180 0 0表中表示,(即左、右极限).一个锐角的余角的三角函数值等于这个角的余三角函数值,例如,,.三角函数的相互关系表Tag:点击:例如,若,则。
初等函数的图形幂函数的图形指数函数的图形各三角函数值在各象限的符号sinα·cscαcosα·secαtanα·cotα三角函数的性质函数y=sinx y=cosx y=tanx y=cotx{x|x∈R 且{x|x∈R 且定义域R R x≠kπ+2Z},k∈x≠kπ∈,kZ }值域[-1,1][-1,1]x=2kπ+y =1maxx=2k -π2时x=2k π时2y max =1时y min =-1x=2k π+π时y min =-1R无最大值无最小值R无最大值无最小值周期性周期为2π周期为2π周期为π周期为π奇偶性奇函数偶函数奇函数奇函数在[2kπ-2 ,2k π+2]在[2kπ-π,2kπ]上都是增在(k π-2,在(k π,kπ+π)内都是减函单调性上都是增函数;在[2kπ+22,2k π+3π]函数;在[2kπ,2kπ+π]上都是减函数(k ∈Z)kπ+)内都是2增函数(k∈Z)数(k ∈Z) 上都是减函数(k∈Z)反三角函数的图形反三角函数的性质名称反正弦函数反余弦函数反正切函数反余切函数y=sinx(x ∈〔- ,〕的反2 2函数,叫做反正y=cosx(x ∈〔0, π〕)的反函数,叫做反余弦函数,记作y=tanx(x ∈(- ,2)的反函数,叫2y=cotx(x ∈(0, π的))反函数,叫做反余切函数,记作定义弦函数,记作x=arccosy x=arccoty做反正切函数,记作x=arctany x=arsinyarcsinx 表示属于arccosx 表示arctanx 表示属于arccotx 表示属[-, ]2 2 属于[0,π],且余弦值等于(-2,2),且正切于(0,π)且余切值等于x 的角且正弦值等于x 值等于x 的角x 的角理解的角定义域[-1,1][-1,1](-∞,+∞)(-∞,+∞)值域[- ][0,π](-,,) (0,π)2 2 2 2性在〔-1,1〕上是在[-1,1]上在(-∞,+∞)上是增在(-∞,+∞)上单调性质增函数是减函数数是减函数奇偶性a rcsin(-x)=-arcsinxarccos(-x)= π-arccosxarctan(-x)=-arctanxarccot(- x)= π-arccotx周期性都不是同期函数sin(arcsinx)=x(x cos(arccosx)= tan(arctanx)=x(x cot(arccotx)=x∈[-1,x(x∈[-1,1]) (x∈R)∈恒等式1])arcsin(sinx)])=x(x∈[- ,2 2 a rccos(cosx)=x(x∈[0, π])R)arctan(tanx)=x(x∈(-, ))2 2a rccot(cotx)=x(x∈(0, π))互余恒等式arcsinx+arccosx= (x∈[-1,1]) arctanx+arccotx= (X∈R)2 2三角函数公式两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) = tanA tanB1- tanAtanBtan(A-B) = tanA tanB1 tanAtanBcot(A+B) = cotAcotB-1 cotB cotAcot(A-B) = cotAcotBcotB cotA1 倍角公式tan2A =1 2tanA tan2ASin2A=2SinA?CosACos2A = Cos2A-Sin2A=2Cos2A-1=1-2sin2A 三倍角公式3sin3A = 3sinA-4(sinA)cos3A = 4(cosA)3-3cosAtan3a = tana·tan( +a)·tan( -a)3 3半角公式sin( A2 )=1 cos A2cos( A2 )= 1 cos A2tan( A2 )= 11coscosAAcot( A2 )= 11coscosAAtan( A2 )= 1 cossin AA=1sinAcosA和差化积a b a b sina+sinb=2sin cos2 2a sina-sinb=2cosb a bsin2 2 acosa+cosb = 2cosb a bcos2 2a cosa-cosb = -2sinb a bsin2 2sin(cos tana+tanb=aab)cos b积化和差sinasinb = - 12[cos(a+b)-cos(a-b)]cosacosb = 12[cos(a+b)+cos(a-b)]sinacosb = 12[sin(a+b)+sin(a-b)]1 2 [sin(a+b)-sin(a-b)]cosasinb =sin(-a) = -sina cos(-a) = cosasin( -a) = cosa2cos( -a) = sina2sin( +a) = cosa2cos( +a) = -sina2sin( -πa) = sina cos( π-a) = -cosa sin( π+a)-s=ina cos( π+a)-=cosatgA=tanA = sincos a a万能公式sina=a 2 tan2a1 (tan22)1 (tan1 cosa=(tan a2a2 ) 22 )tana=2 tan1 (tan a2 a22 )a?sina+bc?osa= (a 2 b 2 ) ×sin(a+c) [其中tanc= ba]a?sin(a-) b?cos(a) = (a 2 b 2 ) ×cos(a-c) [其中tan(c)= ab]1+sin(a) =(sin a2 +cos a22)1-sin(a) = (sin a2a2 -cos2)其他非重点三角函数1csc(a) =sina1sec(a) =cosa双曲函数sinh(a)=ae -2-aeaecosh(a)= 2-a etg h(a)= sinh( cosh(a)a)公式一设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)= sin αcos(2kπ+α)= cos αtan(2kπ+α)= tan αcot(2kπ+α)= cot α设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)= - s in αcos(π+α)= - cosαtan(π+α)= tan αcot(π+α)= cot α公式三任意角α与-α的三角函数值之间的关系:sin(-α)= -sin αcos(-α)= cos αtan(-α)= -tan αcot(-α)= -cot α公式四利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)= sin αcos(π-α)= - cosαtan(π-α)= - t an αcot(π-α)= - c ot α公式五利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)= -sin αcos(2π-α)= cos αtan(2π-α)= -tan αcot(2π-α)= -cot α2 ±α及3 2±α与 α的三角函数值之间的关系:+α)= cos αsin (2cos ( +α)= - s in α2tan ( +α)= - c ot α2cot ( +α)= - t an α2sin ( -α)= cos α2cos ( -α)= sin α2tan ( -α)= cot α2cot ( -α)= tan α 2 sin (3 2+α)= - cos αcos ( 3 2+α)= sinαtan ( 3 2 +α)= - c ot α cot ( 3 2+α)= - t an αsin (3 2 -α)= -cos α cos (3 2-α)= - s in αtan ( 3 2 -α)= cot αcot (3 2-α)= tan α(以上 k ∈Z)这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来,希望对大家有用22A?sin( ωt+ θ)+ B?sin( ωt+A φ) =2cos() ×BABsin tarcsin[(As 2 A 2B 2 in AB Bsin cos( ))三角函数公式证明(全部)公式表达式乘法与因式分解a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2) 三角不等式|a+b| ≤|a|+|b||a-b| ≤|a|+|b||a| ≤ b <-=b>≤a≤ b|a-b| ≥-|a|b||-|a| ≤a≤|a|一元二次方程的解- b+√(b2-4ac)/2a -b-b+√(b2-4ac)/2a根与系数的关系X1+X2=-b/aX1*X2=c/a注:韦达定理判别式b2-4a=0 注:方程有相等的两实根b2-4ac>0 注:方程有一个实根b2-4ac<0 注:方程有共轭复数根三角函数公式两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)倍角公式tan2A=2tanA/(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)/2ctgacos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a半角公式sin(A/2)= √-(c(1osA)/2) sin(A/2)=- √((1-cosA)/2)cos(A/2)= √((1+cosA)/2) cos(A/2-)√= ((1+cosA)/2)tan(A/2)= √-(c(1osA)/((1+cosA)) tan(A/2)=- √((1-cosA)/((1+cosA))ctg(A/2)= √((1+cosA)/-(c(1osA)) ctg(A/2)=- √((1+cosA)/((1-cosA))和差化积2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B)sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2 cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosBctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB某些数列前n 项和1+2+3+4+5+6+7+8+9+⋯+n=n(n+1)/21+3+5+7+9+11+13+15+⋯+(2n-1)=n22+4+6+8+10+12+14+⋯+(2n)=n(n+1)12+22+32+42+52+62+72+82+⋯+n2=n(n+1)(2n+1)/6 13+23+33+43+53+63+⋯n3=n2(n+1)2/41*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+ ⋯+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3 正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R注:其中R 表示三角形的外接圆半径余弦定理b2=a2+c2-2accosB注:角 B 是边c的夹角a和边正切定理[(a+b)/(a-b)]={[Tan(a+b)/2]/[Tan(a-b)/2]}圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F>0抛物线标准方程y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2pyWORD格式直棱柱侧面积S=c*h斜棱柱侧面积S=c'*h正棱锥侧面积S=1/2c*h'正棱台侧面积S=1/2(c+c')h'圆台侧面积S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l球的表面积S=4pi*r2圆柱侧面积S=c*h=2pi*h圆锥侧面积S=1/2*c*l=pi*r*l弧长公式l=a*ra是圆心角的弧度数r >0WORD格式扇形面积公式s=1/2*l*r锥体体积公式V=1/3*S*H圆锥体体积公式V=1/3*pi*r2h斜棱柱体积V=S'L注:其中,S'是直截面面积,L 是侧棱长柱体体积公式V=s*h圆柱体V=pi*r2hWORD格式-------------------------------------------------------------------------------------------- 三角函数积化和差和差化积公式记不住就自己推,用两角和差的正余弦:cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB这两式相加或相减,可以得到 2 组积化和差:相加:cosAcosB=[cos(A+B)+cos(A-B)]/2相减:sinAsinB=-[cos(A+B)-cos(A-B)]/2sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosAsin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA这两式相加或相减,可以得到 2 组积化和差:相加:sinAcosB=[sin(A+B)+sin(A-B)]/2相减:sinBcosA=[sin(A+B)-sin(A-B)]/2这样一共 4 组积化和差,然后倒过来就是和差化积了不知道这样你可以记住伐,实在记不住考试的时候也可以临时推导一下正加正正在前正减正余在前余加余都是余余减余没有余还负正余正加余正正减余余余加正正余减还负WORD格式.3.三角形中的一些结论:(不要求记忆)(1)anA+tanB+tanC=tanA ta·nB·tanC(2)sinA+tsinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)(3)cosA+cosB+cosC=4sin(A/2) sin(·B/2) si·n(C/2)+1(4)sin2A+sin2B+sin2C=4sinA sin·B s·inC(5)cos2A+cos2B+cos2C=-4cosAcosBcosC-1 ...........................已知sin α=m sin( α+2β), |m求|<证1, tan( α+β)=(1+m)-/(m1)tanβ解:sin α=m sin( α+2β)sin(a+ -ββ)=msin(a+ β+β)sin(a+ β)co- s c oβs(a+ β)sin β=msin(a+ β)cos β+mcos(a+β)sin βsin(a+ β)cos-βm)(=1cos(a+ β)sin β(m+1)tan( α+β)=(1+m-)/m(1)tan β专业分享。
三角函数的性质和图像
三角函数的性质与其连续变化的图像形状之间息息相关,为我们解释物理世界中复杂物理关系提供了重要依据。
五个小标题,相关内容
三角函数的性质和图形
1、定义
三角函数是用变量对正n角形的三种角度和相应角的大小而表达的关系式,主要包括正弦函数sinH,余弦函数 cosH和正切函数 tanH。
2、几何性质:
三角函数在几何中有一些性质,例如正弦函数SinH,余弦函数CosH 和正切函数tanH全部符合三角形的特性,其中的SinH和CosH的图像是三角形的内切圆,而tanH的图像是三角形的外切圆。
3、参数性质:
任意线性变换,三角函数的图像也被重新变换,只要保持原来变量关
系,图像也保持类型不变。
4、增减性质:
在某种范围内,正弦函数SinH和余弦函数CosH都是增函数,正切函数TanH是减函数。
5、图像特点:
三角函数的图像大体上是正弦曲线,在Π/2位置有拐点,有半波长形状,在此基础上可以通过变换做出不同的图形。
三角函数专题辅导课程安排制作者:程国辉专题辅导一三角函数的基本性质及解题思路课时:4-5学时 学习目标:1. 掌握常用公式的变换。
2. 明确一般三角函数化简求值的思路。
第一部分 三角函数公式 1、两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cos α·cos β-sin α·sin β cos(α-β)=cos α·cos β+sin α·sin β sin(α±β)=sin α·cos β±cos α·sin β tan(α+β)=(tan α+tan β)/(1-tan α·tan β)tan(α-β)=(tan α-tan β)/(1+tan α·tan β2、倍角公式:sin(2α)=2sin α·cos α=2/(tan α+cot α)cos(2α)=(cos α)^2-(sin α)^2=2(cos α)^2-1=1-2(sin α)^2 tan(2α)=2tan α/(1-tan^2α)cot(2α)=(cot^2α-1)/(2cot α)3、两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式:()sin sin cos cos sin sin 22sin cos 令αβαβαβαβααα=±=±−−−→=()()2222222cos cos cos sin sin cos 2cos sin 2cos 112sin tan tan 1+cos2tan cos 1tan tan 21cos2sin 22tan tan 21tan 令 = = αβαβαβαβααααααβααβααβααααα=±=−−−→=-↓=-=-±±=⇒-↓=-4、同角三角函数的基本关系式:(1)平方关系:222222sin cos 1,1tan sec ,1cot csc αααααα+=+=+= (2)倒数关系:sin αcsc α=1,cos αsec α=1,tan αcot α=1, (3)商数关系:sin cos tan ,cot cos sin αααααα==第二部分:三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路:一角二名三结构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!第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点。
三角函数与反三角函数三角函数表三角函数诱导公式公式1ααπsin )2sin =+k ( ααπcos )2cos =+k (ααπtan )2tan =+( ααπcot 2k cot =+)(公式2ααπ-sin sin =+)( ααπ-cos cos =+)(ααπtan tan =+)( ααπcot cot =+)(公式3ααsin -)-sin(= ααcos -cos =)(αα-tan -tan =)( αα-cot -cot =)( 公式4ααπsin -sin =)( ααπ-cos -cos =)(ααπtan )(tan -=- ααπ-cot -cot =)(公式5ααπ-sin -2sin =)( ααπcos -2cos =)(ααπtan )2(tan -=- ααπ-cot 2(cot =-)公式6ααπcos 2sin =+)( ααπ-sin 2cos =+)( ααπcot )2(tan -=+ααπ-tan 2cot =+)( ααπcos -2sin =)(ααπsin -2cos =)( ααπcot )2(tan =-ααπtan -2cot =)(推算公式ααπ-cos 23sin =+)( ααπsin 23cos =+)(ααπcot )23(tan -=+ ααπ-tan 23cot =+)(ααπcos )23sin -=-( ααπ-sin -23cos =)(ααπcot )23(tan =- ααπtan )23cot =-(三角函数公式一 基本关系式1cos sin 22=+α 1cot tan =⋅αααααcos sin tan = αααsin cos cot = 二 两角和差公式ααβαβαsin 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(⋅+=三 二倍角的正弦,余弦和正切公式αααcos sin 22sin ⋅=ααααα2222sin 2-11-cos 2sin -cos cos2===ααα2tan 1tan 22tan -=四 半角正弦,余弦和正切公式)(ααcos -1212sin 2= )(ααcos 1212cos 2+=αααcos 1cos 12tan 2+-=αααααsin cos 1cos 1sin 2tan -=+=五 三倍角正弦,余弦和正切公式ααα3sin 4-sin 33sin =αααcos 3-cos 43cos 3=ααα233tan 31tan tan 3tan --=六 万能公式2tan 12tan 2sin 2ααα+=2tan12tan-1cos 22ααα+=2tan12tan 2tan 2ααα-=七 辅助角公式)sin(cos sin 22ϕααα++=+b a b a )cos(22ϕα-+=b a其中:bab a b b a a =+=+=ϕϕϕtan cos sin 2222八 三角函数和差化积公式)()(2-cos 2sin 2sin sin βαβαβα⋅+=+)()(2-sin 2cos 2sin -sin βαβαβα⋅+=)()(2-cos 2cos 2cos cos βαβαβα⋅+=+)()(2-sin 2sin 2-cos -cos βαβαβα⋅+=九 三角函数积化和差公式[])()(βαβαβα-sin sin 21cos sin ++=⋅ [])()(βαβαβα-sin -sin 21sin cos +=⋅ [])()(βαβαβα-cos cos 21cos cos ++=⋅ [])()(βαβαβα-cos -cos 21-sin sin +=⋅反三角函数公式下α可取αα-arcsin -arcsin =)( απαarccos --arccos =)(ααarctan )(arctan -=- απαarccot )-arccot -=(2arccot arctan arccos arcsin παααα=+=+αα=)(arcsin sin αα=)(arccos cosαα=)(arctan tan αα=)(arccot cotαα=)(sin arcsin ),(22-ππα∈αα=)(cos arccos ),(πα0∈αα=)(tan arctan ),(22-ππα∈αα=)(cot arccot ),(πα0∈αα1arctan arctan = 0>ααα1arccotarccot =0>α)1(arctan arctan arctan αββαβα-+=+ 其中)2,2(arctan arctan ππβα-∈+三角函数图像一 正弦函数x x f sin )(=定义域:R x ∈ 值域:]1,1[)(-∈x f二 余弦函数x x f cos )(=定义域:R x ∈ 值域:]1,1[)(-∈x f三 正切函数x x f tan )(=定义域:Z k k x R x ∈+≠∈,2ππ且 值域:R x f ∈)(四 余切函数x x f cot )(=定义域:Z k k x R x ∈≠∈,π且 值域:R x f ∈)(反三角函数图像一 反正弦函数x x f arcsin )(=定义域:]1,1[-∈x 值域:]2,2[)(ππ-∈x f二 反余弦函数x x f arccos )(=定义域:]1,1[-∈x 值域:],0[)(π∈x f11 三 反正弦函数 x x f arctan )(=定义域:R x ∈ 值域:)2,2()(ππ-∈x f四 反余切函数 x x f arccot )(=定义域:R x ∈ 值域:),0()(π∈x f。
第5课时 三角函数的图像2014•考纲下载1.理解正弦函数,余弦函数、正切函数的图像.2.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y =A sin(ωx +φ)的简图,理解A 、ω、φ的物理意义. 本课时是高考热点之一,主要考查:①作函数图像,包括用五点法描图及图形变换作图;②由图像确定解析式;③考查三角函数图像变换;④图像的轴对称、中心对称.题型多是容易题.1.三角函数图像(1)y =sin x ,x ∈[0,2π]的图像是 .(2)y =cos x ,x ∈[0,2π]的图像是 . (3)y =tan x ,x ∈(-π2,π2)的图像是2.y =A sin(ωx +φ)的图像(A >0,ω≠0) (1)五点作图法作y =A sin(ωx +φ)的图像时,五点坐标为(-φω,0),⎝⎛⎭⎫π-2φ2ω,A ,⎝⎛⎭⎫2π-2φ2ω,0, ⎝⎛⎭⎫3π-2φ2ω,-A ,⎝⎛⎭⎫4π-2φ2ω,0.(2)变换作图【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|φ|个单位 ,而后一种方法第二步相位变换是向 左(φ>0) 或向右(φ<0) 移|φ|ω个单位,要严格区分,对y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)同样适用.1.(1)把y =sin x 的图像向右平移π3个单位,得 的图像.(2)把y =sin x 的图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)得 的图像.(3)把y =sin(x -π3)的图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)得 的图像.(4)把y =sin2x 的图像向右平移π6得 的图像.答案 (1)y =sin(x -π3) (2)y =sin2x (3)y =sin(2x -π3) (4)y =sin(2x -π3)2.(2014·沧州七校联考)要得到函数y =cos2x 的图像,只需把函数y =sin2x 的图像( )A .向左平移π4个单位长度B .向右平移π4个单位长度C .向左平移π2个单位长度D .向右平移π2个单位长度解析 由于y =sin2x =cos(π2-2x )=cos(2x -π2)=cos[2(x -π4)],因此只需把函数y =sin2x 的图像向左平移π4个单位长度,就可以得到y =cos2x 的图像.答案 A 3.(2013·湖北)将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图像关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A.π12B.π6C.π3D.5π6解析 y =3cos x +sin x =2(32cos x +12sin x )=2sin(x +π3)的图像向左平移m 个单位后,得到y =2sin(x +m +π3)的图像,此图像关于y 轴对称,则x =0时,y =±2,即2sin(m +π3)=±2,所以m +π3=π2+k π,k ∈Z ,由于m >0,所以m min =π6,故选B.4.(2013·四川)函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部分图像如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3解析 由题中图像可知34T =5π12-(-π3)⇒34T =3π4⇒T =π,则ω=2πT =2ππ=2.又图像过点(5π12,2),则f (5π12)=2⇒2sin(5π6+φ)=2⇒sin(5π6+φ)=1. ∵-π2<φ<π2,∴π3<φ+5π6<4π3.∴5π6+φ=π2,∴φ=-π3.故选A.5.(2012·浙江)把函数y =cos2x +1的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图像是( )解析 把函数y =cos2x +1的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图像对应的解析式为y =cos x +1,然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图像对应的函数解析式为y =cos(x +1),由图像可知选A.例1 (1)用“五点法”画出函数y =3sin x 2+cos x2的图像,并指出这个函数的周期与单调区间.【解析】 y =3sin x 2+cos x 2=2sin(x 2+π6),令T =x 2+π6,则列表如下:再向两端伸展一下.从图像观察:该函数的周期为T =2π12=4π.[-4π3+4k π,2π3+4k π](k ∈Z )为增区间,[2π3+4k π,8π3+4k π](k ∈Z )为减区间. (2)用五点法作出y =2sin(2x +π3)在⎣⎡⎦⎤-π3,2π3内的图像. 【解析】 2(-π3)+π3=-π3,2(2π3)+π3=5π3,∴令2x +π3=0,∴x =-π6. 2x +π3=π2,∴x =π12. 2x +π3=π,∴x =π3. 2x +π3=3π2,∴x =7π12.列表探究1 用“五点法”作正、余弦型函数图像的步骤是:(1)将原函数化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0)的形式;(2)确定周期; (3)确定一个周期内函数图像的最高点和最低点;(4)选出一个周期内与x 轴的三个交点; (5)列表;(6)描点.思考题1 设函数f (x )=cos(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<0)的最小正周期为π,且f (π4)=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图像;(3)若f (x )>22,求x 的取值范围. 【解析】 (1)周期T =2πω=π,∴ω=2.∵f (π4)=cos(2×π4+φ)=cos(π2+φ)=-sin φ=32,∴sin φ=-32,∵-π2<φ<0,∴φ=-π3. (2)∵f (x )=cos(2x -π3),列表如下:(3)cos(2x -π3)>22,∴2k π-π4<2x -π3<2k π+π4,k ∈Z .∴2k π+π12<2x <2k π+712π,k ∈Z .∴k π+π24<x <k π+724π,k ∈Z .∴x 的范围是{x |k π+π24<x <k π+724π,k ∈Z }.例2 (1)如何由y =sin x 的图像得y =2cos(-12x +π4)的图像.(2)如何由y =13sin(2x +π4)的图像得y =sin x 的图像.【解析】 (1)y =2cos(12x -π4)=2sin(12x +π4)以下略.(2)转化为由y =sin x 的图像得y =13sin(2x +π3),再逆推就是:把y =13sin(2x +π3)图像上各点的纵坐标都伸长到原来的3倍(横坐标不变)得y =sin(2x +π3)的图像,再把y =sin(2x +π3)图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y =sin(x +π3)的图像,再把y =sin(x +π3)的图像上所有点的横坐标向右平移π3,得y =sin x 的图像.【讲评】 对于数学概念和方法,必须从本质上理解,防止死记硬背,本题(2)开拓了学生的视野.不过,如果学生程度差,可不讲,以防弄巧成拙.探究2 关于y =A sin(ωx +φ)函数图像由y =sin x 的图像的变换,先将y =sin x 的图像向左(或右)平移|φ|个单位,再将其上的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的1ω倍,再将其纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍,但在(2)题中,是先进行伸缩变换,再进行平移变换,此时平移不再是|φ|个单位,而是|φω|个单位,原则是保证x 的系数为1,同时注意变换的方法不能出错.思考题2 如何由函数y =sin x 的图像得到下列函数的图像. (1)y =sin(2x -23π)-2;(2)y =cos(2x -π3);(3)y =|2sin x |;(4)y =sin(|x |+π3).【解析】 (1)将y =sin x 图像上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得y =sin2x 图像;再将y=sin2x 图像向右平移π3个单位,得y =sin(2x -2π3)图像;再将y =sin(2x -2π3)向下平移2个单位.(3)将y =sin x 图像上各点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变,得y =2sin x 的图像;再将y =2sin x 的图像位于x 轴下方的部分沿x 轴翻折到x 轴上方.(4)将y =sin x 的图像向左平移π3个单位,得y =sin(x +π3)的图像,再将y =sin(x +π3)的图像在y 轴左侧的部分去掉,将y 轴右侧的图像作关于y 轴对称,形成一个偶函数的图像.例3 已知函数y =A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0)的图像在y 轴右侧的第一个最高点(函数取最大值的点)为M (2,22),与x 轴在原点右侧的第一个交点为N (6,0),求这个函数的解析式.【思路】 根据题意,可知点M 、N 是函数y =A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0)图像的五个关键点中的两个,可作出其函数的大致图像,如图所示.【解析】 方法一 (最值点法): 根据题意,可知A =22,T4=6-2=4.所以T =16.于是ω=2πT =π8,将点M (2,22)代入y =22sin(π8x +φ),得22=22sin(π8·2+φ).所以sin(π4+φ)=1.所以π4+φ=π2,即φ=π4.从而所求函数的解析式是y =22sin(π8x +π4),x ∈R .方法二 (零点法):由方法一可知T =16,A =22,ω=π8,根据题意知N 是第二个零点,故x 3=6.又由ωx 3+φ=π,得φ=π4.探究3 由f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的一段图像,求其解析式时,A 比较容易由图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)如果图像明确指出了周期T 的大小和“零点”坐标,那么由ω=2πT 即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图像上升(或下降)的零点的横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π)即可求出φ.(2)代入点的坐标.利用一些已知点(最高点、最低点或零点)坐标代入解析式.再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有所需求,则可用诱导公式变换使其符合要求.思考题3 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的图像与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图像上一个最低点为M (2π3,-2).(1)求f (x )的解析式; (2)当x ∈[π12,π2]时,求f (x )的值域.【解析】 (1)由最低点为M (2π3,-2),得A =2.由x 轴上相邻两个交点之间的距离为π2,得T 2=π2,即T =π,∴ω=2πT =2ππ=2.由点M (2π3,-2)在图像上,得2sin(2×2π3+φ)=-2,即sin(4π3+φ)=-1,故4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ).∴φ=2k π-11π6(k ∈Z ).又φ∈(0,π2),∴φ=π6.故f (x )=2sin(2x +π6).(2)∵x ∈[π12,π2],∴2x +π6∈[π3,7π6].当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最小值2;当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最大值-1,故f (x )的值域为[-1,2].例4 如图所示,某市准备在道路EF 的一侧修建一条运动比赛道,赛道的前一部分为曲线段FBC ,该曲线段是函数y =A sin(ωx +2π3)(A >0,ω>0),x ∈[-4,0]时的图像,且图像的最高点为B (-1,2).赛道的中间部分为长 3 千米的直线跑道CD ,且CD ∥EF ,赛道的后一部分是以O 为圆心的一段圆弧.(1)求ω的值和∠DOE 的大小;(2)若要在圆弧赛道所对应的扇形ODE 区域内建一个“矩形草坪”,矩形的一边在道路EF 上,一个顶点在半径OD 上,另外一个顶点P 在圆弧上,且∠POE =θ,求当“矩形草坪”的面积取最大值时θ的值.【解析】 (1)由条件,得A =2,T 4=3.∵T =2πω,∴ω=π6.∴曲线段FBC 的解析式为y =2sin(π6x +2π3).当x =0时,y =OC = 3.又CD =3,∴∠COD =π4,即∠DOE =π4.(2)由(1),可知OD = 6.又易知当“矩形草坪”的面积最大时,点P 在DE 上,故OP = 6. “矩形草坪”的面积为S =6sin θ(6cos θ-6sin θ)=6(sin θcos θ-sin 2θ)=6(12sin2θ+12cos2θ-12)=32sin(2θ+π4)-3.∵0<θ≤π4, ∴当2θ+π4=π2,即θ=π8时,S 取得最大值.探究4 面对实际问题时,能够迅速地建立数学模型是一项重要的基本技能.这个过程并不神秘,比如本例题,在读题时把问题提供的“条件”逐条地“翻译”成“数学语言”,这个过程就是数学建模的过程.思考题4 如图为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8 m ,圆上最低点与地面距离为0.8 m,60秒转动一圈,图中OA 与地面垂直,以OA 为始边,逆时针转动θ角到OB ,设B 点与地面距离是h .(1)求h 与θ间的函数关系式;(2)设从OA 开始转动,经过t 秒后到达OB ,求h 与t 之间的函数关系式,并求缆车到达最高点时用的最少时间是多少?【思路】 (1)以圆心O 为原点建立平面直角坐标系,利用三角函数的定义求出点B 的纵坐标,则h 与θ之间的关系可求.(2)把θ用t 表示出来代入h 与θ的函数关系式即可.【解析】 (1)以圆心O 为原点,建立如图所示的平面直角坐标系, 则以Ox 为始边,OB 为终边的角为θ-π2,故点B 的坐标为(4.8 cos(θ-π2),4.8sin(θ-π2)).∴h =5.6+4.8sin(θ-π2).(2)点A 在圆上转动的角速度是π30,故t 秒转过的弧度数为π30t .∴h =5.6+4.8sin(π30t -π2),t ∈[0,+∞).到达最高点时,h =10.4 m.由sin(π30t -π2)=1,得π30t -π2=π2,∴t =30.∴缆车到达最高点时,用的时间最少为30秒.1.五点法作函数图像及函数图像变换问题(1)当明确了函数图像基本特征后,“描点法”是作函数图像的快捷方式.运用“五点法”作正、余弦型函数图像时,应取好五个特殊点,并注意曲线的凹凸方向.(2)在进行三角函数图像变换时,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也经常出现在题目中,所以也必须熟练掌握,无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言,即图像变换要看“变量”起多大变化,而不是“角”变化多少.2.由图像确定函数解析式由函数y =A sin(ωx +φ)的图像确定A 、ω、φ的题型,常常以“五点法”中的第一零点(-φω,0)作为突破口,要从图像的升降情况找准第一零点的位置.要善于抓住特殊量和特殊点.1.(课本改编题)y =2sin(2x -π4)的振幅为________,频率和初相分别为________、________.答案 2 1π -π42.若把函数y =f (x )的图像沿x 轴向左平移π4个单位,沿y 轴向下平移1个单位,然后再把图像上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到函数y =sin x 的图像,则y =f (x )的解析式为( )A .y =sin(2x -π4)+1B .y =sin(2x -π2)+1C .y =sin(12x +π4)-1D .y =sin(12x +π2)-1解析 将y =sin x 的图像上每个点的横坐标变为原来的一半(纵坐标保持不变),得到y =sin2x 的图像,再将所得图像向上平移1个单位,得到y =sin2x +1的图像,再把函数y =sin2x +1的图像向右平移π4个单位,得到y =sin2(x -π4)+1的图像,即函数f (x )的图像,所以f (x )=sin2(x -π4)+1=sin(2x -π2)+1,故选B.3.已知函数f (x )=sin(ωx +π3)(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图像( )A .关于点(π3,0)对称B .关于直线x =π4对称C .关于点(π4,0)对称D .关于直线x =π3对称解析 由T =π知ω=2πT =2,∴函数f (x )=sin(2x +π3).函数f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π(k ∈Z ),解得x =π12+k π2(k ∈Z );函数f (x )的对称中心的横坐标满足2x +π3=k π(k ∈Z ),解得x =-π6+k π2(k ∈Z ).答案A4.(2013·课标全国Ⅱ)函数y =cos(2x +φ)(-π≤φ<π)的图像向右平移π2个单位后,与函数y =sin(2x +π3)的图像重合,则φ=________.解析 将y =cos(2x +φ)的图像向右平移π2个单位后得到y =cos[2(x -π2)+φ]的图像,化简得y =-cos(2x+φ),又可变形为y =sin(2x +φ-π2).由题意可知φ-π2=π3+2k π(k ∈Z ),所以φ=5π6+2k π(k ∈Z ),结合-π≤φ<π知φ=5π6.5.如图是周期为2π的三角函数y =f (x )的图像,那么f (x )可以写成( ) A .sin(1+x ) B .sin(-1-x )C .sin(x -1)D .sin(1-x )解析 设y =sin(x +φ),点(1,0)为五点法作图的第三点,∴由sin(1+φ)=0⇒1+φ=π,φ=π-1,∴y =sin(x +π-1)=sin(1-x ). 答案 D。