三角函数解题技巧和公式
数学
浅论关于三角函数的几种解题技巧
本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数
内容
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的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。下面尝试进行探讨一下:
一、关于的关系的推广应用: sin,,cos,与sin,cos,(或sin2,)
222(sin,,cos,),sin,,cos,,2sin,cos,,1,2sin,cos,1、由于故知道
,必可推出sin,cos,(或sin2,),例如: (sin,,cos,)
333sin,,cos,,,求sin,,cos,例1 已知。 3
3322sin,,cos,,(sin,,cos,)(sin,,sin,cos,,cos,)
分析
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:由于
2,(sin,,cos,)[(sin,,cos,),3sin,cos,]
其中,已知,只要求出即可,此题是典型的知sin-cos,求sin,,cos,sin,cos,,,sincos的题型。 ,,
2(sin,,cos,),1,2sin,cos, 解:?
31121,2sin,cos,,(),,sin,cos,, 故: 333
332sin,,cos,,(sin,,cos,)[(sin,,cos,),3sin,cos,]
3313142,[(),3,],,,3 333339
2、关于tg+ctg与sin?cos,sincos的关系应用: ,,,,,,
22,,,,sincossincos1,,,,由于tg+ctg= ,,cos,sin,sin,cos,sin,cos,
故:tg+ctg,,sincos三者中知其一可推出其余式子的值。 ,,sin,,cos,,,
例2 若sin+cos=m,且tg+ctg=n,则m n的关系为( )。 ,,,,22
222222mn,A(m=n B(m=,1 C(, D( 2nnm
分析:观察sin+cos与sincos的关系: ,,,,
22(sin,,cos,),1m,1, sincos= ,,22
1
数学
1,,而: tg,ctg,,nsin,cos,
2m,1122,,m,,1故:,选B。 2nn
,,,例3 已知:tg+ctg=4,则sin2的值为( )。
1111 A( B( C( D( ,,2244
11,,分析:tg+ctg=,4,sincos, ,,sincos4,,
1sin2,2sincos,sin2, 故:。 答案选A。 ,,,,2
二、关于“托底”方法的应用:
,在三角函数的化简计算或证明题中,往往需要把式子添加分母,这常用在需把含tg(或
,,,ctg)与含sin(或cos)的式子的互化中,本文把这种添配分母的方法叫做“托底”法。方法如下:
,,sin,3cos,例5 已知:tg=3,求的值。 2sin,,cos,
,sin,,,分析:由于,带有分母cos,因此,可把原式分子、分母各项除以cos,tg,cos,
,,“造出”tg,即托出底:cos;
,,解:由于tg=3 ,,,k,,,cos,,02
,,sincos,3,,tg,33,3,,coscos 故,原式= ,,,0,,sincostg,2,12,3,12,,coscos,,
三、关于形如:的式子,在解决三角函数的极值问题时的应用: acosx,bsinx
可以从公式sinAcosx,cosAsinx,sin(A,x)中得到启示:式子与上述公式acosx,bsinx有点相似,如果把a,b部分变成含sinA,cosA的式子,则形如的式子都可以acosx,bsinx变成含sin(A,x)的式子,由于-1?sin(A,x)?1,
所以,可考虑用其进行求极值问题的处理,但要注意一点:不能直接把a当成sinA,b当成cosA,如式子:中,不能设sinA=3,cosA=4,考虑:-1?sinA?1,-1?cosA3cosx,4sinx
?1,可以如下处理式子:
,,ab22,,acosx,bsinx,a,bcosx,sinx ,,2222a,ba,b,,
ab22(),(),1由于。 2222a,ba,b
basinA,cosA,,cosA,,1,sinA故可设:,则,即: 2222a,ba,b
2
数学
2222? acosx,bsinx,a,b(sinAcosx,cosAsinx),a,bsin(A,x)
无论取何值,-1?sin(A?x)?1, A,x
222222?? a,bsin(A,x),a,ba,b
2222?? 即:acosx,bsinx,a,ba,b
下面观察此式在解决实际极值问题时的应用: 例1(98年全国成人高考数学考试卷)
2y,3cosx,sinxcosx求:函数的最大值为(AAAA )
331,1,3,13,1 A( B( C( D( 22
112分析:,再想办法把变成含的式子:sinxcos,,2sinxcosx,sin2xcosxcso2x22
cos21x,22cos22cos1cos x,x,,x,2
cos2x,11于是: y,3,,sin2x22
331,cos2x,,sin2x 222
313,(cos2x,sin2x), 222
31312222由于这里: a,,b,,则a,b,(),(),12222
313y,1,(cos2x,sin2x),? 222
3
31a2设: sin,cosA,,,则A,22122a,b
3y,sinAcos2x,cosAsin2x,? 2
3,sin(A,2x), 2
331,,1,无论A-2x取何值,都有-1?sin(A-2x)?1,故?? y22
3
数学
31,?的最大值为,即答案选A y2
三角函数知识点解题方法
总结
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一、见“给角求值”问题,运用“新兴”诱导公式
一步到位转换到区间(-90º,90º)的公式.
kk 1.sin(kπ+α)=(-1)sinα(k?Z);2. cos(kπ+α)=(-1)cosα(k?Z);
kk 3. tan(kπ+α)=(-1)tanα(k?Z);4. cot(kπ+α)=(-1)cotα(k?Z).
二、见“知1求5”问题,造Rt?,用勾股定理,熟记常用勾股数(3,4,5),(5,,13),(7,24,25),仍然注意“符号看象限”. 12
三、见“正弦值或角的平方差”形式,启用“平方差”公式:
2222 1.sin(α+β)sin(α-β)= sinα-sinβ;2. cos(α+β)cos(α-β)= cosα-sinβ.
四、见“sinα?cosα与sinαcosα”问题,起用平方法则:
2 (sinα?cosα)=1?2sinαcosα=1?sin2α,故
22 1.若sinα+cosα=t,(且t?2),则2sinαcosα=t-1=sin2α;
22 2.若sinα-cosα=t,(且t?2),则2sinαcosα=1-t=sin2α.
五、见“tanα+tanβ与tanαtanβ”问题,启用变形公式:
tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ).思考:tanα-tanβ=,,,
六、见“求最值、值域”问题,启用有界性,或者辅助角公式:
22222 1.|sinx|?1,|cosx|?1;2.(asinx+bcosx)=(a+b)sin2(x+φ)?(a+b);
222 3.asinx+bcosx=c有解的充要条件是a+b?c.
2.2x=(x+y)+(x-y);2y=(x+y)-(x-y);x-w=(x+y)-(y+w)等
角函数公式
两角和公式
sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB
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数学
sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA
cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB) cot(A+B)=(cotAcotB-
cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)
公式 倍角
tan2A=2tanA/[1-(tanA)^2]
cos2a=(cosa)^2-(sina)^2=2(cosa)^2 -1=1-2(sina)^2
sin2A=2sinA*cosA
半角公式
sin^2(α/2)=(1-cosα)/2
cos^2(α/2)=(1+cosα)/2
tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)
和差化积
2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B) ) 2cosAcosB=cos(A+B)+cos(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 积化和差公式
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数学
sin(a)sin(b)=-1/2*[cos(a+b)-cos(a-b)] cos(a)cos(b)=1/2*[cos(a+b)+cos(a-b)] sin(a)cos(b)=1/2*[sin(a+b)+sin(a-b)] 万能公式
sin(a)= (2tan(a/2))/(1+tan^2(a/2)) cos(a)= (1-tan^2(a/2))/(1+tan^2(a/2)) tan(a)= (2tan(a/2))/(1-tan^2(a/2)) 倒数关系: 商的关系: 平方关系:
tanα ?cotα,1
sinα ?cscα,1
cosα ?secα,1 sinα/cosα,tanα,secα/cscα
cosα/sinα,cotα,cscα/secα sin2α,cos2α,1
1,tan2α,sec2α
1,cot2α,csc2α
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