[中学]三角函数 三角恒等变换知识点
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三角函数 三角恒等变换知识点总结 一、角的概念和弧度制,
(1)在直角坐标系内讨论角:
角的顶点在原点,始边在轴的正半轴上,角的终边在第几象限,就说过角是第几象限的x
角。若角的终边在坐标轴上,就说这个角不属于任何象限,它叫象限界角。
0(2)?与角终边相同的角的集合:,{,|,,360k,,,k,Z}或{,|,,2k,,,,k,Z}
与角终边在同一条直线上的角的集合: ;,
与角终边关于轴对称的角的集合: ;,x
与角终边关于轴对称的角的集合: ;y,
与角终边关于轴对称的角的集合: ;y,x,
?一些特殊角集合的
表
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示:
终边在坐标轴上角的集合: ;
终边在一、三象限的平分线上角的集合: ;
终边在二、四象限的平分线上角的集合: ;
终边在四个象限的平分线上角的集合: ;
(3)区间角的表示:
?象限角:第一象限角: ;第三象限角: ;
第一、三象限角: ;
?写出图中所表示的区间角:
y y
x x O O
(4)正确理解角:
oo要正确理解“间的角”= ; 0~90
“第一象限的角”= ;“锐角”= ;
o“小于的角”= ; 90
,(5)由的终边所在的象限,通过 来判断所在的象限。,2
,来判断所在的象限 3
(6)弧度制: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;任一
ll||,,已知角的弧度数的绝对值,其中为以角作为圆心角时所对圆弧的长,,,r
为圆的半径。注意钟表指针所转过的角是负角。 r
(7)弧长公式: ;半径公式: ;
扇形面积公式: ; 二、任意角的三角函数,
(1)任意角的三角函数定义:
以角的顶点为坐标原点,始边为轴正半轴建立直角坐标系,在角的终边上任取一个,,x
sin,,P异于原点的点,点到原点的距离记为,则 ; ;cos,,P(x,y)r
tan,,cot,, ; ; ; ;sec,,csc,,
cos,,2sin,, 如:角的终边上一点,则 。注意r>0,(a,,3a)
(2)在图中画出角的正弦线、余弦线、正切线; ,
y y y y
a a x a x x a O O O O
,sinxtanxx,(0,)x比较,,,的大小关系: 。2
(3)特殊角的三角函数值:
,,,,,3 ,,0 26432
sin ,
cos ,
tan,
cot, 三、同角三角函数的关系与诱导公式, (1)同角三角函数的关系
商数关系 倒数关系
,平方关系 tan?cot=1 sin, =tan ,11cos,2222 sin+ cos=1, 1+tan=, 1+cot= ,,,22cossin,,
作用,已知某角的一个三角函数值,求它的其余各三角函数值。 (2)诱导公式:
2k,,,,,: , , ;
: , , ;,,,,,
: , , ;,,,,
: , , ;,,,,,
2,,,,,: , , ;
,,,,,: , , ;2
,,,,,: , , ;2
,3,,,,: , , ;2
,3: , , ;,,,,2
诱导公式可用概括为:
,,32K?,-,?,?,?的三角函数 奇变偶不变,符号看象限 的三角函数,,22
作用,“去负——脱周——化锐”,是对三角函数式进行角变换的基本思路,即
利用三角函数的奇偶性将负角的三角函数变为正角的三角函数——去负,利用三角函
oooo数的周期性将任意角的三角函数化为角度在区间[0,360)或[0,180)内的三角函数
——脱周,利用诱导公式将上述三角函数化为锐角三角函数——化锐.
(3)同角三角函数的关系与诱导公式的运用:
?已知某角的一个三角函数值,求它的其余各三角函数值。 注意:用平方关系,有两个结果,一般可通过已知角所在的象限加以取舍,或分象限加以
讨论。
?求任意角的三角函数值。
步骤:
oo公式三、一 公式一 任意负角的 任意正角的 0~360角的 公式二、 三角函数 三角函数 三角函数 四、五、
六、七、
oo0~90角的 八、九 求值 三角函数
?已知三角函数值求角:注意:所得的解不是唯一的,而是有无数多个(
步骤: ?确定角,所在的象限;
,?如函数值为正,先求出对应的锐角;如函数值为负,先求出与其绝对值对1
,应的锐角; 1
0~2,,?根据角所在的象限,得出间的角——如果适合已知条件的角在第二限;
,,,,,,2,,,则它是;如果在第三或第四象限,则它是或;111
?如果要求适合条件的所有角,再利用终边相同的角的表达式写出适合条件的所有
角的集合。
,3sin,,tan,,m如,则 , ; ;sin(,,),cos,,2
,15_________。 cot(,,),2
注意,巧用勾股数求三角函数值可提高解题速度,,3,4,5,,,6,8,10,,,5,12,13,,
,8,15,17,,
四、三角函数图像和性质
1,周期函数定义
定义 对于函数,如果存在一个不为零的常数T,使得当取定义域内的每一个xfx()
T值时,都成立,那么就把函数叫做周期函数,不为零的常数fxTfx()(),,fx()
叫做这个函数的周期(
请你判断下列函数的周期
y,cosxy,sinxy,|cosx|y,cos|x|
y=tan x y=tan |x| y=|tan x| y,|sinx|y,sin|x|
k,(x,)例 求函数f(x)=3sin (的周期。并求最小的正整数k,使他的周期不大k,0)53
于1
注意 理解函数周期这个概念,要注意不是所有的周期函数都有最小正周期,如常函数
f(x),c(c为常数)是周期函数,其周期是异于零的实数,但没有最小正周期(
任意的x,R f(x,k),f(x,k) 结论:如函数对于,那么函数f(x)的周期T=2k;
任意的x,Rf(x,k),f(k,x)如函数对于,那么函数f(x)的对称轴是
(x,k),(k,x) x,,k2
2(图像
3、图像的平移
对函数y,Asin(ωx,,),k (A,0, ω,0, ,?0, k?0),其图象的基本变换有:
(1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A的变化引起的(A,1,伸长;A,1,缩短(
(2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的(ω,1,缩短;ω,1,伸长(
(3)相位变换(横向平移变换):是由φ的变化引起的(,,0,左移;,,0,右移(
(4)上下平移(纵向平移变换): 是由的变化引起的(,0, 上移;,0,下移kkk
倍角公式 四、三角函数公式,
sin2=2sin?cos ,,, 22两角和与差的三角函数关系 cos2=cos-sin ,,, 22=2cos-1=1-2sin ,,sin()=sin?coscos?sin ,,,,,,,, ,2tan,tan2, 21,tan,cos()=cos?cossin?sin ,,,,,,,,
,,tan,tan ,, tan(,),半角公式 积化和差公式 1,tan,,tan,
11cos1cos,,,,,, sin?cos=[sin(+)+sin(-)] ,,,,,, sincos,,,,, 2 2222
1 cos?sin=[sin(+)-sin(-)] ,,,,,,2,,,,1,cos1,cossin tan,,,= 1 sin,1,cos,21,cos,cos?cos=[cos(+)+cos(-)] ,,,,,,2
1 sin?sin= -[cos(+)-cos(-)] ,,,,,,升幂公式 2
,22cos1+cos= ,和差化积公式 2
,,,,,,,2 2sincos2sinsin+sin= 1-cos= ,,, 222
,,,,,,,, 2 2cossinsincos,sin,-sin= 1?sin,=(),2222 22,,,,,,1=sin,+ cos, 2coscoscos,+cos=, ,,22 2sincossin,= ,,,,,,22 2sinsin,cos-cos= -, 降幂公式 22
121cos2,, 2,,,,,tan+ cot= sin sin,,cos,sin2,2
1cos2,,,,,tan- cot= -2cot2 2,,cos ,2 22cos,1+cos= 22,,sin+ cos=1 2
1,233sin2,,,sin?cos= 2sin,1-cos= sin3,,3sin,,4sin,cos3,,4cos,,3cos,三倍角公式:;;22
,,2sincos,,1?sin=() 22
五、三角恒等变换,
三角变换是运算化简的过程中运用较多的变换,提高三角变换能力,要学会创设条件,灵
活运用三角公式,掌握运算,化简的方法和技能(常用的数学思想方法技巧如下:
(1)角的变换:在三角化简,求值,证明中,表达式中往往出现较多的相异角,可根据角与角
之间的和差,倍半,互补,互余的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使
问题获解,对角的变形如:
,,,,32,4,2,3,?是的二倍;是的二倍;是的二倍;是的二倍;是的二,,2224
,,,,倍;是的二倍;,2,是,,的二倍。 4362
o30,,ooooo1545306045?;问:sin, ;cos, ;,,,,,12122
,,,,,,,(,,)?;?; ,,(,,,),,424
,,,2,,(,,),,(,,),(,,),(,,)?;等等 44
(2)函数名称变换:三角变形中,常常需要变函数名称为同名函数。如在三角函数中正余弦是
基础,通常化切、割为弦,变异名为同名。
(3)常数代换:在三角函数运算,求值,证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,例如常
数“1”的代换变形有:
2222oo1,sin,,cos,,sec,,tan,,tan,cot,,sin90,tan45 (4)幂的变换:降幂是三角变换时常用方法,对次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的
方法。常用降幂公式有: ; 。降幂并非绝对,有时需要
1,cos,升幂,如对无理式常用升幂化为有理式,常用升幂公式
有: ; ; (5)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用,逆用及变形应用。
,,1,tan1,tan,_______________,______________ 如:; ;,,1,tan1,tan
tan,,tan,,____________1,tan,tan,,___________;;
tan,,tan,,____________1,tan,tan,,___________;;
22tan,, ; ;1,tan,,
oooo ; tan20,tan40,3tan20tan40,
sin,,cos,, = ;
asin,,bcos,, = ;
(其中 ;) tan,,
1,cos,,1,cos,, ; ;
)三角函数式的化简运算通常从:“角、名、形、幂”四方面入手; (6
基本规则是:切割化弦,异角化同角,复角化单角,异名化同名,高次化低次,无理化有
理,和积互化,特殊值与特殊角的三角函数互化。
ootan,,cot,,如: ; ;sin50(1,3tan10),
24,,,coscoscos, ; 999
35,,,cos,cos,cos, ;推广: 777
246,,,cos,cos,cos, ;推广: 777