1高中數學必修四第一章:三角函式
1 知識框圖:
2 知識清單:
2.1角的概念及其推廣:
2.1.1 角可以看成平面內一條射線繞著端點,從乙個位置旋轉到另乙個位置所成的圖形。
2.1.2 按逆時針方向旋轉形成的角叫正角,按順時針方向旋轉所成的角叫負角,一條射線沒有作任何旋轉形成的角叫0角。
2.1.3 當角的頂點與座標原點重合,角的始邊與x 軸的非負半軸重合,那麼角的終邊在第幾象限,就叫第幾象限角。 典型例題:
1、若銳角α的終邊與它的10倍角終邊相同,求α 解:由題意,得 10α=k ·360°+α(k ∈zk ·40° (k ∈z又 α為銳角
角的概念
角的度量任意角的三角函式
正弦曲線的變換同
角關係式弧度制
角度制誘導公式
三角函式的定義
y=sinx →y=asin(ωx+φ)
三角函式線
三角函式性質
三角函式圖象
描點法三角函式線法
五點法平移法
定義域值域
單調性週期性
奇偶性有界性
圖象性質
變換步驟
∴ α=40°或80° 2、若α是第一象限的角,則-α是( d )
a 、第一象限的角
b 、第一或第四象限的角
c 、第二或第三象限的角
d 、第四象限的角基礎訓練:
1、若α是第四象限的角,則πα-是( )
a.第一象限的角
b.第二象限的角
c.第三象限的角
d.第四象限的角
2、若角α與角β的終邊關於y 軸對稱,則α與β的關係是綜合訓練:
1、若角0600的終邊上有一點()a ,4-,則a 的值是( )
a .34
b .34-
c .34±
d .3
2、若角α與角β的終邊互為反向延長線,則α與β的關係是
3、已知,9090,90900000<<-<<-βα求2
βα-的範圍。
提高訓練:
1、若α是第三象限的角,β是第二象限的角,則2β
α-是第象限的角.
2.2 角度制與弧度制的互換: 2.2.1
弧度制定義 b
rab 的長=半徑
aaob=1弧度
2πrad=360° πrad=180° n °=
180n rad αrad=α
π180
2.2.2圓弧的長等於半徑時,這條圓弧所對的圓心角叫1rad 的角。 2.2.3半徑為r 的圓中,弧長為l 的弧所對應的圓心角的弧度數是
rl 。
2.2.4扇形半徑為r ,圓心角的弧度數是α,則這個扇形的弧長l=|α|r ,面積 s=
21|α|r 2,周長c=|α|r+2r 。
典型例題:
1、將分針撥快15分鐘,則分針轉過的弧度數是( ca 、-3
π b 、
3π c 、-2
π d 、2π
2、半徑為r ,中心角是α(弧度)的扇形的面積為( a ) a 、
21r 2α b 、
21r α 2 c 、
21r α d 、
21r 2α
2基礎訓練:
or 1rad
1、與02002-終邊相同的最小正角是
2、設扇形的周長為8cm ,面積為24cm ,則扇形的圓心角的弧度數是綜合訓練:
1、若角0600的終邊上有一點()a ,4-,則a 的值是( )
a .34
b .34-
c .34±
d .3 2、與02002-終邊相同的最大負角是
3、已知扇形的周長為6cm ,面積為2cm 2,求扇形中心角的弧度數。
提高訓練:
1、如果1弧度的圓心角所對的弦長為2,那麼這個圓心角所對的弧長為( ) a .
5.0sin 1 b .sin 0.5 c .2sin 0.5 d .tan 0.5
2、乙個扇形o a b 的周長為20,求扇形的半徑,圓心角各取何值時,此扇形的面積最大?
2.3三角函式的定義:
2.3.1設α是乙個任意角,α的終邊上任意一點p 的座標是(x,y ),它與原點的距離r ,那麼sin α=y
x,cos α=x y ,tan α=y x ,cot α=x y ,sec α=r x ,csc α=ry
。 典型例題: 1、已知:α=3π5
,則點p (cos α,cot α)所在的象限是( ) a 、第一象限 b 、第二象限 c 、第三象限 d 、第四象限解: π
2<3π
5 <π
∴ cos α<0,cot α<0
因此點p 在第三象限,故應選擇c
2、利用單位圓中的三角函式線,確定下列各角的取值範圍 (1)-1≤sin θ<1
2; (2)sin θ解:(1) 2k π- 76 π<0<2k π+π6 (k ∈z )(2) 2k π- 3
4 π<0<2k π+π4
(k ∈z )
基礎訓練:
1、設α角屬於第二象限,且2
cos2
cosα
α-=,則2α
角屬於( )
a .第一象限
b .第二象限
c .第三象限
d .第四象限 2、給出下列各函式值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;
③)10tan(-;④
917tan
cos 107sinπππ
.其中符號為負的有( )
a .①
b .②
c .③
d .④ 3、02120sin 等於( ) a .2
3±b .2
3 c .2
3- d .2
14、設θ分別是第
二、三、四象限角,則點)cos ,(sin θθp 分別在第象限.
5、設m p 和o m 分別是角
1817π
的正弦線和余弦線,則給出的以下不等式:
①0<<<; ③0<其中正確的是綜合訓練:
1、若α為第二象限角,那麼α2sin ,2
cosα,α
2cos 1,
2cos
1α中,其值必
為正的有( )
a .0個
b .1個
c .2個
d .3個 2、若2
3cos -=α,且α的終邊過點)2,(x p ,則α是第_____象限角,x =_____。
3、已知
>--<=,
1,1)1(1,cos )(x x f x x x f π求)34
()31(f f +的值。
提公升訓練:
1、化簡0sin 600的值是a .0.5 b .0.5- c .
32d .32-
2、已知sin sin αβ>,那麼下列命題成立的是a.若,αβ是第一象限角,則cos cos αβ> b.若,αβ是第二象限角,則tan tan αβ> c.
若,αβ是第三象限角,則cos cos αβ> d.若,αβ是第四象限角,則tan tan αβ>
3、若θ為銳角且2cos cos 1-=--θθ,則θθ1cos cos -+的值為( )
a .22
b .6
c .6
d .4 2.4同角三角函式的基本關係: 2.4.1 平方關係:sin 2x+cos 2x=1 2.4.2 商數關係:tanx=sinx
cosx 2.4.3 倒數關係:tanx ·cotx=1 典型例題: 1、已知:α=3π5
,則點p (cos α,cot α)所在的象限是( ) a 、第一象限 b 、第二象限 c 、第三象限 d 、第四象限解: π
2<3π
5 <π
∴ cos α<0,cot α<0 因此點p 在第三象限,故應選擇c
2、已知tan α=m,求sin α的值。 解:(1)當m=0時,即tan α=
sin α
cos α
=0(此時α在x 軸上sin α=0
(2) 當m>0時,則α為第一或第三象限角
當α為第一象限角時,1sin 2α =1+1tan 2α =1+1
m 2∴sin α=mm
m +1
當α為第三象限角時,sin α=- m
mm +1
(3)當m<0時,則α為第二或第四象限角
當α為第二象限角時,sin α>0sin α=-mm
m +1
當α為第四象限角時,sin α<0sin α=m
mm +1
基礎訓練: 1、已知4sin 5
α=,並且α是第二象限的角,那麼tan α的值等於( )
a.43
-b.34
- c.4
3 d.34
2、已知1
tan tan αα
,是關於x 的方程2230x kx k -+-=的兩個實根,且
παπ2
73<<,求α
αsin cos +的值.
3、已知2tan =x ,求x
x x x sin cos sin cos -+的值。
4、已知)1,2(,cos sin ≠≤=+m m m x x 且, 求(1)x x 33cos sin +;(2)x x 44cos sin +的值。
綜合訓練:
1、已知)1(,sin <=m m α,παπ
<<2,那麼=αtan ( ).
a .2
1mm -
b .2
1mm --
c .2
1mm -±
d . m
m 21-±
2、若角α的終邊落在直線0=+y x 上,則α
αααcos cos 1sin 1sin 22-+
-的值等於
( ).
a .2
b .2-
c .2-或2
d .0 3、已知3tan =α,2
3παπ<
<,那麼ααsin cos -的值是( ). a .23
1+-b .
231+
- c .
231- d .23
1+4、已知2tan =x ,(1)求x
x 22
c o s
41s i n32+
的值。(2)求x
x x x 2
2c o s
c o s
si n s
i n 2+-
的值。5、求證:22(1sin )(1cos )(1sin cos
提公升訓練: 1、若
∈3,0πα,則α
sin log33
等於( )
a .αsin
b .α
sin 1 c .αsin - d .α
cos 1-
2、求6644
1sin cos 1sin cos αααα
----的值。
3、已知,tan tan ,sin sin θθb a ==其中θ為銳角,
求證:1
1cos 22
--=b a θ
2.5誘導公式:
2.5.1法則:奇變偶不變,符號看象限) 2.5.2公式如下:
sin(-x)=-sinxcos(-x)=cosx ; sin(π
2 -x)=cosx ; cos(π2
-x)=sinx ;
sin(π+x)=-sinx ; cos(π+x)=-cosx ; sin(π-x)=sinx ; cos(π-x)=-cosx ; 典型例題:
1、已知cos (π
6 -α)=3
3 ,求cos(-5π
6 +α)-sin 2(α- π6
)的值。
解: cos(-
5π6 +α)=cos[π-(π6
cos (π
6 -α) =- 33
∴ sin 2(α- π6 )=1- cos 2(π6 -α)=23
∴ 原式=- 3
3 - 2
3 =- 32+3 基礎訓練:
1、化簡:
)sin()
360cos()
810tan()450
tan(1
)900
tan()
540sin(0
0x x x x x x --
----
綜合訓練:
1、化簡:00000360sin 270cos 180sin 90cos 0tan r q p x m2.6三角函式的影象與性質:
2.6.1完成如下**,回顧三角函式影象與性質
函式 y=sinx y=cosx y=tanx
影象 (乙個週期內影象) y 0xy0x
y0 x
定義域值域週期性奇偶性
單調性單增區間: 單減區間:
單增區間: 單減區間:
單增區間:
2.6.2三角函式影象的變換(以正弦函式為例): y=sinx →y=asin(ωx+φ)
ω>1,橫座標縮短到原來的1
ω ;>0,向左平移單位
0<ω<1,橫座標伸長到原來的1
ω ;<0,向左平移單位
>0,向左平移單位;ω>1,橫座標縮短到原來的1
<0,向左平移單位;0<ω<1,橫座標伸長到原來的1ω
典型例題:
1、求函式y=-1cos 22x 的最小正週期。 解: y=-1cos 22x =sin 22x =x 2sin
y=sin ωx y=sinx
y=sin (x+φ)
y=sin (ωx+φ) y=sin (ωx+φ) y=sina (ωx+φ)
橫伸縮變換
平移變換
平移變換
橫伸縮變換
a>1,縱座標伸長為原來的a 倍;0f(x+
2π)= )
2(2sin π
+x = x 2sin - =f(x)
∴ 函式的最小正週期為2π。
2、要得到函式y=3cos(2x-π4
7)的影象c ,需要將函式y=3sin2x 的影象c 0經過
平移得到,試求路程最小的平移。 解:(1) y=3cos(2x-π4
7)=3sin2(x-π85)
∴ 將c o 向右平移π85
可以得到c (2)有 y=3cos(2x-π4
7)=3sin(2x-453sin(2x+
43π)=3sin2(x+
83π)
∴ 將c o 向左平移8
3π可以得到c
綜上(1)(2)可知,由c o 平移得到c 的路程最小的平移為向左平移8
3π。3、求函式y=
xx sin 21)tan 1(lg --的定義域。
解:根據題意得: 1-tanx>0 (1)
1-2sinx>0 (2) 在(-2
π,π2
3)內,滿足(1)式的x 範圍為:(-2
π,4π)(2π,
45π),
滿足(2)式的x 範圍為(-2π,6
π)(π65
,π23)
∴ x 的範圍為(-2π,6
π)(π65,4
5π)∴函式的定義域為
基礎訓練:
1、函式sin(2)(0)y x π=+≤≤是r 上的偶函式,則的值是( ) a .0 b .4π
c.2πd.π
2、將函式sin()3
y x π
=-的圖象上所有點的橫座標伸長到原來的
2倍(縱座標不
變),再將所得的圖象向左平移3π
個單位,得到的圖象對應的解析式是( )
a .1sin
2y x
= b .1sin()2
2y x π=-
c.1sin()2
6y x π
=- d.sin(2)6
y x π
=-3、函式)6
52cos(
3π-=x y 的最小正週期是( )
a .5
2π b .2
5π c .π2 d .π5
4、函式x
x y cos 2cos 2-+=
的最大值為________.
5、(1)求函式1sin 1
log2-=x
y 的定義域。
(2)設()sin(cos ),(0)f x x x π=≤≤,求()f x 的最大值與最小值。
綜合訓練:
1、在)2,0(π內,使x x cos sin >成立的x 取值範圍為( )
a .)4
5,()2,4b .),4(
ππc .)45,4
(ππd .)
23,45(),4
(ππππ
2、已知函式()sin(2)f x x =+的圖象關於直線8
x π=
對稱,則可能是( )a.2
πb.4π-
c.4πd.
34π3、已知a b c 是銳角三角形,sin sin ,cos cos ,p a b q a b =+=+則( ) a.p q < b.p q > c.
p q = d.p 與q 的大小不能確定
4、如果函式()sin()(02)f x x πθθπ=+《的最小正週期是t ,且當2x =時取得最
大值,那麼( ) a.2,2t π
θ==b.1,t θπ==
c.2,t θπ==
d.1,2
t πθ==
5、函式)3
2cos(π-
-=x y 的單調遞增區間是
6、函式)sin(cos lg x y =的定義域為
7、(1)求函式x
x y tan log
221++=
的定義域。
(2)設()cos(sin ),(0)g x x x π=≤≤,求()g x 的最大值與最小值。
8、判斷函式x
x x x x f cos sin 1cos sin 1)(++-+=的奇偶性。
提高訓練:
1、函式22()lg(sin cos )f x x x =-的定義城是a.322,4
4x k x k k z ππππ-
<<+∈ b.522,44x k x k k z ππππ
+<<+∈
c.,4
4x k x k k z π
πππ-
<<+∈ d.3,44x k x k k z ππππ+<<+∈
2、已知函式()2sin()f x x ω=+對任意x 都有(
)(),6
6f x f x π
π+=-則()6
f π等於
( )。
a. 2或0
b. 2-或2
c. 0
d. 2-或0 3、函式2cos 3cos 2++=x x y 的最小值為( )
a .2
b .0
c .1
d .6
4、若函式()sin 2tan 1f x a x b x =++,且(3)5,f -=則(3)f
5、已知函式)(x f y =的圖象上的每一點的縱座標擴大到原來的4倍,橫座標擴大到原來的2倍,然後把所得的圖象沿x 軸向左平移2π
,這樣得到的曲線和
x y sin 2=的圖象相同,則已知函式)(x f y =的解析式為
6、已知函式52sin cos 22++-+=a a x a x y 有最大值2,試求實數a 的值。
7、求函式π,0,cos sin cos sin ∈+-=x x x x x y 的最大值和最小值。
8、已知定義在區間2[,
]3ππ-上的函式()y f x =的圖象關於直線6π-
=x 對稱,
當2[,]63
x ππ∈-
時,函式)2
2,0,0()sin()(π
πωω<
<->>+=a x a x f ,
其圖象如圖所示. (1)求函式)(x f y =在]3
2,[ππ-的表示式;
(2)求方程2
2)(=
x f 的解. x
yo-π1
6x π=-
32π6π
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