專題十:三角函式知識點(講義)
【學習方法】
1.注重化歸思想的運用.如將任意角的三角函式值的問題化歸為銳角的三角函式的問題,將不同名的三角函式問題化成同名的三角函式的問題,將不同角的三角函式問題化成同角的三角函式問題等 。
2.注意數形結合思想的運用.如討論函式性質等問題時,要結合函式圖象思考,便易找出解題思路和問題答案。
【知識點整理】
1、角的概念的推廣: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的圖形。按逆時針方向旋轉所形成的角叫正角,按順時針方向旋轉所形成的角叫負角,一條射線沒有作任何旋轉時,稱它形成乙個零角。
射線的起始位置稱為始邊,終止位置稱為終邊。
2、象限角的概念:在直角座標系中,使角的頂點與原點重合,角的始邊與軸的非負半軸重合,角的終邊在第幾象限,就說這個角是第幾象限的角。如果角的終邊在座標軸上,就認為這個角不屬於任何象限。
3. 終邊相同的角的表示:
(1)終邊與終邊相同(的終邊在終邊所在射線上) 。
【注意】:相等的角的終邊一定相同,終邊相同的角不一定相等.
(2)終邊與終邊共線(的終邊在終邊所在直線上) .
(3)終邊與終邊關於軸對稱.
(4)終邊與終邊關於軸對稱.
(5)終邊與終邊關於原點對稱.
(6)終邊在軸上的角可表示為:;終邊在軸上的角可表示為:;終邊在座標軸上的角可表示為:.
4.弧長公式:,扇形面積公式:,1弧度(1rad) .
【例】已知扇形aob的周長是6cm,該扇形的中心角是1弧度,求該扇形的面積。
(答:2)
6、任意角的三角函式的定義:設是任意乙個角,p是的終邊上的任意一點(異於原點),它與原點的距離是,那麼,, , ,。三角函式值只與角的大小有關,而與終邊上點p的位置無關。
【例】(1)已知角的終邊經過點p(5,-12),則的值為__。
(2)設是第
三、四象限角,,則的取值範圍是_______
(3)若,試判斷的符號
(答:;(-1,;負)
【補充】:對任意角,和的正負?
7.三角函式線的特徵是:正弦線mp「站在軸上(起點在軸上)」、余弦線om「躺在軸上(起點是原點)」、正切線at「站在點處(起點是)」.
三角函式線的重要應用是比較三角函式值的大小和解三角不等式。
【例】(1)若,則的大小關係為_____
(2)若為銳角,則的大小關係為_______
(3)函式的定義域是_______
(答:;;)
8.特殊角的三角函式值:
9. 同角三角函式的基本關係式:
(1)平方關係:
(2)倒數關係:sincsc=1,cossec=1,tancot=1,
(3)商數關係:
同角三角函式的基本關係式的主要應用是,已知乙個角的三角函式值,求此角的其它三角函式值。在運用平方關係解題時,要根據已知角的範圍和三角函式的取值,盡可能地壓縮角的範圍,以便進行定號;在具體求三角函式值時,一般不需用同角三角函式的基本關係式,而是先根據角的範圍確定三角函式值的符號,再利用解直角三角形求出此三角函式值的絕對值。
【例】(1)函式的值的符號為____
(2)若,則使成立的的取值範圍是____
(3)已知,,則=____
(4)已知,則
(5)已知,則等於
a、 b、 c、 d、
(6)已知,則的值為______
(答:大於0; ;;;; b;-1)
10.三角函式誘導公式()的本質是:奇變偶不變(對而言,指取奇數或偶數),符號看象限(看原函式,同時可把看成是銳角).
誘導公式的應用是求任意角的三角函式值,其一般步驟:(1)負角變正角,再寫成2k+,;(2)轉化為銳角三角函式。
【例】已知,則______,若為第二象限角,則________。
(答:;)
11、兩角和與差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式:
【例】(1)下列各式中,值為的是
a、 b、
c、 d、
(2)命題p:,命題q:,則p是q的
a、充要條件 b、充分不必要條件
c、必要不充分條件 d、既不充分也不必要條件
(3)已知,那麼的值為____
(4)的值是______
(5)已知,求的值(用a表示)甲求得的結果是,
乙求得的結果是,對甲、乙求得的結果的正確性你的判斷是______
(答:c; c;; 4;甲、乙都對)
12. 三角函式的化簡、計算、證明的恒等變形的基本思路是:一角二名三結構。
即首先觀察角與角之間的關係,注意角的一些常用變式,角的變換是三角函式變換的核心!第二看函式名稱之間的關係,通常「切化弦」;第三觀察代數式的結構特點。基本的技巧有:
(1)巧變角(已知角與特殊角的變換、已知角與目標角的變換、角與其倍角的變換、兩角與其和差角的變換. 如,,,,等)。
【例】(i)已知,,那麼的值是_____
(ii)已知,且,,求的值
(iii)已知為銳角,,,則與的函式關係為______
(答:;;)
(2)三角函式名互化(切割化弦);
【例】(i)求值
(ii)已知,求的值
(答:1;)
(3)公式變形使用(。
【例】(i)已知a、b為銳角,且滿足,則=_____
(ii)設中,,,則此三角形是____三角形
(答:;等邊)
(4)三角函式次數的降公升(降冪公式:,與公升冪公式:,)。
【例】(i)若,化簡為_____
(ii)函式的單調遞增區間為____
(答:);(答:)
(5)式子結構的轉化(對角、函式名、式子結構化同)。
【例】(i)
(ii)求證:;
(ii)化簡:
(答:);(答:)
(6)常值變換主要指「1」的變換(
等)。【例】已知,求(答:).
(7)正余弦「三兄妹—」的記憶體聯絡――「知一求二」,
【例】(i)若,則 __
(ii)若,求的值。
(iii)已知,試用表示的值
(答:),特別提醒:這裡;
(答:);
(答:)。
13、輔助角公式中輔助角的確定: (其中角所在的象限由a, b的符號確定,角的值由確定)在求最值、化簡時起著重要作用。
【例】(1)若方程有實數解,則的取值範圍是
(2)當函式取得最大值時,的值是______
(3)如果是奇函式,則=
(4)求值
(答:[-2,2]);
(答:);
(答:-2);
(答:32)
14、正弦函式和余弦函式的圖象:正弦函式和余弦函式圖象的作圖方法:五點法:
先取橫座標分別為0,的五點,再用光滑的曲線把這五點連線起來,就得到正弦曲線和余弦曲線在乙個週期內的圖象。
15、正弦函式、余弦函式的性質:
(1)定義域:都是r。
(2)值域:都是,對,當時,取最大值1;當時,取最小值-1;對,當時,取最大值1,當時,取最小值-1。
【例】(1)若函式的最大值為,最小值為,則__,_
(2)函式()的值域是____
(3)若,則的最大值和最小值分別是
(4)函式的最小值是_____,此時=
(5)己知,求的變化範圍
(6)若,求的最大、最小值
(答:(1)或; (2)[-1, 2];(3)7;-5;
(4)2;;(5);(6),)
【特別提醒】:在解含有正余弦函式的問題時,你深入挖掘正余弦函式的有界性了嗎?
(3)週期性:①、的最小正週期都是2;②和的最小正週期都是。
【例】(i)若,則=___
(ii) 函式的最小正週期為____
(iii) 設函式,若對任意都有成立,則的最小值為____
(答:0;;2)
(4)奇偶性與對稱性:正弦函式是奇函式,對稱中心是,對稱軸是直線;余弦函式是偶函式,對稱中心是,對稱軸是直線(正(餘)弦型函式的對稱軸為過最高點或最低點且垂直於軸的直線,對稱中心為圖象與軸的交點)。
【例】(i)函式的奇偶性是______、
(ii)已知函式為常數),且,則______
(iii)函式的圖象的對稱中心和對稱軸分別是
(iv)已知為偶函式,求的值。
(答:偶函式;-5;、;)
(5)單調性:上單調遞增,在單調遞減;在上單調遞減,在上單調遞增。
【特別提醒】別忘了!
16、形如的函式:
(1)幾個物理量:a―振幅;―頻率(週期的倒數);―相位;―初相;
(2)函式表示式的確定:a由最值確定;由週期確定;由圖象上的特殊點確定,如,的圖象如圖所示,則=_____(答:);
(3)函式圖象的畫法:①「五點法」――設,令=0,求出相應的值,計算得出五點的座標,描點後得出圖象;②圖象變換法:這是作函式簡圖常用方法。
(4)函式的圖象與圖象間的關係:①函式的圖象縱座標不變,橫座標向左(>0)或向右(<0)平移個單位得的圖象;②函式圖象的縱座標不變,橫座標變為原來的,得到函式的圖象;③函式圖象的橫座標不變,縱座標變為原來的a倍,得到函式的圖象;④函式圖象的橫座標不變,縱座標向上()或向下(),得到的圖象。要特別注意,若由得到的圖象,則向左或向右平移應平移個單位。
【例】(i)函式的圖象經過怎樣的變換才能得到的圖象?
(答:向上平移1個單位得的圖象,再向左平移個單位得的圖象,橫座標擴大到原來的2倍得的圖象,最後將縱座標縮小到原來的即得的圖象);
(ii) 要得到函式的圖象,只需把函式的圖象向___平移____個單位
(答:左;);
(iii)將函式影象,按向量平移後得到的函式影象關於原點對稱,這樣的向量是否唯一?若唯一,求出;若不唯一,求出模最小的向量
(答:存在但不唯一,模最小的向量);
(iv)若函式的圖象與直線有且僅有四個不同的交點,則的取值範圍是
(答:)
(5)研究函式性質的方法:模擬於研究的性質,只需將中的看成中的,但在求的單調區間時,要特別注意a和的符號,通過誘導公式先將化正。
【例】(i)函式的遞減區間是______
(答:);
(ii)的遞減區間是_______
(答:);
(iii)設函式的圖象關於直線對稱,它的週期是,則
a、b、在區間上是減函式
c、d、的最大值是a
(答:c);
(iv)對於函式給出下列結論:
①圖象關於原點成中心對稱;
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