2010届高三数学总复习三角函数专题---三角函数概念
专题17 三角函数概念与诱导公式 (教师版)高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇
【考点预测】知识点一:三角函数基本概念1.角的概念(1)任意角:①高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇专题17三角函数概念与诱导公式定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是{}Z k k S ∈+︒⋅==,αββ360.(3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.(4)象限角的集合表示方法:2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)角度制和弧度制的互化:rad 180π=︒,rad 1801π=︒,π︒=180rad 1.(3)扇形的弧长公式:r l ⋅=α,扇形的面积公式:22121r lr S ⋅==α.3.任意角的三角函数(1)定义:任意角α的终边与单位圆交于点)(y x P ,时,则y =αsin ,x =αcos ,)0(tan ≠=x xyα.(2)推广:三角函数坐标法定义中,若取点P )(y x P ,是角α终边上异于顶点的任一点,设点P 到原点O 的距离为r ,则r y =αsin ,r x =αcos ,)0(tan ≠=x xyα三角函数的性质如下表:三角函数定义域第一象限符号第二象限符号第三象限符号第四象限符号αsin R ++--αcos R+--+αtan }2|{Z k k ∈+≠,ππαα+-+-记忆口诀:三角函数值在各象限的符号规律:一全正、二正弦、三正切、四余弦.4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A(1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .三角函数线有向线段MP 为正弦线;有向线段OM 为余弦线;有向线段AT 为正切线知识点二:同角三角函数基本关系1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:1cos sin 22=+αα.(2)商数关系:)2(tan cos sin ππααααk +≠=;知识点三:三角函数诱导公式公式一二三四五六角)(2Z k k ∈+απαπ+α-απ-απ-2απ+2正弦αsin αsin -αsin -αsin αcos αcos 余弦αcos αcos -αcos αcos -αsin αsin -正切αtan αtan αtan -αtan -口诀函数名不变,符号看象限函数名改变,符号看象限【记忆口诀】奇变偶不变,符号看象限,说明:(1)先将诱导三角函数式中的角统一写作2n πα⋅±;(2)无论有多大,一律视为锐角,判断2n πα⋅±所处的象限,并判断题设三角函数在该象限的正负;(3)当n 为奇数是,“奇变”,正变余,余变正;当n 为偶数时,“偶不变”函数名保持不变即可.【方法技巧与总结】1.利用1cos sin 22=+αα可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用αααtan cos sin =可以实现角α的弦切互化.2.“ααααααcos sin cos sin cos sin -+,,”方程思想知一求二.222(sin cos )sin cos 2sin cos 1sin 2ααααααα+=++=+222(sin cos )sin cos 2sin cos 1sin 2ααααααα-=+-=-22(sin cos )(sin cos )2αααα++-=【题型归纳目录】题型一:终边相同的角的集合的表示与区别题型二:等分角的象限问题题型三:弧长与扇形面积公式的计算题型四:三角函数定义题题型五:象限符号与坐标轴角的三角函数值题型六:同角求值—条件中出现的角和结论中出现的角是相同的题型七:诱导求值与变形【典例例题】题型一:终边相同的角的集合的表示与区别例1.(2022·全国·高三专题练习)与角94π的终边相同的角的表达式中,正确的是()A .245k π+ ,k Z ∈B .93604k π⋅+,k Z ∈C .360315k ⋅- ,k Z ∈D .54k ππ+,k Z ∈【答案】C 【解析】【分析】要写出与94π的终边相同的角,只要在该角上加2π的整数倍即可.【详解】首先角度制与弧度制不能混用,所以选项AB 错误;又与94π的终边相同的角可以写成92()4k k Z ππ+∈,所以C 正确.故选:C .例2.(2022·全国·高三专题练习)若角α的终边在直线y x =-上,则角α的取值集合为()A .2,4k k πααπ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭Z B .32,4k k πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭Z C .3,4k k πααπ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭Z D .,4k k πααπ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭Z 【答案】D 【解析】【分析】根据若,αβ终边相同,则2,k k Z βπα=+∈求解.【详解】解:,由图知,角α的取值集合为:()32,2,4421,2,44,4k k Z k k Z k k Z k k Z k k Z ππααπααπππααπααππααπ⎧⎫⎧⎫=+∈⋃=-∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎧⎫⎧⎫==+-∈⋃=-∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭故选:D.【点睛】本题主要考查终边相同的角,还考查了集合的运算能力,属于基础题.例3.(2022·上海市嘉定区第二中学高一阶段练习)设集合{}{}|45180,|135180,A k k Z k k Z αααα==︒+⋅︒∈⋃=︒+⋅︒∈,集合{}|4590,B k k Z ββ==︒+⋅︒∈,则()A .AB =∅ B .A BC .B AD .A B=【答案】D 【解析】【分析】考虑A 中角的终边的位置,再考虑B 中角的终边的位置,从而可得两个集合的关系.【详解】.45180,k k Z α=︒+⋅︒∈表示终边在直线y x =上的角,135180,k k Z α=︒+⋅︒∈表示终边在直线y x =-上的角,而4590,k k Z β=︒+⋅︒∈表示终边在四条射线上的角,四条射线分别是射线,0;,0;,0;,0y x x y x x y x x y x x =≥=-≤=≤=-≥,它们构成直线y x =、直线y x =-,故A B =.故选:D.【点睛】本题考查终边相同的角,注意180k α⋅︒+的终边与α的终边的关系是重合或互为反向延长线,而90k α⋅︒+的终边与α的终边的关系是重合或互为反向延长线或相互垂直,本题属于中档题.(多选题)例4.(2022·全国·高三专题练习)如果角α与角45γ+︒的终边相同,角β与45γ-︒的终边相同,那么αβ-的可能值为()A .90︒B .360︒C .450︒D .2330︒【答案】AC 【解析】根据终边相同可得角与角之间的关系,从而可得αβ-的代数形式,故可得正确的选项.【详解】因为角α与角45γ+︒的终边相同,故45360k γα ,其中k Z ∈,同理145360k βγ=-︒+⋅︒,其中1k Z ∈,故90360n αβ-=︒+⋅︒,其中n Z ∈,当0n =或1n =时,90αβ-=︒或450αβ-=︒,故AC 正确,令36090360n ︒=︒+⋅︒,此方程无整数解n ;令903060233n =︒+⋅︒︒即569n =,此方程无整数解n ;故BD 错误.故选:AC.(多选题)例5.(2022·全国·高三专题练习)下列条件中,能使α和β的终边关于y 轴对称的是()A .90αβ+=︒B .180αβ+=︒C .()36090k k αβ+=⋅︒+︒∈ZD .()()21180k k αβ+=+⋅︒∈Z 【答案】BD 【解析】【分析】根据α和β的终边关于y 轴对称时()180360k k αβ+=︒+︒∈Z ,逐一判断正误即可.【详解】根据α和β的终边关于y 轴对称时()180360k k αβ+=︒+︒∈Z 可知,选项B 中,180αβ+=︒符合题意;选项D 中,()()21180k k αβ+=+⋅︒∈Z 符合题意;选项AC 中,可取0,90αβ=︒=︒时显然可见α和β的终边不关于y 轴对称.故选:BD.例6.(2022·全国·高三专题练习)写出两个与113π-终边相同的角___________.【答案】3π,53π-(其他正确答案也可)【解析】【分析】利用终边相同的角的定义求解.【详解】设α是与113π-终边相同的角,则112,3k k Z παπ=-∈,令1k =,得53πα=-,令2k =,得3πα=,故答案为:3π,53π-(其他正确答案也可)【方法技巧与总结】(1)终边相同的角的集合的表示与识别可用列举归纳法和双向等差数列的方法解决.(2)注意正角、第一象限角和锐角的联系与区别,正角可以是任一象限角,也可以是坐标轴角;锐角是正角,也是第一象限角,第一象限角不包含坐标轴角.题型二:等分角的象限问题例7.(2022·浙江·高三专题练习)若18045,k k Z α=⋅+∈ ,则α的终边在()A .第一、三象限B .第一、二象限C .第二、四象限D .第三、四象限【答案】A 【解析】【分析】分21,k n n Z =+∈和2,k n n =∈Z 讨论可得角的终边所在的象限.【详解】解:因为18045,k k Z α=⋅+∈ ,所以当21,k n n Z =+∈时,218018045360225,n n n Z α=⋅++=⋅+∈ ,其终边在第三象限;当2,k n n =∈Z 时,21804536045,n n n Z α=⋅+=⋅+∈ ,其终边在第一象限.综上,α的终边在第一、三象限.故选:A.例8.(2022·全国·高三专题练习(理))角α的终边属于第一象限,那么3α的终边不可能属于的象限是()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】D 【解析】【分析】由题意知,222k k ππαπ<<+,k Z ∈,即可得3α的范围,讨论3k n =、31k n =+、32k n =+()n Z ∈对应3α的终边位置即可.【详解】∵角α的终边在第一象限,∴222k k ππαπ<<+,k Z ∈,则223363k k παππ<<+,k Z ∈,当3()k n n Z =∈时,此时3α的终边落在第一象限,当31()k n n Z =+∈时,此时3α的终边落在第二象限,当32()k n n Z =+∈时,此时3α的终边落在第三象限,综上,角α的终边不可能落在第四象限,故选:D.例9.(2022·全国·高三专题练习)θ是第二象限角,则下列选项中一定为负值的是()A .sin2θB .cos2θC .sin 2θD .cos 2θ【答案】C 【解析】表示出第二象限角的范围,求出2θ和2θ所在象限,确定函数值的符号.【详解】因为θ是第二象限角,所以22,2k k k Z ππθππ+<<+∈,则4242,k k k Z ππθππ+<<+∈,所以2θ为第三或第四象限角或终边在y 轴负半轴上,,所以sin 2θ<0.而,422k k k Z πθπππ+<<+∈,2θ是第一象限或第三象限角,正弦余弦值不一定是负数.故选:C .例10.(2022·全国·高三专题练习)已知角α第二象限角,且cos cos22αα=-,则角2α是()A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角【答案】C 【解析】【分析】由α是第二象限角,知2α在第一象限或在第三象限,再由coscos22αα=-,知cos02α≤,由此能判断出2α所在象限.【详解】因为角α第二象限角,所以()90360180360Z k k k α+⋅<<+⋅∈,所以()4518090180Z 2k k k α+⋅<<+⋅∈,当k 是偶数时,设()2Z k n n =∈,则()4536090360Z 2n n n α+⋅<<+⋅∈,此时2α为第一象限角;当k 是奇数时,设()21Z k n n =+∈,则()225360270360Z 2n n n α+⋅<<+⋅∈,此时2α为第三象限角.;综上所述:2α为第一象限角或第三象限角,因为coscos22αα=-,所以cos02α≤,所以2α为第三象限角.故选:C .【方法技巧与总结】先从α的范围出发,利用不等式性质,具体有:(1)双向等差数列法;(2)nα的象限分布图示.题型三:弧长与扇形面积公式的计算例11.(2022·浙江·镇海中学模拟预测)《九章算术》是中国古代的数学名著,其中《方田》章给出了弧田面积的计算公式.如图所示,弧田是由圆弧AB 及其所对弦AB 围成的图形.若弧田的弦AB 长是2,弧所在圆心角的弧度数也是2,则弧田的弧AB 长为_______,弧田的面积为_________.【答案】2sin1;211sin 1tan1-.【解析】【分析】(1)利用弧长公式解决,那么需要算出半径和圆心角;(2)用扇形的面积减去三角形的面积即可.【详解】由题意可知:111,,sin1sin1tan1tan1======AC BC BC AC AO OC ,所以弧AB 长122sin1sin1=⨯=,弧田的面积22111111222sin12tan1sin 1tan1⎛⎫=-=⨯⨯-⨯⨯=- ⎪⎝⎭扇形AOB AOB S S ,故答案为:2sin1;211sin 1tan1-.例12.(2022·全国·高考真题(理))沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图, AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是AB 的中点,D 在 AB 上,CD AB ⊥.“会圆术”给出 AB 的弧长的近似值s 的计算公式:2CDs AB OA=+.当2,60OA AOB =∠=︒时,s =()A B C D 【答案】B 【解析】【分析】连接OC ,分别求出,,AB OC CD ,再根据题中公式即可得出答案.【详解】解:如图,连接OC ,因为C 是AB 的中点,所以OC AB ⊥,又CD AB ⊥,所以,,O C D 三点共线,即2OD OA OB ===,又60AOB ∠=︒,所以2AB OA OB ===,则OC =2CD =所以()22222CD s AB OA =+=+=故选:B.例13.(2022·全国·高三专题练习)中国传统扇文化有着极其深厚的底蕴.按如下方法剪裁,扇面形状较为美观.从半径为r 的圆面中剪下扇形OAB ,使剪下扇形OAB,再从扇形OAB 中剪下扇环形ABDC 制作扇面,使扇环形ABDC 的面积与扇形OAB.则一个按上述方法制作的扇环形装饰品(如图)的面积与圆面积的比值为()ABCD2-【答案】D 【解析】【分析】记扇形OAB 的圆心角为α,扇形OAB 的面积为1S ,扇环形ABDC 的面积为2S ,圆的面积为S ,根据扇形面积公式,弧长公式,以及题中条件,即可计算出结果.【详解】记扇形OAB 的圆心角为α,扇形OAB 的面积为1S ,扇环形ABDC 的面积为2S ,圆的面积为S ,由题意可得,2112S r α=,21S S =2S r π=,所以()122124S Srαππ==,因为剪下扇形OAB ,所以22r r r παπ-=(3απ=,所以()()()2113244S S απππ====.故选:D.例14.(2022·浙江·赫威斯育才高中模拟预测)“圆材埋壁”是我国古代的数学著作《九章算术》中的一个问题,现有一个“圆材埋壁”的模型,其截面如图所示,若圆柱形材料的底面半径为1,截面圆圆心为O ,墙壁截面ABCD 为矩形,且1AD =,则扇形OAD 的面积是__________.【答案】6π##16π【解析】【分析】计算AOD ∠,再利用扇形的面积公式求解.【详解】由题意可知,圆O 的半径为1,即1OA OD ==,又1AD =,所以OAD △为正三角形,∴3AOD π∠=,所以扇形OAD 的面积是221112236S r AOD ππ=⨯⨯∠=⨯⨯=.故答案为:6π例15.(2022·全国·模拟预测)炎炎夏日,在古代人们乘凉时习惯用的纸叠扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形加工制作而成.如图,扇形纸叠扇完全展开后,扇形ABC 的面积S 为22225cm π,若2BD DA =,则当该纸叠扇的周长C 最小时,BD 的长度为___________cm .【答案】10π【解析】【分析】设扇形ABC 的半径为r cm ,弧长为l cm ,根据扇形ABC 的面积S 为22225cm π,由212252rl π=得到rl ,然后由纸叠扇的周长2C r l =+,利用基本不等式求解.【详解】解:设扇形ABC 的半径为r cm ,弧长为l cm ,则扇形面积12S rl =.由题意得212252rl π=,所以2450rl π=.所以纸叠扇的周长260C r l π=+≥==,当且仅当22,450,r l rl π=⎧⎨=⎩即15r π=,30l π=时,等号成立,所以()15BD DA cm π+=.又2BD DA =,所以()1152BD BD cm π+=,所以()3152BD cm π=,故()10BD cm π=.故答案为:10π例16.(2022·全国·高三专题练习)已知扇形的周长为4cm ,当它的半径为________cm 和圆心角为________弧度时,扇形面积最大,这个最大面积是________cm 2.【答案】121【解析】【详解】24l r +=,则()21142222S lr r r r r ==-=-+,则1,2r l ==时,面积最大为1,此时圆心角2lrα ,所以答案为1;2;1.【方法技巧与总结】(1)熟记弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2(弧度制(0,2]απ∈)(2)掌握简单三角形,特别是直角三角形的解法题型四:三角函数定义题例17.(2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)已知角θ的终边过点()1,1A -,则sin()6πθ-=()ABCD【答案】D 【解析】【分析】由任意三角形的定义求出sin ,cos θθ,由两角差的正弦公式代入即可求出sin()6πθ-.【详解】因为角θ的终边过点()1,1A -,由任意三角形的定义知:sin θθ==sin()sin cos cos sin 666πππθθθ-=-=故选:D.例18.(2022·河北衡水·高三阶段练习)已知角α的终边经过点(-,则()tan sin 232πααπ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭()A .32B .34-C.D【答案】D 【解析】【分析】利用三角函数的定义、诱导公式、二倍角公式以及弦化切可求得所求代数式的值.【详解】依题意,由三角函数的定义可知tan α=()22sin cos 2sin cos 2tan sin 23sin 22sin sin cos cos 2παπαααααπαπαααα⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭++-=-=-- ⎪+⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭22212sin cos 2tan tan sin cos tan 1ααααααα=--===++故选:D.例19.(2022·湖北武汉·模拟预测)已知角α的始边与x 轴非负半轴重合,终边上一点()sin 3,cos3P ,若02απ≤≤,则α=()A .3B .32π-C .532π-D .32π-【答案】C【分析】根据三角函数的定义求出tan α,结合诱导公式即可得解,注意角所在的象限.【详解】解:因为角α的终边上一点()sin 3,cos3P ,所以cos31tan 0sin 3tan 3α==<,又cos 30,sin 30<>,所以α为第四象限角,所以23,Z 2k k παπ=+-∈,又因02απ≤≤,所以532πα=-.故选:C.例20.(2022·北京·二模)已知角α的终边经过点34,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则sin 2α=()A .2425-B .725-C .725D .2425【答案】A 【解析】【分析】根据终边上的点确定角的正余弦值,再由二倍角正弦公式求sin 2α.【详解】由题设43sin ,cos 55αα==-,而4324sin 22sin cos 2()5525ααα==⨯⨯-=-.故选:A【方法技巧与总结】(1)任意角的正弦、余弦、正切的定义;题型五:象限符号与坐标轴角的三角函数值例21.(2022·全国·高三专题练习)如果cos 0θ<,且tan 0θ<,则sin cos cos θθθ-+的化简为_____.【答案】sin θ【解析】【分析】由cos 0θ<,且tan 0θ<,得到θ是第二象限角,由此能化简sin cos cos θθθ-+.解:∵cos 0θ<,且tan 0θ<,∴θ是第二象限角,∴sin cos cos sin cos cos sin θθθθθθθ-+=-+=.故答案为:sin θ.例22.(2022·河北·石家庄二中模拟预测)若角α满足sin cos 0αα⋅<,cos sin 0αα-<,则α在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】B 【解析】【分析】根据sin cos 0αα⋅<可知α是第二或第四象限角;根据第二或第四象限角正余弦的符号可确定结果.【详解】sin cos 0αα⋅< ,α 是第二或第四象限角;当α是第二象限角时,cos 0α<,sin 0α>,满足cos sin 0αα-<;当α是第四象限角时,cos 0α>,sin 0α<,则cos sin 0αα->,不合题意;综上所述:α是第二象限角.故选:B.例23.(2022·浙江·模拟预测)已知R θ∈,则“cos 0θ>”是“角θ为第一或第四象限角”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要【答案】B 【解析】【分析】利用定义法进行判断.【详解】充分性:当cos 0θ>时,不妨取cos 1,0θθ==时轴线角不成立.故充分性不满足;必要性:角θ为第一或第四象限角,则cos 0θ>,显然成立.故选:B.例24.(2022·重庆·高三开学考试)若tan 0θ>,则下列三角函数值为正值的是()A .sin θB .cos θC .sin 2θD .cos 2θ【答案】C 【解析】【分析】结合诱导公式、二倍角公式判断出正确选项.【详解】sin tan 0sin cos 0sin 22sin cos 0cos θθθθθθθθ=>⇒⋅>⇒=>,所以C 选项正确.当5π4θ=时,5ππtan 0,sin 0,cos 0,cos 2coscos 022θθθθ><<===,所以ABD 选项错误.故选:C例25.(2022·全国·高三专题练习(理))我们知道,在直角坐标系中,角的终边在第几象限,这个角就是第几象限角.已知点()cos ,tan P αα在第三象限,则角α的终边在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】B 【解析】【分析】本题首先可以根据题意得出cos 0α<、tan 0α<,然后得出sin 0α>,即可得出结果.【详解】因为点()cos ,tan P αα在第三象限,所以cos 0α<,tan 0α<,则sin 0α>,角α的终边在第二象限,故选:B.例26.(2022·全国·高三专题练习(理))已知sin 0,cos 0αα><,则()A .sin 20α>B .cos20α<C .tan02α>D .sin2α<【答案】C 【解析】【分析】由条件得到角α所在的象限,从而得到2α所在的象限,这样就可以得到答案.【详解】由sin 0,cos 0αα><知,α为第二象限角,所以2α为第一或第三象限角,所以tan02α>.故选:C.例27.(2022·江西南昌·三模(文))若角α的终边不在坐标轴上,且sin 2cos 2αα+=,则tan α=()A .43B .34C .23D .32【答案】A 【解析】【分析】结合易知条件和同角三角函数的平方关系即可求出cos α,从而求出sin α,根据sin tan cos ααα=即可求得结果.【详解】22sin cos 13cos 5sin 2cos 2ααααα⎧+=⇒=⎨+=⎩或cos 1α=,∵α的终边不在坐标轴上,∴3cos 5α=,∴34sin 2255α=-⨯=,∴sin 4tan cos 3ααα==.故选:A .例28.(2022·全国·高三专题练习(理))若α是第二象限角,则下列不等式正确的是()A .()cos 0α->B .tan02α>C .sin 20α>D .()sin 0α->【答案】B 【解析】【分析】根据α是第二象限角,分别求出四个选项中角所在的象限,再判断三角函数的符号,即可求解.【详解】对于A :因为()π2ππ2πZ 2k k k α+<<+∈,所以()ππ2π2πZ 2k k k α--<-<--∈,所以α-是第三象限角,所以()cos 0α-<,故选项A 不正确;对于B :因为()π2ππ2πZ 2k k k α+<<+∈,所以()ππππZ 422k k k α+<<+∈,当()2Z k n n =∈时,()ππ2π2πZ 422n n n α+<<+∈,此时2α是第一象限角,当()21Z k n n =+∈时,()5π3π2π2πZ 422n n n α+<<+∈,此时2α是第三象限角,所以2α是第一或第三象限角,所以tan02α>,故选项B 正确;对于C :因为()π2ππ2πZ 2k k k α+<<+∈,所以()π4π22π4πZ k k k α+<<+∈,所以2α是第三或第四象限角或终边落在y 轴非正半轴,所以sin 20α<,故选项C 不正确;对于D :因为()π2ππ2πZ 2k k k α+<<+∈,所以()ππ2π2πZ 2k k k α--<-<--∈,所以α-是第三象限角,所以()sin 0α-<,故选项D 不正确;故选:B.【方法技巧与总结】正弦函数值在第一、二象限为正,第三、四象限为负;.余弦函数值在第一、四象限为正,第二、三象限为负;.正切函数值在第一、三象限为正,第二、四象限为负.题型六:同角求值—条件中出现的角和结论中出现的角是相同的例29.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))若tan 2θ=-,则2sin 2cos 1θθ+的值为___________.【答案】23-【解析】【分析】利用二倍角公式和同角三角函数平方关系可构造正余弦齐次式,分子分母同除2cos θ,代入tan θ即可得到结果.【详解】2222sin 22sin cos 2tan 42cos 12cos sin 2tan 243θθθθθθθθ===-=-++++.故答案为:23-.例30.(2022·河北·沧县中学模拟预测)已知tan 3α=,则22sin 22sin cos2cos -=-αααα___________.【答案】43【解析】【分析】根据二倍角公式,结合同角三角函数齐次式关系求解即可.【详解】解:22222222sin 22sin 2sin cos 2sin 2tan 2tan 23234cos2cos sin tan 33---⨯-⨯====----ααααααααααα.故答案为:43例31.(2022·广东惠州·一模)已知tan 2α=,32παπ<<,则cos sin αα-=()A B .C D .【答案】A 【解析】【分析】由sin tan 2cos ααα==及22sin cos 1αα+=解出sin α与cos α即可求解.【详解】因为sin tan 2cos ααα==,且22sin cos 1αα+=,32παπ<<,所以sin α=cos α=,所以cos sin αα⎛-== ⎝⎭.故选:A.例32.(2022·全国·模拟预测)已知0πA <<,1sin cos 5A A +=,则1sin 21cos 2AA-=+()A .132B .118C .4918D .4932【答案】C 【解析】【分析】结合同角的平方关系以及二倍角公式即可求出结果.【详解】由1sin cos 5A A +=及22sin cos 1A A +=,解得4sin 5A =,3cos 5A =-或4cos 5A =,3sin 5A =-.因为sin 0A >,所以4sin 5A =,3cos 5A =-,所以24sin 22sin cos 25A A A ==-,227cos 2cos sin 25A A A =-=-,所以2411sin 2492571cos 218125A A +-==+-,故选:C.例33.(2022·海南·模拟预测)已知角α为第二象限角,tan 3α=-,则cos α=()A.BC.D【答案】A 【解析】【分析】由角所在的象限及同角三角函数的平方关系、商数关系求cos α即可.【详解】因为α是第二象限角,所以sin 0α>,cos 0α<,由sin tan 3cos ααα==-,22sin cos 1αα+=,可得:cos α=故选:A.例34.(2022·全国·高三专题练习)已知(,22ππα∈-,且212sin 5cos 9αα-=,则cos 2=α()A .13B .79-C .34-D .18【答案】B 【解析】【分析】利用同角公式化正弦为余弦,求出cos α的值,再利用二倍角的余弦公式求解即得.【详解】依题意,原等式化为:212(1cos )5cos 9αα--=,整理得:(4cos 3)(3cos 1)0αα+-=,因(,)22ππα∈-,则cos 0α>,解得:1cos 3α=,所以2217cos 22cos 12139αα⎛⎫=-=⨯-=- ⎪⎝⎭.故选:B例35.(2022·全国·高三阶段练习(理))若sin cos 2sin cos θθθθ+=-,则sin (1sin 2)sin cos θθθθ+=+()A .65-B .25-C .65D .25【答案】C 【解析】【分析】由已知得sin 3cos θθ=,从而sin ,cos θθ同号,即sin cos 0>θθ,然后由平方关系求得22cos ,sin θθ,进而求得sin cos θθ,求值式应用二倍角公式和平方关系变形后可得结论.【详解】因为sin cos 2sin cos θθθθ+=-,所以sin 3cos θθ=,所以sin ,cos θθ同号,即sin cos 0>θθ,22222sin cos 9cos cos 10cos 1θθθθθ+=+==,21cos 10θ=,从而29sin 10θ=,229sin cos 100θθ=,所以3sin cos 10θθ=,22sin (1sin 2)sin (sin cos 2sin cos )sin (sin cos )sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθθθ+++==+++2936sin sin cos 10105θθθ=+=+=.故选:C .例36.(2022·广东广州·三模)已知sin cos x x +=()0,πx ∈,则cos2x 的值为()A .12B C .12-D .【答案】D 【解析】【分析】将sin cos x x +=2sin x cos x =-12<0,结合sin cos x x +=求出x 的范围,再利用22cos 2sin 21x x +=求解即可.【详解】解:将sin cos x x +=2sin x cos x =-12<0,所以π(,π)2x ∈,又因为sin cos x x +=0,所以π3π(,24x ∈,2x 3π(π,)2∈,又因为sin2x =-12,所以cos2x 故选:D.例37.(2022·湖北武汉·模拟预测)已知1sin cos 5θθ+=-,(0,)θπ∈,则sin cos θθ-=()A .15B .15-C .75D .75-【答案】C 【解析】【分析】利用平方关系,结合同角三角函数关系式,即可求解.【详解】()21sin cos 12sin cos 25θθθθ+=+=,242sin cos 025θθ=-<,()0,θπ∈ ,,2πθπ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,sin cos θθ>,()249sin cos 12sin cos 25θθθθ-=-=,所以7sin cos 5θθ-=.故选:C例38.(2022·山西晋中·模拟预测(理))若tan 1θ=-,则()cos 1sin 2sin cos θθθθ--等于()A .12B .2C .1-D .13-【答案】C 【解析】【分析】化简原式为2tan 1tan 1θθ-+即得解.【详解】解:原式()222cos sin 2sin cos cos cos (sin cos )=sin cos sin cos θθθθθθθθθθθθ-⋅+-=--22cos (sin cos )sin cos θθθθθ-=+2tan 12=1tan 12θθ--==-+.故选:C例39.(2022·湖北·模拟预测)已知()cos 3cos 02πααπ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,则3sin sin sin 2ααπα-=⎛⎫+ ⎪⎝⎭()A .35B .35C .310D .310-【答案】D 【解析】【分析】根据题意求出tan α,再将原式化简为:32sin sin tan tan 1sin 2αααπαα-=+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,求解即可.【详解】因为()cos 3cos 02πααπ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,所以sin 3cos 0αα--=,所以tan 3α=-()232sin 1sin sin sin tan 3sin cos cos tan 110sin 2αααααααπααα--====-+⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故选:D.【方法技巧与总结】(1)若已知角的象限条件,先确定所求三角函数的符号,再利用三角形三角函数定义求未知三角函数值.(2)若无象限条件,一般“弦化切”.题型七:诱导求值与变形例40.(2022·贵州·贵阳一中高三阶段练习(理))若π1sin 63α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则2πcos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .13B .13-C .79D .79-【答案】D 【解析】【分析】由三角函数的二倍角的余弦公式,结合诱导公式,即可求得答案.【详解】由题意得:2222πππππ27cos 22cos 12cos 12sin 113326699αααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=---=--=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选:D .例41.(2022·贵州·贵阳一中模拟预测(文))若1sin ,63a π⎛⎫+= ⎪⎝⎭则2cos 3a π⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .13B .13-C .79D .79-【答案】B 【解析】【分析】利用诱导公式计算可得;【详解】解:因为1sin 63a π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以21cos cos sin 32663ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选:B.例42.(2022·青海·海东市教育研究室一模(理))()tan 165-︒=()A .2-B .2-+C .2D .2【答案】C 【解析】【分析】先利用诱导公式可得()tan 165tan15-︒=︒,在运用正切两角差公式()tan15tan 4530︒=︒-︒计算.【详解】()()()tan 165tan 18015tan15tan 4530-︒=-︒+︒=︒=︒-︒1tan 45tan 3021tan 45tan 30︒-︒===+︒︒故选:C .例43.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))已知2cos sin 022a ππα⎛⎫⎛⎫-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()tan -=πα()A .2B .—2C .12D .12-【答案】C 【解析】【分析】根据诱导公式五、六可得2sin cos 0αα+=,由同角三角函数的关系可得1tan 2α=-,结合诱导公式二计算即可.【详解】由已知得2sin cos 0αα+=,12sin cos tan 2ααα∴=-∴=-,,∴1tan()tan 2παα-=-=.故选:C【方法技巧与总结】(1)诱导公式用于角的变换,凡遇到与2π整数倍角的和差问题可用诱导公式,用诱导公式可以把任意角的三角函数化成锐角三角函数.(2)通过2,,2πππ±±±等诱导变形把所给三角函数化成所需三角函数.(3)2,,2παβππ±=±±±等可利用诱导公式把,αβ的三角函数化【过关测试】一、单选题1.(2022·宁夏·银川一中模拟预测(理))中国古代数学的瑰宝《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体是上、下底面均为扇环形的柱体(扇环是指圆环被扇形截得的部分)现有一个如图所示的曲池,1AA 垂直于底面,13AA =,底面扇环所对的圆心角为2π,弧AD 长度是弧BC 长度的3倍,2CD =,则该曲池的体积为()A .92πB .5πC .112πD .6π【答案】D 【解析】【分析】利用柱体体积公式求体积.【详解】不妨设弧AD 所在圆的半径为R ,弧BC 所在圆的半径为r ,由弧AD 长度为弧BC 长度的3倍可知3R r =,22CD R r r =-==,所以1r =,3R =.故该曲池的体积22()364V R r ππ=⨯-⨯=.故选:D.2.(2022·海南中学高三阶段练习)二十四节气是中华民族上古农耕文明的产物,是中国农历中表示李节变迁的24个特定节令.如图,每个节气对应地球在黄道上运动15︒所到达的一个位置.根据描述,从立冬到立春对应地球在黄道上运动所对圆心角的弧度数为()A .π3-B .π2C .5π12D .π3【答案】B【解析】【分析】根据条件得到运行度数为6×15°,化为弧度即可得解.【详解】根据题意,立春是立冬后的第六个节气,故从立冬到立春相应于地球在黄道上逆时针运行了61590︒⨯=︒,所以从立冬到立春对应地球在黄道上运动所对圆心角的弧度数为π2.故选:B3.(2022·河北·模拟预测)已知圆锥的母线长为2,其侧面展开图是圆心角等于23π的扇形,则该圆锥的体积为()A B .1627πC D .1681π【答案】C 【解析】【分析】设圆锥的底面半径为r ,高为h ,则由题意可得2223r ππ=⨯,从而可求出半径r ,再求出h ,进而可求出其体积【详解】设圆锥的底面半径为r ,高为h ,则由题意可得2223r ππ=⨯,解得23r =,所以h ===所以圆锥的体积为22112333V r h ππ⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭故选:C4.(2022·福建省福州格致中学模拟预测)已知角θ的大小如图所示,则1sin 2cos 2θθ+=()A .5-B .5C .15-D .15【答案】A 【解析】【分析】由图中的信息可知tan 54πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,化简1sin 2cos 2θθ+即可.【详解】由图可知,tan 54πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,()()()22222cos sin 1sin 2sin cos 2sin cos cos sin cos 2cos sin cos sin cos sin cos sin θθθθθθθθθθθθθθθθθθ+++++===--+-tantan 1tan 4tan 51tan 41tan tan 4πθθπθπθθ++⎛⎫===+=- ⎪-⎝⎭-;故选:A.5.(2022·江西·临川一中模拟预测(文))tan195︒=()A.2-B.2-+C .2D .2【答案】C 【解析】【分析】利用诱导公式及两角差的正切公式计算可得;【详解】解:()()tan195tan 18015tan15tan 4530︒=︒+︒=︒=︒-︒tan 45tan 301tan 45tan 30︒-︒=+︒︒12==故选:C6.(2022·江苏·南京市天印高级中学模拟预测)若21sin2512sin αα+=-,则tan α=()A .23-B .32-C .23D .32【答案】C 【解析】【分析】通过“1”的替换,齐次化,然后得到关于tan α的方程,解方程即可【详解】22221sin 2(cos sin )cos sin 1tan 512sin cos sin cos sin 1tan αααααααααααα++++====----,解得2tan 3α=故选:C7.(2022·四川成都·模拟预测(文))已知向量(3cos 2,sin )a αα= ,(2,cos 5sin )b αα=+ ,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,若a b ⊥ ,则tan α=()A .2B .-2C .3D .34【答案】C 【解析】【分析】由a b ⊥可得向量的数量积等于0,化简可得6cos 2sin (cos 5sin )0αααα++=,结合二倍角公式以及同角的三角函数关系式化为226tan tan n 10ta ααα-++=,可求得答案.【详解】由题意a b ⊥可得0a b ⋅= ,即6cos 2sin (cos 5sin )0αααα++=,即2226(cos sin )sin cos 5sin 0ααααα-++=,故22226cos sin sin c sin os 0cos αααααα-++=,即226tan tan n 10ta ααα-++=,由于π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故tan 3,tan 2αα==-(舍去),故选:C8.(2022·黑龙江·哈九中模拟预测(文))数学家华罗庚倡导的“0.618优选法”在各领域都应用广泛,0.618就是黄金分割比m =2sin18︒).A .4B 1+C .2D 1【答案】A 【解析】【分析】根据2sin18m ︒=,结合三角函数的基本关系式,诱导公式和倍角公式,即可求解.【详解】根据题意,可得2sin182cos72m =︒=︒,4sin144cos54︒==︒()4sin 90544cos544cos54cos54︒+︒︒===︒︒.故选:A .二、多选题9.(2022·全国·高三专题练习)下列说法正确的有()A .经过30分钟,钟表的分针转过π弧度B .1801radπ︒=C .若sin 0θ>,cos 0θ<,则θ为第二象限角D .若θ为第二象限角,则2θ为第一或第三象限角【答案】CD 【解析】【分析】对于A ,利用正负角的定义判断;对于B ,利用角度与弧度的互化公式判断;对于C ,由sin 0θ>求出θ的范围,由cos 0θ<求出θ的范围,然后求交集即可;对于D ,由θ是第二象限角,可得222k k ππθππ+<<+,k Z ∈,然后求2θ的范围可得答案【详解】对于A ,经过30分钟,钟表的分针转过π-弧度,不是π弧度,所以A 错;对于B ,1︒化成弧度是rad 180π,所以B 错误;对于C ,由sin 0θ>,可得θ为第一、第二及y 轴正半轴上的角;由cos 0θ<,可得θ为第二、第三及x 轴负半轴上的角.取交集可得θ是第二象限角,故C 正确;对于D :若θ是第二象限角,所以222k k ππθππ+<<+,则()422k k k Z πθπππ+<<+∈,当2()k n n Z 时,则22()422n n n Z πθπππ+<<+∈,所以2θ为第一象限的角,当21()k n n Z =+∈时,5322()422n n n Z πθπππ+<<+∈,所以2θ为第三象限的角,综上,2θ为第一或第三象限角,故选项D 正确.故选:CD.10.(2022·全国·高三专题练习)中国传统折扇文化有着极其深厚的底蕴,一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形(如图)的面积为1S ,圆心角为1α,圆面中剩余部分的面积为2S ,圆心角为2α,当1S 与2S0.618≈(黄金分割比)时,折扇看上去较为美观,那么()A .1127.5α=︒B .1137.5α=︒C.21)απ=D.12αα=【答案】BCD 【解析】【分析】利用扇形的面积公式以及角度制与弧度制的互化即可求解.【详解】设扇形的半径为R,由211122221212R S S R αααα===,故D 正确;由122ααπ+=,。
高中三角函数知识点总结
三角函数 知识要点1、角的表示 2. 角度与弧度 3、弧长公式:r l⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形 4、三角函数:设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y )P 与原点的距离为r ,则 ry =αsin ; rx=αcos ; x y =αtan ; yx =αcot ; x r =αsec ;. yr =αcsc .5、三角函数在各象限的符号6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7、三角函数的定义域:8、同角三角函数的基本关系式:9、诱导公式:“奇变偶不变,符号看象限” 10、角与角之间的互换cos()cos cos sin sin sin()sin cos cos sin tan tan tan()sin 2;cos 2;1tan tan sin ;cos ;tan 2;22tan;2αβαβαβαβαβαβαβαβαααβαααα±=±=±±±===========积化和差:()()()()()()()()11sin cos sin sin cos sin sin sin 2211cos cos cos cos sin sin cos cos 22αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ=++-=+--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++-=-+--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦和差化积:2222sin 1sin cos 1tan cot cos tan 11sec csc csc cot 1cos sin ααααααααααααα+=====-=2222sin sin 2sincossin sin 2cossin2222cos cos 2cos coscos cos 2sinsin22222tan1tan 2tan222sin cos tan 1tan 1tan 1tan 222αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβααααααααα+-+-+=-=+-+-+=-=--===++-定义域值域 周期性奇偶性单调性○1)sin(ϕω+=x y 的对称轴方程是 ,对称中心 ;)cos(ϕω+=x y 的对称轴方程是 ,对称中心 ;)tan(ϕω+=x y 的对称中心 .○2当αtan ·,1tan =β)(2Z k k ∈+=+ππβα;αtan ·,1tan -=β)(2Z k k ∈+=-ππβα. ○3奇偶性的两个条件:一是 ,二是 奇函数特有性质:若x ∈0的定义域,则)(x f 一定有0)0(=f .(x ∉0的定义域,则无此性质)○4x y sin =不是周期函数;x y sin =为周期函数(π=T ); x y cos =是周期函数;x y cos =为周期函数(π=T ); 212cos +=x y 的周期为π。
高三数学三角形中的三角函数
应用二: 判断三角形的形状
例1 △ABC 中, 若 sin2Acos2B-cos2Asin2B=sin2C, 判断 △ABC 的形状. 直角三角形 sin2A+sin2B-sin2C 1+cos2C 例2 在 △ABC 中, 已知 2 = , 试判 2 2 sin A-sin B+sin C 1+cos2B 断三角形的形状. 直角三角形或等腰三角形 例3 在 △ABC 中, 已知 (a+b+c)(a+b-c)=3ab, sinA+sinB= 3 , 试判断三角形的形状. 正三角形 例4 在 △ABC 中, 已知 (a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sinC, 试判断 三角形的形状. 直角三角形或等腰三角形 例5 在△ABC中, 若 a2sin2B+b2sin2A=2abcosAcosB, (1)试判 断三角形的形状; (2)若 cosB=4(1-cosA), 求 △ABC 三边 a, b, c 的比. 直角三角形; 8:15:17
法二: 角换边
B
例2 已知 △ABC 的三边均为有理数, A=3, B=2, 试证 cos5 与 cos 均为有理数.
证: 由余弦定理知, cosA, cosB, cosC 为有理数,
∴cos5 即 -cosC 为有理数, 而cos=cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB, 证明 sinAsinB 为有理数即可(由正弦定理可证). 或由 coscos5=cos(3-2)cos(3+2) =cos23cos22-sin23sin22 =cos23cos22-(1-cos23)(1-cos22) =cos2Acos2B-(1-cos2A)(1-cos2B) 为有理数, 且 cos0, cos5 为有理数知: cos 为有理数.
高三数学三角函数的知识点
高三数学三角函数的知识点数学作为一门重要的学科,是高中阶段学生所必修的科目之一。
其中,三角函数是数学中的重要概念之一,它是解决几何问题和建立数学模型的重要工具。
本文将介绍高三数学中关于三角函数的一些基本知识点。
1. 弧度与角度的转化弧度和角度是描述角度大小的两种不同方式。
弧度是角度的一种度量单位,表示弧所占的圆的半径长度。
常用符号为rad。
角度是根据一圆被等分成的360个部分进行度量的。
弧度和角度之间可以通过以下公式进行转化:角度 = 弧度× (180/π)弧度 = 角度× (π/180)2. 正弦函数、余弦函数和正切函数在三角函数中,正弦函数、余弦函数和正切函数是最常用的三个函数。
以一个角θ来定义,其中θ是一个锐角,其同边为直角三角形的斜边与这个角的比值。
正弦函数(sinθ)= 直角三角形斜边与斜边对应的直角边的比值。
余弦函数(cosθ)= 直角三角形斜边与斜边对应的直角边的比值。
正切函数(tanθ)= 直角三角形斜边对应的直角边与斜边对应的直角边的比值。
这三种函数在解决几何问题和建立数学模型时具有广泛的应用。
3. 周期性和对称性三角函数具有周期性和对称性的特点。
以正弦函数为例,它的周期是2π,即sin(θ + 2π) = sinθ。
对于余弦函数,其周期也是2π,即cos(θ + 2π) = cosθ。
而正切函数的周期是π,即tan(θ + π) = tanθ。
在数学建模中,这种周期性和对称性的特点可以用来描述循环或重复出现的现象。
4. 三角函数的用途三角函数在实际应用中有广泛的应用。
在物理学中,三角函数常用来描述波动、振动和周期性现象。
在工程学中,三角函数可用于建立数学模型,解决实际问题。
在计算机图形学中,三角函数可用于图像旋转、缩放和变形等操作。
此外,三角函数还在航海、导航、天文学等领域发挥着关键作用。
5. 三角函数的识记公式为了简化计算和解决问题,我们需要掌握一些三角函数的识记公式。
三角函数高三知识点
三角函数高三知识点三角函数是数学中的重要概念,在高三数学学习中也是一个关键的知识点。
本文将全面介绍三角函数的相关知识,包括定义、性质和应用。
希望通过本文的介绍,能够帮助读者更好地理解和掌握三角函数的内容。
一、三角函数的定义三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数,它们的定义如下:1. 正弦函数(sine function):正弦函数是一个周期函数,用sin表示,定义为在直角三角形中,对于给定角的正弦值等于对边的长度与斜边的长度之比。
2. 余弦函数(cosine function):余弦函数也是一个周期函数,用cos表示,定义为在直角三角形中,对于给定角的余弦值等于邻边的长度与斜边的长度之比。
3. 正切函数(tangent function):正切函数是一个无穷函数,用tan表示,定义为对于给定角的正切值等于对边的长度与邻边的长度之比。
二、三角函数的性质三角函数有许多重要的性质,下面介绍几个常用的性质:1. 周期性:正弦函数和余弦函数的周期都是2π,而正切函数的周期是π。
2. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x);余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x);正切函数是奇函数,即tan(-x)=-tan(x)。
3. 反函数关系:正弦函数和余弦函数是一对反函数,tan(x)=sin(x)/cos(x)。
三、三角函数的应用三角函数在数学中有广泛的应用,以下是三个常见的应用场景:1. 几何学:三角函数在几何学中被广泛应用,例如求解三角形的边长和角度、计算图形的面积和体积等。
2. 物理学:三角函数在物理学中的应用也很重要,例如描述物体振动的运动规律、计算力学问题中的作用力和分力等。
3. 工程学:在工程学中,三角函数可以用于测量和计算建筑、机械等方面的问题,例如测量高楼的高度和角度、设计机械传动系统等。
总结:三角函数是高三数学中的重要知识点,它们的定义、性质和应用都非常关键。
通过学习三角函数,我们可以更好地理解和解决各种数学、物理和工程学中的问题。
mxt-高三数学总复习:三角函数专题
:三角函数专题1、 三角函数化简与性质1、已知函数2()2sin cos 2cos f x x x x ωωω=-(0x ω∈>R ,),相邻两条对称轴之间的距离等于2π. (Ⅰ)求()4f π的值;(Ⅱ)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数)(x f 的最大值和最小值及相应的x 值. 解:(Ⅰ)()sin 2cos 212)14f x x x x ωωωπ=--=--.因为22T π=,所以 T =π,1ω=. 所以 ()2)14f x x π=--.所以 ()04f π=(Ⅱ)()2)14f x x π=--当 0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时, 32444x πππ-≤-≤, 所以 当242x ππ-=,即8x 3π=时,max ()21f x =, 当244x ππ-=-,即0x =时,min ()2f x =-.2、已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0,0,,)2A x ωϕπ>><∈R 的图象的一部分如下图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)当2[6,]3x ∈--时,求函数()(2)y f x f x =++的最大值与最小值及相应的x 的值.2、解:(1)由图像知2A =,2284T T ωπ=⇒==,∴4ωπ=,得()2sin()4f x x ϕπ=+. 由对应点得当1x =时,1424ϕϕπππ⨯+=⇒=.∴()2sin()44f x x ππ=+;……………5分(2)2sin()2sin[(2)]2sin()2cos()44444444y x x x x ππππππππ=++++=+++=sin()424x x πππ+=,……………9分∵2[6,]3x ∈--,∴3[,]426x πππ∈--,………………10分∴当6x ππ=-,即23x =-时,y ;当4x π=-π,即4x =-时,y 的最小值-.………………12分2、三角函数与向量综合1、已知平面向量(cos ,sin )a ϕϕ=r ,(cos ,sin )b x x =r ,(sin ,cos )c ϕϕ=-r,其中0ϕπ<<,且函数()()cos ()sin f x a b x b c x =⋅+⋅r r r r 的图象过点)1,6(π.(1)求ϕ的值;(2)将函数)(x f y =图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,得到函数)(x g y =的图象,求函数)(x g y =在[0,]2π上的最大值和最小值.1、解:(1)cos cos sin sin cos()a b x x x ϕϕϕ⋅=+=-r rQcos sin sin cos sin()b c x x x ϕϕϕ⋅=-=-r r()()cos ()sin f x a b x b c x ∴=⋅+⋅r r r rcos()cos sin()sin x x x x ϕϕ=-+-cos()x x ϕ=--cos(2)x ϕ=-,即()cos(2)f x x ϕ=-∴()cos()163f ππϕ=-=,而0ϕπ<<,∴3πϕ=.(2)由(1)得,()cos(2)3f x x π=-,于是1()cos(2())23g x x π=-,即()cos()3g x x π=-. 当[0,]2x π∈时,336x πππ-≤-≤, 所以1cos()123x π≤-≤,即当0x =时,()g x 取得最小值12,当3x π=时,()g x 取得最大值1.3、三角函数与解三角形1、已知△ABC 中,2sin cos sin cos cos sin A B C B C B =+. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)设向量(cos , cos 2)A A =m ,12(, 1)5=-n ,求当⋅m n 取最小值时,)4tan(π-A 值.解:(Ⅰ)因为2sin cos sin cos cos sin A B C B C B =+,所以2sin cos sin()sin()sin A B B C A A =+=π-=. …………………… 3分 因为0A p <<,所以sin 0A ¹.所以1cos 2B =. 因为0B p <<,所以3B π=.(Ⅱ)因为12cos cos 25A A ⋅=-+m n ,所以2212343cos 2cos 12(cos )5525A A A ⋅=-+-=--m n .所以当3cos 5A =时,⋅m n 取得最小值.此时4sin 5A =(0A p <<),于是4tan 3A =.所以tan 11tan()4tan 17A A A π--==+.2、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是,,a b c ,且cos A B =(Ⅰ)求角C ;(Ⅱ)若1a b -,求边c .解:(Ⅰ)∵cos 0A A π<<,∴sin A =.又∵sin B =sin sin A B >,∴a b >,∴A B >,∴(0 )2B π∈,,∴cos B =. ……………………… 3分∴cos cos()C A B =-+cos cos sin sin A B A B =-+=,∴34C π=.(Ⅱ)由正弦定理sin sin a b A B =得,sin sin a Ab B==a =.又∵1a b -,∴1a b ==. ………………………9分又∵sin sin b cB C=,∴c .(用余弦定理也可) ………………………12分 10、在ABC ∆中,已知45A =o,4cos 5B =. (Ⅰ)求cos C 的值;(Ⅱ)若10,BC D =为AB 的中点,求CD 的长.解:(Ⅰ)4cos ,5B =Q 且(0,180)B ∈o o ,∴3sin 5B ==. cos cos(180)cos(135)C A B B =--=-o o43cos135cos sin135sin 55B B =+=o o =(Ⅱ)由(Ⅰ)可得sin C===由正弦定理得sin sinBC ABA C=7AB=,解得14AB=.在BCD∆中,7BD=,22247102710375CD=+-⨯⨯⨯=,所以CD=3、在△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是cba,,,已知3,2π==Cc.(1)若△ABC的面积等于3,求a,b;(2)若AABC2sin2)sin(sin=-+,求△ABC的面积.3、解:(1)由余弦定理及已知条件,得422=-+abba.又因为△ABC的面积等于3,所以3sin21=Cab,得4=ab.联立方程组⎩⎨⎧==-+,4,422ababba解得⎩⎨⎧==.2,2ba(2)由题意,得AAABAB cossin4)sin()sin(=-++,即AAAB cossin2cossin=.当0cos=A,即2π=A时,6π=B,334=a,332=b,此时△ABC的面积123S bc==.当0cos≠A时,得AB sin2sin=,由正弦定理,得ab2=.联系方程组⎩⎨⎧==-+,2,422ababba解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.334,332ba此时△ABC的面积332sin21==CabS面积332sin21==CabS.。
高三数学 三角函数复习
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三基能力强化
2.若α=k·180°+45°(k∈Z), 则α在( )
A.第一或第三象限 B.第一或第二象限 C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
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三基能力强化
解析:选A.当k=2m+1(m∈Z)时, α=2m·180°+225°=m·360°+225°, 故α为第三象限角;当k=2m(m∈Z)时, α=m·360°+45°,故α为第一象限角, 由此应选A.
α2kπ+π<α<2kπ+32π,k∈Z
α2kπ+32π<α<2kπ+2π,k∈Z
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基础知识梳理
1.终边相同的角相等吗? 【思考·提示】 不一定相 等.终边相同的角有无数个,它们相 差360°的整数倍.
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基础知识梳理
2.弧度制 (1)把长度等于
试确定 2α,α2终边所在的位置.
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课堂互动讲练
解:∵α是第三象限角, ∴180°+k·360°<α<270°+ k·360°(k∈Z). ∵360°+2k·360°<2α<540°+ 2k·360°(k∈Z), 即(2k+1)·360°<2α<180°+(2k+ 1)·360°(k∈Z), ∴2α的终边在第一或第二象限, 或在y轴的正半轴上.
图中有向线段MP,OM,AT分别 表示正弦线 、余弦线 和正切线 .
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高三数学三角函数的相关概念
取袋机
[多选]招标采购项目实施的检查内容比较复杂,主要检查的内容包括()。A.招标文件的使用情况B.招标采购方案内容及其相关影响因素C.招标采购工作进度的符合性D.招标采购工作的人员专业水平E.招标采购过程的相关方信息反馈 [单选]判断行政机关及其他组织能否具备行政主体资格的关键性条件是()。A.能否实施国家行政管理活动B.是否具有行政主体的法律地位C.能否独立承担法律责任D.能够独立参加行政复议 [单选]铁路平面无线调车A型号电台,在调车作业中,连结员或制动员按下红键时,辅助语音提示为()。A.停车B.注意减速C.紧急停车(×号×号)D.×号解锁 [判断题]航行中货舱起火,已立即切断通风,施放足量二氧化碳,并长时间闷舱以防复燃.A.正确B.错误 [问答题,案例分析题]阅读下列说明,回答问题1至问题3【说明】某公司要开发一个多媒体辅导系统,该系统准备利用B/S架构,用户通过网上注册、登录,登录成功后,可进行在线学习辅导。 [单选,A2型题,A1/A2型题]患儿,男,8岁,因少尿、血尿5天以急性肾小球肾炎收住入院,近一天呕吐5次,伴头痛、烦躁不安、一过性失明,该患儿可能出现了()A.严重的循环充血B.高血压脑病C.消化性溃疡D.脑栓塞E.脑膜炎 [单选]高血压脑出血最常见的部位是()。A.豆状核和丘脑B.内囊和基底节C.蛛网膜下腔D.侧脑室E.大脑髓质 [多选]安装工程一切险专门承保各类安装工程,即在安装和试车考核过程中因自然灾害或意外事故所导致的损失。在这里意外事故通常包括()。A.火灾B.雷电C.火山爆发D.爆炸E.设计错误 [判断题]记帐方法有单式记帐法和复式记帐法两类,银行会计核算使用复式记帐法。A.正确B.错误 [填空题]()就在近代科学家伽利略去世的1642年,另一位伟大的科学人物诞生了。他出生在英国资本主义上升的时期。 [单选]医院药事管理委员会的组成是()A.主管院长、药学部门及医务科(部或处)负责人B.主管院长、药学部门负责人C.主管院长、药学部门及有关科、室负责人D.药学部门负责人及下属科、室负责人E.药学部门及有关医技科室负责人 [名词解释]射频识别 [单选]有一复视患者的复视图表现为:同侧垂直复视,右像高,左像低,右下方向复像距离最大,周边物像属左眼,则其麻痹肌可能为()A.左眼外直肌B.右眼上斜肌C.左眼下直肌D.左眼上斜肌E.右眼下直肌 [单选]通过遥控器的以下组合操作来调整标准双轴云台滚转角度()A、shift键↑+滚转指令←→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+航向指令←→D、shift键↑+油门指令↓↑ [单选,A1型题]关于B超检查在诊断尿路结石方面的价值,下列哪项是错误的()A.能发现尿路平片不能显示的小结石和透光结石B.能发现结石所致的肾脏结构改变C.可直接显示双肾功能改变D.可用于无尿、慢性肾衰竭患者E.可用于对碘剂过敏或孕妇合并结石患者 [单选]公安消防机构在消防监督检查中,发现生产、储存易燃易爆化学物品的单位等存在重大火灾隐患,单位自身确无能力解决的,应当书面报请()协调解决。A、上一级公安消防机构B、主管公安机关C、当地人民政府D、主管行政机关 [单选]各种车票的有效期从()起至有效期最后一日的24时止计算。A.指定乘车日B.购票日C.改签日D.实际乘车日 [单选]根据《招标投标法实施条例》规定,招标文件要求中标人提交履约保证金的,中标人应当按照招标文件的要求提交。履约保证金不得超过中标合同金额的()。A.5%B.10%C.15%D.20% [单选]以下不是烟酸缺乏症病因的为()A.摄入不足B.排泄过多C.吸收不良D.药物影响 [单选]沙眼是由哪一种微生物所引起的传染性结膜角膜炎()A.细菌B.病毒C.立克次体D.螺旋体E.衣原体 [单选]动脉瘤最有效的治疗方法是()A.控制高脂饮食B.体育锻炼C.手术切除D.降低血压E.降血脂药物 [问答题,简答题]国库单一账户开设在中央银行可获得哪些财政和宏观经济利益? [单选]朊毒体可以诱发机体产生()A.细胞免疫B.体液免疫C.补体D.细胞凋亡E.体液免疫和细胞免疫 [判断题]押运驾驶员应按规定带齐证件,严格按照押运路线行驶,遇有情况需改变时,可按备用路线行驶。()A.正确B.错误 [单选]区别行政违法与行政不当时,行政违法对应的行为是裁量行为和()。A.意志行为B.羁束行为C.客观行为D.主观行为 [单选]以下跳汰机是按入选煤的粒度加以区分的()。A、块煤跳汰机B、单段跳汰机C、主选跳汰机D、单槽跳汰机 [名词解释]育种家种子 [多选]下面对于组织纪律的观念的必要性描述正确的是?()A、因为宾客构成的多样性和复杂性B、因为岗位、部门的不同,员工工作内客、规范要求也各不相同C、因为酒店人员多D、因为酒店要使众多不同素质的员工按规范要求进行工作 [判断题]马氏体的含碳量越高,其硬度越低。()A.正确B.错误 [单选,B型题]稽留热()。A.常见于登革热的热型B.常见于伤寒、大叶性肺炎的高热期的热型C.常见于流行性感冒的热型D.常见于败血症、伤寒缓解期的热型E.常见于疟疾、淋巴瘤的热型 [单选]下列关于食管癌病因的描述,哪项是错误的()A.亚硝胺是公认的化学致癌物B.食管癌与病毒感染无关C.真菌与亚硝胺协同致癌D.食管癌与食管的慢性刺激有关E.食管癌常表现家族聚集现像 [单选]雾中航行,每一船舶必须()。A.缓速行驶B.减速行驶C.以安全航速航行D.以能维持舵效的最小航速航行 [单选]现场浇注基础的顶面应高于地面(),以防下沉,基础表面水平误差不超过士5mm。A.50一60mmB.60一100mmC.100一200mmD.200一300mm [单选,A1型题]显像剂是通过微血管栓塞和拦截的显像方法是()A.肺通气显像B.心血池显像C.肝胆显像D.肺灌注显像E.骨显像 [单选]低血容量时,肾的生理改变是A.肾血流明显降低B.肾小球后动脉收缩C.肾小球前后动脉收缩D.肾血流出现选择性再分布E.以上均是 [问答题,案例分析题]病历摘要女性,41岁。间断性便后滴少量鲜血2个月,肛门异物感1周。患者2个月前在大便干燥时出现粪便表面带血,无痛,有时便后滴少量鲜血,排便通畅后好转。近1周上述症状加重,并伴肛门异物和排便不尽感。既往体健。查体:发育、营养良好,心肺腹未见异常。肛 [单选]船政造船经历的三个时期分别是:“木船时期”、“()”、“钢船时期”。A、铁船时期B、钢木合构时期C、木铁合构时期D、蒸汽时期 [单选,A2型题,A1/A2型题]护士长每周对病房急救物品完好情况进行检查,这种质量控制手段属于()A.基础质量控制B.环节质量控制C.过程质量控制D.结果质量控制E.终末质量控制 [多选]高性能商品混凝土配合比设计应遵循下列哪些法则?()A、最大水泥用量法则B、商品混凝土密实体积法则C、水胶比法则D、最小用水量法则 [单选]根据《中华人民共和国广告法》,期刊不得发布()。A.酒类广告B.药品广告C.电影或电视节目广告D.烟草广告
高三总复习(三角函数重要知识点)
三角函数知识点一、任意角的三角函数1、终边在x 轴上的角的集合为 ,终边在y 轴上的角的集合为 ,终边在坐标轴上的角的集合为 .2.象限角是指: .3.区间角是指: .4.弧度制的意义:圆周上弧长等于半径长的弧所对的圆心角的大小为1弧度的角,它将任意角的集合与实数集合之间建立了一一对应关系.5.弧度与角度互化:180º= 弧度,1º= 弧度,1弧度= ≈ º.6.弧长公式:l = ;扇形面积公式:S = .7.定义:设P(x, y)是角α终边上任意一点,且 |PO| =r ,则sin α= ; cos α= ;tan α= ;8.三角函数的符号与角所在象限的关系:910.三角函数线:在图中作出角α的正弦线、余弦线、正切线.二、同角三角函数的基本关系及诱导公式1.同角公式:(1) 平方关系:sin 2α+cos 2α=1,1+tan 2α= ,1+cot 2α= (2) 商数关系:tanα= ,cotα=(3) 倒数关系:tanα =1,sinα =1,cotα =1 2.诱导公式:- + -+cos x ,+ + - - sin x ,- + + - tan x ,x y O xyO x y O规律:奇变偶不变,符号看象限3.同角三角函数的关系式的基本用途:根据一个角的某一个三角函数值,求出该角的其他三角函数值;化简同角三角函数式;证明同角的三角恒等式.4.诱导公式的作用:诱导公式可以将求任意角的三角函数值转化为0°~90º角的三角函数值.三、两角和与差的三角函数1.两角和的余弦公式的推导方法: 2.基本公式sin(α±β)=sinα cosβ±cosα sinβ cos(α±β)= ; tan(α±β)= . 3.公式的变式tanα+tanβ=tan (α+β)(1-tanα tanβ) 1-tanα tanβ=)tan(tan tan βαβα++4.常见的角的变换: 2α=(α+β)+(α-β);α=2βα++2βα-α=(α+β)-β =(α-β)+β 2βα+=(α-2β)-(2α-β); )4()4(x x ++-ππ=2π四、二倍角的正弦、余弦、正切1.基本公式:sin2α= ; cos2α= = = ; tan2α= . 2.公式的变用:1+cos2α= ; 1-cos2α= .五、三角函数的化简和求值1.三角函数式的化简的一般要求:① 函数名称尽可能少; ② 项数尽可能少;③ 尽可能不含根式; ④ 次数尽可能低、尽可能求出值. 2.常用的基本变换方法有:异角化同角、异名化同名、异次化同次. 3.求值问题的基本类型及方法① “给角求值”一般所给的角都是非特殊角,解题时应该仔细观察非特殊角与特殊角之间的关系,通常是将非特殊角转化为特殊角或相互抵消等方法进行求解.② “给值求值”即给出某些角的三角函数(式)的值,求另外的一些角的三角函数值,解题关键在于:变角,使其角相同;③ “给值求角”关键也是:变角,把所求的角用含已知角的式子表示,由所求得的函数值结合该函数的单调区间求得角.4.反三角函数arcsinα、arccosα、arctanα分别表示[2,2ππ-]、[0,π]、(2,2ππ-)的角.六、三角函数的恒等变形(一)、三角恒等式的证明1.三角恒等式的证明实质是通过恒等变形,消除三角恒等式两端结构上的差异(如角的差异、函数名称的差异等).2.证三角恒等式的基本思路是“消去差异,促成同一”,即通过观察、分析,找出等式两边在角、名称、结构上的差异,再选用适当的公式,消去差异,促进同一.3.证明三角恒等式的基本方法有:⑴ 化繁为简;⑵ 左右归一;⑶ 变更问题. (二)、三角条件等式的证明1.三角条件等式的证明就是逐步将条件等价转化为结论等式的过程,须注意转化过程确保充分性成立.2.三角条件等式的证明,关键在于仔细地找出所附加的条件和所要证明的结论之间的内在联系,其常用的方法有:⑴ 代入法:就是将结论变形后将条件代入,从而转化为恒等式的证明. ⑵ 综合法:从条件出发逐步变形推出结论的方法.⑶ 消去法:当已知条件中含有某些参数,而结论中不含这些参数,通过消去条件中这些参数达到证明等式的方法.⑷ 分析法:从结论出发,逐步追溯到条件的证明方法,常在难于找到证题途径时用之.七、三角函数的图象与性质1.用“五点法”作正弦、余弦函数的图象.“五点法”作图实质上是选取函数的一个 ,将其四等分,分别找到图象的 点, 点及“平衡点”.由这五个点大致确定函数的位置与形状. 2.y =sinx ,y =cosx ,y =tanx 的图象. 函数y =sinx y =cosx y =tanx 图象注:⑴ 正弦函数的对称中心为 ,对称轴为 . ⑵ 余弦函数的对称中心为 ,对称轴为 . ⑶ 正切函数的对称中心为 .3.“五点法”作y =Asin(ωx +ϕ)(ω>0)的图象.令x'=ωx +ϕ转化为y =sinx',作图象用五点法,通过列表、描点后作图象. 4.函数y =Asin(ωx +ϕ)的图象与函数y =sinx 的图象关系.振幅变换:y =Asinx(A>0,A≠1)的图象,可以看做是y =sinx 的图象上所有点的纵坐标都 ,(A>1)或 (0<A<1)到原来的 倍(横坐标不变)而得到的.周期变换:y =sinωx(ω>0,ω≠1)的图象,可以看做是把y =sinx 的图象上各点的横坐标 (ω>1)或 (0<ω<1)到原来的 倍(纵坐标不变)而得到的.由于y =sinx 周期为2π,故y =sinωx(ω>0)的周期为 .相位变换:y =sin(x +ϕ)(ϕ≠0)的图象,可以看做是把y =sinx 的图象上各点向 (ϕ>0)或向 (ϕ<0)平移 个单位而得到的.由y =sinx 的图象得到y =Asin(ωx +ϕ)的图象主要有下列两种方法:或说明:前一种方法第一步相位变换是向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0)平移 个单位.后一种方法第二步相位变换是向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0)平移 个单位.八、三角函数的性质1.三角函数的性质函 数 y =sinx y =cosx y =tanx 定义域 值 域 奇偶性 有界性 周期性 单调性最大(小)值2.函数y =sinx 的对称性与周期性的关系.⑴ 若相邻两条对称轴为x =a 和x =b ,则T = . ⑵ 若相邻两对称点(a ,0)和(b ,0) ,则T = .⑶ 若有一个对称点(a ,0)和它相邻的一条对称轴x =b ,则T = . 注:该结论可以推广到其它任一函数.九、三角函数的最值1.一元二次函数与一元二次方程一元二次函数与一元二次方程(以后还将学习一元二次不等式)的关系一直是高中数学函数这部分内容中的重点,也是高考必考的知识点.我们要弄清楚它们之间的对应关系:一元二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标是对应一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是对应的一元二次函数的图象与x 轴的交点的横坐标. 2.函数与方程两个函数()y f x =与()y g x =图象交点的横坐标就是方程()()f x g x =的解;反之,要求方程()()f x g x =的解,也只要求函数()y f x =与()y g x =图象交点的横坐标.3.二分法求方程的近似解二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的区间(,)m n ,则必有()()0f m f n ⋅<,再取区间的中点2m np +=,再判断()()f p f m ⋅的正负号,若()()0f p f m ⋅<,则根在区间(,)m p 中;若()()0f p f m ⋅>,则根在(,)p n 中;若()0f p =,则p 即为方程的根.按照以上方法重复进行下去,直到区间的两个端点的近似值相同(且都符合精确度要求),即可得一个近似值.。
高三数学三角函数的图象和性质(1)
重难点归纳
1、考查三角函数的图象和性质的基础题目, 此类题目要求考生在熟练掌握三角函数图象 的基础上要对三角函数的性质灵活运用
y=sinx
y
-4
-7 -3 2
-5 2
-2
-3 - 2
-2 1 o
-1
2
3 2
7
2 2 5 3
2
4
x
y=cosx
yHale Waihona Puke -5-3 2-
2010届高考数学二轮 复习系列课件
13《三角函数的 图象和性质》
高考要求 三角函数的图象和性质是高考的热点,在复 习时要充分运用数形结合的思想,把图象和 性质结合起来 本节主要帮助考生掌握图象 和性质并会灵活运用 知识整合:
1、熟知各三角函数的图象,用五点法作函
数 y Asin(x ) B的图象及它与 y sin x
的图象变换的关系。并已知图象求函数式
y Asin(x ) B
2、熟练求函数 y Asin(x ) B
的值域,最值,周期,单调区间,对称轴、 对称中心,等。 3、合一的方法求与三角有关的值域,最值, 周期,奇偶性,单调区间,对称轴、对称中 心等量。
4、通过设角变量解决其他数学问题和实际问题。
3 三角函数与实际问题的综合应用
此类题目要求考生具有较强的知识迁移能力 和数学建模能力,要注意数形结合思想在解 题中的应用
热点题型1 已知图象求解析式
例1、右图为 y Asin(x )
的图象的一段,求其解析式。
y
3
N O
M
3
3
5
6
x
启示:1. 此例中①与②的结果是一致的.
高三数学二轮复习专题 三角函数(公开课)
高三数学二轮复习专题三角函数(公开课)高三数学二轮复习专题三角函数(公开课)一、基础知识回顾三角函数是高中数学中的重要内容之一。
在这个专题中,我们将回顾三角函数的基础知识,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等的定义、性质以及相互之间的关系。
1. 三角函数的定义在直角三角形中,我们定义了三角函数的概念。
对于一个角A,定义了三个比值:正弦函数sinA=对边/斜边,余弦函数cosA=邻边/斜边,正切函数tanA=对边/邻边。
2. 三角函数的周期性我们知道,三角函数具有周期性。
例如,正弦函数和余弦函数的周期都是2π,而正切函数的周期是π。
这意味着在一个周期内,三角函数的值是重复的。
这种周期性使得三角函数在实际问题中具有广泛的应用。
3. 三角函数的性质三角函数有许多重要的性质。
例如,正弦函数和余弦函数是偶函数,即f(x)=f(-x);正切函数是奇函数,即f(x)=-f(-x)。
此外,三角函数还具有增减性和界值性质。
二、三角函数的图像与性质下面我们将进一步讨论三角函数的图像与性质。
通过对三角函数图像的分析,我们能够更好地理解三角函数的特点和性质。
1. 正弦函数的图像与性质正弦函数的图像是一条连续的波浪线,振动范围在[-1,1]之间。
正弦函数的图像关于y轴对称,且在0点处取得最小值。
我们可以通过调整系数来改变正弦函数的振幅和周期。
2. 余弦函数的图像与性质余弦函数的图像也是一条连续的波浪线,振动范围也在[-1,1]之间。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像关于x轴对称,且在0点处取得最大值。
同样地,我们可以通过系数调整来改变余弦函数的振幅和周期。
3. 正切函数的图像与性质正切函数的图像是一条连续的曲线,其值在整个实数轴上变化。
正切函数在某些点上没有定义,这些点是函数的奇点。
我们可以通过系数调整来改变正切函数的振幅和周期。
三、三角函数的应用三角函数在实际问题中有广泛的应用。
在这一部分,我们将介绍一些常见的三角函数应用,并通过例题来加深理解。
高中三角函数知识点总结
高中三角函数知识点总结高中三角函数知识点总结三角函数知识要点1、角的表示2.角度与弧度3、弧长公式:l||r.扇形面积公式:s扇形112lr2||r24、三角函数:设是一个任意角,在的终边上任取(异于y原点的)一点P(x,y)P与原点的距离为r,则a的终边siny;rP(x,y)rcosx;tany;rxcotx;ysecr;.xcscr.yox5、三角函数在各象限的符号y6、三角函数线PT正弦线:MP;余弦线:OM;正切线:AT.OMAx7、三角函数的定义域:8、同角三角函数的基本关系式:sin2cos21tansin1coscottansec1csc1csc2sincot21cos9、诱导公式:“奇变偶不变,符号看象限”10、角与角之间的互换cos()coscossinsinsin()sincoscossintan()tantan1tantansin2;cos2s in2;cos2;tan2;tan2;积化和差:sincos12sinsincossin12sinsincoscos112coscossinsin2coscos和差化积:高三数学总复习三角函数;sinsin2sin22coscos2coscos222tancossinsin2cos22sin2coscos2sinsi n221tan2cos1tan2222tan2tan2sin1tan21tan2211.正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:定义域ysinxycosx周期性ytanxycotx单调性yAsinx(A、>0)值域奇偶性x)的对称轴方程是,对称中心;ycos(x)的对称轴方程1ysin(○是,对称中心;ytan(x)的对称中心.tan1,k(kZ);tantan1,k(kZ).2当tan○223奇偶性的两个条件:一是,二是○奇函数特有性质:若0x的定义域,则f(x)一定有f(0)0.(0x的定义域,则无此性质)4ysinx不是周期函数;ysinx为周期函数(T);○;ycosx是周期函数;ycosx为周期函数(T)ycos2x1的周期为。
高三数学总复习——第三章三角函数、解三角形
第三章 三角函数、解三角形第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数[知识能否忆起]1.任意角 (1)角的分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角:终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制:①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.②规定: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,|α|=lr ,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.任意角的三角函数 (1)任意角的三角函数定义:设α是一个任意角,角α的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,它们都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标比值为函数值的函数.(2)三角函数在各象限内的符号口诀是:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M .由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.[小题能否全取]1.-870°的终边在第几象限( ) A .一 B .二 C .三D .四解析:选C 因-870°=-2×360°-150°.-150°是第三象限角. 2.已知角α的终边经过点(3,-1),则角α的最小正值是( ) A.2π3 B.11π6 C.5π6D.3π4解析:选B ∵sin α=-12=-12,且α的终边在第四象限,∴α=116π.3.(教材习题改编)若sin α<0且tan α>0,则α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角解析:选C 由sin α<0,知α在第三、第四象限或α终边在y 轴的负半轴上,由tan α>0,知α在第一或第三象限,因此α在第三象限.4.若点P 在2π3角的终边上,且P 的坐标为(-1,y ),则y 等于________.解析:因tan 2π3=-3=-y ,∴y = 3.答案: 35.弧长为3π,圆心角为135°的扇形半径为________,面积为________. 解析:弧长l =3π,圆心角α=34π,由弧长公式l =α·r 得r =l α=3π34π=4,面积S =12lr =6π.答案:4 6π1.对任意角的理解(1)“小于90°的角”不等同于“锐角”“0°~90°的 角”不等同于“第一象限的角”.其实锐角的集合是{α|0° <α<90°},第一象限角的集合为{α|k ·360°<α<k ·360°+90°, k ∈Z }.(2)终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同, 终边相同的角的同一三角函数值相等.2.三角函数定义的理解三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx .典题导入[例1] 已知角α=45°,(1)在-720°~0°范围内找出所有与角α终边相同的角β;(2)设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2×180°+45°,k ∈Z , N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k4×180°+45°,k ∈Z ,判断两集合的关系. [自主解答] (1)所有与角α有相同终边的角可表示为: β=45°+k ×360°(k ∈Z ), 则令-720°≤45°+k ×360°<0°,得-765°≤k ×360°<-45°,解得-765360≤k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°.(2)因为M ={x |x =(2k +1)×45°,k ∈Z }表示的是终边落在四个象限的平分线上的角的集合;而集合N ={x |x =(k +1)×45°,k ∈Z }表示终边落在坐标轴或四个象限平分线上的角的集合,从而:M N .由题悟法1.利用终边相同角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需角.2.已知角α的终边位置,确定形如kα,π±α等形式的角终边的方法:先表示角α的范围,再写出kα、π±α等形式的角范围,然后就k 的可能取值讨论所求角的终边位置.以题试法1.(1)给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三象限角;③-400°是第四角限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个(2)如果角α是第二象限角,则π-α角的终边在第________象限. 解析:(1)-3π4是第三象限角,故①错误.4π3=π+π3,从而4π3是第三象限角正确.-400°=-360°-40°,从而③正确.-315°=-360°+45°,从而④正确.(2)由已知π2+2k π<α<π+2k π(k ∈Z ),则-π-2k π<-α<-π2-2k π(k ∈Z ),即-π+2k π<-α<-π2+2k π(k ∈Z ),故2k π<π-α<π2+2k π(k ∈Z ),所以π-α是第一象限角. 答案:(1)C (2)一典题导入[例2] (1)已知角α的终边上有一点P (t ,t 2+1)(t >0),则tan α的最小值为( ) A .1 B .2 C.12D. 2(2)(2012·大庆模拟)已知角α的终边上一点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为( )A.5π6 B.2π3 C.5π3D.11π6[自主解答] (1)根据已知条件得tan α=t 2+1t =t +1t ≥2,当且仅当t =1时,tan α取得最小值2.(2)由题意知点P 在第四象限,根据三角函数的定义得cos α=sin 2π3=32,故α=2k π-π6(k ∈Z ),所以α的最小正值为11π6.[答案] (1)B (2)D由题悟法定义法求三角函数值的两种情况(1)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后利用三角函数的定义求解.(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数的定义求解相关的问题.若直线的倾斜角为特殊角,也可直接写出角α的三角函数值.以题试法2.(1)(2012·东莞调研)已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎫x ,32,则tan α=( ) A. 3 B .±3 C.33D .±33(2)(2012·潍坊质检)已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114B.114 C .-4D .4解析:(1)选B 由|OP |2=x 2+34=1,得x =±12,tan α=±3.(2)选C 由题意可知,cos α=m m 2+9=-45,又m <0,解得m =-4.典题导入[例3] (1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大? [自主解答] (1)设圆心角是θ,半径是r , 则⎩⎪⎨⎪⎧2r +rθ=1012θ·r 2=4⇒⎩⎪⎨⎪⎧r =1,θ=8(舍),⎩⎪⎨⎪⎧r =4,θ=12,故扇形圆心角为12.(2)设圆心角是θ,半径是r , 则2r +rθ=40.S =12θ·r 2=12r (40-2r )=r (20-r ) =-(r -10)2+100 ≤100,当且仅当r =10时,S max =100.所以当r =10,θ=2时,扇形面积最大.若本例(1)中条件变为:圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是________.解析:设圆半径为R ,则圆内接正方形的对角线长为2R , ∴正方形边长为2R ,∴圆心角的弧度数是2RR= 2. 答案: 2由题悟法1.在弧度制下,计算扇形的面积和弧长比在角度制下更方便、简捷.2.记住下列公式:①l =αR ;②S =12lR ;③S =12αR 2.其中R 是扇形的半径,l 是弧长,α(0<α<2π)为圆心角,S 是扇形面积.以题试法3.若扇形的面积为定值,当扇形的圆心角为多少弧度时,该扇形的周长取到最小值? 解:设扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l ,根据已知条件12lR =S 扇,则扇形的周长为:l +2R =2S 扇R +2R ≥4S 扇,当且仅当2S 扇R =2R ,即R =S 扇时等号成立,此时l =2S 扇,α=lR=2, 因此当扇形的圆心角为2弧度时,扇形的周长取到最小值.[典例] (2011·江西高考)已知角θ的顶点为坐 标原点,始边为x 轴的正半轴.若P (4,y )是角θ终 边上一点,且sin θ=25-y = .[尝试解题] r =x 2+y 2=16+y 2,且sin θ=-255,所以sin θ=y r =y 16+y 2=-255,所以θ为第四象限角,解得y =-8.[答案] -8——————[易错提醒]——————————————————————————— 1.误认为点P 在单位圆上,而直接利用三角函数定义,从而得出错误结果.2.利用三角函数的定义求三角函数值时,首先要根据定义正确地求得x ,y ,r 的值;然后对于含参数问题要注意分类讨论.—————————————————————————————————————— 针对训练已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B .-32C.12D.32解析:选C 由点P (-8m ,-6sin 30°)在角α的终边上且cos α=-45,知角α的终边在第三象限,则m >0 ,又cos α=-8m(-8m )2+9=-45,所以m =12.1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是( ) A.π3 B.π6 C .-π3D .-π6解析:选C 将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角. 故A 、B 不正确,又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16.即为-16×2π=-π3.2.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1或4 B .1 C .4D .8解析:选A 设扇形的半径和弧长分别为r ,l ,则易得⎩⎪⎨⎪⎧l +2r =6,12lr =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ l =4r =1或⎩⎪⎨⎪⎧l =2,r =2.故扇形的圆心角的弧度数是4或1. 3.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=( )A .-32B.32C .-12D.12解析:选D 因为角α和角β的终边关于直线y =x 对称,所以α+β=2k π+π2(k ∈Z ),又β=-π3,所以α=2k π+5π6(k ∈Z ),即得sin α=12.4.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角解析:选B ∵θ是第三象限角,∴θ2为第二或第四象限角.又∵⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cos θ2<0,知θ2为第二象限角.5.(2012·宜春模拟)给出下列各函数值:①sin(-1 000°);②cos(-2 200°);③tan(-10);④sin 7π10cos πtan17π9,其中符号为负的是( )A .①B .②C .③D .④解析:选C sin(-1 000°)=sin 80°>0;cos(-2 200°) =cos(-40°)=cos 40°>0;tan(-10)=tan(3π-10)<0; sin7π10cos πtan 17π9=-sin 7π10tan17π9,sin 7π10>0,tan 17π9<0,∴原式>0. 6.已知sin θ-cos θ>1,则角θ的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B 由已知得(sin θ-cos θ)2>1,1-2sin θcos θ>1,sin θcos θ<0,且sin θ>cos θ,因此sin θ>0>cos θ,所以角θ的终边在第二象限.7.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°,设点B 坐标为(x ,y ),所以x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)8.若β的终边所在直线经过点P ⎝⎛⎭⎫cos 3π4,sin 3π4,则sin β=________,tan β=________. 解析:因为β的终边所在直线经过点P ⎝⎛⎭⎫cos 3π4,sin 3π4,所以β的终边所在直线为y =-x ,则β在第二或第四象限.所以sin β=22或-22,tan β=-1. 答案:22或-22-19.如图,角α的终边与单位圆(圆心在原点,半径为1)交于第二象限的点A ⎝⎛⎭⎫cos α,35,则cos α-sin α=________. 解析:由题图知sin α=35,又点A 在第二象限,故cos α=-45.∴cos α-sin α=-75.答案:-7510.一个扇形OAB 的面积是1 cm 2,它的周长是4 cm ,求圆心角的弧度数和弦长AB . 解:设圆的半径为r cm ,弧长为l cm ,则⎩⎪⎨⎪⎧12lr =1,l +2r =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =2.∴圆心角α=lr=2.如图,过O 作OH ⊥AB 于H .则∠AOH =1弧度. ∴AH =1·sin 1=sin 1(cm), ∴AB =2sin 1(cm).11.如图所示,A ,B 是单位圆O 上的点,且B 在第二象限,C 是圆与x 轴正半轴的交点,A 点的坐标为⎝⎛⎭⎫35,45,△AOB 为正三角形.(1)求sin ∠COA ; (2)求cos ∠COB .解:(1)根据三角函数定义可知sin ∠COA =45.(2)∵△AOB 为正三角形,∴∠AOB =60°, 又sin ∠COA =45,cos ∠COA =35,∴cos ∠COB =cos(∠COA +60°) =cos ∠COA cos 60°-sin ∠COA sin 60° =35·12-45·32=3-4310. 12.(1)设90°<α<180°,角α的终边上一点为P (x ,5),且cos α=24x ,求sin α与tan α的值;(2)已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ,cos θ.解:(1)∵r =x 2+5,∴cos α=xx 2+5, 从而24x =x x 2+5, 解得x =0或x =±3. ∵90°<α<180°, ∴x <0,因此x =- 3.故r =22,sin α=522=104,tan α=5-3=-153.(2)∵θ的终边过点(x ,-1), ∴tan θ=-1x,又tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1. 当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22.1.(2012·聊城模拟)三角形ABC 是锐角三角形,若角θ终边上一点P 的坐标为(sin A -cos B ,cos A -sin C ),则sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值是( )A .1B .-1C .3D .4解析:选B 因为三角形ABC 是锐角三角形,所以A +B >90°,即A >90°-B ,则sin A >sin (90°-B )=cos B ,sin A -cos B >0,同理cos A -sin C <0,所以点P 在第四象限,sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|=-1+1-1=-1.2.(2012·山东高考)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP ―→的坐标为________.解析:设A (2,0),B (2,1),由题意知劣弧 PA 长为2,∠ABP =21=2.设P (x ,y ),则x =2-1×cos ⎝⎛⎭⎫2-π2=2-sin 2,y =1+1×sin ⎝⎛⎭⎫2-π2=1-cos 2,∴OP的坐标为(2-sin 2,1-cos 2).答案:(2-sin 2,1-cos 2) 3.(1)确定tan (-3)cos 8·tan 5的符号;(2)已知α∈(0,π),且sin α+cos α=m (0<m <1),试判断式子sin α-cos α的符号. 解:(1)∵-3,5,8分别是第三、第四、第二象限角, ∴tan(-3)>0,tan 5<0,cos 8<0,∴原式大于0.(2)若0<α<π2,则如图所示,在单位圆中,OM =cos α,MP =sin α,∴sin α+cos α=MP +OM >OP =1. 若α=π2,则sin α+cos α=1.由已知0<m <1,故α∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 于是有sin α-cos α>0.1.已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π]内,α的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4 C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 由已知sin α-cos α>0,tan α>0故⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4. 2.已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 解:∵角α的终边在直线3x +4y =0上, ∴在角α的终边上任取一点P (4t ,-3t )(t ≠0), 则x =4t ,y =-3t ,r =x 2+y 2=(4t )2+(-3t )2=5|t |, 当t >0时,r =5t , sin α=y r =-3t 5t =-35,cos α=x r =4t 5t =45,tan α=y x =-3t 4t =-34;当t <0时,t =-5t ,sin α=y r =-3t -5t =35,cos α=x r =4t -5t =-45,tan α=y x =-3t 4t =-34.综上可知,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34;或sin α=35,cos α=-45,tan α=-34.3.已知0<α<π2,求证:(1)sin α+cos α>1; (2)sin α<α<tan α.证明:如图,设α的终边与单位圆交于P 点,作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过点A (1,0)作AT ⊥x 轴,交α的终边于T ,则sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT .(1)在△OMP 中,∵OM +MP >OP , ∴cos α+sin α>1.(2)连接P A ,则S △OP A <S 扇形OP A <S △OTA , 即12OA ·MP <12OA ·α<12OA ·AT , 即sin α<α<tan α.第二节同角三角函数的基本关系与诱导公式[知识能否忆起]1.同角三角函数的基本关系式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1(α∈R ). (2)商数关系:tan α=sin αcos α⎝⎛⎭⎫α≠k π+π2,k ∈Z . 2.六组诱导公式对于角“k π2±α”(k ∈Z )的三角函数记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”,“奇变偶不变”是指“当k 为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦;当k 为偶数时,函数名不变”.“符号看象限”是指“在α的三角函数值前面加上当α为锐角时,原函数值的符号”.[小题能否全取]1.sin 585°的值为( ) A .-22 B.22 C .-32D.32解析:选A sin 585°=sin(360°+225°) =sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45° =-22. 2.(教材习题改编)已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6D.π3解析:选D ∵sin(π+θ)=-3cos(2π-θ), ∴-sin θ=-3cos θ,∴tan θ= 3. ∵|θ|<π2,∴θ=π3.3.已知tan θ=2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2-θ-sin (π-θ)=( )A .2B .-2C .0D.23解析:选B 原式=cos θ+cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.4.(教材习题改编)如果sin(π+A )=12,那么cos ⎝⎛⎭⎫3π2-A 的值是________. 解析:∵sin(π+A )=12,∴-sin A =12.∴cos ⎝⎛⎭⎫32π-A =-sin A =12. 答案:125.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α=________.解析:由题意知cos α<0,又sin 2α+cos 2α=1, tan α=sin αcos α=-12.∴cos α=-255.答案:-255应用诱导公式时应注意的问题(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意 角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负号—脱周期 —化锐角.特别注意函数名称和符号的确定.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特 别注意判断符号.(3)注意求值与化简后的结果要尽可能有理化、整式化.典题导入[例1] (1)(2012·江西高考)若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( ) A.15 B.14 C.13D.12(2)已知sin(3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎫3π2+α,则sin α-4cos α5sin α+2cos α=________.[自主解答] (1)∵tan θ+1tan θ=4,∴sin θcos θ+cos θsin θ=4, ∴sin 2θ+cos 2θcos θsin θ=4,即2sin 2θ=4,∴sin 2θ=12.(2)法一:由sin(3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎫3π2+α得tan α=2. 原式=tan α-45tan α+2=2-45×2+2=-16.法二:由已知得sin α=2cos α. 原式=2cos α-4cos α5×2cos α+2cos α=-16.[答案] (1)D (2)-16在(2)的条件下,sin 2α+sin 2α=________.解析:原式=sin 2α+2sin αcos α=sin 2α+2sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α+2tan αtan 2α+1=85.答案:85由题悟法1.利用sin 2α+cos 2α=1可以实现角α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.2.应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二(参阅本节题型技法点拨).3.注意公式逆用及变形应用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α.以题试法1.(1)(2012·长沙模拟)若角α的终边落在第三象限,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( )A .3B .-3C .1D .-1(2)已知sin α=2sin β,tan α=3tan β,则cos α=________. 解析:(1)由角α的终边落在第三象限得sin α<0,cos α<0,故原式=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=cos α-cos α+2sin α-sin α=-1-2=-3.(2)∵sin α=2sin β,tan α=3tan β, ∴sin 2α=4sin 2β, ① tan 2α=9tan 2β,② 由①÷②得:9cos 2α=4cos 2β,③①+③得:sin 2α+9cos 2α=4, ∵cos 2α+sin 2α=1, ∴cos 2α=38,即cos α=±64.答案:(1)B (2)±64典题导入[例2] (1)tan (π+α)cos (2π+α)sin ⎝⎛⎭⎫α-3π2cos (-α-3π)sin (-3π-α)=________.(2)已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是( )A .{1,-1,2,-2}B .{-1,1}C .{2,-2}D .{1,-1,0,2,-2}[自主解答] (1)原式=tan αcos αsin ⎣⎡⎦⎤-2π+⎝⎛⎭⎫α+π2cos (3π+α)[-sin (3π+α)]=tan αcos αsin ⎝⎛⎭⎫π2+α(-cos α)sin α=tan αcos αcos α(-cos α)sin α=-tan αcos αsin α=-sin αcos α·cos αsin α=-1.(2)当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2;k 为奇数时,A =-sin αsin α-cos αcos α=-2.[答案] (1)-1 (2)C由题悟法利用诱导公式化简求值时的原则(1)“负化正”,运用-α的诱导公式将任意负角的三角函数化为任意正角的三角函数.(2)“大化小”,利用k ·360°+α(k ∈Z )的诱导公式将大于360°的角的三角函数化为0°到360°的三角函数.(3)“小化锐”,将大于90°的角化为0°到90°的角的三角函数.(4)“锐求值”,得到0°到90°的三角函数后,若是特殊角直接求得,若是非特殊角可由计算器求得.以题试法2.(1)(2012·滨州模拟)sin 600°+tan 240°的值等于( ) A .-32B.2C.3-12D.3+12(2)已知f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx -β),其中α,β,a ,b 均为非零实数,若f (2 012)=-1,则f (2 013)等于________.解析:(1)sin 600°+tan 240°=sin(720°-120°)+tan(180°+60°)=-sin 120°+tan 60°=-32+3=32. (2)由诱导公式知f (2 012)=a sin α+b cos β=-1,∴f (2 013)=a sin(π+α)+b cos(π-β)=-(a sin α+b cos β)=1. 答案:(1)B (2)1典题导入[例3] 在△ABC 中,若sin(2π-A )=-2sin(π-B ),3cos A =-2cos (π-B ),求△ABC 的三个内角.[自主解答] 由已知得sin A =2sin B ,3cos A =2cos B 两式平方相加得2cos 2A =1, 即cos A =22或cos A =-22. (1)当cos A =22时,cos B =32,又角A 、B 是三角形的内角, ∴A =π4,B =π6,∴C =π-(A +B )=7π12.(2)当cos A =-22时,cos B =-32, 又角A 、B 是三角形的内角,∴A =3π4,B =5π6,不合题意.综上知,A =π4,B =π6,C =7π12.由题悟法1.诱导公式在三角形中经常使用,常用的角的变形有:A +B =π-C,2A +2B =2π-2C ,A 2+B 2+C 2=π2等,于是可得sin(A +B )=sin C ,cos A +B 2=sin C2等; 2.求角时,通常是先求出该角的某一个三角函数值,再结合其范围,确定该角的大小.以题试法3.在三角形ABC 中, (1)求证:cos 2A +B 2+cos 2C2=1;(2)若cos ⎝⎛⎭⎫π2+A sin ⎝⎛⎭⎫32π+B tan (C -π)<0,求证:三角形ABC 为钝角三角形. 证明:(1)在△ABC 中,A +B =π-C ,则A +B 2=π2-C2,所以cos A +B 2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-C 2=sin C2, 故cos 2A +B 2+cos 2C2=1.(2)若cos ⎝⎛⎭⎫π2+A sin ⎝⎛⎭⎫32π+B tan (C -π)<0, 则(-sin A )(-cos B )tan C <0, 即sin A cos B tan C <0,∵在△ABC 中,0<A <π,0<B <π,0<C <π,∴sin A >0,⎩⎪⎨⎪⎧ cos B <0,tan C >0或⎩⎪⎨⎪⎧tan C <0,cos B >0,∴B 为钝角或C 为钝角,故△ABC 为钝角三角形.[典例] 已知-π2<x <0,sin x +cos x =15则sin x -cos x = .[常规解法] 由sin x +cos x =15,与sin 2x +cos 2x =1联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧sin x +cos x =15,sin 2x +cos 2x =1,解得⎩⎨⎧sin x =45,cos x =-35或⎩⎨⎧ sin x =-35,cos x =45,∵-π2<x <0,∴⎩⎨⎧sin x =-35,cos x =45,∴sin x -cos x =-75.[答案] -75——————[高手支招]—————————————————————————— 1.上述解法易理解掌握,但计算量较大,很容易出错.若利用sin α+cos α,sin α·cos α,sin α-cos α三者之间的关系,即(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α;(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α;(sin α+cos α)2+(sin α-cos α)2=2,问题迎刃而解.2.对所求式子进行恒等变形时,注意式子正、负号的讨论与确定.—————————————————————————————————————— [巧思妙解] sin x +cos x =15,两边平方得,1+sin 2x =125,∴sin 2x =-2425.∴(sin x -cos x )2=1-sin 2x =4925,又∵-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,∴sin x -cos x =-75.针对训练已知sin θ、cos θ是关于x 的方程x 2-ax +a =0的两根,则a =________. 解析:由题意知,原方程判别式Δ≥0, 即(-a )2-4a ≥0,∴a ≥4或a ≤0.∵⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=a ,sin θcos θ=a ,又(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ, ∴a 2-2a -1=0,∴a =1-2或a =1+2(舍去). 答案:1- 21.已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则下列不等关系中必定成立的是( ) A .sin θ<0,cos θ>0 B .sin θ>0,cos θ<0 C .sin θ>0,cos θ>0D .sin θ<0,cos θ<0解析:选B sin(θ+π)<0,∴-sin θ<0,sin θ>0. ∵cos(θ-π)>0,∴-cos θ>0.∴cos θ<0.2.(2012·安徽名校模拟)已知tan x =2,则sin 2x +1=( ) A .0 B.95 C.43D.53解析:选B sin 2x +1=2sin 2x +cos 2x sin 2x +cos 2x =2tan 2x +1tan 2x +1=95.3.(2012·江西高考)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan 2α=( )A .-34B.34 C .-43D.43解析:选B ∵sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=12,∴tan α=-3.∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=34. 4.(2012·淄博模拟)已知sin 2α=-2425,α∈⎝⎛⎭⎫-π4,0,则sin α+cos α=( ) A .-15B.15 C .-75D.75解析:选B (sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+sin 2α=125,又α∈⎝⎛⎭⎫-π4,0,sin α+cos α>0,所以sin α+cos α=15.5.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-33B.33C .- 3D. 3解析:选D cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=sin φ=32, 又|φ|<π2,则cos φ=12,所以tan φ= 3.6.已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则sin α=( )A.32B .-32C.12D .-12解析:选B 由2tan α·sin α=3得,2sin 2αcos α=3,即2cos 2α+3cos α-2=0,又-π2<α<0,解得cos α=12(cos α=-2舍去),故sin α=-32. 7.cos ⎝⎛⎭⎫-17π4-sin ⎝⎛⎭⎫-17π4的值是________. 解析:原式=cos 17π4+sin 17π4=cos π4+sin π4= 2.答案: 28.若sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin(θ-5π)sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ=________. 解析:由sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,得sin θ+cos θ=2(sin θ-cos θ),两边平方得:1+2sin θcos θ=4(1-2sin θcos θ),故sin θcos θ=310,∴sin(θ-5π)sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ=sin θcos θ=310. 答案:3109.(2012·中山模拟)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=23,则sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=________. 解析:sin ⎝⎛⎭⎫α-2π3=sin ⎣⎡⎦⎤-π2-⎝⎛⎭⎫π6-α =-sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫π6-α=-cos ⎝⎛⎭⎫π6-α=-23. 答案:-2310.求值:sin(-1 200°)·cos 1 290°+cos(-1 020°)·sin(-1 050°)+tan 945°. 解:原式=-sin 1 200°·cos 1 290°+cos 1 020°·(-sin 1 050°)+tan 945° =-sin 120°·cos 210°+cos 300°·(-sin 330°)+tan 225° =(-sin 60°)·(-cos 30°)+cos 60°·sin 30°+tan 45° =32×32+12×12+1=2. 11.已知cos(π+α)=-12,且α是第四象限角,计算:(1)sin(2π-α);(2)sin [α+(2n +1)π]+sin [α-(2n +1)π]sin (α+2n π)cos (α-2n π)(n ∈Z ).解:∵cos(π+α)=-12,∴-cos α=-12,cos α=12.又∵α是第四象限角, ∴sin α=-1-cos 2α=-32. (1)sin(2π-α)=sin [2π+(-α)]=sin(-α) =-sin α=32; (2)sin [α+(2n +1)π]+sin [α-(2n +1)π]sin (α+2n π)·cos (α-2n π)=sin (2n π+π+α)+sin (-2n π-π+α)sin (2n π+α)·cos (-2n π+α)=sin (π+α)+sin (-π+α)sin α·cos α=-sin α-sin (π-α)sin α·cos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.12.(2012·信阳模拟)已知角α的终边经过点P ⎝⎛⎭⎫45,-35. (1)求sin α的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎫π2-αsin (α+π)·tan (α-π)cos (3π-α)的值.解:(1)∵|OP |=1, ∴点P 在单位圆上.由正弦函数的定义得sin α=-35.(2)原式=cos α-sin α·tan α-cos α=sin αsin α·cos α=1cos α,由余弦函数的定义得cos α=45.故所求式子的值为54.1.已知1+sin x cos x =-12,那么cos xsin x -1的值是( )A.12B .-12C .2D .-2解析:选A 由于1+sin x cos x ·sin x -1cos x =sin 2x -1cos 2x =-1,故cos x sin x -1=12. 2.若角α的终边上有一点P (-4,a ),且sin α·cos α=34,则a 的值为( ) A .4 3B .±4 3C .-43或-433D. 3解析:选C 依题意可知角α的终边在第三象限,点P (-4,a )在其终边上且sin α·cos α=34易得tan α=3或33,则a =-43或-433. 3.已知A 、B 、C 是三角形的内角,3sin A ,-cos A 是方程x 2-x +2a =0的两根. (1)求角A ; (2)若1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B=-3,求tan B .解:(1)由已知可得,3sin A -cos A =1.① 又sin 2A +cos 2A =1,所以sin 2A +(3sin A -1)2=1,即4sin 2A -23sin A =0, 得sin A =0(舍去)或sin A =32, 则A =π3或2π3,将A =π3或2π3代入①知A =2π3时不成立,故A =π3.(2)由1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B=-3,得sin 2B -sin B cos B -2cos 2B =0, ∵cos B ≠0,∴tan 2B -tan B -2=0, ∴tan B =2或tan B =-1.∵tan B =-1使cos 2B -sin 2B =0,舍去, 故tan B =2.1.已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m ,则cos ⎝⎛⎭⎫π4+α等于( ) A .mB .-m C.1-m 2D .-1-m 2解析:选A ∵sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m , ∴cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=m . 2.求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ⎝⎛⎭⎫1+1tan θ=1sin θ+1cos θ. 证明:左边=sin θ⎝⎛⎭⎫1+sin θcos θ+cos θ⎝⎛⎭⎫1+cos θsin θ =sin θ+sin 2θcos θ+cos θ+cos 2θsin θ=⎝⎛⎭⎫sin θ+cos 2θsin θ+⎝⎛⎭⎫cos θ+sin 2θcos θ =sin 2θ+cos 2θsin θ+cos 2θ+sin 2θcos θ=1sin θ+1cos θ=右边. 3.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23⎝⎛⎭⎫π2<α<π.求下列各式的值:(1)sin α-cos α;(2)sin 3⎝⎛⎭⎫π2-α+cos 3⎝⎛⎭⎫π2+α. 解:由sin(π-α)-cos(π+α)=23, 得sin α+cos α=23,① 将①两边平方,得1+2sin α·cos α=29,故2sin α·cos α=-79.又π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0. (1)(sin α-cos α)2=1-2sin α·cos α=1-⎝⎛⎭⎫-79=169,∴sin α-cos α=43. (2)sin 3⎝⎛⎭⎫π2-α+cos 3⎝⎛⎭⎫π2+α=cos 3α-sin 3α=(cos α-sin α)(cos 2α+cos α·sin α+sin 2α)=-43×⎝⎛⎭⎫1-718=-2227. 第三节三角函数图象与性质[知识能否忆起]1.周期函数 (1)周期函数的定义:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ),那么函数f (x )就叫做周期函数.T 叫做这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质[小题能否全取]1.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫π4-x 的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4,x ∈R B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-π4,x ∈R C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π-3π4,k ∈Z ,x ∈R D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≠k π+3π4,k ∈Z ,x ∈R 解析:选D ∵x -π4≠k π+π2,∴x ≠k π+3π4,k ∈Z .2.(教材习题改编)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( ) A .y =cos 2xB .y =sin 2xC .y =tan 2xD .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2 解析:选B 选项A 、D 中的函数均为偶函数,C 中函数的最小正周期为π2,故选B.3.函数y =|sin x |的一个单调增区间是( ) A.⎝⎛⎭⎫-π4,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,3π4 C.⎝⎛⎭⎫π,3π2D.⎝⎛⎭⎫3π2,2π解析:选C 作出函数y =|sin x |的图象观察可知,函数y =|sin x |在⎝⎛⎭⎫π,3π2上递增. 4.比较大小,sin ⎝⎛⎭⎫-π18________sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 解析:因为y =sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上为增函数且-π18>-π10,故sin ⎝⎛⎭⎫-π18>sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 答案:>5.(教材习题改编)y =2-3cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________.此时x =________. 解析:当cos ⎝⎛⎭⎫x +π4=-1时,函数y =2-3cos ⎝⎛⎭⎫x +π4取得最大值5,此时x +π4=π+2k π,从而x =34π+2k π,k ∈Z .答案:5 34π+2k π,k ∈Z1.求三角函数的单调区间时,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式,再根据三角函数的单调区间,求出 x 所在的区间.应特别注意,考虑问题应在函数的定义域内. 注意区分下列两种形式的函数单调性的不同:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4;(2)y =sin ⎝⎛⎭⎫π4-ωx . 2.周期性是函数的整体性质,要求对于函数整个定义 域内的每一个x 值都满足f (x +T )=f (x ),其中T 是不为零的 常数.如果只有个别的x 值满足f (x +T )=f (x ),或找到哪怕 只有一个x 值不满足f (x +T )=f (x ),都不能说T 是函数f (x ) 的周期.典题导入[例1] (1)(2012·湛江调研)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为________.(2)函数y =sin 2x +sin x -1的值域为( ) A .[-1,1] B.⎣⎡⎦⎤-54,-1 C.⎣⎡⎦⎤-54,1D.⎣⎡⎦⎤-1,54 [自主解答] (1)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ), ∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z ,∴函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .(2)y =sin 2x +sin x -1,令sin x =t ,则有y =t 2+t -1,t ∈[-1,1],画出函数图象如图所示,从图象可以看出,当t =-12及t =1时,函数取最值,代入y =t 2+t -1可得y ∈⎣⎡⎦⎤-54,1. [答案] (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z (2)C若本例(2)中x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,试求其值域. 解:令t =sin x ,则t ∈[0,1]. ∴y =t 2+t -1=⎝⎛⎭⎫t +122-54. ∴y ∈[-1,1].∴函数的值域为[-1,1].由题悟法1.求三角函数定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.2.求解涉及三角函数的值域(最值)的题目一般常用以下方法: (1)利用sin x 、cos x 的值域;(2)形式复杂的函数应化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域(如本例以题试法(2));(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在给定区间上的值域(最值)问题(如例1(2)).以题试法1.(1)函数y =2+log 12x +tan x 的定义域为________.(2)(2012·山西考前适应性训练)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为( ) A.⎣⎡⎦⎤-32,32B.⎣⎡⎦⎤-32,3 C.⎣⎡⎦⎤-332,332D.⎣⎡⎦⎤-332,3 解析:(1)要使函数有意义则⎩⎪⎨⎪⎧2+log 12x ≥0,x >0,tan x ≥0,x ≠k π+π2,k ∈Z ⇒⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤4,k π≤x <k π+π2(k ∈Z ). 利用数轴可得函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <π2,或π≤x ≤4.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-32,3. 答案:(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <π2,或π≤x ≤4 (2)B典题导入[例2] (2012·华南师大附中模拟)已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x ,求: (1)函数的周期;(2)求函数在[-π,0]上的单调递减区间.[自主解答] 由y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 可化为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. (1)周期T =2πω=2π2=π.(2)令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .所以x ∈R 时,y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . 从而x ∈[-π,0]时,y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的减区间为⎣⎡⎦⎤-π,-7π12,⎣⎡⎦⎤-π12,0.由题悟法求三角函数的单调区间时应注意以下几点:(1)形如y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的函数的单调区间,基本思路是把ωx +φ看作是一个整体,由-π2+2k π≤ωx +φ≤π2+2k π(k ∈Z )求得函数的增区间,由π2+2k π≤ωx +φ≤3π2+2k π(k∈Z )求得函数的减区间.(2)形如y =A sin(-ωx +φ)(A >0,ω>0)的函数,可先利用诱导公式把x 的系数变为正数,得到y =-A sin(ωx -φ),由-π2+2k π≤ωx -φ≤π2+2k π(k ∈Z )得到函数的减区间,由π2+2k π≤ωx -φ≤3π2+2k π(k ∈Z )得到函数的增区间.(3)对于y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)等,函数的单调区间求法与y =A sin(ωx +φ)类似.以题试法2.(1)函数y =|tan x |的增区间为________.(2)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,设a =f ⎝⎛⎭⎫π7,b =f ⎝⎛⎭⎫π6,c =f ⎝⎛⎭⎫π3,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a解析:(1)作出y =|tan x |的图象,观察图象可知,y =|tan x |的增区间是⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z .(2)f (x )=sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,因为函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π6上单调递增,所以f ⎝⎛⎭⎫π7<f ⎝⎛⎭⎫π6,而c =f ⎝⎛⎫π3=2sin 2π3=2sin π3=f (0)<f ⎝⎛⎭⎫π7, 所以c <a <b .答案:(1)⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z (2)B典题导入[例3] (2012·广州调研)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2(x ∈R ),给出下面四个命题: ①函数f (x )的最小正周期为π;②函数f (x )是偶函数;③函数f (x )的图象关于直线x =π4对称;④函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数.其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4[自主解答] 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2=-cos 2x ,则其最小正周期为π,故①正确;易知函数f (x )是偶函数,②正确;由f (x )=-cos 2x 的图象可知,函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,③错误;由f (x )的图象易知函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数,故④正确.综上可知,选C. [答案] C由题悟法1.三角函数的奇偶性的判断技巧首先要对函数的解析式进行恒等变换,再根据定义、诱导公式去判断所求三角函数的奇偶性;也可以根据图象做判断.2.求三角函数周期的方法 (1)利用周期函数的定义.(2)利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.(3)利用图象. 3.三角函数的对称性正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应熟记它们的对称轴和对称中心,并注意数形结合思想的应用.以题试法3.(1)(2012·青岛模拟)下列函数中,周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数的是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 (2)(2012·遵义模拟)若函数f (x )=sin ax +cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A.⎝⎛⎭⎫-π8,0 B .(0,0) C.⎝⎛⎭⎫-18,0D.⎝⎛⎭⎫18,0解析:(1)选A 对于选项A ,注意到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x 的周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是减函数.(2)选C 由条件得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ax +π4,又函数的最小正周期为1,故2πa =1,∴a =2π,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π4.将x =-18代入得函数值为0.含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思 维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的 性质求解此类问题,是以熟练掌握三角函数的各 条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参 数问题进行策略性的分类解析. 1.根据三角函数的单调性求解参数[典例1] 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ),单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ),则ω的值为________. [解析] 由题意,得⎝⎛⎭⎫k π+7π12-⎝⎛⎭⎫k π-5π12=π,即函数f (x )的周期为π,则ω=2. [答案] 2[题后悟道] 解答此类问题时要注意单调区间的给出方式,如“函数f (x )在⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )上单调递增”与“函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z )”,二者是不相同的.针对训练1.(2012·荆州模拟)若函数y =2cos ωx 在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上递减,且有最小值1,则ω的值可以是( )A .2 B.12 C .3D.13解析:选B 由y =2cos ωx 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上是递减的,且有最小值为1,则有f ⎝⎛⎭⎫2π3=1,即2×cos ⎝⎛⎫ω×2π3=1, 即cos ⎝⎛⎭⎫2π3ω=12,检验各选项,得出B 项符合. 2.根据三角函数的奇偶性求解参数[典例2] 已知f (x )=cos ()3x +φ-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( )A.π6B.π3 C .-π6D .-π3[解析]f (x )=2⎣⎡⎦⎤12cos (3x +φ)-32sin (3x +φ)=2cos ⎣⎡⎦⎤(3x +φ)+π3=2cos ⎣⎡⎦⎤3x +⎝⎛⎭⎫φ+π3,由f (x )为偶函数,知φ+π3=k π(k ∈Z ),即φ=k π-π3(k ∈Z ),由所给选项。
高中数学三角函数知识点总结实用版[1]
| k 90 , k Z
⑤终边在 y=x 轴上的角的集合: | k 180 45 , k Z
⑥终边在 y x 轴上的角的集合: | k 180 45 , k Z
▲
y
3
2
sinx
sinx
4 cosx
1 cosx
x
cosx
cosx
1 sinx
2
4 sinx
3
SIN COS三角函数值大小关系图
1、 2、 3、 4表示第一、二、三、 四象限一半所在区域
⑦若角 与角 的终边关于 x 轴对称,则角 与角 的关系:
360 k
⑧若角 与角 的终边关于 y 轴对称,则角 与角 的关系:
360 k 180
⑨若角 与角 的终边在一条直线上,则角
与角 的关系:
180 k
⑩角 与角 的终边互相垂直,则角 与角 的关系:
360 k
90
2. 角度与弧度的互换关系: 360 °=2 180 °= 1° =0.01745 1=57.30 ° =57 ° 18′
高中数学第四章 -三角函数
1. ①与 ( 0°≤ < 360 °) 终 边 相 同 的 角 的 集 合 ( 角 与 角 的 终 边 重 合 ):
| k 360 , k Z
②终边在 x 轴上的角的集合:
| k 180 , k Z
③终边在 y 轴上的角的集合: | k 180 90 , k Z
④终边在坐标轴上的角的集合:
公式组三 s i n (x) s i nx c o s (x) c o sx t a n (x) t a nx c o t (x) c o xt
cos(
) cos cos sin sin
高三数学 三角函数基本公式复习
高三数学 三角函数基本公式复习一、回顾1、同角三角函数基本关系式sin 2α+cos 2α=1 sin αcos α=tan α tan αcot α=12、诱导公式 (奇变偶不变,符号看象限)sin(π-α)=sin α sin(π+α)=-sin α cos(π-α)=-cos α cos(π+α)=-cos α tan(π-α)=-tan α tan(π+α)=tan α sin(2π-α)=-sin α sin(2π+α)=sin α cos(2π-α)=cos α cos(2π+α)=cos α tan(2π-α)=-tan α tan(2π+α)=tan α sin(π2 -α)=cos α sin(π2+α)=cos αcos(π2 -α)=sin α cos(π2 +α)=- sin αtan(π2 -α)=cot α tan(π2 +α)=-cot αsin(3π2 -α)=-cos α sin(3π2 +α)=-cos αcos(3π2 -α)=-sin α cos(3π2 +α)=sin αtan(3π2 -α)=cot α tan(3π2+α)=-cot αsin(-α)=-sin α cos(-α)=cos α tan(-α)=-tan α 3、两角和与差的三角函数cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β tan(α+β)= tan α+tan β1-tan αtan βtan(α-β)= tan α-tan β1+tan αtan β4、二倍角公式sin2α=2sin αcos αcos2α=cos 2α-sin 2α=2 cos 2α-1=1-2 sin 2α tan2α=2tan α1-tan 2α5、公式的变形升幂公式:1+cos2α=2cos 2α 1—cos2α=2sin 2α 降幂公式:cos 2α=1+cos2α2 sin 2α=1-cos2α2正切公式变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β)tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β)6、万能公式(用tan α表示其他三角函数值)sin2α=2tan α1+tan 2α cos2α=1-tan 2α1+tan 2α tan2α=2tan α1-tan 2α 7、插入辅助角公式asinx +bcosx=a 2+b 2sin(x+φ) (tan φ= b a )特殊地:sinx ±cosx = 2 sin(x ±π4)8、熟悉形式的变形(如何变形)1±sinx ±cosx 1±sinx 1±cosx tanx +cotx 1-tan α1+tan α 1+tan α1-tan α若A 、B 是锐角,A+B =π4 ,则(1+tanA )(1+tanB)=29、在三角形中的结论若:A +B +C=π , A+B+C 2 =π2 则有tanA +tanB +tanC=tanAtanBtanCtan A 2 tan B 2 +tan B 2 tan C 2 +tan C 2 tan A2=1 二、练习练习二、三角函数的诱导公式1 (一)、选择题1、如果|cos x |=cos (x +π),则x 的取值集合是( ) A .-2π+2k π≤x ≤2π+2k π B .-2π+2k π≤x ≤2π3+2k π C .2π+2k π≤x ≤2π3+2k π D .(2k +1)π≤x ≤2(k +1)π(以上k ∈Z ) 2、sin (-6π19)的值是( ) A .21 B .-21C .23D .-233、下列三角函数:①sin (n π+3π4);②cos (2n π+6π);③sin (2n π+3π);④cos [(2n +1)π-6π];⑤sin[(2n +1)π-3π](n ∈Z ).其中函数值与sin 3π的值相同的是( ) A .①②B .①③④C .②③⑤D .①③⑤4、若cos (π+α)=-510,且α∈(-2π,0),则tan (2π3+α)的值为( ) A .-36 B .36 C .-26 D .265、设A 、B 、C 是三角形的三个内角,下列关系恒成立的是( )A .cos (A +B )=cosC B .sin (A +B )=sin C C .tan (A +B )=tan CD .sin 2B A =sin 2C6、函数f (x )=cos 3πx(x ∈Z )的值域为( ) A .{-1,-21,0,21,1} B .{-1,-21,21,1}C .{-1,-23,0,23,1} D .{-1,-23,23,1} (二)、填空题7、若α是第三象限角,则)πcos()πsin(21αα---=_________. 8、sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°=_________.(三)、解答题9、求值:sin (-660°)cos420°-tan330°cot(-690°).10、证明:1)πtan(1)π9tan(sin 211cos )πsin(22++-+=--⋅+θθθθθ. 11、已知cos α=31,cos (α+β)=1,求证:cos (2α+β)=31.12、化简:︒+︒︒︒+790cos 250sin 430cos 290sin 21.13、求证:)π5sin()πcos()π6cos()π2sin()π2tan(θθθθθ+-----=tan θ.14、 求证:(1)sin (2π3-α)=-cos α; (2)cos (2π3+α)=sin α. 练习二、三角函数的诱导公式2 (一)、选择题: 1、已知sin(4π+α)=23,则sin(43π-α)值为( ) A.21 B. —21 C. 23 D. —23 2、cos(π+α)= —21,23π<α<π2,sin(π2-α) 值为( ) A.23 B. 21 C. 23± D. —233、化简:)2cos()2sin(21-∙-+ππ得( )A.sin2+cos2B.cos2-sin2C.sin2-cos2D.± (cos2-sin2)4、已知α和β的终边关于x 轴对称,则下列各式中正确的是( ) A.sin α=sin β B. sin(α-π2) =sin β C.cos α=cos β D. cos(π2-α) =-cos β5、设tan θ=-2, 2π-<θ<0,那么sin 2θ+cos(θ-π2)的值等于( ), A. 51(4+5) B. 51(4-5) C. 51(4±5) D. 51(5-4)(二)、填空题: 6、cos(π-x)=23,x ∈(-π,π),则x 的值为 .7、tan α=m ,则=+-+++)cos(-sin()cos(3sin(απα)απ)απ .8、|sin α|=sin (-π+α),则α的取值范围是 .(三)、解答题: 9、)cos(·3sin()cos()n(s 2sin(απα)παπα)π----+-απi .10、已知:sin (x+6π)=41,求sin ()67x +π+cos 2(65π-x )的值. 11、 求下列三角函数值: (1)sin3π7;(2)cos 4π17;(3)tan (-6π23); 12、 求下列三角函数值: (1)sin3π4²cos 6π25²tan 4π5; (2)sin [(2n +1)π-3π2]. 13、设f (θ)=)cos()π(2cos 23)2πsin()π2(sin cos 2223θθθθθ-+++-++-+,求f (3π)的值.三、小结公式的记忆和熟练度是学好三角函数的基础。
高三数学三角函数的相关概念
能力·思维·方法
1.若α是第三象限的角,问α/2是哪个象限的角?2α是哪个 象限的角? 【解法回顾】 各个象限的半角范围可以用下图记忆,图 中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别指第一、二、
三、四象限inα=m (|m|≤1) ,求tanα.
【解题回顾】此类例题的结果可分为以下三种情况. (1)已知一个角的某三角函数值,又知角所在象限,有一解. (2)已知一个角的某三角函数值,且不知角所在象限,有两 解. (3)已知角α的三角函数值是用字母表示时,要分象限讨论 .α分象限讨论的依据是已知三角函数值具有平方关系的那 个三角函数值符号,一般有四解.
2010届高考数学复习 强化双基系列课件
17《三角函数的相关概念》
• 要点·疑点·考点 •课 前 热 身 • 能力·思维·方法 • 延伸·拓展 •误 解 分 析
要点·疑点·考点
1.角的概念的推广 所有与α角终边相同的角的集合S={β|β=α+k· 360°,k∈Z} 2.弧度制 任一个已知角α的弧度数的绝对值 |α|=l/r ( l是弧长,r是 半 径 ) , 1° = π/180 弧 度 , 1rad=(180/π)°≈57.30° = 57°18′ 弧长公式l=|α|r,扇形面积公式S=1/2lr 3.任意角三角函数的定义 设α是一任意角,角α的终边上任意一点P(x,y),P与原点 距离是r,则sinα=y/r,cosα=x/r , tanα=y/x, cotα=x/y,secα=r/x,cscα=r/y.
要点·疑点·考点
4.同角三角函数的基本关系式 ①倒数关系:sinαcscα=1,cosαsecα=1 , tanαcotα =1 ②商数关系:tanα=sinαcosα,cotα=cosαsinα ③平方关系:sin2α+cos2α=1,1+tan2α=sec2α,1+cot2α =csc2α
高三数学-专题复习-三角函数(2)解斜三角形(正弦定理余弦定理应用)
三角函数(2)解斜三角形(正余弦定理应用)1.正弦定理:A a sin =B b sin =Ccsin =2R.(关键点“比”,用法:边角转化) 利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题. (1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角.(从而进一步求出其他的边和角) 2.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bccosA ; cos B =cab ac 2222-+;在余弦定理中,令C =90°,这时cos C =0,所以c 2=a 2+b 2. 利用余弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题:(1)已知三边,求三个角; (2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角. 可能出现一解、两解或无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何作图来理解”.题型一、判断三角形的形状:1.在△ABC 中,若2cos B sin A =sin C ,则△ABC 的形状一定是( ) 答案:CA.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形2.下列条件中,△ABC 是锐角三角形的是( ) A.sin A +cos A =51B.AB ·BC >0C.tan A +tan B +tan C >0D.b =3,c =33,B =30° 答案:C解析:由sin A +cos A =51 得2sin A cos A =-2524<0,∴A 为钝角. 由AB ·BC >0,得BA ·BC <0,∴cos 〈BA ,BC 〉<0.∴B 为钝角.由tan A +tan B +tan C >0,得tan (A +B )·(1-tan A tan B )+tan C >0. ∴tan A tan B tan C >0,A 、B 、C 都为锐角.由B b sin =C c sin ,得sin C =23,∴C =3π或3π2.3.在△ABC 中,sin A =CB CB cos cos sin sin ++,判断这个三角形的形状.解:△ABC 是直角三角形. 题型二、解斜三角形(求角度和长度)4.已知(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,则∠A =_______. 解析:由已知得(b +c )2-a 2=3bc ,∴b 2+c 2-a2=bc .∴bc a c b 2222-+=21.∴∠A =3π. 答案:3π5.在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >21”的 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件解析:在△ABC 中,A >30°⇒0<sin A <1 sin A >21;sin A >21⇒30°<A <150°⇒A >30°答案:B6.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,若三角形的面积S =41(a 2+b 2-c 2),则∠C 的度数是_______.解析:由S =41(a 2+b 2-c 2)得21ab sin C =41·2ab cos C .∴tan C =1.∴C =4π. 答案:45° 7.△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,如果a 2=b (b +c ),求证:A =2B . 证明:用正弦定理,a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,代入a 2=b (b +c )中,得sin 2A =sin B (sin B +sin C )⇒sin 2A -sin 2B =sin B sin C ⇒22cos 1A --22cos 1B- =sin B sin (A +B )⇒21(cos2B -cos2A )=sin B sin (A +B ) ⇒sin (A +B )sin (A -B )=sin B sin (A +B ), 因为A 、B 、C 为三角形的三内角,所以sin (A +B )≠0.所以sin (A -B )=sin B .所以只能有A -B =B ,即A =2B .该题若用余弦定理如何解决?解:利用余弦定理,由a 2=b (b +c ),得cos A =bc a c b 2222-+=bc c b b c b 222)()(+-+=b bc 2-,cos2B =2cos 2B -1=2(ac b c a 2222-+)2-1=2222cc b b c c b )()(++-1=b b c 2-. 所以cos A =cos2B .因为A 、B 是△ABC 的内角,所以A =2B .评述:高考题中,涉及到三角形的题目,重点考查正弦、余弦定理,考查的侧重点还在于三角转换.这是命题者的初衷.8.△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的面积为23,那么b 等于( )A.231+ B.1+3 C.232+ D.2+3答案:B9.已知锐角△ABC 中,sin (A +B )=53,sin (A -B )=51. (1)求证:tan A =2tan B ; (2)设AB =3,求AB 边上的高. (1)证明:∵sin (A +B )=53,sin (A -B )=51,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+51sin cos cos sin 53sin cos cos sin B A B A B A B A B A B A B A tan tan 51sin cos 52cos sin ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⇒=2. ∴tan A =2tan B . (2)解:2π<A +B <π,∴sin (A +B )=53. ∴tan (A +B )=-43, 即BA BA tan tan 1tan tan -+=-43.将tan A =2tanB 代入上式整理得2tan 2B -4tan B -1=0,解得tan B =262±(负值舍去).得tan B =262+,∴tan A =2tan B =2+6. 设AB边上的高为CD ,则AB =AD +DB =A CD tan +B CDtan =623+CD .由AB =3得CD =2+6,所以AB 边上的高为2+6.10.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a 、b 、c 成等比数列,且a 2-c 2=ac -bc ,求∠A 的大小及cBb sin 的值. 解cBb sin =sin A =23.11.在△ABC 中,若∠C =60°,则ca bc b a +++=_______. 解析:c a bc b a +++=))((c a c b bc b ac a +++++22 =222c bc ac ab bc ac b a ++++++. (*)∵∠C =60°,∴a 2+b 2-c 2=2ab cos C =ab . ∴a 2+b 2=ab +c 2. 代入(*)式得222cbc ac ab bc ac b a ++++++=1. 答案:1题型三、取值范围题目12.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,依次成等比数列,求y =BB Bcos sin 2sin 1++的取值范围.解:∵b2=ac ,∴cos B =ac b c a 2222-+=ac ac c a 222-+=21(c a +a c )-21≥21. ∴0<B ≤3π,y =BB B cos sin 2sin 1++=B B B B cos sin cos sin 2++)(=sin B +cos B =2sin (B +4π).∵4π<B +4π≤12π7, ∴22<sin (B +4π)≤1. 故1<y ≤2.13.已知△ABC 中,22(sin 2A -sin 2C )=(a -b )sin B ,外接圆半径为2. (1)求∠C ; (2)求△ABC 面积的最大值.解:(1)由22(sin 2A -sin 2C )=(a -b )·sin B 得22(224R a -224R c )=(a -b )Rb2. 又∵R =2,∴a 2-c 2=ab -b 2.∴a 2+b 2-c2=ab . ∴cos C =ab c b a 2222-+=21.又∵0°<C<180°,∴C =60°. (2)S =21ab sin C =21×23ab =23sin A sin B =23sin A sin (120°-A )=23sin A(sin120°cos A -cos120°sin A )=3sin A cos A +3sin 2A =23sin2A -23sin2A cos2A +23=3sin (2A -30°)+23. ∴当2A =120°,即A =60°时,S max =233. 14.在锐角△ABC 中,边长a =1,b =2,则边长c 的取值范围是_______.解析:若c 是最大边,则cos C >0.∴abc b a 2222-+>0,∴c <5.又c >b -a =1, ∴1<c <5.●思悟小结1.在△ABC 中,∵A +B +C =π,∴sin2B A +=cos 2C ,cos 2B A +=sin 2C2.∠A 、∠B 、∠C 成等差数列的充分必要条件是∠B =60°.3.在非直角三角形中,tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C .。
三角函数知识点总结
高中数学第四章-三角函数考试内容:角的概念的推广.弧度制.任意角的三角函数.单位圆中的三角函数线.同角三角函数的基本关系式.正弦、余弦的诱导公式.两角和与差的正弦、余弦、正切.二倍角的正弦、余弦、正切.正弦函数、余弦函数的图像和性质.周期函数.函数y=Asin(ωx+φ)的图像.正切函数的图像和性质.已知三角函数值求角. 正弦定理.余弦定理.斜三角形解法.考试要求:(1)理解任意角的概念、弧度的意义能正确地进行弧度与角度的换算.(2)掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义;了解余切、正割、余割的定义;掌握同角三角函数的基本关系式;掌握正弦、余弦的诱导公式;了解周期函数与最小正周期的意义. (3)掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式;掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式. (4)能正确运用三角公式,进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明.(5)理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质,会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=Asin(ωx+φ)的简图,理解A.ω、φ的物理意义.(6)会由已知三角函数值求角,并会用符号arcsinx\arc-cosx\arctanx 表示. (7)掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形. (8)“同角三角函数基本关系式:sin2α+cos2α=1,sin α/cos α=tan α,tan α•cos α=1”.§04. 三角函数 知识要点1. ①与α(0°≤α<360°)终边相同的角的集合(角α与角β的终边重合):{}Z k k ∈+⨯=,360|αββ②终边在x 轴上的角的集合: {}Z k k ∈⨯=,180| ββ ③终边在y 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,90180|ββ ④终边在坐标轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,90| ββ ⑤终边在y =x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,45180| ββ ⑥终边在x y -=轴上的角的集合:{}Z k k ∈-⨯=,45180| ββ⑦若角α与角β的终边关于x 轴对称,则角α与角β的关系:βα-=k 360 ⑧若角α与角β的终边关于y 轴对称,则角α与角β的关系:βα-+= 180360k ⑨若角α与角β的终边在一条直线上,则角α与角β的关系:βα+=k 180 ⑩角α与角β的终边互相垂直,则角α与角β的关系: 90360±+=βαkSIN \COS 三角函数值大小关系图1、2、3、4表示第一、二、三、四象限一半所在区域2. 角度与弧度的互换关系:360°=2π 180°=π 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′ 注意: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.、弧度与角度互换公式: 1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ. 1°=180π≈0.01745(rad )3、弧长公式:r l ⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形 4、三角函数:设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y )P 与原点的距离为r ,则=αsin rx=αcos ; x y =αtan ; yx =αcot ; x r =αsec ;. αcsc 5、三角函数在各象限的符号:正切、余切余弦、正割正弦、余割6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7. 三角函数的定义域:(6个)8、同角三角函数的基本关系式:αααt a n c o s s i n =αααc o t s i n c o s =1c o t t a n =⋅αα 1sin csc =α⋅α 1c o s s e c =α⋅α1c o s s i n 22=+αα1tan sec 22=-αα1cot csc 22=-αα9、诱导公式:2k παα±把的三角函数化为的三角函数,概括为:“奇变偶不变,符号看象限” 三角函数的公式:(一)基本关系公式组二 公式组三x x k x x k x x k x x k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππ x x x x xx x x c o t)c o t (t a n )t a n (c o s )c o s (s i n )s i n (-=--=-=--=-公式组四 公式组五 公式组六公式组一sin x ·csc x =1tan x =xx cos sin sin 2x +cos 2x =1cos x ·sec x x =xx sin cos 1+tan 2x =sec 2x tan x ·cot x =1 1+cot 2x =csc 2x =1(3) 若 o<x<2,则sinx<x<tanx16. 几个重要结论:xx x x x x x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππx x x x x x x x c o t)2c o t (t a n )2t a n (c o s )2c o s (s i n )2s i n (-=--=-=--=-ππππx x xx x x xx c o t)c o t (t a n )t a n (c o s )c o s (s i n )s i n (-=--=--=-=-ππππ(二)角与角之间的互换公式组一 公式组二βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ αααc o s s i n 22s i n= βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=- ααααα2222s i n 211c o s 2s i n c o s 2c o s -=-=-= βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ ααα2t a n 1t a n 22t a n -=βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- 2c o s12s i n αα-±= βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+ 2cos 12cos αα+±=βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=- 公式组三 公式组四 公式组五2tan 12tan2sin 2ααα+= 2tan 12tan1cos 22ααα+-=2tan 12tan2tan 2αα-=42675cos 15sin -== ,42615cos 75sin +== ,3275cot 15tan -== ,3215cot 75tan +== . 10. 正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:(定义域,值域,图像,周期性,单调性,)注意:①x y sin -=与x y sin =的单调性正好相反;x y cos -=与x y cos =的单调性也同样相反.一般地,若)(x f y =在],[b a 上递增(减),则)(x f y -=在],[b a 上递减(增).②x y sin =与x y cos =的周期是π.③)sin(ϕω+=x y 或)cos(ϕω+=x y (0≠ω)的周期ωπ2=T .2tanx y =的周期为2π(πωπ2=⇒=T T ,如图,翻折无效).④)sin(ϕω+=x y 的对称轴方程是2ππ+=k x (Z k ∈),对称中心(0,πk );)c o s (ϕω+=x y 的()()[]()()[]()()[]()()[]βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβα--+-=-++=--+=-++=cos cos 21sin sin cos cos 21cos cos sin sin 21sin cos sin sin 21cos sin 2cos 2sin 2sin sin βαβαβα-+=+2sin 2cos 2sin sin βαβαβα-+=-2cos 2cos 2cos cos βαβαβα-+=+2sin 2sin 2cos cos βαβαβα-+-=-αααααααsin cos 1cos 1sin cos 1cos 12tan -=+=+-±=ααπsin )21cos(-=+ααπcos )21sin(=+ααπcot )21tan(-=+ααπsin )21cos(=-ααπcos )21sin(=-ααπcot )21tan(=-对称轴方程是πk x =(Z k ∈),对称中心(0,21ππ+k );)t a n (ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ). x x y x y 2cos )2cos(2cos -=--=−−−→−=原点对称⑤当αtan ·,1tan =β)(2Z k k ∈+=+ππβα;αtan ·,1tan -=β)(2Z k k ∈+=-ππβα.⑥x y cos =与⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ππk x y 22sin 是同一函数,而)(ϕω+=x y 是偶函数,则)cos()21sin()(x k x x y ωππωϕω±=++=+=.⑦函数x y tan =在R 上为增函数.(×) [只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,x y tan =为增函数,同样也是错误的].⑧定义域关于原点对称是)(x f 具有奇偶性的必要不充分条件.(奇偶性的两个条件:一是定义域关于原点对称(奇偶都要),二是满足奇偶性条件,偶函数:)()(x f x f =-,奇函数:)()(x f x f -=-)奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如:x y tan =是奇函数,)31tan(π+=x y 是非奇非偶.(定义域不关于原点对称)奇函数特有性质:若x ∈0的定义域,则)(x f 一定有0)0(=f .(x ∉0的定义域,则无此性质)⑨x y sin =不是周期函数;x y sin =为周期函数(π=T );x y cos =是周期函数(如图);x y cos =为周期函数(=T 212cos +=x y 的周期为π(如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如: R k k x f x f y ∈+===),(5)(.⑩abb a b a y =+++=+=ϕϕαβαcos )sin(sin cos 22 有y b a ≥+22. 11、三角函数图象的作法: 1)、几何法:2)、描点法及其特例——五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线).3)、利用图象变换作三角函数图象.三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等.函数y =Asin (ωx +φ)的振幅|A|,周期2||T πω=,频率1||2f Tωπ==,相位;x ωϕ+初相ϕ(即当x =0时的相位).(当A >0,ω>0 时以上公式可去绝对值符号),由y =sinx 的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A|>1)或缩短(当0<|A|<1)到原来的|A|倍,得到y =Asinx 的图象,叫做振幅变换或叫沿y 轴的伸缩变换.(用y/A 替换y )y=|cos2x +1/2|图象由y =sinx 的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的1||ω倍,得到y =sin ω x 的图象,叫做周期变换或叫做沿x 轴的伸缩变换.(用ωx替换x)由y =sinx 的图象上所有的点向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平行移动|φ|个单位,得到y =sin (x +φ)的图象,叫做相位变换或叫做沿x 轴方向的平移.(用x +φ替换x)由y =sinx 的图象上所有的点向上(当b >0)或向下(当b <0)平行移动|b |个单位,得到y =sinx +b 的图象叫做沿y 轴方向的平移.(用y+(-b)替换y )由y =sinx 的图象利用图象变换作函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)(x ∈R )的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象延x 轴量伸缩量的区别。
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2010届高三数学总复习三角函数专题——三角函数的概念
一、选择题:
1、下列四个角中,①-5 ②π37
③π5
11-
④
1206°其中是第一象限角的个数是 ( ) A. 1个 B . 2个 C. 3个 D. 4个
2、设(,)6
3
ππ
θ∈,且17θ的终边与θ角的终边相同,则tan θ等于 ( )
A
.1 B.
C
1 D 1
3、在(0,2)π内,使cos sin tan x x x >>成立的x 的取值范围是
( )
A . (4
3,4π
π) B .(
23,45ππ) C .(
ππ
2,23) D .(
4
7,
2
3ππ)
4、sin1,cos1,tan1的大小关系是 ( )
A . tan1 >>sin1>cos1
B .tan1 >cos1>sin1
C . cos1>sin1>tan1
D .sin1 >cos1> tan1 5、 α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cosα=
x 4
2,则sin α的值为( )
A.
4
10 B.
4
6 C.
4
2 D.
4
5
6、已知点P (sin θ-cos θ,tan θ)在第一象限,则在[0,2π]的θ的取值范围式( )
A .)45,()43,
2(ππππ B .)4
5,()2,4(π
πππ C .)23,45()43,2(πππ
π D .),4
3()2,4(ππ
ππ 二、填空题:
7、函数12
()log (sin cos )f x x x =-的定义域为 .
8、设f(n)=cos (
2
πn +
4
π
) ,则(1)(2)(3)(2010)f f f f ++++ = .
9、已知tanα+cotα=-2,则tan cot n
n
αα+=______ .
10、若tan(cos θ)·cot(sin θ)>0,则角θ的终边在 象限。
11 、已知函数()'(
)cos sin ,4
f x f x x π
=+则(
)4
f π
的值为 .
12、若α是第二象限的角,试分别确定2,
,23
αα
α角终边所在位置
13、若α是第三、四象限的角,23sin 4m m
α-=
-,则m 的取值范围是
三、解答题:
14、设函数 2()23(03)f x x x x =-++≤≤若记()f x 的最大值为m,最小值为n 当α的终边经过
点P(m,n-1)时,求sin cos αα+的值
15.已知奇函数()f x 的定义域为实数集,且()f x 在[0,)+∞上是增函数,当02
π
θ≤≤时,是否
存在这样的实数m ,使2(42cos )(2sin 2)(0)f m m f f θθ--+>对所有的[0,
]2
π
θ∈均成立?
若存在,求出所有适合条件的实数m ;若不存在,请说明理由.
9.一、三
【答案】1【解析】因为'()'(
)sin cos 4
f x f x x π
=-⋅+所以'(
)'(
)sin
cos
4
4
4
4
f f π
π
π
π
=-⋅+
'(
)14
f π
⇒=故(
)'(
)cos
sin
(
)14
4
4
4
4
f f f π
π
π
π
π
=+⇒=。