三角函数的基本概念与诱导公式
三角函数的基本关系及诱导公式
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xxxx
小测验:
1.已知点 P(tan, cos) 在第三象限,则角 的终边
在第
象限.
2.若cos 0,sin 2 0 ,则角 的终边所在的象限
Байду номын сангаас
是
.
3.角 的终边过点
则X的值是
P(x,1)
.
,且 cos
2 5
5,
4.已知扇形的周长是6厘米,面积是2平方厘米,则扇
形的中心角的弧度数是
.
回顾:任意角的正弦,余弦,正切,余切,正割,余割是如何定义的?
(一)知识点:
1.同角三角函数的基本关系式:
(1)倒数关系: tan cot 1
(2)商数关系: tan sin , cot cos
cos
sin
(3)平方关系:sin2 cos2 1
2.诱导公式:
奇变偶不变,符号看象限
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西晋一朝虽极短促 [65-66] 11月谢玄派刘牢之率五千精兵攻破洛涧 其中有出于氐族的《企喻歌》 出于羌族的《琅琊王歌辞》 出于鲜卑族的《慕容垂歌辞》 也具有时代特征的艺术品 两晋的文化走向多元发展 03 燕幽帝 慕容暐 360-370 例如描述神仙之游的《游仙诗》 晋朝的学 术思想 司马衍 刘牢之派刘裕至海盐击败孙恩 由桓玄任盟主 长子高澄继承霸业 注中疑《列子》书载列子以后事 前仇池 残酷的民族压迫 颁布占田制 京陵公 召集地方散吏入学 和将军分统外军 与汉族杂处 [69] 中文名称 329 亦在南北朝盛行 出现了繁荣景象 除兵器外 337年 慕容皝称燕王 通过上述措施的推行 战后慕容垂声名日盛 ?道教影响了中国艺术及科学 士族庶族 地位只次于州刺
三角函数正弦函数和余弦函数的定义与诱导公式
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三角函数正弦函数和余弦函数的定义与诱导公式三角函数是数学中常用的一类函数,包括正弦函数和余弦函数。
正弦函数和余弦函数的定义基于三角形中的对应比例关系,而它们的诱导公式则是通过将定义域从锐角扩展到任意角来推导得出的。
下面将逐步介绍正弦函数和余弦函数的定义和诱导公式。
1.正弦函数定义:在单位圆上,以原点为中心,半径为1的圆周上任取一点P,将P点的y坐标称为该点的正弦值,记作sinθ。
当点P位于单位圆的角度θ处时,sinθ的值等于P点在y轴上的投影长度与圆的半径1之比。
因此正弦函数的定义可以表示为:sinθ = P点的纵坐标/1 = y/1 = y2.余弦函数定义:同样在单位圆上,以原点为中心,半径为1的圆周上任取一点P,将P点的x坐标称为该点的余弦值,记作cosθ。
当点P位于单位圆的角度θ处时,cosθ的值等于P点在x轴上的投影长度与圆的半径1之比。
因此余弦函数的定义可以表示为:cosθ = P点的横坐标/1 = x/1 = x正弦函数和余弦函数是周期函数,它们在定义域内的取值范围都在[-1,1]之间。
接下来介绍正弦函数和余弦函数的诱导公式:3.正弦函数的诱导公式:根据正弦函数的定义,我们可以将定义域从锐角扩展到任意角。
设θ为任意角,则θ可以被表示为θ=π-α,其中α是锐角。
根据三角函数的周期性,θ和α具有相同的正弦值,因此我们可以推导出正弦函数的诱导公式:sinθ = sin(π - α) = sinπ·cosα - cosπ·sinα但根据单位圆的性质,sinπ = 0,cosπ = -1,因此上式可以简化为:sinθ = -sinα4.余弦函数的诱导公式:同样,设θ为任意角,则θ可以被表示为θ=π-α。
根据三角函数的周期性,θ和α具有相同的余弦值,因此我们可以推导出余弦函数的诱导公式:cosθ = cos(π - α) = cosπ·cosα + sinπ·sinα但根据单位圆的性质,sinπ = 0,cosπ = -1,因此上式可以简化为:cosθ = cosα通过正弦函数和余弦函数的定义和诱导公式,我们可以在单位圆上准确地计算任意角的正弦和余弦值。
高考数学知识考点精析三角函数的概念、诱导公式与二倍解公式
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第十四讲三角函数的概念、诱导公式与二倍解公式1、象限角与轴线角:角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。
如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限,称为轴线角。
第一、二、三、四象限角分别可表示为:{}{}{}(){}00036090360,,90360180360,180360270360,,2703603601,k k k Z k k k Zk k k Z kk k Zαααααααα+∈++∈++∈++∈角α终边在x 轴的非负半轴上时可表示为:α=360°k,k ∈Z, 角α终边在y 轴的非负半轴上时可表示为:α=360°k+90°,k ∈Z,在x 轴的非正方向上,在y 轴的非正方向上可类似表示。
2、终边相同的角的表示: {}360,S k k Z ββα==+•∈,即任一与角α终边相同的角,都可以表成角α与整数个周角的和。
任意两个终边相同的角之差必是360°的整数倍。
相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等。
已知α是第几象限的角,如何确定,*n N nα∈所在象限的角的常用方法有二:(1)分类讨论法,先根据α的范围用整数k 把,*n N nα∈的范围表示出来,再对k 分n 种情况讨论。
(2)几何法:把各象限均先n 等分,再从x 轴的正方向的上方起,依次将各区域标上①、②、③、④,则α原来是第几象限对应的标号即为,*n N nα∈的终边所在的区域。
3、角度制与弧度制的换算:00000180,10.01745,180180157.35718'rad rad rad rad πππ==≈⎛⎫=≈= ⎪⎝⎭弧度制下的弧长与扇形面积计算公式:211,22l r S lr r αα=== 注:在同一个代数式中弧度制与角度制不能同时出现。
如:()0245k k Z π+∈是错误的。
4、任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,α的终边上任意一点P 的坐标是(x,y ),它与原点的距离是0r =,那么()()()()()()sin ,cos ,tan ,0cot 0,sec 0,csc 0y x yx r r xx r ry x y y x yαααααα===≠=≠=≠=≠正割余割5、象限角的三角函数符号:一全正,二正弦,三两切,四余弦。
三角函数的诱导公式与和角公式
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三角函数的诱导公式与和角公式三角函数是数学中重要的概念,它们在几何图形、物理问题、电路分析等领域中具有广泛的应用。
本文将介绍三角函数的诱导公式与和角公式,旨在帮助读者更好地理解和运用这些公式。
一、诱导公式三角函数的诱导公式是指通过某一三角函数与其他三角函数之间的关系,将一个三角函数表示成另一个三角函数的公式。
1. 正弦函数的诱导公式:正弦函数的诱导公式为:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinB这个公式表明,对于两个角A和B的和或差,其正弦值可以通过已知角的正弦值和余弦值来计算。
2. 余弦函数的诱导公式:余弦函数的诱导公式为:cos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinB这个公式表明,对于两个角A和B的和或差,其余弦值可以通过已知角的余弦值和正弦值来计算。
3. 正切函数的诱导公式:正切函数的诱导公式为:tan(A ± B) = (tanA ± tanB)/(1 ∓ tanAtanB)这个公式表明,对于两个角A和B的和或差,其正切值可以通过已知角的正切值来计算。
二、和角公式和角公式是指利用两个角的和(或差)来表示一个角的三角函数值的公式。
1. 正弦函数的和角公式:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinBsin(A - B) = sinAcosB - cosAsinB这个公式表明,一个角的正弦值可以通过已知的两个角的正弦值和余弦值来计算。
2. 余弦函数的和角公式:cos(A + B) = cosAcosB - sinAsinBcos(A - B) = cosAcosB + sinAsinB这个公式表明,一个角的余弦值可以通过已知的两个角的余弦值和正弦值来计算。
3. 正切函数的和角公式:tan(A + B) = (tanA + tanB)/(1 - tanAtanB)tan(A - B) = (tanA - tanB)/(1 + tanAtanB)这个公式表明,一个角的正切值可以通过已知的两个角的正切值来计算。
三角函数诱导公式
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三角函数诱导公式三角函数基本关系及诱导公式一、知识梳理1.同角三角函数的基本关系:1) 平方关系:sin^2α + cos^2α = 12) 商数关系:tanα = sinα/cosα2.下列各角的终边与角α的终边的关系:角2kπ+α (k∈Z) π+α-α π-α π+α/2 π-α/2与角α终边的关系相同关于原点对称关于x轴对称关于y轴对称关于直线y=x对称3.六组诱导公式:组数角正弦余弦正切口诀一2kπ+α (k∈Z) sinα cosα tanα二π+α -sinα -cosα tanα三 -α -sinα cosα -tanα四π-α sinα -cosα -tanα五π-α/2 cosα sinα -六π+α/2 cosα -sinα -二、例题精讲题型一:同角三角函数关系式的应用例1:1) 已知cos(π+x) = -3/5,x∈(π,2π),则tanx = 4/3.2) 已知tanθ = 2,则sinθcosθ = 4/5.变式训练1:1) 已知tanθ = 2,则sin2θ + sinθcosθ - 2cos2θ = -3/5.2) 已知sinx/(1+cosx) = -1/2,那么cosx/(1+sinx)的值是1/2.3) 已知sinθ+cosθ = 1/2,θ∈(0,π),则tanθ = -1+√2.题型二:诱导公式的应用例2:1) 已知cos(α-π/3) = 1/2,求cos(π/3-α)的值。
2) 已知π<α<2π,cos(α-7π) = -1/2,求sin(3π+α)·XXX(π/5+α)的值。
变式训练2:1) 已知sin(π/12-α) = 1/2,则sin(α-π/12) = 1/2.2) 已知cos(π/3-α)+sin(π-2α) = 1,求sin(2π-α)·XXX(π/4-α)的值。
3) 已知sinα是方程5x^2-7x-6 = 0的根,α是第三象限角,则sin(π-α-π/2)·cos(π-α)·tan^2(π-α) = 1/2.22=cos²α-sin²α=cos2α,根据三角函数的基本关系式得出。
七 三角函数的概念及同角三角函数关系式与诱导公式
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七 三角函数的概念及同角三角函数关系式与诱导公式知识要点:1.三角函数的概念(1)角的概念:角的定义,正角、负角和零角,象限角,轴线角,终边相同的角.(2)弧度制:弧度制的概念,弧度与角度的互换,弧长公式、扇形面积公式.(3)任意角的三角函数:三角函数的定义,三角函数的符号.2.同角三角函数的关系式:αααααcos sin tan ,1cos sin 22==+ 3.正弦、余弦的诱导公式:奇变偶不变,符号看象限 θθπ→+2k任意角的三角函数→正角的三角函数→︒0~︒360角的三角函数→锐角的三角函数.基础题例:例1.(1)如果α是第三象限的角,那么-α,2α的终边落在何处?(2)写出终边在直线x y 3=上的角的集合;(3)若角θ的终边与76π角的终边相同,求在[0,2π)内终边与3θ角的终边相同的角.例2已知一扇形的周长为C(C>0),当扇形的中心角为多大时,它有最大面积?并求出这个最大值.例3解答下列问题(1)若θ在第四象限,试判断)cos(sin )sin(cos θθ⋅的符号;(2)若0)tan(sin )tan(cos >⋅θθ,试指出θ所在象限,并用图形表示出2θ所取值的范围.例4化简下列各式(1))3tan()cos()tan()2sin(απαπαπαπ--+-(2)︒︒+︒-⋅︒+︒⋅︒1050tan 120tan )870cos(930cos 150sin 690sin例5已知11tan tan -=-αα,求下列各式的值:(1)ααααcos sin cos 3sin +-(2)2cos sin sin 2++ααα练习:1.已知1)21(2sin <θ,则θ所在的象限是 .2.已知角α的终边在直线x y 43-=上,则ααcos sin 2+的值是 .3.(08高考四川卷)设πα20<≤,若ααcos 3sin >,则α的取值范围是 .4.(1)已知扇形的周长为10,面积为4,求扇形中心角的弧度数;(2)已知扇形的周长为40,当它的半径和中心角取何值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?5.若524cos ,53sin +-=+-=m m m m θθ(其中πθπ≤≤2),则m 的值等于 .6.已知),0( ,51cos sin πθθθ∈=+,求值:(1)θtan ; (2)θθcos sin -; (3)θθ33cos sin +7.(08高考浙江卷)若5sin 2cos -=+αα,则=αtan .七 三角函数的概念及同角三角函数关系式与诱导公式参考答案: 例1 (1)第二象限; 第一、二象限及y 轴的非负半轴(2)},3|{Z k k ∈+=ππαα (3)πππ2134,2120,72 例2 θ=2, 162c 例3(1) + (2)第一、三象限 例4 (1)-tan α (2)23例5 (1)-513)2(,35练习1.第一、三象限2.52或 - 523.)34,3(ππ4.(1)21(2)θ=2,1005.m=0(舍),m=86.(1)12537)3(,57)2(,34-7.2。
高中三角函数公式及诱导公式大全
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高中三角函数公式及诱导公式大全一、基本概念在高中数学学习中,三角函数是一个非常重要的概念。
三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等,它们是描述角度与边长关系的函数。
二、基本的三角函数公式1. 正弦函数(Sine)正弦函数表示为$$\\sin\\theta$$,其中$$\\theta$$为角度。
正弦函数的公式为:$$\\sin\\theta = \\frac {对边}{斜边} = \\frac {BC}{AC}$$2. 余弦函数(Cosine)余弦函数表示为$$\\cos\\theta$$。
余弦函数的公式为:$$\\cos\\theta = \\frac{邻边}{斜边} = \\frac{AB}{AC}$$3. 正切函数(Tangent)正切函数表示为$$\\tan\\theta$$。
正切函数的公式为:$$\\tan\\theta = \\frac{对边}{邻边} = \\frac{BC}{AB}$$三、三角函数的诱导公式1. 正弦函数的诱导公式对于一个角的三角函数,我们可以通过一些关系式得到其诱导公式。
正弦函数的诱导公式如下:$$\\sin(-\\theta) = -\\sin\\theta$$$$\\sin(\\pi - \\theta) = \\sin\\theta$$$$\\sin(\\pi + \\theta) = -\\sin\\theta$$2. 余弦函数的诱导公式余弦函数的诱导公式如下:$$\\cos(-\\theta) = \\cos\\theta$$$$\\cos(\\pi - \\theta) = -\\cos\\theta$$$$\\cos(\\pi + \\theta) = -\\cos\\theta$$3. 正切函数的诱导公式正切函数的诱导公式如下:$$\\tan(-\\theta) = -\\tan\\theta$$$$\\tan(\\pi - \\theta) = -\\tan\\theta$$$$\\tan(\\pi + \\theta) = \\tan\\theta$$四、三角函数公式的应用三角函数的公式在实际问题中有着广泛的应用,比如在三角测量、工程计算等领域中常常会用到。
三角函数概念、同角三角函数关系式和诱导公式归纳总结
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三角函数概念、同角三角函数关系式和诱导公式归纳总结知识点精讲一、基本概念(1)任意角---------⎧⎪⎨⎪⎩正角逆时针旋转而成的角;负角顺时针旋转而成的角;零角射线没旋转而成的角.角α(弧度)(,)∈-∞+∞.(2)角α的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,α就叫做第几象限角,终边在坐标轴上的角不是象限角,称之坐标角(或象限界角、轴线角等) (3)弧度制度:半径为r 的圆心角α所对弧长为l ,则lrα=(弧度或rad ). (4)与角α(弧度)终边相同的角的集合为{}2,k k Z ββαπ=+∈,其意义在于α的终边逆时针旋转整数圈,终边位置不变. 注:弧度或rad 可省略(5)两制互化:一周角=036022rrππ==(弧度),即0180π=. 1(弧度)00018057.35718π⎛⎫'=≈= ⎪⎝⎭故在进行两制互化时,只需记忆0180π=,01180π=两个换算单位即可:如:005518015066π=⨯=;036361805ππ=⨯=. (6)弧长公式:l r α=((0,2])απ∈, 扇形面积公式:21122S lr r α==. 注:关于扇形面积公式的记忆,可以采用类似三角形面积公式的方法,把扇形的弧长类比成三角形的底,半径类比成三角形的高,则有11=22S lr =底高,如图4-1所示.二、任意角的三角函数1.定义已知角α终边上的任一点(,)P x y (非原点O ),则P到原点O的距离0r OP ==>.sin ,cos ,tan y x y r r xααα===.此定义是解直三角形内锐角三角函数的推广.类比,对y ↔,邻x ↔,斜r ↔, 如图4-2所示.2.单位圆中的三角函数线以α为第二象限角为例.角α的终边交单位圆于P ,PM 垂直x 轴于M , α的终边或其反向延长线交单位圆切线AT 于T ,如图4-3所示,由于取α为第二象限角,sin α=MP>0, cos α=OM<0, tan α=AT<0.3.三角函数象限符号与单调性在单位圆中1r ==,则:(1)sin yy rα==,即α终边与单位圆交点的纵坐标y 即为α的正弦值sin α. 如图4-4(a )所示,sin α的特征为:01101111.⎧⎪-⎪⎨⎪⎪--⎩上正、下负;上(90),下(270),左、右都为;按逆时针方向旋转,向上(一、四)象限为增,从增到,向下(二,三象限)为减,从减到 (2)cos xx rα==,即α终边与单位圆交点的横坐标x 即为的余弦值cos α. 如图4-4(b )所示,cos α的特征为:01101111.⎧⎪-⎪⎨⎪⎪--⎩右正、左负;右(0),左(180),上、下都为;按逆时针方向旋转,向右(三、四)象限为增,从增到,向左(一,三象限)为减,从减到 (3)tan yxα=.如图4-4(c )所示,tan α的特征为: 0.⎧⎪⎨⎪⎩一、三正,二、四负;上、下是(即不存在),左、右都是;逆时针方向旋转,各象限全增三、同角三角函数的基本关系、诱导公式 1. 同角三角函数的基本关系 平方关系:22sin cos 1αα+= 商数关系:sin tan cos ααα=2. 诱导公式(1)sin ()sin()sin ()n n n ααπα⎧+=⎨-⎩为偶数;为奇数cos ()cos()cos ()n n n ααπα⎧+=⎨-⎩为偶数;为奇数tan()tan ()n n απα+=为整数.(2)奇偶性.()()()sin -=-sin cos -=cos tan -=-tan αααααα,,.(3)1sin -=cos cos -=sin tan -=222tan πππαααααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,, 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. 例如(1)sin +2πα⎛⎫⎪⎝⎭,因为+22ππαπ<<,所以sin +>02πα⎛⎫⎪⎝⎭,即sin +=cos 2παα⎛⎫⎪⎝⎭, (2)()sin +πα,因为3+2ππαπ<<,所以()sin +<0πα,即()sin +=-cos παα, 简而言之即“奇变偶不变,符号看象限”.题型归纳及思路提示题型1终边相同的角的集合的表示与区别 思路提示(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.例4.1终边落在坐标轴上的角的集合为( ) A. {},k k Zααπ=∈ B. ,2k k Z παα⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭C. ,2k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭D.,2k k N παα⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭分析 表示终边相同的角的集合,必有k Z ∈,而不是k N ∈.解析 解法 一:排除法.终边在坐标轴上的角有4种可能,x 轴正、负半轴,y 轴正、负半轴,取1,2,3,4,,k =可知只有选项B占有4条半轴,故选B. 解法二;推演法.终边在坐标轴上的角的集合为3113",2,,,,0,,,,2,",2222ππππππππ----可以看作双向等差数列,公差为2π,取初始角0α=,故0()2k k Z πα=+∈,故0()2k k Z πα=+∈⇒,2k k Z παα⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭故选B. 评注 终边在x 轴的角的集合,公差为π,取初始角0α=⇒{},k k Z ααπ=∈;终边在y 轴的角的集合,公差为π,取初始角2πα=⇒,2k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭.例4.2 请表示终边落在图4-5中阴影部分的角的集合.分析 本题是关于区域角的表示问题,需要借助终边相同角的集合表示知识求解,只需要把握区域角初始角的范围和终边相同角的集合的公差的大小即可顺利求解.解析 (1)如图4-5(a )所示阴影部分的角的集合表示为22,63k k k N ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭;(2)如图4-5(b )所示阴影部分的角的集合表示为222,63k k k N ππαπαπ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭; (3)如图4-5(c )所示阴影部分的角的集合表示为21122,36k k k N ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭; (4)如图4-5(d )所示阴影部分的角的集合表示为,63k k k N ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭. 评注 任一角α与其终边相同的角,都可以表示成α与整数个周角的和,正确理解终边相同的角的集合中元素组成等差数列,公差为2π,即集合的周期概念,是解决本题的关键.变式1设集合M =⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么( ) A .M ⊆N B . N ⊆M C .M =ND .M ∩N =∅例4.3 下列命题中正确的是( )A. 第一象限角是锐角B. 第二象限角是钝角C.()0,απ∈,是第一、二象限角D. ,02πα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,α是第四象限角,也叫负锐角 解析 第一象限角的集合为022,2k k k Z παπαπ⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭,锐角的集合是是其真子集(即当0k =时)故选项A 错;同理选项B 错;选项C 中(0,)2ππ∈,但2π不是象限角,选项C 也错,故选D. 题型2 等分角的象限问题 思路提示先从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. 例4.4 α 是第二象限角,2α是第 象限角解析 解法一:α与终边相同的角的集合公差为2π,该集合中每个月的一半组成的集合公差为π,取第二象限的一个初始集合,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,得2α的初始集合,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭,对比集合以π公差旋转得2α的分布,如图4-6所示,得2α是第一、三象限角.解法二:如图4-7所示,α是第二象限角,2α是第一、三象限角,又若α是第四象限角,2α是第二、四象限角.解法三:取α=0120,000012036060,2402α+⇒=,即2α是第一、三象限角.评注 对于2α是第几象限角的问题,做选填题以记住图示最为便捷,解法三是一种只要答案的特值方法;解法一能准确找出2α的分布. 对于3α是第几象限角可使用象限分布图示的规律,如图4-8所示,那么对于“nα是第几象限角”的象限分布图示规律是什么?只需要把第一个象限平均分成n 部分,并从x 轴正向起,逆时针依次标注1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4…..,则数字(α终边所在象限)所在象限即为nα终边所在象限.例如:3α的象限分布图示如图4-8所示,若α为第一象限角,则3α为第一、二、三象限角.变式1 若α是第二象限角,则3α是第 象限角;若α是第二象限角,则3α的取值范围是 题型3 弧长与扇形面积公式的计算 思路提示(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例4.5 有一周长为4的扇形,求该扇形面积的最大值和相应圆心角的大小. 解析:设扇形的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α(弧度),扇形面积S.依题意0024r l r l >⎧⎪>⎨⎪+=⎩,12S lr =,则12S lr =11(42)(42)224r r r r =-=-32π 2π4π O yx 54π 图 4-62 3 1 4 x 4 13 2 y图 4-7O21422()142r r -+≤=,(当且仅当422r r -=时,即1r =时取“=”,此时2l =)故扇形的面积最大值为1,此时lrα==2(弧度).评注本题亦可解作21112212442l r S lr l r +⎛⎫==⋅≤= ⎪⎝⎭,当且仅当22l r ==,即2l =,1r =时“=”成立,此时lr α==2.本题可改为扇形面积为1,求周长的最小值,2C l r =+≥且112lr =得2lr =,故4C ≥(当且仅当22l r ==时“=”成立),扇形周长的最小值为4.变式1 扇形OAB 的圆心角∠OAB=1(弧度),则AB =() A. 1sin2 B. 6π C. 11sin 2D. 21sin 2变式2 扇形OAB ,其圆心角∠OAB=0120,其面积与其内切圆面积之比为 题型4 三角函数定义题 思路提示(1) 任意角的正弦、余弦、正切的定义; (2) 诱导公式;(3) 理解并掌握同角三角函数基本关系.例4.6 角α终边上一点(2sin 5,2cos5)P -,(0,2)απ∈,则α=( ) A. 52π-B. 35π-C. 5D.5+2π 解析 解法一:排队法. 005557.3286.5≈⨯=,是第四象限角,2sin50x =<,2cos50y =-<,2r ==,α是第三象限角.选项C 中,5是第四象限角,选项D 中,5+2π是第一象限角,故排除C 、D ;选项B 中, ()cos cos 35cos5απ=-=-,与cos sin 5xrα==矛盾,排除B ,故选A.解法二:推演法.由解法一,35,2πθαπθ'=+=+,,(0,)2πθθ'∈(这样设的原因是cos sin5α=),cos cos()απθ'=+=cos θ'-,3sin 5sin()cos 2πθθ=+=-⇒cos cos θθ'-=-⇒cos cos θθ'=,,(0,)2πθθ'∈⇒352πθθ'==-, ⇒35522ππαπ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭故选A.变式1 已知角α终边上一点(2sin 2,2cos 2)P -,(0,2)απ∈,则α=( )A.2B.-2C.22π-D. 22π- 变式2 已知角α终边上一点22(2sin ,2cos )77P ππ-,则α=变式3 已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线2y x =上,则cos2θ=( ) A. 45-B. 35-C. 35D. 45题型5 三角函数线及其应用 思路提示正确作出单位圆中正弦、余弦、正切的三角函数线 一,利用三角函数线证明三角公式 例4.7 证明(1)()sin -=sin παα, (2)sin -=cos 2παα⎛⎫⎪⎝⎭(3)31tan =-2tan παα⎛⎫+⎪⎝⎭解析 (1)如图4-9所示,角-πα与α的终边关于y 轴对称,MP MP '=⇒()sin -=sin παα. (2)如图4-10所示,角-2πα与α的终边关于直线y x =对称.OM M P ''=⇒sin -=cos 2παα⎛⎫⎪⎝⎭(3) 如图4-11所示,.2311tan =k =--2tan tan OT πααα⎛⎫+=⎪⎝⎭评注 用单位圆中的三角函数线证明诱导公式是新课标的要求,必须掌握,重点在(),,2ππααα±-±.在(1)证明中易得()cos -=-cos παα,,相除得()tan -=-tan παα,,在(2)证明 中易得cos -=sin 2παα⎛⎫⎪⎝⎭,相除得1tan =2tan παα⎛⎫-⎪⎝⎭.角α与-πα的终边关于终边(即y 轴)对称,角-2πα与α的终边关于终边所在的直线y x =轴对称.一般地,角α,β的终边关于终边所在直线2αβ+轴对称二.利用三角函数线比较大小 例4.8 ,42ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭,比较sin ,cos ,tan ααα的大小. 解析 如图4-12所示,,42ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭,在单位圆中作出α的正弦线MP ,余弦线OM 和正切线AT ,显然有OM<MP<A T,故cos sin tan ααα<<.评注 由本例可看出,三角函数线可直观、形象地处理三角函数中的大小比较问题变式1 求证:(1)当角α的终边靠近y 轴时,cos sin αα<及tan 1α>; (2)当角α的终边靠近x 轴时,cos sin αα>及tan 1α<;变式2 (1)α为任意角,求证:cos sin 1αα+>; (2)0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,比较sin ,cos ,tan ααα的大小 变式3 比较大小 (1)sin 2,sin 4,sin 6 (2)cos 2,cos 4,cos6(3)tan 2,tan 4,tan 6 变式4 1sin tan ()tan 22ππαααα>>-<< ,则α∈() A. ,24ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ B. ,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭C. 0,4π⎛⎫⎪⎝⎭D. ,42ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭三、利用三角函数线求解特殊三角方程例4.9 利用单位圆中的三角函数线求解下列三角方程: (1)1sin 22x =;(2)2cos 22x =;(3)tan 23x =.解析 (1)在单位圆中作为正弦为12的正弦线,如图4-13所示,得正弦为12的两条终边,即16πα=,256πα=,故226x k ππ=+或5226x k ππ=+,k Z ∈. 解得12x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈.(2)如图4-14所示14πα=,24πα=-,故224x k ππ=+或224x k ππ=-+,k Z ∈,解得8x k ππ=+或8x k ππ=-+,k Z ∈.(3)如图4-15所示,得13πα=,243πα=,公差为π,故23x k ππ=+,k Z ∈. 解得6x k ππ=+,k Z ∈.评注(1)sin 1α≤ ,cos 1α≤,tan x R ∈;(2)当1k <时,方程sin ,cos x k x k ==在[0,2)π有两解. 四、利用三角函数线求解特殊三角不等式例4.10利用单位圆,求使下列不等式成立 的角的集合. (1)1sin 2x ≤;(2)2cos 2x ≥;(3)tan 1x ≤.分析 这是一些较简单的三角函数不等式,在单位圆中,利用三角函数线作出满足不等式的角所在的区域,由此写出不等式的解集.解析 (1)如图4-16所示,作出正弦线等于12的角:5,66ππ,根据正弦上正下负,得在图4-16中的阴影区域内的每一个角均满足1sin 2x ≤,因此所求的角x 的集合为 51322,66xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭.(2)如图4-17所示,由余弦左负右正得满足2cos 2x ≥的角的集合为 22,44x k x k k Z ππππ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭. (3)如图4-18所示,在[0,2]π内,作出正切线等于1的角5,44ππ:则在如图4-18所示的阴影区域内(不含y 轴)的每一个角均满足tan 1x ≤,因此所求的角的集合为,24x k x k k Z ππππ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭.评注 解简单的三角不等式,可借助于单位圆中的三角函数线,先在[0,2]π内找出符合条件的角,再利用终边相同的角的表达式写出符合条件的所有角的集合,借助关于单位圆中的三角函数线,还可以比较三角函数值的大小.例4.11利用单位圆解下列三角不等式: (1)2sin 10α+>; (2)23cos 30α+≤; (3)sin cos αα>;(4)若02απ≤<,sin 3cos αα>,则则α∈() A. ,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭ B. ,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭ C. 4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭D. 3,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭解析 (1)由题意1sin 2α>-,令1sin 2α=-,如图4-19所示,在单位圆中标出第三、四象限角的两条终边,这两条终边将单位圆分成上、下两部分,根据正弦上正下负,取α终边上面的部分,按逆时针从小到大标出16πα=-,2766ππαπ=+=,故不等式的解集为 722,66k k k Z ππαπαπ⎧⎫-+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭.(2)如图4-20所示,3cos α≤标出3cos α=的角在单位圆中第二、三象限的两条终边,这两条终边将单位圆分成左,右两部分,根据余弦左负右正,取α终边在左侧的部分,按逆时针从小到大标出1566ππαπ=-=,2766ππαπ=+=,.故不等式的解集为 5722,66k k k Z ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭. (3)sin cos αα>y x y x r r ⇒>⇒>.如图4-21所示,在单位圆中作出y x =所对的两个角14πα=,254πα=.这两个角的终边将单位圆分成上、下两部分.在上面的部分取2πα=,sin cos 22ππ>成立 ,故不等式的解集为522,44k k k Z ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭. 注 本题也可通过线性规划的知识直接判断出表示y x >的平面区域为如图4-21所示的阴影部分.(4)sin 3cos αα>,得33y x y x r r>⇒>,如图4-22所示,在单位圆中标出3y x =所对的角13πα=,243πα=.,.这两个角的终边把单位圆分为上、下两部分,因为02απ≤<,在上面的部分取2πα=,sin 3cos αα>成立 ,所以取α终边上面的部分,故不等式的解集为433ππαα⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭,故选C.评注 三角函数线的应用(1)证明 三角公式;(2)比较大小;(3)解三角方程;(4)求解三角不等式. 变式1 已知函数()3cos ,,()1f x x x x R f x =-∈≥若,则x 的取值范围() A. ,3xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭ B. 22,3x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭ C. 5,66xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭D. 522,66x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭题型6 象限符号与坐标轴角的三角函数值思路提示正弦函数值在第一、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.例4.12(1)若()0,2απ∈,sin cos 0αα<,则α的取值范围是 ; (2)3tan 0sincos sincos 222ππππ+---= ; 解析:(1)由sin cos 0αα<得sin 0cos 0αα>⎧⎨>⎩或sin 0cos 0αα<⎧⎨<⎩,得α为第二象限角或第四象限角⇒α的取值范围是3,,222ππππ⎛⎫⎛⎫⋃⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)01(1)(1)12+-----=.变式1 sin 0α>是α为第一、二象限的( )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 变式2 ,43sin,cos 2525αα==-,2α是第 象限角,α是第 象限角. 变式3若sin cos 1=-,则α的取值范围是 .变式4 已知tan cos 0αα<,则α是第( )象限角.A.一或三B. 二或三C.三或四D.一或四 变式5 若α为第二象限角,则tan2α的符号为变式6 若点(tan ,cos )P αα在第三象限,则角α的终边在第 象限角变式7 函数cos sin tan sin tan x x xy x cox x=++的值域为 . 题型7 同角求值-----条件中出现的角和结论中出现的角是相同的思路提示(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”. 例4.13 (1)已知3,22παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,1sin 3α=-,cos α= , tan α=(2)已知tan α=2, 1. 3,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,sin α= , cos α= 2.2sin cos 3sin 4cos αααα-+= ,3. 22sin 2sin cos 3cos αααα--= , (3)已知2sin cos αα-= 1. sin cos tan ααα+= ; 2. sin cos αα-= . 解析 (1)因为3,22παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,cos 0,tan 0αα><,故cos α==.sin tan cos ααα==(2)1.因为3,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin 0,cos 0αα<<,22sin tan cos sin cos 1ααααα⎧=⎪⎨⎪+=⎩, 得22sin 2cos sin cos 1αααα=⎧⎨+=⎩,得21cos 5α=.cos 5α=-,sin 5α=-2.无象限条件,弦化切.2sin cos 3sin 4cos αααα-+=2tan 122133tan 432410αα-⨯-==+⨯+3. 22sin 2sin cos 3cos αααα--=2222sin 2sin cos 3cos sin cos αααααα--=+22tan 2tan 3tan 1ααα--=+35- (3)无象限条件,弦化切.,两边平方,得()()2222sin cos 5sin cos αααα-=+222sin 4sin cos 4cos (sin 2cos )0αααααα⇒++⇒+=sin 2cos 0αα⇒+=,tan 20α+=⇒tan 2α=-.1. sin cos tan ααα+=22sin cos tan sin cos ααααα+=+2tan 12tan tan 15ααα+=-+2. 2sin cos αα-=()αϕ+=可知当x α=时,2sin cos x x -取最小值.()2sin cos sin 2cos 0x x x ααα='-=+=.2sin cos sin 2cos 0αααα⎧-=⎪⎨+=⎪⎩⇒cos 5sin αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,sin cos αα-=5-. 评注 本题给出同角求值的几种基本题型..(1)及(2)中的1体现了有象限条件的任意角三角函数与锐角三角函数的本质联系(只多了一个象限符号);(2)中的2体现了无象限条件弦化切的解题策略.(3)中无象限条件,2sin cos αα-=()αϕ+=表示函数2sin cos y x x =-在处取得极小值,导数0x y α='=,故有更简便做法:()2sin cos sin 2cos 0x x x ααα='-=+=.如已知sin cos αα-=()0,απ∈,则tan α= .答案为-1,与本题(3)同理可解.变式1 若tan α=2,则2212sin cos cos sin αααα+=-=( ) A. 13 B.3 C. 13- D.-3变式2 当x θ=时,函数sin 2cos y αα=-取得最大值,则cos θ= ; 例4.14 已知1sin cos 5αα+=-时,,22ππα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,则tan α=( )A. 34-B. 43-C. 34D.- 43解析 解法一:已知角的象限条件,将方程两边平方得112sin cos 25αα+=12sin cos 025αα⇒=-<,,22ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,tan 0α<,排除C 和D., sin 0,cos 01sin cos 05αααα<>⎧⎪⎨+=-<⎪⎩⇒sin cos ,αα>tan 1α>,故排除A ,故选B. 解法二:将方程两边平方得,()22221sin 2sin cos cos sin cos 25αααααα++=+ 2212sin 25sin cos 12cos 0αααα⇒++=212tan 25tan 120αα⇒++=43tan 34α⇒=--或由解法一知tan 1α>,得4tan 3α=-,故选B. 变式1 已知R α∈,sin 2cos αα+=,则tan 2α=( ) A.43 B. 34 C. 34- D. 43- 变式2 已知3sin cos 8αα=,42ππα<<,则cos sin αα-=( )A. 12B. 12-C. 14D. 14-题型8 诱导求值与变形 思路提示(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的三角函数化例4.15 求下列各式的值.(1)0sin(3000)-; (2)41cos 3π⎛⎫-⎪⎝⎭; (3)51tan 4π⎛⎫-⎪⎝⎭解析 (1)0sin(3000)-=0sin(8360120)sin120-⨯+=-000sin(18060)sin 602=--=-=-;(2)41cos 3π⎛⎫-⎪⎝⎭=411cos cos 14cos 3332ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(3)5151tan tan tan(13)tan 14444πππππ⎛⎫-=-=--== ⎪⎝⎭. 评注 利用诱导公式化简或求值,可以参照口决“负角化正角,大角化小角,化为锐角,再计算比较”.变式1 若()cos 2-3πα=,且,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则()sin -πα= ; 变式2 若3,22ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭,()3tan 74απ-=,则cos sin αα+=( ) A. 15± B. 15- C.15 D. 75- 变式3 若cos-80°= k ,则tan 100°的值为( )A.B. D.变式4 已知1sin 64x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则25sin sin ()63x x ππ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭= ; 最有效训练题A. 15± B. 15- C. 15 D. 75-2.已知点33(sin ,cos )44P ππ落在角θ的终边上,且[]0,2θπ∈,则θ的值为( )A. 4πB. 34πC. 54πD. 74π3.若角α的终边落在直线0x y +==( )A. 2B. 2-C. 1D. 0 4.若角A 是第二象限角,那么2A 和2A π-都不是( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 5.已知sin -=cos ,cos -=sin 22ππαααα⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,对于任意角α均成立.若(sin )cos 2f x x =,则(cos )f x =( )A. cos2x -B. cos2xC. sin 2x -D. sin 2x6.已知02x π-<<,1cos sin 5αα+=-,则sin cos 1αα-+=( ) A. 25- B. 25 C. 15 D. 15-7.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若(4,)P y 是角θ终边上一点,且25sin 5θ=-,则y = .8.函数2lgsin 29y x x =+-的定义域为 .9.如图4-23所示,已知正方形ABCD 的边长为1,以A 为圆心,AD 长为半径画弧,交BA 的延长线于1P ,然后以B 为圆心,1BP 长为半径画弧,交CB 的延长线于2P ,再以C 为圆心,2CP 长为半径画弧,交DC 的延长线于3P ,再以D 为圆心,3DP 长为半径画弧,交AD 的延长线于4P ,再以A 为圆心,4AP 长为半径画弧,…,如此继续下去,画出的第8道弧的半径是 ,画出第n 道弧时,这n 道弧的弧度之和为 .10.在平面直角坐标系xOy 中,将点3,1)A 绕点O 逆时针旋转090到点B ,那么点B 的坐标为 ;若直线OB 的倾斜角为α,则sin 2α的值为 . 11.一条弦的长度等于半径r ,求: (1)这条弦所对的劣弧长;(2)这条弦和劣弧所围成的弓形的面积.12.已知001tan(720)3221tan(360)θθ++=+--. 求2221cos ()sin()cos()2sin ()cos (2)πθπθπθπθθπ⎡⎤-++-++⎣⎦--的值.。
§51三角函数的概念同角三角函数的基本关系及诱导公式
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§51三角函数的概念同角三角函数的基本关系及诱导公式1.一个角的正弦,定义为该角的对边长度与斜边长度的比值。
2.一个角的余弦,定义为该角的临边长度与斜边长度的比值。
3.一个角的正切,定义为该角的对边长度与临边长度的比值。
4.一个角的余切,定义为该角的临边长度与对边长度的比值。
5.同角三角函数之间存在基本关系:正弦是余切的倒数,余弦是正切的倒数,正切是正弦的商,余切是余弦的商。
6.弧度制和角度制之间的转换关系:弧度制角度=弧度数×180°/π,角度制角度=角度/180°×π。
7.弧度制下的同角三角函数诱导公式:- 正弦的诱导公式:sin(x) = sin(x + 2kπ) = sin(-x) = -sin(x+ (2k + 1)π) (k∈Z)- 余弦的诱导公式:cos(x) = cos(x + 2kπ) = cos(-x) = cos(x + (2k + 1)π) (k∈Z)- 正切的诱导公式:tan(x) = tan(x + kπ) (k∈Z,但要注意除去x + (2k + 1)π/2,其中k∈Z)- 余切的诱导公式:cot(x) = cot(x + kπ)(k∈Z,但要注意除去x + kπ/2,其中k∈Z)8.角度制下的同角三角函数诱导公式:- 正弦的诱导公式:sin(x) = sin(x + 360°k) = sin(-x) = -sin(x + (360°k + 180°)) (k∈Z)- 余弦的诱导公式:cos(x) = cos(x + 360°k) = cos(-x) = cos(x + (360°k + 180°)) (k∈Z)- 正切的诱导公式:tan(x) = tan(x + 180°k) (k∈Z,但要注意除去x + (360°k + 90°),其中k∈Z)- 余切的诱导公式:cot(x) = cot(x + 180°k) (k∈Z,但要注意除去x + 180°k,其中k∈Z)9. 三角函数的周期性:sin(x)和cos(x)的周期为2π(或360°),tan(x)和cot(x)的周期为π(或180°)。
三角函数的诱导公式与和差公式
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三角函数的诱导公式与和差公式三角函数是数学中一类重要的函数,在解决各种数学问题中起到了关键作用。
而其中两个极为重要的公式是诱导公式和和差公式。
本文将详细介绍三角函数的诱导公式和和差公式的定义、推导和应用。
一、诱导公式诱导公式是指通过对已知三角函数进行变形,从而得到新的三角函数的公式。
常见的诱导公式有正弦和余弦函数的诱导公式。
在直角三角形中,假设角A的对边、邻边和斜边分别为a、b和c,则正弦函数的定义为sinA=a/c,余弦函数的定义为cosA=b/c。
根据勾股定理,可知c²=a²+b²,将其代入正弦函数和余弦函数的定义中,可得到如下诱导公式:sinA = a/c = a/√(a²+b²)cosA = b/c = b/√(a²+b²)通过上述推导,我们可以从已知的正弦和余弦函数得到新的正弦和余弦函数的表达式。
这些新的表达式可以在求解复杂的三角函数问题时发挥重要的作用。
二、和差公式和差公式是指通过对两个角的和或差进行运算,从而得到新的三角函数的公式。
常见的和差公式有正弦和余弦函数的和差公式,正切函数的和差公式等。
1. 正弦函数的和差公式设角A和角B的正弦函数分别为sinA和sinB,根据和差公式的定义,可以得到正弦函数的和差公式如下:sin(A ± B) = sinA · cosB ± cosA · sinB2. 余弦函数的和差公式设角A和角B的余弦函数分别为cosA和cosB,根据和差公式的定义,可以得到余弦函数的和差公式如下:cos(A ± B) = cosA · cosB ∓ sinA · sinB3. 正切函数的和差公式设角A和角B的正切函数分别为tanA和tanB,根据和差公式的定义,可以得到正切函数的和差公式如下:tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanA · tanB)通过和差公式,我们可以在求解三角函数的复杂问题时,将原问题转化为简单的三角函数的运算问题,从而简化计算过程。
三角函数概念与诱导公式讲义
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三角函数概念与诱导公式讲义一、三角函数概念三角函数是数学中非常重要的一类函数,它们以周期性和波动性的特点在数学、物理等学科中有广泛的应用。
下面我们来了解一下三角函数的概念。
1. 正弦函数(sin)正弦函数是一个周期为2π的函数,它的定义域是整个实数集,值域是[-1, 1]。
在单位圆上,正弦函数可以通过角度θ和点P(x, y)的纵坐标y之间的关系来定义,即sinθ = y。
2. 余弦函数(cos)余弦函数也是一个周期为2π的函数,它的定义域是整个实数集,值域也是[-1, 1]。
在单位圆上,余弦函数可以通过角度θ和点P(x, y)的横坐标x之间的关系来定义,即cosθ = x。
3. 正切函数(tan)正切函数是一个周期为π的函数,它的定义域是实数集中所有不是π/2 + kπ (k为整数)的实数,值域是整个实数集。
在单位圆上,正切函数可以通过角度θ和点P(x, y)的纵坐标y和横坐标x之间的关系来定义,即tanθ = y / x。
4. 余切函数(cot)余切函数也是一个周期为π的函数,它的定义域是实数集中所有不是kπ (k为整数)的实数,值域是整个实数集。
余切函数的定义是cotθ = 1 / tanθ。
5. 正割函数(sec)正割函数是一个周期为2π的函数,它的定义域是实数集中所有不是π/2 + kπ (k为整数)的实数,值域是(-∞, -1]∪[1, +∞)。
正割函数的定义是secθ = 1 / cosθ。
6. 余割函数(csc)余割函数也是一个周期为2π的函数,它的定义域是实数集中所有不是kπ (k为整数)的实数,值域是(-∞, -1]∪[1, +∞)。
余割函数的定义是cscθ = 1 / sinθ。
二、诱导公式在三角函数的运算中,诱导公式是非常重要的。
诱导公式是指通过一个三角函数之间的等式来得到另一个三角函数的等式。
1.正弦与余弦的诱导公式正弦与余弦的诱导公式是sin(π/2 - θ) = cosθ和cos(π/2 - θ) = sinθ。
三角函数的基本关系及诱导公式
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例2.化简:
tan (cos
sin
)
sin cot
tan c s c
分析:切割化弦是解本题的出发点.
解:原式
sin(cos sin) cos
sin
sin cos
cos 1
sin
sin sin
(三)例题分析:
例3.已知: 2 ,cos( 9 ) 3
求 c o t ( 1 1 ) 的值
2(选做)《三维设计》第四章第二节, 基础自测:2,6 同步检测:4,6,8,10
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(三)例题分析:
例1.化简: s i n ( ) c o s ( )
4
4
解:原式
sin(
)
cos[()]来自424
sin( ) sin( ) 0
4
4
(三)例题分析:
5
2
解:
因为
cos( ) cos( 9 ) 3
5
所以 cos 3
5
2 sin 4
5
所以 cot( 11 ) cot( 3 ) tan 4
2
2
3
五.课后作业:
1(必做)《三维设计》第四章第二节, 基础自测:1,3,5 同步检测:1,2, 5,7,9,12
形的中心角的弧度数是
.
回顾:任意角的正弦,余弦,正切,余切,正割,余割是如何定义的?
(一)知识点:
1.同角三角函数的基本关系式:
(1)倒数关系: tan cot 1
(2)商数关系: ta n
sin cos
, cot
cos sin
(3)平方关系:sin 2 cos 2 1
三角函数的概念同角三角函数的基本关系式和诱导公式
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三角函数的概念同角三角函数的基本关系式和诱导公式三角函数是数学中研究角和三角形的重要分支之一、它是用来描述角的位置、大小和比较角度之间关系的函数。
三角函数常用于解决与几何形体、物体运动、电流与电压等相关的问题。
在解决这些问题时,我们需要理解三角函数的概念、同角三角函数的基本关系式和诱导公式。
1.概念角是以其中一点为顶点,以两条射线为边的图形。
三角函数是角的函数。
常见的三角函数有正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan)和余切函数(cot)。
这些三角函数可以表示角度的大小和位置,并且它们在数学中有非常重要的应用。
2.同角三角函数的基本关系式同角三角函数是指在同一个角中,不同三角函数之间的关系。
常见的同角三角函数关系式有:(1) 正弦函数和余弦函数的关系:sin^2θ + cos^2θ = 1这个关系式可以由勾股定理推导得出。
在单位圆中,θ角对应的直角三角形的斜边长为1,根据勾股定理可得到上述关系式。
(2) 正切函数和余切函数的关系:tanθ = sinθ / cosθ,cotθ = cosθ / sinθ这个关系式说明,正切函数和余切函数可以分别由正弦函数和余弦函数表示。
(3) 正切函数和余切函数的关系:sinθ = 1 / cscθ,cosθ = 1 / secθ这个关系式说明,正弦函数和余弦函数可以分别由余切函数和正切函数表示。
这些基本关系式可以帮助我们在计算过程中简化和转化表达式,使得计算更加方便。
3.诱导公式诱导公式指的是通过基本关系式可以推导出其他三角函数之间的关系式。
常见的诱导公式有:(1) 余弦函数的诱导公式:cos(A ± B) = cosAcosB - sinAsinB根据这个公式,可以得到余弦函数的和差公式,通过计算角度之间的和差,可以快速得到余弦函数的结果。
(2) 正弦函数的诱导公式:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinB根据这个公式,可以得到正弦函数的和差公式,通过计算角度之间的和差,可以快速得到正弦函数的结果。
2024年新高考版数学专题1_5.1 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式
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综合篇
考法一 三角函数定义的应用 1.已知角α终边上一点P的坐标,求三角函数值: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;若含参数,则需对参数进行讨论. 2.已知角α的终边所在直线的方程(角α的终边为射线,此处给的是直线方 程),求三角函数值:一般地,由于不确定终边所在象限,故在终边上任取一 个异于原点的点时应分两种情况,然后利用三角函数的定义求解;若直线 的倾斜角为特殊角,则可直接写出角α的三角函数值.
r
r
x
2)三角函数值在各象限内的符号
记忆口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦. 二、同角三角函数的基本关系 1.平方关系:sin2α+cos2α=1.
2.商数关系:tan
α=
sin α cos α
α
2
k
,
k
Z
.
三、三角函数的诱导公式
公式
角
正弦
Hale Waihona Puke 一2kπ+α
sin α
(k∈Z)
二
π+α
-sin α
三
-α
-sin α
四
π-α
sin α
五
-α
cos α
2
六
2 +α
cos α
七
3
2 π+α
-cos α
八
3
2 π-α
-cos α
余弦 cos α
-cos α cos α -cos α sin α -sin α sin α -sin α
正切 tan α
tan α -tan α -tan α
口诀 函数名不变,符 号看象限
高考 数学
专题01 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系式和诱导公式-突破三角函数与解三角形问题中的高考套路之理
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专题01三角函数的概念、同角三角函数的基本关系式和诱导公式知识必备一、任意角的三角函数1.定义设是一个任意角,它的顶点与原点重合,始边与轴非负半轴重合,点是角的终边上任意一点,到原点的距离,那么角的正弦、余弦、正切分别是.注意:正切函数的定义域是,正弦函数和余弦函数的定义域都是. 2.三角函数值在各象限内的符号三角函数值在各象限内的符号口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.三角函数线设角的顶点与原点重合,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点,过作垂直于轴于.由三角函数的定义知,点的坐标为,即,其中单位圆与轴的正半轴交于点,单位圆在点的切线与的终边或其反向延长线相交于点,则.我们把有向线段分别叫做的余弦线、正弦线、正切线.各象限内的三角函数线如下:角所在的象限第一象限第二象限第三象限第四象限图形4.特殊角的三角函数值0 100100101不存在0不存在0补充:二、同角三角函数的基本关系式1.平方关系.2.商的关系.3.同角三角函数基本关系式的变形(1)平方关系的变形:;(2)商的关系的变形:;(3).三、三角函数的诱导公式公式一二三四五六2kπ+α(k∈π+α−απ−α−α+α角Z)正弦sin α−sinα−sinαsinαcosαcosα余弦cos α−cosαcosα−cosαsinα−sinα正切tan αtanα−tanα−tanα口诀函数名不变,符号看象限函数名改变,符号看象限核心考点考点一三角函数的定义【例1】已知角的终边经过点,且,则等于A.B.C.D.【答案】A【解析】因为角的终边经过点,所以角是第二象限角,所以,求解可得(正值舍去).故选A.备考指南1.利用三角函数的定义求角的三角函数值,需确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x、纵坐标y、该点到原点的距离r.若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同).2.利用三角函数线解三角不等式的步骤:①确定区域的边界;②确定区域;③写出解集.3.已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.4.三角函数值的符号及角的位置的判断.已知一角的三角函数值(,,)中任意两个的符号,可分别确定出角的终边所在的可能位置,二者的交集即为该角的终边位置.注意终边在坐标轴上的特殊情况.考点二象限角的判断【例2】“”是“角是第一象限角”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【答案】B备考指南1.已知θ所在的象限,求或nθ(n N*)所在的象限的方法是:将θ的范围用不等式(含有k)表示,然后两边同除以n或乘以n,再对k进行讨论,得到或nθ(n N*)所在的象限.2.象限角的判定有两种方法:一是根据图象,其依据是终边相同的角的思想;二是先将此角化为k·360°+α(0°≤α<360°,k Z)的形式,即找出与此角终边相同的角α,再由角α终边所在的象限来判断此角是第几象限角.3.由角的终边所在的象限判断三角函数式的符号,需确定各三角函数的符号,然后依据“同号得正,异号得负”求解.考点三同角三角函数基本关系式及其应用【例3】设.若,则A. B.C. D.【答案】A【解析】因为,且,所以,所以.故选A.备考指南1.利用可以实现角的正弦、余弦的互化,利用可以实现角的弦切互化.2.的齐次式的应用:分式中分子与分母是关于的齐次式,或含有及的式子求值时,可将所求式子的分母看作“1”,利用“”代换后转化为“切”后求解.考点四诱导公式及其应用【例4】点位于A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C备考指南1.应用诱导公式,重点是“函数名称”与“正负号”的正确判断.求任意角的三角函数值的问题,都可以通过诱导公式化为锐角三角函数的求值问题,具体步骤为“负角化正角”→“正角化锐角”→求值.2.使用诱导公式时一定要注意三角函数值在各象限的符号,特别是在具体题目中出现类似的形式时,需要对k的取值进行分类讨论,从而确定出三角函数值的正负.3.利用诱导公式化简三角函数式的思路:(1)分析结构特点,选择恰当公式;(2)利用公式化成单角三角函数;(3)整理得最简形式.利用诱导公式化简三角函数式的要求:(1)化简过程是恒等变形;(2)结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值.4.巧用相关角的关系能简化解题的过程.常见的互余关系有与,与,与等;常见的互补关系有与,与等.考点五三角函数公式的综合应用【例5】已知角的顶点均为坐标原点,始边均为轴的正半轴,若的终边分别与单位圆相交于两点,且.(1)求的值,并确定点所在的象限;(2)若点的坐标为,求的值.【解析】(1).因为,所以的终边在第二或第四象限,所以点在第二或第四象限.(2)由知,则.备考指南熟练掌握正切的差角公式,三角函数的诱导公式,同角三角函数的关系式,正确使用公式是解题的关键.能力突破1.已知角的顶点在原点,始边与轴正半轴重合,终边过点(−5,12),则= A.B.C.D.【答案】B【解析】由题知,=13,根据三角函数定义知,=,,∴=== =,故选B.【名师点睛】高考中常将三角函数定义与三角函数公式相结合进行考查,是基础题.2.已知,则A.B.C.D.【答案】A【解析】方法一:因为,所以,所以,故选A.方法二:由,得,所以.【名师点睛】同角三角函数基本关系式也常与三角函数诱导公式、恒等变换结合起来进行考查.3.角为的一个内角,若,则这个三角形为A.锐角三角形B.钝角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形【答案】B【名师点睛】判断三角形的形状有两种方法:一是根据角来判断,分为锐角、直角、钝角三角形;二是根据边来判断,分为不等边、等腰、等边三角形.注意这两种分类方法有重合的部分,如等腰直角三角形.4.已知,.(1)求,的值;(2)求的值.【解析】(1)因为,所以,由于,所以,所以.(2)原式..【名师点睛】对于三角函数求值问题,必须熟练记忆和掌握三角函数公式:同角三角函数基本关系式、诱导公式、三角恒等变换.高考通关1.(2018北京)在平面直角坐标系中,是圆上的四段弧(如图),点P在其中一段上,角以O y始边,OP为终边,若,则P所在的圆弧是A.B.C.D.【答案】C【解析】由下图可得:有向线段为余弦线,有向线段为正弦线,有向线段为正切线.A选项:当点在上时,,,故A选项错误;B选项:当点在上时,,,,故B选项错误;C选项:当点在上时,,,,故C选项正确;D选项:点在上且在第三象限,,故D选项错误.综上,故选C.【名师点睛】此题考查三角函数的定义,解题的关键是能够利用数形结合思想,作出图形,找到所对应的三角函数线进行比较.2.已知,则的值为A.B.C.D.【答案】A【解析】,∴原式,故选A.3.(2017北京)在平面直角坐标系xOy中,角与角均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称.若sin=,则sin=_________.【答案】【解析】因为角与角的终边关于轴对称,所以,所以.【名师点睛】本题考查了角的对称关系,以及诱导公式,常用的一些对称关系包含:若与的终边关于轴对称,则,若与的终边关于轴对称,则,若与的终边关于原点对称,则.4.(2017新课标Ⅰ)已知,tan α=2,则=__________.【答案】【名师点睛】三角函数求值的三种类型(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;②变换待求式,便于将已知式求得的函数值代入,从而达到解题的目的.(3)给值求角:实质是转化为“给值求值”,先求角的某一函数值,再求角的范围,确定角.5.(2018新课标Ⅱ)已知,,则__________.【答案】【解析】因为,,所以,因此6.(2018浙江)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P().(1)求sin(α+π)的值;(2)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.【解析】(1)由角的终边过点得,所以.(2)由角的终边过点得,由得.由得,所以或.你都掌握了吗?有哪些问题?整理一下!。
三角函数公式
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三角函数基本公式1.诱导公式sin(-a)=-sin(a)cos(-a)=cos(a)sin(π2-a)=cos(a)cos(π2-a)=sin(a)sin(π2+a)=cos(a)cos(π2+a)=-sin(a)sin(π-a)=sin(a)cos(π-a)=-cos(a)sin(π+a)=-sin(a)cos(π+a)=-cos(a)2. 2.两角和与差的三角函数sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(α)sin(b)cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)sin(a-b)=sin(a)cos(b)-cos(a)sin(b)cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b)tan(a+b)=tan(a)+tan(b)1-tan(a)tan(b)tan(a-b)=tan(a)-tan(b)1+tan(a)tan(b)3.和差化积公式sin(a)+sin(b)=2sin(a+b2)cos(a-b2)sin(a)−sin(b)=2cos(a+b2)sin(a-b2)cos(a)+cos(b)=2cos(a+b2)cos(a-b2)cos(a)-cos(b)=-2sin(a+b2)sin(a-b2)4.二倍角公式sin(2a)=2sin(a)cos(b)cos(2a)=cos2(a)-sin2(a)=2cos2(a)-1=1-2sin2(a)5.半角公式sin2(a2)=1-cos(a)2cos2(a2)=1+cos(a)2tan(a2)=1-cos(a)sin(a)=sina1+cos(a)6.万能公式sin(a)=2tan(a2)1+tan2(a2)cos(a)=1-tan2(a2)1+tan2(a2)tan(a)=2tan(a2)1-tan2(a2)7.其它公式(推导出来的 )a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2sin(a+c) 其中 tan©=baa⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2cos(a-c) 其中 tan©=ab1+sin(a)=(sin(a2)+cos(a2))21-sin(a)=(sin(a2)-cos(a2))2三角函数基本公式sinθ=对边斜边(正弦),cosθ=邻边斜边(余弦),tanθ=sinθcosθ(正切)cotθ=cosθsinθ(余切),secθ= 1 cosθ(正割),cscθ= 1 sinθ(余割)变换角出现π2时,先依像线取正负号,再将sinθcosθtanθcotθsecθcscθ(一)++++++(二)+————+(三)——++——(四)—+——+—特别角sinθcosθtanθcotθsecθcscθ0° 0 0 1 0 不存在 1 不存在30°π6 1 2 √3 2 1 √3√3 2 √3 245°π4√2 2 √2 2 1 1 √2√260°π3√3 2 1 2 √3 1 √3 2 2 √390°π2 1 0 不存在 0 不存在 137° 3 5 4 553° 4 5 3 5三角恒等式sin2θ+cos2θ=1;1+tan2θ=sec2θ;1+cot2θ=csc2θ复角公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB;sin(A–B)=sinAcosB–cosAsinBcos(A+B)=cosAcosB–sinAsinB;cos(A–B)=cosAcosB+sinAsinB倍角公式sin2θ=2sinθcosθcos2θ=cos2θ–sin2θ=2cos2θ–1=1–2sin2θ倍角平方sin2θ=1-cos2θ 2;cos2θ=1+cos2θ 2积化和差2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A–B)2cosAsinB=sin(A+B) –sin(A–B)2sinAsinB=cos(A–B) –cos(A+B)2cosAcosB=cos(A–B)+cos(A+B)回答者:米兔儿- 助理二级11-29 08:27 它有六秿基本函数:正弦 (sin)余弦 (cos)正切 (tan = sin / cos)余切 (cot = cos / sin)正割 (sec = 1 / cos)余割 (csc = 1 / sin)回答者:yushuzhe - 魔法师四级11-29 08:28sinθ=对边斜边(正弦),cosθ=邻边斜边(余弦),tanθ=sinθcosθ(正切)cotθ=cosθsinθ(余切),secθ= 1 cosθ(正割),cscθ= 1 sinθ(余割)(1)角的概念的推广①终边相同的角{β|β=α+k·360°,k∈Z}表示与角终边相同的角的集合.②象限角:角的顶点与坐标原点重合,角的始边与 x轴非负半轴重合,角的终边落在第几象限,就称这个角是第几象限角.(2)弧度制①弧长公式.②扇形面积公式.(3)同角三角函数的基本关系式①倒数关系sinα·cosα=1,cosα·secα=1,tanα·cotα=1.②商数关系③平方关系sin2α+cos2α=1,tan2α+1= sec2α,cot2α+1=csc2α.三角恒等式sin2θ+cos2θ=1;1+tan2θ=sec2θ;1+cot2θ=csc2θ复角公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB;sin(A–B)=sinAcosB–cosAsinBcos(A+B)=cosAcosB–sinAsinB;cos(A–B)=cosAcosB+sinAsinB倍角公式sin2θ=2sinθcosθcos2θ=cos2θ–sin2θ=2cos2θ–1=1–2sin2θ倍角平方sin2θ=1-cos2θ 2;cos2θ=1+cos2θ 2积化和差2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A–B)2cosAsinB=sin(A+B) –sin(A–B)2sinAsinB=cos(A–B) –cos(A+B)2cosAcosB=cos(A–B)+cos(A+B)回答者:mhf_123 - 见习魔法师二级11-29 08:35 1.诱导公式sin(-a)=-sin(a)cos(-a)=cos(a)sin(π2-a)=cos(a)cos(π2-a)=sin(a)sin(π2+a)=cos(a)cos(π2+a)=-sin(a)sin(π-a)=sin(a)cos(π-a)=-cos(a)sin(π+a)=-sin(a)cos(π+a)=-cos(a)2.两角和与差的三角函数sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(α)sin(b)cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)sin(a-b)=sin(a)cos(b)-cos(a)sin(b)cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b)tan(a+b)=tan(a)+tan(b)1-tan(a)tan(b)tan(a-b)=tan(a)-tan(b)1+tan(a)tan(b)3.和差化积公式sin(a)+sin(b)=2sin(a+b2)cos(a-b2)sin(a)−sin(b)=2cos(a+b2)sin(a-b2)cos(a)+cos(b)=2cos(a+b2)cos(a-b2)cos(a)-cos(b)=-2sin(a+b2)sin(a-b2)4.二倍角公式sin(2a)=2sin(a)cos(b)cos(2a)=cos2(a)-sin2(a)=2cos2(a)-1=1-2sin2(a) 5.半角公式sin2(a2)=1-cos(a)2cos2(a2)=1+cos(a)2tan(a2)=1-cos(a)sin(a)=sina1+cos(a)6.万能公式sin(a)=2tan(a2)1+tan2(a2)cos(a)=1-tan2(a2)1+tan2(a2)tan(a)=2tan(a2)1-tan2(a2)7.其它公式(推导出来的 )a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2sin(a+c) 其中 tan©=ba a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2cos(a-c) 其中 tan©=ab 1+sin(a)=(sin(a2)+cos(a2))21-sin(a)=(sin(a2)-cos(a2))2回答者:yaoxiha - 试用期一级11-29 08:38 1.诱导公式sin(-a)=-sin(a)cos(-a)=cos(a)sin(π2-a)=cos(a)cos(π2-a)=sin(a)sin(π2+a)=cos(a)cos(π2+a)=-sin(a)sin(π-a)=sin(a)cos(π-a)=-cos(a)sin(π+a)=-sin(a)cos(π+a)=-cos(a)2.两角和与差的三角函数sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(α)sin(b)cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)sin(a-b)=sin(a)cos(b)-cos(a)sin(b)cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b)tan(a+b)=tan(a)+tan(b)1-tan(a)tan(b)tan(a-b)=tan(a)-tan(b)1+tan(a)tan(b)3.和差化积公式sin(a)+sin(b)=2sin(a+b2)cos(a-b2)sin(a)−sin(b)=2cos(a+b2)sin(a-b2)cos(a)+cos(b)=2cos(a+b2)cos(a-b2)cos(a)-cos(b)=-2sin(a+b2)sin(a-b2)4.二倍角公式sin(2a)=2sin(a)cos(b)cos(2a)=cos2(a)-sin2(a)=2cos2(a)-1=1-2sin2(a) 5.半角公式sin2(a2)=1-cos(a)2cos2(a2)=1+cos(a)2tan(a2)=1-cos(a)sin(a)=sina1+cos(a)6.万能公式sin(a)=2tan(a2)1+tan2(a2)cos(a)=1-tan2(a2)1+tan2(a2)tan(a)=2tan(a2)1-tan2(a2)7.其它公式(推导出来的 )a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2sin(a+c) 其中 tan©=ba a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2cos(a-c) 其中 tan©=ab 1+sin(a)=(sin(a2)+cos(a2))21-sin(a)=(sin(a2)-cos(a2))2一、复习师:直角△ABC中有如下的边角关系)(设∠C=90°):(1)角的关系A+B+C=180°A+B=90°(2)边的关系c2=a2+b2.(3)边角关系sinA==cosB.cosA==sinB.tanA==cotB.cotA==tanB.二、引入师:在△ABC 中,当∠C=90°时,有c2=a2+b2.若a,b边的长短不变,变换∠C的大小时,c2与a2+b2有什么关系呢?请同学们思考.如图1,若∠C<90°时,由于AC与BC的长度不变,所以AB的长度变短,即c2<a2+b2.如图2,若∠C>90°时,由于AC与BC的长度不变,所以AB的长度变长,即c2>a2+b2.经过议论学生已得到当∠C>90°时,c2≠a2+b2,那么c2与a2+b2到底相差多少呢?请同学们继续思考. 如图3,当∠C为锐角时,作BD⊥AC于D,BD把△ABC分成两个直角三角形:在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2在Rt△BDC中,BD=BD·sinC=asinC,DC=BD·cosC=acosC.所以,AB2=AD2+BD2化为c2=(b-acos C)2+(asin C)2,c2=b2-2abcos C+a2cos2C+a2sin2C c2=a2+b2-2abcosC.。
三角函数的诱导公式
![三角函数的诱导公式](https://img.taocdn.com/s3/m/9671b013f02d2af90242a8956bec0975f465a4fc.png)
二、新课探究
诱 sin( ) sin
导
公 cos( ) cos
式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二 tan( ) tan
例1、求下列三角函数值:
(1)cos225
,
(2)sin 10
3
.
例1、求下列三角函数值:
(1)cos225
, (2)sin 10
.
3
公式二
cos225 co(s 180 45) cos45 2 2
公式一 公式二
sin 10 sin(2 4 ) sin( ) sin 3
3
3
3
32
二、新课探究(探究二、三)
思考3、角 与角 的终边与单位圆的交点 P1 与P2关于 x 轴(y轴)对称时, 角 与角 的同一三角函数值有什么关系呢?
二、新课探究
-
-
诱 导
sin( ) sin
cos(180 )
- cos
原式
(-
- cos sin tan) (- cos
)
- sin tan
-cos
任意负角 的三角函数
锐角 的三角函数
用公式三或一 用公式二或四
任意正角 的三角函数
用 公 式 一
0 2 的角 的三角函数
口诀:负化正,大化小,化到锐角就终了.
五、课堂小结
思考5、说说你本节课的收获以及疑惑? 圆的对称性
三
数学知识上:
角
点的对称性
函
数
的
点的数量关系 角的终边的对称性
诱
导
公
角之间的数量关系
文字语言表述为:终边相同的角的同一三角函数值相等,
诱导公式一的作用:任意角 0 ~ 2
高中三角函数公式及诱导公式大全
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高中三角函数公式及诱导公式大全以下是高中三角函数公式及诱导公式的大全:1.三角函数的基本关系:•正弦函数(sin):sinθ = 对边/斜边•余弦函数(cos):cosθ = 邻边/斜边•正切函数(tan):tanθ = 对边/邻边2.三角函数的诱导公式:•正弦函数的诱导公式:sin(-θ) = -sinθ•余弦函数的诱导公式:cos(-θ) = cosθ•正切函数的诱导公式:tan(-θ) = -tanθ•正弦函数的互余公式:sin(π/2 - θ) = cosθ•余弦函数的互余公式:cos(π/2 - θ) = sinθ•正切函数的互余公式:tan(π/2 - θ) = 1/tanθ3.三角函数的和差公式:•正弦函数的和差公式:sin(θ ± φ) = sinθcosφ ± cosθsinφ•余弦函数的和差公式:cos(θ ± φ) = cosθcosφ ∓ sinθsinφ•正切函数的和差公式:tan(θ ± φ) = (tanθ ± tanφ) / (1 ∓tanθtanφ)4.三角函数的倍角公式:•正弦函数的倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθ•余弦函数的倍角公式:cos2θ = cos^2θ - sin^2θ•正切函数的倍角公式:tan2θ = (2tanθ) / (1 - tan^2θ)5.三角函数的半角公式:•正弦函数的半角公式:sin(θ/2) = ±√[(1 - cosθ) / 2]•余弦函数的半角公式:cos(θ/2) = ±√[(1 + cosθ) / 2]•正切函数的半角公式:tan(θ/2) = ±√[(1 - cosθ) / (1 + cosθ)]6.三角函数的和的积公式:•正弦函数的和的积公式:sinθ + sinφ = 2sin((θ + φ)/2)cos((θ - φ)/2)•余弦函数的和的积公式:cosθ + cosφ = 2cos((θ + φ)/2)cos((θ - φ)/2)•正弦函数的差的积公式:sinθ - sinφ = 2cos((θ + φ)/2)sin((θ - φ)/2)•余弦函数的差的积公式:cosθ - cosφ = -2sin((θ + φ)/2)sin((θ - φ)/2)这些公式是三角函数中常见的重要公式,掌握它们能够帮助解决各种三角函数相关的数学问题,并在数学推导和计算中提供便利。
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三角函数的概念、基本关系式及诱导公式
一、角的相关概念
1、按旋转方向的不同形成_________,___________,___________
2、终边位置的不同形成__________,__________,____________
例如:第一象限角的集合________________
终边在y 轴上角的集合_________________
终边在x 轴上角的集合_________________
3、终边相同的角的集合________________
4、注意第一象限角、锐角的不同,钝角与第二象限角的不同
5、已知α是第二象限的角,则
2
α是第几象限的角? 二、弧度制与角度制:
1、弧度制的定义:圆周上弧长等于_______的弧所对的圆心角的大小为1弧度(1rad )
2、 3602=π 180=π _______1=rad rad _______1=
弧度制与角度制的换算_________________________________
3、扇形的弧长、面积公式
____________________________________________
例1、已知一扇形周长为)0(>C C ,当扇形中心角为多少弧度时,它的面积最大? 例2、扇形中心角为 120,则扇形面积与其内切圆的面积之比为_____________
三、任意角的三角函数:
1、定义:设α是一个任意角,α的终边上任一点),(y x P O 为坐标原点,则 )(022y x r r OP +=>=则 r y =
αsin r x =αcos x y =αtan y
r =αcsc _____sec =α _____cot =α 实质是____________________
2、三角函数的符号___________________________
3、特殊角的三角函数值:
___________________________________________________________
四、单位圆与三角函数线:
1、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的角的三角函数线
2、三角函数线的应用——用来解决三角不等式
例如:①ααcos sin ≥ ②2
2sin ≥α ③3tan ≥α 例1、(08四川)设πα20<≤,若ααcos 3sin >,则α的取值范围____________ 例2、已知[]πθ2,0∈,θθθθtan sin ,sin cos <<,则θ的取值范围_____________ 例3、设)1tan(),1cos(),1sin(-=-=-=c b a ,则c b a ,,的大小关系__________________
五、同角三角函数的基本关系式:
①平方关系:222222sin cos 1,1tan sec ,1cot csc αααααα+=+=+=
②倒数关系:sin αcsc α=1,cos αsec α=1,tan αcot α=1, ③商数关系:sin cos tan ,cot cos sin αααααα
== 注意:在化简与求值时,方法和技巧①弦切互化法:利用sin cos tan ,cot cos sin αααααα=
=化成正、余弦②和积转化法ααααcos sin 21)cos (sin 2±=+③巧用1的变换
αα22c o s s i n 1+=
典型例题:
(一)已知某任意角的一个三角函数值,可以求其他任意一个三角函数值.
例1、(07全国)已知α是第四象限的角,1312cos =
α则____sin =α 例2、(09北京)已知5
4sin -=α,0tan >α,_____cos =α 例3、(13全国)设θ为第二象限的角,若2
1)4tan(=+πθ,则=+θθcos sin ________ 例4、若8732sin ,2,4=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡∈θππθ,则_____sin =θ (二)、齐次式的应用——“1”的代换 例1、已知2tan =θ,则①
=--θθθθcos 9sin 4cos 3sin 2_________ ②=--θθθθ22cos 5cos sin 3sin 4___________
例2、(09辽宁)已知2tan =θ,则=-+θθθθ22cos 2cos sin sin _____
例3、(08浙江)若5sin 2cos -=+αα,则_______tan =α
例4、(12辽宁)已知),0(,2cos sin πααα∈=
-,则_______tan =α 例5、若,0cos sin 3=+αα则_____2sin cos 12=+α
α
例6、(13浙江)已知R ∈=+ααα,2
10cos 2sin ,则_______2tan =α 例7化简_______sin cos 1sin cos 16644=----θ
θθθ 化简_________sin 1sin 1sin 1sin 1=+---+α
αβα (三)、对于ααααααcos sin ,cos sin ,cos sin -+这三个式子,已知其中一个式子的值,其余两式子的值可以求出即“知一求二”
α
αααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2+=+=+ ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2-=-=-
)sin )(cos sin (cos sin cos 2cos 22ααααααα+-=-=
例1、已知α是三角形的内角,51cos sin =
+αα,求_______tan =α 例2、(12辽宁)已知),,0(,2cos sin πααα∈=
-则_______tan =α 例3、(辽宁模拟)已知),,0(,2
1cos sin πααα∈=+则_______2cos =α 例4、已知α是第二象限的角,,33cos sin =
+αα则_______2cos =α 六、三角函数的诱导公式:
1、诱导公式指角α的三角函数与诸如ααααα±±±±-︒
︒︒360,270,90,180, 等同角三角函数之间的关系①“负角化正角,正角化锐角”②“奇变偶不变,符号看前限”指_______________________________
2、诱导公式一般不单独命题,与三角恒等变换结合一起考查
例1、已知)sin()cot()23tan()2cos()sin()(αππαπααπαπα--∙--+
-∙-∙-=f
①化简)(αf ②已知α是第三象限的角,51)23cos(=-
πα则)(αf =_________ 例2、若31)6sin(=
-απ则______)232cos(=+απ 例3、若33)6
cos(=-απ则______)6(sin )65sin(2=--+πααπ
3、诱导公式在三角形中的应用,在三角形中,π=++C B A
_____)sin(=+B A _____)cos(=+B A _____)tan(=+B A
_____2
sin =+B A ①多角化一角或两角②诱导公式在正、余弦定理中的应用 例1、已知向量)4cos ,4(cos ),1,4sin
3(2x x n x m == ①若1=∙n m ,求)3
2cos(x -π的值 ②记n m x f
∙=)(,在ABC ∆中,角C B A ,,的对边c b a ,,,C b B c a cos cos )2(=-,求)(A f 的取值范围
例2、(13湖北)在ABC ∆中,角C B A ,,的对边c b a ,,,已知1)cos(32cos =+-C B A ①求A 角的大小
②若ABC ∆的面积为,5,35=b 求C B sin sin 的值。