高中数学 第一章 三角函数章末复习课 新人教版必修4
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答案 π4 +2kπ,54π+2kπ,k∈Z
规律方法 数形结合思想是重要的数学思想,它能把抽象 的问题转化为形象、直观的问题,从而使问题变得简单明 了.本章中,数形结合思想贯穿始终,主要体现在以下几个 方面:(1)利用单位圆给出三角函数的定义,并推导出同角 三角函数的基本关系;(2)利用三角函数线画正(余)弦及正切 函数的图象;(3)利用正(余)弦及正切函数图象解决有关的三 角函数问题.
方法二 分类讨论思想在三角函数求值中的应用
【例2】 已知cos θ=m,|m|≤1,求sin θ、tan θ的值.
解 (1)当 m=0 时,θ=2kπ±π2 ,k∈Z;
当 θ=2kπ+π2 时,sin θ=1,tan θ不存在;
π 当 θ=2kπ- 2 时,sin
θ=-1,tan
θ不存在.
(2)当 m=1 时,θ=2kπ,k∈Z,sin θ=tan θ=0.
章末复习课
1.三角函数的概念 重点掌握以下两方面内容: (1)理解任意角的概念和弧度的意义,能正确迅速进行弧度 与角度的换算. (2)掌握任意的角α的正弦、余弦和正切的定义,能正确快速 利用三角函数值在各个象限的符号解题,能求三角函数的 定义域和一些简单三角函数的值域.
2.同角三角函数的基本关系式 能用同角三角函数的基本关系式进行化简、求值和三角恒 等式的证明;能逆用公式sin2 α+cos2α=1巧妙解题. 3.诱导公式 能用公式一至公式四将任意角的三角函数化为锐角三角函 数,利用“奇变偶不变,符号看象限”牢记所有诱导公式. 善于将同角三角函数的基本关系式和诱导公式结合起来使 用,通过这些公式进行化简、求值,达到培养推理运算能 力和逻辑思维能力提高的目的.
4.三角函数的图象与性质(表中k∈Z)
函数 y=sin x
y=cos x
图象
y=tan x
定义域
R
值域 [-1,1]
R [-1,1]
kπ-π2 ,kπ+
π 2
(-∞,+∞)
最值
x=2kπ+π2 时, x=2kπ时,
ymax=1;x=2kπ- π
ymax=1;x=2k π+π时,ymin
无最大、最 小值
方法一 数形结合思想在三角函数中的应用
【例1】 函数f(x)=lg(sin x-cos x)的定义域为_____.
解析 要使函数有意义,则 sin x-cos x>0, 即 sin x>cos x,在同一坐标系中作出函数 y=sin x,y=cos x 在一个周期上的图象如图所示. 由图象可知在[0,2π]上,当 x∈π4 ,54π时,sin x>cos x, ∴函数定义域为π4 +2kπ,54π+2kπ,k∈Z.
2 时,Biblioteka Baidumin=-1 =-1
周期性 周期 T=2kπ 周期 T=2kπ 周期 T=kπ
奇偶性
奇函数
偶函数 奇函数
π
在[2kπ- 2 ,2kπ 在[2kπ- 在每个区间
π 单 + 2 ]上都是增函
π,2kπ]上
π
都是增函 (kπ- 2 ,k
调 性
数;在[2kπ+π2 , 2kπ+3π 2 ]
数 2kπ;在+[π2k]π上,π+π2 )上都 是增函数
的示意图如图所示:
∵f(x)的最大值为 2,令 lg x=2,得 x=100,令1112π+kπ <100(k∈Z),得 k≤30(k∈Z),而1112π+31π>100,∴在区间(0, 100]内有 31 个形如1112π+kπ,1172π+kπ(k∈Z,0≤k≤30) 的区间,在每个区间上 y=f(x)与 y=lg x 的图象都有 2 个交点, 故这两个函数图象在111π2 ,100上有 2×31=62 个交点,另外 在0,1112π上还有 1 个交点,∴方程 f(x)-lg x=0 共有实根 63 个.∴函数 g(x)=f(x)-lg x 共有 63 个零点.
当 m=-1 时,θ=2kπ+π,k∈Z,sin θ=tan θ=0.
(3)当 θ 在第一、二象限时,
sin θ=
1-m2,tan θ=
1-m2 m.
(4)当 θ 在第三、四象限时,
sin θ=-
1-m2,tan θ=-
1-m2 m.
规律方法 由于三角函数的值及性质受角所在象限的
影响,这就需要对角在不同象限的情况进行分类讨论.
【训练 2】 函数 g(x)=a-bsin 3x(b≠0)的最大值为32,最小值为
-12,求函数 f(x)=-4asin 3bx 的周期和最值.
解
若 b>0,则aa+ -bb= =32-,12,解得ab= =121, .
所以函数 y=f(x)=-2sin 3x.所以其周期为2π 3 ,
都是减函数
上都是减函数
轴对称图形,对 轴对称图形,对
称轴方程是 x= 称轴方程是 x= 中心对称图
对称 性
kπ+π2 ,中心 对称图形,对称 中心(kπ,0)
kπ;中心对称 图形,对称中心 kπ+π2 ,0
形,对称中心 kπ2 ,0
5.三角函数的图象与性质的应用 (1)重点掌握“五点法”,会进行三角函数图象的变换,能 从图象中获取尽可能多的信息,如周期、半个周期、四分 之一个周期等,如轴对称、中心对称等,如最高点、最低 点与对称中心之间位置关系等.能从三角函数的图象归纳出 函数的性质. (2)牢固掌握三角函数的定义域、值域、周期性、单调性、 奇偶性和对称性.在运用三角函数性质解题时,要善于运用 数形结合思想、分类讨论思想、化归转化思想将综合性较 强的试题完整准确地进行解答.
又111π2 ,0是图象上的点,则 f111π2 =0,
即 sin111π2 ω+π6 =0,由图象可知,111π2 ,0是图象在 y 轴右侧
部分与 x 轴的第二个交点.
∴111π2 ω+π6 =2π.
∴ω=2,因此所求函数的解析式为
π f(x)=2sin(2x+ 6 ).
以下,在同一坐标系中作函数 y=2sin2x+π6 和函数 y=lg x
【训练 1】已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中 A>0,ω>0, |φ|<π2 )在一个周期内的简图如图所示,求函数 g(x)=f(x)
-lg x 零点的个数.
解 显然 A=2.由图象过(0,1)点,则 f(0)=1,即 sin φ=12,
π
π
又|φ|< 2 ,则 φ= 6 .
规律方法 数形结合思想是重要的数学思想,它能把抽象 的问题转化为形象、直观的问题,从而使问题变得简单明 了.本章中,数形结合思想贯穿始终,主要体现在以下几个 方面:(1)利用单位圆给出三角函数的定义,并推导出同角 三角函数的基本关系;(2)利用三角函数线画正(余)弦及正切 函数的图象;(3)利用正(余)弦及正切函数图象解决有关的三 角函数问题.
方法二 分类讨论思想在三角函数求值中的应用
【例2】 已知cos θ=m,|m|≤1,求sin θ、tan θ的值.
解 (1)当 m=0 时,θ=2kπ±π2 ,k∈Z;
当 θ=2kπ+π2 时,sin θ=1,tan θ不存在;
π 当 θ=2kπ- 2 时,sin
θ=-1,tan
θ不存在.
(2)当 m=1 时,θ=2kπ,k∈Z,sin θ=tan θ=0.
章末复习课
1.三角函数的概念 重点掌握以下两方面内容: (1)理解任意角的概念和弧度的意义,能正确迅速进行弧度 与角度的换算. (2)掌握任意的角α的正弦、余弦和正切的定义,能正确快速 利用三角函数值在各个象限的符号解题,能求三角函数的 定义域和一些简单三角函数的值域.
2.同角三角函数的基本关系式 能用同角三角函数的基本关系式进行化简、求值和三角恒 等式的证明;能逆用公式sin2 α+cos2α=1巧妙解题. 3.诱导公式 能用公式一至公式四将任意角的三角函数化为锐角三角函 数,利用“奇变偶不变,符号看象限”牢记所有诱导公式. 善于将同角三角函数的基本关系式和诱导公式结合起来使 用,通过这些公式进行化简、求值,达到培养推理运算能 力和逻辑思维能力提高的目的.
4.三角函数的图象与性质(表中k∈Z)
函数 y=sin x
y=cos x
图象
y=tan x
定义域
R
值域 [-1,1]
R [-1,1]
kπ-π2 ,kπ+
π 2
(-∞,+∞)
最值
x=2kπ+π2 时, x=2kπ时,
ymax=1;x=2kπ- π
ymax=1;x=2k π+π时,ymin
无最大、最 小值
方法一 数形结合思想在三角函数中的应用
【例1】 函数f(x)=lg(sin x-cos x)的定义域为_____.
解析 要使函数有意义,则 sin x-cos x>0, 即 sin x>cos x,在同一坐标系中作出函数 y=sin x,y=cos x 在一个周期上的图象如图所示. 由图象可知在[0,2π]上,当 x∈π4 ,54π时,sin x>cos x, ∴函数定义域为π4 +2kπ,54π+2kπ,k∈Z.
2 时,Biblioteka Baidumin=-1 =-1
周期性 周期 T=2kπ 周期 T=2kπ 周期 T=kπ
奇偶性
奇函数
偶函数 奇函数
π
在[2kπ- 2 ,2kπ 在[2kπ- 在每个区间
π 单 + 2 ]上都是增函
π,2kπ]上
π
都是增函 (kπ- 2 ,k
调 性
数;在[2kπ+π2 , 2kπ+3π 2 ]
数 2kπ;在+[π2k]π上,π+π2 )上都 是增函数
的示意图如图所示:
∵f(x)的最大值为 2,令 lg x=2,得 x=100,令1112π+kπ <100(k∈Z),得 k≤30(k∈Z),而1112π+31π>100,∴在区间(0, 100]内有 31 个形如1112π+kπ,1172π+kπ(k∈Z,0≤k≤30) 的区间,在每个区间上 y=f(x)与 y=lg x 的图象都有 2 个交点, 故这两个函数图象在111π2 ,100上有 2×31=62 个交点,另外 在0,1112π上还有 1 个交点,∴方程 f(x)-lg x=0 共有实根 63 个.∴函数 g(x)=f(x)-lg x 共有 63 个零点.
当 m=-1 时,θ=2kπ+π,k∈Z,sin θ=tan θ=0.
(3)当 θ 在第一、二象限时,
sin θ=
1-m2,tan θ=
1-m2 m.
(4)当 θ 在第三、四象限时,
sin θ=-
1-m2,tan θ=-
1-m2 m.
规律方法 由于三角函数的值及性质受角所在象限的
影响,这就需要对角在不同象限的情况进行分类讨论.
【训练 2】 函数 g(x)=a-bsin 3x(b≠0)的最大值为32,最小值为
-12,求函数 f(x)=-4asin 3bx 的周期和最值.
解
若 b>0,则aa+ -bb= =32-,12,解得ab= =121, .
所以函数 y=f(x)=-2sin 3x.所以其周期为2π 3 ,
都是减函数
上都是减函数
轴对称图形,对 轴对称图形,对
称轴方程是 x= 称轴方程是 x= 中心对称图
对称 性
kπ+π2 ,中心 对称图形,对称 中心(kπ,0)
kπ;中心对称 图形,对称中心 kπ+π2 ,0
形,对称中心 kπ2 ,0
5.三角函数的图象与性质的应用 (1)重点掌握“五点法”,会进行三角函数图象的变换,能 从图象中获取尽可能多的信息,如周期、半个周期、四分 之一个周期等,如轴对称、中心对称等,如最高点、最低 点与对称中心之间位置关系等.能从三角函数的图象归纳出 函数的性质. (2)牢固掌握三角函数的定义域、值域、周期性、单调性、 奇偶性和对称性.在运用三角函数性质解题时,要善于运用 数形结合思想、分类讨论思想、化归转化思想将综合性较 强的试题完整准确地进行解答.
又111π2 ,0是图象上的点,则 f111π2 =0,
即 sin111π2 ω+π6 =0,由图象可知,111π2 ,0是图象在 y 轴右侧
部分与 x 轴的第二个交点.
∴111π2 ω+π6 =2π.
∴ω=2,因此所求函数的解析式为
π f(x)=2sin(2x+ 6 ).
以下,在同一坐标系中作函数 y=2sin2x+π6 和函数 y=lg x
【训练 1】已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中 A>0,ω>0, |φ|<π2 )在一个周期内的简图如图所示,求函数 g(x)=f(x)
-lg x 零点的个数.
解 显然 A=2.由图象过(0,1)点,则 f(0)=1,即 sin φ=12,
π
π
又|φ|< 2 ,则 φ= 6 .