论高中数学中的三角函数变换.
高中数学必修一 三角恒等变形总结(采百家之长版)
一、三角函数公式:辅助角公式的重要作用:合一变形⇒把形如x b x a cos sin +的函数转化为)sin(ϕ+=x A y 的函数,即:两个三角函数的和或差化为“一个三角函数,一个角,一次方”的 B x A y ++=)sin(ϕϖ形式tan tan tan 2212ααααβ=-=←−−相除以上是三角函数公式的关系图二、三角恒等变换:一角二名三结构,对角、函数名、式子结构===化异为同三角函数的化简、计算、证明的恒等变形的基本思路是:一角二名三结构。
即首先观察角与角之间的关系,注意角的一些常用变式,角的变换是三角函数变换的核心!第二看函数名称之间的关系,通常“切化弦”;第三观察代数式的结构特点。
常用的数学思想方法技巧如下:(1)角的变换:在三角化简,求值,证明中,表达式中往往出现较多的相异角,可根据角与角之间的和差,倍半,互补,互余的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解,对角的变形如:(2余弦是基础,通常化切、割为弦,变异名为同名。
(3)常数代换:在三角函数运算,求值,证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,(4)幂的变换:降幂是三角变换时常用方法,对次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的方法。
降幂并非绝对,有时需要升幂,如对无理式αcos 1+常用升幂化为有理式 (5)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用,逆用及变形应用。
三、三角函数式的化简运算通常从:“角、名、形、幂”四方面入手;基本规则是:切割化弦,异角化同角,复角化单角,异名化同名,高次化低次,无理化有理,和积互化,特殊值与特殊角的三角函数互化。
化简要求:①能求出值的应求出值;②使三角函数种数尽量少;③使项数尽量少;④尽量 使分母不含三角函数;⑤尽量使被开方数不含三角函数。
四、三角函数的求值类型有三类(1)给角求值:一般所给出的角都是非特殊角,要观察所给角与特殊角间的关系,利用三角变换消去非特殊角,转化为求特殊角的三角函数值问题;(2)给值求值:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如2(),()()ααββααβαβ=+-=++-等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论;(3)给值求角:实质上转化为“给值求值”问题,由所得的所求角的函数值结合所求角的范围及函数的单调性求得角。
高中数学三角变换知识点总结
高中数学三角变换知识点总结三角变换是高中数学中一个重要的概念,它涉及到三角函数的性质、图像和方程的变换,是解决各类三角函数问题的基础。
本文将对高中数学中常见的三角变换知识点进行总结和归纳,以帮助学生更好地理解和掌握这一内容。
1. 三角函数的周期性变换三角函数的周期性变换是指通过改变角度的取值范围,可以得到相同函数值的新角度。
常见的三角函数有正弦函数、余弦函数和正切函数。
它们的周期性变换分别如下:正弦函数:f(x) = sin(x)周期:2π周期性变换:f(x + 2π) = f(x)余弦函数:f(x) = cos(x)周期:2π周期性变换:f(x + 2π) = f(x)正切函数:f(x) = tan(x)周期:π周期性变换:f(x + π) = f(x)通过理解和掌握这些周期性变换的性质,可以简化三角函数的求解过程,同时也能更好地理解三角函数的图像特征。
2. 三角函数图像的变换三角函数的图像变换是指通过改变系数和常数的值,可以改变函数图像在坐标平面上的位置和形状。
常用的图像变换包括平移、伸缩、翻转和相位差变换。
平移变换:将函数图像沿x轴或y轴方向上下左右平移,改变函数的位置。
平移变换可用函数的形式来表示,如f(x) + a、f(x - b)等。
伸缩变换:将函数图像在x轴或y轴方向上进行拉伸或压缩,改变函数的形状。
伸缩变换可用函数的系数来表示,如af(x)、f(bx)等。
翻转变换:将函数图像关于x轴或y轴进行翻转,改变函数的对称性。
翻转变换可用函数的负号来表示,如-f(x)、f(-x)等。
相位差变换:将函数图像在x轴方向上进行平移,改变函数的起始位置。
相位差变换可用函数的参数表示,如f(x - c)、f(x + c)等。
通过掌握这些图像变换的规律,可以更清晰地观察和分析三角函数图像的各个特点,从而更准确地解决相关问题。
3. 三角方程的变换和解法三角方程是指含有三角函数的方程,解决三角方程需要通过变换和求解来得到最终结果。
三角函数恒等变换证明
三角函数恒等变换证明三角函数恒等变换是高中数学中的重要内容,它可以帮助我们在解决三角函数相关问题时,简化计算步骤,提高解题效率。
本文将通过一些典型的三角函数恒等变换,来证明它们的正确性和应用价值。
我们来看一个非常基础的三角函数恒等变换——正弦函数的倒数等于余弦函数。
即sin(x)的倒数等于cos(x):1/sin(x) = cos(x)。
我们可以通过数学推导来证明这个等式的正确性。
假设在单位圆上,点P的坐标为(x, y),其中x = cosθ,y = sinθ。
根据三角函数的定义,我们知道sinθ = y,cosθ = x。
那么,我们可以得到以下等式:sin^2θ + cos^2θ = y^2 + x^2 = 1接下来,我们将上式两边同时除以sin^2θ,得到:1 + cos^2θ/sin^2θ = 1/sin^2θ将cos^2θ/sin^2θ化简为cot^2θ,上式变为:1 + cot^2θ = csc^2θ将等式两边同时取倒数,得到:1/(1 + cot^2θ) = 1/csc^2θ化简后,我们就得到了1/sinθ =cosθ,即sin(x)的倒数等于cos(x)的恒等变换。
接下来,我们来看另一个常见的三角函数恒等变换——正切函数的倒数等于余切函数。
即tan(x)的倒数等于cot(x):1/tan(x) = cot(x)。
同样,我们可以通过数学推导来证明这个等式的正确性。
假设在单位圆上,点P的坐标为(x, y),其中x = cosθ,y = sinθ。
根据三角函数的定义,我们知道tanθ = y/x,cotθ = x/y。
那么,我们可以得到以下等式:tanθ = sinθ/cosθ将等式两边同时取倒数,得到:1/tanθ = cosθ/sinθ化简后,我们就得到了1/tanθ = cotθ,即tan(x)的倒数等于cot(x)的恒等变换。
除了上述两个常见的三角函数恒等变换,还有一些其他的恒等变换也同样具有重要的作用。
三角函数转换公式大全
三角函数转换公式大全三角函数是高中数学中的重要内容,它们在数学和物理学中有着广泛的应用。
在学习三角函数的过程中,我们经常会遇到需要进行三角函数的转换,而掌握三角函数的转换公式是十分重要的。
本文将为大家详细介绍三角函数的转换公式,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 正弦函数转换公式。
正弦函数是三角函数中的一种基本函数,其转换公式包括:(1)正弦函数的奇偶性,sin(-x)=-sinx,sin(π-x)=sinx;(2)正弦函数的周期性,sin(x+2kπ)=sinx,其中k为整数;(3)正弦函数的同角变换,sin(π/2-x)=cosx,sin(π/2+x)=cosx。
2. 余弦函数转换公式。
余弦函数也是三角函数中的一种基本函数,其转换公式包括:(1)余弦函数的奇偶性,cos(-x)=cosx,cos(π-x)=-cosx;(2)余弦函数的周期性,cos(x+2kπ)=cosx,其中k为整数;(3)余弦函数的同角变换,cos(π/2-x)=sinx,cos(π/2+x)=-sinx。
3. 正切函数转换公式。
正切函数是三角函数中的另一种基本函数,其转换公式包括:(1)正切函数的奇偶性,tan(-x)=-tanx,tan(π-x)=-tanx;(2)正切函数的周期性,tan(x+π)=tanx;(3)正切函数的同角变换,tan(π/2-x)=cotx,tan(π/2+x)=-cotx。
4. 余切函数转换公式。
余切函数是三角函数中的第四种基本函数,其转换公式包括:(1)余切函数的奇偶性,cot(-x)=-cotx,cot(π-x)=-cotx;(2)余切函数的周期性,cot(x+π)=cotx;(3)余切函数的同角变换,cot(π/2-x)=tanx,cot(π/2+x)=-tanx。
5. 正割函数和余割函数转换公式。
正割函数和余割函数是三角函数中的补充函数,其转换公式包括:(1)正割函数的奇偶性,sec(-x)=secx,sec(π-x)=-secx;(2)正割函数的周期性,sec(x+2kπ)=secx,其中k为整数;(3)余割函数的奇偶性,csc(-x)=-cscx,csc(π-x)=-cscx;(4)余割函数的周期性,csc(x+2kπ)=cscx,其中k为整数。
高中数学中的三角函数的基本变换规律
高中数学中的三角函数的基本变换规律在高中数学的学习过程中,三角函数是一个重要的内容。
它们在解决几何问题、物理问题以及工程问题中发挥着重要的作用。
而要理解三角函数的性质和应用,我们首先需要掌握它们的基本变换规律。
一、平移变换规律平移是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行平移。
对于三角函数而言,平移变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的平移变换规律:y = a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示振幅的变化,b表示周期的变化,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的平移变换规律:y = a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示振幅、周期、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
通过平移变换规律,我们可以将函数图像在平面上进行移动,从而观察到函数图像的变化。
二、伸缩变换规律伸缩是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行拉伸或压缩。
对于三角函数而言,伸缩变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的伸缩变换规律:y = a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示纵坐标方向的伸缩倍数,b表示横坐标方向的伸缩倍数,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的伸缩变换规律:y = a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示纵坐标方向的伸缩倍数、横坐标方向的伸缩倍数、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
通过伸缩变换规律,我们可以观察到函数图像在平面上的形状发生变化,从而更好地理解函数的性质。
三、反射变换规律反射是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行镜像。
对于三角函数而言,反射变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的反射变换规律:y = -a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示振幅的变化,b表示周期的变化,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的反射变换规律:y = -a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示振幅、周期、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
人教A版高中数学必修一课件 《三角恒等变换》三角函数名师授课课件(第5课时简单的三角恒等变换)
2sin xcos x-1sin
x x-cos
x+1=1+sincoxs
x.
[证明] 左边=2sin2xcos2x-2s2isni2n2xxc2ossinx2xcos2x+2sin22x =4sin222xscinosx2c2xo-s xsin22x
23
=2ssiinn2x2x
2α=右边,
∴原式成立.
21
三角恒等式证明的常用方法 1执因索果法:证明的形式一般化繁为简; 2左右归一法:证明左右两边都等于同一个式子; 3拼凑法:针对题设和结论之间的差异,有针对性地变形,以消除它 们之间的差异,简言之,即化异求同; 4比较法:设法证明“左边-右边=0”或“左边/右边=1”; 5分析法:从被证明的等式出发,逐步地探求使等式成立的条件,直 到已知条件或明显的事实为止,就可以断定原等式成立.
=cos x2x=
2cos22x x
x=1+sincoxs
x=右边.
sin2 2sin2cos2
所以原等式成立.
24
恒等变换与三角函数图象性质的综合
【例3】 已知函数f(x)= 3cos2x-π3-2sin xcos x. (1)求f(x)的最小正周期. (2)求证:当x∈-π4,π4时,f(x)≥-12. [思路点拨] 化为fx=Asinωx+φ+b → 由T=|2ωπ|求周期 →
∴sin4θ=-
1-2cos2θ=- 1-2 a.]
(2)[解] 原式=
2csoinsα2α2+-cos2α2s2inα2+ 2csoinsαα22-+cos2α2s2inα2.
12
∵π<α<32π,∴π2<α2<34π,∴cosα2<0,sinα2>0,
∴原式=-si2nα2si+nα2c+oscα2o2sα2+
人教A版高中数学必修一课件 《三角恒等变换》三角函数(第4课时二倍角的正弦、余弦、正切公式)
∴cos2α+π4=
2 2 cos
2α-
2 2 sin
2α=
22×-2245-
22×275=-31502.
19
(2)∵sin 2α=-cos2α+2π=-2cos2α+π4-1 =1-2cos2α+π4, sinα-π4=-sinπ4-α =-cosπ2-π4-α =-cosπ4+α,
20
∴原式可化为1-2cos2α+π4 =-cosα+π4, 解得cosα+π4=1或cosα+π4=-12. ∵α∈-π2,π2,
40
3.设 sin 2α=-sin α,α∈π2,π, 则 tan 2α 的值是________.
3 [∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α. 由α∈π2,π知sin α≠0, ∴cos α=-12,∴α=23π, ∴tan 2α=tan43π=tanπ3= 3.]
36
当堂达标 固双基
37
1.思考辨析 (1)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.( ) (2)存在角 α,使得 sin 2α=2sin α 成立.( ) (3)对于任意的角 α,cos 2α=2cos α 都不成立.( )
38
[提示] (1)×.二倍角的正弦、余弦公式对任意角都是适用的,而二 倍角的正切公式,要求 α≠π2+kπ(k∈Z)且 α≠±π4+kπ(k∈Z),故此说法错 误.
31
=2
3sin12°-60° sin 24°cos 24°
=-21 3sin 48° 2sin 48°
=-4 3=右边,所以原等式成立.
32
证明三角恒等式的原则与步骤 1观察恒等式两端的结构形式,处理原则是从复杂到简单,高次降低, 复角化单角,如果两端都比较复杂,就将两端都化简,即采用“两头凑” 的思想. 2证明恒等式的一般步骤: ①先观察,找出角、函数名称、式子结构等方面的差异; ②本着“复角化单角”“异名化同名”“变换式子结构”“变量集 中”等原则,设法消除差异,达到证明的目的.
高中数学三角函数图像的性质及变换规律
高中数学三角函数图像的性质及变换规律三角函数是高中数学中重要的内容之一,它们的图像性质及变换规律是我们学习和应用三角函数的基础。
在本文中,我将详细介绍正弦函数、余弦函数和正切函数的图像性质,并讨论它们的平移、伸缩和翻转变换规律。
一、正弦函数的图像性质及变换规律正弦函数的图像是一条连续的波浪线,它的周期是2π,振幅为1。
正弦函数的图像在原点处有一个特殊点,即(0, 0),称为正弦函数的零点。
正弦函数的图像在每个周期内呈现对称性,即关于y轴对称。
下面我们来看一个具体的例子:求解方程sin(x) = 0.5在区间[0, 2π]内的解。
首先,我们可以通过观察正弦函数的图像,知道sin(x) = 0.5有两个解,一个在第一象限,一个在第二象限。
我们可以通过求解sin(x) = 0.5的解析解来验证这一点。
sin(x) = 0.5的解析解为x = π/6 + 2πn和x = 5π/6 + 2πn,其中n为整数。
在区间[0, 2π]内,满足sin(x) = 0.5的解为x = π/6和x = 5π/6。
这个例子说明了正弦函数的图像性质,以及如何通过观察图像来快速得到方程的解。
二、余弦函数的图像性质及变换规律余弦函数的图像也是一条连续的波浪线,它的周期也是2π,振幅为1。
余弦函数的图像在原点处有一个特殊点,即(0, 1),称为余弦函数的最大值点。
余弦函数的图像在每个周期内呈现对称性,即关于y轴对称。
下面我们来看一个具体的例子:求解方程cos(x) = -0.5在区间[0, 2π]内的解。
根据余弦函数的图像性质,我们可以知道cos(x) = -0.5有两个解,一个在第二象限,一个在第三象限。
我们可以通过求解cos(x) = -0.5的解析解来验证这一点。
cos(x) = -0.5的解析解为x = 2π/3 + 2πn和x = 4π/3 + 2πn,其中n为整数。
在区间[0, 2π]内,满足cos(x) = -0.5的解为x = 2π/3和x = 4π/3。
高中数学中的三角恒等变换常用恒等变换公式总结与应用技巧
高中数学中的三角恒等变换常用恒等变换公式总结与应用技巧在高中数学中,三角函数是一个重要的概念,而三角恒等变换则是在解决三角函数方程和简化三角函数式子时经常用到的重要工具。
本文将总结常用的三角恒等变换公式,并介绍其应用技巧。
一、基本恒等变换公式1. 余弦函数的基本恒等变换(1) 余弦函数的平方形式:cos²θ + sin²θ = 1(2) 二倍角公式:cos2θ = cos²θ - sin²θ(3) 余弦函数的和差角公式:cos(θ ± φ) = cosθcosφ - sinθsinφ2. 正弦函数的基本恒等变换(1) 正弦函数的平方形式:sin²θ + cos²θ = 1(2) 二倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθ(3) 正弦函数的和差角公式:sin(θ ± φ) = sinθcosφ ± cosθsinφ3. 正切函数的基本恒等变换(1) 正切函数的平方形式:tan²θ + 1 = sec²θ1 + cot²θ = cosec²θ(2) 二倍角公式:tan2θ = (2tanθ)/(1 - tan²θ)二、常用恒等变换公式1. 互余公式:sin(π/2 - θ) = cosθcos(π/2 - θ) = sinθtan(π/2 - θ) = cotθ2. 余角公式:sin(π - θ) = sinθcos(π - θ) = -cosθtan(π - θ) = -tanθ3. 倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos²θ - sin²θtan2θ = (2tanθ)/(1 - tan²θ)4. 积化和差公式:sinθsinφ = (1/2)[cos(θ - φ) - cos(θ + φ)]cosθcosφ = (1/2)[cos(θ - φ) + cos(θ + φ)]sinθcosφ = (1/2)[sin(θ + φ) + sin(θ - φ)]三、恒等变换的应用技巧1. 解三角函数方程:利用恒等变换可以将复杂的三角函数方程转化为简单的等式,从而更容易求解。
三角函数的恒等变换
三角函数的恒等变换三角函数是高中数学中常见的一类函数,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
在学习三角函数的过程中,我们会遇到一些恒等变换,即一些等式关系,通过这些等式关系可以将一个三角函数的表达式转化为另一个等价的三角函数表达式。
这些恒等变换在解题中非常有用,可以简化计算或者转化为更容易求解的形式。
首先,我们来看看正弦函数和余弦函数的恒等变换。
对于任意实数x,我们有以下几个恒等变换:1. 正弦函数的恒等变换:- 正弦函数的周期性:sin(x + 2π) = sin(x),sin(x + 360°) = sin(x)。
- 正弦函数的奇偶性:sin(-x) = -sin(x),sin(π - x) =sin(x),sin(π + x) = -sin(x),sin(2π - x) = -sin(x)。
- 正弦函数的平方和恒等式:sin²(x) + cos²(x) = 1。
- 正弦函数的和差恒等式:sin(A + B) = sin(A)cos(B) +cos(A)sin(B),sin(A - B) = sin(A)cos(B) - cos(A)sin(B)。
2. 余弦函数的恒等变换:- 余弦函数的周期性:cos(x + 2π) = cos(x),cos(x + 360°) = cos(x)。
- 余弦函数的奇偶性:cos(-x) = cos(x),cos(π - x) = -cos(x),cos(π + x) = -cos(x),cos(2π - x) = cos(x)。
- 余弦函数的平方和恒等式:cos²(x) + sin²(x) = 1。
- 余弦函数的和差恒等式:cos(A + B) = cos(A)cos(B) -sin(A)sin(B),cos(A - B) = cos(A)cos(B) + sin(A)sin(B)。
接下来,我们来看看正切函数的恒等变换。
高中三角函数三角函数的等价变换与化简
高中三角函数三角函数的等价变换与化简在高中数学学习中,三角函数是一个非常重要的概念。
我们通过学习三角函数,可以解决很多与角度和长度相关的问题。
而掌握三角函数的等价变换与化简方法,将有助于我们更加灵活、快速地处理相关题目。
本文将介绍一些常见的三角函数的等价变换与化简方法。
1. 正弦函数与余弦函数的等价变换正弦函数和余弦函数是三角函数中最基础的两个函数。
它们之间存在着一些等价的关系,我们可以利用这些关系来简化问题的处理。
首先是正弦函数与余弦函数的倒数关系:sin(x) = 1/cos(x)cos(x) = 1/sin(x)利用这个倒数关系,我们可以将一个三角函数转化为另一个三角函数的倒数形式,从而更方便地进行计算。
其次是正弦函数和余弦函数的平方和关系:sin^2(x) + cos^2(x) = 1根据这个关系,我们可以将一个三角函数的平方与另一个三角函数的平方结合起来,从而消去其中的一个三角函数,从而简化问题的处理。
2. 正切函数与余切函数的等价变换正切函数和余切函数同样是三角函数中的重要函数。
它们之间也存在一些等价的关系,可以利用这些关系来进行问题的简化。
首先是正切函数和余切函数的倒数关系:tan(x) = 1/cot(x)cot(x) = 1/tan(x)利用这个倒数关系,我们可以将一个三角函数转化为另一个三角函数的倒数形式,从而方便进行计算。
其次是正切函数和余切函数的平方差关系:tan^2(x) - cot^2(x) = 1根据这个关系,我们可以将一个三角函数的平方与另一个三角函数的平方结合起来,从而消去其中一个三角函数,进而简化问题的处理。
3. 正弦函数与正切函数的等价变换正弦函数和正切函数之间也存在一些等价的关系,可以利用这些关系来进行问题的简化。
首先是正弦函数和正切函数之间的关系:sin(x) = tan(x)/√(1+tan^2(x))根据这个关系,我们可以利用正切函数来表示正弦函数,从而方便计算。
高考数学复习:三角函数恒等变换求值
知识点一.两角和与差的正余弦与正切①sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;②cos()cos cos sin sin αβαβαβ±= ;③tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=;知识点二.二倍角公式①sin22sin cos ααα=;②2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-;③22tan tan 21tan ααα=-;补充:2倍角公式变形(扩角降幂)221cos 21cos 2sin cos 22αααα-+==;;知识点三.辅助角公式)sin(cos sin 22ϕααα++=+b a b a (其中a bb a a b a b =+=+=ϕϕϕtan cos sin 2222,,).【常见式子变形】①2221cos 22cos 1cos 22sin 1sin 2(sin cos )ααααααα+=-=±=±;;②sin cos cos cos cos 22p p αβααβæöæö=Þ-=-=ç÷ç÷èøèø,具体是选2p α-还是2p α-要看题目给出的范围③sin cos tan 1tan sin cos tan 14βββp ββββ--æöÞ=+ç÷++èø高考数学复习:三角函数恒等变换求值2023新高考二卷T7:配完全平方公式【详解】因为cos 1α=-α为锐角,解得:sin2α==2023·新高考I 卷T8——和差公式+二倍角公式【分析】根据给定条件,利用和角、差角的正弦公式求出sin()αβ+,再利用二倍角的余弦公式计算作答.【详解】因为1sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ-=-=,而1cos sin 6αβ=,因此1sin cos 2αβ=,则2sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ+=+=,所以2221cos(22)cos 2()12sin ()12(39αβαβαβ+=+=-+=-´=.2022·新高考II 卷T6——和差公式【分析】由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】[方法一]:直接法由已知得:()sin cos cos sin cos cos sin sin 2cos sin sin αβαβαβαβααβ++-=-,即:sin cos cos sin cos cos sin sin 0αβαβαβαβ-++=,即:()()sin cos 0αβαβ-+-=所以()tan 1αβ-=-故选:C[方法二]:特殊值排除法解法一:设β=0则sinα +cosα =0,取=2pα,排除A, B ;再取α=0则sinβ +cosβ= 2sinβ,取β=4p,排除D ;选C.[方法三])cos()]44cos sin sin 444p pβαβαβαβp p pαβαβαβ+++++++=++++()()((cos sin 44p pαβαβ+=+()()sin cos cos sin =044p p αβαβ+-+()()即sin =04pαβ+-()sin =sin cos cos sin =0444p p p αβαβαβαβαβ\-+-+---()()()()()sin =cos αβαβαβ\----()()即t an()=-1,2018全国II 卷(理)T15——一题多解【答案】12-【分析】方法一:将两式平方相加即可解出.【详解】[方法一]:【最优解】两式两边平方相加得22sin()1αβ++=,1in()s 2αβ+=-.[方法二]: 利用方程思想直接解出sin 1αα=-=-1cos 2β=,则1sin 2α=.又cos sin αβìïïíïïîcos sin αβì=ïïíï=ïî,所以1in()s 2αβ+=-.[方法三]: 诱导公式+二倍角公式由cos sin 0αβ+=,可得3sin cos sin 2p βααæö=-=+ç÷èø,则322k pβp α=++或32()2k k p βp p αæö=+-+Îç÷èøZ .若32()2k k pβp α=++ÎZ ,代入得sin cos 2sin 1αβα+==,即2131sin ,sin()sin 22cos22sin 1222k p ααβp αααæö=+=++=-=-=-ç÷èø.若2()2k k pβp α=--ÎZ ,代入得sin cos 0αβ+=,与题设矛盾.综上所述,1in()s 2αβ+=-.[方法四]:平方关系+诱导公式由2222cos sin (1sin )(cos )22sin 1ββααα+=-+-=-=,得1sin 2α=.又sin 1cos tan tan tan cos sin 22αβββααβ-æö===-=-ç÷-èø,()2k k βαp =-ÎZ ,即22k αp β=-,则2()k k αβp α+=-ÎZ .从而1sin()sin(2)sin 2k αβp αα+=-=-=-.[方法五]:和差化积公式的应用由已知得1(sin cos )(cos sin )(sin 2sin 2)cos()2αβαβαβαβ++=++-sin()cos()cos()0αβαβαβ=+-+-=,则cos()0αβ-=或sin()1αβ+=-.若cos()0αβ-=,则()2k k pαβp -=+ÎZ ,即()2k k pαβp =++ÎZ .当k为偶数时,sin cos αβ=,由sin cos 1αβ+=,得1sin cos 2αβ==,又23cos sin 0,cos sin sin 4αβαββ+==-=-,所以131sin()sin cos cos sin 442αβαβαβ+=+=-=-.当k 为奇数时,sin cos αβ=-,得sin cos 0αβ+=,这与已知矛盾.若sin()1αβ+=-,则2()2k k pαβp +=-ÎZ .则sin sin 2cos 2k p αp ββæö=--=-ç÷èø,得sin cos 0αβ+=,这与已知矛盾.综上所述,1in()s 2αβ+=-.【整体点评】方法一:结合两角和的正弦公式,将两式两边平方相加解出,是该题的最优解;方法二:通过平方关系利用方程思想直接求出四个三角函数值,进而解出;方法三:利用诱导公式寻求角度之间的关系,从而解出;方法四:基本原理同方法三,只是寻找角度关系的方式不同;方法五:将两式相乘,利用和差化积公式找出角度关系,再一一验证即可解出,该法稍显麻烦.题型一 知1求2长沙市明德中学2023-2024学年高三上学期入学考试T8【分析】由已知条件算出tan ,tan αβ即可求解.【详解】因为3πsin ,,π52ααæö=Îç÷èø,所以4sin 3cos ,tan 5cos 4αααα==-==-,因为()sin sin cos cos sin 34sin cos tan tan 4cos cos 55αβαβαβααββββ++==+=-=g ,所以17tan 4β=-,所以()317tan tan 1644tan 3171tan tan 7144αβαβαβ--++===-æöæö--´-ç÷ç÷èøèø.2024届·重庆市西南大学附中、重庆育才中学九月联考T15,【答案】4p【分析】根据已知得4sin 5α=,sin ββ==且π02αβ<-<,应用差角正弦公式求角的大小.【详解】由题设4sin 5α=,sin ββ==π0,2βæöÎç÷èø,而sin sin αβ>,故π02βα<<<,则π02αβ<-<,所以sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-=,则π4αβ-=题型二 结合平方公式sin cos q q ±,2sin 2q ±2024届·湖南长郡中学阶段考T73.已知π0,2αæöÎç÷èøπ2sin 4ααæö=+ç÷èø,则sin 2α=( )A .34-B .34C .1-D .1【答案】B【分析】法1:展开,结合平方公式;法2:换元+诱导公式.【详解】π2sin()4αα=+Q ,)22cos )cos sin αααα=+-Q ,1(cos sin )(cos sin )02αααα\+--=,又π0,2αæöÎç÷èø,则sin 0,cos 0αα>>,即cos sin 0αα+>所以1cos sin 2αα-=,因为π0,2αæöÎç÷èø,所以2(0,π)αÎ,sin20α>.由1cos sin 2αα-=平方可得11sin 24α-=,即3sin 24α=,符合题意.综上,3sin 24α=.湖北省部分学校2024届高三上学期10月联考·T7【分析】由倍角公式结合同角三角函数关系计算化简即可.πcos 2sin 4αααæö===-=-ç÷èø,且π3π,24αæöÎç÷èø,则π2π4π,4αæö-Îç÷èø,可得πsin 04αæö->ç÷èø,)π2sin sin cos 4αααæö=--ç÷èø;cos α=,且π3π,24αæöÎç÷,可得cos 0α<,α=;)sin cos αααα=-=.5.已知22ppαβ-<-<,sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ-=sin(3pβ+=A B C D 【答案】A【分析】先由sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ-=αβ、的关系式,代入sin 3p βæö+ç÷èø,即可求出结果.【详解】由sin 2cos 1αβ+=,cos 2sin αβ-=将两个等式两边平方相加,得()543sin αβ+-=,()12sin αβ-=-,22p p αβ-<-<Q ,6pαβ\-=-,即6p αβ=-,代入sin 2cos 1αβ+=,得13p βæö+=ç÷èø,即sin 3p βæö+ç÷èø故选A 2023·浙江杭州二模T15【分析】将sin cos 2sin q q α+=平方,结合2sin cos sin q q β=可得22124sin 0sin βα+=-,利用二倍角余弦公式将224cos 2cos 2αβ-化简求值,可得答案.【详解】将sin cos 2sin q q α+=平方得212sin cos 4sin q q α+=,结合2sin cos sin q q β=可得221i s n 2i 4s n αβ+=,即22124sin 0sin βα+=-,则224cos 2cos 2(2cos 2cos 2)(2cos 2cos 2)αβαβαβ-=-+()()2214sin 2sin 2cos 2cos 20αβαβ=-++=2024届·浙江省Z20名校联盟第一次联考题T7【分析】利用和差公式和同角三角函数关系以及二倍角即可得出结论.【详解】将1sin cos 5αα-=平方得112sin cos 25αα-=,所以242sin cos 25αα=,则π0,2αæöÎç÷èø.所以()22449sin cos 12sin cos 12525αααα+=+=+=,从而7sin cos 5αα+=.联立1sin cos 57sin cos 5ααααì-=ïïíï+=ïî,得4sin 53cos 5ααì=ïïíï=ïî.所以24sin 22sin cos 25ααα==,2222347cos 2cos sin5525αααæöæö=-=-=-ç÷ç÷èø.故)π247sin 2sin 2cos 242525éùæöæö-=---=ç÷ç÷êúèøèøëûααα题型三 和差公式2024届·长沙一中校月考(三)T78.已知角(),0,παβÎ,且()()sin cos 0,sin sin 3cos cos 0αβαβαβαβ++-=-=,则()tan αβ+=( )A .2-B .12-C .12D .2【答案】D【分析】由两角和与差公式化简后求解.【详解】由()()sin cos 0αβαβ++-=,可得sin cos cos sin cos cos sin sin 0αβαβαβαβ+++=,即sin cos cos sin 1cos cos sin sin αβαβαβαβ+=-+,故tan tan 11tan tan αβαβ+=-+.又sin sin 3cos cos 0αβαβ-=,故sin sin αβ3cos cos αβ=,即tan tan 3αβ=,代入tan tan 11tan tan αβαβ+=-+可得tan tan 4αβ+=-.故()tan tan tan 21tan tan αβαβαβ++==-云南师范大学附属中学2024届高三高考适应性月考卷(一)数学试题T7A .()sin 31αβ-=B .()sin 31αβ+=-C .()sin 21αβ-=D .()sin 21αβ+=-【答案】C【分析】对题中条件进行变化化简,可以得到π22αβ-=,进一步即可判断正确答案.【详解】tan cos 1sin ,αββ×=+Q sin cos 1sin ,cos αββα\×=+即sin cos cos sin cos ,αβαβα×=+×sin cos sin cos cos ,αββαα×-×=即πsin()cos sin(),2αβαα-==-又0,2p αæöÎç÷èø,0,2p βæöÎç÷èø,则ππππ,0,2222αβα-<-<<-<所以π2,sin(2)1,2αβαβ-=\-=,故C 正确.2024届·重庆市西南大学附中、重庆育才中学十月联考T7【分析】根据题意,由同角的平方关系可得()cos αβ+,再由余弦的和差角公式,即可得到结果.【详解】因为(),0,παβÎ,且1cos 7α=,所以sin α因为()sin αβ+=,所以()sin sin ααβ>+,所以()αβ+为钝角,所以()11cos 14αβ+==-,则()()()cos cos cos cos sin sin βαβααβααβα=+-=+++=éùû11111472-´+=,且()0,βp Î,则π3β=2024届·重庆市第八中学校适应性月考(一)T7【分析】根据两角和与差的正弦公式,化简得到sin 1sin tan βαα=,得到πsin sin()2βα=-,再由π,0,2αβæöÎç÷èø,结合正弦函数的性质,即可求解【详解】由()()()sin 2sin[()]2cos 2cos sin sin αβααβαβαβαα+++-+=-+()sin cos()cos sin()2cos sin ααβααβαβα+++=-+cos sin()cos sin()sin cos()cos()sin sin ααβααβααβαβαα++-+=-+=sin[()]sin sin sin αβαβαα+-==,所以sin 1sin tan βαα=,可得sin cos sin sin βααα=,即sin cos βα=,即πsin sin()2βα=-,因为π,0,2αβæöÎç÷èø,可得ππ0,22αæö-Îç÷èø,所以π2βα=-,所以π2αβ+=【分析】法一:利用两角和与差的三角函数公式求解;法二:利用特殊值法求解.【详解】法1:()tan tan tan 11tan tan αβαβαβ++==--Q .tan tan tan tan 1αβαβ\+=-,()()()()cos sin 1tan tan tan tan 1tan tan 1tan tan 2cos cos βααβαβαβαβαβαβ--+\=-++=--+=.2=èø题型四 2倍角公式2023届广州市一模T7【分析】由,2p αp æöÎç÷èø及二倍角的余弦公式可得()sin 1sin cos cos αβαβ+=,根据两角和的余弦公式可得()sin cos ααβ=+,由诱导公式及,αβ的范围即可求解.【详解】,,2p αβp æöÎç÷èøQ ,sin 0α\¹.由()()1cos 21sin sin 2cos αβαβ-+=,可得()22sin 1sin 2sin cos cos αβααβ+=,即()sin 1sin cos cos αβαβ+=.()sin cos cos sin sin cos ααβαβαβ\=-=+,()cos cos 2p αβαæö\+=-ç÷èø,,,2p αβp æöÎç÷èøQ ,2p αβp \<+<,且022pp α-<-<,根据函数cos y x =易知:22pαβαp +=-+,即得:522pαβ+=.【分析】利用降幂升角公式和诱导公式化简即可得到结果.【详解】221cos 21cos 222cos sin 4422x x x x p p p p æöæö++--ç÷ç÷æöæöèøèø++-=+ç÷ç÷èøèø1111sin 2sin 21sin 22222x x x =-+-=-【分析】利用正弦、余弦的二倍角公式先化已知角x 为2x,然后再由正切的二倍角公式求tan x .【详解】2222112sin 2sin cos 2sin 2sin cos 1cos sin 22222221cos sin 2cos 2sin cos 12cos 12sin cos222222x x x x x x x x x x x x x x x x æö--++ç÷-+èø-===++æö++-+ç÷èø2sin (sin cos )222tan 22cos (cos sin )222x x x x x x x +==+,∴222tan2(2)42tan 1(2)31tan 2xx x ´-===---.2024届广东实验中学校考T1516.若两个锐角α,β满足1cos21cos22cos sin2sin2αβααβ+-=+,则cos 23p αβæö++=ç÷èø.【答案】【分析】根据二倍角的正弦、余弦公式,化简可得角α,β的关系,代入cos 23p αβæö++ç÷èø即可求解.【详解】因为1cos21cos22cos sin2sin2αβααβ+-=+,所以()22112sin 12cos 12cos 2sin cos 2sin cos βααααββ--+-=+所以22cos sin cos sin cos sin cos αβαααββ=+,因为α,β为锐角,所以有cos sin 1sin cos αβαβ=+,所以()cos cos sin 1sin αββα=+,即cos cos sin sin sin αβββα=+,所以cos cos cos cos sin αβαββ-=,即()cos +sin αββ=,因为α,β为锐角,所以有+2pαββ+=,即+22pαβ=,所以cos 2cos sin 3233p p p p αβæöæö++=+=-=ç÷ç÷èøèø2024届·广州市越秀区高三月考(十月)T7【分析】由倍角余弦公式并整理得23sin 2sin 10αα+-=,结合角的范围得1sin 3α=,进而求tan α,应用倍角正切公式求值即可.【详解】由23cos24sin 36sin 4sin 1αααα-=--=,即23sin 2sin 1(3sin 1)(sin 1)0αααα+-=-+=,所以1sin 3α=或sin 1α=-,又π,π2αæöÎç÷èø,则1sin 3α=,所以cos α=,则tanα=由22tan tan 21tan ααα==-2024届·广州市天河区高三综合测试(一)T7【分析】由商数关系及两角差的正切公式将已知化为ππtan 2tan 34αβæöæö-=-ç÷ç÷èøèø,得出ππ2π34k αβ-=-+,再根据二倍角的余弦公式即可得解.【详解】由πtan tanπsin cos tan 1π4tan 2tan π3sin cos tan 141tan tan 4ββββαβββββ---æöæö-====-ç÷ç÷++èøèø+,所以ππ2π34k αβ-=-+,即π2π,Z 12k k αβ=++Î,()()2π12cos 2cos 22cos 2π12k αβαβββæö--=--=-++-ç÷èøπππcos 2πcos 2πcos 1266k k æöæö=-+=-+=-=ç÷ç÷èøèø武汉市硚口区2024届高三上学期起点质量检测T15【答案】9798【分析】根据辅助角公式可得π1 sin614qæö-=ç÷èø,再根据二倍角与诱导公式求解即可.【详解】17cosq q=+即114cos12q qö-=÷÷ø,故π1sin614qæö-=ç÷èø.故2ππ97cos212sin3698q qæöæö-=--=ç÷ç÷èøèø.则97sin2sin2cos2632398p p p pq q qæöæöæö+=-+=-=ç÷ç÷ç÷èøèøèø.题型五统一角度化简2024届·重庆市第一中学校高三上学期9月月考·T15【分析】利用和角的正余弦公式化简,再利用诱导公式及齐次式求法求解即可.【详解】πtan9α=,7π7ππππcos cos sin sin cos sin sin cos tan tan1818999πππππsin cos cos sin sin cos cos sin tan tan99999αααααααααα---==+++3=.2023届·江苏省七市三模·T7【分析】利用和差角公式展开,得到2cos40cos cos80cos sin80sin0q q q°+°+°=,即可得到2cos40cos80tansin80q°+°=-°,再利用两角差的余弦公式计算可得.【详解】因为()()()cos40cos40cos800q q q°-+°++°-=,所以cos 40cos sin 40sin cos 40cos sin 40sin cos80cos sin 80sin 0q q q q q q °+°+°-°+°+°=,所以2cos 40cos cos80cos sin80sin 0q q q °+°+°=,所以2cos 40cos80sin80tan 0q °+°+°=,所以2cos 40cos80tan sin 80q °+°=-°()2cos 12080cos80sin 80°-°+°=-°()2cos120cos80sin120sin 80cos80sin 80°°+°°+°=-==°2022届·广东省汕头二模·T7【分析】根据诱导公式、同角三角函数基本关系、两角差的正弦公式和正弦的二倍角公式化简即可求解.【详解】因为sin160tan 20cos 70l ++=o o o 即()(sin 18020tan 20cos 9020l -++-o o o o o所以sin 20sin 20sin 20cos 20l ++=ooo o所以sin 20cos 20sin 20sin 20cos 20l ++=o o o o o o ,所以()11sin 20cos 2020sin 20220sin 202l ö+-=-÷÷øo o o oo o ,所以()()1sin 402sin 60cos 20cos 60sin 202sin 60202sin 402l +=-=-=o o o o o o o o ,所以122l +=,所以3l =题型六 和差公式+倍角公式2023湖南省五市十校高二下期末·T15【答案】19-【分析】化切为弦,然后逆用两角和正弦公式,求得1cos cos 2αβ=,再利用两角和与差的余弦公式求得()2cos 3αβ-=,根据二倍角公式即可得结果.【详解】()()sin sin cos sin cos 2sin tan tan cos cos cos cos αβαββααβαβαβαβ+++=+==,因为()1cos 3αβ+=,则()sin 0αβ+¹,因此1cos cos 2αβ=,而()1cos cos cos sin sin 3αβαβαβ+=-=,从而111sin sin 236αβ=-=,因此()112cos cos cos sin sin 263αβαβαβ-=+=+=,则()()21cos22cos 19αβαβ-=--=-.故答案为:19-.2024届·重庆市巴蜀中学适应性月考(二)·T11【分析】根据3cos25α=-,判断α的范围,再根据cos 2α,求出tan α,再由cos()αβ+=sin()αβ+,tan()βα-,cos()βα-,从而得出答案.【详解】因为0πα<<,所以022πα<<,又3cos 205α=-<,所以π3π222α<<,π3π44<<α,由3cos25α=-,得tan 2α=±.对于A 选项,若tan 2α=-,则π3π24α<<,又3ππ2β<<,所以3π9π24αβ<+<,而cos()0αβ+=<矛盾,所以tan 2α¹-.故A 错误;对于B 选项,根据A 选项知, tan 2α=,则ππ42α<<,又3ππ2β<<,所以5π2π4αβ<+<,而cos()0αβ+=<,所以5π3π42αβ<+<,这样sin()αβ+=B 正确;对于C 选项,根据A 2=,再根据B 选项中sin()αβ+=cos()αβ+=知tan()7αβ+=,从而tan()tan 1tan tan()1tan()tan 3αβαβαβααβα+-=+-==++,则tan tan tan()11tan tan βαβαβα--==-+,又3ππ2β<<,ππ24α-<-<-,π5π24βα<-<,所以3π4βα-=,故C 正确;对于D 选项,根据C 选项知3π4βα-=,所以cos()cos cos sin sinβαβααβ-=+=又cos()cos cos sinsin αβαβαβ+=-=解得cos cos αβ=D 错误2024·江苏省海安高级中学高三上学期10月月考·T6A .53-B .【答案】C【分析】根据三角函数的定义可得πtan 4,4q æö+=-ç÷èø进而又和差角公式得5tan θ3=,又二倍角和齐次式即可求解.【详解】由图可知πtan 4,4q æö+=-ç÷èø所以ππtan tan544tan ππ31tan tan44q q q æö+-ç÷èø==æö++ç÷èø,则()()()2sin cos 1sin 2sin cos tan 14cos 2cos sin cos sin cos sin 1tan q q q q q q q q q q q q q q++++====-+---【分析】注意到2236ππαβαβæö+=++-ç÷èø,后结合()0,πα,ππ,22βæöÎ-ç÷èø,利用二倍角,两角和的正弦公式可得答案.【详解】因()0,παÎ,则4333πππ,αæö+Îç÷è,又π1πsin sin 333æö+=<=ç÷èøα,则3πα+Îπ,π2æöç÷èø,得3πcos αæö+=ç÷èø.因πcos 6βæö-=ç÷èø22221663ππcos cosββéùæöæö-=--=-êúç÷ç÷èøèøëû.又ππ,22βæöÎ-ç÷èø,则π2ππ,633æö-Î-ç÷èøβ,结合π1πcos cos 623æö-=<=ç÷èøβ,则ππ,062æö-Î-ç÷èøβ,得6πsi n βæö-=-ç÷èø则22666πππsi n cos si n βββéùæöæöæö-=--=-êúç÷ç÷ç÷èøèøèøëû又注意到2236ππαβαβæö+=++-ç÷èø,则()ππππsin 2sin cos 2cos sin 23636éùéùæöæöæöæö+=+-++-ç÷ç÷ç÷ç÷êúêúøøèøëûαβαβαβ1233ææö=´-+´-=çç÷çèøè.。
高中数学中的三角函数变换与证明
高中数学中的三角函数变换与证明三角函数变换与证明是高中数学学习中的重要内容,它们帮助我们深入理解三角函数的性质和应用。
本文将介绍三角函数变换的基本概念、常见的变换方式,以及一些与三角函数变换相关的证明。
一、三角函数的基本概念在介绍三角函数变换之前,我们先回顾一下三角函数的基本概念。
在直角三角形中,将一个锐角的两条边分别称为“对边”和“邻边”,而斜边则是斜边。
根据这个直角三角形的定义,我们可以定义以下三个基本的三角函数:1. 正弦函数(Sine Function):在一个锐角三角形中,对边与斜边的比值称为正弦函数,表示为sin。
2. 余弦函数(Cosine Function):在一个锐角三角形中,邻边与斜边的比值称为余弦函数,表示为cos。
3. 正切函数(Tangent Function):在一个锐角三角形中,对边与邻边的比值称为正切函数,表示为tan。
二、常见的三角函数变换1. 幅角变换:三角函数的幅角变换是指通过对原有的幅角进行一系列的加、减、倍乘等运算来改变三角函数的值。
常见的幅角变换有以下几种:(1) 一次幅角变换:将θ变为-θ,即sin(-θ)=-sinθ,cos(-θ)=cosθ。
(2) π幅角变换:将幅角θ加上π或减去π,即sin(θ+π)=-sinθ,cos(θ+π)=-cosθ。
(3) 二次幅角变换:将θ变为2π-θ,即sin(2π-θ)=sinθ,cos(2π-θ)=cosθ。
2. 周期性变换:三角函数还具有周期性的特点,即函数值随着幅角的变化周期性地重复。
常见的周期性变换有以下几种:(1) 正弦函数的周期性变换:sin(θ+2nπ)=sinθ,其中n为任意整数。
(2) 余弦函数的周期性变换:cos(θ+2nπ)=cosθ,其中n为任意整数。
(3) 正切函数的周期性变换:tan(θ+π)=tanθ,其中n为任意整数。
三、三角函数变换的证明在高中数学中,我们需要学会通过证明来理解和应用三角函数的变换规律。
高中数学三角函数的变换与图像分析
高中数学三角函数的变换与图像分析一、引言三角函数是高中数学中的重要内容之一,它们的变换与图像分析是解决三角函数相关问题的关键。
本文将从正弦函数、余弦函数和正切函数三个方面进行讲解,并通过具体题目的举例,分析其考点和解题技巧,帮助高中学生和家长更好地理解和应用三角函数的变换与图像分析。
二、正弦函数的变换与图像分析正弦函数的一般式为y = A sin(Bx + C) + D,其中A、B、C、D分别为常数,控制函数的振幅、周期、相位和纵坐标平移。
1. 振幅的变换振幅A决定了正弦函数图像的最大值和最小值,当A>1时,图像的振幅增大;当0<A<1时,图像的振幅减小。
例如,考虑函数y = 2sinx和y = 0.5sinx,它们的图像如下所示:(插入图像:y = 2sinx和y = 0.5sinx的图像)2. 周期的变换周期T决定了正弦函数图像的重复性,周期越大,图像的波动越缓慢。
周期T与常数B的关系为T = 2π/|B|。
例如,考虑函数y = sin2x和y = sin0.5x,它们的图像如下所示:(插入图像:y = sin2x和y = sin0.5x的图像)3. 相位的变换相位C决定了正弦函数图像的左右平移,相位为正时图像向左平移,相位为负时图像向右平移。
例如,考虑函数y = sin(x + π/2)和y = sin(x - π/2),它们的图像如下所示:(插入图像:y = sin(x + π/2)和y = sin(x - π/2)的图像)4. 纵坐标平移的变换纵坐标平移D决定了正弦函数图像的上下平移,纵坐标平移为正时图像向上平移,纵坐标平移为负时图像向下平移。
例如,考虑函数y = sinx + 2和y = sinx - 2,它们的图像如下所示:(插入图像:y = sinx + 2和y = sinx - 2的图像)三、余弦函数的变换与图像分析余弦函数的一般式为y = A cos(Bx + C) + D,其中A、B、C、D分别为常数,控制函数的振幅、周期、相位和纵坐标平移。
高中数学:131《三角函数图像的变换》课件必修
变换的目的是为了更好地理解三角函数的性质,解决实际问题,以及进行图像处理 等。
变换的种类和特点
01
02
03
04
平移变换
将图像沿x轴或y轴方向移动 ,保持图像形状不变。
伸缩变换
通过改变x轴和y轴的比例来 改变图像的大小,可以横向或
纵向伸缩。
翻折变换
利用伸缩变换的性质求解函数的极值
例如,利用正弦函数的伸缩性质,可以求解y=sin(3x)在x=π/9处的极小值为1。
利用对称变换的性质求解函数的对称轴或对称中心
例如,利用正弦函数的对称性质,可以求解y=sin(x)的对称轴为x=kπ+π/2,k∈Z。
变换在实际问题中的应用
物理学中的应用
三角函数图像的综合变换在物理学中有广泛的应用,如振 动和波动现象、交流电等。通过变换可以更好地理解物理 现象和解决实际问题。
x轴缩短为原来的1/2,则图像的 周期变为原来的2倍。
01
03
02 04
总结词:影响相位
详细描述:沿x轴伸缩不仅改变 了图像的周期,还会影响函数的 相位。例如,将x轴缩短为原来 的1/2,相当于将相位滞后了π。
沿y轴伸缩
总结词:改变振幅
详细描述:沿y轴伸缩是 指保持x轴不变,通过改 变y轴的长度来改变整个 图像的振幅。例如,将y 轴放大为原来的2倍,则 图像的振幅变为原来的2 倍。
翻折变换
旋转变换
$y = -f(-x)$ 或 $y = f(x)$,前者表示沿x 轴翻折,后者表示沿y轴翻折。
$x = xcostheta - ysintheta$ 和 $y = xsintheta + ycostheta$,其中$theta$为 旋转角度。
三角函数图像变换总结
三角函数图像变换总结三角函数是高中数学中非常重要的一个概念,它在几何、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
在学习三角函数时,我们经常会接触到三角函数的图像变换。
图像变换是指通过对原始函数的一系列操作,得到一个新的函数的过程。
一、平移变换平移变换是指将函数的图像沿着横轴或纵轴方向平移一定的距离。
当我们将函数沿着横轴平移时,可以通过将自变量加上一个常数来实现。
例如,若将函数f(x)沿着横轴向右平移a个单位,则新函数为f(x-a)。
同样,当我们将函数沿着纵轴平移时,可以通过将因变量加上一个常数来实现。
二、伸缩变换伸缩变换是指通过改变函数的自变量或因变量的取值范围来改变函数的图像形状。
当我们将函数的自变量进行伸缩时,可以通过改变自变量的比例系数来实现。
例如,若将函数f(x)的自变量x进行伸缩,新函数为f(kx),其中k是一个正常数。
当k 大于1时,函数图像会水平压缩;当0<k<1时,函数图像会水平拉伸。
同样,我们可以将函数的因变量进行伸缩,通过改变因变量的比例系数来实现。
三、翻折变换翻折变换是指通过改变函数的自变量或因变量的正负号来改变函数的图像形状。
当我们将函数的自变量进行翻折时,可以通过将自变量取相反数来实现。
例如,若将函数f(x)的自变量进行翻折,新函数为f(-x)。
同样,我们可以将函数的因变量进行翻折,通过将因变量取相反数来实现。
四、迭加变换迭加变换是指将多个变换效果叠加在一起,从而得到一个新的函数的图像。
例如,我们可以将平移、伸缩和翻折等变换操作应用于原始函数,得到一个经过多次变换的新函数的图像。
通过迭加变换,我们可以获得更加丰富多样的函数图像。
总结起来,三角函数的图像变换是通过对函数的自变量和因变量进行平移、伸缩、翻折等操作来改变函数的图像形状。
通过合理地应用这些图像变换,我们可以更好地理解和应用三角函数,并在解决实际问题时提供便利。
因此,掌握三角函数的图像变换是非常重要的数学技能之一,也是我们在数学学习中需要重点关注和掌握的内容之一。
高中数学三角恒等变换知识点归纳总结
高中数学三角恒等变换知识点归纳总结1. 基本定义三角恒等变换是指在三角函数运算中,通过等式的变换,得到具有相同意义但表达形式不同的等价关系。
2. 基本恒等式- 正弦函数的基本恒等式:$\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1$- 余弦函数的基本恒等式:$1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta$- 正切函数的基本恒等式:$1 + \cot^2\theta = \csc^2\theta$3. 和差恒等式- 正弦函数的和差恒等式:$\sin(\alpha \pm \beta) =\sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta$- 余弦函数的和差恒等式:$\cos(\alpha \pm \beta) =\cos\alpha\cos\beta \mp \sin\alpha\sin\beta$- 正切函数的和差恒等式:$\tan(\alpha \pm \beta) =\dfrac{\tan\alpha \pm \tan\beta}{1 \mp \tan\alpha\tan\beta}$4. 二倍角恒等式- 正弦函数的二倍角恒等式:$\sin2\theta = 2\sin\theta\cos\theta$ - 余弦函数的二倍角恒等式:$\cos2\theta = \cos^2\theta -\sin^2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta$- 正切函数的二倍角恒等式:$\tan2\theta = \dfrac{2\tan\theta}{1 - \tan^2\theta}$5. 三倍角恒等式- 正弦函数的三倍角恒等式:$\sin3\theta = 3\sin\theta -4\sin^3\theta$- 余弦函数的三倍角恒等式:$\cos3\theta = 4\cos^3\theta -3\cos\theta$- 正切函数的三倍角恒等式:$\tan3\theta = \dfrac{3\tan\theta - \tan^3\theta}{1 - 3\tan^2\theta}$6. 半角恒等式- 正弦函数的半角恒等式:$\sin\dfrac{\theta}{2} = \sqrt{\dfrac{1 - \cos\theta}{2}}$- 余弦函数的半角恒等式:$\cos\dfrac{\theta}{2} =\sqrt{\dfrac{1 + \cos\theta}{2}}$- 正切函数的半角恒等式:$\tan\dfrac{\theta}{2} = \dfrac{1 -\cos\theta}{\sin\theta} = \dfrac{\sin\theta}{1 + \cos\theta}$7. 和角恒等式- 正弦函数的和角恒等式:$\sin(\alpha + \beta) =\sin\alpha\cos\beta + \cos\alpha\sin\beta$- 余弦函数的和角恒等式:$\cos(\alpha + \beta) =\cos\alpha\cos\alpha - \sin\alpha\sin\beta$以上是高中数学中常用的三角恒等变换知识点的归纳总结。
高中三角函数的像变换
高中三角函数的像变换三角函数是数学中常见的函数形式,它们在数学和物理等领域中有着广泛的应用。
像变换是对函数图像进行的一种变换操作,可以通过变换操作来改变原始函数图像的形态和位置。
在高中数学中,三角函数的像变换是一个重要的概念,掌握它可以帮助我们更好地理解和应用三角函数。
一、平移变换平移变换是一种保持函数形状不变,只改变位置的变换操作。
对于三角函数来说,平移变换可以分为水平平移和垂直平移两种类型。
1. 水平平移水平平移是将函数图像沿x轴的方向移动,可以使函数图像向左或向右平移。
数学上,水平平移的量可以用常数c表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(x + c)的图像向左平移c个单位;- 余弦函数y = cos(x + c)的图像向右平移c个单位;- 正切函数y = tan(x + c)的图像向左平移c个单位。
2. 垂直平移垂直平移是将函数图像沿y轴的方向移动,可以使函数图像向上或向下平移。
数学上,垂直平移的量可以用常数d表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(x) + d的图像向上平移d个单位;- 余弦函数y = cos(x) + d的图像向上平移d个单位;- 正切函数y = tan(x) + d的图像向上平移d个单位。
二、伸缩变换伸缩变换是一种改变函数图像形状和大小的变换操作。
对于三角函数来说,伸缩变换可以分为水平伸缩和垂直伸缩两种类型。
1. 水平伸缩水平伸缩是通过改变自变量x的取值范围来改变函数图像的形状。
数学上,水平伸缩的量可以用常数a表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压;- 余弦函数y = cos(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压;- 正切函数y = tan(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压。
2. 垂直伸缩垂直伸缩是通过改变因变量y的取值范围来改变函数图像的形状和大小。
高中数学知识点总结三角函数的变换与性质
高中数学知识点总结三角函数的变换与性质三角函数是高中数学中的重要部分,它在几何、物理、工程等领域中都有广泛的应用。
掌握三角函数的变换与性质对于解题和理解数学概念都具有重要的意义。
本文将对高中数学中的三角函数的变换与性质进行总结。
1. 正弦函数与余弦函数的图像变换正弦函数和余弦函数是最基本的三角函数之一,它们的图像变换具有以下特点:- 幅度变换:改变函数的幅度可以使得函数的振幅变大或变小。
当幅度为正数时,函数的振幅变大;当幅度为负数时,函数的振幅变小。
- 周期变换:改变函数的周期可以使得函数的图像在横轴上拉长或压缩。
周期为正数时,函数的图像在横轴上压缩;周期为负数时,函数的图像在横轴上拉长。
- 相位变换:改变函数的相位可以使得函数的图像在横轴上左移或右移。
相位为正数时,函数的图像在横轴上左移;相位为负数时,函数的图像在横轴上右移。
通过改变幅度、周期和相位,可以对正弦函数和余弦函数的图像进行灵活的变换,使其适用于不同的数学问题。
2. 正切函数与余切函数的图像变换正切函数和余切函数是三角函数中的另外两个重要函数,它们的图像变换具有以下特点:- 幅度变换:改变函数的幅度可以使得函数的振幅变大或变小。
当幅度为正数时,函数的振幅变大;当幅度为负数时,函数的振幅变小。
- 周期变换:改变函数的周期可以使得函数的图像在横轴上拉长或压缩。
周期为正数时,函数的图像在横轴上压缩;周期为负数时,函数的图像在横轴上拉长。
- 图像翻转:通过将函数的图像进行上下翻转或左右翻转,可以得到正切函数和余切函数的不同变换形式。
正切函数和余切函数的图像变换与正弦函数和余弦函数的变换类似,可以通过改变幅度、周期和图像翻转来得到不同形式的图像。
3. 三角函数的性质除了图像变换外,三角函数还具有以下重要的性质:- 周期性:正弦函数、余弦函数、正切函数和余切函数的周期都是360度或2π弧度。
这意味着这些函数的图像在一定角度范围内会重复出现,可以利用这一性质简化问题的求解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
论高中数学中的三角函数变换
由于三角函数的变换具有种类多而且方法灵活多变的特点,所以很难让学生真正的掌握。
但是三角变换中的基本规律和思想却是不变的, 我们可以把这些规律概括为公式间的联系和运用这两种。
一、三角函数变换中常见的几种类型
1.“ 角” 度的变换。
在进行三角变换解题的过程中,三角函数中角度变换,主要体现在差角、和角、半角、倍角、余角、凑角、补角等之间相互的转换,角度的变换起到了纽带的作用。
随着三角函数角度的变换,函数的运算符号、名称以及次数等都会有一些相应的变化。
在对三角问题进行求解的过程当中,由于表达式时常会出现许多相异角,因此,我们就要根据三角角度间和、差、倍、半、补、余、凑等关系, 用“ 已知角” 来表示“ 未知角” ,然后再进行相关的运算,使三角变换的问题可以顺利的求解。
2. 函数名称的变换。
在函数名称变换中,最为常见的就是切割化弦,这时,我们一般都会从化函数或是化形式方面着手。
在三角函数当中, 正弦和余弦是六个三角函数中的基础,它们的应用也是最为广泛的,其次是正切。
通常来讲,在进行三角问题求解的过程当中,时常会出现一些不同的三角函数名称,这时就需要我们把这些不同的三角函数名称转换成同名的三角函数,我们最常见的转化方式就是“ 切割化弦” 与“ 齐次弦代切” 。
3.“ 形” 变换。
在我们对三角函数进行化简、求值或是证明等运算的过程中,有时会根据相关的需要将一些常数如 1、、 2+ 等转化成相关的三角函数,然后再利用相关的三角函数公式进行运算。
在这些常数当中,利用常数 1来进行三角函数变换运算最为普通和广泛。
在进行三角变换时,我们运算时一定要遵循由繁到简、由简而易的的规律,只有这样我们才能在众多的三角函数公式中找出相关的解题思路,才能明确解题的目标,从而顺利的解题。
如:2009年辽宁高考文科试题中,已知tanθ=2,则sin 2θ+sinθcosθ-2cos2θ=(
A :-
B : C:- D:
分析:利用已知条件,我们很容易想到这道题需要进行“ 弦化切” ,因此,我们利用已知整式中分母为 1的条件,将“1” 转化为sin 2α+cos2α, 从而进行解答。
二、三角函数变换的几种常用解题方法
1.“ 弦函数” 与“ 切函数” 间的相互转换。
“ 弦函数” 与“ 切函数” 之间互相的转换是我们平常对三角函数问题进行解答时,常用的两种函数转化的基本手法。
若是在三角函数式当中存在着正切函数,我们就能让学生在解题的时候,利用三角函数之间最基本的关系或是让“ 弦函数” 转化成为“ 切函数” 等方式来进行对题目的求解或证明。
2. 角的等量代换。
在我们解决三角函数的问题过程中,要重点的注意已知角同所求角间的相互关系,适当的使用拆角和拼角的解题技巧。
就像α=(α+β-β=β-(β-α = + 或是2α=(α+β +(α-β或是2β=(α+β -(α-β等。
例如:已知3sinβ=sin(2α+β,求证tan(α+β= 2tanα
证明:因为β=α+β-α, 2α+β=α+β+α
所以3sinβ=sin(2α+β
由此推出3sin (α+β-α = sin(α+β+α,所以3sin (α+β cosα-3cos (α+β sinα=sin(α+β cosα-cos (α+β sinα,因此推出2sin (α+β cosα=4cos(α+β sinα,所以得出tan (α+β =
2tanα。
3. 公式的逆用和变用。
我们在对三角函数的问题进行解题时,时常会遇到需要对三角公式进行变用或逆用的情况,尤其是公式的变用,常常会因学生的不够熟练出现错误。
因此我们要让学生能够熟练的运用 2sin 2x=1-cos2x以及 2cos 2x=1+cos2x 这些三角函数的公式。
4. 引入辅助角公式。
辅助角公式的引入,是在三角函数变换过程中,两角和同两角差之间正弦或是余弦公式形式的变换,它是求三角函数的单调区间、周期等时最为重要的解题手段之一,就像我们将三角函数式asina+bcosα转变为sin(α+φ的形式,在这个三角函数式里φ被称为辅助角,而这个辅助角的大小则是由tanφ所决定的,它的象限就是由 a 、 b 两个符号所确定的。
例如在 2009 年重庆高考文科卷 2试题中,设函数f (x =(sinωx+cosωx
2+2cos2ωx(ω>0的最小正周期为
(1求ω 的值;
(2若是 y=f(x 的图像往右平移了个单位长度得到了函数 y=g(x 的图像,则求函数 y=g(x 的单调增区间。
解:(1 f (x =sin2ωx+cos2ωx+sin2ωx+1+2cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx+2= sin(2ωx+ +2,则 T= = ,则解得ω=
解(2得 g (x = sin [3(x- + ]+2= sin(3x- +2
由于2kπ- ≤3x - ≤2kπ+ ,(k ∈ Z ,所以kπ+ ≤x≤ kπ+ ,(k ∈ Z ,所以 y=g(x 的单调增区间就是[ kπ+ , kπ+ ]
综上所述,无论对三角函数进行求值、化简还是证明,其解题的过程都会是从已知向未知进行转化的过程,所以,我们要从中找到它们之间的差异,才能顺其自然的对三角函数进行转变。