三角函数解题技巧和公式(已整理)技巧归纳
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+=,。
三角函数做题技巧与方法总结
三角函数做题技巧与方法总结一、三角函数的重要性三角函数在数学里那可是相当重要的一部分呢。
就像盖房子的砖头一样,是基础中的基础。
它在很多地方都能用到,像物理里研究波的运动,工程里计算一些结构的角度,甚至在计算机图形学里,想要做出逼真的3D效果,也离不开三角函数。
二、三角函数的基础概念1. 正弦函数正弦函数sin,大家可以想象成是一个波浪形状的东西。
它的值呢,就是在直角三角形里,对边和斜边的比值。
比如说一个直角三角形,一个锐角是30度,那它的sin30度就是1/2。
这个1/2是怎么来的呢?就是这个30度角所对的边,和斜边的长度比。
2. 余弦函数余弦函数cos,它是邻边和斜边的比值。
还是拿刚才30度的直角三角形来说,cos30度就是根号3/2。
这就像是从另一个角度去看这个三角形的边的关系。
3. 正切函数正切函数tan,那就是对边和邻边的比值了。
tan30度就是根号3/3。
这三个函数就像是一个小团队,各自有着不同的任务,但是又相互关联。
三、三角函数的做题技巧1. 记忆特殊值特殊值是一定要记住的,像sin0度是0,sin90度是1,cos0度是1,cos90度是0等等。
这些特殊值就像是打开三角函数大门的钥匙,很多题目只要一看到这些特殊的角度,就可以直接把特殊值代入计算。
2. 画图形辅助做三角函数题的时候,画个图是超级有用的。
比如说有个题是关于三角形里某个角的三角函数值,那你画个三角形出来,把已知的边和角都标上去,一下子就清晰多了。
就好像你要在一个陌生的地方找路,有个地图在手里,是不是就不那么慌了?3. 利用公式转换三角函数有好多公式,像sin²α+cos²α = 1,tanα = sinα/cosα等等。
当题目里给的形式和我们熟悉的不一样的时候,就可以利用这些公式来转换。
比如说有个题给的是sinα的值,让求cosα,那我们就可以根据sin²α+cos²α = 1这个公式来计算。
高中数学三角函数知识点解题技巧总结
高中数学三角函数知识点解题技巧总结高中数学三角函数知识点总结高中数学三角函数知识点解题方法总结一、见“给角求值”问题,运用“新兴”诱导公式一步到位转换到区间(-90o,90o)的公式.1.sin(kπ+α)=(-1)ksinα(k∈Z);2.cos(kπ+α)=(-1)kcosα(k∈Z);3.tan(kπ+α)=(-1)ktanα(k∈Z);4.cot(kπ+α)=(-1)kcotα(k∈Z).二、见“sinα±cosα”问题,运用三角“八卦图”1.sinα+cosα;0(或0(或|cosα|óα的终边在Ⅱ、Ⅲ的区域内;4.|sinα|“化弦为一”:已知tanα,求sinα与cosα的齐次式,有些整式情形还可以视其分母为1,转化为sin2α+cos2α.六、见“正弦值或角的平方差”形式,启用“平方差”公式:1.sin(α+β)sin(α-β)=sin2α-sin2β;2.cos(α+β)cos(α-β)=cos2α-sin2β.七、见“sinα±cosα与sinαcosα”问题,起用平方法则:(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα=1±sin2α,故1.若sinα+cosα=t,(且t2≤2),则2sinαcosα=t2-1=sin2α;2.若sinα-cosα=t,(且t2≤2),则2sinαcosα=1-t2=sin2α.八、见“tanα+tanβ与tanαtanβ”问题,启用变形公式:tanα+tanβ=tan(α+β)(1-tanαtanβ).思考:tanα-tanβ=???九、见三角函数“对称”问题,启用图象特征代数关系:(A≠0)1.函数y=Asin(wx+φ)和函数y=Acos(wx+φ)的图象,关于过最值点且横向于y轴的直线分别成直线型;2.函数y=Asin(wx+φ)和函数y=Acos(wx+φ)的图象,关于其中间零点分别成中心对称;3.同样,利用图象也可以得到向量y=Atan(wx+φ)和函数y=Acot(wx+φ)的对称性质。
三角函数常用公式及用法
三角函数常用公式及用法珠海市金海岸中学 唐云辉1、终边相同的角及其本身在内的角的表示法:S=},360|{0Z k k ∈⋅+=αββ,或者},2|{Z k k S ∈+==παββ用法:用来将任意角转化到0~π2的范围以便于计算。
公式中k 的求法:如是正角就直接除以;的,剩余的角就是公式中要求的,得到的整数就是我们或απk 23600如果是负角,就先取绝对值然后再去除以后再取相反数,得到的整数加或者123600π就是上述公式中的k,减去剩余的角的值。
或者等于πα236002、L 弧长=αR=nπR180 S 扇=21L R=21R 2α=3602R n ⋅π 用法:前者是弧长公式,用以计算圆弧的长度;后者为扇形的面积公式,用以计算扇形的面积。
3.三角形面积公式:S ⊿=21a a h ⋅=21ab C sin =21bc A sin =21ac B sin =Rabc 4=2R 2A sinB sinC sin =A C B a sin 2sin sin 2=B C A b sin 2sin sin 2=CBA c sin 2sin sin 2=pr=))()((c p b p a p p ---(其中)(21c b a p ++=, r 为三角形内切圆半径) 4.同角关系:(1)、商的关系:①θtan =x y =θθcos sin 用法:一般用来计算三角函数的值。
(2)、平方关系:1cos sin 22=+θθ用法:凡是见了m =±ααcos sin 或者αααα22cos sin cos sin ±±的形式题目都可以用上述平方关系进行运算,遇到m =±ααcos sin 就先平方而后再运算,遇到αααα22cos sin cos sin ±±这类题目就联想到分母为“1”=αα22cos sin +进行运算即可。
(3)、辅助角公式:)sin(cos sin 22ϕθθθ±+=±b a b a (其中a>0,b>0,且ab=ϕtan ) 用法:用以将两个异名三角函数转化成同名三角函数,以便于求取相关的三角函数。
数学初中必考三角函数知识点解析与解题技巧分享
数学初中必考三角函数知识点解析与解题技巧分享【数学初中必考三角函数知识点解析与解题技巧分享】数学是一门基础学科,也是让许多初中生望而生畏的学科之一。
在数学的各个领域中,三角函数是一个至关重要的知识点。
本文将对初中数学中的三角函数进行解析,并分享一些解题技巧,帮助同学们更好地掌握这一知识。
一、初识三角函数在学习三角函数之前,我们先来了解一下三角函数的概念。
三角函数是描述角与边之间关系的函数。
在初中数学中,我们主要学习正弦函数、余弦函数和正切函数。
1. 正弦函数(sin):在直角三角形中,正弦函数是指一个角的对边与斜边之比,即sinA=对边/斜边。
2. 余弦函数(cos):在直角三角形中,余弦函数是指一个角的邻边与斜边之比,即cosA=邻边/斜边。
3. 正切函数(tan):在直角三角形中,正切函数是指一个角的对边与邻边之比,即tanA=对边/邻边。
二、基本公式与性质掌握三角函数的基本公式与性质是解题的基础。
以下是几个常用的公式与性质:1. 三角函数的定义域:sin、cos、tan的定义域都是全体实数。
2. 周期性:sin、cos、tan都具有周期性,且周期为360度(或2π弧度)。
3. 奇偶性:sin为奇函数,cos为偶函数,tan为奇函数。
4. 正交关系:在单位圆上,对于任意的角A,sin A与cos A是正交的。
5. 三角函数的和差化简公式:例如sin(A±B)、cos(A±B)等,可以通过这些公式将角度和简化成单一的角度。
三、解题技巧分享在解题过程中,我们可以运用一些技巧来帮助我们更快地解题。
以下是一些常用的解题技巧:1. 利用基本三角函数的性质,将复杂的三角函数化简成简单的三角函数。
例如利用和差化简公式将一个角化简为两个角,再利用基本三角函数的值进行计算。
2. 将角度转化为弧度制。
在一些题目中,我们需要将角度转化为弧度制进行计算,此时需要注意弧度和角度的换算关系。
常用的换算关系是:1°=π/180。
三角函数解题技巧和公式
浅论关于三角函数的几种解题技巧本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。
下面尝试进行探讨一下: 一、关于)2sin (cos sin cos sin ααααα或与±的关系的推广应用:1、由于ααααααααcos sin 21cos sin 2cos sin )cos (sin 222±=±+=±故知道)cos (sin αα±,必可推出)2sin (cos sin ααα或,例如:例1 已知θθθθ33cos sin ,33cos sin -=-求。
分析:由于)cos cos sin )(sin cos (sin cos sin 2233θθθθθθθθ++-=-]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin 2θθθθθθ+--=其中,θθcos sin -已知,只要求出θθcos sin 即可,此题是典型的知sin θ-cos θ,求sin θcos θ的题型。
解:∵θθθθcos sin 21)cos (sin 2-=- 故:31cos sin 31)33(cos sin 212=⇒==-θθθθ ]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin cos sin 233θθθθθθθθ+--=- 3943133]313)33[(332=⨯=⨯+=2、关于tg θ+ctg θ与sin θ±cos θ,sin θcos θ的关系应用:由于tg θ+ctg θ=θθθθθθθθθθcos sin 1cos sin cos sin sin cos cos sin 22=+=+ 故:tg θ+ctg θ,θθcos sin ±,sin θcos θ三者中知其一可推出其余式子的值。
例2 若sin θ+cos θ=m 2,且tg θ+ctg θ=n ,则m 2 n 的关系为( )。
中考复习三角函数的计算技巧
中考复习三角函数的计算技巧三角函数是数学中的重要内容,也是中考的考点之一。
掌握了三角函数的计算技巧,不仅可以解决一些几何问题,还可以在物理、工程等领域中应用。
下面将介绍一些中考复习中常用的三角函数计算技巧。
1. 角度与弧度的转换在三角函数的计算中,角度和弧度是两种常用的单位。
中考中常常需要将角度与弧度进行转换。
其中,角度制下一周为360度,弧度制下一周为2π弧度。
转换公式如下:角度 = 弧度× (180 ÷ π)弧度 = 角度× (π ÷ 180)2. 正弦函数的计算正弦函数的计算是三角函数中的基本技巧之一。
正弦函数表示一个角的对边与斜边的比值。
计算正弦函数时,需要知道角度或弧度,并找到对应的三角函数值表。
根据给定的角度或弧度,可以直接查表得到对应的正弦函数值。
3. 余弦函数的计算余弦函数也是三角函数中常用的计算技巧之一。
余弦函数表示一个角的邻边与斜边的比值。
计算余弦函数时,同样需要知道角度或弧度,并查找对应的三角函数值表。
4. 正切函数的计算正切函数是三角函数中另一个重要的计算技巧。
正切函数表示一个角的对边与邻边的比值。
计算正切函数时,也需要知道角度或弧度,并查找对应的三角函数值表。
5. 常用三角函数的性质在计算三角函数时,还需要掌握一些常用的三角函数的性质。
例如,正弦函数和余弦函数的值域在[-1,1]之间,正切函数的定义域为整个实数集,等等。
了解这些性质可以帮助我们更好地应用三角函数进行计算。
6. 特殊角的计算在中考复习中,还需要熟练掌握一些特殊角的计算方法。
例如,30°、45°、60°及其对应的弧度值是常考点,需要牢记它们的正弦、余弦、正切函数的值。
7. 使用计算器辅助计算在实际计算中,可以借助计算器进行三角函数的计算。
现代科学计算器通常都有三角函数的按键,可以直接输入角度或弧度进行计算。
在中考复习中,可以通过使用计算器来验证自己的计算结果,提高计算的准确性。
三角函数的运算法则及公式
三角函数的运算法则及公式三角函数是数学中一类重要的函数,主要包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
三角函数的运算法则和公式主要涉及到加减、乘除等运算,以及相互之间的关系。
接下来将详细介绍三角函数的运算法则及公式。
1.正弦函数与余弦函数的基本关系:sin^2(x) + cos^2(x) = 1这是三角函数中最基本也是最重要的关系式,称为三角恒等式。
它表明对于任意实数x,正弦函数的平方加上余弦函数的平方等于12.正弦函数与余弦函数的关系:tan(x) = sin(x) / cos(x)cosec(x) = 1 / sin(x)sec(x) = 1 / cos(x)cot(x) = cos(x) / sin(x)这些关系式可以用来将正弦函数和余弦函数互相表示。
3.正弦函数与余弦函数的加减法:sin(A ± B) = sin(A)cos(B) ± cos(A)sin(B)cos(A ± B) = cos(A)cos(B) ∓ sin(A)sin(B)这些公式表明两个角的正弦函数(或余弦函数)的和差等于各自的正弦函数(或余弦函数)乘积之和差。
4.正弦函数与余弦函数的倍角公式:sin(2A) = 2sin(A)cos(A)cos(2A) = cos^2(A) - sin^2(A) = 2cos^2(A) - 1 = 1 - 2sin^2(A)这些公式用于计算角的两倍角的正弦函数和余弦函数。
5.正切函数的加减法:tan(A ± B) = (tan(A) ± tan(B)) / (1 ∓ tan(A)tan(B))这个公式表明两个角的正切函数的和差等于各自的正切函数之和(差)除以1减去(加上)两个角的正切函数之积。
6.正切函数的倍角公式:tan(2A) = (2tan(A)) / (1 - tan^2(A))这个公式表明角的两倍角的正切函数等于两倍角的正切函数除以1减去角的正切函数的平方。
三角函数解题技巧和公式(已整理)技巧归纳以及练习题
浅论关于三角函数的几种解题技巧本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。
下面尝试进行探讨一下:一、关于)2sin (cos sin cos sin ααααα或与±的关系的推广应用:1、由于ααααααααcos sin 21cos sin 2cos sin )cos (sin 222±=±+=±故知道)cos (sin αα±,必可推出)2sin (cos sin ααα或,例如: 例1 已知θθθθ33cos sin ,33cos sin -=-求。
分析:由于)cos cos sin )(sin cos (sin cos sin 2233θθθθθθθθ++-=-]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin 2θθθθθθ+--=其中,θθcos sin -已知,只要求出θθcos sin 即可,此题是典型的知sin θ-cos θ,求sin θcos θ的题型。
解:∵θθθθcos sin 21)cos (sin 2-=- 故:31cos sin 31)33(cos sin 212=⇒==-θθθθ ]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin cos sin 233θθθθθθθθ+--=- 3943133]313)33[(332=⨯=⨯+=2、关于tg θ+ctg θ与sin θ±cos θ,sin θcos θ的关系应用:由于tg θ+ctg θ=θθθθθθθθθθcos sin 1cos sin cos sin sin cos cos sin 22=+=+ 故:tg θ+ctg θ,θθcos sin ±,sin θcos θ三者中知其一可推出其余式子的值。
例2 若sin θ+cos θ=m 2,且tg θ+ctg θ=n ,则m 2 n 的关系为( )。
三角函数解题技巧和公式_已整理_
浅论关于三角函数的几种解题技巧本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解 题方面的处理技巧以及心得、体会。
下面尝试进行探讨一下: 一、关于 ) 2 sin ( cos sin cos sin a a a a a 或 与 ± 的关系的推广应用:1 、 由于 a a a a a a a a cos sin2 1 cos sin 2 cos sin ) cos (sin 2 2 2 ± = ± + = ± 故知道 ) cos (sin a a ± ,必可推出 ) 2 sin ( cos sin a a a 或 ,例如:例1已知 q q q q 3 3 cos sin , 33cos sin - =- 求 。
分析:由于 )cos cos sin )(sin cos (sin cos sin 2 2 3 3 q q q q q q q q + + - = - ]cos sin 3 ) cos )[(sin cos (sin 2 q q q q q q + - - = 其中, q q cos sin - 已知,只要求出 q q cos sin 即可,此题是典型的知 sin q -cos q ,求 sin q cos q 的题型。
解:∵ qq q q cos sin 2 1 ) cos (sin 2 - = - 故: 31cos sin 3 1 ) 3 3 (cos sin 2 1 2 = Þ = = - q q q q ]cos sin 3 ) cos )[(sin cos (sin cos sin 2 3 3 q q q q q q q q + - - = - 3 94 3 1 3 3 ] 3 1 3 ) 3 3 [( 3 3 2 = ´ = ´ + =2、关于tg q +ctg q 与sin q ±cos q ,sin q cos q 的关系应用: 由于tg q +ctg q = qq q q q q q q q q cos sin 1cos sin cos sin sin cos cos sin 2 2 =+ = + 故:tg q +ctg q , q q cos sin ± ,sin q cos q 三者中知其一可推出其余式子的值。
三角函数【概念、方法、题型、易误点与应试技巧总结】
――概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结三角函数1、角的概念的推广 :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的图形。
按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。
射线的起始位置称为始边,终止位置称为 终边。
2、象限角的概念 :在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与负半轴重合,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。
3. 终边相同的角的表示 : ( 1) 终边与 终边相同 ( 的终边在 终边所在射线上 ) 2 k ( kZ ) ,注意: 相等的角的终边一定相同, 终边相同的角不一定相等 . 如与角 1825 的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___,合___弧度。
(答:25;5)36( 2) 终边与 终边共线 ( 的终边在 ( 3) 终边与 终边关于 x 轴对称 ( 4) 终边与 终边关于 y 轴对称 ( 5) 终边与 终边关于原点对称( 6) 终边在 x 轴上的角可表示为:终边所在直线上 ) k ( kZ ) .2 k ( kZ ) .2 k ( k Z ) . 2k (kZ ) .k , kZ ;终边在 y 轴上的角可表示为:k, k Z ;终边在坐标轴上的角可表示为:k , kZ . 如的终边与的226终边关于直线 yx 对称,则=____________。
(答: 2 k, kZ )34、 与的终边关系 :由“两等分各象限、一二三四”确定 . 如若是第二象限角,2则 是第 _____象限角2(答:一、三)5. 弧长公式 :l || R ,扇形面积公式: S1lR1| |R2,弧度 (1rad) 57.3 . 如221已知扇形 AOB 的周长是 6cm ,该扇形的中心角是1 弧度,求该扇形的面积。
6、任意角的三角函数的定义 :设 是任意一个角, P ( x ,(答: 2 cm 2 ) y ) 是的终边上的任意一点( 异 于 原点 ), 它 与 原 点的 距 离 是 rx 2 y 20 , 那 么 s i ny , c o s x ,rry , x 0,cotx 0) , secr 0 ,cscr y 0。
三角函数解题技巧
三角函数是中考必不可少的的考点,也是初中数学学习的重难点。
下面小编整理了三角函数解题技巧,赶快收藏吧!数学三角函数解题方法1.直接法顾名思义,就是直接进行正确的运算和公式变形,结合已知条件,得到正确的答案。
三角函数中大量的题型都是根据该方法求值解答的,它要求我们对三角函数的基本公式要牢牢掌握。
2.换元法换元法就是用一个量替代另一个量,发现题设中(隐含)条件,进行带式替换,从而将三角函数求值转变成代数式求值。
3.比例法对三角等式变形,找出与之有关的函数值,利用比例性质,对三角函数值进行计算。
三角函数解题思路求三角函数值的问题,可依循三种途径:1、先化简再求值,将式子化成能够利用题设已知条件的最简形式;2、从已知条件出发,选择合适的三角公式进行变换,推出要求式的值;3、将已知条件与求值式同时化简再求值。
三角函数公式特殊三角度数的特殊值sin30°=1/2sin45°=√2/2sin60°=√3/2cos30°=√3/2cos45°=√2/2cos60°=1/2tan30°=√3/3tan45°=1tan60°=√3cot30°=√3cot45°=1cot60°=√3/3两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinBsin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA)ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)半角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2)sin(A/2)=-√((1-cosA)/2) cos(A/2)=√((1+cosA)/2)cos(A/2)=-√((1+cosA)/2 tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA))tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA))ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))和差化积公式2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B)2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B)-2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B)sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2 cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosBtanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB锐角三角函数公式sinα=∠α的对边/斜边cosα=∠α的邻边/斜边tanα=∠α的对边/∠α的邻边cotα=∠α的邻边/∠α的对边倍角公式Sin2A=2SinA.CosACos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 tan2A=(2tanA)/(1-tanA^2)(注:SinA^2是sinA的平方sin2(A))。
三角函数专题(知识归纳、记忆技巧、典型真题剖析)
.....三角函数专题(知识归纳/记忆技巧/典型真题题剖析)一、三角函数的概念(1) 角的概念:终边相同角的集合:所有与α终边相同的角,连同α在内,可构成集合{}0|360,k k Z ββα=⋅+∈或{}|2,k k Z ββπα=+∈(2) 象限角:第一象限角的集合|22,2x k x k k Z πππ⎧⎫<<+∈⎨⎬⎩⎭第二象限角的集合|22,2x k x k k Z ππππ⎧⎫+<<+∈⎨⎬⎩⎭第三象限角的集合|22,2x k x k k Z ππππ⎧⎫-<<-∈⎨⎬⎩⎭第四象限角的集合|22,2x k x k k Z πππ⎧⎫-<<∈⎨⎬⎩⎭(3) 轴线角:终边在x 轴上角的集合{}|,k k Z ααπ=∈,终边在y 轴上角的集合|,2k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭,终边在坐标轴上角的集合|,2k k Z παα⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭(4) 角度、弧度的换算关系:(1)3602rad π=,1180rad π=,1801rad π⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)扇形的弧长、面积公式:设扇形的弧长为l ,圆心角为()rad α,半径为r ,则l r α=⋅,扇形的面积21122S lr r α==⋅ 3、三角函数定义: 若(),P x y 是角θ终边上任意异于O 的一点,O 为坐标原点,OP r =,则sin ,cos ,tan ,cot y x y x r r x yθθθθ==== 4、三角函数在各象限的符号规律:口诀“一全正, 二正弦,三正切,四余弦.sin α cos α tan α(cot α)二、同角三角函数的基本关系与诱导公式1、同角三角函数的基本关系式(1)倒数关系:tan cot 1αα⋅=(2)商的关系:sin cos tan ,cot .cos sin αααααα== (3)平方关系:22sin 1cos αα+=sin αcot αtan α+ + ——+ + + + ————sin αcos α-cot αtan αtan αcot α±注意:(1)诱导公式可概括为2k α⋅±的各三角函数值的化简公式。
三角函数的应用与解题技巧
三角函数的应用与解题技巧三角函数是数学中重要的概念,广泛应用于各个领域。
无论是几何图形的分析、物理问题的求解还是工程设计的计算,都离不开三角函数的应用。
在解题过程中,合理地运用三角函数的概念和性质可以有效地简化计算,提高解题效率。
本文将介绍三角函数的常见应用以及解题技巧,帮助读者更好地理解和应用三角函数。
一、三角函数的基本概念与性质在介绍应用与解题技巧之前,我们先来回顾一下三角函数的基本概念与性质。
1.1 正弦函数、余弦函数和正切函数正弦函数、余弦函数和正切函数是最基本的三角函数。
正弦函数表示一个角的对边与斜边的比值,通常记作sin;余弦函数表示一个角的邻边与斜边的比值,通常记作cos;正切函数表示一个角的对边与邻边的比值,通常记作tan。
1.2 周期性与对称性三角函数具有周期性与对称性。
正弦函数和余弦函数的周期均为2π,即当自变量增加2π时,函数值重新回到原来的值,反之亦然。
而正切函数的周期为π,当自变量增加π时,函数值重新回到原来的值。
此外,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);而正切函数是周期为π的奇函数,即tan(-x)=-tan(x)。
二、三角函数的应用2.1 几何应用在几何图形的分析中,我们经常需要计算角的度数或者边长的比值。
三角函数提供了一种便捷的工具,帮助我们求解各种几何问题。
以直角三角形为例,已知一个角的两条边长,我们可以使用正弦函数、余弦函数或正切函数来求解另外两个角的度数或边长的比值。
这种方法称为三角函数的逆运算,可以帮助我们快速解决几何问题。
2.2 物理应用在物理学中,三角函数的应用尤为突出。
例如,在分析运动学问题时,如果已知物体的速度和加速度的关系,我们可以通过三角函数来求解物体的位移和时间的关系,推导出运动方程。
同样地,在分析力学问题、波动问题和电磁问题时,三角函数也是不可或缺的工具。
2.3 工程应用三角函数在工程设计中具有广泛的应用。
三角函数记忆顺口溜 记忆的方法和技巧
三角函数记忆顺口溜记忆的方法和技巧三角函数是基本初等函数之一,是以角度为自变量,角度对应任意角终边与单位圆交点坐标或其比值为因变量的函数。
也可以等价地用与单位圆有关的各种线段的长度来定义。
1 三角函数记忆口诀三角函数是函数,象限符号坐标注。
函数图像单位圆,周期奇偶增减现。
同角关系很重要,化简证明都需要。
正六边形顶点处,从上到下弦切割;中心记上数字一,连结顶点三角形。
向下三角平方和,倒数关系是对角,顶点任意一函数,等于后面两根除。
诱导公式就是好,负化正后大化小,变成锐角好查表,化简证明少不了。
二的一半整数倍,奇数化余偶不变,将其后者视锐角,符号原来函数判。
两角和的余弦值,化为单角好求值,余弦积减正弦积,换角变形众公式。
和差化积须同名,互余角度变名称。
计算证明角先行,注意结构函数名,保持基本量不变,繁难向着简易变。
逆反原则作指导,升幂降次和差积。
条件等式的证明,方程思想指路明。
万能公式不一般,化为有理式居先。
公式顺用和逆用,变形运用加巧用;一加余弦想余弦,一减余弦想正弦,幂升一次角减半,升幂降次它为范;三角函数反函数,实质就是求角度,先求三角函数值,再判角取值范围;利用直角三角形,形象直观好换名,简单三角的方程,化为最简求解集。
1 三角函数万能公式怎幺记1)正弦:1 加切方除切倍。
要注意‘除’的含义。
2)余弦:阴阳相比是余弦。
解释:化学中‘阴’指‘-’‘阳’指‘+’3)正切:用正余弦之比即可1 三角函数公式大全倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1商的关系:sinα/cosα=tanα=secα/cscαcosα/sinα=cotα=cscα/secα平方关系:sin (α)+cos(α)=11+tan (α)=sec(α)1+cot (α)=csc(α)平常针对不同条件的常用的两个公式sin (α)+cos(α)=1tan α *cot α=1一个特殊公式(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=sin(a+θ)*sin(a-θ)证明:(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2] *2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2]=sin(a+θ)*sin(a-θ)坡度公式我们通常半坡面的铅直高度h 与水平高度l 的比叫做坡度(也叫坡比),用字母i 表示,即i=h / l, 坡度的一般形式写成l : m 形式,如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作a(叫做坡角),那幺i=h/l=tan a.锐角三角函数公式正弦:sin α=∠α的对边/∠α的斜边余弦:cos α=∠α的邻边/∠α的斜边正切:tan α=∠α的对边/∠α的邻边余切:cot α=∠α的邻边/∠α的对边二倍角公式正弦sin2A=2sinA·cosA余弦1.Cos2a=Cos (a)-Sin (a)2.Cos2a=1-2Sin (a)3.Cos2a=2Cos (a)-1即Cos2a=Cos (a)-Sin (a)=2Cos (a)-1=1-2Sin (a)正切tan2A=(2tanA)/(1-tan (A))三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a = tan a ·tan(π/3+a)·tan(π/3-a)三倍角公式推导sin(3a)=sin(a+2a)=sin2acosa+cos2asina=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina=3sina-4sin acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos²a-1)(60°-a)cos3a=4cos a-3cosa=4cosa(cos²a-3/4)=4cosa[cos²a-(√3/2) ]=4cosa(cos²a-cos²30°)=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)现列出公式如下: sin2α=2sinαcosαtan2α=2tanα/(1-tan (α))cos2α=cos(α)- sin (α)=2cos(α)-1=1-2sin (α)可别轻视这些字符,它们在数学学习中会起到重要作用。
必修四第一章 三角函数解题技巧
必修四第一章 三角函数解题技巧1 例说弧度制中的扇形问题与扇形有关的问题是弧度制中的难点,我们可以应用弧长公式l =|α|r 和扇形面积公式S =12|α|r 2解决一些实际问题,这类问题既充分体现了弧度制在运算上的优越性,又能帮助我们加深对弧度制概念的理解.下面通过几例帮助同学们分析、归纳弧度制下的扇形问题. 例1 已知扇形的圆心为60°,所在圆的半径为10,求扇形的弧长及扇形中该弧所在的弓形面积.例2 扇形的半径为R ,其圆心角α(0<α≤π)为多大时,扇形内切圆面积最大,其最大值是多少?例3 已知扇形的周长为30 cm ,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?针对练习:1.扇形的周长C 一定时,它的圆心角θ取何值才能使扇形面积S 最大?最大值是多少?2.在扇形AOB 中,∠AOB =90°,弧AB 的长为l ,求此扇形内切圆的面积.3.已知扇形AOB 的周长是6 cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积.2 任意角三角函数问题错解辨析任意角三角函数是三角函数的基础,在学习这部分内容时,有的同学经常因为概念不清、考虑不周、观察代替推理等原因而错解题目,下面就解题中容易出现的错误进行分类讲解,供同学们参考.一、概念不清例1 已知角α的终边在直线y =2x 上,求sin α+cos α的值.二、观察代替推理例2 当α∈(0,π2)时,求证:sin α<tan α.三、估算能力差例3 若θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则sin θ+cos θ的一个可能的值是( ) A.23B.27πC.4-22 D .13 同角三角函数关系巧应用同角三角函数的用途主要体现在三角函数的求值和恒等变形中各函数间的相互转化,下面结合常见的应用类型举例分析,体会其转化作用,展现同角三角函数关系巧应用.一、知一求二型例1 已知sin α=255,π2≤α≤π,则tan α=_________________________________.二、妙用“1”例2 证明:1-sin 6x -cos 6x 1-sin 4x -cos 4x =32.三、齐次式型求值例3 已知tan α=2,求值:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α=________; (2)2sin 2α-3cos 2α=________.4 单调不“单调”,应用很“奇妙”三角函数的单调性是三角函数的重要性质之一,也是高考常考的内容.利用其可以方便地进行比较值的大小、求单调区间、求解最值和解不等式等.下面举例归纳该性质在解题中的具体应用,希望能对同学们的学习有所帮助.一、信心体验——比较大小例1 比较cos5π14,sin 2π7,-cos 8π7的大小.二、重拳出击——求解最值例2 已知f (x )=2sin(2x -π4),x ∈R .求函数f (x )在区间[π8,3π4]上的最小值和最大值.三、触类旁通——解不等式例3 若0≤α<2π,sin α>33cos α,求α的取值范围.5 善用数学思想——巧解题一、数形结合思想例1 在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 的取值范围是________.二、分类讨论思想例2 已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值.三、函数与方程的思想例3 函数f (x )=3cos x -sin 2x (π6≤x ≤π3)的最大值是________.四、转化与化归思想例4 比较下列每组数的大小.(1)tan 1,tan 2,tan 3;(2)tan(-13 π4)与tan(-17 π5).6 三角函数的性质总盘点三角函数的性质是高考考查的重点和热点内容之一,应用“巧而活”.要能够灵活地运用性质,必须在脑海中能及时地浮现出三角函数的图象.下面通过典型例题对三角函数的性质进行盘点,请同学们用心体会.一、定义域例1 函数y = cos x -12的定义域为________.二、值域与最值例2 函数y =cos(x +π3),x ∈(0,π3]的值域是________.三、单调性例3 已知函数f (x )=sin(π3-2x ),求:(1)函数f (x )的单调递减区间;(2)函数f (x )在[-π,0]上的单调递减区间.四、周期性与对称性例4 已知函数f (x )=sin(2ωx -π3)(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x )的图象的一条对称轴方程是( )A .x =π12B .x =π6C .x =5π12D .x =π3五、奇偶性例5 若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π))是偶函数,则φ等于( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π37 数形结合百般好,形象直观烦琐少——构建正弦、余弦函数图象解题正弦、余弦函数的图象是本章的重点,也是高考的一个热点,它不仅能直观反映三角函数的性质,而且它还有着广泛的应用,若能根据问题的题设特点灵活构造图象,往往能直观、准确、快速解题.一、确定函数的值域例1 定义运算a ※b 为a ※b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,例如,1※2=1,则函数f (x )=sin x ※cos x 的值域为( )A .[-1,1]B.⎣⎡⎦⎤-22,1C.⎣⎡⎦⎤-1,22D.⎣⎡⎦⎤-1,-22二、确定零点个数例2 函数f (x )=⎝⎛⎭⎫12x -sin x 在区间[0,2π]上的零点个数为________.三、确定参数的值例3 已知f (x )=sin(ωx +π3)(ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6=f ⎝⎛⎭⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=_________________________________________________.四、判断函数单调性例4 设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫x +π3(x ∈R ),则f (x )( ) A .在区间⎣⎡⎦⎤2π3,4π3上是增函数 B .在区间⎣⎡⎦⎤3π4,13π12上是增函数 C .在区间⎣⎡⎦⎤-π8,π4上是减函数 D .在区间⎣⎡⎦⎤π3,5π6上是减函数五、确定参数范围例5 当0≤x ≤1时,不等式sinπx 2≥kx 恒成立,则实数k 的取值范围是________.六、研究方程的实根例6 已知方程2sin(2x +π3)-1=a ,x ∈[-π6,13π12]有两解,求a 的取值范围.8 三角函数学习中的“小技巧、大突破”从近几年高考数学试卷统计情况看,三角函数是高考的六大板块之一,每年考一道大题和一道小题,而一道大题里面往往又隐含了若干个小问题.所以,高中生应该注意三角函数知识里面的容易被忽略的一些小问题、小技巧.一、“已知三角函数值求角”问题在学习过程中学生们通常存在这么几个困惑:1、给出一个三角函数值可能对应着多个或无数个角,不知道该先求哪个角?2、不能准确的写出已知要求的那个范围的角.下面以四个例题说明:例1 已知sin x =22且x ∈[-π2,π2],求x 的取值集合. 例2 已知sin x =-22且x ∈[-π2,π2],求x 的取值集合. 例3 已知sin x =-22且x ∈[0,2π],求x 的取值集合. 例4 已知sin x =-22,求x 的取值集合.二、“利用三角函数的单调性比较大小”问题在教学中通常要求学生把三角函数化成同名且自变量落在一个单调区间内即可,但是学生在实际操作过程中容易混淆单调区间,不如我们把此问题中的自变量利用诱导公式负角化为正角,正角统一都化为锐角,这样就更简洁、明朗了,因为正弦、余弦、正切函数都在区间(0,π2)内的单调性依次为:单调递增、单调递减、单调递增。
高考中常见的三角函数题型和解题方法-数学秘诀
第12讲 三角函数一、方法技巧1.三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
(4)化弦(切)法。
(4)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
2.证明三角等式的思路和方法。
(1)思路:利用三角公式进行化名,化角,改变运算结构,使等式两边化为同一形式。
(2)证明方法:综合法、分析法、比较法、代换法、相消法、数学归纳法。
3.证明三角不等式的方法:比较法、配方法、反证法、分析法,利用函数的单调性,利用正、余弦函数的有界性,利用单位圆三角函数线及判别法等。
4.解答三角高考题的策略。
(1)发现差异:观察角、函数运算间的差异,即进行所谓的“差异分析”。
(2)寻找联系:运用相关公式,找出差异之间的内在联系。
(3)合理转化:选择恰当的公式,促使差异的转化。
四、例题分析例1.已知2tan =θ,求(1)θθθθsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ; (2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=. 说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
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浅论关于三角函数的几种解题技巧本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。
下面尝试进行探讨一下: 一、关于)2sin (cos sin cos sin ααααα或与±的关系的推广应用:1、由于ααααααααcos sin 21cos sin 2cos sin )cos (sin 222±=±+=±故知道)cos (sin αα±,必可推出)2sin (cos sin ααα或,例如:例1 已知θθθθ33cos sin ,33cos sin -=-求。
分析:由于)cos cos sin )(sin cos (sin cos sin 2233θθθθθθθθ++-=-]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin 2θθθθθθ+--=其中,θθcos sin -已知,只要求出θθcos sin 即可,此题是典型的知sin θ-cos θ,求sin θcos θ的题型。
解:∵θθθθcos sin 21)cos (sin 2-=- 故:31cos sin 31)33(cos sin 212=⇒==-θθθθ ]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin cos sin 233θθθθθθθθ+--=- 3943133]313)33[(332=⨯=⨯+=2、关于tg θ+ctg θ与sin θ±cos θ,sin θcos θ的关系应用:由于tg θ+ctg θ=θθθθθθθθθθcos sin 1cos sin cos sin sin cos cos sin 22=+=+ 故:tg θ+ctg θ,θθcos sin ±,sin θcos θ三者中知其一可推出其余式子的值。
例2 若sin θ+cos θ=m 2,且tg θ+ctg θ=n ,则m 2 n 的关系为( )。
A .m 2=n B .m 2=12+n C .n m 22= D .22mn = 分析:观察sin θ+cos θ与sin θcos θ的关系:sin θcos θ=2121)cos (sin 22-=-+m θθ而:n ctg tg ==+θθθθcos sin 1故:1212122+=⇒=-nm n m ,选B 。
例3 已知:tg α+ctg α=4,则sin2α的值为( )。
A .21B .21-C .41D .41-分析:tg α+ctg α=41cos sin 4cos sin 1=⇒=αααα故:212sin cos sin 22sin =⇒=αααα。
答案选A 。
例4 已知:tg α+ctg α=2,求αα44cos sin +分析:由上面例子已知,只要αα44cos sin +能化出含sin α±cos α或sin αcos α的式子,则即可根据已知tg α+ctg α进行计算。
由于tg α+ctg α=⇒=2cos sin 1αα21cos sin =αα,此题只要将αα44cos sin +化成含sin αcos α的式子即可: 解:αα44cos sin +=αα44cos sin ++2 sin 2αcos 2α-2 sin 2αcos 2α=(sin 2α+cos 2α)- 2 sin 2αcos 2α =1-2 (sin αcos α)2=1-2)21(2⨯=211-=21通过以上例子,可以得出以下结论:由于ααcos sin ±,sin αcos α及tg α+ctg α三者之间可以互化,知其一则必可知其余二。
这种性质适合于隐含此三项式子的三角式的计算。
但有一点要注意的;如果通过已知sin αcos α,求含ααcos sin ±的式子,必须讨论其象限才能得出其结果的正、负号。
这是由于(ααcos sin ±)2=1±2sin αcos α,要进行开方运算才能求出ααcos sin ±二、关于“托底”方法的应用:在三角函数的化简计算或证明题中,往往需要把式子添加分母,这常用在需把含tg α(或ctg α)与含sin α(或cos α)的式子的互化中,本文把这种添配分母的方法叫做“托底”法。
方法如下:例5 已知:tg α=3,求ααααcos sin 2cos 3sin +-的值。
分析:由于αααcos sin =tg ,带有分母cos α,因此,可把原式分子、分母各项除以cos α,“造出”tg α,即托出底:cos α;解:由于tg α=30cos 2≠⇒+≠⇒αππαk故,原式=013233123cos cos cos sin 2cos cos 3cos sin =+⨯-=+-=+⋅⋅-ααααααααααtg tg例6 已知:ctg α= -3,求sin αcos α-cos 2α=?分析:由于αααsin cos =ctg ,故必将式子化成含有ααsin cos 的形式,而此题与例4有所不同,式子本身没有分母,为了使原式先出现分母,利用公式:1cos sin 22=+αα及托底法托出其分母,然后再分子、分母分别除以sin α,造出ctg α:解:αααααααααα222222cos sin cos cos sin cos cos sin 1cos sin +-=-⇒=+α2sin ,分母同除以分子 ααααααααα22221)sin cos (1)sin cos (sin cos ctg ctg ctg +-=+- 56)3(1)3(322-=-+-+-=例7 (95年全国成人高考理、工科数学试卷) 设20,20ππ<<<<y x ,)6sin()3sin(sin sin y x y x --=ππ且 求:)3)(33(--ctgy ctgx 的值 分析:此题是典型已知含正弦函数的等式求含正切、余切的式子,故要用“托底法”,由于20,20ππ<<<<y x ,故0sin ,0sin ≠≠y x ,在等式两边同除以y x sin sin ,托出分母yx sin sin 为底,得:解:由已知等式两边同除以y x sin sin 得:1sin sin 6cos cos 6sin sin sin 3cos cos 3sin 1sin sin )6sin()3sin(=-⋅-⇒=--yyy x x y x y x ππππππ 334)3)(33(1)3)(33(431)3)(13(411sin sin 3cos sin sin cos 341=--⇒=--⇒=--⇒=-⋅-⋅⇒ctgy ctgx ctgy ctgx ctgy ctgx y yy x x x“托底”适用于通过同角的含正弦及余弦的式子与含正切、余切的式子的互化的计算。
由于αααcos sin =tg ,αααsin cos =ctg ,即正切、余切与正弦、余弦间是比值关系,故它们间的互化需“托底”,通过保持式子数值不变的情况下添加分母的方法,使它们之间可以互相转化,达到根据已知求值的目的。
而添加分母的方法主要有两种:一种利用1cos sin 22=+αα,把αα22cos sin +作为分母,并不改变原式的值,另一种是通过等式两边同时除以正弦或余弦又或者它们的积,产生分母。
三、关于形如:x b x a sin cos ±的式子,在解决三角函数的极值问题时的应用:可以从公式)sin(sin cos cos sin x A x A x A ±=±中得到启示:式子x b x a sin cos ±与上述公式有点相似,如果把a ,b 部分变成含sinA ,cosA 的式子,则形如x b x a sin cos ±的式子都可以变成含)sin(x A ±的式子,由于-1≤)sin(x A ±≤1,所以,可考虑用其进行求极值问题的处理,但要注意一点:不能直接把a 当成sinA ,b 当成cosA ,如式子:x x sin 4cos 3+中,不能设sinA=3,cosA=4,考虑:-1≤sinA ≤1,-1≤cosA ≤1,可以如下处理式子:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+±++=±x b a b x b a a b a x b x a sin cos sin cos 222222由于1)()(222222=+++b a b b a a 。
故可设:22sin ba a A +=,则A A sin 1cos -±=,即:22cos ba b A +±=∴)sin()sin cos cos (sin sin cos 2222x A b a x A x A b a x b x a ±+=±+=± 无论x A ±取何值,-1≤sin(A ±x)≤1,22b a +-≤)sin(22x A b a ±+≤22b a + 即:22b a +-≤x b x a sin cos ±≤22b a + 下面观察此式在解决实际极值问题时的应用: 例1(98年全国成人高考数学考试卷)求:函数x x x y cos sin cos 32-=的最大值为(AAAA ) A .231+B .13-C .231- D .13+ 分析:x x x x 2sin 21cos sin 221cos sin =⋅=,再想办法把x 2cos 变成含x cso 2的式子:212cos cos 1cos 22cos 22+=⇒-=x x x x 于是:x x y 2sin 21212cos 3-+⋅=x x 2sin 21232cos 23-+=23)2sin 212cos 23(+-=x x 由于这里:1)21()23(,21,232222=+=+==b a b a 则 ∴23)2sin 212cos 23(1+-⨯=x x y 设:21cos ,23123sin 22===+=A b a a A 则 ∴232sin cos 2cos sin +-=x A x A y 23)2sin(+-=x A 无论A-2x 取何值,都有-1≤sin(A-2x)≤1,故231+-≤y ≤231+ ∴y 的最大值为231+,即答案选A 。
例2 (96年全国成人高考理工科数学试卷)在△ABC 中,已知:AB=2,BC=1,CA=3,分别在边AB 、BC 、CA 上任取点D 、E 、F ,使△DEF 为正三角形,记∠FEC=∠α,问:sin α取何值时,△EFD 的边长最短?并求此最短边长。