三角函数解各类问题的十种方法
三角函数十大题型
三角函数十大题型三角函数是数学中的重要概念,与几何图形和三角形的关系密切相关。
在学习三角函数时,有一些常见的题型是必须要熟练掌握的。
下面将介绍三角函数的十大题型以及解题方法。
1. 求角度的正弦、余弦、正切值对于给定的三角函数值,如正弦值sinα=1/2,我们需要求出对应的角度α。
对于求解这类问题,我们可以通过查表法或使用计算器进行近似计算。
2. 求角度的值域与周期对于三角函数中的角度,不同的函数具有不同的值域和周期。
例如,正弦函数的值域是[-1, 1],周期是2π。
需要掌握各个三角函数的值域和周期,以便在解题过程中进行合理的计算和判断。
3. 角度的性质和恒等变换三角函数中的角度具有一些特殊的性质和恒等变换,如正弦函数的奇偶性、余弦函数的周期性等。
掌握这些性质和变换可以简化问题的求解过程。
4. 通过图像求解问题三角函数的图像可以帮助我们理解和解决问题。
例如,通过观察正弦函数的图像,我们可以确定其最大值、最小值、零点等信息,从而解决与角度相关的问题。
5. 解三角函数方程三角函数方程是指包含三角函数的方程,需要求解其中的未知量。
解三角函数方程时,我们可以通过恒等变换、化简和换元等方法,将其转化为简化的方程组或方程,从而求解出未知量的值。
6.求三角函数的导数求三角函数的导数是解决曲线变化问题的基础。
通过计算三角函数的导数,我们可以求解与速度、加速度等相关的问题。
7. 三角函数的图像变换通过对三角函数进行平移、伸缩和翻转等图像变换,可以得到新的三角函数图像。
掌握这些图像变换可以帮助我们更好地理解和运用三角函数。
8. 三角函数的复合运算在三角函数的求解过程中,经常会遇到要求解三角函数的复合运算,如sin(2x)、cos(2x)等。
掌握三角函数的复合运算可以帮助我们简化问题,并得到更简洁的解答。
9. 三角函数与三角恒等式的运用三角函数与三角恒等式是数学中的重要工具,可以帮助我们简化问题,并得到更方便的解答。
掌握三角函数与三角恒等式的运用可以提高解题的效率和准确性。
三角函数解题思路与技巧
三角函数的解题思路与技巧如下:
1.直接法: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。
2.换元法:用变量代替一个函数或表达式,通过对变量进行代换,将问题转化为
更容易解决的问题。
3.比例法:通过比例关系,将三角函数值转化为其他函数值,从而解决问题。
4.构造法:通过对问题的分析,构造出符合条件的函数或表达式,从而解决问题。
5.倒推法:从目标结果倒推到起始条件,逐步解决问题。
以上仅为部分解题思路和技巧,实际解题中需要根据具体问题选择合适的思路和方法。
三角函数求解方法
略谈三角函数问题解题方法三角函数问题的题型主要有:三角函数式的化简、求值、证明,方法诸多,如切化弦、升降幂、常数与三角函数互化、公式的顺用、逆用、变用等,解题中心是“变角”、“变名”、“变式”,基本思路是从“角”“名”“形”入手,根据问题的目标,对其变换或通过对“角”“名”“形”的变换,确立变形目标,使问题向有利解决的方向转化。
一、三角函数式的化简例1、化简 22222sin sin 2cos cos cos2cos2θϕθϕθϕ+-分析 本题中出现的角的形式多,故应先变角。
解:原式=2222222sin sin 2cos cos (2cos 1)(2cos 1)θϕθϕθϕ+---=2222222sin sin 2cos cos 2cos 2cos 1θθθθθθ-++-=222222sin sin 2cos (1cos )2cos 1θθθθθ+-+-=22222sin (sin cos )2cos 1θθθθ++-=222sin 2cos 1θθ+-=1.[点评] 化简三角函数的基本方法:统一角、统一名 通过观察“角”“名”“次幂”,找出突破口,利用切化弦、降幂、 逆用公式等手段将其化简。
二、 三角函数的求值。
1、给角求值。
利用和、差公式变形,使其出现特殊角,若非特殊角,则可能出现正负抵消或约分的情况,从而求出其值。
例2、 求 22sin 10cos 703sin10cos70++的值[分析] 式中两个角存在关系701060-= 可从“角度”入手。
解:原式=22sin 10cos (6010)3sin10(6010)cos ++++ =221313sin 10(cos10sin10)3sin10(cos10sin10)2222+-+- =22111sin 10cos 10444+= [点评] 本题三角函数均为弦函数,所以变换的角度只涉及角。
一般来说,三角式的化简,应首先考虑角,其次是函数名,再次是代数上的结构特点。
高中数学解题技巧之三角函数求解
高中数学解题技巧之三角函数求解在高中数学中,三角函数是一个重要的概念,涉及到许多与角度相关的问题。
在解题过程中,我们经常会遇到需要求解三角函数的值或方程的问题。
本文将介绍一些解决这类问题的技巧和方法,并通过具体的题目来说明考点和解题思路。
一、求解三角函数的值1. 利用特殊角的值:我们可以利用特殊角的值来求解一些常见的三角函数。
例如,对于正弦函数,我们知道sin(0°)=0,sin(30°)=1/2,sin(45°)=√2/2,sin(60°)=√3/2,sin(90°)=1。
通过记忆这些特殊角的值,我们可以在解题过程中快速求解三角函数的值。
例题1:求解sin(150°)的值。
解析:由于150°可以表示为30°+120°,根据三角函数的和差公式,我们有sin(150°)=sin(30°+120°)=sin30°cos120°+cos30°sin120°=1/2*(-1/2)+√3/2*√3/2=-1/4+3/4=1/2。
2. 利用三角函数的周期性:三角函数具有周期性,即sin(x+360°)=sin(x),cos(x+360°)=cos(x)。
因此,如果我们需要求解一个角度超过360°的三角函数的值,可以通过减去整数倍的360°来化简问题。
例题2:求解sin(420°)的值。
解析:由于420°可以表示为360°+60°,根据三角函数的周期性,我们有sin(420°)=sin(60°)=√3/2。
3. 利用三角函数的奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x);余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x)。
因此,如果我们需要求解一个负角的三角函数的值,可以通过利用奇偶性来化简问题。
十一种类型的三角函数最值问题(附题目详解)
十一种类型的三角函数最值问题1.利用三角函数的有界性求最值利用正弦函数、余弦正数的有界性:∣sinx ∣≤1,∣cosx ∣≤1,可求形如y=Asin(ωx+φ),y=Acos(Asin(ωx+φ)(A ≠0, φ≠0)的函数最值.例:已知函数y=12 cos 2x+32 sinxcosx+1,x ∈R,当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合.2.反函数法 例:求函数1cos 21cos 2-+=x x y 的值域[分析] 此为dx c bx a y -+=cos cos 型的三角函数求最值问题,分子、分母的三角函数同名、同角,先用反解法,再用三角函数的有界性去解。
3.配方法—---转化为二次函数求最值例:求函数y=f(x)=cos 22x-3cos2x+1的最值.4.引入辅助角法y=asinx+bcosx 型处理方法:引入辅助角ϕ ,化为y=22b a +sin (x+ϕ),利用函数()1sin ≤+ϕx 即可求解。
Y=asin 2x+bsinxcosx+mcos 2x+n 型亦可以化为此类。
例:已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 23cos 212当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合。
[分析] 此类问题为x c x x b x a y 22cos cos sin sin +⋅+=的三角函数求最值问题,它可通过降次化简整理为x b x a y cos sin +=型求解。
5. 利用数形结合 例: 求函数y xx=+s in c o s 2的最值。
解:6、换元法例:若0<x<2π,求函数y=(1+1sinx )(1+1cosx )的最小值.7. 利用函数在区间内的单调性8. 例: 已知()π,0∈x ,求函数xx y sin 2sin +=的最小值。
[分析] 此题为xax sin sin +型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,不能用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解。
(完整word)三角函数最值问题的十种常见解法
1三角函数最值问题的十种常见解法福州高级中学 陈锦平三角函数是重要的数学运算工具,三角函数最值问题是三角函数中的基本内容,对三角函数的恒等变形能力及综合应用要求较高.解决三角函数最值这类问题的基本途径,一方面应充分利用三角函数自身的特殊性(如有界性等),另一方面还要注意将求解三角函数最值问题转化为求一些我们所熟知的函数(二次函数等)最值问题。
下面介绍几种常见的求三角函数最值的方法:一.转化一次函数在三角函数中,正弦函数与余弦函数具有一个最基本也是最重要的特征-—有界性,利用正弦函数与余弦函数的有界性是求解三角函数最值的最基本方法.例1.求函数2cos 1y x =-的值域[分析] 此为cos y a x b =+型的三角函数求最值问题, 设cos t x =,由三角函数的有界性得[1,1]t ∈-,则21[3,1]y t =-∈-二。
转化sin()y A x b ωϕ=++(辅助角法)观察三角函数名和角,先化简,使三角函数的名和角统一.例2.(2017年全国II 卷)求函数()2cos sin f x x x =+的最大值为 。
[分析] 此为sin cos y a x b x =+型的三角函数求最值问题,通过引入辅助角公式把三角函数化为sin()y A x B ωϕ=++的形式,再借助三角函数图象研究性质,解题时注意观察角、函数名、结构等特征.一般可利用|sin cos |a x b x +≤()f x ≤=.三. 转化二次函数(配方法)若函数表达式中只含有正弦函数或余弦函数,且它们次数是2时,一般就需要通过配方或换元将给定的函数化归为二次函数的最值问题来处理。
例3. 求函数3cos 3sin 2+--=x x y 的最小值。
[分析]利用22sin cos 1x x +=将原函数转化为2cos 3cos 2+-=x x y ,令cos t x =,则,23,112+-=≤≤-t t y t 配方,得41232-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t y , ∴≤≤-,11t 当t=1时,即cosx=1时,0min =y2四。
解决三角函数各类问题的十种方法
解决三角函数各类问题的十种方法1 凑角法一些求值问题通过观察角之间的关系,并充分利用角之间的关系,往往是凑出特殊角,可以实现顺利解答. 例1 求tan 204sin 20︒+︒的值.解析 原式sin 202sin 40sin 202sin(6020)cos 20cos 20︒+︒︒+︒-︒==︒︒sin 202(sin 60cos 20cos 60sin 20)cos 20︒+︒︒-︒︒==︒评注 三角求值主要借助消除三个方面的差异解答,即消除函数名称差异,或者式子结构的差异,或者角度之间的差异,凑角法体现的就是消除非特殊角与特殊角之间的差异.本题注意若将第一步中的分子化为sin(6040)2sin 40︒-︒+︒,或者化为sin(3010)2sin(3010)︒-︒+︒+︒,都没有上面的方法简捷,请同学们进行操作比较,分析原因,并注意凑角也需谨慎选择!2 降幂法一些涉及高次三角式的求值问题,往往借助已知及22sin cos 1αα+=,或降幂公式221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+==等借助降幂策略解答. 例2 若2cos cos 1αα+=,求26sin sin αα+的值.解析 由2cos cos 1αα+=,得cos α=cos α=.由2cos cos 1αα+=,又可得22cos 1cos sin ααα=-=,则263sin sin cos cos αααα+=+,又由2c o s c o s 1αα+=,得2c o s 1c o s αα=-,故322c o s c o s c o s (1c o s )c o s (2c o s )2c o s c o s 3c o ααααααααα+=+=-=-=-,代值可得26sin sin αα+= 评注 若求出cos α的值后直接简单代入,则运算量将大得多,而主动降幂后就截然不同了.涉及非单角形式的三角函数问题,有时也需要考虑降幂进而化为一个角的三角函数形式解答,遇到“高次”问题就特别注意联想“降幂法”解答.3 配对法 根据一些三角式的特征,适当进行配对,有时可以实现问题的顺利解答. 例3 已知(0,)2x π∈,且222cos cos 2cos 31x x x ++=,求x 的值.解析 设222cos cos 2cos 3m x x x =++,令222s i n s i n 2s i n 3n x x x =++,则3m n +=,几何精练cos 2cos 4cos 6m n x x x -=++,其中,2cos62cos 31x x =-,cos2cos4cos(3)cos(3)2cos cos3x x x x x x x x +=-++=,2cos3(cos cos3)1m n x x x -=+-,又c o s c o s 3c o s (2)c o s (2)2c o s x x x x x x x x +=-++=,故4cos cos2cos31m n x x x -=-,故可解得1cos cos 2cos3(22)0(1)4x x x m m =-== .则c o s 0x =,或c o s 20x =,或c o s 30x =,又(0,)2x π∈,则6x π=或4x π=. 评注 三角函数中的正弦函数与余弦函数是一对互余函数,有很多对称的结论,如22sin cos 1θθ+=等,因此在解决一些三角求值,求证等问题时,可以构造对偶式,实施配对策略,尝试进行巧妙解答. 4 换元法很多给值求值问题都是给的单角的某一三角函数值,但有时会出现给出复合角的三角函数值求值的问题,此时,利用换元法可以将问题转化为熟悉的已知单角的三角函数值求值问题.例4 求sin 75cos 4515ααα+︒++︒+︒()()()的值.解析 令15αβ+︒=,则原式sin(60)cos(30)βββ=+︒++︒(sin cos60cos sin60)(cos cos30sin sin30)0βββββ=︒+︒+︒-︒=.评注 教材求值问题往往是已知单角三角函数值求值,而近几年的高考和期末考试试题,则青睐于已知复合角的三角函数值求值,因此备考时要特别注意此点,解答此类问题的换元法或整体思想也都十分重要.对本题,若直接将三部分借助两角和的正弦公式与余弦公式展开,则要繁杂得多.5 方程法 有时可以根据已知构造所求量的方程解答.例5 若33cos sin 1x x =+,试求sin x 的值.解析 令cos sin x x t =+,则21cos sin (1)2x x t =-,[t ∈.由已知,有 2221(cos sin )(cos sin cos sin )(1)12t x x x x x x t --++=+=,即3232(1)(2)0t t t t --=+-=,得1t =-,或2t =(舍去).即cos sin 1x x =+,又22sin cos 1x x +=,整理可得2sin sin 0x x +=,解得sin 0x =或sin 1x =-.评注 将已知转化为关于sin x 的方程是解题的关键.方程的思想方法是解答诸多三角函数问题的基本大法,如求三角函数的解析式等问题.一般地,若题目中有n 个需要确定的未知数,则只要构造n 个方程解答即可.6 讨论法涉及含有参数或正负情形的三角问题,往往需要借助讨论法进行解答.例6 已知ABC !中,54sin ,cos 135A B ==,求cos C . 解析 由5sin 13A =,得12cos 13A =±.当12cos 13A =-时,因为,A B 是ABC !的内角,需要满足0A B π<+<,有0A B ππ<<-<,而余弦函数在区间(0,)π是减函数,得cos cos()cos A B B π>-=-,但124cos cos 135A B =-<-=,故此情形不合题意. 可以验证12cos 13A =符合题意,故33cos cos()sin sin cos cos 65C A B A B A B =-+=-=-. 评注 分类讨论是将问题化整为零,进而化难为易的重要思想方法,一般含有绝对值的三角函数问题,涉及未确定象限的角的问题等,都要首先考虑“讨论”!7 平方法分析已知和所求,有时借助“取平方”的方法可以实现顺利解题.例7 已知sin sin sin 0αβγ++=,cos cos cos 0αβγ++=,求cos()αβ-的值.解析 有sin sin sin αβγ+=-,cos cos cos αβγ+=-,两式两边平方后对应相加,可得2222(sin sin 2sin sin )(cos cos 2cos cos )αβαβαβαβ+++++22(sin )(cos )1γγ=-+-=,即1cos()2αβ-=-. 评注 学习数学要掌握一些基本的操作技能,而“取”就是其中的重要一种,除了“取平方”外,常见的还有“取对数”,“取倒数”等操作,需要注意体会.本题就是借助平方关系实现整体消元后解答的. 8 猜想法有时根据已知数据的特征进行必要的猜想,能更好的解决求值问题.例8 已知1sin cos 2αα+=,且α为第二象限角,则sin α= .解析 由sin 0,cos 0αα><及22221sin cos 1,()(12αα+=+=,可得1sin 2α=.评注 实际上,将sin cos αα+=与22sin cos 1αα+=联立所得二元二次方程组只有两组解,即1sin ,cos 2αα==1cos ,sin 2αα==,依题意只可取前者.学习数学,要培养对数据的敏感性,能根据数据特征进行积极联想,进而适当猜想,能有效提高解题速度,而且猜想是一种重要的推理形式,并不是“胡猜乱想”,要紧扣已知和所求进行.9 图象法有时候,借助图象才能更好的解决对应的三角函数问题.例9 已知函数()sin 1(1)f x A x A =+>的图象与直线y A =在x 轴右侧的与x 轴距离最近的相邻三个交点的横坐标成等比数列,求实数A 的值.解析 如右图,设三个交点的坐标为(,)B b A ,(,)C c A ,(,)D d A ,由三角函数图象的对称性,则有22b c ππ+=⨯=,3232c d ππ+=⨯=,有b c π=-,3d c π=-,又222()(3)34c b d c c c c ππππ==--=-+,解得34c π=.故函数图象经过3(,)4A π,代入可得2A =.评注 数和形是数学的两大支柱,三角函数的很多问题都有图形背景,在解决问题时,要充分借助图形进行直观分析,往往能更快捷的实现问题的解答,注意培养做草图的能力.10 比例法借助比例的性质,有时可以实现快速解答三角函数问题.例10 求证 2(cos sin )cos sin 1sin cos 1sin 1cos αααααααα-=-++++. 解析 若cos 0α=(或sin 0α=),因为sin 1(cos 1),αα≠-≠-或,故sin 1α=,或cos 1α=,验证可知等式成立.若cos 0α≠,则由2cos (1sin )(1sin )ααα=+-,2sin (1cos )(1cos )ααα=+-及比例性质a c a c b d b d +==+,可得cos 1sin 1sin cos 1sin cos 1sin cos αααααααα--+==+++. sin 1cos 1sin cos 1cos sin 1sin cos αααααααα-+-==+++,代入等式左边可知所证成立. 评注 本题有多种证法,而借助比例的性质的方法显得尤为简捷.涉及分式的三角函数问题,可以考虑借助比例法解答.如关于半角的正切公式sin 1cos tan 21cos sin ααααα-==+,按照比例性质,立得1cos sin tan 21cos sin ααααα-+=++.。
用锐角三角函数概念解题的常见方法(含答案11页)
用锐角三角函数概念解题的常见方法知识要点1.锐角三角函数(1)锐角三角函数的定义我们规定:sinA=ac,cosA=bc,tanA=ab,cotA=ba.锐角的正弦、余弦、正切、余切统称为锐角的三角函数.(2)用计算器由已知角求三角函数值或由已知三角函数值求角度对于特殊角的三角函数值我们很容易计算,甚至可以背诵下来,但是对于一般的锐角又怎样求它的三角函数值呢?用计算器可以帮我们解决大问题.①已知角求三角函数值;②已知三角函数值求锐角.2αsinαcosαtanαcotα30º123233345º22221 160º3212333直角三角形中,30°的锐角所对的直角边等于斜边的一半. 3.锐角三角函数的性质(1)0<sinα<1,o<cosα<1(0°<α<90°)(2)tan α·cot α=1或tan α=1cot α; (3)tan α=sin cos αα,cot α=cos sin αα. (4)sin α=cos (90°-α),tan α=cot (90°-α).方法点拨有关锐角三角函数的问题,常用下面几种方法: 一、设参数例1. 在ABC ∆中,︒=∠90C ,如果125tan =A ,那么sinB 的值等于( ) 512.125.1312.135.D C B A 解析:如图1,要求sinB 的值,就是求AB AC 的值,而已知的125tan =A ,也就是125=AC BC 可设k AC k BC 125==, 则k k k AB 13)12()5(22=+=13121312sin ==∴k k B ,选B 二、巧代换例2. 已知3tan =α,求ααααcos sin 5cos 2sin +-的值。
解析:已知是正切值,而所求的是有关正弦、余弦的值,我们可以利用关系式3cos sin tan ==ααα,作代换ααcos 3sin =,代入即可达到约分的目的,也可以把所求的分式的分子、分母都除以αcos 。
解决三角函数的种方法
解决三角函数的种方法方法一:代入法将给定的三角函数表达式代入三角恒等式,化简得到新的三角函数表达式。
这种方法适用于简单的恒等式,例如将sin^2x和cos^2x代入1−cot^2x=0,得到1−(cos^2x/sin^2x)=0,然后通过化简解方程得到解x的值。
方法二:化简法将给定的复杂三角函数表达式化简为简单形式。
例如将sin(x+a)−sin(x−a)的差化积公式应用,并使用和差化积公式,最后化简为2sin(a)cos(x)。
方法三:换元法通过引入新的变量或替换三角函数表达式,将原问题化简为更简单的形式。
例如可以通过令t=tan(x/2)将tan^2x转化为t^2,然后解方程t^2+1=0。
方法四:反函数法使用正弦、余弦、正切的反函数,将已知的值代入反函数的表达式,解方程找到相应的角度值。
例如通过arcsin函数,可以求解sin(x)=0.5的解x=π/6方法五:复数法将三角函数表达式转化为复数形式,利用复数的运算性质来解决问题。
例如欧拉公式e^ix=cos(x)+isin(x)可以将三角函数问题转化为复数的运算问题。
方法六:图像法根据三角函数的周期性和图像特点,结合图像的性质去解决问题。
例如可以通过观察sin函数的图像,得知sin(x)=0的解为x=nπ,其中n 为整数。
方法七:恒等式法利用三角函数的恒等式解决问题。
例如通过化简sin2x−cos^2x−1=0的表达式为−cos^2x+(1−cos^2x)−1=0,然后使用三角恒等式cos^2x=1−sin^2x,最终化简得到sin^4x=0。
方法八:半角公式通过半角公式将复杂的三角函数表达式化简为简单的形式。
例如将sin(2θ)化简为2sinθcosθ的形式,然后代入原方程得到更简单的表达式。
方法九:三倍角公式通过三倍角公式将复杂的三角函数表达式化简为简单的形式。
例如将sin(3θ)化简为3sinθ−4sin^3θ的形式,然后代入原方程得到更简单的表达式。
三角函数最值问题的十种常见解法
三角函数最值问题的十种常见解法解法一:利用图像性质求解利用三角函数的图像性质,首先将函数图像画出来,观察函数在指定区间上的最大值和最小值所对应的点的坐标。
解法二:使用导数求解通过对三角函数进行求导,然后将导数等于零进行求解,可以得到函数的关键点,进而通过函数的变化趋势确定最值。
解法三:使用平均值不等式求解根据平均值不等式的性质,可以得到三角函数的最值。
例如,对于正弦函数sin(x),可以利用平均值不等式得到最值。
解法四:使用二次函数的性质求解将三角函数转化为二次函数的形式,然后利用二次函数的性质求解最值。
例如,可以将正弦函数sin(x)转化为二次函数的形式。
解法五:使用三角函数的周期性质求解三角函数的周期性质可以帮助我们确定最值所在的区间。
通过观察函数的周期性质,可以得到函数的最大值和最小值。
解法六:使用三角函数的反函数求解利用三角函数的反函数,可以将问题转化为求解反函数的最值问题。
通过对反函数的最值进行求解,可以得到原函数的最值。
解法七:使用三角函数的恒等式求解利用三角函数的恒等式,可以将复杂的三角函数转化为简单的形式,进而求解最值问题。
例如,可以利用和差公式将三角函数的角度转化为相对简单的形式。
解法八:使用三角函数的基本关系求解利用三角函数的基本关系,可以将复杂的三角函数转化为简单的形式,进而求解最值问题。
例如,可以利用正切函数和余切函数的基本关系求解最值。
解法九:使用三角函数的积分求解通过对三角函数进行积分,可以得到函数的积分表达式,并通过积分表达式求解最值。
例如,可以通过对正弦函数进行积分得到函数的积分表达式。
解法十:使用泰勒级数展开求解利用泰勒级数展开,可以将三角函数转化为幂级数形式,进而求解最值问题。
通过计算前几项幂级数的和,可以得到函数的近似值,并进一步求解最值。
三角函数公式与方法汇总
三角函数公式与方法汇总三角函数是数学中的重要概念,广泛应用于几何学、物理学、工程学等领域。
掌握并熟练运用三角函数的公式与方法,对于解决各种问题具有重要意义。
下面是三角函数公式与方法的汇总。
一、基本公式及性质:1. 正弦函数(sin):正弦函数是一个周期函数,周期为2π,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,+∞)-值域:[-1,1]- 奇函数:sin(-x) = -sin(x)- 辅助角公式:sin(A ± B) = sinA cosB ± cosA sinB- 和差化积公式:sin(A + B) + sin(A - B) = 2sinA cosB2. 余弦函数(cos):余弦函数也是一个周期函数,周期为2π,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,+∞)-值域:[-1,1]- 偶函数:cos(-x) = cos(x)- 辅助角公式:cos(A ± B) = cosA cosB ∓ sinA sinB- 和差化积公式:cos(A + B) + cos(A - B) = 2cosA cosB正切函数也是一个周期函数,周期为π,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,+∞)-值域:(-∞,+∞)- 奇函数:tan(-x) = -tan(x)- 辅助角公式:tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanA tanB)4. 余切函数(cot):余切函数是正切函数的倒数,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,+∞)-值域:(-∞,+∞)- 奇函数:cot(-x) = -cot(x)- 辅助角公式:cot(A ± B) = (cotA cotB ∓ 1) / (cotB ± cotA)5. 正割函数(sec):正割函数是余弦函数的倒数,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,-1]∪[1,+∞)-值域:(-∞,-1]∪[1,+∞)- 偶函数:sec(-x) = sec(x)- 辅助角公式:sec(A ± B) = (secA secB ± tanA tanB) / (secB ± secA)余割函数是正弦函数的倒数,具有以下重要性质:-定义域:(-∞,-1]∪[1,+∞)-值域:(-∞,-1]∪[1,+∞)- 奇函数:csc(-x) = -csc(x)- 辅助角公式:cs c(A ± B) = (cscA cscB ± cotA cotB) / (cscB ± cscA)二、三角函数的基本关系式:1. 余弦和正弦关系:cos^2(x) + sin^2(x) = 12. 正切与余切关系:tan(x) = 1 / cot(x)3. 正割与余割关系:sec(x) = 1 / cos(x)4. 余切与直角三角形关系:cot(x) = adjacent / opposite5.三角函数的平方关系:- cos^2(x) = (1 + cos(2x)) / 2- sin^2(x) = (1 - cos(2x)) / 2- tan^2(x) = (1 - cos(2x)) / (1 + cos(2x))三、三角函数的周期性及对称性:1. 正弦函数的周期性:sin(x + 2πn) = sin(x)2. 余弦函数的周期性:cos(x + 2πn) = cos(x)3. 正切函数的周期性:tan(x + πn) = tan(x)4.正割、余切、正切函数的奇偶性:- sec(-x) = sec(x)- csc(-x) = -csc(x)- tan(-x) = -tan(x)四、三角恒等式:1.基本恒等式:- sin^2(x) + cos^2(x) = 1- 1 + tan^2(x) = sec^2(x)- 1 + cot^2(x) = csc^2(x)2.余弦的恒等式:- cos(A + B) = cosA cosB - sinA sinB- cos(A - B) = cosA cosB + sinA sinB3.正弦的恒等式:- sin(A + B) = sinA cosB + cosA sinB- sin(A - B) = sinA cosB - cosA sinB4.正割与余割的恒等式:- sec(A + B) = secA secB + tanA tanB- sec(A - B) = secA secB - tanA tanB- csc(A + B) = cscA cscB - cotA cotB- csc(A - B) = cscA cscB + cotA cotB五、解三角函数方程的方法:1.化简法:根据已知条件和三角函数的性质,将复杂的三角方程化简为简单的形式,然后求解。
高考中常见的三角函数题型和解题方法-数学秘诀13
三角函数两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinBsin(A-B) = sinAcosB-cosAsinBcos(A+B) = cosAcosB-sinAsinBcos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB-1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB1tanB tanA +- 倍角公式 tan2A =Atan 12tanA 2- Sin2A=2SinA•CosACos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A半角公式 sin(2A )=2cos 1A - cos(2A )=2cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- 诱导公式sin(-a) = -sinacos(-a) = cosa sin(2π-a) = cosa cos(2π-a) = sina sin(2π+a) = cosa cos(2π+a) = -sina sin(π-a) = sinacos(π-a) = -cosasin(π+a) = -sinacos(π+a) = -cosa其它公式 a•sina+b•cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc=ab ] a•sin(a)-b•cos(a) = )b (a 22+×cos(a-c) [其中tan(c)=ba ] 其他非重点三角函数 csc(a) =asin 1 sec(a) =acos 1公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin (2kπ+α)= sinαcos (2kπ+α)= cosαtan (2kπ+α)= tanα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin (π+α)= -sinαcos (π+α)= -cosαtan (π+α)= tanα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin (-α)= -sinαcos (-α)= cosαtan (-α)= -tanα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin (π-α)= sinαcos (π-α)= -cosαtan (π-α)= -tanα公式五:利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin (2π-α)= -sinαcos (2π-α)= cosαtan (2π-α)= -tanα公式六:2π±α及23π±α与α的三角函数值之间的关系: sin (2π+α)= cosα cos (2π+α)= -s inα tan (2π+α)= -cotα sin (2π-α)= cosα cos (2π-α)= sinα tan (2π-α)= cotα sin (23π+α)= -cosα cos (23π+α)= sinα tan (23π+α)= -cotα sin (23π-α)= -cosαcos (23π-α)= -sinα tan (23π-α)= cotα 一、方法技巧1.三角函数恒等变形的基本策略。
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)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( )。
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的10种方法
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的10种方法三角函数是重要的数学运算工具,三角函数最值问题是三角函数中的基本内容,对三角函数的恒等变形能力及综合应用要求较高.解决三角函数最值这类问题的基本途径,一方面应充分利用三角函数自身的特殊性(如有界性等),另一方面还要注意将求解三角函数最值问题转化为求一些我们所熟知的函数(二次函数等)最值问题.下面介绍几种常见的求三角函数最值的方法:一.转化一次函数在三角函数中,正弦函数与余弦函数具有一个最基本也是最重要的特征——有界性,利用正弦函数与余弦函数的有界性是求解三角函数最值的最基本方法.例1.求函数2cos 1y x =-的值域[分析] 此为cos y a x b =+型的三角函数求最值问题, 设cos t x =,由三角函数的有界性得[1,1]t ∈-,则21[3,1]y t =-∈-二. 转化sin()y A x b ωϕ=++(辅助角法)观察三角函数名和角,先化简,使三角函数的名和角统一.例2.(2017年全国II 卷)求函数()2cos sin f x x x =+的最大值为.[分析] 此为sin cos y a x b x =+型的三角函数求最值问题,通过引入辅助角公式把三角函数化为sin()y A x B ωϕ=++的形式,再借助三角函数图象研究性质,解题时注意观察角、函数名、结构等特征.一般可利用|sin cos |a x b x +≤求最值.()f x ≤三. 转化二次函数(配方法)若函数表达式中只含有正弦函数或余弦函数,且它们次数是2时,一般就需要通过配方或换元将给定的函数化归为二次函数的最值问题来处理.例3. 求函数3cos 3sin 2+--=x x y 的最小值.[分析]利用22sin cos 1x x +=将原函数转化为2cos 3cos 2+-=x x y ,令cos t x =,则,23,112+-=≤≤-t t y t 配方,得41232-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t y , ∴≤≤-,11t Θ当t=1时,即cosx=1时,0min =y四. 引入参数转化(换元法)对于表达式中同时含有sinx+cosx ,与sinxcosx 的函数,运用关系式(),cos sin 21cos sin 2x x x x ±=± 一般都可采用换元法转化为t 的二次函数去求最值,但必须要注意换元后新变量的取值范围.例4. 求函数sin cos sin .cos y x x x x =++的最大值.[分析]解:令().cos sin 21cos sin 2x x x x +=+,设sin cos .t x x =+则[]()t t y t t x x +-=∴-∈-=21,2,221cos sin 22,其中[]2,2-∈t 当.221,14sin ,2max +=∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y x t π 五. 利用基本不等式法利用基本不等式求函数的最值,要合理的拆添项,凑常数,同时要注意等号成立的条件,否则会陷入误区.例5. 已知()π,0∈x ,求函数1sin 2sin y x x =+的最小值. [分析] 此题为xa x sin sin +型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,不能用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解.设()1sin ,01,2x t t y t t =<≤=+≥=2t =. 六.利用函数在区间内的单调性 例6.已知()π,0∈x ,求函数x x y sin 2sin +=的最小值. [分析] 此题为xa x sin sin +型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,不能用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解. 设()t t y t t x 1,10,sin +=≤<=,在(0,1)上为减函数,当t=1时,3min =y .七.转化部分分式例7.求函数1cos 21cos 2-+=x x y 的值域[分析] 此为dx c b x a y -+=cos cos 型的三角函数求最值问题,分子、分母的三角函数同名、同角,这类三角函数一般先化为部分分式,再利用三角函数的有界性去解.或者也可先用反解法,再用三角函数的有界性去解. 解法一:原函数变形为1cos ,1cos 221≤-+=x x y Θ,可直接得到:3≥y 或.31≤y 解法一:原函数变形为()()∴≤-+∴≤-+=,1121,1cos ,121cos y y x y y x Θ3≥y 或.31≤y 八. 数形结合由于1cos sin 22=+x x ,所以从图形考虑,点(cosx,sinx)在单位圆上,这样对一类既含有正弦函数,又含有余弦函数的三角函数的最值问题可考虑用几何方法求得. 例8. 求函数()π<<--=x xx y 0cos 2sin 的最小值. [分析] 法一:将表达式改写成,cos 2sin 0x x y --=y 可看成连接两点A(2,0)与点(cosx,sinx)的直线的斜率.由于点(cosx,sinx)的轨迹是单位圆的上半圆(如图),所以求y 的最小值就是在这个半圆上求一点,使得相应的直线斜率最小.设过点A 的切线与半圆相切与点B,则.0<≤y k AB 可求得.3365tan -==πAB k 所以y 的最小值为33-(此时3π=x ). 法二:该题也可利用关系式asinx+bcosx=()φ++x b a sin 22(即引入辅助角法)和有界性来求解.九. 判别式法例9.求函数22tan tan 1tan tan 1x x y x x -+=++的最值. [分析] 同一变量分子、分母最高次数齐次,常用判别式法和常数分离法.解:()()()()222tan tan 1tan tan 11tan 1tan 101,tan 0,x x y x x y x y x y y x x k k ππ-+=++∴-+++-=∴===∈1≠y 时此时一元二次方程总有实数解()()()().3310313,014122≤≤∴≤--∴≥--+=∆∴y y y y y 由y=3,tanx=-1,()3,4max =∈+=∴y z k k x ππ 由.31,4,1tan ,31min =+=∴==y k x x y ππ 十. 分类讨论法含参数的三角函数的值域问题,需要对参数进行讨论.例10.设()⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤--+-=20214sin cos 2πx a x a x x f ,用a 表示f(x)的最大值M(a). 解:().214sin sin 2+-+-=a x a x x f 令sinx=t,则,10≤≤t ()().21442214222+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+-+-==a a a t a at t x f t g (1) 当12≥a ,即()t g a ,2≥在[0,1]上递增, ()();21431-==a g a M (2) 当,120≤≤a 即20≤≤a 时,()t g 在[0,1]上先增后减,();214422+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=a a a g a M (3) 当,02≤a 即()t g a ,0≤在[0,1]上递减,()().4210a g a M -== ()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤-≤≤+-≥-=∴0,42120,21442,21432a a a a a a a a M以上几种方法中又以配方法和辅助角法及利用三角函数的有界性解题最为常见.解决这类问题最关键的在于对三角函数的灵活应用及抓住题目关键和本质所在.挑战自我:1.求函数y=5sinx+cos2x 的最值2.已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 23cos 212当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合.3.已知函数())cos (sin sin 2x x x x f +=,求函数f(x)的最小正周期和最大值.参考答案:1.[分 析] :观察三角函数名和角,其中一个为正弦,一个为余弦,角分别是单角和倍角,所以先化简,使三角函数的名和角达到统一. ()48331612,,221sin 683316812,,22,1sin ,1sin 183345sin 21sin 5sin 2sin 21sin 5max min 222=+⨯-=∈+=∴=-=+⨯-=∈-=-=∴≤≤-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=++-=-+=y z k k x x y z k k x x x x x x x x y ππππΘ 2.[分析] 此类问题为x c x x b x a y 22cos cos sin sin +⋅+=的三角函数求最值问题,它可通过降次化简整理为x b x a y cos sin +=型求解.解: ().47,6,2262,4562sin 21452sin 232cos 2121452sin 432cos 41122sin 2322cos 121max =∈+=∴+=+∴+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+⋅++⋅=y z k k x k x x x x x x x x y ππππππ∴ f(x)的最小正周期为π,最大值为21+.3.[分析] 在本题的函数表达式中,既含有正弦函数,又有余弦函数,并且含有它们的二次式,故需设法通过降次化二次为一次式,再化为只含有正弦函数或余弦函数的表达式. 解:()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+-=+=42212sin 2cos 1cos sin 2sin 22πx sn x x x x x x f。
高中三角函数常见题型与解法
三角函数的题型和方法令狐采学一、思想方法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=cos2θ+sin2θ=tanx·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin2x+2cos2x=(sin2x+cos2x)+cos2x=1+cos2x;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
即倍角公式降次与半角公式升次。
(4)化弦(切)法。
将三角函数利用同角三角函数基本关系化成弦(切)。
(5)引入辅助角。
asinθ+bcosθ=22ba+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tanϕ=ab确定。
(6)万能代换法。
巧用万能公式可将三角函数化成tan2θ的有理式。
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。
二、注意事项对于三角函数进行恒等变形,是三角知识的综合应用,其题目类型多样,变化似乎复杂,处理这类问题,注意以下几个方面:1、三角函数式化简的目标:项数尽可能少,三角函数名称尽可能少,角尽可能小和少,次数尽可能低,分母尽可能不含三角式,尽可能不带根号,能求出值的求出值。
2、三角变换的一般思维与常用方法。
注意角的关系的研究,既注意到和、差、倍、半的相对性,如ααββαββαα22122)()(⨯=⨯=+-=-+=.也要注意题目中所给的各角之间的关系。
中考数学解题技巧如何解决三角函数的题目
中考数学解题技巧如何解决三角函数的题目解决三角函数的题目是中考数学中的一项重要内容,对于学生来说,熟练掌握解题技巧可以提高解题效率和准确性。
本文将为大家介绍几种解决三角函数题目的技巧,希望能对中考数学备考有所帮助。
一、化简角度在解决三角函数的题目时,角度的化简是一个常用的技巧。
通过将角度化简为特定的值,可以利用特定的三角函数值进行计算,从而简化解题过程。
例如,对于sin(π/4 + α)的题目,可以利用sin(A + B)的公式,化简为sin(π/4)cos(α) + cos(π/4)sin(α),再利用π/4的值为√2/2,可以得到sin(π/4 + α) = (√2/2)cos(α) + (√2/2)sin(α)。
二、利用三角函数的周期性质三角函数具有周期性的特点,利用这一特性可以简化解题过程。
对于周期性函数,可以将其角度转化为对应周期内的角度,从而得到相同的函数值。
例如,对于sin(2π/3)的题目,可以利用sin(θ + 2π) = sin(θ)的性质,将2π/3转化为0~2π范围内的角度,即2π/3 = 2π/3 - 2π = -4π/3,因此sin(2π/3) = sin(-4π/3)。
三、运用三角函数的性质解决三角函数题目时,还可以利用三角函数的基本性质和平凡解法来求解。
例如,对于tan(α) = 1的题目,可以利用tan(α) = sin(α)/cos(α)的定义,将其转化为sin(α) = cos(α)的形式,然后利用sin²(α) + cos²(α) = 1的性质,得到1 = 1 - cos²(α),进一步化简得到cos²(α) = 0,从而得到cos(α) = 0。
根据cos(α) = 0的解,可以得到α为90°的整数倍。
因此,tan(α) = 1的解为α = 45°、225°等。
四、应用正弦定理和余弦定理对于一些复杂的三角函数题目,可以运用正弦定理和余弦定理来求解。
三角函数解各类问题的十种方法
三角函数解各类问题的十种方法1 凑角法一些求值问题通过观察角之间的关系,并充分利用角之间的关系,往往是凑出特殊角,可以实现顺利解答.例1 求tan 204sin 20︒+︒的值.2 降幂法一些涉及高次三角式的求值问题,往往借助已知及22sin cos 1αα+=,或降幂公式221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+==等借助降幂策略解答. 例2 若2cos cos 1αα+=,求26sin sin αα+的值.涉及非单角形式的三角函数问题,有时也需要考虑降幂进而化为一个角的三角函数形式解答,遇到“高次”问题就特别注意联想“降幂法”解答.3 配对法 根据一些三角式的特征,适当进行配对,有时可以实现问题的顺利解答.例3 已知(0,)2x π∈,且222cos cos 2cos 31x x x ++=,求x 的值.评注 三角函数中的正弦函数与余弦函数是一对互余函数,有很多对称的结论,如22sin cos 1θθ+=等,因此在解决一些三角求值,求证等问题时,可以构造对偶式,实施配对策略,尝试进行巧妙解答.4 换元法很多给值求值问题都是给的单角的某一三角函数值,但有时会出现给出复合角的三角函数值求值的问题,此时,利用换元法可以将问题转化为熟悉的已知单角的三角函数值求值问题.例4 求sin 75cos 4515ααα+︒++︒+︒()()()的值.5 方程法 有时可以根据已知构造所求量的方程解答.例5 若33cos sin 1x x =+,试求sin x 的值.评注 将已知转化为关于sin x 的方程是解题的关键.方程的思想方法是解答诸多三角函数问题的基本大法,如求三角函数的解析式等问题.一般地,若题目中有n 个需要确定的未知数,则只要构造n 个方程解答即可.6 讨论法涉及含有参数或正负情形的三角问题,往往需要借助讨论法进行解答.例6 已知ABC !中,54sin ,cos 135A B ==,求cos C . 评注 分类讨论是将问题化整为零,进而化难为易的重要思想方法,一般含有绝对值的三角函数问题,涉及未确定象限的角的问题等,都要首先考虑“讨论”!7 平方法分析已知和所求,有时借助“取平方”的方法可以实现顺利解题例7 已知sin sin sin 0αβγ++=,cos cos cos 0αβγ++=,求cos()αβ-的值. 评注 学习数学要掌握一些基本的操作技能,而“取”就是其中的重要一种,除了“取平方”外,常见的还有“取对数”,“取倒数”等操作,需要注意体会.本题就是借助平方关系实现整体消元后解答的.8 猜想法有时根据已知数据的特征进行必要的猜想,能更好的解决求值问题.例8已知sin cos αα+=α为第二象限角,则sin α= . 评注实际上,将sin cos αα+=22sin cos 1αα+=联立所得二元二次方程组只有两组解,即1sin ,cos 2αα==或1cos ,sin 2αα==,依题意只可取前者.学习数学,要培养对数据的敏感性,能根据数据特征进行积极联想,进而适当猜想,能有效提高解题速度,而且猜想是一种重要的推理形式,并不是“胡猜乱想”,要紧扣已知和所求进行.9 图象法有时候,借助图象才能更好的解决对应的三角函数问题.例9 已知函数()sin 1(1)f x A x A =+>的图象与直线y A =在x 轴右侧的与x 轴距离最近的相邻三个交点的横坐标成等比数列,求实数A 的值.10 比例法借助比例的性质,有时可以实现快速解答三角函数问题.例10 求证 2(cos sin )cos sin 1sin cos 1sin 1cos αααααααα-=-++++.= 三角函数解各类问题答案例1. 解析 原式sin 202sin 40sin 202sin(6020)cos 20cos 20︒+︒︒+︒-︒==︒︒ sin 202(sin 60cos 20cos60sin 20)cos 20︒+︒︒-︒︒==︒例2. 解析 由2cos cos 1αα+=,得1cos 2α-+=,1cos 2α--=(舍去).由2cos cos 1αα+=,又可得22cos 1cos sin ααα=-=,则263sin sin cos cos αααα+=+,又由2cos cos 1αα+=,得2cos 1cos αα=-,故322cos cos cos (1cos )cos (2cos )2cos cos 3cos 1ααααααααα+=+=-=-=-,代值可得26sin sin αα+= 例3.解析 设222cos cos 2cos 3m x x x =++,令222sin sin 2sin 3n x x x =++,则3m n +=,cos2cos4cos6m n x x x -=++,其中,2cos62cos 31x x =-,cos2cos4cos(3)cos(3)2cos cos3x x x x x x x x+=-++=,2cos3(cos cos3)1m n x x x -=+-,又cos cos3cos(2)cos(2)2cos cos2x x x x x x x x +=-++=,故4cos cos2cos31m n x x x -=-,故可解得1cos cos 2cos3(22)0(1)4x x x m m =-==Q .则cos 0x =,或cos20x =,或cos30x =,又(0,)2x π∈,则6x π=或4x π=.例4. 解析 令15αβ+︒=,则原式sin(60)cos(30)βββ=+︒++︒-(sin cos 60cos sin 60)(cos cos30sin sin 30)0βββββ=︒+︒+︒-︒-=.例5. 解析 令cos sin x x t =+,则21cos sin (1)2x x t =-,[t ∈.由已知,有2221(cos sin )(cos sin cos sin )(1)12t x x x x x x t --++=+=,即3232(1)(2)0t t t t --=+-=,得1t =-,或2t =(舍去).即cos sin 1x x =+,又22sin cos 1x x +=,整理可得2sin sin 0x x +=,解得sin 0x =或sin 1x =-.例6. 解析 由5sin 13A =,得12cos 13A =±.当12cos 13A =-时,因为,AB 是ABC !的内角,需要满足0A B π<+<,有0A B ππ<<-<,而余弦函数在区间(0,)π是减函数,得cos cos()cos A B B π>-=-,但124cos cos 135A B =-<-=,故此情形不合题意. 可以验证12cos 13A =符合题意,故33cos cos()sin sin cos cos 65C A B A B A B =-+=-=- 例7.解析 有sin sin sin αβγ+=-,cos cos cos αβγ+=-,两式两边平方后对应相加,可得2222(sin sin 2sin sin )(cos cos 2cos cos )αβαβαβαβ+++++22(sin )(cos )1γγ=-+-=,即1cos()2αβ-=-.例8.解析 由sin 0,cos 0αα><及22221sin cos 1,()(122αα+=+-=,可得1sin 2α=. 例9. 解析 如右图,设三个交点的坐标为(,)B b A ,(,)C c A ,(,)D d A ,由三角函数图象的对称性,则有22b c ππ+=⨯=,3232c d ππ+=⨯=,有b c π=-,3d c π=-,又222()(3)34c bd c c c c ππππ==--=-+,解得34c π=.故函数图象经过3(,)4A π,代入可得2A =+.例10. 解析 若cos 0α=(或sin 0α=),因为sin 1(cos 1),αα≠-≠-或,故sin 1α=,或cos 1α=,验证可知等式成立.若cos 0α≠,则由2cos (1sin )(1sin )ααα=+-,2sin (1cos )(1cos )ααα=+-及比例性质a c a c b d b d +==+,可得cos 1sin 1sin cos 1sin cos 1sin cos αααααααα--+==+++. sin 1cos 1sin cos 1cos sin 1sin cos αααααααα-+-==+++,代入等式左边可知所证成立.。
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。
三角函数最值问题的十种常见解法
三角函数最值问题的十种常见解法t=sinx+cosx,则y=t+sinx*cosx,利用关系式sinx*cosx≤1可得y≤t+1,而t的取值范围为[-√2,√2],当t=√2时,y取得最大值√2+1.五.利用导数法求极值对于一些复杂的三角函数最值问题,可以利用导数法求解.例如对于y=2sinx+3cosx+4sin2x,求其最大值.分析]解:y'=2cosx-3sinx+8cos2x,令y'=0,得cosx=3/10或cosx=-1/2,代入原式可得y的最大值为(7+8√6)/5.六.利用三角函数的周期性对于周期函数,可以利用其周期性来求解最值问题.例如对于y=3sin(2x+π/6)+4cos(2x-π/3),求其最大值.分析]解:由于sin和cos函数都是周期为2π的函数,因此可以将y化简为y=3sin2x+4cos2x+3√3,利用三角函数的性质可得y的最大值为7+3√3.七.利用三角函数的单调性对于单调函数,可以利用其单调性来求解最值问题.例如对于y=2sinx+3cosx,求其最小值.分析]解:y的导数y'=2cosx-3sinx,y'的符号与sinx和cosx的符号相同,因此y在[π/2,π]上单调递减,在[0,π/2]上单调递增,因此y的最小值为y(π/2)=2.八.利用三角函数的对称性对于一些具有对称性的三角函数,可以利用其对称性来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:y=sin2x+cos2x=1,因此y的最大值为1,最小值也为1.九.利用三角函数的积分性质对于一些三角函数的积分性质,可以利用其求解最值问题.例如对于y=sin2x/x,求其最大值.分析]解:y'=2cos2x/x-sin2x/x²,令y'=0,得x=tanx,代入原式可得y的最大值为2.十.利用三角函数的平均值不等式对于一些三角函数,可以利用其平均值不等式来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:由平均值不等式可得(sin2x+cos2x)/2≥sinx*cosx,因此y的最大值为1,最小值也为1.sin x+\cos x=1+2\sin x\cos x$,设$t=\sin x+\cos x$,则$2\sin x\cos x=\frac{t^2-1}{2}$,$\therefore y=\frac{t+\frac{t^2-1}{2}}{2}=\frac{t^2+t-1}{4}$,其中$t\in[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$。
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三角函数解各类问题的十种方法三角函数的各类问题,由于涉及的三角公式较多,问题的解法也比较灵活,但也会呈现出一定的规律性,本文拟对其中的解题方法进行总结归纳. 1 凑角法一些求值问题通过观察角之间的关系,并充分利用角之间的关系,往往是凑出特殊角,可以实现顺利解答.例1 求tan 204sin 20︒+︒的值. .评注 三角求值主要借助消除三个方面的差异解答,即消除函数名称差异,或者式子结构的差异,或者角度之间的差异,凑角法体现的就是消除非特殊角与特殊角之间的差异.本题注意若将第一步中的分子化为sin(6040)2sin 40︒-︒+︒,或者化为sin(3010)2sin(3010)︒-︒+︒+︒,都没有上面的方法简捷,请同学们进行操作比较,分析原因,并注意凑角也需谨慎选择! 2 降幂法一些涉及高次三角式的求值问题,往往借助已知及22sin cos 1αα+=,或降幂公式221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+==等借助降幂策略解答. 例2 若2cos cos 1αα+=,求26sin sin αα+的值.评注 若求出cos α的值后直接简单代入,则运算量将大得多,而主动降幂后就截然不同了.涉及非单角形式的三角函数问题,有时也需要考虑降幂进而化为一个角的三角函数形式解答,遇到“高次”问题就特别注意联想“降幂法”解答.3 配对法 根据一些三角式的特征,适当进行配对,有时可以实现问题的顺利解答.例3 已知(0,)2x π∈,且222cos cos 2cos 31x x x ++=,求x 的值.评注 三角函数中的正弦函数与余弦函数是一对互余函数,有很多对称的结论,如22sin cos 1θθ+=等,因此在解决一些三角求值,求证等问题时,可以构造对偶式,实施配对策略,尝试进行巧妙解答. 4 换元法很多给值求值问题都是给的单角的某一三角函数值,但有时会出现给出复合角的三角函数值求值的问题,此时,利用换元法可以将问题转化为熟悉的已知单角的三角函数值求值问题.例4 求sin 75cos 4515ααα+︒++︒+︒()()()的值.评注 教材求值问题往往是已知单角三角函数值求值,而近几年的高考和期末考试试题,则青睐于已知复合角的三角函数值求值,因此备考时要特别注意此点,解答此类问题的换元法或整体思想也都十分重要.对本题,若直接将三部分借助两角和的正弦公式与余弦公式展开,则要繁杂得多.5 方程法 有时可以根据已知构造所求量的方程解答.例5 若33cos sin 1x x =+,试求sin x 的值.评注 将已知转化为关于sin x 的方程是解题的关键.方程的思想方法是解答诸多三角函数问题的基本大法,如求三角函数的解析式等问题.一般地,若题目中有n 个需要确定的未知数,则只要构造n 个方程解答即可. 6 讨论法涉及含有参数或正负情形的三角问题,往往需要借助讨论法进行解答. 例6 已知ABC 中,54sin ,cos 135A B ==,求cos C .评注 分类讨论是将问题化整为零,进而化难为易的重要思想方法,一般含有绝对值的三角函数问题,涉及未确定象限的角的问题等,都要首先考虑“讨论”! 7 平方法分析已知和所求,有时借助“取平方”的方法可以实现顺利解题例7 已知sin sin sin 0αβγ++=,cos cos cos 0αβγ++=,求cos()αβ-的值.评注 学习数学要掌握一些基本的操作技能,而“取”就是其中的重要一种,除了“取平方”外,常见的还有“取对数”,“取倒数”等操作,需要注意体会.本题就是借助平方关系实现整体消元后解答的.有时根据已知数据的特征进行必要的猜想,能更好的解决求值问题. 例8已知1sin cos 2αα+=,且α为第二象限角,则sin α= .评注 实际上,将sin cos αα+=22sin cos 1αα+=联立所得二元二次方程组只有两组解,即1sin ,cos 2αα==或1cos ,sin 2αα==,依题意只可取前者.学习数学,要培养对数据的敏感性,能根据数据特征进行积极联想,进而适当猜想,能有效提高解题速度,而且猜想是一种重要的推理形式,并不是“胡猜乱想”,要紧扣已知和所求进行. 9 图象法有时候,借助图象才能更好的解决对应的三角函数问题.例9 已知函数()sin 1(1)f x A x A =+>的图象与直线y A =在x 轴右侧的与x 轴距离最近的相邻三个交点的横坐标成等比数列,求实数A 的值.评注 数和形是数学的两大支柱,三角函数的很多问题都有图形背景,在解决问题时,要充分借助图形进行直观分析,往往能更快捷的实现问题的解答,注意培养做草图的能力.借助比例的性质,有时可以实现快速解答三角函数问题.例10求证2(cos sin)cos sin1sin cos1sin1cosαααααααα-=-++++.评注本题有多种证法,而借助比例的性质的方法显得尤为简捷.涉及分式的三角函数问题,可以考虑借助比例法解答.如关于半角的正切公式sin1costan21cos sinααααα-==+,按照比例性质,立得1cos sintan21cos sinααααα-+=++.三角函数解各类问题答案例1. 解析 原式sin 202sin 40sin 202sin(6020)cos 20cos 20︒+︒︒+︒-︒==︒︒sin 202(sin 60cos 20cos60sin 20)cos 20︒+︒︒-︒︒==︒.例2. 解析 由2cos cos 1αα+=,得1cos 2α-+=,cos α=.由2cos cos 1αα+=,又可得22cos 1cos sin ααα=-=,则263sin sin cos cos αααα+=+,又由2cos cos 1αα+=,得2cos 1cos αα=-,故322cos cos cos (1cos )cos (2cos )2cos cos 3cos 1ααααααααα+=+=-=-=-,代值可得26sin sin αα+=例3.解析 设222cos cos 2cos 3m x x x =++,令222sin sin 2sin 3n x x x =++,则3m n +=,cos2cos4cos6m n x x x -=++,其中,2cos62cos 31x x =-,cos2cos4cos(3)cos(3)2cos cos3x x x x x x x x +=-++=,2cos3(cos cos3)1m n x x x -=+-,又cos cos3cos(2)cos(2)2cos cos2x x x x x x x x+=-++=,故4cos cos2cos31m n x x x -=-,故可解得1cos cos 2cos3(22)0(1)4x x x m m =-==.则cos 0x =,或cos20x =,或cos30x =,又(0,)2x π∈,则6x π=或4x π=.例4. 解析 令15αβ+︒=,则原式sin(60)cos(30)βββ=+︒++︒-(sin cos 60cos sin 60)(cos cos30sin sin 30)0βββββ=︒+︒+︒-︒=.例5. 解析 令cos sin x x t =+,则21cos sin (1)2x x t =-,[t ∈.由已知,有2221(cos sin )(cos sin cos sin )(1)12t x x x x x x t --++=+=,即3232(1)(2)0t t t t --=+-=,得1t =-,或2t =(舍去).即cos sin 1x x =+,又22sin cos 1x x +=,整理可得2sin sin 0x x +=,解得sin 0x =或sin 1x =-.例6. 解析 由5sin 13A =,得12cos 13A =±.当12cos 13A =-时,因为,AB 是ABC 的内角,需要满足0A B π<+<,有0A B ππ<<-<,而余弦函数在区间(0,)π是减函数,得cos cos()cos A B B π>-=-,但124cos cos 135A B =-<-=,故此情形不合题意.可以验证12cos 13A =符合题意,故33cos cos()sin sin cos cos 65C A B A B A B =-+=-=-例7.解析 有sin sin sin αβγ+=-,cos cos cos αβγ+=-,两式两边平方后对应相加,可得2222(sin sin 2sin sin )(cos cos 2cos cos )αβαβαβαβ+++++22(sin )(cos )1γγ=-+-=,即1cos()2αβ-=-.例8.解析 由sin 0,cos 0αα><及22221sin cos 1,()(122αα+=+-=,可得1sin 2α=. 例9. 解析 如右图,设三个交点的坐标为(,)B b A ,(,)C c A ,(,)D d A ,由三角函数图象的对称性,则有22b c ππ+=⨯=,3232c d ππ+=⨯=,有b c π=-,3d c π=-,又222()(3)34c bd c c c c ππππ==--=-+,解得34c π=.故函数图象经过3(,)4A π,代入可得2A =+.例10. 解析 若cos 0α=(或sin 0α=),因为sin 1(cos 1),αα≠-≠-或,故sin 1α=,或cos 1α=,验证可知等式成立.若cos 0α≠,则由2cos (1sin )(1sin )ααα=+-,2sin (1cos )(1cos )ααα=+-及比例性质a c a cb d b d +==+,可得cos 1sin 1sin cos 1sin cos 1sin cos αααααααα--+==+++. sin 1cos 1sin cos 1cos sin 1sin cos αααααααα-+-==+++,代入等式左边可知所证成立.。