1、三角函数1. 与 (0 360 )终边相同的角的集合(角 与角 的终边重合):Zkk,360|终边在 x 轴上的角的集合: Zk,180|终边在 y 轴上的角的集合: ,9| 终边在坐标轴上的角的集合: Zk,0|终边在 y=x 轴上的角的集合: ,4518| 终边在 轴上的角的集合:Zkk,0| 若角 与角 的终边关于 x 轴对称,则角 与角 的关系:k360若角 与角 的终边关于 y 轴对称,则角 与角 的关系:18若角 与角 的终边在一条直线上,则角 与角 的关系: k0角 与角 的终边互相垂直,则角 与角 的关系:9362. 角度与弧度的互换关系:360=2 180= 1=0.0174
2、5 1=57.30=5718注意:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.、弧度与角度互换公式: 1rad 57.30=5718 1180 0.01745(rad)1803、弧长公式: . 扇形面积公式:rl|21|slr扇 形4、三角函数:设 是一个任意角,在 的终边上任取(异于原点的)一点 P(x,y)P 与原点的距离为 r,则 ; ; ; ; rysinrxcosxytanyxcot;. .xecy5、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)、- +-+、o ooxyxyxyyxSINCO三 角 函 数 值 大 小 关 系 图sinxco124表 示 第 一
3、、 二 、 三 、四 象 限 一 半 所 在 区 域 12343sixcoro xy a的的的P、x,y)TMAOPxy6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7. 三角函数的定义域:三角函数 定义域sinx)(f Rx|cosxtanxf Zkx,21| 且cotx)(f x|且secx kRx,|且cscx)(f Zx|且8、同角三角函数的基本关系式: tancosicotsi1cotansin 1esi2taec2t29、诱导公式: k把 的 三 角 函 数 化 为 的 三 角 函 数 , 概 括 为 :“奇变偶不变,符号看象限”三角函数的公式:(一)基本关系公式组
4、二 xkcot)2cot(ananssi)i(公式组三公 式 组 一sinxc=1taxcosini2x+cs=1oeitaeta 2 (3) 个 o|cosx| |cosx|sinx|cosx|sinx|sinx|cosx|sinxcosxcosxsinx16. 个个个个个个 : O Oxy xyxcot)ct(anassi)i(公式组四 xcot)ct(anassi)i(公式组五xcot)2cot(ananssii公式组六xcot)cot(ananssii(二)角与角之间的互换公式组一 公式组二sincos)cos( cosin2i 222sin1csicos sincosin)si( 2
5、tan1taiii cositan1t)tan(21cstt)t(公式组三 公式组四 公式组五2tan1sicoscs21sinocosinsi21sinco sinco1sico12tansi)2(co1sin2tan1cos2tat2, , ,. 4675cos1in 3275cot1tn 3215cot7tan10. 正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质: xAysin(A、 0)定义域 R R R值域 1,1,R R ,周期性 222奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 奇函数 当 非奇非偶,0当 奇函数,2cossin2isnissiiZkx,21|且 Zkx,|且ycotytanxyc
6、osxysinsin)21cos(cos)sin(ttacottan单调性2,k上为增函数; 23,k上为减函数( )Zk,1k;上为增函数1,上为减函数( )Zk2,上为增函数()Zk上为减函1,k数( )Z)(21),(Ak上为增函数; )(23),(Ak上为减函数()Zk注意: 与 的单调性正好相反; 与 的单调性也同样xysinxysi xycosxycs相反.一般地,若 在 上递增(减) ,则 在 上递减(增).)(f,ba)(f,ba 与 的周期是 .xysinxcos 或 ( )的周期 .)()(y02T的周期为 2 ( ,如图,翻折无效). tay2T 的对称轴方程是 ( )
7、,对称中心( ) ;)sin(xkxZ0,k的对称轴方程是 ( ) ,对称中心( ) ;coy 21的对称中心( ).)ta(x0,2xyycos)s(2cs 原 点 对 称当 ; .tan,1)(Zktan,1)(2Zk 与 是同一函数,而 是偶函数,则xycos2i )(xy)cos()()( xk.函数 在 上为增函数 .() 只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,xytanR为增函数,同样也是错误的.定义域关于原点对称是 具有奇偶性的必要不充分条件.(奇偶性的两个条件:一是)(xf定义域关于原点对称(奇偶都要) ,二是满足奇偶性条件,偶函数: ,奇函数:)(xfOyx))(xf
8、f奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如: 是奇函数, 是非奇非偶.(定xytan)31tan(xy义域不关于原点对称)奇函数特有性质:若 的定义域,则 一定有 .( 的定义域,则无此x0)(f0)(f性质) xysin不是周期函数; 为周期函数( ) ;ysinT是周期函数(如图) ; 为周期函数( ) ;coxco的周期为 (如图) ,并非所有周期函数都有最小正周期,例如: 21sxy.Rkff),(5)( 有 .abbabay cos)sin(sinco2 y2三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等函数 yAsin(x )的振幅|A|,周期 ,频率 ,相位 初相2|T1|2fT;x
9、(即当 x0 时的相位) (当 A0,0 时以上公式可去绝对值符号) ,由 ysinx 的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A| 1)或缩短(当0|A| 1)到原来的|A| 倍,得到 yAsinx 的图象,叫做振幅变换或叫沿 y 轴的伸缩变 yx=cos|图 象 1/2yx|cos+图 象换 (用 y/A 替换 y)由 ysinx 的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0| |1)或缩短(| | 1)到原来的 倍,得到 ysin x 的图象,叫做 周期变换或叫做沿 x 轴的伸缩变|换( 用 x 替换 x)由 ysinx 的图象上所有的点向左(当 0)或向右(当 0)平行移动 个单
10、位,得到 ysin(x )的图象,叫做相位变换或叫做沿 x 轴方向的平移(用 x 替换x)由 ysinx 的图象上所有的点向上(当 b0)或向下(当 b0)平行移动b个单位,得到 ysinxb 的图象叫做沿 y 轴方向的平移 (用 y+(-b)替换 y)由 ysinx 的图象利用图象变换作函数 yAsin(x ) (A0,0) (xR)的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象延 x 轴量伸缩量的区别。高中数学三角函数常见习题类型及解法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=cos2+sin 2=tanxcotx=tan45等。(2)项
11、的分拆与角的配凑。如分拆项:sin 2x+2cos2x=(sin2x+cos2x)+cos2x=1+cos2x;配凑角:=(+),= 等。(3)降次与升次。 (4)化弦(切)法。(4)引入辅助角。asin+bcos= sin(+ ),这里辅助角 所2ba在象限由 a、b 的符号确定, 角的值由 tan = 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
12、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 ,求(1) ;(2)2tansinco的值.2cos.siin解:(1) ;231tacsi1in (2) 2222 cosinosii.3411cosin2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。例 2求函数 的值域。2sinco(sinco)yxx解:设 ,则原函数可化为si2)4t 即,
13、因为 ,所以2213()4ytt即当 时, ,当 时, ,maxy12min3y所以,函数的值域为 。324y即例 3已知函数 。()sini2fxxR即(1)求 的最小正周期、 的最大值及此时 x 的集合;f ()f(2)证明:函数 的图像关于直线 对称。()fx8x解: 2 2()4sini2sin(1sin)fx xco()4xx(1)所以 的最小正周期 ,因为 ,()fxTR所以,当 ,即 时, 最大值为 ;242k38xk()fx2(2)证明:欲证明函数 的图像关于直线 对称,只要证明对任意 ,()f xR有 成立,()8fxfx因为 ,2sin()2sin(2)cos284xx,(
14、) fxx所以 成立,从而函数 的图像关于直线 对称。()8f()fx8x例 4 已知函数 y= cos2x+ sinxcosx+1 (xR),13(1)当函数 y 取得最大值时,求自变量 x 的集合;(2)该函数的图像可由 y=sinx(xR)的图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?解:(1)y= cos2x+ sinxcosx+1= (2cos2x1)+ 1341+ (2sinxcosx)+143= cos2x+ sin2x+ = (cos2xsin +sin2xcos )+41345216645= sin(2x+ )+26所以 y 取最大值时,只需 2x+ = +2k,(kZ) ,即 x=
15、+k,(kZ) 。6所以当函数 y 取最大值时,自变量 x 的集合为x|x= +k,kZ6(2)将函数 y=sinx 依次进行如下变换:(i)把函数 y=sinx 的图像向左平移 ,得到函数 y=sin(x+ )的图像;6(ii)把得到的图像上各点横坐标缩短到原来的 倍(纵坐标不变) ,得到21函数 y=sin(2x+ )的图像;6(iii)把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的 倍(横坐标不变) ,得到函数 y= sin(2x+ )的图像; 21(iv)把得到的图像向上平移 个单位长度,得到函数 y= sin(2x+ )+45216的图像。45综上得到 y= cos2x+ sinxcosx+1
16、 的图像。13说明:本题是 2000 年全国高考试题,属中档偏容易题,主要考查三角函数的图像和性质。这类题一般有两种解法:一是化成关于 sinx,cosx 的齐次式,降幂后最终化成 y= sin (x+ )+k 的形式,二是化成某一个三角函数2ba的二次三项式。本题(1)还可以解法如下:当 cosx=0 时,y=1;当 cosx0 时,y= +1= +1x22cossini3x2tan13化简得:2(y1)tan 2x tanx+2y3=0tanxR,=38(y1)(2y3) 0,解之得: y437y max= ,此时对应自变量 x 的值集为x|x=k+ ,kZ47 6例 5已知函数 .3coss3in)(2xf()将 f(x)写成 的形式,并求其图象对称中心的横坐标;)sxA()如果ABC 的三边 a、b、c 满足 b2=ac,且边 b 所对的角为 x,试求 x的范围及此时函数 f(x)的值域.解: 23)sin(23cos3sin1)o(23sin1)( xxf()由 =0 即) zkzkx 1)(得即对称中心的横坐标为 k,()由已知 b2=ac