第四章-三角函数
考试内容:角的概念的推广.弧度制.任意角的三角函数.单位圆中的三角函数线.同角三角函数的基本关系式.正弦、余弦的诱导公式.两角和与差的正弦、余弦、正切.二倍角的正弦、余弦、正切.正弦函数、余弦函数的图像和性质.周期函数.函数y=Asin(ωx+φ)的图像.正切函数的图像和性质.已知三角函数值求角.正弦定理.余弦定理.斜三角形解法.考试要求:(1)理解任意角的概念、弧度的意义能正确地进行弧度与角度的换算.(2)掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义;了解余切、正割、余割的定义;掌握同角三角函数的基本关系式;掌握正弦、余弦的诱导公式;了解周期函数与最小正周期的意义.(3)掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式;掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式.(4)能正确运用三角公式,进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明.(5)理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质,会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=Asin(ωx+φ)的简图,理解A.ω、φ的物理意义.(6)会由已知三角函数值求角,并会用符号arcsinx\arc-cosx\arctanx表示.(7)掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形.(8)“同角三角函数基本关系式:sin2α+cos2α=1,sinα/cosα=tanα,tanα•cosα=1”.
§04. 三角函数 知识要点
1. ①与 (0°≤ <360°)终边相同的角的集合(角 与角 的终边重合):
②终边在x轴上的角的集合:
③终边在y轴上的角的集合:
④终边在坐标轴上的角的集合:
⑤终边在y=x轴上的角的集合:
⑥终边在 轴上的角的集合:
⑦若角 与角 的终边关于x轴对称,则角 与角 的关系:
⑧若角 与角 的终边关于y轴对称,则角 与角 的关系:
⑨若角 与角 的终边在一条直线上,则角 与角 的关系:
⑩角 与角 的终边互相垂直,则角 与角 的关系:
2. 角度与弧度的互换关系:360°=2 180°= 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′
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°=57°18ˊ. 1°= ≈0.01745(rad)
3、弧长公式: . 扇形面积公式:
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 ; ; ; ; ;. .
5、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)
6、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
cosx
tanx
cotx
secx
cscx
8、同角三角函数的基本关系式:
9、诱导公式:
“奇变偶不变,符号看象限”
三角函数的公式:(一)基本关系
公式组二 公式组三
公式组四 公式组五 公式组六
(二)角与角之间的互换
公式组一 公式组二
公式组三 公式组四 公式组五
, , , .
10. 正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:
(A、 >0)
定义域
R
R
R
值域
R
R
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
当 非奇非偶
当 奇函数
单调性
上为增函数; 上为减函数( )
;上为增函数
上为减函数
( )
上为增函数( )
上为减函数( )
上为增函数;
上为减函数( )
注意:① 与 的单调性正好相反; 与 的单调性也同样相反.一般地,若 在 上递增(减),则 在 上递减(增).
② 与 的周期是 .
③ 或 ( )的周期 .
的周期为2 ( ,如图,翻折无效).
④ 的对称轴方程是 ( ),对称中心( ); 的对称轴方程是 ( ),对称中心( ); 的对称中心( ).
⑤当 · ; · .
⑥ 与 是同一函数,而 是偶函数,则
.
⑦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, 为增函数,同样也是错误的].
⑧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: )
奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如: 是奇函数, 是非奇非偶.(定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,则无此性质)
⑨ 不是周期函数; 为周期函数( );
是周期函数(如图); 为周期函数( );
的周期为 (如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如:
.
⑩ 有 .
11、三角函数图象的作法:
1)、几何法:
2)、描点法及其特例——五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线).
3)、利用图象变换作三角函数图象.
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y=Asin(ωx+φ)的振幅|A|,周期 ,频率 ,相位 初相 (即当x=0时的相位).(当A>0,ω>0 时以上公式可去绝对值符号),
由y=sinx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y=Asinx的图象,叫做振幅变换或叫沿y轴的伸缩变换.(用y/A替换y)
由y=sinx的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的 倍,得到y=sinω x的图象,叫做周期变换或叫做沿x轴的伸缩变换.(用ωx替换x)
由y=sinx的图象上所有的点向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平行移动|φ|个单位,得到y=sin(x+φ)的图象,叫做相位变换或叫做沿x轴方向的平移.(用x+φ替换x)
由y=sinx的图象上所有的点向上(当b>0)或向下(当b<0)平行移动|b|个单位,得到y=sinx+b的图象叫做沿y轴方向的平移.(用y+(-b)替换y)
由y=sinx的图象利用图象变换作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)(x∈R)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。
4、反三角函数:
函数y=sinx, 的反函数叫做反正弦函数,记作y=arcsinx,它的定义域是[-1,1],值域是 .
函数y=cosx,(x∈[0,π])的反应函数叫做反余弦函数,记作y=arccosx,它的定义域是[-1,1],值域是[0,π].
函数y=tanx, 的反函数叫做反正切函数,记作y=arctanx,它的定义域是(-∞,+∞),值域是 .
函数y=ctgx,[x∈(0,π)]的反函数叫做反余切函数,记作y=arcctgx,它的定义域是(-∞,+∞),值域是(0,π).
II. 竞赛知识要点
一、反三角函数.
1. 反三角函数:⑴反正弦函数 是奇函数,故 , (一定要注明定义域,若 ,没有 与 一一对应,故 无反函数)
注: , , .
⑵反余弦函数 非奇非偶,但有 , .
注:① , , .
② 是偶函数, 非奇非偶,而 和 为奇函数.
⑶反正切函数: ,定义域 ,值域( ), 是奇函数,
, .
注: , .
⑷反余切函数: ,定义域 ,值域( ), 是非奇非偶.
, .
注:① , .
② 与 互为奇函数, 同理为奇而 与 非奇非偶但满足 .
⑵ 正弦、余弦、正切、余切函数的解集:
的取值范围 解集 的取值范围 解集
① 的解集 ② 的解集
>1 >1
=1 =1
<1 <1
③ 的解集:
③ 的解集:
二、三角恒等式.
组一
组二
组三 三角函数不等式
< < 在 上是减函数
若 ,则