高中数学必修4知识点
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正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角
2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.
第一象限角的集合为{}
36036090,k k k αα?<+∈Z 第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α?++∈Z
第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα?+<+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα?+<+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=?∈Z
终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=?+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=?∈Z
3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k k ββα=?+∈Z
4、已知α是第几象限角,确定
()*
n n
α
∈N 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为
n
α
终边所落在的区域. 5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度.
6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是l
r
α=. 7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π
=
,180157.3π??=≈ ???
. 8、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,
则l r α=,2C r l =+,211
22
S lr r α==.
9、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()
0r r =>,则sin y r α=
,cos x r α=,()tan 0y
x x
α=≠. 10、三角函数在各象限的符号:第一象限全为正,第二象限正弦为正,第三象限正切为正,第四象限余弦为正.
11、三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT . 12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=
()2
222sin
1cos ,cos 1sin αααα=-=-;()
sin 2tan cos α
αα
= sin sin tan cos ,cos tan αααααα?
?== ??
?.
13、三角函数的诱导公式:
()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=. ()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-. ()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.
口诀:函数名称不变,符号看象限.
()5sin cos 2π
αα??-=
???,cos sin 2παα??
-= ???
. ()6sin cos 2π
αα??+=
???,cos sin 2παα??
+=- ???
. 口诀:正弦与余弦互换,符号看象限.
14、函数sin y x =的图象上所有点向左(右)平移?个单位长度,得到函数
()sin y x ?=+的图象;再将函数()sin y x ?=+的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的
1
ω
倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ω?=+的图象;再将函数()sin y x ω?=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不
变),得到函数()sin y x ω?=A +的图象.
函数sin y x =的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1
ω
倍(纵坐标不变),得到函数
sin y x ω=的图象;再将函数sin y x ω=的图象上所有点向左(右)平移
?
ω
个单位长度,得到函数()sin y x ω?=+的图象;再将函数()sin y x ω?=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数
()sin y x ω?=A +的图象.
函数()()sin 0,0y x ω?ω=A +A >>的性质:
①振幅:A ;②周期:2π
ω
T =
;③频率:12f ω
π
=
=
T ;④相位:x ω?+;⑤初相:?.
函数()sin y x ω?=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为min y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则()max min 12y y A =
-,()
max min 12y y B =+,()21122
x x x x T
=-<. 15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:
sin y x =
cos y x = tan y x =
图象
定义域 R R
,2x x k k ππ??≠+∈Z ????
值域
[]1,1- []1,1-
R
函
数 性
质
最值当2
2
x k
π
π
=+()
k∈Z
时,
max
1
y=;当
2
2
x k
π
π
=-
()
k∈Z时,
min
1
y=-.
当()
2
x k k
π
=∈Z时,
max
1
y=;当2
x kππ
=+
()
k∈Z时,
min
1
y=-.
既无最大值也无最小
值
周
期
性
2π2ππ
奇
偶
性
奇函数偶函数奇函数
单调性在2,2
22
k k
ππ
ππ
??
-+
??
??
()
k∈Z上是增函数;在
3
2,2
22
k k
ππ
ππ
??
++
??
??
()
k∈Z上是减函数.
在[]()
2,2
k k k
πππ
-∈Z
上是增函数;在
[]
2,2
k k
πππ
+
()
k∈Z上是减函数.
在,
22
k k
ππ
ππ
??
-+
?
??
()
k∈Z上是增函数.
对称性对称中心
()()
,0
k k
π∈Z
对称轴
()
2
x k k
π
π
=+∈Z
对称中心
()
,0
2
k k
π
π
??
+∈Z
?
??
对称轴()
x k k
π
=∈Z
对称中心
()
,0
2
k
k
π
??
∈Z
?
??
无对称轴
16、向量:既有大小,又有方向的量.
数量:只有大小,没有方向的量.
有向线段的三要素:起点、方向、长度.
零向量:长度为0的向量.
单位向量:长度等于1个单位的向量.
平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行.
相等向量:长度相等且方向相同的向量. 17、向量加法运算:
⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶
三角形不等式:
a b a b a b -≤+≤+.
⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+;②结合律:()()
a b c a b c ++=++;③
00a a a +=+=.
⑸坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y +=++. 18、向量减法运算:
⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.
⑵坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y -=--. 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB =--. 19、向量数乘运算:
⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①
a a λλ=;
②当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ的方向与a 的方向相反;当
0λ=时,0a λ=.
⑵运算律:①()()a a λμλμ=;②()a a a λμλμ+=+;③()
a b a b λλλ+=+. ⑶坐标运算:设(),a x y =,则()(),,a x y x y λλλλ==.
20、向量共线定理:向量()
0a a ≠与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ=.
设()11,a x y =,()22,b x y =,
其中0b ≠,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()
0b b ≠共线.
21、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面的两个不共线向量,那么对于这一平面的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面所有向量的一组基底)
b
a
C
B
A
a b C C -=A -AB =B
22、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλ
λ++??
?++??. 23、平面向量的数量积:
⑴()cos 0,0,0180
a b a b a b θθ?=≠≠≤≤.零向量与任一向量的数量积为0.
⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①0a b a b ⊥??=.②当a 与b 同向时,
a b a b ?=;当a 与b 反向时,a b a b ?=-;2
2
a a a a ?==或a a a =?.③a
b a b ?≤. ⑶运算律:①a b b a ?=?;②()()()
a b a b a b λλλ?=?=?;③()
a b c a c b c +?=?+?. ⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y =,()22,b x y =,则1212a b x x y y ?=+. 若(),a x y =,则2
2
2
a x y =+,或2a x y =
+
设()11,a x y =,()22,b x y =,则12120a b x x y y ⊥?+=. 设a 、b 都是非零向量,()11,a x y =,()22,b x y =,
θ是a 与b 的夹角,则
12
1
cos a b a b
x θ?=
=
+.
24、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+; ⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-; ⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-; ⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+; ⑸()tan tan tan 1tan tan αβ
αβαβ
--=
+(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);
⑹()tan tan tan 1tan tan αβ
αβαβ
++=
-(()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).
25、二倍角的正弦、余弦和正切公式: ⑴sin22sin cos ααα=. ⑵
2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα
=-=-=-(
2cos 21
cos 2
αα+=
,