文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 必修4__三角函数知识点归纳总结

必修4__三角函数知识点归纳总结

《三角函数》

【知识网络】

一、任意角的概念与弧度制

1、将沿x 轴正向的射线,围绕原点旋转所形成的图形称作角. 逆时针旋转为正角,顺时针旋转为负角,不旋转为零角

2、同终边的角可表示为{}()360k k Z ααβ?=+∈

x 轴上角:{}()180k k Z αα=∈

y 轴上角:{}()90180k k Z αα=+∈

3、第一象限角:{}()036090360k k k Z αα??+<<+∈

第二象限角:{

}()90360180360k k k Z αα??+<<+∈

第三象限角:{

}()180360270360k k k Z αα??+<<+∈

第四象限角:{

}()270360360360k k k Z αα??+<<+∈

4、区分第一象限角、锐角以及小于90

的角

第一象限角:{}()036090360k k k Z αα??+<<+∈

锐角:{}

090αα<< 小于90

的角:{

}

90αα<

任意角的概念

弧长公式 角度制与 弧度制 同角三角函数的基本关系式 诱导 公式 计算与化简 证明恒等式

任意角的 三角函数 三角函数的 图像和性质 已知三角函数值求角

和角公式 倍角公式 差角公式 应用

应用 应用 应用

应用 应用 应用

5、若α为第二象限角,那么

2

α

为第几象限角? ππαππ

k k 222

+≤≤+

ππ

α

ππ

k k +≤

+2

2

4

,24,0παπ≤≤=k ,2345,1παπ≤≤=k

所以2

α

在第一、三象限

6、弧度制:弧长等于半径时,所对的圆心角为1弧度的圆心角,记作1rad .

7、角度与弧度的转化:01745.01801≈=?π 815730.571801'?=?≈?=π

8、角度与弧度对应表: 角度 0? 30? 45? 60? 90 120? 135? 150? 180? 360? 弧度

6π 4π 3π 2

π 23

π

34

π 56

π π

9、弧长与面积计算公式 弧长:l R α=?;面积:211

22

S l R R α=?=?,注意:这里的α均为弧度制.

二、任意角的三角函数

1、正弦:sin y r α=;余弦cos x r α=;正切tan y

x

α=

其中(),x y 为角α终边上任意点坐标,22r x y =+.

2、三角函数值对应表:

3、三角函数在各象限中的符号

0 30 45 60 90 120 135 150 180

?

270

360 弧度

6

π 4

π 3

π 2π 23π 34π 56π π

32

π 2π

sin α 0 12

22 32 1

32 22

12

1

cos α

1

32 22

12

12

- 2

2-

32-

1-

1

tan α 0 33

1 3

3- 1- 33

-

r

y)

(x,α

P

口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.(简记为“全s t c”)

sinαtanαcosα

第一象限:0

,0

.>

>y

x sinα>0,cosα>0,tanα>0,

第二象限:0

,0

.>

x sinα>0,cosα<0,tanα<0,

第三象限:0

,0

.<

x sinα<0,cosα<0,tanα>0,

第四象限:0

,0

.<

>y

x sinα<0,cosα>0,tanα<0,

4、三角函数线

设任意角α的顶点在原点O,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与P(,)

x y,过P作x轴的垂线,垂足为M;过点(1,0)

A作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交于点T.

由四个图看出:

当角α的终边不在坐标轴上时,有向线段,

OM x MP y

==,于是有

sin

1

y y

y MP

r

α====,c o s

1

x x

x OM

r

α====

tan

y MP AT

AT

x OM OA

α====.

我们就分别称有向线段,,

MP OM AT为正弦线、余弦线、正切线。

5、同角三角函数基本关系式

o x

y

M

T

P

A

o x

y

M

T

P

A

x

y

o M

T

P

A

x

y

o

M

T

P

A

(Ⅳ)

(Ⅱ)(Ⅰ)

(Ⅲ)

22sin cos 1αα+=

sin tan tan cot 1cos α

αααα

=

?= ααααcos sin 21)cos (sin 2+=+ ααααcos sin 21)cos (sin 2-=-

(ααcos sin +,ααcos sin -,ααcos sin ?,三式之间可以互相表示)

6、诱导公式

口诀:奇变偶不变,符号看象限(所谓奇偶指的是α

π+2n 中整数n 的奇偶性,把α看作锐角)

212(1)sin ,sin()2(1)s ,n n n n co n απαα-?-?+=??-?为偶数为奇数;21

2(1)s ,s()2(1)sin ,n

n co n n co n απαα+?

-?+=??-?

为偶数为奇数

. ①.公式(一):α与()2,k k Z απ+∈

απαsin )2sin(=+k ;απαcos )2cos(=+k ;απαtan )2tan(=+k

②.公式(二):α与α-

()sin sin αα-=-;()cos cos αα-=;()tan tan αα-=-

③.公式(三):α与πα+

()sin sin παα+=-;()cos cos παα+=-;()tan tan παα+=

④.公式(四):α与πα-

()sin sin παα-=;()cos cos παα-=-;()tan tan παα-=-

⑤.公式(五):α与

2

π

α+

sin cos 2παα??+= ???;cos sin 2παα??

+=- ???

; ⑥.公式(六):α与

2

π

α-

sin cos 2παα??-= ???;cos sin 2παα??

-= ???

; ⑦.公式(七):α与

32

π

α+

3sin cos 2παα??+=- ???;3cos sin 2παα??+= ???

; ⑧.公式(八):α与

32

π

α- 3sin cos 2παα??-=- ???;3cos sin 2παα??-=- ???

三、三角函数的图像与性质

1、将函数sin y x =的图象上所有的点,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 A x ω?=+的图象。

2、函数()()sin 0,0y A x A ω?ω=+>>的性质: ①振幅:A ;②周期:2T π

ω

=

;③频率:12f T ω

π

=

=;④相位:x ω?+;⑤初相:?。 3、周期函数:一般地,对于函数()f x ,如果存在一个非零常数T ,使得定义域内的每一个x 值,都满足()()f x T f x +=,那么函数()f x 就叫做周期函数,T 叫做该函数的周期.

4、⑴)sin(?ω+=x A y 对称轴:令2x k π

ω?π+=+

,得ω

?

π

π-+

=

2

k x

对称中心:π?ωk x =+,得ω?π-=k x ,))(0,(Z k k ∈-ω

?

π;

⑵)cos(?ω+=x A y 对称轴:令π?ωk x =+,得ω

?

π-=k x ;

对称中心:2ππ?ω+=+k x ,得ω?ππ-+=2k x ,))(0,2(Z k k ∈-+ω

?ππ;

⑶周期公式:

①函数sin()y A x ω?=+及cos()y A x ω?=+的周期ω

π

2=

T (A 、ω、?为常数,且A

≠0).

②函数()φω+=x A y tan 的周期ω

π

=

T (A 、ω、?为常数,且A ≠0).

5、三角函数的图像与性质表格 sin y x =

cos y x =

tan y x =

图像

定义域 R R

,2x x k k Z ππ??≠+∈????

值域

[]1,1-

[]1,1-

R

当22

x k π

π=+

()k Z ∈时,

max 1y =;

当22

x k π

π=-

()k Z ∈时,

min 1y =-.

当()2x k k Z π=∈时,

max 1y =;当2x k ππ=+

()k Z ∈时,min 1y =-.

既无最大值也无最小值

周期性 2π 2π

π

奇偶性

奇函数 偶函数 奇函数

单调性

在2,222k k ππππ??-++????

()k Z ∈上是增函数;

在32,222k k ππππ??++?

???

()k Z ∈上是减函数.

在[]()

2,2k k k Z πππ-+∈上是增函数; 在[]2,2k k πππ+()k Z ∈

上是减函数.

在,2

2k k π

πππ?

?

-

+

??

?

()k Z ∈上是增函数.

称性

对称中心()(),0k k Z π∈ 对称轴()2

x k k Z π

π=+

对称中心

(),02k k Z ππ??+∈

???

对称中心(),02k k Z π??

???

无对称轴

数 性 质

对称轴()x k k Z π=∈

6. 五点法作)sin(?ω+=x A y 的简图,设?ω+=x t ,取0、2π、π、2

3π、π2来求相应x 的值以及对应的y 值再描点作图。 7. )sin(?+ω=x A y 的的图像

8. 函数的变换:

(1)函数的平移变换

①)0)(()(>±=→=a a x f y x f y 将)(x f y =图像沿x 轴向左(右)平移a 个单位 (左加右减)

②)0()()(>±=→=b b x f y x f y 将)(x f y =图像沿y 轴向上(下)平移b 个单位 (上加下减)

(2)函数的伸缩变换:

①)0)(()(>=→=w wx f y x f y 将)(x f y =图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的

w

1

倍(1>w 缩短, 10<=→=A x Af y x f y 将)(x f y =图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的A 倍(1>A 伸长,10<

① )()(x f y x f y -=→=) 将)(x f y =图像绕y 轴翻折180°(整体翻折)

(对三角函数来说:图像关于x 轴对称)

② )()(x f y x f y -=→=将)(x f y =图像绕x 轴翻折180°(整体翻折) (对三角函数来说:图像关于y 轴对称)

③)()(x f y x f y =→= 将)(x f y =图像在y 轴右侧保留,并把右侧图像绕y 轴翻折到左侧(偶函数局部翻折)

④)()(x f y x f y =→=保留)(x f y =在x 轴上方图像,x 轴下方图像绕x 轴翻折上去(局部翻动)

四、三角恒等变换

1. 两角和与差的正弦、余弦、正切公式: (1)βαβαβαcos sin cos sin )sin(+=+ (2)βαβαβαcos sin cos sin )sin(-=- (3)βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ (4)βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-

(5)β

αβ

αβαtan tan 1tan tan )tan(

-+=+ ? ()()t a n t a n t a n 1t a n t a n

αβαβαβ+=

+- (6)β

αβ

αβαtan tan 1tan tan )tan(

+-=- ? ()(

)t a n t a n t a n 1t a n t a n

αβαβαβ-=

-+ (7) sin cos a b αα+=22sin()a b α?++(其中,辅助角?所在象限由点(,)a b 所在的象限决定,22

22

sin ,cos ,tan b a b

a

a b a b ???=

=

=

++ ,该法也叫合一变形). (8)

)4tan(tan 1tan 1θπθθ+=-+ )4

tan(tan 1tan 1θπ

θθ-=+-

2. 二倍角公式

(1)a a a cos sin 22sin =

(2)1cos 2sin 21sin cos 2cos 2

2

2

2

-=-=-=a a a a a

(3)a

a

a 2tan 1tan 22tan -=

3. 降幂公式:

(1)

22cos 1cos 2a a +=

(2) 22cos 1sin 2

a a -=

4. 升幂公式

(1)2

cos 2cos 12

α

α=+ (2)2

sin

2cos 12

α

α=-

(3)2)2

cos

2

(sin sin 1α

α

α±=± (4)αα22cos sin 1+=

(5)2

cos

2

sin 2sin α

α

α=

5. 半角公式(符号的选择由

2

θ

所在的象限确定) (1)

2cos 12sin

a

a -±=, (2)

2cos 12cos a a +±

= , (3)

a a a a a a a sin cos 1cos 1sin cos 1cos 12tan -=+=+-±=

6. 万能公式:

(1)2tan 12tan

2sin 2α

α

α+=

, (2)2

tan 12tan 1cos 2

αα+-=

, (3).2

tan 12tan

2tan 2

α

αα-=

7.三角变换:

三角变换是运算化简过程中运用较多的变换,提高三角变换能力,要学会创设条件,灵活运

用三角公式,掌握运算、化简的方法技能。

(1) 角的变换:角之间的和差、倍半、互补、互余等关系对角变换,还可作添加、

删除角的恒等变形

(2) 函数名称变换:三角变形中常常需要变函数名称为同名函数。采用公式:

)sin(cos sin 22?θθθ++=

+b a b a 其中222

2sin ,cos b a b b a a +=

+=

??,比

如:

x

x y cos 3sin +=

)

cos )

3(13sin )

3(11(

)3(12

2

2

2

22x x ++

++=

)cos 23

sin 21(2x x +=

)3sin cos 3cos (sin 2ππx x +=)3sin(2π+=x

(3)注意“凑角”运用:()ααββ=+-, ()αββα=--, ()()12ααββα=+--???? 例如:已知),43(

ππβα∈、,53)sin(-=+βα,1312)4sin(=-πβ,则?)4

c o s (=+π

α (4)常数代换:在三角函数运算、求值、证明中有时候需将常数转化为三角函数,特别是常数“1”可转化为“αα2

2

cos sin +”

(5)幂的变换:对次数较高的三角函数式一般采用降幂处理,有时需要升幂例如:

a cos 1+常用升幂化为有理式。

(6)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用、逆用及变形。

(7)结构变化:在三角变换中常常对条件、结论的结构进行调整,或重新分组,或移项,或变乘为除,或求差等等。在形式上有时需要和差与积的互化、分解因式、配方等。 (8)消元法:如果所要证明的式子中不含已知条件中的某些变量,可用此法

(9)思路变换:如果一种思路无法再走下去,试着改变自己的思路,通过分析比较去选择更合适、简捷的方法去解题目。

(10)利用方程思想解三角函数。如对于以下三个式子:a a cos sin + ,a a cos sin a a cos sin -,已知其中一个式子的值,其余二式均可求出,且必要时可以换元。

8.函数的最值(几种常见的函数及其最值的求法):

①b x a y +=sin (或)cos b x a +型:利用三角函数的值域,须注意对字母的讨论 ②x b x a y cos sin +=型:引进辅助角化成)sin(22?++=x b a y 再利用有界性 ③c x b x a y ++=sin sin 2

型:配方后求二次函数的最值,应注意1sin ≤x 的约束 ④d

x c b

x a y ++=

sin sin 型:反解出x sin ,化归为1sin ≤x 解决

⑥c x x b x x a y +?++=cos sin )cos (sin 型:常用到换元法:x x t cos sin +=,但须注意t 的取值范围:2≤

t 。

9.三角形中常用的关系:

)sin(sin C B A +=, )cos(cos C B A +-=, 2

cos 2sin C B A +=, )(2sin 2sin C B A +-=, )(2cos 2cos C B A +=

10. 常见数据:

6262

sin15cos75,sin 75cos1544

-+?=?=?=?=

75

tan+

=

?,

2

?, 3

2

15

tan-

=

3

相关文档
相关文档 最新文档