高考数学第一轮复习三角函数知识点总结
高考三角函数知识点总结

高考三角函数知识点总结一、基本概念和性质1.弧度制:单位圆上的弧所对应的圆心角的大小定义为该弧的弧度。
1弧度等于圆周的1/2π。
2. 三角函数:正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)、正切函数tan(x)、余切函数cot(x)、正割函数sec(x)和余割函数csc(x)。
3.三角恒等式:包括同角三角恒等式、余角三角恒等式、反三角函数同角恒等式等。
4.周期性:正弦函数、余弦函数、正割函数和余割函数的周期都是2π;正切函数和余切函数的周期是π。
二、基本关系式1.正弦函数:在直角三角形中,正弦函数是指对于一个锐角三角形,三角形的对边和斜边的比值。
- sin(x) = a / c,其中a是对边,c是斜边。
- sin(x) = y / r,其中y是斜边在y轴上的投影,r是半径。
2.余弦函数:在直角三角形中,余弦函数是指对于一个锐角三角形,三角形的邻边和斜边的比值。
- cos(x) = b / c,其中b是邻边,c是斜边。
- cos(x) = x / r,其中x是斜边在x轴上的投影,r是半径。
3.正切函数:在直角三角形中,正切函数是指对于一个锐角三角形,三角形的对边和邻边的比值。
- tan(x) = a / b,其中a是对边,b是邻边。
- tan(x) = y / x,其中y是斜边在y轴上的投影,x是斜边在x轴上的投影。
4.余切函数:余切函数是正切函数的倒数。
- cot(x) = 1 / tan(x)。
5.正割函数:在直角三角形中,正割函数是指对于一个锐角三角形,三角形的斜边和邻边的比值的倒数。
- sec(x) = 1 / cos(x)。
6.余割函数:在直角三角形中,余割函数是指对于一个锐角三角形,三角形的斜边和对边的比值的倒数。
- csc(x) = 1 / sin(x)。
三、平面内角与弧度制之间的关系1.弧度制与度数之间的转换:-弧度=度数×π/180-度数=弧度×180/π2.弧度制下的角的性质:-一个圆上的圆心角的弧度数等于该弧所对应的弧的弧度数。
高考数学一轮复习第三章第二讲同角三角函数的基本关系与诱导公式课件

所以 sin α=2 5 5,cos α=- 55,tan α=-2,
所以 sin (2α-3π)+tan π2-α=-2sin αcos α+tan1 α=
-2×2
5
5×-
55-12=45-12=130.故选
D.
答案:D
2.(考向 2)已知 sinα-1π2=13,则 cosα+1172π的值为(
3sin2θ-cos2θ+( 3-1)sinθcos sin2θ+cos2θ
θ=
3tan2θ-ta1n+2θ1)=2
3+1 5.
故选 B.
答案:B
⊙sin x+cos x,sin x-cos x,sin x cos x 之间的关系 [例 4]已知 sin θ+cos θ=173,θ∈(0,π),则 tan θ 的值为_______.
(3)注意公式逆用及变形应用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1- cos2α,cos2α=1-sin2α.
考点二 诱导公式及其应用 考向 1 利用诱导公式化简三角函数式 [例 1](1)化简:sinc-osαπ2--32απcsoins π232+π-ααsitnan(2π(+2πα-) α)=________.
2.三角函数的诱导公式
序号
一
二
三
四
五六
角 2kπ+α(k∈Z) π+α
正弦 sin α
-sin α
-α -sin α
π-α sin α
π2-α π2+α cos α cos α
余弦 cos α
-cos α cos α -cos α sin α -sin α
正切 口诀
tan α
tan α -tan α -tan α — —
【高考第一轮复习数学】三角函数专题

专题一:三角函数一、三角函数1、同角三角函数的基本关系:22sin cos 1αα+= sin tan cos ααα=2、诱导公式(一) tan )360tan(cos )360(cos sin )360sin(αααααα=+︒=+︒=+︒k k k诱导公式(二) tan )tan(cos )cos( sin )sin(αααααα-=-=--=- 诱导公式(三)sin(180)=-sin ;cos(180)cos ;tan(180)tan αααααα++=+=。
tan )180tan(cos )180cos( sin )180sin(αααααα-=-︒-=-︒=-︒诱导公式(四)sin )2cos( cos )2sin(ααπααπ=-=-sin )2cos(cos )2sin(ααπααπ-=+=+3、两角和与差的余弦公式:()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+ ()c o s c o s c o s s i n s i nαβαβαβ+=-两角和与差的正弦公式:()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+ ()s i n s i n c o s c o s s i nαβαβαβ-=-两角和与差的正切公式:()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=-; ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+注意:,,()222k k k k z πππαβπαπβπ±≠+≠+≠+∈4、辅助角公式:sin cos ))a x b x x x x ϕ+=+=+其中辅助角ϕ由cos sin ϕϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩确定,即辅助角ϕ的终边经过点(,)a b5、二倍角正弦、余弦和正切公式:sin 22sin cos ααα=2222c o s 2c o s s i n 12s i n2c o s 1ααααα=-=-=- 22t a n t a n 21t a n ααα=-注意:2,22k k ππαπαπ≠+≠+ ()k z ∈升幂公式:221cos 21cos 2cos ;sin 22αααα+-==降幂公式:221cos22cos;1cos22sinαααα+=-=7、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:siny x=cosy x=tany x=图象定义域R R,2x x k kππ⎧⎫≠+∈Z⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x kππ=+()k∈Z时,m ax1y=;当22x kππ=-()k∈Z时,m in1y=-.当()2x k kπ=∈Z时,m ax1y=;当2x kππ=+()k∈Z时,m in1y=-.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2,222k kππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦在[]()2,2k k kπππ-∈Z上是增函数;在在,22k kππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭函数性质()k ∈Z 上是增函数;在32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是减函数. []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数.()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z对称轴()2x k k ππ=+∈Z对称中心(),02k k ππ⎛⎫+∈Z ⎪⎝⎭对称轴()x k k π=∈Z对称中心(),02k k π⎛⎫∈Z ⎪⎝⎭无对称轴8、常用特殊角的三角函数值表:二、解三角形1、正弦定理:在C ∆A B 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆A B 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b c R C===AB .2、正弦定理的变形公式:①2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =; ②sin 2a RA =,sin 2b RB =,sin 2cC R=;③::sin :sin :sin a b c C =A B ; ④sin sin sin sin sin sin a b c a b c CC++===A +B +AB.3、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆A B =A ==B .4、余弦定理:在C ∆A B 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-.5、余弦定理的推论:222cos 2b c abc+-A =,222cos 2a c bac+-B =,222cos 2a b cC ab+-=.6、设a 、b 、c 是C ∆A B 的角A 、B 、C 的对边,则:①若222a b c +=,则90C = ; ②若222a b c +>,则90C < ;③若222a b c +<,则90C > .。
高考一轮复习专题三角函数(全)

高考一轮复习专题——三角函数第1讲 任意角、弧度制及任意角的三角函数基础梳理1.任意角 (1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②规定: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, |α|=l r,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制,比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为r (r >0),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=yr ,cos α=x r,tan α=y x,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M ,则点M 是点P 在x 轴上的正射影.由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.三角函数线有向线段MP 为正弦线有向线段OM 为余弦线有向线段AT为正切线一条规律三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)终边落在x 轴上的角的集合{β|β=kπ,k ∈Z };终边落在y 轴上的角的集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k ,2ππββ;终边落在坐标轴上的角的集合可以表示为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈=Z k k ,2πββ. 两个技巧(1)在利用三角函数定义时,点P 可取终边上任一点,如有可能则取终边与单位圆的交点,|OP |=r 一定是正值.(2)在解简单的三角不等式时,利用单位圆及三角函数线是一个小技巧. 三个注意(1)注意易混概念的区别:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角,第一类是象限角,第二类、第三类是区间角.(2)角度制与弧度制可利用180°=π rad 进行互化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(3)注意熟记0°~360°间特殊角的弧度表示,以方便解题.双基自测1.(人教A版教材习题改编)下列与9π4的终边相同的角的表达式是( ).A.2kπ+45°(k∈Z) B.k·360°+94π(k∈Z)C.k·360°-315°(k∈Z) D.kπ+5π4(k∈Z)2.若α=k·180°+45°(k∈Z),则α在( ).A.第一或第三象限B.第一或第二象限C.第二或第四象限D.第三或第四象限3.若sin α<0且tan α>0,则α是( ).A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角4.已知角α的终边过点(-1,2),则cos α的值为( ).A.-55B.255C.-255D.-125.(2011·江西)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴非负半轴,若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y=________.考向一角的集合表示及象限角的判定【例1】►(1)写出终边在直线y=3x上的角的集合;(2)若角θ的终边与6π7角的终边相同,求在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角;(3)已知角α是第二象限角,试确定2α、α2所在的象限.【训练1】角α与角β的终边互为反向延长线,则( ).A.α=-βB.α=180°+βC.α=k·360°+β(k∈Z)D .α=k ·360°±180°+β(k ∈Z )考向二 三角函数的定义【例2】►已知角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且sin θ=24m ,试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.【训练2】(2011·课标全国)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( ). A .-45 B .-35 C.35 D.45考向三 弧度制的应用【例3】►已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10. (1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形的弧长l 及弧所在的弓形的面积S .【训练3】已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?考向四 三角函数线及其应用【例4】►在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围.并由此写出角α的集合: (1)sin α≥32; (2)cos α≤-12.【训练4】求下列函数的定义域:(1)y =2cos x -1; (2)y =lg(3-4sin 2x ). 解 (1)∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.重点突破——如何利用三角函数的定义求三角函数值【问题研究】三角函数的定义:设α是任意角,其终边上任一点P (不与原点重合)的坐标为(x ,y ),它到原点的距离是r (r =x 2+y 2>0),则sin α=yr、cosα=x r 、tan α=yx 分别是α的正弦、余弦、正切,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,这样的函数称为三角函数,这里x ,y 的符号由α终边所在象限确定,r 的符号始终为正,应用定义法解题时,要注意符号,防止出现错误.三角函数的定义在解决问题中应用广泛,并且有时可以简化解题过程.【解决方案】利用三角函数的定义求三角函数值时,首先要根据定义正确地求得x ,y ,r 的值;然后对于含参数问题要注意分类讨论.【示例】►(本题满分12分)(2011·龙岩月考)已知角α终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x ,求sin α、tan α的值.【试一试】已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α+cos α+45tan α.第2讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式基础梳理1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1; (2)商数关系:sin αcos α=tan α.2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos α,其中k ∈Z .公式二:sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α, tan(π+α)=tan α.公式三:sin(-α)=-sin α,cos(-α)=cos α. 公式四:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos α. 公式五:sin )2(απ-=cos α,cos )2(απ-=sin α.公式六:sin )2(απ+=cos α,cos )2(απ+=-sin α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称变为相应的余名函数;若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指把α看成锐角时原函数值的符号作为结果的符号.一个口诀诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.三种方法在求值与化简时,常用方法有: (1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化.(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ=cos 2θ(1+tan 2θ)=tan π4=…. 三个防范(1)利用诱导公式进行化简求值时,先利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负-脱周-化锐. 特别注意函数名称和符号的确定.(2)在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号. (3)注意求值与化简后的结果一般要尽可能有理化、整式化.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)已知sin(π+α)=12,则cos α的值为( ).A .±12 B.12 C.32 D .±322.(2012·杭州调研)点A (sin 2 011°,cos 2 011°)在直角坐标平面上位于( ). A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.已知cos α=45,α∈(0,π),则tan α的值等于( ).A.43B.34 C .±43 D .±344.cos )417(π--sin )417(π-的值是( ). A. 2 B .- 2 C .0 D.225.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α=________.考向一 利用诱导公式化简、求值【例1】►已知)tan()2sin()2cos()sin()(απαπαπαπα++--=f ,求【训练1】已知角α终边上一点P (-4,3),则的值为________.考向二 同角三角函数关系的应用)3(πf )29sin()211cos()sin()2cos(απαπαπαπ+---+【例2】►(2011·长沙调研)已知tan α=2. 求:(1)2sin α-3cos α4sin α-9cos α;(2)4sin 2α-3sin αcos α-5cos 2α.【训练2】已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5.则sin 2α-sin αcos α=________.考向三 三角形中的诱导公式【例3】►在△ABC 中,sin A +cos A =2,3cos A =-2cos(π-B ),求△ABC 的三个内角.【训练3】若将例3的已知条件“sin A +cos A =2”改为“sin(2π-A )=-2sin(π-B )”其余条件不变,求△ABC 的三个内角.重点突破——忽视题设的隐含条件致误【问题诊断】涉及到角的终边、函数符号和同角函数关系问题时,应深挖隐含条件,处理好开方、平方关系,避免出现增解与漏解的错误.,【防范措施】一要考虑题设中的角的范围;二要考虑题设中的隐含条件 【示例】►若sin θ,cos θ是关于x 的方程5x 2-x +a =0(a 是常数)的两根,θ∈(0,π),求cos 2θ的值.【试一试】已知sin θ+cos θ=713,θ∈(0,π),求tan θ.第3讲 三角函数的图象与性质基础梳理1.“五点法”描图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),)1,2(π,(π,0),)1,23(-π,(2π,0).(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),)0,2(π,(π,-1),)0,23(π,(2π,1).2.三角函数的图象和性质定义域R R {x|x≠kπ+π2,k∈Z}图象值域[-1,1][-1,1]R对称性对称轴:x=kπ+π2(k∈Z)对称中心:(kπ,0)(k∈Z)对称轴:x=kπ(k∈Z)对称中心:错误!无对称轴对称中心:)0,2(πk(k∈Z)周期2π2ππ单调性单调增区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππkk(k∈Z);单调减区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ232,22kk(k∈Z)单调增区间[2kπ-π,2kπ](k∈Z);单调减区间[2kπ,2kπ+π](k∈Z)单调增区间)2,2(ππππ+-kk(k∈Z)奇偶性奇偶奇两条性质(1)周期性函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为2π|ω|,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.(2)奇偶性三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx ,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.三种方法求三角函数值域(最值)的方法: (1)利用sin x 、cos x 的有界性;(2)形式复杂的函数应化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)函数y =cos )3(π+x ,x ∈R ( ).A .是奇函数B .是偶函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数2.函数y =tan )4(x -π的定义域为( ).A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,4ππB.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-≠Z k k x x ,42ππC.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,4ππD.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,42ππ3.(2011·全国新课标)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(20πϕω<,>)的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ). A .f (x )在)2,0(π单调递减B .f (x )在)43,4(ππ单调递减C .f (x )在)2,0(π单调递增D .f (x )在)43,4(ππ单调递增4.y =sin )4(π-x 的图象的一个对称中心是( ).A .(-π,0) B.)0,43(π-C.)0,23(π D.)0,2(π5.(2011·合肥三模)函数f (x )=cos )62(π+x 的最小正周期为________.考向一 三角函数的定义域与值域【例1】►(1)求函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域. (2)求函数y =cos 2x +sin x (4π≤x )的最大值与最小值.【训练1】(1)求函数y =sin x -cos x 的定义域.(2)已知函数f (x )=cos )32(π-x +2sin )4(π-x ·sin )4(π+x ,求函数f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,12ππ上的最大值与最小值.考向二 三角函数的奇偶性与周期性【例2】►(2011·大同模拟)函数y =2cos 2)4(π-x -1是( ).A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数 【训练2】已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin x ,x ∈R ,则f (x )的最小正周期是________.考向三 三角函数的单调性【例3】►已知f (x )=sin x +sin )2(x -π,x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间.【训练3】函数f (x )=sin )32(π+-x 的单调减区间为______.考向四 三角函数的对称性【例4】►(1)函数y =cos )32(π+x 图象的对称轴方程可能是( ).A .x =-π6B .x =-π12C .x =π6D .x =π12【训练4】(1)函数y =2sin(3x +φ)(2πϕ<)的一条对称轴为x =π12,则φ=________.(2)函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形.则φ=________.重点突破——利用三角函数的性质求解参数问题含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的性质解答此类问题,是以熟练掌握三角函数的各条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.下面就利用三角函数性质求解参数问题进行策略性的分类解析. 一、根据三角函数的单调性求解参数【示例】►(2011·镇江三校模拟)已知函数f (x )=sin )3(πω+x (ω>0)的单调递增区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-12,125ππππk k (k ∈Z ),单调递减区间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡++127,12ππππk k (k ∈Z ),则ω的值为________.二、根据三角函数的奇偶性求解参数【示例】► (2011·泉州模拟)已知f (x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)为偶函数,则φ可以取的一个值为( ). A.π6 B.π3 C .-π6 D .-π3▲根据三角函数的周期性求解参数【示例】► (2011·合肥模拟)若函数y =sin ωx ·sin )2(πω+x (ω>0)的最小正周期为π7,则ω=________.▲根据三角函数的最值求参数【示例】► (2011·洛阳模拟)若函数f(x)=a sin x-b cos x在x=π3处有最小值-2,则常数a、b的值是( ).A.a=-1,b= 3 B.a=1,b=- 3C.a=3,b=-1 D.a=-3,b=1第4讲正弦型函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用基础梳理1.用五点法画y=A sin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点如下表所示x 0-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx+φ0π2π3π22πy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 0 2.函数y=sin x的图象变换得到y=A sin(ωx+φ)的图象的步骤3.图象的对称性函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象是轴对称也是中心对称图形,具体如下:(1)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于直线x =x k (其中 ωx k +φ=k π+π2,k∈Z )成轴对称图形.(2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于点(x k,0)(其中ωx k +φ=k π,k ∈Z )成中心对称图形. 一种方法在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M ,最小值为m ,则A =M -m 2,k =M +m 2,ω由周期T 确定,即由2πω=T 求出,φ由特殊点确定.一个区别由y =sin x 的图象变换到y =A sin (ωx +φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值. 两个注意作正弦型函数y =A sin(ωx +φ)的图象时应注意: (1)首先要确定函数的定义域;(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就可根据周期性作出整个函数的图象.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)y =2sin )42(π-x 的振幅、频率和初相分别为( ). A .2,1π,-π4 B .2,12π,-π4 C .2,1π,-π8D .2,12π,-π82.已知简谐运动f (x )=A sin(ωx +φ)(2πϕ<)的部分图象如图所示,则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( ). A .T =6π,φ=π6B .T =6π,φ=π3C .T =6,φ=π6D .T =6,φ=π33.函数y =cos x (x ∈R )的图象向左平移π2个单位后,得到函数y =g (x )的图象,则g (x )的解析式应为( ).A .-sin xB .sin xC .-cos xD .cos x4.设ω>0,函数y =sin )3(πω+x +2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( ). A.23 B.43 C.32D .35.(2011·重庆六校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.考向一 作函数y =A sin(ωx +φ)的图象【例1】►设函数f (x )=cos(ωx +φ)(02-0<<,>ϕπω)的最小正周期为π,且)4(πf =32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象.【训练1】已知函数f (x )=3sin )421(π-x ,x ∈R .(1)画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)将函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到f (x )的图象?考向二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】►(2011·江苏)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是________.【训练2】已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示. (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.考向三 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质的综合应用【例3】►(2012·西安模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图象上的一个最低点为M )2,32(-π. (1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,12ππ时,求f (x )的值域.【训练3】(2011·南京模拟)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P )0,12(π,图象上与点P 最近的一个最高点是Q )5,3(π.(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.重点突破——怎样求解三角函数的最值问题【问题研究】(1)求三角函数的最值是高考的一个热点.在求解中,一定要注意其定义域,否则容易产生错误.(2)主要题型:①求已知三角函数的值域(或最值);②根据三角函数的值域(或最值)求相关的参数;③三角函数的值域(或最值)作为工具解决其他与范围相关的问题.【解决方案】①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数,可通过引入辅助角Φ(2222sin ,cos b a b b a a +=+=φφ),将原式化为y =a 2+b 2·sin(x +φ)+c的形式后,再求值域(或最值);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设t =sin x ,将原式化为二次函数y =at 2+bt +c 的形式,进而在t ∈[-1,1]上求值域(或最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,将原式化为二次函数y =±12a (t 2-1)+bt +c 的形式,进而在闭区间t ∈[-2,2]上求最值.【示例】►(本题满分12分)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin )6(π+x -1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,6ππ上的最大值和最小值.【试一试】是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值?若不存在,试说明理由.第5讲 两角和与差的正弦、余弦和正切基础梳理1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C (α-β):cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β; (2)C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β; (3)S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos_αsin β; (4)S (α-β):sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β; (5)T (α+β):tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β;(6)T (α-β):tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin 2α=2sin_αcos_α;(2)C 2α:cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)T 2α:tan 2α=2tan α1-tan 2α.3.有关公式的逆用、变形等(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan_αtan_β); (2)cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2; (3)1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin )4(πα±.4.函数f (α)=a cos α+b sin α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)或f (α)=a 2+b 2cos(α-φ),其中φ可由a ,b 的值唯一确定.两个技巧(1)拆角、拼角技巧:2α=(α+β)+(α-β);α=(α+β)-β;β=α+β2-α-β2;α-β2=)2(βα+-)2(βα+.(2)化简技巧:切化弦、“1”的代换等.三个变化(1)变角:目的是沟通题设条件与结论中所涉及的角,其手法通常是“配凑”. (2)变名:通过变换函数名称达到减少函数种类的目的,其手法通常有“切化弦”、“升幂与降幂”等.(3)变式:根据式子的结构特征进行变形,使其更贴近某个公式或某个期待的目标,其手法通常有:“常值代换”、“逆用变用公式”、“通分约分”、“分解与组合”、“配方与平方”等.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)下列各式的值为14的是( ).A .2cos 2 π12-1 B .1-2sin 275° C.2tan 22.5°1-tan 222.5°D .sin 15°cos 15° 2.(2011·福建)若tan α=3,则sin 2αcos 2α的值等于( ).A .2B .3C .4D .6 3.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( ).A .-53 B .-19 C.19 D.534.(2011·辽宁)设sin )4(θπ+=13,则sin 2θ=( ).A .-79B .-19 C.19 D.795.tan 20°+tan 40°+3tan 20° tan 40°=________.考向一 三角函数式的化简【例1】►化简)4(sin )4tan(221cos 2cos 2224x x x x +-+-ππ.【训练1】化简:ααααα2sin )1cos )(sin 1cos (sin +--+.考向二 三角函数式的求值【例2】►已知0<β<π2<α<π,且cos )2(βα-=-19,sin )2(βα-=23,求cos(α+β)的值.【训练2】已知α,β∈)2,0(π,sin α=45,tan(α-β)=-13,求cos β的值.考向三 三角函数的求角问题【例3】►已知cos α=17,cos(α-β)=1314,且0<β<α<π2,求β.【训练3】已知α,β∈)2,2(ππ-,且tan α,tan β是方程x 2+33x +4=0的两个根,求α+β的值.考向四 三角函数的综合应用【例4】►(2010·北京)已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x .(1)求f )3(π的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.【训练4】已知函数f (x )=2sin(π-x )cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2,6ππ上的最大值和最小值.重点突破——三角函数求值、求角问题策略面对有关三角函数的求值、化简和证明,许多考生一筹莫展,而三角恒等变换更是三角函数的求值、求角问题中的难点和重点,其难点在于:其一,如何牢固记忆众多公式,其二,如何根据三角函数的形式去选择合适的求值、求角方法. 一、给值求值一般是给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题的关键在于“变角”,如α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β)等,把所求角用含已知角的式子表示,求解时要注意角的范围的讨论.【示例】► (2011·江苏)已知tan )4(π+x =2,则tan x tan 2x 的值为________.二、给值求角“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角.【示例】► (2011·南昌月考)已知tan(α-β)=12,tan β=-17,且α,β∈(0,π),求2α-β的值.▲三角恒等变换与向量的综合问题两角和与差的正弦、余弦、正切公式作为解题工具,是每年高考的必考内容,常在选择题中以条件求值的形式考查.近几年该部分内容与向量的综合问题常出现在解答题中,并且成为高考的一个新考查方向.【示例】► (2011·温州一模)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈)2,0(π.(1)求sin θ和cos θ的值;(2)若5cos(θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值.第6讲正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:asin A =bsin B=csin C=2R,其中R是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;(2)a=2R sin_A,b=2R sin_B,c=2R sin_C;(3)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理:a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.余弦定理可以变形为:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=a2+c2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.3.S△ABC=12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B=abc4R=12(a+b+c)·r(R是三角形外接圆半径,r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.4.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a,b,A,则A为锐角A为钝角或直角图形关系式a<b sin A a=b sin Ab sin A<a<ba≥b a>b a≤b解的个数无解一解两解一解一解无解一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B.两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角.两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.双基自测1.(人教A版教材习题改编)在△ABC中,A=60°,B=75°,a=10,则c等于( ).A.5 2 B.10 2C.1063D.5 62.在△ABC中,若sin Aa=cos Bb,则B的值为( ).A.30° B.45° C.60° D.90°3.(2011·郑州联考)在△ABC中,a=3,b=1,c=2,则A等于( ). A.30° B.45° C.60° D.75°4.在△ABC中,a=32,b=23,cos C=13,则△ABC的面积为( ).A.3 3 B.2 3 C.4 3 D. 35.已知△ABC三边满足a2+b2=c2-3ab,则此三角形的最大内角为________.考向一利用正弦定理解三角形【例1】►在△ABC中,a=3,b=2,B=45°.求角A,C和边c.【训练1】(2011·北京)在△ABC中,若b=5,∠B=π4,tan A=2,则sin A=________;a=________.考向二利用余弦定理解三角形【例2】►在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且cos Bcos C=-b2a+c.(1)求角B的大小;(2)若b=13,a+c=4,求△ABC的面积.【训练2】(2011·桂林模拟)已知A,B,C为△ABC的三个内角,其所对的边分别为a,b,c,且2cos2A2+cos A=0.(1)求角A的值;(2)若a=23,b+c=4,求△ABC的面积.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例3】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状.【训练3】在△ABC 中,若a cos A =b cos B =c cos C ;则△ABC 是( ). A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形考向四 正、余弦定理的综合应用【例3】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3. (1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.【训练4】(2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b,c,且cos B=45,b=2.(1)当A=30°时,求a的值;(2)当△ABC的面积为3时,求a+c的值.重点突破——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件., 【防范措施】解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边长,a=3,b=2,1+2cos(B+C)=0,求边BC上的高.【试一试】(2011·辽宁)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a sin A sin B+b cos2A=2a.(1)求b a ;(2)若c2=b2+3a2,求B.第7讲正弦定理、余弦定理应用举例基础梳理1.用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.2.实际问题中的常用角(1)仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图(1)).(2)方位角指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图(2)).(3)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°,西偏东60°等.(4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数.一个步骤解三角形应用题的一般步骤:(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系.(2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型.(3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.两种情形解三角形应用题常有以下两种情形(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.双基自测1.(人教A版教材习题改编)如图,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A所在的同侧河岸边选定一点C,测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B两点的距离为( ).A.50 2 m B.50 3 m C.25 2 m D.2522m2.从A处望B处的仰角为α,从B处望A处的俯角为β,则α,β的关系为( ). A.α>β B.α=βC.α+β=90° D.α+β=180°3.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A 在点B的( ).A.北偏东15° B.北偏西15°C.北偏东10°D.北偏西10°4.一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时( ).A.5海里B.53海里C.10海里D.103海里5.海上有A,B,C三个小岛,测得A,B两岛相距10海里,∠BAC=60°,∠ABC =75°,则B,C间的距离是________海里.考向一测量距离问题【例1】►如图所示,为了测量河对岸A,B两点间的距离,在这岸定一基线CD,现已测出CD=a和∠ACD=60°,∠BCD=30°,∠BDC=105°,∠ADC=60°,试求AB的长.【训练1】如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B、D为两岛上的两座灯塔的塔顶,测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.试探究图中B、D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离.考向二测量高度问题【例2】►如图,山脚下有一小塔AB,在塔底B测得山顶C的仰角为60°,在山顶C测得塔顶A的俯角为45°,已知塔高AB=20 m,求山高CD.【训练2】如图所示,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,现测得∠BCD=α,∠BDC=β,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为θ,求塔高AB.考向三正、余弦定理在平面几何中的综合应用【例3】►如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=5,AC=9,∠BCA=30°,∠ADB=45°,求BD的长.【训练3】如图,在△ABC中,已知∠B=45°,D是BC边上的一点,AD=10,AC=14,DC=6,求AB的长.重点突破——如何运用解三角形知识解决实际问【问题研究】1.解三角形实际应用问题的一般步骤是:审题——建模准确地画出图形——求解——检验作答;2.三角形应用题常见的类型:①实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理解之;②实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个三角形,这时需按顺序逐步在两个三角形中求出问题的解;③实际问题经抽象概括后,涉及的三角形只有一个,但由题目已知条件解此三角形需连续使用正弦定理或余弦定理.【解决方案】航海、测量问题利用的就是目标在不同时刻的位置数据,这些数据反映在坐标系中就构成了一些三角形,根据这些三角形就可以确定目标在一定的时间内的运动距离,因此解题的关键就是通过这些三角形中的已知数据把测量目标归入到一个可解三角形中.【示例】►(本题满分12分)如图,甲船以每小时302海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B1处,此时两船相距20海里,当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B2处,此时两船相距102海里.问:乙船每小时航行多少海里?【试一试】如图所示,位于A处的信息中心获悉:在其正东方向相距40海里的B处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°、相距20海里的C处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向即沿直线CB前往B处救援,求cos θ.。
三角函数知识点总结课件-2023届高三数学一轮复习

180
)°;
1rad=(
4.终边相同角的集合
| = 2 + , ∈
1°=
O
≈ 0.01745rad
180
l
O
1rad
一、任意角的三角函数
y
1.任意角的三角函数的定义
设α是一个任意角,他的终边与单位圆交于点P(x,y),那么:
y叫做α的正弦,记做sinα,即sinα=y
已知扇形的中心角是(0<<2),若扇形的周长为16时,则角为多少弧度时,该扇形的
面积最大?
【答案】当 = 2时,该扇形面积最大
【解析】设扇形的半径为R,弧度为l
依题意,得16=l+2R= R+2R ,则有 =
∴扇 =
1
2
2
=
1
2
16 2
2+
= 128 ∙
16
2+
2 +4+4
sin α
π
② 商数关系: tanα=
(α≠ + kπ ,k∈Z)
2
cos α
2.六组诱导公式
组数
一
二
三
四
五
六
π
+α
2
角
α + 2kπ
π+α
-α
π-α
π
−α
2
正弦
sin α
− sin α
− sin α
sin α
cos α
cos α
余弦
cos α
− cos α
cos α
− cos α
sin α
− sin α
2025版高考数学一轮总复习第4章三角函数第2节同角三角函数的基本关系与诱导公式教师用书

其次节同角三角函数的基本关系与诱导公式考试要求:1.理解同角三角函数的基本关系式:sin2α+cos2α=1,tan α.2.借助单位圆的对称性推导出±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.一、教材概念·结论·性质重现1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.(2)商数关系:=tan α.(3)常见变形:sin α=±;cos α=±;(sinα±cos α)2=1±2sin αcos α;sin α=tan α·cos α.利用同角三角函数的基本关系可以实现正弦、余弦、正切值的转化,但肯定要留意确定角的终边所在的象限.“同角”有两层含义:一是角相同,二是随意一个角(在有意义的前提下).2.三角函数的诱导公式公式一二三四五六角απ+α-απ-α-α+α正弦sin α-sin α-sin αsin αcos αcos α余弦cos α-cos αcos α-cos αsin α-sin α正切tan αtan α-tan α-tan α口诀函数名不变,符号看象限函数名变更,符号看象限诱导公式的记忆口诀:“奇变偶不变,符号看象限.”其含义理解为:(1)全部诱导公式均可看作k·±α(k∈Z)和α的三角函数值之间的关系,口诀中的奇、偶指的是此处的k是奇数还是偶数,变与不变是指三角函数名称的变更.(2)结果的符号与把α当成锐角时角k·±α(k∈Z)的三角函数值的符号相同.二、基本技能·思想·活动阅历1.推断下列说法的正误,对的画“√”,错的画“×”.(1)对随意角α,sin23α+cos23α=1都成立.( √)(2)若cos(nπ-θ)=(n∈Z),则cos θ=.( ×)(3)已知sin θ=,cos θ=,其中θ∈,则m<-5或m≥3.(×) 2.若α是第四象限角,tan α=-,则sin α等于( )A.B.-C.D.-D解析:因为tan α==-,sin2α+cos2α=1,所以sinα=±.因为α是第四象限角,所以sin α=-.3.已知sin =,则cos =( )A.C.-D.-C解析:因为sin =,所以cos =cos =-sin =-.故选C.4.若α是第三象限角且cos α=-,则sin α=_______,tan α=_________.-解析:因为α是第三象限角且cos α=-,所以sin α=-=-,所以tanα==.5.已知sin α=,则·sin (α-π)·cos (2π-α)的值为_________.-解析:原式=·(-sin α)·cos (-α)=·(-sin α)·cos α=·(-sin α)·cos α=-sin2α=-.考点1 同角三角函数关系的基本应用——应用性考向1 知弦求弦、切或知切求弦(1)(2024·济南一模)已知α∈(0,π),若cosα=-,则tan α的值为( ) A.B.-C.D.-D解析:因为α∈(0,π),cos α=-,所以sin α=,则tan α=-.(2)已知3sin +sin (θ+π)=0,θ∈(-π,0),则sin θ=( )A.-B.-C.A解析:由3sin +sin (θ+π)=0,可得3cos θ=sin θ,可得tan θ=3. 而θ∈(-π,0),可得sin θ=-=-.本例(2)条件不变,求cos θ的值.解:由3sin +sin (θ+π)=0,可得3cos θ=sin θ,可得tan θ=3.而θ∈(-π,0),可得sin θ<0.又tan θ=3>0,所以cos θ<0,所以cos θ=-=-.1.利用sin 2α+cos2α=1可以实现正弦、余弦的互化,利用tanα=可以实现弦切互化.2.由一个角的随意一个三角函数值可以求出这个角的另外两个三角函数值,求值时要留意角所在的象限,以免出现符号错误.考向2 弦切互化求值(1)已知cos θ=,则sin θ·的值为( )A.B.-C.3 D.-3C解析:原式=sin θ=sin θ·=3.(2)(2024·新高考全国Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=( )A.-B.-C.C解析:将式子进行齐次化处理,得=in θ(sin θ+cos θ)====.本例(2)条件不变,求cos2θ-sin2θ的值.解:cos2θ-sin2θ===1.1.弦化切的常见结构(1)形如“a sin2α+b sin αcos α+c cos2α”的二次式,分母看作1,利用1=sin2α+cos2α将原式转化为齐次式求值.(2)形如“次分式.2.切化弦当要化简的式子中同时出现正弦、余弦、正切时,一般利用公式tan α=,把式中的正切化为弦.考向3 sin α±cos α,sin αcos α之间的关系(1)已知sin α+cos α=,且α∈(0,π),则sin α-cos α=( )A.±B.-C.C解析:把sin α+cos α=,两边平方得(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=,即2sin αcos α=-<0.因为0<α<π,故sin α>0,cos α<0.所以sin α-cos α====.(2)已知sin x+cos x=,x∈(0,π),则tan x等于( )A.-C.D.-D解析:由题意可知sin x+cos x=,x∈(0,π),则(sin x+cos x)2=.因为sin2x+cos2x=1,所以2sin x cos x=-,即==-,得tan x=-或tan x=-. 当tan x=-时,sin x+cos x<0,不合题意,舍去.所以tan x=-.留意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin α·cos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.1.已知tan θ+=4,则sin4θ+cos4θ=( )A.C.D解析:由tanθ+===4,得sin θcos θ=,所以sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ=1-2×=.2.若sinα+cos α=,α∈(0,π),则=( )A.B.-C.D.-B解析:因为sin α+cos α=,α∈(0,π),所以两边平方,可得1+2sin αcos α=,可得2sin αcos α=-<0,所以sin α>0,cos α<0,可得cos α-sin α=-==-=-,所以==-=-.考点2 诱导公式的应用——综合性(1)sin ·cos ·tan 的值是_________.-解析:原式=sin ·cos ·tan=··=×(-)=-.(2)(2024·北京卷)若P(cos θ,sin θ)与Q关于y轴对称,写出一个符合题意的θ值:_________.(答案不唯一)解析:因为P(cos θ,sin θ)与Q关于y轴对称,故其横坐标相反,纵坐标相等,即sin θ=sin 且cos θ=-cos ,由诱导公式sin θ=sin (π-θ),cos θ=-cos (π-θ),所以θ+=π-θ,解得θ=,则符合题意的θ值可以为.1.诱导公式的两个应用口诀(1)求值:负化正,大化小,化到锐角就终了.(2)化简:统一角,统一名,同角名少目的到.2.角的变更的通式特别角±已知角=所求角.1.下列各选项中与sin 2 022°最接近的是( )A.C.-D.-D解析:sin 2 022°=sin (1 800°+222°)=sin 222°=sin(180°+42°)=-sin 42°≈-.2.已知sin =-,则cos =( )A.C.-D.-B解析:cos =cos =-cos =-sin =.已知3cos x+4sin x=5,求tan x的值.[四字程序]读想算思求tan x的值1.同角的正弦、余弦和正切有什么关系?2.3cos x+4sin x 的最大值是多少?3.由已知条件联想点A(cosx,sin x)在哪条直线上1.求sin x和cos x.2.协助角公式1.方程思想.2.数形结合.3.转化与化归3cos x +4sinx=51.sin2x+cos2x=1,tan x=.2.3cos x +4sin x的最大值为5.3.点A(cos x,sin x)在直线3x+4y=5上1.联立3cos x+4sinx=5与sin2x+cos2x=1.2.3cos x+4sin x=5sin (x+φ)1.tan x可看作直线的斜率.2.将已知条件变为cos x+sinx=1思路参考:解方程组解:由消去cos x,整理得(5sin x-4)2=0,解得sin x=,cos x=.故tan x==.思路参考:留意到3cos x+4sin x的最大值为5,利用协助角公式推出x与协助角的关系.解:3cos x+4sin x=5=5sin (x+φ)=5,其中cos φ=,sin φ=,所以tan φ=,所以x+φ=2kπ+(k∈Z).于是tan x=tan ==.思路参考:令tan x=t,借助已知条件用t表示sin x和cos x.解:令tan x=t,即t cos x=sin x,代入3cos x+4sin x=5,得3cos x+4t cos x=5,所以cos x=,sin x=.再代入sin2x+cos2x=1,得+=1,解得t=,即tan x=.思路参考:设P(m,n)为角x终边上随意一点,r=,利用三角函数的定义求解.解:设P(m,n)为角x终边上随意一点,点P到原点O的距离为r,则r=.把sin x=,cos x=代入已知等式得3·+4·=5,即(3m+4n)2=(5r)2=25(m2+n2),整理得(4m-3n)2=0,所以4m=3n.明显m≠0,故tan x==.思路参考:设点A(cos x,sin x)是直线3x+4y=5与单位圆x2+y2=1的切点,而tan x =k OA.解:由3cos x+4sin x=5可知点A(cos x,sin x)在直线3x+4y=5上,同时也在单位圆x2+y2=1上,所以点A为直线3x+4y=5与单位圆的切点.由于直线3x+4y=5的斜率为-,所以OA的斜率为,即tan x=.思路参考:m=(cos x,sin x),n=,证明m∥n.解:因为cos x+sin x=1,不妨令m=(cos x,sin x),n=,可知|m|=1,|n|=1,所以m,n均为单位向量,且m·n=1.由|m||n|≥|m·n|,等号成立的条件为m∥n,则有cos x=sin x,即tan x=.1.本题考查同角三角函数基本关系的应用,基本解题方法是构建方程(组)、数形结合等.在求解过程中,应留意同角三角函数的基本关系本身是恒等式,也可以看作是方程.2.基于课程标准,解答本题一般须要有良好的运算求解实力、转化与化归的实力.本题的解答体现了数学运算的核心素养.3.基于高考数学评价体系,本题的多种解法中涉及同角三角函数基本关系式、方程、协助角公式、直线与圆、向量等学问,渗透着函数与方程、等价转换、数形结合等思想方法,对提升思维的敏捷性起到了主动的作用.已知θ是第一象限角,若sin θ-2cos θ=-,求sin θ+cos θ的值.解:因为sin θ-2cos θ=-,所以sin θ=2cos θ-,所以+cos2θ=1,所以5cos2θ-cosθ-=0,即=0.又因为θ为第一象限角,所以cos θ=,所以sin θ=,所以sin θ+cos θ=.课时质量评价(二十二)A组全考点巩固练1.已知sin α=,α∈,则tan α=( )A.B.-C.D.-D解析:因为sin α=,α∈,所以cos α=-=-,则tanα==-.2.已知α是其次象限角,sin (π-α)=,则cos (π+α)=( )A.-B.-C.D解析:因为α是其次象限角,sin (π-α)=,可得sin α=,所以cos α=-=-,则cos(π+α)=-cos α=.3.已知tan α=3,则=( )A.-C.±D解析:因为tanα=3,所以===.4.(2024·安徽模拟)已知cos+cos (π+α)=,则tan α+=( ) A.2 B.-2C.D.3A解析:因为cos +cos (π+α)=,所以-sin α-cos α=,即sin α+cos α=-,两边平方,可得1+2sin αcos α=2,所以sin αcos α=,所以tan α+===2.5.已知cos =,则cos =______,sin=_________.-解析:cos =cos =-cos =-.sin =sin =cos =.6.已知函数f(x)=a sin (πx+α)+b cos (πx+β),且f(4)=3,则f(2 021)=_________.-3解析:因为f(4)=a sin (4π+α)+b cos (4π+β)=a sin α+b cos β=3,所以f(2 021)=a sin (2 021π+α)+b cos (2 021π+β)=a sin (π+α)+b cos (π+β)=-(a sin α+b cos β)=-3.B组新高考培优练7.(多选题)已知α是三角形内角,若sin α+cos α=,则sin α-cos α的值可能为( )A.-B.-C.BC解析:因为α是三角形内角,所以α∈(0,π),又因为(sin α+cos α)2=sin2α+cos2α+2sinαcos α=1+2sin αcos α=,解得2sin αcos α=.因为sin αcos α>0且α∈(0,π),所以sin α>0,cos α>0,所以sin α-cos α符号不确定,所以(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-=,所以sin α-cos α=±.8.(2024·聊城模拟)已知α,β∈,且满意sin αcos β-2cos αsin β=0,则tan (2π+α)+tan 的最小值为( )A.2 B.C.1 D.2D解析:因为sin αcos β-2cos αsin β=0,α,β∈,所以tan α>0,tan β>0,tan α=2tan β,所以tan (2π+α)+tan =tan α+=2tan β+≥2,当且仅当tan β=时等号成立.9.(2024·承德二模)若α∈,2sin α+cos α=,则tan α=( )A.-2 B.2C.D.-A解析:由2sin α+cos α=,两边平方,可得(2sin α+cos α)2=,即4sin2α+4sinαcos α+cos2α=.所以,所以,则11tan2α+20tanα-4=0.解得tan α=-2或tan α=.因为α∈,所以tan α=-2.10.(2024·浙江卷)若3sin α-sin β=,α+β=,则sin α=________,cos 2β=_________.解析:因为3sin α-sin β=,α+β=,所以3sin α-cos α=,所以cos α=3sin α-.因为sin2α+cos2α=1,所以sin2α+(3sinα-)2=1,解得sin α=,cos β=sin α=,cos 2β=2cos2β-1=2×-1=.11.已知cos+sin =1,则cos2+cosβ-1的取值范围为_________.解析:由已知得cos β=1-sin α.因为-1≤cos β≤1,所以-1≤1-sin α≤1.又-1≤sin α≤1,可得0≤sin α≤1,所以cos2+cosβ-1=sin2α+1-sinα-1=sin2α-sinα=-.(*) 又0≤sin α≤1,所以当sin α=时,(*)式取得最小值-,当sin α=0或sin α=1时,(*)式取得最大值0,故所求范围是.12.已知-<α<0,且函数f(α)=cos -sin α·-1.(1)化简f(α);(2)若f(α)=,求sin αcos α和sin α-cos α的值.解:(1)因为-<α<0,所以sin α<0,所以f(α)=sin α-sin α·-1=sinα+sin α·-1=sin α+cos α.(2)法一:由f(α)=sin α+cos α=,平方可得sin2α+2sinα·cos α+cos2α=,即2sinαcos α=-.所以sin αcos α=-.又-<α<0,所以sin α<0,cos α>0,所以sin α-cos α<0,因为(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=,所以sin α-cos α=-.法二:联立方程解得或因为-<α<0,所以所以sin αcos α=-,sin α-cos α=-.。
高三数学一轮复习知识点讲解5-3三角函数的图象与性质
高三数学一轮复习知识点讲解专题5.3 三角函数的图象与性质【考纲解读与核心素养】1. 理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质,了解三角函数的周期性.2.本节涉及所有的数学核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等. 3.高考预测:(1) “五点法”作图; (2)三角函数的性质;(3)往往将三角恒等变换与三角函数图象、性质结合考查. 4.备考重点:(1)掌握正弦、余弦、正切函数的图象;(2)掌握三角函数的周期性、单调性、对称性以及最值.【知识清单】知识点1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =,正切函数tan y x =的图象与性质 性质sin y x =cos y x =tan y x =图象定义域R R,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭值域[]1,1- []1,1-R知识点2.“五点法”做函数()sin y A x h ωϕ=++的图象 “五点法”作图:先列表,令30,,,,222x ππωϕππ+=,求出对应的五个x 的值和五个y 值,再根据求出的对应的五个点的坐标描出五个点,再把五个点利用平滑的曲线连接起来,即得到()sin y A x h ωϕ=++在一个周期的图象,最后把这个周期的图象以周期为单位,向左右两边平移,则得到函数()sin y A x h ωϕ=++的图象.【典例剖析】高频考点一 三角函数的定义域和值域 【典例1】(2020·山东高一期末)函数tan2xy =的定义域为_____.【答案】{}2,x x k k Z ππ≠+∈ 【解析】 解不等式()22x k k Z ππ≠+∈,可得()2x k k Z ππ≠+∈, 因此,函数tan2xy =的定义域为{}2,x x k k Z ππ≠+∈. 故答案为:{}2,x x k k Z ππ≠+∈.【典例2】(2017新课标2)函数()的最大值是__________.【答案】1【解析】化简三角函数的解析式,则,由可得,当时,函数取得最大值1.【规律方法】1.三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解. 2.三角函数值域的不同求法(1)利用sin x 和cos x 的值域直接求;(2)把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域; (3)把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域; (4)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域. 【变式探究】1.(2020·上海高三专题练习)函数sin y m x n =+的最大值为2,最小值为4-,则m =_________,n =_________.【答案】3± 1- 【解析】由已知得24m n m n ⎧+=⎪⎨-+=-⎪⎩,解得31m n =±⎧⎨=-⎩. 故答案为:3±;1-.2.(2020·全国高一课时练习)求下列函数的定义域. (1)y =(2)sin cos tan x xy x+=.【答案】(1){|22,}x k x k k Z πππ≤≤+∈;(2)|,2k x x k Z π⎧⎫≠∈⎨⎬⎩⎭【解析】(1)要使函数有意义,必须使sin 0x ≥.由正弦的定义知,sin 0x ≥就是角x 的终边与单位圆的交点的纵坐标是非负数. ∴角x 的终边应在x 轴或其上方区域, ∴22,k x k k Z πππ≤≤+∈.∴函数y ={|22,}x k x k k Z πππ≤≤+∈.(2)要使函数有意义,必须使tan x 有意义,且tan 0x ≠.∴,()2x k k Z x k πππ⎧≠+⎪∈⎨⎪≠⎩ ∴,2kx k Z π≠∈. ∴函数sin cos tan x x y x +=的定义域为|,2k x x k Z π⎧⎫≠∈⎨⎬⎩⎭.【总结提升】在使用开平方关系sin α=±1-cos 2α和cos α=±1-sin 2α时,一定要注意正负号的选取,确定正负号的依据是角α所在的象限,如果角α所在的象限是已知的,则按三角函数在各个象限的符号来确定正负号;如果角α所在的象限是未知的,则需要按象限进行讨论. 高频考点二 三角函数的单调性【典例3】(2020·海南枫叶国际学校高一期中)函数()f x =cos()x ωϕ+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )A .13(,),44k k k Z ππ-+∈ B .13(2,2),44k k k Z ππ-+∈ C .13(,),44k k k Z -+∈D .13(2,2),44k k k Z -+∈【答案】D 【解析】由五点作图知,1+42{53+42πωϕπωϕ==,解得=ωπ,=4πϕ,所以()cos()4f x x ππ=+,令22,4k x k k Z πππππ<+<+∈,解得124k -<x <324k +,k Z ∈,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z ∈,故选D.【典例4】(2020·河南洛阳�高一期末(理))已知sin33a =︒,cos55b =︒,tan35c =︒则a ,b ,c ,的大小关系是( ) A .a b c << B .a c b <<C .b a c <<D .b c a <<【答案】A 【解析】因为cos55sin35sin33b a ==>=,且sin 35tan 35sin 35cos35c ==>,所以c b a >>. 故选:A .【典例5】(2020·浙江柯城�衢州二中高三其他)已知函数()()2sin 0f x x ωω=>,则()f x 的最大值为________,若()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是________. 【答案】2 30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】因为函数()()2sin 0f x x ωω=>, 所以()[]2sin 2,2ω=∈-f x x , 所以()f x 的最大值为2, 因为()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数, 所以,,4322πωπωππ⎡⎤⎡⎤-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 所以4232πωππωπ⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得30,2ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故答案为:(1). 2 (2). 30,2⎛⎤⎥⎝⎦【规律方法】1.求形如()sin y A x ωϕ=+或()cos y A x ωϕ=+ (其中A ≠0,0ω>)的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答,列不等式的原则是:①把“x ωϕ+ (0ω>)”视为一个“整体”;②A>0(A<0)时,所列不等式的方向与sin y x = (x R ∈),cos y x = (x R ∈)的单调区间对应的不等式方向相同(反).2.当0ω<时,需要利用诱导公式把负号提出来,转化为sin()y A x ωϕ=---的形式,然后求其单调递增区间,应把x ωϕ--放在正弦函数的递减区间之内;若求其递减区间,应把x ωϕ--放在正弦函数的递增区间之内.3.已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法(1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解. (2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解. 【变式探究】1.(2020·河北路北�开滦第一中学高一期末)在ABC 中,A B C >>,且2C π≠,则下列结论中正确的是( ) A .tan tan A C < B .tan tan A C >C .sin sin <A CD .sin sin A C >【答案】D 【解析】若543,,12123124A B C πππππ=====,由于02C A π<<<,则tan tan A C >,所以A 选项错误. 若74,,1212312A B C ππππ====,则tan 0tan A C <<, 75sin sin sin sin sin 121212A C πππ==>=,所以BC 选项错误.在三角形ABC 中,大角对大边,由于A C >,所以a c >,由正弦定理得2sin 2sin R A R B >①,R 是三角形ABC 外接圆的半径.由①得sin sin A C >.所以D 选项正确. 故选:D2.(2020·河南林州一中高一月考)π()sin()(0,),2f x x ωϕωϕ=+>≤若π8x =-是函数()f x 的零点,π8x =是函数()f x 的对称轴,()f x 在区间ππ(,)54上单调,则ω的最大值是 ( ) A .14 B .18C .20D .22【答案】A 【解析】因为π8x =-是函数()f x 的零点,π8x =是函数()f x 的对称轴, 所以2144n T n N ,π+=∈,即21244n ππω+=, n N ∈,即42,?n n N ω=+∈,即ω为正偶数. 因为()f x 在区间ππ,54⎛⎫⎪⎝⎭上单调,则ππ45202T π-=≤,即210T ππω=≥. 20ω≤. 当18ω=时,ππ sin 18088f ϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,得9 ,4k k Z πϕπ-+=∈,9 ,?4k k Z πϕπ=+∈,π 2ϕ≤,所以π4ϕ=,()πsin 184f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,ππ,54x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,π779518,42020x ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,其中,901202f f ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 在区间ππ,54⎛⎫⎪⎝⎭上不单调; 当14ω=时,ππ sin 14088f ϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,得7 ,4k k Z πϕπ-+=∈,7 ,?4k k Z πϕπ=+∈,π 2ϕ≤,所以π4ϕ=-,()πsin 144f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,ππ,54x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,π516514,42020x ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,满足()f x 在区间ππ,54⎛⎫⎪⎝⎭上不单调. 故ω的最大值是14. 故选A.3.(2019·涡阳县第九中学高一期末(文))已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭.求()f x 的单调增区间; 【答案】5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. 【解析】因为sin y x =在区间2,2,22k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以222,232k x k k πππ-+π≤+≤+π∈Z ,解得5,1212k x k k Z ππππ-≤≤+∈ 所以()f x 的单调增区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. 【总结提升】1.对正弦函数、余弦函数单调性的两点说明(1)正弦函数、余弦函数在定义域R 上均不是单调函数,但存在单调区间.(2)由正弦函数、余弦函数的最小正周期为2π,所以任给一个正弦函数、余弦函数的单调区间,加上2k π,(k ∈Z)后,仍是单调区间,且单调性相同. 2.对正弦函数、余弦函数最值的三点说明(1)明确正、余弦函数的有界性,即|sin x |≤1,|cos x |≤1.(2)函数y =sin x ,x ∈D ,(y =cos x ,x ∈D )的最值不一定是1或-1,要依赖函数定义域D 来决定. (3)形如y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的函数最值通常利用“整体代换”,即令ωx +φ=Z ,将函数转化为y =A sin Z 的形式求最值.3.正切函数单调性的三个关注点 (1)正切函数在定义域上不具有单调性.(2)正切函数无单调递减区间,有无数个单调递增区间,在(-π2,π2),(π2,32π),…上都是增函数.(3)正切函数的每个单调区间均为开区间,不能写成闭区间,也不能说正切函数在(-π2,π2)∪(π2,3π2)∪…上是增函数.高频考点三 三角函数的周期性 【典例6】(2018年全国卷Ⅲ文)函数的最小正周期为( )A. B. C. D.【答案】C 【解析】 由已知得的最小正周期故选C. 【规律方法】1.求三角函数的周期的方法(1)定义法:使得当x 取定义域内的每一个值时,都有()()f x T f x +=.利用定义我们可采用取值进行验证的思路,非常适合选择题;(2)公式法:()sin()f x A x ωϕ=+和()cos()f x A x ωϕ=+的最小正周期都是2||T πω=,()tan()f x A x ωϕ=+的周期为T πω=.要特别注意两个公式不要弄混; (3)图象法:可以画出函数的图象,利用图象的重复的特征进行确定,一般适应于不易直接判断,但是能够容易画出函数草图的函数;(4)绝对值或平方对三角函数周期性的影响:一般说来,某一周期函数解析式加绝对值或平方,其周期性是:弦减半、切不变.既为周期函数又是偶函数的函数自变量加绝对值,其周期性不变,其它不定. 如x y x y sin ,sin 2==的周期都是π, 但sin y x =cos x +的周期为2π,而1|2sin(3)|,|2sin(3)2|626y x y x ππ=-+=-+,|tan |y x =的周期不变.2.使用周期公式,必须先将解析式化为sin()y A x h ωϕ=++或cos()y A x h ωϕ=++的形式;正弦余弦函数的最小正周期是2T πϖ=,正切函数的最小正周期公式是T πϖ=;注意一定要注意加绝对值.3.对称与周期:正弦曲线、余弦曲线相邻的两个对称中心、相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是四分之一个周期;正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期. 【变式探究】已知函数y =12sin x +12|sin x |.(1)画出函数的简图;(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期. 【答案】(1)见解析;(2)是,2π. 【解析】(1)y =12sin x +12|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ∈[2k π,2k π+π]k ∈Z ,0,x ∈[2k π-π,2k πk ∈Z . 函数图象如图所示.(2)由图象知该函数是周期函数,其图象每隔2π重复一次,则函数的周期是2π. 【特别提醒】最小正周期是指使函数重复出现的自变量x 要加上的最小正数,是对x 而言,而不是对ωx 而言.. 高频考点四 三角函数的奇偶性【典例7】(2018届辽宁省丹东市测试(二))设,若,则函数A. 是奇函数B. 的图象关于点对称C. 是偶函数D. 的图象关于直线对称【答案】C 【解析】 由题意得,∴.∴,∴函数为偶函数.故选C . 【规律方法】1. 一般根据函数的奇偶性的定义解答,首先必须考虑函数的定义域,如果函数的定义域不关于原点对称,则函数一定是非奇非偶函数;如果函数的定义域关于原点对称,则继续求()f x -;最后比较()f x -和()f x 的关系,如果有()f x -=()f x ,则函数是偶函数,如果有()f x -=-()f x ,则函数是奇函数,否则是非奇非偶函数.2. 如何判断函数()f x ωϕ+的奇偶性:根据三角函数的奇偶性,利用诱导公式可推得函数()f x ωϕ+的奇偶性,常见的结论如下:(1)若sin()y A x ωϕ=+为偶函数,则有()2k k Z πϕπ=+∈;若为奇函数则有()k k Z ϕπ=∈;(2)若cos()y A x ωϕ=+为偶函数,则有()k k Z ϕπ=∈;若为奇函数则有()2k k Z πϕπ=+∈;(3)若tan()y A x ωϕ=+为奇函数则有()k k Z ϕπ=∈. 【变式探究】(浙江省2019届高考模拟卷(二))函数的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 由题意得函数的定义域为,∵,∴函数为偶函数,∴函数图象关于y 轴对称,故排除C,D . 又当时,,因此可排除B . 故选A . 【特别提醒】利用定义判断与正切函数有关的一些函数的奇偶性时,必须要坚持定义域优先的原则,即首先要看f(x)的定义域是否关于原点对称,然后再判断f(-x)与f(x)的关系. 高频考点五 三角函数的对称性 【典例8】(2018年江苏卷)已知函数的图象关于直线对称,则的值是________. 【答案】【解析】 由题意可得,所以,因为,所以【规律方法】函数的对称性问题,往往先将函数化成sin )y A x B ωϕ=++(的形式,其图象的对称轴是直线)(2Z k k x ∈+=+ππϕω,凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心, 关键是记住三角函数的图象,根据图象并结合整体代入的基本思想即可求三角函数的对称轴与对称中心. 【变式探究】(2021·广西钦州一中高三开学考试(理))关于函数()1cos cos f x x x=+有如下四个命题: ①()f x 的图像关于y 轴对称. ②()f x 的图像关于原点对称. ③()f x 的图像关于直线2x π=对称.④()f x 的图像关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称. 其中所有真命题的序号是__________. 【答案】①④ 【解析】对于①,()f x 定义域为,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭,显然关于原点对称, 且()()()()11cos cos cos cos x x x f x f x x=-=-++=-,所以()f x 的图象关于y 轴对称,命题①正确;对于②,532f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,532f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则33f f ππ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象不关于原点对称,命题②错误; 对③,532f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,2532f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则233f f ππ⎛⎫⎛⎫≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象不关于2x π=对称,命题③错误; 对④,1sin 2sin f x x x π⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,1sin 2sin f x x x π⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭, 则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,命题④正确. 故答案为:①④.【特别提醒】1.求y =Asin(ωx +φ)或y =Acos(ωx +φ)函数的对称轴或对称中心时,应把ωx +φ作为整体,代入相应的公式中,解出x 的值,最后写出结果.2.正切函数图象的对称中心是(k π2,0)而非(k π,0)(k ∈Z ).高频考点六 三角函数的图象和性质的应用 【典例9】(2018年理北京卷】设函数f (x )=,若对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________. 【答案】 【解析】 因为对任意的实数x 都成立,所以取最大值,所以,因为,所以当时,ω取最小值为.【典例10】(2020·上海高三专题练习)函数3sin 1()sin 2x f x x -=+的最大值是____,最小值是_________.【答案】234- 【解析】3(sin 2)77()3sin 2sin 2x f x x x +-==-++ sin [1,1]x[]sin 21,3x ∴+∈11,1sin 23x ⎡⎤∴∈⎢⎥+⎣⎦777,sin 23x ⎡⎤∴-∈--⎢⎥+⎣⎦7234,sin 23x ⎡⎤∴-∈-⎢⎥+⎣⎦即max 2()3f x =,min ()4f x =- 故答案为:23;4- 【典例11】(2020·陕西省汉中中学(理))已知函数()2sin()1(0)6f x x πωω=-->的周期是π.(1)求()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在[0,]2π上的最值及其对应的x 的值.【答案】(1)(),63k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;(2)当0x =时,()min 2f x =-;当3x π=时,()max 1f x =.【解析】 (1)解:∵2T ππω==,∴2ω=,又∵0>ω,∴2ω=,∴()2sin 216f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, ∵222262k x k πππππ-+≤-≤+,k Z ∈,∴222233k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈, ∴63k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈,∴()f x 的单调递增区间为(),63k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦(2)解:∵02x π≤≤,∴02x ≤≤π,∴52666x πππ-≤-≤,∴1sin 2126x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭, ∴12sin 226x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭,∴22sin 2116x π⎛⎫-≤--≤ ⎪⎝⎭, 当0x =时,()min 2f x =-, 当226x ππ-=,即3x π=时,()max 1f x = 【规律方法】1.求形如y =a sin x +b 的函数的最值或值域时,可利用正弦函数的有界性(-1≤sin x ≤1)求解.2.对于形如y =A sin(ωx +φ)+k (Aω≠0)的函数,当定义域为R 时,值域为[-|A |+k ,|A |+k ];当定义域为某个给定的区间时,需确定ωx +φ的范围,结合函数的单调性确定值域.3.求形如y =a sin 2x +b sin x +c ,a ≠0,x ∈R 的函数的值域或最值时,可以通过换元,令t =sin x ,将原函数转化为关于t 的二次函数,利用配方法求值域或最值,求解过程中要注意正弦函数的有界性.4.求形如y =a sin x +bc sin x +d ,ac ≠0的函数的值域,可以用分离常量法求解;也可以利用正弦函数的有界性建立关于y 的不等式反解出y .综上可知,求与三角函数有关的函数的值域(或最值)的常用方法有:(1)借助于正弦函数的有界性、单调性求解;(2)转化为关于sin x 的二次函数求解.注意求三角函数的最值对应的自变量x 的值时,要考虑三角函数的周期性. 【变式探究】1.(2020·山东潍坊�高一期末)若函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,则( ) A .(2)(0)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭B .(0)(2)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭C .(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭D .(0)(2)5f f f π⎛⎫->> ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】由题意,函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π, 可得w ππ=,解得1w =,即()tan()4f x x π=+,令,242k x k k Z πππππ-+<+<+∈,即3,44k x k k Z ππππ-+<<+∈, 当1k =时,544x ππ<<,即函数()f x 在5(,)44ππ上单调递增, 又由4(0)(),()()()555f f f f f πππππ=-=-+=, 又由425ππ>>,所以(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭. 故选:C.2.(2020·陕西新城�西安中学高三月考(文))设0a <,若不等式22cos (1)cos 0x a x a -+-+≥对于任意的x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是__________. 【答案】2a ≤- 【解析】令cos [1,1]t x =∈- ,则不等式22()(1)0f t t a t a =---≤ 对[1,1]t ∈- 恒成立,因此22(1)00,02(1)020f a a a a f a a -≤⎧-≤⎧⇒<∴≤-⎨⎨≤--≤⎩⎩ 3.(浙江省绍兴市第一中学2019届高三上期末)设函数(1)求函数的最小正周期和单调递增区间; (2)当时,的最大值为,求的值【答案】(1) 最小正周期,为的单调递增区间;(2) .【解析】 (1)则的最小正周期当时,单调递增即的单调递增区间为:(2)当时,当,即时,所以【总结提升】比较三角函数值大小的步骤:①异名函数化为同名函数;②利用诱导公式把角化到同一单调区间上;③利用函数的单调性比较大小.。
高考数学常用三角函数公式总结_高考数学复习指导整理
高考数学常用三角函数公式总结_高考数学复习指导整理高考数学中涉及的三角函数公式是数学考试中经常考察的内容,弄清楚这些公式对提高解题能力非常重要。
下面是高考数学常用的三角函数公式总结:1.三角函数的定义:正弦函数:sinA = 对边/斜边 = a/c余弦函数:cosA = 邻边/斜边 = b/c正切函数:tanA = 对边/邻边 = a/b2.基本关系:余弦函数与正弦函数的关系:sin^2A + cos^2A = 1正切函数与余切函数的关系:tanA * cotA = 13.三角函数的基本性质:奇偶性:sin(-A) = -sinA,cos(-A) = cosA,tan(-A) = -tanA关于y轴对称:sin(-A) = -sinA,cot(-A) = -cotA关于x轴对称:cos(-A) = cosA,tan(-A) = -tanA周期性:sin(A + 2πn) = sinA,其中n为整数cos(A + 2πn) = cosA,其中n为整数tan(A + πn) = tanA,其中n为整数4.初等角的三角函数值:30度特殊角:sin30° = 1/2,cos30° = √3/2,tan30° = 1/√3 45度特殊角:sin45° = √2/2,cos45° = √2/2,tan45° = 1 60度特殊角:sin60° = √3/2,cos60° = 1/2,tan60° = √3 5.和差角公式:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinBcos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinBtan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB)6.二倍角公式:sin2A = 2sinAcosAcos2A = cos^2A - sin^2A = 2cos^2A - 1 = 1 - 2sin^2Atan2A = 2tanA / (1 - tan^2A)7.半角公式:sin(A/2) = √[(1 - cosA) / 2]cos(A/2) = √[(1 + cosA) / 2]tan(A/2) = sinA / (1 + cosA) = (1 - cosA) / sinA8.三倍角公式:sin3A = 3sinA - 4sin^3Acos3A = 4cos^3A - 3cosAtan3A = (3tanA - tan^3A) / (1 - 3tan^2A)9.和角公式:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinBcos(A + B) = cosAcosB - sinAsinBtan(A + B) = (tanA + tanB) / (1 - tanAtanB)10.差角公式:sin(A - B) = sinAcosB - cosAsinBcos(A - B) = cosAcosB + sinAsinBtan(A - B) = (tanA - tanB) / (1 + tanAtanB)这些三角函数的常用公式总结可以帮助高中生更好地复习和理解数学知识,提高解题能力和应对高考的能力。
三角函数概念及三角恒等变换知识点总结-高三数学一轮复习
知识点总结 51 三角函数概念及三角恒等变换一.角的概念的推广:1.定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.2.角的分类:{按旋转方向的不同分类{正角:按逆时针方向旋转形成的角;负角:按顺时针方向旋转形成的角;零角:没有旋转;按终边位置不同分类{象限角:角的终边在第几象限,就是第几象限的角;轴线角:角的终边在坐标轴上。
3.终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }. 即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和. 4.几种特殊位置的角的集合 (1)象限角的集合:①第一象限角:{α|2kπ<α<2kπ+π2 ,k ∈Z};②第二象限角:{α|2kπ+π2<α<2kπ+π ,k ∈Z}; ③第三象限角:{α|2kπ+π<α<2kπ+3π2,k ∈Z};④第四象限角:{α|2kπ+3π2<α<2kπ+2π ,k ∈Z};(2)轴线角的集合:①终边在x 轴非负半轴上的角的集合:{α|α=2kπ ,k ∈Z }. ②终边在x 轴非正半轴上的角的集合:{α|α=2kπ+π ,k ∈Z }. ③终边在x 轴上的角的集合:{α|α=kπ ,k ∈Z }. ④终边在y 轴上的角的集合:{α|α=kπ+π2 ,k ∈Z}.⑤终边在坐标轴上的角的集合:{α|α=k ∙π2 ,k ∈Z}. (3)终边在特殊直线上:①终边在y =x 上的角的集合:{α|α=kπ+π4 ,k ∈Z}.②终边在y =-x 上的角的集合:{α|α=kπ−π4 ,k ∈Z}.③终边在坐标轴或四象限角平分线上的角的集合:{α|α=k ∙π4 ,k ∈Z}. 二.弧度制:1.弧度的角:在圆中,把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示.2.正角、负角和零角的弧度数一般的,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. 3.角度制与弧度制的换算(1)1°=π180 rad. (2)1 rad =(180π)°4.如果半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,那么,角α的弧度数的绝对值是|α|=lr 相关公式:(1)扇形的弧长公式:l =nπr180=|α|r . (2)扇形的面积公式:S =12lr =nπr 2360=12|α|r 2. 三.三角函数概念(1)利用单位圆定义三角函数:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么: sin α=y . cos α=x . tan α=yx (x ≠0).(2)利用终边上的点定义三角函数:设α是一个任意角,它的终边过点P (x ,y ),|OP |=r 那么: sin α=yr. cos α=xr. tan α=yx(x ≠0).(3)符号法则:一全二正三切四余 (4)特殊角的三角函数值四.三角恒等变形 1.同角三角函数的基本关系 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1.(2)商数关系:sinαcosα=tan α(α≠kπ+π2,k ∈Z). 变形:(1)(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α=1±sin2α,(2)sin 2α=1-cos 2α=(1+cos α)(1-cos α); (3)cos 2α=1-sin 2α=(1+sin α)(1-sin α); (4)sin α=tan αcos α(α≠kπ+π2,k ∈Z).2.正弦、余弦的诱导公式:奇变偶不变,符号看象限。
高三高考数学第一轮复习课件三角函数复习
]
20)在△ABC中,a、b、c分别为角A、B
、C的对边,4sin2
B
2
C
-cos2A=
7 2
。
(1)求角A的度数;
(2)若a= 3 ,b+c=3,求b和c的值。
解:∴c4∴ocsoc2Aos(21s=A+A2 c-b=co2os122csAb22c)Aa-∴22==c72oA12s=2A60+。1=b272+c2-a2=bc 又∵b+c=3 bc=2
22 3
选A
例4
函数f(x)=cos2(x-
2 3
)+sin2(x-
5 6
)
+msinxcosx的值域为[a,2](x∈R,m>a)求m
值和f(x)的单调增区间。
解 :1 f (x1 2 )[ = c 2 1 x c o o 2 2 4 3 x s ) 4 3 ()c s 1 2 co x ( o 2 2x 5 s 3 5 3 ) (s ) m ] 2 m 2( s s2 i2 x i x n
=sin(45。±35。). ∴ Sinα =sin 10。 ,sinβ=sin 80。
∴α=10。 β=80。 cos(2α-β)=cos60。= 1
2
〔三〕单元测试
一、选择题
1〕函数y=
coxs s
|cox|s |s
inx inx|
|ttaaxxnn|的值域是〔A〕
(A) |3,-1| (B) |3,1| (C) |-1,1,3| (D) |-1,1-3|
(2)若x∈[求a的值。
2
,
2
]时,f(x)的最大值为1,
解:(1)f(x)=sin(x+
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高考数学第一轮复习三角函数知识点总结
三角函数是数学中常见的一类关于角度的函数,以下是三角函数知识点总结,请考生阅读学习。
29.正角、负角、零角、象限角的概念你清楚吗?,若角的终边在坐标轴上,那它归哪个象限呢?你知道锐角与第一象限的角;终边相同的角和相等的角的区别吗?
30.三角函数的定义及单位圆内的三角函数线(正弦线、余弦线、正切线)的定义你知道吗?
31.在解三角问题时,你注意到正切函数、余切函数的定义域了吗?你注意到正弦函数、余弦函数的有界性了吗?
32.你还记得三角化简的通性通法吗?(切割化弦、降幂公式、用三角公式转化出现特殊角。
异角化同角,异名化同名,高次化低次)
33.反正弦、反余弦、反正切函数的取值范围分别是
34.你还记得某些特殊角的三角函数值吗?
35.掌握正弦函数、余弦函数及正切函数的图象和性质。
你会写三角函数的单调区间吗?会写简单的三角不等式的解集吗?(要注意数形结合与书写规范,可别忘了),你是否清楚函数的图象可以由函数经过怎样的变换得到吗?
36.函数的图象的平移,方程的平移以及点的平移公式易混:(1)函数的图象的平移为左+右-,上+下-如函数的图象左移2个单位且下移3个单位得到的图象的解析式为,即。
(2)方程表示的图形的平移为左+右-,上-下+如直线左移2个个单位且下移3个单位得到的图象的解析式为,即。
(3)点的平移公式:点按向量平移到点,则。
37.在三角函数中求一个角时,注意考虑两方面了吗?(先求出某一个三角函数值,再判定角的范围)
38.形如的周期都是,但的周期为。
39.正弦定理时易忘比值还等于2R.
三角函数知识点总结的全部内容就是这些,希望对考生复习有帮助。