三角函数最全知识点总结.docx
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三角函数最全知识点总结
三角函数、解三角形
一、任意角和弧度制及任意角的三角函数
1.任意角的概念
(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角.
1正角:
按__逆时针__方向旋转形成的角.
2负角:
按__顺时针__方向旋转形成的角.
3零角:
如果一条射线__没有作任何旋转__,我们称它形成了一个零角.
(2)终边相同角:
与α终边相同的角可表示为:
{β|β=α+2kπ,k∈Z},或{β|β=α+k·360°,k∈Z}.
(3)象限角:
角α的终边落在__第几象限__就称α为第几象限的角,终边落在坐标轴上的角不属于任何象限.
象限角
轴线角
2.弧度制
(1)1度的角:
__把圆周分成360份,每一份所对的圆心角叫1°的角
(2)1弧度的角:
__弧长等于半径的圆弧所对的圆心角叫1弧度的角_
(3)角度与弧度的换算:
(4)
3.任意角的三角函数定义
(1)设α是一个任意角,α的终边上任意一点(非顶点)P的坐标是(x,y),yxy它与原点的距离为r,则sinα=__r__,cosα=__r__,tanα=__x__.
rrx
(2)三角函数在各象限的符号是:
sinα
cosα
tanα
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
记忆口诀:
一全正,二正弦,三正切,四余弦.
(3)三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的__正弦__线、__余弦__线和__正切__线.
4.终边相同的角的三角函数
sin(α+k·2π)=__sinα__
cos(α+k·2π)=__cosα
tan(α+k·2π)=__tanα__(其中k∈Z),
即终边相同的角的同一三角函数的值相等.
重要结论
1.终边相同的角不一定相等,相等角的终边一定相同,在书写与角α终边相同的角时,单位必须一致.
α
2.确定αk(k∈N*)的终边位置的方法
(1)讨论法:
1用终边相同角的形式表示出角α的范围.
2写出α的范围.
k
3根据k的可能取值讨论确定k的终边所在位置.
(2)等分象限角的方法:
已知角α是第m(m=1,2,3,4)象限角,求αk是第几象限角.
1等分:
将每个象限分成k等份.
2标注:
从x轴正半轴开始,按照逆时针方向顺次循环标上1,2,3,4,直至回到x轴正半轴.
3选答:
出现数字m的区域,即为αk所在的象限.
如α2判断象限问题可采用等分象限法.
、同角三角函数的基本关系式与诱导公式
1.同角三角函数的基本关系式
22sinx
(1)平方关系:
__sin2x+cos2x=1__.
(2)商数关系:
__=tanxcosx
2.三角函数的诱导公式
组数
二
三
四
五
六
角
2kπ+α(k∈Z)
π+α
-α
π-α
π
2-α
π
2+α
正弦
sinα
__-
-sinα
sinα
__cosα_
cosα
sinα
余弦
cosα
-
cosα
-
sinα
-
cosα
cosα
sinα
正切
tanα
tanα
-tanα
tanα
重要结论
2.特殊角的三角函数值表
角α
0°
30°
45°
60°
90°
120°
150°
180°
270°
角α的弧度数
π
π
π
π
2π
5π
3π
0
π
6
4
3
2
3
6
2
sinα
0
1
2
3
1
3
1
0
-1
2
2
2
2
2
cosα
1
3
2
1
0
1
-3
-1
0
2
2
2
-2
2
tanα
0
3
3
1
3
-3
-3
-3
0
3.诱导公式的记忆口诀
π
“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k·2+α中的整数k是奇
数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k是奇数,则正、余弦互变;若ππ
k为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k·π2+α中,将α看成锐角时k·π2+α所在的象限.
+cosx、sinx-cosx、sinxcosx之间的关系
sinx+cosx、sinx-cosx、sinxcosx之间的关系为(sinx+cosx)2=1+2sinxcosx,(sinx
222
-cosx)=1-2sinxcosx,(sinx+cosx)+(sinx-cosx)=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值.
三、两角和与差的三角函数二倍角公式
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin2α=__2sinαcosα__;
(2)cos2α=__cos2α-sin2α__=__2cos2α__-1=1-__2sin2α__;
(3)tan2α=_
2tanαkπ
_2__(α≠1-tan2α2
ππ
+4且α≠kπ+2,k∈Z).
3.半角公式(不要求记忆)
α
(1)sin2=
±
1-cosα
1-c2osα;
α
(2)cos2=
±
1+cosα
1+c2os;
α
1-cosαsinα
1-cosα
(3)tan2=±1+cosα=1+cosα=sinα
重要结论
1.降幂公式:
21+cos2α21-cos2α
cosα=,sinα=.
22
2.升幂公式:
22
1+cos2α=2cosα,1-cos2α=2sinα.
3.公式变形:
tanα±tanβ=tan(α±β)(1?
tanα·tanβ).
(sinα±cosx)2.
4.辅助角(“二合一”)公式:
asinα+bcosα=a2+b2sin(α+φ),
5.三角形中的三角函数问题
A
在三角形中,常用的角的变形结论有:
A+B=π-C;2A+2B+2C=2π;2+
BCπ
+=.
2+2=2
三角函数的结论有:
sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,tan(A+B)=
A+BCA+BC
-tanC,sin=cos,cos=sin.
2222
A>B?
sinA>sinB?
cosA四、三角函数的图象与性质
1.周期函数的定义及周期的概念
(1)对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做__周期函数__.非零常数T叫做这个函数的__周期__.如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小__正周期__.
(2)正弦函数、余弦函数都是周期函数,__2kπ(k∈Z,k≠0)__都是它们的周期,最小正周期是__2π__.
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
定义域
x∈R
x∈R
x∈R,
π
且x≠+kπ,k
2
∈Z
值域
{y|-
{y|-1≤y≤1}
1≤y≤1}
__R__
ππ
_[-2+2kπ,2+2kπ]
在[(2k-1)π,
在_
2kπ]__,k∈Z上
22
单调性
,
k∈Z上递增;
递增;
在(-
ππ
2+kπ,2+
在_
π3π
_[2+2kπ,2+2kπ]
在__[2kπ,(2k
kπ),
k∈Z上递增
+1)π]__,k∈Z
,
k∈Z上递减
上递减
__π+2kπ(k∈Z)__时,
2
x=__2kπ(k∈
x=
Z)__时,ymax=1;
最值
π
1;x=__-2+2kπ(k∈
x=__π+2kπ(k
无最值
ymax=
∈Z)__时,ymin=
Z)__
时,ymin=-1
-1
奇偶性
__奇__
__偶__
__奇__
对
称
性
对称中心
__(kπ,0),k∈Z__
π
kπ+2,0,k∈Z__
kπ
(2,0),k∈Z__
对称轴
π
__x=kπ+,k∈Z__
2
__x=kπ,k∈Z__
无对称轴
最小正周期
2π
2π
__π__
重要结论
1.函数y=sinx,x∈[0,2π]的五点作图法的五个关键点是
π
__(0,0)__、__(π2,1)__、__(π,
0)__、__(3π2,-1)__、__(2π,0)__.
π
函数y=cosx,x∈[0,2π]的五点作图法的五个关健点是__(0,1)__、__(2,0)__、__(π,
3π
-1)__、
__(2,0)__、__(2π,1)__.
3.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半周期,相邻的对称
中心与对称轴之间的距离是14周期.而正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半周期.
4
4.三角函数中奇函数一般可化为y=Asinωx或y=Atanωx的形式,而偶函数一般可化为
y=Acosωx+b的形式.
五、函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
1.五点法画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0)的图象
(1)列表:
X=ω·x+φ
0
π
2
π
3π
2
2π
x
__-φ__ω
__π-φ__2ωω
__π-φ__ωω
__3π-φ__
2ωω
__2π-φ__ωω
sinx
0
1
0
-1
0
y
0
A
0
-A
0
(2)描点:
3π
__(-ωφ,0)__,
ω
φ2π
,-A)__,(
φπφ
__(2ω-ωφ,A)__,(πω-φω,0),(2ωω
ω
ω
0)__.
(3)连线:
把这5个点用光滑曲线顺次连接,就得到y=Asin(ωx+φ)在区间长度为一个周期内的图象.
2.由函数y=sinx的图象变换得到
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
3.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞)的物理意义
(1)振幅为A.
(2)周期T=__2π__.ω
(3)频率f=_
1ω
_T__=____.(4)相位是__ωx+φ__.(5)初相是φ.
T2π
重要结论
1.函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间的“长度”为2T.
2.“五点法”作图中的五个点:
①y=Asin(ωx+φ),两个最值点,三个零点;②y
π
=Acos(ωx+φ),两个零点,三个最值点.3.正弦曲线y=sinx向左平移2个单位即得余弦曲线y=cosx.
六、正弦定理、余弦定理
1.正弦定理和余弦定理
定理
正弦定理
余弦定理
2
a=__
b2+c2-2bccosA
__a=b=c__=2R(其中R
内容
__sinA=sinB=sinC__=2R(其中R
b2=__
a+c-2accosB__
是△ABC外接圆的半径)
2
c=__
22
a+b-2abcosC__
①a=2RsinA,b=2RsinB,c
=__2RsinC__;
ab
②sinA=____,sinB=____,sinC2R2R
cosA=
222
b+c-a__2bc__;
常见变形
c
cosB=
222a+c-b
=2R;
__2ac__;
③abc=__sinAsinBsinC__
cosC=
222a+b-c
2ab
④asinB=bsinA,bsinC=csinB,
asinC=csinA
解决解斜三
(1)已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;
(1)已知三边,求各角;
角形的问题
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角
(2)已知两边一角,求第三边和其他两个角
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
aa=bsinA
bsinAa≥b
a>b
a≤b
解的个数
无解
一解
两解
一解
一解
无解
3.三角形常用面积公式
1
(1)S=2a·ha(ha表示a边上的高).
111
(2)S=2absinC=2acsinB=2bcsinA.
(3)S=2r(a+b+c)(r为内切圆半径).
重要结论
在△ABC中,常有以下结论
1.∠A+∠B+∠C=π.
2.在三角形中大边对大角,大角对大边.
A+BCA+B
2=cos2,cos2
3.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
4.sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC;sin
C=sin2.
5.tanA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC.
6.∠A>∠B?
a>b?
sinA>sinB?
cosA7.三角形式的余弦定理sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA,
222sin2B=sin2A+sin2C-2sinAsinCcosB,
222
sin2C=sin2A+sin2B-2sinAsinBcosC.
ππ
8.若A为最大的角,则A∈[3,π);若A为最小的角,则A∈(0,3];若A、B、C33
π
成等差数列,则B=π3.
9.三角形形状的判定方法
222
(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a=2RsinA,a+b-c=2abcosC等),利
用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的内π角关系,如sinA=sinB?
A=B;sin(A-B)=0?
A=B;sin2A=sin2B?
A=B或A+B=2等.
(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,
如sinA=2aR,
cosA=
222b+c-a2bc
等,
通过代数恒
等变换,求出三条边之间的关系进行判断.
(3)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.