高考数学之三角函数知识点总结文档格式.doc
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定理2诱导公式(Ⅰ)sin(α+π)=-sinα,cos(π+α)=-cosα,tan(π+α)=tanα;
(Ⅱ)sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα;
(Ⅲ)sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,tan=(π-α)=-tanα;
(
Ⅳ)sin=cosα,cos=sinα(奇变偶不变,符号看象限)。
定理3正弦函数的性质,根据图象可得y=sinx(x∈R)的性质如下。
单调区间:
在区间上为增函数,在区间上为减函数,最小正周期为2.奇偶数.有界性:
当且仅当x=2kx+时,y取最大值1,当且仅当x=3k-时,y取最小值-1。
对称性:
直线x=k+均为其对称轴,点(k,0)均为其对称中心,值域为[-1,1]。
这里k∈Z.
定理4余弦函数的性质,根据图象可得y=cosx(x∈R)的性质。
在区间[2kπ,2kπ+π]上单调递减,在区间[2kπ-π,2kπ]上单调递增。
最小正周期为2π。
奇偶性:
偶函数。
直线x=kπ均为其对称轴,点均为其对称中心。
有界性:
当且仅当x=2kπ时,y取最大值1;
当且仅当x=2kπ-π时,y取最小值-1。
值域为[-1,1]。
定理5正切函数的性质:
由图象知奇函数y=tanx(xkπ+)在开区间(kπ-,kπ+)上为增函数,最小正周期为π,值域为(-∞,+∞),点(kπ,0),(kπ+,0)均为其对称中心。
函
数
性
质
图象
定义域
值域
最值
当时,;
当
时,.
当时,
;
当
既无最大值也无最小值
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
单调性
在
上是增函数;
上是减函数.
在上是增函数;
上是增函数.
对称性
对称中心
对称轴
无对称轴
定理6两角和与差的基本关系式:
cos(αβ)=cosαcosβsinαsinβ,
sin(αβ)=sinαcosβcosαsinβ;
tan(αβ)=
定理7和差化积与积化和差公式:
sinα+sinβ=2sincos,
sinα-sinβ=2sincos,
cosα+cosβ=2coscos,
cosα-cosβ=-2sinsin,
sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)],
cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)],
cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)],
sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)].
定理8倍角公式:
sin2α=2sinαcosα,
cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,
tan2α=
定理9半角公式:
sin=,cos=,
tan==
定理10万能公式:
,
定理11辅助角公式:
如果a,b是实数且a2+b20,则取始边在x轴正半轴,终边经过点(a,b)的一个角为β,则sinβ=,cosβ=,对任意的角α.
asinα+bcosα=sin(α+β).
定理12正弦定理:
在任意△ABC中有,其中a,b,c分别是角A,B,C的对边,R为△ABC外接圆半径。
定理13余弦定理:
在任意△ABC中有a2=b2+c2-2bcosA,其中a,b,c分别是角A,B,C的对边。
定理14图象之间的关系:
y=sinx的图象经上下平移得y=sinx+k的图象;
经左右平移得y=sin(x+)的图象(相位变换);
纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到y=sin()的图象(周期变换);
横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,得到y=Asinx的图象(振幅变换);
y=Asin(x+)(>
0)的图象(周期变换);
y=Asin(x+)(,>
0)(|A|叫作振幅)的图象向右平移个单位得到y=Asinx的图象。
定义4函数y=sinx的反函数叫反正弦函数,记作y=arcsinx(x∈[-1,1]),函数y=cosx(x∈[0,π])的反函数叫反余弦函数,记作y=arccosx(x∈[-1,1]).函数y=tanx的反函数叫反正切函数。
记作y=arctanx(x∈[-∞,+∞]).y=cosx(x∈[0,π])的反函数称为反余切函数,记作y=arccotx(x∈[-∞,+∞]).
定理15三角方程的解集,如果a∈(-1,1),方程sinx=a的解集是{x|x=nπ+(-1)narcsina,n∈Z}。
方程cosx=a的解集是{x|x=2kxarccosa,k∈Z}.如果a∈R,方程tanx=a的解集是{x|x=kπ+arctana,k∈Z}。
恒等式:
arcsina+arccosa=;
arctana+arccota=.
定理16若,则sinx<
x<
tanx.
二、方法与例题
1.结合图象解题。
例1求方程sinx=lg|x|的解的个数。
【解】在同一坐标系内画出函数y=sinx与y=lg|x|的图象(见图),由图象可知两者有6个交点,故方程有6个解。
1(浙江卷7)在同一平面直角坐标系中,函数的图象和直线的交点个数是
(A)0(B)1(C)2(D)4
2.最小正周期的确定。
例2求函数y=sin(2cos|x|)的最小正周期。
【解】首先,T=2π是函数的周期(事实上,因为cos(-x)=cosx,所以co|x|=cosx);
其次,当且仅当x=kπ+时,y=0(因为|2cosx|≤2<
π),
所以若最小正周期为T0,则T0=mπ,m∈N+,又sin(2cos0)=sin2sin(2cosπ),所以T0=2π。
1.(07江苏卷)下列函数中,周期为的是()
A.B.C.D.
2.(08江苏)的最小正周期为,其中,则=
3.(04全国)函数的最小正周期是().
4.
(1)(04北京)函数的最小正周期是.
(2)(04江苏)函数的最小正周期为().
5.(09年广东文)函数是()
A.最小正周期为的奇函数B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数D.最小正周期为的偶函数
6.(浙江卷2)函数的最小正周期是.
3.三角最值问题。
例3已知函数y=sinx+,求函数的最大值与最小值。
【解法一】令sinx=,
则有y=
因为,所以,
所以≤1,
所以当,即x=2kπ-(k∈Z)时,ymin=0,
当,即x=2kπ+(k∈Z)时,ymax=2.
【解法二】因为y=sinx+,
=2(因为(a+b)2≤2(a2+b2)),
且|sinx|≤1≤,所以0≤sinx+≤2,
所以当=sinx,即x=2kπ+(k∈Z)时,ymax=2,
当=-sinx,即x=2kπ-(k∈Z)时,ymin=0。
注:
三角函数的有界性、|sinx|≤1、|cosx|≤1、和差化积与积化和差公式、均值不等式、柯西不等式、函数的单调性等是解三角最值的常用手段。
练习1.(09福建)函数最小值是=。
2.(09上海)函数的最小值是.
3.将函数的图像向右平移了n个单位,所得图像关于y轴对称,则n的最小正值是
A.B. C. D.
4.若动直线与函数和的图像分别交于两点,则的最大值为()
A.1 B. C. D.2
5.函数在区间上的最大值是()
A.1 B. C. D.1+
4.换元法的使用。
例4求的值域。
【解】设t=sinx+cosx=
因为
所以
又因为t2=1+2sinxcosx,
所以sinxcosx=,所以,
因为t-1,所以,所以y-1.
所以函数值域为
5.图象变换:
y=sinx(x∈R)与y=Asin(x+)(A,,>
0).
由y=sinx的图象向左平移个单位,然后保持横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,然后再保持纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到y=Asin(x+)的图象;
也可以由y=sinx的图象先保持横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,再保持纵坐标不变,横坐标变为原来的,最后向左平移个单位,得到y=Asin(x+)的图象。
例5已知f(x)=sin(x+)(>
0,0≤≤π)是R上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上是单调函数,求和的值。
【解】由f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),所以sin(+)=sin(-x+),所以cossinx=0,对任意x∈R成立。
又0≤≤π,解得=,
因为f(x)图象关于对称,所以=0。
取x=0,得=0,所以sin
所以(k∈Z),即=(2k+1)(k∈Z).
又>
0,取k=0时,此时f(x)=sin(2x+)在[0,]上是减函数;
取k=1时,=2,此时f(x)=sin(2x+)在[0,]上是减函数;
取k=2时,≥,此时f(x)=sin(x+)在[0,]上不是单调函数,
综上,=或2。
1.(09山东)将函数的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是
2.
(1)(07山东)要得到函数的图象,只需将函数的图象向
平移个单位
(2)(全国一8)为得到函数的图像,只需将函数的图像
向平移个单位
(3)为了得到函数的图象,可以将函数的图象向平移
个单位长度
3.将函数y=cosx-sinx的图象向左平移m(m>
0)个单位,所得到的图象关于y轴对称,则m的最小正值是(D)
A.B. C.D.
4.(湖北)将函数的图象F按向量平移得到图象,若的一条对称轴是直线,则的一个可能取值