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高中数学三角函数基础知识点及答案

高中数学三角函数基础知识点及答案1、角的概念的推广: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的图形。

按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。

射线的起始位置称为始边,终止位置称为终边。

2、象限角的概念:在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。

如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。

3. 终边相同的角的表示:(1)α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在射线上)⇔2()k k αθπ=+∈Z ,注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.如与角 1825-的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___,合___弧度。

弧度:一周的弧度数为2πr/r=2π,360°角=2π弧度,因此,1弧度约为57.3°,即57°17'44.806'',1°为π/180弧度,近似值为0.01745弧度,周角为2π弧度,平角(即180°角)为π弧度,直角为π/2弧度。

(答:25-;536π-) (2)α终边与θ终边共线(α的终边在θ终边所在直线上) ⇔()k k αθπ=+∈Z . (3)α终边与θ终边关于x 轴对称⇔2()k k αθπ=-+∈Z . (4)α终边与θ终边关于y 轴对称⇔2()k k απθπ=-+∈Z . (5)α终边与θ终边关于原点对称⇔2()k k απθπ=++∈Z .(6)α终边在x 轴上的角可表示为:,k k Z απ=∈;α终边在y 轴上的角可表示为:,2k k Z παπ=+∈;α终边在坐标轴上的角可表示为:,2k k Z πα=∈.如α的终边与6π的终边关于直线x y =对称,则α=____________。

(答:Z k k ∈+,32ππ)4、α与2α的终边关系:由“两等分各象限、一二三四”确定.如若α是第二象限角,则2α是第_____象限角(答:一、三)5.弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:211||22S lR R α==,1弧度(1rad)57.3≈. 如已知扇形AOB 的周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积。

(答:22cm )6、任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是0r =>,那么sin ,cos y x r r αα==,()tan ,0y x x α=≠,cot x y α=(0)y ≠,sec rxα=()0x ≠,()csc 0ry yα=≠。

三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关。

如(1)已知角α的终边经过点P(5,-12),则ααcos sin +的值为__。

(答:713-);(2)设α是第三、四象限角,mm --=432sin α,则m 的取值范围是_______(答:(-1,)23);(3)若0|cos |cos sin |sin |=+αααα,试判断)tan(cos )cot(sin αα⋅的符号 (答:负)7.三角函数线的特征是:正弦线MP “站在x 轴上(起点在x 轴上)”、余弦线OM “躺在x 轴上(起点是原点)”、正切线AT “站在点(1,0)A 处(起点是A )”.三角函数线的重要应用是比较三角函数值的大小和解三角不等式。

如 (1)若08πθ-<<,则sin ,cos ,tan θθθ的大小关系为_____(答:tan sin cos θθθ<<);(2)若α为锐角,则,sin ,tan ααα的大小关系为_______(答:sin tan ααα<<);(3)函数)3sin 2lg(cos 21+++=x x y 的定义域是_______(答:2(2,2]()33k k k Z ππππ-+∈)(1)平方关系:222222sin cos 1,1tan sec ,1cot csc αααααα+=+=+= (2)倒数关系:sin αcsc α=1,cos αsec α=1,tan αcot α=1,(3)商数关系:sin cos tan ,cot cos sin αααααα==同角三角函数的基本关系式的主要应用是,已知一个角的三角函数值,求此yTA xαBSO M P角的其它三角函数值。

在运用平方关系解题时,要根据已知角的范围和三角函数的取值,尽可能地压缩角的范围,以便进行定号;在具体求三角函数值时,一般不需用同角三角函数的基本关系式,而是先根据角的范围确定三角函数值的符号,再利用解直角三角形求出此三角函数值的绝对值。

如(1)函数sin tan cos cot y αααα+=+的值的符号为____(答:大于0);(2)若π220≤≤x ,则使x x 2cos 2sin 12=-成立的x 的取值范围是____(答:[0,]4π],43[ππ);(3)已知53sin +-=m m θ,)2(524cos πθπθ<<+-=m m ,则θtan =____(答:125-);(4)已知11tan tan -=-αα,则ααααcos sin cos 3sin +-=___;2cos sin sin 2++ααα=____ (答:35-;513);(5)已知a = 200sin ,则 160tan 等于A 、21a a-- B 、21aa- C 、a a 21-- D 、a a 21-(答:B );(6)已知x x f 3cos )(cos =,则)30(sin f 的值为______(答:-1)。

10.三角函数诱导公式(2kπα+)的本质是:奇变偶不变(对k 而言,指k 取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:(1)负角变正角,再写成2k π+α,02απ≤<;(2)转化为锐角三角函数。

如(1)97cos tan()sin 2146πππ+-+的值为________); (2)已知54)540sin(-=+α ,则=-)270cos( α______,若α为第二象限角,则=+-+-)180tan()]360cos()180[sin(2ααα________。

(答:54-;1003-)随堂练习例1 已知角的终边上一点P (- 3 ,m ),且sin θ=24m ,求cos θ与tan θ的值.分析 已知角的终边上点的坐标,求角的三角函数值,应联想到运用三角函数的定义解题,由P 的坐标可知,需求出m 的值,从而应寻求m 的方程.解 由题意知r= 3+m 2 ,则sin θ= m r = m3+m 2.又∵sin θ=2 4m , ∴ m 3+m 2= 24 m . ∴m=0,m=±5 . 当m=0时,cos θ= -1 , tan θ=0 ; 当m= 5 时,cos θ= -6 4, tan θ= - 15 3; 当m= - 5 时,cos θ= -6 4,tan θ=153. 点评 已知一个角的终边上一点的坐标,求其三角函数值,往往运用定义法(三角函数的定义)解决.例2 已知集合E={θ|cos θ<sin θ,0≤θ≤2π},F={θ|tan θ<sin θ},求集合E ∩F .分析 对于三角不等式,可运用三角函数线解之.解 E={θ|π4 <θ<5π4}, F ={θ| π2<θ<π,或3π2<θ<2π},∴E ∩F={θ|π2<θ<π}.例1 化简sin(2π-α)tan(π+α)cot(-α-π)cos(π-α)tan(3π-α).分析 式中含有较多角和较多三角函数名称,若能减少它们的个数,则式子可望简化. 解 原式=(-sin α)tan α[-cot(α+π) ] (-cos α)tan(π-α) = (-sin α)tan α(-cot α)(-cos α)(-tan α)= sin α·cos αsin αcos α=1 .点评 将不同角化同角,不同名的三角函数化成同名的三角函数是三角变换中常用的方法.例2 若sin θcos θ= 18 ,θ∈(π4 ,π2),求cos θ-sin θ的值.分析 已知式为sin θ、cos θ的二次式,欲求式为sin θ、cos θ的一次式,为了运用条件,须将cos θ-sin θ进行平方.解 (cos θ-sin θ)2=cos 2θ+sin 2θ-2sin θcos θ=1- 14 = 34.∵θ∈(π4 ,π2),∴ cos θ<sin θ.∴cos θ-sin θ= -32. 变式1 条件同例, 求cos θ+sin θ的值. 变式2 已知cos θ-sin θ= -32, 求sin θcos θ,sin θ+cos θ的值. 点评 sin θcos θ,cos θ+sin θ,cos θ-sin θ三者关系紧密,由其中之一,可求其余之二.例3 已知tan θ=3.求cos 2θ+sin θcos θ的值.分析 因为cos 2θ+sin θcos θ是关于sin θ、cos θ的二次齐次式,所以可转化成tan θ的式子. 解原式=cos 2θ+sin θcos θ=cos 2θ+sin θcos θ cos 2θ+sin 2θ = 1+tan θ 1+tan 2θ= 25 . 点评 1.关于cos θ、sin θ的齐次式可转化成tan θ的式子.2.注意1的作用:1=sin 2θ+cos 2θ等.例1 已知sin α-sin β=- 13 ,cos α-cos β=12,求cos(α-β)的值 .分析 由于cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β的右边是关于sin α、cos α、sin β、cosβ的二次式,而已知条件是关于sin α、sin β、cos α、cos β的一次式,所以将已知式两边平方.解 ∵sin α-sin β=-13, ① cos α-cos β= 12, ②①2 +②2 ,得2-2cos(α-β)= 1336. ∴cos(α-β)=7259. 点评 审题中要善于寻找已知和欲求的差异,设法消除差异. 例2 求2cos10°-sin20°cos20°的值 .分析 式中含有两个角,故需先化简.注意到10°=30°-20°,由于30°的三角函数值已知,则可将两个角化成一个角.解 ∵10°=30°-20°,∴原式=2cos(30°-20°)-sin20°cos20°=2(cos30°cos20°+sin30°sin20°)-sin20° cos20°= 3 cos30°cos20°= 3 .点评 化异角为同角,是三角变换中常用的方法.例1 求下列各式的值(1)tan10°+tan50°+ 3 tan10°tan50°; (2)( 3 tan12°-3)csc12°4cos 212°-2.(1)解 原式=tan(10°+50°)(1-tan10°tan50°)+ 3 tan10°tan50°= 3 . (2)分析 式中含有多个函数名称,故需减少函数名称的个数,进行切割化弦.解 原式= ( 3 ·sin12°cos12°-3)1 sin12°2 cos24° =︒︒-︒24cos 212sin 312cos 3=︒︒-︒=︒︒︒︒-︒48sin 21)12cos 2312sin 21(3224cos 12cos 12sin 212cos 312sin 3=.3448sin )6012sin(34-=︒︒-︒点评 (1)要注意公式的变形运用和逆向运用,注意公式tanA+tanB=tan(A+B)(1-tanAtanB ),asinx+bsinx=22b a +sin(x+φ)的运用;(2)在三角变换中,切割化弦是常用的变换方法.。

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