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三角函数知识点及例题讲解

2三角函数知识点1)巧变角 (已知角与特殊角的变换、已知角与目标角的变换、角与其倍角的变换、两角与其和差角的变换 . 如 ( )2 ( ) ( ) ,(1) 平方关系: 2 sincos 2 1,1tan22 sec,1 cot22csc(2) 倒数关系: sin csc =1,cossec =1,tan cot =1,(3) 商数关系:tansin ,cotcoscossin两角和与差的正弦、 余弦、 正切公式及倍角公式 :sin sin cos cos sin 令 sin22sin coscos cos cos m sin sin令cos22 cos21 1 2sin 2tan1mtan tan2 sin=1 cos2tan22tan 1 tan 2(2) 三角函数次数的降升 (降幂公式:2 1 cos2 2 cos, sin1 cos22与升幂 2 2等), 3、 2 cos = 1+cos222costan tan sin2公式:1 cos2 2cos2,1 cos2 2sin 22(3) 常值变换主要指“ 1”的变换 ( 1 sin 2 x cos 2 x tan 4 sin 2 L 等),4)周期性 :① y sin x 、 y cos x 的最小正周期都是 2 ;② f( x) A sin( x )和 f ( x) A cos( x)的最小正周期都是T |2 |。

如 5 )单 调 性 : y sin x 在2k , 2k 2 kZ 2上单 调递增, 在2k ,2k 3 k Z 单调递减; y cos x 在2k ,2 k kZ 上单调递减, 在2 22k ,2k 2 k Z 上单调递特别提别忘了 k Z !(6) 、形如 y A sin( x ) 的函数:1 几个物理量 : A ―振幅;f 1 ―频率(周期的倒数); 相位; ―初相;2 函数 y A sin( x ) 表达式的确定 :A 由最值确定; 期确 定 ; 由 图 象 上 的 特 殊 点 确 定 , 如 f (x)Asin( x )(A 0,0,| | ) 的图象如图所示,23 函数 y Asin( x ) 图象的画法 :①“五点法”――设 X x ,令 X =0 ,, , ,2 求出相应的 x 值,计算得出五点的坐标,描点后得出图象;②图象变换法: 22这是作函数简图常用方法。

4 函数 y A sin( x ) k 的图象与 y sin x 图象间的关系 :①函数 y sin x 的图象 纵坐标不变,横坐标向左( >0 )或向右( <0 )平移 | | 个单位得 y sin x 的图 象; ②函数 y sin x 图 象的纵坐 标不 变, 横坐标变为原 来的 1 ,得到函数y sin x 的图象;③函数 y sin x 图象的横坐标不变,纵坐标变为原来的 A 倍,得到函数 y A sin( x ) 的图象;④函数 y Asin( x ) 图象的横坐标不变,纵坐 标向上( k 0 )或向下( k 0 ),得到 y Asin x k 的图象。

要 特别注意 ,若由y sin x 得到 y sin x 的图象,则向左或向右平移应平移 | | 个单位, 如1 )函数 y 2sin(2 x ) 1的图象经过怎样的变换才能得到 y sin x 的图象?(;22sec x tan x tan x cot x2sin(15x 2由周 则 f ( x)f ( x)(答: y 2sin(2 x ) 1 向上平移 1 个单位得 y 2sin(2 x ) 的图象,再向左平移 个单位得 y 2sin 2x 的图象,横坐标扩大到原来的 2 倍得 y 2sin x 的图象,最后将纵 81坐标缩小到原来的 1 即得 y sin x 的图象);2★★2. 正、 余弦定理 :在 ABC 中有 :①正弦定理: a bc 2R(R 为sin A sin B sin Ca 2R sin Ab 2Rsin Bc 2Rsin Csin B a2R 2R 注意变形应用c2R11S ABC abs sin Cacsin B 222ab 22c 2bc cosAb 2 2 a 2c 2accosB2 c 2 a b 2 2ab cosCcosA b 22 c 2 a2bccosB 2 a2 cb 22accosC 2 ab 22 c2abABC 外接圆半径)sin AsinC ②面积公③余弦定1bc sin A 2三角函数例题讲解分析 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.mm 解 由题意知 r= 3 +m 2 ,则 sin θ= = . r 3+m 2当 m=0 时, cos θ= - 1 , tan θ=0 ;θ θ θsin 2|= -sin 2 ,2是哪个象限的角 ?π 3 π解 ∵θ是第二象限角, ∴2k π+ 2<θ<2k π+ 2 ,k ∈Z . π θ 3 π ∴k π+ < <k π+,k ∈Z .4 2 4例 1 已知角的终边上一点 P (- 3 , m,且 sin θ=m ,求 cos θ与 tan θ的值.又∵sin θ=2 m ,4m 3+m 22 m .m .4 当 m=5 时, cos θ=tan θ=15 当 m=例 2 设θ是第二象限角,且满足|∴2是第象限或第三象限角.433θθ θθ又∵ | sin - sin , ∴sin < 0.∴ 是第三、第四象限的②22 2 2θ由①、②知, 2 是第三象限角.第 2 课 同角三角函数的关系及诱导公式 讲练平台】sin(2 π- α)tan( π+ α)cot(- α- π) 例 1 化简cos( π- α)tan(3 π- 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.( -sin α)tan α[-cot( α+ π) ] (-sin α)tan α(-cot α) 解 原式 = =(-cos α)tan( π- α) (-cos α)(-tan α)cos αsin α·sin α =1 cos α1 π π例2 若 sin θcos θ= ,θ∈( , ),求 cos θ-sin θ的值.8 4 2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,将 cos θ-sin θ进行平方.13 解 (cos θ-sin θ)2=cos 2θ+sin 2θ-2sin θcos θ=1 - =44ππ∵θ∈( , ),∴ cos θ<sin θ.42 ∴cos θ-sin θ=变式 1 条件同例, 求 cos θ+sin θ的值.变式 2 已知 cos θ-sin θ=求 sin θcos θ,sin θ+cos θ的值.3=3例 3 已知 tan θ=3 .求 cos 2 θ+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.cos 2θ+sin θcos θ 1+tan θ 2解 原式=cos 2θ+sin θcos θ= cos 2θ+sin 2θ = 1+tan 2θ=5第 3 课 两角和与两角差的三角函数(一)11例 1 已知 sin α-sin β= - , cos α-cos β= ,求 cos( α-β) 的值32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、cos β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.13① 2 +② 2 ,得 2 - 2cos( α-β)= .36 72∴cos( α-β)= 59 2cos10 °-sin20 °例 2 求 的值cos20 °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 °-202cos(30 °-20 °)-sin20 °∴原式= cos20 °2(cos30 °cos20 °+sin30 °sin20 °)-sin20= cos20 °1sin α-sin β=31cos α-cos β=23 cos30 cos20点评化异角为同角,是三角变换中常用的方法.例 3 已知: sin( α+ β)= - 2sin β.求证: tan α=3tan( α+ β) .=3原式=sin123·cos12-3)1sin12 cos2433cos12 sin122 cos 243 sin 12 3cos12 2 sin 12 cos12 cos24 2 3( 1 sin 12 3 cos12 )221sin 484 3 sin(12 60 )sin48 4 3.分析已知式中含有角 2α+ β和β,而欲求式中含有角α和α +β,所以要设法将已知式中的角转化成欲求式中的角.解∵2 α+ β=( α+ β)+ α,β=( α+ β) -α,∴sin [(α+ β)+ α]= -2sin [(α+ β)-α].∴sin( α+ β)cos α+cos( α+ β)sin α= - 2sin( α+ β)cos α+2cos( α+ β)sin α.若 cos( α+ β)≠0 , cos α≠0,则 3tan( α+ β)=tan α.点评审题中要仔细分析角与角之间的关系,善于运用整体思想解题,此题中将α +β看成一个整体第 4 课两角和与两角差的三角函数(二)【讲练平台】例 1 求下列各式的值( 1)tan10 °+tan50 °+ 3 tan10 °tan50 °;( 3 tan12 °-3 ) csc12 °(2) 4cos 2 12°-2 .(1)解原式=tan(10 °+50 °)( 1- tan10 °tan50 °)+ 3 tan10 °tan50 °= 32 )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.2tanAtanB ), asinx+bsinx= a 2 b 2 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.第 5 课 三角函数的图象与性质(一)例1 (1)函数 y=lg (1 tanx ) 的定义域为 1 2sin x(2)若α、β为锐角, sin α<cos β,则α、β满足 (C )分析 (1)函数的定义域为 1- tanx 0, (*) 1- 2sinx 0.的解集, 由于 y=tanx 的最小正周期为π,π 3 ππ π先求出 (- , )上满足(*)的 x 的范围,再据周期性易得所求定义域为 {x |2k π- <x<2k π+ ,2 2 2 6 5 π 5 π或2k π+ 6< x<2k π+ 4 ,k ∈Z}分析( 2 )sin α、cos β不同名,故将不同名函数转化成同名函数,π用 y=sinx 在[ 0, 2 ]的单调性,便知答案为 C .(1)求 f (x )的单调增区间;2)求 f (x ) 图象的对称轴、对称中心. 分析 函数表达式较复杂,需先化简.5 1+cos2x 5 3 π 解 f(x)= sin2x - 5 3 × + =5sin(2x - ). 2 2 2 3A .α>βB .α<βππC .α+ β< Dα+> 22y=sinx 的最小正周期为 2π, 所以原函数的周期为2 π,应结合三角函数 y=tanx 和 y=sinx 的图象 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-πcos β转化成 sin ( -例 4 已知函数 f(x)=5sinxcosx -53 cos 2x+532(x ∈R)k π2π+6,0)(k ∈Z ).第 6 课 三角函数的图象与性质(二)x 所给曲线是由 y=3sin 2沿 x 轴向右平移 1π∴解析式为 y=3sin 2 (x -3).1π(2) 设( x ,y )为 y=3sin ( x - )关于直线 x=2 π对称的图像上的任意一点, 则该点关于直线 x=226 π1x -6)关于直线 x=2 π对称的函数解析式是 y=3sin [21 )由 2k πππ- ≤2x - ≤2k 2 π π+ 2,得[ k π 5 π π- ,k π+ ](k ∈Z )为 f (x ) 的单调增区间.12 12 2 )令 2x π =k 3ππ+2,得k 5 πx= 2π+12 (k ∈Z ),则x= k 5 π2π+12 (k ∈Z )为函数 y=f (x ) 图象 的对称轴所在直线的方程, πk 令 2x -3 =k π,得 x=2 ππ+6k ∈ Z ),∴ y=f (x ) 图象的对称中心为点例2 右图为某三角函数图像的一段1) 试用 y=Asin (ω x+ 2) 求这个函数关于直线 13π解: 1)T==4 π.2π∴ω=T.又 A=3 , 由图象可知π3而得到的. 1π的对称点应为( 4π-x ,y ) ,故与 y=3sin (φ)型函数表示其解析式;x=2π对称的函数解析1π= -3sin(2 x+6).2sin ( x+ φ).π π π例2 若θ∈[- 12 , 12 ],求函数 y=cos( 4+ θ)+sin2点评 y=sin ( ωx+ φ)(ω> 0)的图象由 y=sin ωx 的图象向左平移(φ> 0)或向右平移(φ<0)|ωφ|个单位.特别要注意不能搞错平移的方向和平移的单位数量.求一个函数的图象关于一条直ω线对称图象的函数解析式时,要注意解几知识的运用.1 23 例 3 已知函数 y= cos 2x+ sinxcosx+1 (x ∈ R).22(1)当 y 取得最大值时,求自变量 x 的集合;2 )该函数图象可由 y=sinx (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到? 1 1+cos2x解 (1)y= 23 1 1 π 5+ 2 ·2 sin2x +1= 2sin(2x+ 6)+ 4π 当 2x+ =2k 6πππ+ ,即 x=k π+ ,k ∈Z 时, y max = 26(2 )由 y=sinx π图象左移 个单位,再将图象上各点横坐标缩短到原来的 纵坐标不变),其次1将图象上各点纵坐标缩短到原来的 2 (横坐标不变),最后把图象向上平移5 个单位即可. 4第 7 课 三角函数的最值例 1 求函数 f (x )=sin 2x+2sinxcosx+3cos 2x 的最大值,并求出此时 的值.分析 由于 f (x )的表达式较复杂,需进行化简. 解 y=sin 2x+cos 2 x+sin2x+1+cos2x=sin2x+cos2x+2= πsin(2x+ )+24ππ 当 2x+ 4=2k π+ 2 π 即 x=k π+ (k ∈ Z)时, y max =8点评 要熟练掌握 y=asinx+bcosx 类型的三角函数最值的求法, a sinx+bcosx=a 2+b 2θ的最小值.分析 在函数表达式中, 含有两个角和两个三角函数名称, 若能化成含有一个角和一个三 角函数名称的式子,则问题可得到简化.π π π π解 y=cos( + θ)- cos [ 2( θ+ ) ] =cos( + θ)-[ 2cos 2(θ+ )-1]4 4 4 43∴y min = , y max =3+ 2y=at 2+bt+c 在某个区间上的最值问题.欲判断△ABC 的形状,需将已知式变形.式中既含有边也含有角,直接变形难以进行,若ππ = - 2cos 2( θ+ )+cos( + θ)+1 = 44 -2 π 1 πcos 2(θ+ )- cos( θ+ )] +14 2 4∵θ∈π1 cos( θ+ 4)-4] 9 2+8ππ -12, 12],∴θ π +∈4 ππ, ].1∴ ≤cos( θ+ ) π3 ≤2,∴y 最小值 =例 3 试求函数 y=sinx+cosx+2sinxcosx+2 的最大值和最小值.分析 由于 sinx+cosx 与 sinxcosx 可以相互表示,所以令 sinx+cosx=t ,则原三角函数的最值问题转化成y=at 2+bt+c 在某区间上的最值问题. 解 令 t=sinx+cosx ,则 y=t+t 2+1=(t+ 2)2+ 4,且 t ∈[- 2 , 2],点评 注意 sinx+cosx 与 sinxcosx的关系,运用换元法将原三角函数的最值问题转化成第8 课 解斜三角形例2在△ABC 中,已知 acosA=bcosB ,判断△ABC 的形状.分析将三角函数换成边,则可进行代数变形,或将边换成三角函数,则可进行三角变换.b2+c 2—a2a2+c2—b2解方法一:由余弦定理,得a·( )=b ·( ),2bc 2ac∴a 2c 2-a 4- b 2c 2+b 4=0 .∴(a2- b2)(c 2-a2-b2)=0 .∴a2-b2=0 ,或 c2-a2-b2=0 .∴a=b ,或 c2=a 2+b 2.∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形.方法二:由 acosA=bcosB ,得 2RsinAcosA=2RsinBcosB .∴sin2A=sin2B .∴2A=2B ,或 2A= π-2B .π∴A=B ,或 A+B= .2∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形1 .设锐角ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c ,a 2bsinA. (Ⅰ )求B 的大小 ;(Ⅱ)求cosA sinC 的取值范围 .1 【解析】 :(Ⅰ )由a 2b sin A,根据正弦定理得sinA 2sin Bsin A ,所以sin B ,2 π由ABC 为锐角三角形得 B .6(Ⅱ)cosA sinC cosA sin AcosA sin A61 3cosA cosA sin A2 23sin A.3。

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