三角函数总结及统练一. 教学内容:三角函数总结及统练(一)基础知识1. 与角α终边相同的角的集合},2{Z k k S ∈+==απβ2. 三角函数的定义(六种)——三角函数是x 、y 、r 三个量的比值3. 三角函数的符号——口诀:一正二弦,三切四余弦。
4. 三角函数线 正弦线MP=αsin 余弦线OM=αcos 正切线AT=αtan5. 同角三角函数的关系平方关系:商数关系:倒数关系:1cot tan =⋅αα 1csc sin =⋅αα 1sec cos =⋅αα 口诀:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
α απ+k 2 α- απ-απ+ απ-2απ-2απ+2正弦 αsin αsin - αsin αsin - αsin - αcos αcos 余弦 αcos αcos αcos - αcos - αcos αsin αsin - 正切αtan αtan - αtan - αtan αtan - αcot αcot - 余切αcot αcot - αcot - αcot αcot - αtan αtan -7. 两角和与差的三角函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+-=-⋅-+=+⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+⋅=-⋅-⋅=+⋅-⋅=-⋅+⋅=+βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(tan tan 1tan tan )tan(sin sin cos cos )cos(sin sin cos cos )cos(sin cos cos sin )sin(sin cos cos sin )sin(8. 二倍角公式——代换:令αβ=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=-=⋅=ααααααααααα22222tan 1tan 22tan sin cos sin 211cos 22cos cos sin 22sin降幂公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=-=22cos 1cos 22cos 1sin 22αααα半角公式:2cos 12sinαα-±=;2cos 12cos αα+±=;αααcos 1cos 12tan +-±= αααααcos 1sin sin cos 12tan+=-=9. 三角函数的图象和性质函数x y sin = x y cos = x y tan =图象定义域RR⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,2|ππ且值域 最值]1,1[- 2/2ππ+=k x 时1max =yππ-=k x 22/时1min -=y]1,1[-πk x 2=时1max =yπk x 2=π+时1min -=yR无最大值 无最小值周期性 周期为π2 周期为π2 周期为π 奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在]22,22[ππππ+-k k上都是增函数;在]232,22[ππππ++k k上都是减函数(Z k ∈)在]2,2[πππk k -上都是增函数,在]2,2[πππ+k k 上都是减函数(Z k ∈)在⎪⎭⎫ ⎝⎛+-2,2ππππk k 内都是增函数(Z k ∈)10. 函数)sin(ϕω+=x A y 的图象变换 0,0>>ωA函数)sin(ϕω+=x A y 的图象可以通过下列两种方式得到:(1)−−−−−−−−−→−+=−−−−→−=倍横坐标缩短到原来的图象左移ωϕϕ1)sin(sin x y x y)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(2)−−−−→−=−−−−−−−−−→−=ωϕωω图象左移倍横坐标缩短到原来的)sin(sin 1x y x y)sin(ϕω+=x y )sin(ϕω+=−−−−−−−−−→−x A y A 倍纵坐标伸长为原来的(二)数学思想与基本解题方法1. 式子变形原则:凑一拆一;切割化弦;化异为同。
2. 诱导公式原则:奇变偶不变,符号看象限。
3. 估用公式原则:一看角度,二看名称,三看特点。
4. 角的和与差的相对性如:)(βαβ+=-α 角的倍角与半角的相对性如:422,22αααα==5. 升幂与降幂:升幂角减半,降幂角加倍。
6. 数形结合:心中有图,观图解题。
7. 等价转化的思想:将未知转化为已知,将复杂转化为简单,将高级转化为低级。
8. 换元的手段:通过换元实现转化的目的。
【典型例题】1. 如:a bx b a x b x a y =++=+=ϕϕtan ),sin(cos sin 22(化成一个角的一个三角函数)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±=±=±=±=±=±=)6sin(2cos sin 3)3sin(2cos 3sin )4sin(2cos sin πππx x x y x x x y x x x y ;[例1] 求下列函数的最大值和最小值及何时取到?(1)x x x x x f 22cos 3cos sin 2sin )(+⋅+=(2)1cos sin sin )(2+⋅+=x x x x f 解:(1))42sin(22π++=x y ,22max +=y ,)(8Z k k x ∈+=ππ)(83,22min Z k k x y ∈-=-=ππ(2))42sin(2223π-+=x y ,223max +=y ,)(83Z k k x ∈+=ππ223min -=y ,)(8Z k k x ∈-=ππ2.“1”的妙用——凑一拆一熟悉下列三角式子的化简)4sin(2cos sin cos sin 21πααααα+=+=⋅+)42sin(22cos2sin2cos2sin21sin 1παααααα-=-=⋅-=-2sin2cos 1αα=-;2cos2cos 1αα=+[例2] 化简=++-8cos 228sin 12 。
答案:4sin 2- 3. 化异为同[例3] 已知2tan =α,求:(1)ααααcos sin cos sin -+ (2)ααα222sin cos 32sin -+答案:(1)3;(2)14-[例4] 已知πθπθ<<-=2,222tan ,求:θθθθcos sin 1sin 2cos 22+--答案:223+4. ααcos sin ±与ααcos sin ⋅间的相互转化(1)若t =+ααcos sin ,则21cos sin 2-=t αα;1sin 2-=t α;ααcos sin -= 22t -±(2)若t =ααcos sin ,则t 21cos sin +±=+αα;t 21cos sin -±=-αα(3)ααααα2sin 2cos sin 1cot tan ==+ [例5] 化简:=+8cot8tanππ。
答案:22[例6] 若α在第二象限,252cos2sin-=+αα,求2cos2sin αα-。
答案:23-5. 互为余角的三角函数相互转化若2πβα=+,则βαcos sin =;βαsin cos = [例7] 已知41)3sin(=+απ,则=-)6cos(απ。
答案:41[例8] 求值:=︒︒︒10cos 50sin 40sin 。
答案:21[例9] 求值:=︒︒54sin 18sin 。
答案:416. 公式的变形及活用(1)]tan tan 1)[tan(tan tan βαβαβα +=±(2)若2)tan 1)(tan 1(4=++⇔=+B A B A π[例10] 计算=︒+︒+︒+︒+)45tan 1()3tan 1)(2tan 1)(1tan 1( 。
答案:232[例11] =︒︒-︒-︒10tan 70tan 310tan 70tan 。
答案:37. 角的和与差的相对性;角的倍角与半角的相对性[例12] 若2)tan(,31tan =-=αβα,则=βtan 。
答案:7[例13] 若2cos7)2cos(5=+-ββα,则=-2tan2tanαβα 。
答案:6-[例14] 在ABC ∆中,A 为最小角,C 为最大角,且8.0)2cos(-=+C A ,8.0sin =B ,求)22cos(C B +的值。
答案:6255278. 角的范围的限定由于条件中的三角式是有范围限制的,所以求值时可排除值的多样性。
[例15] 已知),0(,31cos sin πααα∈=+,求α2cos 。
答案:917-[例16] 若α是第二象限角且252cos2sin-=+αα,求2cos2sin αα-的值。
解法一:利用公式αααsin 1)2cos 2(sin2-=-然后限定角的范围。
解法二:设t=-2cos2sinαα利用平方和求t 的值,然后限定角的范围。
解法三:利用)2cos 2)(sin 2cos 2(sinαααα-+αcos -=,可回避限定角的范围。
答案:23-9. 在三角形中的有关问题︒=++180C B A ;C B A -︒=+180;222CB A -=+π结论:C B A sin )sin(=+;C B A cos )cos(-=+2cos 2sinC B A =+;2sin 2cos CB A =+[例17] 已知A 、B 、C 是ABC ∆的内角且2lg cos lg sin lg sin lg =--C B A ,试判断此三角形的形状。
答案:等腰三角形,B=C[例18] 在锐角三角形ABC 中,求证:C B A C B A cos cos cos sin sin sin ++>++证明:由2π>+B A 则220ππ<<-<A B故B A cos sin > 同理C B cos sin > A C cos sin > 三式相加,得证。
10. 形如ααααn2cos 8cos 4cos 2cos ⋅⋅的化简[例19] 求值:(1)︒︒72cos 36cos (2)74cos72cos 7cos πππ 答案:(1)41(2)81-11. 三角函数图像和性质的应用会求——定义域、值域、最值、周期、对称轴、单调区间(“一套”);会解——简单的三角不等式、三角方程、比较大小。
[例20] 求下列函数的定义域。
(1))sin(cos lg x y = (2)x x y tan log 25.0++=答案:(1)))(22,22(Z k k k ∈+-ππππ(2)]4,[)2,0(ππ⋃[例21] 求下列函数的值域。
(1)],0[sin 2sin π∈+=x x xy(2)若x 是锐角,则x x y cos sin +=的值域。