自主招生讲座1—基础知识1.定义1 角,一条射线绕着它的端点旋转得到的图形叫做角。
若旋转方向为逆时针方向,则角为正角,若旋转方向为顺时针方向,则角为负角,若不旋转则为零角。
角的大小是任意的。
2.定义2 角度制,把一周角360等分,每一等份为一度,弧度制:把等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做一弧度。
360=2π rad 。
若圆心角的弧长为L ,则其弧度数的绝对值|α|=rL ,其中r 是圆的半径(相应的扇形面积为12S Lr =)。
3.定义3 象限角:角的终边落在象限内的角,如2,6k k Z ππ+∈为第一象限角。
轴线角:角的终边落在坐标轴上的角,如终边落在x 轴上的角的集合为:{},k k Z ααπ=∈ 4.定义4 三角函数,在直角坐标平面内,把角α的顶点放在原点,始边与x 轴的正半轴重合,在角的终边上任意取一个不同于原点的点P ,设它的坐标为(x ,y ),到原点的距离为r,则正弦函数s in α=r y ,余弦函数co s α=r x ,正切函数tan α=xy ,余切函数cot α=y x ,正割函数se c α=xr ,余割函数c s c α=.y r (在单位圆中定义更加简单)(1)三角函数的正否:“一全二正弦,三切四余弦”(2)sin α与cos α大小关系如图:5.定义5 三角函数线:略6.定理1 同角三角函数的基本关系式,倒数关系:tan α=αcot 1,s in α=αcsc 1,co s α=αsec 1;商数关系:tan α=αααααsin cos cot ,cos sin =;乘积关系:tan α×co s α=s in α,cot α×s in α=co s α;平方关系:s in 2α+co s 2α=1, tan 2α+1=se c 2α, cot 2α+1=c s c 2α;若*sin cos 1(,2)n n n N n αα±=∈≠,则α为轴线角。
7.定理2 诱导公式(Ⅰ)s in (α+π)=-s in α, co s(π+α)=-co s α, tan (π+α)=tan α, cot (π+α)=cot α;(Ⅱ)s in (-α)=-s in α, co s(-α)=co s α, tan (-α)=-tan α, cot (-α)=cot α; (Ⅲ)s in (π-α)=s in α, co s(π-α)=-co s α, tan =(π-α)=-tan α, cot (π-α)=-cot α;(Ⅳ)s in ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ2=co s α, co s ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ2=s in α, tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-απ2=cot α(奇变偶不变,符号看象限)。
1< 1-<0=cos α8.三角函数的图像:略(留意cot ,sec ,csc x x x 的图像)9.正弦函数的性质,根据图象可得y =s inx (x ∈R )的性质如下。
单调区间:在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππk k 上为增函数,在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ232,22k k 上为减函数,最小正周期为2π. 奇函数. 有界性:当且仅当x =2kx +2π时,y 取最大值1,当且仅当x =3k π-2π时, y 取最小值-1。
对称性:直线x =k π+2π均为其对称轴,点(k π, 0)均为其对称中心,值域为[-1,1]。
这里k ∈Z .10.余弦函数的性质,根据图象可得y =co s x (x ∈R )的性质。
单调区间:在区间[2k π, 2k π+π]上单调递减,在区间[2k π-π, 2k π]上单调递增。
最小正周期为2π。
奇偶性:偶函数。
对称性:直线x =k π均为其对称轴,点⎪⎭⎫ ⎝⎛+0,2ππk 均为其对称中心。
有界性:当且仅当x =2k π时,y 取最大值1;当且仅当x =2k π-π时,y 取最小值-1。
值域为[-1,1]。
这里k ∈Z .11.正切函数的性质:由图象知奇函数y =tanx (x ≠k π+2π)在开区间(k π-2π, k π+2π)上为增函数, 最小正周期为π,值域为(-∞,+∞),点(2k π,0)均为其对称中心。
这里k ∈Z .12.csc y x =的性质:单调区间:增区间(2,22k k ππππ++),(32,22k k ππππ++),减区间(2,22k k πππ-),(2,22k k πππ+);最小正周期为2π,奇函数,对称轴为2x k ππ=+,对称中心为(,0)k π,值域为(,1][1,)-∞-+∞。
这里k ∈Z .13. sec y x =的性质:单调区间:增区间(2,22k k πππ+),(2,22k k ππππ++),减区间(2,22k k ππππ--),(2,22k k πππ-);最小正周期为2π,偶函数,对称轴为x k π=,对称中心为(,0)2k ππ+,值域为(,1][1,)-∞-+∞。
这里k ∈Z . 14.cot y x =的性质:减区间为(,(1)k k ππ+);最小正周期为π,奇函数,对称中心为(,0)2k π,值域为R 。
这里k ∈Z . 15.平移与伸缩变换:(1)先平移后伸缩;(2)先伸缩后平移。
图象之间的关系:y =s inx 的图象经上下平移得y =s inx +k 的图象;经左右平移得y =s in (x +ϕ)的图象(相位变换);纵坐标不变,横坐标变为原来的ω1,得到y =s in x ω(0>ω)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 =A s inx 的图象(振幅变换);y =A s in (ωx +ϕ)(ω>0)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 =A s inx 的图象(振幅变换);y =A s in (ωx +ϕ)(ω, ϕ>0)(|A |叫作振幅)的图象向右平移ωϕ个单位得到y =A s in ωx 的图象。
16.两角和与差的基本关系式:co s(α±β)=co s αco s β s in αs in β,s in (α±β)=s in αco s β±co s αs in β; tan (α±β)=(tan tan )(1tan tan )αβαβ±(注意其的变形形式) 17.和差化积与积化和差公式:(重要)s in α+s in β=2s in ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2βαco s ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2βα,s in α-s in β=2s in ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2βαco s ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2βα, co s α+co s β=2co s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2βαco s ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2βα, co s α-co s β=-2s in ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2βαs in ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2βα, s in αco s β=21[s in (α+β)+s in (α-β)],co s αs in β=21[s in (α+β)-s in (α-β)], co s αco s β=21[co s(α+β)+co s(α-β)],s in αs in β=-21[co s(α+β)-co s(α-β)]. 18.倍角公式:s in 2α=2s in αco s α, co s2α=co s 2α-s in 2α=2co s 2α-1=1-2s in 2α, tan 2α=.)tan 1(tan 22αα- 19.三倍角公式:3sin 33sin 4sin ααα=-=4sin sin()sin()33ππααα-+ 3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππαααααα=-=-+ 323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33ααππααααα-==-+- 20.半角公式:s in ⎪⎭⎫ ⎝⎛2α=2)cos 1(α-±,co s ⎪⎭⎫ ⎝⎛2α=2)cos 1(α+±, tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛2α=)cos 1()cos 1(αα+-±=.sin )cos 1()cos 1(sin αααα-=+ 21.万能公式: ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=2tan 12tan 2sin 2ααα, ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2tan 12tan 1cos 22ααα, .2tan 12tan 2tan 2⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααα 22.辅助角公式:如果a , b 是实数且a 2+b 2≠0,则取始边在x 轴正半轴,终边经过点(a , b )的一个角为β,则s in β=22b a b +,co s β=22ba a +,对任意的角α. a s in α+bco s α=)(22b a +s in (α+β).23.正弦定理:在任意△ABC 中有R Cc B b A a 2sin sin sin ===,其中a , b , c 分别是角A ,B ,C 的对边,R 为△ABC 外接圆半径。
24.余弦定理:在任意△ABC 中有a 2=b 2+c 2-2bco s A ,其中a ,b ,c 分别是角A ,B ,C的对边。
25.在ABC ∆中,下列公式成立:(1)sin sin sin 4cos cos cos 222A B C A B C ++= (2)cos cos cos 14sin sin sin 222A B C A B C ++=+ (3)tan tan tan tan A tanB C A tanB C ++=⋅⋅(4)222sin sin sin 2(1cos cos cos )A B C A B C ++=+(4)cot cot cot cot cot cot 1A B B C C A ++=(5)cot cot cot cot cot cot 222222A B C A B C ++=⋅⋅ (6)tan tan tan tan tan tan 1222222A B B C C A ++= 26.函数y =s inx ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈2,2ππx 的反函数叫反正弦函数,记作y =a r c s inx (x ∈[-1, 1]),函数y =co s x (x ∈[0, π]) 的反函数叫反余弦函数,记作y =a r cco s x (x ∈[-1, 1]). 函数y =tanx ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈2,2ππx 的反函数叫反正切函数。
记作y =a r ctanx (x ∈[-∞, +∞]). y =co s x (x ∈[0, π])的反函数称为反余切函数,记作y =a r ccotx (x ∈[-∞, +∞]). 定理15 三角方程的解集,如果a ∈(-1,1),方程s inx =a 的解集是{x |x =n π+(-1)n a r c s ina , n ∈Z }。