数学必修4知识归纳一、任意角(逆时针旋转→正角,顺时针旋转→负角) 1、与α终边相同的角的集合:{|2,}k k Z ββαπ=+∈ 2、弧度制(1)α=l r,l =rα⋅(2)180=oπ rad1=o ()180π rad1rad =180()πo57.3≈o (3)扇形面积S=21122lr r α= 二、任意角的三角函数 1、定义 2、三角函数的值在各象限的符号 三、同角三角函数的基本关系式: 1、22sincos 1αα+=; sin tan cos ααα=;tan cot 1αα⋅= 2、特殊角的三角函数值:四、诱导公式(口诀:纵变横不变,符号看象限)五、三角恒等变换 思想方法:①切化弦、平方降幂的思想; ②化为同角、同名的思想; ③拆角的思想:如()()βαβαααβ=+-=--,2()()ααβαβ=++-等1、两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角、降幂公式:()sin sin cos cos sin αβαβαβ±=±αβ=−−−→令sin 22sin cos ααα= ()cos cos cos sin sin αβαβαβ±=m αβ=−−−→令22cos 2cos sin ααα=- 2cos 22cos 1αα=- ⇒降幂公式:21+cos2cos 2αα=,2cos 212sin αα=- 21cos2sin 2αα-=()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ±±=m αβ=−−−→令22tan tan 21tan ααα=- 2、辅助角公式(合一思想):关键是“提斜边”sin cos )a x b x x ϕ+=+ (ϕ是斜边)3、正余弦“三兄妹”:sin cos x x +、sin cos x x -、sin cos x x —— 知一求二内在联系:2(sin cos )12sin cos 1sin 2x x x x x ±=±=±六、三角函数的图象与性质正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质的比较(见书) 1、会用“五点法”画出函数sin()y A x B ωϕ=++的图象:步骤:设X x ωϕ=+,令X =30,,,,222ππππ→求相应的x 值及对应的y 值→描点作图 试一试:请用“五点法”画出函数2sin(2)y x π=-在一个周期内闭区间的图象列表:2、函数sin()y A x B ωϕ=++的图象变换(伸缩变换与平移变换)特别注意:sin y x ω=→()sin y x ωϕ=+,应向左或向右平移||ϕω个单位长度 试一试:函数13sin()226y x π=+-的图象可以由sin y x =的图象经过怎样的变换得到?3、函数sin()y A x ωϕ=+表达式的确定:几个物理量:A ——振幅 2T πω=——周期1f T=——频率ϕ——初相 x ωϕ+ ——相位步骤:A 由最值确定 → ω由周期确定 → ϕ由图象上的特殊点确定,七、解三角形:1、内角和定理:A B C π++=,A B C π+=-,sin()sin A B C +=,cos()cos A B C +=-,sincos 22A B C+=2、正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===(R 为△ABC 外接圆的半径).注意:① 正弦定理的一些变式:sin sin sin a b c A B C ::=::;sin 2aA R=,sin 2b B R=,sin 2c C R=; 2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C = ② 解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解3、余弦定理4、面积公式:111sin ()222a S ah ab C r a bc ===++(其中r 为三角形内切圆半径). 八、平面向量 1、平面向量的概念(1)定义(2)零向量(3)单位向量(4)平行向量(共线向量) 2、平面向量的线性运算(1)向量的加法与减法 ① 三角形法则 ② 平行四边形法则 (2)向量的模性质:||||- a b ≤||±a b ≤||||+a b (3)向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线⇔有且只有一个实数λ,使得b a λ=3、平面向量的数量积(1)平面向量数量积的定义 (投影.) (注意:用几何法计算a 和b 的夹角时,必须先判断a 与b 是否共起点)(2)夹角θ与数量积⋅a b 之间的关系 (3)数量积的三个运算律: ① 交换律⋅=⋅a b b a ;② 对实数的结合律:()()()λλλ⋅=⋅=⋅a b a b a b③ 分配律()+⋅=⋅+⋅ab c a c b c 由此可得:222()2±=±⋅+a b a a b b ,22()()+⋅-=-a b a b a b注意:结合律是对实数的结合,对向量一般是不成立的,即()()⋅⋅≠⋅⋅a b c a b c4、平面向量的坐标运算(1)平面向量基本定理【定理2】:平面上四点、、、P A B C 满足=+u u u r u u u r u u u rPC xPA yPB ,1+=⇔、、x y A B C 三点共线(2)任意两点组成的向量AB =u u u r2121(,)x x y y --(3)向量的加法、减法、数乘运算:1212(,)a b x x y y ±=±±;12(,)a x y λλλ=向量的数量积运算:1212a b x x y y a b ⋅=+=⋅cos θ(4)平行向量:a ∥b ⇔12210x y x y -=⇔b a λ= (5)垂直向量:⊥ab ⇔12120x x y y +=⇔0a b ⋅=(6)向量的夹角:cos θ==a b a b⋅⋅(7)向量的模:=a=22=⋅=a a a a两点间距离:d AB AB ===u(8)AB 的中点坐标:1212(,)22x x y y ++;ABC ∆的重心坐标:123123(,)33x x x y y y ++++. (9)单位向量:与向量a 同向的单位向量0==a aa第三章 三角恒等变换24、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-;⑶()sinsin cos cos sin αβαβαβ-=-;⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;⑸()tan tan tan1tan tan αβαβαβ--=+ ⇒ (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan1tan tan αβαβαβ++=- ⇒ (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).25、二倍角的正弦、余弦和正切公式 26、⇒(后两个不用判断符号,更加好用)27、合一变形⇒把两个三角函数的和或差化为“一个三角函数,一个角,一次方”的B x A y ++=)sin(ϕϖ形式。
()sin cos αααϕA +B =+,其中tan ϕB=A. 28、常用的数学思想方法技巧如下:(1)角的变换:在三角化简,求值,证明中,表达式中往往出现较多的相异角,可根据角与角之间的和差,倍半,互补,互余的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解,对角的变形如:①α2是α的二倍;α4是α2的二倍;α是2α的二倍;2α是4α的二倍; ②2304560304515oooooo=-=-=;ααααααα半角公式cos 1cos 12tan 2cos 1sin ;2cos 12cos :+-±=-±=+±=2tan 12tan 1 cos ;2tan 12tan 2sin :222αααααα万能公式+-=+=③ββαα-+=)(;④)4(24αππαπ--=+;⑤)4()4()()(2απαπβαβαα--+=-++=;等等(2)函数名称变换:三角变形中,常常需要变函数名称为同名函数。
如在三角函数中正余弦是基础,通常化切为弦,变异名为同名。
(3)常数代换:在三角函数运算,求值,证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,例如常数“1”的代换变形有:o o 45tan 90sin cot tan cos sin 122===+=αααα(4)幂的变换:降幂是三角变换时常用方法,对次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的方法。
常用降幂公式有: ; 。
降幂并非绝对,有时需要升幂,如对无理式αcos 1+常用升幂化为有理式,常用升幂公式有: ; ;(5)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用,逆用及变形应用。
如:_______________tan 1tan 1=-+αα;______________tan 1tan 1=+-αα;____________tan tan =+βα;___________tan tan 1=-βα;____________tan tan =-βα;___________tan tan 1=+βα;=αtan 2 ;=-α2tan 1 ;=++o o o o 40tan 20tan 340tan 20tan ;=+ααcos sin b a = ;(其中=ϕtan ;) =+αcos 1 ;=-αcos 1 ;(6)三角函数式的化简运算通常从:“角、名、形、幂”四方面入手;基本规则是:见切化弦,异角化同角,复角化单角,异名化同名,高次化低次,无理化有理,特殊值与特殊角的三角函数互化。
如:=+)10tan 31(50sin o o;=-ααcot tan 。
高中数学必修四三角函数检测题1.下列不等式中,正确的是( )A .tan 513tan413ππ< B .sin )7cos(5ππ-> C .sin(π-1)<sin1o D .cos )52cos(57ππ-< 2. 函数)62sin(π+-=x y 的单调递减区间是( )A .)](23,26[Z k k k ∈++-ππππ B .)](265,26[Z k k k ∈++ππππC .)](3,6[Z k k k ∈++-ππππD .)](65,6[Z k k k ∈++ππππ3.函数|tan |x y =的周期和对称轴分别为( )A. )(2,Z k k x ∈=ππ B. )(,2Z k k x ∈=ππC.)(,Z k k x ∈=ππ D.)(2,2Z k k x ∈=ππ4.要得到函数x y 2sin =的图象,可由函数)42cos(π-=x y ( )A. 向左平移8π个长度单位 B. 向右平移8π个长度单位 C. 向左平移4π个长度单位 D. 向右平移4π个长度单位5.三角形ABC 中角C 为钝角,则有 ( )A .sin A >cosB B. sin A <cos B C. sin A =cos B D. sin A 与cos B 大小不确定6.设()f x 是定义域为R ,最小正周期为32π的函数,若cos (0)()2sin (0)x x f x x x ππ⎧-≤<⎪=⎨⎪≤≤⎩,则15()4f π-的值等于( ) A.1 BC.0D. -7.函数)(x f y =的图象如图所示,则)(x f y =的解析式为( ) A.22sin -=x y B.13cos 2-=x yC.1)52sin(--=πx y D. )52sin(1π--=x y8.已知函数x b x a x f cos sin )(-=(a 、b 为常数,0≠a ,R x ∈)在4π=x 处取得最小值,则函数)43(x f y -=π是( )A .偶函数且它的图象关于点)0,(π对称B .偶函数且它的图象关于点)0,23(π对称 C .奇函数且它的图象关于点)0,23(π对称 D .奇函数且它的图象关于点)0,(π对称9.函数]0,[,cos 3sin )(π-∈-=x x x x f 的单调递增区间是( )A .]65,[ππ--B .]6,65[ππ--C .]0,3[π-D .]0,6[π-10. 已知函数sin cos 1212y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列判断正确的是( ) A .此函数的最小周期为2π,其图像的一个对称中心是,012π⎛⎫⎪⎝⎭ B .此函数的最小周期为π,其图像的一个对称中心是,012π⎛⎫⎪⎝⎭ C .此函数的最小周期为2π,其图像的一个对称中心是,06π⎛⎫⎪⎝⎭D .此函数的最小周期为π,其图像的一个对称中心是,06π⎛⎫⎪⎝⎭11. 若22)4sin(2cos -=-παα,则ααsin cos +的值为()A.27-B.21-C.21 D.2717.已知函数3)62sin(3)(++=πx x f(1)用五点法画出它在一个周期内的闭区间上的图象;(2)指出)(x f 的周期、振幅、初相、对称轴;(3)说明此函数图象可由][0,2sin π在x y =上的图象经怎样的变换得到.18.已知函数)2sin()42cos(21)(ππ+-+=x x x f .(1)求)(x f 的定义域;(2)若角α在第一象限且53cos =α,求)(αf 的值.19.设函数a x x x x f ++=ωωωcos sin cos 3)(2 (其中ω>0,R a ∈),且)(x f 的图象在y 轴右侧的第一个高点的横坐标为6π.(1)求ω的值; (2)如果)(x f 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-65,3ππ上的最小值为3,求a 的值.20.(本小题14分)已知函数)2||,0,0)(sin()(πϕωωϕω<>>+=A x A x f 在一个周期内的图象 下图所示。