三角函数知识点与常见习题类型解法1. 任意角的三角函数:(1) 弧长公式:R a l = R 为圆弧的半径,a 为圆心角弧度数,l 为弧长。
(2) 扇形的面积公式:lR S 21=R 为圆弧的半径,l 为弧长。
(3) 同角三角函数关系式:①倒数关系: 1cot tan =a a ②商数关系:a a a cos sin tan =, aaa sin cos cot = ③平方关系:1cos sin 22=+a a(4)2.两角和与差的三角函数: (1)两角和与差公式:βββαsin sin cos cos )cos(a a =± βββsin cos cos sin )sin(a a a ±=±βββtan tan 1tan tan )(tan a a a a ±=± 注:公式的逆用或者变形......... (2)二倍角公式:a a a cos sin 22sin = 1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=a a a a aaaa 2tan 1tan 22tan -=从二倍角的余弦公式里面可得出降幂公式:22cos 1cos 2aa += , 22cos 1sin 2a a -=(3)半角公式(可由降幂公式推导出):2cos 12sina a -±=,2cos 12cos aa +±= ,a a a a a a a sin cos 1cos 1sin cos 1cos 12tan -=+=+-±= 3.4.函数)sin(ϕω+=x A y 的图像与性质:(本节知识考察一般能化成形如)sin(ϕω+=x A y 图像及性质) (1) 函数)sin(ϕω+=x A y 和)cos(ϕω+=x A y 的周期都是ωπ2=T(2) 函数)tan(ϕω+=x A y 和)cot(ϕω+=x A y 的周期都是ωπ=T (3) 五点法作)sin(ϕω+=x A y 的简图,设ϕω+=x t ,取0、2π、π、23π、π2来求相应x 的值以及对应的y 值再描点作图。
(4) 关于平移伸缩变换可具体参考函数平移伸缩变换,提倡先平移后伸缩。
切记每一个变换总是对字母x 而言,即图像变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。
(附上函数平移伸缩变换):函数的平移变换:①)0)(()(>±=→=a a x f y x f y 将)(x f y =图像沿x 轴向左(右)平移a 个单位 (左加右减)②)0()()(>±=→=b b x f y x f y 将)(x f y =图像沿y 轴向上(下)平移b 个单位 (上加下减)函数的伸缩变换:①)0)(()(>=→=w wx f y x f y 将)(x f y =图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的w1倍(1>w 缩短, 10<<w 伸长)②)0)(()(>=→=A x Af y x f y 将)(x f y =图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的A 倍(1>A 伸长,10<<A 缩短) 函数的对称变换:①)()(x f y x f y -=→=) 将)(x f y =图像绕y 轴翻折180°(整体翻折)(对三角函数来说:图像关于x 轴对称)②)()(x f y x f y -=→=将)(x f y =图像绕x 轴翻折180°(整体翻折)(对三角函数来说:图像关于y 轴对称)③)()(x f y x f y =→= 将)(x f y =图像在y 轴右侧保留,并把右侧图像绕y 轴翻折到左侧(偶函数局部翻折)④)()(x f y x f y =→=保留)(x f y =在x 轴上方图像,x 轴下方图像绕x 轴翻折上去(局部翻动) 5、方法技巧——三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
(4)化弦(切)法。
(4)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
1.已知tan x =2,求sin x ,cos x 的值. 解:因为2cos sin tan ==xxx ,又sin 2x +cos 2x =1, 联立得⎩⎨⎧=+=,1cos sin cos 2sin 22x x xx 解这个方程组得.55cos 552sin ,55cos 552sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==x x x x2.求)330cos()150sin()690tan()480sin()210cos()120tan(----的值.解:原式)30360cos()150sin()30720tan()120360sin()30180cos()180120tan(o--+---++-=.3330cos )150sin (30tan )120sin )(30cos (60tan -=---=3.若,2cos sin cos sin =+-xx xx ,求sin x cos x 的值.解:法一:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ),得到sin x =-3cos x ,又sin 2x +cos 2x =1,联立方程组,解得,,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==1010cos 10103sin 1010cos 10103sin x x x x 所以⋅-=103cos sin x x 法二:因为,2cos sin cos sin =+-xx xx所以sin x -cos x =2(sin x +cos x ), 所以(sin x -cos x )2=4(sin x +cos x )2, 所以1-2sin x cos x =4+8sin x cos x , 所以有⋅-=103cos sin x x 4.求证:tan 2x ·sin 2x =tan 2x -sin 2x .证明:法一:右边=tan 2x -sin 2x =tan 2x -(tan 2x ·cos 2x )=tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x ·sin 2x ,问题得证. 法二:左边=tan 2x ·sin 2x =tan 2x (1-cos 2x )=tan 2x -tan 2x ·cos 2x =tan 2x -sin 2x ,问题得证. 5.求函数)6π2sin(2+=xy 在区间[0,2π ]上的值域. 解:因为0≤x ≤2π,所以,6π76π26π,π20≤+≤≤≤x x 由正弦函数的图象, 得到],1,21[)6π2sin(-∈+x所以y ∈[-1,2]. 6.求下列函数的值域.(1)y =sin 2x -cos x +2; (2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x ). 解:(1)y =sin 2x -cos x +2=1-cos 2x -cos x +2=-(cos 2x +cos x )+3,令t =cos x ,则,413)21(413)21(3)(],1,1[222++-=++-=++-=-∈t t t t y t利用二次函数的图象得到].413,1[∈y (2)y =2sin x cos x -(sin x +cos x )=(sin x +cos x )2-1-(sin x +cos x ),令t =sin x +cos x 2=,)4πsin(+x ,则]2,2[-∈t 则,,12--=t t y 利用二次函数的图象得到].21,45[+-∈y7.若函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图象的一个最高点为)2,2(,它到其相邻的最低点之间的图象与x 轴交于(6,0),求这个函数的一个解析式.解:由最高点为)2,2(,得到2=A ,最高点和最低点间隔是半个周期,从而与x 轴交点的间隔是41个周期,这样求得44=T ,T =16,所以⋅=8πω又由)28πsin(22ϕ+⨯=,得到可以取).4π8πsin(2.4π+=∴=x y ϕ8.已知函数f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin 4x .(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; (Ⅱ)若],2π,0[∈x 求f (x )的最大值、最小值. 数xxy cos 3sin 1--=的值域.解:(Ⅰ)因为f (x )=cos 4x -2sin x cos x -sin4x =(cos 2x -sin 2x )(cos 2x +sin 2x )-sin2x )4π2sin(2)24πsin(22sin 2cos 2sin )sin (cos 22--=-=-=--=x x x x x x x所以最小正周期为π.(Ⅱ)若]2π,0[∈x ,则]4π3,4π[)4π2(-∈-x ,所以当x =0时,f (x )取最大值为;1)4πsin(2=--当8π3=x 时,f (x )取最小值为.2-1. 已知2tan =θ,求(1)θθθθsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ; (2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=. 说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
2. 求函数21sin cos (sin cos )y x x x x =++++的值域。
解:设sin cos )[4πt x x x =+=+∈,则原函数可化为22131()24y t t t =++=++,因为[t ∈,所以当t =时,max 3y =12t =-时,min 34y =,所以,函数的值域为3[34y ∈,。