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三角函數(shù)基礎知識整理

一. 角的概念:

1.角的概念的推廣

⑴“旋轉”形成角

一條射線由原來的位置OA,繞著它的端點O按逆時針方向旋轉到另一位置OB,就形成角α.旋轉開始時的射線OA叫做角α的始邊,旋轉終止的射線OB叫做角α的終邊,射線的端點O叫做角α的頂點.


⑵.“正角”與“負角”“0角”

我們把按逆時針方向旋轉所形成的角叫做正角,把按順時針方向旋轉所形成的角叫做負角,如圖,以OA為始邊的角α=210°,β=-150°,γ=660°, 

特別地,當一條射線沒有作任何旋轉時,我們也認為這時形成了一個角,并把這個角叫做零角.記法:角

可以簡記成
。


⑶意義:用“旋轉”定義角之后,角的范圍大大地擴大了,角的概念推廣以后,它包括任意大小的正角、負角和零角.

 

2“象限角”

角的頂點合于坐標原點,角的始邊合于軸的正半軸,這樣一來,角的終邊落在第幾象限,我們就說這個角是第幾象限的角(角的終邊落在坐標軸上,則此角不屬于任何一個象限)

 

3.終邊相同的角  

結論:所有與a終邊相同的角連同a在內可以構成一個集合:

即:任何一個與角a終邊相同的角,都可以表示成角a與整數(shù)個周角的和.

注意:

(1) 

(2) a是任意角;

(3)

a之間是“+”號,

如:

-30°,應看成
+(-30°);

(4) 終邊相同的角不一定相等,但相等的角,終邊一定相同,終邊相同的角有無數(shù)多個,它們相差360°的整數(shù)倍.

 

二. 弧度制:

1. 定義:長度等于半徑長的弧所對的圓心角稱為1弧度的角它的單位是rad 讀作弧度,這種用“弧度”做單位來度量角的制度叫做弧度制.

如下圖,依次是1rad , 2rad , 3rad  αrad 

即弧長等于弧所對的圓心角(的弧度數(shù))的絕對值與半徑的積

三. 三角函數(shù)的定義:

1. 設

是一個任意角,在
的終邊上任?。ó愑谠c的)一點P(x,y)

P與原點的距離

3. 突出探究的幾個問題:

①角是“任意角”,當b=2kp+a(k?Z)時,ba的同名三角函數(shù)值應該是相等的,即凡是終邊相同的角的三角函數(shù)值相等

②實際上,如果終邊在坐標軸上,上述定義同樣適用

③三角函數(shù)是以“比值”為函數(shù)值的函數(shù)

而x,y的正負是隨象限的變化而不同,故三角函數(shù)的符號應由象限確定.

⑤定義域: 

注意:(1)以后我們在平面直角坐標系內研究角的問題,其頂點都在原點,始邊都與x軸的非負半軸重合.

(2)OP

的終邊,至于是轉了幾圈,按什么方向旋轉的不清楚,也只有這樣,才能說明角
是任意的.

(3)比值只與角的大小有關.

 

4  三角函數(shù)在各象限內的符號規(guī)律: 第一象限全為正,二正三切四余弦 


四. 誘導公式:

1  終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等.


2. 誘導公式的變形規(guī)則:奇變偶不變,符號看象限.


公式三:




公式六:

sin(90° -a) = cosa,

cos(90° -a) = sina.  

tan(90° -a) = cota,

cot(90° -a) = tana.   

sec(90° -a) = csca,

csc(90° -a) = seca

 

公式七:

sin(90° +a) = cosa,

cos(90° +a) = -sina.  

tan(90° +a) = -cota,

cot(90° +a) = -tana.   

sec(90° +a) = -csca,  

csc(90° +a) = seca

 

公式八:

sin(270° -a) = -cosa,

cos(270° -a) = -sina.    

tan(270° -a) = cota,

cot(270° -a) = tana.   

sec(270° -a) = -csca,

csc(270° -a) = seca

 

公式九:

sin(270° +a) = -cosa,

cos(270° +a) = sina.  

tan(270° +a) = -cota,

cot(270° +a) = -tana.   

sec(270° +a) = csca,

csc(270° +a) = -seca

 

兩角和與差的三角函數(shù)關系式

1兩角和與差的三角函數(shù)關系式

2 推導公式:

.二倍角公式

1.二倍角公式:

注意:(1)二倍角公式的作用在于用單角的三角函數(shù)來表達二倍角的三角函數(shù),它適用于二倍角與單角的三角函數(shù)之間的互化問題.

(2)二倍角公式為僅限于2

的二倍的形式,尤其是“倍角”的意義是相對的

(3)二倍角公式是從兩角和的三角函數(shù)公式中,取兩角相等時推導出,記憶時可聯(lián)想相應角的公式.


.萬能公式

1.萬能公式

證明:1°

2°

3°


三角函數(shù)的圖象與性質:

1.正弦線、余弦線:設任意角α的終邊與單位圓相交于點P(x,y),過Px軸的垂線,垂足為M,則有

,

注:有向線段MP叫做角α的正弦線,有向線段OM叫做角α的余弦線.


2.用單位圓中的正弦線、余弦線作正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]、余弦函數(shù)y=cosx,x∈[0,2π]的圖象(幾何法):

y=sinx,x∈[0,2π]y=cosx,x∈[0,2π]的圖象,沿著x軸向右和向左連續(xù)地平行移動,每次移動的距離為2π,就得到y(tǒng)=sinx,x∈Ry=cosxx∈R的圖象,分別叫做正弦曲線和余弦曲線.


6.周期性

一般地,對于函數(shù)f(x),如果存在一個非零常數(shù)T,使得當x取定義域內的每一個值時,都有f(xT)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做周期函數(shù),非零常數(shù)T叫做這個函數(shù)的周期

對于一個周期函數(shù)f(x),如果在它所有的周期中存在一個最小的正數(shù),那么這個最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期

注意:1° 周期函數(shù)x?定義域M,則必有x+T?M, 且若T>0則定義域無上界;T<>則定義域無下界;

2° “每一個值”只要有一個反例,則f (x)就不為周期函數(shù)(如f (x0+t)1f (x0))

3°  T往往是多值的(如y=sinx   2p,4p,…,-2p,-4p,…都是周期)周期T中最小的正數(shù)叫做f (x)的最小正周期(有些周期函數(shù)沒有最小正周期)

正弦函數(shù)、余弦函數(shù)都是周期函數(shù),2(kZk≠0)都是它的周期,最小正周期是2π

 

7.奇偶性

ysinx為奇函數(shù),ycosx為偶函數(shù)

正弦曲線關于原點O對稱,余弦曲線關于y軸對稱

 

函數(shù)的圖象與性質:

1振幅變換:y=Asinxx?R(A>0A11)的圖象可以看作把正數(shù)曲線上的所有點的縱坐標伸長(A>1)或縮短(0<><>到原來的A倍得到的它的值域[-A, A]   最大值是A, 最小值是-A.若A<0>可先作y=-Asinx的圖象 ,再以x軸為對稱軸翻折A稱為振幅

 

2.周期變換:函數(shù)y=sinωx, x?R (ω>0ω11)的圖象,可看作把正弦曲線上所有點的橫坐標縮短(ω>1)或伸長(0<><>到原來的

倍(縱坐標不變).若ω<>ω決定了函數(shù)的周期

 

相位變換: 函數(shù)ysin(x

),xR(其中
≠0)的圖象,可以看作把正弦曲線上所有點向左(當
>0時)或向右(當
<0時=平行移動|
|個單位長度而得到 (用平移法注意講清方向:“加左”“減右”)


正切函數(shù)的圖象與性質:

1. 正切線:

正切函數(shù)

,且
的圖象,稱“正切曲線”

余切函數(shù)ycotx,x∈(kπ,kπ+π),k∈Z的圖象(余切曲線)

反三角函數(shù):

1.反正弦,反余弦函數(shù)的意義:


3.已知三角函數(shù)求角:

求角的多值性法則:1、先決定角的象限2、如果函數(shù)值是正值,則先求出對應的銳角x; 如果函數(shù)值是負值,則先求出與其絕對值對應的銳角x,3、由誘導公式,求出符合條件的其它象限的角


十一 正、余弦定理:

正弦定理:在任一個三角形中,各邊和它所對角的正弦比相等,

=2R(R為△ABC外接圓半徑)


正弦定理的應用 從理論上正弦定理可解決兩類問題:

(1)兩角和任意一邊,求其它兩邊和一角;

2)兩邊和其中一邊對角,求另一邊的對角,進而可求其它的邊和角(見圖示)已知a, b和A, 用正弦定理求B時的各種情況:

①若A為銳角時:

②若A為直角或鈍角時:

4.余弦定理可以解決的問題

(1)已知三邊,求三個角;

(2)已知兩邊和它們的夾角,求第三邊和其他兩個角

 

5.三角形的知識在測量、航海、幾何、物理學等方面都有非常廣泛的應用,如果我們抽去每個應用題中與生產生活實際所聯(lián)系的外殼,就暴露出解三角形問題的本質,這就要提高分析問題和解決問題的能力及化實際問題為抽象的數(shù)學問題的能力,要求大家掌握利用正、余弦定理解斜三角形的方法,明確解斜三角形知識在實際中的廣泛應用,熟練掌握由實際問題向解斜三角形類型問題的轉化,逐步提高數(shù)學知識的應用能力

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