sin(2kπ+α)=sinα (k∈Z) cos(2kπ+α)=cosα (k∈Z)
tan(2kπ+α)=tanα (k∈Z) cot(2kπ+α)=cotα (k∈Z)
公式二: 设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:
sin(π+α)=-sinα cos(π+α)=-cosα tan(π+α)=tanα cot(π+α)=cotα
公式三: 任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:
sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosα tan(-α)=-tanα cot(-α)=-cotα
公式四: 利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π-α)=sinα cos(π-α)=-cosα tan(π-α)=-tanα cot(π-α)=-cotα
公式五: 利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(2π-α)=-sinα cos(2π-α)=cosα
tan(2π-α)=-tanα cot(2π-α)=-cotα
公式六: π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π/2+α)=cosα cos(π/2+α)=-sinα
tan(π/2+α)=-cotα cot(π/2+α)=-tanα
sin(π/2-α)=cosα cos(π/2-α)=sinα
tan(π/2-α)=cotα cot(π/2-α)=tanα
sin(3π/2+α)=-cosα cos(3π/2+α)=sinα
tan(3π/2+α)=-cotα cot(3π/2+α)=-tanα
sin(3π/2-α)=-cosα cos(3π/2-α)=-sinα
tan(3π/2-α)=cotα cot(3π/2-α)=tanα
(以上k∈Z)
※规律总结※
上面这些诱导公式可以概括为: 对于π/2*k ±α(k∈Z)的三角函数值,
①当k是偶数时,得到α的同名函数值,即函数名不改变;
②当k是奇数时,得到α相应的余函数值,即sin→cos;cos→sin;tan→cot,cot→→tan.
(奇变偶不变)
然后在前面加上把α看成锐角时原函数值的符号。
(符号看象限)
例如: sin(2π-α)=sin(4·π/2-α),k=4为偶数,所以取sinα。
当α是锐角时,2π-α∈(270°,360°),sin(2π-α)<0,符号为“-”。
所以sin(2π-α)=-sinα
上述的记忆口诀是:
奇变偶不变,符号看象限。
公式右边的符号为把α视为锐角时,角k·360°+α(k∈Z),-α、180°±α,360°-α
所在象限的原三角函数值的符号可记忆
水平诱导名不变;符号看象限。
两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)
tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)
二倍角公式
二倍角的正弦、余弦和正切公式(升幂缩角公式)
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)
tan2α=2tanα/[1-tan^2(α)]
半角公式
半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)
sin^2(α/2)=(1-cosα)/2 cos^2(α/2)=(1+cosα)/2
tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)
另也有tan(α/2)=(1-cosα)/sinα=sinα/(1+cosα)
三角函数的和差化积公式
sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]
cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2]
积化和差公式
三角函数的积化和差公式
sinα·cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosα·sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]
cosα·cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinα·sinβ=-0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]
和差化积公式推导
附推导:
首先,我们知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb
我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb
所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb
所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb
所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
这样,我们就得到了积化和差的四个公式:
sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2 cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2 sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式。
我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2
把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:
sinx+siny=2sin((x+y)/2)*cos((x-y)/2) sinx-siny=2cos((x+y)/2)*sin((x-y)/2)
cosx+cosy=2cos((x+y)/2)*cos((x-y)/2) cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)*sin((x-y)/2)
四.【典例解析】
题型1:象限角
例1.已知角;(1)在区间内找出所有与角有相同终边的角;(2)集合,那么两集合的关系是什么?
解析:(1)所有与角有相同终边的角可表示为:,
则令 ,
得
解得
从而或
代回或
(2)因为表示的是终边落在四个象限的平分线上的角的集合;而集合表示终边落在坐标轴或四个象限平分线上的角的集合,从而:。
点评:(1)从终边相同的角的表示入手分析问题,先表示出所有与角有相同终边的角,然后列出一个关于的不等式,找出相应的整数,代回求出所求解;(2)可对整数的奇、偶数情况展开讨论。
例2.若sinθcosθ>0,则θ在( )
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第一、四象限 D.第二、四象限
解析:答案:B;∵sinθcosθ>0,∴sinθ、cosθ同号。
当sinθ>0,cosθ>0时,θ在第一象限,当sinθ<0,cosθ<0时,θ在第三象限,因此,选B。
例3.若A、B是锐角△ABC的两个内角,则点P(cosB-sinA,sinB-cosA)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
答案:B
解析:∵A、B是锐角三角形的两个内角,∴A+B>90°,∴B>90°-A,∴cosB<sinA,sinB>cosA,故选B。
例4.已知“是第三象限角,则是第几象限角?
解法一:因为是第三象限角,所以,
∴,
∴当k=3m(m∈Z)时,为第一象限角;
当k= 3m+1(m∈Z)时,为第三象限角,
当k= 3m+2(m∈Z)时,为第四象限角,
故为第一、三、四象限角。
解法二:把各象限均分3等份,再从x轴的正向的上方起依次将各区域标上I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并依次循环一周,则原来是第Ⅲ象限的符号所表示的区域即为的终边所在的区域。
由图可知,是第一、三、四象限角
点评:已知角的范围或所在的象限,求所在的象限是常考题之一,一般解法有直接法和几何法,其中几何法具体操作如下:把各象限均分n等份,再从x轴的正向的上方起,依次将各区域标上I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并循环一周,则原来是第几象限的符号所表示的区域即为 (n∈N*)的终边所在的区域。
题型2:三角函数定义
例5.已知角的终边过点,求的四个三角函数值。
解析:因为过点,所以,。
当;
,。
当,;。
例6.已知角的终边上一点,且,求的值。
解析:由题设知,,所以,
得,
从而,
解得或。
当时,, ;
当时,, ;
当时,, 。
题型3:诱导公式
例7.(2009辽宁文,8)已知,则( )
A. B. C. D.
答案 D
例8.化简:
(1);
(2)。
解析:(1)原式;
(2)①当时,原式。
②当时,原式。
点评:关键抓住题中的整数是表示的整数倍与公式一中的整数有区别,所以必须把分成奇数和偶数两种类型,分别加以讨论
题型4:同角三角函数的基本关系式
例9.已知,试确定使等式成立的角的集合。
解析:∵,
===。
又∵,
∴,
即得或
所以,角的集合为:或。
例10.(1)证明:;
(2)求证:。
解析:(1)分析:证明此恒等式可采取常用方法,也可以运用分析法,即要证,只要证A·D=B·C,从而将分式化为整式
证法一:右边=
=
=
证法二:要证等式,即为
只要证 2()()=
即证:
,
即1=,显然成立,
故原式得证。
点评:在进行三角函数的化简和三角恒等式的证明时,需要仔细观察题目的特征,灵活、恰当地选择公式,利用倒数关系比常规的“化切为弦”要简洁得多。(2)同角三角函数的基本关系式有三种,即平方关系、商的关系、倒数关系
(2)证法一:由题义知,所以。
∴左边=右边。
∴原式成立。
证法二:由题义知,所以。
又∵,
∴。
证法三:由题义知,所以。
,
∴。
点评:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边(如例5的证法一);(2)证明左右两边同等于同一个式子(如例6);(3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立
(以下来自2009年各地高考试题)
1.(2009海南宁夏理,5).有四个关于三角函数的命题:
:xR, += : x、yR, sin(x-y)=sinx-siny
: x,=sinx : sinx=cosyx+y=
其中假命题的是
A., B., C., D.,
答案 A
2..(2009辽宁理,8)已知函数=Acos()的图象如图所示,,则=( )
A. B. C.- D.
答案 C
3.(2009全国I文,1)°的值为
A. B. C. D.
答案 A
4.(2009全国I文,4)已知tan=4,cot=,则tan(a+)= ( )
A. B. C. D.
答案 B
5.(2009全国II文,4) 已知中,, 则
A. B. C. D.
解析:已知中,,.
故选D.
6.(2009全国II文,9)若将函数的图像向右平移个单位长度后,与函数的图像重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
答案 D
7.(2009北京文)“”是“”的
A. 充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 本题主要考查三角函数的基本概念、简易逻辑中充要条件的判断. 属于基础知识、基本运算的考查.
当时,,反之,当时,,
或,故应选A.
8.(2009北京理)“”是“”的 ( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 本题主要考查三角函数的基本概念、简易逻辑中充要条件的判断. 属于基础知识、基本运算的考查.
当时,
反之,当时,有,
或,故应选A.
9.(2009全国卷Ⅱ文)已知△ABC中,,则
A. B. C. D.
答案:D
解析:本题考查同角三角函数关系应用能力,先由cotA=知A为钝角,cosA<0排除A和B,再由选D
10.(2009四川卷文)已知函数,下面结论错误的是
A. 函数的最小正周期为2
B. 函数在区间[0,]上是增函数
C.函数的图象关于直线=0对称
D. 函数是奇函数
答案 D
解析∵,∴A、B、C均正确,故错误的是D
【易错提醒】利用诱导公式时,出现符号错误
11.(2009全国卷Ⅱ理)已知中,, 则( )
A. B. C. D.
解析:已知中,,.
故选D.
答案 D
12.(2009湖北卷文)“sin=”是“”的 ( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 由可得,故成立的充分不必要条件,故选A.
13.(2009重庆卷文)下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 因为,由于正弦函数在区间上为递增函数,因此,即
二、填空题
14.(2009北京文)若,则 .
答案
解析 本题主要考查简单的三角函数的运算. 属于基础知识、基本运算的考查.
由已知,在第三象限,∴,∴应填.
15.(2009湖北卷理)已知函数则的值为 .
答案 1
解析 因为所以
故
【命题意图】在课改区高考试题中,十分重视弘扬和发展学生的数学应用意识.新课标卷更注意数学应用意识和实践能力的考查,试题设计更加注意贴近生活实践.
16. 函数,给出下列4个命题:
①在区间上是减函数; ②直线是函数图像的一条对称轴;
③函数f(x)的图像可由函数的图像向左平移而得到;
④若,则f(x)的值域是.
其中正确命题序号是 。②
17. 已知边长为4的正三角形的中心为,一个半径为8,
中心角为的扇形的顶点与重合,当扇形绕着逆
时针旋转时,请说明:与扇形的重叠部分
的面积变化特征: 。
18. 锐角△中,≥,且,则的最大值为 .
19. 设则的值等于__ .
20. 在△ABC中,BC=1,,当△ABC的面积等于时,__ .
21. 若△的三个内角的正弦值分别等于△的三个内角的余弦值,则△的三个内角从大到小依次可以为 (写出满足题设的一组解).
,另两角不惟一,但其和为
22. 在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,给出下列结论:
①若A>B>C,则;
②若;
③必存在A、B、C,使成立;
④若,则△ABC必有两解.
其中,真命题的编号为 .(写出所有真命题的编号)①④
23. 若函数对任意的存在常数,使得恒成立,则的最小正值是:
五.【思维总结】
1.几种终边在特殊位置时对应角的集合为:
| 角的终边所在位置 | 角的集合 |
| X轴正半轴 | |
| Y轴正半轴 | |
| X轴负半轴 | |
| Y轴负半轴 | |
| X轴 | |
| Y轴 | |
| 坐标轴 |
若α终边在第一象限则终边在第一或第三象限;2α终边在第一或第二象限或y轴正半轴。
若α终边在第二象限则终边在第一或第三象限;2α终边在第三或第四象限或y轴负半轴。
若α终边在第三象限则终边在第二或第四象限;2α终边在第一或第二象限或y轴正半轴。
若α终边在第四象限则终边在第二或第四象限;2α终边在第三或第四象限或y轴负半轴。
3.任意角的概念的意义,任意角的三角函数的定义,同角间的三角函数基本关系、诱导公式由于本重点是任意角的三角函数角的基础,因而三学习本节内容时要注意如下几点:(1)熟练地掌握常用的方法与技巧,在使用三角代换求解有关问题时要注意有关范围的;(2)要注意差异分析,又要活用公式,要善于瞄准解题目标进行有效的变形,其解题一般思维模式为:发现差异,寻找联系,合理转化
只有这样才能在高考中夺得高分。三角函数的值与点在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离,那么,,。所以,三角函数是以为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,又因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,故三角函数也可以看成实数为自变量的函数
4.运用同角三角函数关系式化简、证明
常用的变形措施有:大角化小,切割化弦等,应用 “弦化切”的技巧,即分子、分母同除以一个不为零的,得到一个只含的教简单的三角函数式。下载本文