高中數(shù)學(xué)必修4三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)歸納
高中數(shù)學(xué)必修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第一章三角函數(shù)(初等函數(shù)二)
正角:按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)形成的角1、任意角負(fù)角:按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)形成的角
零角:不作任何旋轉(zhuǎn)形成的角2、角的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,角的始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊落在第幾象限,則稱為第幾象限角.
第二象限角的集合為k36090k360180,k
第三象限角的集合為k360180k360270,k第四象限角的集合為k360270k360360,k終邊在x軸上的角的集合為k180,k
終邊在y軸上的角的集合為k18090,k終邊在坐標(biāo)軸上的角的集合為k90,k
第一象限角的集合為k360k36090,k
例1.已知900900,900900,求2的范圍。
解:9090,450002450,900900,
2(2),135021350
例2.若集合Ax|kxk,kZ,Bx|2x2,3則AB=_______________________________________。解[2,0][2,2]Ax|kxk,kZ...[333,0]3[,]...3、與角終邊相同的角的集合為k360,k例3.與201*0終邊相同的最大負(fù)角是_______________。
-1-
解.202201*253060(0202)04、已知是第幾象限角,確定
n所在象限的方法:先把各象限均分n等n*份,再?gòu)膞軸的正半軸的上方起,依次將各區(qū)域標(biāo)上一、二、三、四,則原來(lái)
是第幾象限對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)即為終邊所落在的區(qū)域.
n例4.設(shè)角屬于第二象限,且cos2cos2,則
角屬于()2A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限解.C2k22k,(kZ),k42k2,(kZ),
當(dāng)k2n,(nZ)時(shí),
在第一象限;當(dāng)k2n1,(nZ)時(shí),在第三象限;220,而cos2cos2cos22在第三象限;
5、長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度.
6、半徑為r的圓的圓心角所對(duì)弧的長(zhǎng)為l,則角的弧度數(shù)的絕對(duì)值是l.r1807、弧度制與角度制的換算公式:2360,1,157.3.1808、若扇形的圓心角為為弧度制,半徑為r,弧長(zhǎng)為l,周長(zhǎng)為C,面積為S,
11則lr,C2rl,Slrr2.
22例5如果1弧度的圓心角所對(duì)的弦長(zhǎng)為2,那么這個(gè)圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)為()
1A.B.sin0.5C.2sin0.5D.tan0.5
sin0.5111,lr解4.A作出圖形得sin0.5,r
rsin0.5sin0.59、設(shè)是一個(gè)任意大小的角,的終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)是x,y,它與原點(diǎn)的距離是rrx2y20,則sinyxy,cos,tanx0.rrx例6.若角6000的終邊上有一點(diǎn)4,a,則a的值是()
解:tan6000a,a4tan60004tan60043410、三角函數(shù)在各象限的符號(hào):第一象限全為正,第二象限正弦為正,第三象限
-2-
正切為正,第四象限余弦為正.
11、三角函數(shù)線:sin,cos,tan.
y17的正弦線和余弦線,則給出的以下18不等式:①M(fèi)POM0;②OM0MP;③OMMP0;④MP0OM,
例7.設(shè)MP和OM分別是角
PTOMAx其中正確的是_____________________________。解.②sin1717MP0,cosOM0181812、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系:1sin2cos21
sin21cos2,cos21sin2;2sinsintancos,cos.
tansintancos4,并且是第二象限的角,那么tan的值等于()513、三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式:
例8.已知sin1sin2ksin,cos2kcos,tan2ktank.2sinsin,coscos,tantan.3sinsin,coscos,tantan.4sinsin,coscos,tantan.
口訣:函數(shù)名稱不變,符號(hào)看象限.
5sincos,cossin.22cos,cossin.226sin口訣:正弦與余弦互換,符號(hào)看象限.例9.滿足sinx3的x的集合為_________________________________。214、函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)向左(右)平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)
ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮
-3-
短)到原來(lái)的
1倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)ysinx的圖象;再將函數(shù)
ysinx的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的倍(橫坐標(biāo)不變),得到函數(shù)ysinx的圖象.
函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的得到函數(shù)
1倍(縱坐標(biāo)不變),
ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)向左(右)平移個(gè)單
位長(zhǎng)度,得到函數(shù)ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的倍(橫坐標(biāo)不變),得到函數(shù)
ysinx的圖象.
例10.將函數(shù)ysin(x)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),
3再將所得的圖象向左平移個(gè)單位,得到的圖象對(duì)應(yīng)的解析式是()
3111A.ysinxB.ysin(x)C.ysin(x)D.ysin(2x)
222266111解ysin(x)ysin(x)ysin[(x)]ysin(x)
32323326函數(shù)ysinx0,0的性質(zhì):①振幅:;②周期:相:.
函數(shù)ysinx,當(dāng)xx1時(shí),取得最小值為ymin;當(dāng)xx2時(shí),取得最大值為ymax,則11ymaxymin,ymaxymin,x2x1x1x2.2222;③頻率:f1;④相位:x;⑤初2例11.如圖,某地一天從6時(shí)到11時(shí)的溫度變化曲線近似滿足函數(shù)yAsin(x)b
(1)求這段時(shí)間最大溫差;(2)寫出這段曲線的函數(shù)解析式
解(1)20°;(2)y10sin(x-5)20
84-4-
15、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和正切函數(shù)的圖象與性質(zhì):函ycosx數(shù)ysinx性質(zhì)ytanx圖象定義域值域RRxxk,k2R1,1當(dāng)x2k1,1k當(dāng)x2kk時(shí),2最值時(shí),ymax1;當(dāng)x2kymax1;當(dāng)x2k2k時(shí),ymin1.既無(wú)最大值也無(wú)最小值k時(shí),ymin1.周期性奇偶性22奇函數(shù)偶函數(shù)奇函數(shù)在2k,2k22在2k,2kk在k,k上是增函數(shù);在k單上是增函數(shù);在22調(diào)2k,2k3性2k,2kk上是增函數(shù).22k上是減函數(shù).k上是減函數(shù).對(duì)稱中心對(duì)稱中心對(duì)k,0kk,0k稱2對(duì)稱軸性對(duì)稱軸xkkxkk2-5-
對(duì)稱中心k,0k2無(wú)對(duì)稱軸例12.(1)求函數(shù)ylog211的定義域。sinx(2)設(shè)f(x)sin(cosx),(0x),求f(x)的最大值與最小值。
111110,log21,2,0sinxsinxsinxsinx25,x2k,kZ2kx2k或2k665k,k2]k[2k,2k),Z(為所求。)(266.解:(1)log2,是f(t)sint的遞增區(qū)間(2)當(dāng)0x時(shí),1cosx1,而[11]x時(shí),1當(dāng)cosf(x)n(1)minsix時(shí),1當(dāng)cos。f(x)1maxsin例13.已知tan,且3;sin1122是關(guān)于x的方程xkxk30的兩個(gè)實(shí)根,tan7,求cossin的值.2解:tan117k231,k2,而3,則tank2,tantan2得tan1,則sincos2,cossin2。2例14.已知函數(shù)yf(x)的圖象上的每一點(diǎn)的縱坐標(biāo)擴(kuò)大到原來(lái)的4倍,橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來(lái)的2倍,然后把所得的圖象沿x軸向左平移
,這樣得到的曲線和y2sinx的圖象2相同,則已知函數(shù)yf(x)的解析式為_______________________________.
右移個(gè)單位12xy解.ysin(2x)y2sin222sinx(2橫坐標(biāo)縮小到原來(lái)的2倍)x2y2sin(
1)總坐標(biāo)縮小到原來(lái)的4倍ysin(x2)222-6-
擴(kuò)展閱讀:高中數(shù)學(xué)必修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié):第一章 三角函數(shù)
高中數(shù)學(xué)必修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第一章三角函數(shù)
正角:按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)形成的角1、任意角負(fù)角:按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)形成的角
零角:不作任何旋轉(zhuǎn)形成的角2、角的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,角的始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊落在第幾象限,則稱為第幾象限角.
第二象限角的集合為k36090k360180,k
第三象限角的集合為k360180k360270,k第四象限角的集合為k360270k360360,k終邊在x軸上的角的集合為k180,k
終邊在y軸上的角的集合為k18090,k終邊在坐標(biāo)軸上的角的集合為k90,k
3、與角終邊相同的角的集合為k360,k
第一象限角的集合為k360k36090,k
4、長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度.
5、半徑為r的圓的圓心角所對(duì)弧的長(zhǎng)為l,則角的弧度數(shù)的絕對(duì)值是l.r1806、弧度制與角度制的換算公式:2360,1,157.3.1807、若扇形的圓心角為為弧度制,半徑為r,弧長(zhǎng)為l,周長(zhǎng)為C,面積為S,則lr,C2rl,
11Slrr2.
228、設(shè)是一個(gè)任意大小的角,的終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)是x,y,它與原點(diǎn)的距離是
rrx2y20,則sinyxy,cos,tanx0.rrxyPTO系
:MAx9、三角函數(shù)在各象限的符號(hào):第一象限全為正,第二象限正弦為正,
第三象限正切為正,第四象限余弦為正.
10、三角函數(shù)線:sin,cos,tan.11、角三角函數(shù)的基本關(guān)
1sin2cos212sintancossin21cos2,cos21sin2;
sinsintancos,cos.
tan12、函數(shù)的誘導(dǎo)公式:
1sin2ksin,cos2kcos,tan2ktank.2sinsin,coscos,tantan.3sinsin,coscos,tantan.4sinsin,coscos,tantan.
口訣:函數(shù)名稱不變,符號(hào)看象限.
5sincos,cossin.6sincos,cossin.2222口訣:正弦與余弦互換,符號(hào)看象限.13、①的圖象上所有點(diǎn)向左(右)平移
個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)ysinx的圖象;再將函數(shù)
1ysinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的
倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)
ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的倍
(橫坐標(biāo)不變),得到函數(shù)ysinx的圖象.
②數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的
1倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)
ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)向左(右)平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)
ysinx的圖象;再將函數(shù)ysinx的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)(縮短)到原來(lái)的倍
(橫坐標(biāo)不變),得到函數(shù)ysinx的圖象.14、函數(shù)ysinx0,0的性質(zhì):①振幅:;②周期:2;③頻率:f1;④相位:x;⑤初相:.2函數(shù)ysinx,當(dāng)xx1時(shí),取得最小值為ymin;當(dāng)xx2時(shí),取得最大值為ymax,則
11ymaxymin,ymaxymin,x2x1x1x2.222
15、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和正切函數(shù)的圖象與性質(zhì):性質(zhì)函數(shù)ysinxycosxytanx圖象定義域RRxxk,k2值域當(dāng)1,1x2k1,1當(dāng)x2kk時(shí),時(shí),R2k最值ymax1;當(dāng)x2k2ymax1;當(dāng)x2k既無(wú)最大值也無(wú)最小值k時(shí),ymin1.周期性奇偶性在k時(shí),ymin1.2偶函數(shù)2奇函數(shù)奇函數(shù)2k,2k22單調(diào)性在2k,2kkk上是增函數(shù);在32k,2k22上是增函數(shù);在2k,2k在k2,k2k上是減函數(shù).k上是增函數(shù).k上是減函數(shù).對(duì)對(duì)稱性稱中心對(duì)稱中心k,0k對(duì)稱軸對(duì)稱中心k,0k2對(duì)稱軸xkkxk2k,0k2無(wú)對(duì)稱軸k
第二章平面向量
16、向量:既有大小,又有方向的量.?dāng)?shù)量:只有大小,沒(méi)有方向的量.有向線段的三要素:起點(diǎn)、方向、長(zhǎng)度.零向量:長(zhǎng)度為0的向量.單位向量:長(zhǎng)度等于1個(gè)單位的向量.平行向量(共線向量):方向相同或相反的非零向量.零向量與任一向量平行.相等向量:長(zhǎng)度相等且方向相同的向量.
17、向量加法運(yùn)算:
⑴三角形法則的特點(diǎn):首尾相連.⑵平行四邊形法則的特點(diǎn):共起點(diǎn).
⑶三角形不等式:ababab.
⑷運(yùn)算性質(zhì):①交換律:abba;
②結(jié)合律:abcabc;③a00aa.
C⑸坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)ax1,y1,bx2,y2,則abx1x2,y1y2.
18、向量減法運(yùn)算:
⑴三角形法則的特點(diǎn):共起點(diǎn),連終點(diǎn),方向指向被減向量.
ab⑵坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)ax1,y1,bx2,y2,則abx1x2,y1y2.設(shè)、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為x1,y1,x2,y2,則x1x2y,1y2.
abCC
19、向量數(shù)乘運(yùn)算:
⑴實(shí)數(shù)與向量a的積是一個(gè)向量的運(yùn)算叫做向量的數(shù)乘,記作a.①
aa;
②當(dāng)0時(shí),a的方向與a的方向相同;當(dāng)0時(shí),a的方向與a的方向相反;當(dāng)0時(shí),a0.
⑵運(yùn)算律:①aa;②aaa;③abab.
⑶坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)ax,y,則ax,yx,y.
20、向量共線定理:向量aa0與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個(gè)實(shí)數(shù),使ba.
設(shè)ax1,y1,bx2,y2,其中b0,則當(dāng)且僅當(dāng)x1y2x2y10時(shí),向量a、bb0共線.
21、平面向量基本定理:如果e1、e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)1、2,使a1e12e2.(不共線的向量e1、e2作為這一平面內(nèi)所有向量的一組基
底)
22、分點(diǎn)坐標(biāo)公式:設(shè)點(diǎn)是線段12上的一點(diǎn),1、2的坐標(biāo)分別是x1,y1,x2,y2,當(dāng)12時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)是x1x2y1y2時(shí),就為中點(diǎn)公式。)(當(dāng)1,.
1123、平面向量的數(shù)量積:
⑴ababcosa0,b0,0180.零向量與任一向量的數(shù)量積為0.
⑵性質(zhì):設(shè)a和b都是非零向量,則①abab0.②當(dāng)a與b同向時(shí),abab;當(dāng)a與b反22向時(shí),abab;aaaa或aaa.③abab.
⑶運(yùn)算律:①abba;②ababab;③abcacbc.
⑷坐標(biāo)運(yùn)算:設(shè)兩個(gè)非零向量ax1,y1,bx2,y2,則abx1x2y1y2.
22222若ax,y,則axy,或axy.設(shè)ax1,y1,bx2,y2,則ab1x2x1.y20y設(shè)a、b都是非零向量,ax1,y1,bx2,y2,是a與b的夾角,則x1x2y1y2abcos.
2222abx1y1x2y2第三章三角恒等變換
24、兩角和與差的正弦、余弦和正切公式:
⑴coscoscossinsin;⑵coscoscossinsin;⑶sinsincoscossin;⑷sinsincoscossin;⑸tantantan(tantantan1tantan);
1tantantantan(tantantan1tantan).
1tantan⑹tan25、二倍角的正弦、余弦和正切公式:
222⑴sin22sincos.1sin2sincos2sincos(sincos)
⑵cos2cos2sin22cos2112sin2
2,1cos2sin2升冪公式1cos2cos22
降冪公式cos2⑶tan2cos211cos22,sin.222tan.21tan萬(wàn)能公式:αα2tan1tan22;cosα2sinααα1tan21tan222:26、半角公式
α1cosαα1cosαcos;sin2222α1cosαsinα1cosα
tan21cosα1cosαsinα(后兩個(gè)不用判斷符號(hào),更加好用)
x)B27、合一變形把兩個(gè)三角函數(shù)的和或差化為“一個(gè)三角函數(shù),一個(gè)角,一次方”的yAsin(形式。sincos22sin,其中tan.28、三角變換是運(yùn)算化簡(jiǎn)的過(guò)程中運(yùn)用較多的變換,提高三角變換能力,要學(xué)會(huì)創(chuàng)設(shè)條件,靈活運(yùn)用三角公式,掌握運(yùn)算,化簡(jiǎn)的方法和技能.常用的數(shù)學(xué)思想方法技巧如下:
(1)角的變換:在三角化簡(jiǎn),求值,證明中,表達(dá)式中往往出現(xiàn)較多的相異角,可根據(jù)角與角之間的和差,倍半,互補(bǔ),互余的關(guān)系,運(yùn)用角的變換,溝通條件與結(jié)論中角的差異,使問(wèn)題獲解,對(duì)角的變形如:
①2是的二倍;4是2的二倍;是
的二倍;是的二倍;22430o;cos;②1545306045;問(wèn):sin12122ooooo③();④
42(4);
⑤2()()(4)(4);等等
(2)函數(shù)名稱變換:三角變形中,常常需要變函數(shù)名稱為同名函數(shù)。如在三角函數(shù)中正余弦是基礎(chǔ),通常
化切為弦,變異名為同名。
(3)常數(shù)代換:在三角函數(shù)運(yùn)算,求值,證明中,有時(shí)需要將常數(shù)轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)值,例如常數(shù)“1”的
代換變形有:1sincostancotsin90tan45
(4)冪的變換:降冪是三角變換時(shí)常用方法,對(duì)次數(shù)較高的三角函數(shù)式,一般采用降冪處理的方法。常用
降冪公式有:;。降冪并非絕對(duì),有時(shí)需要升冪,如對(duì)無(wú)理式
22oo1cos常用升冪化為有理式,常用升冪公式有:;;
(5)公式變形:三角公式是變換的依據(jù),應(yīng)熟練掌握三角公式的順用,逆用及變形應(yīng)用。如:
1tan1tan_______________;______________;
1tan1tantantan____________;1tantan___________;tantan____________;1tantan___________;
2tan;1tan2;
tan20otan40o3tan20otan40o;
sincos=;
asinbcos=;(其中
tan;)
1cos;1cos;
(6)三角函數(shù)式的化簡(jiǎn)運(yùn)算通常從:“角、名、形、冪”四方面入手;
基本規(guī)則是:見(jiàn)切化弦,異角化同角,復(fù)角化單角,異名化同名,高次化低次,無(wú)理化有理,特殊值
與特殊角的三角函數(shù)互化。
如:sin50o(13tan10o);
tancot。
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