三角函式基礎知識和主要公式

2022-06-12 06:06:02 字數 3020 閱讀 1796

三角函式基礎知識

(劃紅線內容重點學習,其餘部分建議學習)

1、任意角的三角函式

(1)任意角的三角函式的定義:角α的終邊上任意一點p的座標是(x,y),它與原點的距離是r(r>0),那麼角α的正弦、余弦、正切、餘切分別是

(2)三角函式值的符號

正弦值與餘割值對於第

一、二象限的角是正的,而對於第

三、四象限的角是負的.余弦值與正割值對於第

一、四象限的角是正的,而對於第

二、三象限的角是負的.

正切值與餘切值對於第

一、三象限的角是正的,而對於第

二、四象限角是負的,也可以按正的在各象限的函式來記,即「一全、二正弦,三切、四余弦」(正割、餘割分別與余弦、正弦符號相同)

2.同角三角函式的基本關係式

(1)倒數關係:sinαcsc=1 cosαsecα= tgαctgα=1

(3)平方關係:sin2α+cos2α=1 1+tg2α=sec2α 1+ctg2α=csc2α

3.誘導公式

(1) k·360°+α(k∈z),-α,180°±a,360°-α的三角函式值等於α的同名函式值,前面加上乙個把α角看成銳角時原函式值的符號,即

sin(k·360°+α)=sinα,cos(k·360°+α)=cosα

tg(k·360°+α)=tgα,ctg(k·360°+α)=ctgα(k∈z)

sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα

tg(-α)=-tgα,ctg(-α)=-tgα

sin(180°+α)=-sinα, cos(180°+α)=-cosα

tg(180°+α)=tgα, ctg(180°+α)=ctgα

sin(180°-α)=sinα,cos(180°-α)=-cosα

tg(180°-α)=-tgα,ctg(180°-α)=-ctgα

sin(360°-α)=-sinα,cos(360°-α)=cosα

tg(360°-α)=-tgα,ctg(360°-α)=-ctgα

(2) 90°±α, 270°±α的三角函式值等於a的餘名函式值,前面加上乙個把α看成銳角時原函式值的符號,例如sin(90°+α)=cosα, tg(270°+α)=-ctgα

綜上,誘導公式可概括為k·90°±α(k∈z)的三角函式值,等於α的同名(k為偶數時)或餘名(k為奇數時)的函式值,前面加上乙個把α看成銳角時原函式值的符號.簡稱之為「奇餘偶不變,符號看象限」.

4.三角函式的圖象和性質

(1)三角函式線

以原點為圓心,以單位長為半徑的圓叫做單位圓,如圖2—3,設角α的終邊與單位圓的交點為p ,過p作pm垂直於x軸,垂足為m,a(1,0)、b(0,1),過a、b點作單位的切線at、bs分別與角α的終邊或其反向延長線交於t、s則有向線及mp、om、at、bs、ot、os分別叫作角α的正弦線、余弦線、正切線、餘切線、正割線、餘割線.

(2)三角函式的圖象

正弦函式 y=sinx 余弦函式 y=cosx(如圖2—4)

正切函式 y=tgx 餘切函式 y=ctgx (如圖2—5)

(3)三角函式的週期

①週期函式

對於函式y=f(x),如果存在著乙個不為零的常數t,使得當x取定義域內的每乙個值時,都成立,那麼就把函式y=f(x)叫做週期函式,不為零的常數t叫做這個函式的週期.

②最小正週期:對於乙個週期函式來說、如果在所有的週期中存在著乙個最小正數,就把這個最小的正數叫做最小正週期.教科書上所指三角函式的週期均為最小正週期.

(4)三角函式的性質

5、積化和差與和差化積

(1)積化和差與和差化積各有四個公式,它們實質是一類公式的正用或逆用,即積化和差公式的逆用就是和差化積公式。這些公式既是重點,又是難點,只有掌握準確,才能熟練應用。

(2)積化和差公式是運用兩角和、兩角差的三角函式公式推導出來的,推導中用了「解方程組」的思想。

和差化積公式是從三角函式的積化和差的公式逆推出來的。推導中用了「換元」的思想。

我們要熟悉推導過程,掌握推導方法,這既有助於對公式的充分理解,又有助於運用公式解決問題。

(3)要注意尋找公式特徵,掌握它們的異同點:即角、函式名稱、函式間的運算、係數等方面的異同點。①只有係數絕對值相同的同名函式的和與差,才能運用公式化成和的形式。

②如果是一正弦與一余弦的和或差,可先用誘導公式化成積的形式。例如:

(4)對三角函式的和差化積,常因所採取的途徑不同,而導致結果在形式上的差異,但結果實際上是一致的(如上例)。

「和差化積」不能只注意到化成「三角函式的積」,而忽略了答案的最簡形式。例如,解如下習題:

把sin2α-sin2β化成積的形式。

解 sin2α-sin2β

=sin(α+β)·sin(α-β)

最後一步,往往會忽略丟掉,應予充分注意。

(5)把三角函式式化成積的形式,有時需要把某些數當成三角函

(6)將asinα+bcosα型的三角函式式化成積的形式,即asinα+

它為研究函式y=asinx+bcosx的性質提供了一條途徑。輔助角φ終邊所在

(7)所謂三角函式的和差化積是指:把「多項式」化為「單項式」而不影響原式的值的變形。因此四個和差化積公式的運用可分為以下幾種型別:

①直接運用公式;

②經過簡單變形後就可運用公式;

③設定輔助角,對形如asinx+bcosx型的三角函式式進行和差化積;

④「三項式」的和差化積問題,如把1+sinθ+cosθ化成積的形式。

6、兩角和與差的三角函式

sin(α±β)=sinαcosαβ±cosαsinβ

7、二倍角的正弦、余弦、正切

sin2α=2sinαcosα

1±sin2α=sin2α+cos2α±2sinαcosα=(sinα±cosα)2

cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α

sin3α=sin(2α+α)=sin2αcosα-cos2αsinα=3sinα-4sin3α

cos3α=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα=4cos3α-3cosα

8、半形的正弦、余弦、正切

-2α的半形等.

三角函式.

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