
三角函数奇偶性
-中国结的英文
2023年2月16日发(作者:华氏度符号)1
三角函数
一、任意角、弧度制及任意角的三角函数
1.任意角
(1)角的概念的推广
①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.
正角:按逆时针方向旋转形成的角
任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角
零角:不作任何旋转形成的角
②按终边位置不同分为象限角和轴线角.
角
的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称
为第几象限角.
第一象限角的集合为36036090,kkk
第二象限角的集合为36090360180,kkk
第三象限角的集合为36,kkk
第四象限角的集合为36,kkk
终边在x轴上的角的集合为180,kk
终边在y轴上的角的集合为18090,kk
终边在坐标轴上的角的集合为90,kk
(2)终边与角α相同的角可写成α+k·360°(k∈Z).终边与角
相同的角的集合为360,kk
(3)弧度制
①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.
③半径为r的圆的圆心角
所对弧的长为
l
,则角
的弧度数的绝对值是
l
r
④若扇形的圆心角为为弧度制,半径为r,弧长为
l
,周长为
C
,面积为
S
,则lr,
2Crl
,
2
11
22
Slrr.
2.任意角的三角函数定义
设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P(x,y),它与原点的距离为
22rrxy,那么角α的正弦、余弦、
正切分别是:sinα=
y
r
,cosα=
x
r
,tanα=
y
x
.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三
正切、四余弦)
3.特殊角的三角函数值
2
角度
函数
13515
角a的弧度0π/6π/4π/3π/22π/33π/45π/6π3π/22π
sina01/2√2/2√3/21√3/2√2/21/20-10
cosa1√3/2√2/21/20-1/2-√2/2-√3/2-101
tana0√3/31√3-√3-1-√3/300
二、同角三角函数的基本关系与诱导公式
A.基础梳理
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号)
(2)商数关系:
sinα
cosα
=tanα.(3)倒数关系:1cottan
2.诱导公式
公式一:sin(α+2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cos_α,tan)2tan(k其中k∈Z.
公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tanα.
公式三:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cos_α,tantan
.
公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,tantan.
公式五:sin
π
2
-α
=cos_α,cos
π
2
-α
=sinα.
公式六:sin
π
2
+α
=cos_α,cos
π
2
+α
=-sin_α.
诱导公式可概括为k·
π
2
±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指
π
2
的奇数
倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,
则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角
....
时,根据k·
π
2
±α在哪个象限判断原
.
三角
..
函数值的符号,最后作为结
果符号.
B.方法与要点
一个口诀
1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.
2、四种方法
在求值与化简时,常用方法有:
(1)弦切互化法:主要利用公式tanα=
sinα
cosα
化成正、余弦.
(2)和积转换法:利用(sinθ±cosθ)2=1±2sinθcosθ的关系进行变形、转化.
(cossin、cossin、cossin三个式子知一可求二)
3
(3)巧用“1”的变换:1=sin2θ+cos2θ=sin
2
=tan
π
4
(4)齐次式化切法:已知ktan,则
nmk
bak
nm
ba
nm
ba
tan
tan
cossin
cossin
三、三角函数的图像与性质
学习目标:
1会求三角函数的定义域、值域
2会求三角函数的周期:定义法,公式法,图像法(如
xysin
与xycos的周期是)。
3会判断三角函数奇偶性
4会求三角函数单调区间
5知道三角函数图像的对称中心,对称轴
6知道sin()yAx,cos()yAx,tan()yAx的简单性质
(一)知识要点梳理
1、正弦函数和余弦函数的图象:正弦函数sinyx和余弦函数cosyx图象的作图方法:五点法:先取横坐标分别
为0,
3
,,,2
22
的五点,再用光滑的曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线和余弦曲线在一个周期内的图象。
1
-1
y=sinx
-3
2
-5
2
-7
2
7
2
5
2
3
2
2
-
2
-4
-3
-2
4
3
2
-
o
y
x
1
-1
y=cosx
-3
2
-5
2
-7
2
7
2
5
2
3
2
2
-
2
-4
-3
-2
4
3
2
-
o
y
x
2、正弦函数sin()yxxR、余弦函数cos()yxxR的性质:
(1)定义域:都是R。
(2)值域:都是1,1,
对sinyx,当2
2
xkkZ
时,y取最大值1;当
3
2
2
xkkZ
时,y取最小值-1;
对cosyx,当2xkkZ时,y取最大值1,当2xkkZ时,y取最小值-1。
(3)周期性:sinyx,cosyx的最小正周期都是2
;
(4)奇偶性与对称性:
①正弦函数sin()yxxR是奇函数,对称中心是,0kkZ,对称轴是直线
2
xkkZ
;
②余弦函数cos()yxxR是偶函数,对称中心是,0
2
kkZ
,对称轴是直线xkkZ;(正(余)
弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于
x
轴的直线,对称中心为图象与
x
轴的交点)。
(5)单调性:
4
sin2,2
22
yxkkkZ
在上单调递增,在
3
2,2
22
kkkZ
单调递减;
cosyx在2,2kkkZ上单调递增,在2,2kkkZ上单调递减。特别提醒,别忘了kZ!
3、正切函数tanyx的图象和性质:
(1)定义域:{|,}
2
xxkkZ
。
(2)值域是R,无最大值也无最小值;
(3)奇偶性与对称性:是奇函数,对称中心是,0
2
k
kZ,特别提醒:正(余)切型函数的对称中心有两类:一
类是图象与
x
轴的交点,另一类是渐近线与
x
轴的交点,但无对称轴,这是与正弦、余弦函数的不同之处。
(4)单调性:正切函数在开区间,
22
kkkZ
内都是增函数。但要注意在整个定义域上不具有单调性。
4、正弦、余弦、正切函数的图像和性质
sinyx
cosyx
tanyx
图象
定义域
RR
,
2
xxkk
值域1,11,1
R
最值
当
2
2
xk
k时,
max
1y;当
2
2
xk
k时,
min
1y.
当2xkk时,
max
1y;当
2xk
k时,
min
1y.
既无最大值也无最小值
周期性
22
奇偶性奇函数偶函数奇函数
单调性
在2,2
22
kk
k上是增函数;在
3
2,2
22
kk
k上是减函数.
在2,2kkk上是
增函数;在2,2kk
k上是减函数.
在,
22
kk
k上是增函数.
函
数
性
质
5
对称性
对称中心,0kk
对称轴
2
xkk
对称中心,0
2
kk
对称轴xkk
对称中心,0
2
k
k
无对称轴
5、研究函数sin()yAx性质的方法:类比于研究sinyx的性质,只需将sin()yAx中的x看
成sinyx中的
x
。
函数y=Asin(x+)(A>0,>0)的性质。
(1)定义域:R
(2)值域:[-A,A]
(3)周期性:
2
||
T
①()sin()fxAx和()cos()fxAx的最小正周期都是
2
||
T
。
②()tan()fxAx的最小正周期都是
||
T
。
(4)单调性:函数y=Asin(x+)(A>0,
>0)的
单调增区间可由2k-
2
≤x+≤2k+
2
,k∈z解得;
单调减区间可由2k+
2
≤x+≤2k+
3
2
,k∈z解得。
在求sin()yAx的单调区间时,要特别注意A和
的符号,通过诱导公式先将
化正。
如函数2
3
ysin(x)
的递减区间是______
(答:
解析:y=,所以求y的递减区间即是求
的递增区间,由得
,所以y的递减区间是
四、函数
sinyAx的图像和三角函数模型的简单应用
一、知识要点
1、几个物理量:①振幅:;②周期:
2
;③频率:
1
2
f
;④相位:x;⑤初相:.
2、函数sin()yAx表达式的确定:A由最值确定;
由周期确定;由图象上的特殊点确定.
函数sinyx,当1
xx
时,取得最小值为min
y
;当2
xx
时,取得最大值为max
y
,则
maxmin
1
2
yy
,
maxmin
1
2
yy
,
21122
xxxx
.
3、函数sin()yAx图象的画法:①“五点法”――设Xx,令X=0,
3
,,,2
22
求出相应的
x
值,
6
y=sinx
y=sinx
横坐标
伸(缩)
1
倍
左(右)
平移
纵坐标
伸(缩)A倍
sinyx
sinyx
xAysin
y=sinx
左(右)
平移
纵坐标
伸(缩)A倍
横坐标
伸(缩)
1
倍
左(右)
平移
xAysin
xAysin
横坐标
伸(缩)
倍
横坐标
伸(缩)
1
倍
sinyAx
纵坐标
伸(缩)A倍
横坐标
伸(缩)
1
倍
xysin
xAysin
xysin
sinyAx
纵坐标
伸(缩)A倍
左(右)
平移
左(右)
平移
纵坐标
伸(缩)A倍
计算得出五点的坐标,描点后得出图象;②图象变换法:这是作函数简图常用方法。
4、函数y=sinx的图象经变换可得到sinyAx0>
的图象
5、函数sin()yAxb的图象与sinyx图象间的关系:①函数sinyx的图象向左(>0)或向右(<0)
平移||个单位得sinyx的图象;②函数sinyx图象的纵坐标不变,横坐标变为原来的
1
,得到函
数sinyx的图象;③函数sinyx图象的横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,得到函数
sin()yAx的图象;④函数sin()yAx图象向上(0b)或向下(0b)平移||b个单位,得到
sinyAxb的图象。
要特别注意,若由sinyx得到sinyx的图象,则向左或向右平移应平移||
个单位,
如要得到函数y=sin(2x-
π
3
)的图象,只需将函数y=sin2x的图象()
(A)向左平移
π
3
个单位(B)向右平移
π
3
个单位
(C)向左平移
π
6
个单位(D)向右平移
π
6
个单位
6、函数y=Acos(x+)和y=Atan(x+)的性质和图象的变换与y=Asin(x+)类似。
三角恒等变换
1、两角和与差的正弦、余弦和正切公式:
⑴coscoscossinsin;⑵coscoscossinsin;
⑶sinsincoscossin;⑷sinsincoscossin;
⑸
tantan
tan
1tantan
(tantantan1tantan);
7
⑹
tantan
tan
1tantan
(tantantan1tantan).
如
oooo40tan20tan340tan20tan;(答案:3)
2、二倍角的正弦、余弦和正切公式:
⑴sin22sincos.222)cos(sincossin2cossin2sin1
如cos2
5π
12
+cos2
π
12
+cos
5π
12
cos
π
12
的值等于;(答案:
5
4
)
⑵2222cos2cossin2cos112sin
升幂公式221cos22cos,1cos22sin
降幂公式2
1cos2
cos
2
,2
1cos2
sin
2
.
⑶
2
2tan
tan2
1tan
.
3、二弦归一把两个三角函数的和或差化为一个三角函数:22sincossinabab,其中tan
b
a
.
4、三角变换时运算化简的过程中运用较多的变换,灵活运用三角公式,掌握运算化简的方法.常用的方法技巧如下:
(1)角的变换:在三角化简,求值,证明中,表达式中往往出现较多的异角,可根据角与角之间的和差,倍半,互补,
互余的关系,寻找条件与结论中角的关系,运用角的变换,使问题获解,对角的变形如:
①2是
的二倍;4是2的二倍;
是
2
的二倍;
2
是
4
的二倍;
②1545306045ooooo;问:
12
sin
;
12
cos
;
③)(;④)
4
(
24
;⑤)
4
()
4
()()(2
;等等.
如[1]
21
tan,tan,tan
5444
则.(答案:
3
22
)
[2]若cos(α+β)=
4
5
,cos(α-β)=-
4
5
,且
π
2
<α-β<π,
3π
2
<α+β<2π,则cos2α=_____,cos2β=_____.
(答案:-
7
25
,-1)
[3]已知
sincos2
1,tan,
1cos23
则tan2;(答案:
1
8
)
(2)函数名称变换:三角变形中,常常需要变函数名称为同名函数。如在三角函数中正余弦是基础,通常化切为弦,
变异名为同名(二弦归一)。
如
)10tan31(50sinoo;
13
2cos10sin10
2sin3010
22
cos103sin102sin40cos40sin80
=sin50sin50sin501
cos10cos10cos10cos10cos10cos10
oo
oo
ooooo
ooo
oooooo
解析:原式
(3)常数代换:在三角函数运算,求值,证明中,有时需要将常数转化为三角函数值,例如常数“1”的代换变形有:
221sincossin90tan45oo
(4)幂的变换:降幂是三角变换时常用方法,对次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的方法。常用降幂公式
8
有:;。有时需要升幂,常用升幂公式
有:;.如对无理式cos1
常用升幂化为有理式.
(5)公式变形:三角公式是变换的依据,应熟练掌握三角公式的顺用,逆用及变形应用。
如:coscossinsin=____________;sincoscossin=____________;
____________tantan;___________tantan1;
____________tantan;___________tantan1;
sincos
____________;2sincos
22
____________;
2222cossin____________2cos1____________2sin1____________;;;
cos1;cos1;
tan2;2tan1;
sincosab;(其中tan;)
(6)三角函数式的化简运算基本规则:复角化单角,异角化同角,见切化弦,二弦归一,高次化低次,特殊值与特殊
角的三角函数互化。