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高中数学三角函数的概念与同角三角函数的基本关系试题

高中数学三角函数的概念与同角三角函数的基本关系试题

(一) 三角函数的定义

1、定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则:

y叫做α的正弦函数,记作sinα.即y=sinα;

x叫做α的余弦函数,记作cosα.即x=cosα;

(y)/(x)叫做α的正切函数,记作tanα.即(y)/(x)=tanα(x≠0)。

2、三角函数定义域

正弦函数、余弦函数、和正切函数统称为三角函数,通常记为:

正弦函数:y=sinx,x∈R

余弦函数:y=cosx,x∈R

正切函数:y=tanx,x≠(π)/(2)+kπ(k∈Z)

3、三角函数另一种定义

设点P(x,y)(不与原点重合)为角α终边上任意一点,点P与原点的距离为:r=sqrt(x^(2)+y^(2)),则:sinα=(y)/(r),cosα=(x)/(r),tanα=(y)/(x).

三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P的位置无关

(二) 三角函数的符号

【口诀记忆】“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.

其含义是在第一象限各三角函数值全为正,

在第二象限只有正弦值为正,在第三象限

只有正切值为正,在第四象限只有余弦值为正.

(三) 诱导公式一

由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等,由此得到诱导公式一:

sin(α+2kπ)=sinα

cos(α+2kπ)=cosα

tan(α+2kπ)=tanα其中k∈Z

注意:

(1)利用诱导公式一,可以把求任意角的三角函数值,转化为求0~2π(或0°~360°)范围内角的三角函数值.

(2)上面三个公式也可以统一写成:f(k·2π+α)=f(α)(k∈Z),或f(k·360°+α)=f(α)(k∈Z).

(四) 特殊角的三角函数值

(五) 三角函数的定义中常见的三种题型及解决方法

1、已知角α的终边上一点P的坐标,求角α的三角函数值

方法:先求出点P到原点的距离,再利用三角函数的定义求解;

2、已知角α的一个三角函数值和终边上的点P的横坐标或纵坐标,求与角α有关的三角函数值

方法:先求出点P到原点的距离(带参数),根据已知三角函数值及三角函数的定义建立方程,求出未知数,从而求解问题;

3、已知角α的终边所在的直线方程(y=kx,k≠0),求角α的三角函数值

方法:先设出终边上的一点P(a,ka)(a≠0),求出点P到原点的距离,再利用三角函数的定义求解(注意α的符号,对α分类讨论)

(六) 同角三角函数的基本关系

1、平方关系:sin^(2)α+cos^(2)α=1,文字表述:同一个角α的正弦、余弦的平方和等于1

2、商数关系:tanα=(sinα)/(cosα),文字表述:同一个角α的正弦、余弦的商等于角α的正切

注意以下三点:

(1)“同角”有两层含义:一是“角相同”,二是对“任意”一个角(在使函数有意义的前提下)关系式都成立,即与角的表达形式无关,如sin^23α+cos^23α=1成立,但是sin^2α+cos^2β=1就不一定成立.

(2)sin^2α是(sinα)^2的简写,读作“sinα的平方”,不能将sin^2α写成sinα^2,前者是α的正弦的平方,后者是α^2的正弦,两者是不同的,要弄清它们的区别,并能正确书写.

(3)注意同角三角函数的基本关系式都是对于使它们有意义的角而言的,sin^2α+cos^2α=1对一切α∈R恒成立,而tanα=(sinα)/(cosα)仅对α≠(π)/(2)+kπ(k∈Z)成立.

(七) 三角函数求值问题处理方法

1、同角三角函数的关系揭示了同角三角函数之间的基本关系,其常用的用途是“知一求二”,即在sinα,cosα,tanα三个值之间,知道其中一个可以求其余两个.解题时要注意角α的象限,从而判断三角函数值的正负.

2、已知三角函数值之间的关系式求其它三角函数值的问题,我们可利用平方关系或商数关系求解,其关键在于运用方程的思想及(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα的等价转化,分析解决问题的突破口.

(八) 三角函数式的化简技巧

①化切为弦,即把正切函数都化为正、余弦函数,从而减少函数名称,达到化繁为简的目的.

②对于含有根号的,常把根号里面的部分化成完全平方式,然后去根号达到化简的目的.

③对于化简含高次的三角函数式,往往借助于因式分解,或构造sin^(2)α+cos^(2)α=1,以降低函数次数,达到化简的目的.

(九) 三角函数恒等式证明

证明三角恒等式的过程,实质上是化异为同的过程,证明恒等式常用以下方法:

①证明一边等于另一边,一般是由繁到简.

②证明左、右两边等于同一个式子(左、右归一).

③比较法:即证左边-右边=0或(左边)/(右边)=1(右边≠0).

④证明与已知等式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立.

附:高一、高二上学期期末备考专题


1.高一数学试卷(持续更新中)

2.高二数学试卷(持续更新中)

3.高三数学试卷(持续更新中)

4.高一高二数学同步重难点

5.高三一轮二轮数学同步重难点

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