内容正文:
专题05三角函数
【专题综述与核心素养要求】
三角函数是一类最典型的周期函数.在高中数学课程中,《课程标准(2017年版)把三角函数内容安排在必修课程“主题二函数”中,把“函数概念与性质”“幂函数、指数函数、对数函数”“三角函数”“函数应用”视为一个整体,同时提出通过三角函数内容的学习使学生“重点在数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算和数学建模等素养上得到提升”.因此,在教科书的编写中应遵循“注重教科书的整体结构”“体现内容之间的有机衔接”“凸显内容和数学学科核心素养的融合”等原则,帮助学生从整体上把握三角函数的概念、性质和应用,理解“三角函数”与“函数概念与性质”以及“幂函数、指数函数、对数函数”等内容的联系,掌握利用三角函数构建数学模型的方法和技能,通过三角函数的定义、性质和应用等内容的学习,提升数学学科核心素养.
【重要知识点与题型快速预览】
【知识点精解精析】
基础知识点一:同角三角函数的基本关系
(1)同角三角函数的基本关系
基本关系式
语言描述
平方关系
同一个角的正弦、余弦的平方和等于1
商数关系
同一个角的正弦、余弦的商等于角的正切
温馨提示
①注意“同角”,这里“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,如成立,但是就不一定成立.
②是的简写,读作“的平方”,不能将写成,前者是的正弦的平方,后者是的正弦,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,对一切恒成立,而对成立.
基础知识点二:特殊角的三角函数值表
角
弧度
0
正弦
0
1
0
余弦
1
0
0
正切
0
1
不存在
0
不存在
基础知识点三:三角函数的诱导公式
公式一
,,
(其中)
公式二
,,
公式三
,,
公式四
,,
公式五
,
公式六
,
基础知识点四:正弦函数和余弦函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
最值
时,;
时,
时,;
时,
单调性
在
上为增函数;
在
上为减函数
在
上为增函数;
在
上为减函数
奇偶性
奇函数
偶函数
最小正周期
对称性
对称轴:,;
对称中心:,
对称轴:,;
对称中心:,
基础知识点五:由的图象得到(其中,)的图象的过程
先画出函数的图象,再把正弦曲线向左(右)平移个单位长度,得到的图象,然后使曲线上各点的横坐标变为原来的,得到函数的图象,最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的倍,得到函数的图象.
这一过程的步骤如下:
.
应注意还有一种途径:
.
这两个途径的关键差别在“相位变换”这一步骤上,其实质是要看自变量的变化情况.对于第一种途径,在相位变换这一步中是由变到,故应为“将函数图象上所有点向左(当时)或向右(当时)平移个单位长度得到函数的图象”;对于第二种途径,在相位变换这一步中是由到,即,实质是变化到,故应为“将函数的图象上所有点向左(当时)或向右(当)平移个单位长度得到函数图象”.两者平移的方向相同,但平移的单位长度不同,这是很容易出错的地方.
温馨提示
①,决定“形变”,决定“位变”.
②第一种途径是先平移后伸缩,第二种途径是先伸缩后平移,且两种途径平移的方向相同,但平移的单位长度不同.特别注意,不论是相位变换()还是周期变换()都是针对自变量“”而言的,变换时要注意顺序.
基础知识点六:两角和与差的余弦公式
,简记作.
,简记作.
上述两个公式的记忆口诀:“余余正正,符号相反”.
基础知识点七:两角和与差的正弦公式
,简记作.
,简记作.
上述两个公式的记忆口诀:“正余余正,符号相同”.
基础知识点八:两角和与差的正切公式
,简记作.
,简记作.
基础知识点九:二倍角的正弦、余弦、正切公式
,
,
.
基础知识点十:化简三角函数式时常用的变换技巧
(1)角的代换
将未知角用已知角表示出来,使之能直接运用公式,像这样的代换方法就是角的代换.
常见的配角技巧:
;
;
;
;
;
.
(2)公式的逆用和变形
公式的顺用是常见的,但逆用和变形往往容易被忽视.公式的逆用和变形不仅能开拓思路,而且能培养从正向思维向逆向思维转化的能力,只有熟悉了公式的逆用和变形,才能熟练掌握公式的应用.
①逆用:.
②角变换后使用:
.
③移项使用:
;
.
④公式的变形:
i..
ii..
iii..
iv..
v.升幂公式:;.
vi.降幂公式:;.
⑤“1”的变形
,,
,.
(3)辅