内容正文:
专题06 三角函数的概念与公式
一、知识速览
二、考点速览
知识点1 任意角与弧度制
1、角的概念
(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.
(2)象限角:以角的顶点为坐标原点,角的始边为x轴正半轴,建立平面直角坐标系.这样,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.
(3)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S={β|β=k·360°+α,k∈Z}.
2、弧度制
定义
把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad
角α的弧度数公式
|α|=(弧长用l表示)
角度与弧度的换算
①1°= rad;②1 rad=°
弧长公式
弧长l=|α|r
扇形面积公式
S=lr=|α|r2
知识点2 任意角的三角函数
三角函数
正弦
余弦
正切
定义
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么
叫做α的正弦,记作sin α
叫做α的余弦,记作cos α
叫做α的正切,记作tan α
各象限符号
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
三角函数线
有向线段MP为正弦线
有向线段OM为余弦线
有向线段AT为正切线
知识点3 同角三角函数基本关系式与诱导公式
1、平方关系:sin2α+cos2α=1.
2、商数关系:=tan α.
3、基本关系式的几种变形
(1)sin2α=1-cos2α=(1+cos α)(1-cos α);cos2α=1-sin2α=(1+sin α)(1-sin α).
(2)(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α.
(3)sin α=tan αcos α.
4、三角函数的诱导公式
公式
一
二
三
四
五
六
角
2kπ+α(k∈Z)
π+α
-α
π-α
-α
+α
正弦
sin α
-sin α
-sin α
sin α
cos α
cos α
余弦
cos α
-cos α
cos α
-cos α
sin α
-sin α
正切
tan α
tan α
-tan α
-tan α
口诀
函数名改变,符号看象限
函数名不变,符号看象限
“奇变偶不变,符号看象限”中的奇、偶是指π/2的奇数倍和偶数倍,变与不变指函数名称的变化。
知识点4 三角恒等变换公式
1、两角和与差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β)
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
C(α+β)
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
S(α-β)
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
S(α+β)
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
T(α-β)
tan(α-β)=;
变形:tan α-tan β=tan(α-β)(1+tan αtan β)
T(α+β)
tan(α+β)=;
变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β)
【注意】在公式T(α±β)中α,β,α±β都不等于kπ+(k∈Z),即保证tan α,tan β,tan(α±β)都有意义.
2、二倍角公式
S2α
sin 2α=2sin α cos α;
变形:1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2
C2α
cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
变形:cos2α=,sin2α=
T2α
tan 2α=
3、辅助角公式
一般地,函数f(α)=asin α+bcos α(a,b为常数)可以化为f(α)=sin(α+φ)
或f(α)=cos(α-φ) .
一、确定角终边所在象限的方法
法1分类讨论法:利用已知条件写出的范围(用表示),由此确定的范围,在对进行分类讨论,从而确定所在象限。
法2几何法:先把各象限分为等份,再从轴的正方向的上方起,逆时针依次将各区域标上一、二、三、四……则原来是第几象限的角,标号为几的区域即角终边所在的区域。
【典例1】(2022·全国·高三专题练习)(多选)如果α是第三象限的角,那么可能是下列哪个象限的角( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【典例2】(2022·全国·高三专题练习)(多选)如果是第四象限角,那么可能是(