内容正文:
苏教版 数学 必修第一册
第7章 三角函数
7.4 三角函数应用
网络构建·知识导图
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要点归纳·典例提升
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要点一 任意角的三角函数定义
1.任意角的三角函数的定义是本章的重要考点之一,多以选择、填空形式考查,牢记求解步骤是关键.
2.掌握任意角的三角函数的定义,重点提升数学运算素养.
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【典例1】(1) [2023连云港月考] (多选题)已知角 的终边经过点 ,
且 ,则 的值是( )
BC
A. B. C. D.
(2)已知角 的终边经过点 ,则 的值为_ _.
<m></m>
[解析] 因为角 的终边经过点 ,
所以 , ,所以 ,故答案为 .
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规律方法 利用定义求三角函数值的两种方法
(1)先由射线与单位圆相交求出交点坐标,再利用正弦、余弦、正切函数的定义,
求出相应的三角函数值.
(2)取角 的终边上任意一点 (原点除外),则对应的角 的正弦值
,余弦值 ,正切值 .当角 的终边上点的坐标
以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.
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跟踪训练1 已知角 的终边上一点 ,且 ,
(1)求 的值;
解 由题可设 , ,
所以 ( 为原点),则 .
所以 ,
所以 ,即 ,
解得 .
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(2)求出 和 .
解 当 时, , , ;
当 时, , , .
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要点二 三角函数式的化简、求值
1.三角函数式的化简、求值主要考查同角三角函数基本关系式和诱导公式,这是解
决三角函数问题的基本功,牢记公式并能对公式进行正用、逆用及变形用,多考查
, , 三者之间的相互转化以及弦化切问题.
2.掌握三角函数式的化简、求值,重点提升数学运算素养.
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角度1 同角三角函数基本关系式的应用
【典例2】 已知 ,求:
(1) ;
(2) ;
(3) 的值.
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(2)原式
.
(3)原式 .
解 因为 ,所以 .
(1) 原式 .
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规律方法 同角三角函数基本关系式的应用方法
(1)利用 可以实现角 的正弦、余弦的转化,利用
可以实现角 弦切互化.
(2)关系式的逆用与变形应用: , ,
, .
, 的齐次式的应用:分式中分子与分母是关于 , 的齐次
式或含有 , 及 的式子求值时,可将所求式子的分母看作“1”,
利用“ ”代换后转化为“切”求解.
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跟踪训练2 已知 是第三象限角,且 .
(1)求 的值;
解 因为 ,
所以 ,所以 ,
根据 是第三象限角,可知 ,所以 .
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(2)求 的值.
解 由(1)求得, ,
故
解得
所以 ,
所以 的值为 .
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角度2 诱导公式的应用
【典例3】 已知
.
(1)化简 ,并求 的值;
解 由题知
,
所以 .
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(2)若 ,且 ,求 的值.
解 因为 , ,
由(1)可得 ,
所以 ,且 , ,
所以 ,
所以
,
故 .
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规律方法 用诱导公式化简求值的方法
(1)对于三角函数式的化简求值,关键在于根据给出角的特点,将角化成
, , , 的形式,再用“奇变偶不变,
符号看象限”来化简.
(2)解决“已知某个三角函数值,求其他三角函数值”的问题,关键在于观察分析
条件角与结论角,清除条件与结论之间的差异,将已知和未知联系起来,还应注意整
体思想的应用.
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跟踪训练3 已知 , ,求 的值.
解 因为
,
所以 .
所以
.
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要点三 三角函数的图象和性质
1.(1)三角函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等,在研究性
质时将 看作一个整体进行整体代换.
(2)函数 的图象:①“五点法”作图;②图象伸缩、平移变换.
2.借助三角函数的图象和性质,培养数学运算和直观想象的学科素养.
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角度1 三角函数的图象和性质
【典例4】 已知函数
图象的一
个对称中心为 ,其图象上相邻两个最高
点间的距离为 .
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(1)求函数 的解析式;
解 因为图象上相邻两个最高点间的距离为 ,所以 ,所以 .
因为函数图象的一个对称中心为 ,
所以 ,
所以 ,所以 .
又因为 ,所以 ,
所以 .
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(2)用“五点法”在给定的坐标系中作出函数 在区间 内的图象,并写出函数 的减区间.
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解 选用“五点法”画一个周期的图象,列表:
0
0 2 0 0
由图得减区间为 .
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规律方法 1.三角函数的周期性:函数 和 的最小正
周期为 , 的最小正周期为 .
2.三角函数的奇偶性:三角函数中奇函数一般可化为 或 ,
而偶函数一般可化为 的形式.
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3.求三角函数值域(最值)的方法
(1)利用 , 的有界性.
(2)从 的形式逐步分析 的范围,根据正弦函数单
调性写出函数的值域.
(3)换元法:把 或 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最
值)问题(注:利用换元法求三角函数的值域时,一定要注意三角函数自身的取值范
围,否则会出现错误).
4.求三角函数的单调区间
求形如 或 的函数的单调区间
可以通过解不等式方法去解答,即把 视为一个“整体”,分别与正弦函数
,余弦函数 的增(减)区间对应解出 ,即得所求的增(减)区间.
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(1)在用“五点法”作函数 的图象时,列表如下:
0
0 2 0 0
完成上述表格,并在坐标系中画出函数 在区间 上的图象;
跟踪训练4 已知函数 , .
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解
0
0 2 0 0
函数图象如图所示,
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(2)求函数 的单调递增区间;
解 令 , ,
得 , .
所以函数 的单调递增区间: , .
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(3)求函数 在区间 上的值域.
解 因为 ,所以 .
所以 .
当 ,即 时, ;
当 ,即 时, .
所以函数 在区间 上的值域为 .
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角度2 三角函数的图象的变换
【典例5】 设 .
(1)求 在 上的最大值和最小值;
解 因为 ,
所以 .
当 时,函数 取得最小值,
;
当 时,函数 取得最大值,
.
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(2)把 的图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再把得
到的图象向左平移 个单位长度得到函数 的图象,求 的减区间.
解 把 的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到
的图象,再把得到的图象向左平移 个单位长度,
得到 的图象,
所以 .
由 , ,
得 , .
所以函数 的单调递减区间为 , .
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规律方法 由函数 的图象通过变换得到函数
的图象的两种方法
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跟踪训练5(1) 要得到函数 的图象,只需将 的图
象上所有的点( )
C
A.向左平移 个单位长度 B.向右平移 个单位长度
C.向左平移 个单位长度 D.向右平移 个单位长度
[解析] 因为 ,所以只需
将 的图象上所有的点向左平移 个单位长度即可,故选C.
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(2)把函数 的图象上每一点的横坐标变为原
来的2倍,纵坐标不变,然后再向左平移 个单位长度,得到一个最小正周期为 的
奇函数 ,则 和 的值分别为( )
B
A.1, B.2, C. , D. ,
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[解析] 依题意得 平移变换得到 的函数解析式为
.
因为函数 的最小正周期为 ,所以 ,
则 .
又因为函数 为奇函数,所以 , ,
又 ,则 .
故选B.
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