三角函数,正弦,余弦,正切讲解

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三角函数,正弦,余弦,正切讲解

2024-07-13 02:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、正弦函数

在这里插入图片描述

1 图形性质

定义域 x为任一实数(实数集合) 值域 y = [-1,1] —正弦函数有界性

2 周期性

2π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:当 x = π/2 +2kπ 时, k∈Z,y为最大,即 y =1 2 最小值:当 x = 3π/2 +2kπ 时, k∈Z,y为最小,即 y = -1 3 零点:当x =kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

既是轴对称图形,又是中心对称图形 1 轴对称:关于直线 x = π/2 +kπ, k∈Z 对称 2 中心对称 :关于点(kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

奇函数(图像关于原点对称)

6 单调性

在区间 [ -π/2+ 2kπ,π/2+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递增 在区间 [ π/2+ 2kπ,3π/2+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递减

7 函数及性质

正弦型函数解析式:y=Asin(ωx+φ)+h φ(初相位):决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减) ω:决定周期(最小正周期T=2π/|ω|) A:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数,正扩负缩) h:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)

二 余弦函数

在这里插入图片描述

1 图形性质

定义域 x为任一实数(实数集合) 值域 y = [-1,1] —正弦函数有界性

2 周期性

2π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:当 x = 2kπ 时, k∈Z,y为最大,即 y =1 2 最小值:当 x = π +2kπ 时, k∈Z,y为最小,即 y = -1 3 零点:当x =π/2+kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

既是轴对称图形,又是中心对称图形 1 轴对称:关于直线 x = kπ, k∈Z 对称 2 中心对称 :关于点(π/2+kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

偶函数(图像关于y轴对称)

6 单调性

在区间 [ -π+ 2kπ,2kπ] ,k∈Z 上单调递增 在区间 [ 2kπ,π+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递减

7 函数及性质

正弦型函数解析式:y=Acos(ωx+φ)+h φ(初相位):决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减) ω:决定周期(最小正周期T=2π/|ω|) A:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数,正扩负缩) h:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)

三 正切函数

在这里插入图片描述

1 图形性质

定义域: {x|x≠(π/2)+kπ,k∈Z}。即x 不能等于 π/2 +kπ,k∈Z 值域 y = 实数集R ,无界性

2 周期性

π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:无最大值 2 最小值:无最小值 3 零点:当x = kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

无轴对称,只有中心对称 1 轴对称:无轴对称 2 中心对称 :关于点(kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

奇函数(图像关于原点对称)

6 单调性

在区间 [ -π/2+ kπ,π/2+kπ] ,k∈Z 上单调递增 无单调递减区间

四 象限正负

在这里插入图片描述 1 正弦函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正正负负 2 余弦函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正负负正 3 正切函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正负正负

象限正负可以通过单位圆来更好的理解,如下图所示 在这里插入图片描述

以原点(0,0)为圆心,半径 r 为1 画圆就是单位圆,这样圆内就有四个象限 第一象限 α∈[0,π/2] ,在 x正轴上 α =0 第二象限 α∈[π/2,π] ,在 y正轴上 α =π/2 第三象限 α∈[π,3π/2] ,在 x负轴上 α =π 第四象限 α∈[3π/2,2π] 在 y负轴上 α =3π/2

以半径 r 和 x轴的夹角为 α ,则有: sinα = y / r cosα = x / r tanα = y / x 因为 r 等于1 且为正 所以有 在坐标轴中,对于正弦则有:

当 y>0时 ,即α∈[0,π] ,正弦为正,当 y0时 ,即α∈[0,π/2] 或α∈[3π/2,2π] 余弦为正,当 x0,y >0或x < 0,y 0,y 0,α∈[π/2,π] 或α∈[3π/2,2π],正切为负,当 y=0时,在x轴上时,即α=0或 α=π,正切为0。x为除数,等于0时无意义,但是正切函数是过原点,所以在无限周期内,有且只有一个点是x=0的,即过原点时,此时正切也为0。 五 三角函数公式

注:里面加了正割(sec),余割(csc),余切(cot或ctg),基本用不到,常见的就是讲的三种。后三种只是前三种两条边交换了一下位置而已。

1 倒数关系

sinα cscα =1 cosαsecα =1 tanα*cotα =1

2 商数关系

tanα = sinα / cosα cotα = cosα / sinα

3 平方关系

sin²α + cos²α = 1 1 + cot²α = csc²α 1 + tan²α = sec²α

4 诱导公式

1 α为锐角 sin(2kπ + α) = sinα (k∈Z) cos(2kπ + α) = cosα (k∈Z) tan(kπ + α) = tanα (k∈Z)

2 α为锐角 sin(π + α) = -sin(α) cos(π + α) = -cos(α) tan(π + α) = tan(α) sin(π - α) = sin(α) cos(π - α) = -cos(α) tan(π - α) = -tan(α) sin(- α) = -sin(α) cos(- α) = cos(α) tan(- α) = -tan(α) sin(π/2-α)=cosα cos(π/2-α)=sinα tan(π/2-α)=cotα

3 两角和与差的三角函数公式万能公式 sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ

tan(α+β)= (tanα+tanβ)/ (1-tanα *tanβ) tan(α-β)=(tanα-tanβ)/( 1+tanα *tanβ)

sinα=2*tan(α/2) / ( 1+tan2(α/2)) cosα=(1-tan2(α/2))/ (1+tan2(α/2)) tanα=(2tan(α/2))/ (1-tan2(α/2) )

4 三角函数的降幂公式 sin²α = (1 - cos2α)/2 cos²α =(1 + cos2α)/2

5 二倍角公式 sin2α=2sinα*cosα cos2α=cos²α-sin²α=2cos²α-1=1-sin²α tan2α=(2tanα)/ ( 1-tan²α )

6 三角形公式 S = sqrt( P(P-a)(P-b)(P-c) ) //三角形面积公式 其中P = (a+b+c) / 2

cosα = (b² + c² - a²) / 2bc //同理可推出其他两个角的余弦值。 a / sinα = b / sinβ = c / sinγ = 2R = D 其中 α,β,γ为三角形三条边 a,b,c的对角,R和D为三角形外接圆的半径和直径



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