2.适合-2cscx的角的集合为___________。
1.已知锐角x的终边上一点A的坐标为(2sin3, -2cos3),则x的弧度数为___________。
7.三角公式的应用。
例11 已知sin(α-β)=,sin(α+β)=- ,且α-β∈,α+β∈,求sin2α,cos2β的值。
例12 已知△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,且,试求的值。
例13 求证:tan20+4cos70.
6.图象变换:y=sinx(x∈R)与y=Asin(x+)(A, , >0).
由y=sinx的图象向左平移个单位,然后保持横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,然后再保持纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到y=Asin(x+)的图象;也可以由y=sinx的图象先保持横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,再保持纵坐标不变,横坐标变为原来的,最后向左平移个单位,得到y=Asin(x+)的图象。
例10 例10 已知f(x)=sin(x+)(>0, 0≤≤π)是R上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上是单调函数,求和的值。
5.换元法的使用。
例8 求的值域。
例9 已知a0=1, an=(n∈N+),求证:an>.
注:换元法的关键是保持换元前后变量取值范围的一致性。
另外当x∈时,有tanx>x>sinx,这是个熟知的结论,暂时不证明,学完导数后,证明是很容易的。
4.三角最值问题。
例5 已知函数y=sinx+,求函数的最大值与最小值。
例6 设0<<π,求sin的最大值。
例7 若A,B,C为△ABC三个内角,试求sinA+sinB+sinC的最大值。
注:三角函数的有界性、|sinx|≤1、|cosx|≤1、和差化积与积化和差公式、均值不等式、柯西不等式、函数的单调性等是解三角最值的常用手段。
3.最小正周期的确定。
例4 求函数y=sin(2cos|x|)的最小正周期。
1.结合图象解题。
例1 求方程sinx=lg|x|的解的个数。
2三角函数性质的应用。
例2 设x∈(0, π), 试比较cos(sinx)与sin(cosx)的大小。
例3 已知α,β为锐角,且x·(α+β-)>0,求证:
注:以上两例用到了三角函数的单调性和有界性及辅助角公式,值得注意的是角的讨论。
定义1 角,一条射线绕着它的端点旋转得到的图形叫做角。若旋转方向为逆时针方向,则角为正角,若旋转方向为顺时针方向,则角为负角,若不旋转则为零角。角的大小是任意的。
定义2 角度制,把一周角360等分,每一等价为一度,弧度制:把等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做一弧度。360度=2π弧度。若圆心角的弧长为L,则其弧度数的绝对值|α|=,其中r是圆的半径。
定义3 三角函数,在直角坐标平面内,把角α的顶点放在原点,始边与x轴的正半轴重合,在角的终边上任意取一个不同于原点的点P,设它的坐标为(x,y),到原点的距离为r,则正弦函数sinα=,余弦函数cosα=,正切函数tanα=,余切函数cotα=,正割函数secα=,余割函数cscα=
定理1 同角三角函数的基本关系式,倒数关系:tanα=,sinα=,cosα=;商数关系:tanα=;乘积关系:tanα×cosα=sinα,cotα×sinα=cosα;平方关系:sin2α+cos2α=1, tan2α+1=sec2α, cot2α+1=csc2α.
定理2 诱导公式(Ⅰ)sin(α+π)=-sinα, cos(π+α)=-cosα, tan(π+α)=tanα, cot(π+α)=cotα;(Ⅱ)sin(-α)=-sinα, cos(-α)=cosα, tan(-α)=-tanα, cot(-α)=cotα; (Ⅲ)sin(π-α)=sinα, cos(π-α)=-cosα, tan=(π-α)=-tanα, cot(π-α)=-cotα; (Ⅳ)sin=cosα, cos=sinα, tan=cotα(奇变偶不变,符号看象限)。
定理3 正弦函数的性质,根据图象可得y=sinx(x∈R)的性质如下。单调区间:在区间上为增函数,在区间上为减函数,最小正周期为2. 奇偶数. 有界性:当且仅当x=2kx+时,y取最大值1,当且仅当x=3k-时, y取最小值-1。对称性:直线x=k+均为其对称轴,点(k, 0)均为其对称中心,值域为[-1,1]。这里k∈Z.
定理4 余弦函数的性质,根据图象可得y=cosx(x∈R)的性质。单调区间:在区间[2kπ, 2kπ+π]上单调递减,在区间[2kπ-π, 2kπ]上单调递增。最小正周期为2π。奇偶性:偶函数。对称性:直线x=kπ均为其对称轴,点均为其对称中心。有界性:当且仅当x=2kπ时,y取最大值1;当且仅当x=2kπ-π时,y取最小值-1。值域为[-1,1]。这里k∈Z.
定理5 正切函数的性质:由图象知奇函数y=tanx(xkπ+)在开区间(kπ-, kπ+)上为增函数, 最小正周期为π,值域为(-∞,+∞),点(kπ,0),(kπ+,0)均为其对称中心。
定理6 两角和与差的基本关系式:cos(αβ)=cosαcosβsinαsinβ,sin(αβ)=sinαcosβcosαsinβ; tan(αβ)=
定理7 和差化积与积化和差公式:
sinα+sinβ=2sincos,sinα-sinβ=2sincos,
cosα+cosβ=2coscos, cosα-cosβ=-2sinsin,
sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)],cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)],
cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)],sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)].
定理8 倍角公式:sin2α=2sinαcosα, cos2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,
tan2α=
定理9 半角公式:sin=,cos=,
tan==
定理10 万能公式: , ,
定理11 辅助角公式:如果a, b是实数且a2+b20,则取始边在x轴正半轴,终边经过点(a, b)的一个角为β,则sinβ=,cosβ=,对任意的角α.
asinα+bcosα=sin(α+β).
定理12 正弦定理:在任意△ABC中有,其中a, b, c分别是角A,B,C的对边,R为△ABC外接圆半径。
定理13 余弦定理:在任意△ABC中有a2=b2+c2-2bcosA,其中a,b,c分别是角A,B,C的对边。
定理14 图象之间的关系:y=sinx的图象经上下平移得y=sinx+k的图象;经左右平移得y=sin(x+)的图象(相位变换);纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到y=sin()的图象(周期变换);横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,得到y=Asinx的图象(振幅变换);y=Asin(x+)(>0)的图象(周期变换);横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,得到y=Asinx的图象(振幅变换);y=Asin(x+)(, >0)(|A|叫作振幅)的图象向右平移个单位得到y=Asinx的图象。
定义4 函数y=sinx的反函数叫反正弦函数,记作y=arcsinx(x∈[-1, 1]),函数y=cosx(x∈[0, π]) 的反函数叫反余弦函数,记作y=arccosx(x∈[-1, 1]). 函数y=tanx的反函数叫反正切函数。记作y=arctanx(x∈[-∞, +∞]). y=cosx(x∈[0, π])的反函数称为反余切函数,记作y=arccotx(x∈[-∞, +∞]).
定理15 三角方程的解集,如果a∈(-1,1),方程sinx=a的解集是{x|x=nπ+(-1)narcsina, n∈Z}。方程cosx=a的解集是{x|x=2kxarccosa, k∈Z}. 如果a∈R,方程tanx=a的解集是{x|x=kπ+arctana, k∈Z}。恒等式:arcsina+arccosa=;arctana+arccota=.
定理16 若,则sinx<x<tanx.
9.已知n个正整数a0,a1,…,an和实数q,其中0<q<1,求证:n个实数b0,b1,…,bn和满足:(1)ak<bk(k=1,2,…,n);
(2)q<<(k=1,2,…,n);
(3)b1+b2+…+bn<(a0+a1+…+an).
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