三角函数与三角恒等变换教学课件(自制).ppt
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- 三角函数 三角 恒等 变换 教学 课件 自制
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1、5.3三角函数的图象和性质知识框架考试要求5.1三角函数的概念、同角关系、诱导公式5.2三角恒等变换5.4三角函数应用*第1页,共80页。知识框架知识框架任意的概念角的度量方法(角度制与弧度制)同角三角函数关系式任意角的三角函数三角函数的图象和性质诱导公式两角和与差的三角函数二倍角的三角函数三角函数式的恒等变形(求值、化简、证明)函数y=Asin(x+)的图象第2页,共80页。考试要求考试要求理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.能利用单位圆中的三角函数线推导出诱导公式(的正弦、余弦、正切),能画出 y=sinx,y=cosx,y=tanx 的图象,了解三角函数的周期性.借助图象理解正
2、弦函数、余弦函数在 0,2,正切函数在 上的性质(如单调性、最大和最小值、图象与x轴交点等).理解同角三角函数的基本关系式:实例,了解y=Asin(x+)的实际意义;能画出y=Asin(x+)的图象,观察参数A,,对函数图象变化的影响.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.、222,.tancossin1cossin22xxx,xx第3页,共80页。考试要求考试要求会用向量的数量积推导两角差的余弦公式.能从两角差的余弦公式导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式,二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括引导导
3、出积化和差、和差化积、半角公式,但不要求记忆).第4页,共80页。知识要点例题剖析第5页,共80页。1.角的概念2.弧度制3.任意角的三角函数.(1)设角是一任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么sin=y,cos=x,tan=(2)三角函数的符号:由于sin0 y0,故的终边在第一、二象限及y轴非负半轴时,sin为正.由于cos0 x0,故的终边在第一、四象限及x轴的非负半轴时,cos为正.由于tan0 xy0,即x与y同号,故当终边在第一、三象限时,tan为正.xy知识要点知识要点第6页,共80页。4.同角三角函数关系同角三角函数关系是由三角函数的定义推导得到的,所以各“恒等”的
4、含义是使各三角函数及各式有意义.5.同角三角函数的基本关系式:平方关系:sin2+cos2=1商数关系:tan=6.诱导公式:2k+(kZ Z),-,,2-的三角函数值等于的同名函数值,前面加上一个把“看成”锐角时原函数值的符号,即“函数名不变,符号看象限”.cossin知识要点知识要点第7页,共80页。知识要点知识要点 的三角函数值等于的余函数值,前面加上一个把“看成”锐角时原函数值的符号,即“函数名改变,符号看象限”.诱导公式可以将任意角的三角函数转化为090角的三角函数值.23,2第8页,共80页。例题剖析例题剖析例1 化简 sin420cos330+sin(-690)cos(-660)
5、2(tan)sin()sin()cos()2sin()(cos)2tan()(sin222解析 原式=sin(360+60)cos(360-30)+sin(-720+30)cos(-720+60)=sin 60 cos 30+sin 30cos 60=原式=121212323cossinsintansincossincostansin22222.1cossincoscossincos2222第9页,共80页。点评 应用诱导公式将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数是应掌握的基本技能,在有弦有切的题中,切化弦是常用的方法.例题剖析例题剖析第10页,共80页。例题剖析例题剖析例2、cossin),
6、0),当为多少弧度时,该扇形有最大面积?)cm)(233(5060sin10211031021)cm(310.10,36022SSSlR扇弓解析(1)设弧长为l,弓形面积为S弓.第18页,共80页。例题剖析例题剖析.16,)2(24.1644124412)2(2121222)2(2222222cccccRScRRRlRc扇形面积最大值为时舍去即当且仅当扇形周长扇第19页,共80页。例题剖析例题剖析点评弧长和扇形的核心公式是圆周长公式c=2R和圆面积公式S=R2;当用圆心角(弧度)代换2时,即可得到一般弧长和扇形面积公式.第20页,共80页。解析 n=2k(kZ)时,cos(+n)=cos,34
7、tan,En且是第四象限角已知.)cos(1)cos(1)cos(1)cos(1的值求nnnncos1cos1cos1cos1cos1cos1cos1cos1cos)2cos()cos()Z(12cos1cos1cos1cos1即得原式原式时原式knkkn例题剖析例题剖析例5第21页,共80页。2554sin34tan,sin2sin2sincos1sincos1cos1)cos1(cos1)cos1(2222原式第四象限例题剖析例题剖析第22页,共80页。知识要点例题剖析第23页,共80页。知识要点知识要点1.1.两角和与差的三角函数公式两角和与差的三角函数公式tantan1tantan)t
8、an(sincoscossin)sin(sinsincoscos)cos(2.2.二倍角公式二倍角公式22222tan1tan22tansin211cos2sincos2coscossin22sin3.3.平方降幂扩角公式平方降幂扩角公式22cos1sin2第24页,共80页。22cos1cos24.4.)cossin(cossin222222xbabxbaabaxbxa).0(),(,tan,sin,cos),sin(222222abbaabbabbaaxba同象限与点其中5.5.公式应用讲究一个公式应用讲究一个“活活”字,即正用、逆用、变形用,还要创造条件应用公式,字,即正用、逆用、变形用
9、,还要创造条件应用公式,如拆角、拼角等技巧,如如拆角、拼角等技巧,如.2422)()(2,)(倍角等的是、知识要点知识要点第25页,共80页。例题剖析例题剖析例1 不查表求值)10tan31(40cos110cos10cos10cos80sin10cos40sin40cos210cos)3010sin(40cos210cos)10cos2110sin23(40cos210cos)10cos10sin3(40cos10cos10sin3解析 原式=cos40(1+)第26页,共80页。例题剖析例题剖析点评 不查表求含非特殊角的三角函数式的值,应注意题中各角的特征与相互之间的关系,特别注意这些角的
10、和、差、倍、半是否为特殊角.第27页,共80页。例题剖析例题剖析例2 已知.2cos2sin,53)sin(,1312)cos(,432、求)53(1312)54(135)sin()cos()cos()sin()()(sin2sin54)(sin1)cos(.135)(cos1)sin(23,4022解析,432第28页,共80页。例题剖析例题剖析.6556)()(cos2cos.656313553131254)sin()sin()cos()cos(点评 给出角的三角函数值,求另一角的三角函数值时,要注意活用二角和、差的三角函数公式,将待求角配凑出用已知角表示的式子,再应用三角公式进行求解,如
11、本例的2用(+)+(-)表示,2用(+)-(-)表示.第29页,共80页。延伸拓展延伸拓展1)2tan(,21)tan(),2(,53sin求已知解析 法(一)由条件可得法(二)由条件得21tan,54cos2471134432tantan12tantan)2tan(34tan1tan22tan,43tan221tan,54cos112tantan1tantan)tan(,43tan第30页,共80页。延伸拓展延伸拓展1247111121112tan)tan(1tan)tan()(tan)2tan(第31页,共80页。例题剖析例题剖析例3 已知 且20,54sin)45tan()2(;2cos
12、cos2sinsin)1(22求求解析54sin,20)1(202516259225242516sincoscoscossin2sin34tan,53cos2222原式第32页,共80页。例题剖析例题剖析7134113445tantan145tantan)45tan()2(点评 已知的某种三角函数值,可求的其它三角函数值,利用二倍角及两角和差关系式,可求2或+(为特殊角)的三角函数值.第33页,共80页。延伸拓展延伸拓展2.)cos(sinsin2cossin2)sin(,2tan,54cos,的值求中在BABABABABAABC解析 法(一)由条件得51cos,52sin,43tan,53s
13、inBBAA215525253251532551155252535154sinsincoscos)cos(551152545153sincoscossin)sin(原式BABABABABABA第34页,共80页。延伸拓展延伸拓展2214321432tantan1tantan)tan()cos()sin(sinsincoscossinsin2cossin2sincoscossin43tan)(ABABABABABBABABABABABAA原式由条件得二法第35页,共80页。例题剖析例题剖析例4 是否存在锐角、,使+2=与tan tan=同时成立?若存在,求出、的大小;若不存在,说明理由.3223
14、2:tan,2tan.32tan2tan.33tan2tan.3)32(1tan2tantan2tan1tan2tan3)2tan(,32的方程是关于又即即x解析 假设存在满足条件的锐角,则第36页,共80页。例题剖析例题剖析.4,664322tan1tan12tan030,420,32,1.032)33(212满足条件存在即依题得的两根xxxx第37页,共80页。例题剖析例题剖析点评 问是否存在的问题,一般选假设存在,再从条件入手;求角时,一般是先求得三角函数值,再由角的范围求得角的大小.第38页,共80页。例5 已知锐角、满足:sin=mcos(+)sin(其中m0,+).令x=tan,y
15、=tan(1)求y=f(x)的表达式(2)当 时,求y的最大值.22,4)0(1)1(1tan)1(tansincossincossinsin1cossintan222222xxmmxymmmmmm即例题剖析例题剖析解析 由已知得sin=m(coscos-sinsin)sin=m(sincoscos-sin2sin)得sin(1+msin2)=m(sincoscos)第39页,共80页。.2,1.2 00211,1 0)1(1)1(),1,0(1)1(1)1(,1,2,4)2(222mmyxmmymmmxxmxmxmxxmxxmmyx取得最大值时即又上为增函数在令时当例题剖析例题剖析第40页,
16、共80页。知识要点例题剖析第41页,共80页。知识要点知识要点1.1.y=sin=sinx,y=cos=cosx,y=tan=tanx的图象和性质的图象和性质图象定义域值域奇偶性单调性周期性2.2.y=A Asin(sin(wx+)的图象)的图象作图方法:(1)五点作图法(2)图象变换法a.相位变换y=sinx图象向左(0)或向右(0)平移|个单位得到y=sin(x+)的图象.第42页,共80页。b.周期变换y=sinx横坐标伸长(0w1)到原来的 倍(纵坐标不变)得到y=sinwx的图象.c.振幅变换y=sinx纵坐标伸长(A1)或缩短(0A1)到原来的A倍(横坐标不变)得到y=Asinx图
17、象.3.y=Asin(wx+),y=Acos(wx+)(A0,w0)的最小正周期为 ,y=Atan(wx+)(A0,w0)的最小正周期为 .4.由y=sinx,y=cosx,y=tanx的图象可得y=sinx图象关于直线x=k+对称,关于点(k,0)对称;w1w2w2知识要点知识要点第43页,共80页。y=cosx图象关于直线x=k对称,关于点(k+,0)对称;y=tanx图象关于点(,0)对称(以上kZ).5.5.三角函数中的最值问题一般有如下三种方法:三角函数中的最值问题一般有如下三种方法:(1)三角法:先通过三角恒等变形,化为形如y=Asin(wx+)+B,y=Acos(wx+)+B,y
18、=Atan(wx+)+B,利用|sin(wx+)|1,|cos(wx+)|1或图象来确定最值.(2)代数法:先通过变量代换转化为代数函数,再利用配方法、不等式法、判别式法、单调性法等求解.(3)解析法:将三角函数与坐标定义联系起来运用解析几何的知识来求最值.22k知识要点知识要点第44页,共80页。例题剖析例题剖析例1 已知函数(1)求它的振幅、周期、初相;(2)用五点法作出它的图象;(3)说明该函数的图象可以由y=sinx的图象经怎样的变换得到.)32sin(2xyx0020-2032x)32sin(2xy6123127652232解析(1)振幅A=2,周期T=,初相 (2)列表:223第4
19、5页,共80页。描点作图(如右图)(3)把y=sinx的图象上所有的点向左平移 个单位得到y=sin(x+)的图象;再把y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短为原来的 33321(纵坐标不变)倍,得到y=sin(2x+)的图象;再把y=sin(2x+)图象上各点的纵坐标伸长为原来的2倍(横坐标不变)即可得到y=2sin(2x+)的图象.333点评 作y=Asin(wx+)+B的图象以五点法最为方便,但必须清楚它的图象与y=sinx图象的关系.例题剖析例题剖析 动态演示动态演示第46页,共80页。例题剖析例题剖析例2 已知函数(1)求其最小正周期、单调增区间;(2)求其最大值及取得最大值时x的
20、集合.21cos)sin(3sin2xxxy21cossin3sin)1(2xxxy1)62sin(1)2cos212sin23(212sin2322cos1xxxxx解析第47页,共80页。例题剖析例题剖析.,32,32,23262.,1)62sin()2(32,632 6223 62 22,22ZZkkxxxkxkxyxkkkkxkkxk的集合为函数取得最大值时得此时有最大值时所求的单调增区间为得由最小正周期为第48页,共80页。例题剖析例题剖析点评 求函数的最小正周期,若能化为形如y=Asin(wx+)+B成y=Acos(wx+)+B或y=Atan(wx+)+B,则只须分别代入 即可求y
21、=Asin(wx+)+B的单调区间问题,实位是利用y=sinx的单调性及复合函数的问题来解决,特别应注意w0或A0,aR),且f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横坐为(1)求w的值;(2)若f(x)在区间 上的最小值为 ,求a的值.3665,33awxawxwxxf23)32sin(232sin212cos23)()1(67,03,65,323)3sin()()1()2(.21,2362xxaxxfww时又当得由解得依题意得解析第52页,共80页。例题剖析例题剖析213323213232165,3)(1 )3sin(21aaaxfx由题意得上取得最小值在故点评关于给出条件求y=Asin(
22、wx+)+B的表达式,求解时应注意y=sinx图象及性质,原因是y=Asin(wx+)+B图象必可由y=sinx图象平移成伸缩得到,在求y=Asin(wx+)+B且x给定范围的最值时,应注意不能直接把给定区间的边界值代入.第53页,共80页。延伸拓展延伸拓展2已知函数f(x)=sin2x+acos2x的图象关于直线x=对称.(1)求实数a的值;(2)求当|x|时,f(x)的值域.842cos2sin0cos0sin,)4()0(.)4()(aaffxxfxf即成立都成立时R解析(1)点P(x,y)关于直线x=的对称点P(-x,y)由条件,P在f(x)图象上时,P也在f(x)图象上84第54页,
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