高中数学知识点汇总(高一)
高中数学知识点汇总(高一)....................................................................................................................1
一、集合和命题............................................................................................................................................2
二、不等式....................................................................................................................................................4
三、函数的基本性质....................................................................................................................................6
四、幂函数、指数函数和对数函数..........................................................................................................12
(一)幂函数..............................................................................................................................................12
(二)指数&指数函数...............................................................................................................................13
(三)反函数的概念及其性质..................................................................................................................14
(四)对数&对数函数...............................................................................................................................15
五、三角比..................................................................................................................................................17
六、三角函数..............................................................................................................................................24
一、集合和命题
一、集合:
(1)集合的元素的性质:
确定性、互异性和无序性;
(2)元素与集合的关系:
①
aAa属于集合A;
②
aAa不属于集合A.
(3)常用的数集:
N自然数集;*N正整数集;
Z
整数集;
Q有理数集;R实数集;空集;
C
复数集;
负整数集
正整数集
Z
Z
;
负有理数集
正有理数集
Q
Q
;
负实数集
正实数集
R
R
.
(4)集合的表示方法:
集合
描述法无限集
列举法有限集
;
例如:①列举法:
{,,,,}zhang
;②描述法:{1}xx.
(5)集合之间的关系:
①BA集合A是集合B的子集;特别地,AA;
AB
AC
BC
.
②BA或
AB
AB
集合A与集合B相等;
③AB
集合A是集合B的真子集.
例:
NZQR
C
;NZQRC
.
④空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(6)集合的运算:
①交集:}{BxAxxBA且集合A与集合B的交集;
②并集:}{BxAxxBA或集合A与集合B的并集;
③补集:设U为全集,集合A是U的子集,则由U中所有不属于A的元素组成的集合,叫
做集合A在全集U中的补集,记作AC
U
.
④得摩根定律:()
UUU
CABCACBIU;()
UUU
CABCACBUI
(7)集合的子集个数:
若集合A有*()nnN个元素,那么该集合有
2n个子集;
21n
个真子集;
21n
个非空子集;
22n
个非空真子集.
二、四种命题的形式:
(1)命题:能判断真假的语句.
(2)四种命题:如果用
和分别表示原命题的条件和结论,用
和
分别表示
和的否定,
那么四种命题形式就是:
命题原命题逆命题否命题逆否命题
表示形式
若
,则若,则
;
若
,则
;若
,则
.
逆命题关系原命题逆命题逆否命题否命题
否命题关系原命题否命题逆否命题逆命题
逆否命题关系
原命题逆否命题逆命题否命题
同真同假关系
(3)充分条件,必要条件,充要条件:
①若
,那么
叫做的充分条件,叫做
的必要条件;
②若
且
,即
,那么
既是的充分条件,又是的必要条件,也就是
说,
是的充分必要条件,简称充要条件.
③欲证明条件
是结论的充分必要条件,可分两步来证:
第一步:证明充分性:条件结论;
第二步:证明必要性:结论条件
.
(4)子集与推出关系:
设A、B是非空集合,}{具有性质xxA,}{具有性质yyB,
则BA与等价.
结论:小范围大范围;例如:小明是上海人小明是中国人.
小范围是大范围的充分非必要条件;
大范围是小范围的必要非充分条件.
二、不等式
一、不等式的性质:
不等式的性质
1、
cacbba,
;2、cbcaba;
3、
bcaccba0,
;4、
dbcadcba,
;
5、
bdacdcba0,0
;6、
ba
ba
11
00
;
7、)(0*Nnbabann;8、)1,(0*nNnbabann.
二、一元一次不等式:
一元一次不等式
bax
0a0a
0a
0b0b
解集
a
b
x
a
b
x
R
三、一元二次不等式:
)0(02acbxax
的根的判别式
042acb△042acb△042acb△
)0(2acbxaxy
)0(02acbxax
},{
21
xx,
21
xx
}{
0
x
)0(02acbxax
12
(,)(,)xxU),(),(
00
xx
R
)0(02acbxax
),(
21
xx
)0(02acbxax
12
(,][,)xxU
RR
)0(02acbxax
],[
21
xx
}{
0
x
四、含有绝对值不等式的性质:
(1)bababa;(2)
nn
aaaaaa
2121
.
五、分式不等式:
(1)
0))((0
dcxbax
dcx
bax
;(2)
0))((0
dcxbax
dcx
bax
.
六、含绝对值的不等式:
axaxaxax
0a
0a
0a
0a
0a
0a0a
0a
0a0a
axa
axax或R
axa
0x
axax或R
七、指数不等式:
(1))()()1()()(xxfaaaxxf;(2))()()10()()(xxfaaaxxf.
八、对数不等式:
(1)
)()(
0)(
)1)((log)(log
xxf
x
axxf
aa
;
(2)
)()(
0)(
)10)((log)(log
xxf
xf
axxf
aa
.
九、不等式的证明:
(1)常用的基本不等式:
①Rbaabba、(222,当且仅当ba时取“
”号);
②
Rbaab
ba
、(
2
,当且仅当
ba
时取“
”号);
补充公式:
22
2
ab
2
ab
ab
2
11
ab
.
③Rcbaabccba、、(3333,当且仅当cba时取“
”号);
④
Rcbaabc
cba
、、(
3
3,当且仅当
cba
时取“
”号);
⑤naaa
n
aaa
n
n
n(
21
21
为大于1的自然数,Raaa
n
,,,
21
,当且仅当
n
aaa
21
时取“
”号);
(2)证明不等式的常用方法:
①比较法;②分析法;③综合法.
三、函数的基本性质
一、函数的概念:
(1)若自变量fx对应法则因变量y,则y就是x的函数,记作
Dxxfy),(
;
x的取值范围D函数的定义域;y的取值范围函数的值域.
求定义域一般需要注意:
①
1
()
y
fx
,
()0fx
;②()nyfx,
()0fx
;
③0(())yfx,
()0fx
;④log()
a
yfx,
()0fx
;
⑤
()
log
fx
yN,
()0fx
且
()1fx
.
(2)判断是否函数图像的方法:任取平行于y轴的直线,与图像最多只有一个公共点;
(3)判断两个函数是否同一个函数的方法:①定义域是否相同;②对应法则是否相同.
二、函数的基本性质:
(1)奇偶性:
函数
Dxxfy),(
前提条件
“定义域D关于0对称”成立
①“定义域D关于0对称”;
②“
)()(xfxf
”;③“
()()fxfx
”
①不成立或者
①成立
②、③都不成立
)()(xfxf
成立
()()fxfx
成立
奇偶性偶函数奇函数
非奇非偶函数
奇偶函数
图像性质
关于y轴对称关于)0,0(O对称
注意:定义域包括0的奇函数必过原点
(0,0)O
.
(2)单调性和最值:
前提条件
Dxxfy),(
,
DI
,任取
12
,xxI区间
单调增函数
)()(
21
21
xfxf
xx
或
)()(
21
21
xfxf
xx
单调减函数
)()(
21
21
xfxf
xx
或
)()(
21
21
xfxf
xx
最小值)(
0min
xfy任取
00
,,()()xDxDfxfx存在
最大值)(
0max
xfy
00
,,()()xDxDfxfx任取存在
注意:
①复合函数的单调性:
函数单调性
外函数
()yfxZZ]]
内函数
()ygxZ]Z]
复合函数
[()]yfgxZ]]Z
②如果函数
)(xfy
在某个区间I上是增(减)函数,那么函数
)(xfy
在区间I上是单调函
数,区间I叫做函数
)(xfy
的单调区间.
(3)零点:若
Dxxfy),(
,
Dc
且
0)(cf
,则cx叫做函数
)(xfy
的零点.
零点定理:
0)()(
],[),(
bfaf
baxxfy
0
0
(,)
()0
xab
fx
存在
;特别地,当
(),[,]yfxxab
是单调函数,
且
()()0fafb
,则该函数在区间
[,]ab
上有且仅有一个零点,即存在唯一
0
(,)xab,使得
0
()0fx.
(4)平移的规律:“左加右减,下加上减”.
函数向左平移
k
向右平移
k
向上平移
h
向下平移
h
备注
)(xfy)(kxfy)(kxfy)(xfhy)(xfhy0,hk
(5)对称性:
①轴对称的两个函数:
函数
)(xfy
对称轴x轴
y轴
xyxy
mx
ny
函数
)(xfy)(xfy)(yfx)(yfx)2(xmfy)(2xfyn
②中心对称的两个函数:
函数对称中心函数
)(xfy),(nm)2(2xmfyn
③轴对称的函数:
函数
)(xfy
对称轴
y轴
mx
条件
()()fxfx()(2)fxfmx
注意:
()()faxfbx()fx
关于
2
ab
x
对称;
()()faxfax()fx
关于xa对称;
()()fxfx()fx
关于
0x
对称,即
()fx
是偶函数.
④中心对称的函数:
函数
)(xfy
对称中心
(,)mn
条件
()2(2)fxnfmx
注意:
()()faxfbxc()fx
关于点
(,)
22
abc
对称;
()()0faxfbx()fx
关于点
(,0)
2
ab
对称;
()()2faxfaxb()fx关于点(,)ab对称;
()()0fxfx()fx关于点(0,0)对称,即()fx是奇函数.
(6)凹凸性:
设函数
(),yfxxD
,如果对任意
12
,xxD,且
12
xx,都有1212
()()
22
xxfxfx
f
,则称
函数()yfx在D上是凹函数;例如:2yx.
进一步,如果对任意
12
,,
n
xxxDL,都有1212
()()()
nn
xxxfxfxfx
f
nn
LL
,则称函
数()yfx在D上是凹函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式;
设函数(),yfxxD,如果对任意
12
,xxD,且
12
xx,都有1212
()()
22
xxfxfx
f
,则称
函数()yfx在D上是凸函数.例如:lgyx.
进一步,如果对任意
12
,,
n
xxxDL,都有1212
()()()
nn
xxxfxfxfx
f
nn
LL
,则称函
数()yfx在D上是凸函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式.
(7)翻折:
函数翻折后翻折过程
()yfx
()yfx
将
()yfx
在y轴右边的图像不变,并将其翻折到y轴左边,并覆盖.
()yfx
将
()yfx
在x轴上边的图像不变,并将其翻折到x轴下边,并覆盖.
()yfx
第一步:将
()yfx
在y轴右边的图像不变,并将其翻折到左边,并覆盖;
第二步:将x轴上边的图像不变,并将其翻折到x轴下边,并覆盖.
()yfx
将
()yfx
在x轴上边的图像保持不变,并将x轴下边的图像翻折到x轴上
边,不覆盖.
(8)周期性:
若
Rxxfy),(
,0T,xR任取,恒有
)()(xfTxf
,则称T为这个函数的周期.
注意:若T是
)(xfy
的周期,那么
)0,(kZkkT
也是这个函数的周期;
周期函数的周期有无穷多个,但不一定有最小正周期.
①
()()fxafxb
,ab()fx是周期函数,且其中一个周期Tab;
(阴影部分下略)
②
()()fxfxp
,
0p2Tp
;
③
()()fxafxb
,ab2Tab;
④
1
()
()
fx
fxp
或
1
()
()
fx
fxp
,
0p2Tp
;
⑤
1()
()
1()
fxp
fx
fxp
或
()1
()
()1
fxp
fx
fxp
,
0p2Tp
;
⑥
1()
()
1()
fxp
fx
fxp
或
()1
()
()1
fxp
fx
fxp
,
0p4Tp
;
⑦()fx关于直线xa,xb,ab都对称2Tab;
⑧()fx关于两点(,)ac,(,)bc,ab都成中心对称2Tab;
⑨()fx关于点(,)ac,0a成中心对称,且关于直线xb,ab对称4Tab;
⑩若
()()(2)()fxfxafxafxnamL
(m为常数,*nN),则()fx是以(1)na
为周期的周期函数;
若()()(2)()fxfxafxafxnamL(m为常数,n为正偶数),则()fx是以
2(1)na为周期的周期函数.
三、V函数:
定义
形如(0)yaxmha的函数,称作V函数.
分类
,0yaxmha,0yaxmha
图像
定义域
R
值域
[,)h(,]h
对称轴
xm
开口向上向下
顶点
(,)mh
单调性
在
(,]m
上单调递减;
在
[,)m
上单调递增.
在
(,]m
上单调递增;
在
[,)m
上单调递减.
注意当
0m
时,该函数为偶函数
四、分式函数:
定义
形如
(0)
a
yxa
x
的函数,称作分式函数.
分类
,0
a
yxa
x
(耐克函数)
,0
a
yxa
x
图像
定义域
(,0)(0,)U
值域(,2][2,)aaUR
渐近线
0x
,yx
单调性
在(,]a,[,)a上单调递增;
在[,0)a,(0,]a上单调递减.
在
(,0)
,
(0,)
上单调递增;
五、曼哈顿距离:
在平面上,
11
(,)Mxy,
22
(,)Nxy,则称
1212
dxxyy为
MN
的曼哈顿距离.
六、某类带有绝对值的函数:
1、对于函数yxm,在xm时取最小值;
2、对于函数yxmxn,mn,在
[,]xmn
时取最小值;
3、对于函数yxmxnxp,mnp,在xn时取最小值;
4、对于函数yxmxnxpxq,mnpq,在[,]xnp时取最小值;
5、推广到
122n
yxxxxxxL,
122n
xxxL,在
1
[,]
nn
xxx
时取最小值;
1221n
yxxxxxx
L,
1221n
xxx
L,在
n
xx时取最小值.
思考:对于函数1232yxxx,在x_________时取最小值.
四、幂函数、指数函数和对数函数
(一)幂函数
(1)幂函数的定义:
形如)(Raxya的函数称作幂函数,定义域因a而异.
(2)当
1,0a
时,幂函数)(Raxya在区间
),0[
上的图像分三类,如图所示.
(3)作幂函数)1,0(axya的草图,可分两步:
①根据a的大小,作出该函数在区间
),0[
上的图像;
②根据该函数的定义域及其奇偶性,补全该函数在
]0,(
上的图像.
(4)判断幂函数)(Raxya的a的大小比较:
方法一:)(Raxya与直线(1)xmm的交点越靠上,a越大;
方法二:)(Raxya与直线(01)xmm的交点越靠下,a越大
(5)关于形如
()
axb
yc
cxd
0
的变形幂函数的作图:
①作渐近线(用虚线):
d
x
c
、
a
y
c
;
②选取特殊点:任取该函数图像上一点,建议取(0,)
b
d
;
③画出大致图像:结合渐近线和特殊点,判断图像的方位(右上左下、左上右下).
(二)指数&指数函数
1、指数运算法则:
①yxyxaaa;②xyyxaa)(;③xxxbaba)(;④()
x
x
x
aa
bb
,其中
),0,(Ryxba、
.
2、指数函数图像及其性质:
/
)1(aayx)10(aayx
图像
定义域
R
值域
),0(
奇偶性非奇非偶函数
渐近线x轴
单调性
在
(,)
上单调递增;在
(,)
上单调递减;
性质
①指数函数xay的函数值恒大于零;
②指数函数xay的图像经过点)1,0(;
③当0x时,1y;
当0x时,
10y
.
③当0x时,
10y
;
当0x时,1y.
3、判断指数函数xya中参数a的大小:
方法一:xya与直线(0)xmm的交点越靠上,a越大;
方法二:xya与直线(0)xmm的交点越靠下,a越大.
(三)反函数的概念及其性质
1、反函数的概念:
对于函数
()yfx
,设它的定义域为D,值域为A,如果对于A中任意一个值y,在D中总有唯
一确定的x值与它对应,且满足
()yfx
,这样得到的x关于y的函数叫做
()yfx
的反函数,记作
1()xfy.在习惯上,自变量常用x表示,而函数用y表示,所以把它改写为1()()yfxxA.
2、求反函数的步骤:(“解”
“换”
“求”)
①将
()yfx
看作方程,解出
()xfy
;
②将x、y互换,得到1()yfx;
③标出反函数的定义域(原函数的值域).
3、反函数的条件:
定义域与值域中的元素一一对应.
4、反函数的性质:
①原函数
)(xfy
过点
),(nm
,则反函数)(1xfy过点
),(mn
;
②原函数
)(xfy
与反函数)(1xfy关于xy对称,且单调性相同;
③奇函数的反函数必为奇函数.
5、原函数与反函数的关系:
/
函数
)(xfy
)(1xfy
定义域
DA
值域
AD
(四)对数&对数函数
1、指数与对数的关系:
a
bN
Nab
底数
指数幂
bN
a
log
对数真数
2、对数的运算法则:
①01log
a
,1loga
a
,
NaN
alog;②常用对数NN
10
loglg,自然对数NN
e
logln;
③NMMN
aaa
loglog)(log,
NM
N
M
aaa
logloglog
,MnM
a
n
a
loglog;
④
b
N
N
a
a
blog
log
log,
a
b
b
alog
1
log,
b
n
m
b
a
m
anloglog
,bb
a
c
acloglog,loglog
NN
baab.
3、对数函数图像及其性质:
/
)1(logaxy
a
)10(logaxy
a
图像
定义域
),0(
值域
R
奇偶性非奇非偶函数
渐近线
y轴
单调性
在),0(上单调递增;在),0(上单调递减;
性质
①对数函数xy
a
log的图像在y轴的右方;
②对数函数xy
a
log的图像经过点)0,1(;
③当1x时,0y;
当10x时,0y.
③当1x时,0y;
当10x时,0y.
4、判断对数函数log,0
a
yxx中参数a的大小:
方法一:log,0
a
yxx与直线
(0)ymm
的交点越靠右,a越大;
方法二:log,0
a
yxx与直线
(0)ymm
的交点越靠左,a越大.
五、三角比
1、角的定义:
(1)终边相同的角:
①
与
2,kkZ
表示终边相同的角度;
②终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同;
③
与
,kkZ
表示终边共线的角(同向或反向).
(2)特殊位置的角的集合的表示:
位置角的集合
在x轴正半轴上
{2,}kkZ
在x轴负半轴上
{2,}kkZ
在x轴上
{,}kkZ
在y轴正半轴上
{2,}
2
kkZ
在y轴负半轴上
3
{2,}
2
kkZ
在y轴上
{,}
2
kkZ
在坐标轴上
{,}
2
k
kZ
在第一象限内
{22,}
2
kkkZ
在第二象限内
{22,}
2
kkkZ
在第三象限内
3
{22,}
2
kkkZ
在第四象限内
3
{222,}
2
kkkZ
(3)弧度制与角度制互化:
①180rad;②
180
1rad
;③
1
180
rad
.
(4)扇形有关公式:
①
r
l
;
②弧长公式:
rl
;
③扇形面积公式:2
11
22
Slrr
(想象三角形面积公式).
(5)集合中常见角的合并:
2
2
2
2
2
2
2
2
,
2
4
4
5
4
2
4
24
3
2
4
4
2
4
xk
xk
xk
k
x
xk
xk
xk
k
xkZ
xk
xk
xk
k
x
xk
xk
xk
(6)三角比公式及其在各象限的正负情况:
以角
的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴建立直角坐标系,在
的终边上任取一个异
于原点的点
(,)Pxy
,点P到原点的距离记为r,则
(7)特殊角的三角比:
角度制
030456090180270360
弧度制0
6
4
3
2
2
3
2
sin
0
2
1
2
2
2
3
10
1
0
cos
1
2
3
2
2
2
1
0
1
01
tan
0
3
3
1
3
无0无0
(8)一些重要的结论:(注意,如果没有特别指明,
k
的取值范围是
kZ
)
①角
和角的终边:
角
和角的终边
关于x轴对称
关于y轴对称
关于原点对称
sinsin
coscos
tantan
sinsin
coscos
tantan
sinsin
coscos
tantan
②
的终边与
2
的终边的关系.
的终边在第一象限(2,2)
2
kk
(,)
24
kk
;
的终边在第二象限(2,2)
2
kk
(,)
242
kk
;
的终边在第三象限
3
(2,2)
2
kk
3
(,)
224
kk
;
的终边在第四象限
3
(2,22)
2
kk
3
(,)
24
kk
.
③sin与cos的大小关系:
sincos
3
(2,2)
44
kk
的终边在直线yx右边(0xy);
sincos
5
(2,2)
44
kk
的终边在直线yx左边(0xy);
sincos
5
{22}
44
kk
,
的终边在直线yx上(0xy).
④sin与cos的大小关系:
sincos(,)
44
kk
的终边在
0
0
xy
xy
或
0
0
xy
xy
;
sincos
3
(,)
44
kk
的终边在
0
0
xy
xy
或
0
0
xy
xy
;
sincos
3
{}
44
kk
,
,
kZ
的终边在yx.
2、三角比公式:
(1)诱导公式:(诱导公式口诀:奇变偶不变,符号看象限)
第一组诱导公式:第二组诱导公式:第三组诱导公式:
(周期性)(奇偶性)(中心对称性)
cot)2cot(
tan)2tan(
cos)2cos(
sin)2sin(
k
k
k
k
cot)cot(
tan)tan(
cos)cos(
sin)sin(
cot)cot(
tan)tan(
cos)cos(
sin)sin(
第四组诱导公式:第五组诱导公式:第六组诱导公式:
(轴对称)(互余性)
cot)cot(
tan)tan(
cos)cos(
sin)sin(
tan)
2
cot(
cot)
2
tan(
sin)
2
cos(
cos)
2
sin(
tan)
2
cot(
cot)
2
tan(
sin)
2
cos(
cos)
2
sin(
(2)同角三角比的关系:
倒数关系:商数关系:平方关系:
1cottan
1ccos
1cscsin
)0(sin
sin
cos
cot
)0(cos
cos
sin
tan
22
22
22
csccot1
ctan1
1cossin
(3)两角和差的正弦公式:sincoscossin)sin(;
两角和差的余弦公式:sinsincoscos)cos(;
两角和差的正切公式:
tantan1
tantan
)tan(
.
(4)二倍角的正弦公式:cossin22sin
;
二倍角的余弦公式:
1cos2sin21sincos2cos2222;
二倍角的正切公式:
2tan1
tan2
2tan
;
降次公式:万能置换公式:
2
2
2
2
2
2
2
1cos2sin
2
1cos2
sin
2
1cos2cos
2
1cos2
cos
2
1sinsincos
22
1cos2
tan
1cos2
1sinsincos
22
;
2
2
2
2
tan1
tan2
2tan
tan1
tan1
2cos
tan1
tan2
2sin
半角公式:
sin
cos1
cos1
sin
2
tan
;
(5)辅助角公式:
①版本一:
)sin(cossin22baba,其中
22
22
cos
sin
,20
ba
a
ba
b
.
②版本二:
22sincossin()abab,其中
,0,0,tan
2
b
ab
a
.
3、正余弦函数的五点法作图:
以sin()yx为例,令
x
依次为
3
0,,,,2
22
,求出对应的x与y值,描点(,)xy作图.
4、正弦定理和余弦定理:
(1)正弦定理:
RR
C
c
B
b
A
a
(2
sinsinsin
为外接圆半径);
其中常见的结论有:
①ARasin2,BRbsin2,CRcsin2;
②
R
a
A
2
sin,
R
b
B
2
sin,
R
c
C
2
sin;
③cbaCBA::sin:sin:sin;
④22sinsinsin
ABC
SRABC
△
;
sinsin
sinsin
sinsin
ABC
aRBC
SbRAC
cRAB
△
;
4ABC
abc
S
R
△
.
(2)余弦定理:版本一:
Cabbac
Baccab
Abccba
cos2
cos2
cos2
222
222
222
;版本二:
ab
cab
C
ac
bca
B
bc
acb
A
2
cos
2
cos
2
cos
222
222
222
;
(3)任意三角形射影定理(第一余弦定理):
coscos
coscos
coscos
abCcB
bcAaC
caBbA
.
5、与三角形有关的三角比:
(1)三角形的面积:
①
1
2ABC
Sdh
△
;
②
111
sinsinsin
222ABC
SabCbcAacB
△
;
③
2222ABC
llll
Sabc
△
,l为ABC△的周长.
(2)在
ABC△
中,
①
sinsincoscoscotcotabABABABAB
;
②若
ABC△
是锐角三角形,则
sincosAB
;
③
sin()sin
sin()sin
sin()sin
ABC
BCA
ACB
;
cos()cos
cos()cos
cos()cos
ABC
BCA
ACB
;
tan()tan
tan()tan
tan()tan
ABC
BCA
ACB
;
④
sincos
22
sincos
22
sincos
22
ABC
BAC
CAB
;
tancot
22
tancot
22
tancot
22
ABC
BAC
CAB
;
⑤
sincos
22
sincos
22
AB
AC
;
sincos
22
sincos
22
BA
BC
;
sincos
22
sincos
22
CA
CB
;
sinsincoscos
2222
sinsincoscos
2222
sinsincoscos
2222
ABAB
ACAC
BCBC
sinsinsincoscoscos
222222
ABCABC
;
⑥
sinsinsin4coscoscos
222
coscoscos14sinsinsin
222
sinsinsin4sinsincos
222
ABC
ABC
ABC
ABC
ABC
ABC
;
sin2sin2sin24sinsinsin
cos2cos2cos24coscoscos1
ABCABC
ABCABC
;
⑦
33
sinsinsin(0,]
2
3
coscoscos(1,]
2
ABC
ABC
;
33
sinsinsin(0,]
8
sinsinsincoscoscos
1
coscoscos(1,]
8
ABC
ABCABC
ABC
.
其中,第一组可以利用琴生不等式来证明;第二组可以结合第一组及基本不等式证明.
(3)在ABC△中,角A、B、C成等差数列
3
B
.
(4)ABC△的内切圆半径为
2S
r
abc
.
6、仰角、俯角、方位角:
略
7、和差化积与积化和差公式(理科):
(1)积化和差公式:
1
sincos[sin()sin()]
2
1
cossin[sin()sin()]
2
1
coscos[cos()cos()]
2
1
sinsin[cos()cos()]
2
;
(2)和差化积公式:
sinsin2sincos
22
sinsin2cossin
22
coscos2coscos
22
coscos2sinsin
22
.
六、三角函数
1、正弦函数、余弦函数和正切函数的性质、图像:
xysin
xycos
xytan
定
义
域
RR
},
2
{Zkkxx
值
域
]1,1[]1,1[
R
奇
偶
性
奇函数偶函数奇函数
周
期
性
最小正周期2T
最小正周期2T
最小正周期T
单
调
性
[2,2]
22
kk
Z
;
3
[2,2]
22
kk
]
.
(Zk)
[2,2]kkZ;
[2,2]kk].
(Zk)
(,)
22
kk
Z
(Zk)
最
值
当
2
2
kx时,1
min
y;
当
2
2
kx时,1
max
y;
当kx2时,1
min
y;
当kx2
时,1
max
y;
无
图
像
例1:求函数5sin(2)
3
yx
的周期、单调区间和最值.(当x的系数为负数时,单调性相反)
解析:周期
2
2
T
,由函数xysin的递增区间
[2,2]
22
kk
,可得
222
232
kxk
,即
5
1212
kxk
,
于是,函数
5sin(2)7
3
yx
的递增区间为
5
[,]
1212
kk
.
同理可得函数
5sin(2)7
3
yx
递减区间为
7
[,]
1212
kk
.
当
22
32
xk
,即
12
xk
时,函数
5sin(2)
3
yx
取最大值5;
当
22
32
xk
,即
5
12
xk
时,函数
5sin(2)
3
yx
取最大值
5
.
例2:求函数
5sin(2)7,[0,]
32
yxx
的单调区间和最值.
解析:由
[0,]
2
x
,可得
4
2[,]
333
x
.
然后画出
2
3
x
的终边图,然后就可以得出
当
2[,]
332
x
,即
[0,]
12
x
时,函数
5sin(2)7
3
yx
单调递增;
当
4
2[,]
323
x
,即
[,]
122
x
时,函数
5sin(2)7
3
yx
单调递减.
同时,当
2
32
x
,即
12
x
时,函数
5sin(2)7
3
yx
取最大值12;
当
4
2
33
x
,即
2
x
时,函数
5sin(2)7
3
yx
取最小值
53
7
2
;
注意:当x的系数为负数时,单调性的分析正好相反.
2、函数
sin()yAxh
&
cos()yAxh
&
tan()yAxh
,其中
0,0A
:
(1)复合三角函数的基本性质:
三角函数
sin()yAxh
其中
0,0A
cos()yAxh
其中
0,0A
tan()yAxh
其中
0,0A
振幅
A
无
基准线
yh
定义域
(,)
{,}
2
xxkkZ
值域
[,]AhAh(,)
最小正周期
2
T
T
频率
1
2
f
T
1
f
T
相位
x
初相
(2)函数
sin()yAxh
与函数
sinyx
的图像的关系如下:
①相位变换:
当
0
时,sinsin()yxyx向左平移个单位;
当
0
时,sinsin()yxyx向右平移个单位;
②周期变换:
当1时,
1
sin()sin()yxyx所有各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变);
当01时,
1
sin()sin()yxyx所有各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变);
③振幅变换:
当1A时,sin()sin()AyxyAx所有各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变);
当
01A
时,sin()sin()AyxyAx所有各点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变);
④最值变换:
当
0h
时,sin()sin()hyAxyAxh所有各点向上平行移动个单位;
当
0h
时,sin()sin()hyAxyAxh所有各点向下平行移动个单位;
注意:函数
cos()yAxh
和函数
tan()yAxh
的变换情况同上.
3、三角函数的值域:
(1)
sinyaxb
型:
设
sintx
,化为一次函数
yatb
在闭区间
[1,1]
上求最值.
(2)
sincosyaxbxc
,
,0ab
型:
引入辅助角,tan
b
a
,化为22sin()yabxc.
(3)2sinsinyaxbxc型:
设sin[1,1]tx,化为二次函数2yatbtc求解.
(4)sincos(sincos)yaxxbxxc型:
设sincos[2,2]txx,则212sincostxx,化为二次函数
2(1)
2
at
ybtc
在闭
区间[2,2]t上求最值.
(5)
tancotyaxbx
型:
设tantx,化为
b
yat
t
,用“Nike函数”或“差函数”求解.
(6)
sin
sin
axb
y
cxd
型:
方法一:常数分离、分层求解;方法二:利用有界性,化为
1sin1x
求解.
(7)
sin
cos
axb
y
cxd
型:
化为
sincosaxycxbdy
,合并222sin()aycxbdy
,利用有界性,
222
sin()[1,1]
bdy
x
ayc
求解.
(8)22sincossincosaxxbxcx,(
0,,abc
不全为0)型:
利用降次公式,可得22sincossincossin2cos2
222
acbbc
axxbxcxxx
,然后利用辅
助角公式即可.
4、三角函数的对称性:
对称中心对称轴方程
xysin
)0,(k
,
Zk
2
kx
,Zk
xycos
)0,
2
(
k,
Zkkx
,
Zk
xytan
)0,
2
(
k
Zk
/
xycot
)0,
2
(
k
Zk
/
备注:①
xysin
和xycos的对称中心在其函数图像上;
②xytan和xycot的对称中心不一定在其函数图像上.(有可能在渐近线上)
例3:求函数5sin(2)7
3
yx
的对称轴方程和对称中心.
解析:由函数sinyx的对称轴方程
2
kx,Zk,可得2
32
xk
,Zk
解得
122
k
x
,Zk.
所以,函数
5sin(2)7
3
yx
的对称轴方程为
122
k
x
,Zk.
由函数sinyx的中心对称点)0,(k,Zk,可得
2
3
xk
,Zk
解得
62
k
x
,Zk.
所以,函数
5sin(2)7
3
yx
的对称中心为
(,7)
62
k
,Zk.
5、反正弦、反余弦、反正切函数的性质和图像:
xyarcsin
xyarccos
xyarctan
定义域
]1,1[]1,1[),(
值域
]
2
,
2
[
],0[
)
2
,
2
(
奇偶性奇函数非奇非偶函数奇函数
单调性
在
[1,1]
上是增函数在
[1,1]
上是减函数在
),(
上是增函数
对称中心
点
(0,0)
点
(0,)
2
点
(0,0)
图像
重要结论:
(1)先反三角函数后三角函数:
①
[1,1]sin(arcsin)cos(arccos)aaaa
;
②
tan(arctan)aRaa
.
(2)先三角函数后反三角函数:
①
[,]
22
arcsin(sin)
;
②
[0,]arccos(cos)
;
③
(,)
22
arctan(tan)
.
(3)反三角函数对称中心特征方程式:
①
[1,1]aarcsin()arcsinaa
;
②[1,1]aarccos()arccosaa;
③(,)aarctan()arctanaa.
6、解三角方程公式:
sin,1(1)arcsin,
cos,12arccos,
tan,arctan,
kxaaxkakZ
xaaxkakZ
xaaRxkakZ
.
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