2021届课标版高考理科数学大一轮复习课件:4-1 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系式和诱导公式(讲解部分)
考点 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系式和诱导公式
考点清单
考向基础
一、三角函数的概念
1.象限角
第一象限角的集合
第二象限角的集合
第三象限角的集合
第四象限角的集合
(1)弧长公式
l
=|
α
|
r
;
(2)扇形面积公式
S
=
lr
=
|
α
|
r
2
.(其中
l
为扇形弧长,
α
为圆心角,
r
为扇形半径)
2.终边相同的角
所有与角
α
终边相同的角,连同角
α
在内,构成的角的集合是{
β
|
β
=
k
·360
°
+
α
,
k
∈Z}或{
β
|
β
=
α
+2
k
π,
k
∈Z}.
3.弧长与扇形面积公式
正弦
余弦
正切
定义
设
α
是一个任意角,它的终边与单位圆交于点
P
(
x
,
y
),那么:
y
叫做
α
的正弦,记作sin
α
x
叫做
α
的余弦,记
作cos
α
叫做
α
的正切,记
作tan
α
4.三角函数
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
口诀
一全正,二正弦,三正切,四余弦
5.三角函数线
各象限内的三角函数线如下表:
当角
α
的终边与
x
轴重合时,正弦线、正切线分别变成一个点,此时角
α
的正弦值和正切值都为0;当角
α
的终边与
y
轴重合时,余弦线变成一个点,正切线不存在,此时角
α
的余弦值为0,正切值不存在.
角的终边所在
的象限
第一象限
第二象限
第三象限
第四象限
图形
二、同角三角函数的基本关系式
1.平方关系:
sin
2
α
+cos
2
α
=1
.
2.商数关系:tan
α
=
.
三、诱导公式
函数
角
正弦
余弦
正切
-
α
-sin
α
cos
α
-tan
α
π-
α
sin
α
-cos
α
-tan
α
π+
α
-sin
α
-cos
α
tan
α
2π-
α
-sin
α
cos
α
-tan
α
2π+
α
sin
α
cos
α
tan
α
-
α
cos
α
sin
α
+
α
cos
α
-sin
α
-
α
-cos
α
-sin
α
+
α
-cos
α
sin
α
角“
±
α
(
k
∈Z)”的三角函数的记忆口诀为“奇变偶不变,符号看象限”.
“奇”“偶”指的是
k
·
+
α
(
k
∈Z)中的整数
k
是奇数还是偶数.“变”与
“不变”是相对于奇偶关系而言的,sin
α
与cos
α
对偶.“符号看象限”指的
是在
k
·
+
α
(
k
∈Z)中,将
α
看成锐角时,
k
·
+
α
(
k
∈Z)的终边所在的象限.
【知识拓展】
1.由三角函数线得出的重要结论,如图.
图1
图2
2.两个常用结论
当
α
∈
时,(1)sin
α
<
α
1.
3.常用同角三角函数公式的变形
(1)sin
2
α
=1-cos
2
α
;(2)cos
2
α
=1-sin
2
α
;(3)(sin
α
±
cos
α
)
2
=1
±
2sin
α
cos
α
;(4)sin
α
=
cos
α
tan
α
;(5)sin
2
α
=
=
;(6)cos
2
α
=
=
.
考向突破
考向一 三角函数定义的应用
例1
(2019福建永安一中、德化一中、漳平一中三校联考,3)已知角
θ
的顶点与原点重合,始边与
x
轴的正半轴重合,终边在直线
y
=2
x
上,则cos 2
θ
=
( )
A.-
B.-
C.
D.
解析
解法一:设角
θ
的终边上任一点为
P
(
k
,2
k
)(
k
≠
0),则
r
=
=
|
k
|.
当
k
>0时,
r
=
k
,∴sin
θ
=
=
,cos
θ
=
=
,
∴cos 2
θ
=cos
2
θ
-sin
2
θ
=
-
=-
.
当
k
<0时,
r
=-
k
,
∴sin
θ
=-
=-
,cos
θ
=-
=-
.
∴cos 2
θ
=cos
2
θ
-sin
2
θ
=
-
=-
.
综上可得,cos 2
θ
=-
,故选B.
解法二:因为该直线的斜率
k
=2=tan
θ
,
所以cos 2
θ
=
=
=-
.故选B.
答案
B
考向二 利用同角三角函数基本关系式和诱导公式化简求值
例2
(2019江西临川第一中学等九校3月联考,4)已知
α
∈(0,π),且cos
α
=-
,
则sin
·tan(π+
α
)=
( )
A.-
B.
C.-
D.
解析
sin
·tan(π+
α
)=cos
α
·tan
α
=sin
α
,
因为
α
∈(0,π),且cos
α
=-
,
所以sin
α
=
=
=
,
即sin
·tan(π+
α
)=
.故选D.
答案
D
方法
同角三角函数基本关系式的应用技巧
1.已知sin
α
,cos
α
与tan
α
三者中的一个求另外两个:利用平方关系和商数关
系构造方程(组)求解;
2.已知tan
α
的值,求关于sin
α
与cos
α
的齐
n
次分式的值:分子、分母同除以
cos
n
α
,转化为关于tan
α
的式子求解;
3.“1”的代换问题:含有sin
2
α
,cos
2
α
及sin
α
cos
α
的整式求值问题,可将所求
式子的分母看作“1”,利用“sin
2
α
+cos
2
α
=1”代换后转化为“切”,然后
求解
.
特别提醒:对于sin
α
+cos
α
,sin
α
cos
α
,sin
α
-cos
α
这三个式子,已知其中一个式子的值,可求其余两个式子的值.转化的公式为(sin
α
±
cos
α
)
2
=1
±
2sin
α
cos
α
.
方法技巧
例
(2018皖南八校第二次联考,11)已知
θ
∈
,且
+
=35,则
tan 2
θ
=
( )
A.
B.
C.
±
D.
±
解题导引
解析
依题意,知12(sin
θ
+cos
θ
)=35sin
θ
cos
θ
,令sin
θ
+cos
θ
=
t
,
t
∈(1,
],两
边平方并整理得sin
θ
cos
θ
=
,原式化为12
t
=35·
,解得
t
=
,
故sin
θ
+cos
θ
=
,则sin
θ
cos
θ
=
,即
=
,即
=
,12tan
2
θ
-
25tan
θ
+12=0,解得tan
θ
=
或
,则tan 2
θ
=
=
±
,故选D.
答案
D