数学学习 | 高中数学知识:正弦与余弦函数图像和性质(值得学习)
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我们已经在三角函数的数学意义、三角函数的概念等基本知识的基础上学习了同角三角函数之间的基本关系以及使用三角函数时常用的诱导公式,同学们记得多翻看推文进行复习哦!
研究函数必须要研究其图像和性质,三角函数也不例外,由于三角函数涉及的函数较多,因此我们先来学习正弦函数和余弦函数,下周我们再来学习正切函数哦!
我们已经知道了在单位圆中,一个角度x对应的纵坐标为该角度x的正弦函数sin x,那么我们可以利用单位圆找到正弦曲线上的个别点的坐标,例如:
那么当选取的点无限多时,我们便得到了正弦曲线:
根据之前学习的诱导公式六sin(π/2+a)=cos a,我们可以发现,余弦曲线是正弦曲线向左移动π/2得到的,也就是:
根据上述的正弦曲线和余弦曲线,我们可以发现,当横坐标为0,π/2,π,3π/2,2π时,纵坐标为0,1,0,-1,0以及1,0,-1,0,1;
同学们可以利用曲线上五个特殊的点描绘出连续光滑的曲线,也就是正弦曲线和余弦曲线,这种方法被称为五点画图法。
首先,通过上面的正弦曲线,以及我们之前学习的诱导公式一sin(a+2πk)=sin a(其中k∈Z),我们可以得到正弦曲线是具有周期性的,其周期为2πk(k∈Z,k≠0),这种具有周期性的函数被称为周期函数:
如果周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,这个最小的正数就叫做该周期函数的最小正周期,2π就是正弦函数的最小正周期;
其次,根据上面的正弦函数图像,以及诱导公式三sin(-a)=-sin a,我们可以发现正弦曲线是关于原点O对称的,也就是说正弦函数是奇函数;
另外,在一个周期范围内,我们可以发现正弦函数在区间【-π/2,π/2】上是单调递增的,在【π/2,3π/2】上是单调递减的,根据其周期性可得:
最后,根据单调性,我们可以得到正弦函数当且仅当x=π/2+2πk(k∈Z)时取最大值1,当且仅当x=-π/2+2πk(k∈Z)时取最小值-1。
首先,与正弦函数相同的,余弦曲线是具有周期性的,其周期为2πk(k∈Z,k≠0),2π也是余弦函数的最小正周期;
其次,根据上面的余弦函数图像,以及诱导公式三cos(-a)=cos a,我们可以发现余弦曲线是关于y轴对称的,也就是说余弦函数是偶函数;
另外,在一个周期范围内,我们可以发现余弦函数在区间【-π,0】上是单调递增的,在【0,π】上是单调递减的;
最后,根据单调性,我们可以得到余弦函数当且仅当x=2πk(k∈Z)时取最大值1,当且仅当x=π+2πk(k∈Z)时取最小值-1。
今天,我们学习了正弦函数和余弦函数的图像与性质,希望可以帮助同学们更好的进行高中数学学习哦!
同学们有任何不懂的内容可以留言提问,如果有需要的话我们会有习题类推文哦!
下一期我们将继续讨论数学学习的相关问题呀!如果你想知道更多,请关注我们哦!
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高考数学知识点:两角和与差的正弦、余弦和正切公式
一、两角和与差的正弦、余弦、正切公式
典型例题1:
两角和与差的三角函数公式可看作是诱导公式的推广,可用α、β的三角函数表示α±β的三角函数,在使用两角和与差的三角函数公式时,特别要注意角与角之间的关系,完成统一角和角与角转换的目的.
二、
1:二倍角的正弦、余弦、正切公式
典型例题2:
运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形,如tan α+tan β=tan(α+β)·(1-tan αtan β)和二倍角的余弦公式的多种变形等.
三、两角和与差的三角函数公式的理解:
(1)正弦公式概括为“正余,余正符号同”.“符号同”指的是前面是两角和,则后面中间为“+”号;前面是两角差,则后面中间为“-”号.
(2)余弦公式概括为“余余,正正符号异”.
(3)二倍角公式实际就是由两角和公式中令β=α所得.特别地,对于余弦:cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,这三个公式各有用处,同等重要,特别是逆用即为“降幂公式”,在考题中常有体现.
重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角为:对角的分拆要尽可能化成已知角、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等.在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形.
典型例题3:
特别提醒:
1.当“已知角”有两个时,一般把“所求角”表示为两个“已知角”的和或差的形式;
2.当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.
3.常见的配角技巧:
【作者:吴国平】
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