三角函数,正弦,余弦,正切讲解

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一、正弦函数

正弦余弦坐标轴,几何学,图论

1 图形性质

定义域 x为任一实数(实数集合)
值域 y = [-1,1] —正弦函数有界性

2 周期性

2π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:当 x = π/2 +2kπ 时, k∈Z,y为最大,即 y =1
2 最小值:当 x = 3π/2 +2kπ 时, k∈Z,y为最小,即 y = -1
3 零点:当x =kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

既是轴对称图形,又是中心对称图形
1 轴对称:关于直线 x = π/2 +kπ, k∈Z 对称
2 中心对称 :关于点(kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

奇函数(图像关于原点对称)

6 单调性

在区间 [ -π/2+ 2kπ,π/2+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递增
在区间 [ π/2+ 2kπ,3π/2+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递减

7 函数及性质

正弦型函数解析式:y=Asin(ωx+φ)+h
φ(初相位):决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减)
ω:决定周期(最小正周期T=2π/|ω|)
A:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数,正扩负缩)
h:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)

二 余弦函数

正弦余弦坐标轴,几何学,图论

1 图形性质

定义域 x为任一实数(实数集合)
值域 y = [-1,1] —正弦函数有界性

2 周期性

2π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:当 x = 2kπ 时, k∈Z,y为最大,即 y =1
2 最小值:当 x = π +2kπ 时, k∈Z,y为最小,即 y = -1
3 零点:当x =π/2+kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

既是轴对称图形,又是中心对称图形
1 轴对称:关于直线 x = kπ, k∈Z 对称
2 中心对称 :关于点(π/2+kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

偶函数(图像关于y轴对称)

6 单调性

在区间 [ -π+ 2kπ,2kπ] ,k∈Z 上单调递增
在区间 [ 2kπ,π+ 2kπ] ,k∈Z 上单调递减

7 函数及性质

正弦型函数解析式:y=Acos(ωx+φ)+h
φ(初相位):决定波形与X轴位置关系或横向移动距离(左加右减)
ω:决定周期(最小正周期T=2π/|ω|)
A:决定峰值(即纵向拉伸压缩的倍数,正扩负缩)
h:表示波形在Y轴的位置关系或纵向移动距离(上加下减)

三 正切函数

正弦余弦坐标轴,几何学,图论

1 图形性质

定义域: {x|x≠(π/2)+kπ,k∈Z}。即x 不能等于 π/2 +kπ,k∈Z
值域 y = 实数集R ,无界性

2 周期性

π 为一个周期

3 最值及零点

1 最大值:无最大值
2 最小值:无最小值
3 零点:当x = kπ 时 k∈Z ,为零值,即 y =0

4 对称性

无轴对称,只有中心对称
1 轴对称:无轴对称
2 中心对称 :关于点(kπ,0),k∈Z 对称

5 奇偶性

奇函数(图像关于原点对称)

6 单调性

在区间 [ -π/2+ kπ,π/2+kπ] ,k∈Z 上单调递增
无单调递减区间

四 象限正负

正弦余弦坐标轴,几何学,图论
1 正弦函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正正负负
2 余弦函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正负负正
3 正切函数从第一象限到第四象限正负情况为 :正负正负

象限正负可以通过单位圆来更好的理解,如下图所示
正弦余弦坐标轴,几何学,图论

以原点(0,0)为圆心,半径 r 为1 画圆就是单位圆,这样圆内就有四个象限
第一象限 α∈[0,π/2] ,在 x正轴上 α =0
第二象限 α∈[π/2,π] ,在 y正轴上 α =π/2
第三象限 α∈[π,3π/2] ,在 x负轴上 α =π
第四象限 α∈[3π/2,2π] 在 y负轴上 α =3π/2

以半径 r 和 x轴的夹角为 α ,则有:
sinα = y / r
cosα = x / r
tanα = y / x
因为 r 等于1 且为正 所以有
在坐标轴中,对于正弦则有:

当 y>0时 ,即α∈[0,π] ,正弦为正,当 y<0时,即α∈[π,2π],正弦为负,y =0时 ,在x轴上时,即α=0或 α=π,正弦为0

在坐标轴中,对于余弦则有:

当 x>0时 ,即α∈[0,π/2] 或α∈[3π/2,2π] 余弦为正,当 x<0时,即α∈[π/2,π] 或α∈[π,3π/2] ,余弦为负,x =0时 ,即在y轴上时,即α=π/2或 α=3π/2,余弦为0

在坐标轴中,对于正切则有:

当 x和 y同号时,即x >0,y >0或x < 0,y <0,α∈[0,π/2] 或α∈[π,3π/2],正切为正,当 x和 y异号时,即x >0,y <0或x < 0,y >0,α∈[π/2,π] 或α∈[3π/2,2π],正切为负,当 y=0时,在x轴上时,即α=0或 α=π,正切为0。x为除数,等于0时无意义,但是正切函数是过原点,所以在无限周期内,有且只有一个点是x=0的,即过原点时,此时正切也为0。

五 三角函数公式

注:里面加了正割(sec),余割(csc),余切(cot或ctg),基本用不到,常见的就是讲的三种。后三种只是前三种两条边交换了一下位置而已。

1 倒数关系

sinα cscα =1
cosα
secα =1
tanα*cotα =1

2 商数关系

tanα = sinα / cosα
cotα = cosα / sinα

3 平方关系

sin²α + cos²α = 1
1 + cot²α = csc²α
1 + tan²α = sec²α

4 诱导公式

1 α为锐角
sin(2kπ + α) = sinα (k∈Z)
cos(2kπ + α) = cosα (k∈Z)
tan(kπ + α) = tanα (k∈Z)

2 α为锐角
sin(π + α) = -sin(α)
cos(π + α) = -cos(α)
tan(π + α) = tan(α)
sin(π - α) = sin(α)
cos(π - α) = -cos(α)
tan(π - α) = -tan(α)
sin(- α) = -sin(α)
cos(- α) = cos(α)
tan(- α) = -tan(α)
sin(π/2-α)=cosα
cos(π/2-α)=sinα
tan(π/2-α)=cotα

3 两角和与差的三角函数公式万能公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ

tan(α+β)= (tanα+tanβ)/ (1-tanα *tanβ)
tan(α-β)=(tanα-tanβ)/( 1+tanα *tanβ)

sinα=2*tan(α/2) / ( 1+tan2(α/2))
cosα=(1-tan2(α/2))/ (1+tan2(α/2))
tanα=(2tan(α/2))/ (1-tan2(α/2) )

4 三角函数的降幂公式
sin²α = (1 - cos2α)/2
cos²α =(1 + cos2α)/2

5 二倍角公式
sin2α=2sinα*cosα
cos2α=cos²α-sin²α=2cos²α-1=1-sin²α
tan2α=(2tanα)/ ( 1-tan²α )

6 三角形公式
S = sqrt( P(P-a)(P-b)(P-c) ) //三角形面积公式
其中P = (a+b+c) / 2

cosα = (b² + c² - a²) / 2bc //同理可推出其他两个角的余弦值。
a / sinα = b / sinβ = c / sinγ = 2R = D
其中 α,β,γ为三角形三条边 a,b,c的对角,R和D为三角形外接圆的半径和直径文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-607735.html

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