各位老铁们好,相信很多人对三角函数实际应用题都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于三角函数实际应用题以及三角函数有哪些解题技巧的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
本文目录

三角函数有哪些解题技巧
三角函数的相关概念
锐角三角函数
正弦:sinα=∠α的对边/∠α的斜边
余弦:cosα=∠α的邻边/∠α的斜边
正切:tanα=∠α的对边/∠α的邻边
余切:cotα=∠α的邻边/∠α的对边[1]
三角关系
倒数关系:
tanα·cotα=1
sinα·cscα=1
cosα·secα=1
商的关系:
平方关系:
特殊值
sin30°=1/2
sin45°=√2/2
sin60°=√3/2
cos30°=√3/2
cos45°=√2/2
cos60°=1/2
tan30°=√3/3
tan45°=1
tan60°=√3[2]
倍角公式
二倍角公式
正弦
sin2A=2sinA·cosA
余弦
正切
tan2A=(2tanA)/(1-tan^2(A))
三倍角公式
三倍角公式
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)
tan3a= tan a· tan(π/3+a)· tan(π/3-a)
三倍角公式推导
sin(3a)
=sin(a+2a)
=sin2acosa+cos2asina
=2sina(1-sin^2a)+(1-2sin^2a)sina
=3sina-4sin^3a
cos3a
=cos(2a+a)
=cos2acosa-sin2asina
=(2cos^2a-1)cosa-2(1-cos^2a)cosa
=4cos^3a-3cosa
sin3a=3sina-4sin^3a
=4sina(3/4-sin^2a)
=4sina[(√3/2)-sina][(√3/2)+sina]
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°+a)/2]
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
cos3a=4cos^3a-3cosa
=4cosa(cos^2a-3/4)
=4cosa[cos^2a-(√3/2)^2]
=4cosa(cosa-cos30°)(cosa+cos30°)
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)
上述两式相比可得
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)
现列出公式如下:
sin2α=2sinαcosα tan2α=2tanα/(1-tan^2(α)) cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)
可别轻视这些字符,它们在数学学习中会起到重要作用,包括在一些图像问题和函数问题中
三倍角公式
sin3α=3sinα-4sin^3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)
cos3α=4cos^3α-3cosα=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)
tan3α=tan(α)*(-3+tan(α)^2)/(-1+3*tan(α)^2)=tan a· tan(π/3+a)· tan(π/3-a)
四倍角公式
sin4A=-4*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1))
cos4A=1+(-8*cosA^2+8*cosA^4)
tan4A=(4*tanA-4*tanA^3)/(1-6*tanA^2+tanA^4)
五倍角公式
sin5A=16sinA^5-20sinA^3+5sinA
cos5A=16cosA^5-20cosA^3+5cosA
tan5A=tanA*(5-10*tanA^2+tanA^4)/(1-10*tanA^2+5*tanA^4)
六倍角公式
sin6A=2*(cosA*sinA*(2*sinA+1)*(2*sinA-1)*(-3+4*sinA^2))
cos6A=((-1+2*cosA)*(16*cosA^4-16*cosA^2+1))
tan6A=(-6*tanA+20*tanA^3-6*tanA^5)/(-1+15*tanA-15*tanA^4+tanA^6)
七倍角公式
sin7A=-(sinA*(56*sinA^2-112*sinA^4-7+64*sinA^6))
cos7A=(cosA*(56*cosA^2-112*cosA^4+64*cosA^6-7))
tan7A=tanA*(-7+35*tanA^2-21*tanA^4+tanA^6)/(-1+21*tanA^2-35*tanA^4+7*tanA^6)
八倍角公式
sin8A=-8*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1)*(-8*sinA^2+8*sinA^4+1))
cos8A=1+(160*cosA^4-256*cosA^6+128*cosA^8-32*cosA^2)
tan8A=-8*tanA*(-1+7*tanA^2-7*tanA^4+tanA^6)/(1-28*tanA^2+70*tanA^4-28*tanA^6+tanA^8)
九倍角公式
sin9A=(sinA*(-3+4*sinA^2)*(64*sinA^6-96*sinA^4+36*sinA^2-3))
cos9A=(cosA*(-3+4*cosA^2)*(64*cosA^6-96*cosA^4+36*cosA^2-3))
tan9A=tanA*(9-84*tanA^2+126*tanA^4-36*tanA^6+tanA^8)/(1-36*tanA^2+126*tanA^4-84*tanA^6+9*tanA^8)
十倍角公式
sin10A= 2*(cosA*sinA*(4*sinA^2+2*sinA-1)*(4*sinA^2-2*sinA-1)*(-20*sinA^2+5+16*sinA^4))
cos10A=((-1+2*cosA^2)*(256*cosA^8-512*cosA^6+304*cosA^4-48*cosA^2+1))
tan10A=-2*tanA*(5-60*tanA^2+126*tanA^4-60*tanA^6+5*tanA^8)/(-1+45*tanA^2-210*tanA^4+210*tanA^6-45*tanA^8+tanA^10)
N倍角公式
根据棣莫弗定理,(cosθ+ i sinθ)^n= cos(nθ)+ i sin(nθ)
为方便描述,令sinθ=s,cosθ=c
考虑n为正整数的情形:
cos(nθ)+ i sin(nθ)=(c+ i s)^n= C(n,0)*c^n+ C(n,2)*c^(n-2)*(i s)^2+ C(n,4)*c^(n- 4)*(i s)^4+...…+C(n,1)*c^(n-1)*(i s)^1+ C(n,3)*c^(n-3)*(i s)^3+ C(n,5)*c^(n-5)*(i s)^5+...…=>;比较两边的实部与虚部
实部:cos(nθ)=C(n,0)*c^n+ C(n,2)*c^(n-2)*(i s)^2+ C(n,4)*c^(n-4)*(i s)^4+...…i*
虚部:i*sin(nθ)=C(n,1)*c^(n-1)*(i s)^1+ C(n,3)*c^(n-3)*(i s)^3+ C(n,5)*c^(n-5)*(i s)^5+...…
对所有的自然数n:
⒈cos(nθ):
公式中出现的s都是偶次方,而s^2=1-c^2(平方关系),因此全部都可以改成以c(也就是cosθ)表示。
⒉sin(nθ):
⑴当n是奇数时:公式中出现的c都是偶次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此全部都可以改成以s(也就是sinθ)表示。
⑵当n是偶数时:公式中出现的c都是奇次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此即使再怎么换成s,都至少会剩c(也就是 cosθ)的一次方无法消掉。
例. c^3=c*c^2=c*(1-s^2),c^5=c*(c^2)^2=c*(1-s^2)^2)
其他重要公式
一个特殊公式
(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=sin(a+θ)*sin(a-θ)
证明:(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2]*2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2]
=sin(a+θ)*sin(a-θ)
坡度公式
我们通常把坡面的铅直高度h与水平宽度l的比叫做坡度(也叫坡比),用字母i表示,
即i=h/ l,坡度的一般形式写成l: m形式,如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作
a(叫做坡角),那么i=h/l=tan a.
半角公式
tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)
sin^2(A/2)=[1-cos(A)]/2
cos^2(A/2)=[1+cos(A)]/2
半角公式
两角和公式
两角和公式
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)
tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanαtanβ)
cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)
cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)[1]
三角和公式
sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγ
cos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγ
tan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)
和差化积
sinθ+sinφ=2sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]
和差化积公式
sinθ-sinφ=2cos[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]
cosθ+cosφ=2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]
cosθ-cosφ=-2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)*(1-tanAtanB)
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)*(1+tanAtanB)[1]
积化和差
sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]/2
cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2
sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]/2
cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]/2[1]
诱导公式
三角函数的诱导公式(六公式)
公式一:
sin(α+k*2π)=sinα
cos(α+k*2π)=cosα
tan(α+k*2π)=tanα
公式二:
sin(π+α)=-sinα
cos(π+α)=-cosα
tan(π+α)=tanα
公式三:
sin(-α)=-sinα
cos(-α)= cosα
tan(-α)=-tanα
公式四:
sin(π-α)= sinα
cos(π-α)=-cosα
tan(π-α)=-tanα
公式五:
sin(π/2-α)= cosα
cos(π/2-α)=sinα
由于π/2+α=π-(π/2-α),由公式四和公式五可得
公式六:
sin(π/2+α)= cosα
cos(π/2+α)=-sinα
诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限。
万能公式
万能公式
sinα=2tan(α/2)/[1+(tan(α/2))^2]
cosα=[1-(tan(α/2))^2]/[1+(tan(α/2))^2]
tanα=2tan(α/2)/[1-(tan(α/2))^2]
收缩公式
asinA+bcosB=根号下a方+b方×(根号下a方+b方分之a×sinA+根号下a方+b方分之b×cosB)
令根号下a方+b方分之a=cosC
则根号下a方+b方分之b=sinC asinA+bcosB=根号下a方+b方(sinAcosC+cosBsinC)=根号下a方+b方×sin(A+C)
双曲函数
sh a= [e^a-e^(-a)]/2
ch a= [e^a+e^(-a)]/2
th a= sin h(a)/cos h(a)
公式一:
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:
sin(2kπ+α)= sinα
cos(2kπ+α)= cosα
tan(2kπ+α)= tanα
cot(2kπ+α)= cotα
公式二:
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:
sin(π+α)=-sinα
cos(π+α)=-cosα
tan(π+α)= tanα
cot(π+α)= cotα
公式三:
任意角α与-α的三角函数值之间的关系:
sin(-α)=-sinα
cos(-α)= cosα
tan(-α)=-tanα
cot(-α)=-cotα
公式四:
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π-α)= sinα
cos(π-α)=-cosα
tan(π-α)=-tanα
cot(π-α)=-cotα
公式五:
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(2π-α)=-sinα
cos(2π-α)= cosα
tan(2π-α)=-tanα
cot(2π-α)=-cotα
公式六:
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π/2+α)= cosα
cos(π/2+α)=-sinα
tan(π/2+α)=-cotα
cot(π/2+α)=-tanα
sin(π/2-α)= cosα
cos(π/2-α)= sinα
tan(π/2-α)= cotα
cot(π/2-α)= tanα
sin(3π/2+α)=-cosα
cos(3π/2+α)= sinα
tan(3π/2+α)=-cotα
cot(3π/2+α)=-tanα
sin(3π/2-α)=-cosα
cos(3π/2-α)=-sinα
tan(3π/2-α)= cotα
cot(3π/2-α)= tanα
(以上k∈Z)
A·sin(ωt+θ)+ B·sin(ωt+φ)=
√{(A+2ABcos(θ-φ)}· sin{ωt+ arcsin[(A·sinθ+B·sinφ)/√{A^2+B^2+2ABcos(θ-φ)}}
√表示根号,包括{……}中的内容
三角规律
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在。
三角函数本质:
根据三角函数定义推导公式
根据右图,有
sinθ=y/ r; cosθ=x/r; tanθ=y/x; cotθ=x/y
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导
sin(A+B)= sinAcosB+cosAsinB为例:
推导:
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β))
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2)
单位圆定义
单位圆
六个三角函数也可以依据半径为一中心为原点的单位圆来定义。单位圆定义在实际计算上没有大的价值;实际上对多数角它都依赖于直角三角形。但是单位圆定义的确允许三角函数对所有正数和负数辐角都有定义,而不只是对于在 0和π/2弧度之间的角。它也提供了一个图象,把所有重要的三角函数都包含了。根据勾股定理,单位圆的等式是:
图象中给出了用弧度度量的一些常见的角。逆时针方向的度量是正角,而顺时针的度量是负角。设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交。这个交点的x和y坐标分别等于 cosθ和 sinθ。图象中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边且长度为1,所以有 sinθ=y/1和 cosθ=x/1。单位圆可以被视为是通过改变邻边和对边的长度,但保持斜边等于 1的一种查看无限个三角形的方式。
重要定理
正弦定理
正弦定理:在△ABC中,a/ sin A= b/ sin B= c/ sin C= 2R
其中,R为△ABC的外接圆的半径。
余弦定理
余弦定理:在△ABC中,b^2= a^2+ c^2- 2ac·cosθ。
其中,θ为边a与边c的夹角。
掌握了上述这些技巧,解答三角函数一类的问题也就不难了!
高中三角函数解题技巧
三角函数变换的方法与技巧(1)
角的变换
在三角函数的求值、化简与证明题中,表达式往往出现较多的相异角,此时可根据角与角之间的和差、倍半、互余、互补的关系,运用角的变换,沟通条件与结论中角的差异,使问题获解。常见角的变换方式有:;;;等等。
例1、已知,求证:。
分析:在条件中的角和与求证结论中的角是有联系的,可以考虑配凑角。
解:,,
函数名称的变换
三角函数变换的目的在于“消除差异,化异为同”。而题目中经常出现不同名的三角函数,这就需要将异名的三角函数化为同名的三角函数。变换的依据是同角三角函数关系式或诱导公式。如把正(余)切、正(余)割化为正、余弦,或化为正切、余切、正割、余割等等。常见的就是切割化弦。
例2、(2001年上海春季高题)已知,试用表示的值。
分析:将已知条件“切化弦”转化为的等式。
解:由已知;
。
常数的变换
在三角函数的、求值、证明中,有时需要将常数转化为三角函数,例如常数“1”的变换有:,,等等。
例3、(2004年全国高考题)求函数的最小正周期,最大值和最小值。
分析:由所给的式子可联想到。
解:
。
所以函数的最小正周期是,最大值为,最小值为。
公式的变形与逆用
在进行三角变换时,我们经常顺用公式,但有时也需要逆用公式,以达到化简的目的。通常顺用公式容易,逆用公式困难,因此要有逆用公式的意识。教材中仅给出每一个三角公式的基本形式,如果我们熟悉其它变通形式,常可以开拓解题思路。如由可以变通为与;由可变形为等等。
例4、求的值。
分析:先看角,都是,再看函数名,需要切割化弦,最后在化简过程中再看变换。
解:原式(切割化弦)
(逆用二倍角公式)
(常数变换)
(逆用差角公式)
(逆用二倍角公式)。
这里我们给出了四种三角函数的变换方法与技巧,在处理三角函数问题的过程中若能注意到这些变换的方法与技巧,将有利于我们对三角函数这一章内容的理解。
三角函数变换的方法与技巧(2)
在上一部分我们介绍了部分三角函数的娈换技巧与方法,下面我们再介绍四种变换的方法与技巧:
引入辅助角
可化为,这里辅助角所在的象限由的符号确定,角的值由确定。
例5、求的最大值与最小值。
分析:求三角函数的最值问题的方法:一是将三角函数化为同名函数,借助三角函数的有界性求出;二是若不能化为同名,则应考虑引入辅助角。
解:
其中,,
当时,;
当时,。
注:在求三角函数的最值时,经常引入辅助角,然后利用三角函数的有界性求解。
幂的变换
降幂是三角变换时常用的方法,对于次数较高的三角函数式,一般采用降幂处理的方法。常用的降幂公式有:,和
等等。降幂并非绝对,有时也需要升幂,如对于无理式常用升幂化为有理式。
例6、化简。
分析:从“幂”入手,利用降幂公式。
解:原式
消元法
如果所要证明或要求解的式子中不含已知条件中的某些变量,可以使用消元法消去此变量,然后再求解。
例7、求函数的最值。
解:原函数可变形为:,即
,
解得:,。
变换结构
在三角变换中,常常对条件、结论的结构施行调整,或重新分组,或移项,或变乘为除,或求差等等。在形式上有时须和差与积互化,分解因式,配方等。
例8、化简。
分析:本题从“形式”上看,应把分析式化为整式、故分子分母必有公因式,只需把分子分母化成积的形式。
解:
所以。
九、思路变化
对于一道题,思路不同,方法出随之不同。通过分析,比较,才能选出思路最为简例9、求函数的最大值。
解:由于,则为点与点()连线的斜率。则斜率最为当连线与半单位圆相切时,如图所示:
此时,。
捷的方法。
三角函数解题思路和技巧
三角函数解题思路和技巧:
求三角函数值的问题,可依循三种途径:
1、先化简再求值,将式子化成能够利用题设已知条件的最简形式;
2、从已知条件出发,选择合适的三角公式进行变换,推出要求式的值;
3、将已知条件与求值式同时化简再求值。
一、直接法
顾名思义,就是直接进行正确的运算和公式变形,结合已知条件,得到正确的答案。三角函数中大量的题型都是根据该方法求值解答的,需要对三角函数的基本公式要牢牢掌握。
二、换元法
换元法就是用一个量替代另一个量,发现题设中(隐含)条件,进行带式替换,从而将三角函数求值转变成代数式求值。
三、比例法
对三角等式变形,找出与之有关的函数值,利用比例性质,对三角函数值进行计算。
OK,关于三角函数实际应用题和三角函数有哪些解题技巧的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。