一、基础概念速查
1. 任意角与弧度制
| 概念 | 内容 |
| 弧度与角度 | 180° = π rad | 1° = π/180 rad | 1 rad ≈ 57.3° |
| 弧长公式 | l = |α|·r |
| 扇形面积 | S = ½·l·r = ½·|α|·r² |
| 终边相同的角 | β = α + 2kπ(k∈Z),可统一为 {β | β = α + 2kπ, k∈Z} |
| 象限角判断 | α∈第一象限 ⟺ 2kπ < α < π/2 + 2kπ(其余象限同理,按 90° 分块) |
2. 任意角的三角函数定义(单位圆)
设角 α 终边与单位圆交于点 P(x, y),则
sinα = y,cosα = x,tanα = y/x(x ≠ 0)
推广到一般点 P(x, y),r = √(x²+y²):sinα = y/r,cosα = x/r,tanα = y/x
3. 三角函数值在各象限的符号
记忆口诀:「一全正,二正弦,三正切,四余弦」
| 象限 | sin | cos | tan |
| 第一象限 | + | + | + |
| 第二象限 | + | − | − |
| 第三象限 | − | − | + |
| 第四象限 | − | + | − |
判断正负是诱导公式「符号看象限」的依据,务必熟练。
二、特殊角三角函数值表(必背)
| α | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° | 120° | 135° | 150° | 180° |
| 弧度 | 0 | π/6 | π/4 | π/3 | π/2 | 2π/3 | 3π/4 | 5π/6 | π |
| sinα | 0 | 1/2 | √2/2 | √3/2 | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 |
| cosα | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 | −1/2 | −√2/2 | −√3/2 | −1 |
| tanα | 0 | √3/3 | 1 | √3 | 不存在 | −√3 | −1 | −√3/3 | 0 |
记忆技巧
sin 值按序:
0、½、√2/2、√3/2、1(0°→90° 递增);cos 正好倒过来。
tan = sin / cos,可自行推算。45° 为中心对称轴:sin(π−α)=sinα,cos(π−α)=−cosα。
三、同角三角函数基本关系
① sin²α + cos²α = 1 ② tanα = sinα / cosα
两个重要变形(解题常客)
- (sinα ± cosα)² = 1 ± 2sinαcosα → 已知 sinα+cosα 可求 sinα·cosα 及 sinα−cosα
- 齐次式化切:分子分母同除以 cosⁿα,化成 tanα 的式子
典型应用
知一求二:已知 sinα = 3/5 且 α 在第二象限,求 cosα、tanα。
cosα = −√(1−sin²α) = −4/5(先定符号再开方),tanα = (3/5)/(−4/5) = −3/4。
四、诱导公式全表(核心必考)
奇 变 偶 不 变 , 符 号 看 象 限
公式组(k·π/2 ± α 形式,k∈Z)
| 公式 | sin | cos | tan | 函数名变化 |
| α + 2kπ | sinα | cosα | tanα | 不变(周期) |
| −α(负角) | −sinα | cosα | −tanα | 不变,余弦偶函数 |
| π − α | sinα | −cosα | −tanα | 不变 |
| π + α | −sinα | −cosα | tanα | 不变 |
| 2π − α | −sinα | cosα | −tanα | 不变(= −α) |
| π/2 − α(互余) | cosα | sinα | cotα | 变(奇) |
| π/2 + α | cosα | −sinα | −cotα | 变(奇) |
| 3π/2 − α | −cosα | −sinα | cotα | 变(奇) |
| 3π/2 + α | −cosα | sinα | −cotα | 变(奇) |
口诀解读(怎么用)
把 α
一律看成锐角,再判断「α 所在象限」对应原函数符号:
奇变偶不变:k·π/2±α 中,k 为奇数 → 函数名变(sin↔cos,tan↔cot);k 为偶数 → 函数名不变。
符号看象限:先把 α 当锐角,看 k·π/2±α 落在第几象限,取
原函数在该象限的符号。
例:sin(π+α),k=2 偶数名不变;π+α 在第三象限,sin 为负 → sin(π+α) = −sinα ✓
化简流程(大角化小角)
任意角 →(加/减 2π 的倍数)→ (0, 2π) 内角 →(π−α 或 π+α 或 2π−α)→ 锐角三角函数值
例:sin(−330°) = sin(30° − 360°) = sin30° = 1/2
例:cos(19π/6) = cos(7π/6 + 2π) = cos(π + π/6) = −cos(π/6) = −√3/2
五、三角函数的图像与性质(三兄弟对比)
1. 正弦函数 y = sinx
2. 余弦函数 y = cosx
3. 性质对比表(重点背诵)
| 性质 | y = sinx | y = cosx | y = tanx |
| 定义域 | R | R | x ≠ π/2 + kπ |
| 值域 | [−1, 1] | [−1, 1] | R |
| 最小正周期 | 2π | 2π | π |
| 奇偶性 | 奇函数 | 偶函数 | 奇函数 |
| 单调递增 | [−π/2+2kπ, π/2+2kπ] | [−π+2kπ, 2kπ] | (−π/2+kπ, π/2+kπ) |
| 单调递减 | [π/2+2kπ, 3π/2+2kπ] | [2kπ, π+2kπ] | 无 |
| 对称轴 | x = π/2 + kπ | x = kπ | 无 |
| 对称中心 | (kπ, 0) | (π/2 + kπ, 0) | (kπ/2, 0) |
| 零点 | x = kπ | x = π/2 + kπ | x = kπ |
| 最大值点 | x = π/2+2kπ 时 y=1 | x = 2kπ 时 y=1 | — |
| 最小值点 | x = −π/2+2kπ 时 y=−1 | x = π+2kπ 时 y=−1 | — |
⚠️ 正切函数三大「与众不同」
- 定义域挖掉 π/2+kπ,图像有竖直渐近线,不连续
- 无对称轴、无最值
- 周期是 π 而不是 2π(在每段 (−π/2+kπ, π/2+kπ) 内单调递增)
六、y = Asin(ωx + φ) + B 的图像变换
| 参数 | 含义 | 求法 |
| A | 振幅(竖直伸缩) | A = (最大值 − 最小值) / 2 |
| B | 上下平移量 | B = (最大值 + 最小值) / 2 |
| ω | 角速度(水平伸缩) | ω = 2π / T(T 为周期) |
| φ | 初相(水平平移) | 代特殊点 / 五点法第一点 |
1. 五点作图法
令 ωx + φ = 0, π/2, π, 3π/2, 2π,解出 5 个 x,描点连线。这 5 个点分别对应:起点、峰、平衡、谷、终点。
2. 平移伸缩规则(易错重点)
口诀:「左加右减,上加下减」——但只针对 x 本身
- 水平平移:y = sin(ωx+φ) 向左平移 m 个单位 → y = sin[ω(x+m)+φ] = sin(ωx + φ + ωm)
⚠️ 平移量是「给 x 加的数」,即 (φ 变化量)/ω,不是直接看 φ 变化
- 例:y = sin(2x + π/3) 向左平移 π/6 → y = sin[2(x+π/6) + π/3] = sin(2x + 2π/3),不是 sin(2x + π/2)
- 竖直平移:y = sinx + 1(上加 1),y = sinx − 2(下减 2)
- 顺序陷阱:先平移后伸缩 vs 先伸缩后平移,结果相同但平移量不同,考试常设坑
3. 由图像求解析式(三步法)
- 看最值 → 求 A、B:A = (M−m)/2,B = (M+m)/2
- 看周期 → 求 ω:相邻两个峰(或谷)间距 = T,ω = 2π/T
- 代点 → 求 φ:代入一个已知点(最好选峰/谷或零点),解出 φ
4. 求单调区间 / 对称性(通用套路)
以求 y = sin(2x + π/3) 的单调递增区间为例:
令 −π/2 + 2kπ ≤ 2x + π/3 ≤ π/2 + 2kπ,解不等式:
−5π/6 + 2kπ ≤ 2x ≤ π/6 + 2kπ → [−5π/12 + kπ, π/12 + kπ]
⚠️ 若 ω < 0(如 sin(−2x+π/3)),先用诱导公式把负号提出来变成 sin(2x−π/3) 再求,否则单调性会反。
七、典型题型与易错点
题型 1:诱导公式化简求值
化简 f(x) = sin(π+x)·cos(3π/2+x) ÷ tan(π−x)
= (−sinx)·(sinx) ÷ (−tanx) = sin²x ÷ (sinx/cosx)·(−1)·(−1)… → 逐步代入符号即可,最终 = sinx·cosx
题型 2:sinα ± cosα 与 sinα·cosα 互求
(sinα + cosα)² = 1 + 2sinαcosα,展开即可互推。
注意定号:由 α 所在象限判断 sinα+cosα、sinα−cosα 的正负,开方时取正负。
题型 3:比较大小
同函数:用单调性;不同函数:统一成同名函数(如 sin 与 cos 互化)再比。
例:sin1 与 cos1 → cos1 = sin(π/2 − 1),比较 sin1 与 sin(π/2−1),π/2−1 ≈ 0.57 < 1,在 (0, π/2) 内递增 → sin1 > cos1。
易错点清单
考试丢分重灾区
- 符号错:诱导公式「符号看象限」时把 α 当锐角,但符号取的是原函数符号,正负写反扣全分
- 平移量算错:sin(2x+π/3) 平移 π/6 是给 x 加 π/6,不是给 φ 直接加
- ω<0 直接求单调区间:会得到反向区间,先提负号
- 正切定义域:tan 式子分母 cosx ≠ 0,求定义域丢 π/2+kπ 一组点
- 周期算错:y = |sinx| 的周期是 π;y = sin(ωx) 周期 = 2π/|ω|
- 对称中心是点、对称轴是直线:写出形式别混淆(对称中心形如 (kπ,0) 带坐标)
- 知一求二忘定象限符号:开方前先由象限决定 ±
八、考前速记卡
| 一句话 | 对应考点 |
| 奇变偶不变,符号看象限 | 诱导公式化简,逢题必用 |
| 一全正,二正弦,三正切,四余弦 | 定符号、定象限 |
| sin²α + cos²α = 1 | 同角互求、化简 |
| 周期:sin/cos 是 2π,tan 是 π | 周期性判断 |
| sin 对称轴 π/2+kπ,cos 对称轴 kπ,tan 无 | 对称性 |
| 左加右减,只动 x,量是 φ/ω | 图像平移 |
| A=(M−m)/2,ω=2π/T | 由图像求解析式 |
| ω<0 先提负号 | 单调区间不反 |
公式推导源(理解派可看)
诱导公式本质是「三角函数的对称性」:π+α 关于原点对称(奇)、−α 关于 x 轴对称(偶)、π−α 关于 y 轴对称、π/2±α 是互余互变。记住对称性,公式不用死背。