初中三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn)
導(dǎo)語:三角函數(shù)在初中數(shù)學(xué)中占了很重要的一部分,很多題型都是與三角函數(shù)有關(guān)的,所以同學(xué)們對(duì)于三角函數(shù)一定要完全的掌握,并且懂得運(yùn)用。以下是小編為大家精心整理的初中三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn),歡迎大家參考!
一、概述
三角函數(shù)是數(shù)學(xué)中常見的一類關(guān)于角度的函數(shù)。也就是說以角度為自變量,角度對(duì)應(yīng)任意兩邊的比值為因變量的函數(shù)叫三角函數(shù),三角函數(shù)將直角三角形的內(nèi)角和它的兩個(gè)邊長(zhǎng)度的比值相關(guān)聯(lián),也可以等價(jià)地用與單位圓有關(guān)的各種線段的長(zhǎng)度來定義。三角函數(shù)在研究三角形和圓等幾何形狀的性質(zhì)時(shí)有重要作用,也是研究周期性現(xiàn)象的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)工具。在數(shù)學(xué)分析中,三角函數(shù)也被定義為無窮級(jí)限或特定微分方程的解,允許它們的取值擴(kuò)展到任意實(shí)數(shù)值,甚至是復(fù)數(shù)值。
常見的三角函數(shù)包括正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和正切函數(shù)。在航海學(xué)、測(cè)繪學(xué)、工程學(xué)等其他學(xué)科中,還會(huì)用到如余切函數(shù)、正割函數(shù)、余割函數(shù)、正矢函數(shù)、余矢函數(shù)、半正矢函數(shù)、半余矢函數(shù)等其他的三角函數(shù)。不同的三角函數(shù)之間的關(guān)系可以通過幾何直觀或者計(jì)算得出,稱為三角恒等式。
三角函數(shù)一般用于計(jì)算三角形中未知長(zhǎng)度的邊和未知的角度,在導(dǎo)航、工程學(xué)以及物理學(xué)方面都有廣泛的用途。另外,以三角函數(shù)為模版,可以定義一類相似的函數(shù),叫做雙曲函數(shù)。常見的雙曲函數(shù)也被稱為雙曲正弦函數(shù)、雙曲余弦函數(shù)等等。三角函數(shù)(也叫做圓函數(shù))是角的函數(shù);它們?cè)谘芯咳切魏徒V芷诂F(xiàn)象和許多其他應(yīng)用中是很重要的。三角函數(shù)通常定義為包含這個(gè)角的直角三角形的兩個(gè)邊的比率,也可以等價(jià)的定義為單位圓上的`各種線段的長(zhǎng)度。更現(xiàn)代的定義把它們表達(dá)為無窮級(jí)數(shù)或特定微分方程的解,允許它們擴(kuò)展到任意正數(shù)和負(fù)數(shù)值,甚至是復(fù)數(shù)值。
二、相關(guān)定理
三角函數(shù),正如其名稱那樣,在三角學(xué)中是十分重要的,主要是因?yàn)檎叶ɡ砼c余弦定理。
同時(shí)在解決物理中的力學(xué)問題時(shí)也很重要,主要在于力與力之間的轉(zhuǎn)換,并列出平衡方程。
正弦定理
對(duì)于邊長(zhǎng)為a,b和c而相應(yīng)角為A,B和C的三角形,有:
sinA / a = sinB / b = sinC/c
也可表示為:
a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R
變形:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC
其中R是三角形的外接圓半徑。
它可以通過把三角形分為兩個(gè)直角三角形并使用上述正弦的定義來證明。在這個(gè)定理中出現(xiàn)的公共數(shù) (sinA)/a是通過A,B和C三點(diǎn)的圓的直徑的倒數(shù)。正弦定理用于在一個(gè)三角形中(1)已知兩個(gè)角和一個(gè)邊求未知邊和角(2)已知兩邊及其一邊的對(duì)角求其他角和邊的問題。這是三角測(cè)量中常見情況。
余弦定理
對(duì)于邊長(zhǎng)為a、b、c而相應(yīng)角為A、B、C的三角形,有:
a = b + c- 2bc·cosA
b = a + c - 2ac·cosB
c = a + b - 2ab·cosC
也可表示為:
cosC=(a +b -c)/ 2ab
cosB=(a +c -b)/ 2ac
cosA=(c +b -a)/ 2bc
這個(gè)定理也可以通過把三角形分為兩個(gè)直角三角形來證明。余弦定理用于在一個(gè)三角形的兩個(gè)邊和一個(gè)角已知時(shí)確定未知的數(shù)據(jù)。
如果這個(gè)角不是兩條邊的夾角,那么三角形可能不是唯一的(邊-邊-角)。要小心余弦定理的這種歧義情況。
物理力學(xué)方面的平行四邊形定則中也會(huì)用到相關(guān)知識(shí)。
延伸定理:第一余弦定理(任意三角形射影定理)
設(shè)△ABC的三邊是a、b、c,它們所對(duì)的角分別是A、B、C,則有
a=b·cos C+c·cos B, b=c·cos A+a·cos C, c=a·cos B+b·cos A
正切定理
對(duì)于邊長(zhǎng)為a,b和c而相應(yīng)角為A,B和C的三角形,有:
(a+b)/(a-b) = tan[(A+B)/2]/tan[(A-B)/2]
廣義射影定理
三角形中任意一邊等于其他兩邊以及對(duì)應(yīng)角余弦的交叉乘積的和,即a=c cosB + b cosC
三角恒等式
對(duì)于任意非直角三角形中,如三角形ABC,總有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC
證明:
已知(A+B)=(π-C)
所以tan(A+B)=tan(π-C)
則(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)
整理可得
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC
類似地,我們同樣也可以求證:當(dāng)α+β+γ=nπ(n∈Z)時(shí),總有tanα+tanβ+tanγ=tanαtanβtanγ。
三、記憶口訣
三角函數(shù)是函數(shù),象限符號(hào)坐標(biāo)注。函數(shù)圖象單位圓,周期奇偶增減現(xiàn)。
同角關(guān)系很重要,化簡(jiǎn)證明都需要。正六邊形頂點(diǎn)處,從上到下弦切割;
中心記上數(shù)字1,連結(jié)頂點(diǎn)三角形;向下三角平方和,倒數(shù)關(guān)系是對(duì)角,
頂點(diǎn)任意一函數(shù),等于后面兩根除。誘導(dǎo)公式就是好,負(fù)化正后大化小,
變成銳角好查表,化簡(jiǎn)證明少不了。二的一半整數(shù)倍,奇數(shù)化余偶不變,
將其后者視銳角,符號(hào)原來函數(shù)判。兩角和的余弦值,化為單角好求值,
余弦積減正弦積,換角變形眾公式。和差化積須同名,互余角度變名稱。
計(jì)算證明角先行,注意結(jié)構(gòu)函數(shù)名,保持基本量不變,繁難向著簡(jiǎn)易變。
逆反原則作指導(dǎo),升冪降次和差積。條件等式的證明,方程思想指路明。
萬能公式不一般,化為有理式居先。公式順用和逆用,變形運(yùn)用加巧用;
1加余弦想余弦,1減余弦想正弦,冪升一次角減半,升冪降次它為范;
三角函數(shù)反函數(shù),實(shí)質(zhì)就是求角度,先求三角函數(shù)值,再判角取值范圍;
利用直角三角形,形象直觀好換名,簡(jiǎn)單三角的方程,化為最簡(jiǎn)求解集。
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