高中数学知识点汇总(高一)
高中数学知识点汇总(高一) .................................................................................................................... 1
一、集合和命题 ............................................................................................................................................ 2
二、不等式 .................................................................................................................................................... 4
三、函数的基本性质 .................................................................................................................................... 6
四、幂函数、指数函数和对数函数 .......................................................................................................... 12
(一)幂函数 .............................................................................................................................................. 12
(二)指数&指数函数 ............................................................................................................................... 13
(三)反函数的概念及其性质 .................................................................................................................. 14
(四)对数&对数函数 ............................................................................................................................... 15
五、三角比 .................................................................................................................................................. 17
六、三角函数 .............................................................................................................................................. 24
一、集合和命题
一、集合:
(1)集合的元素的性质:
确定性、互异性和无序性; (2)元素与集合的关系:
①aAa属于集合A; ②aAa不属于集合A. (3)常用的数集:
N自然数集;N*正整数集;Z整数集; Q有理数集;R实数集;空集;C复数集;
Z正整数集Q正有理数集R正实数集负整数集;Q负有理数集;R负实数集.
Z (4)集合的表示方法:
集合有限集列举法无限集描述法;
例如:①列举法:{z,h,a,n,g};②描述法:{xx1}. (5)集合之间的关系:
①AB集合A是集合B的子集;特别地,AA;ABBCAC.
②AB或ABAB集合A与集合B相等; ③AB集合A是集合B的真子集.
例:NZQRC;NZQRC. ④空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. (6)集合的运算:
①交集:AB{xxA且xB}集合A与集合B的交集; ②并集:AB{xxA或xB}集合A与集合B的并集;
③补集:设U为全集,集合A是U的子集,则由U中所有不属于A的元素组成的集合,叫做集合A在全集U中的补集,记作CUA.
④得摩根定律:CU(AIB)CUAUCUB;CU(AUB)CUAICUB
(7)集合的子集个数:
若集合A有n(nN*)个元素,那么该集合有2n个子集;2n1个真子集;2n1个非空子集;
2n2个非空真子集.
二、四种命题的形式:
(1)命题:能判断真假的语句.
(2)四种命题:如果用和分别表示原命题的条件和结论,用和分别表示和的否定,那么四种命题形式就是: 命题 原命题 表示形式 若,则 逆命题 否命题 逆否命题 若,则; 若,则; 若,则. 逆否命题否命题 逆否命题逆命题 逆命题否命题 逆命题关系 原命题逆命题 否命题关系 原命题否命题 逆否命题关系 原命题逆否命题 同真同假关系 (3)充分条件,必要条件,充要条件: ①若,那么叫做的充分条件,叫做的必要条件;
②若且,即,那么既是的充分条件,又是的必要条件,也就是说,是的充分必要条件,简称充要条件.
③欲证明条件是结论的充分必要条件,可分两步来证: 第一步:证明充分性:条件结论; 第二步:证明必要性:结论条件. (4)子集与推出关系:
设A、B是非空集合,A{xx具有性质},B{yy具有性质}, 则AB与等价.
结论:小范围大范围;例如:小明是上海人小明是中国人. 小范围是大范围的充分非必要条件; 大范围是小范围的必要非充分条件.
二、不等式
一、不等式的性质: 1、ab,bcac; 2、abacbc; 3、ab,c0acbc; 4、ab,cdacbd; 不等式的性质 5、ab0,cd0acbd; 6、ab0011; ab 7、ab0anbn(nN*); 8、ab0nanb(nN*,n1). 二、一元一次不等式: 一元一次不等式axb 解集 三、一元二次不等式: ax2bxc0(a0) a0 xb aa0 xb aa0 b0 b0 R △b24ac0 △b24ac0 △b24ac0 的根的判别式 yax2bxc(a0) ax2bxc0(a0) ax2bxc0(a0) ax2bxc0(a0) ax2bxc0(a0) ax2bxc0(a0) {x0} (,x0)(x0,) {x1,x2},x1x2 (,x1)U(x2,) R (x1,x2) (,x1]U[x2,) R {x0} R [x1,x2]
四、含有绝对值不等式的性质:
(1)ababab; (2)a1a2ana1a2an. 五、分式不等式:
axbaxb (1)0(axb)(cxd)0; (2)0(axb)(cxd)0.
cxdcxd六、含绝对值的不等式: xa a0 axa xa a0 a0 xa或xa xa a0 a0 a0 x0 a0 a0 xa a0 a0 R axa xa或xa R 七、指数不等式: (1)af(x)a(x)(a1)f(x)(x); (2)af(x)a(x)(0a1)f(x)(x). 八、对数不等式:
(x)0 (1)logaf(x)loga(x)(a1);
f(x)(x)f(x)0 (2)logaf(x)loga(x)(0a1).
f(x)(x)九、不等式的证明:
(1)常用的基本不等式:
①a2b22ab(a、bR,当且仅当ab时取“”号); ②
abab(a、bR,当且仅当ab时取“”号); 22a2b2ab 补充公式:. ab1122ab ③a3b3c33abc(a、b、cR,当且仅当abc时取“”号);
abc3abc(a、b、cR,当且仅当abc时取“”号); 3aa2anna1a2an(n为大于1的自然数,a1,a2,,anR,当且仅当 ⑤1n ④
a1a2an时取“”号); (2)证明不等式的常用方法:
①比较法; ②分析法; ③综合法.
三、函数的基本性质
一、函数的概念:
f因变量y,则y就是x的函数,记作yf(x),xD; (1)若自变量x对应法则 x的取值范围D函数的定义域;y的取值范围函数的值域. 求定义域一般需要注意: ①y1,f(x)0; ②ynf(x),f(x)0; f(x) ③y(f(x))0,f(x)0; ④ylogaf(x),f(x)0; ⑤ylogf(x)N,f(x)0且f(x)1.
(2)判断是否函数图像的方法:任取平行于y轴的直线,与图像最多只有一个公共点; (3)判断两个函数是否同一个函数的方法:①定义域是否相同;②对应法则是否相同. 二、函数的基本性质: (1)奇偶性: 函数 yf(x),xD “定义域D关于0对称”成立 前提条件 f(x)f(x) f(x)f(x) ①“定义域D关于0对称”; ②“f(x)f(x)”;③ “f(x)f(x)” 成立 奇偶性 奇偶函数 图像性质 偶函数 关于y轴对称 成立 奇函数 关于O(0,0)对称 ①成立①不成立或者 ②、③都不成立非奇非偶函数 注意:定义域包括0的奇函数必过原点O(0,0). (2)单调性和最值: 前提条件 单调增函数 yf(x),xD,ID,任取x1,x2区间I x1x2x1x2或 f(x1)f(x2)f(x1)f(x2)x1x2x1x2或 f(x)f(x)f(x)f(x)1212任取xD,存在x0D,f(x)f(x0) 任取xD,存在x0D,f(x)f(x0) 单调减函数 最小值yminf(x0) 最大值ymaxf(x0)
注意:
①复合函数的单调性: 函数 外函数yf(x) 内函数yg(x) 复合函数yf[g(x)]
Z Z Z ] 单调性 ] Z ] ] Z ] ] Z ②如果函数yf(x)在某个区间I上是增(减)函数,那么函数yf(x)在区间I上是单调函数,区间I叫做函数yf(x)的单调区间.
(3)零点:若yf(x),xD,cD且f(c)0,则xc叫做函数yf(x)的零点.
存在x0(a,b)yf(x),x[a,b] 零点定理:;特别地,当yf(x),x[a,b]是单调函数, f(a)f(b)0f(x0)0且f(a)f(b)0,则该函数在区间[a,b]上有且仅有一个零点,即存在唯一x0(a,b),使得f(x0)0. (4)平移的规律:“左加右减,下加上减”. 函数 向左平移k 向右平移k yf(x) yf(xk) yf(xk) 向上平移h yhf(x) 向下平移h yhf(x) 备注 k,h0 (5)对称性: ①轴对称的两个函数: 函数 对称轴 函数 x轴 yf(x) y轴 yf(x) yx xf(y) yx xf(y) xm yn 2nyf(x) yf(x) yf(2mx) ②中心对称的两个函数: 函数 对称中心 yf(x) (m,n) 函数 2nyf(2mx) ③轴对称的函数: 函数 对称轴 条件 yf(x) y轴 f(x)f(x) xm f(x)f(2mx)
注意:f(ax)f(bx)f(x)关于xab对称; 2 f(ax)f(ax)f(x)关于xa对称;
f(x)f(x)f(x)关于x0对称,即f(x)是偶函数. ④中心对称的函数: 函数 对称中心 条件 yf(x) (m,n) f(x)2nf(2mx) abc,)对称; 22ab f(ax)f(bx)0f(x)关于点(,0)对称;
2 注意:f(ax)f(bx)cf(x)关于点( f(ax)f(ax)2bf(x)关于点(a,b)对称;
f(x)f(x)0f(x)关于点(0,0)对称,即f(x)是奇函数. (6)凹凸性:
xxf(x1)f(x2) 设函数yf(x),xD,如果对任意x1,x2D,且x1x2,都有f12,则称
22函数yf(x)在D上是凹函数;例如:yx2.
xxLxnf(x1)f(x2)Lf(xn) 进一步,如果对任意x1,x2,LxnD,都有f12,则称函nn数yf(x)在D上是凹函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式;
xxf(x1)f(x2) 设函数yf(x),xD,如果对任意x1,x2D,且x1x2,都有f12,则称
22函数yf(x)在D上是凸函数.例如:ylgx.
xxLxnf(x1)f(x2)Lf(xn) 进一步,如果对任意x1,x2,LxnD,都有f12,则称函nn数yf(x)在D上是凸函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式.
(7)翻折: 函数 翻折后 翻折过程 将yf(x)在y轴右边的图像不变,并将其翻折到y轴左边,并覆盖. 将yf(x)在x轴上边的图像不变,并将其翻折到x轴下边,并覆盖. 第一步:将yf(x)在y轴右边的图像不变,并将其翻折到左边,并覆盖; 第二步:将x轴上边的图像不变,并将其翻折到x轴下边,并覆盖. yf(x) yf(x) yf(x) yf(x) yf(x) (8)周期性: 将yf(x)在x轴上边的图像保持不变,并将x轴下边的图像翻折到x轴上边,不覆盖. 若yf(x),xR,T0,任取xR,恒有f(xT)f(x),则称T为这个函数的周期. 注意:若T是yf(x)的周期,那么kT(kZ,k0)也是这个函数的周期; 周期函数的周期有无穷多个,但不一定有最小正周期.
①f(xa)f(xb),abf(x)是周期函数,且其中一个周期Tab; (阴影部分下略)
②f(x)f(xp),p0T2p; ③f(xa)f(xb),abT2ab; ④f(x)11或f(x),p0T2p;
f(xp)f(xp)1f(xp)f(xp)1或f(x),p0T2p;
1f(xp)f(xp)11f(xp)f(xp)1或f(x),p0T4p;
1f(xp)f(xp)1 ⑤f(x) ⑥f(x) ⑦f(x)关于直线xa,xb,ab都对称T2ab; ⑧f(x)关于两点(a,c),(b,c),ab都成中心对称T2ab;
⑨f(x)关于点(a,c),a0成中心对称,且关于直线xb,ab对称T4ab; ⑩若f(x)f(xa)f(x2a)Lf(xna)m(m为常数,nN*),则f(x)是以(n1)a为周期的周期函数;
若f(x)f(xa)f(x2a)Lf(xna)m(m为常数,n为正偶数),则f(x)是以
2(n1)a为周期的周期函数.
三、V函数: 定义 分类 形如yaxmh(a0)的函数,称作V函数. yaxmh,a0 yaxmh,a0 图像 定义域 值域 对称轴 开口 顶点 在(,m]上单调递减; 单调性 在[m,)上单调递增. 注意
R [h,) xm (,h] 向上 (m,h) 向下 在(,m]上单调递增; 在[m,)上单调递减. 当m0时,该函数为偶函数
四、分式函数: 定义 分类 a形如yx(a0)的函数,称作分式函数. xaayx,a0(耐克函数) yx,a0 xx图像 定义域 值域 渐近线 (,2a]U[2a,) (,0)U(0,) R x0,yx 在(,a],[a,)上单调递增; 单调性 在[a,0),(0,a]上单调递减. 五、曼哈顿距离: 在平面上,M(x1,y1),N(x2,y2),则称dx1x2y1y2为MN的曼哈顿距离. 六、某类带有绝对值的函数:
1、对于函数yxm,在xm时取最小值;
2、对于函数yxmxn,mn,在x[m,n]时取最小值; 3、对于函数yxmxnxp,mnp,在xn时取最小值;
4、对于函数yxmxnxpxq,mnpq,在x[n,p]时取最小值; 5、推广到yxx1xx2Lxx2n,x1x2Lx2n,在x[xn,xn1]时取最小值; yxx1xx2Lxx2n1,x1x2Lx2n1,在xxn时取最小值. 思考:对于函数yx12x3x2,在x_________时取最小值.
在(,0),(0,)上单调递增;
四、幂函数、指数函数和对数函数
(一)幂函数
(1)幂函数的定义:
形如yxa(aR)的函数称作幂函数,定义域因a而异.
(2)当a0,1时,幂函数yxa(aR)在区间[0,)上的图像分三类,如图所示.
(3)作幂函数yxa(a0,1)的草图,可分两步:
①根据a的大小,作出该函数在区间[0,)上的图像;
②根据该函数的定义域及其奇偶性,补全该函数在(,0]上的图像. (4)判断幂函数yxa(aR)的a的大小比较:
方法一:yxa(aR)与直线xm(m1)的交点越靠上,a越大; 方法二:yxa(aR)与直线xm(0m1)的交点越靠下,a越大
axb(c0)的变形幂函数的作图: cxdda
①作渐近线(用虚线):x、y;
cc
(5)关于形如yb
②选取特殊点:任取该函数图像上一点,建议取(0,);
d
③画出大致图像:结合渐近线和特殊点,判断图像的方位(右上左下、左上右下).
(二)指数&指数函数
1、指数运算法则: ①aaaxyxyaxax;②(a)a;③(ab)ab;④()x,其中(a,b0,x、yR).
bbxyxyxxx2、指数函数图像及其性质: / yax(a1) yax(0a1) 图像 定义域 值域 奇偶性 渐近线 单调性 在(,)上单调递增; R (0,) 非奇非偶函数 x轴 在(,)上单调递减; ①指数函数yax的函数值恒大于零; ②指数函数yax的图像经过点(0,1); 性质 ③当x0时,y1; 当x0时,0y1. 3、判断指数函数yax中参数a的大小:
方法一:yax与直线xm(m0)的交点越靠上,a越大; 方法二:yax与直线xm(m0)的交点越靠下,a越大.
③当x0时,0y1; 当x0时,y1.
(三)反函数的概念及其性质
1、反函数的概念:
对于函数yf(x),设它的定义域为D,值域为A,如果对于A中任意一个值y,在D中总有唯一确定的x值与它对应,且满足yf(x),这样得到的x关于y的函数叫做yf(x)的反函数,记作
xf1(y).在习惯上,自变量常用x表示,而函数用y表示,所以把它改写为yf1(x)(xA).
2、求反函数的步骤:(“解”“换”“求”) ①将yf(x)看作方程,解出xf(y); ②将x、y互换,得到yf1(x); ③标出反函数的定义域(原函数的值域). 3、反函数的条件:
定义域与值域中的元素一一对应. 4、反函数的性质:
①原函数yf(x)过点(m,n),则反函数yf ②原函数yf(x)与反函数yf ③奇函数的反函数必为奇函数. 5、原函数与反函数的关系: / 定义域 值域
11(x)过点(n,m);
(x)关于yx对称,且单调性相同;
函数yf(x) yf1(x) D A A D
(四)对数&对数函数
1、指数与对数的关系: abN a b 指数 N 幂 真数 底数 logaNb 对数 2、对数的运算法则: ①loga10,logaa1,alogaNN;②常用对数lgNlog10N,自然对数lnNlogeN; ③loga(MN)logaMlogaN,loga ④logbNMlogaMlogaN,logaMnnlogaM; NlogaN1m,logab,loganbmlogab,logacbclogab,alogNbblogNa.
logbanlogab3、对数函数图像及其性质: / ylogax(a1) ylogax(0a1) 图像 定义域 值域 奇偶性 渐近线 单调性 在(0,)上单调递增; (0,) R 非奇非偶函数 y轴 在(0,)上单调递减; ①对数函数ylogax的图像在y轴的右方; ②对数函数ylogax的图像经过点(1,0); 性质 ③当x1时,y0; 当0x1时,y0.
③当x1时,y0; 当0x1时,y0.
4、判断对数函数ylogax,x0中参数a的大小:
方法一:ylogax,x0与直线ym(m0)的交点越靠右,a越大; 方法二:ylogax,x0与直线ym(m0)的交点越靠左,a越大.
五、三角比
1、角的定义:
(1)终边相同的角:
①与2k,kZ表示终边相同的角度;
②终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同; ③与k,kZ表示终边共线的角(同向或反向). (2)特殊位置的角的集合的表示: 位置 在x轴正半轴上 在x轴负半轴上 在x轴上 在y轴正半轴上 角的集合 {2k,kZ} {2k,kZ} {k,kZ} {2k2,kZ} 在y轴负半轴上 {2k3,kZ} 2在y轴上 {k2,kZ} 在坐标轴上 {k,kZ} 2在第一象限内 {2k2k2,kZ} 在第二象限内 {2k22k,kZ} 3,kZ} 2在第三象限内 {2k2k在第四象限内
(3)弧度制与角度制互化: ①rad180; ②1rad
{2k32k2,kZ} 2180; ③1180rad.
(4)扇形有关公式:
l ①;
r ②弧长公式:lr;
11 ③扇形面积公式:Slrr2(想象三角形面积公式).
22
(5)集合中常见角的合并:
xkx2kkxx2k22xk2x2k2x2k
x2kx2kx2kx2kkx,kZ4 4xk54k4x2434xk44
(6)三角比公式及其在各象限的正负情况:
以角的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴建立直角坐标系,在的终边上任取一个异 于原点的点P(x,y),点P到原点的距离记为r,则
(7)特殊角的三角比: 角度制 0 0 30 45 60 90 180 270 3 2360 2 弧度制 61 2 42 2 33 2 21 sin 0 0 1 0 cos 1 3 23 32 21 20 1 0 1 tan 0 1 3 无 0 无 0
(8)一些重要的结论:(注意,如果没有特别指明,k的取值范围是kZ) ①角和角的终边:
角和角的终边 关于x轴对称 sinsincoscos tantan关于y轴对称 关于原点对称 sinsinsinsincoscos coscos tantantantan ②的终边与
的终边的关系. 2 的终边在第一象限(2k,2k)(k,k);
224,k);
242233 的终边在第三象限(2k,2k)(k,k);
224233,k). ,2k2)(k 的终边在第四象限(2k242 ③sin与cos的大小关系:
3,2k)的终边在直线yx右边(xy0) sincos(2k; 445 sincos(2k,2k)的终边在直线yx左边(xy0);
4452k}的终边在直线yx上(xy0) sincos{2k,. 44 的终边在第二象限(2k,2k)(k
④sin与cos的大小关系: sincos(kxy0xy0或; ,k)的终边在44xy0xy0xy0xy03 sincos(k,k)的终边在或;
44xy0xy0 sincos{k4,k3},kZ的终边在yx. 4
2、三角比公式: (1)诱导公式:(诱导公式口诀:奇变偶不变,符号看象限)
第一组诱导公式: 第二组诱导公式: 第三组诱导公式: (周期性) (奇偶性) (中心对称性)
sin(2k)sincos(2k)cos
tan(2k)tancot(2k)cotsin()sincos()cos tan()tancot()cotsin()sincos()cos tan()tancot()cot 第四组诱导公式: 第五组诱导公式: 第六组诱导公式:
(轴对称) (互余性)
sin()cos2sin()sincos()sincos()cos2
tan()tantan()cot2cot()cotcot()tan2sin()cos2cos()sin2 tan()cot2cot()tan2 (2)同角三角比的关系:
倒数关系: 商数关系: 平方关系:
sincsc1 cossec1
tancot1sintan(cos0)cos cotcos(sin0)sinsin2cos21221tansec 1cot2csc2 (3)两角和差的正弦公式:sin()sincoscossin;
)coscossinsin; 两角和差的余弦公式:cos( 两角和差的正切公式:tan()
tantan.
1tantan
(4)二倍角的正弦公式:sin22sincos;
二倍角的余弦公式:cos2cos2sin212sin22cos21;
2tan; 21tan 降次公式: 万能置换公式:
21cos2sin22tan1cos22sin2sin1cos2cos21tan2221tan21cos222; cos2 cos 221tan1sinsincos221cos22tan2tantan221cos21tan21sinsincos22sin1cos 半角公式:tan; 21cossin (5)辅助角公式: ①版本一:
二倍角的正切公式:tan2bsina2b222 asinbcosabsin(),其中02,.
acosa2b2 ②版本二:
b asinbcosa2b2sin(),其中a,b0,0,tan.
2a3、正余弦函数的五点法作图:
3 以ysin(x)为例,令x依次为0,,,,2,求出对应的x与y值,描点(x,y)作图.
22
4、正弦定理和余弦定理:
abc (1)正弦定理:2R(R为外接圆半径);
sinAsinBsinC 其中常见的结论有:
①a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC;
abc ②sinA,sinB,sinC;
2R2R2R ③sinA:sinB:sinCa:b:c; ④S△ABC2R2sinAsinBsinC;S△ABCaRsinBsinCabcbRsinAsinC;S△ABC.
4RcRsinAsinB
b2c2a2cosA2bca2b2c22bccosA2a2c2b222 (2)余弦定理:版本一:bac2accosB;版本二:cosB;
2acc2a2b22abcosCb2a2c2cosC2ababcosCccosB (3)任意三角形射影定理(第一余弦定理):bccosAacosC.
cacosBbcosA5、与三角形有关的三角比: (1)三角形的面积:
1 ①S△ABCdh;
2111 ②S△ABCabsinCbcsinAacsinB;
222 ③S△ABCllllabc,l为△ABC的周长. 2222 (2)在△ABC中,
①abABsinAsinBcosAcosBcotAcotB; ②若△ABC是锐角三角形,则sinAcosB;
sin(AB)sinCcos(AB)cosCtan(AB)tanC ③sin(BC)sinA;cos(BC)cosA;tan(BC)tanA;
sin(AC)sinBcos(AC)cosBtan(AC)tanBBCABCAsincostancot2222ACBACB ④sincos;tancot;
2222ABCABCsincostancot2222sin ⑤sinABBACAcossincossincos222;2;22; ACBCCBcossincossincos222222BABAsinsincoscos2222ABCABCCACA sinsincoscossinsinsincoscoscos;
2222222222CBCBsinsincoscos2222
ABCsinAsinBsinC4coscoscos222ABC ⑥cosAcosBcosC14sinsinsin;
222ABCsinAsinBsinC4sinsincos222sin2Asin2Bsin2C4sinAsinBsinC ;
cos2Acos2Bcos2C4cosAcosBcosC133sinAsinBsinC(0,]338sinAsinBsinC(0,]2;sinAsinBsinCcosAcosBcosC. ⑦3cosAcosBcosC(1,]1cosAcosBcosC(1,]28 其中,第一组可以利用琴生不等式来证明;第二组可以结合第一组及基本不等式证明. (3)在△ABC中,角A、B、C成等差数列B (4)△ABC的内切圆半径为r3.
2S.
abc6、仰角、俯角、方位角: 略
7、和差化积与积化和差公式(理科):
1sincos[sin()sin()]2cossin1[sin()sin()]2 (1)积化和差公式: ; coscos1[cos()cos()]21sinsin[cos()cos()]2sinsin2sincos22sinsin2cossin22 (2)和差化积公式:. coscos2coscos22coscos2sinsin22
六、三角函数
1、正弦函数、余弦函数和正切函数的性质、图像: 定义域 值域 奇偶性 周期性 单调性 ysinx ycosx R [1,1] ytanx {xxkR [1,1] 2,kZ} R 奇函数 奇函数 偶函数 最小正周期T2 ,2k]Z; 223[2k,2k]]. 22(kZ) [2k最小正周期T2 [2k,2k]Z; 最小正周期T (k[2k,2k]]. ,k)Z22(kZ) (kZ) 当x2k时,ymin1; 无 当x2k时,ymax1; 最值 当x2k2时,ymin1; 时,ymax1; 当x2k2图像 例1:求函数y5sin(2x)的周期、单调区间和最值.(当x的系数为负数时,单调性相反) 3 解析:周期T 2k2,由函数ysinx的递增区间[2k,2k],可得 2225xk, 12122325,k]. 于是,函数y5sin(2x)7的递增区间为[k312127 同理可得函数y5sin(2x)7递减区间为[k,k].
312122x2k,即k 当2x32k2,即xk时,函数y5sin(2x)取最大值5;
123
当2x32k2,即xk5时,函数y5sin(2x)取最大值5. 123 例2:求函数y5sin(2x)7,x[0,]的单调区间和最值.
324 解析:由x[0,],可得2x[,].
2333 然后画出2x 当2x3的终边图,然后就可以得出
[,],即x[0,]时,函数y5sin(2x)7单调递增; 3321234 当2x[,],即x[,]时,函数y5sin(2x)7单调递减.
3231223 同时,当2x 当2x32,即x时,函数y5sin(2x)7取最大值12;
1233534,即x时,函数y5sin(2x)7取最小值7;
2233 注意:当x的系数为负数时,单调性的分析正好相反.
2、函数yAsin(x)h&yAcos(x)h&yAtan(x)h,其中A0,0: (1)复合三角函数的基本性质: yAsin(x)h yAcos(x)h yAtan(x)h 三角函数 其中A0,0 振幅 基准线 定义域 值域 最小正周期 (,) [Ah,Ah] T2其中A0,0 其中A0,0 无 A yh {xxk2,kZ} (,) T 频率 相位 初相
f1 T2f1 Tx
(2)函数yAsin(x)h与函数ysinx的图像的关系如下: ①相位变换:
ysin(x); 当0时,ysinxysin(x); 当0时,ysinx向右平移个单位向左平移个单位 ②周期变换:
ysin(x); 当1时,ysin(x)ysin(x); 当01时,ysin(x)1所有各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)1所有各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变) ③振幅变换:
所有各点的纵坐标伸长到原来的A倍(横坐标不变)yAsin(x); 当A1时,ysin(x)所有各点的纵坐标缩短到原来的A倍(横坐标不变)yAsin(x); 当0A1时,ysin(x) ④最值变换:
所有各点向上平行移动h个单位yAsin(x)h; 当h0时,yAsin(x)所有各点向下平行移动h个单位yAsin(x)h; 当h0时,yAsin(x) 注意:函数yAcos(x)h和函数yAtan(x)h的变换情况同上.
3、三角函数的值域: (1)yasinxb型:
设tsinx,化为一次函数yatb在闭区间[1,1]上求最值. (2)yasinxbcosxc,a,b0型: 引入辅助角,tanb,化为ya2b2sin(x)c. a (3)yasin2xbsinxc型:
设tsinx[1,1],化为二次函数yat2btc求解. (4)yasinxcosxb(sinxcosx)c型:
a(t21)btc在闭 设tsinxcosx[2,2],则t12sinxcosx,化为二次函数y22 区间t[2,2]上求最值.
(5)yatanxbcotx型:
b 设ttanx,化为yat,用“Nike函数”或“差函数”求解.
tasinxb (6)y型:
csinxd 方法一:常数分离、分层求解;方法二:利用有界性,化为1sinx1求解.
asinxb (7)y型:
ccosxd 化为asinxyccosxbdy,合并a2y2c2sin(x)bdy,利用有界性, sin(x)bdyayc222[1,1]求解.
(8)asinxcosxbsin2xccos2x,(a0,b,c不全为0)型:
acbbc 利用降次公式,可得asinxcosxbsin2xccos2xsin2x,然后利用辅 cos2x222 助角公式即可.
4、三角函数的对称性: 对称中心 对称轴方程 ysinx (k,0),kZ xk2,kZ ycosx ytanx ycotx (k(2,0),kZ xk,kZ / / k,0)kZ 2k(,0)kZ 2 备注:①ysinx和ycosx的对称中心在其函数图像上;
②ytanx和ycotx的对称中心不一定在其函数图像上.(有可能在渐近线上) 例3:求函数y5sin(2x)7的对称轴方程和对称中心.
3 解析:由函数ysinx的对称轴方程xk 解得x2,kZ,可得2x3k2,kZ
12k,kZ. 2k 所以,函数y5sin(2x)7的对称轴方程为x,kZ.
3122 由函数ysinx的中心对称点(k,0),kZ,可得2x 解得x3k,kZ
6k,kZ. 2k,7),kZ. 所以,函数y5sin(2x)7的对称中心为(362
5、反正弦、反余弦、反正切函数的性质和图像: 定义域 值域 奇偶性 单调性 对称中心 yarcsinx [1,1] yarccosx [1,1] yarctanx (,) [,] 22奇函数 [0,] (非奇非偶函数 在[1,1]上是减函数 点(0,) 2,) 22奇函数 在[1,1]上是增函数 点(0,0) 在(,)上是增函数 点(0,0) 图像 重要结论: (1)先反三角函数后三角函数: ①a[1,1]sin(arcsina)cos(arccosa)a; ②aRtan(arctana)a. (2)先三角函数后反三角函数: ①[ ,]arcsin(sin); 22 ②[0,]arccos(cos);
,)arctan(tan). 22 (3)反三角函数对称中心特征方程式:
③( ①a[1,1]arcsin(a)arcsina; ②a[1,1]arccos(a)arccosa; ③a(,)arctan(a)arctana. 6、解三角方程公式:
sinxa,a1xk(1)karcsina,kZcosxa,a1x2karccosa,kZ. tanxa,aRxkarctana,kZ
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