一条射线绕其端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角,按顺时针方向旋转形成的角叫做负角,如果一条射线没有做任何旋转,就称它形成了一个零角。
角α由射线OA绕端点O旋转而成,角β由射线O′A′绕端点O′旋转而成.如果它们的旋转方向相同且旋转量相等,那么就称α=β.
把射线OA绕端点O按不同方向旋转相同的量所成的两个角叫做互为相反角.角α的相反角记为-α
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和
用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制
长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号rad表示,读作弧度。一般省略不写
正角的弧度数一定是正数,负角的弧度数一定是负数,0角的弧度数是0
180°=π rad
设α是一个任意角,α∈R,它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y)
把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数 ,记作sinα,即y=sinα
把点P的横坐标x叫做α的余弦函数 ,记作cosα,即x=cosα
以角为自变量(不包括α=+kπ,k∈Z),以单位圆上点的纵坐标与横坐标的比值为函数值的函数,称为正切函数,记作tanα,即=tanα
正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数
sin(2kπ+α)=sinα ,k∈Z
cos(2kπ+α)=cosα,k∈Z
tan(2kπ+α)=tanα ,k∈Z
同一个角α的正弦、余弦的平方和等于1, 商等于角α的正切. sin²α+cos²α=1
=tanα
sin(kπ+α)=-sinα ,k∈Z
cos(kπ+α)=-cosα k∈z
tan(kπ+α)=tanα k∈z
sin(-α)=-sinα
cos(-α)=cosα
tan(-α)=-tanα
sin(π-α)=sinα
cos(π-α)=-cosα
tan(π-α)=-tanα
sin(-α)=cosα
cos(-α)=sinα
sin(+α)=cosα
cos(+α)=-sinα
正弦函数的图象叫做正弦曲线,是一条 “波浪起伏”的连续光滑曲线
余弦函数的图象叫做余弦曲线,它是与正弦曲线具有相同形状的 “波浪起伏”的连续光滑曲线.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)那么函数f(x)就叫做周期函数 .非零常数T叫做这个函数的周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期
正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)是它的周期,最小正周期是2π
余弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)是它的周期,最小正周期是2π
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数
正弦函数在每一个闭区间[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上单调递增,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上都单调递减,其值从1减小到-1
余弦函数在每一个闭区间[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上单调递增,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[π+2kπ,2π+2kπ](k∈Z)上都单调递减,其值从1减小到-1
正弦函数当且仅当x=+2kπ,k∈Z时取得最大值1,当且仅当x=+2kπ,k∈Z时取得最小值-1
余弦函数当且仅当x=2kπ,k∈Z时取得最大值1,当且仅当x=π+2kπ,k∈Z时取得最小值-1
正切函数是周期函数,周期是π
正切函数是奇函数
正切函数的图像叫做正切曲线
正切函数在每一个闭区间(+kπ,+kπ)(k∈Z)上单调递增
正切函数的值域是实数集R
,差角公式简写;,和角公式简写;,倍角公式简写
cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
tan(α-β)=(tan α-tan β)/(1+tan αtan β)
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β
tan(α+β)=(tan α+tan β)/(1-tan αtan β)
cos 2α=cos²α-sin²α=2cos²α-1=1-2sin²α
sin2α=2sinαcosα
tan2α=2tan α/(1-tan²α)
把y=asinx+bcosx转化为y=Asin(x+φ)的形式,这个过程蕴含了化归思想
匀速圆周运动的数学模型
一般地,当动点M的起点位置Q所对应的角为φ时,对应的函数是y=sin(x+φ)(φ≠0),把正弦曲线上的所有点向左 (当φ>0时)或向右 (当φ<0时)平移|φ|个单位长度,就得到函数y=sin(x+φ)的图象.
一般地,函数y=sin(x+φ)的周期是,把y=sin(x+φ)图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)就得到y=sin(x+φ)的图像
探索A(A>0)对y=Asin(x+φ)图象的影响
一般地,函数y=Asin(x+φ)的图像,可以看做是把y=sin(x+φ)的图像上的所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)而得到,从而,函数y=Asin(x+φ)的值域是[-A,A],最大值是A,最小值是-A
总结:先画出函数y=sinx的图像;再把正弦函数向左(或右)平移|φ|个单位长度,得到函数y=sin(x+φ)的图像,然后把曲线上各点的横坐标变为原来的倍倍(纵坐标不变),得到y=sin(x+φ)的图像,最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍(横坐标不变),这时的曲线就是函数y=Asin(x+φ)的图像
把物体受到的力 (总是指向平衡位置)正比于它离开平衡位置的距离的运动称为 “简谐运动”.用函数y=Asin(x+φ)来表示,其中A>0,>0
A就是这个简谐运动的振幅,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离
这个简谐运动的周期是T=,它是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间
这个简谐运动的频率由公式f==给出,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数
ωx+φ称为相位;x=0时的相位φ称为初相
高一数学必修一