Тригонометрические функции. Разработка урока Обратные тригонометрические функции и их вычисления
Скачать 0.69 Mb.
|
Основные тригонометрические тождества Тригонометрические функции связаны между собой следующими основными тождествами:
Из тождества I вытекают формулы и , которыми мы будем часто пользоваться. С помощью основных тригонометрических тождеств решается задача отыскания значений всех тригонометрических функций по известному значению одной из них. Формулы сложения аргументов 1. 2. 3. 4. 5. 6. Формулы двойных и половинных углов Полагая в формулах 1, 3, 5 сложения аргументов, получим следующие формулы двойных углов: 1. 2. 3. Из формулы 2 вытекают два часто употребляемых соотношения 4. или 5. или Из формул 4. и 5. можно получить формулы половинных углов: 6. , , где знак зависит от четверти, в которой оканчивается угол /2. Заменяя в равенствах 1.- 3. 2 на , а на /2, находим: 7. 8. 9. Кроме того, и выражаются через тангенс половинного угла по формулам 10. 11. Формулы приведения Значения тригонометрических функций острых углов вычисляют по таблицам. Значения функций любых углов можно вычислить с помощью формул приведения к острому углу. Сформулируем общее правило написания формул приведения: Знак тригонометрической функции определяют по первоначально заданному углу. Если аргумент можно представить как сумму или разность , 2 и острого угла, то название функции не изменяют. Если аргумент можно представить как сумму или разность /2, 3/2 и острого угла, то название функции изменяют на сходное (синус – на косинус, тангенс – на котангенс).
Формулы сложения одноименных функций Формулы сложения одноименных тригонометрических функций позволяют преобразовать сумму и разность функций в произведение этих функций. Они имеют следующий вид: 1. 2. 3. 4. Как их получаем? Сложим соответственно левые и правые части формул сложения аргументов 1. и 2., введем новые переменные: и , тогда и . Т.е. Теперь заменим на и получаем формулу сложения синусов: Аналогичные действия производим с формулами суммы и разности аргументов косинусов. Свойства и графики тригонометрических функций Область определения – множество всех действительных чисел. Область изменения (множество значений) – промежуток . Функция нечетная: . Функция периодическая. Наименьший положительный период равен 2: . Нули функции: при . Промежутки знакопостоянства: при , при . Функция возрастает при и убывает при . Функция принимает минимальные значения, равные -1, при , и максимальные значения, равные 1, при . График функции называют синусоидой. Область определения – множество всех действительных чисел. Область изменения (множество значений) – промежуток . Функция четная: . Функция периодическая. Наименьший положительный период равен 2: . Нули функции: при . Промежутки знакопостоянства: при , при . Функция возрастает при и убывает при . Функция принимает минимальные значения, равные -1, при , и максимальные значения, равные 1, при . График функции также называют синусоидой. Область определения – множество всех действительных чисел, кроме чисел . Область изменения (множество значений) – множество всех действительных чисел. Функция нечетная: . Функция периодическая. Наименьший положительный период равен : . Нули функции: при . Промежутки знакопостоянства: при , при . Функция возрастает в каждом из промежутков . График функции называют тангенсоидой. Область определения – множество всех действительных чисел, кроме чисел . Область изменения (множество значений) – множество всех действительных чисел. Функция нечетная: . Функция периодическая. Наименьший положительный период равен : . Нули функции: при . Промежутки знакопостоянства: при , при . Функция убывает в каждом из промежутков . Обратные тригонометрические функции Теорема о корне П усть функция монотонна (возрастает или убывает) на промежутке I, число a – любое из значений, принимаемых f на этом промежутке. Тогда уравнение имеет единственный корень b в промежутке I. у y=f(x) a 0 bx Доказательство: Докажем единственность корня уравнения . Пусть существует с – еще один корень уравнения . Т.е. . , либо . Т.к. монотонна, то , либо , что противоречит предположению. Следовательно, b - единственный корень. y y=f(x) a 0 bcx Функция возрастает на отрезке и принимает все значения от -1 до 1. Следовательно, по теореме о корне, для любого числа a, такого, что , в промежутке существует единственный корень bуравнения . Это число b называют арксинусом числа a и обозначают . Арксинусом числа a называется число из отрезка , синус которого равен a. |