三角函数包括正弦函数(sin),余弦函数(cos),正切函数(tan),余切函数(cot),正割函数(sec),余割函数(csc)。
sinx为周期函数,最小正周期为2π,也是奇函数,定义域为R,值域为[–1,1]
在(2kπ–π/2,2kπ+π/2)单调递增
在(2kπ+π/2,2kπ+3π/2)单调递减
对称轴 x=kπ+π/2,k∈Z
对称中心 (kπ,0),k∈Z
x=2kπ+π/2时,取得最大值
x=2kπ–π/2时,取得最小值
cosx为周期函数,最小正周期为2π,也是偶函数,定义域为R,值域为[–1,1]
在(2kπ–π,2kπ)单调递增
在(2kπ,2kπ+π)单调递减
对称轴 x=kπ,k∈Z
对称中心 (kπ+π/2,0),k∈Z
x=2kπ时,取得最大值
x=2kπ+π时,取得最小值
tanx为周期函数,最小正周期为π,也是奇函数,定义域为{x|x≠kπ+π/2,k∈Z},值域为R
在(kπ–π/2,kπ+π/2)单调递增
对称中心(kπ/2,0), k∈Z
渐近线x=kπ+π/2,k∈Z
cotx为周期函数,最小正周期为π,也是奇函数,定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},值域为R
在(kπ,kπ+π)单调递减
对称中心(kπ/2,0) ,k∈Z
渐近线x=kπ,k∈Z
y=cotx的图像
secx为周期函数,最小正周期为2π,也是偶函数,定义域为{x|x≠kπ+π/2,k∈Z},值域为(–∞,–1]∪[1,+∞)
在(2kπ–π/2,2kπ)单调递减
在(2kπ,2kπ+π/2)单调递增
在(2kπ+π/2,2kπ+π)单调递增
在(2kπ+π,2kπ+3π/2)单调递减
对称轴x=kπ,k∈Z
对称中心(kπ+π/2,0), k∈Z
渐近线x=kπ+π/2,k∈Z
y=secx的图像
cscx为周期函数,最小正周期为2π,也是奇函数,定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},值域为(–∞,–1]∪[1,+∞)
在(2kπ,2kπ+π/2)单调递减
在(2kπ+π/2,2kπ+π)单调递增
在(2kπ+π,2kπ+3π/2)单调递增
在(2kπ+3π/2,2kπ+2π)单调递减
对称轴x=kπ+π/2,k∈Z
对称中心(kπ,0), k∈Z
渐近线x=kπ,k∈Z
y=cscx的图像
三角函数基本公式
三角函数求导
(sinx)'=cosx
(cosx)'=–sinx
(tanx)'=sec²x
(cotx)'=–csc²x
(secx)'=secxtanx
(cscx)'=–cscxcotx
三角函数的积分(了解)
∫sinxdx=–cosx+C
∫cosxdx=sinx+C
∫tanxdx=–ln|cosx|+C
∫cotxdx=ln|sinx|+C
∫secxdx=ln|secx+tanx|+C
=ln|tan(x/2+π/4)|+C
=1/2 ln|(1+sinx)/(1–sinx)|+C
∫cscxdx=ln|cscx–cotx|+C
=1/2 ln|(cosx–1)/(cosx+1)|+C
=ln|tan(x/2)|+C
附
∫secxdx=∫1/cosxdx=∫cosx/cos²xdx=∫1/(1–sin²x)dsinx
=1/2 ∫[1/(1+sinx)+1/(1–sinx)]dsinx
=1/2 ln(1+sinx)–1/2 ln(1–sinx)+C
=1/2 ln[(1+sinx)/(1–sinx)]+C
=1/2 ln[(sin(x/2)+cos(x/2))²/(sin(x/2)–cos(x/2))²]+C
=1/2 ln|tan²(x/2+π/4)|+C
=ln|tan(x/2+π/4)|+C
=ln|sin²(x/2+π/4)/(sin(x/2+π/4)cos(x/2+π/4))|+C
=ln|(1–cos(x+π/2))/sin(x+π/2)|+C
=ln|(1+sinx)/cosx|+C
=ln|secx+tanx|+C
∫secxdx=∫(secx+tanx)secx/(secx+tanx) dx
=∫(sec²x+tanxsecx)/(secx+tanx) dx
=∫1/(secx+tanx) d(secx+tanx)
=ln|secx+tanx|+C
cosx=(1–tan²(x/2))/(1+tan²(x/2))
令tan(x/2)=u,则x=2arctanu,dx=2/(1+u²) du
∫secxdx=∫dx/cosx=∫(1+u²)/(1–u²) ·2/(1+u²) du
=∫2/(1–u²)du=∫[1/(1+u)+1/(1–u)] du
=ln|1+u|–ln|1–u|+C
=ln|(1+tan(x/2))/(1–tan(x/2))|+C
=ln|(sin(x/2)+cos(x/2))/(sin(x/2)–cos(x/2))|+C
=ln|∨2sin(x/2+π/4)/(–∨2cos(x/2+π/4))|+C
=ln|tan(x/2+π/4)|+C
∫cscxdx=∫1/sinx dx=∫sinx/sin²x dx
=∫dcosx/(cos²x–1)
=1/2 ∫[1/(cosx–1)–1/(cosx+1)]dcosx
=1/2 ln|(cosx–1)/(cosx+1)|+C
=1/2ln|–2sin²(x/2)/(2cos²(x/2))|+C
=1/2 ln|tan²(x/2)|+C
=ln|tan(x/2)|+C
=ln|sin²(x/2)/(sin(x/2)cos(x/2))|+C
=ln|(1–cosx)/sinx|+C
=ln|cscx–cotx|+C