一.基础知识自测题:
1.sin(arccosx)=; tg(arcsinx)=
; sin(arctgx)=
.
2.sin(arcsin)=
; arccos(cos
)=
; arcsin(cos
)=
.
3.tg{arcsin[cos(arcctg(-))]}=
.
4.cos[arctg+arccos(-
)]=
.
5.sin[arctg(-
)]=
; cos(2arcsin
)+cos(2arccos
)=
.
6.arcsin[sin(-5)]+arctg(tg10)= 5-π .
7.sin(2arctg)+tg(
arcsin
)=
.
8.cos{arcsin(sinx)+arccos[cos(x-)]}= 0 .
二.基本要求:
1.对反三角函数施以三角运算,实质是求三角函数值,通常是利用反三角函数的意义,用辅助角表示反三角函数,同时给定角的范围,然后化成三角函数的运算。而对于反三角函数的多层运算,一般由内到外逐层化简;
2.求反三角函数的值的实质是求角,应注意求角的三个步骤:①讨论角的范围,确定在这个范围内不同的角有不同的三角函数值;② 求这个角的一个三角函数值;③ 求出相应的角;
3.反三角函数的等式证明,一般必须证明两点:①等式两端的角的同名三角函数值相等;② 等式两端的角在所取的三角函数的同一单调区间内;
例一.已知函数f (x)=arcsin(sinx), g(x)=cos(2arccosx),求证:f (x)是奇函数,g(x)是偶函数。
证明:函数f (x)的定义域是R,f (-x)=arcsin[sin(-x)]=arcsin(-sinx)=-f (x),
∴f (x)是奇函数;
函数g(x)的定义域是[-1, 1], g(-x)=cos[2arccos(-x)]=cos[2(π-arccosx)]=cos(2arccosx)=f (x).
∴ g(x)是偶函数。
例二.求函数y=arccos(x2-x)的单调递增区间。
解:由-1≤x2-x≤1, 解得≤x≤
,
设u=x2-x=(x-)2-
, 则当x∈[
,
]时, u单调递减,且u∈[-1, 1]时,y=arccosu单调递减, ∴当x∈[
,
]时, y=f (x)单调递增。
例三.计算:(1) tg(arcsin+arccos
); (2) sin(
arcctg
).
解:(1) tg(arcsin+arccos
)=tg(
+
)=
.
(2) sin(arcctg
)=sin(
·
)=
=
.
例四.求值:(1) tg[2arcsin(-)-
arccos
]; (2) sin(2arctg
)+cos(2arctg2
).
解:(1) arcsin(-)=-
,设arccos
=β,则cosβ=
,β∈(0,
), sinβ=
,tg
=
,
∴原式=tg(--
)=-tg(
+
)=-
=-(8+5
).
(2) 设arctg=α,arctg2
=β, α,β∈(0,
), 且tgα=
, tgβ=2
,
因此sin(2arctg)=sin2α=
=
, cos(2arctg2
)=cos2β=
=-
,
∴原式=-
=-
.
例五.求值:(1) arcsin[sin(-)]; (2)arccos(cos
);
(3) arcsin[cos(+α)]+arccos[sin(π+α)], 其中0<α<
.
解:(1) sin(-)=-sin
=sin
, ∴arcsin[sin(-
)]=arcsin(sin
)=
.
(2) arccos(cos)=arccos[cos(π+
)]=arccoscos
=
.
(3) ∵0<α<, ∴ cos(
+α)=-sinα=sin(-α), sin(π+α)=cos(
+α),
∴原式=arcsin[sin(-α)]+arccos[cos(+α)]=-α+
+α=
.
例六.求证:sin{arccos[tg(arcsinx)]}=.
证明:设arcsinx=α, α∈[-,
], sinα=x, cosα=
, tgα=
,
∴ arccos[tg(arcsinx)]=arccos, 设arccos
=β, β∈[0, π],
cosβ=, sinβ=
=
,
∴ sin{arccos[tg(arcsinx)]}=.
例七.求值:(1) tg[arcsin(-
)]; (2) arcsin
-arctg
.
解:(1)设arcsin(-)=α, α∈(-
, 0), 且sinα=-
, ∴ cosα=
,
tg[arcsin(-
)]=tg
=
=-
.
(2) 设arcsin=α,α∈(0,
),且sinα=
, cosα=
,
arctg=β, β∈(0,
), 且tgβ=
, sinβ=
, cosβ=
,
又α-β∈(-,
), ∴ sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=
,
∴α-β=, 即arcsin
-arctg
=
.
例八.已知arcsin<arccos(1-x),求x的取值范围。
解:由,解得
, ∴ 0≤x≤2,
当0≤x≤1时, arcsin∈(0,
), arccos(1-x)∈(0,
), ∴ 原式可化为
arcsin<arcsin
, ∴
<
, 解得 0<x≤1,
当1<x≤2时, arcsin∈(0,
), arccos(1-x)∈(
, π), 恒有arcsin
<arccos(1-x),
综上可得,不等式的解集是{x| 0<x≤2}.
例九.设x1, x2是方程x2-sin·x+cos
=0的两个实根,且α=arctgx1, β=arctgx2,求α+β.
解:由韦达定理可得x1+x2= sin, x1x2= cos
,
∴ tg(α+β)==
=
=tg
,
又x1+x2= sin>0, x1x2= cos
<0, 故正根的绝对值大于负根的绝对值,
∴α+β∈(0, ), ∴α+β=
.
例十.若(x+1)(y+1)=2,求arctgx+arctgy的值。
解:∵ (x+1)(y+1)=2, ∴xy+x+y+1=2, ∴ x+y=1-xy,
设arctgx=α, arctgy=β, 则tgα=x, tgβ=y, ∴ tg(α+β)= =
=1,
又α,β∈(-,
), ∴ α+β∈(-π, π), α+β=
或α+β=-
.
三.基本技能训练题:
1.当 x>0 时, arctgx=arcctg, 当 x<0 时, arctgx= arcctg
-π.
2.比较大小:arccos(-) > arcctg(-
).
3.sin(arccos+arccos
)=
.
4.已知cos2α=,α∈(0,
), sinβ=-
,β∈(π,
), 则α+β=
.
四.试题精选:
(一) 选择题:
1.若arcsin(sinx)=x,则x的取值范围是(B)。
(A)-1≤x≤1 (B)-≤x≤
(C)0≤x≤1 (D)0≤x≤
2.2arcsin=(D)。
(A)arcsin (B)arccos
(C)-arccos
(D)π-arctg
3.若arctg(-3)+arcctgx=,则x的值是(B)。
(A) (B)-
(C)2 (D)-2
4.下列各式中,其值为正的是(B)。
(A)aecsin(-)-arccos(-
) (B)arccos(-
)-arccos(-
)
(C)arctg-arctg
(D)arctg(-3)-arctg(-1.7)
5.cos2(arcsin
)的值是(A)。
(A) (B)
(C)
(D)
6.若arcsin(-)=-arccosx,则x等于(C)。
(A) (B)-
(C)
(D)-
7.若arctg(1-x)+arctg(1+x)=,则x等于(C)。
(A) (B)-
(C)±
(D)±1
8.当x∈[-1, 0]时, 下列关系式中正确的是(C)。
(A)π-arccos(-x)=arcsin (B)π-arcsin(-x)=arccos

(C)π-arccosx=arcsin (D)π-arcsinx=arccos
9.函数y=arccos(cosx) (x∈[-,
])的图象是(A)。
(A) (B) (C) (D)
10.若0<α<,则arcsin[cos(+α)]+arccos[sin(π+α)]等于(A)。
(A) (B)-
(C)
-2α (D)-
-2α
(二) 填空题:
11.cos[arccos(-)+arccos
]= -1 .
12.arccos[sin(-)]=
.
13.arcsin+2arctg
=
.
14.sin[2arccos(-)]=
.
15.arctg()=
.
(三) 解答题:
16.求arcsin+arccos
的值。
解:设α=arcsin, α∈(0,
), sinα=
, cosα=
,
β= arccos, β∈(0,
), cosβ=
, sinβ=
,
∴ α+β∈(0, π), cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=,
∴ arcsin+arccos
=
.
17.求tg(arcsin
)的值。
解:设arcsin=α, α∈(0,
), sinα=
, cosα=
,
∴ tg=
=
. tg(
arcsin
)=
.
18.求函数y=cos(2arcsinx)+2sin(arcsinx)的最值。
解:设α=arcsinx,x∈[-1, 1], sinα=x, cos2α=1-2sin2α=1-2x2,
∴ y=1-2x2+2x=-2(x-)2+
,
当x=时, y取得最大值为
,当x=-1时, y取得最小值-3.
19.求证:sin[arcctg()-arctg(
)]=tg2
.
证明:设arctg()=θ,则arcctg(
)=
-θ,且tgθ=
,
sin(-2θ)=cos2θ=
=
= tg2
.
