1.2.1 任意角的三角函数的定义(一)学案
甘肃省永昌县第一中学高一数学 §1.2.1 任意角三角函数(1)学案
甘肃省永昌县第一中学高一数学:§1.2.1 任意角三角函数(1)1.掌握任意角的正弦,余弦,正切的定义.2.掌握正弦,余弦,正切函数的定义域和这三种函数的值在各象限的符号.任意角的正弦,余弦,正切的定义.三角函数的值在各象限的符号.二、自主学习复习:初中锐角三角函数如何定义?预习课本第11到第14页,并完成导学预案自主预习内容三、合作探究探究一:任意角的三角函数的定义新知:在直角坐标系中,我们称以原点O为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆。
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y,那么:(1)叫做α的正弦,记做sinα,即。
(2)叫做α的余弦,记做cosα,即。
(3)叫做α的正切,记做tanα,即。
探究二:三角函数符号问题:由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知:①正弦值yr对于第、象限为正(0,0y r>>),对于第、象限为负(0,0y r<>)。
②余弦值xr对于第、象限为正(0,0x r>>),对于第、象限为负(0,0x r<>)。
③正切值yx对于第、象限为正(,x y同号),对于第、象限为负(,x y异号)。
记忆法则:第一象限全为正,第二象限正弦为正,第三象限正切为正,第四象限余弦为正。
探究三:诱导公式问题:终边相同的角同一三角函数的值有何关系?新知:诱导公式一sin(2)k απ+= ,cos(2)k απ+= ,tan(2)k απ+= , 其中k Z ∈。
其作用是把任意角的三角函数值问题转化为0~2π间角的三角函数值问题。
四、精讲点拨例1、求56π的正弦、余弦和正切值。
例2、已知角α的终边经过点P(2,-3),求角α的正弦、余弦和正切值。
知识拓展:α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为r =,则:sin α= ;cos α= ; tan α= 。
五、达标检测1、已知角α的终边过点P (-1,2),cos α的值为( )A .-55B .- 5C .552D .25 2、已知点P (ααcos ,tan )在第三象限,则角α在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 3、α是第四象限角,则下列数值中一定是正值的是 ( )A .sin αB .cos αC .tan αD .tan 1α 4、已知角θ的终边在直线y = 33 x 上,则sin θ= ;θtan = 。
1.2.1任意角的三角函数
0
tan 0 0 cos0 1 (2)因为当 时,x r y 0 ,所以 , sin 0 cos 1 tan 0 3 (3)因为当 时, x 0, y r ,所以 2
3 sin 1 2
3 cos 0 2
sin 0 0
( (
k , k Z 2
R R
[ 1,1] [ 1,1] R
(
(
值域
)
y
2.三角函数值在各象限的符号
(
x )
sin
o )(
)( ) cos
o )( x )
y
) ( )
tan
o ) ( x )
y
(
例3 求证:当且仅当下列不等式组成立时,
12,5
52 13
,
的三个三角函数值.
2 2
解:由已知可得:
r x y
y 5 于是,sin r 13 y 5 tan x 12
12
2
x 12 cos r 13
探究:
1.三角函数的定义域和值域 三角函数 定义域
sin cos tan
Y
单位圆.
P(a,b)
MP sin OP
OM cos OP
b
O M X
a b MP tan OM a
2.任意角的三角函数定义(二)
设 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P( x, y )
那么:(1)y 叫做
α的终边
的正弦,记作 sin ,即 sin y ; (2)x 叫做 的余弦,记作 cos ,即 cos x ; y y tan (3) 叫做 的正切,记作 ,即 tan ( x 0)
任意角三角函数学案
1.2.1 任意角的三角函数(1)【学习目标】1.能举例说明任意角的三角函数的定义;已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值;能记住三角函数的定义域、值域和各种函数值在各象限的符号;2.通过对三角函数定义的探究,使同学们认识到事物之间是有联系的,三角函数就是角 度(自变量)与比值(函数值)的一种联系方式,明白三角函数又是以实数为自变量的函数;3.通过探究,明白方程与函数的思想、数形结合的思想、转化的思想在三角函数的运用;提高同学们分析、探究、解决问题的能力,培养同学们严谨治学、一丝不苟的科学精神.【学习重点】任意角的正弦、余弦、正切的定义及函数的定义域、函数值在各象限的符号【难点提示】对用角的终边上的点的坐标(比值)来刻画三角函数的理解.【学法提示】1.请同学们课前将学案与教材1118P -结合进行自主学习(对教材中的文字、图象、表格、符号、观察、思考、说明与注释、例题及解答、阅读与思考、小结等都要仔细阅读)、小组讨论,积极思考提出更多、更好、更深刻的问题,为课堂学习做好充分的准备;2.在学习过程中用好“十二字学习法”即:“读”、“挖”、“举”、“联”、“用”、“悟”、“听”、“问”、“通”、“总”、“研”、“会”,请在课堂上敢于提问、敢于质疑、敢于讲解与表达.【学习过程】 一、学习准备在前面我们学习了函数的概念、性质,一些特殊函数(包括初中的锐角三角函数、三角形、圆等知识)的概念、性质,任意角的概念等,请同学们回顾后完成下列填空:(1)函数的概念是 ; (2)在Rt ABC ∆中,设A 对边为a ,B 对边为b ,C 对边为c ,则sinA= 、CosA= ;tanA= ;(3)任意角指的是 ;象限角指的是 ; (4)与α同终边的角的集合S 为 ; (5)两个三角形相似如何判定、有哪些性质与结论?(6)圆的概念怎样?圆的圆心可为原点吗?圆的半径可以取一个单位吗?在(2)中显然是锐角的三角函数的定义,怎样将锐角的三角函数推广到任意角呢?这就是我们本节课要研究的问题!二、学习探究 (一)三角函数定义思考猜想 我们对上面(2)中的锐角三角函数的定义作深入的思考,这个函数的定义域是什么?值域是什么?对应法则是什么?其中最为核心的什么?那么在平面坐标系中确定一个任意角α的大小与什么联系的最为紧密?是不是这个角的终边?终边又是什么构成的呢?是不是点?点是不是用坐标表示?请同学们大胆猜想,能不能用任意角α上任意一点P 的坐标来定义α的三角函数! 归纳概括 在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(),x y ,P 到原点的距离为PO =(0)r r ==>,过点P作X 轴的垂线,设垂足为M ,构造出Rt POM ∆.那么,我们类比锐角三角函数,可得:(1)比值y r 叫做α的正弦,记作sin α,即sin y r α=; (2)比值x r叫做α的余弦,记作cos α,即cos xr α=(3)比值(0)y x x ≠叫做α的正切,记作tan α,即tan yxα=(请同学们用函数的概念判定上面三个式子能不能构成角α的函数呢?链接1)任意角三角函数定义:对于确定的值α,在α终边上取任意一点P (除了原点)的坐标为(),x y ,设P 到原点的距离为PO =(0)r r ==>,则比值yr、x r 、y x 分别角α的正弦、余弦、正切,即:sin y r α=、cos x r α=、tan yx α=分别叫角α的正弦函数、余弦函数、正切函数,以上三种函数统称为三角函数.阅读对比 请同学们仔细阅读教材,比较教材上的定义与上面的定义有哪些区别与联系?教材中取得点是一个定点,上面的定义中取的什么点?结果一样嘛?为什么?(链接2)2.已知角α的终边经过点)4,3(--P ,求α的正弦、余弦、正切值. 解:解后反思 你能从这快乐体验中两道题的解答感悟到什么吗?如:各用什么方法求解的?用到什么数学思想?在第2题中满足4sin 5α=-的有多少角?这些角有何关系? 挖掘拓展 (1)三角函数定义中的比值的大小与P 点在终边上的位置无关; (2)三角函数的定义域:sin y α=的定义域 、cos y α=的定义域 ; tan y α=的定义域 ;(为什么?) (3)三角函数的符号 由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号可得:①正弦sin yr α=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负; ②余弦cos xr α=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负;③正切tan yxα=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负;记忆法则: 一全正,二正弦,三切,四余弦,其余均为负.(4)终边相同角的三角函数的关系(诱导公式一)(链接3);sin(2)____cos(2)____k k απαπ+=+=;;tan(2)____k απ+=∈(其中k Z ) (5)另三个三角函数, cot x y α=、sec rxα=、csc r y α=分别叫角α的的余切、正割、余割函数(类比上面(2)(3)(4),对这三个函数有怎样的结论?链接4). 三、典例赏析例1(教材P13的例3.请同学们先看题,独立做一下后,再看教材的解答) 解:解后反思 你的解法与教材的解法相同吗?有哪些区别?教材是怎么书写表达的?变式练习 教材P15练习第6题. 解:例2 (教材P14的例4、例5.请同学们先看题,独立做一下后,再看教材的解答) 解:解后反思 你的解法与教材解法相同吗?有哪些区别?你的解法是最简洁的方法吗? 求解的过程中用到了哪些数学知识与思想方法?(链接5)变式练习 已知sin 0α<且tan 0α>,试判断tan ,sincos222ααα的符号.解:例3.已知点P (3,-4)r r (0)r ≠在角α的终边上,求sin α、cos α、tan α的值. 解:解后反思 求解该题的关键在哪儿?易错点在哪儿?变式练习 已知角α的终边上一点()P m ,且sin 4α=, 求cos ,sin αα,αtan 的值. 解: 四、学习反思1.本节课我们学习了哪些数学知识、数学思想方法,你的任务完成了吗?你讲的怎样?你提问了吗?我们的学习目标达到了吗?如:任意角三角函数的概念理解了吗?各函数的定义域知道了吗?三角函数值在各象限的符号如何记忆? 公式一掌握了吗?本节课有哪些题型?运用了哪些思想方法求解的?有哪些需要我们注意的?2.通过本节课的学习与课前的预习比较有哪些收获?有哪些要改进和加强的呢?3.对本节课你还有独特的见解吗?本节课的数学知识与生活有怎样的联系?感受到本节课数学知识与方法的美在哪里?五、学习评价 1.已知角α的终边过点(6,-8),则αtan =( ).43.A 43.-B C .34- D . 342.有下列命题:(1)在直角坐标系中,以原点为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆. (2)若α是第二象限的角,且P(x,y)是其终边上的一点,则22cos yx x +-=α(3)若αsin >0,则α是第一,第二象限的角.其中正确的命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .0 3.若在则ααα,0cos sin <⋅ 象限.4.已知α的终边经过点(39,2)a a -+,且sin 0,cos 0αα>≤ ,求a 的取值范围. 解:5.求函数|cos ||tan |cos tan x x y x x=+的值域 解:6.若角θ的终边过点()8,a P ,且53cos -=θ,求a 的值. 解:【学习链接】链接1.对于任意给定的值α,都分别有一个唯一确定的比值(实数)y r 、x r、yx 与之对应,所以sin y rα=、cos x r α=、tan yx α=均分别能构成角α的函数.链接2.教材上的定义与学案的定义本质是一样(由三角形相似成比例),教材上的定义是取点P 为角α的终边与单位圆的交点P (x ,y ),此时1OP r ==,从而有sin ,cos ,tan y y x xααα===. 链接3. (1)公式一的文字语言表述为:终边相同的角的同一三角函数的值相等; (2)公式一的作用:利用它可以把求任意角的三角函数值,转化为求0到π2(或00~0360)链接5.用到了三角函数的概念、公式一;运用了公式法;借助计算器求解.。
1.2.1任意角的三角函数(2015年人教A版数学必修四导学案)
一:学习目标
1. 2. 进一步掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义,会用角α 的正弦线、 余弦线、正切线分别表示任意角α 的正弦、余弦、正切函数值; 进一步掌握正弦、余弦、正切的函数的定义域和这三种函数的值在各 象限的符号。
备
注
二:课前预习 (1)已知角 的终边经过 点 (1, 2) ,则 cos 的值为_______________。
2 、 若 三角 形的 两 内角 、 满 足 sin cos 0 , 则 此三 角 形形 状 是 ( ) B、钝角三角形 C、直角三角形 D、不能确定
A、锐角三角形 3、求下列函数 y
2 cos x 1 定义域
4、已知角 的终边经过点 P( 3, y) ,且 sin (1)求 y (2)求 的终边所在的象限
3 y( y 0) 。 4
(3)求 tan
【课后检测】 1、利用单位圆写出符合下列条件的角
(1)sin
y
1 2
(2)cos
y
1 2
(3) tan 1
y
O
x
O
x
O
x
2 、 当 、 满 足 什 么条 件时 ,有 sin sin ? 又 什 么条 件时 , 有
例 2、 已知点 M (4, x) 在角 的终边上, 且满足 x < 0 ,cos = 的值。
4 , 求 tan 5
例 3、求函数 y = sin x cos x 的定义域。
四:学后反思
课堂检测 任意角的三角函数(2)
班级:
姓名:
1、若角 ( 0 2 )的正弦线与余弦线的数量互为相反数,那么 的值 为
高中数学 第一章 三角函数 1.2.1 第一课时 三角函数的定义与公式一学案 新人教A版必修4-新人
第一课时三角函数的定义与公式一预习课本P11~15,思考并完成以下问题(1)任意角的三角函数的定义是什么?(2)三角函数值的大小与其终边上的点P的位置是否有关?(3)如何求三角函数的定义域?(4)如何判断三角函数值在各象限内的符号?(5)诱导公式一是什么?[新知初探]1.任意角的三角函数的定义前提如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y)定义正弦y叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y 余弦x叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x正切yx叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx(x≠0)三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数[点睛] 三角函数也是函数,都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标(坐标的比值)为函数值的函数;三角函数值只与角α的大小有关,即由角α的终边位置决定.2.三角函数值的符号如图所示:正弦:一二象限正,三四象限负;余弦:一四象限正,二三象限负;正切:一三象限正,二四象限负.简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.诱导公式一即终边相同的角的同一三角函数值相等.[点睛] 诱导公式一的实质是:终边相同的角,其同名三角函数的值相等.因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若α=β+720°,则cos α=cos β.( )(2)若sin α=sin β,则α=β.( )(3)已知α是三角形的内角,则必有sin α>0.( )答案:(1)√(2)×(3)√2.若sin α<0,tan α>0,则α在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C3.已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎪⎫55,-255,则sin α+cos α=( )A .55B .-55C .255D .-255答案:B4.sin π3=________,cos 3π4=________.答案:32 -22三角函数的定义及应用[典例] 设a <0,角α的终边与单位圆的交点为P (-3a,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A .25 B .-25C .15D .-15[解析] ∵点P 在单位圆上,则|OP |=1. 即-3a2+4a2=1,解得a =±15.∵a <0,∴a =-15.∴P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45.∴sin α=-45,cos α=35.∴sin α+2cos α=-45+2×35=25.[答案] A利用三角函数的定义求值的策略(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.法二:在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=yr,cosα=xr.已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.[活学活用]1.如果α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),那么sin α的值等于( ) A .12 B .-12C .-32D .-33解析:选C 由题意知P (1,-3), 所以r = 12+-32=2,所以sin α=-32. 2.已知角α的终边过点P (12,a ),且tan α=512,求sin α+cos α的值.解:根据三角函数的定义,tan α=a 12=512,∴a =5,∴P (12,5).这时r =13,∴sin α=513,cos α=1213,从而sin α+cos α=1713.三角函数值符号的运用[典例] (1)( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)设α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[解析] (1)由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的负半轴重合.由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限.(2)∵α是第三象限角,∴2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z.∴k π+π2<α2<k π+3π4.∴α2在第二、四象限. 又∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,∴cos α2<0.∴α2在第二象限.[答案] (1)D (2)B对于已知角α,判断α的相应三角函数值的符号问题,常依据三角函数的定义,或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理.[活学活用]1.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,则下列各组数中有意义且均为正值的是( ) A .tan A 与cos B B .cos B 与sin C C .sin C 与tan AD .tan A2与sin C解析:选D ∵0<A <π,∴0<A 2<π2,∴tan A2>0;又∵0<C <π,∴sin C >0.2.若角α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在第________象限. 解析:∵α为第二象限角, ∴sin α>0,cos α<0.∴P (sin α,cos α)位于第四象限. 答案:四诱导公式一的应用[典例] 计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. [解] (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30° =22×32+12×12 =64+14 =1+64. (2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.利用诱导公式求解任意角的三角函数的步骤[活学活用] 求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4;(2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°. 解:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4=sin π3+tan π4=32+1. (2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°=sin(2×360°+90°)+cos(360°+0°)-tan(3×360°+45°) =sin 90°+cos 0°-tan 45° =1+1-1 =1.层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限,∴x =-12,y =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=32, ∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+-12=2,∴cos α=xr=12=22. 3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32, cos 210°=-32,∴s in 120°cos 210°=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34,故选A. 5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=yr=25=25 5.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5. 6.tan ⎝⎛⎭⎪⎫-17π3=________. 解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-17π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________.解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r = 25+a 2=13.∴sin α=-1213,cos α=513.∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0.综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4.解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3,∴tan 19π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×2π+π3=tan π3= 3.(3)∵-31π4=-4×2π+π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上, ∴x 21+y 21=1,即x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( ) A .8B .-8C .4D .-4 解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+-62=m 2+36,故cos α=mm 2+36=-45,解得m =-8. 5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________. 解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y42+y 2=- 255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8. 答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________.解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4. 解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角,∴sin 340°<0,cos 265°<0,∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角, ∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角. ∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4<0.8.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义. (1)试判断角α所在的象限. (2)若角α的终边上一点是M ⎝ ⎛⎭⎪⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.解:(1)由1|sin α|=-1sin α,所以sin α<0, 由lg(cos α)有意义,可知cos α>0,所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫352+m 2=1, 得m =±45. 又α为第四象限角,故m <0,从而m =-45, sin α=y r =m |OM |=-451=-45.。
1.2.1任意角的三角函数的定义(第一课时)
第一章 三角函数 1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数(第一课时)学习目标1.掌握任意角的三角函数的定义;2.已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值;3.记住三角函数的定义域及在各象限的符号.学习过程1.复习:初中锐角的三角函数是如何定义的?Rt △ABC 中,设A 的对边为a ,B 的对边为b ,C 的对边为c ,锐角A 的正弦、余弦、正切依次为sin A=,cos A= ,tan A= .2.探究:1.坐标法求三角函数.锐角α可放在坐标系中,在角α的终边上任取一点P (a ,b ),点P 与原点的距离r=,sin α= ;cos α= ;tan α= . 思考:对确定的锐角α,sin α,cos α,tan α的值是否随P 点在终边上的位置的改变而改变? 答案 不会.因为三角函数值是比值,其大小与点P (x ,y )在终边上的位置无关,只与角α的终边位置有关,即三角函数值的大小只与角有关..思考:怎样适当地选取P 点使比值简化?其中,以原点为圆心,以 为半径的圆为单位圆. 新知:1.任意角的三角函数.设α为一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ): 那么:(1)y 叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y ; (2)x 叫作α的余弦,记作cos α,即 ;(3)叫作α的正切,记作 ,即tan α=(x ≠0).三角函数:对于确定的角α,上面三个函数值都是唯一确定的,所以,正弦、余弦、正切都是以角为 ,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们将它们统称为三角函数.由于角的集合和实数集之间可以建立一一对应的关系,三角函数可以看成是自变量为实数的函数.3.正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号思考 根据三角函数的定义,你能判断正弦、余弦、正切函数的值在各象限的符号吗? 答案 由三角函数定义可知,在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).当α为第一象限角时,y >0, x >0,故sin α>0,cos α>0,tan α>0,同理可得当α在其他象限时三角函数值的符号,如图所示.梳理 记忆口诀:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.4.思考 当角α分别为30°,390°,-330°时,它们的终边有什么特点?它们的三角函数值呢?答案 它们的终边重合.由三角函数的定义知,它们的三角函数值相等. 梳理 诱导公式一典型例题【例1】求π的正弦、余弦和正切值.解:在直角坐标系中,作∠AOB=,∠AOB 的终边与单位圆的交点坐标为(,-),所以sin=-,cos,tan=-.【例2】已知角α的终边过点P 0(-3,-4),求角α的正弦、余弦和正切值. 解:sin α==-,cos α==-,tan α=.【例3】求证:当下列不等式组成立时,角α为第三象限角,反之也对.证明:如果sin α<0成立,那么角α的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的非负半轴重合;如果tan α>0,则角α的终边位于第一或第三象限.所以,角α的终边只能位于第三象限.【例4】确定下列三角函数值的符号.(1)cos250°; (2)sin(-4π); (3)tan(-672°); (4)tan3π. 解:(1)因为250°是第三象限角,所以 cos250°<0; (2)因为-是第四象限角,所以sin(-)<0;(3)因为tan(-672°)=tan(48°-2×360°)=tan48°,而48°是第一象限角,所以tan(-672°)>0; (4)因为tan3π=tan(π+2π)=tan π,而π的终边在x 轴上,所以tan π=0. 【例5】求下列三角函数值. (1)sin1480°10'; (2)cos; (3)tan(-).解:(1)sin1480°10'=sin(40°10'+4×360°)=sin40°10'≈0.645; (2)cos =cos(+2π)=cos ;(3)tan(-)=tan(-2π)=tan.【例6】 已知θ终边上一点P (x,3)(x ≠0),且cos θ=1010x ,求sin θ,tan θ. 考点 任意角的三角函数 题点 用定义求三角函数的值 解 由题意知r =|OP |=x 2+9, 由三角函数定义得cos θ=x r =xx 2+9.又∵cos θ=1010x ,∴x x 2+9=1010x . ∵x ≠0,∴x =±1. 当x =1时,P (1,3), 此时sin θ=312+32=31010,tan θ=31=3.当x =-1时,P (-1,3), 此时sin θ=3(-1)2+32=31010,tan θ=3-1=-3.反思与感悟 (1)已知角α终边上任意一点的坐标求三角函数值的方法在α的终边上任选一点P (x ,y ),设P 到原点的距离为r (r >0),则sin α=y r ,cos α=xr .当已知α的终边上一点求α的三角函数值时,用该方法更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.跟踪训练1 已知角α的终边过点P (-3a,4a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值. 考点 任意角的三角函数 题点 用定义求三角函数的值 解 r =(-3a )2+(4a )2=5|a |.①若a >0,则r =5a ,角α在第二象限, sin α=y r =4a 5a =45,cos α=x r =-3a 5a =-35,∴2sin α+cos α=85-35=1.②若a <0,则r =-5a ,角α在第四象限, sin α=4a -5a =-45,cos α=-3a -5a =35,∴2sin α+cos α=-85+35=-1.综上所述,2sin α+cos α=±1.命题角度2 已知角α终边所在直线求三角函数值 【例7】 判断下列各式的符号: (1)sin145°cos(-210°);(2)sin3·cos4·tan5. 考点 三角函数值在各象限的符号 题点 三角函数值在各象限的符号 解 (1)∵145°是第二象限角,∴sin145°>0. ∵-210°=-360°+150°,∴-210°是第二象限角, ∴cos (-210°)<0,∴sin145°cos(-210°)<0. (2)∵π2<3<π<4<3π2<5<2π,∴sin3>0,cos4<0,tan5<0, ∴sin3·cos4·tan5>0.反思与感悟 角的三角函数值的符号由角的终边所在位置确定,解题的关键是准确确定角的终边所在的象限,同时牢记各三角函数值在各象限的符号,记忆口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.跟踪训练3 已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则α是第________象限角. 考点 三角函数值在各象限的符号 题点 三角函数值在各象限的符号 答案 二解析 由题意知tan α<0,cos α<0, ∴α是第二象限角. 类型三 诱导公式一的应用 例4 求下列各式的值:(1)sin(-1395°)cos1110°+cos(-1020°)sin750°;(2)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 12π5·tan4π. 考点 诱导公式一 题点 诱导公式一解 (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin45°cos30°+cos60°sin30°=22×32+12×12=64+14=1+64. (2)原式=sin ⎝⎛⎭⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12. 反思与感悟 利用诱导公式一可把负角的三角函数化为0到2π间的三角函数,也可把大于2π的角的三角函数化为0到2π间的三角函数,即实现了“负化正,大化小”. 跟踪训练4 求下列各式的值: (1)cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4; (2)sin810°+tan765°-cos360°. 考点 诱导公式一 题点 诱导公式一解 (1)原式=cos ⎝⎛⎭⎫8π+π3+tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π4 =cos π3+tan π4=12+1=32.(2)原式=sin(90°+2×360°)+tan(45°+2×360°)-cos360°=sin90°+tan45°-1=1+1-1=1.一、选择题1.(2017·长沙检测)sin(-315°)的值是( ) A .-22B .-12C.22D.12答案 C解析 sin(-315°)=sin(-360°+45°)=sin45°=22. 2.(2017·山西太原外国语学校月考)如果角α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α等于( )A.12B .-12C .-32D .-33 答案 C解析 由题意得P (1,-3),它与原点的距离r =12+(-3)2=2,∴sin α=-32. 3.已知sin θ<0,且tan θ<0,则θ为( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案 D4.已知α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则x 的值为( ) A.3 B .±3 C .- 2 D .- 3答案 D解析 ∵cos α=x r =x x 2+5=24x ,∴x =0或2(x 2+5)=16,∴x =0或x 2=3,∴x =0(∵α是第二象限角,∴舍去)或x =3(舍去)或x =- 3.故选D. 5.(2017·嘉兴模拟)sin2·cos3·tan4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0 D .不存在 答案 A解析 ∵sin2>0,cos3<0,tan4>0, ∴sin2·cos3·tan4<0.6.(2017·湖州期末)点P 从点(1,0)出发,沿单位圆顺时针方向运动5π6弧长到达Q 点,则Q 点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫-12,32B.⎝⎛⎭⎫-12,-32C.⎝⎛⎭⎫-32,-12D.⎝⎛⎭⎫-32,12 答案 C解析 根据题意可得:x Q =cos ⎝⎛⎭⎫-5π6=-32, y Q =sin ⎝⎛⎭⎫-5π6=-12. 则Q 点的坐标是⎝⎛⎭⎫-32,-12. 7.如果点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,那么角θ的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案 C解析 由题意知sin θ+cos θ<0,且sin θcos θ>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin θ<0,cos θ<0,∴θ为第三象限角. 二、填空题8.tan405°-sin450°+cos750°=________. 答案32解析 tan405°-sin450°+cos750°=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(720°+30°)=tan45°-sin90°+cos30°=1-1+32=32. 9.(2017·绍兴柯桥区期末)已知α的顶点在原点,始边在x 轴上,终边与单位圆相交于点M ⎝⎛⎭⎫-32,12,则cos α=________. 答案 -3210.(2017·山东烟台一中期末)已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-2,3]解析 ∵点(3a -9,a +2)在角α的终边上, sin α>0,cos α≤0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +2>0,3a -9≤0,解得-2<a ≤3. 11.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,则sin θ+cos θ=________. 答案 0或- 2解析 ∵θ的终边过点P (x ,-1)(x ≠0), ∴tan θ=-1x .又tan θ=-x , ∴x 2=1,即x =±1. 当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22, 因此sin θ+cos θ=0; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22, 因此sin θ+cos θ=- 2. 故sin θ+cos θ的值为0或- 2.12.已知角α的终边在直线y =3x 上,则sin α,cos α,tan α的值分别为________. 答案32,12,3或-32,-12, 3 解析 因为角α的终边在直线y =3x 上, 所以可设P (a ,3a )(a ≠0)为角α终边上任意一点, 则r =a 2+(3a )2=2|a |(a ≠0). 若a >0,则α为第一象限角,r =2a ,所以sin α=3a 2a =32,cos α=a 2a =12, tan α=3aa= 3. 若a <0,则α为第三象限角,r =-2a , 所以sin α=3a -2a =-32,cos α=-a 2a =-12,tan α=3aa= 3. 13.sin 72π+cos 52π+cos(-5π)+tan π4=________.答案 -1解析 原式=sin 32π+cos π2+cosπ+1=-1+0-1+1=-1.14.函数y =|sin x |sin x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x 的值域是________________.答案 {-4,0,2}解析 由sin x ≠0,cos x ≠0知,x 的终边不能落在坐标轴上, 当x 为第一象限角时,sin x >0,cos x >0, sin x cos x >0,y =0;当x 为第二象限角时,sin x >0,cos x <0, sin x cos x <0,y =2;当x 为第三象限角时,sin x <0,cos x <0, sin x cos x >0,y =-4;当x 为第四象限角时,sin x <0,cos x >0, sin x cos x <0,y =2.故函数y =|sin x |sin x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x 的值域为{-4,0,2}.三、解答题15.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义.(1)试判断角α所在的象限;(2)若角α的终边与单位圆相交于点M ⎝⎛⎭⎫35,m ,求m 的值及sin α的值. 解 (1)∵1|sin α|=-1sin α, ∴sin α<0.①∵lg(cos α)有意义, ∴cos α>0.②由①②得角α的终边在第四象限. (2)∵点M ⎝⎛⎭⎫35,m 在单位圆上, ∴⎝⎛⎭⎫352+m 2=1,解得m =±45. 又α是第四象限角,∴m <0,∴m =-45.由三角函数定义知,sin α=-45.达标检测1.α是第四象限角,则下列数值中一定是正值的是( ) A.sin αB.cos αC.tan αD.2.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α在( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.已知角α的终边过点P (-1,2),则cos α的值为 .4.已知角α的终边过点(a ,2a )(a ≠0),求α的正弦、余弦和正切值.5.判断sin4·tan(-)的符号.参考答案复习:探究:1.坐标法求三角函数.锐角α可放在坐标系中,在角α的终边上任取一点P (a ,b ), 点P 与原点的距离r=,sin α=,cos α=,tan α=.由三角形相似,确定的α可对应相似的直角三角形,这三个比值对应相等,不会随P 在角的终边的位置改变而改变. 2.单位圆.不难想到,当r=1时形式上比较简单,即sin α=b ,cos α=a ,tan α=,而当r=1时,可构设一个以原点为圆心以单位长为半径的圆,角α的终边与圆的交点选为P 点.此时,点P 与原点的距离r=1.其中,以原点为圆心,以1个单位长度为半径的圆为单位圆. 新知:1.cos α=x ;tan α;自变量2.≠+k反思:在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P(除了原点)的坐标为(x,y),则sinα=,cosα=,tanα=.3.终边相同的角同一三角函数值相等.典型例题【例1】解:在直角坐标系中,作∠AOB=,∠AOB的终边与单位圆的交点坐标为(,-),所以sin=-,cos,tan=-.【例2】解:sinα==-,cosα==-,tanα=.【例3】证明:如果sinα<0成立,那么角α的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y轴的非负半轴重合;如果tanα>0,则角α的终边位于第一或第三象限.所以,角α的终边只能位于第三象限.【例4】解:(1)因为250°是第三象限角,所以cos250°<0;(2)因为-是第四象限角,所以sin(-)<0;(3)因为tan(-672°)=tan(48°-2×360°)=tan48°,而48°是第一象限角,所以tan(-672°)>0;(4)因为tan3π=tan(π+2π)=tanπ,而π的终边在x轴上,所以tanπ=0.【例5】解:(1)sin1480°10'=sin(40°10'+4×360°)=sin40°10'≈0.645;(2)cos=cos(+2π)=cos;(3)tan(-)=tan(-2π)=tan.达标检测1.B2.B3.-4.当a>0时,sinα=,cosα=,tanα=2;当a<0时,sinα=-,cosα=-,tanα=2.5.略。
1.2.1任意角的三角函数的定义(一)学案
1.2.1 任意角的三角函数的定义(一)学习目标:1、理解任意角的三角函数的定义;2、培养学生应用图形分析数学问题的能力;3、学会运用任意角的三角函数的定义求相关角的三角函数值.情感、态度与价值观:在学习过程中通过相互讨论培养学生的团结协作精神.学习指导:重点:三角函数的定义及相应的三角函数值在各象限的符号.难点:任意角的正弦、余弦、正切函数的定义.课堂导学:(一)知识回顾:1、初中利用直角三角形定义了锐角三角函数.ABb Cacsin_______,cos_______,tan________,cot________A AA A====正弦:余弦:正切:余切:。
(二)合作探究:1、将锐角α放在直角坐标系中(如图)(,)P x y 为α终边上的一点,______0OP r ==>.定义:sin ______α=; cos ______α=;tan ____α=.cot ____α=2、任意角的三角函数在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为22(0)r r x y =+>,则:(1)sin α= ;(2)cos α= ; (3)tan α= .(4) 叫做α的余切,记作 ,即 ;(5) 叫做α的正割,记作 ,即 ;(6) 叫做α的余割,记作 ,即3.根据三角函数的定义,确定正弦函数、余弦函数、正切函数的定义域4、根据三角函数定义,确定正弦函数、余弦函数、正切函数在各象限的符号xy O (,)P x y M(三)、例题讲解:例1:已知角α的终边过点(4,3)P-,求角α的六个三角函数值.变式:已知角α的终边经过点P(-15a,8a)(a≠0),求角α的六个三角函数值.例2求下列各角的六个三角函数值π(1)0 (2)π(3)32例3. 求证:当下列不等式组成立时,角 θ为第三象限角.反之也对sin 0tan 0θθ<⎧⎨>⎩(四)归纳总结:知识:方法:(五)当堂检测。
1.2.1 任意角的三角函数导学案
鸡西市第十九中学学案
问题2 如图,锐角任取一点P (a ,b OP r ==;= = ;OM
== .
问题3 如图所示,在直角坐标系中,以原点为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆.锐角α的终边与单位圆交于tan α= .
【单位圆定义任意角三角】么: 叫做α的正弦,记作α,即cos α= ;y
x
叫做
【终边定义定义任意角的三角函数】
试一试:
角34π与单位圆的交点坐标为角2π与单位圆的交点坐标为小结:根据三角函数的定义可知,三角函数是一个和点P (x ,y )离原点的距离无关
三角函数值的符号在以后学习中经常用到,必须熟记,可根据定义记,也可按以下口诀一全正,二正弦,三正切,四余弦(是正的).
判断下列各式的符号:
cos α(其中α是第二象限角);(2)sin 285°cos(-105°);(3)sin 3·cos 4·tan
若sin αcos α<0,则α是第________象限角.
代数式:sin 2·cos 3·tan 4的符号是_________.。
数学人教B版必修4教案:1.2.1任意三角函数的定义(一)
对于第1到第3点教师要点 拨,学生思考.对于第4点教 师提出问题:谈到函数, 定义域要先行。在此,对 三角函数的定义域要进一 步明确,确定三角函数的 定义域的依据是任意三角 函数的定义。三角函数是 以角为自变量的函数,如 何去确定这些函数的定义 域(即限定角的变化范围) ?它们的定义域是什么? 由学生讨论回答。
y x
m l
x 由此得 l r y m r y m x l
3 三角函数定义如 下:
x r
好的想法,让一位能代表 大多数意见的学生主动说 出自己对任意角三角函数 的定义。 问题2:角α的三角函数 值不受终边上的点P的位 置的影响吗? 这是一个较有思考价 值的问题,教师要注意正
叫做角α的余弦,记作c x osα ,即cosα= ; r 概 念 形 成
使学生进一步 巩固和应用所学 知识。
α∣α≠kπ+
α≠kπ+ (k∈K)
2
应 用
1
已知角α的终边 过点
学生板演,教师对学生在
让学生巩固六 种三角函数的概
举 例
归 纳 小 结
P(2,3),求α的其他三角 函数值。 2 求下列各角六个 三角函数值: (1)0; (2)π 3 (3) 2 1 知识:三角函数的定 义及其定义域。 2 数学思想方法:数形 结合思想;类比法。
1.21 任意三角函数的定义(一) 一。、教学目标 1.知识目标:(1)让学生理解任意角的三角函数的定义; (2)掌握三角函数(正弦、余弦、正切)的定义域; (3) .理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号. 2.能力目标:(1)培养学生应用图形分析数学问题的能力; (2)学会运用任意三角函数的定义求相关角的三角函数值; (3)树立映射观点,正确理解三角函数是以实数为自变量的函数; (4)判断.三角函数值在各象限内的符号. 3.情感目标:(1)通过网络载体,利用几何画板的直观演示,培养学生主动探索、善于发现 的创新意识和创新精神; (2)在学习过程中通过相互讨论培养学生的团结协作精神; (3)通过三角函数定义的学习,从中体会三角函数像一般函数一样,具有 一般函数的抽象美。 二、教学重点 1 任意角的正弦、余弦、正切的定义; 2 三角函数的定义域; 3 根据任意角的三角函数定义求三角函数值。 4 判断.三角函数值在各象限内的符号. 三、教学难点 任意角的正弦、余弦、正切的定义; 教学 环节 教学内容 师生互动 设计意图
(教案3)1.2任意角的三角函数
1.2.1任意角的三角函数任意角的三角函数[教学目标](1) 借单位圆理解任意角三角函数(正弦,余弦,正切)的定义;(2) 从任意角三角函数的定义认识其定义域、函数值的符号;(3) 根据定义理解公式一;(4) 能初步应用定义分析和解决与三角函数值有关的一些简单问题.[重点、难点、和疑点]教学重点:任意角三角函数的定义教学难点:用单位圆上的点的坐标刻画三角函数.学生熟悉的函数)(x f y =是从实数到实数的对应,而这里给出的函数首先是实数(弧度数)到点的坐标的对应,然后才是实数(弧度数)到实数(横坐标或纵坐标)的对应,这就给学生的理解造成一定困难.[教学设计](一)引入新课: P 复习锐角的三角函数与同学们一起,回忆学过的锐角三角函数,先构建直角三角形,有:OP MP =αsin , OP OM =αcos , OMMP =αtan α (二)新授课: O M 1.坐标法求三角函数:锐角α可放在坐标系中,在角α的终边上任取一点P (,)a b ,点P 与原点的距离r = r b =αsin r a =αc o s ab =αtan 由三角形相似,确定的α可对应相似的直角三角形, 这三个比值对应相等,不会随P 在角的终边的位置改变 而改变.2.单位圆思考:怎样适当的选取P 点使比值简化?不难想到,当1r =时形式上比较简单,即sin b α=, cos a α= , ab =αtan ,从而引进单位圆,而当1r =时,可构设一个以原点为圆心以单位长为半径的单位圆,交角的终边过P 点.此时,点P 与原点的距离1r =. 其中,以原点为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆.3.任意角的三角函数:设α为一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y ,那么:1)y 叫做α的正弦,记作sin α:即sin y α=2)x 叫做α的余弦,记作cos α:即cos x α=3)xy 叫做α的正切,记作tan α:即tan y x α= 因为一个角与一实数(弧度数)一一对应 实数α对应于点P 上纵坐标——正弦; 实数α对应于点P 上横坐标——余弦.即:自变量为实数α与函数值为比值的对应关系.注:三角函数的实质为实数到实数的对应.课本:例1,例2.1) 明确解题思路;2)加深对定义的理解与同学们阅探究 实数两种求三角函数值的方法:1) 在角所在的终边上取一点坐标,求三角函数值;2) 也可用角α终边与单位圆的交点,求三角函数值.显然,方法2)简单,更容易看清对应关系.4、三角函数值的符号让学生根据三角函数定义,总结三角函数的值在各象限的符号,将结果整理成图:sin α cos α tan α5、诱导公式一我们知道,与α角终边相同的角,其终边位置相同,且表示为2π(Z)k k α+∈,由三角函数定义可知,它们的三角函数值相同.有诱导公式一 :sin(2π)sin k αα+=,cos(2π)cos k αα+=,tan(2π)tan k αα+=,其中Z k ∈.注:根据诱导公式一,可把任意角的三角函数转化为0360间角的三角函数求值. 例3 例4,例5练习:小结:本节课我们进一步学习了任意角的三角函数的定义,进而可求任意角的三角函数值,及三角函数在各象限的符号,此外还推导了诱导公式,可将任意角的三角函数均可化为0360 间角的三角函数.作业:。
高中数学 1.2.1任意角的三角函数的定义及应用练习(含解析)苏教版必修4-苏教版高一必修4数学试题
1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数的定义及应用在初中我们已经学了锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变量、边的比值为函数值的三角函数.你能用平面直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角三角函数吗?改变终边上的点的位置,这个比值会改变吗?把角扩充为任意角,结论成立吗?一、任意角的三角函数1.单位圆:在平面直角坐标系中,以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆称为________.2.三角函数的定义:设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合.在平面直角坐标系中,角α终边与单位圆交于一点P (x ,y ),则r =|OP |=1.那么:(1)y 叫做________,记作sin α,即y =sin α; (2)x 叫做________,记作cos α,即x =cos α; (3)y x 叫做________,记作tan α,即y x=tan α(x ≠0).正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们把它们统称为________.答案:1.单位圆2.(1)α的正弦 (2)α的余弦 (3)α的正切 三角函数二、三角函数值在各个象限内的符号1.由三角函数的定义,以及各象限内的点的坐标的符号,可以确定三角函数在各象限的符号.sin α=y r,其中r >0,于是sin α的符号与y 的符号相同,即:当α是第________象限角时,sin α>0;当α是第________象限角时,sin α<0.cos α=x r,其中r >0,于是cos α的符号与x 的符号相同,即:当α是第__________象限角时,cos α>0;当α是第________象限角时,cos α<0.tan α=y x,当x 与y 同号时,它们的比值为正,当x 与y 异号时,它们的比值为负,即:当α是第________象限角时,tan α>0;当α是第 ________象限角时,tan α<0.2.根据终边所在位置总结出形象的识记口诀1:“sin α=yr :上正下负横为0;cos α=x r :左负右正纵为0;tan α=y x:交叉正负.” 形象的识记口诀2:“一全正、二正弦、三正切、四余弦.” 答案:1.一、二 三、四 一、四 二、三 一、三 二、四三、诱导公式一由定义可知,三角函数值是由角的终边的位置确定的,因此,终边相同的角的同一三角函数的值________,这样就有下面的一组公式(诱导公式一):sin(2k π+α)=sin α,cos(2k π+α)=cos α,tan(2k π+α)=tan α,k ∈Z. 答案:相等四、三角函数线1.有向线段:有向线段是规定了方向(即起点、终点)的线段,它是________、 ________的.在平面直角坐标系中,和坐标轴同向的有向线段为正,反向的为负.2.正弦线、余弦线、正切线:三角函数线是用来形象地表示三角函数值的有向线段.有向线段的________表示三角函数值的________,有向线段的________表示三角函数值的绝对值的________.三角函数线的作法如下:设角α的终边与单位圆的交点为P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有向线段MP ,OM 就分别是角α的正弦线与余弦线,即MP =y =sin α,OM =x =cos α.过点A (1,0)作单位圆的切线,设这条切线与角α的终边(或终边的反向延长线)交于点T ,则有向线段AT 就是角α的正切线,即AT =tan α.3.填写下表中三角函数的定义域、值域:函数定义域值域 y =sin α y =cos α y =tan α答案:1.有长度 有正负 2.方向 正负 长度 大小 3.函 数定 义 域值 域 y =sin α R [-1,1] y =cos α R[-1,1]y =tan α⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α≠π2+k π,k ∈ZR任意角的三角函数的定义1.正弦、余弦、正切可分别看成是从一个角的集合到一个比值的集合的映射,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.2.三角函数值是比值,是一个实数.这个实数的大小和点P (x ,y )在终边上的位置无关,而是由角α的终边位置所决定.对于确定的角α,其终边的位置也是唯一确定的.因此,三角函数是角的函数.(1)三角函数值只与角α的终边所在的位置有关,与点P 在终边上的位置无关. (2)三角函数值是一个比值,没有单位.三角函数值的符号三角函数值在各象限的符号取决于终边所在的位置,具体说取决于x,y的符号,记忆时结合三角函数定义式记,也可用口诀只记正的“一全正、二正弦、三正切、四余弦”.三角函数线对于三角函数线,须明确以下几点:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.(5)三种有向线段的正负与坐标轴正负方向一致,三种有向线段的长度与三种三角函数值相同.三角函数的定义域1.由三角函数的定义式可以知道,无论角α终边落在哪里,sin α,cos α都有唯一的值与之对应,但对正切则要求α终边不能落在y轴上,否则正切将无意义.2.角和实数建立了一一对应关系,三角函数就可以看成是以实数为自变量的函数,所以就可以借助单位圆,利用终边相同的角的概念求出任意角的三角函数.基础巩固1.sin 810°+tan 765°+tan 1125°+cos 360°=________.答案:42.若α的终边过点P(2sin 30°,-2cos 30°),则sin α的值为________.答案:-3 23.若角α的终边过点P (3cos θ,-4cos θ)(θ为第二象限角),则sin α=________.答案:454.cos θ·tan θ<0,则角θ是________象限角. 答案:第三或第四5.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限. 答案:二6.角α的正弦线与余弦线长度相等,且符号相同,那么α(0<α<2π)的值为________.答案:π4或54π7.sin 1,sin 1.2,sin 1.5三者的大小关系是________. 答案:sin 1.5>sin 1.2>sin 1能力升级8.函数y =sin x +-cos x 的定义域是________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,-cos x ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,cos x ≤0,即角x 的终边落在第二象限内和两个半轴上.∴2k π+π2≤x ≤2k π+π,k ∈Z.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+π(k ∈Z)9.已知角α的终边在直线y =kx 上,若sin α=-255,cos α<0,则k =________.解析:∵sin α=-255,cos α<0,∴α的终边在第三象限.令角α的终边上一点的坐标为(a ,ka ),a <0,则r =-1+k 2·a ,sin α=-ka 1+k 2a=-255,∴k =2. 答案:210.在(0,2π)内,满足tan 2α=-tan α的α的取值X 围是________. 解析:由tan 2α=-tan α,知tan α≤0,在单位圆中作出角α的正切线,知π2<α≤π或3π2<α<2π. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π11.解不等式2+2cos x ≥0. 解析:2+2cos x ≥0⇔cos x ≥-22,利用单位圆,借助三角函数线(如图)可得出解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-34π,2k π+34π(k ∈Z).12.若π4<θ<π2,则下列不等式中成立的是( )A .sin θ>cos θ>tan θB .cos θ>tan θ>sin θC .sin θ>tan θ>cos θD .tan θ>sin θ>cos θ解析:作出角θ的三角函数线(如图),数形结合得AT >MP >OM ,即tan θ>sin θ>cosθ.答案:D13.函数y =sin x |sin x |+cos x |cos x |+tan x|tan x |的值域是( C )A .{-1,0,1,3}B .{-1,0,3}C .{-1,3}D .{-1,1}14.若0<α<π2,证明:(1)sin α+cos α>1; (2)sin α<α<tan α.证明:(1)在如图所示单位圆中, ∵0<α<π2,|OP |=1,∴sin α=MP ,cos α=OM . 又在△OPM 中,有 |MP |+|OM |>|OP |=1. ∴sin α+cos α>1.(2)如图所示,连接AP ,设△OAP 的面积为S △OAP ,扇形OAP 的面积为S 扇形OAP ,△OAT 的面积为S △OAT .∵S △OAP <S 扇形OAP <S △OAT , ∴12OA ·MP <12AP ︵·OA <12OA ·AT .∴MP <AP ︵<AT ,即sin α<α<tan α.15.已知f (n )=cosn π5(n ∈Z),求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 014)的值.解析:角n5π(n =1,2,…,10)表示10个不同终边的角,这10条终边分成五组,每组互为反向延长线.∴f (1)+f (2)+…+f (10)=0,f (11)+f (12)+…+f (20)=0,…f (2 001)+f (2 002)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 014)=f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)=cos π5+cos 2π5+cos 3π5+cos 4π5.由定义知cos π5与cos 4π5,cos 2π5与cos 3π5互为相反数,故f (1)+f (2)+…+f (2 014)=0.。
1.2.1任意角的三角函数(第1课时) 精品教案
4-1.2.1 任意角的三角函数(一)【课题】:任意角的三角函数定义方案一:【设计与执教者】:广州市第六中学,莫秀玲,supermoxiuling@【教学时间】:2007年3月【学情分析】:(适用于特色班)教学对象是高一的学生,学生在初中已经学习了锐角三角函数的有关知识。
本节课,学生是在此基础上结合刚学习的任意角及弧度制知识,进一步学习任意角的三角函数知识。
我们通过对三角函数定义的剖析,使学生观察和讨论中发现从锐角三角函数到任意角三角函数中定义的变化,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解,从而掌握任意角的三角函数定义,这在特色班教学中是可行的。
【教学目标】:(1)理解并掌握任意角三角函数的定义;(2)理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号;(3)理解并掌握终边相同的角的同一三角函数值相等.【教学重点】:理解并掌握任意角三角函数的定义;理解并掌握各种三角函数在各象限内的符号;理解并掌握终边相同的角的同一三角函数值相等.【教学难点】:理解并掌握任意角三角函数的定义.【教学突破点】:借助平面直角坐标系,通过对三角函数定义的剖析,使学生在观察和讨论中发现从锐角三角函数到任意角三角函数中定义的变化,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解,达到突破难点之目的.【教法、学法设计】:采用观察法、讨论法、发现学习法、对比学习法和定义法。
通过图示,使学生观察讨论并发现三角函数定义的变化:从锐角三角函数到任意角三角函数,由边的比变为坐标与距离、坐标与坐标的比,在理解掌握定义的基础上,通过对比,认识锐角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深特殊与一般关系的理解。
通过对定义的剖析,使学生对各种三角函数在各象限内的符号,以及终边相同的角的同一三角函数值相等有比较深刻的认识.【课前准备】:课件【教学过程设计】:对于锐角三角函数,我们是在直角三角形中定义的,今天,对于任意角的三角函数,我们利用平面直角坐标系来进行研究. 1. 任意角的三角函数定义设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x ,y )则P 与原点的距离02222>+=+=y x yx r .比值r y 叫做α的正弦,记作:r y =αsin .比值r x 叫做α的余弦,记作:r x =αcos .比值x y 叫做α的正切,记作:x y =αtan .学生活动:学生阅读教材,自学有关概念. 教师引导:对比锐角三角函数的定义, 任意角三角函数的定义有何变化? 学生活动:独立思考后,分小组讨论.教师引导学生归纳出: 从锐角三角函数到任意角三角函数,由边的比变为坐标与距离、坐标与坐标的比. 教师引导: 锐角三角函数与任意角三角函数之间有何联系?学生讨论归纳: 锐角三角函数是任意角三角函数的特殊情形.教师引导: 上述四个比值会不会随点P 在α的终边上的位置的改变而改变呢? 学生活动:分小组讨论,并举手回答.教师归纳:根据相似三角形的知识,对于终边不在坐标轴上确定的角α,上述四个比值都不会随P 点在α的终边上的位置的改变而改变.即对于确定的角α,上面的四个比值都是唯一确定的实数,这就是说,正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.以上三种函数,统称为三角函数.注意:sin α是个整体符号,不能认为是“sin ”与“α”的积.其余两个符号也是这样.例1 已知角α的终边经过点P (2,-3)(如右图),求α的正弦、余弦、正切值.解:∵x =2,y=-3∴13)3(222=-+=r 于是13133133sin -=-==r y α 13132132cos ===r x αr y)(x,αP_x_y _ P 1 _ P 22.终边相同的角的同一三角函数值相等引例 分别求出30°和390°的正弦、余弦、正切值.解: sin30°=sin390°=21cos30°=cos390°=23tan30°=tan390°=33学生活动:跃跃欲试,画图计算.教师引导:(1)引导建立平面直角坐标系.(以后我们在平面直角坐标系内研究角的问题,其顶点都在原点,始边都与x 轴的非负半轴重合) (2)根据定义找出一点P . 学生活动:回答结果.教师引导:为什么30°和390°的三角函数值相等?学生活动:热烈讨论结果.教师引导: 三角函数定义中,OP 是角α的终边,至于是转了几圈,按什么方向旋转的不清楚,也只有这样,才能说明角α是任意的.学生归纳:390°和30°终边相同.教师引导:那么什么情况下,两个角的同一个三角函数值相等? 学生猜想:终边相同的角的同一三角函数值相等. 教师总结:即有:sin(2)sin k απα+=,cos(2)cos k απα+=,其中k Z ∈. tan(2)tan k απα+=,这组公式的作用是可把任意角的三角函数值问题转化为0~2π间角的三角函数值问题.例2 求下列三角函数的值(1) sin(-1320°) (2)49cosπ (3))611tan(π-. 教师分析:关键找到角的终边位置,将问题化归为0°~360°内的角的三角函数问题,然后求出终边上一点P 的坐标.学生活动:画图计算,分小组讨论后给出答案.解:(1) sin(-1320°)=sin(-4×360°+120°)=sin120°=230x yα2400-5100P(3,1) _2_ 1_ 30 ° _x_y(2) 224cos )24cos(49cos==+=ππππ (3).336tan )26tan()611tan(==-=-ππππ3.正弦、余弦、正切函数的定义域你能根据任意角三角函数的定义,说说正弦、余弦、正切函数的定义域分别是什么吗?学生活动:独立思考后,在小组内讨论. 学生观察并归纳:对于正弦函数r y =αsin ,因为r>0,所以ry恒有意义,即α取任意实数,ry恒有意义,也就是说sin α恒有意义,所以正弦函数的定义域是R ;类似地可写出余弦函数的定义域;对于正切函数x y =αtan ,因为x =0时,xy无意义,即tan α无意义,又当且仅当角α的终边落在纵轴上时,才有x =0,所以当α的终边不在纵轴上时,xy恒有意义,即tan α恒有意义,所以正切函数的定义域是)(2Z ∈+≠k k ππα.从而有αααtan cos sin ===y y y )(2Z k k RR∈+≠ππα 例3 求下列各角的正弦、余弦、正切值. (1)0 (2)π (3)23π (4) 2π 教师分析:紧扣定义.学生活动:画图计算,分小组提交结果. 解:(1) ∵当α=0时,x =r,y=0∴sin0=0 cos0=1 tan0=0 (2) ∵当α=π时,x =-r,y=0∴sin π=0 cos π=-1tan π=0(3) ∵当23πα=时,x =0,y=-r ∴023cos 123sin =-=ππ 23tan π不存在 (4) ∵当α=2π时 r y x ==,0∴sin 2π=1 cos 2π=0 tan 2π不存在4. 三角函数在各象限内的符号规律我们知道,锐角三角函数值都是正的,那么任意角的三角函数值是否也都是正的呢?学生活动:观察,热烈讨论.提问学生回答:第一象限:0,0.>>y x ,则sin α>0,cos α>0,tan α>0 第二象限:0,0.><y x ,则sin α>0,cos α<0,tan α<0第三象限:0,0.<<y x ,则sin α<0,cos α<0,tan α>0第四象限:0,0.<>y x ,则sin α<0,cos α>0,tan α<0 教师归纳: 记忆法则:第一象限全为正,二正三切四余弦 αsin 为正 全正 αtan 为正 αcos 为正 例4 (1)cos250° (2))4sin(π- (3)tan (-672°) (4))311tan(π学生活动:独立思考,画图计算. 解:(1)∵250°是第三象限角 ∴cos250°<0 (2)∵4π-是第四象限角,∴0)4sin(<-π (3)tan (-672°)=tan (48°-2×360°)=tan48° 而48°是第一象限角,∴tan (-672°)>0 (4) 35tan )235tan(311tan ππππ=+= 而35π是第四象限角,∴0311tan <π. 教师小结:化归思想,将问题转化为0°~360°内的角的三角函数问题.cot α<0tan α<0cos α>0sin α<0cot α>0tan α>0cos α<0sin α<0cot α<0tan α<0cos α<0sin α>0sin α>0tan α>0cot α>0cos α>0。
1.2.1任意角的三角函数(第一课时)教案
②若 sin 合;若 tan
角的终边可能位于第三或第四象限或与 的终边可能位于第一或第三象限。
因为 sin
同时成立,所以角 五、课外练习
的终边只能位于第三象限,角
为第三象限角。
必做: P15 练习 1, 2, 3; 选做: P20 习题 1.2 A 组第 2 题。 六、板书设计 1.2.1 1. 锐角三角函数 任意角的三角函数 3. 任意角的三角函数
1.2.1
任意角的三角函数
江门市中小学教研室 李义仁
(第 1 课时)
一、教材分析 本课时是在必修 4“任意角和弧度制”和义务教育“锐角三角函数”的基础上学习 任意角的三角函数。 三角函数是刻画客观世界周期性变化规律的数学模型,是继必修 1 指数函数、对数
函数和幂函数之后另一个基本初等函数, 而三角函数又是学习其他数学知识 (三角变换、 向量、解析几何等)的重要基础,三角函数的图象和性质在研究简谐运动、波等周期性 变化现象中以及实际生活中,都有广泛应用。 三角函数概念是研究三角函数图象与性质的基础, 良好基础,本课时以人教 二、学情分析 学生基本具备了学习本课时的知识基础和思想方法基础: 任意角和弧度制等是本课时的知识基础, 锐角三角函数、 函数概念、 为帮助学生奠定三角函数概念的 A 版必修 4 P11-P13 及例 1~例 3 为基本教学内容。
由于角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,
函数。对应关系直观表示如下 (讲解正弦函数的对应关系, 其他由学生完成):
( 唯一确定 角 ( 唯一确定 角 及其终边 及其终边
R)
正弦函数
sin
y
唯一确定
高中数学 第1章 三角函数 1.2.1 第1课时 任意角的三角函数的定义数学教案
1.2 任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数第1课时任意角的三角函数的定义学习目标核心素养1.借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.(重点、难点)2.掌握任意角三角函数(正弦、余弦、正切)在各象限的符号.(易错点)3.掌握公式一并会应用. 1.借助单位圆给出任意角三角函数的定义,培养学生数学抽象和数学建模素养.2.通过利用三角函数定义及符号特点求值,提升学生直观想象和数学运算素养.1.任意角的三角函数的定义前提如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y)定义正弦y叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y余弦x叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x正切yx叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数三角函数定义域sin αRcos αRtan α⎩⎨⎧⎭⎬⎫x∈R⎪⎪x≠kπ+π2,k∈Z3.(1)图示:(2)口诀:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”. 4.诱导公式一思考:终边相同的角的同名三角函数值一定相等吗? 提示:一定相等.1.若角α的终边经过点P (2,3),则有( ) A .sin α=21313B .cos α=132C .sin α=31313D .tan α=23C [这里x =2,y =3,则r =22+32=13,∴sin α=31313,cos α=21313,tan α=32,故选C.]2.已知sin α>0,cos α<0,则角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角B [由正弦、余弦函数值在各象限内的符号知,角α是第二象限角.] 3.sin 253π=________.32 [sin 253π=sin ⎝⎛⎭⎫8π+π3=sin π3=32.] 4.角α终边与单位圆相交于点M ⎝⎛⎭⎫32,12,则cos α+sin α的值为________.3+12 [cos α=x =32,sin α=y =12, 故cos α+sin α=3+12.]三角函数的定义及应用[1.一般地,设角α终边上任意一点的坐标为(x ,y ),它与原点的距离为r ,则sin α,cos α,tan α为何值?提示:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx.2.sin α,cos α,tan α的值是否随P 点在终边上的位置的改变而改变?提示:sin α,cos α,tan α的值只与α的终边位置有关,不随P 点在终边上的位置的改变而改变.【例1】 (1)已知角θ的终边上有一点P (x,3)(x >0),且cos θ=1010x ,求sin θ,tan θ的值为________;(2)已知角α的终边落在直线3x +y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 思路点拨:(1)依据余弦函数定义列方程求x→依据正弦、正切函数定义求sin θ和tan θ的值(2)判断角α的终边位置→分类讨论求sin α,cos α,tan α (1)31010,3 [由三角函数定义知,cos θ=xr=x x 2+9=1010x . ∵x >0,∴x =1,∴r =10. ∴sin θ=31010,tan θ=yx=3.](2)[解] 直线3x +y =0,即y =-3x ,经过第二、四象限,在第二象限取直线上的点(-1,3),则r =(-1)2+(3)2=2,所以sin α=32,cos α=-12,tan α=-3; 在第四象限取直线上的点(1,-3), 则r =12+(-3)2=2,所以sin α=-32,cos α=12,tan α=- 3. 1.将本例(1)中条件“x >0”改为“x <0”,结果如何?[解] ∵x <0,由xx 2+9=1010x 得x =-1. ∴sin θ=31010,tan θ=-3.2.将本例(1)中条件“x >0”改为“x ≠0”,结果又怎样? [解] 因为r =x 2+9,cos θ=xr ,所以1010x =xx 2+9,又x ≠0,所以x =±1,所以r =10. 当x =1时,sin θ=31010,tan θ=3,当x =-1时,sin θ=31010,tan θ=-3.3.将本例(1)中“P (x,3)”改为“P (x,3x )”,且把“cos θ=10x10”去掉,结果又怎样? [解] ∵x ≠0,∴r =x 2+(3x )2=10|x |.当x >0时,P 在第一象限,θ为第一象限角, 这时r =10x ,则sin θ=31010,cos θ=1010,tan θ=3.当x <0时,P 在第三象限,θ为第三象限角,这时r =-10x . 则sin θ=-31010,cos θ=-1010,tan θ=3.4.将本例(2)的条件“3x +y =0”改为“y =2x ”,其他条件不变,结果又如何? [解] 当角的终边在第一象限时,在角的终边上取点P (1,2),由r =|OP |=12+22=5,得sin α=25=255,cos α=15=55,tan α=21=2.当角的终边在第三象限时,在角的终边上取点Q (-1,-2), 由r =|OQ |=(-1)2+(-2)2=5,得:sin α=-25=-255,cos α=-15=-55,tan α=-2-1=2.由角α终边上任意一点的坐标求其三角函数值的步骤:(1)已知角α的终边在直线上时,常用的解题方法有以下两种:①先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.②在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=y r ,cos α=xr .已知α的终边求α的三角函数时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,一定注意对参数(或)变量正、负的辨别,若正、负未定,则需分类讨论.三角函数值符号的运用【例2】A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)判断下列各式的符号:①sin 145°cos(-210°);②sin 3·cos 4·tan 5.思路点拨:(1)先判断tan α,cos α的符号,再判断角α终边在第几象限.(2)先判断已知角分别是第几象限角,再确定各三角函数值的符号,最后判断乘积的符号.(1)C [因为点P 在第四象限,所以有⎩⎪⎨⎪⎧tan α>0,cos α<0,由此可判断角α终边在第三象限.](2)[解] ①∵145°是第二象限角. ∴sin 145°>0.∵-210°=-360°+150°, ∴-210°是第二象限角,∴cos(-210°)<0, ∴sin 145°cos(-210°)<0.②∵π2<3<π,π<4<3π2,3π2<5<2π,∴sin 3>0,cos 4<0,tan 5<0, ∴sin 3·cos 4·tan 5>0.判断三角函数值在各象限符号的攻略:(1)基础:准确确定三角函数值中各角所在象限; (2)关键:准确记忆三角函数在各象限的符号;(3)注意:用弧度制给出的角常常不写单位,不要误认为角度导致象限判断错误. 提醒:注意巧用口诀记忆三角函数值在各象限符号. [跟进训练]1.已知角α的终边过点(3a -9,a +2)且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是________.[-2,3] [因为cos α≤0,sin α>0,所以角α的终边在第二象限或y 轴非负半轴上,因为α终边过(3a -9,a +2),所以⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,所以-2<a ≤3.]2.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第________象限角. 四 [角α是第三象限角,则角α2是第二、四象限角,∵⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,∴角α2是第四象限角.] 诱导公式一的应用【例3】 (2)sin 7π3cos ⎝⎛⎭⎫-23π6+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4cos 13π3. [解] (1)原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. (2)原式=sin ⎝⎛⎭⎫2π+π3cos ⎝⎛⎭⎫-4π+π6+tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π4·cos ⎝⎛⎭⎫4π+π3 =sin π3cos π6+tan π4cos π3=32×32+1×12=54.利用诱导公式一进行化简求值的步骤(1)定形:将已知的任意角写成2k π+α的形式,其中α∈[0,2π),k ∈Z . (2)转化:根据诱导公式,转化为求角α的某个三角函数值. (3)求值:若角为特殊角,可直接求出该角的三角函数值. [跟进训练] 3.化简下列各式:(1)a 2sin(-1 350°)+b 2tan 405°-2ab cos(-1 080°); (2)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 125π·tan 4π. [解] (1)原式=a 2sin(-4×360°+90°)+b 2tan(360°+45°)-2ab cos(-3×360°) =a 2sin 90°+b 2tan 45°-2ab cos 0° =a 2+b 2-2ab =(a -b )2. (2)sin ⎝⎛⎭⎫-116π+cos 125π·tan 4π =sin ⎝⎛⎭⎫-2π+π6+cos 125π·tan 0=sin π6+0=12. 1.正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或比值为函数值的函数. 2.角α的三角函数值的符号只与角α所在象限有关,角α所在象限确定,则三角函数值的符号确定,规律是“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.3终边相同的三角函数值一定相等,但两个角的某一个函数值相等,不一定有角的终边相同,更不一定有两角相等.1.有下列说法:①终边相同的角的同名三角函数的值相等; ②sin α是“sin ”与“α”的乘积;③若sin α>0,则α是第一、二象限的角;④若α是第二象限的角,且P (x ,y )是其终边上一点,则cos α=-xx 2+y 2. 其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3B [①正确;②错误;sin α是整体;③错误,如sin π2=1>0;④错误,cos α=xx 2+y 2,故B 选项正确.]2.若sin θ·cos θ>0,则θ在( ) A .第一或第四象限 B .第一或第三象限 C .第一或第二象限D .第二或第四象限B [因为sin θ·cos θ>0,所以sin θ<0,cos θ<0或sin θ>0,cos θ>0,所以θ在第三象限或第一象限.]3.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于x 轴对称,若sin α=15,则sin β=________.-15 [设角α的终边与单位圆相交于点P (x ,y ), 则角β的终边与单位圆相交于点Q (x ,-y ), 由题意知y =sin α=15,所以sin β=-y =-15.]4.求值:(1)sin 180°+cos 90°+tan 0°; (2)cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4. [解] (1)sin 180°+cos 90°+tan 0°=0+0+0=0. (2)cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4 =cos ⎝⎛⎭⎫8π+π3+tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π4 =cos π3+tan π4=12+1=32.。
1.2.1任意角的三角函数(教、学案)
1. 2.1任意角的三角函数【教学目标】(1)掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);(2)理解任意角的三角函数不同的定义方法;(3)了解如何利用与单位圆有关的有向线段,将任意角α的正弦、余弦、正切函数值分别用正弦线、余弦线、正切线表示出来; (4)掌握并能初步运用公式一;(5)树立映射观点,正确理解三角函数是以实数为自变量的函数. 【教学重难点】重点: 任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);终边相同的角的同一三角函数值相等(公式一).难点: 任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);三角函数线的正确理解. 【教学过程】 一、【创设情境】提问:锐角O 的正弦、余弦、正切怎样表示?借助右图直角三角形,复习回顾.引入:锐角三角函数就是以锐角为自变量,以比值为函数值的函数。
数,你能用直角坐标系中角的终边上点的坐标来表示锐角三角函数吗?如图,设锐角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的正半轴重合,那 么它的终边在第一象限.在α的终边上任取一点(,)P a b ,它与原点的距离220r a b =+>.过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则线段OM 的长度为a ,线段MP 的长度为b .则sin MP bOP rα==;cos OM a OP r α==; tan MP bOM aα==.思考:对于确定的角α,这三个比值是否会随点P 在α的终边上的位置的改变而改变呢?显然,我们可以将点取在使线段OP 的长1r =的特殊位置上,这样就可以得到用直角坐标系内的点的坐标表示锐角三角函数:sin MP b OP α==; cos OM a OP α==; tan MP bOM aα==. 思考:上述锐角α的三角函数值可以用终边上一点的坐标表示.那么,角的概念推广以后,我们应该如何对初中的三角函数的定义进行修改,以利推广到任意角呢?本节课就研究这个问题――任意角的三角函数.二、【探究新知】1.探究:结合上述锐角α的三角函数值的求法,我们应如何求解任意角的三角函数值呢?显然,我们只需在角的终边上找到一个点,使这个点到原点的距离为1,然后就可以类似锐角求得该角的三角函数值了.所以,我们在此引入单位圆的定义:在直角坐标系中,我们称yP (a ,b )rαO Ma 的终边P(x,y)Oxy以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆.2.思考:如何利用单位圆定义任意角的三角函数的定义?如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y ,那么: (1)y 叫做α的正弦(sine),记做sin α,即sin y α=; (2)x 叫做α的余弦(cossine),记做cos α,即cos x α=; (3)yx叫做α的正切(tangent),记做tan α,即tan (0)y x x α=≠.注意:当α是锐角时,此定义与初中定义相同(指出对边,邻边,斜边所在);当α不是锐角时,也能够找出三角函数,因为,既然有角,就必然有终边,终边就必然与单位圆有交点(,)P x y ,从而就必然能够最终算出三角函数值.3.思考:如果知道角终边上一点,而这个点不是终边与单位圆的交点,该如何求它的三角函数值呢?前面我们已经知道,三角函数的值与点P 在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离22r x y =+,那么22sin y x yα=+,22cos x x yα=+,tan yxα=.所以,三角函数是以为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,又因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,故三角函数也可以看成实数为自变量的函数.4.探究:请根据任意角的三角函数定义,将正弦、余弦和正切函数的定义域填入下表;再将这三种函数的值在各个象限的符号填入表格中:三角函数定义域第一象限 第二象限 第三象限 第四象限角度制弧度制 sin αcos αtan α5.思考:根据三角函数的定义,终边相同的角的同一三角函数值有和关系? 终边相同的角的同一三角函数值相等.即有公式一:sin(2)sin k απα+=cos(2)cos k απα+= (其中k Z ∈) tan(2)tan k απα+=6.三角函数线设任意角α的顶点在原点O ,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点P (,)x y ,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ;过点(1,0)A 作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交与点T .由四个图看出:当角α的终边不在坐标轴上时,有向线段,OM x MP y ==,于是有sin 1y y y r α====MP cos 1x xx OM r α====OM tan y MP ATAT x OM OAα====我们就分别称有向线段,,MP OM AT 为正弦线、余弦线、正切线。
4王海荣任意角的三角函数定义(一)导学案
例 3 求证:当下列不等式组成立时,角 为第三象限角,反之也对.
sin <0, tan >0.
三、实战演习: 1.利用三角函数定义求
7 的三个边在 x 轴的正半轴重合,终边在函数 y 5 x ( x 0) 的图象上, 1 1 那么 tan 的值为( ).A. 5 B. -5 C. D. 5 5 四、归纳小结,强化思想 五、作业布置:见课后篇子
例 1. 求
5 角的正弦、余弦和正切值. 3
努力从今天开始,成功从“零”开始。
迁安一中数学组导学案 任意角的三角函数(一) 1.理解任意角的余弦、正弦和正切的定义. 学习目标 2 掌握三角函数值在各象限的符号.通过任意角的三角函数的定义,认识到锐 角三角函数是任意角三角函数的一种特例,加深对特殊与一般关系的理解. 学习重点 任意角的余弦、正弦和正切的定义 学习难点 任意角的余弦、正弦和正切的定义及应用 学 习 过 程 一、预习·导学 y 如图,设锐角 的顶点与原点 O 重合,始边与 x 轴的正半轴重 合,那么它的终边在第一象限.在 的终边上任取一点 P(a, b) , P (a, b) 课 题 它与原点的距离 r a2 b2 0 . 过 P 作 x 轴的垂线,垂足为 r M ,则线段 OM 的长度为 a ,线段 MP 的长度为 b . MP b O M 则 sin ; cos = ; OP r MP = . tan OM 思考:我们已经学过锐角三角函数,知道他们都是以锐角为自变量,以比值为函数值的函数, 你能用直角坐标系中角的终边上点的坐标来表示锐角三角函数吗? 认真阅读教材 P11-P12 对照学习目标,完成导学案,适当总结。 问题 1: 将点取在使线段 OP 的长 r 1的特殊位置上, 这样就可以得到用直角坐标系内的点的 坐标表示锐角三角函数为: MP OM ; cos ; sin OP OP MP . tan OM 新知:在直角坐标系中,我们称以原点 O 为圆心,以单位长 度 为半径的圆叫单位圆. 问题 2:如何利用单位圆定义任意角的三角函数的定义? 如图,设 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点 P( x, y ) ,那么: (1) 叫做 的正弦(sine),记做 sin ; (2) 叫做 的余弦(cossine),记做 cos ; y (3) 叫做 的正切(tangent),记做 tan . x y 即: sin y , cos x , tan ( x 0) . x 二、典例分析
导学案2:1.2.1 三角函数的定义
必修四第一章三角函数1.2.1三角函数的定义使用说明:“自主学习”15分钟,发现问题,小组讨论,展示个人成果,教师对重点概念点评.“合作探究”10分钟,小组讨论,互督互评,展示个人成果,教师对重点讲评.“巩固练习”5分钟,组长负责,组内点评.“个人总结”5分钟,根据组内讨论情况,指出对规律,方法理解不到位的问题.“能力展示”5分钟,教师作出总结性点评.通过本节学习应达到如下目标:1.认识并理解认识并理解任意角三角函数的定义及其应用;2.发展运用数学语言的能力,感受集合语言的意义和作用,学习从数学的角度认识世界.3.通过合作学习培养合作精神.学习重点:认识并理解任意角三角函数的定义学习难点:任意角三角函数的定义学习过程一.自主学习概念:如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y,那么:(1)y叫做α的正弦(sine),记做sinα,即sin yα=;(2)x叫做α的余弦(cossine),记做cosα,即cos xα=;(3)yx叫做α的正切(tangent),记做tanα,即tan(0)yxxα=≠.二.合作探讨如何准确理解任意角三角函数的定义三.巩固练习1、已知sinαtanα≥0,则α的取值集合为 .2、角α的终边上有一点P (m ,5),且)0(,13cos ≠=m m α,则sinα+cosα=______. 3、已知角θ的终边在直线y = 33 x 上,则sin θ= ;θtan = . 4、设θ∈(0,2π),点P (sin θ,cos2θ)在第三象限,则角θ的范围是 .四.个人收获与问题知识:方法:我的问题:五.拓展能力:(1)已知角α的终边经过点P(4,-3),求2sin α+cos α的值;(2)已知角α的终边经过点P(4a,-3a)(a≠0),求2sinα+cosα的值;(3)已知角α终边上一点P与x轴的距离和与y轴的距离之比为3∶4(且均不为零),求2sinα+cosα的值.答案:三.巩固练习1、⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+-Z k k k ,2222|ππαππα; 2、12=m 时,1317cos sin =+αα;12-=m 时,137cos sin -=+αα. 3、21sin ±=θ;33tan =θ. 4、4745πθπ<<.五.拓展能力(1)∵3,4-==y x ,∴5=r ,于是:5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα. (2)∵a y a x 3,4-==,∴a r 5=,于是: 当0>a 时,5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα 当0<a 时,5254532cos sin 2=-+⋅=+αα (3)若角α终边过点()3,4P ,则254532cos sin 2=+⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4-P ,则5254532cos sin 2=-+⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4--P ,则254532cos sin 2-=-+-⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4-P ,则5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα.。
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1.2.1 任意角的三角函数的定义(一)
学习目标:1、理解任意角的三角函数的定义;2、培养学生应用图形分析数学问题的能力;4、学会运用任意角的三角函数的定义求相关角的三角函数值.情感、态度与价值观:在学习过程中通过相互讨论培养学生的团结协作精神.
学习指导:重点:三角函数的定义及相应的三角函数值在各象限的符号.
难点:任意角的正弦、余弦、正切函数的定义.
课堂导学: (一)知识回顾
1、初中利用直角三角形定义了锐角三角函数.
2、锐角三角函数的特殊角三角函数值
(二)合作探讨
1、任意角的三角函数的定义一
α是一个任意角,(,)P x y 为终边上的一点,
______0OP r ==>.
定义:sin ______α=; cos ______α=;tan ____α=.cot ____α=
2、任意角的三角函数的定义二:在直角坐标系中,我们称以_____为圆心, 半径为_____的圆叫做单位圆.
如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x, y ),那么: (1) 叫做α的正弦,记做αsin ;
角度 0° 30° 45° 60° 90° 正弦 余弦 正切
x
y
O
(,)
P x y M
A B
b C
a
c
sin _______,cos _______,tan ________,cot ________A A A A ====正弦:余弦:正切:余切:。
α的终边 P(x,y )
O
x
y
2
(2) 叫做α的余弦,记做αcos ; (3) 叫做α的正切,记做αtan .
即=αsin ;=αcos ;=αtan . 正弦,余弦,正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们将它们统称为三角函数. 注:a 、三角函数的定义与角α的终边位置无关;
b 、角α的三角函数值与角的终边位置有关;与角α的大小无关;
c 、任意角的三角函数的定义与锐角三角函数的定义有着一定的联系和区别. 3、例题讲解
例1:已知角α的终边过点(4,3)P -,求角α的正弦、余弦和正切值. 例2:求3
2π
的正弦、余弦和正切值.
(三)巩固练习:
你能求出6
7π
的正弦、余弦和正切值吗?
已知角θ的终边过点()5,12-P ,求角θ的正弦、余弦和正切值.
(四)课后总结
知识: 方法:。