三角角的概念及任意角的三角函数
完整版)三角函数知识点归纳
完整版)三角函数知识点归纳三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角1)角的概念的推广角可以按照旋转方向分为正角、负角和零角,也可以按照终边位置分为象限角和轴线角。
2)终边与角α相同的角可写成α+k·360°(k∈Z)。
3)弧度制弧度制是一种角度量,1弧度的角是指长度等于半径长的弧所对的圆心角。
弧度与角度可以互相转换。
2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P(x,y),它与原点的距离为r(x^2+y^2),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x。
3.特殊角的三角函数值特殊角的三角函数值可以通过计算得到,如30度角的正弦为1/2,余弦为√3/2,正切为√3/3,以此类推。
注意:删除了明显有问题的段落,同时对每段话进行了小幅度的改写以提高表达清晰度。
和周期;2掌握三角函数的图像及其性质;3熟练运用诱导公式和基本关系进行化简和求值。
二、同角三角函数的基本关系与诱导公式A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系1)平方关系:sin^2α+cos^2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号)2)商数关系:sinα/cosα=tanα,cosα/sinα=1/tanα,1+tan^2α=sec^2α,1+ cot^2α=csc^2α。
2.诱导公式公式一:sin(α+2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cosα,tan(α+2kπ)=tanα其中k∈Z.公式二:sin(π+α)=-sinα,cos(π+α)=-cosα,tan(π+α)=tanα.公式三:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,XXX(π-α)=-tanα.公式四:sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα.公式五:sin(π/2-α)=cosα,cos(π/2-α)=sinα.公式六:sin(π/2+α)=cosα,cos(π/2+α)=-sinα.诱导公式可概括为k·±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指的奇数22倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍。
三角函数解三角形题型归类
三⾓函数解三⾓形题型归类三⾓函数解三⾓形题型归类⼀知识归纳:(⼀)任意⾓、弧度制及任意⾓的三⾓函数 1.⾓的概念(1)任意⾓:①定义:⾓可以看成平⾯内绕着端点从⼀个位置旋转到另⼀个位置所成的;②分类:⾓按旋转⽅向分为、和.(2)所有与⾓α终边相同的⾓,连同⾓α在内,构成的⾓的集合是S =.(3)象限⾓:使⾓的顶点与重合,⾓的始边与,那么,⾓的终边在第⼏象限,就说这个⾓是第⼏象限⾓;如果⾓的终边在坐标轴上,就认为这个⾓不属于任何⼀个象限. 2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆⼼⾓叫做1弧度的⾓,⽤符号rad 表⽰,读作弧度.正⾓的弧度数是⼀个,负⾓的弧度数是⼀个负数,零⾓的弧度数是 .(2)⾓度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180 rad ,1 rad =? ????180π°.(3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的⾯积公式:S =12lr =12|α|·r 2. 3.任意⾓的三⾓函数(1)定义:设α是⼀个任意⾓,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=,cos α=,tan α=.(2)任意⾓α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0) 4.三⾓函数值在各象限的符号规律:⼀全正、⼆正弦、三正切、四余弦.(⼆)公式概念1.三⾓函数诱导公式? ??k 2π+α(k ∈Z)的本质奇变偶不变(对k ⽽⾔,指k 取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时把α看成是锐⾓).2.两⾓和与差的三⾓函数公式(1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; (2)cos(α±β)=cos αcos β?sin αsin β;(3)tan(α±β)=tan α±tan β1?tan αtan β.3.⼆倍⾓公式(1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α,cos 2α=1+cos 2α2, sin 2α=1-cos α2;(3)tan 2α=2tan α1-tan 2α.(三)正、余弦定理及其变形: 1.正弦定理及其变形在△ABC 中,a sin A==c sin C=2R (其中R 是外接圆的半径);a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R. 2.余弦定理及其变形a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; cos A =b 2+c 2-a 22bc.b 2=; cos B =;c 2= . cos C = .3.三⾓形⾯积公式:S △ABC =12ah =12ab sin C =12ac sin B =_________________=abc 4R =12(a +b +c )·r (R是三⾓形外接圆半径,r 是三⾓形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .2.整体法:求y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的单调区间、周期、值域、对称轴(中⼼)时,将ωx +φ看作⼀个整体,利⽤正弦曲线的性质解决.3.换元法:在求三⾓函数的值域时,有时将sin x (或cos x )看作⼀个整体,换元后转化为⼆次函数来解决.4.公式法:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最⼩正周期为2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最⼩正周期为π|ω|.(2016年全国卷1)4.△ABC 的内⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知5a =,2c =,2cos 3,则b =(A )2 (B )3 (C )2 (D )3 6.将函数2sin(2)6y x π=+的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为(A )2sin(2)4y x π=+ (B )2sin(2)3y x π=+(C )2sin(2)4y x π=-(D )2sin(2)3y x π=-14.已知θ是第四象限⾓,且3sin()45πθ+=,则tan()4πθ-=————————————. (2015年全国卷1)8. 函数()cos()f x x ω?=+的部分图像如图所⽰,则()f x 的单调递减区间为()(A )13 (,),44k k k Z ππ-+∈(B )13(2,2),44k k k Z ππ-+∈(C )13(,),44k k k Z -+∈(D )13(2,2),44k k k Z -+∈17. (本⼩题满分12分)已知,,a b c 分别是ABC ?内⾓,,A B C 的对边,2sin 2sin sin B A C =.(I )若a b =,求cos ;B (II )若90B =,且2,a = 求ABC ?的⾯积.(2014年全国卷1) 2.若0tan >α,则A. 0sin >αB. 0cos >αC. 02sin >αD. 02cos >α 7.在函数①|2|cos x y =,②|cos |x y = ,③)62cos(π+=x y ,④)42tan(π-=x y 中,最⼩正周期为π的所有函数为 A .①②③ B. ①③④ C . ②④D. ①③16.如图,为测量⼭⾼MN ,选择A 和另⼀座⼭的⼭顶C 为测量观测点.从A 点测得 M 点的仰⾓60MAN ∠=?,C 点的仰⾓45CAB ∠=?以及75MAC ∠=?;从C 点测学科⽹得60MCA ∠=?.已知⼭⾼100BC m =,则⼭⾼MN =________m .(2013年全国卷1)9.函数()(1cos )sin f x x x =-在[,]ππ-的图像⼤致为()10.已知锐⾓ABC ?的内⾓,,A B C 的对边分别为,,a b c ,223cos cos 20A A +=,7a =,6c =,则b = (A )10 (B )9(C )8(D )516.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最⼤值,则cos θ=______.(2012年全国卷1)9.已知ω>0,0?π<<,直线x =4π和x =54π是函数()sin()f x x ω?=+图像的两条相邻的对称轴,则?=(A )π4 (B )π3 (C )π2 (D )3π417.(本⼩题满分12分)已知a ,b ,c 分别为ABC ?三个内⾓A ,B ,C 的对边,3sin sin c a C c A =-.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2,ABC ?3b ,c .三、题型归纳题型⼀、三⾓函数定义的应⽤1.若点P 在-10π3⾓的终边上,且P 的坐标为(-1,y ),则y 等于( )A.-33C.- 3变式1.已知⾓α的终边经过点(3,-1),则⾓α的最⼩正值是( )题型⼆、三⾓函数值的符号2.已知⾓α的终边经过点(3,-1),则⾓α的最⼩正值是( )变式2.设α是第⼆象限⾓,P (x,4)为其终边上的⼀点,且cos α=15x ,则tan α=( )C .-34D .-43题型三、同⾓三⾓函数关系式的应⽤3.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A .-43 C .-344.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32 C .-34变式3.已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α等于( ) A .-1 B .-22D .1 题型四诱导公式的应⽤5.(1)已知sin π3-α=12,则cosπ6+α=________. (2)sin(-1 200°)cos 1 290°+cos(-1 020°)sin(-1 050°)=______变式4.已知⾓α终边上⼀点p(-4,3),则cos()sin()2119cos()sin()22παπαππαα+---+的值为题型五、三⾓函数的图形变换6.(1)要得到函数y =sin 4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位(2)某同学⽤“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2在某⼀个周期内的图象时,列表并填⼊部分数据,如下表:(1)f (x )的解析式; (2)将y =f (x )图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中⼼.变式5.已知函数y =2sin 2x +π3. (1)求它的振幅、周期、初相;(2)说明y =2sin 2x +π3的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换⽽得到.题型六、三⾓函数的性质问题7.(1)函数y =2sinπ3-2x 的单调增区间为________. (2)已知函数f (x )=cos ωx +φ-π2ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所⽰,则y =f x +π6取得最⼩值时x 的集合为( )(3)函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的最⼩正周期为π,且其图象向右平移π12个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( ) A.关于点π2,0对称B.关于直线x =5π12对称C.关于点5π12,0对称 D.关于直线x =π12对称(4)当x =π4时,函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0)取得最⼩值,则函数y =f 3π4-x 是( ) A.奇函数且图象关于点π2,0对称 B.偶函数且图象关于点(π,0)对称 C.奇函数且图象关于直线x =π2对称 D.偶函数且图象关于点π2,0对称变式6.已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ). (1)求f 5π4的值;(2)求函数f (x )的最⼩正周期及单调递增区间.题型七、最值与值域问题8.已知函数2()(sinx cosx)cos 2f x x =++。
2025届高考数学一轮复习教案:三角函数-任意角和弧度制及三角函数的概念
第一节任意角和弧度制及三角函数的概念【课程标准】1.了解任意角的概念和弧度制;2.能进行弧度与角度的互化;3.借助单位圆理解三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.【考情分析】考点考法:高考命题常以角为载体,考查扇形的弧长、面积、三角函数的定义;三角函数求值是高考热点,常以选择题或填空题的形式出现.核心素养:数学抽象、数学运算【必备知识·逐点夯实】【知识梳理·归纳】1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所成的图形.(2)分类按旋转方向正角、负角、零角按终边位置象限角和轴线角(3)相反角:我们把射线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__.(4)终边相同的角: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}.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把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.(2)公式角α的弧度数公式|α|=l r(弧长用l表示)角度与弧度的换算1°=180rad;1rad=(180)°弧长公式弧长l=|α|r扇形面积公式S=12lr=12|α|r23.任意角的三角函数(1)任意角的三角函数的定义(推广):设P(x,y)是角α终边上异于原点的任意一点,其到原点O的距离为r,则sinα=, cosα=,tanα=(x≠0).(2)三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦.(3)三角函数的定义域三角函数sinαcosαtanα定义域R R{α|α≠kπ+π2,k∈Z}【基础小题·自测】类型辨析改编易错题号12,341.(多维辨析)(多选题)下列说法正确的是()A.-π3是第三象限角B.若角α的终边过点P(-3,4),则cosα=-35C.若sinα>0,则α是第一或第二象限角D.若圆心角为π3的扇形的弧长为π,则该扇形面积为3π2【解析】选BD.因为-π3是第四象限角,所以选项A错误;由三角函数的定义可知,选项B正确;由sinα>0可知,α是第一或第二象限角或终边在y轴的非负半轴上,所以选项C错误;由扇形的面积公式可知,选项D正确.2.(必修第一册P175练习T1改题型)-660°等于()A.-133πB.-256πC.-113πD.-236π【解析】选C.-660°=-660×π180=-113π.3.(必修第一册P176习题T2改条件)下列与角11π4的终边相同的角的表达式中正确的是()A.2kπ+135°(k∈Z)B.k·360°+11π4(k∈Z)C.k·360°+135°(k∈Z)D.kπ+3π4(k∈Z)【解析】选C.与11π4的终边相同的角可以写成2kπ+3π4(k∈Z)或k·360°+135°(k∈Z),但是角度制与弧度制不能混用,排除A,B,易知D错误,C正确.4.(忽视隐含条件)设α是第二象限角,P(x,8)为其终边上的一点,且sinα=45,则x=()A.-3B.-4C.-6D.-10【解析】选C.因为P(x,8)为其终边上的一点,且sinα=45,所以sinα=45,解得x=±6,因为α是第二象限角,所以x=-6.【巧记结论·速算】α所在象限与2所在象限的关系α所在象限一二三四α2所在象限一、三一、三二、四二、四【即时练】设θ是第三象限角,且|cos2|=-cos2,则2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【解析】选B.因为θ是第三象限角,所以2的终边落在第二、四象限,又|cos2|= -cos2,所以cos2<0,所以2是第二象限角.【核心考点·分类突破】考点一象限角及终边相同的角[例1](1)(2023·宁波模拟)若α是第二象限角,则()A.-α是第一象限角B.2是第三象限角C.3π2+α是第二象限角D.2α是第三或第四象限角或在y轴负半轴上【解析】选D.因为α是第二象限角,可得π2+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,对于A,可得-π-2kπ<-α<-π2-2kπ,k∈Z,此时-α位于第三象限,所以A错误;对于B,可得π4+kπ<2<π2+kπ,k∈Z,当k为偶数时,2位于第一象限;当k为奇数时,2位于第三象限,所以B错误;对于C,可得2π+2kπ<3π2+α<5π2+2kπ,k∈Z,即2(k+1)π<3π2+α<π2+2(k+1)π,k∈Z,所以3π2+α位于第一象限,所以C错误;对于D,可得π+4kπ<2α<2π+4kπ,k∈Z,所以2α是第三或第四象限角或在y轴负半轴上,所以D正确.(2)在-720°~0°内所有与45°终边相同的角为-675°和-315°.【解析】所有与45°终边相同的角可表示为β=45°+k×360°(k∈Z),当k=-1时,β=45°-360°=-315°,当k=-2时,β=45°-2×360°=-675°.【解题技法】1.知α确定kα,(k∈N*)的终边位置的步骤(1)写出kα或的范围;(2)根据k的可能取值确定kα或的终边所在位置.2.求适合某些条件的角的方法(1)写出与这个角的终边相同的角的集合;(2)依据题设条件,确定参数k的值,得出结论.【对点训练】已知角θ在第二象限,且|sin2|=-sin2,则角2在()A.第一象限或第三象限B.第二象限或第四象限C.第三象限D.第四象限【解析】选C.因为角θ是第二象限角,所以θ∈(π2+2kπ,π+2kπ),k∈Z,所以2∈(π4+kπ,π2+kπ),k∈Z,所以角2在第一或第三象限.又|sin2|=-sin2,所以sin2<0,所以角2在第三象限.考点二弧度制及其应用[例2]已知扇形的圆心角是α,半径为R,弧长为l.(1)若α=π3,R=10cm,求扇形的弧长l.(2)(一题多法)若扇形的周长是16cm,当扇形的圆心角为多少弧度时,这个扇形的面积最大?(3)若α=π3,R=2cm,求扇形的弧所在的弓形的面积.【解析】(1)因为α=π3,R=10cm,所以l=|α|R=π3×10=10π3(cm).(2)方法一:由题意知2R+l=16,所以l=16-2R(0<R<8),则S=12lR=12(16-2R)R=-R2+8R=-(R-4)2+16,当R=4cm时,S max=16cm2,l=16-2×4=8(cm),α==2,所以S的最大值是16cm2,此时扇形的半径是4cm,圆心角α=2rad.方法二:S=12lR=14l·2R≤14·(r22)2=16,当且仅当l=2R,即R=4cm时,S的最大值是16cm2.此时扇形的圆心角α=2rad.(3)设弓形面积为S弓形,由题意知l=2π3cm,所以S弓形=12×2π3×2-12×22×sinπ3=(2π3-3)cm2.【解题技法】应用弧度制解决问题时的注意事项(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为基本不等式或二次函数的最值问题.(3)在解决弧长和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.【对点训练】若扇形的周长是16cm,圆心角是360π度,则扇形的面积(单位cm2)是16.【解析】设扇形的半径为r cm,圆心角弧度数为α=360π·π180=2,所以αr+2r=16即4r=16,所以r=4,所以S=12αr2=12×2×16=16.答案:【加练备选】已知弧长为60cm的扇形面积是240cm2,求:(1)扇形的半径;(2)扇形圆心角的弧度数.【解析】设扇形的弧长为l,半径为r,面积为S,圆心角为α.(1)由题意得S=12lr=12×60r=240,解得r=8(cm),即扇形的半径为8cm.(2)α==608=152,所以扇形圆心角的弧度数为152rad.考点三三角函数的定义及应用【考情提示】三角函数的定义主要考查利用定义求三角函数值及三角函数值符号的应用,常与三角函数求值相结合命题,题目多以选择题、填空题形式出现.角度1利用定义求三角函数值[例3](1)已知角α的终边经过点P(2,-3),则sinα=-31313,tanα=-32.【解析】因为x=2,y=-3,所以点P到原点的距离r=22+(-3)2=13.则sinα===-31313,tanα==-32.(2)若角60°的终边上有一点A(4,a),则a=43.【解析】由题设知:tan60°=4=3,即a=43.角度2三角函数值的符号[例4](1)若sinαtanα<0,且cos tan>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【解析】选B.由sinαtanα<0,知α是第二象限或第三象限角,由cos tan>0,知α是第一象限或第二象限角,所以角α是第二象限角.(2)sin2cos3tan4的值()A.小于0B.大于0C.等于0D.不存在【解析】选A.因为π2<2<3<π<4<3π2,所以sin2>0,cos3<0,tan4>0.所以sin2cos3tan4<0.【解题技法】与三角函数定义有关的解题策略(1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P的坐标,可以求出α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P的坐标.(2)利用角所在的象限判定角的三角函数值的符号时,特别要注意不要忽略角的终边在坐标轴上的情况.【对点训练】1.(多选题)设△ABC的三个内角分别为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 BB.cos B与sin CC.tan2与cos2D.tan2与sin C【解析】选CD.因为A,B的范围不确定,所以A选项不满足条件;cos B与sin C都有意义,但cos B不一定为正值,故B选项不满足条件;因为B,C∈(0,π),所以2,2∈(0,π2),所以C选项满足条件;因为0<A<π,所以0<2<π2,所以tan2>0,又因为0<C<π,所以sin C>0,故D选项满足条件.2.已知角θ的终边经过点(2a+1,a-2),且cosθ=35,则实数a的值是()A.-2B.211C.-2或211D.1【解析】选B.由题设可知=35且2a+1>0,即a>-12,所以42+4r152+5=925,则11a2+20a-4=0,解得a=-2或a=211,又a>-12,所以a=211.【加练备选】已知角α的终边上一点P的坐标为(sin5π6,cos5π6),则角α的最小正值为5π3.【解析】因为sin5π6>0,cos5π6<0,所以角α的终边在第四象限,根据三角函数的定义,可知sinα=cos5π6=-32,故角α的最小正值为α=2π-π3=5π3.。
第1讲 任意角和弧度制三角函数的概念
第四章 三角函数、解三角形 第1讲 任意角和弧度制、三角函数的概念1.角的概念(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的□1端点旋转所成的图形. (2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为□2正角、□3负角、□4零角.按终边位置不同分为□5象限角和轴线角.(3)相反角:我们把射线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□6-α.(4)终边相同的角: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 }. 2.弧度制的定义和公式 (1)定义把长度等于□7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. (2)公式3.任意角的三角函数(1)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 ), 则sin α=□9y ,cos α=□10x ,tan α=y x (x ≠0). (2)任意角的三角函数的定义(推广):设P (x ,y )是角α终边上异于原点的任意一点,其到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0).4.三角函数在各象限的符号规律常用结论►(1)三角函数在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦. (2)象限角(3)轴线角1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)小于90°的角是锐角.( )(2)锐角是第一象限角,第一象限角也都是锐角.( ) (3)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.( ) (4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( ) 2.(教材改编)67°30′化为弧度是( ) A .3π8B .38C .673π1 800D .6731 8003.(教材改编)已知α是第一象限角,那么α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第二象限角D .第一或第三象限角4.(教材改编)已知角θ的终边经过点P (-12,5),则sin θ+cos θ= .关键能力 互动探究 命题点1 任意角及其表示例1 (1)集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( C )(2)(2024·河北唐山质检)在[-720°,0°]范围内所有与45°终边相同的角为 . 命题点睛►(1)表示区间角的三个步骤①先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界;②再按由小到大的顺序分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x |α<x <β},其中β-α<360°;③最后令起始、终止边界的对应角α,β加上360°的整数倍,即得区间角的集合. (2)象限角的两种判断方法①图象法:在平面直角坐标系中,作出已知角并根据象限角的定义直接判断已知角是第几象限角;②转化法:先将已知角化为k ·360°+α(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式,即找出与已知角终边相同的角α,再由角α的终边所在的象限判断已知角是第几象限角.针对训练1.(多选)下列命题正确的是( )A .终边落在x 轴的非负半轴的角的集合为{α|α=2k π,k ∈Z }B .终边落在y 轴上的角的集合为{α|α=90°+k π,k ∈Z }C .第三象限角的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|π+2k π≤α≤3π2+2k π,k ∈ZD .在-900°≤x <0°范围内所有与30°角终边相同的角为-690°和 -330°2.终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3.命题点2 弧度制及其应用例2 已知扇形的圆心角是α,半径为R ,弧长为l . (1)若α=π3,R =10 cm ,求扇形的弧长l ;(2)若扇形的周长是20 cm ,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大? (3)若α=π3,R =2 cm ,求扇形的弧所在的弓形的面积.命题点睛►应用弧度制解决问题时的注意点(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度. (2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形. 针对训练(多选)中国传统折扇文化有着极其深厚的底蕴,一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形(如图)的面积为S 1,圆心角为α1,扇形所在圆面中剩余部分的面积为S 2,圆心角为α2,当S 1与S 2的比值为5-12≈0.618(黄金分割比)时,折扇看上去较为美观,那么( )A .α1≈127.5°B .α1≈137.5°C .α2=(5-1)πD .α1α2=5-12命题点3 三角函数的定义及其应用角度1 三角函数的定义例3 (1)已知角α的终边与单位圆交于点P ⎝⎛⎭⎫35,m 5,则sin α的值是( ) A .±45B .±35C .34D .-34(2)如果点P 在角23π的终边上,且|OP |=2,则点P 的坐标是( )A .(1,3)B .(-1,3)C .(-3,1)D .(-3,-1) 角度2 三角函数的符号例4 (1)点P (sin 100°,cos 100°)在( ) A .第一象限内 B .第二象限内 C .第三象限内D .第四象限内 (2)已知sin θ<0,tan θ<0,则角θ的终边位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限命题点睛►1.三角函数定义的应用(1)找到给定角的终边上一个点的坐标,及这点到原点的距离,直接利用三角函数的定义,确定这个角的三角函数值.(2)已知角的某一个三角函数值,可以通过三角函数的定义列出含参数的方程,求参数的值.2.要判断三角函数的符号,关键是要搞清三角函数中的角是第几象限角,再确定三角函数在各象限的符号.如果不能确定角所在象限,那么就要进行分类讨论求解.针对训练1.(2023·黑龙江哈尔滨期中)已知角α的终边经过点P (-3,4),则sin α-cos α-11+tan α的值为( )A .-65B .1C .2D .32.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,若A (-1,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-31010,则y =( )A .3B .-3C .1D .-13.(2024·福建福州质检)若α是第二象限角,则下列不等式正确的是( ) A .cos (-α)>0 B .tan α2>0C .sin 2α>0D .sin (-α)>0 课时作业 [基础巩固练]1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是( )A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+9π4(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )2.在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,其终边经过点P (1,2),则sin α=( ) A .255B .55 C .2D .123.点A (sin 1 240°,cos 1 240°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限4.(2023·天津河东一模)在面积为4的扇形中,其周长最小时半径的值为( ) A .4 B .22 C .2D .15.(2024·河南郑州质检)已知α是第二象限角,则点(cos (sin α),sin (cos α))所在的象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限6.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角一定是第一象限角或第二象限角;③无论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sin α=sin β,则α与β的终边相同;⑤若cos θ<0,则θ是第二象限角或第三象限角.其中正确命题的序号是( )A .②④⑤B .③⑤C .③D .①③⑤7.(多选)已知角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴的非负半轴,终边上有一点P (1,2sin α),且|α|<π2,则角α的可能取值为( )A .-π3B .0C .π6D .π38.已知角α的终边经过点(2a -1,4),且cos α=-35,则实数a 的值是( )A .-2B .-1C .2D .1 9.若角α的终边与函数5x +12y =0(x <0)的图象重合,则2cos α+sin α= . 10.用弧度制表示终边落在如图所示的阴影部分内(含边界)的角θ的集合是11.α为第二象限角,且⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2在第 象限. 12.(2024·山东德州质检)已知扇形的圆心角为23π,面积为3π,则该扇形的周长为 .[能力提升练]13.(多选)在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,终边经过点P (-1,m )(m >0),则下列各式的值一定为负的是( )A .sin α+cos αB .sin α-cos αC .sin αcos αD .sin αtan α14.(2023·山西长治模拟)水滴是刘慈欣的科幻小说《三体Ⅱ·黑暗森林》中提到的由三体文明使用强互作用力材料(SIM)所制成的宇宙探测器,因为其外形与水滴相似,所以被人类称为水滴.如图所示,水滴由线段AB ,AC 和圆的优弧BC 围成,其中AB ,AC 恰好与圆弧相切.若圆弧所在圆的半径为1,点A 到圆弧所在圆的圆心的距离为2,则该封闭图形的面积为( A )A .3+2π3B .23+2π3C .23+π3D .3+π315.(2023·黑龙江牡丹江三模)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A ⎝⎛⎭⎫35,45,将线段OA 绕原点顺时针旋转π3得到线段OB ,则点B 1016.若点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π)内α的取值范围是⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4.。
三角函数基本概念-角的推广
三角函数基本概念一、知识要点梳理知识点一:任意角的概念1.角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.正角:按逆时针方向旋转所形成的角.负角:按顺时针方向旋转所形成的角.零角:如果一条射线没有做任何旋转,我们称它形成了一个零角.2.终边相同的角、象限角终边相同的角为角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合.那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.知识点二:弧度制弧度制(1)长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1,或1弧度,或1(单位可以省略不写).(2)弧度与角度互换公式:1rad=≈57.30°=57°18′,1°=≈0.01745(rad)(3)弧长公式:(是圆心角的弧度数),扇形面积公式:.知识点三:任意角的三角函数1.三角函数定义设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,那么:(1)叫做的正弦,记做,即;(2)叫做的余弦,记做,即;(3)叫做的正切,记做,即.2.三角函数线圆心在原点,半径等于1的圆为单位圆.设角的顶点在圆心O,始边与轴正半轴重合,终边交单位圆于P,过P作PM垂直轴于M,作PN垂直轴于点N.以A为原点建立轴与轴同向,与的终边(或其反向延长线)相交于点(或),则有向线段0M、0N、AT(或)分别叫作的余弦线、正弦线、正切线,统称为三角函数线.有向线段:既有大小又有方向的线段.二、规律方法指导1.象限角问题是第一象限角,所以是第二象限角,所以是第三象限角,所以是第四象限角,所以2.角度制与弧度制(1)可利用比例关系进行角度制与弧度制的互化;(2)弧长公式: (是圆心角的弧度数),扇形面积公式:3.三角函数定义及其应用(1)三角函数的值与点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, 那么,,(2)三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)三. 经典例题透析类型一:象限角1.已知角;(1)在区间内找出所有与角有相同终边的角; (2)集合,,那么两集合的关系是什么?2. 集合{|04},{|}2A B k k παααπαπ=≤<=<≤+,求A B ⋂?3.(1)已知“是第一象限角,则2α是第几象限角?(2)已知“是第二象限角,则是第几象限角?举一反三: 【变式1】集合,,则( ) A 、B 、C 、D 、【变式2】设为第三象限角,试判断的符号.类型二:扇形的弧长、面积与圆心角问题4.已知一半径为r的扇形,它的周长等于所在圆的周长的一半,那么扇形的中心角是多少弧度?合多少度?扇形的面积是多少?5.已知一面积为S的扇形,求使它的周长最小时,那么扇形的中心角是多少弧度?合多少度?举一反三:【变式1】一个扇形的周长为,当扇形的圆心角等于多少弧度时,这个扇形的面积最大?并求出这个扇形的最大面积.类型三:利用三角函数的定义解题6.已知角的终边过点,求的三个三角函数值.举一反三:【变式1】已知角的终边上一点,且,求的值.。
三角函数基础知识
三角函数基础知识三角函数基础知识1、任意角的三角函数(1)任意角的三角函数的定义:角α的终边上任意一点p的坐标是(x,y),它与原点的距离是r(r>0),那么角α的正弦、余弦、正切、余切分别是(2)三角函数值的符号正弦值与余割值对于第一、二象限的角是正的,而对于第三、四象限的角是负的.余弦值与正割值对于第一、四象限的角是正的,而对于第二、三象限的角是负的.正切值与余切值对于第一、三象限的角是正的,而对于第二、四象限角是负的,也可以按正的在各象限的函数来记,即“一全、二正弦,三切、四余弦”(正割、余割分别与余弦、正弦符号相同)2.同角三角函数的基本关系式(1)倒数关系:sinαcsc=1 cosαsecα= tgαctgα=1(3)平方关系:sin2α+cos2α=1 1+tg2α=sec2α 1+ctg2α=csc2α3.诱导公式(1) k·360°+α(k∈Z),-α,180°±a,360°-α的三角函数值等于α的同名函数值,前面加上一个把α角看成锐角时原函数值的符号,即sin(k·360°+α)=sinα,cos(k·360°+α)=cosαtg(k·360°+α)=tgα,ct g(k·360°+α)=ctgα(k∈Z)sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosαtg(-α)=-tgα,ctg(-α)=-tgαsin(180°+α)=-sinα,cos(180°+α)=-cosαtg(180°+α)=tgα,ctg(180°+α)=ctgαsin(180°-α)=sinα,cos(180°-α)=-cosαtg(180°-α)=-tgα,ctg(180°-α)=-ctgαsin(360°-α)=-sinα,cos(360°-α)=cosαtg(360°-α)=-tgα,ctg(360°-α)=-ctgα(2) 90°±α,270°±α的三角函数值等于a的余名函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号,例如sin(90°+α)=cosα,tg(270°+α)=-ctgα综上,诱导公式可概括为k·90°±α(k∈Z)的三角函数值,等于α的同名(k为偶数时)或余名(k为奇数时)的函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号.简称之为“奇余偶不变,符号看象限”.4.三角函数的图象和性质(1)三角函数线以原点为圆心,以单位长为半径的圆叫做单位圆,如图2—3,设角α的终边与单位圆的交点为p ,过p作PM垂直于x轴,垂足为M,A(1,0)、B(0,1),过A、B点作单位的切线AT、BS分别与角α的终边或其反向延长线交于T、S则有向线及MP、OM、AT、BS、OT、OS分别叫作角α的正弦线、余弦线、正切线、余切线、正割线、余割线.(2)三角函数的图象正弦函数y=sinx 余弦函数y=cosx(如图2—4)正切函数y=tgx 余切函数y=ctgx (如图2—5)(3)三角函数的周期①周期函数对于函数y=f(x),如果存在着一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期.②最小正周期:对于一个周期函数来说、如果在所有的周期中存在着一个最小正数,就把这个最小的正数叫做最小正周期.教科书上所指三角函数的周期均为最小正周期.(4)三角函数的性质5、积化和差与和差化积(1)积化和差与和差化积各有四个公式,它们实质是一类公式的正用或逆用,即积化和差公式的逆用就是和差化积公式。
任意角的三角函数及基本公式
任意角的三角函数及基本公式三角函数是数学中的一个重要概念,它们描述了角度与三角比之间的关系。
任意角的三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数和余割函数。
下面将详细介绍这些函数的定义、基本公式以及它们之间的关系。
1. 正弦函数(sine function):在单位圆上,从x轴正向到射线与单位圆的交点之间的弧度即为角的弧度。
正弦函数将给定角度的正弦值映射到数轴上。
其定义如下:sin(θ) = y/r其中θ为角度,y为对边,r为斜边。
2. 余弦函数(cosine function):余弦函数表示角的余弦值在数轴上的投影长度。
其定义如下:cos(θ) = x/r其中θ为角度,x为邻边,r为斜边。
3. 正切函数(tangent function):正切函数表示角的正切值在数轴上的投影比。
其定义如下:tan(θ) = y/x其中θ为角度,y为对边,x为邻边。
4. 余切函数(cotangent function):余切函数表示角的余切值在数轴上的投影比。
其定义如下:cot(θ) = x/y其中θ为角度,y为对边,x为邻边。
5. 正割函数(secant function):正割函数表示角的正割值在数轴上的投影长度。
其定义如下:sec(θ) = r/x其中θ为角度,x为邻边,r为斜边。
6. 余割函数(cosecant function):余割函数表示角的余割值在数轴上的投影长度。
其定义如下:csc(θ) = r/y其中θ为角度,y为对边,r为斜边。
这些函数在不同的角度上有不同的值,可以通过查表或计算器得到具体数值。
同时,它们之间存在一些基本公式和关系,如下:1. 互余关系(co-function identities):sin(θ) = cos(90° - θ)cos(θ) = sin(90° - θ)tan(θ) = cot(90° - θ)cot(θ) = tan(90° - θ)sec(θ) = csc(90° - θ)csc(θ) = sec(90° - θ)2.三角函数的平方和差:sin²(θ) + cos²(θ) = 1tan²(θ) + 1 = sec²(θ)cot²(θ) + 1 = csc²(θ)3.三角函数的倒数:sec(θ) = 1/cos(θ)csc(θ) = 1/sin(θ)cot(θ) = 1/tan(θ)4.符号关系:根据角度的位置和象限,三角函数的值可能为正或负。
三角函数概念与规律
三角函数概念与规律一.任意角(1)角的分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角. ②按终边位置不同分为象限角和轴线角. (2)终边相同的角:终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制:①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,|α|=l r ,l是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值lr 与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.⑤弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.二.任意角的三角函数(1)任意角的三角函数定义:设α是一个任意角,角α的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,它们都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数.(2)三角函数在各象限内的符号口诀是:sin 上为正、cos 右为正、tan 一三为正. (3)三角函数定义的理解三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx ,但p (x,y )是终边上任意一点,它到原点的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx .(4).三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M .由三角函数的定义知,点P 的坐标为(cos_α,sin_α),即P (cos_α,sin_α),其中cos α=OM ,sin α=MP ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α=AT .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的余弦线、正弦线、正切线.三角函数线有向线段MP 为正弦线有向线段OM 为余弦线有向线段AT 为正切线(5)特殊角的三角函数值: sin 00= 0 cos 00= 1 tan 00= 0sin300=21cos300=23tan300=33sin 045=22cos 045=22tan 045=1sin600=23cos600=21 tan600=3sin900=1 cos900=0 tan900无意义三.同角三角函数的基本关系:(1)平方关系:s in 2α+ cos 2α=1。
(完整版)三角函数知识点归纳
三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角(1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角②按终边位置不同分为象限角和轴线角.角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z(2)终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ).终边与角α相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.③半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lrα= ④若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为(r r =,那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦)3.特殊角的三角函数值A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号) (2)商数关系:sin αcos α=tan α. (3)倒数关系:1cot tan =⋅αα 2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos_α,απαtan )2tan(=+k 其中k ∈Z . 公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tan α. 公式三:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos_α,()tan tan παα-=-. 公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,()tan tan αα-=-. 公式五:sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α. 公式六:sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin_α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角....时,根据k ·π2±α在哪个象限判断原.三角..函数值的符号,最后作为结果符号.B.方法与要点 一个口诀1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (ααcos sin +、ααcos sin -、ααcos sin 三个式子知一可求二)(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ= sin2π=tan π4 (4)齐次式化切法:已知k =αtan ,则nmk bak n m b a n m b a ++=++=++ααααααtan tan cos sin cos sin 三、三角函数的图像与性质学习目标:1会求三角函数的定义域、值域2会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如x y sin =与x y cos =的周期是π)。
三角函数的概念解析
5.2.1 三角函数的概念知识点1 任意角的三角函数1.定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y ,那么:sin y α=,cos x α=,tan (0)yx xα=≠. 2.推广:设点(,)P x y 是角α终边上任意一点且不与原点重合,r OP =,则:sin y r α=,cos x r α=,tan (0)yx xα=≠. 注: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 OP x y ==+,那么22sin x y α=+22cos x y α=+tan (0)yx xα=≠知识点2 正弦、余弦、正切函数值在各象限内的符号 1.图示:2.口诀:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.意为:第一象限各三角函数值均为正;第二象限只有正弦值为正,其余均为负;第三象限只有正切值为正,其余均为负;第四象限只有余弦值为正,其余均为负.考点一 三角函数的定义及应用解题方略:(1)求已知角三角函数值,一般求已知角的终边与单位圆的交点坐标,再利用三角函数的定义求解. (2)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后用三角函数的定义求解.sin y r α=,cos x r α=,tan y xα=. 注:利用三角函数的定义,求一个角的三角函数值时,需确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x ,纵坐标y ,该点到原点的距离r .(3)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:①先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后利用三角函数的定义求出相应的三角函数值. ①注意到角的终边为直线,所以应分两种情况来处理,取射线上任一点坐标(,)(0)a b a ≠,则对应角的正弦值22sin a b α=+,余弦值22cos a b α=+tan baα=. 注:若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意“在终边上任取一点”应分两种情况(点所在象限不同)进行分析.(4)当角的终边上的点的坐标以参数的形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.(一)利用定义求角的三角函数值【例1-1】已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点(2,1)-,则sin α的值为( )A .5B 5C .25D 25【答案】B【解析】已知点()2,1P -,则()22215r OP ==-+5sin =5y r α=.变式1-1-1:若角α的终边经过点2(5,)1P -,则sin α=_______,cos α=______,tan α=________.【答案】1213-;513;125- 【解析】因为5,12x y ==-,所以225(12)13r =+-,则12512sin ,cos tan 13135y x y r r x ααα==-====-,.变式1-1-2:已知角α的终边过点()43-,,则2sin cos αα+=( ) A .1 B .25-C .25D .1-【答案】B【解析】因为角α的终边过点()43-,, 所以()()222234sin ,cos 554343αα=-==+-+-,所以3422sin cos 2555αα⎛⎫+=⨯-+=- ⎪⎝⎭,变式1-1-3:(多选)已知函数()()log 2401a f x x a a =-+>≠且的图象经过定点A ,且点A 在角θ的终边上,则11tan sin θθ+的值可能是( ) A .2 B .3 C 171+ D 171+【答案】AC【解析】由题意,可知(3,4)A 或(1,4)A ,当点是(3,4)A 时,由三角函数的定义有2244tan ,sin 3534θθ==+,所以11352tan sin 44θθ+=+=; 当点是(1,4)A 时,由三角函数的定义有224tan 4,sin 11714θθ==+11117171tan sin 4θθ+∴+==变式1-1-4:(多选)若角α的终边上有一点(4,)P a -,且3sin cos αα⋅=,则a 的值为( ) A .3 B 3 C .43-D .43【答案】CD【解析】由三角函数的定义可知,()22sin 4a α=-+()22cos 4a α=-+又3sin cos αα⋅=,则()22434a a -=-+43a =-433(二)由三角函数值求终边上的点或参数【例1-2】已知角α的顶点与平面直角坐标系的原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点()02,y -,若π3α=,则0y 的值为( ). A .3- B .23C .3D 23【答案】A【解析】因为角α终边经过点()02,y -,且3πα=,所以0πtan332y =-023y =-变式1-2-1:已知角θ的终边经过点(,3)M m m -,且1tan 2θ=,则m =( )A .12B .1C .2D .52【答案】C【解析】由题意31tan 2m m θ-==,解得2m =.变式1-2-2:已知()2,P y -是角θ终边上一点,且22sin θ=y 的值是( ) A .22B 22C .434D 434【答案】D【解析】因为()2,P y -是角θ终边上一点,22sin 05θ=>,故点()2,P y -位于第二象限 所以0y >,2222sin (2)y θ==-+21732y =,因为0y >,所以434y =变式1-2-3:已知角θ的终边经过点()21,2a a +-,且3cos 5θ=,则实数的a 值是( )A .2-B .211C .2-或211D .1【答案】B2235(21)(2)a a =++-且210a +>,即12a >-,①2244195525a a a ++=+,则2112040a a +-=,解得2a =-或211a =,综上,211a =.变式1-2-4:已知角α的终边上有一点(3P m ,且2cos 4mα=,则实数m 取值为______.【答案】0或5【解析】因为角α的终边上有一点(3P m , 所以22cos 43mm α==+,解得0m =或5±(三)由单位圆求三角函数值【例1-3】已知角α的终边与单位圆交于点132P ⎛- ⎝⎭,则sin α的值为( )A. 3 B .12-C 3D .12【答案】C【解析】因为角α的终边与单位圆交于点132P ⎛- ⎝⎭,所以根据三角函数的定义可知,3sin y α==.变式1-3-1:角α的终边与单位圆的交点A 3sin α=________,若点A 沿单位圆逆时针运动到点B ,所经过的弧长为2π,则转过的角度为________. 132π 【解析】α的终边与单位圆的交点A 3可得:3cos α=sin 0α>,则有:22313sin 1cos 14αα⎛⎫=--=⎪⎝⎭点A 沿单位圆逆时针运动到点B ,所经过的弧长为2π,可得:2AOB π∠=变式1-3-2:已知角α的终边与单位圆交于点36(P ,则sin cos αα⋅=( ) A 3 B .2C .3D 2【答案】B【解析】α的终边与单位圆交于点36(P ,故36||1,r OP x y ====, 故636333sin cos 11y x r r αα==== 所以632sin cos 3αα⋅=(=-,(四)已知角α的终边在直线上求三角函数值【例1-4】已知角α的终边落在射线2(0)y x x =≥上,求sin α,cos α的值.【解析】设射线2(0)y x x =≥上任一点00(,)P x y ,则002y x =,220005OP r x y x ∴==+=,00025sin 55y r x α∴===,0005cos 55x r x α===.变式1-4-1:已知α的终边落在直线2y x =上,求sin α,cos α的值255255【解析】①若α的终边在第一象限内,设点(,2)(0)P a a a >是其终边上任意一点22(2)5(0)r OP a a a a ==+=>25sin 55y r a α∴===,5cos 55x r a α===①若α的终边在第三象限内,设点(,2)(0)P a a a <是其终边上任意一点22(2)5(0)r OP a a a a ==+=-<25sin 5y r a α∴===-,5cos 5x r a α===-变式1-4-2:α是第二象限角,其终边上一点(5P x ,且2cos x α=,则sin α的值为( ) A 10 B 6 C 2 D .10 【答案】A【解析】由题意可知0x <,22cos 5x x α=+,解得3x =-510sin 35α==+考点二 三角函数值符号的判定解题方略:三角函数值符号的判断方法要判定三角函数值的符号,关键是要搞清三角函数中的角是第几象限角,再根据正、余弦函数值在各象限的符号确定函数值的符号.如果角不能确定所在象限,那就要进行分类讨论求解.(一)已知角或角的范围确定三角函数式的符号【例2-1】坐标平面内点P 的坐标为()sin5,cos5,则点P 位于第( )象限.A .一B .二C .三D .四【答案】B 【解析】32π2π5<<,sin50,cos50∴<>,则点P 位于第二象限,变式2-1-1:若α为第四象限角,则( )A .cos 2α>0B .cos 2α<0C .sin 2α>0D .sin 2α<0 【答案】D【解析】法一:因为α为第四象限角,22,2k k k Z ππαπ∴-<<∈,424,k k k Z ππαπ∴-<<∈所以2α的终边在第三象限、第四象限或y 轴的负半轴上,所以sin 20α<.法二:因为α为第四象限角,sin 0α∴<,cos 0α>,sin 22sin cos 0ααα∴=<.变式2-1-2:下列各选项中正确的是( )A .sin300>0︒B .cos(305)0-︒<C .22tan 03π⎛⎫-> ⎪⎝⎭D .sin100<【答案】D【解析】30036060︒=︒-︒,则300︒是第四象限角,故sin3000︒<;30536055-︒=-︒+︒,则305-︒是第一象限角,故cos(305)0-︒>;222833πππ-=-+,则223π-是第二象限角,故22tan 03π⎛⎫-< ⎪⎝⎭; 73102ππ<<,则10是第三象限角,故sin100<,故选D.变式2-1-3:下列各式:①()sin 100-︒; ①()cos 220-︒; ①()tan 10-; ①cos π. 其中符号为负的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】D【解析】100-︒,故()sin 1000-︒<;220-︒在第二象限,故()cos 2200-︒<;710,32ππ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭在第二象限,故()tan 100-<,cos 10π=-<.(二)由三角函数式的符号确定角的范围或象限【例2-2】已知sin tan 0θθ⋅<,则角θ位于第________象限.【答案】二或三【解析】当θ为第一象限角时,sin 0θ>,tan 0θ>,sin tan 0θθ⋅>; 当θ为第二象限角时,sin 0θ>,tan 0θ<,sin tan 0θθ⋅< 当θ为第三象限角时,sin 0θ<,tan 0θ>,sin tan 0θθ⋅< 当θ为第四象限角时,sin 0θ<,tan 0θ<,sin tan 0θθ⋅> 综上,若sin tan 0θθ⋅<,则θ位于第二或第三象限变式2-2-1:已知sin 0θ<且tan 0θ<,则θ是( )A .第一象限的角B .第二象限的角C .第三象限的角D .第四象限的角【答案】D【解析】sin 0θ<,则θ是第三、四象限的角,tan 0θ<,则θ是第二、四象限的角 ①θ是第四象限的角变式2-2-2:若角α满足sin cos 0αα⋅<,cos sin 0αα-<,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】B【解析】sin cos 0αα⋅<,α是第二或第四象限角;当α是第二象限角时,cos 0α<,sin 0α>,满足cos sin 0αα-<; 当α是第四象限角时,cos 0α>,sin 0α<,则cos sin 0αα->,不合题意; 综上所述:α是第二象限角.变式2-2-3:若sin tan 0αα<,且cos 0tan αα<,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【答案】C【解析】由sin tan 0αα<可知sin α,tan α异号,从而α是第二或第三象限角.由cos 0tan αα<可知cos α,tan α异号,从而α是第三或第四象限角. 综上可知,α是第三象限角.变式2-2-4:已知点P (tan α,cos α)在第四象限,则角α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】因为点P 在第四象限,所以有tan 0cos 0αα>⎧⎨<⎩,由此可判断角α的终边在第三象限.变式2-2-5:若cos α与tan α同号,那么α在( )A .第一、三象限B .第一、二象限C .第三、四象限D .第二、四象限 【答案】B【解析】因为cos α与tan α同号,则cos α与tan α的乘积为正,即正弦值为正,所以α在第一、二象限.变式2-2-6:在ABC 中,A 为钝角,则点()cos ,tan P A B 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】B【解析】在ABC 中,A 为钝角,则B 为锐角,则cos 0,tan 0A B <>,则点()cos ,tan P A B 在第二象限变式2-2-7:已知角α的终边经过点(39,2)a a -+,且cos 0α≤,sin 0α>,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3] 【答案】A【解析】①cos 0α≤,sin 0α>,①角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上. ①39020a a -≤⎧⎨+>⎩ ①23a -<≤ .。
任意角、弧度制及任意角的三角函数
任意角、弧度制及任意角的三角函数1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }. (3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限. 2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫作1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. (2)角度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180 rad ,1 rad =⎝⎛⎭⎫180π°. (3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时, 则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).三个三角函数的性质如下表:4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .为正弦线;有向线段OM 为余弦线;有向线为正切线概念方法微思考1.总结一下三角函数值在各象限的符号规律. 提示 一全正、二正弦、三正切、四余弦.2.三角函数坐标法定义中,若取点P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,怎样定义角α的三角函数?提示设点P 到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0).题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.( × ) (2)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.( √ ) (3)不相等的角终边一定不相同.( × )(4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( √ ) 题组二 教材改编2.角-225°= 弧度,这个角在第 象限. 答案 -5π4二3.若角α的终边经过点Q ⎝⎛⎭⎫-22,22,则sin α= ,cos α= . 答案22 -224.一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角大小为 弧度.答案 π3题组三 易错自纠5.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )答案 C解析 当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1 (n ∈Z )时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样,故选C. 6.已知点P ⎝⎛⎭⎫32,-12在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( )A.5π6B.2π3 C.11π6 D.5π3答案 C 解析 因为点P ⎝⎛⎭⎫32,-12在第四象限,所以根据三角函数的定义可知tan θ=-1232=-33,又θ∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,所以θ=11π6. 7.在0到2π范围内,与角-4π3终边相同的角是 . 答案2π3解析 与角-4π3终边相同的角是2k π+⎝⎛⎭⎫-4π3(k ∈Z ),令k =1,可得与角-4π3终边相同的角是2π3. 8.(2018·合肥模拟)函数y =2cos x -1的定义域为 .答案 ⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ) 解析 ∵2cos x -1≥0, ∴cos x ≥12.由三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示),∴x ∈⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ).题型一 角及其表示1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是 ( )A.2k π+45°(k ∈Z )B.k ·360°+9π4(k ∈Z ) C.k ·360°-315°(k ∈Z ) D.k π+5π4(k ∈Z )答案 C解析 与角9π4的终边相同的角可以写成2k π+9π4(k ∈Z ),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有答案C 正确.2.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k4·180°+45°,k ∈Z ,那么( ) A.M =N B.M ⊆N C.N ⊆M D.M ∩N =∅ 答案 B解析 由于M 中,x =k 2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N ,故选B.3.终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为 . 答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-53π,-23π,π3,43π解析 如图,在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线y =3x 上的角有两个:π3,43π;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-23π,-53π,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-53π,-23π,π3,43π.4.若角α是第二象限角,则α2是第 象限角.答案 一或三解析 ∵α是第二象限角, ∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z , ∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角. 综上,α2是第一或第三象限角.思维升华 (1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k (k ∈Z )赋值来求得所需的角. (2)确定kα,αk(k ∈N +)的终边位置的方法先写出kα或αk 的范围,然后根据k 的可能取值确定kα或αk 的终边所在位置.题型二 弧度制及其应用例1 已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l .若α=π3,R =10 cm ,求扇形的面积.解 由已知得α=π3,R =10 cm ,∴S 扇形=12α·R 2=12·π3·102=50π3(cm 2).引申探究1.若例题条件不变,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积. 解 l =α·R =π3×10=10π3(cm),S 弓形=S 扇形-S 三角形=12·l ·R -12·R 2·sin π3=12·10π3·10-12·102·32=50π-7533(cm 2). 2.若例题条件改为:“若扇形周长为20 cm ”,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?解 由已知得,l +2R =20,则l =20-2R (0<R <10). 所以S =12lR =12(20-2R )R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以当R =5 cm 时,S 取得最大值25 cm 2,此时l =10 cm ,α=2 rad. 思维升华 应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度. (2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.跟踪训练1 (1)若圆弧长度等于圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为( ) A.π6 B.π3 C.3 D. 3 答案 D解析 如图,等边三角形ABC 是半径为r 的圆O 的内接三角形,则线段AB 所对的圆心角∠AOB =2π3,作OM ⊥AB ,垂足为M ,在Rt △AOM 中,AO =r ,∠AOM =π3,∴AM =32r ,AB =3r , ∴l =3r ,由弧长公式得α=l r =3rr= 3.(2)一扇形是从一个圆中剪下的一部分,半径等于圆半径的23,面积等于圆面积的527,则扇形的弧长与圆周长之比为 . 答案518解析 设圆的半径为r ,则扇形的半径为2r3,记扇形的圆心角为α, 由扇形面积等于圆面积的527,可得12α⎝⎛⎭⎫2r 32πr 2=527, 解得α=5π6.所以扇形的弧长与圆周长之比为l C =5π6·2r 32πr =518.题型三 三角函数的概念命题点1 三角函数定义的应用例2 (1)(2018·合肥模拟)已知角α的终边与单位圆的交点为P ⎝⎛⎭⎫-12,y ,则sin α·tan α等于( ) A.-33 B.±33 C.-32 D.±32答案 C解析 由OP 2=14+y 2=1,得y 2=34,y =±32.当y =32时,sin α=32,tan α=-3, 此时,sin α·tan α=-32.当y =-32时,sin α=-32,tan α=3, 此时,sin α·tan α=-32.所以sin α·tan α=-32.(2)设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角D.第四象限角解析 由θ是第三象限角知,θ2为第二或第四象限角,∵⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cos θ2<0, 综上可知,θ2为第二象限角.命题点2 三角函数线例3 (1)满足cos α≤-12的角的集合是 .答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z 解析 作直线x =-12交单位圆于C ,D 两点,连接OC ,OD ,则OC 与OD 围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围,故满足条件的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z .(2)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小关系是 .答案 sin α<cos α<tan α解析 如图,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可知sin α<cos α<tan α.思维升华 (1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的范围. 跟踪训练2 (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 ∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上.∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0, ∴-2<a ≤3. (2)在(0,2π)内,使得sin x >cos x 成立的x 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,πC.⎝⎛⎭⎫π4,5π4D.⎝⎛⎭⎫π4,π∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2答案 C解析 当x ∈⎣⎡⎭⎫π2,π时,sin x >0,cos x ≤0,显然sin x >cos x 成立;当x ∈⎝⎛⎦⎤0,π4时,如图,OA 为x 的终边,此时sin x =|MA |,cos x =|OM |,sin x ≤cos x ;当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,如图,OB 为x 的终边,此时sin x =|NB |,cos x =|ON |,sin x >cos x .同理当x ∈⎣⎡⎭⎫π,5π4时,sin x >cos x ;当x ∈⎣⎡⎭⎫5π4,2π时,sin x ≤cos x ,故选C.1.下列说法中正确的是( ) A.第一象限角一定不是负角 B.不相等的角,它们的终边必不相同 C.钝角一定是第二象限角D.终边与始边均相同的两个角一定相等 答案 C解析 因为-330°=-360°+30°,所以-330°角是第一象限角,且是负角,所以A 错误;同理-330°角和30°角不相等,但它们终边相同,所以B 错误;因为钝角的取值范围为(90°,180°),所以C 正确;0°角和360°角的终边与始边均相同,但它们不相等,所以D 错误.2.已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A.1 B.4 C.1或4 D.2或4 答案 C解析 设扇形的半径为r ,弧长为l , 则⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =6,12rl =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =1,l =4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2,l =2. 从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.3.(2018·西安调研)已知角θ的终边经过点P (4,m ),且sin θ=35,则m 等于( )A.-3B.3C.163 D.±3答案 B 解析 sin θ=m 16+m 2=35,且m >0,解得m =3.4.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-12,32B.⎝⎛⎭⎫-32,-12 C.⎝⎛⎭⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎫-32,12 答案 A解析 点P 旋转的弧度数也为2π3,由三角函数定义可知Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32. 5.若sin θ·cos θ>0,sin θ+cos θ<0,则θ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 ∵sin θ·cos θ>0,∴sin θ>0,cos θ>0或sin θ<0,cos θ<0.当sin θ>0,cos θ>0时,θ为第一象限角,当sin θ<0,cos θ<0时,θ为第三象限角.∵sin θ+cos θ<0,∴θ为第三象限角.故选C.6.sin 2·cos 3·tan 4的值( ) A.小于0B.大于0C.等于0D.不存在答案 A解析 ∵sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0,∴sin 2·cos 3·tan 4<0. 7.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( ) A.-12 B.-32 C.12 D.32答案 C解析 由题意得点P (-8m ,-3),r =64m 2+9,所以cos α=-8m64m 2+9=-45,解得m =±12, 又cos α=-45<0,所以-8m <0,即m >0, 所以m =12.8.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sin α=sin β,则α与β的终边相同;⑤若cos θ<0,则θ是第二或第三象限的角.其中正确命题的个数是( )A.1B.2C.3D.4答案 A解析 举反例:第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sin π6=sin 5π6,但π6与5π6的终边不相同,故④错;当cos θ=-1,θ=π时,其既不是第二象限角,也不是第三象限角,故⑤错.综上可知,只有③正确.9.若圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是 .答案 2 解析 设圆半径为r ,则圆内接正方形的对角线长为2r ,∴正方形边长为2r ,∴圆心角的弧度数是2r r= 2. 10.若角α的终边与直线y =3x 重合,且sin α<0,又P (m ,n )是角α终边上一点,且|OP |=10,则m -n = .答案 2解析 由已知tan α=3,∴n =3m ,又m 2+n 2=10,∴m 2=1.又sin α<0,∴m =-1,n =-3.故m -n =2.11.已知角α的终边上一点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为 . 答案 11π6解析 由题意知,点P ⎝⎛⎭⎫32,-12,r =1,所以点P 在第四象限,根据三角函数的定义得cos α=sin 2π3=32, 故α=2k π-π6(k ∈Z ),所以α的最小正值为11π6. 12.函数y =sin x -32的定义域为 . 答案 ⎣⎡⎦⎤2k π+π3,2k π+23π,k ∈Z 解析 利用三角函数线(如图),由sin x ≥32,可知 2k π+π3≤x ≤2k π+23π,k ∈Z .13.已知角α的终边在如图所示阴影表示的范围内(不包括边界),则角α用集合可表示为 .答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z 解析 ∵在[0,2π)内,终边落在阴影部分角的集合为⎝⎛⎭⎫π4,56π,∴所求角的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z . 14.若角α的终边落在直线y =3x 上,角β的终边与单位圆交于点⎝⎛⎭⎫12,m ,且sin α·cos β<0,则cos α·sin β= .答案 ±34解析 由角β的终边与单位圆交于点⎝⎛⎭⎫12,m ,得cos β=12,又由sin α·cos β<0知,sin α<0,因为角α的终边落在直线y =3x 上,所以角α只能是第三象限角.记P 为角α的终边与单位圆的交点,设P (x ,y )(x <0,y <0),则|OP |=1(O 为坐标原点),即x 2+y 2=1,又由y =3x 得x =-12,y =-32,所以cos α=x =-12,因为点⎝⎛⎭⎫12,m 在单位圆上,所以⎝⎛⎭⎫122+m 2=1,解得m =±32,所以sin β=±32,所以cos α·sin β=±34.15.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中“方田”章给出了计算弧田面积时所用的经验公式,即弧田面积=12×(弦×矢+矢2).弧田(如图1)由圆弧和其所对弦围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为2π3,半径为3米的弧田,如图2所示.按照上述经验公式计算所得弧田面积大约是 平方米.(结果保留整数,3≈1.73)答案 5解析 如题图2,由题意可得∠AOB =2π3,OA =3,所以在Rt △AOD 中,∠AOD =π3,∠DAO =π6,OD =12AO =12×3=32,可得CD =3-32=32,由AD =AO ·sin π3=3×32=332,可得AB =2AD =2×332=3 3.所以弧田面积S =12(弦×矢+矢2)=12×⎝⎛⎭⎫33×32+94=943+98≈5(平方米). 16.如图,A ,B 是单位圆上的两个质点,点B 的坐标为(1,0),∠BOA =60°.质点A 以1 rad /s 的角速度按逆时针方向在单位圆上运动,质点B 以2 rad/s 的角速度按顺时针方向在单位圆上运动.则经过1 s 后,∠BOA 的弧度为 ;质点A ,B 在单位圆上第一次相遇所用的时间为 s.答案 π3+3 5π9解析 经过1 s 后,质点A 运动1 rad ,质点B 运动2 rad ,此时∠BOA 的弧度为π3+3. 设经过t s 后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇,则t (1+2)+π3=2π, 解得t =5π9, 即经过5π9s 后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇.。
任意角的概念、弧度制、任意角的三角函数
数学辅导专题讲座——三角函数(一)任意角的概念、弧度制、任意角的三角函数:了解任意角的概念.弧度制概念,能进行弧度与角度的互化,弧长公式、扇形面积公式;任意角的三角函数的定义、三角函数线。
基础巩固一、角的概念的推广1.与角α终边相同的角的集合为 .2.与角α终边互为反向延长线的角的集合为 .3.轴线角(终边在坐标轴上的角)终边在x 轴上的角的集合为 ,终边在y 轴上的角的集合为 ,终边在坐标轴上的角的集合为 .4.象限角是指: .5.区间角是指: .6.弧度制的意义:圆周上弧长等于半径长的弧所对的圆心角的大小为1弧度的角,它将任意角的集合与实数集合之间建立了一一对应关系.7.弧度与角度互化:180º= 弧度,1º= 弧度,1弧度= ≈ º.8.弧长公式:l = ;扇形面积公式:S = .二、任意角的三角函数9.定义:设P(x, y)是角α终边上任意一点,且 |PO| =r ,则sin α= ; cos α= ;tan α= ;10.三角函数的符号与角所在象限的关系:1213.三角函数线:在图中作出角α的正弦线、余弦线、正切线.- + -+cos x ,+ + - - sin x ,- + + - tan x ,x y O xyO x y O例1. 若α是第二象限的角,试分别确定2α,2α ,3α的终边所在位置.变式训练1:已知α是第三象限角,问3α是哪个象限的角?例2. 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合:(1)sin α≥23; (2)cos α≤21-.变式训练2:求下列函数的定义域:(1)y=1cos 2-x ; (2)y=lg(3-4sin 2x ).例3. 已知角α的终边在直线3x+4y=0上,求sin α,cos α,tan α的值.变式训练3:已知角θ的终边经过点P ()(0),sin 4m m m θ≠=且,试判断角θ所在的象限,并求cos tan θθ和的值.例4. 已知一扇形中心角为α,所在圆半径为R . (1) 若α3π=,R =2cm ,求扇形的弧长及该弧所在弓形面积;(2) 若扇形周长为一定值C(C>0),当α为何值时,该扇形面积最大,并求此最大值.变式训练4:扇形OAB 的面积是1cm 2,它的周长是4cm ,求中心角的弧度数和弦长AB .1、设α是第三、四象限角,mm --=432sin α,则m 的取值范围是A 、(-1,1)B 、(-1,)21C 、(-1,)23 D 、⎪⎭⎫⎢⎣⎡-23,1 2、如果θ是第一象限角,那么恒有A 、2sin θ>0 B 、2tan θ<1 C 、2sin θ>2cos θ D 、2sin θ<2cos θ3、将时钟拨慢10分钟,则分针转过的弧度数是A 、3π B 、3π- C 、5πD 、5π-4、如图,设点A 是单位圆上的一定点,动点P 从点A 出发在圆上按逆时针方向旋转一周,点P 所旋转过的弧AP 的长为l ,弦AP 的长为d ,则函数d =f (l )的图象大致是 ( )5、方程sin πx =14x 的解的个数是( )A .5B .6C .7D .86、一钟表的分针长10 cm ,经过35分钟,分针的端点所转过的长为:( )A .70 cmB .670 cm C .(3425-3π)cm D .3π35 cm7、已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是 ( )A .2B .1sin 2 C .1sin 2 D .2sin8、设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π2-π3,k ∈Z ,N ={α|-π<α<π},则M ∩N =________. 9、设角α、β满足180180αβ-<<<,则αβ-的范围是___________.10、α的终边与6π的终边关于直线x y =对称,则α=______。
任意角的三角函数知识点及练习
任意角的三角函数知识点及练习一、任意角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形。
按旋转方向,角可分为正角、负角和零角。
正角:按逆时针方向旋转形成的角。
负角:按顺时针方向旋转形成的角。
零角:射线没有作任何旋转时形成的角。
为了研究方便,我们常在直角坐标系内讨论角。
角的顶点与原点重合,角的始边与 x 轴的非负半轴重合。
那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限。
二、弧度制长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做 1 弧度的角,用符号 rad 表示,读作弧度。
弧度与角度的换算:因为周角的弧度数为2π,角度数为 360°,所以 180°=π rad,1°=π/180 rad,1 rad =(180/π)°扇形的弧长公式:l =|α|r (α 是圆心角弧度数,r 为半径)扇形的面积公式:S = 1/2 lr = 1/2 |α|r²三、任意角的三角函数设α是一个任意角,它的终边上任意一点 P(x,y),r =|OP| =√(x²+ y²) ,那么:正弦函数:sinα = y/r余弦函数:cosα = x/r正切函数:tanα = y/x (x ≠ 0)余切函数:cotα = x/y (y ≠ 0)正割函数:secα = r/x (x ≠ 0)余割函数:cscα = r/y (y ≠ 0)三角函数值在各象限的符号:第一象限:sinα、cosα、tanα 均为正第二象限:sinα 为正,cosα、tanα 为负第三象限:tanα 为正,sinα、cosα 为负第四象限:cosα 为正,sinα、tanα 为负同角三角函数的基本关系:平方关系:sin²α +cos²α = 1商数关系:tanα =sinα/cosα诱导公式:诱导公式可以概括为“奇变偶不变,符号看象限”。
任意角、弧度制及任意角的三角函数-高考数学复习
上的角的集合为{α|α=45°+ k ·180°, k ∈Z}.
2.
若角α的终边落在第四象限,则 的终边落在第
2
二或四
象限.
解析:由结论2可知, 的终边落在第二或第四象限.2目录源自课堂演练考点 分类突破
精选考点 典例研析 技法重悟通
目录
高中总复习·数学
1. 角的概念
(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的
端点
旋 转所成的
图形;
按旋转方向不同分为正角、负角、零角;
(2)分类:ቐ
按终边位置不同分为象限角和轴线角.
(3)终边相同的角: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}.
=
( x ≠0)
;
(2)定义的推广:设 P ( x , y )是角α终边上异于顶点的任意一
点,其到原点 O 的距离为 r ,则 sin
α= ,
cos
α= ,tan
α=
( x ≠0);
目录
高中总复习·数学
(3)三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、
四余弦.
目录
高中总复习·数学
2
项,所有与45°角终边相同的角可表示为β=45°+ k ·360°( k
17
∈Z),令-720°≤45°+ k ·360°≤0°( k ∈Z),解得- ≤ k ≤-
8
1
( k ∈Z),从而当 k =-2时,β=-675°;当 k =-1时,β=-
三角函数任意角的三角函数
两角差余弦公式
$\cos(x-y)=\cos x\cos y+\sin x\sin y$
两角和与差的正弦公式
两角和正弦公式
$\sin(x+y)=\sin x\cos y+\cos x\sin y$
两角差正弦公式
$\sin(x-y)=\sin x\cos y-\cos x\sin y$
两角和与差的正切公式
对于任意角α,有以下基本 公式
sin²α+cos²α=1, 1+tan²α=sec²α, 1+cot²α=csc²α
04
05
两角和与差的 倍角和半角公 三角函数公式 式
sin(α+β)=sinαcosβ+cos αsinβ。 cos(α+β)=cosαcosβsinαsinβ
sin(2α)=2sinαcosα, cos(2α)=cos²α-sin²α, tan(2α)=(2tanα)/(1tan²α)
三角函数的图象与性质
01
三角函数的图象是在单位圆上点的轨迹,具有周期nx的图象是一条波形曲线,具有周期性,最小正周期为2π;余弦 函数y=cosx的图象也是一条波形曲线,也具有周期性,最小正周期为2π;正切 函数y=tanx的图象是一条直线,没有周期性。
交流电
交流电的电压和电流是时间的周期函数,可以用三角函数来 表示。
控制工程
在控制工程中,系统的传递函数和稳定性分析需要用到三角 函数的知识。
THANK YOU.
在解三角形中,三角函数可以用于求角度、长度 等,例如利用余弦定理求三角形面积: S=1/2bcsinA。
在微积分中,三角函数可以用于求函数的积分和 导数等,例如求圆的面积:A=πr²。
(完整版)三角函数最全知识点总结
三角函数、解三角形一、任意角和弧度制及任意角的三角函数1.任意角的概念(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角.①正角:按__逆时针__方向旋转形成的角.②负角:按__顺时针__方向旋转形成的角.③零角:如果一条射线__没有作任何旋转__,我们称它形成了一个零角.(2)终边相同角:与α终边相同的角可表示为:{β|β=α+2kπ,k∈Z},或{β|β=α+k·360°,k∈Z}.(3)象限角:角α的终边落在__第几象限__就称α为第几象限的角,终边落在坐标轴上的角不属于任何象限.象限角轴线角2.弧度制(1)1度的角:__把圆周分成360份,每一份所对的圆心角叫1°的角__.(2)1弧度的角:__弧长等于半径的圆弧所对的圆心角叫1弧度的角__.(3)角度与弧度的换算:360°=__2π__rad,1°=__π180=(__180π__)≈57°18′.(4)若扇形的半径为r,圆心角的弧度数为α,则此扇形的弧长l=__|α|·r__,面积S=__12|α|r2__=__12lr__.3.任意角的三角函数定义(1)设α是一个任意角,α的终边上任意一点(非顶点)P的坐标是(x,y),它与原点的距离为r,则sinα=__yr__,cosα=__xr__,tanα=__yx__.(2)三角函数在各象限的符号是:(3)三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的__正弦__线、__余弦__线和__正切__线.4.终边相同的角的三角函数sin(α+k·2π)=__sinα__,cos(α+k·2π)=__cosα__,tan(α+k·2π)=__tanα__(其中k∈Z),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.重要结论1.终边相同的角不一定相等,相等角的终边一定相同,在书写与角α终边相同的角时,单位必须一致.2.确定αk(k∈N*)的终边位置的方法(1)讨论法:①用终边相同角的形式表示出角α的范围.②写出αk的范围.③根据k的可能取值讨论确定αk的终边所在位置.(2)等分象限角的方法:已知角α是第m(m=1,2,3,4)象限角,求αk是第几象限角.①等分:将每个象限分成k等份.②标注:从x轴正半轴开始,按照逆时针方向顺次循环标上1,2,3,4,直至回到x轴正半轴.③选答:出现数字m的区域,即为αk所在的象限.如α2判断象限问题可采用等分象限法.二、同角三角函数的基本关系式与诱导公式1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:__sin 2x +cos 2x =1__. (2)商数关系:__sin xcos x =tan x __.2.三角函数的诱导公式1.同角三角函数基本关系式的变形应用:如sin x =tan x ·cos x ,tan 2x +1=1cos 2x ,(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x 等. 2.特殊角的三角函数值表“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k ·π2+α中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k ·π2+α中,将α看成锐角时k ·π2+α所在的象限.4.sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系为(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x ,(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x ,(sin x +cos x )2+(sin x -cos x )2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值.三、两角和与差的三角函数 二倍角公式1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin2α=__2sin αcos α__;(2)cos2α=__cos 2α-sin 2α__=__2cos 2α__-1=1-__2sin 2α__; (3)tan2α=__2tan α1-tan 2α__(α≠k π2+π4且α≠k π+π2,k ∈Z ). 3.半角公式(不要求记忆) (1)sin α2=±1-cos α2; (2)cos α2=±1+cos α2;(3)tan α2=±1-cos α1+cos α=sin α1+cos α=1-cos αsin α.重要结论1.降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2. 2.升幂公式:1+cos2α=2cos 2α,1-cos2α=2sin 2α. 3.公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan α·tan β). 1-tan α1+tan α=tan(π4-α);1+tan α1-tan α=tan(π4+α)cos α=sin2α2sin α,sin2α=2tan α1+tan 2α,cos2α=1-tan 2α1+tan 2α,1±sin2α=(sin α±cos x )2.4.辅助角(“二合一”)公式: a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ), 其中cos φ=,sin φ= 5.三角形中的三角函数问题在三角形中,常用的角的变形结论有:A +B =π-C ;2A +2B +2C =2π;A2+B 2+C 2=π2.三角函数的结论有:sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C ,tan(A +B )=-tan C ,sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2.A >B ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .四、三角函数的图象与性质1.周期函数的定义及周期的概念(1)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__.(2)正弦函数、余弦函数都是周期函数,__2kπ(k∈Z,k≠0)__都是它们的周期,最小正周期是__2π__.2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质π重要结论1.函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关键点是__(0,0)__、__(π2,1)__、__(π,0)__、__(3π2,-1)__、__(2π,0)__.函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关健点是__(0,1)__、__(π2,0)__、__(π,-1)__、__(3π2,0)__、__(2π,1)__.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T =2π|ω|,函数y =tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|.3.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14周期.而正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半周期.4.三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.五、函数y =A sin(ωx +φ)的图象及应用1.五点法画函数y =A sin(ωx +φ)(A >0)的图象(1)列表: (2)描点:__(-φω,0)__,__(π2ω-φω,A )__,(πω-φω,0),(3π2ω-φω,-A )__,(2πω-φω,0)__.(3)连线:把这5个点用光滑曲线顺次连接,就得到y =A sin(ωx +φ)在区间长度为一个周期内的图象.(4)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y =A sin(ωx +φ)在R 上的图象2.由函数y =sin x 的图象变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的步骤3.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ∈[0,+∞)的物理意义 (1)振幅为A . (2)周期T =__2πω__.(3)频率f =__1T __=__ω2π__. (4)相位是__ωx +φ__. (5)初相是φ.重要结论1.函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间的“长度 ”为T2.2.“五点法”作图中的五个点:①y =A sin(ωx +φ),两个最值点,三个零点;②y =A cos(ωx +φ),两个零点,三个最值点.3.正弦曲线y =sin x 向左平移π2个单位即得余弦曲线y =cos x .六、正弦定理、余弦定理1.正弦定理和余弦定理 ①a =__2R sin A __,b =__2R sin B __,c =__2R sin C __;②sin A =__a 2R __,sin B =__b2R__,sin C=__c2R __;③ab c =__sin Asin B sin C __④a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin Aa <b sin A a =b sin A b sin A < a <b a ≥b a >b a ≤b (1)S =12a ·h a (h a 表示a 边上的高).(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .(3)S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径).重要结论在△ABC 中,常有以下结论 1.∠A +∠B +∠C =π.2.在三角形中大边对大角,大角对大边.3.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.4.sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2. 5.tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C .6.∠A >∠B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .7.三角形式的余弦定理sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A ,sin 2B =sin 2A +sin 2C -2sin A sin C cos B ,sin 2C =sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C .8.若A 为最大的角,则A ∈[π3,π);若A 为最小的角,则A ∈(0,π3];若A 、B 、C 成等差数列,则B =π3. 9.三角形形状的判定方法(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a =2R sin A ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C 等),利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如sin A =sin B ⇔A =B ;sin(A -B )=0⇔A =B ;sin2A =sin2B ⇔A =B 或A +B =π2等. (2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sin A =a 2R ,cos A =b 2+c 2-a 22bc等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.(3)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.。
(完整版)任意角的三角函数定义、三角函数线重点、难点题型
任意角的三角函数定义、三角函数线重点、难点题型知识梳理:1.任意角三角函数的定义 任意角三角函数的定义如图所示,以任意角α的顶点O 为坐标原点,以角α的始边的方向作为x 轴的正方向,建立直角坐标系.设P (x ,y )是任意角α终边上不同于坐标原点的任意一点.其中,r =OP =x 2+y 2>0.定义:x r 叫做角α的余弦,记作cos α,即cos α=x r;y r 叫做角α的正弦,记作sin α,即sin α=y r ; y x 叫做角α的正切,记作tan α,即tan α=y x. 另外,角α的正割:sec α=1cos α=rx ;角α的余割:csc α=1sin α=ry ;角α的余切:cot α=1tan α=xy.2.六种三角函数值在各象限的符号3.三角函数的定义域三角函数 定义域 sin α,cos α tan α,sec αcot α,csc α题型一:三角函数定义的应用 例1. 已知角α终边上一点P (-3,y ),且sin α=34y ,求cos α和tan α的值.思维启迪:对m 的讨论必须全面,不能遗漏m=0例2. 角α的终边经过点P (-b,4)且cos α=-35,则b 的值为( )A .3B .-3C .±3D .5跟踪练习:已知角α的终边上一点P (-15a,8a ) (a ∈R 且a ≠0),求sin cos αα+感悟:1.三角函数值是比值,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,只由角α的终边位置确定.即三角函数值的大小只与角有关.2.符号sin α、cos α、tan α是一个整体,离开“α”,“sin ”、“cos ”、“tan ”不表示任何意义,更不能把“sin α”当成“sin ”与“α”的乘积.题型二 符号规律的应用 例3.判断下列各式的符号:(1)sin α·cos α(其中α是第二象限角); (2)sin 285°cos(-105°);(3)sin 3·cos 4·tan(-23π4).例4.已知α终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则a 的取值范围为________跟踪练习:1. 若sin α<0且tan α>0,则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2. 已知x 为终边不在坐标轴上的角,则函数f (x )=|sin x |sin x +cos x |cos x |+|tan x |tan x的值域是( )A .{-3,-1,1,3}B .{-3,-1}C .{1,3}D .{-1,3} 3..代数式:sin 2cos 3tan 4的符号是________ 4.若θ为第一象限角,则能确定为正值的是( )A .sin θ2B .cos θ2C .tan θ2D .cos 2θ能力提升:1若角α的终边与直线y =3x 重合且sin α<0,又P (m ,n )是α终边上一点,且|OP |=10,则m -n =________.2. 若角α的终边过点0(2sin 30,2cos30)-,则sin α=______3. 角α的终边过点P 43(,)55m m --,且cos 0tan αα<,求sin tan αα+的值题型三:单位圆与三角函数线的应用1.单位圆与三角函数的定义一般地,我们把半径为1的圆叫做单位圆.2.三角函数线三角函数线是表示三角函数值的有向线段,线段的方向表示了三角函数值的正负,线段的长度表示了三角函数值的绝对值.图 示正弦线 有向线段MP 即为正弦线 余弦线 有向线段OM 即为余弦线正切线有向线段A T 即为正切线例5在单位圆中画出适合下列条件的角α终边的范围,并由此写出角α的集合.(1)sin α≥32; (2)cos α≤-12.能力提升: 求下列函数的定义域. f (x )=1-2cos x +ln ⎝⎛⎭⎫sin x -22 例6.已知点P (sin cos ,tan )ααα-在第一象限,在[]0,2π内,求α的取值范围例7.若如何利用三角函数线证明下面的不等式?当α∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,求证:(1)sin α<α<tan α.(2)1sin cos 2παα<+<跟踪练习:1.已知5,44x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭,则sin x 与cos x 的大小关系是( ) (A )sin cos x x ≥(B )sin cos x x ≤ (C )sin cos x x >(D )sin cos x x <2.下列四个命题中:(1)α一定时,单位圆中的正弦线一定; (2)单位圆中,有相同正弦的角相等; (3)α与απ+有相同的正弦线(4)具有相同正切线的两个角终边在同一直线上。
任意角的三角函数、同角三角函数间关系
任意角的三角函数、同角三角函数的关系一、任意角的三角函数:1、角的概念:角的形成,角的始边、顶点、终边.2、角的概念的推广: 正角; 负角; 零角.3、终边相同的角:与α角终边相同的角的集合(连同α角在内),可以记为{ββ|=2k πα+,k ∈Z }.注意:角k πα+(k ∈Z )表示两条终边,一条是 ,另一条是 .4、象限角、区间角、区间角的集合 注意:1、各象限角的集合;α为象限角,2α是第几象限角的确定 2、区间角的确定---举例说明5.轴线角(终边在坐标轴上的角)终边在x 轴上的角的集合为 ,终边在y 轴上的角的集合为 , 终边在坐标轴上的角的集合为 . 注意:终边关于x 轴、y 轴、坐标原点对称的角之间的关系若角α与β的终边关于x 轴对称,则α与β的关系是:α+β= 2k π,k ∈Z ;若角α与β的终边关于y 轴对称,则α与β的关系是:α+β= (2k+1)π,k ∈Z若角α与β的终边关于原点对称,则α与β的关系是:α-β=π+2k π=β+(2k+1)π,k ∈Z ;6、弧度制、弧长公式:r l⋅=||α. 扇形面积公式:211||22s lr r α==⋅扇形弧度与角度互换公式: 1rad =π180°≈57.30°=57°18ˊ. 1°=180π≈0.01745(rad )7、填表:8、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 ),P 与原点的距离为r= (r >0),则 r y =αsin ; r x =αcos ; x y =αtan ;注意:锐角三角函数:sin αα=的对边斜边cos αα=的邻边斜边tan ααα=的对边的邻边9、已知角α终边上一点P 与原点的距离为r ,则点P 的坐标是 10、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦) 注意: 终边相同的角的同一三角函数值相等例如 390°和-330°都30°终边位置相同,由三角函数定义可知它们的三角函数值相同,即sin390°=sin30° cos390°=cos30° sin(-330°)=sin30° cos(-330°)=cos30°- + -+cos x , + + --sin x ,- + +-tan x ,x yO xy O x y O11、三角函数线 (1).单位圆和有向线段① 单位圆:圆心在坐标原点,半径等于单位长度的圆叫做单位圆. ② 有向线段(非严格定义):带有方向的线段叫做有向线段.设任意角α的顶点在原点O ,始边与x 轴的非负半轴重合, 终边与单位圆相交于点P(x,y),过P 作x 轴的垂线,垂足为M ;过点A(1,0)作单位圆的切线,设它与角α的终边(当α在第一、四象限角时) 或其反向延长线(当α为第二、三象限角时)相交于T.规定:当OM 与x 轴同向时为正值,当OM 与x 轴反向时为负值;当MP 与y 轴同向时为正值,当MP 与y 轴反向时为负值;当AT 与y 轴同向时为正值,当AT 与y 轴反向时为负值; 根据上面规定,则OM=x, MP=y ,(2).三角函数线:根据正弦、余弦、正切的定义,就有sin ,cos ,11tan .y y x xy MP x OM r r y MP ATAT x OM OA ααα============ 这三条与单位圆有关的有向线段MP 、OM 、AT (是指有向线段的数量值:)分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线. 注意:三角函数线是指有向线段的数量值:“符号再加上长度”12、同角三角函数的基本关系式:(1)、平方关系:sin 2α+cos 2α=1 (2)、商数关系:tan α= 【()2a k k Z ππ≠+∈】.说明:① 注意这里“同角”有两层含义,一是“角相同”;二是对“任意”一个角(在使得函数有意义的前提下)关系式都成立.② 2sin α是()2sin α的简写,读作“sin α的平方”,不能写成“2sin α或sin 2α”③. 对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、逆用、变形用),如:22sin 1cos αα=-,cos α= ()212sin cos sin cos αααα±⋅=± sin cos tan ααα=, s i nc o s t a n ααα=⋅.练习:1、将分针拨快10分钟,则分针转过的弧度数是 、写出终边在直线在y=x 上的角的集合2、若角α和角β的终边关于y 轴对称,则sin α 、sin β的大小关系是 答:sin sin αβ=;3、已知α的终边经过点(39,2)a a -+,且sin 0,cos 0αα>≤ ,则a 的取值范围是 答:(2,3]-4、已知53sin +-=m m θ,)2(524cos πθπθ<<+-=m m ,则θtan = (答:125-);5、若α是第二象限的角,试分别确定2α的终边所在位置. 6、函数cos sin tan |sin |cos tan x xx y x x x=++的值域是 7、 设α 是第二象限的角,且|cos |cos ,222ααα=-则的范围是8. 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合: (1)sin α≥23; (2)cos α≤21-.9、扇形OAB 的面积是1cm 2,它的周长是4cm ,求中心角的弧度数和弦长AB .解:设扇形的半径为r ,弧长为l ,中心角的弧度数为α则有⎪⎩⎪⎨⎧==+12142lr l r ∴⎩⎨⎧==21l r 由 |α|=rl 得α=2 ∴|AB|=2·sin 1( cm )10、若扇形周长为一定值C(C>0),当α为何值时,该扇形面积最大,并求此最大值.解:扇形周长R R l R C 222+=+= ∴22+=C R ∴22)22(2121+⋅=⋅=C R S αα扇1624241244122222C C C ≤++⋅=++⋅=ααα 当且仅当22=4,即α=2时扇形面积最大为162c .11、利用三角函数线证明:0,sin tan .2x x x x π<<<<若求证:12、若αα2cos 1sin -+ααcos sin 12-=0,判断cos (sin α)•sin (cos α)的符号。
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三角角的概念及任意角
的三角函数
Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
课题 § 角的概念及任意角的三角函数
内容归纳
一.知识精讲
㈠角的概念和弧度制
1.角:一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的
图形。
其中顶点,始边,终边称为角的三要素。
角可以是任
意大小的。
2.角按其旋转方向可分为:正角,零角,负角。
3.在直角坐标系中讨论角:①角的顶点在原点,始边在x 轴的
非负半轴上,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限
的角。
(注意前提条件,否则不能从终边的位置来判断某角
属于第几象限)。
⑵若角的终边在坐标轴上,就说这个角不
属于任何象限,它叫象限界角。
4.与α角终边相同的角的集合:{}Z k k ∈+⋅=,360αββ
注:①终边相同的角不一定相等,但相等的角的终边一定相
同;
②终边相同的角有无数多个,它们相差 360的整数倍。
5.正确理解角:“ 90~0间的角”指的是: 900<≤θ;“第
一象限的角”,“锐角”,“小于 90的角”,这三种角的
集合分别表示为:
{}
Z k k k ∈+⋅<<⋅,90360360 θθ,{} 900<<θθ,{} 90<θθ。
6.弧度制
① 规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角
的弧度数为零。
任一已知角α的弧度数的绝对值r
l =α。
② 这种以“弧度”作为单位来度量角的制度叫做弧度制。
③ 比值r
l 与所取圆的半径大小无关,而仅与角的大小有关。
7.弧度与角度的换算:1800=π(弧度),1弧度=(180/π)0≈57018'。
8.弧长公式,扇形的面积公式:r l ⋅=α,22
121r lr S ⋅==α扇形。
㈡任意角的三角函数
1.定义:设α是任意大小的角。
角α的终边上任意一点p 的坐
标是)(y x ,,它与原点的距离是)0(>r r ,那么角α的6个三角
函数分别为:(略)
2.定义域,值域。
三角函数值在每个象限的符号。
二.重点、难点:任意角的概念和任意三角函数的定义;
三.思维方式:
四.特别注意:
问题讨论
例1.给出下列命题,其中正确的是
(1)弧度角与实数之间建立了一一对应(2)终边相同的角必相等
(3)锐角必是第一象限角 (4)小于900的角是锐角
(5)第二象限的角必大于第一象限角
A (1)
B (1)(2)(5)
C (3)(4)(5)
D (1)(3)
【思维点拨】正确理解角:“ 90~0间的角”指的是:
900<≤θ;“第一象限的角”,“锐角”,“小于 90的角”,这三种角的集合分别表示为:
{}
Z k k k ∈+⋅<<⋅,90360360 θθ,{} 900<<θθ,{} 90<θθ。
例2:已知α是第二象限的角
(1) 指出α/2所在的象限,并用图象表示其变化范围;4
(2) 若α同时满足条件|α+2|≤4,求α的取值区间。
解:依题意,2k π+π/2<α<2k π+π(k ∈Z )
(1) 以k π+π/4<α/2<k π+π/2(k ∈Z ),若k 为偶
数,则α/2是第一象限的角;若k 为奇数,则α/2是第三
象限的角;其变化范围如图中的阴影部分所示(不含边界)
(2) 因为|α+2|≤4,所以-6≤α≤2,即α∈(2k π+π
/2,2k π+π)
∩[-6,2],结合数轴不难知道,α∈(-3π/2,-π)∪(π/2,2]。
【思维点拨】除象限角、终边相同的角以外,还要注意理解区间角的概
念,并能掌握好α角的取值范围与2α、α/2角的取值范围间的相互关系。
例2:(1)已知角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边在x 轴的正
半轴上,
终边经过点)(2,1-P ,求⎪⎭
⎫ ⎝⎛+322sin πα的值.
(2)已知角β的终边在直线y=3x 上,用三角函数的定义求sin β
与cot
β的值。
解:(1)由已知可得r=|OP|=5,所以sin α=5
52,cos α=55-。
从而sin2α=2sin αcos α=5
4-,cos2α= cos 2α-sin 2
α=53-,故⎪⎭⎫ ⎝
⎛+322sin πα=sin2αcos 32π+cos2αsin 3
2π=10334-。
(2)设P (a ,3a ),(a ≠0)是角β终边=3x 上一点,则
cot β=3
3。
若a <0,则β是第三象限的角,r =-2a ,此时sin β=2
3-; 若a >0,则β是第一象限的角,r =2a ,此时sin β=
23; 【思维点拨】1)注意用三角函数的定义解题;2)有参数时应分类
讨论。
例3:(1)确定lg (cos6-sin6)的符号;
(2)若αα
2cos 1sin -+ααcos sin 12-=0,判断cos (sin α)?sin (cos α)的符号。
解:(1)∵6是第四象限的角,∴cos6>0,sin6<0,故cos6-
sin6>0;
∵(cos6-sin6)2=1-2sin6cos6>1,∴cos6-sin6>1,∴lg (cos6-sin6)>0
(2)由题意可得α
αααcos |cos ||sin |sin +=0,∴sin α?cos α<0,故α在第二或第四象限。
① 若α在第二象限,则0<sin α<1,-1<cos α<0,∴
cos (sin α)>0,
sin (cos α)<0;∴原式<0。
② 若α在第四象限,则-1<sin α<0,0<cos α<1,∴
cos (sin α)>0,
sin (cos α)>0;∴原式>0。
【思维点拨】判断角所在的象限是解决此类问题的关键。
对于用弧
度制表示的角不好判定所在象限时,可转化成用度来表
示。
例4:P(51_)例1:(1)若θ是第二象限的角,则sin()(sin )
com com θθ 的符
号是什么
(2) 已知3
4πβαπ<+<,3πβαπ-<-<-,求βα-2的范围。
解:设2α-β=A (α+β)+B (α-β),(A ,B 为待定系数),
则2α-β=(A+B )α+(A-B )β。
比较两边的系数得A=2
1,B=23;∴2α-β=21(α+β)+2
3(α-β),从而可求得-π<2α-β<π/6。
【思维点拨】解决此类问题要用待定系数法,千万不能先由条件得出α、β的范围,再求2α-β的范围比实际范围要大。
(备用)例5:(1)已知())(5
cos N n n n f ∈=π,求)2000()2()1(f f f +++ 的值。
(2)已知sin β=3
1,sin (α+β)=1,求sin (2α+β)的值。
解:(1)条件中的5
πn 表示10条不同终边的角,这10条终边分成5组,每组互为反向延长线,所以f (1)+f (2)+…+f (10)=0;f (11)+f (12)+…+f (20)=0;…;f (1991)+f (1992)+…+f (2000)=0;故f (1)+f (2)+…+f (2000)=0。
(2)∵sin (α+β)=1,∴α+β=2k π+2
π,∴sin (2α+β)= sin[2(α+β)-β]=3
1。
【思维点拨】分组考虑与整体代入是常用的技巧。
课堂小结:。