必修4第一章三角函数1.2.1 任意角的三角函数教案
2014年人教A版必修四教案 1.2.1任意角的三角函数(2)
课 题:1.2.1 任意角的三角函数(二)教学目标:(1)掌握三角函数的符号;(2)根据定义理解与运用公式一,把求任意角的三角函数值转化为求0°~360°间的三角函数值.(3)初步应用定义分析与解决与三角函数值有关的一些简单问题. 教学重点: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).教学难点: 理解转化,灵活运用诱导公式(一). 教学设想: 一、复习回顾:任意角的三角函数定义是什么? 二、探究新知:1.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:例1.求证:当且仅当不等式组sin 0{tan 0θθ<>成立时,角θ为第三象限角.练习:书P15练习42.提问:角的终边落在坐标轴上三个三角函数值是多少? 完成书上P15练习33.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? 显然: 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+=,tan(2)tan k απα+= (其中k Z ∈)利用公式一,可以把求任意角的三角函数值, 转化为求0到2π(或0︒到360︒)角的三角函数值.例2.确定下列三角函数值的符号:(1)cos250︒; (2)sin()4π-; (3)tan(672)︒-; (4)tan 3π练习: tan(-666°36’)、tan113π例3.求下列三角函数值:(1)9cos4π; (2)11tan()6π-三、学习小结(1)你能准确判断三角函数值在各象限内的符号吗?(2)请写出各三角函数的定义域;(3)终边相同的角的同一三角函数值有什么关系?你在解题时会准确熟练应用公式一吗?。
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)
任意角的三角函数及弧度制教案及练习(含答案)
第一章:三角函数第一课时教材:角的概念的推广目的:要求学生掌握用“旋转”定义角的概念,并进而理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义。
过程:一、提出课题:“三角函数”回忆初中学过的“锐角三角函数”——它是利用直角三角形中两边的比值来定义的。
相对于现在,我们研究的三角函数是“任意角的三角函数”,它对我们今后的学习和研究都起着十分重要的作用,并且在各门学科技术中都有广泛应用。
二、角的概念的推广1.回忆:初中是任何定义角的?(从一个点出发引出的两条射线构成的几何图形)这种概念的优点是形象、直观、容易理解,但它的弊端在于“狭隘”2.讲解:“旋转”形成角突出“旋转”注意:“顶点”“始边”“终边”“始边”往往合于x轴正半轴3.“正角”与“负角”——这是由旋转的方向所决定的。
记法:角α或α∠可以简记成α4.由于用“旋转”定义角之后,角的范围大大地扩大了。
1︒角有正负之分如:α=210︒β=-150︒γ=-660︒2︒角可以任意大实例:体操动作:旋转2周(360︒³2=720︒) 3周(360︒³3=1080︒)3︒还有零角一条射线,没有旋转三、关于“象限角”为了研究方便,我们往往在平面直角坐标系中来讨论角角的顶点合于坐标原点,角的始边合于x轴的正半轴,这样一来,角的终边落在第几象限,我们就说这个角是第几象限的角(角的终边落在坐标轴上,则此角不属于任何一个象限)例如:30︒ 390︒-330︒是第Ⅰ象限角, 300︒-60︒是第Ⅳ象限角585︒ 1180︒是第Ⅲ象限角,-2000︒是第Ⅱ象限角等四、关于终边相同的角1.观察:390︒,-330︒角,它们的终边都与30︒角的终边相同2.终边相同的角都可以表示成一个0︒到360︒的角与)k∈个周角的和(Zk390︒=30︒+360︒)1k(=-330︒=30︒-360︒ )1(-=k 30︒=30︒+0³360︒ )0(=k 1470︒=30︒+4³360︒ )4(=k -1770︒=30︒-5³360︒ )5(-=k3.所有与α终边相同的角连同α在内可以构成一个集合 {}Z k k S ∈⋅+==,360| αββ即:任何一个与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和 五、小结: 1︒ 角的概念的推广, 用“旋转”定义角,角的范围的扩大 2︒“象限角”与“终边相同的角”第二课时教材:弧度制目的:要求学生掌握弧度制的定义,学会弧度制与角度制互化,并进而建立角的集合与实数集R 一一对应关系的概念。
高中数学必修四任意角的三角函数教案
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【学情分析】:(适用于平行班)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,使学生理解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,这在平行班教学中是可行的。
【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,使学生理解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、对比法和定义法。
通过图示,使学生观察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】:二、探究新知对于锐角三角函数,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>+=+=yxyxr.比值ry叫做α的正弦,记作:ry=αsin.比值rx叫做α的余弦,记作:rx=αcos.比值xy叫做α的正切,记作:xy=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.教师进一步引导学生:从锐角三角函数到任意角三角函数,由边的比变为什么与什么的比?教师引导学生回答并归纳出: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?谁是谁的特殊情形?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?(教师画图示意,引导学生思考)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:sinα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引导学生阅读教材,培养自学能力引导学生思考,教师归纳,明晰概念学生口答,教师板书,巩固新学习的概念ry)(x,αP_x_y_P1_P22.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(教师引导学生画出角的终边位置,利用定义代入).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(==-=-ππππ 3.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.教师引导学生紧扣定义,观察并归纳:对于正弦函数ry=αsin ,因为r>0,所以r y 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 确定下列三角函数值的符号 (1)cos250° (2))4sin(π- (3)tan (-672°) (4))311tan(π学生活动:独立思考,画图计算. 教师引导:帮助学生突破难点——角的转化. 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(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
2020-2021学年高中数学 第一章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数学案新人教A版必修4
2020-2021学年高中数学第一章三角函数1.2.1 任意角的三角函数学案新人教A版必修4年级:姓名:1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数(一)内容标准学科素养1.理解任意角的三角函数的定义并利用定义求值.2.结合单位圆定义三角函数,判断三角函数在各个象限的符号.3.掌握三角函数诱导公式一.提升数学运算运用直观想象授课提示:对应学生用书第7页[基础认识]知识点一任意角的三角函数阅读教材P11~12,思考并完成以下问题(1)使锐角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,在终边上任取一点P,作PM⊥x轴于M,设P(x,y),|OP|=r.那么sin α、cos α、tan α如何用x,y或r表示?提示:sin α=|PM||OP|=yr,cos α=|OM||OP|=xr,tan α=|PM||OM|=yx.(2)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?为什么?提示:不变.三角形相似,对应边成比例.(3)当取|OP|=1时,sin α,cos α,tan α的值怎样表示?提示:sin α=y,cos α=x,tan α=yx.(4)如果α的终边OP在第二象限且|OP|=1,P(x,y),sin α,cos α,tan α的表示变化吗?提示:不变.仍是sin α=y,cos α=x,tan α=yx.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 y x 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.三角函数 定义域 sin α R cos α Rtan α α≠k π+π2,k ∈Z知识点二 阅读教材P 13,思考并完成以下问题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? (1)当α的终边在第一象限时,P (x ,y ). 提示:sin α=y >0,cos α=x >0,tan α=y x >0 (2)当α的终边在第二象限时,P (x ,y ). 提示:sin α=y >0,cos α=x <0,tan α=y x<0. (3)当α的终边在第三象限时,P (x ,y ).提示:sin α=y <0,cos α=x <0,tan α=yx>0.(4)当α的终边在第四象限时,P (x ,y ).提示:sin α=y <0,cos α=x >0,tan α=yx<0.知识梳理 口诀概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦(如图).知识点三 诱导公式一阅读教材P 14,思考并完成以下问题当角α分别为30°,390°,-330°时,它们的终边有什么特点? 提示:sin 390°=sin(360°+30°), sin(-330°)=sin(-360°+30°), 故30°、390°、-330°终边相同. 知识梳理 诱导公式一sin(α+k ·2π)=sin α, cos(α+k ·2π)=cos α, tan(α+k ·2π)=tan α, 其中k ∈Z .(1)当α的终边在y 轴正半轴时,P (0,1),则α=π2+2k π,k ∈Z .sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2k π=sin π2=1.cos α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2k π=cos π2=0.(2)当α的终边在y 轴负半轴时,P (0,-1),则α=32π+2k π,k ∈Z .sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2k π=sin 32π=-1.cos α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2k π=cos 32π=0.(3)当α的终边在x 轴正半轴时,P (1,0), 则α=2k π,k ∈Z .sin α=sin(2k π+0)=sin 0=0. cos α=cos(2k π+0)=cos 0=1. tan α=tan(2k π+0)=tan 0=0.(4)当α的终边在x 轴负半轴时,P (-1,0), 则α=2k π+π,k ∈Z .sin α=sin(2k π+π)=sin π=0. cos α=cos(2k π+π)=cos π=-1. tan α=tan(2k π+π)=tan π=0.[自我检测]1.若α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案:D2.α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,35,则sin α=______,cos α =________.答案:35 -45授课提示:对应学生用书第8页探究一 任意角的三角函数的定义及应用[教材P 12例1、例2]方法步骤:(1)确定终边上点的坐标.(2)应用定义求值. 角度1 已知角α终边上一点的坐标求三角函数值[例1] (1)已知θ终边上一点P (x ,3)(x ≠0),且cos θ=1010x ,求sin θ,tan θ.[解析] 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.(2)已知角α的终边过点P (-3a ,4a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值.[解析] 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,所以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.所以2sin α+cos α=-85+35=-1.角度2 已知角α终边所在直线求三角函数值[例2] 已知角α的终边在直线y =-3x 上,求10sin α+3cos α的值.[解析] 由题意知,cos α≠0.设角α的终边上任一点为P (k ,-3k )(k ≠0), 则x =k ,y =-3k ,r =k 2+(-3k )2=10|k |.(1)当k >0时,r =10k ,α是第四象限角,sin α=y r =-3k 10k =-31010,1cos α=r x =10k k=10,∴10sin α+3cos α=10×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010+310=-310+310=0.(2)当k <0时,r =-10k ,α是第二象限角, sin α=y r =-3k -10k =31010,。
任意角的三角函数教案
任意角的三角函数教案一、教学目标1、知识与技能目标理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
掌握各象限角的三角函数值的符号。
会根据角终边上的点坐标求该角的三角函数值。
2、过程与方法目标通过单位圆,经历从锐角三角函数到任意角三角函数的推广过程,体会从特殊到一般、类比等数学思想方法。
培养学生观察、分析、归纳和逻辑推理的能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生学习数学的兴趣,体会数学的应用价值。
培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
二、教学重难点1、教学重点任意角三角函数的定义。
各象限角的三角函数值的符号。
2、教学难点任意角三角函数的定义的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法四、教学过程1、导入新课回顾锐角三角函数的定义:在直角三角形中,锐角的正弦、余弦、正切分别是对边与斜边、邻边与斜边、对边与邻边的比值。
提出问题:对于任意角,如何定义三角函数呢?2、讲授新课单位圆的定义:以原点为圆心,以单位长度为半径的圆称为单位圆。
任意角三角函数的定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点 P(x,y),那么:正弦函数:sinα = y余弦函数:cosα = x正切函数:tanα = y/x(x≠0)强调三角函数值与点 P 的坐标之间的关系。
3、例题讲解例1:已知角α的终边经过点P(3, -4),求sinα、cosα、tanα的值。
解:因为点 P 的坐标为(3, -4),所以 x = 3,y =-4,r =√(3²+(-4)²) = 5sinα = y/r =-4/5cosα = x/r = 3/5tanα = y/x =-4/3例 2:确定下列各角的三角函数值的符号:210°315°-480°解:210°角的终边在第三象限,所以 sin210°< 0,cos210°< 0,tan210°> 0。
315°角的终边在第四象限,所以 sin315°< 0,cos315°> 0,tan315°< 0。
任意角的三角函数教案
任意角的三角函数教案任意角的三角函数教案一、教学目标1、了解任意角的概念及其特点。
2、掌握任意角的三角函数的定义及其性质。
3、能够运用任意角的三角函数解决与实际问题相关的计算和应用题。
二、教学重点与难点1、任意角的概念及其特点。
2、任意角的三角函数的定义及其性质。
三、教学准备1、教材:《数学教材》2、教具:黑板、粉笔等。
四、教学过程(一)任意角的概念及其特点(10分钟)1、引入:同学们,我们之前学过的三角函数是在直角三角形中定义的,那么在直角以外的三角形中,是否可以定义三角函数呢?请看下面的图形。
2、呈现:通过黑板上画出一般三角形,告诉同学们这样的三角形中可以定义任意角。
3、引导:我们称这样的角为任意角,那么任意角有什么特点呢?4、总结:任意角的特点是:角度大小可以是任意的,不限于某个固定角度。
(二)任意角的三角函数的定义及其性质(20分钟)1、引入:同学们,我们知道在直角三角形中,三角函数是通过三角比来定义的。
那么在任意角中,我们应该如何定义三角函数呢?2、定义:通过黑板上画出一个一般的任意角,引导同学们回忆起直角三角形中的正弦、余弦、正切三角比的定义,告诉同学们这些三角比的定义可以推广到任意角中。
3、总结:定义任意角的三角函数如下:正弦函数sinθ、余弦函数cosθ、正切函数tanθ等。
4、性质:通过黑板上列举一些性质,告诉同学们这些性质与直角三角形中的三角函数性质相似,但是要根据勾股定理和正负分区来进行判断。
5、示例:通过黑板上画出一些示例题,引导同学们运用任意角的三角函数定义和性质进行计算。
(三)运用任意角的三角函数解决与实际问题相关的计算和应用题(40分钟)1、引入:同学们,任意角的三角函数不仅可以用来计算角度大小,还可以用来解决与实际问题相关的应用题。
请看下面的例子。
2、示例:通过黑板上列举一些实际问题相关的计算和应用题,引导同学们运用任意角的三角函数来解决这些问题。
3、练习:同学们进行课堂练习,通过黑板上列举一些练习题,让同学们在课堂上进行解答。
高中数学 任意角的三角函数教案 新人教版必修4-新人教版高一必修4数学教案
任意角的三角函数(一)一、教学目标:1、知识与技能〔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.2、过程与方法初中学过: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.引导学生把这个定义推广到任意角,通过单位圆和角的终边,探讨任意角的三角函数值的求法,最终得到任意角三角函数的定义.根据角终边所在位置不同,分别探讨各三角函数的定义域以及这三种函数的值在各象限的符号.最后主要是借助有向线段进一步认识三角函数.讲解例题,总结方法,巩固练习.3、情态与价值任意角的三角函数可以有不同的定义方法,而且各种定义都有自己的特点.过去习惯于用角的终边上点的坐标的“比值〞来定义,这种定义方法能够表现出从锐角三角函数到任意角的三角函数的推广,有利于引导学生从自己已有认知基础出发学习三角函数,但它对准确把握三角函数的本质有一定的不利影响,“从角的集合到比值的集合〞的对应关系与学生熟悉的一般函数概念中的“数集到数集〞的对应关系有冲突,而且“比值〞需要通过运算才能得到,这与函数值是一个确定的实数也有不同,这些都会影响学生对三角函数概念的理解.本节利用单位圆上点的坐标定义任意角的正弦函数、余弦函数.这个定义清楚地说明了正弦、余弦函数中从自变量到函数值之间的对应关系,也说明了这两个函数之间的关系.二、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.三、学法与教学用具任意角的三角函数可以有不同的定义方法,本节利用单位圆上点的坐标定义任意角的正弦函数、余弦函数.说明了正弦、余弦函数中从自变量到函数值之间的对应关系,也说明了这两个函数之间的关系.另外,这样的定义使得三角函数所反映的数与形的关系更加直接,数形结合更加紧密,这就为后续内容的学习带来方便,也使三角函数更加好用了.教学用具:投影机、三角板、圆规、计算器四、教学设想第一课时任意角的三角函数〔一〕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.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,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0r =>.过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,那么线段OM 的长度为a ,线段MP 的长度为b .那么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.【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〕y x 叫做α的正切(tangent),记做tan α,即tan (0)yx xα=≠. 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r =那么sin α=,cos α=,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.例题讲评例1.求53π的正弦、余弦和正切值. 例2.角α的终边过点0(3,4)P --,求角α的正弦、余弦和正切值.教材给出这两个例题,主要是帮助理解任意角的三角函数定义.我也可以尝试其他方法:如例2:设3,4,x y =-=-那么5r ==.于是4sin 5y r α==-,3cos 5x r α==-,4tan 3y x α==. 5.巩固练习17P 第1,2,3题6.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:例3.求证:当且仅当不等式组sin 0{tan 0θθ<>成立时,角θ为第三象限角.8.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? 显然: 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+=9.例题讲评例4.确定以下三角函数值的符号,然后用计算器验证: (1)cos250︒; (2)sin()4π-; (3)tan(672)︒-; (4)tan3π例5.求以下三角函数值:(1)'sin148010︒; (2)9cos4π; (3)11tan()6π- 利用公式一,可以把求任意角的三角函数值, 转化为求0到2π(或0︒到360︒)角的三角函数值. 另外可以直接利用计算器求三角函数值,但要注意角度制的问题. 10.巩固练习17P 第4,5,6,7题11.学习小结(1)本章的三角函数定义与初中时的定义有何异同? (2)你能准确判断三角函数值在各象限内的符号吗? (3)请写出各三角函数的定义域;(4)终边相同的角的同一三角函数值有什么关系?你在解题时会准确熟练应用公式一吗?五、评价设计1.作业:习题1.2 A组第1,2题.2.比较角概念推广以后,三角函数定义的变化.思考公式一的本质是什么?要做到熟练应用.另外,关于三角函数值在各象限的符号要熟练掌握,知道推导方法.第二课时任意角的三角函数〔二〕【复习回顾】1、三角函数的定义;2、 三角函数在各象限角的符号;3、 三角函数在轴上角的值;4、 诱导公式〔一〕:终边相同的角的同一三角函数的值相等;5、 三角函数的定义域.要求:记忆.并指出,三角函数没有定义的地方一定是在轴上角,所以,凡是碰到轴上角时,要结合定义进行分析;并要求在理解的基础上记忆. 【探究新知】1.引入:角是一个图形概念,也是一个数量概念〔弧度数〕.作为角的函数——三角函数是一个数量概念〔比值〕,但它是否也是一个图形概念呢?换句话说,能否用几何方式来表示三角函数呢?2.[边描述边画]以坐标原点为圆心,以单位长度1为半径画一个圆,这个圆就叫做单位圆〔注意:这个单位长度不一定就是1厘米或1米〕.当角α为第一象限角时,那么其终边与单位圆必有一个交点(,)P x y ,过点P 作PM x ⊥轴交x 轴于点M ,那么请你观察:根据三角函数的定义:|||||sin |MP y α==;|||||cos |OM x α==随着α在第一象限内转动,MP 、OM 是否也跟着变化? 3.思考:〔1〕为了去掉上述等式中的绝对值符号,能否给线段MP 、OM 规定一个适当的方向,使它们的取值与点P 的坐标一致?〔2〕你能借助单位圆,找到一条如MP 、OM 一样的线段来表示角α的正切值吗?我们知道,指标坐标系内点的坐标与坐标轴的方向有关.当角α的终边不在坐标轴时,以O 为始点、M 为终点,规定:当线段OM 与x 轴同向时,OM 的方向为正向,且有正值x ;当线段OM 与x 轴反向时,OM 的方向为负向,且有正值x ;其中x 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有cos OM x α==同理,当角α的终边不在x 轴上时,以M 为始点、P 为终点,规定:当线段MP 与y 轴同向时,MP 的方向为正向,且有正值y ;当线段MP 与y 轴反向 时,MP 的方向为负向,且有正值y ;其中y 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有sin MP y α==4.像MP OM 、这种被看作带有方向的线段,叫做有向线段〔direct line segment 〕.5.如何用有向线段来表示角α的正切呢?如上图,过点(1,0)A 作单位圆的切线,这条切线必然平行于轴,设它与α的终边交于点T ,请根据正切函数的定义与相似三角形的知识,借助有向线段OA AT 、,我们有tan y AT xα==我们把这三条与单位圆有关的有向线段MP OM AT 、、,分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线,统称为三角函数线.6.探究:〔1〕当角α的终边在第二、第三、第四象限时,你能分别作出它们的正弦线、余弦线和正切线吗?〔2〕当α的终边与x 轴或y 轴重合时,又是怎样的情形呢?7.例题讲解 例1.42ππα<<,试比较,tan ,sin ,cos αααα的大小.处理:师生共同分析解答,目的体会三角函数线的用处和实质. 8.练习19P 第1,2,3,4题9学习小结(1)了解有向线段的概念.(2)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.(3)体会三角函数线的简单应用. 【评价设计】1. 作业:比较以下各三角函数值的大小(不能使用计算器)(1)sin15︒、tan15︒〔2〕'cos15018︒、cos121︒〔3〕5π、tan 5π2.练习三角函数线的作图.同角三角函数的基本关系一、教学目标: 1、知识与技能(1) 使学生掌握同角三角函数的基本关系;(2)某角的一个三角函数值,求它的其余各三角函数值;(3)利用同角三角函数关系式化简三角函数式;(4)利用同角三角函数关系式证明三角恒等式;〔5〕牢固掌握同角三角函数的三个关系式并能灵活运用于解题,提高学生分析,解决三角问题的能力;〔6〕灵活运用同角三角函数关系式的不同变形,提高三角恒等变形的能力,进一步树立化归思想方法;〔7〕掌握恒等式证明的一般方法.2、过程与方法由圆的几何性质出发,利用三角函数线,探究同一个角的不同三角函数之间的关系;学习一个三角函数值,求它的其余各三角函数值;利用同角三角函数关系式化简三角函数式;利用同角三角函数关系式证明三角恒等式等.通过例题讲解,总结方法.通过做练习,巩固所学知识.3、情态与价值通过本节的学习,牢固掌握同角三角函数的三个关系式并能灵活运用于解题,提高学生分析,解决三角问题的能力;进一步树立化归思想方法和证明三角恒等式的一般方法.二、教学重、难点重点:公式1cos sin 22=+αα及αααtan cos sin =的推导及运用:〔1〕某任意角的正弦、余弦、正切值中的一个,求其余两个;〔2〕化简三角函数式;〔3〕证明简单的三角恒等式.难点: 根据角α终边所在象限求出其三角函数值;选择适当的方法证明三角恒等式.三、学法与教学用具利用三角函数线的定义, 推导同角三角函数的基本关系式:1cos sin 22=+αα及αααtan cos sin =,并灵活应用求三角函数值,化减三角函数式,证明三角恒等式等.教学用具:圆规、三角板、投影四、教学设想【创设情境】与初中学习锐角三角函数一样,本节课我们来研究同角三角函数之间关系,弄清同角各不同三角函数之间的联系,实现不同函数值之间的互相转化.【探究新知】 1. 探究:三角函数是以单位圆上点的坐标来定义的,你能从圆的几何性质出发,讨论一 下同一个角不同三角函数之间的关系吗?如图:以正弦线MP ,余弦线OM 和半径OP 三者的长构成直角三角形,而且1OP =.由勾股定理由221MP OM +=,因此221x y +=,即22sin cos 1αα+=.根据三角函数的定义,当()2a k k Z ππ≠+∈时,有sin tan cos ααα=.这就是说,同一个角α的正弦、余弦的平方等于1,商等于角α的正切.2. 例题讲评 例6.3sin 5α=-,求cos ,tan αα的值. sin ,cos ,tan ααα三者知一求二,熟练掌握.3. 巩固练习23P 页第1,2,3题4.例题讲评例7.求证:cos 1sin 1sin cos x xx x+=-. 通过本例题,总结证明一个三角恒等式的方法步骤. 5.巩固练习23P 页第4,5题 6.学习小结〔1〕同角三角函数的关系式的前提是“同角〞,因此1cos sin 22≠+βα,γβαcos sin tan ≠. 〔2〕利用平方关系时,往往要开方,因此要先根据角所在象限确定符号,即要就角所在象限进行分类讨论.五、评价设计(1) 作业:习题组第10,13题.(2) 熟练掌握记忆同角三角函数的关系式,试将关系式变形等,得到其他几个常用的关 系式;注意三角恒等式的证明方法与步骤.。
苏教版必修4高中数学第1章《三角函数》任意角的三角函数(2)教学案
高中数学 第1章《三角函数》任意角的三角函数(2)教学案
苏教版必修4
教学目标:了解如何运用与单位圆有关的有向线段,将任意角的正弦、余弦、正切函数值分别用正弦线、余弦线、正切线表示出来,并能作出三角函数线。
促进学生对数形结合
思想的理解与感悟。
教学重点:三角函数线的探究与作法 教学难点:三角函数线的探究与作法
教学过程:
一、问题情境:
设点P(x,y)是α终边上的任意一点(r=22x y +),
sin α=_____,cos α=_____,tan α=_____.
问题:三角函数的几何表示又如何呢?
二、学生活动:
探究:1、为简化上式可令r=____,则sin α=_____,cos α=_____,tan α=_____.此时,点P 的位置在哪?可如何取得?
2、在上述条件下,若α是锐角,sin α=____=_____,cos α=____=______,
tan α=____=_____.若α是任意角,结论还成立吗?
3、如何解决这个问题?
三、知识建构:
1、有向线段:
有向线段的数量:
2、正弦线:
3、余弦线:
4、正切线:
x y O M P
四、知识运用:
例1、比较大小:(1)sin1______sin60°(2)c os 4
7
π______cos
5
7
π
练习:书 P15 7、 8
五、回顾反思:
知识:思想方法:
六、作业布置:
书P22 习题1.2 2(2)(4)、 3。
任意角的三角函数教案
任意角的三角函数教案【教学目标】1.理解任意角正弦、余弦、正切的定义;2.能够计算任意角的三角函数值;3.掌握任意角的三角函数的性质;4.能够应用任意角的三角函数解决实际问题。
【教学重难点】1.理解任意角的定义;2.计算任意角的三角函数值。
【教学准备】黑板、白板、教材、练习题。
【教学过程】一、引入通过复习直角三角函数的概念,引出任意角的概念。
提问学生:直角三角形中的角度有哪几种?它们的值域是多少?二、任意角的定义1.说明概念:任意角是指不限于直角三角形中的角,可以是任何角度大小的角。
2.将单位圆引入:根据单位圆的定义,任意角可以与单位圆上的点相对应,点的轨迹为一条射线。
3.建立起角、终角概念,并表示成弧度制。
三、任意角的三角函数的定义1.正弦函数:在单位圆上,角对应的射线与x轴的正方向的交点的纵坐标与半径1的比值。
2.余弦函数:在单位圆上,角对应的射线与x轴的正方向的交点的横坐标与半径1的比值。
3.正切函数:在单位圆上,角对应的射线在y轴上的投影与角对应的射线在x轴上的投影的比值。
四、计算任意角的三角函数值1.计算正弦函数值:根据定义,根据单位圆上的点对应的纵坐标与半径的比值即可。
2.计算余弦函数值:根据定义,根据单位圆上的点对应的横坐标与半径的比值即可。
3.计算正切函数值:根据定义,根据单位圆上的点对应的纵坐标与横坐标的比值即可。
五、任意角的三角函数性质1.周期性:正弦函数的周期是2π,余弦函数的周期是2π,正切函数的周期是π。
2.对称性:正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数,正切函数是奇函数。
3.正弦函数和余弦函数的和差化积:根据角度和有理倍数关系,可以将两个三角函数的和或差转化为一个三角函数的乘积。
4. 余弦函数和正切函数的关系:根据定义式:cosθ=1/sinθ,可以得到余弦函数与正切函数的关系。
六、实际问题的应用通过例题及练习题,让学生熟悉如何利用任意角的三角函数解决实际问题,如距离、高度、速度等问题。
新人教版必修4第1章第1节任意角的三角函数(第二课时)
sin y cos x y tan x 0
x
问题 2:角的概念推广以后,我们应该如何推广到 任意角呢? 新知:任意角三角函数的定义
设α 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y), 那么:
(1)y叫做的正弦,记作sinα
(2)x叫做的余弦,记作cosα y (3) 叫做的正切,记作tanα x
思考:对于确定的角α ,上述三个比值是否随 点P在角α 的终边上的位置的改变而改变呢?为 什么?
二、新课导学 探究任务一:任意角的三角函数的定义.
问题1 能否通过取适当点而将表达式简化?
新知:在直角坐标系中,我们称以原点O 为圆心,以单位长度 为半径的圆叫做单位圆.
y r
O
P (x,y)
M 1x
变式练习
(其中r x y )
2 2
已知角的终边过点 P(12,5), 求角的三角函数值。
如果角的终边落在坐标轴呢?请完成下表。
角Байду номын сангаас 角的弧度数
sin cos tan
0。
90。
π 2
180。 270。
3π 2
360。
2
0 0 1 0
1
0
1
0
不存在
1 0
不存在
0
1 0
0
三、总结提升
§1.2.1任意角的三角函数(第一课时)
y
o
x
一、复习引入 锐角的三角函数如何定义? A
P (x,y)
y r
O
y 对边 MP sin r 斜边 OP
M
B
x
邻边 OM x cos 斜边 OP r 对边 MP y x 0 tan 邻边 OM x
新课标数学必修4第1章三角函数教案
4-1.1.1任意角(1)教学目标:要求学生掌握用“旋转”定义角的概念,理解任意角的概念,学会在平面内建立适当的坐标系来讨论角;并进而理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义。
教学重点:理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义教学难点:“旋转”定义角课标要求:了解任意角的概念教学过程:一、引入同学们在初中时,曾初步接触过三角函数,那时的运用仅限于计算一些特殊的三角函数值、研究一些三角形中简单的边角关系等。
三角函数也是高中数学的一个重要内容,在今后的学习中大家会发现三角学有着极其丰富的内容,它能够简单地解决许多数学问题,在中学数学中有着非常广泛的应用。
二、新课1.回忆:初中是任何定义角的?(从一个点出发引出的两条射线构成的几何图形)这种概念的优点是形象、直观、容易理解,但它的弊端在于“狭隘”师:初中时,我们已学习了0○~360○角的概念,它是如何定义的呢?生: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。
师:如图1,一条射线由原来的位置OA,绕着它的端点O按逆时针方向旋转到终止位置OB,就形成角α。
旋转开始时的射线OA叫做角的始边,OB叫终边,射线的端点O叫做叫α的顶点。
师:在体操比赛中我们经常听到这样的术语:“转体720o”(即转体2周),“转体1080o”(即转体3周);再如时钟快了5分钟,现要校正,需将分针怎样旋转?如果慢了5分钟,又该如何校正?生:逆时针旋转300;顺时针旋转300.师:(1)用扳手拧螺母;(2)跳水运动员身体旋转.说明旋转第二周、第三周……,则形成了更大范围内的角,这些角显然超出了我们已有的认识范围。
本节课将在已掌握~角的范围基础上,重新给出角的定义,并研究这些角的分类及记法.2.角的概念的推广:(1)定义:一条射线OA由原来的位置OA,绕着它的端点O按一定方向旋转到另一位置OB,就形成了角α。
其中射线OA叫角α的始边,射线OB叫角α的终边,O叫角α的顶点。
湖南省长沙市一中高中数学 《1.2.1任意角的三角函数(一)》教案 新人教A版必修4
4-1.2.1任意角的三角函数〔1〕教学目的:知识目标:1.掌握任意角的三角函数的定义;2.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、值域,诱导公式〔一〕。
能力目标:〔1〕理解并掌握任意角的三角函数的定义;〔2〕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;〔3〕通过对定义域,三角函数值的符号,诱导公式一的推导,提高学生分析、探究、解决问题的能力。
德育目标: 〔1〕使学生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;〔2〕学习转化的思想,培养学生严谨治学、一丝不苟的科学精神;教学重点: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〕,以及这三种函数的第一组诱导公式。
公式一是本小节的另一个重点。
教学难点:利用与单位圆有关的有向线段,将任意角α的正弦、余弦、正切函数值分别用他们的集合形式表示出来.教学过程:一、复习引入:初中锐角的三角函数是如何定义的?在Rt △ABC 中,设A 对边为a ,B 对边为b ,C 对边为c ,锐角A 的正弦、余弦、正切依次为,,a b a sinA cosA tanA c c b=== . 角推广后,这样的三角函数的定义不再适用,我们必须对三角函数重新定义。
二、讲解新课:1.三角函数定义在直角坐标系中,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(0)r r ==>,那么〔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 x rα=; 〔3〕比值y x叫做α的正切,记作tan α,即tan y x α=; 〔4〕比值x y 叫做α的余切,记作cot α,即cot x y α=; 说明:①α的始边与x 轴的非负半轴重合,α的终边没有说明α一定是正角或负角,以及α的大小,只说明与α的终边相同的角所在的位置;②根据相似三角形的知识,对于确定的角α,四个比值不以点(,)P x y 在α的终边上的位置的改变而改变大小; ③当()2k k Z παπ=+∈时,α的终边在y 轴上,终边上任意一点的横坐标x 都等于0, 所以tan y x α=无意义;同理当()k k Z απ=∈时,yx =αcot 无意义;④除以上两种情况外,对于确定的值α,比值y r 、x r 、y x 、x y分别是一个确定的实数, 正弦、余弦、正切、余切是以角为自变量,比值为函数值的函数,以上四种函数统称为三角函数。
必修四第一章 三角函数1.2.1第一课时
(2)若 cosθ<0 且 sinθ>0,则2θ是第
象限角.
A.一
数
学 必
C.一或三
修
④
·
人
教
A
版
B.三 D.任意象限角
( C)
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第一章 三角函数
[解析] (1)①π2<3<π,π<4<32π,32π<5<2π,
∴sin3>0,cos4<0,tan5<0,∴sin3·cos4·tan5>0.
②注意到角的终边为射线,所以应分两种情况处理,取射线上任意一点坐标
(a,b),则对应角的正弦值 sinα= a2b+b2,余弦值 cosα= a2a+b2,正切值 tanα数 学Fra bibliotek必=ab.
修 ④
(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
·
人 教
数进行分类讨论.
A
版
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数 学 必 修 ④ · 人 教 A 版
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第一章 三角函数
3.已知α是第三象限角,设sinαcosα=m,则有
A.m>0
B.m=0
C.m<0
D.m的符号不确定
(A)
4.(2018·江西高安中学期末)已知角α的终边经过P(1,2),则tanα·cosα等于 25 _____5_.
数 学 必
[解析] 由三角函数的定义,tanα=yx=2,cosα=xr= 55,∴tanα·cosα=255.
人 教
函数值的函数,我们将它们统称为三角函数(trigonometric function).
A
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任意角的三角函数,(第一课时)教案
第一章基本初等函数(Ⅱ)1.2 任意角的三角函数第一教案――――――――――――――――――――――――――――――――――――教材教案第1课时任意角的三角函数(一)【教学目标】1、知识目标(1)借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;(2)从任意角的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;2.能力目标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。
3、情感目标让学生积极参与知识的形成过程,经历知识的“发现”过程,获得“发现”的经验,培养合情猜测能力。
【重点难点】1、重点任意角的三角函数的定义。
2、难点用角的终边上的点刻画三角函数。
案例(一)教学过程教学过程1、观察投影片,思考问题:“我们已经学过锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变量,以比值为函数的函数,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?”教师——请同学们把给定锐角α放在直角坐标系中,研究其正弦、余弦、正切,并给出投影,图1.2-1。
学生——观察图1.2-1,在锐角的终边上任取一点P (a,b ),根据锐角三角函数的定义写出锐角三角函数的正弦、余弦、正切。
教师——提出探究性问题:锐角三角函数的这些坐标表示,形式上与点P 的坐标值有关,点P 的位置不同,表示式中的a,b 也就不同,但实际上,作为锐角三角函数的值与终边上点P 的位置选择有关吗?请同学交流、讨论。
学生——利用相似三角形知识,不难探究出αααtan ,cos ,sin 的值与点P 的位置选择无关的结论。
师生——由此,师生达成共识:为了表示角α的三角函数值,可在α的终边上取一个“比较好”的特殊点。
同学们认为哪个点比较好?(发表各自的观点,说明理由)最后得出,将α的终边与单位圆的交点作为这个特殊点来表示锐角三角函数的值比较好,形式简单!2、任意角的三角函数的定义。
教师——到目前为止,我们在角和函数方面做了两个方面的工作,一是推广了角的概念,一是给出了锐角三角函数的坐标表示,那么,将这两个工作成果结合起来,你能给任意角定义各三角函数吗?请交流讨论给出你们的关点。
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1.2.1任意角的三角函数一、教学目标:1.知识与技能(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.2.过程与方法初中学过: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.引导学生把这个定义推广到任意角,通过单位圆和角的终边,探讨任意角的三角函数值的求法,最终得到任意角三角函数的定义.根据角终边所在位置不同,分别探讨各三角函数的定义域以及这三种函数的值在各象限的符号.最后主要是借助有向线段进一步认识三角函数.讲解例题,总结方法,巩固练习.3.情感态度与价值观任意角的三角函数可以有不同的定义方法,而且各种定义都有自己的特点.过去习惯于用角的终边上点的坐标的“比值”来定义,这种定义方法能够表现出从锐角三角函数到任意角的三角函数的推广,有利于引导学生从自己已有认知基础出发学习三角函数,但它对准确把握三角函数的本质有一定的不利影响,“从角的集合到比值的集合”的对应关系与学生熟悉的一般函数概念中的“数集到数集”的对应关系有冲突,而且“比值”需要通过运算才能得到,这与函数值是一个确定的实数也有不同,这些都会影响学生对三角函数概念的理解.二、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.第一课时任意角的三角函数(一)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,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0r>.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sinMP bOP rα==;cosOM aOP rα==;tanMP 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,记做sin α,即sin y α=; (2)x 叫做α的余弦,记做cos α,即cos x α=; (3)yx叫做α的正切,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r =,那么sin α=,cos α=,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.例题讲评例1 求53π的正弦、余弦和正切值. 例2 已知角α的终边过点0(3,4)P --,求角α的正弦、余弦和正切值.教材给出这两个例题,主要是帮助理解任意角的三角函数定义.我也可以尝试其他方法:如例2:设3,4,x y =-=-则5r ==.于是 4sin 5y r α==-,3cos 5x r α==-,4tan 3y x α==. 5.巩固练习P15 第1,2,3题6.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:7.例题讲评例3 求证:当且仅当不等式组sin 0{tan 0θθ<>成立时,角θ为第三象限角.8.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? 显然: 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+=。
9.例题讲评例4 确定下列三角函数值的符号,然后用计算器验证: (1)cos250︒;(2)sin()4π-;(3)tan(672)︒-;(4)tan3π。
例5 求下列三角函数值: (1)'sin148010︒;(2)9cos4π;(3)11tan()6π-。
利用公式一,可以把求任意角的三角函数值, 转化为求0到2π(或0︒到360︒)角的三角函数值. 另外可以直接利用计算器求三角函数值,但要注意角度制的问题.10.巩固练习 P15 4-7 11.学习小结(1)本章的三角函数定义与初中时的定义有何异同? (2)你能准确判断三角函数值在各象限内的符号吗? (3)请写出各三角函数的定义域;(4)终边相同的角的同一三角函数值有什么关系?你在解题时会准确熟练应用公式一吗? 12.作业P20 1-5第二课时 任意角的三角函数(二)一、复习回顾1.三角函数的定义;2.三角函数在各象限角的符号;3.三角函数在轴上角的值;4.诱导公式(一):终边相同的角的同一三角函数的值相等;5.三角函数的定义域.要求:记忆.并指出三角函数没有定义的地方一定是在轴上角,所以,凡是碰到轴上角时,要结合定义进行分析;并要求在理解的基础上记忆.二、探究新知1.引入:角是一个图形概念,也是一个数量概念(弧度数).作为角的函数——三角函数是一个数量概念(比值),但它是否也是一个图形概念呢?换句话说,能否用几何方式来表示三角函数呢?2.[边描述边画]以坐标原点为圆心,以单位长度1为半径画一个圆,这个圆就叫做单位圆(注意:这个单位长度不一定就是1厘米或1米).当角α为第一象限角时,则其终边与单位圆必有一个交点(,)P x y ,过点P 作PM x ⊥轴交x 轴于点M ,则请你观察:根据三角函数的定义:|||||sin |MP y α==;|||||cos |OM x α==随着α在第一象限内转动,MP 、OM 是否也跟着变化?3.思考:(1)为了去掉上述等式中的绝对值符号,能否给线段MP 、OM 规定一个适当的方向,使它们的取值与点P 的坐标一致?(2)你能借助单位圆,找到一条如MP 、OM 一样的线段来表示角α的正切值吗?我们知道,指标坐标系内点的坐标与坐标轴的方向有关.当角α的终边不在坐标轴时,以O 为始点、M 为终点,规定:当线段OM 与x 轴同向时,OM 的方向为正向,且有正值x ;当线段OM 与x 轴反向时,OM 的方向为负向,且有正值x ;其中x 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有 cos OM x α==同理,当角α的终边不在x 轴上时,以M 为始点、P 为终点,规定:当线段MP 与y 轴同向时,MP 的方向为正向,且有正值y ;当线段MP 与y 轴反向 时,MP 的方向为负向,且有正值y ;其中y 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有sin MP y α==4.像MP OM 、这种被看作带有方向的线段,叫做有向线段.5.如何用有向线段来表示角α的正切呢?如上图,过点(1,0)A 作单位圆的切线,这条切线必然平行于轴,设它与α的终边交于点T ,请根据正切函数的定义与相似三角形的知识,借助有向线段OA AT 、,我们有tan yAT xα==我们把这三条与单位圆有关的有向线段MP OM AT 、、,分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线,统称为三角函数线.6.探究:(1)当角α的终边在第二、第三、第四象限时,你能分别作出它们的正弦线、余弦线和正切线吗?(2)当α的终边与x 轴或y 轴重合时,又是怎样的情形呢?7.例题讲解 例1 已知42ππα<<,试比较,tan ,sin ,cos αααα的大小.处理:师生共同分析解答,目的体会三角函数线的用处和实质. 8.练习 P17 1-4 9.学习小结(1)了解有向线段的概念.(2)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.(3)体会三角函数线的简单应用. 10.作业:P21 6-9。