1.2.1任意角的三角函数(1)
1.2.1任意角的三角函数课件
小结: 小结:
(1)任意角的三角函数的定义; )任意角的三角函数的定义; (2)三角函数的定义域与三角函数值在各象限的符号; )三角函数的定义域与三角函数值在各象限的符号; (3)诱导公式一及其应用; 公式一及其应用; )诱导公式一及其应用 (4)体会定义过程中体现的数形结合的思想 )体会定义过程中体现的数形结合的思想.
-
(+)
(+ )
( )
-
ycos r
y a = tan x
求证:当且仅当下列不等式组成立时, 例3 求证:当且仅当下列不等式组成立时, 为第三象限角. 角 θ 为第三象限角
证明: 证明: 因为① 成立,所以 因为①式sin θ < 0 成立 所以 θ 角的终边可能位于第三 或第四象限,也可能位于y 轴的非正半轴上; 或第四象限,也可能位于 轴的非正半轴上; 又因为② 成立, 又因为②式 tan θ > 0 成立,所以角θ 的终边可能位于 第一或第三象限. 第一或第三象限 因为①②式都成立, 的终边只能位于第三象限. 因为①②式都成立,所以角θ 的终边只能位于第三象限 ①②式都成立 为第三象限角. 于是角 θ 为第三象限角 反过来请同学们自己证明. 反过来请同学们自己证明
探究: 探究:
1.三角函数的定义域 三角函数的定义域 三角函数
sin α cos α tan α
定义域
π α α ≠ kπ + ,k ∈ Z 2
R R
2.三角函数值在各象限的符号 三角函数值在各象限的符号
(+ ) ( )
(+ ) ( )
( )
-
(+ )
( )
-
(+)
-
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(一)
R
例题与练习
例1. 求下列各角的四个三角函数值:
(1) ;
5 (2) . 3
例题与练习
例2. 已知角的终边经过点P(- 3,-4), 求角的四个三角函数值.
小结:若α的终边上任意一点的坐标为 P(x,y) ,其三角函数可转化为
y x y 2 2 sin , cos , tan , ( r x y ) r r x
我们把它们统称为三角函数.
说 明:
①的始边与轴的非负半轴重合, 的终边没有表明一定是正角或负角,以 及的大小,只表明与的终边相同的角 所在的位置;
x
②根据相似三角形的知识,对于确 定的角,四个比值不以点P(x, y)在的 终边上的位置的改变而改变大小;
说 明:
2 在y轴上,终边上任意一点 的横坐标x都 y 等于0,所以tan 无意义;同理当 x x k ( k Z ) 时, cot 无意义; y
1.2.1任意角的 三角函数
复习引入
锐角三角函数的定义:
斜边 对边
sin
邻边
对边 斜边 _____;cos
邻边 斜边 _____; tan
对边 邻边 _____
锐角三角函数坐标化
O 重 设锐角 的顶点与原点 y P(a,b) 合,始边与 x 轴的非负半轴重合. P(a,b) 在 的终边上任取一点 P(a, b) ,它 r 与原点的距离 r a2 b2 α
(1)y叫做α 的正弦,记作sinα , 即 y sinα =y; (2)x叫做α 的余弦,记作 cosα ,即cosα =x
P(x,y)
α
O
A(1,0) x
y (3) 叫做α 的正切,记作tanα ,即 x y
(完整)《任意角的三角函数》教学设计
《任意角的三角函数(第一课时)》教学设计任意角的三角函数(1)一、教学内容分析:高一年《普通高中课程标准教科书·数学(必修4)》(人教版A版)1。
2.1任意角的三角函数第一课时。
本节课是三角函数这一章里最重要的一节课,它是本章的基础,主要是从通过问题引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,从而很好理解任意角的三角函数的定义。
在《课程标准》中:三角函数是基本初等函数,它是描述周期现象的重要数学模型,在数学和其他领域中具有重要的作用。
《课程标准》还要求我们借助单位圆去理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.在本模块中,学生将通过实例学习三角函数及其基本性质,体会三角函数在解决具有变化规律的问题中的作用。
二、学生学习情况分析我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法,忽略了知识的发生发展过程,以腾出更多的时间对学生加以反复的训练,无形增加了学生的负担,泯灭了学生学习的兴趣.我们虽然刻意地去改变教学的方式,但仍太多旧时的痕迹,若为了新课程而新课程又会使得美景变成了幻影,失去新课程自然与清纯之味。
所以如何进行《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称课程标准)的教学设计就很值得思考探索。
如何让学生把对初中锐角三角函数的定义及解直角三角形的知识迁移到学习任意角的三角函数的定义中?《普通高中数学课程标准(实验)解读》中在三角函数的教学中,教师应该关注以下两点:第一、根据学生的生活经验,创设丰富的情境,例如单调弹簧振子,圆上一点的运动,以及音乐、波浪、潮汐、四季变化等实例,使学生感受周期现象的广泛存在,认识周期现象的变化规律,体会三角函数是刻画周期现象的重要模型以及三角函数模型的意义。
第二、注重三角函数模型的运用即运用三角函数模型刻画和描述周期变化的现象(周期振荡现象),解决一些实际问题,这也是《课程标准》在三角函内容处理上的一个突出特点。
根据《课程标准》的指导思想,任意角的三角函数的教学应该帮助学生解决好两个问题:其一:能从实际问题中识别并建立起三角函数的模型;其二:借助单位圆理解任意角三角函数的定义并认识其定义域、函数值的符号。
高一数学《1.2.1任意角的三角函数(一)》
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.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、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?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 r α=; (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的终边没有表明α一定是正角或负角,以及α的大小,只表明与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。
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。
人教A版高中数学必修四课件1.2.1任意角的三角函数.ppt
cos
2
3 2
6, 4
tan
3
15 3
.
(3) 当 y 5 时,P( 3 , 5),r 2 2 ,
cos 6 ,tan 15 .
4
3
综上所述:
(1) 当 y 0 时,cP(os 3,1, 0)ta,nr 03.
(2) 当 y 5 时 ,coP(s 3 ,6 ,5 )tan,r2 125,.
sin 5 3 ,
3
2
cos 5 1 ,
32
tan 5 3.
3
例1.求下列角的正弦、余弦和正切值:
(1) 5 ; (2) ; (3) 3 .
3
2
解:(2)∵ 当 时,在直角坐标系中, y 角 的终边与单位圆的交点坐标为 P(1, 0).
sin 0, cos 1, tan 0.
y
(1)正弦:sinα=y ;
P(x,y)
α
(2)余弦:cosα=x ;
0
A(1,0) x (3)正切:tanα= (yx≠0).
x
三角函数 sinα cosα tanα
定义域
正弦、余弦、正切都是以角(弧度)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,我们将它们 统称为三角函数。
三角函数的定义域、值域
|
OP0
|5
P0(-3,-4)
x cos 3
三角函数的坐标定义 :(见教材13页)
一般地,设角α终边上任意一点(异于原点)P(x,y),它到原
点(顶点)的距离为r>0,则
sinα=y ;cosα= x ;tanα= .y
r
r
x
例2.已知角α终边上经过点P0(-3,-4), 求角的正弦、余弦和正切值.
1.2.1任意角三角函数
1.2.1任意角三角函数(命题人:乔更云 审题人:郑伟锋自主预习认真阅读教材P 11-14,回答下列问题: 1.任意角的三角函数(1)单位圆:在直角坐标系中,称以 为圆心,以 为半径的圆为单位圆.(2)锐角的三角函数:如图所示,在Rt △OAB 中,∠OAB =90°,OA =a ,AB =b ,OB =r ,设∠BOA =α,则有:示,α是任意角,以α的顶点O 坐标原点,以α的始边为x 轴的非负半轴,建立平面直角坐标系.设P (x ,y )是α的终边与单位圆的交点,则有:(4)定义:当a = (k ∈Z )时,tan α无意义.除此之外,对于每一个确定的α,都分别有 确定的正弦值、余弦值、正切值与之对应,所以这三个对应法则都是以角α为 ,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,分别叫做正弦函数、余弦函数、正切函数,这三个函数统称为,分别记作y =sin x ,y =cos x ,y =tan x .典例讲解[例1] 已知角的终边落在直线y =2x 上,求sin α,cos α,tan α的值.变式1 (1)求2π3的正弦、余弦和正切值.(2)已知角α的终边经过点P (3,4),求sin α,cos α,tan α.(3)已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,求sin α-cos α的值.[例2]确定下列各式的符号:(1)sin105°·cos230°;(2)sin 7π8·tan7π8;(3)cos6·tan6.变式2. (1)若sinθ>0且tanθ<0,则θ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)判断下列三角函数值的符号:(1)in(-670°)cos1230°;(2)sin8·cos8.[例3]求下列各式的值.(1)cos 253π+tan(-154π);(2)sin810°+tan765°-cos360°.变式3求下列三角函数值:(1)cos(-1050°);(2)tan19π3;(3)sin(-31π4).[例4]已知角α的终边上一点P(4t,-3t)(t≠0),求α的各三角函数值.例5已知sinα=12,求出角α的取值集合.变式5.利用单位圆,求使下列不等式成立的x的取值范围:(1)sin x≤12;(2)tan x≤1;(3)cos x≥22.1.2.1任意角三角函数 课后作业 1.若sin α<0且tan α>0,则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2.若角α的终边过点(-3,-2),则( )A .sin αtan α>0B .cos αtan α>0C .sin αcos α>0D .sin αcos α<0 3.cos1110°的值为( ) A.12 B.32 C .-12 D .-32 4.已知P (2,-3)是角θ终边上一点,则tan(2π+θ)等于( )A.32B.23 C .-32 D .-23 5.cos 2201.2°可化为( ) A .cos201.2° B .-cos201.2° C .sin201.2° D .tan201.2°6.已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114 B.114 C .-4 D .4P 在第二或三象限,所以m <0,则m =-4.7.如果点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,那么角θ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8.α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则sin α的值为( )A.104B.64C.24 D .-1049.如果α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α的值等于( )A.12 B .-12 C .-32 D .-33 10.函数y =|sin x |sin x +cos x |cos x |+|tan x |tan x 的值域是( )A .{-1,1,3}B .{1,3}C .{-1,3}D .R 11.已知11π6的正弦线为MP ,正切线为AT ,则有( )A .MP 与AT 的方向相同B .|MP |=|AT |C .MP >0,AT <0D .MP <0,AT >012已知sin α>0,tan α<0,则α的( ) A .余弦线方向向右,正切线方向向下 B .余弦线方向向右,正切线方向向上 C .余弦线方向向左,正切线方向向下 D .余弦线方向向上,正切线方向向左 13.使得lg(cos θ·tan θ)有意义的角θ是第________象限角.14.已知角α的终边过点(3a -9,a +2)且cos α≤0,sin α>0,求实数a 的取值范围.15.求下列各式的值: (1)sin 25π3+tan(-23π4);(2)sin 1170°+cos360°-tan 125°.16.已知1|sin α|=-1sin α,且lgcos 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.18.(2011~2012·黑龙江五校联考)已知角θ的终边上有一点P (-3,m ),且sin θ=24m ,求cos θ与tan θ的值.1.2.1任意角三角函数(第一课时)1.(1)原点,单位长度(2) (3)y, x y/x (4) 唯一,自变量,三角函数例 1 [解析] 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. 变式1(1) 因为角2π3的终边与单位圆的交点为(-12,32),所以sin 2π3=32,cos 2π3=-12,tan 2π3=- 3.(2)x =3,y =4,得 由r =32+42=5.∴sin α=y r =45,cos α=x r =35,tan α=y x =43. (3)由正切函数定义得: a 5=-125,∴a =-12,r =52+(-12)2=13 ∴sin α=a 13=-1213,cos α=513 ∴sin α-cos α=-1213-513=-1713.π2+k π例2(1)∵105°、230°分别为第二、第三象限角,∴sin105°>0,cos230°<0. 于是sin105°·cos230°<0. (2)∵π2<7π8<π,∴7π8是第二象限角,则sin 7π8>0,tan 7π8<0. ∴sin7π8·tan 7π8<0. (3)∵3π2<6<2π,∴6是第四象限角.变式2(1)B,(2) (1)∵-670°=-2×360°+50°,∴-670°是第一象限角,∴sin(-670°)>0.又1230°=3×360°+150°, ∴1230°是第二象限角,∴cos1230°<0,∴sin(-670°)cos1230°<0. (2)∵52π<8<3π,即8 rad 的角是第二象限角,∴sin8>0,cos8<0.∴sin8·cos8<0.例3(1)∵-670°=-2×360°+50°,∴-670°是第一象限角,∴sin(-670°)>0.又1230°=3×360°+150°, ∴1230°是第二象限角,∴cos1230°<0,∴sin(-670°)cos1230°<0. (2)∵52π<8<3π,即8 rad 的角是第二象限角,∴sin8>0,cos8<0.∴sin8·cos8<0.变式3(1)∵-1050°=-3×360°+30°, ∴cos(-1050°)=cos(-3×360°+30°)=cos30°=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.例4因为点P 的坐标是(4t ,-3t )且t ≠0, 所以r =|PO |=(4t )2+(-3t )2=5|t |. 当t >0时,α是第四象限角,r =|PO |=5t .sin α=y r =-3t 5t =-35,cos α=x r =4t 5t =45,tan α=y x =-3t 4t =-34;当t <0时,α是第二象限角,r =|PO |=-5t ,sin α=y r =-3t -5t =35,cos α=x r =4t -5t =-45,tan α=y x =-3t 4t =-34. 例5[解析] 已知角α的正弦值,可知MP =12,则P 点纵坐标为12.所以在y 轴上取点(0,12),过这点作x 轴的平行线y =12,交单位圆于P 1、P 2两点,则OP 1、OP 2是角α的终边,因而角α的集合为{α|α=2k π+π6或α=2k π+5π6,k ∈Z },如图:变式5[解析] (1)如图所示,在0~2π内作出正弦值等于12的角:π6和56π.在图中所示的阴影区域内的每一个角x ,其正弦值都满足sin x ≤12,所以不等式sin x ≤12的解集为:{x |5π6+2k π≤x ≤136π+2k π,k ∈Z }.(2)如图所示,在0~2π内作出正切值等于1的角:π4和5π4,则在图中所示的阴影区域内的每个角x (不包括终边在y 轴上的角)均满足tan x ≤1.课后作业答案1. C [解析] 由于sin α<0,则α的终边在第三或四象限,又tan α>0,则α的终边在第一或三象限,所以α的终边在第三象限.2 C [解析] ∵角α的终边过点(-3,-2),∴sin α<0,cos α<0,tan α>0,∴sin αcos α>0,故选C.3 B [解析] cos1110°=cos(3×360°+30°)=cos30°=32. 4 C [解析] tan(2π+θ)=tan θ=-32=-32. 5 B [解析] ∵201.2°是第三象限角,∴cos201.2°<0,6 C [解析] 由题意得cos α=mm 2+9=-45,解得m =±4.又cos α=-45<0,则α的终边在第二或三象限,则点P 在第二或三象限,所以m <0,则m =-4.7. C [解析] 由于点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,则⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ<0,sin θcos θ>0,所以有sin θ<0,cos θ<0,所以θ是第三象限角.8 A [解析] ∵|OP |=x 2+5,∴cos α=xx 2+5=24x ,又因为α是第二象限角,∴x <0,得x =- 3∴sin α=5x 2+5=104,故选A.9 C [解析] ∵P (1,-3),∴r =12+(-3)2=2,∴sin α=-32.10 C [解析] ∵该函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠k π2,k ∈Z},∴当x 是第一象限角时,y =3;当x 是第二象限角时,y =1-1-1=-1;当x 是第三象限角时,y =-1-1+1=-1;当x 是第四象限角时,y =-1+1-1=-1.综上,函数的值域是{-1,3}. 11[答案] A[解析] 三角函数线的方向和三角函数值的符号是一致的.MP =sin 11π6<0,AT =tan11π6<0.12[答案] C[解析] ∵sin α>0,tan α<0,∴α是第二象限角.∴cos α<0.∴余弦线方向向左,正切线方向向下.13 一或二,12 -33, 13 ±2在角α终边上任取一点P (x ,y ),则y =x ,当x >0时,r =x 2+y 2=2x ,sin α+cos α=y r +x r =22+22=2,当x <0时,r =x 2+y 2=-2x ,sin α+cos α=y r +x r =-22-22=- 2.,14 ∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边在第二象限或y 轴非负半轴上,∵α终边过(3a -9,a +2),∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0a +2>0,∴-2<a ≤3. 15(1)sin25π3+tan(-23π4)=sin(8π+π3)+tan(-6π+π4)=sin π3+tan π4=32+1=3+22.(2)sin1170°+cos360°-tan1125° =sin(3×360°+90°)+cos(0°+360°)-tan(3×360°+45°)=sin90°+cos0°-tan45°=1+1-1=1.16(1)由1|sin α|=-1sin α可知sin α<0,∴α是第三或第四象限角或终边在y 轴的负半轴上的角.由lgcos α有意义可知cos α>0, ∴α是第一或第四象限角或终边在x 轴的正半轴上的角.综上可知角α是第四象限的角. (2)∵|OM |=1,∴(35)2+m 2=1,解得m =±45. 又α是第四象限角,故m <0, 从而m =-45.由正弦函数的定义可知 sin α=y r =m |OM |=-451=-45.18 (1)当m =0时,cos θ=-1,tan θ=0; (2)当m =5时,cos θ=-64,tan θ=-153; (3)当m =-5时,cos θ=-64,tan θ=153.。
任意角的三角函数-1
M
x
MP tan OM
M P OP OM OP M P OM
1、角度一定时,角的终边上任意一点的纵 我们发现: 坐标与该点到原点的距离的比值就一定。 非空数集上的 2、当角度变化时,角的终边上任意一点的 映射!即是一 纵坐标与该点到原点的距离的比值就变化。 个函数! 3、当角的终边相同时,角的终边上任意一点 的纵坐标与该点到原点的距离的比值就相同。 y 对应法则 1 r y 角 2 6 r 的 取 取 1 值 值 4
A.4 3 C. 4 3
B. 4 3 D. 3
1.2.1任意角的三角函数
初中:在直角三角形中锐角A的三角函数定义:
BC a sin A AB c
AC b cos A AB c BC a tan A AC b
c
A
B
a b C
上述定义只限于直角三角形中的锐角,而
现在角的定义已经拓广到任意角.
如:
2 sin ? 3 cos ? t an(
α 的终边 P(x,y)
O
x
三角函数的定义域:
三角函数 定义域
y sin
y cos
R R
y tan
{ |
2
k , k Z }
说明
正切函数.以上三种函数都称为三角函数;
(2)由于角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系, 三角函数可以看成是自变量为实数的函数.
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
)?
任意角是 在直角坐 标平面内 给出定义
正弦、余弦、正切 是在直角三角形中 给出定义
思考:如何定义任意角的三角函数?
新课引入
1.2.1任意角三角函数1
正切为正
余弦为正
Ⅰ全正,Ⅱ正弦,Ⅲ正切,Ⅳ余弦
意为:第一象限各三角函数均为正,第二象限只有正弦及与正弦相关的余 割为正,其余均为负 第三象限正切、余切为正,其余为负,第四象限余弦及与之相关 的正割为正,其余皆为负。
例1:
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。
例2
确定下列各三角函数值的符号:
自学检测:
P16 练习:1、 2、
锐角三角函数的定义:
sin _____; _____; _____ cos tan
y r
P(x,y)
x
α
o M
y x y sin ; cos ; tan r r x
定义: y y ①比值 叫做 的正弦,记作 sin ,即 sin . r r x x ②比值 叫做 的余弦,记作 cos ,即 cos . r r y 叫做 的正切,记作 ③比值 , tan P(x,y) y x y 即 tan . r
正弦、余弦、正切函数值在各个象限的符号
正弦值y对于第一、二象限的角是正的,对于第三、四 象限的角是负的。
余弦值x 对于第一、四象 限的角是正的,对于第二、 三象限的角是负的。
y 正切值 对于第一、三象限的角是正的, x 对于第二、四象限的角是负的。
三角函数值的符号问题
y
正弦为正
o
三角函数全为 正
11 (3) tan . 3
7 (1) cos . 12
(2) sin(465);
分层训练
• 必做题 P16 练习:3、4、5 • 选做题 P23 习题:6 • 作业 P23 :习题:1、5
高中数学必修四 第一章三角函数 1.2.1.1 三角函数的定义
解析:角
α
的终边在
y
轴的非负半轴上,则
α=2kπ+
π 2
(������∈Z),所以
tan α 无意义.
答案:A
【做一做 1-2】 若角 α 的终边与单位圆相交于点
2 2
,-
2 2
,
则 sin ������的值为( )
A.
2 2
B.
−
2 2
C.
1 2
D.
−1
解析:x=
2 2
,
������
=
−
2 2
,
则sin
题型一 题型二 题型三 题型四
解:(1)∵-670°=-2×360°+50°,
∴-670°是第一象限角,
∴sin(-670°)>0.
又1 230°=3×360°+150°,
∴1 230°是第二象限角,
∴cos 1 230°<0,
∴sin(-670°)cos 1 230°<0.
(2)∵
5π 2
<
8
<
(2)∵
5π 4
是第三象限角,
4π 5
是第二象限角,
11π 6
是第四象限角,∴
sin
5π 4
<
0,
cos
4π 5
<
0,
tan
11π 6
<
0,
∴sin
54π·cos
45π·tan
11π 6
<
0,
式子符号为负.
(3)∵191°角为第三象限角,∴tan 191°>0,cos 191°<0,
【同步练习】必修四 1.2.1 任意角的三角函数-高一数学人教版(必修4)(解析版)
第一章 三角函数1.2.1 任意角的三角函数一、选择题1.已知sin α+cos α=–15,α∈(0,π),则tan α的值为A .–43或–34B .–43C .–34D .34【答案】C【解析】∵sin α+cos α=–15,α∈(0,π),∴α为钝角,结合sin 2α+cos 2α=1,∴sin α=35,cos α=–45,则tan α=sin cos αα=–34,故选C . 2.若点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,则sin α的值为A .12-B .12C .3D 3 【答案】C【解析】因为点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,即点132⎛- ⎝⎭,在角α的终边上,则3sin α=,故选C .3.若角α的终边过点P (3,–4),则cos α等于A .35B .34-C .45-D .45【答案】A【解析】∵角α的终边过点P (3,–4),∴r =5,∴cos α=35,故选A .4.如果角θ的终边经过点(3,–4),那么sin θ的值是A .35B .35-C .45D .45-【答案】D【解析】∵角θ的终边经过点(3,–4),∴x =3,y =–4,r 22x y +,∴sin θ=y r=–45,故选D .5.若sinαtanα<0,且costanαα<0,则角α是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】∵sinαtanα<0,可知α是第二或第三象限角,又costanαα<0,可知α是第三或第四象限角.∴角α是第三象限角.故选C.6.已知点P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,则x的值为A.5 B.–5 C.4 D.–4 【答案】D【解析】∵P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,∴cosθ=29x+=–45,∴x=–4.故选D.7.若点P(sinα,tanα)在第三象限,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】D【解析】∵点P(sinα,tanα)在第三象限,∴sinα<0,tanα<0.∴角α是第四象限角.故选D.8.如果角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),则sinα的值等于A.12B.–12C.–3D.–3【答案】B【解析】角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),即(31-,),由任意角的三角函数的定义可知:sinα=()()221 231=-+-.故选B.9.若角120°的终边上有一点(–4,a),则a的值是A.43B.43-C.43±D.310.已知4sin5α=,并且P(–1,m)是α终边上一点,那么tanα的值等于A .43-B .34-C .34D .43【答案】A 【解析】∵4sin5α=,并且P (–1,m )是α45=,∴m =43,那么tan α=1m-= –m =–43,故选A . 11.已知sin α<0,且tan α>0,则α的终边所在的象限是A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】C【解析】∵sin α<0,∴α的终边在第三、第四象限或在y 轴负半轴上,∵tan α>0,∴α的终边在第一或第三象限,取交集可得,α的终边所在的象限是第三象限角.故选C . 12.若角α终边经过点P (sin2π2πcos 33,),则sin α=A .12BC .12-D . 【答案】C【解析】∵角α终边经过点P (sin 2π2πcos 33,),即点P ,–12),∴x ,y =–12,r =|OP |=1,则sin α=y r=y =–12,故选C .13.已知角α的终边过点12P ⎛ ⎝⎭,,则sin α=A .12B C D . 【答案】C【解析】由题意可得,x =12,y ,r =|OP |=1,∴sin α=y r,故选C .14.已知角α的终点经过点(–3,4),则–cos α=A .35B .–35C .45D .–45【答案】A【解析】∵角α的终点经过点(–3,4),∴x =–3,y =4,r =|OP |=5,则–cos α=–35x r =,故选A . 二、填空题15.若角α的终边与单位圆交于P (–35,45),则sin α=45;cos α=___________;tan α=___________.【答案】45;35-;43- 【解析】∵角α的终边与单位圆交于P (–35,45),|OP |=223455⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1,∴由任意角的三角函数的定义可知:sin α=44515=,同理可得cos α=35-;tan α=445335=--;故答案为:45;35-;43-.16.已知23cos 4a x a-=-,x 是第二、三象限角,则a 的取值范围是__________.17.已知角α的终边经过点P (–2,4),则sin α–cos α的值等于__________.35【解析】∵角α的终边经过点P (–2,4),∴x =–2,y =4,r =|OP 5,∴sin α=25y r =,cos α=xr= 5,则sin α–cos α3535. 18.适合条件|sin α|=–sin α的角α是__________.【答案】[2k π–π,2k π],k ∈Z【解析】∵|sin α|=–sin α,∴–sin α≥0,∴sin α≤0,由正弦曲线可以得到α∈[2k π–π,2k π],k ∈Z ,故答案为:[2k π–π,2k π],k ∈Z .19.若角α的终边经过点(–1,–2),则tan α=___________.【答案】2【解析】∵角α的终边经过点(–1,–2),∴由三角函数定义得tan α=21--=2.故答案为:2. 20.已知角θ的终边经过点P (x ,2),且1cos 3θ=,则x =___________.2 【解析】∵角θ的终边经过点P (x ,2),且21cos 34x θ==+,解得x 22.21.若sinθ<0,cosθ>0,则θ在第___________象限.【答案】四【解析】由sinθ<0,可知θ为第三、第四象限角或终边在y轴负半轴上的角.由cosθ<0,可知θ为第一、第四象限角或终边在x轴正半轴上的角.取交集可得,θ在第四象限.故答案为:四.三、解答题22.已知点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,求sinα,cosα,tanα.【解析】因为点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,所以x=3m,y=–2m,r=–13m,sinα=21313yr==,cosα=31313xr=-=-,tanα=32yx=-.23.确定下列各式的符号:(1)sin 103°·cos 220°;(2)cos 6°·tan 6.24.已知角α的终边在直线y=2x上,分别求出sinα,cosα及tanα的值.【解析】当角α的终边在第一象限时,在角α的终边上任意取一点P(1,2),则x=1,y=2,r=|OP5,∴sinα=255yr==cosα=55xr=,tanα=yx=2;当角α的终边在第三象限时,在角α的终边上任意取一点P(–1,–2),则x=–1,y=–2,r=|OP|=5,∴sinα=yr=5=25,cosα=xr=5=5,tanα=yx=2.25.已知角α的终边上一点P (m )(m ≠0),且sin α=4,求cos α,tan α的值.【解析】设P (x ,y ).由题设知x=y=m ,所以r 2=|OP|2=(2+m 2(O 为原点),,所以sin α=mr =4,所以=,3+m 2=8,解得当r=,x=所以cos =,tan当m=r=,x=y=所以cos =,tan26.已知角α终边上一点P (m ,1),cos α=–13.(1)求实数m 的值; (2)求tan α的值.【解析】(1)角α终边上一点P (m ,1),∴x =m ,y =1,r =|OP∴cos α=–13,解得m =.(2)由(1)可知tan α=1m。
1.2.1.1任意角三角函数
第1课时 任意角的三角函数(一)任意角的三角函数的定义sin α,即sin α=y cos α,即cos α=x ,即tan α=yx(x ≠0) 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到一个比值的集合的函数.三角函数值实质是一个比值,因此分母不能为零,所以正切函数的定义域就是使分母不为零的角的集合.Z }三角函数值在各象限的符号口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦状元随笔 对三角函数值符号的理解三角函数值的符号是根据三角函数定义和各象限内坐标符号导出的.从原点到角的终边上任意一点的距离总是正值.根据三角函数定义知:正弦值符号取决于纵坐标y 的符号;.sin 750°=________.类型一三角函数的定义及应用1(1)若角α的终边经过点P(5,-12),则sin α=________,cos α=________,tan α=________ 2x”其他条件不变,结果又如何?的值为;(1)将本例中条件“x>0”改为“x<0”,结果如何?(2)将本例中条件“x>0”改为“x≠0”,结果又怎样?(3)将本例中“P(x,3)”改为“P(x,3x)”,且把“cos θ=10x10”去掉,结果又怎样?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.方法归纳判断三角函数值正负的两个步骤(1)定象限:确定角α所在的象限.(2)定符号:利用三角函数值的符号规律,即“一全正,二正弦,三正切,四余弦”来判断.注意:若sin α>0,则α的终边不一定落在第一象限或第二象限内,有可能终边落在y 轴的非负半轴上. 跟踪训练1 判断下列各式的符号:(1)sin 145°cos(-210°);(2)sin 3·cos 4·tan 5.2.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 . 3.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第 象限角.(2)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 125π·tan 4π.7.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是________.8.已知角α的终边经过点P (3,4t ),且sin(2k π+α)=-35(k ∈Z ),则t =________.三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知角α的终边为射线y =-34x (x ≥0),求角α的正弦、余弦和正切值.10.判断下列各式的符号:(1)sin 105°·cos 230°;(2)cos 3·tan ⎝⎛⎭⎫-2π3.11.若α是第一象限角,则-α2是( )A .第一象限角B .第四象限角C .第二或第三象限角D .第二或第四象限角 12.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 =________. 13.计算:(1)sin 390°+cos(-660°)+3tan 405°-cos 540°;(2)sin ⎝⎛⎭⎫-7π2+tan π-2cos 0+tan 9π4-sin 7π3.14.已知角α的终边过点(a,2a )(a ≠0),求角α的正弦、余弦和正切值.第2课时 任意角的三角函数(二)1.相关概念(1)单位圆:以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆. (2)有向线段:带有方向(规定了起点和终点)的线段.规定:方向与x 轴或y 轴的正方向一致的为正值,反之为负值. 2.三角函数线状元随笔 (1)三角函数线的方向.正弦线由垂足指向角α的终边与单位圆的交点,余弦线由原点指向垂足,正切线由切点指向切线与角α的终边或其反向延长线的交点.(2)三角函数线的正负:三条有向线段凡与x 轴或y 轴同向的,为正值,与x 轴或y 轴反向的,为负值. (1)角的三角函数线是直线.( )(2)角的三角函数值等于三角函数线的长度.( )(3)第二象限的角没有正切线.( )2.有下列四个说法:①α一定时,单位圆中的正弦线一定;②单位圆中,有相同正弦线的角相等; ③α和α+π有相同的正切线;④具有相同正切线的两个角终边相同. 不正确说法的个数是( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 3.如图所示,在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是( )A .正弦线PM ,正切线A ′T ′B .正弦线MP ,正切线A ′T ′C .正弦线MP ,正切线ATD .正弦线PM ,正切线AT 4.已知sin α>0,tan α<0,则α的( )A .余弦线方向向右,正切线方向向下B .余弦线方向向右,正切线方向向上C .余弦线方向向左,正切线方向向下D .余弦线方向向上,正切线方向向左类型一 三角函数线的作法【例1】 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.(1)-π4;(2)17π6;(3)10π3.类型二 利用三角函数线比较大小【例2】 (1)已知A .若α、β是第一象限角,则sin α>sin β B .若α、β是第二象限角,则tan α>tan β C .若α、β是第三象限角,则sin α>sin β D .若α、β是第四象限角,则tan α>tan β (2)利用三角函数线比较sin2π3和sin 4π5,cos 2π3和cos 4π5,tan 2π3和tan 4π5的大小.方法归纳利用三角函数线比较大小的步骤利用三角函数线比较三角函数值的大小时,一般分三步:①角的位置要“对号入座”;②比较三角函数线的长度;③确定有向线段的正负.跟踪训练1.已知a =sin 2π7,b =cos 2π7,c =tan 2π7,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .b <a <c2 设π4<α<π2,试比较角α的正弦线、余弦线和正切线的长度.如果π2<α<3π4,上述长度关系又如何?类型三 利用三角函数线解不等式(1)cos α>-22;(2)tan α≤33;(3)|sin α|≤12.1.将本例(1)的不等式改为“cos α<22”,求α的取值范围 2.将本例(3)的不等式改为“-12≤sin θ<32”,求α的取值范围3.利用本例的方法,求函数y =2sin x -1的定义域.方法归纳利用三角函数线解三角不等式的方法利用三角函数线求解不等式,通常采用数形结合的方法,求解关键是恰当地寻求点.一般来说,对于sin x ≥b ,cos x ≥a (或sin x ≤b ,cos x ≤a ),只需作直线y =b ,x =a 与单位圆相交,连接原点和交点即得角的终边所在的位置,此时再根据方向即可确定相应的x 的范围;对于tan x ≥c (或tan x ≤c ),则取点(1,c ),连接该点和原点即得角的终边所在的位置,并反向延长,结合图象可得.跟踪训练3 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≥32;(2)cos α≤-12.一、选择题(每小题5分,共25分)1.对三角函数线,下列说法正确的是( ) A .对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线 B .有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在C .任意角的正弦线、正切线总是存在的,但余弦线不一定存在D .任意角的正弦线、余弦线总是存在的,但正切线不一定存在2.如果MP 和OM 分别是角α=7π8的正弦线和余弦线,那么下列结论正确的是( )A .MP <OM <0B .OM >0>MPC .OM <MP <0D .MP >0>OM3.有三个命题:①π6和5π6的正弦线长度相等;②π3和4π3的正切线相同;③π4和5π4的余弦线长度相等.其中正确说法的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .04.使sin x ≤cos x 成立的x 的一个区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤-3π4,π4 B.⎣⎡⎦⎤-π2,π2 C.⎣⎡⎦⎤-π4,3π4 D.[]0,π5.如果π4<θ<π2,那么下列各式中正确的是( )A .cos θ<tan θ<sin θB .sin θ<cos θ<tan θC .tan θ<sin θ<cos θD .cos θ<sin θ<tan θ二、填空题(每小题5分,共15分)6.比较大小:sin 1________sin π3(填“>”或“<”).7.不等式tan α+33>0的解集是________________________.8.用三角函数线比较sin 1与cos 1的大小,结果是________.三、解答题(每小题10分,共20分)9.做出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.(1)5π6;(2)-2π3.10.利用三角函数线,求满足下列条件的角α的集合:(1)tan α=-1;(2)sin α≤-22.11.已知角α的正弦线和余弦线的方向相反、长度相等,则α的终边在( )A .第一象限的角平分线上B .第四象限的角平分线上C .第二、第四象限的角平分线上D .第一、第三象限的角平分线上12.若cos θ>sin 7π3,利用三角函数线得角θ的取值范围是________.13.若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,试利用三角函数线证明sin α+cos α>1.。
人教版数学必修四:1.2.1任意角的三角函数(1)(教师版)
课题:§1.2.1任意角的三角函数(1)总第____课时班级_______________【学习目标】1.掌握任意角的正弦,余弦,正切的定义;2【重点难点】学习重点:任意角的正弦,余弦,正切的定义.学习难点:理解三角函数的定义,掌握三角函数的定义域和值域【学习过程】一、自主学习与交流反馈问题1:初中课本中是如何定义锐角三角函数的?问题2:如右图,点P是半径为R的圆O上一点,点P在圆O上运动,当点P从点A位置运动到点P位置时,∠AOP =α. 如果我们以O为坐标原点,OA为x轴正方向建立平面直角坐标系。
我们是不是可以用(r,α)来准确地表示点P的位置?点P的位置可以用它的坐标(x,y)来表示,你能找出(r,α)与(x,y)的关系吗?问题3:填表(课前先完成30°,45°,60°填空):二、知识建构与应用:1.给出任意角三角函数的定义:如图: 在平面直角坐标系中, 设角α的终边上除原点外任意一点P 的坐标是),(y x , 它与原点的距离是)0(22>+=y x r r 。
我们规定:αsin = ;αcos = ,αtan = .问题:点P 的位置不同,会不会改变三角函数值?2.三角函数的定义域3.由定义指出每个象限内的角对应的三角函数值的符号,总结规律.三、例题例1 已知α的终边经过点P(2,-3),分别求α的正弦、余弦、正切值.变式⑴: 已知角α的终边经过P(4,-3),求2sin α+cos α的值.变式⑵: 已知角α的终边经过P(4a,-3a),(a ≠0) 求2sin α+cos α的值.例2 确定下列三角函数值的符号:(1)cos 7π12 ; (2)sin(-465°) ; (3) tan 11π3例3 (1)若0sin <α且0tan <α,试确定α为第几象限角. (2)使0cos sin <⋅αα成立的角α的集合.例4 确定下列三角函数的符号:(1)sin2 (2)cos(-3) (3) )108tan(310cos 0-四、巩固练习1.已知角α的终边经过点P ,求α的正弦、余弦、正切值。
§1.2.1-1 任意角的三角函数(一)
重庆市万州高级中学 曾国荣 wzzxzgr@
§1.2.1-1 任意角的三角函数(一)
教学目标:
1.理解并掌握任意角三角函数的定义.
2.理解三角函数是以实数为自变量的函数.
3.掌握正弦、余弦、正切函数的定义域.
教学重、难点:
1.任意角三角函数的定义.
§1.2.1-1 任意角的三角函数(一)
4) 例3.已知角的终边经过点 P0 (3,,求角的正弦、 余弦和正切值 .
解:由已知可得 OP0 (3) 2 (4) 2 5 设角 的终边与单位圆交于 P( x, y ) , M 分别过点 P 、 0 作 x 轴的垂线 MP、 0 P0 P
2013-1-11
重庆市万州高级中学 曾国荣 wzzxzgr@
9
§1.2.1-1 任意角的三角函数(一)
⑤定义域:
y y 1)对于正弦函数 sin ,因为r>0,所以 r 恒有 ry
意义,即取任意实数, 恒有意义,也就是说sin r 恒有意义,所以正弦函数的定义域是R; 2)类似地可写出余弦函数的定义域R ; y y 3)对于正切函数 tan ,因为x=0时, 无意义,即 x x tan 无意义,又当且仅当角的终边落在纵轴上时, y 才有x=0,所以当的终边不在纵轴上时, 恒有意 x 义,即tan 恒有意义,所以正切函数的定义域是: k ( k Z) 2 2013-1-11 10 重庆市万州高级中学 曾国荣 wzzxzgr@
b 邻边 cos A r 斜边 a 对边 tan A b 邻边
A (0, ) 2
思考:角的范围已经推广,那么对任意角是否也能 像锐 角一样定义其三种三角函数呢?
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2 若a 0则r -17a, 于是
8a 8 15a 15 8a 8 sin , cos , tan 17a 17 17a 17 15a 15
3、已知角的终边在直线y 2 x上,求角的sin ,cos , tan 的值.
OP0 (3) 2 (4) 2 5
y
M0
M
Px, y
M 0 P0 4
OM 0 3
OM x MP y
O
x
OMP ∽ OM 0 P0
P0 3,4
于是, sin y y | MP | M 0 P0 4 ; 1 OP OP0 5 OM 0 x OM 3 cos x ; 1 OP OP0 5
P(a, b)
1
cos a
x
o
M
b tan a
同样的,我们可以利用单位圆来定 义任意角的三角函数。
任意角的三角函数定义
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
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)
y
MP b sin OP r
OM a cos OP r
﹒Pa, b
MP b tan OM a
o
﹒
M
x
问2:对于确定的角 ,这三个比值的大小和 P 点在角 的终边上的位置是否有关呢?
y
P
P(a,b)
﹒
M
MP sin OP
OMP ∽ OM P
角
第四象限
3000
三角函数
3150
7π/4
2 2 2 2
3300
11π/6
1 2
3 2 3 3
3
3600
2π
0
弧度 sin cos
5π/3
3 2 1 2
3
1
0
不存在
tan
cot
1 1
3 3
特殊角的三角函数值总表
特殊角的三角函数值表
正值
特殊角的三角函数值表
高一年级集体备课
第一课时
主备人:罗瑜、唐强
复习回顾
1、在初中我们是如何定义锐角三角函数的? P
c
a
sin
cos
tan
O
b
M
a c b c a b
新课
导入
2.在直角坐标系中如何用坐标表示锐角三角函数?
P
a
O y
b
M
x
问1:你能用点P的坐标来表示锐角三角函数吗?
其中 : OM a MP b OP r a 2 b 2
①当角θ 为第二象限角时, 证明: sin 0 ,tan 0 , 则 sin tan 0 ; 当角θ 为第三象限角时, sin 0 ,tan 0 , 则 sin tan 0 . sin tan 0 ; 故角θ 为第二或第三象限角时, ②若 sin tan 0 , 即 sin 0且 tan 0 ,或 sin 0且 tan 0 . θ 为第二象限角; 当sin 0且 tan 0 时, θ 为第三象限角. 当sin 0且 tan 0 时, 故 sin tan 0 时, θ 为第二或第三象限角.
,
y
5 3 所以 sin 3 2
5 3
o
﹒
A
x
﹒B
5 tan 3 3 7 5 思考:若把角 改为 呢? 3 6 7 1 sin , 6 2 7 3 cos , 6 2
5 1 cos 3 2
1 3 ( , ) 2 2
7 3 tan 6 3
例2 已知角 的终边经过点 P0 (3,4),求角 的正弦、余 弦和正切值 . 解:由已知可得 设角 的终边与单位圆交于 P( x, y ) , M 0 P0 P0 作 x 轴的垂线 MP 分别过点 P 、 、
30°与60°正余弦值正负及互换
探
究
1.根据三角函数的定义,确定它们的定义域 (弧度制)
三角函数 定义域
cos tan
sin
R
k ( k Z ) 2
R
2.确定三角函数值在各象限的符号
y (+) + o x ( - )( - )
sin
1 2 5
2 2
sin
2 2 5 1 5 2 , cos , tan 2 5 5 1 5 5
特殊角的三角函数值表
角
第一象限
00
三角函数
300
π/6
1 2
3 2 3 3
3
450
π/4
2 2 2 2
600
π/3
3 2 1 2
3
900
x
x
y
﹒ Px, y
O
A1,0 x
所以,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 他们称为三角函数.
求 5 的正弦、余弦和正切值. 3 5 ,易知 AOB 解:在直角坐标系中,作 AOB 例1
的终边与单位圆的交点坐标为
,
3
练1、已知角
的终边过点
P 12,5 ,
求
的三个三角函数值.
解:由已知可得:
r x y
2 2
12
2
52 13
y 5 于是,sin r 13 y 5 tan x 12
x 12 cos r 13
2、已知角的终边上一点P 15a,8a a R且a 0 ,
y ( - )( + ) o x ( - )( + ) cos
y ( -) (+ ) o x ( +) ( - ) tan
例.(教材第13页第3题)求证: (1)角θ 为第二或第三象限角当且仅当 sin tan 0 分析: 需证明两方面: ①若θ 为第二或第三象限角, 则 sin tan 0 ; ②若 sin tan 0 , 则θ 为第二或第三象限角.
求角的sin ,cos , tan 的值.
解:由于x -15a, y 8a,
所以r
15a 8a 17 a a 0
2 2
1 若a 0则r 17a, 于是
8a 8 15a 15 8a 8 sin , cos , tan 17a 17 17a 17 15a 15
解: 1当角的终边在第一象限时,
在角的终边上取点 1, 2 ,则r= 12 22 5
sin 2 2 5 1 5 2 , cos , tan 2 5 5 1 5 5
2 当角的终边在第三象限时,
在角的终边上取点 1, 2,则r
tan y sin 4 x cos 3
任意角 的三角函数值仅与 有关,而与点 P 在角的 终边上的位置无关.
任意角的三角函数定义推广:
设角 是一个任意角, P( x, y) 是终边上的任意一点,
点 P 与原点的距离 r x 2 y 2 0 y y 那么① 叫做 的正弦,即 sin r r x x ② r 叫做 的余弦,即 cos r y y ③ x 叫做 的正弦,即 tan x 0 x 注:由于角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系, 三角函数可以看成是自变量为实数的函数.
M P OP OM OP
O
M
x
OM cos OP
MP tan OM
M P OM
问3:你能选出适当的点使表达式简化吗?
将点P选在使 OP 1,即r 1的位置,则有: b sin b cos a tan a 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为单位圆。 y sin b
π/2
1
0
不存在
弧度 sin cos
0
0
1
0
不存在
tan
cot
1 1
3 3
0
特殊角的三角函数值表
角1350
3π/4
2 2
2 2
1500
5π/6
1 2
3 2 3 3
3
1800
π
0
弧度 sin cos
2π/3
3 2 1 2
3
1
0
不存在
tan
cot
1 1
3 3
特殊角的三角函数值表
角
第三象限
2100
三角函数
2250
5π/4
2 2 2 2
2400
4π/3
3 2 1 2
3
2700
3π/2
1
0
不存在
弧度 sin cos
7π/6
1 2
3 2 3 3
3
tan
cot
1 1
3 3
0
特殊角的三角函数值表
综上所述:原命题成立.
归纳
总结
1. 内容总结: ①三角函数的概念. ②三角函数的定义域及三角函数值在各象限的符号. ③诱导公式一. 2 .方法总结: 运用了定义法、公式法、数形结合法解题. 3 .体现的数学思想: 划归的思想,数形结合的思想.