2019 2020高中数学第1章三角函数121任意角的三角函数第2课时三角函数线及其应用教案新人教A版

三角函数线及其应用课时第2
1．有向线段
(1)定义：带有方向的线段．
OMMP. (2)表示：用大写字母表示，如有向线段，2．三角函数线
PPPMxM. ，过垂直于作轴，垂足为作图：①(1)α的终边与单位圆交于AxT. α0)作的终边或其反向延长线于点轴的垂线，交②过(1，(2)图示：
MPOMAT，分别叫做角α、结论：有向线段(3)的正弦线、余弦线、正切线，统称为三、
角函数线．
思考：当角的终边落在坐标轴上时，正弦线、余弦线、正切线变得怎样？
xy轴上当角的终边落在轴上时，正弦线、正切线分别变成了一个点；终边落在提示：时，余弦线变成了一个点，正切线不存在．
π8π1．角和角有相同的( )
77A．正弦线 B．余弦线
．不能确定D ．正切线C．
π8πC [角和角的终边互为反向线，所以正切线相同．]
772．如图，在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是( )
OMAT′．正弦线′，正切线 A OMAT′．正弦线′，正切线 B MPAT，正切线C．正弦线MPAT′，正切线′D．正弦线MPAT，C，正切线为正确．C [α为第三象限角，故正弦线为]
3．若角α的余弦线长度为0，则它的正弦线的长度为．
y轴上，正弦线与单位圆的交点为(0，0的余弦线长度为时，α的终边落在1 [若角α1)或(0，－1)，所以正弦线长度为1.]
】作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线．【例1ππ10π17.
(3)－；(2)；(1)364 [解]如
图．
MPOMAT为正切线．其中为正弦线，为余弦线，
三角函数线的画法x轴的垂(1)作正弦线、余弦线时，首先找到角的终边与单位圆的交点，然后过此交点作线，得到垂足，从而得正弦线和余弦线．xA)的终边(α作正切线时，应从(1，0)点引为第一或第四象限角轴的垂线，交α(2)ATT.
于点，即可得到正切线或α终边的反向延长线(α为第二或第三象限角)
π5 1．作出－的正弦线、余弦线和正切线．8 ]如图：[解
π5????MP－＝，sin??8π5????OM－，cos＝??8π5????AT－. ＝tan??8
) ＞cos β，那么下列结论成立的是( 【例2】 (1)已知cos αβsin α＞sin ．若Aα、β是第一象限角，则α＞tan β是第二象限角，则B．若α、βtan
α＞sin βC．若α、β是第三象限角，则sin
＞tan β．若α、β是第四象限角，则tan αDππ4π2π4π22π4 的大小．，tan和tan和(2)利用三角函数线比较sin和sin，coscos553533在规定象限内画观察正弦线或正、β的余弦线出α→思路点拨：(1) 切线判断大小满足cos α＞cos β
2π4π观察图形，(2)作出和的正弦线、余弦线和正切线→比较大小35 错误；A，故βsin ＜αsin 时，βcos ＞αcos 可知，(1)由图[ D)1(
图(1)
由图(2)可知，cos α＞cos β时，tan α＜tan β，故B错误；
图(2)
由图(3)可知，cos α＞cos β时，sin α＜sin β，C错误；
图(3)
由图(4)可知，cos α＞cos β时，tan α＞tan β，D正
确．
]
图(4)
2π2π2π4π4πMPOMATMPOM′，＝′，tan＝，＝′cos＝＝解：如图，(2)sin，cos，
333554πAT′.＝tan 5．
MPMP′|，符号皆正，| 显然|′|＞2π4π∴sin＞sin；352π4πOMOM′|，符号皆负，∴cos＞cos；|＜| |352π4πATAT′|，符号皆负，∴tan＜tan|＞||.
35
(1)利用三角函数线比较大小的步骤：
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．
(2)利用三角函数线比较函数值大小的关键及注意点：
①关键：在单位圆中作出所要比较的角的三角函数线．
②注意点：比较大小，既要注意三角函数线的长短，又要注意方向．
2π2π2πabc＝tan，则( ＝cos， 2．已知sin＝，)
777abcacb＜．．＜B＜＜A babcac＜．D＜．C＜＜D[由如图的三角函数线知：
2π2ππATMP＞，因为＝＜，784MPOM，＞所以．
2π2π2π所以cos＜sin＜tan，777bac.]
所以＜＜πππ3π3．设＜α＜，试比较角α的正弦线、余弦线和正切线的长度．如果＜α＜，4224上述长度关系又如何？
ππMPOMAT，，余弦线为，正切线为α＜时，角α的正弦线为[解] 如图所示，当＜42π3πATMPOMMPOM′，′时，角α显然在长度上，的正弦线为＞′，余弦线为＞＜；当＜α
24ATATMPOM′.′＞′＞′正切线为′，显然在长度上，
]
探究问题[aaa (|α≥|≤1)的不等式？，sin α≤1．利用三角函数线如何解答形如sin
aaa(|，sin α≤|≤1)的不等式：提示：对形如sin α≥
图①
yOMaay轴的垂线交单位圆于两作)，过点(0画出如图①所示的单位圆；在，轴上截取＝PPOPOPOPOP′上的角的集合；图中阴影部分即为和点和和′；写出终边在′，并作射线aa的角α的范围．α的角α的范围，其余部分即为满足不等式sin ≥sin 满足不等式α≤aaa|≤1)的不等式？≤α(|．利用三角函数线如何解答形如2cos α≥，cos
aaa|≤1)的不等式：≤cos α对形如提示：cos ≥，α(|
图②．
xaaxOM轴的垂线交单位圆于两，0)＝，过点画出如图②所示的单位圆；在(轴上截取作OPOPPPOPOP′上的角的集合；图中阴影部分即为满′，作射线′；写出终边在点和和和aa cos α的角α≥足不等式cos α≤的范围．的角α的范围，其余部分即为满足不等式3】利用三角函数线确定满足下列条件的角α的取值范围．【例132. αα|≤(1)cos α＞－≤；(3)|sin ；(2)tan 223的写出角α确定对应确定角α的终→思路点拨：→――方程的解边所在区域取值范围[解] (1)
如图，由余弦线知角α的取值范围是
3π3π???kkk?Z，＜α＜2π2＋π－∈. α???44??
(2)如图，由正切线知角α的取值范围是
ππ???kkk?Zπ＋∈π，α≤. α???62??
111(3)由|sin α|≤，得－≤sin α≤.
222如图，由正弦线知角α的取值范围是
ππ???kkk?∈，π＋Zπ－α≤≤.
α???66??
2”，求α的取值范围．的不等式改为“cos α＜ 1．将本例(1)2[解]如图，由余弦线知角α的取值范围是
π7π???kkk?Z＜2，π2＋π＋∈＜α. α???44??
132．将本例(3)的不等式改为“－≤sin θ＜”，求α的取值范围． 22π117π3π2π????－＝－，sin且－≤sin θ＝]由三角函数线可知sin＝sin，sin＝[解??62633223，故θ的取值集合是＜ 2ππ2π7π????kkkk????k＋22π2，＋π＋π，2π－ (．∈Z)∪????6633yx－1的定义域．．利用本例的方法，求函数＝2sin 3x－1≥0，2sin ]要使函数有意义，只需解
[
1x≥.
即sin 2π5π??kk??k＋＋，2π2π∈Z)． (由正弦线可知定义域为??66
利用单位圆中的三角函数线解不等式的方法
(1)首先作出单位圆，然后根据各问题的约束条件，利用三角函数线画出角α满足条件的终边的位置．
(2)角的终边与单位圆交点的横坐标是该角的余弦值，与单位圆交点的纵坐标是该角的正弦值．
写角的范围时，抓住边界值，然后再注意角的范围的写法要求．(3)在一定范围内先找出符合条件的角，再用终边相同的角的表达式写出符合条件的提醒：所有角的集
合．
．本节课的重点是三角函数线的画法，以及利用三角函数线解简单的不等式及比较大小1 问题，难点是对三角函数线概念的理解． ．本节课应重点掌握三角函数线的以下三个问题2 ；三角函数线的画法，见类型1(1) ；利用三角函数线比较大小，见类型2(2)3.
利用三角函数线解简单不等式，见类型(3)．三角函数线是三角函数的几何表示，它们都是有向线段，线段的方向表示三角函数值3的正负，与坐标轴同向为正，异向为负，线段的长度是三角函数的绝对值，这是本节重中之 重． ．利用三角函数线解三角不等式的方法4
1．下列判断中错误的是( )
A ．α一定时，单位圆中的正弦线一定
B ．在单位圆中，有相同正弦线的角相等
C ．α和α＋π有相同的正切线
D ．具有相同正切线的两个角的终边在同一条直线上
π5πB [A
正确；B 错误，如与有相同正弦线；C 正确，因为α与π＋α的终边互为反
66
向延长线；D 正确．]
πOMMP 分别是角α＝的余弦线和正弦线，那么下列结论正确的是( 2．如果， )
5MPOMMPOM ＜0＜．B0
＜＜．A ．
MPOMMPOM 0
＞＞＞＞0 DC ．．ππOM 的余弦线和正弦线满足α＝[角β＝的余弦线与正弦线相等，结合图象可知角D 54MP 0.]
＞＞
baba，则cos 4 ，3．若．＝sin 4，的大小关系为＝ππ35ba＜，＜＜ [因为424 ，如图4弧度角的正弦线和余弦线()画出
ba.]
＜cos 4，即观察可知sin 4＜的集合．α的终边范围，并由此写出角α．在单位圆中画出适合下列条件的角413. α≤－(1)sin α；≥(2)cos 223yOBABOA＝(1)作直线[α的终边在如图①所交单位圆于解，两点，连接]，，则角2π2???kkk?∈Zπ，≤π≤απ＋2＋2.
α)含边界，角的取值集合为α(示的阴影区域内???33??
图①图②
1xCDOCOD，则角α＝－(2)作直线交单位圆于，两点，连接，的终边在如图②所示的2．
24???kkk?∈，Zπ≤α≤＋2π2π＋π.
阴影区域内(α的取值集合为，角含边界)α???33??。