知识讲解_任意角的三角函数_基础
任意角的三角函数及基本关系
P
sin cos 1
2 2
P
O
x
思考3:设角α 的终边与单位圆交于点 P(x,y),根据三角函数定义,有 y sin y , x,tan ( x 0) , cos x 由此可得sinα ,cosα ,tanα 满足什 么关系? sin tan cos
例题
变式1:已知角α的终边经过点P(2a,-3a)(a>0),求角α
的正弦、余弦、正切值.
例题
变式2:已知角α的终边经过点P(2a,-3a),求角α的正弦、 余弦、正切值.
例题
5 例2:求 的正弦、余弦、正切值 . 3
例题
例3:已知角终边在直线 3x上, y 求角的各个三角函数值 .
6. 已知的终边过点(3a-9,a+2),且cos<0, sin>0,则a的取值范围是 -2<a<3 。
课堂
练习
7.利用单位圆中的三角函数线,确定下列各角的 取值范围: (1)sinα <cosα ; (2)|sinα |<|cosα | .
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.
左负右正纵为0
y
o
x
二、新课讲授
三角函数在各象限内的符号:
第一象限:x 0, y 0, 故 为正值; x y 第二象限:x 0, y 0, 故 为负值; x y 第三象限:x 0, y 0, 故 为正值; x y 第四象限:x 0, y 0, 故 为负值; x
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。
任意角的三角函数及基本关系与诱导公式
提 知 能 · 典 例 探 究 明 考 情 · 高 考 体 验 课 后 限 时 自 测
第三章
任意角的三角函数
及基本关系与诱导公式
1.角的有关概念 (1)从运动的角度看,角可分为正角、负角 和零角. (2)从终边位置来看,可分为象限角与轴线角. (3)若 β 与 α 是终边相同的角,则 β 用 α 表示 为 β=2kπ+α(k∈Z) .
2 2
[ 答案]
2 5 - 5
【典例 4】
π 0<θ< ,则 4
4 (2014· 镇海中学模拟)已知 sin θ+cos θ= 3 )
sin θ-cos θ 的值为(
2 A. 3 1 C.3
2 B.- 3 1 D.-3
[ 解析]
4 ∵sin θ+cos θ= , 3
2
16 ∴(sin θ+cos θ) =1+sin 2θ= , 9 7 ∴sin 2θ= . 9 π 又 0<θ< ,∴sin θ<cos θ, 4 ∴sin θ-cos θ=- sin θ-cos θ2 2 =- 1-sin 2θ=- . 3 [ 答案] B
为
4 αα=2kπ+ π, 3
, 故 所 求 角 的 集 合 为
4 α=2kπ+3π,
π α α=2kπ+ , 3 π αα=kπ+ , 3
k∈Z
∪ α
k ∈ Z =
k∈Z.
3 (2)∵2kπ+π<α<2kπ+ π(k∈Z), 2 π α 3 ∴kπ+ < <kπ+ π(k∈Z). 2 2 4 π α 3 α 当 k=2n(n∈Z)时,2nπ+ < <2nπ+ π, 是第二象限 2 2 4 2 角, 3π α 7 α 当 k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+ < <2nπ+ π, 是第四 2 2 4 2 象限角, α 综上知,当 α 是第三象限角时, 是第二或第四象限角. 2
高一数学任意角的三角函数知识精讲.doc
高一数学任意角的三角函数【本讲主要内容】任意角的三角函数(三角函数的定义、单位圆与三角函数线)【知识掌握】 【知识点精析】1. 任意角的三角函数的定义:设P (x ,y )是角α的终边上任意一点,|OP|=r (r >0),则sin cos αα==y r xr, tan cot αα==y x x y , sec csc αα==r x r y, 正弦、余弦、正切、余切、正割、余割分别可以看成是从一个角的集合到一个比值的集合的映射,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,这六个函数统称为三角函数。
注意:①一个角的三角函数值只与这个角的终边位置有关,而与P 点的选取无关。
②为计算方便,我们把半径为1的圆(单位圆)与角的终边的交点选为P 点的理想位置。
2. 三角函数的定义域、值域确定三角函数的定义域时,要抓住分母不为0这一关键,当角的终边在坐标轴上时,点P 的坐标中必有一个为0。
3. 三角函数值符号记忆口诀为:“一全正,二正弦,三两切,四余弦”。
(注:余割和正弦互为倒数关系,正割和余弦互为倒数关系。
) 4. 诱导公式(一):根据三角函数的定义知,角的三角函数值是由角的终边位置确定的,所以终边相同的角的同一三角函数的值相等。
即:sin()sin ()cos()cos ()tan()tan ()()k k Z k k Z k k Z ²°²°²°诱导公式一360360360+=∈+=∈+=∈⎫⎬⎪⎭⎪ααααααsin()sin ()cos()cos ()tan()tan ()()()222k k Z k k Z k k Z πααπααπαα+=∈+=∈+=∈⎫⎬⎪⎭⎪诱导公式一弧度制用途:使用诱导公式(一),可以把求任意角的三角函数值问题化为0~2π间三角函数值,具体求法是将任意角化为2k π+α,()k Z ∈,其中0≤α<2π,然后利用诱导公式(一)化简,再求值。
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、三角函数诱导公式》知识梳理与同步练习
《任意角的三角函数、三角函数诱导公式》知识梳理与同步练习一、任意角的三角函数【知识梳理】1.设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()0r r =>,则sin y r α=,cos x r α=,()tan 0y x xα=≠.2.三角函数在各象限的符号: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.3.三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT .4.同角三角函数的基本关系式:(平方关系式)()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-;(商数关系式)()sin 2tan cos ααα=sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫== ⎪⎝⎭.【典型例题】1.三角函数的定义:例1、已知sinαtanα≥0,则α的取值集合为.例2、角α的终边上有一点P(m,5),且)0(,13cos ≠=m m α,则sinα+cosα=______.例3、已知角θ的终边在直线y =33x 上,则sin θ=;θtan =例4、设θ∈(0,2π),点P (sin θ,cos2θ)在第三象限,则角θ的范围是.例5、求43π角的正弦、余弦和正切值.例6、已知角α的终边经过点P(4,-3),求2sin α+cos α的值;2.三角函数线例1、sin(-1770°)·cos1500°+cos(-690°)·sin780°+tan405°=.例2、化简:ππππ37sin 3149cos 21613tan 3325cos 342222222m n n m --+=.例3、求下列三角函数值:(1)sin(-1080°)(2)tan 13π3(3)cos780°3、三角函数的基本关系一、选择题1、已知A 是三角形的一个内角,sin A +cos A =23,则这个三角形是()A.锐角三角形B.钝角三角形C.不等腰直角三角形D.等腰直角三角形2、若θθcos ,sin 是方程0242=++m mx x 的两根,则m 的值为A.51+B.51-C.51±D.51--3、已知sinαcosα=18,则cosα-sinα的值等于()A.±34B.±23C.23D.-234、已知θ是第三象限角,且95cos sin 44=+θθ,则=θθcos sin ()A.32B.32-C.31D.31-二、填空题1、若15tan =α,则=αcos ;=αsin .2、若3tan =α,则αααα3333cos 2sin cos 2sin -+的值为________________.3、已知2cos sin cos sin =-+αααα,则ααcos sin 的值为.4、已知524cos ,53sin +-=+-=m m m m θθ,则m=_________;=αtan .三、解答题1、已知51sin =α,求ααtan ,cos 的值.2、已知22cos sin =+αα,求αα22cos 1sin 1+的值.3、已知51cos sin =+ββ,且πβ<<0.(1)求ββcos sin 、ββcos sin -的值;(2)求βsin 、βcos 、βtan 的值.二、三角函数诱导公式:【基础知识】1、三角函数诱导公式(2k πα+)的本质是: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,同时可把α看成是锐角).2、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z .()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=.()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-.()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名不变,符号看象限.()5sin cos 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭.()6sin cos 2παα⎛⎫+=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.口诀:正余弦互换,符号看象限.3、诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:(1)负角变正角,再写成2k π+α,02απ≤<;(2)转化为锐角三角函数。
任意角的三角函数_基础
任意角的三角函数【要点梳理】要点一:三角函数定义设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)y x 叫做α的正切,记做tan α,即tan (0)y x x α=≠. 要点诠释: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 y xα=。
要点二:三角函数在各象限的符号三角函数在各象限的符号:正切、余切余弦、正割正弦、余割 在记忆上述三角函数值在各象限的符号时,有以下口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦。
要点诠释:口诀的含义是在第一象限各三角函数值为正;在第二象限正弦值为正,在第三象限正切值为正,在第四象限余弦值为正。
要点三:诱导公式一终边相同的角的同一三角函数的值相等sin(2)sin k απα+⋅=,其中k Z ∈cos(2)cos k απα+⋅=,其中k Z ∈tan(2)tan k απα+⋅=,其中k Z ∈要点诠释:该组公式说明了终边相同的角的同一三角函数的值相等这个结论。
要注意在三角函数中,角和三角函数值的对应关系是多值对应关系,即给定一个角,它的三角函数值是唯一确定的(除不存在的情况);反之,给定一个三角函数值,有无穷多个角和它对应.【典型例题】类型一:三角函数的定义例1.已知角α的终边经过点P (-4a ,3a )(a ≠0),求sin α,cos α,tan α的值。
【变式1】已知角α的终边在直线y=上,求sinα,cosα,tanα的值。
类型二:三角函数的符号例2.判断下列各三角函数值的符号(1)17tan6π⎛⎫-⎪⎝⎭;(2)tan120°·sin269°;(3)tan191°-cos191°。
任意角的三角函数基本知识点(要)
任意角的三角函数知识点一、终边角:与α终边相同的角表示为。
分别写出终边在下列位置时的角α的集合:1.x轴上2.y轴上3.坐标轴上4.第一象限5.第二象限6.第三象限7.第四象限 8.直线y=x上二、弧度制:1、定义:2、公式:|α|=3、换算:①度换弧度:180°=弧度; 1°=弧度②弧度换度:1弧度=度;扇形:弧长L==,面积S==三、任意角的三角函数:①定义:角α终边的终边与单位圆的交点P(x,y),则sinα= cosα= tanα=角α终边上任意一点交点P(x,y),则r= ,则sinα= cosα= tanα=②三角函数线:角的终边与单位圆交于点P,过点P作轴的垂线,垂足为M,则正弦线是余弦线是即sinα= ,cosα= .过点A(1,0)作交于点T即tonα= .③同角三角函数关系式:④三角函数的符号:(1)商数关系:(2)平方关系:⑤诱导公式:2kπ+α与απ—α与απ+α与α)(βα+C )(βα-C)(βα+S )(βα-S )(βα+T )(βα-T⑧二倍角公式: α2Sα2C α2T三角函数的图象与性质答案一、终边角:与α终边相同的角表为k ·360° + α 。
分别写出终边在下列位置时的角α的集合: 1. x 轴上 {},k k Z ααπ=∈2. y 轴上 ,2k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭3. 坐标轴上,2k k Z ααπ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭4. 第一象限22,2k k k Z παπαπ⎧⎫+∈⎨⎬⎩⎭5. 第二象限22,2k k k Z παπαππ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭6. 第三象限322,2k k k Z παππαπ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭7. 第四象限3222,2k k k Z παπαππ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭8. 第一或第三象限,2k k k Z παπαπ⎧⎫+∈⎨⎬⎩⎭9. 第二或第四象限,2k k k Z παπαππ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭10. 直线y =x 上,4k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭11. 直线y =-x 上3,4k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭二、 弧度制:1、定义:弧长等于半径的弧所对的圆心角叫一弧度的角.2、 公式:|α|=lr3、 换算:① 度换弧度:180°=π弧度;1°=180π弧度②弧度换度:1弧度=180π度;扇形: 弧长L =180n rπ= r α, 面积S =2360n r π=12lr三、 任意角的三角函数:①定义:角α终边上任意一点P(x ,y),则r =,六个三角函数的定义依次是sin y r α=、cos x r α=、tan y α=cot x α=sec r α=csc r α= ②三角函数线:角的终边与单位圆交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则正弦线是MP 余弦线是OM即sin α=MP,cos α= OM.过点A(1,0)作 切线交 角的终边或反向延长线 于点T ,则正切线是AT 。
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。
任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳
任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳一、基础知识1.角的概念的推广(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⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.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+2k π,k ∈Z }.终边相同的角不一定相等,但相等的角其终边一定相同.2.弧度制的定义和公式(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,弧度记作rad. (2)公式:有关角度与弧度的两个注意点(1)角度与弧度的换算的关键是π=180°,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(2)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. 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=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).(2)几何表示: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.二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)三角函数定义的推广设点P (x ,y )是角α终边上任意一点且不与原点重合,r =|OP |,则sin α=y r ,cos α=xr ,tan α=yx(x ≠0).(3)象限角(4)轴线角考点一 象限角及终边相同的角[典例] (1)若角α是第二象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角(2)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________. [解析] (1)∵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.故选C.(2)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:π3,4π3;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-2π3,-5π3,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3.[答案] (1)C (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3[题组训练]1.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪k π≤α≤k π+π4,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )解析:选B 当k =2n (n ∈Z )时,2n π≤α≤2n π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和0≤α≤π4的终边一样,当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π≤α≤2n π+π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和π≤α≤π+π4的终边一样. 2.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°终边相同的角可表示为: β=45°+k ×360°(k ∈Z ),则令-720°≤45°+k ×360°<0°(k ∈Z ), 得-765°≤k ×360°<-45°(k ∈Z ), 解得-765360≤k <-45360(k ∈Z ),从而k =-2或k =-1, 代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°考点二 三角函数的定义[典例] 已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________.[解析] ∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,∴cos α=-x x 2+36=-513,解得x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,∴sin α=-1213, ∴tan α=sin αcos α=125,则1sin α+1tan α=-1312+512=-23.[答案] -23[解题技法]用定义法求三角函数值的2种类型及解题方法(1)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.(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求解.[题组训练]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( )A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4),∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315. 2.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C .35D .45解析:选B 设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55;当t <0时,cos θ=-55.因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35. 考点三 三角函数值符号的判定[典例] 若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角[解析] 由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号, 则α为第二象限角或第三象限角. 由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号, 则α为第三象限角或第四象限角. 综上可知,α为第三象限角. [答案] C[解题技法] 三角函数值符号及角所在象限的判断三角函数在各个象限的符号与角的终边上的点的坐标密切相关.sin θ在一、二象限为正,cos θ在一、四象限为正,tan θ在一、三象限为正.学习时首先把取正值的象限记清楚,其余的象限就是负的,如sin θ在一、二象限为正,那么在三、四象限就是负的.值得一提的是:三角函数的正负有时还要考虑坐标轴上的角,如sin π2=1>0,cos π=-1<0.[题组训练]1.下列各选项中正确的是( ) A .sin 300°>0 B .cos(-305°)<0 C .tan ⎝⎛⎭⎫-22π3>0 D .sin 10<0解析:选D 300°=360°-60°,则300°是第四象限角,故sin 300°<0;-305°=-360°+55°,则-305°是第一象限角,故cos(-305°)>0;-22π3=-8π+2π3,则-22π3是第二象限角,故tan ⎝⎛⎭⎫-22π3<0;3π<10<7π2,则10是第三象限角,故sin 10<0,故选D. 2.已知点P (cos α,tan α)在第三象限,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:选B 由题意得⎩⎨⎧cos α<0,tan α<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧cos α<0,sin α>0,所以角α的终边在第二象限.[课时跟踪检测]A 级1.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 设扇形的半径为r (r >0),弧长为l ,则由扇形面积公式可得2=12lr =12|α|r 2=12×4×r 2,解得r =1,l =|α|r =4,所以所求扇形的周长为2r +l =6. 2.(2019·石家庄模拟)已知角α(0°≤α<360°)终边上一点的坐标为(sin 150°,cos 150°),则α=( )A .150°B .135°C .300°D .60°解析:选C 由sin 150°=12 >0,cos 150°=-32<0,可知角α终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,-32,故该点在第四象限,由三角函数的定义得sin α=-32,因为0°≤α<360°,所以角α为300°.3.(2018·长春检测)若角α的顶点为坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在直线y =-3x 上,则角α的取值集合是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π-π3,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π+2π3,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪ α=k π-2π3,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z 解析:选D 当α的终边在射线y =-3x (x ≤0)上时,对应的角为2π3+2k π,k ∈Z ,当α的终边在射线y =-3x (x ≥0)上时,对应的角为-π3+2k π,k ∈Z ,所以角α的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z .4.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,解得-2<a ≤3.5.在平面直角坐标系xOy 中,α为第二象限角,P (-3,y )为其终边上一点,且sin α=2y4,则y 的值为( ) A.3 B .-5 C.5 D.3或5解析:选C 由题意知|OP |=3+y 2,则sin α=y 3+y 2=2y4,解得y =0(舍去)或y =±5,因为α为第二象限角,所以y >0,则y = 5.6.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,因为角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1. 7.已知一个扇形的圆心角为3π4,面积为3π2,则此扇形的半径为________. 解析:设此扇形的半径为r (r >0),由3π2=12×3π4×r 2,得r =2.答案:28.(2019·江苏高邮模拟)在平面直角坐标系xOy 中,60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),则实数m 的值为________.解析:∵60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),∴tan 60°=m1,∵tan 60°=3,∴m = 3.答案:39.若α=1 560°,角θ与α终边相同,且-360°<θ<360°,则θ=________. 解析:因为α=1 560°=4×360°+120°, 所以与α终边相同的角为360°×k +120°,k ∈Z , 令k =-1或k =0,可得θ=-240°或θ=120°. 答案:120°或-240°10.在直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°, 设点B 坐标为(x ,y ),则x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)11.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义.(1)试判断角α所在的象限;(2)若角α的终边上一点M ⎝⎛⎭⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值. 解:(1)由1|sin α|=-1sin α,得sin α<0,由lg(cos α)有意义,可知cos α>0, 所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝⎛⎭⎫352+m 2=1,解得m =±45. 又因为α是第四象限角,所以m <0, 从而m =-45,sin α=y r =m |OM |=-451=-45.12.已知α为第三象限角. (1)求角α2终边所在的象限;(2)试判断 tan α2sin α2cos α2的符号.解:(1)由2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,当k 为偶数时,角α2终边在第二象限;当k 为奇数时,角α2终边在第四象限.故角α2终边在第二或第四象限.(2)当角α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0, cos α2<0,所以tan α2sin α2cos α2取正号;当角α2在第四象限时,tan α2<0,sin α2<0, cos α2>0, 所以 tan α2sin α2cos α2也取正号.因此tan α2sin α2cos α2取正号.B 级1.若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α解析:选C 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,因为-3π4 <α<-π2,所以α终边位置在图中的阴影部分,观察可得AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.2.已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,且α∈[0,2π],则角α的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4B.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 因为点P 在第一象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧ sin α-cos α>0,tan α>0,即⎩⎨⎧sin α>cos α,tan α>0.由tan α>0可知角α为第一或第三象限角,画出单位圆如图.又sin α>cos α,用正弦线、余弦线得满足条件的角α的终边在如图所示的阴影部分(不包括边界),即角α的取值范围是⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4.3.已知角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0).(1)求sin θ+cos θ的值;(2)试判断cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号.解:(1)因为角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0),所以x =-4a ,y =3a ,r =5|a |,当a >0时,r =5a ,sin θ+cos θ=35-45=-15; 当a <0时,r =-5a ,sin θ+cos θ=-35+45=15. (2)当a >0时,sin θ=35∈⎝⎛⎭⎫0,π2, cos θ=-45∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos 35·sin ⎝⎛⎭⎫-45<0; 当a <0时,sin θ=-35∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, cos θ=45∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos ⎝⎛⎭⎫-35·sin 45>0. 综上,当a >0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为负;当a <0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为正.。
三角函数知识点归纳
三角函数知识点归纳 一、任意角与弧度制 1.任意角 (I)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. J 按旋转方向不同分为正角、负角、零角. (2)分类[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a 终边相同的角,连同角a 在内,可构成一个集合S={缈=a+ 2kιt, Λ∈Z!.(3)象限角与轴线角 今1(第一象限角)卜| 第二致限角阳2A"专VaV2痴 2⅛π<α<2⅛π+-g-,⅛∈z} +π,⅛∈ZT 第三敛限角)卜性"τrVaV2"+等"刃 第四象限角]{α∣2⅛π+^<α<2⅛π+2π,⅛∈z}2.弧度制的定义和公式 角a 的弧度数公式 IaI=%/表示弧长)角度与弧度的换算 ①1。
=念 rad ;② 1 rad=, 弧长公式 l=∖a ∖r 扇形面积公式S=»=如/ (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,弧度记作rad. 3.任意角的三角函数 一、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Sina=y, cos α=x, tan α=^(x≠()).二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀:三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦.(2)三角函数定义的推广:设点P(x, y)是角Q终边上任意一点且不与原点重合,r=∣OP∣,则• V X V,1八、sin a= , COSa=-, tanα=-(Xw0).r rχ∖ ,三、特殊角的三角函数:3.1 象限角及终边相同的角例1、若角。
是第二象限角,则辞()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第三象限角D.第二或第四象限角∩例2、一的终边在第三象限,则。
的终边可能在() 2A.第一、三象限B.第二、四象限C.第一、二象限或y轴非负半轴D.第三、四象限或y轴非正半轴3.2 三角函数的定义例1、已知角α的终边经过点P(一χ, — 6),且COSa=—/,则1;+%½= _________________ .1J SlIl (A IdIl (A例2、已知角α的终边经过点(3, -4),则Sin a+»^=.3.3 、三角函数符号的判定例1、已知Sina < 0旦cosa > 0,则a的终边落在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.4 扇形面积问题1.已知一个扇形的弧长和半径都等于2,则这个扇形的面积为().A. 2B. 3C. 4D. 6二、同角三角函数的基本关系与诱导公式1 .同角三角函数的基本关系(1)平方关系:siMα+cos2α=l; (2)商数关系:tan α=黑吃.同角三角函数的基本关系式的几种变形(l)sin2α= 1 — cos2α=(l + cos «)(1 —cos a); cos2a= 1 - sin2a=(l ÷sin a)(l — sin a); (sin a±cos a)2 =l±2sin acos a.(2)sin a=tan acos a(a≠5+E, &WZ).2 .诱导公式“奇变偶不变,符号看象限”公式一:sin(a+2⅛π)=sin a, cos(a÷2hc)=cos a»la∏(6Z + <λkτf)= t∏∏OC其中公式二:sin(π+ct)= ~sin a> cos(π+cc)=~cos ct> Ian(Tr+a)=Ian a.公式三:sin(π~a)=sin a,cos(π-a) = — cos ct, ta∏(^-6Z)= —ta∏ OC ∙公式四:sin(-ct)=—sin a, cost—«)=cos a,t<l∏) = -13∏ CX .公式五:Sine-a) =cos a, COSe—a) =Sina 公式六:SinC+a)=cos a,CoSC+«) = -sin a.诱导公式可概括为〃∙]±a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、偶是指方的奇数倍和偶数倍,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a看成锐角时,根据在哪个象限判断厚三曲函数值的符号,最后作为结果符号.8.方法与要点一个口诀I、诱导公式的记忆。
高中 任意角的三角函数 知识点+例题 全面
辅导讲义――任意角的三角函数教学内容任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念(1)分类⎩⎨⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(2)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.弧度的定义和公式(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.(2)公式:①弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度;②弧长公式:l =|α|r ;③扇形面积公式:S 扇形=12lr 和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 ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x (x ≠0).(2)几何表示: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.1.易混概念:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.利用180°=π rad 进行互化时,易出现度量单位的混用.3.三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x. [试一试]1.若α=k ·180°+45°(k ∈Z ),则α是第______象限角.2.已知角α的终边经过点(3,-1),则sin α=________.1.三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;2.对于利用三角函数定义解题的题目,如果含有参数,一定要考虑运用分类讨论,而在求解简单的三角不等式时,可利用单位圆及三角函数线,体现了数形结合的思想.[练一练]若sin α<0且tan α>0,则α是第______象限角.考点一角的集合表示及象限角的判定 1.给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有______个.2.终边在直线y =3x 上的角的集合为________.3.在-720°~0°范围内找出所有与45°终边相同的角为________.4.设集合M =⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k 2·180°+45°,k ∈Z , N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么集合M ,N 的关系是______.[类题通法]1.利用终边相同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 赋值来求得所需角.2.已知角α的终边位置,确定形如kα,π±α等形式的角终边的方法:先表示角α的范围,再写出kα,π±α等形式的角范围,然后就k 的可能取值讨论所求角的终边位置.考点二 三角函数的定义[典例] (1)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______. (2)已知α是第二象限角,其终边上一点P (x ,5),且cos α=24x ,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=________.[类题通法]用定义法求三角函数值的两种情况(1)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;(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求相关问题.[针对训练]已知角α的终边在直线y=-3x上,求10sin α+3cos α的值.考点三扇形的弧长及面积公式[典例](1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?若本例(1)中条件变为: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________.[类题通法]弧度制应用的关注点(1)弧度制下l=|α|·r,S=12lr,此时α为弧度.在角度制下,弧长l=nπr180,扇形面积S=nπr2360,此时n为角度,它们之间有着必然的联系.(2)在解决弧长、面积及弓形面积时要注意合理应用圆心角所在的三角形.[针对训练]已知扇形的圆心角是α=120°,弦长AB=12 cm,求弧长l.[课堂练通考点]1.如图所示,在直角坐标系xOy中,射线OP交单位圆O于点P,若∠AOP=θ,则点P的坐标是________.2.已知扇形的周长是6 cm,面积是2 cm2,则扇形的圆心角的弧度数是________.3.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________.4.在与2 010°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为________.5.已知角α 的终边经过点P (x ,-6),且tan α=-35,则x 的值为________. 6.已知sin α=13,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan α=______.第Ⅰ组:全员必做题1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是______.2.已知cos θ·tan θ<0,那么角θ是第________象限角.3.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=______. 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________.5.给出下列各函数值:①sin(-1 000°);②cos(-2 200°);③tan(-10);④sin 7π10cos πtan 17π9,其中符号为负的是________(填写序号).6.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.7.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α=________.8.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第________象限角.9.一个扇形OAB 的面积是1 cm 2,它的周长是4 cm ,求圆心角的弧度数和弦长AB .10.已知sin α<0,tan α>0.(1)求α角的集合;(2)求α2终边所在的象限;第Ⅱ组:重点选做题巩固基础和能力提升训练1.满足cos α≤-12的角α的集合为________. 2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP 的坐标为________.。
(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 -<≤ .。
新高考数学复习基础知识专题讲义05 三角函数定义及同角三角函数(解析版)
新高考数学复习基础知识专题讲义 知识点05 三角函数定义及同角三角函数知识理解 一.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. 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: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|=lr ,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③弧度与角度的换算:360°=2π rad ;180°=π rad ;1°=π180 rad ;1 rad =180π度. 二.任意角的三角函数1.定义:在平面直角坐标系中,设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 =x 2+y 2>0).则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0).2.三角函数在每个象限的正负如下表:三.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1(2)商数关系:sin αcos α=tan α⎝⎛⎭⎫α≠π2+k π,k ∈Z . 四.同角三角函数基本关系式的变形(1)sin 2α+cos 2α=1的变形公式:sin 2α=1-cos 2α;cos 2α=1-sin 2α; (2)tan α=sin αcos α的变形公式:sin α=cos_αtan_α;cos α=sin αtan α.考向一 角度制与弧度制的转换【例1-1】(2020·全国课时练习)填表(弧度数用含π的代数式表示),并在平面直角坐标系中作出角的终边.【答案】填表见解析,作图见解析 【解析】如表,如图:考向分析对应的角的终边分别为图中的射线OA ,OB ,OC ,OD ,OE ,OF ,OG ,OH ,OI. 【例1-2】(2020·全国课时练习)把下列各弧度化为角度. (1)12π;(2)53π;(3)310π;(4)8π;(5)32π-;(6)56π-. 【答案】(1)15︒;(2)300︒;(3)54︒;(4)22.5︒;(5)270︒-;(6)150︒-.【解析】(1)1801512ππ︒︒⨯=;(2)51803003ππ︒︒⨯=;(3)18054310ππ︒︒⨯=;(4)28180 2.5ππ︒︒⨯=;(5)31802702ππ︒︒-⨯=-;(6)51801506ππ︒︒-⨯=-.【例1-3】(2019·全国高三专题练习)将-1485°改写成2k π+α(0≤α<π,k ∈Z)的形式是( ) A .-8π+4πB .-10π-4πC .-8π+74πD .-10π+74π 【答案】D【解析】﹣1485°=﹣1800°+315°=﹣10π+74π.故选D【举一反三】1.(2020·全国课时练习)把下列角度化成弧度:(1)36︒; (2)150︒-; (3)1095︒; (4)1440︒. 【答案】(1)5π(2)56π-(3)7312π(4)8π 【解析】(1)361805ππ︒⨯=; (2)51501806ππ-︒⨯=-; (3)73109518012ππ︒⨯=; (4)14408180ππ︒⨯=. 2.(2020·全国课时练习)将下列角度与弧度进行互化. (1)20°;(2)-15°;(3)712π(4)-115π. 【答案】(1)20°=9π;(2)-15°=-12π;(3)712π=105°;(4)-115π=-396°.【解析】(1)20°=20180π=9π. (2)-15°=-15180π=-12π.(3)712π=712×180°=105°. (4)-115π=-115×180°=-396°.3.(2020·全国高三专题练习)把−1125°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z)的形式是( ) A .−π4−6πB .7π4−6πC .−π4−8πD .7π4−8π【答案】D【解析】−1125°=−1440°+315°=−8π+7π4,故选D.4.(2019·全国高三专题练习)将-1485°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z)的形式是( ) A .-4π-8πB .74π-8πC .4π-10πD .74π-10π【答案】D【解析】由题意,可知-1485°=-5×360°+315°,又π=180°,则315°=74π, 故-1485°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z)的形式是74π-10π. 考向二 三角函数定义【例2】(1)(2020·云南)已知角α的终边经过点34(,)55P -,则sin α等于( ) A .45B .35C .43-D .34- (2)(2020·广东)已知角θ的终边上一点(4,3)(0)P a a a ≠,则sin θ=( ) A .45B .35C .45±D .35± 【答案】(1)A (2)D【解析】(1)因为角α的终边经过点34(,)55P -,所以x 34,,155y r =-==,所以4sin 5y r α==,故选:A(2)5OP a == 由三角函数的定义可得333sin 55a a OP a θ===±故选:D 【举一反三】1.(2020·北京)在平面直角坐标系xOy 中,角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点(3,4)P ,那么sin α的值是( ) A .35B .34C .45D .43 【答案】C【解析】由已知5OP ==,所以4sin 5α.故选:C . 15.(2020·商南县高级中学)角α的终边过点()3,4P a ,若3cos 5α=-,则a 的值为( ) A .1B .1-C .±1D .5± 【答案】B【解析】由条件可知r OP ==, 由三角函数的定义可知3cos 5x r α===-,0a <,解得:1a =-.故选:B 3.(2019·吉林高三月考(文))若点cos ,sin36ππ⎛⎫⎪⎝⎭在角α的终边上,则tan α的值是( )A .-1B .1C .【答案】B【解析】据题意,得1sin62tan 11cos32παπ===.故选:B.考向三 三角函数正负判断【例3】(1)(2020·山东高三专题练习)已知cos tan 0θθ⋅>,那么θ是( ) A .第一、二象限角B .第二、三象限角C .第三、四象限角D .第一、四象限角(2)(2020·山东高三专题练习)若α是第二象限角,则点()sin ,cos P αα在 ( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】(1)A (2)D【解析】(1)由cos tan 0θθ⋅>可知cos ,tan θθ同号,即cos tan =sin 0θθθ⋅>,从而θ为第一、二象限角,故选:A(2)因为α是第二象限角,所以sin 0,cos 0αα><,所以点()sin ,cos P αα在第四象限,故选D【举一反三】1.(2019·浙江高三专题练习)已知 sin 0θ>且cos 0θ<,则角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】B【解析】依据题设及三角函数的定义可知角θ终边上的点的横坐标小于零,纵坐标大于零, 所以终边在第二象限,故选B.2.(2020·全国高三专题练习)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】2sin sin tan 0cos αααα=<,cos 0α∴<,又2cos cos 0tan sin αααα=<,则sin 0α<. 因此,角α为第三象限角.故选:C.3.(2020·全国高三专题练习)已知sin cos 0θθ<,且cos cos θθ=,则角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 【答案】D【解析】由cos cos θθ=,可知cos 0θ≥,结合sin cos 0θθ<,得sin 0,cos 0θθ<>, 所以角θ是第四象限角,故选:D4.(多选)(2020·全国高三专题练习)对于①sin 0θ>,②sin 0θ<,③cos 0θ>,④cos 0θ<,⑤tan 0θ>,⑥tan 0θ<,则θ为第二象限角的充要条件为( ) A .①③B .①④C .④⑥D .②⑤ 【答案】BC【解析】若θ为第二象限角,则sin 0θ>,cos 0θ<,tan 0θ<.所以,θ为第二象限角sin 0cos 0θθ>⎧⇔⎨<⎩或sin 0tan 0θθ>⎧⎨<⎩或cos 0tan 0θθ<⎧⎨<⎩.故选:BC.考向四 同角三角公式【例4】(1)(2019·全国高三专题练习)已知α是第四象限角,cos α=1213,则sin α等于( ) A .513B .-513 C .512D .-512(2)(2020·江西景德镇一中)已知2tan 3α=,且2απ<<π,则cos α=( )A .13-B .13.13-D .13【答案】(1)B (2)A【解析】由条件知α是第四象限角,所以sin 0α<,即sin α===513-. 故选:B . (2)2tan 03α=>且2απ<<π,32ππα∴<<,cos 0α∴<, 由22sin 2tan cos 3sin cos 1ααααα⎧==⎪⎨⎪+=⎩得:cos 13α=-故选:A .【举一反三】1.(2020·海拉尔市蒙古族中学高三学业考试)已知α为第四象限的角,且3cos 5α=,则tan α的值为( ) A .34B .34-C .43D .43-【答案】D【解析】α为第四象限的角,且3cos 5α=,4sin 5α∴===-.4sin 45tan 3cos 35ααα-∴===-.故选:D .2.(2019·北京海淀·101中学高三月考)已知3,22ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且tan α=那么sin α=( )A .-.D【答案】B【解析】因为3(,)22ππα∈,sin tan 0cos ααα==>,故3(,)2παπ∈, sin αα=,又22sin cos 1αα+=,解得:sin α=故选:B 3.已知tan α=43,且α是第三象限角,求sin α,cos α的值.【答案】见解析【解析】由tan α=sin αcos α=43,得sin α=43cos α①又sin 2α+cos 2α=1②由①②得169cos 2α+cos 2α=1,即cos 2α=925.又α是第三象限角,∴cos α=-35,sin α=43cos α=-45.考向五 弦的齐次【例5】(1)已知tan α=2,则sin α+cos αsin α-cos α的值为.(2)(2020·固原市五原中学高三)已知tan 2θ=,则2sin sin cos 2θθθ+-= 【答案】(1)3(2)45-(1)原式=tan α+1tan α-1=2+12-1=3. (2)因为22sin +cos 1θθ=,sin tan cos θθθ=所以222sin sin cos 2sin sin cos 2cos θθθθθθθ+-=-+-222222sin sin cos 2cos tan tan 2sin +cos tan +1θθθθθθθθθ-+--+-==42244+15-+-==-故选:D.【举一反三】1.(2020·全国高三专题练习)已知1tan 3α=-,则2cos sin cos ααα-+的值为( ) A .3-B .34-C .43-D .34【答案】A【解析】由1tan 3α=-,得2cos 2232sin cos 1tan 3αααα---===-++.故选:A.2.(2020·福建省武平县第一中学高三月考)已知tan 2θ=,则22sin sin cos 2cos θθθθ+-等于( ) A .43-B .54C .34-D .45【答案】D【解析】222222sin sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin cos θθθθθθθθθθ+-+-=+22tan tan 24224tan 1415θθθ+-+-===++. 故选:D3.(2020·西藏拉萨中学高三)1tan 2α=,则sin 2α=( ) A .45-B .35C .45D .35【答案】C【解析】1tan 2α=,2222122sin cos 2tan 42sin 21151()2sin cos tan ααααααα⨯∴====+++.故选:C 4.(2020·江苏南京田家炳高级中学)已知tan 2α=,求:(1)sin 2cos sin cos αααα+-; (2)221sin sin cos 2cos αααα+-.【答案】(1) 4 (2)54【解析】(1)sin 2cos tan 2224sin cos tan 121αααααα+++===--- (2)2222221sin cos sin sin cos 2cos sin sin cos 2cos αααααααααα+=+-+-2222tan 1215tan tan 22224ααα++===+-+- 考向六 sin cos sin cos α±ααα与【例6】(1)(2020·永寿县中学高三开学考试)已知4sin cos 3αα-=,则sin 2α=( ). A .79-B .29-C .29D .79(2)(2020·广东华南师大附中高三月考)已知1sin cos 5αα+=,其中,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则tan α=( )A .247B .43-或34-C .34-D .43- 【答案】(1)A (2)D【解析】()2sin cos 17sin 22sin cos 19ααααα--===--.所以选A.(2)由1sin cos 5αα+=,平方可得112sin cos 25αα+=,解得242sin cos 25αα=-, 又由2249(sin cos )sin cos 2sin cos 25αααααα-=+-=,因为,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,可得sin cos 0αα->,所以7sin cos 5αα-=,联立方程组1sin cos 57sin cos 5αααα⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得43sin ,cos 55αα==-,所以sin tan s 43co ααα==-.故选:D.【举一反三】1.(2020·上海市奉贤区曙光中学高三期中)已知7sin cos17αα+=,()0,απ∈,则tanα=________.【答案】158-【解析】依题意7sin cos17αα+=,两边平方得4924012sin cos,2sin cos0289289αααα+==-<,而()0,απ∈,所以sin0,cos0αα><,所以23sin cos17αα-====.由7sin cos1723sin cos17αααα⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得158sin,cos1717αα==-,所以sin15tancos8ααα==-.故答案为:158-2.(2020·四川省南充高级中学高三月考(理))已知1sin cos5θθ+=,(0,)θπ∈,则tanθ=________. 【答案】43-【解析】已知1sin cos5θθ+=,平方得()2221sin cos sin cos2sin cos25θθθθθθ+=++=,得12sin cos25θθ=-,∴()222sin cos sin cos2sin cos125252449θθθθθθ-=+-=+=,(0,)θπ∈,sin0,cos0θθ><,7sin cos 5θθ∴-=,7ta sin cos 1sin cos n 571t n 51a θθθθθθ=-=-+=+,解得4tan 3θ=-. 故答案为:43-考向七 三角函数线运用【例7】(2020·全国高三专题练习)已知点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限,则在[0,2]π内α的取值范围是( ).A .35,,244ππππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .5,,424ππππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .353,,2442ππππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .3,,424ππππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】B【解析】由已知点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限得:sin cos 0αα->,tan 0α>,即sin cos αα>,tan 0α>,当sin cos αα>,可得52244k k πππαπ+<<+,k Z ∈. 当tan 0α>,可得222k k ππαπ<<+或3222k k πππαπ+<<+,k Z ∈. ∴2242k k πππαπ+<<+或5224k k πππαπ+<<+,k Z ∈. 当0k =时,42ππα<<或54ππα<<. 02απ,∴42ππα<<或54ππα<<.故选:B .【举一反三】1.(2020·全国高三专题练习)已知点()cos ,tan P αα在第二象限,则角α在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 【答案】C【解析】点()cos ,tan P αα在第二象限,则cos 0tan 0αα<⎧⎨>⎩,所以角α在第三象限.故选:C2.(2020·海伦市第一中学高三期中(文))已知点()cos sin ,sin cos P αααα+-在第三象限,则α的取值范围是( ). A .()ππ2π,2π42k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z B .()3π2π,2ππ4k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z C .()3π5π2π,2π44k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z D .()5π7π2π,2π44k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z【答案】D 【解析】()cos sin ,sin cos P αααα+-在第三象限,cos sin 0sin cos 0αααα+<⎧∴⎨-<⎩,2222sin cos sin 1sin sin 0sin 0αααααα⎧⎧>>-∴⇒⎨⎨<<⎩⎩,21sin 2sin 0αα⎧>⎪∴⎨⎪<⎩,sin α∴<,()5π7π2π,2π44k k k α⎛⎫∴∈++∈ ⎪⎝⎭Z.故选:D. 3.(2020·贵州高三其他模拟)已知点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限,则在[]0,2π内的α的取值范围是( )A .35(,)(,)244ππππB .5(,)(,)424ππππC .353(,)(,)2442ππππD .33(,)(,)244ππππ 【答案】B【解析】由已知点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限得:sin cos 0αα->,tan 0α>,即sin cos αα>,tan 0α>,当sin cos αα>,可得52244k k πππαπ+<<+,k Z ∈.当tan 0α>,可得222k k ππαπ<<+或3222k k πππαπ+<<+,k Z ∈. ∴2242k k πππαπ+<<+或5224k k πππαπ+<<+,k Z ∈. 当0k =时,42ππα<<或54ππα<<.02απ≤≤,∴42ππα<<或54ππα<<.故选:B .1.(2020·重庆西南大学附中高三月考)下列转化结果正确的是( ) A .60化成弧度是rad 6πB .rad 12π化成角度是30 C .1化成弧度是180rad πD .1rad 化成角度是180π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D【解析】由180π=得,对于A 选项:60化成弧度是rad 3π,故A 不正确;对于B 选项:rad 12π化成角度是11801512⨯=,故B 不正确;对于C 选项:1化成弧度是180rad π,故C 错误;对于D 选项:1rad 化成角度是180π⎛⎫⎪⎝⎭,故D 正确,故选:D.2.(2020·天津市静海区大邱庄中学高三月考)下列转化结果错误的是( ) A .30化成弧度是6πB .103π-化成度是600-︒ C .6730'︒化成弧度是27πD .85π化成度是288︒ 【答案】C【解析】30化成弧度是6π,A 正确;103π-化成度是600-︒,B 正确; 6730'︒是367.567.51808ππ︒=⨯=,C 错误;85π化成度是288︒,D 正确.故选:C. 3.(2020·江苏高三专题练习)225-化为弧度为()强化练习A .34πB .74π-C .54π-D .34π- 【答案】C【解析】225225356024ππ=-⋅-=-.故选C 4.(2019·全国高三专题练习)下列结论不正确的是( )A .3πrad =60°B .10°=18πrad C .36°=5πradD .58πrad =115°【答案】D 【解析】 ∵π=180°,∴3πrad =60°正确,10°=18πrad 正确,36°=5πrad 正确,58πrad ==112.5°≠115°,D 不正确.故选D .5.(2020·浙江温州·高二期中)已知角α的终边上有一点()1,2P -,则tan α的值为( ) A .-2B .12-C D .【答案】A 【解析】角α的终边上有一点()1,2P -,2tan 21α-∴==-.故选:A. 6.(2020·江苏镇江·高三期中)已知点51,3tan6P π⎛⎫- ⎪⎝⎭是角θ终边上一点,则cosθ的值为( ) A .12B.12-D. 【答案】C【解析】因为53tan 36π⎛=⨯= ⎝⎭(1,P -,所以1cos 2θ==-,故选:C.7.(2020·河南高三月考(文))已知角α的顶点在坐标原点,始边在x 轴非负半轴上,终边与单位圆交于12P ⎛-⎝⎭,则sin α=( ) A.B .12-C..2【答案】D【解析】由三角函数的定义,sin y α==.故选:D. 8.(2020·北京人大附中高三月考)已知点5π2cos,16P ⎛⎫⎪⎝⎭是角α终边上一点,则sin α=( ) A .12B.2C .12-D.2- 【答案】A【解析】由5πcos62=-,可得点()P , 根据三角函数的定义,可得1sin 2α==.故选:A.9.(2020·浙江高二开学考试)已知角α的终边经过点(2,1)P -,则( )A .sin αB .sin α=C .cos α=D .tan 2α【答案】A【解析】角α的终边经过点(2,1)P -,所以P根据三角函数定义得到:sin 55a α====-,1tan 2α=-;故选A. 10.(2020·开鲁县第一中学高三月考(文))已知角α的终边经过点P (4,-3),则2sin cos αα+的值等于( ) A .25-B .45C .35D .25【答案】A【解析】因为角α的终边过点()4,3,5P r OP -==,所以利用三角函数的定义, 求得34,cos 55sin αα=-=,3422cos 2555sin αα∴+=-⨯+=-,故选A. 11.(2020·宁夏银川二中高三其他模拟)如果角α的终边过点(2sin30,2cos30)︒-︒,则sin α的值等于( )A .12B .12-C.D.-【答案】C【解析】由题意()(2sin30,2cos301,︒-︒= ,点(1,到原点的距离2r ==,由定义知sin 2y r α==-故选:C . 12.(2020·扶风县法门高中高三月考(文))已知α的值是( )A .3B .3-C .1D .12- 【答案】Ccos 2sin cos sin cos ααααα+=+, 因为α为第二象限角,所以sin 0,cos 0αα><,所以cos 2sin 2sin cos 211sin cos sin cos αααααααα-+=+=-=.故选:C. 13.(2020·安徽省蚌埠第三中学高一开学考试)已知点(tan ,cos )P αα在第三象限,则角α的终边位置在( )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】由于点(tan ,cos )P αα在第三象限,所以tan 0,cos 0αα<<, 所以α在第二象限.故选:B14.(2020·全国高三专题练习(文))已知点(tan ,cos )P αα在第三象限,则角α在第几象限( ) 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】因为点(tan ,cos )P αα在第三象限,所以tan 0,cos 0αα<< 所以角α在第二象限故选:B15.(2020·江苏高三专题练习)若sin tan 0αα<,且cos 0tan αα<,则角α是第( )象限角. A .一B .二C .三D .四 【答案】C【解析】由条件知sin α与tan α异号,则α为第二或第三象限角;又cos α与tan α异号,则α为第三或第四象限角.综上可知,α为第三象限角.故选:C16.(2020·北京市第十三中学高三期中)已知()0,απ∈,且3cos 5α=-,则tan α=( ) A .43-B .34-C .34D .43 【答案】A【解析】由3cos 5α=-得4sin 5α===±,因为()0,απ∈,所以sin 0α>,所以4sin 5α, 所以4sin 45tan 3cos 35ααα===--,故选:A17.(2020·陕西省定边中学高三月考(文))已知tan 4α=,则21cos 28sin sin 2ααα++的值为( )A ..654C .4D .3【答案】B【解析】因为tan 4α=,所以21cos 28sin sin 2ααα++,222cos 8sin 2sin cos αααα+=,228tan 2tan αα+=,228424+⨯=⨯, 654=故选:B 18.(2020·重庆南开中学高三月考)已知tan 2α=,则2221sin 2cos sin 2cos αααα++=-( )A .32B .52C .4D .5 【答案】D 【解析】22222221sin 2cos sin 2sin cos 2cos sin 2cos sin 2cos αααααααααα++++=--22tan 2tan 25tan 2ααα++==-故选:D 19.(2020·全国高三专题练习(文))已知02πα-<<,1sin cos 5αα+=,则221cos sin αα-的值为( )A .75B .257C .725D .2425【答案】B【解析】由题意,因为1sin cos 5αα+=,所以112sin cos 25αα+=,所以242sin cos 25αα=-, 所以()249cos sin 12sin cos 25αααα-=-=,又因为02πα-<<,所以sin 0,cos 0αα<>,所以7cos sin 5αα-=,所以221125cos sin (cos sin )(cos sin )7αααααα==-+-,故选B.20.(2020·全国高三专题练习)(多选)下列转化结果正确的是( )A .6730'化成弧度是38πB .103π-化成角度是600-C .150-化成弧度是76π-D .12π化成角度是5 【答案】ABD【解析】对于A,3673067.51808ππ'=⨯=,正确;对于B,101018060033πππ-=-⨯=-,正确; 对于C,51501501806ππ⨯-=-=-,错误;对于D,180151212πππ=⨯=,正确.故选ABD 21.(2020·天津经济技术开发区第二中学高三期中)已知角θ的终边经过点(,3)P x (0x <)且cos 10x θ=,则x =___________. 【答案】1-【解析】由余弦函数的定义可得cos 10x θ==,解得0x =(舍去),或1x =(舍去),或1x =-, 1x ∴=-.故答案为:1-.22.(2020·湖南高二学业考试)已知角α的终边经过点(3,4),则cos α=______________.【答案】35【解析】因为角α的终边经过点(3,4),所以3cos 5x r α===,故答案:35 23(2020·天津经济技术开发区第二中学高三期中)已知2sin cos 0αα-=,则2sin 2sin cos ααα-=___________. 【答案】35【解析】由2sin cos 0αα-=,得1tan 2α=,则有222222sin 2sin cos sin 2sin cos tan 2tan 1sin cos tan 1ααααααααααα---==++221123225112⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭==-⎛⎫+ ⎪⎝⎭; 故答案为:35. 24.(2020·万载县第二中学高三月考(理))已知角α的终边经过点(,6)P x --,且3cos 5α=-,则11sin tan αα+=________. 【答案】12- 【解析】点P 的纵坐标为6-,且3cos 05α=-<.∴角α的终边落在第三象限,4sin 5α∴=-,4tan 3α= 115321sin tan 4442αα∴+=-+=-=-.故答案为:12-. 25.(2020·山东高三专题练习)已知sin 2cos 3sin 5cos αααα-+=-5,那么tan α=________. 【答案】-2316易知cos α≠0,由sin 2cos 3sin 5cos αααα-+=-5,得tan 23tan 5αα-+=-5,解得tan α=-2316.故答案为:-2316。
任意角和弧度制及任意角的三角函数考点及例题讲解
任意角和弧度制及任意角的三角函数考纲解读 1.通过角的变换,判断角所在象限;2.常见的角度与弧度之间的转化;3.已知角的终边求正弦、余弦、正切值;4.利用三角函数线求角的大小或角的范围;5.利用扇形面积公式和弧长公式进行相关计算.[基础梳理]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+2k π,k ∈Z }. 2.弧度与角度的互化(1)1弧度的角:长度等于半径长的弧所对的圆心角. (2)角α的弧度数公式:|α|=lr .(3)角度与弧度的换算:360°=2π rad,1°=π180 rad,1 rad =(180π)°≈57°18′.(4)扇形的弧长及面积公式: 弧长公式:l =α·r . 面积公式:S =12l ·r =12α·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 ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0).(2)几何表示: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 分别叫作角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)=sin α, cos(α+k ·2π)=cos α,tan(α+k ·2π)=tan α(其中k ∈Z ),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.[三基自测]1.单位圆中,200°的圆心角所对的弧长为( ) A .10π B .9π C.9π10 D.10π9答案:D2.若角θ满足tan θ>0,sin θ<0,则角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 答案:C3.弧长为3π、圆心角为34π的扇形半径为________.答案:44.(必修4·4.1例题改编)α终边上一点P (-3,4).则sin α=________,cos α=________,tan α=________.答案:45 -35 -435.(2017·高考全国卷Ⅰ改编)若α的终边过点(3,4),则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=__________. 答案:7210[考点例题]考点一 终边相同的角及象限角|易错突破高考总复习·数学(理)第三章 三角函数、解三角形[例1] (1)若角α满足α=2k π3+π6(k∈Z ),则α的终边一定在( )A .第一象限或第二象限或第三象限B .第一象限或第二象限或第四象限C .第一象限或第二象限或x 轴非正半轴上D .第一象限或第二象限或y 轴非正半轴上(2)已知sin α>0,cos α<0,则12α所在的象限是( )A .第一象限B .第三象限C .第一或第三象限D .第二或第四象限(3)下列与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°+94π(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )[解析] (1)由α=2k π3+π6,k ∈Z ,当k =0时,α=π6,终边在第一象限.当k =1时,α=2π3+π6=5π6,终边在第二象限.当k =-1时,α=-2π3+π6=-π2,终边在y 轴的非正半轴上,故选D.(2)因为sin α>0,cos α<0,所以α为第二象限角,即π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,则π4+k π<12α<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,12α为第一象限角;当k 为奇数时,12α为第三象限角,故选C.(3)由定义知终边相同的角中不能同时出现角度和弧度,应为π4+2k π或k ·360°+45°(k ∈Z ).[答案] (1)D (2)C (3)C [易错提醒][纠错训练]1.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°有相同终边的角可表示为:β=45°+k ×360°(k ∈Z ), 则令-720°<45°+k ×360°<0°, 得-765°<k ×360°<-45°, 解得-765360<k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°2.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________. 解析:在坐标系中画出直线y =3x , 可以发现它与x 轴正半轴的夹角是π3,终边在直线y =3x 上的角的集合为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z考点二 扇形弧长、面积公式的应用|方法突破[例2] (1)(2018·合肥模拟)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,卷一《方田》[三三]:“今有宛田,下周三十步,径十六步.问为田几何?”译成现代汉语其意思为:有一块扇形的田,弧长30步,其所在圆的直径是16步,问这块田的面积是多少(平方步)?( )A .120B .240C .360D .480(2)(2018·太原模拟)已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .sin 2 C.2sin 1D .2 sin 1[解析] (1)由题意可得:S =12×8×30=120(平方步).(2)如图:∠AOB =2弧度,过O 点作OC ⊥AB 于C ,并延长OC 交弧AB 于D .则∠AOD =∠BOD =1弧度,且AC =12AB =1,在Rt △AOC 中,AO =AC sin ∠AOC =1sin 1,即r =1sin 1,从而弧AB 的长为l =α·r =2sin 1.[答案] (1)A (2)C [方法提升][母题变式]将本例(1)改为已知扇形的半径是2,面积为8,则此扇形的圆心角的弧度数是( ) A .4 B .2 C .8D .1解析:设半径为r ,圆心角的弧度数为θ, 由S =12θr 2,得8=12×θ×4,∴θ=4.答案:A考点三 三角函数的定义|模型突破角度1 用三角函数的定义求值[例3] (1)(2018·大同模拟)已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则x的值为________.(2)已知角α的终边在直线y =-3x 上,则10sin α+3cos α的值为________. [解析] (1)∵cos α=-x(-x )2+(-6)2=-x x 2+36=-513,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 2x 2+36=25169,解得x =52.(2)设α终边上任一点为P (k ,-3k ), 则r =k 2+(-3k )2=10|k |. 当k >0时,r =10k , ∴sin α=-3k 10k =-310,1cos α=10kk=10, ∴10sin α+3cos α=-310+310=0;当k <0时,r =-10k , ∴sin α=-3k -10k =310,1cos α=-10k k=-10, ∴10sin α+3cos α=310-310=0.[答案] (1)52 (2)0[模型解法]角度2 三角函数值符号的判断[例4] (1)(2018·怀化模拟)sin 2·cos 3·tan 4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0D .不存在(2)已知点P (cos α,tan α)在第三象限,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] (1)∵π2<2<3<π<4<32π.∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0. ∴sin 2·cos 3·tan 4<0.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ cos α<0,tan α<0,则⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,cos α<0,所以角α的终边在第二象限,故选B.[答案] (1)A (2)B [模型解法]角度3 利用三角函数线比较大小,解不等式[例5] (1)(2018·石家庄模拟)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α[解析] 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可得,AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.[答案] C (2)y =sin x -32的定义域为________. [解析] ∵sin x ≥32,作直线y =32交单位圆于A 、B 两点,连接OA 、OB ,则OA 与OB 围成的区域(图中阴影部分)即为角x 的终边的范围,故满足条件的角x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z[模型解法]形如sin α≥a 或sin α≤a ()a ∈[-1,1]的解,其关键点为: (1)作出sin α=a 的函数线;(2)根据不等式,确定α的转动方向; (3)写出α的区域.[高考类题](2014·高考大纲全国卷)设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >aD .c >a >b解析:∵b =cos 55°=sin 35°>sin 33°=a ,∴b >a . 又∵c =tan 35°=sin 35°cos 35°>sin 35°=cos 55°=b ,∴c >b .∴c >b >a .故选C. 答案:C[真题感悟]1.[考点一、二] (2014·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为( )答案:C2.[考点二、三](2017·高考北京卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=__________.解析:由已知可得,sin β=sin(2k π+π-α)=sin(π-α)=sin α=13(k ∈Z ).1答案:3。
1.2 任意角的三角函数
1.2 任意角的三角函数1. 任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是0r =>,那么s i n ,c o s yx r rαα==,()tan ,0yx xα=≠ 三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关。
2. 三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT. 3.三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)+ + - + - + - - - + + -sin α cos α tan α4. 同角三角函数的基本关系式:(1)平方关系:22221sin cos 1,1tan cos αααα+=+=(2)商数关系:sin tan cos ααα=(用于切化弦) ※平方关系一般为隐含条件,直接运用。
注意“1”的代换 课堂训练: 一.选择题 1.函数y =|sin |sin x x +cos |cos |x x +|tan |tan x x的值域是 ( ) (A){-1,1} (B){-1,1,3} (C) {-1,3} (D){1,3}2.已知角θ的终边上有一点P (-4a ,3a )(a ≠0),则2sin θ+cos θ的值是 ( ) (A) 25(B) -25 (C) 25或 -25(D) 不确定3.设A 是第三象限角,且|sin2A |= -sin 2A ,则2A 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4. sin2cos3tan4的值 ( ) (A)大于0 (B)小于0 (C)等于0 (D)不确定5.在△ABC 中,若cos A cos B cos C <0,则△ABC 是 ( ) (A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)锐角或钝角三角形*6.已知|cos θ|=cos θ, |tan θ|= -tan θ,则2θ的终边在 ( )(A)第二、四象限 (B)第一、三象限(C)第一、三象限或x 轴上 (D)第二、四象限或x 轴上 二.填空题7.若sin θ·cos θ>0, 则θ是第 象限的角; 8.求值:sin(-236π)+cos 137π·tan4π -cos 133π= ; 9.角θ(0<θ<2π)的正弦线与余弦线的长度相等且符号相同,则θ的值为 ;*10.设M =sin θ+cos θ, -1<M <1,则角θ是第 象限角. 三.解答题11.求函数y =lg(2cos x12.求:13sin 330tan()3cos()cos6906ππ︒⋅--⋅︒的值.13.已知:P (-2,y )是角θ终边上一点,且sin θ= -55,求cos θ的值.*14.如果角α∈(0,2π),利用三角函数线,求证:sin α<α<tan α.同步提高 一.选择题1.已知角θ的终边上有一点P (-4a ,3a )(a ≠0),则2sin θ+cos θ的值是 ( ) (A) 25(B) -25 (C) 25或 -25(D) 不确定2.设A 是第三象限角,且|sin2A |= -sin 2A ,则2A 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 3. sin2cos3tan4的值 ( ) (A)大于0 (B)小于0 (C)等于0 (D)不确定4.在△ABC 中,若cos A cos B cos C <0,则△ABC 是 ( ) (A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)锐角或钝角三角形5.已知|cos θ|=cos θ, |tan θ|= -tan θ,则2θ的终边在 ( ) (A)第二、四象限 (B)第一、三象限 (C)第一、三象限或x 轴上 (D)第二、四象限或x 轴上 6.1sin 、1cos 、1tan 的大小关系为 ( ) A .1tan 1cos 1sin >> B .1cos 1tan 1sin >> C .1cos 1sin 1tan >> D .1sin 1cos 1tan >> 7.若α是第一象限角,则ααααα2cos ,2tan,2cos,2sin ,2sin 中能确定为正值的有( )A .0个B .1个C .2个D .2个以上8.下列等式中成立的是( )A .sin (2×360°-40°)=sin40°B .cos (3π+4π)=cos 4πC .cos370°=cos (-350°)D .cos625π=cos (-619π) 9.若θθθ则角且,02sin ,0cos <>的终边所在象限是 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 10.已知αααααtan ,5cos 5sin 3cos 2sin 那么-=+-的值为( )A .-2B .2C .1623 D .-1623 11.y =tan|tan ||cos |cos sin |sin |x x x x x ++的值域是 ( )A .{1,-1}B . {-1,1,3}C . {-1,3}D .{1,3}12.若角α终边上有一点P (-3,0),则下列函数值不正确的是 ( )A .sin α=0B .cos α=-1C .tan α=0D .cot α=013.若α是第三象限角,则下列四个三角函数式中一定为正数的是 ( )A .sin α+cos αB .tan α+sin αC .sin α·sec αD .cot α·sec α14.若α是第一象限角,则ααααα2cos ,2tan,2cos,2sin ,2sin 中能确定为正值的有( )A .0个B .1个C .2个D .2个以上15.式子sin 4θ+cos 2θ+sin 2θcos 2θ的结果是 ( )A .41 B .21 C .23 D .1二、填空题16.已知,24,81cos sin παπαα<<=⋅且则=-ααsin cos . 17.函数y=tan (x -4π)的定义域是 . 18.已知21tan -=x ,则1cos sin 3sin 2-+x x x =___ __. 19. 若sin θ·cos θ>0, 则θ是第 象限的角; 三、解答题20.已知角θ的终边在直线y=-3x 上,求10sin θ+3sec θ的值.21.已知:P (-2,y )是角θ终边上一点,且sin θ= -55,求cos θ的值.1.2 任意角的三角函数 参考答案:课堂训练一、CCDBCD二、7.一、三; 8. 0 ; 9.4π或54π; 10.二、四 三、11.[2k π, 2k π,+2)3π( k ∈Z)12.13.∵sin θ= -55,∴角θ终边与单位圆的交点(cos θ,sin θ)=(,-55) 又∵P (-2, y )是角θ终边上一点, ∴cos θ<0,∴cos θ= -525.14.略.。
知识讲解_任意角的三角函数_基础
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.
举一反三:
【变式1】求证:当 时,sin < <tan 。
【证明】如图,设角 的终边与单位圆相交于点P,单位圆与x轴正半轴的交点为A,过点A作圆的切线交OP的延长线于点T,过点P作PM⊥OA于点M,连接AP,则:
在Rt△POM中,sin =MP;
在Rt△AOT中,tan =AT。
又根据弧度制的定义,有 。
=sin90°+tan45°+tan45°+cos0°=4。
【总结升华】在弧度制下,与角 终边相同的角为 ,k∈Z,在角度制下终边相同的角为k·360°+ ,k∈Z。利用公式化简或求值时要熟记特殊角的函数值。
举一反三:
【变式1】计算:
(1)
(2)sin1170°+tan405°+cos720°。
【答案】(1) (2)3
【解析】如图所示:在直角坐标系中,作出单位圆,把角 的顶放到原点,角的始边放到x轴的正半轴上.
设 的终边与单位圆的交点为B,单位圆和x轴的正半轴的交点为A,再作BM⊥x轴,M为垂足,则有BM=sin ,OM=cos ,OA=1.
(1)在单位圆中 时,在[0,2π]的角度是 ,或 ,
所以 取值范围为: ,或 ,k∈Z.
∴ 为第一、三象限角,
∴ 为第三象限角,即 角的集合为: .
(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.。
三角函数基础知识复习1
三角函数基础知识复习(一)一、任意角:知识点1、角的概念的推广:1、“旋转”形成角(角包括顶点、始边、终边);2、角的分类:正角、负角、零角(逆时针、顺时针、没有旋转)。
例1、(1)钟表经过10分钟,分针转了______度;(2)若将钟表拨慢10分钟,则时针转了______度,分针转了______度。
知识点2、象限角和轴线角:1、象限角:角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角;2、轴线角:如果角的终边在坐标轴上,则这个角叫轴线角,它不属于任何象限。
如:00,900,1800,2700,3600,-900,-1800,-3600,等等。
例2、(1)3700位于第___象限;(2)-1200位于第___象限;(3)2900位于第___象限;(4)-2600位于第____象限;(5)4弧度的角位于第___象限。
例3、A={小于900的角},B={第一象限的角},则A∩B=()A、{锐角}B、{小于900的角}C、{第一象限的角}D、以上都不对例4、已知集合A={α|α=k·900-360,k∈Z},B={β|-1800<β<1800},则A∩B=()A、{-360,540} B、{-1260,1440} C、{-1260,-360,540,1440} D、{-1260,540}知识点3、终边相同的角:所有与α终边相同的角(包括α本身在内)构成一个集合, 这个集合可表示为{β|β=________________________},终边相同的角相差3600的整数倍。
例5、已知角α=450,则在区间[-7200,00]内且与α终边相同的角是____________________。
例6、已知α是第二象限的角,且2α与7α的终边相同,则α=________________________。
例7、用描述法写出下列角的集合:(1)第一象限的角___________________;(2)第二象限的角___________________;(3)第三象限的角___________________;(4)第四象限的角___________________;(5)x轴正半轴上的角________________;(6)x轴负半轴上的角_____________________;(7)x轴上的角_______________;(8) y轴正半轴上的角_________________;(6)y轴负半轴上的角___________________________;(7)y轴上的角________________;(8)坐标轴上的角______________________________。
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三条有向线段的位置:
正弦线为 的终边与单位圆的交点到 轴的垂直线段;
余弦线在 轴上;
正切线在过单位圆与 轴的正方向的交点的切线上;
三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外.
【典型例题】
类型一:三角函数的定义
例1.已知角 的终边经过点P(-4a,3a)(a≠0),求sin ,cos ,tan 的值.
【思路点拨】先根据点P(-4a,3a)求出OP的长;再分a>0,a<0两种情况结合任意角的三角函数的定义即可求出结论
【答案】 , , 或 , ,
【解析】 .
若a>0,则 =5a, 是第二象限角,则
,
,
,
若a<0,则 =-5a, 是第四象限角,则
, , .
【总结升华】本题主要考查三角函数的定义和分类讨论的思想.三角函数值的大小与点在角的终边上的位置无关,只与角的大小有关.要善于利用三角函数的定义及三角函数的符号规律解题.
举一反三:
【变式1】已知角 的终边在直线 上,求sin ,cos ,tan 的值.
【答案】 或
【解析】因为角 的终边在直线 上,
所以可设 为角 终边上任意一点.
则 (a≠0).
若a>0,则 为第一象限角,r=2a,所以
,
,
.
若a<0,则 为第三象限角,r=-2a,所以 , , .
类型二:三角函数的符号
举一反三:
【变式1】求证:当 时,sin < <tan .
【证明】如图,设角 的终边与单位圆相交于点P,单位圆与x轴正半轴的交点为A,过点A作圆的切线交OP的延长线于点T,过点P作PM⊥OA于点M,连接AP,则:
在Rt△POM中,sin =MP;
在Rt△AOT中,tan =AT.
又根据弧度制的定义,有 .
例5.求函数 的定义域.
【思路点拨】要使式子有意义,则必须使被开方数大于等于零,然后再解三角不等式.
【答案】
【解析】由题意得 .
由图可知:
sin x≥0时,角x的终边落在图中横线阴影部分;
tan x≤1时,角x的终边落中图中竖线阴影部分.
从终边落在双重阴影部分的角中排除使 的角即为所求.
∴该函数的定义域为:
任意角的
【学习目标】
1.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义,能由三角函数的定义求其定义域、函数值的符号.
2.理解单位圆、正弦线、余弦线、正切线的概念及意义.
3.会应用三角函数的定义解决相关问题.
【要点梳理】
要点一:三角函数定义
设 是一个任意角,它的终边与半径是 的圆交于点 ,则 ,那么:
故满足条件的角 的集合为 .
(2)作直线 交单位圆于C、D两点,连接OC与OD,则OC与OD围成的区域如上图②中阴影部分,即为角 的终边的范围.
故满足条件的角 的集合为 .
【总结升华】利用单位圆中三角函数线,可以非常直观方便地求出形如 或 的三角函数的角的范围,起到“以形助数”的作用.
类型四:三角函数定义域的求法
(2)比较sin1155°与sin(―1654°)的大小.
【答案】(1)略(2)>
【解析】(1)①作直线 交单位圆于P、Q两点,则OP与OQ为角 的终边,如下图①.
②作直线 交单位圆于M、N两点,则OM与ON为角 的终边.如下图②.
③在直线x=1上截取AT=2,其中点A的坐标为(1,0),设直线OT与单位圆交于C、D两点,则OC与OD为角 的终边.如下图③.
(1) 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 .
要点诠释:
(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)三角函数符号是一个整体,离开 的sin、cos、tan等是没有意义的,它们表示的是一个比值,而不是sin、cos、tan与 的积.
【总结升华】(1)三角函数线可以用来求出满足形如 的三角函数的角 的终边,这是解三角不等式及求三角函数定义域时常用到的.
(2)第(2)题主要考查公式一及单位圆中三角函数的应用,首先利用公式将1155°和1654°分别变化到0°~360°的角,然后在同一单位圆中作出它们的三角函数线,利用三角函数线即可比较出大小.
(2)先化成0°~360°间的角的三角函数.
sin1155°=sin(3×360°+75°)=sin75°,
sin(-1654°)=sin(-5×360°+146°)=sin146°.
在单位圆中,分别作出sin75°和sin145°的正弦线M2P2,M1P1(如图).
因为M1P1<M2P2,所以sin1155°>sin(-1654°).
∴ (k∈Z).
∴函数的定义域为 .
易知S△POA<S扇形POA<S△AOT,
即 ,
即sin < <tan .
例4.在单位圆中画出满足下列条件的角 的终边范围,并由此写出角 的集合:
(1) ;(2) .
【思路点拨】利用单位圆中的三角函数线去解.
【解析】(1)作直线 交单位圆于A、B两点,连接OA、OB,则OA与OB围成的区域,如下图①中阴影部分,即为角 的终边的范围.
∴tan120°·sin269°>0.
(3)∵191°是第三象限的角,
∴tan191°>0,cos191°<0,∴tan191°―cos191°>0.
举一反三:
【变式1】确定下列各三角函数值的符号.
(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) ,其中 是第二象限角.
【答案】(1)正(2)正(3)正(4)正(5)正(6)负
(2)因为 为第二象限,所以sin >0,cos <0,tan <0,所以3sin cos +2tan <0.
(3)因为sin <0,所以 为第三或第四象限角,
又cos >0,所以 为第一或第四象限角,
所以 为第四象限角.
类型三:三角函数线的应用
例3.(1)在单位圆中画出适合下列条件的角 的终边.
① ;② ;③tan =2;
要点二:三角函数在各象限的符号
三角函数在各象限的符号:
在记忆上述三角函数值在各象限的符号时,有以下口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
要点诠释:
口诀的含义是在第一象限各三角函数值为正;在第二象限正弦值为正,在第三象限正切值为正,在第四象限余弦值为正.
要点三:单位圆中的三角函数线
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.
【变式2】(1)若sin =―2cos ,确定tan 的符号;
(2)已知 为第二象限角,判断3sin cos +2tan 的符号;
(3)若sin <0,cos >0,则 是第几象限角?
【答案】(1)负(2)负(3)四
【解析】(1)由sin =―2cos ,知sin 与cos 异号,故 是第二或第四象限角.当 是第二象限角时,tan <0;当 是第四象限角时,tan <0.综上知,tan <0.
例2120°·sin269°;(3)tan191°-cos191°.
【答案】(1)正(2)正(3)正
【解析】(1)因为 ,且 是第三象限角,所以 是第三象限角.所以 .
(2)∵120°是第二象限的角,∴tan120°<0.
∵269°是第三象限的角,∴sin269°<0.
.
【总结升华】(1)在求三角函数定义域时,一般应转化为不等式(组),利用数轴或三角函数线解三角不等式是最常用的方法,因此必须牢固掌握三角函数的画法及意义.(2)不可忽略正切函数自身的定义域 .
举一反三:
【变式1】求函数 的定义域:
【答案】
【解析】要使函数有意义,需tan x≠0,
∴ (k∈Z)且x≠kπ(k∈Z)