1.4.2 单位圆与周期性
单位圆与周期性
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高中数学必修4导学案2014-2015学年第一学期 高二年级 班 姓名: 编写者: 使用时间2018-9-2课题 :§1.4.2单位圆与周期性 1 课时 学习目标:1、知识与技能(1)理解正弦函数、余弦函数的几何意义;(2)会利用单位圆研究正弦函数、余弦函数的周期性. 2、过程与方法通过研究正弦函数、余弦函数的几何意义,利用单位圆研究正弦函数、余弦函数的周期性. 3、情感态度与价值观通过单位圆的学习,建立数形结合的思想,激发学习的学习积极性;培养学生分析问题、解决问题的能力.学习重点:周期性及一般函数周期性的定义. 学习难点:会求简单函数的周期性. 基础达标:1、终边相同的角的正、余弦值间的关系(1)sin(2) ,()x k k Z π+=∈; (2)cos(2) ,()x k k Z π+=∈. 2、周期函数的定义(1)一般地,对于函数()f x ,如果存在 ,对定义域内的 值,都有 ,则称()f x 为周期函数, 称为这个函数的周期.(2)特别地,正弦函数、余弦函数是周期函数,称 是正弦函数、余弦函数的周期.其中 是正弦函数、余弦函数正周期中最小的一个,称为 .合作交流:1、求值:(1)sin(1320)cos1110cos(1020)sin 750cos 495-︒︒+-︒︒+︒(2)2317cos()34ππ-+2、若()f x 是R 上周期为5的奇函数,且满足(1)1f =,(2)2f =,求(3)(4)f f -的值.思考探究:1、由于sin()sin 424πππ+=,所以2π是()sin f x x =的一个周期,对吗?2、所有的周期函数都有最小正周期吗?达标检测:1、下列说法不正确的是( ) A.只有个别的x 值或只差个别的x 满足()()f x T f x +=或不满足都不能说T 是()y f x =的周期B.所有周期函数都存在最小正周期C.周期函数的周期不止一个,若T 是周期,则kT()k N +∈一定也是周期D.周期函数的定义域一定是无限集,而且定义域一定无上界或者无下界2、25sin 6π=( )A.12-B.32C.12 D.32-3.下列说法中正确的是( ) A .当2x π=时,sin()sin 6x x π+≠,所以6π不是()sin f x x =的周期 B .当512x π=时,sin()sin 6x x π+=,所以6π是()sin f x x =的一个周期 C .-2π不是y =sin x 的周期 D .π是y =cos x 的一个周期4、角α的终边经过点(,4)P b -且3cos 5α=-,则b 的值为( ) A. 3 B. -3 C. 3± D. 5 5、下列函数是周期函数的是( ) ①()f x x =;②()2x f x =;③()1f x =;④1,()0为有理数,为无理数x f x x ⎧=⎨⎩.A.①②B.③C.③④D.①②③④6、角α的终边上有一点()(,),0且P a a a R a ∈≠,则cos α的值是( )A.22 B.22- C.22± D.1 7、sin390 ︒=,cos390 ︒=,390°终边与单位圆交点P 的坐标为________.8、若偶函数()y f x =是以4为周期的函数,且在区间[]6,4--上是减函数,则在上[]0,2的单调性是学习小结:学后反思:。
1.4.2单位圆与周期性
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4、2 单位圆与周期性(导学案)使用说明:1.先精读教材,勾画出本节内容的基本概念,找出问题并进行标注,然后再精读教材完成本学案;2.要求独立完成预习案.【学习目标】⒈理解周期性概念的形成。
⒉周期函数概念的加深理解。
⒊正弦、余弦函数的周期性。
【学习重点和难点】重点:正弦、余弦函数的周期性。
难点:求函数的最小正周期。
【预习案】复习知识当角α的终边分别在第一、二、三、四象限时,正弦函数值、余弦函数值的正负号:象限三角函数第一象限第二象限第三象限第四象限αsinαcos教材助读1.终边相同的角的正弦函数值、余弦函数值相等,即_________________________,_________________________。
2.课前自主学习⑴一般地,对于函数()x f,如果存在非零实数T,对定义域内的_______________一个x值都有_________________________,我们就把()x f称为周期函数,____________称为这个函数的周期。
如果在周期函数()x f的所有周期中存在一个最小正数,那么这个最小正数叫做()x f的最小正周期。
⑵若周期函数()x f的一个周期是T(T≠0),则___________________也为()x f的周期。
⑶正弦函数、余弦函数的周期为_____________________,最小正周期为________________。
预习自测1.函数()2xxf=满足()()3f63f-=+-,这个函数是不是以6为周期的周期函数,为什么?2.函数sinxy=是周期函数,且⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+4f24fπππ,为什么2π不是它的周期?【探究案】基础知识探究1.已知函数)(xf)(Rx∈是周期为3的奇函数,且f(-1)=a,则f(7)=_________2.已知函数)(xf是R上的奇函数,且f(1)=2,f(x+3)=f(x) ,求f(8).3.已知角α为第二象限角,求:(1)角2α是第几象限的角;(2)角α2终边的位置。
高中数学 1.4.2 单位圆与周期性课件1(新版)北师大版必修4
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分别是O P 1 、O P 2 .
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题型三 利用三角函数线求角的范围
解析:如图所示,先作出直线 y 3 ,与单位圆
2
有两个不同的交点P1、P2,则满足条件α的终边有两
个 ,分别是 OP1、OP2,在
. 或 2 33
y
3 2
0 2 内,yα的值 为
P2
P1
M2 O M1
x
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3) 有向线段OM是余弦线.
4) 设单位圆与x轴的非负半轴交于点A(1,0),过点A作
垂线与角α的终边(或其反向延长线)交于点T,则有
向线段AT就是正切线.
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题型二 利用三角函数线比较函数值的大小
例2.利用三角函数线比较三角函数值的大小
(1) s i n 5 与 s i n 7 (2) c o s 5 与 c o s 7(3) t a n 5 与 t a n 7
46
46
46
y
解:
T1
M2 M1
P2
o
T2
Ax
(1)
sin5
4
sin7
6
(2) cos5 cos7
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自主探究
1.在初中,我们知道锐角三角函数可以看成线段 的比,那么,任意角的三角函数是否也可以看 成是线段的比呢?
不能,因为任意角的三角函数有正负.
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6
自主探究
2.在三角函数定义中,是否可以在角 α的终边上 取一个特殊点使得三角函数值的表达式更为简 单? 可以,特殊点取角α的终边与单位圆的交点.
河南省确山县第二高级中学高一数学北师大版必修4《1.4.2单位圆与周期性》教案
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确山二高 年级 学科共案时 间: 星 期:主 备 人:王 仟 使用人:【教学主题】单位圆与周期性【教学目标】:1.掌握正弦、余弦函数的定义,理解正弦函数、余弦余数都是周期函数.2.会利用正、余弦函数的周期性把求任意角的正、余弦值转化为0°~360°求值.【知识梳理】1.三角函数的定义域正弦函数y =sin x 的定义域是R ;余弦函数y =cos x 的定义域是R .2.正、余弦函数的周期性sin(α+k ·2π)= ,k ∈Z ;cos(α+k ·2π)= ,k ∈Z .由此我们可以得到如下结论:(1)正弦函数、余弦余数都是周期函数,2k π (k ∈Z 且k ≠0)都是它们的周期.(2)终边相同的角的同一三角函数的值3.周期函数的有关概念(1)周期函数的定义对于函数f (x ),如果存在 实数T ,任取定义域内的任意一个x 值,都有 =f (x ),那么函数f (x )就称为周期函数,T 称为这个函数的 .(2)最小正周期2π是正弦函数、余弦函数正周期中最小的一个,称为最小正周期.【典型例题】要点一:单位圆及其应用例1:根据下列三角函数值,作出角α的终边,然后求角α的取值集合.(1)sin α=12; (2)cos α=12. 解:(1)已知角α的正弦值,可知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,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}.(2)因为角α的余弦值为12,所以在x 轴上取点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,过该点作x 轴的垂线,交单位圆于P 1、P 2两点,OP 1,OP 2是所求角α的终边,α的取值集合为{α|α=2k π±π3,k ∈Z }规律方法:(1)确定已知角的终边,对于以后研究三角函数很有用处.(2)利用单位圆,可以非常直观方便地求出形如sin x ≥m 或sin x ≤m 的三角函数的角的范围,起到“以形助数”的作用.跟踪演练1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. 解:(1)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①阴影部分)即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为{α|2k π+π3≤α≤2k π+23π,k ∈Z }.(2)作直线x =-12交单位圆于C 、D 两点,连接OC 、OD ,则OC 与OD 围成的区域(图②阴影部分)即为角α终边的范围,故满足条件的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z 要点二:利用周期求值例2:求下列角的三角函数值.(1)cos(-1 050°);(2)cos 193π;(3)sin(-314π). 解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴-1 050°的角与30°的角终边相同,∴cos(-1 050°)=cos 30°=32;(2)∵193π=3×2π+π3,∴角193π与角π3的终边相同, ∴c os 193π=cos π3=12; (3)∵-314π=-4×2π+π4, ∴角-314π与角π4的终边相同, ∴sin(-314π)=sin π4=22. 规律方法:利用周期性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”.同时要熟记特殊角的三角函数值.跟踪演练2:求下列各式的值.(1)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154π+cos 253π+cos(-103π); (2)sin 810°+cos 765°-sin 1 125°+cos 180°+sin(-2 010°).解:(1)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+cos ⎝⎛⎭⎪⎫-4π+23π=sin π4+cos π3+cos 23π =22+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=22. (2)原式=sin(2×360°+90°)+cos(2×360°+45°)-sin(3×360°+45°)+cos 180°+sin(-6×360°+150°)=sin 90°+cos 45°-sin 45°+cos 180°+sin 150°=1+22-22+(-1)+12=12. 要点三:周期求法 例3:求下列三角函数的周期:(1)y =3cos x ,x ∈R (2)y =sin 2x ,x ∈R (3)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6 ,x ∈R . 解:(1)∵3cos(x +2π)=3cos x ,∴自变量x 只要并且至少要增加到x +2π,函数y =3cos x ,x ∈R 的值才能重复出现,所以,函数y =3cos x ,x ∈R 的周期是2π.(2)∵sin(2x +2π)=sin 2(x +π)=sin 2x ,∴自变量x 只要并且至少要增加到x +π,函数y =sin 2x ,x ∈R 的值才能重复出现, 所以,函数y =sin 2x ,x ∈R 的周期是π.(3)∵2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12x +4π-π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6+2π=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6, ∴自变量x 只要并且至少要增加到x +4π,函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6,x ∈R 的值才能重复出现,所以,函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x -π6,x ∈R 的周期是4π. 跟踪演练3求下列函数的周期:(1)y =cos 2x ;(2)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π3;(3)y =|cos x |. 解:(1)T =2π2=π; (2)T =2π⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12=4π;(3)T =2π×12=π. 规律方法:对于形如函数y =A sin(ωx +φ),ω≠0时的周期求法常直接利用T =2π|ω|来求解,对于y =|A sin ωx |的周期情况常结合图象法来求解.。
陕西省西安市第一中学北师大版高中数学必修4教案:1.4.2单位圆与周期性
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§4.2 单位圆与周期性教学目标1.知识与技能(1)会利用单位圆认识和理解正弦函数、余弦函数的周期性;(2)理解周期函数的定义。
2.过程与方法由于我们已将角推广到任意角的情况,而且一般都是把角放在平面直角坐标系中,利用单位圆的独特性,充分理解正弦函数和余弦函数的周期性。
同时感受利用单位圆研究三角函数是高中数学中的一种重要方法。
3.情感态度与价值观通过本节的学习,使同学们对三角函数的概念有了一个新的认识;在由锐角的三角函数推广到任意角的三角函数的过程中,体会特殊与一般的关系,形成一种辩证统一的思想;通过单位圆的学习,建立数形结合的思想,激发学习的学习积极性;培养学生分析问题、解决问题的能力。
教材分析在直角坐标系的单位圆中,角α的终边与单位圆的交点P的位置随α的变化而变化,由此可看出正弦函数、余弦函数的周期性。
教材在分析了正弦函数值、余弦函数值均是随角的变化而呈周期性变化后,归纳出了周期函数的概念,并给出了定义。
教材重点研究了正弦函数、余弦函数的周期性,而对一般的周期函数不作研究。
教学重点1.任意角的三角函数两个定义的应用;2.周期函数的概念教学难点1.三角函数定义的灵活应用;2. 理解周期函数的概念教学方法与手段学生对三角函数定义的灵活应用有一定难度,教师应以数形结合为引导,启发学生利用定义解题的关键是求出角α终边与单位圆的交点坐标。
另外,周期函数的概念的理解对学生有较高的要求,建议教师从特殊出发,引导学生自己独立发现规定自变量的任意性的合理性。
教学过程一、复习回顾:1.任意角的三角函数是如何定义的?体现什么数学思想?2.利用单位圆定义任意角的三角函数的正、余弦函数有什么优点?体现什么数学思想?从中可以发现正、余弦函数有什么关系?利用角α终边上一点(5,12)P -分别求sin ,cos ,tan ααα来回答问题1和问题2.(1)改为已知角α终边上一点(5,12)(0)P k k k ->,如何求ααcos ,sin ?(2)改为已知角α终边上一点(5,12)(0)P k k k -<,如何求ααcos ,sin ?(3)改为已知角α终边上一点(5,12)(0)P k k k -≠,如何求ααcos ,sin ?3.正弦、余弦函数的定义域是什么?你是如何得到三角函数定义域的?4.正弦、余弦函数在四个象限的符号是怎样的?正弦一二为正三四为负,余弦一四为正二三为负。
高中数学北师大版必修4《第1章44.2单位圆与周期性》课件
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2
1.任意角的正弦、余弦函数的定义 (1)单位圆的定义 在直角坐标系中,以_坐__标__原__点__为圆心,以 _单__位__长__度___为半径的圆,称为单位圆. (2)如图所示,设 α 是任意角,其顶点与原点重合,始边与 x 轴 _非_负__半__轴__重合,终边与单位圆 O 交于点 P(u,v),那么:
[提示] 2π,4π,6π,-2π,…等都是函数的周期.
1.已知 P(3,4)是终边 α 上一点,则 sin α 等于( )
3
4
A.4
B.3
4
3
C.5
D.5
C [∵r= 32+42=5,∴sin α=45.]
9
2.已知角 α 的终边上一点的坐标为sin
23π,cos
23π,则角
α的
最小正值为( )
18
所以 kπ<α<kπ+2π(k∈Z). 当 k 为偶数时,设 k=2m(m∈Z),有 2mπ<α<2mπ+π2(m∈Z); 当 k 为奇数时,设 k=2m+1(m∈Z), 有 2mπ+π<α<2mπ+32π(m∈Z).所以 α 为第一或第三象限角.又 由 cos α<0,可知 α 为第三象限角.
数学人教版 高中数学
4.2 单位圆与周期性
学习目标
核心素养
1.通过学习任意角的正弦、余弦 1.理解任意角的正弦、余弦的定
的定义及周期函数的定义,培养 义及其应用.(重点)
数学抽象素养. 2.掌握同角的正弦、余弦函数
2.通过正弦、余弦定义的应用 值间的关系.(重点)
及同角的正弦、余弦函数值间的 3.理解周期函数的定义.(难点)
26
=f-π3+fπ4
=-fπ3+fπ4
1.4.2单位圆与周期性 课件高中数学必修4(北师大版)
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本 课 时 栏 目 开 关
1.4.2
探究点三 正、余弦函数的周期性 由任意角的三角函数的定义可以知道, 终边相同的角的同一 三角函数值相等 .由此得到正弦函数和余弦函数的周期性 . sin(k· 360° + α)= sin α ,cos(k· 360° +α)= cos α ,k∈Z. 或者: sin(2kπ+ α)= sin α, cos(2kπ+α)= cos α,k∈ Z. 这组公式的作用是将求任意角的三角函数值转化为求 0° ~ 360° 的三角函数值 .
本 课 时 栏 目 开 关
1.4.2
1.三角函数线 如图, 设单位圆与 x 轴的正半轴交于点 A, 与角 α 的终边交 于 P 点.过点 P 作 x 轴的垂线 PM,垂足为 M.单位圆中的有 向线段 MP 、OM .分别叫作角 α 的正弦线、余弦线.记作: sin α= MP ,cos α= OM .
本 课 时 栏 目 开 关
作垂线,垂足为 M,则由垂足 M 指向点 P 的有向线段 MP 就叫作 α 的正弦线,位于 x 轴上,由原点指向垂足 M 的有 向线段 OM 就是 α 的余弦线.
过点 A(1,0)作单位圆的切线,切线与角 α 的终边或其反向延 长线交于点 T,则由 A 指向交点 T 的有向线段 AT 就叫角 α 的正切线.
本 课 时 栏 目 开 关
问题 4 若 α 为第一象限角,证明 sin α+cos α>1.
证明 设角 α 的终边与单位圆交于点 P, 过 P 作 PM⊥x 轴, 垂足为 M,则 sin α=MP,cos α=OM,OP=1. 在 Rt△OMP 中,由两边之和大于第三边得 MP+OM>OP, 即 sin α+cos α>1.
柞水高中数学第一章三角函数1.4.2单位圆与周期性学案北师大版必修4
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单位圆与周期性班级 姓名 组号【学习目标】1.理解周期函数的概念,会利用单位圆研究正、余弦函数的周期性;2.通过自主学习,合作探究,学会初步应用周期函数定义和性质分析和解决与周期有关的一些简单问题【学习重点】 周期函数的定义和正弦、余弦函数的周期;【学习难点】 周期函数定义及运用定义求函数的周期。
【学习过程】一、自主学习认真阅读课本,练习课本及学案上相应习题。
然后据此总结归纳:1、终边相同的角的正弦函数值相等,即------------------------------------;余弦函数值相等,即, 。
2、函数的周期性(1)定义: 对于函数)(x f ,如果存在非零实数T ,对定义域内的________一个x 恒有______________,那么函数)(x f 是周期函数,___________称为这个函数的周期。
如果在周期函数)(x f 的所有周期中存在一个最小正数,那么这个最小正数叫做)(x f 的 正周期。
(2)性质:若函数f(x)是周期函数,周期为T ,则kT(k 是整数)也是函数f(x)的周期,即:---------------------------------------------------------3、正弦函数y=sinx 、余弦函数y=cosx 都是--------,他们的周期为___________________,最小正周期为_____________。
4、自主检测(1)函数2)(x x f = 满足)3()63(-=+-f f ,这个函数是不是以6为周期的周期函数?(2) 函数x y sin =是周期函数,且⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+4f 24f πππ,为什么2π不是它的周期?二、合作探究1、求下列三角函数值:(1)cos(-10500) ; (2)sin(-π431)2、(1).已知函数()()f x x R ∈是周期为3的奇函数,且f(-1)=a,求f(7)。
高中数学第一章三角函数1.4.2单位圆与周期性1.4.3单位圆与正弦函数、余弦函数的基本性质课件北师大版必修4

基本性质
【知识提炼】 1.终边相同的角的正、余弦函数 (1)sin(x+k·2π)=_s_i_n_x_; (2)cos(x+k·2π)=_c_o_s_x_,k∈Z.
2.周期性 (1)条件: ①对于函数f(x)存在_非__零__常__数__T; ②对于定义域内的任意一个x值都有f(x+T)= _f_(_x_)_. (2)结论: ①函数f(x)为周期函数; ②_T_为函数的周期.
(3)对于正弦函数与余弦函数来说,它们的定义域均是全体实数,但并 不能说它们是增函数或减函数,而只能说在某个区间内是增加的或减 少的. (4)正弦函数的最值在单位圆与y轴的交点处取得,而余弦函数的最值 则在单位圆与x轴的交点处取得,要注意区分.
【题型探究】
类型一 函数周期性的应用
【典例】1.(2015·南安高一检测)cos 1 110°的值为 ( )
【解析】因为f(x)是周期为4的函数,所以f(-3)=f(-3+4)
=f(1)= 1 . 2
答案: 1 2
【知识探究】 知识点1 周期函数 观察图形,回答下列问题:
问题1:周期函数的定义域有什么特点? 问题2:周期函数的函数值、图像有什么样的特征?
【总结提升】 对于周期函数的四点认识 (1)对于定义域内的任意x,都有x+T属于定义域; (2)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,不一定有最 小正周期; (3)如果T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,且n≠0)也是函数的周期. (4)每相隔周期的整数倍,图像要重复出现.
3.函数y=2sinx在区间 [ , 5 ] 上的值域是________.
【解析】当x∈
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思考:设α 是一个任意的象限角,那么当α 在
第一、二、三、四象限时,sinα 的取值
符号分别如何?cosα ,tanα 的取值符号
分别如何?
三角函数
第一象限
第二象限
第三象限 第四象限
sin
+
+ -
-
+ -
cos
tan
+ +
+
探究点2
终边相同的角的三角函数值
思考:如果角α 与β 的终边相同,那么sinα 与sinβ 有什 么关系?cosα 与cosβ 有什么关系?tanα 与tanβ 有什么 关系? 终边相同的角的同一三角函数的值相等.
1.4.2 单位圆与周期性
1.进一步巩固任意角的三角函数的定义;
2.掌握三角函数的诱导公式一;(重点)
三角函数的定义 设α 是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),
sin y
cos x
y tan (x 0) x
α 的终边 P(x,y)·
y
O
x
探究点1
三角函数值的符号
公式一:
sin( k 2) sin ,
cos( k 2) cos ,
tan( k 2) tan ,
k Z.
可以把求任意角的三角函数值的函数值的问题.
例3.求下列三角函数值
(2) cos 9 ; 4 11 3 tan( ). 6
2.诱导公式一
3.三角函数线
把别人的幸福当做自己的幸福,把鲜花奉
献给他人,把棘刺留给自己!
——巴尔德斯
解:
9 2 (2) cos cos( 2)= cos = ; 4 4 4 2 11 3 (3) tan( ) tan( 2)= tan = . 6 6 6 3
根据终边相同的 角的同名三角函 数值相等,转化 为特殊角求值.
10 )=( C ) . 1. tan(3
1 4.在[0,2π ]上满足sinx 的x的取值范围是( B ) 2
A. 0, 6 2 C. , 6 3
5 B. , 6 6 5 D. , 6
1.三角函数的符号 “一全正,二正弦,三正切,四余弦”.
3 A. 3
3 B. 3
C. 3
D. 3
. 2. 若 sin θ cos θ 0, 则θ是( B )
A.第一、二象限角 C.第一、四象限角 B.第一、三象限角 D.第二、四象限角
1 3.若 cos θ ,且θ [, ],则θ的范围是( A ). 2
A. - , 3 3 B. - , 6 6 C. - , 6 3 D. - , 3 6