必修四导学案
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按________________形成的角
零角
一条射线________________,称它形成了一个零角
2.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,那么,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是______________.如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.
8.若角α的终边与角的终边关于直线y=x对称,且α∈(-4π,4π),则α=____________.
三、解答题
9.用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(包括边界,如图所示).
10.如右图,已知扇形OAB的中心角为4,其面积为2cm2,求扇形的周长和弦AB的长.
α终边所在的象限
角α的集合
第一象限
第二象限
第三象限
第四象限
对点讲练
知识点一终边相同的角与象限角
例1 在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几50°15′.
回顾归纳解答本题可先利用终边相同的角的关系:β=α+k·360°,k∈Z,把所给的角化归到0°~360°范围内,然后利用0°~360°范围内的角分析该角是第几象限角.
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=____________},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与____________的和.
4.终边落在坐标轴上角的集合
终边所在的位置
角的集合
x轴正半轴
x轴负半轴
x轴
y轴正半轴
y轴负半轴
y轴
自主探究
终边落在各个象限的角的集合.
变式训练2如图所示,写出终边落在阴影部分的角的集合.
知识点三角的象限的判断
例3 已知α是第二象限角,试确定2α,的终边所在的位置.
回顾归纳若已知角α是第几象限角,判断,等是第几象限角,主要方法是解不等式并对k进行分类讨论.考查角的终边的位置.
变式训练3已知α为第三象限角,则所在的象限是()
A.第一或第二象限B.第二或第三象限
§1.2任意角的三角函数
1.2.1任意角的三角函数(一)
自主学习
知识梳理
1.任意角三角函数
(1)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),那么:
①y叫做α的______,记作______,即sinα=y;
②x叫做α的________,记作______,即cosα=x;
易知:度数×rad=弧度数,弧度数×°=度数.
3.在弧度制下,扇形的弧长公式及面积公式都得到了简化,具体应用时,要注意角的单位取弧度.
课时作业
一、选择题
1.与30°角终边相同的角的集合是()
A.
B.{α|α=2kπ+30°,k∈Z}
C.{α|α=2k·360°+30°,k∈Z}
D.
2.集合A=与集合B={α|α=2kπ±,k∈Z}的关系是()
(3)=________度.
知识点二利用弧度制表示终边相同的角
例2 把下列各角化成2kπ+α(0≤α<2π,k∈Z)的形式,并指出是第几象限角:
(1)-1500°;(2);(3)-4.
回顾归纳在同一问题中,单位制度要统一.角度制与弧度制不能混用.
变式训练2将-1485°化为2kπ+α(0≤α<2π,k∈Z)的形式是________.
变式训练3一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数.
1.角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立起一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.
2.解答角度与弧度的互化问题的关键在于充分利用“180°=πrad”这一关系式.
变式训练1已知角θ的终边上一点P(x,3) (x≠0),且cosθ=x,求sinθ,tanθ.
知识点二判断三角函数值的符号
例2 判断下列各式的符号:
(1)sinα·cosα(其中α是第二象限角);
(2)sin285°cos(-105°);
(3)sin3·cos4·tan.
回顾归纳准确确定三角函数值中角所在象限是基础,准确记忆三角函数在各象限的符号是解决这类问题的关键.可以利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来记忆.
(2)弧度制:把长度等于__________的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作________.
(3)角的弧度数求法:如果半径为r的圆的圆心角α所对的弧长为l,那么l,α,r之间存在的关系是:__________;这里α的正负由角α的____________________决定.正角的弧度数是一个________,负角的弧度数是一个________,零角的弧度数是______.
变式训练1判断下列角的终边落在第几象限内:
(1)1400°;(2)-2010°.
知识点二终边相同的角的应用
例2 已知,如图所示,
(1)写出终边落在射线OA,OB上的角的集合;
(2)写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.
回顾归纳解答此类题目应先在0°~360°上写出角的集合,再利用终边相同的角写出符合条件的所有角的集合,如果集合能化简的还要化成最简.
C.k·360°+45°,k∈ZD.k·180°+45°,k∈Z
2.若α=45°+k·180°(k∈Z),则α的终边在()
A.第一或第三象限B.第二或第三象限
C.第二或第四象限D.第三或第四象限
3.若角α与β的终边相同,则α-β的终边落在()
A.x轴的正半轴B.x轴的负半轴
C.y轴的正半轴D.y轴的负半轴
2.正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号
3.诱导公式一
终边相同的角的同一三角函数的值________,即:
sin(α+k·2π)=________,cos(α+k·2π)=________,
tan(α+k·2π)=________,其中k∈Z.
自主探究
利用任意角三角函数的定义推导特殊角的三角函数值.
知识点三弧长、扇形面积的有关问题
例3 已知一扇形的周长为40cm,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
回顾归纳灵活运用扇形弧长公式、面积公式列方程组求解是解决此类问题的关键,有时运用函数思想、转化思想解决扇形中的有关最值问题,将扇形面积表示为半径的函数,转化为r的二次函数的最值问题.
变式训练2(1)若sinαcosα<0,则α是第______象限角.
(2)代数式:sin2·cos3·tan4的符号是________.
知识点三诱导公式一的应用
例3 求下列各式的值.
(1)cos+tan;
(2)sin(-1320°)cos1110°+cos(-1020°)sin750°+tan495°.
A.A=BB.A⊆B
C.B⊆AD.以上都不对
3.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.D.2sin 1
4.已知集合A={α|2kπ≤α≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},则A∩B等于()
A.∅
B.{α|-4≤α≤π}
C.{α|0≤α≤π}
注意:(1)α为任意角.
(2)k·360°与α之间是“+”号,k·360°-α可理解为k·360°+(-α).
(3)相等的角,终边一定相同;终边相同的角不一定相等,终边相同的角有无数多个,它们相差360°的整数倍.
(4)k∈Z这一条件不能少.
课时作业
一、选择题
1.与405°角终边相同的角是()
A.k·360°-45°,k∈ZB.k·180°-45°,k∈Z
三、解答题
9.在与角-2010°终边相同的角中,求满足下列条件的角.
(1)最小的正角;(2)最大的负角;(3)-720°~720°内的角.
10.已知角x的终边落在图示阴影部分区域,写出角x组成的集合.
1.1.2弧度制
自主学习
知识梳理
1.角的单位制
(1)角度制:规定周角的________为1度的角,用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制.
D.{α|-4≤α≤-π,或0≤α≤π}
5.扇形圆心角为,半径长为a,则扇形内切圆的圆面积与扇形面积之比为()
A.1∶3B.2∶3C.4∶3D.4∶9
二、填空题
6.若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________.
7.若2π<α<4π,且α与-角的终边垂直,则α=________.
③叫做α的______,记作______,即tanα=(x≠0).
对于确定的角α,上述三个值都是唯一确定的.故正弦、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,统称为三角函数.
(2)设角α终边上任意一点的坐标为(x,y),它与原点的距离为r,则sinα=______,cosα=______,tanα=______.
角α
0
π
π
π
π
π
sinα
0
1
0
-1
cosα
1
0
-
-
-
-1
0
tanα
0
1
无
-
-1
-
0
无
对点讲练
知识点一利用定义求角的三角函数值
例1 已知角α的终边经过点P(-4a,3a)(a≠0),求sinα、cosα、tanα的值.
回顾归纳利用三角函数的定义,求一个角的三角函数,需要确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点P的横坐标x、纵坐标y、点P到原点的距离r.特别注意,当点的坐标含有参数时,应分类讨论.