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注意事项:(1)当角的终边在x轴上时,点P与点M重合,点 T与点A重合,这时正弦线与正切线都变成了一点,值为 零,而余弦线OM=1或-1. (2)当角的终边在y轴上时,正弦线MP=1或-1,余弦线变 成了一点,值为零,正切线不存在.
【题型探究】
类型一:任意角的三角函数线 【典例1】在单位圆中作出满足cosα = 1 的角α 的终边,
2.设α 为锐角,你能根据正弦线和余弦线说明 sinα +cosα >1吗? 提示: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sinα=MP,cosα=OM,OP=1. 在Rt△OMP中,由两边之和大于第三边得: MP+OM>OP,即sinα+cosα>1.
【探究总结】 知识归纳:
2
并作出其正弦线、余弦线和正切线.
【解题指南】由cosα= 1 ,可作直线x= 1 ,与单位圆的
2
2
交点即为角α的终边与单位圆的交点,然后根据三角函
数线的定义得出正弦线、余弦线和正切线.
【解析】如图①,作直线x= 1 交单位圆于点P,Q,则
2
OP,OQ为角α的终边.
如图②所示,当α的终边是OP时,
【预习小测】
1.有三个说法:① 和 5 的正弦线相等;② 和 4
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的正切线相等;③ 和 5 的余弦线相等.其中正确的
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有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.0个
【解析】选B. 和 5 的正弦线关于y轴对称,大小相等,
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方向相同,因而相等; 和 4 的终边在同一条直线上,
1.2.1 任意角的三角函数(二)
【自主预习】 主题:三角函数线 1.如图,设角α 为第一象限角,其终边与单位圆的交点 为P(x,y),则sinα =y,cosα =x都是正数,你能分别用一 条线段表交点P,向x轴作垂线,垂 足为M,则|MP|=y=sinα,|OM|=x=cosα.
2.若角α 为第三象限角,其终边与单位圆的交点为 P(x,y),则sinα =y,cosα =x都是负数,此时角α 的正弦 值和余弦值分别用哪条线段表示?
提示:过角α的终边与单位圆的交点P,向x轴作垂线,垂 足为M,则-|MP|=y=sinα,-|OM|=x=cosα.
3.由上面1,2知|MP|=|y|=|sinα |;|OM|=|x|=|cosα |, 问怎样规定一个适当的方向使线段OM,MP的取值与点P 的坐标一致?
x
通过以上探究总结三角函数线的意义: (1)有向线段:_带__有__方__向__的__线__段__. (2)三角函数线:如图
则:sinα =_M_P_;cosα =_O_M_;tanα =_A_T_. 有向线段_M_P_,_O_M_,_A_T_分别叫做角α 的正弦线、余弦线、 正切线,统称为三角函数线.
【深度思考】 结合教材P17三角函数线的定义,你认为如何作任意角 (终边不在坐标轴上)的三角函数线? 第一步,_作__出__任__意__角__的__终__边__. 第二步,_作__单__位__圆__,_圆__与__角__的__终__边__交__点__为__P_,_与__x_轴__正__半__ _轴__交__点__为__A_.
提示:因为直角坐标系内点的坐标与坐标轴的方向有关, 所以可以以坐标轴的方向来规定线段OM,MP的方向,当 OM,MP的方向与坐标轴的方向相同时,规定为正值;当 OM,MP的方向与坐标轴的方向相反时,规定为负值.这样 不论P,M的位置在何处,都有其值与点P的坐标一致.
4.如何在单位圆中找像OM,MP这样的线段来表示角 α 的正切? 提示:如图,过点A(1,0)作单位圆的切线,与角α 的 终边或反向延长线交于点T,根据相似三角形的知识 知:tanα = y =AT.
2
答案:- 1
2
5.比较sin1,cos1,tan1的大小关系是
.
【解析】作出sin1,cos1,tan1的三角函数线,如图,显
然cos1<sin1<tan1.
答案:cos1<sin1<tan1
【备选训练】已知sinα ≥ 1 ,求角α 的集合.
2
【解析】作直线y= 1 交单位圆于A,B两点,连接
A. 11 10
B. 9 2
C. 3 4
D. 8 7
【解析】选B.因为 9 的终边落在y轴的非负半轴上,故
2
正切线不存在.
4.若角α 的余弦线长度为 1 ,且方向与x轴负方向相同,
2
则cosα =
.
【解析】因为α的余弦线方向与x轴负方向相同,所以
cosα<0,所以cosα=- 1 .
第三步,_过__P_作__P_M_⊥__x_轴__,_过__A_作__x_轴__垂__线__与__角__的__终__边__或__其__ _反__向__延__长__线__交__于__点__T_. 第四步,_有__向__线__段__M_P_,_O_M_,_A_T_即__分__别__为__该__角__的__正__弦__线__、__ _余__弦__线__、__正__切__线__.
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因而正切线相等; 和 5 的余弦线方向不同,因而不相
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等.故选B.
2.若a=sin2,b=cos2,则a,b的大小关系为 ( )
A.a<b
B.b<a
C.a=b
D.不能确定
【解析】选B.因为 <2<π,作出2的正弦线,余弦线.
2
显然sin2>cos2.
3.下列角的正切线不存在的是 ( )
角α的正弦线为MP,余弦线为OM,
正切线为AT.
当α的终边为OQ时,角α的正弦线为MQ,余弦线为OM,正
切线为AT′.
【延伸探究】
1.将本题中条件“cosα = 1 ”改为“sinα = 2 ”,
2
2
其他条件不变,结论如何?
2
OA,OB,则OA与OB围成的区域(图中阴影部分)即角
α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为
{ | 2k 2k 5 , k Z}.
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【互动探究】 1.若α 是任意角,根据正弦线、余弦线,则sinα , cosα 的取值范围是什么? 提示:由单位圆中正弦线和余弦线的变化规律可得 -1≤sinα ≤1,-1≤cosα ≤1.