角度制、弧度制、诱导公式
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第一章:三角函数第一课时一、知识清单1.任意角的概念:设角的顶点在坐标原点,始边与x 轴正半轴重合,终边在坐标平面内.终边绕顶点旋转即可产生正角、负角和零角.象限角:若角α的终边在第几象限,则称α为第几象限角;角还可以分为象限角和坐标轴上的角。
注:与α终边相同的角连同α在内构成集合为{}360,S k k Zββα==+⋅︒∈2.弧度制的概念:与半径等长的圆弧所对的圆心角称为1rad (弧度)的角. 角度与弧度的互化公式:0rad=180π 1rad=57.3°3扇形的弧长公式:l = r α(扇形的圆心角为α弧度,半径为r ); 扇形的面积公式:S 21122lr r α==4.三角函数的定义:α终边上任意一点P (非原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为2222(||||0)r r x y x y =+=+>,那么比值y r 叫做α的正弦,记作sin α,即sin yr α=; 比值r x 叫做α的余弦,记作αcos ,即cos x r α=;比值x y 叫做α的正切,记作αtan ,即tan y xα=;(1)三角函数在各象限的符号: 正弦、余弦分别对应纵、横坐标 (2)特殊角三角函数值: 0°30°45°60°90° 120° 135° 150° 180° 210° 225° 270°sin cos二、方法技巧题型一 角的概念辨析例1 下列各命题正确的是( )A .0°~90°的角是第一象限角B .第一象限角都是锐角C .锐角都是第一象限角D .小于90°的角都是锐角 题型二 终边相同的角例2 与-457°角终边相等的角的集合是( )A .}{Z k k ∈︒+︒⋅=,457360|ααB .}{Z k k ∈︒+︒⋅=,97360|ααC .}{Zk k ∈︒+︒⋅=,263360|αα D .}{Z k k ∈︒-︒⋅=,263360|αα例3 如果角α与β终边相同,则有( )A .α-β=πB .α+β=0C .α-β=2k π(k ∈Z )D .α+β=2k π(k ∈Z ) 题型三 已知角α所在象限,求角2α、2α所在象限问题例4 已知角α是第二象限角,求角2α是第几象限角若α是第一象限角,则2α是第几象限角?α是第二象限角,则3α是第几象限角?题型四 弧度制的概念问题例6 下列诸命题中,假命题是( ) A .“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位 B .一度的角是周角的3601,一弧度的角是周角的π21C .1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角,它是角的一种度量单位D .不论是用角度制还是弧度制度量角,它们均与圆的半径长短有关题型五 角度与弧度互化问题例7 (1)将112°30′化为弧度 (2)将125π-rad 化为度题型六 与弧长、扇形面积有关问题例8 已知扇形的周长是6cm ,面积是2cm 2,试求扇形的中心角的弧度数题型七 用弧度表示终边相同角的问题例9 将-1485°表示成Z k k ∈+,2απ的形式,且πα20<≤题型八 由两角终边的位置确定两角的关系例10 若角α、β的终边互为反向延长线,则α与β之间的关系一定是( ) A .α=-β B .α=180°+βC .α=k ²360°+β(k ∈Z ) D. α= k ²360°+180°+β(k ∈Z )题型九 实际应用题例 11 经过5小时25分钟,时钟的分针和时针各转多少度?例12 一条铁路在转弯处成圆弧形,圆弧的半径为2km ,一列火车用每小时30km 的速度通过,10s 间转过多少弧度?题型十 三角函数的定义及应用例13 已知角θ终边上一点P (x ,3)(x ≠0),且x 1010cos =θ,求θθtan ,sin题型十一 三角函数值在各象限的符号例14 下列各三角函数值:①sin 1125°;②1237sin 1237tanππ⋅;③4cos 4sin ;④1cos 1sin -.其中为负值的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4巩固练习一、选择题1.sin(-270°)=( )A .-1B .0 C.12D .12.一段圆弧的长度等于其圆内接正三角形的边长,则其圆心角弧度数为( ) A.π3 B.2π3C. 3D. 2 3.将表的分针拨慢10分钟,则分针转过的角的弧度数是( ) A.π3 B.π6 C .-π3 D .-π6 4.已知角α的终边上一点的坐标为]32cos ,32[sinππ,则角α的最小正值为( )A.5π6 B.2π3 C.5π3 D.11π65.如图,设点A 是单位圆上的一定点,动点P 从A 出发在圆上按逆时针方向转一周,点P 所旋转过的弧P A 的长为l ,弦AP 的长为d ,则函数d =f (l )的图象大致为( )6.设集合}|{},,32|{πσπσππσσ<<-=∈-==N Z k k M ,则N M =________. 7.已知3πα=。
(1)写出所有与α终边相同的角; (2)写出在)2,4(ππ-内与α终边相同的角;(3)若角β与α终边相同,则2β11.已知θθcos |cos |-=,且0tan <θ,试判断θθθθsin cos cos sin -的符号.12.如图,动点P 、Q 从点A (4,0)出发沿圆周运动,点P 按逆时针方向每秒钟转3π弧度,点Q 按顺时针方向每秒钟转6π弧度,求P 、Q 第一次相遇时所用的时间、相遇点的坐标及点P 、Q 各自走过的弧长.第二课时一、知识清单:1、三角函数的诱导公式公式一: 设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin )2(απ+k =sin )(Z k ∈α cos )2(απ+k =cos )(Z k ∈αtan )2(απ+k =tan )(Z k ∈α cot )2(απ+k =cot )(Z k ∈α公式二: 设α为任意角,απ+的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin )(απ+=-sin α cos )(απ+=-cos α tan )(απ+=tan α cot )(απ+=cot α公式三: 任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin )(α-=-sin α cos )(α-=cos α tan )(α-=-tan α cot )(α-=-cot α公式四: 利用公式二和公式三可以得到απ-与α的三角函数值之间的关系:sin )(απ-=sin α cos )(απ-=-cos α tan )(απ-=-tan α cot )(απ-=-cot α公式五: 利用公式一和公式三可以得到απ-2与α的三角函数值之间的关系:sin )2(απ-=-sin α cos )2(απ-=cos αtan )2(απ-=-tan α cot )2(απ-=-cot α公式六: π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin (π/2+α)=cos α cos (π/2+α)=-sin αtan (π/2+α)=-cot α cot (π/2+α)=-tan αsin (π/2-α)=cos α cos (π/2-α)=sin αtan (π/2-α)=cot α cot (π/2-α)=tan αsin (3π/2+α)=-cos α cos (3π/2+α)=sin αtan (3π/2+α)=-cot α cot (3π/2+α)=-tan αsin (3π/2-α)=-cos α cos (3π/2-α)=-sin αtan (3π/2-α)=cot α cot (3π/2-α)=tan α (以上k ∈Z )注意:在做题时,将α看成锐角来做会比较好做。
规律总结上面这些诱导公式可以概括为: 对于π/2*k ±α(k ∈Z )的三角函数值,①当k 是偶数时,得到α的同名函数值,即函数名不改变;②当k 是奇数时,得到α相应的余函数值,即sin →cos ;cos →sin ;tan →cot ,cot →→tan. (奇变偶不变,符号看象限)2、三角函数的图象和性质1)正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:sin y x =cos y x =tan y x =图象定义域R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22xk ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =;当22xk ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2xk ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性奇函数 偶函数奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是增函数;在32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ ()k ∈Z 上是减函数.在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+()k ∈Z 上是减函数.在,22k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z对称轴()2x k k ππ=+∈Z对称中心(),02k k ππ⎛⎫+∈Z⎪⎝⎭ 对称轴()x k k π=∈Z对称中心(),02k k π⎛⎫∈Z ⎪⎝⎭无对称轴2)用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法): 正弦函数x y sin =,]2,0[π∈x 的图象中, 五个关键点是:)0,2(),1,23(),0,(),1,2(),0,0(ππππ- 函 数性 质余弦函数x y cos =,]2,0[π∈x 的图像中, 五个关键点是:)1,2(),0,23(),1,(),0,2(),1,0(ππππ- 要求:能够熟练绘制正余弦函数图象.二、方法提炼(补充课本例题讲解) 例1. 化简:(1))1050sin()600cot()420cos()210cos()150tan(︒-︒-︒-︒-︒-(2)cos(sin(2)sin()cos(πααπαππα+)⋅+--⋅--)化简:(1)sin()sin()()sin()cos()n n n Z n n απαπαπαπ++-∈+-. (2)24sin(2)cos()33n n ππππ+++,(n Z ∈).例2.21)cos(-=+απ,计算)cos()sin(2)12(sin 2)12(sin παπαπαπαn n n n -∙+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡++()Z k ∈.)sin()360cos()810tan()450tan(1)900tan()540sin(00000x x x x x x --⋅--⋅--例3.已知1sin()33πα-=,则cos ?6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭例4.已知关于x 的方程()22310x x m --+=的两个根()()sin ,cos .0,2θθθπ∈(1)求m 的值.(2)方程的两根及此时θ的值?.273021cos ,sin 2παπαα<<=+-的两根,且的方程是关于已知ax x x.)900sin()180cos()6cos()2sin()6tan(的值求αααπαπαπ-︒︒--+--例 5求下列函数的定义域: (1)1sin 2+=x y (2)x x y cos 162-+-=巩固练习(1)求函数1sin 1log 2-=xy 的定义域。