任意角的三角函数一
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任意角的三角函数学习目标 :1. 掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义;2. 理解任意角的三角函数不同的定义方法;3. 已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值.学习重点: 任意角的正弦、余弦、正切的定义。
学习难点: 任意角的三角函数不同的定义方法;已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值.知识链接:1:用弧度制写出终边在下列位置的角的集合.(1)坐标轴上; (2)第二象限.2:锐角的三角函数如何定义?如图,设锐角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的正半轴重合,那么它的终边在第一象限.在α的终边上任取一点(,)P a b,它与原点的距离0r =. 过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则线段OM 的长度为a ,线段MP 的长度为b . 则sin MP b OP rα==;cos α= = ; t a n MP OM α== . 新课导学:1.任意角的三角函数的定义问题1: 将点取在使线段OP 的长1r =的特殊位置上,这样就可以得到用直角坐标系内的点的坐标表示锐角三角函数为:sin MP OP α== ;cos OM OPα== ; tan MP OM α== . 问题2:上述锐角α的三角函数值可以用终边上一点的坐标表示. 那么,角的概念推广以后,我们应该如何推广到任意角呢?显然,我们只需在角的终边上找到一个点,使这个点到原点的距离为 ,然后就可以类似锐角三角函数求得该角的三角函数值.新知:在直角坐标系中,我们称以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆.问题3:如何利用单位圆定义任意角的三角函数的定义?如图,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) 叫做α的正弦(sine),记做sin α;(2) 叫做α的余弦(cossine),记做cos α;(3)_______叫做α的正切(tangent),记做tan α.即:sin y α=,cos x α=,tan (0)y x xα=≠.试试:角34π与单位圆的交点坐标为 ,则3s i n 4π= ,3cos 4π= ,3tan 4π= . 反思: ①当()2k k Z παπ=+∈时,α的终边在 轴上,终边上任意一点的横坐标x 都等于 ,所以 无意义.② 如果知道角终边上一点,而这个点不是终边与单位圆的交点,该如何求它的三角函数值呢?在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为(0)r r >,则:sin y rα=;cos α= ; tan α= . 典例解析: 例1、 求35π角的正弦、余弦和正切值.变式练习: 求56π角的正弦、余弦和正切值。
第1课时 任意角的三角函数(一)任意角的三角函数的定义sin α,即sin α=y cos α,即cos α=x ,即tan α=yx(x ≠0) 正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数到一个比值的集合的函数.三角函数值实质是一个比值,因此分母不能为零,所以正切函数的定义域就是使分母不为零的角的集合.Z }三角函数值在各象限的符号口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦状元随笔 对三角函数值符号的理解三角函数值的符号是根据三角函数定义和各象限内坐标符号导出的.从原点到角的终边上任意一点的距离总是正值.根据三角函数定义知:正弦值符号取决于纵坐标y 的符号;.sin 750°=________.类型一三角函数的定义及应用1(1)若角α的终边经过点P(5,-12),则sin α=________,cos α=________,tan α=________ 2x”其他条件不变,结果又如何?的值为;(1)将本例中条件“x>0”改为“x<0”,结果如何?(2)将本例中条件“x>0”改为“x≠0”,结果又怎样?(3)将本例中“P(x,3)”改为“P(x,3x)”,且把“cos θ=10x10”去掉,结果又怎样?A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限(2)判断下列各式的符号:①sin 145°cos(-210°);②sin 3·cos 4·tan 5.方法归纳判断三角函数值正负的两个步骤(1)定象限:确定角α所在的象限.(2)定符号:利用三角函数值的符号规律,即“一全正,二正弦,三正切,四余弦”来判断.注意:若sin α>0,则α的终边不一定落在第一象限或第二象限内,有可能终边落在y 轴的非负半轴上. 跟踪训练1 判断下列各式的符号:(1)sin 145°cos(-210°);(2)sin 3·cos 4·tan 5.2.已知角α的终边过点(3a -9,a +2)且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是 . 3.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第 象限角.(2)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 125π·tan 4π.7.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是________.8.已知角α的终边经过点P (3,4t ),且sin(2k π+α)=-35(k ∈Z ),则t =________.三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知角α的终边为射线y =-34x (x ≥0),求角α的正弦、余弦和正切值.10.判断下列各式的符号:(1)sin 105°·cos 230°;(2)cos 3·tan ⎝⎛⎭⎫-2π3.11.若α是第一象限角,则-α2是( )A .第一象限角B .第四象限角C .第二或第三象限角D .第二或第四象限角 12.若角α的终边与直线y =3x 重合且sin α<0,又P (m ,n )是α终边上一点,且|OP |=10,则m -n =________. 13.计算:(1)sin 390°+cos(-660°)+3tan 405°-cos 540°;(2)sin ⎝⎛⎭⎫-7π2+tan π-2cos 0+tan 9π4-sin 7π3.14.已知角α的终边过点(a,2a )(a ≠0),求角α的正弦、余弦和正切值.第2课时 任意角的三角函数(二)1.相关概念(1)单位圆:以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆. (2)有向线段:带有方向(规定了起点和终点)的线段.规定:方向与x 轴或y 轴的正方向一致的为正值,反之为负值. 2.三角函数线状元随笔 (1)三角函数线的方向.正弦线由垂足指向角α的终边与单位圆的交点,余弦线由原点指向垂足,正切线由切点指向切线与角α的终边或其反向延长线的交点.(2)三角函数线的正负:三条有向线段凡与x 轴或y 轴同向的,为正值,与x 轴或y 轴反向的,为负值. (1)角的三角函数线是直线.( )(2)角的三角函数值等于三角函数线的长度.( )(3)第二象限的角没有正切线.( )2.有下列四个说法:①α一定时,单位圆中的正弦线一定;②单位圆中,有相同正弦线的角相等; ③α和α+π有相同的正切线;④具有相同正切线的两个角终边相同. 不正确说法的个数是( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 3.如图所示,在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是( )A .正弦线PM ,正切线A ′T ′B .正弦线MP ,正切线A ′T ′C .正弦线MP ,正切线ATD .正弦线PM ,正切线AT 4.已知sin α>0,tan α<0,则α的( )A .余弦线方向向右,正切线方向向下B .余弦线方向向右,正切线方向向上C .余弦线方向向左,正切线方向向下D .余弦线方向向上,正切线方向向左类型一 三角函数线的作法【例1】 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.(1)-π4;(2)17π6;(3)10π3.类型二 利用三角函数线比较大小【例2】 (1)已知A .若α、β是第一象限角,则sin α>sin β B .若α、β是第二象限角,则tan α>tan β C .若α、β是第三象限角,则sin α>sin β D .若α、β是第四象限角,则tan α>tan β (2)利用三角函数线比较sin2π3和sin 4π5,cos 2π3和cos 4π5,tan 2π3和tan 4π5的大小.方法归纳利用三角函数线比较大小的步骤利用三角函数线比较三角函数值的大小时,一般分三步:①角的位置要“对号入座”;②比较三角函数线的长度;③确定有向线段的正负.跟踪训练1.已知a =sin 2π7,b =cos 2π7,c =tan 2π7,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .b <a <c2 设π4<α<π2,试比较角α的正弦线、余弦线和正切线的长度.如果π2<α<3π4,上述长度关系又如何?类型三 利用三角函数线解不等式(1)cos α>-22;(2)tan α≤33;(3)|sin α|≤12.1.将本例(1)的不等式改为“cos α<22”,求α的取值范围 2.将本例(3)的不等式改为“-12≤sin θ<32”,求α的取值范围3.利用本例的方法,求函数y =2sin x -1的定义域.方法归纳利用三角函数线解三角不等式的方法利用三角函数线求解不等式,通常采用数形结合的方法,求解关键是恰当地寻求点.一般来说,对于sin x ≥b ,cos x ≥a (或sin x ≤b ,cos x ≤a ),只需作直线y =b ,x =a 与单位圆相交,连接原点和交点即得角的终边所在的位置,此时再根据方向即可确定相应的x 的范围;对于tan x ≥c (或tan x ≤c ),则取点(1,c ),连接该点和原点即得角的终边所在的位置,并反向延长,结合图象可得.跟踪训练3 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≤-12.一、选择题(每小题5分,共25分)1.对三角函数线,下列说法正确的是( ) A .对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线 B .有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在C .任意角的正弦线、正切线总是存在的,但余弦线不一定存在D .任意角的正弦线、余弦线总是存在的,但正切线不一定存在2.如果MP 和OM 分别是角α=7π8的正弦线和余弦线,那么下列结论正确的是( )A .MP <OM <0B .OM >0>MPC .OM <MP <0D .MP >0>OM3.有三个命题:①π6和5π6的正弦线长度相等;②π3和4π3的正切线相同;③π4和5π4的余弦线长度相等.其中正确说法的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .04.使sin x ≤cos x 成立的x 的一个区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤-3π4,π4 B.⎣⎡⎦⎤-π2,π2 C.⎣⎡⎦⎤-π4,3π4 D.[]0,π5.如果π4<θ<π2,那么下列各式中正确的是( )A .cos θ<tan θ<sin θB .sin θ<cos θ<tan θC .tan θ<sin θ<cos θD .cos θ<sin θ<tan θ二、填空题(每小题5分,共15分)6.比较大小:sin 1________sin π3(填“>”或“<”).7.不等式tan α+33>0的解集是________________________.8.用三角函数线比较sin 1与cos 1的大小,结果是________.三、解答题(每小题10分,共20分)9.做出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.(1)5π6;(2)-2π3.10.利用三角函数线,求满足下列条件的角α的集合:(1)tan α=-1;(2)sin α≤-22.11.已知角α的正弦线和余弦线的方向相反、长度相等,则α的终边在( )A .第一象限的角平分线上B .第四象限的角平分线上C .第二、第四象限的角平分线上D .第一、第三象限的角平分线上12.若cos θ>sin 7π3,利用三角函数线得角θ的取值范围是________.13.若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,试利用三角函数线证明sin α+cos α>1.。
. 1.2.1 任意角的三角函数(一)2015.12
【预习案】
目标: 1.初步掌握任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;
2.初步从任意角三角函数定义认识函数值的符号。
1、初中时在直角三角形中如何定义一个锐角的正弦、余弦、正切?
特别地,r =1时,sin= ___ ,cos= ___ ,tan= _____ ().
5、任意角的三角函数在各个象限的符号有什么规律?
7、终边相同的角有什么关系?他们的三角函数有什么关系?
8、三角函数在坐标轴上的取值情况
角
0 90180270360
弧度数
sin
cos
tan
【课堂案】
例1、已知角的终边经过点P(-3,4),求角的正弦,余弦和正切值.
强化1: 已知角的终边经过点P(12,-5),求角的正弦,余弦和正切值.
强化2:已知角的终边经过点P(6m,-8m),其中m0,求角的三角函数值.
强化3:已知角的终边在直线y = 3x上,求角的三角函数值。
例 2.确定下列三角函数值的符号.
(1) cos 250(2)sin(- ) (3) tan(-672) (4)tan3
强化:1.若角的终边过点(-3,-2)则( )
A.sin tan0
B. cos tan0
C.sin cos0
D.sin cos0 强化:2. 若sin0,tan0则是第象限角? 反之成立吗?
强化:3.设是三角形的一个内角,则sin,cos, tan, tan中,哪些可以取负值?
强化2、 2cos
+tan(-
7
)+cos
2
13
+sin
3
2 4 6 2
巩固案】
1、角
的终边上有一点P (a ,a ) , a
0,则sin
的值是( )
2、已知角
的终边经过点 p (—1, 3 ),则sin
+ cos
的值是( )
已知角
的终边上一点P (- 3,m ),且sin
= 2m ,求cos
的值.
5、若cos 0,tan 0则在( )
6、若sin cos
0 ,则
在( )
A. 第一、四象限
B. 第一、三象限
7、下列命题中,正确命题的个数是(
)
(1)终边相同的角的同名三角函数的值相同 (3)若sin 0则
是第一、二象限的角
(2)终边不同的角的同名三角函数的值不等
4)若
是第二象限的角,且 p (x,y )是其终边
A.第一象限
B.第一、二象限
C.第三象限
D. 第四象限
上一点,则 cos
=
-x
例 3、求值: (1) sin1485
(2)cos 9
强化 1、(1)cos1140
(2)tan 19
(3)sin(-1050)
(4)tan(-31)
3、
已知角的终边经过点 P ( x ,1),且 cos =
25
5
则x 的值是( 4、 C. 第一、二象限 D. 第二、四象限
. 1.2.1 任意角的三角函数(一)
2015.12
8、 若角
的终边落在直线 y = 3x 上,求 sin
, cos ,tan 的值。
9、已知角
的终边经过点 p (4a ,-3a )(a o ),求2sin
+ cos
的值。
10、若x (0,2
),函数y = sin x + - tan x 的定义域是( ) 3 A.[0,] B.[0,] C.[
3
,2] D.( ,] 2 2
2
11、已知cos
= cos
, tan
= -tan
,则
的取值范围是(
)
A. 2k - ,2k
2
B. 2k
- ,2k + 2 2
C.k - ,k
D. 2k + ,2k +
2 12、若 cos = cos , tan = - tan ,则的终边在( A.第二、四象限 B.第一、三象限
2
C.第一、三象限或x 轴上
D. 第二、四象限或x 轴上
13、 若是第三象限角,且cos 0,则是( ) 22 A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D. 第四象限角 14、 函数y = sin x +cos x + tan x sin x cos x
tan x
的值域是 15、 cos 9
+tan(-11)= 46 11 71 19 cos - +sin - -tan = 3 6
3
sin90 +cos0 -2sin270 -tan180= 16、已知
f (x ) =
c f o (s x
-x 1)-1
的值。