(学案)三角函数的概念
- 格式:docx
- 大小:346.21 KB
- 文档页数:22
学案1三角函数的概念复习目标:理解任意角的概念;掌握任意角的三角函数的定义、三角函数的符号;理解弧度制的意义,并能正确地进行角度与弧度之间的换算.重点:任意角三角函数的定义学习过程:课前预习:内化知识 夯实基础一. 知识回顾:1.角的定义:由一条射线绕着端点旋转而成,其中旋转开始的射线叫 正角的形成是由 ,负角的形成是由 ,当射线不转时也形成一个角,这个角是 .2.1弧度的角: .度与弧度的转化关系是 ,弧长、圆心角、半径及圆弧面积之间的关系有 ; .3.任意角的三角函数:),(y x P 为角α终边上一点,它与原点距离为)0( >r r ,则=αsin ;=αc o s ;αt a n= . 二.回顾性题组1.已知角α的终边过点)4,3(-,则=αsin ;=αc o s ;αt a n = .2.α是第一象限的角⇔2 ααcos sin + 1;ααcos sin +<1-⇔ ;ααcos sin 1+<-1<⇔ ;ααcos sin +1=⇔ ;ααc o s s i n <⇔ .3.角θ的终边在第二、第四象限的角平分线上,则角θ的集合为4.若角α的终边与角β的终边关于原点对称,则α、β的关系为 ;若角α的终边与角β的终边关于y 轴对称,则α、β的关系为5.已知α为第三象限角,则2α所在的象限是 6.比较大小:18sin 18cos7.时针走过1小时20分,则分针转过的角为8.若βαsin sin =,则α、β满足的关系为二、课堂互动:积极参与 领悟技巧例1.已知34πβαπ<+<,3πβαπ-<-<- . 求βα-2的范围.例2.求函数)21(cos log )(sin +=x x f x 的定义域三、强化训练:1.如果0cos sin <⋅αα,且)1,0(cos sin ∈+αα,那么角α终边在( )A .第二象限B .第二、四象限C .第一、三象限D .第四象限2.设角α终边上一点)0( )3,4(<-a a a P ,则ααcos sin 2+的值为( )A .52B .5252-或C .52- D .与α有关 3.已知点)tan ,cos (sin ααα-P 在第一象限,则在[]π2,0内α的取值范围是 .4.化简8sin 1-的结果是5.已知扇形周长为cm 20,当扇形的中心角α为 时,它有最大面积;最大面积6.集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+==Z k k x x M ,42|ππ与⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈==Z k k x x P ,4|π之间的关系为7.设α是第二象限的角,且2cos 2cos αα-=,则2sin α8.已知βαsin sin >,下列命题正确的是 ( )A .若βα、是第一象限的角,则βαcos cos >B .若βα、是第二象限的角,则βαtan tan >C .若βα、是第三象限的角,则βαcos cos >D .若βα、是第四象限的角,则βαtan tan >9.ABC ∆中, B A sin sin >是A >B 成立的 条件滕州一中高三数学《必修4》作业班级: 姓名: 学号: 成绩 。
7.2 三角函数概念7.2.1任意角的三角函数学习任务核心素养1.理解三角函数的定义,会使用定义求三角函数值.(重点、易错点)2.会判断给定角的三角函数值的符号.(重点)3.会利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围.(难点)1.通过三角函数的概念,培养数学抽象素养.2.借助公式的运算,提升学生的数学运算素养.在初中我们学习了锐角三角函数,那么锐角三角函数是如何定义的?若将锐角放入直角坐标系中,你能用角的终边上的点的坐标来表示锐角三角函数吗?若以单位圆的圆心O为原点,你能用角的终边与单位圆的交点来表示锐角三角函数吗?那么,角的概念推广之后,三角函数的概念又该怎样定义呢?知识点1任意角三角函数的定义在平面直角坐标系中,设α的终边上异于原点的任意一点P的坐标为(x,y),它与原点的距离是r(r=x2+y2>0),那么名称定义定义域正弦sin α=yr R余弦cos α=xr R正切tan α=yx⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α≠π2+kπ,k∈Z1.对于确定的角α,sin α,cos α,tan α的值是否随P点在终边上的位置的改变而改变?[提示]不会.因为三角函数值是比值,其大小与点P(x,y)在终边上的位置无关,只与角α的终边位置有关,即三角函数值的大小只与角有关.2.若P(x,y)为角α与单位圆的交点,sin α,cos α,tan α的值怎样表示?[提示]sin α=y,cos α=x,tan α=yx.1.若角α的终边经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,-22,则sin α=________;cos α=________;tan α=________.-2222-1 [由题意可知 |OP |=⎝⎛⎭⎫22-02+⎝⎛⎭⎫-22-02=1, ∴sin α=-221=-22;cos α=221=22;tan α=-2222=-1.]知识点2 三角函数在各象限的符号2.(1)若α在第三象限,则sin αcos α________0;(填“>”或“<”)(2)cos 3tan 4________0.(填“>”或“<”) (1)> (2)< [(1)∵α在第三象限, ∴sin α<0,cos α<0,∴sin αcos α>0. (2)∵π2<3<π,π<4<3π2,∴3是第二象限角,4是第三象限角. ∴cos 3<0,tan 4>0.∴cos 3tan 4<0.] 知识点3 三角函数线(1)有向线段:规定了方向(即规定了起点和终点)的线段;有向直线:规定了正方向的直线;有向线段的数量:若有向线段AB 在有向直线l 上或与有向直线l 平行,根据有向线段AB 与有向直线l 的方向相同或相反,分别把它的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫作有向线段的数量,记为AB .(2)三角函数线3.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)α一定时,单位圆的正弦线一定.( ) (2)在单位圆中,有相同正弦线的角必相等.( ) [答案] (1)√ (2)×类型1 三角函数的定义及应用【例1】 (1)在平面直角坐标系中,角α的终边在直线y =-2x 上,求sin α,cos α,tan α的值.(2)当α=-π3时,求sin α,cos α,tan α的值.[解] (1)当α的终边在第二象限时,在α终边上取一点P (-1,2),则r =(-1)2+22=5,所以sin α=25=255,cos α=-15=-55,tan α=2-1=-2.当α的终边在第四象限时, 在α终边上取一点P ′(1,-2), 则r =12+(-2)2=5,所以sin α=-25=-255,cos α=15=55,tan α=-21=-2.(2) 当α=-π3时,设α的终边与单位圆的交点坐标为P (x ,y ),(x >0,y <0)根据直角三角形中锐角π3的邻边是斜边的一半,得x=12,由勾股定理得⎝⎛⎭⎫122+y2=1,y<0,解得y=-32,所以P⎝⎛⎭⎫12,-32.因此sin α=-321=-32,cos α=121=12,tan α=-3212=- 3.1.将本例(1)的条件“y=-2x”改为“3x+y=0”其他条件不变,结果又如何?[解]直线3x+y=0,即y=-3x,当α的终边在第二象限时,在α的终边上取一点P(-1,3),则r=2,所以sin α=32,cos α=-12,tan α=-3;当α的终边在第四象限时,在α终边上取一点P′(1,-3),则r=2,所以sin α=-32,cos α=12,tan α=- 3.2.将本例(1)的条件“在直线y=-2x上”,改为“过点P(-3a,4a)(a≠0)”,求2sin α+cos α.[解]因为r=(-3a)2+(4a)2=5|a|,①若a>0,则r=5a,角α在第二象限,sin α=yr=4a5a=45,cos α=xr=-3a5a=-35,所以2sin α+cos α=85-35=1.②若a<0,则r=-5a,角α在第四象限,sin α=4a-5a=-45,cos α=-3a-5a=35,所以2sin α+cos α=-85+35=-1.1.已知角α终边上任意一点的坐标求三角函数值的方法(1)先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应的三角函数值.(2)在α的终边上任选一点P (x ,y ),设P 到原点的距离为r (r >0),则sin α=y r ,cos α=xr .当已知α的终边上一点求α的三角函数值时,用该方法更方便.2.已知特殊角α,求三角函数值的方法(1)先设出角α的终边与单位圆交点坐标,由锐角三角形的定义结合勾股定理求出该点的坐标.(2)利用三角函数的定义,求出α的三角函数值.(此时P 到原点的距离r =1)3.当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.[跟进训练]1.已知角θ终边上一点P (x,3)(x ≠0),且cos θ=1010x ,求sin θ,tan θ. [解] 由题意知r =x 2+9,由三角函数定义得cos θ=xr=x x 2+9.又∵cos θ=1010x , ∴xx 2+9=1010x . ∵x ≠0,∴x =±1. 当x =1时,P (1,3), 此时sin θ=312+32=31010, tan θ=31=3.当x =-1时,P (-1,3), 此时sin θ=3(-1)2+32=31010,tan θ=3-1=-3.2. 当α=4π3时,求sin α,cos α,tan α的值.[解] 当α=4π3时,设α的终边与单位圆的交点坐标为P (x ,y ),(x <0,y <0)根据直角三角形中锐角π3的邻边是斜边的一半,得x =-12,由勾股定理得⎝⎛⎭⎫-122+y 2=1,y <0,解得y =-32, 所以P ⎝⎛⎭⎫-12,-32.因此sin α=-321=-32,cos α=-121=-12,tan α=-32-12= 3.类型2 三角函数值的符号【例2】 (1)若角θ同时满足sin θ<0且tan θ<0,则角θ的终边一定位于( ) 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 2 015° cos 2 016° tan 2 017°; ②tan 191°-cos 190°; ③sin 2 cos 3 tan 4.(1)D [由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的负半轴重合.由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限.](2)[解] ①∵2 015°=1 800°+215°=5×360°+215°, 2 016°=5×360°+216°,2 017°=5×360°+217°, ∴它们都是第三象限角,∴sin 2 015°<0,cos 2 016°<0,tan 2 017°>0, ∴sin 2 015° cos 2 016° tan 2 017°>0.②∵191°角是第三象限角,∴tan 191°>0,cos 191°<0, ∴tan 191°-cos 191°>0.③∵π2<2<π,π2<3<π,π<4<3π2,∴2是第二象限角,3是第二象限角,4是第三象限角, ∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0, ∴sin 2 cos 3 tan 4<0.判断三角函数值在各象限符号的攻略(1)基础:准确确定三角函数值中各角所在象限. (2)关键:准确记忆三角函数在各象限的符号.(3)注意:用弧度制给出的角常常不写单位,不要误认为角度制导致象限判断错误.[跟进训练]3.判断下列式子的符号:(1)tan 108°·cos 305°;(2)cos 5π6·tan11π6sin2π3;(3)tan 120°·sin 269°.[解] (1)∵108°是第二象限角,∴tan 108°<0. ∵305°是第四象限角,∴cos 305°>0. 从而tan 108°·cos 305°<0.(2)∵5π6是第二象限角,11π6是第四象限角,2π3是第二象限角,∴cos5π6<0,tan 11π6<0,sin 2π3>0. 从而cos 5π6·tan11π6sin2π3>0.(3)∵120°是第二象限角,∴tan 120°<0, ∵269°是第三象限角,∴sin 269°<0. 从而tan 120°·sin 269°>0.类型3 应用三角函数线解三角不等式【例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≤-12.1.在单位圆中,满足sin α=32的正弦线有几条?试在图中明确. [提示] 两条,如图1所示,MP 1与NP 2都等于32. 2.在单位圆中,满足cos α=-12的余弦线有几条?在图中明确.[提示] 一条,如图2所示,OM =-12.图1 图2[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+2π3,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 .利用三角函数线解三角不等式的方法(1)正弦、余弦型不等式的解法对于sin x ≥b ,cos x ≥a (sin x ≤b ,cos x ≤a ),求解的关键是恰当地寻求点,只需作直线y =b 或x =a 与单位圆相交,连接原点与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范围.(2)正切型不等式的解法对于tan x ≥c ,取点(1,c ),连接该点和原点并反向延长,即得角的终边所在的位置,结合图象可确定相应的范围.[跟进训练]4.求函数f (x )=1-2cos x +ln ⎝⎛⎭⎫sin x -22的定义域. [解] 由题意,自变量x 应满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧1-2cos x ≥0,sin x -22>0,即⎩⎨⎧cos x ≤12,sin x >22.则不等式组的解的集合如图(阴影部分)所示,∴函数f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π3≤x <2k π+34π,k ∈Z .1.若sin α<0,tan α>0,则α终边所在象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限C [由sin α<0可知α的终边落在第三、四象限及y 轴的负半轴上. 由tan α>0可知α的终边落在第一、三象限内. 故同时满足sin α<0,tan α>0的角α为第三象限角.] 2.(多选题)下列三角函数判断错误的是( ) A .sin 165°>0 B .cos 280°<0 C .tan 170°>0D .tan 310°>0BCD[∵90°<165°<180°∴sin 165°>0.又270°<280°<360°,∴cos 280°>0.又270°<310°<360°.∴tan310°<0,90°<170°<180°∴tan 170°<0.]3.已知角α终边过点P (1,-1),则tan α的值等于________. -1 [由三角函数定义知tan α=-11=-1.]4.已知角α终边过P ⎝⎛⎭⎫32,12,则cos α等于________.32 [由三角函数定义可知,角α的终边与单位圆交点的横坐标为角α的余弦值,故cos α=32.] 5.已知sin θ·tan θ<0,那么θ是第________象限角.二或三 [因为sin θ·tan θ<0,所以sin θ<0,tan θ>0或sin θ>0,tan θ<0,若sin θ>0,tan θ<0,所以θ在第二象限.若sin θ<0,tan θ>0,则θ在第三象限.]回顾本节知识,自我完成以下问题.1.三角函数值的大小与取点有关吗?与什么有关?[提示] 三角函数值的大小与终边所在的位置有关,与取点无关. 2.求一个角的三角函数值需确定几个量?分别是什么?[提示] 确定三个量,角的终边上异于原点的点的横、纵坐标及其到原点的距离. 3.已知角的大小,怎样利用定义求三角函数值? [提示] 确定出角的终边与单位圆的交点坐标.。
人教版高中数学 教案+学案 综合汇编第4章 三角函数第14教时教材:单元复习目的:复习整节内容,使其逐渐形成熟练技巧,为继续学习以后的内容打下基础。
过程: 一、复习:梳理整节内容:三、处理《教学与测试》P109 第52课 略1.“基础训练题” 1—42.例题 1—33.口答练习题 1,2四、处理《课课练》P20 第11课1.“例题推荐” 1—3 注意采用讲练结合2.口答“课时练习” 1—4五、备用例题: 《精编》P40—41 例九,例十一a) 已知sin(π - α) - cos(π + α) =42(0<α<π),求sin(π + α) + cos(2π - α)的值解:∵sin(π - α) - cos(π + α) =42 即:sin α + cos α =42 ① 又∵0<42<1,0<α<π 432π<α<π∴ ∴sin α>0, cos α<0 令a = sin(π + α) + cos(2π - α) = - sin α + cos α 则 a <0由①得:2sin αcos α = 87- 430cos sin 21-=αα--=∴a b) 已知2sin(π - α) - cos(π + α) = 1 (0<α<π),求cos(2π - α) + sin(π + α)的值解:将已知条件化简得:2sin α + cos α = 1 ①设cos(2π - α) + sin(π + α) = a , 则 a = cos α - sin α ② 预备概念 角的概念的扩弧度制 任意角三角函两套基本公式同角的三角函数关诱导公式①②联立得:)21(31cos ),1(31sin a a +=α-=α ∵sin 2α + cos 2α = 1 ∴1)441(91)21(9122=++++-a a a a ∴5a 2 + 2a - 7 = 0,解之得:a 1 = 57-, a 2 = 1(舍去)(否则sin α = 0, 与0<α<π不符) ∴cos(2π - α) + sin(π + α) = 57- 六、作业:《教学与测试》P109—110 练习题3—7《课课练》P21 课时练习 8—10。
教学计划:《三角函数的概念》一、教学目标1.知识与技能:o学生能够准确理解三角函数(正弦、余弦、正切)的基本定义,并能识别其在直角三角形中的表示。
o学生能够掌握三角函数值与角度之间的对应关系,理解三角函数是周期函数的特点。
o学生能够运用三角函数的基本性质进行简单的计算与推导。
2.过程与方法:o通过观察、比较和归纳,引导学生从实际情境中抽象出三角函数的概念。
o借助图像直观展示三角函数的周期性,培养学生的数形结合能力。
o通过小组讨论和合作学习,促进学生之间的交流与合作,共同探索三角函数的性质。
3.情感态度与价值观:o激发学生对数学学习的兴趣,感受数学与生活的紧密联系。
o培养学生的探究精神和创新思维,鼓励他们勇于提出问题并尝试解决。
o引导学生认识到数学在解决实际问题中的重要性,增强应用数学的意识。
二、教学重点和难点●重点:三角函数(正弦、余弦、正切)的定义、图像及基本性质。
●难点:理解三角函数值与角度之间的对应关系,以及三角函数周期性的概念。
三、教学过程1. 导入新课(5分钟)●生活实例引入:通过展示如钟摆运动、海浪波动等自然界中的周期性现象,引导学生思考这些现象背后的数学规律,从而引出三角函数的概念。
●复习旧知:回顾直角三角形的相关知识,如勾股定理、锐角与钝角的定义,为学习三角函数做好铺垫。
●明确目标:简要介绍本节课的学习目标,即掌握三角函数的基本概念、图像及基本性质。
2. 讲授新知(15分钟)●定义讲解:详细讲解正弦、余弦、正切三种三角函数在直角三角形中的定义,强调它们与边长的比例关系。
●图像展示:利用多媒体设备展示三种三角函数的图像,引导学生观察图像特征,如正弦、余弦函数的周期性,正切函数的间断性等。
●性质归纳:结合图像,引导学生归纳出三角函数的基本性质,如定义域、值域、奇偶性、单调性等。
3. 互动探究(10分钟)●小组讨论:将学生分成若干小组,每组分配一个探究任务,如“探究正弦函数在哪些区间内是增函数?”、“尝试用三角函数表示一个圆上某点的坐标”。
初中数学教案三角函数的概念与计算方法在解决初中数学教学中,三角函数的教学难点上,教师需要运用准确的概念与计算方法,使学生对三角函数有深入的理解。
本教案将重点介绍三角函数的概念以及相关计算方法,并通过不同形式的练习来巩固学生的掌握程度。
一、三角函数的概念1. 三角函数的定义三角函数是描述角度与边长之间关系的一组函数,主要包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
其中,正弦函数(记作sin)表示一个角的对边与斜边的比值;余弦函数(记作cos)表示一个角的邻边与斜边的比值;正切函数(记作tan)表示一个角的对边与邻边的比值。
2. 三角函数的值域正弦函数和余弦函数的值域均为闭区间[-1, 1];正切函数的值域为全体实数。
二、三角函数的计算方法1. 弧度制与角度制的转换角度制是一种常用的角度计量单位,而弧度制是以弧长为单位的角度计量方法。
弧度制与角度制的转换公式为:弧度数 = 角度数× π/180;角度数 = 弧度数× 180/π。
2. 三角函数的计算方法(1) 根据已知边长求三角函数值:- 已知对边和斜边,可使用正弦函数求解:sinA = 对边/斜边。
- 已知邻边和斜边,可使用余弦函数求解:cosA = 邻边/斜边。
- 已知对边和邻边,可使用正切函数求解:tanA = 对边/邻边。
(2) 根据已知三角函数值求边长:- 已知正弦值和斜边,可求得对边:对边 = 正弦值 ×斜边。
- 已知余弦值和斜边,可求得邻边:邻边 = 余弦值 ×斜边。
- 已知正切值和邻边,可求得对边:对边 = 正切值 ×邻边。
三、教学实施1. 导入通过问题引入,如:"当一个人站在阳台上,从眼睛到楼底的距离为1.8米,他的视线与楼底的水平线的夹角是多少?"2. 概念讲解简要介绍三角函数的定义和基本概念,引导学生理解三角函数与角度以及边长之间的关系。
3. 计算方法演示通过示例演示,按照已知条件求解未知边长或已知边长求解三角函数值的计算方法。
1.2.1 任意角的三角函数(1)【学习目标】1.能举例说明任意角的三角函数的定义;已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值;能记住三角函数的定义域、值域和各种函数值在各象限的符号;2.通过对三角函数定义的探究,使同学们认识到事物之间是有联系的,三角函数就是角 度(自变量)与比值(函数值)的一种联系方式,明白三角函数又是以实数为自变量的函数;3.通过探究,明白方程与函数的思想、数形结合的思想、转化的思想在三角函数的运用;提高同学们分析、探究、解决问题的能力,培养同学们严谨治学、一丝不苟的科学精神.【学习重点】任意角的正弦、余弦、正切的定义及函数的定义域、函数值在各象限的符号【难点提示】对用角的终边上的点的坐标(比值)来刻画三角函数的理解.【学法提示】1.请同学们课前将学案与教材1118P -结合进行自主学习(对教材中的文字、图象、表格、符号、观察、思考、说明与注释、例题及解答、阅读与思考、小结等都要仔细阅读)、小组讨论,积极思考提出更多、更好、更深刻的问题,为课堂学习做好充分的准备;2.在学习过程中用好“十二字学习法”即:“读”、“挖”、“举”、“联”、“用”、“悟”、“听”、“问”、“通”、“总”、“研”、“会”,请在课堂上敢于提问、敢于质疑、敢于讲解与表达.【学习过程】 一、学习准备在前面我们学习了函数的概念、性质,一些特殊函数(包括初中的锐角三角函数、三角形、圆等知识)的概念、性质,任意角的概念等,请同学们回顾后完成下列填空:(1)函数的概念是 ; (2)在Rt ABC ∆中,设A 对边为a ,B 对边为b ,C 对边为c ,则sinA= 、CosA= ;tanA= ;(3)任意角指的是 ;象限角指的是 ; (4)与α同终边的角的集合S 为 ; (5)两个三角形相似如何判定、有哪些性质与结论?(6)圆的概念怎样?圆的圆心可为原点吗?圆的半径可以取一个单位吗?在(2)中显然是锐角的三角函数的定义,怎样将锐角的三角函数推广到任意角呢?这就是我们本节课要研究的问题!二、学习探究 (一)三角函数定义思考猜想 我们对上面(2)中的锐角三角函数的定义作深入的思考,这个函数的定义域是什么?值域是什么?对应法则是什么?其中最为核心的什么?那么在平面坐标系中确定一个任意角α的大小与什么联系的最为紧密?是不是这个角的终边?终边又是什么构成的呢?是不是点?点是不是用坐标表示?请同学们大胆猜想,能不能用任意角α上任意一点P 的坐标来定义α的三角函数! 归纳概括 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 ,P 到原点的距离为PO =(0)r r ==>,过点P作X 轴的垂线,设垂足为M ,构造出Rt POM ∆.那么,我们类比锐角三角函数,可得:(1)比值y r 叫做α的正弦,记作sin α,即sin y r α=; (2)比值x r叫做α的余弦,记作cos α,即cos xr α=(3)比值(0)y x x ≠叫做α的正切,记作tan α,即tan yxα=(请同学们用函数的概念判定上面三个式子能不能构成角α的函数呢?链接1)任意角三角函数定义:对于确定的值α,在α终边上取任意一点P (除了原点)的坐标为(),x y ,设P 到原点的距离为PO =(0)r r ==>,则比值yr、x r 、y x 分别角α的正弦、余弦、正切,即:sin y r α=、cos x r α=、tan yx α=分别叫角α的正弦函数、余弦函数、正切函数,以上三种函数统称为三角函数.阅读对比 请同学们仔细阅读教材,比较教材上的定义与上面的定义有哪些区别与联系?教材中取得点是一个定点,上面的定义中取的什么点?结果一样嘛?为什么?(链接2)2.已知角α的终边经过点)4,3(--P ,求α的正弦、余弦、正切值. 解:解后反思 你能从这快乐体验中两道题的解答感悟到什么吗?如:各用什么方法求解的?用到什么数学思想?在第2题中满足4sin 5α=-的有多少角?这些角有何关系? 挖掘拓展 (1)三角函数定义中的比值的大小与P 点在终边上的位置无关; (2)三角函数的定义域:sin y α=的定义域 、cos y α=的定义域 ; tan y α=的定义域 ;(为什么?) (3)三角函数的符号 由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号可得:①正弦sin yr α=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负; ②余弦cos xr α=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负;③正切tan yxα=,当α在第 象限是为正,当α在第 象限是为为负;记忆法则: 一全正,二正弦,三切,四余弦,其余均为负.(4)终边相同角的三角函数的关系(诱导公式一)(链接3);sin(2)____cos(2)____k k απαπ+=+=;;tan(2)____k απ+=∈(其中k Z ) (5)另三个三角函数, cot x y α=、sec rxα=、csc r y α=分别叫角α的的余切、正割、余割函数(类比上面(2)(3)(4),对这三个函数有怎样的结论?链接4). 三、典例赏析例1(教材P13的例3.请同学们先看题,独立做一下后,再看教材的解答) 解:解后反思 你的解法与教材的解法相同吗?有哪些区别?教材是怎么书写表达的?变式练习 教材P15练习第6题. 解:例2 (教材P14的例4、例5.请同学们先看题,独立做一下后,再看教材的解答) 解:解后反思 你的解法与教材解法相同吗?有哪些区别?你的解法是最简洁的方法吗? 求解的过程中用到了哪些数学知识与思想方法?(链接5)变式练习 已知sin 0α<且tan 0α>,试判断tan ,sincos222ααα的符号.解:例3.已知点P (3,-4)r r (0)r ≠在角α的终边上,求sin α、cos α、tan α的值. 解:解后反思 求解该题的关键在哪儿?易错点在哪儿?变式练习 已知角α的终边上一点()P m ,且sin 4α=, 求cos ,sin αα,αtan 的值. 解: 四、学习反思1.本节课我们学习了哪些数学知识、数学思想方法,你的任务完成了吗?你讲的怎样?你提问了吗?我们的学习目标达到了吗?如:任意角三角函数的概念理解了吗?各函数的定义域知道了吗?三角函数值在各象限的符号如何记忆? 公式一掌握了吗?本节课有哪些题型?运用了哪些思想方法求解的?有哪些需要我们注意的?2.通过本节课的学习与课前的预习比较有哪些收获?有哪些要改进和加强的呢?3.对本节课你还有独特的见解吗?本节课的数学知识与生活有怎样的联系?感受到本节课数学知识与方法的美在哪里?五、学习评价 1.已知角α的终边过点(6,-8),则αtan =( ).43.A 43.-B C .34- D . 342.有下列命题:(1)在直角坐标系中,以原点为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆. (2)若α是第二象限的角,且P(x,y)是其终边上的一点,则22cos yx x +-=α(3)若αsin >0,则α是第一,第二象限的角.其中正确的命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .0 3.若在则ααα,0cos sin <⋅ 象限.4.已知α的终边经过点(39,2)a a -+,且sin 0,cos 0αα>≤ ,求a 的取值范围. 解:5.求函数|cos ||tan |cos tan x x y x x=+的值域 解:6.若角θ的终边过点()8,a P ,且53cos -=θ,求a 的值. 解:【学习链接】链接1.对于任意给定的值α,都分别有一个唯一确定的比值(实数)y r 、x r、yx 与之对应,所以sin y rα=、cos x r α=、tan yx α=均分别能构成角α的函数.链接2.教材上的定义与学案的定义本质是一样(由三角形相似成比例),教材上的定义是取点P 为角α的终边与单位圆的交点P (x ,y ),此时1OP r ==,从而有sin ,cos ,tan y y x xααα===. 链接3. (1)公式一的文字语言表述为:终边相同的角的同一三角函数的值相等; (2)公式一的作用:利用它可以把求任意角的三角函数值,转化为求0到π2(或00~0360)链接5.用到了三角函数的概念、公式一;运用了公式法;借助计算器求解.。
高三数学一轮复习第1课时三角函数的基本概念学案【学习目标】1.了解任意角的概念.2.了解弧度制的概念,能进行角度与弧度的互化.3.借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.4.理解三角函数线(正弦线、余弦线、正切线)的概念及意义.预习案【课本导读】1.角的概念(1)象限角:角α的终边落在就称α为第几象限的角,终边落在坐标轴上的角不属于任何象限.(2)终边相同的角:.(3)与α终边相同的角的集合为(4)各象限角的集合为,,,2.弧度制(1)什么叫1度的角:(2)什么叫1弧度的角:(3)1°=弧度;1弧度=度.(4)扇形的半径为r,圆心角的弧度数为α,则此扇形的弧长l=,面积S== .3.任意角的三角函数定义(1)设α是一个任意角,α的终边上任意一点(非顶点)P的坐标是(x,y),它与原点的距离为r,则sinα=,cosα=,tanα= .(2)三角函数在各象限的符号是:sinαcosαtanαⅠⅡⅢⅣ4.三角函数线如图所示,正弦线为 ;余弦线为 ;正切线为 .【教材回归】1.下列命题为真命题的是( ) A .角α=k π+π3(k ∈Z )是第一象限角 B .若sin α=sin π7,则α=π7C .-300°角与60°角的终边相同D .若A ={α|α=2k π,k ∈Z },B ={α|α=4k π,k ∈Z },则A =B2.若600°角的终边上有一点P (-4,a ),则a 的值为( ) A .4 3 B .-4 3 C .±4 3 D. 3 3.已知锐角α终边上一点A 的坐标是(2sin π3,2cos π3),则α弧度数是( ) A .2 B.π3 C.π6 D.2π34.已知圆中一段弧长正好等于该圆的外切正三角形边长,则这段弧所对圆心角的弧度数为______.5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴.若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________. 探 究 案 题型一: 角的有关概念例1 设角α1=-350°,α2=860°,β1=35π,β2=-73π.(1)将α1,α2用弧度制表示出来,并指出它们各自所在的象限;(2)将β1,β2用角度制表示出来,并在-720°~0°之间找出与它们有相同终边的所有角.思考题1 (1)在区间[-720°,0°]内找出所有与45°角终边相同的角β;(2)设集合M ={x |x =k 2³180°+45°,k ∈Z },N ={x |x =k4³180°+45°,k ∈Z },那么两集合的关系是什么?例2 已知角 α是第三象限角,试判断①π-α是第几象限角?②α2是第几象限角?③2α是第几象限角?思考题2 (1)如果α为第一象限角,那么①sin2α,②cos2α;③sin α2;④cos α2中必定为正值的是________.(2)若sinθ2=45,且sin θ<0,则θ所在象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 题型二:三角函数的定义例3 已知角α的终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x ,则sin α+1tan α的值为________.思考题3 (1)若角θ的终边与函数y =-2|x |的图像重合,求θ的各三角函数值. (2)如图所示,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,-2),角速度为1,那么点P 到x 轴的距离d 关于时间t 的函数图像大致为( )题型三:利用三角函数线解三角不等式例4 (1)不等式sin x ≥32的解集为__________ . (2)不等式cos x ≥-12的解集为__________.(3)函数f (x )=2sin x +1+lg(2cos x -2)的定义域为_____.思考题4 (1)求函数y =lg(3-4sin 2x )的定义域 .(2)已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是( )A.若α、β是第一象限的角,则cosα>cosβ B.若α、β是第二象限的角,则tanα>tanβC.若α、β是第三象限的角,则cosα>cosβD.若α、β是第四象限的角,则tanα>tanβ题型四:弧度制的应用例5已知一扇形的圆心角是α,所在圆的半径是R.(1)若α=60°,R=10 cm,求扇形的弧长及该弧所在的弓形面积;(2)若扇形的周长是一定值c(c>0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?思考题5若扇形的面积为定值,当扇形的圆心角为多少弧度时,该扇形的周长取到最小值?训练案1.有下列命题:①终边相同的角的同名三角函数的值相等;②终边不同的角的同名三角函数的值不等;③若sinα>0,则α是第一、二象限的角;④若α是第二象限的角,且P(x,y)是其终边上一点,则cosα=-xx2+y2.其中正确的命题的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.42.sin 2²cos 3²tan 4的值( )A.小于0 B.大于0 C.等于0 D.不存在3.已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在( )A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限4.已知锐角α终边上一点P的坐标是(2sin2,-2cos2),则α等于( )A.2 B.-2 C.2-π2D.π2-25.若π4<θ<π2,则下列不等式成立的是( )A.sinθ>cosθ>tanθB.cosθ>tanθ>sinθC.sinθ>tanθ>cosθD.tanθ>sinθ>cosθ。
5.2.1 三角函数的概念(第1课时)【学习目标】1.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;2.掌握任意角三角函数(正弦、余弦、正切)在各象限的符号.【教材知识梳理】一.利用单位圆定义任意角的三角函数在直角坐标系中,我们称以原点O 为圆心,以 为半径的圆为单位圆. 前提 在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,α∈R ,它的终边与 交于点P (x ,y ),那么:定义 正弦把点P 的纵坐标y 叫做α的正弦函数,记作 ,即y = 余弦把点P 的横坐标x 叫做α的余弦函数,记作 ,即x = 正切单位圆上点P 的纵坐标与横坐标的比值y x为函数值的函数叫做α的正切函数,记作 ,即y x = (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.正弦函数y =sin x ,定义域为 ;余弦函数y =cos x ,定义域为 ;正切函数y =tan x ,定义域为 .α的终边上任意一点的坐标定义三角函数推广到一般情况:设α为一个任意角,在α的终边上任取一点P (异于原点),其坐标为(x ,y ),且OP =r = x 2+y 2 (r >0),则sin α= ,cos α= ,tan α= (x ≠0). 注意:三角函数值是比值,是一个实数,这个实数的大小和P (x ,y )所在终边上的位置无关,而由角α的终边位置决定.二.三角函数值在各象限的符号三角函数值的符号变化规律可概括为“ ”,即第一象限各三角函数值均为正,第二象限只有正弦值为正,第三象限只有正切值为正,第四象限只有余弦值为正.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若sinα=sinβ,则α=β.( )(2)已知α是三角形的内角,则必有sinα>0.( )(3)任意角α的正弦值sinα、余弦值cosα、正切值tanα都有意义.( )(4)若α是第二象限角,且(,)P x y 是其终边与单位圆的交点,则cos x α=-.( )(5)由三角函数的定义,可知1≤sinα≤1.( )【教材例题变式】【源于P179例2】例1 (1)若角α的终边经过点P (5,-12),求sin α,cos α,tan α的值.(2)已知角α的终边落在直线3x +y =0上,求sin α,cos α,tan α的值.【源于P178例1】例2 .利用三角函数的定义求下列各角的正弦、余弦和正切值. (1)2π; (2)4π-; (3)34π, (4)73π. 【源于P180例3】例3 .对于sin 0θ>,②sin 0θ<,③cos 0θ>,④cos 0θ<,⑤tan 0θ>与⑥tan 0θ<,选择恰当的关系式序号填空:(1)角θ为第一象限角的充要条件是_____;(2)角θ为第二象限角的充要条件是_____; (3)角θ为第三象限角的充要条件是_____;(4)角θ为第四象限角的充要条件是______.【源于P181例4】例4 .确定下列三角函数值的符号:①sin 156°;②cos 165π;③cos(-450°);④tan )817(π-;⑤sin )34(π-;⑥tan 556°. 【教材拓展延伸】例5.(1)已知θ是第二象限角,试判断()()tan sin tan cos θθ的符号.(2)若()()sin cos cos sin 0θθ<,求θ的终边的位置.【课外作业】基础过关:1.已知角α的终边经过点(4,3)-,则cos α=( )A .45B .35C .35D .45- 2.若sin 0α<,且tan 0α>,则α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 3.点()cos2023,tan8A ︒在平面直角坐标系中位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 4.已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在第三象限且与单位圆交于点P m ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则sin α=( )A .BC . D5.已知角θ的终边经过点1,2P ⎛- ⎝⎭,则角θ可以为( ) A .76π B .23π C .43π D .53π 6.(多选)已知点()(),20P m m m -≠是角α终边上一点,则( )A .tan 2αB .cos αC .sin cos 0αα<D .sin cos 0αα> 7.若点(4,)P a -在角240°的终边上,则实数a 的值是__________.8.点P 从点()10A ,出发,沿单位圆221x y +=逆时针方向运动23π弧长到达点Q ,则点Q 的坐标是___________.9.已知角α的终边落在直线3y x =-上,求2sin 3cos αα+的值.能力提升:10.设角θ是第一象限角,且满足cos=cos 22θθ-,则2θ的终边所在的象限是( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 11.(多选)函数y sin cos tan sin cos tan x x x x x x =++的值可能为( ) A .﹣3 B .3 C .1 D .﹣112.(多选)给出下列各三角函数值,其中符号为负的是( )A .sin(100°)B .cos(220°)C .tan(10)D .cos013.已知点P(tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限.14.已知角α的终边上一点P 与点()1,2A -关于y 轴对称,角β的终边上一点Q 与点A 关于原点O 中心对称,则sin sin αβ+=______.15.已知角α的终边上有一点)1Pa +,a ∈R . (1)若60α=︒,求实数a 的值.(2)若cos 0α>且tan 0α<,求实数a 的取值范围.16.如图所示,滚珠P ,Q 同时从点(2,0)A 出发沿圆形轨道匀速运动,滚珠P 按逆时针方向每秒钟转π3弧度,滚珠Q 按顺时针方向每秒钟转6π弧度,相遇后发生碰撞,各自按照原来的速度大小反向运动.(1)求滚珠P ,Q 第一次相遇时所用的时间及相遇点的坐标;(2)求从出发到第二次相遇滚珠P ,Q 各自滚动的路程.。
5.2.1三角函数的概念【课标要求】课程标准:1.借助单位圆理解三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.2.掌握正弦、余弦、正切函数在各象限内的符号.3.理解终边相同的角的同一三角函数值相等.教学重点:三角函数的定义;三角函数在各象限内的符号.教学难点:任意角的三角函数的定义的建构过程.【知识导学】知识点一三角函数的概念(1)单位圆中三角函数的定义(2)三角函数的定义域知识点二三角函数值的符号规律:一全正、二正弦、三正切、四余弦.知识点三诱导公式(一)【新知拓展】(1)三角函数值是比值,是一个实数,这个实数的大小与点P(x,y)在终边上的位置无关,只与角α的终边位置有关,即三角函数值的大小只与角有关.(2)终边相同的角的同名三角函数值相等.【基础自测】1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若α=β+720°,则cosα=cosβ.()(2)若sinα=sinβ,则α=β.()(3)已知α是三角形的内角,则必有sinα>0.()答案(1)√(2)×(3)√2.做一做(1)若sinα<0,且tanα<0,则α在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限(2)若角α的终边经过点P(5,-12),则sinα=________,cosα=________,tanα=________.(3)tan405°-sin450°+cos750°=________.(4)sin2·cos3·tan4的值的符号为________.答案 (1)D (2)-1213 513 -125 (3)32(4)负 【题型探究】题型一 三角函数的定义例1 已知角α的终边经过点P (-4a,3a )(a ≠0),求sin α,cos α,tan α的值.[解] r =(-4a )2+(3a )2=5|a |,若a >0,则r =5a ,角α在第二象限,sin α=y r =3a 5a =35,cos α=x r =-4a 5a =-45,tan α=y x =3a -4a =-34; 若a <0,则r =-5a ,角α在第四象限,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34. [条件探究] 在本例中,若将题设条件改为:已知角α的终边在直线y =3x 上,问题不变,怎样求解?解 因为角α的终边在直线y =3x 上,所以可设P (a ,3a )(a ≠0)为角α终边上任意一点.则r = a 2+(3a )2=2|a |(a ≠0).若a >0,则α为第一象限角,r =2a ,sin α=3a 2a =32, cos α=a 2a =12,tan α=3a a= 3. 若a <0,则α为第三象限角,r =-2a ,sin α=3a -2a =-32,cos α=a -2a=-12,tan α=3a a = 3. 金版点睛利用三角函数的定义求值的策略(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:方法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.方法二:在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=y r ,cos α=x r.已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.(3)若终边在直线上时,因为角的终边是射线,应分两种情况处理.[跟踪训练1] (1)设a <0,角α的终边与单位圆的交点为P (-3a,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A.25 B .-25 C.15 D .-15(2)已知角α终边上的点P (4,3m ),且sin α=22m ,求m 的值. 答案 (1)A (2)见解析解析 (1)∵点P 在单位圆上,则|OP |=1.即(-3a )2+(4a )2=1,解得a =±15. ∵a <0,∴a =-15,∴P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫35,-45, ∴sin α=-45,cos α=35, ∴sin α+2cos α=-45+2×35=25. (2)∵P (4,3m ),∴r =16+9m 2,∴sin α=y r =3m 16+9m 2=22m , 两边平方,得9m 216+9m 2=12m 2. ∴m 2(9m 2-2)=0,∴m =0或m =±23. 题型二 三角函数值的符号例2 (1)若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( ) A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角(2)判断下列各式的符号:①tan120°·sin269°;②cos4·tan ⎝⎛⎭⎫-23π4. [解析] (1)由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号,从而α为第二、三象限角.由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号,从而α为第三、四象限角. 综上可知,α为第三象限角.(2)①∵120°是第二象限角,∴tan120°<0.∵269°是第三象限角,∴sin269°<0,∴tan120°·sin269°>0.②∵π<4<3π2,∴4弧度是第三象限角,∴cos4<0. ∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角, ∴tan ⎝⎛⎭⎫-23π4>0,∴cos4·tan ⎝⎛⎭⎫-23π4<0. [答案] (1)C (2)见解析金版点睛判断给定角的三角函数值正负的步骤(1)确定α的终边所在的象限;(2)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.[跟踪训练2] (1)若三角形的两内角A ,B 满足sin A ·cos B <0,则此三角形必为( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .以上三种情况都有可能(2)点P (tan α,cos α)在第三象限,则α是第________象限角.答案 (1)B (2)二解析 (1)三角形内角的取值范围是(0,π),故sin A >0.因为sin A cos B <0,所以cos B <0,所以B 是钝角,故三角形是钝角三角形.(2)因为点P (tan α,cos α)在第三象限,所以tan α<0,cos α<0,则角α的终边在第二象限. 题型三 与三角函数有关的定义域问题例3 求下列函数的定义域:(1)y =sin x +cos x tan x; (2)y =-cos x +sin x .[解] (1)要使函数有意义,需tan x ≠0,∴x ≠k π+π2,且x ≠k π,k ∈Z ,∴x ≠k π2,k ∈Z . 于是函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ∈R ,x ≠k π2,k ∈Z . (2)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧-cos x ≥0,sin x ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2k π+π2≤x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),2k π≤x ≤2k π+π(k ∈Z ),解得2k π+π2≤x ≤2k π+π(k ∈Z ), ∴函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π2≤x ≤2k π+π,k ∈Z . 金版点睛求解函数定义域的解题策略(1)求函数的定义域,就是求使解析式有意义的自变量的取值范围,一般通过解不等式或不等式组求得,对于与三角函数有关的函数定义域问题,还要考虑三角函数自身定义域的限制.(2)要特别注意求一个固定集合与一个含有无限多段的集合的交集时,可以取特殊值把不固定的集合写成若干个固定集合再求交集.[跟踪训练3] 求下列函数的定义域:(1)y =sin x +tan x ;(2)y =sin x +tan x .解 (1)依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ x ∈R ,x ≠k π+π2(k ∈Z ), ∴函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ∈R ,x ≠k π+π2,k ∈Z . (2)当sin x ≥0且tan x 有意义时,函数才有意义,∴⎩⎪⎨⎪⎧2k π≤x ≤(2k +1)π,x ≠k π+π2(k ∈Z ). ∴函数的定义域为{ x | 2k π≤x <2k π+π2或2k π+π2<x ≤2k π+π,k ∈Z }. 题型四 诱导公式(一)的应用例4 计算:(1)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 12π5tan4π; (2)sin1140°cos(-690°)+tan1845°.[解] (1)原式=sin ⎝⎛⎭⎫-2π+π6+cos 12π5tan0=sin π6+0=12. (2)原式=sin(3×360°+60°)cos(-2×360°+30°)+tan(5×360°+45°)=sin60°cos30°+tan45°=32×32+1=74. 金版点睛利用诱导公式化简的步骤(1)将已知角化为k ·360°+α(k 为整数,0°≤α<360°)或2k π+β(k 为整数,0≤β<2π)的形式.(2)将原三角函数值化为角α的同名三角函数值.(3)借助特殊角的三角函数值或任意角的三角函数的定义达到化简求值的目的.[跟踪训练4] 求下列各式的值: (1)cos 25π3+tan(-15π4)); (2)sin810°+tan1125°+cos420°.解 (1)原式=cos ⎝⎛⎭⎫8π+π3+tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π4 =cos π3+tan π4=12+1=32. (2)原式=sin(2×360°+90°)+tan(3×360°+45°)+cos(360°+60°)=sin90°+tan45°+cos60°=1+1+12=52. 【随堂达标】1.如果角α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α的值等于( ) A.12B .-12C .-32D .-33 答案 C解析 由题意得P (1,-3),它与原点的距离r =12+(-3)2=2,所以sin α=-32. 2.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是( ) A .1B .0C .2D .-2 答案 C解析 ∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0,∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α-cos α-cos α=2. 3.在△ABC 中,若sin A cos B tan C <0,则△ABC 是( )A .锐角三角形B .直角三角形C.钝角三角形D.锐角或钝角三角形答案C解析因为sin A>0,所以cos B,tan C中一定有一个小于0,即B,C中有一个钝角.4.若750°角的终边上有一点(4,a),则a=________.答案43 3解析tan750°=tan(360°×2+30°)=tan30°=33=a4,解得a=433.5.计算sin810°+tan765°+tan1125°+cos360°.解原式=sin(2×360°+90°)+tan(2×360°+45°)+tan(3×360°+45°)+cos(360°+0°)=sin90°+tan45°+tan45°+cos0°=1+1+1+1=4.。
三角函数基本概念与图形意义一、三角函数的定义与基本概念1.三角函数的定义:三角函数是描述直角三角形各边长度与角度之间关系的函数。
2.基本三角函数:主要包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan)、余切函数(cot)、正割函数(sec)和余割函数(csc)。
3.角度制与弧度制:角度制是度、分、秒的单位,弧度制是以圆的半径为1,以弧长等于半径的圆心角所对应的弧度值为1。
4.象限与坐标系:平面直角坐标系分为四个象限,第一象限(x>0,y>0)、第二象限(x<0, y>0)、第三象限(x<0, y<0)、第四象限(x>0,y<0)。
5.周期性:三角函数具有周期性,周期是指函数值重复出现的最小正数。
正弦函数、余弦函数的周期为2π,正切函数的周期为π。
6.奇偶性:根据函数的定义,可以判断三角函数的奇偶性。
正弦函数、余弦函数为偶函数,正切函数、余切函数为奇函数。
二、三角函数的图形意义1.正弦函数的图形意义:正弦函数表示单位圆上某一点的纵坐标值,随着角度的增大,正弦函数的值在-1与1之间波动。
2.余弦函数的图形意义:余弦函数表示单位圆上某一点的横坐标值,随着角度的增大,余弦函数的值在-1与1之间波动。
3.正切函数的图形意义:正切函数表示直角三角形中,对边与邻边的比值,随着角度的增大,正切函数的值在-∞与∞之间波动。
4.余切函数的图形意义:余切函数表示直角三角形中,邻边与对边的比值,随着角度的增大,余切函数的值在-∞与∞之间波动。
5.正割函数的图形意义:正割函数表示直角三角形中,斜边与对边的比值,随着角度的增大,正割函数的值在1与∞之间波动。
6.余割函数的图形意义:余割函数表示直角三角形中,斜边与邻边的比值,随着角度的增大,余割函数的值在1与∞之间波动。
三、三角函数的性质与变化规律1.奇偶性:正弦函数、余弦函数为偶函数,正切函数、余切函数为奇函数。
第2课时三角函数的概念(二)必备知识·探新知基础知识知识点1三角函数值的符号如图所示:正弦:一二象限__正__,三四象限__负__;余弦:一四象限__正__,二三象限__负__;正切:一三象限__正__,二四象限__负__.思考1:(1)三角函数在各象限的符号由什么决定?(2)三角函数值的符号有简记口诀吗?提示:(1)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推导出的.从原点到角的终边上任意一点的距离r总是正值.因此,三角函数在各象限的符号由角α的终边所在象限决定.(2)有;简记口诀为:一全正、二正弦、三正切、四余弦.知识点2诱导公式(一)sin(α+k·2π)=__sin α__,cos(α+k·2π)=__cos α__,tan(α+k·2π)=__tan α__,其中k∈Z.思考2:根据三角函数的诱导公式一,终边相同的角的同一三角函数值有何关系?提示:终边相同的角,其同名三角函数的值相等.因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.基础自测1.sin 256π等于( A )A .12B .32 C .-12D .-32[解析] 由诱导公式一及特殊角的三角函数知:sin 25π6=sin(4π+π6)=sin π6=12.2.若sin α>0,tan α<0,则α为( B ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角[解析] 由sin α>0知α终边在第一、二象限或在y 轴正半轴上;由tan α<0知α终边在第二、四象限.综上知α为第二象限角.3.在△ABC 中,若sin A ·cos B ·tan C <0,则△ABC 是( C ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .锐角或钝角三角形[解析] ∵A 、B 、C 是△ABC 的内角,∴sin A >0. ∵sin A ·cos B ·tan C <0,∴cos B ·tan C <0. ∴cos B 和tan C 中必有一个小于0. 即B 、C 中必有一个钝角,选C . 4.确定下列各三角函数值的符号: (1)cos 260°;(2)sin(-π3);(3)tan 10π3.[解析] (1)因为260°是第三象限角,所以cos 260°<0. (2)因为-π3是第四象限角,所以sin(-π3)<0.(3)因为10π3是第三象限角,所以tan 10π3>0.关键能力·攻重难题型探究题型一 三角函数在各象限的符号例1 (1)若cos α>0,sin α<0,则角α的终边在( D ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)确定下列各式的符号: ①sin105°·cos230°; ②sin7π8·tan 7π8. [分析] 先确定角所在象限,进而确定各式的符号.[解析] (1)由cos α>0,得角α的终边在第一象限或第四象限或x 轴的正半轴上.由sin α<0,得角α的终边在第三象限或第四象限或y 轴的负半轴上.综上可得,角α的终边在第四象限.(2)①∵105°、230°分别为第二、第三象限角, ∴sin105°>0,cos230°<0.于是sin105°·cos230°<0. ②∵π2<7π8<π,∴7π8是第二象限角,则sin 7π8>0,tan 7π8<0. ∴sin7π8·tan 7π8<0. [归纳提升] (1)能准确判定角的终边位置是判断该角的三角函数值符号的关键;(2)要熟记三角函数值在各象限的符号规律.【对点练习】❶ (1)判断下列各式的符号: ①sin3·cos4·tan5;②α是第二象限角,sin α·cos α.(2)若cos θ<0且sin θ>0,则θ2是第__ __象限角.( C )A .一B .三C .一或三D .任意象限角[解析] (1)①π2<3<π,π<4<3π2,3π2<5<2π,∴sin3>0,cos4<0,tan5<0,∴sin3·cos4·tan5>0. ②∵α是第二象限角,∴sin α>0,cos α<0,∴sin αcos α<0.(2)由cos θ<0且sin θ>0,知θ是第二象限角,所以θ2是第一或三象限角.题型二 诱导公式一的应用例2 计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°; (2)sin(-11π6)+cos 12π5tan 4π.[分析] 利用诱导公式一化简→求出三角函数值→代入求值[解析] (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30°=22×32+12×12=64+14=1+64.(2)原式=sin(-2π+π6)+cos(2π+2π5)tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.[归纳提升] 诱导公式一的应用思路1.诱导公式一的实质是终边相同的角的同名三角函数值相等.2.利用诱导公式一可将负角或大于等于2π的角的三角函数化为0~2π之间的角的同名三角函数,实现了“负化正,大化小”.【对点练习】❷ 求下列各式的值. (1)cos 253π+tan(-154π);(2)sin810°+tan765°-cos360°.[解析] (1)原式=cos(8π+π3)+tan(-4π+π4)=cos π3+tan π4=12+1=32.(2)原式=sin(2×360°+90°)+tan(2×360°+45°)-cos(360°+0°)=1+1-1=1.误区警示对角的范围限定不准确例3 已知sin α2=35,cos α2=-45,试确定角α是第几象限的角.[错解] 因为sin α2=35>0,cos α2=-45<0,所以α2是第二象限的角,所以π2+2k π<α2<π+2k π(k∈Z ),从而π+4k π<α<2π+4k π(k ∈Z ),故角α是第三或第四象限的角或终边在y 轴的非正半轴上.[错因分析] 错解中扩大了角的取值范围而导致出错.[正解] 因为sin α2=35>0,cos α2=-45<0,所以α2是第二象限的角,所以π2+2k π<α2<π+2k π(k∈Z ).由sin α2=35<22知3π4+2k π<α2<π+2k π(k ∈Z ),所以3π2+4k π<α<2π+4k π(k ∈Z ),故角α是第四象限的角.[方法点拨] 在确定α是第几象限的角时,一定要注意题目中的隐含条件,把取值范围限定在最小的区间,这样才可以准确得出α是第几象限角.学科素养分类讨论思想在化简三角函数式中的应用例4 设角α的终边不在坐标轴上,求函数y =sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α|tan α|的值域.[解析] 当α是第一象限角时,sin α,cos α,tan α均为正值, ∴sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α|tan α|=3. 当α是第二象限角时,sin α为正值,cos α,tan α为负值, ∴sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α|tan α|=-1. 当α是第三象限角时,sin α,cos α为负值,tan α为正值, ∴sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α|tan α|=-1. 当α是第四象限角时,sin α,tan α为负值,cos α为正值, ∴sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α|tan α|=-1. 综上可知,函数y 的值域为{-1,3}.[归纳提升] 对于多个三角函数符号的判断问题,要进行分类讨论.课堂检测·固双基1.sin(-103π)的值等于( C )A .12B .-12C .32D .-32[解析] sin(-103π)=sin(-4π+23π)=sin 23π=32,故选C .2.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则α的终边在( B ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限[解析] 因为点P 在第三象限,所以tan α<0,cos α<0,所以α为第二象限角. 3.若角α的终边过点(-5,-3),则( C ) A .sin αtan α>0 B .cos αtan α>0 C .sin αcos α>0D .sin αcos α<0 [解析] ∵角α的终边过点(-5,-3), ∴sin α<0,cos α<0,tan α>0, ∴sin αcos α>0,故选C .4.计算:cos(-5π3)+sin 13π6· tan 8π.[解析] 原式=cos ⎝⎛⎭⎫π3-2π+sin ⎝⎛⎭⎫2π+π6·tan(0+8π)=cos π3+sin π6·tan 0 =12+0=12.。
三角函数的概念教案(一)三角函数的概念教学教案教学目标通过本次课程的学习,学生将会掌握以下知识:1.了解三角函数的概念和定义2.掌握三角函数的基本性质和特点3.能够在不同三角函数之间进行转化和变形4.能够应用三角函数解决简单的实际问题教学重点•理解三角函数的三角形定义•理解正弦、余弦、正切、余切的定义•了解三角函数的图像及其周期性教学难点•通过三角函数图像,探究其性质和特点•能够理解三角函数在不同象限的变化教学过程导入-启发式问题•教师提问:“环球旅行家徐霞客曾在他的游记中提到:’在线段AC上取B点,将∠CAB顶点落在直线PQ上,则BC/AB与PQ呈怎样的关系呢?”•学生思考,回答问题。
教师引导学生,让学生通过作图和讨论来推导出正弦函数的定义。
基本概念的介绍•介绍三角函数的定义和基本性质•介绍正弦、余弦、正切、余切的定义•介绍三角函数的图像及其周期性三角函数的图像及性质•将正弦、余弦、正切、余切的图像展示给学生•引导学生通过观察图像,得出三角函数的一些特点,如周期、最大值、最小值等•让学生通过绘制函数曲线,尝试构造更多的三角函数图像,并探究其性质和特点•让学生通过比较三角函数的图像,了解另外三个基本三角函数的定义三角函数的性质和变换•引导学生探究三角函数在不同象限的变化•教师讲解三角函数的一些常用变换,如平移、伸缩、反转等,让学生通过绘图来理解其作用和效果•给学生一些简单的练习题,让他们尝试将不同的函数变形成指定的函数三角函数的应用•通过练习,让学生熟悉如何使用三角函数解决实际问题,如测量远距离的高度、计算三角形的边角等•引导学生通过思考,定制问题,将三角函数的使用延伸至其他领域总结•教师对本节课中涉及的概念、知识点以及解题方法进行总结,巩固学生的学习成果•对本节课学生表现出色的同学进行表扬,激励其学习积极性•指出学生在学习中存在的问题,为下节课的教学提出相应的建议课后作业•请学生完成课后作业,巩固本节课所学知识,拓展思维,达到应用的目的。
三角函数的概念单元教学设计一、内容和内容解析1.内容三角函数的概念;三角函数的基本性质:三角函数值的符号、诱导公式一、同角三角函数的基本关系.本单元的知识结构:本单元建议用3课时:第一课时,三角函数的概念;第二课时,三角函数的基本性质;第三课时,概念和性质的简单应用.2.内容解析三角函数是一类最典型的周期函数,是解决实际问题的重要工具,是学习数学和物理、天文等其他学科的重要基础.传统上,人们习惯把三角函数看成是锐角三角函数的推广,利用象限角终边上点的坐标比定义三角函数.由于这一定义方法出自欧拉,因此更显出它的权威性.然而,锐角三角函数的研究对象是三角形,是三角形中边与角的定量关系(三角比)的反映;而任意角三角函数的现实背景是周期变化现象,是“周而复始”变化规律的数学刻画.如果以锐角三角函数为基础进行推广,那么三角函数概念发生发展过程的完整性将受到破坏.因此,整体上,任意角三角函数知识体系的建立,应与其他基本初等函数类似,强调以周期变化现象为背景,构建从抽象研究对象(即定义三角函数概念)到研究它的图象、性质再到实际应用的过程,与锐角三角函数的联系可以在给出任意角三角函数定义后再进行考察.一般地,概念的形成应按“事实—概念”的路径,即学生要经历“背景—研究对象—对应关系的本质—定义”的过程.本单元的学习中,学生在经历这个过程而形成三角函数概念的同时,“顺便”就可得到值域、函数值的符号、诱导公式一及同角三角函数的基本关系等性质.根据上述分析,确定本单元的教学重点是:正弦函数、余弦函数、正切函数的定义,诱导公式一,同角三角函数的基本关系.其中,正弦函数、余弦函数的定义是重中之重.二、目标和目标解析1.目标(1)了解三角函数的背景,体会三角函数与现实世界的密切联系;(2)经历三角函数概念的抽象过程,借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义,发展数学抽象素养;(3)掌握三角函数值的符号;(4)掌握诱导公式一,初步体会三角函数的周期性;(5)理解同角三角函数的基本关系式:,体会三角函数的内在联系性,通过运用基本关系式进行三角恒等变换,发展数学运算素养.2.目标解析达成上述目标的标志是:(1)学生能像了解线性函数、反比例函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数的现实背景那样,知道三角函数是刻画现实世界中“周而复始”变化规律的数学工具,能体会到匀速圆周运动在“周而复始”变化现象中的代表性.(2)学生在经历“周期现象—圆周运动—单位圆上点的旋转运动”的抽象活动中,明确研究的问题(单位圆⊙O上的点P以A为起点作旋转运动,建立一个数学模型,刻画点P的位置变化情况),使研究对象简单化、本质化;学生能分析单位圆上点的旋转中涉及的量及其相互关系,获得对应关系并抽象出三角函数概念;能根据定义求给定角的三角函数值.(3)学生能根据定义得出三角函数在各象限取值的符号规律.(4)学生能根据定义,结合终边相同的角的表示,得出诱导公式一,并能据此描述三角函数周而复始的取值规律,求某些角(特殊角)的三角函数值.(5)学生能利用定义以及单位圆上点的横、纵坐标之间的关系,发现并提出“同角三角函数的基本关系”,并能用于三角恒等变换.三、教学问题诊断分析三角函数概念的学习,其认知基础是函数的一般观念以及对幂函数、指数函数和对数函数的研究经验,另外还有圆的有关知识.这些认知准备对于分析“周而复始”变化现象中涉及的量及其关系、认识其中的对应关系并给出定义等都能起到思路引领作用.然而,前面学习的基本初等函数,涉及的量(常量与变量)较少,解析式都有明确的运算含义,而三角函数中,影响单位圆上点的坐标变化的因素较多,对应关系不以“代数运算”为媒介,是“α与x,y直接对应”,无须计算.虽然α,x,y都是实数,但实际上是“几何元素间的对应”.所以,三角函数中的对应关系,与学生的已有经验距离较大,由此产生第一个学习难点:理解三角函数的对应关系,包括影响单位圆上点的坐标变化的因素分析,以及三角函数的定义方式的理解.为了破除学生在“对应关系”认识上的定势,帮助他们搞清三角函数的“三要素”,应该根据一般函数概念引导下的“下位学习”的特点,先让学生明确“给定一个角,如何得到对应的函数值”的操作过程,然后再下定义,这样不仅使三角函数定义的引入更自然,而且由三角函数对应关系的独特性,可以使学生再一次认识函数的本质.具体的,可让学生先完成“给定一个特殊角,求它的终边与单位圆交点坐标”的任务.例如“当时,找出相应点P的坐标”并让学生明确点P的坐标的唯一确定性,再借助信息技术,让学生观察任意给定一个角α∈R,它的终边与单位圆的交点坐标是否唯一,从而为理解三角函数的对应关系奠定基础.利用信息技术,可以很容易地建立单位圆上点的横坐标、纵坐标、角、弧之间的联系,并且可以在角的变化过程中进行观察,发现其中的规律性.所以,信息技术可以帮助学生更好地理解三角函数的本质.对于定义“设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么y 叫做α的正弦函数,记作sinα,即y= sinα;x叫做α的余弦函数,记作cosα,即x= cosα”,可以通过如下几点帮助学生理解:第一,α是一个任意角,同时也是一个实数(弧度数),所以“设α是一个任意角”的意义实际上是“对于R中的任意一个数”;第二,“它的终边与单位圆交于点P(x,y)”,实际上给出了两个对应关系,即(1)实数α(弧度)对应于点P的纵坐标y,(2)实数α(弧度)对应于点P的横坐标x,其中y,x∈[-1,1].因为对于R中的任意一个数α,它的终边唯一确定,所以交点P(x,y)也唯一确定,也就是纵坐标y和横坐标x都由α唯一确定,所以对应关系(1)(2)分别确定了一个函数,这是理解三角函数定义的关键.第三,引进符号sinα,cosα分别表示“α的终边与单位圆交点的纵坐标”、“α的终边与单位圆交点的横坐标”,于是:对于任意一个实数α,按对应关系(1),在集合B={z|-1≤z≤1}中都有唯一确定的数sinα与之对应;按对应关系(2),在集合B中都有唯一确定的数cosα与之对应.所以,sinα,cosα都是一个由α所唯一确定的实数.这里,对符号sinα,cosα和tanα的认识是第二个难点.可以通过类比引进符号logab表示ax=b中的x,说明引进这些符号的意义.本单元的第三个学习难点是对三角函数内在联系性的认识.出现这个难点的主要原因在于三角函数联系方式的特殊性,学生在已有的基本初等函数学习中没有这种经验,以及学生从联系的观点看问题的经验不足,对“如何发现函数的性质”的认识不充分等而导致的发现和提出性质的能力不强.为此,教学中应在思想方法上加强引导。
1.4.1 任意角的正弦函数、余弦函数的定义学习目标重点难点1.记住任意角的正弦函数、余弦函数的定义. 2.准确把握任意角的不同三角函数的定义方法.3.已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值.4.记住三角函数值在各个象限的符号并会灵活解题.重点:任意角的正弦函数、余弦函数的定义(包括这两种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号).难点:已知角α终边上一点,求角α的各三角函数值.疑点:三角函数的正弦线、余弦线的作法.1.单位圆在直角坐标系中,以______为圆心,以________为半径的圆,称为单位圆. 2.任意角的正弦函数、余弦函数的定义如图所示,在直角坐标系中,给定单位圆,对于任意角α,使角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆交于点P (u ,v ),那么点P 的____v 叫作角α的正弦函数,记作________;点P 的______u 叫作角α的余弦函数,记作______.通常,我们用x 表示自变量,即x 表示角的大小,用y 表示函数值,这样我们就定义了任意角三角函数y =sin x 和y =cos x ,它们的定义域为________________,值域为______.预习交流1在平面直角坐标系中,设α的终边上任意一点P 的坐标是(x ,y ),它与原点的距离是r (r =x 2+y 2>0).怎样用x ,y ,r 表示sin α,cos α?预习交流2(1)已知角α的终边经过P ⎝⎛⎭⎪⎫32,12,则sin α=__________,cos α=__________. (2)若点P (-3,-1)是角A 终边上的一点,则sin A =__________,cos A =__________. 3.正弦函数、余弦函数在各象限的符号预习交流3(1)三角函数在各象限的符号由什么决定?(2)填空(比较大小):sin 195°____0,cos 140°____0.答案:1.原点 单位长2.纵坐标 v =sin α 横坐标 u =cos α 全体实数 [-1,1]预习交流1:提示:sin α=y r ,cos α=x r. 预习交流2:(1)12 32(2)-1010 -31010解析:x =-3,y =-1,r =10, ∴sin A =-110=-1010, cos A =-310=-31010.3.+ + - - + - - +预习交流3:(1)提示:由三角函数的定义可知,三角函数在各象限的符号由角α终边上任意一点的坐标来确定.(2)< <1.利用定义求任意角的正弦、余弦值已知角α的终边在射线y =2x (x >0)上,求角α的正弦函数值、余弦函数值.思路分析:解答本题可先设角α终边上任一点的坐标,然后借助于三角函数的定义加以解决.在直角坐标系的单位圆中,α=6. (1)画出角α;(2)求出角α的终边与单位圆的交点坐标.(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以两种:①先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后利用三角函数的定义直接求出相应的三角函数值.②注意到角的终边为射线,所以应分两种情况来处理,取射线上任一点坐标(a ,b ),则对应角的正弦值sin α=b a 2+b2,余弦值cos α=aa 2+b 2.(2)当角的终边上的点的坐标以参数的形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.2.判断三角函数值的符号及角所在的象限判断符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)若sin 2α>0,且cos α<0,试确定α所在的象限.思路分析:依据正弦函数、余弦函数在各个象限的符号作出判断.(1)如果sin α>0,且cos α<0,则α是第______象限角; (2)如果cos α>0,且sin α<0,则α是第______象限角; (3)如果sin αcos α>0,则α是第__________象限角; (4)如果sin αcos α<0,则α是第__________象限角.(1)三角函数值的符号可按以下口诀记忆:一全正,二正弦,三正切,四余弦(是正的).(2)对于确定α角所在象限问题,应首先界定题目中所有三角函数的符号,然后依据上述三角函数的符号来确定角α所在的象限,则它们所在象限的公共部分即为所求.3.三角函数的定义域问题求下列函数的定义域: (1)y =sin x +cos x sin x;(2)y =lg sin 2x +9-x 2.思路分析:考虑分式的分母不为0,对数的真数大于0,偶次根号下不为负,建立不等式(组),解之即可.函数y =sin x +-cos x 的定义域是( ). A .(2k π,(2k +1)π)(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k +1π(k ∈Z )C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π2,k +1π(k ∈Z )D .[2k π,(2k +1)π](k ∈Z )求解三角函数定义域的解题策略求解含有三角函数式的函数的定义域问题,和我们以前学过的求定义域的问题的解决方法是一致的,即通过列不等式或不等式组,然后解不等式或不等式组,最后写出函数的定义域.凡涉及三角函数的定义域问题,在求解时,必须考虑到三角函数本身一定有意义.在求解一个固定的集合与一个含有无限多段的集合的交集时,可以通过取特殊值或画数轴来解决.答案:活动与探究1:解:方法一:设α的终边与单位圆的交点为P (x ,y ),则y =2x (x >0).又因为x 2+y 2=1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧x =55,y =255.于是sin α=y =255,cos α=x =55.方法二:在角α终边上任取一点P (x ,y )(x >0),则|OP |=x 2+y 2=x 2+4x 2=5|x |. 又x >0,所以|OP |=5x .所以sin α=y x 2+y 2=y 5x =255,cos α=x x 2+y2=x5x=55. 迁移与应用:解:(1)如图所示.(2)∵sin α=12,cos α,∴角α的终边与单位圆的交点坐标为122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,如图所示.活动与探究2:解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角,∴sin 340°<0,cos 265°<0.∴sin 340°cos 265°>0. (2)∵sin 2α>0,∴2k π<2α<2k π+π(k ∈Z ),∴k π<α<k π+π2(k ∈Z ).当k 为偶数时,设k =2m (m ∈Z ),有2m π<α<2m π+π2(m ∈Z );当k 为奇数时,设k =2m +1(m ∈Z ),有2m π+π<α<2m π+3π2(m ∈Z ).∴α为第一或第三象限角.又由cos α<0,可知α为第三象限角.迁移与应用:(1)二 (2)四 (3)一或三 (4)二或四活动与探究3:解:(1)要使函数有意义,需sin x ≠0, ∴x ≠k π.∴函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠k π,k ∈Z }.(2)要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0.由sin 2x >0得2k π<2x <2k π+π(k ∈Z ),即k π<x <k π+π2(k ∈Z ).①由9-x 2≥0得-3≤x ≤3.②由式①②得-3≤x <-π2或0<x <π2.故函数的定义域为 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3≤x <-π2或0<x <π2.迁移与应用:B 解析:要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,-cos x ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,cos x ≤0,∴2k π+π2≤x ≤2k π+π,k ∈Z .1.已知sin α=-12,cos α=32,则角α终边所在的象限是( ).A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.角α的终边经过点P (0,b ),则( ). A .sin α=0 B .sin α=1C .sin α=-1D .sin α=±1 3.若α是第三象限角,则|sin α|sin α-cos α|cos α|=( ).A .0B .1C .2D .-24.如果cos x =|cos x |,那么角x 的取值范围是__________.5.若点P (-4a,3a )(a ≠0)为角α终边上一点,求sin α,cos α.答案:1.D 解析:sin α=-12<0,∴α在第三或第四象限;cos α=32>0,∴α在第一或第四象限. ∴α终边所在的象限是第四象限. 2.D 解析:r =|b |,∴sin α=b r =b|b |=±1. 3.A 解析:∵α是第三象限角, ∴sin α<0,cos α<0. ∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=-1+1=0.4.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ) 解析:由题意知,cos x ≥0, ∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2,k ∈Z . 5.解:r =|OP |=(-4a )2+(3a )2=5|a |,当a >0时,r =5a ,α角在第二象限,故sin α=y r =3a 5a =35,cos α=x r =-4a 5a =-45.当a <0时,r =-5a ,α角在第四象限,故sin α=-35,cos α=45.。
三角函数的定义及应用教学教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解三角函数的定义及其在直角坐标系中的表示方法;(2)掌握三角函数的图像和性质;(3)学会运用三角函数解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过观察和实验,引导学生发现三角函数的规律;(2)利用信息技术工具,探究三角函数的图像和性质;(3)培养学生的合作交流能力和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)激发学生对三角函数的兴趣,培养其对数学美的感知;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)引导学生感受数学在生活中的应用,提高其数学素养。
二、教学内容1. 三角函数的定义(1)正弦函数、余弦函数、正切函数的定义;(2)角度与弧度的转换。
2. 三角函数的表示方法(1)解析式的表示;(2)图像的表示;(3)表格的表示。
3. 三角函数的图像与性质(1)正弦函数、余弦函数、正切函数的图像;(2)三角函数的周期性;(3)三角函数的奇偶性;(4)三角函数的单调性。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)三角函数的定义;(2)三角函数的表示方法;(3)三角函数的图像与性质。
2. 教学难点:(1)三角函数图像的绘制;(2)三角函数性质的证明。
四、教学方法与手段1. 教学方法:(1)讲授法:讲解三角函数的定义、表示方法和图像性质;(2)实验法:引导学生观察和绘制三角函数图像;(3)讨论法:分组讨论,分享学习心得和解决问题的方法。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:展示三角函数的图像和性质;(2)信息技术工具:辅助绘制三角函数图像;(3)黑板:板书关键公式和推导过程。
五、教学过程1. 导入新课:(1)复习已知函数的性质和图像;(2)提问:什么是三角函数?为什么学习三角函数?2. 讲解三角函数的定义:(1)介绍正弦函数、余弦函数、正切函数的定义;(2)讲解角度与弧度的转换。
3. 学习三角函数的表示方法:(1)解析式的表示;(2)图像的表示;(3)表格的表示。
角的概念与三角函数定义一、知识要点: 1.任意角的概念:(1)正确理解:正角、负角、零角;象限角、区间角、终边相同的角和轴线角的概念;;(2)严格区分“终边相同”和“角相等”;“轴线角”“象限角”和“区间角”;“小于90°的角”“第一象 限角”“0°到90°的角”和“锐角”的不同意义; 2.角的度量:(1) 角度制与弧度制的互化:3602π=rad 180π=r a d 1801π=︒rad 0.01745≈rad 1rad =︒)180(π5718'≈(2) 弧长公式:||l R α=; 扇形面积公式:211||22S R Rl α==. 3.三角函数定义:(1)角α中边上任意一点P 为(,)x y ,设||OP r =,则:sin ,cos ,y x r r αα==tan y xα=. 三角函数符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.(2)设α是一个任意角,终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么y 叫作α的正弦,记作sin α;x 叫作α的余弦,记作cos α;yx叫作α的正切,记作tan α. (3)三角函数线:正弦线:MP ; 余弦线:OM ; 正切线: AT . 二、基础练习:1.设α角属于第二象限,且2cos2cosαα-=,则2α角属于 象限2. 给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;③)10tan(-;④917tancos 107sinπππ. 其中符号为负的有 3. 函数cos sin tan |cot ||sin |cos tan cot x xx x y x x x x=+++的值域是4. 4tan 3cos 2sin 的值符号是5. 设θ分别是第二、三、四象限角,则点)cos ,(sin θθP 分别在第__ _象限.6. 设MP 和OM 分别是角1817π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式:①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0, 其中正确的是___ ___.7. 设扇形的周长为8cm ,面积为24cm ,则扇形的圆心角的弧度数是 .三、例题精讲:例1..已知集合A={α|2kπ≤α≤π+2kπ,k∈Z},B ={α|-4≤α≤4},求A ∩B . 变式1.若2παβπ<<<,求α-β的范围.变式2.函数)3sin 2lg(cos 21+++=x x y 的定义域是 例2.若08πθ-<<,则sin ,cos ,tan θθθ的大小关系为变式1.、若α为锐角,则,sin ,tan ααα的大小关系为例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为变式1.某扇形的面积为12cm ,它的周长为4cm ,那么该扇形圆心角的度数变式2.中心角为60°的扇形,它的弧长为2π,则它的内切圆半径为变式3.已知扇形的半径为R ,所对圆心角为α,该扇形的周长为定值c ,则该扇形最大面积为 .变式4..扇形的面积一定,问它的中心角α取何值时,扇形的周长L 最小?例4. 已知α为第三象限角,则2α所在的象限是第二或第四象限,3α是 象限.变式1.、知1212sin <⎪⎭⎫⎝⎛ϑ,则θ为第几象限角?例5.角α的终边过点P (-8m ,-6cos60°)且cos α=-54,则m 的值是变式1.已知角α的终边经过点P(5,-12),则ααcos sin += 。
中职三角函数的概念教案三角函数是数学中的一种重要的函数类别,它是研究角度和边长之间的关系的数学工具。
在中职阶段,三角函数的学习是为了理解和应用几何图形中的角度和边长的关系,以及在实际问题中的应用。
一、三角函数的基本概念三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
在右边的图中,我们可以看到一个任意给定角度θ(大写希腊字母Theta)。
其中,a、b和c分别表示一个直角三角形的边长,其中的角度θ位于竖直边a和斜边c之间。
这里,我们需要理解以下关系:1. 正弦函数(sine):表示a和c之间的比值,即sin(θ) = a/c。
2. 余弦函数(cosine):表示b和c之间的比值,即cos(θ) = b/c。
3. 正切函数(tangent):表示a和b之间的比值,即tan(θ) = a/b。
这三个函数在三角形的不同位置上取值,而取值范围是在-1到1之间。
当角度θ变化时,这三个函数的值也会随之变化。
二、三角函数的图像和性质1. 正弦函数的图像:正弦函数的图像是一个周期函数,它在一个周期2π内,从0到2π的范围内以曲线形式循环变化。
在x轴上的原点,即角度为0时,正弦函数的值为0。
正弦函数图像关于y轴对称,并且在每个周期内都是偶函数。
即sin(-θ) = -sin(θ),其中θ为任意角度。
2. 余弦函数的图像:余弦函数的图像也是一个周期函数,它与正弦函数的图像非常相似。
不同之处在于余弦函数在x轴的原点,即角度为0时,余弦函数的值为1。
余弦函数图像关于y轴对称,并且在每个周期内都是偶函数。
即cos(-θ) = cos(θ),其中θ为任意角度。
3. 正切函数的图像:正切函数的图像是一个周期函数,它的周期是π。
在x轴的原点,即角度为0时,正切函数的值为0。
正切函数的图像关于原点对称,在每个周期内都是奇函数。
即tan(-θ) = -tan(θ),其中θ为任意角度。
三、三角函数的应用三角函数在实际问题中有着广泛的应用,以下介绍一些常见的应用场景:1. 几何图形的测量与解析:在几何图形的测量与解析中,三角函数可以帮助我们计算角度、边长和面积。
《三角函数的概念》教学设计一、教学目标:1.了解三角函数的定义和性质。
2.掌握常见角的三角函数值的计算方法。
3.能够运用三角函数解决实际问题。
二、教学内容:1.三角函数的定义和性质。
2.常见角的三角函数值的计算。
3.三角函数的应用。
三、教学过程:步骤一:导入新知识教师用一张高中三角函数的海报引入新知识,向学生介绍三角函数在数学中的重要性和广泛使用。
步骤二:三角函数的定义和性质1.教师通过幻灯片和简单的例子,介绍正弦、余弦和正切的定义,并解释它们在定义域和值域上的关系。
2.学生通过小组活动,自主研究并总结正弦、余弦和正切函数的周期、奇偶性和对称性等性质,并在黑板上呈现出来。
3.教师对学生的总结进行点评和补充。
步骤三:常见角的三角函数值的计算1.教师通过多个角度的三角函数值计算,引导学生寻找计算的规律,并总结下来。
2.学生通过小组活动,自主研究不同角度的三角函数值计算,并在黑板上呈现出来。
3.教师对学生的总结进行点评和补充。
步骤四:三角函数的应用1.教师通过实际问题的例子,引入三角函数的应用领域。
2.学生通过小组活动,分析和解决实际问题,并在黑板上呈现出来。
3.教师对学生的解决过程和答案进行点评和补充。
步骤五:课堂练习教师设计一系列练习题,让学生巩固和应用所学的三角函数知识。
步骤六:作业布置教师布置相应的作业,让学生回家进行练习和巩固所学的知识。
四、教学手段和学具1.幻灯片:展示三角函数的定义和性质。
2.海报:引导学生思考三角函数的应用领域。
3.黑板:学生总结和呈现所学的知识。
4.练习题:巩固和应用所学的知识。
五、教学评价:1.教师通过课堂观察、小组活动和学生的呈现,对学生的学习情况进行评价。
2.教师根据学生的学习情况,对下一堂课的教学进行调整和改进。
六、板书设计1.三角函数的定义和性质- 正弦:sin(A)=a/c- 余弦:cos(A)=b/c- 正切:tan(A)=a/b2.常见角的三角函数值的计算- 0度:sin0°=0, cos0°=1, tan0°=0- 30度:sin30°=1/2, cos30°=√3/2, tan30°=√3/3- 45度:sin45°=√2/2, cos45°=√2/2, tan45°=1- 60度:sin60°=√3/2, cos60°=1/2, tan60°=√3- 90度:sin90°=1, cos90°=0, tan90°=无穷3.三角函数的应用-三角函数在航海、建筑、力学等领域的应用。
三角函数的概念【第1课时】【学习目标】(1)借助单位圆理解任意角的三角函数定义.(2)掌握三角函数在各象限的符号.(3)掌握诱导公式一并会应用.(4)会用三角函数线表示角的正弦、余弦和正切.【学习重难点】三角函数的概念。
【学习过程】一、自主学习状元随笔三角函数的定义(1)三角函数是一个函数,符合函数的定义,是由角的集合(弧度数)到一个比值的集合的函数.(2)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.知识点二:正弦、余弦、正切函数在弧度制下的定义域知识点三:三角函数线状元随笔(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.知识点四:三角函数值在各象限的符号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r总是正值.根据三角函数定义知:(1)正弦值符号取决于纵坐标y的符号;(2)余弦值的符号取决于横坐标x的符号;(3)正切值的符号是由x,y符号共同决定的,即x,y同号为正,异号为负.知识点五:诱导公式一(1)语言表示:终边相同的角的同名三角函数的值相等.(2)式子表示⎩⎨⎧sinα+k ·2π=sin α,cosα+k ·2π=cos α,tanα+k ·2π=tan α,其中k ∈Z .状元随笔诱导公式一(1)实质:是说终边相同的角的三角函数值相等.即角α的终边每绕原点旋转一周,函数值将重复出现一次.(2)结构特征:左、右为同一三角函数;公式左边的角为α+k·2π,右边的角为α. (3)作用:把求任意角的三角函数值转化为求0~2π(或0°~360°)角的三角函数值.体现了“大化小”“负化正”的数学思想.教材解难: 正确认识三角函数线(1)正弦线、余弦线、正切线分别是正弦、余弦、正切函数的几何表示,三角函数线的长度等于三角函数值的绝对值,方向表示三角函数值的正负,凡与x 轴或y 轴同向的为正值,反向的为负值.(2)三角函数线的画法定义中不仅定义了什么是正弦线、余弦线、正切线,同时也给出了角a 的三角函数线的画法,即先找到P ,M ,T 点,再画出MP ,OM ,AT .(3)三角函数线的作用三角函数线的主要作用是解三角不等式及比较同角异名三角函数值的大小,同时它也是以后学习三角函数的图象与性质的基础.基础自测:1.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解析:α为第三象限角,故正弦线为MP ,正切线为AT ,所以C 正确. 答案:C2.sin780°的值为( )A .-32B .32C .-12D .12解析:sin780°=sin (2×360°+60°)=sin60°=32,故选B . 答案:B3.已知角α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12,则sin α的值为( )A .-32B .-12C .32D .12解析:根据任意角的正弦定义,可得sin α=y =-12. 答案:B4.若α是第三象限角,则点P (sin α,cos α)在第________象限. 解析:∵α为第三象限角, ∴sin α<0,cos α<0,∴P (sin α,cos α)位于第三象限. 答案:三 二、素养提升题型一:三角函数的定义及应用[教材P 178例1]例1:求5π3的正弦、余弦和正切值. 解析:在直线坐标系中,作∠AOB =5π3(如图).易知∠AOB 的终边与单位圆的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32.所以sin 5π3=-32, cos 5π3=12, tan 5π3=- 3.1.在直角坐标系中作角. 2.画出单位圆求交点. 3.利用三角函数的定义求值. 教材反思:已知α终边上任意一点的坐标求三角函数值的方法:(1)先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.(2)在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=yr ,cos α=xr .已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(3)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.跟踪训练1:(1)若角α的终边经过点P (5,-12),则sin α=________,cos α=________,tan α=________.(2)已知角α的终边落在直线3x +y =0上,求sin α,cos α,tan α的值. 解析:(1)∵x =5,y =-12,∴r =52+-122=13,则sin α=y r =-1213,cos α=xr =513,tan α=y x =-125.(2)直线3x+y=0,即y=-3x,经过第二、四象限,在第二象限取直线上的点(-1,3),则r=-12+32=2,所以sinα=32,cosα=-12,tanα=-3;在第四象限取直线上的点(1,-3),则r=12+-32=2,所以sinα=-32,cosα=12,tanα=-3.答案:(1)-1213;513;-125(2)见解析状元随笔(1)若已知角α终边上一点P(x,y)(x≠0)不是单位圆上的点,则先求r=x2+y2(r表示点P到原点的距离),sinα=yr,cosα=xr,tanα=yx.(2)在α的终边上任取一点,再利用三角函数的定义求解.题型二:三角函数线[经典例题]例2:做出3π4的正弦线、余弦线和正切线.解析:角3π4的终边(如图)与单位圆的交点为P.作PM垂直于x轴,垂足为M,过A(1,0)作单位圆的切线AT,与3π4的终边的反向延长线交于点T,则3π4的正弦线为MP,余弦线为OM,正切线为AT.先作单位圆再作角,最后作出三角函数线.方法归纳:三角函数线的画法:(1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点作x轴的垂线,得到垂足,从而得正弦线和余弦线.(2)作正切线时,应从A(1,0)点引单位圆的切线,交角的终边或终边的反向延长线于一点T,即可得到正切线AT.跟踪训练2:作出-5π8的正弦线、余弦线和正切线.解析:如图:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π8=MP ,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π8=OM , tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π8=AT . 作单位圆、作角、画出三角函数线.题型三:三角函数在各象限的符号[经典例题]例3:若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角解析:由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号,从而α是第二或第三象限角. 由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号,从而α是第三或第四象限角.综上可知,α是第三象限角.答案:C分别由sin αtan α<0和cos αtan α<确定角α是第几象限角→二者的公共部分即所求 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3:判断下列各式的符号: (1)sin145°cos (-210°);(2)sin3·cos4·tan5.解析:(1)∵145°角是第二象限角,∴sin145°>0. ∵-210°=-360°+150°,∴-210°角是第二象限角, ∴cos (-210°)<0,∴sin145°cos (-210°)<0.(2)∵π2<3<π<4<3π2<5<2π,∴sin3>0,cos4<0, tan5<0,∴sin3·cos4·tan5>0.确定角的终边所在的象限→分别判断三角函数值符号→得出式子的符号 题型四:诱导公式一的应用[经典例题] 例4:计算下列各式的值:(1)sin (-1395°)cos1110°+cos (-1020°)sin750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan4π.解析:(1)原式=sin (-4×360°+45°)cos (3×360°+30°)+cos (-3×360°+60°)sin (2×360°+30°)=sin45°cos30°+cos60°sin30° =22×32+12×12=64+14=1+64.(2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan (4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.状元随笔(1)含有三角函数值的代数式的化简,要先利用诱导公式一把角的范围转化到0~2π范围内,求出相应的三角函数值.(2)准确记忆特殊角的三角函数值是三角函数化简求值的基础,此类问题易出现的错误就是对特殊角的三角函数值记忆不准确导致计算错误.方法归纳:利用诱导公式一求值应注意:利用诱导公式一可把负角的三角函数转化为0~2π内的角的三角函数,也可把大于2π的角的三角函数转化为0~2π内的角的三角函数,即实现了“负化正,大化小”,要注意记忆特殊角的三角函数值.跟踪训练4:求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4;(2)sin810°+cos360°-tan1125°.解析:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4=sin π3+tan π4=32+1.(2)sin810°+cos360°-tan1125°=sin (2×360°+90°)+cos (360°+0°)-tan (3×360°+45°) =sin90°+cos0°-tan45° =1+1-1 =1.应用诱导公式一时,先将角转化到0~2π范围内的角,再求值.对于特殊角的三角函数值一定要熟记. 三、学业达标(一)选择题1.已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,45,则tan α的值为( )A .-43B .-34C .-45D .-35解析:由正切函数的定义可得,tan α=45-35=-43.答案:A2.sin (-140°)cos740°的值( ) A .大于0 B .小于0 C .等于0D .不确定解析:因为-140°为第三象限角,故sin (-140°)<0. 因为740°=2×360°+20°,所以740°为第一象限角, 故cos740°>0,所以sin (-140°)cos740°<0.故选B. 答案:B3.若sin θcos θ<0,则角θ是( ) A .第一或第二象限角 B .第二或第三象限角 C .第三或第四象限角 D .第二或第四象限角解析:设角θ终边上一点的坐标为(x ,y ),该点到原点的距离为r (r >0),则sin θcos θ=y r ·xr <0,即xy <0,所以角θ终边上点的横、纵坐标异号,故角θ是第二或第四象限角.答案:D4.使sin x ≤cos x 成立的x 的一个区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,π4B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4D .[]0,π解析:如图所示,画出三角函数线sin x =MP ,cos x =OM ,由于sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π4,sin π4=cos π4,为使sin x ≤cos x 成立,由图可得在[-π,π)范围内,-3π4≤x ≤π4.答案:A (二)填空题5.sin (-1380°)=________.解析:sin (-1380°)=sin[60°+(-4)×360°]=sin60°=32.答案:326.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是________. 解析:∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0. ∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α-cos α-cos α=2.答案:27.用三角函数线比较sin1与cos1的大小,结果是________. 解析:如图,sin1=MP ,cos1=OM . 显然MP >OM ,即sin1>cos1. 答案:sin1>cos1 (三)解答题8.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. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =-34x ,x 2+y 2=1,得x 2+916x 2=1,即25x 2=16,即x =45或x =-45.∵x ≥0,∴x =45,从而y =-35.∴角α的终边与单位圆的交点坐标为(45,-35). ∴sin α=y =-35,cos α=x =45,tan α=y x =-34. 9.判断下列各式的符号: (1)sin105°·cos230°;(2)cos3·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3.解析:(1)因为105°,230°分别为第二、第三象限角,所以sin105°>0,cos230°<0.于是sin105°·cos230°<0. (2)因为π2<3<π,所以3是第二象限角,所以cos3<0,又因为-2π3是第三象限角,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3>0,所以cos3·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3<0. 尖子生题库: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.解析:(1)如图①所示,过点(1,-1)和原点作直线交单位圆于点P 和P ′,则OP 和OP ′就是角α的终边,所以∠xOP =3π4=π-π4,∠xOP ′=-π4,所以满足条件的所有角α的集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪α=-π4+k π,k ∈Z.(2)如图②所示,过⎝⎛⎭⎪⎫0,-22作与x 轴的平行线,交单位圆于点P 和P ′,则sin ∠xOP=sin ∠xOP ′=-22,∴∠xOP =54π,∠xOP ′=74π,∴满足条件所有角α的集合为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |54π+2k π≤α≤74π+2k π,k ∈Z .【第2课时】 【学习目标】理解同角三角函数的基本关系式:sin 2x +cos 2x =1,sin xcos x =tan x .【学习重难点】三角函数的基本公式.【学习过程】一、自主学习知识点:同角三角函数的基本关系式状元随笔(1)利用sin 2α+cos 2α=1可实现α的正弦、余弦的互化,利用sin αcos α=tan α可以实现角α的弦切互化.(2)关系式的逆用及变形用:1=sin 2α+cos 2α,sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α. 教材解难:同角三角函数的基本关系(1)同角三角函数的基本关系式揭示了“同角不同名”的三角函数的运算规律,这里,“同角”有两层含义:一是“角相同”,二是对“任意”一个角(在使函数有意义的前提下),关系式都成立,与角的表达形式无关,如:sin 23α+cos 23a =1.(2)sin 2α是(sin α)2的简写,不能写成sin α2.(3)在使用同角三角函数关系式时要注意使式子有意义,如:式子tan90°=sin 90°cos 90°不成立.再如:sin 2α+cos 2β=1就不一定恒成立.基础自测:1.若α为第二象限角,且sin α=23,则cos α=( ) A .-53B .13C .53D .-13解析:∵α是第二象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-53. 答案:A2.已知tan α=12,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则sin α的值是( )A .-55B .55C .255D .-255解析:∵α∈(π,3π2),∴sin α<0.由tan α=sin αcos α=12,sin 2α+cos 2α=1,得sin α=-55. 答案:A3.化简:(1+tan 2α)·cos 2α等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .2解析:原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+sin 2αcos 2α·cos 2α=cos 2α+sin 2α=1.答案:C4.已知tan α=-12,则2sin αcos αsin 2α-cos 2α的值是________.解析:2sin αcos αsin 2α-cos 2α=2tan αtan 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-1=43.答案:43 二、素养提升题型一:利用同角基本关系式求值[经典例题]例1:(1)已知sin α=15,求cos α,tan α; (2)已知tan α=3,求3sin 2α-cos 2α2sin 2α-6cos 2α.解析:(1)因为sin α=15>0,且sin α≠1,所以α是第一或第二象限角. ①当α为第一象限角时,cos α=1-sin 2α=1-125=2 65,tan α=sin αcos α=612;②当α为第二象限角时,cos α=-1-sin 2α=-2 65,tan α=-612. (2)分子、分母同除以cos 2α,得3sin 2α-cos 2α2sin 2α-6cos 2α=3tan 2α-12tan 2α-6.又tan α=3,所以3sin 2α-cos 2α2sin 2α-6cos 2α=3×32-12×32-6=136.状元随笔(1)已知角的正弦值或余弦值,求其他三角函数值,应先判断三角函数值的符号,然后根据平方关系求出该角的余弦值或正弦值,再利用商数关系求解该角的正切值即可.(2)利用同角基本关系式,分子、分母同除以cos 2α,把正弦、余弦化成正切. 方法归纳:求同角三角函数值的一般步骤:(1)根据已知三角函数值的符号,确定角所在的象限.(2)根据(1)中角所在象限确定是否对角所在的象限进行分类讨论. (3)利用两个基本公式求出其余三角函数值. 跟踪训练1:(1)本例(2)条件变为sin α+cos αsin α-cos α=2,求3sin α-cos α2sin α+3cos α的值.(2)本例(2)条件不变,求4sin 2α-3sin α·cos α-5cos 2α的值. 解析:(1)法一:由sin α+cos αsin α-cos α=2,化简得sin α=3cos α,原式=3×3cos α-cos α2×3cos α+3cos α=8cos α9cos α=89.法二:由sin α+cos αsin α-cos α=2得tan α=3,原式=3tan α-12tan α+3=3×3-12×3+3=89.(2)原式=4sin 2α-3sin α·cos α-5cos 2αsin 2α+cos 2α=4tan 2α-3tan α-5tan 2α+1=4×9-3×3-59+1=115.形如(2)式的求解,应灵活利用“1”的代换,将整式变为分式,即利用分式的性质将式子变为关于tan α的代数式,从而代入求值.题型二:化简三角函数式[经典例题] 例2:化简:(1)sin α1+sin α-sin α1-sin α;(2)1+2sin 10°cos 10°cos 10°+1-cos210°.解析:(1)sin α1+sin α-sin α1-sin α=sin α1-sin α-sin α1+sin α1+sin α1-sin α=-2sin2α1-sin2α=-2sin2αcos2α=-2tan2α.(2)1+2sin 10°cos 10°cos 10°+1-cos210°=cos 10°+sin 10°2cos 10°+sin 10°=|cos 10°+sin 10°|cos 10°+sin 10°=1.(1)利用同角基本关系化简.(2)注意1的活用.例如:1+2sin10°cos10°=sin210°+cos210°+2sin210°cos10°=(cos10°+sin10°)2方法归纳:三角函数式的化简技巧:(1)化切为弦,即把正切函数都化为正、余弦函数,从而减少函数名称,达到化繁为简的目的.(2)对于含有根号的,常把根号里面的部分化成完全平方式,然后去根号达到化简的目的.(3)对于化简含高次的三角函数式,往往借助于因式分解,或构造sin2α+cos2α=1,以降低次数,达到化简的目的.跟踪训练2:(1)化简:1-2sin 130°cos 130°sin 130°+1-sin2130°;(2)化简:sin2αtanα+2sinαcosα+cos2αtan α.解析:(1)原式=sin2130°-2sin 130°cos 130°+cos2130°sin 130°+cos2130°=|sin 130°-cos 130°| sin 130°+|cos 130°|=sin 130°-cos 130°sin 130°-cos 130°=1.(2)原式=sin2α·sin αcos α+2sinαcosα+cos2α·cos αsin α=sin4α+2sin2αcos2α+cos4αsin αcos α=sin2α+cos2α2 sin αcos α=1sin αcos α.(1)1-sin2130°=cos2130°,1-2sin130°cos130°=(sin130°-cos130°)2.(2)式子中的tanα应化为sinαcosα,如果出现分式,一般应通分.题型三:利用同角三角函数关系证明[教材P183例7]例3:求证cos x1-sin x=1+sin xcos x.证明:证明1:由cos x≠0,知sin x≠-1,所以1+sin x≠0,于是左边=cos x1+sin x1-sin x1+sin x=cos x1+sin x1-sin2x=cos x1+sin xcos2x=1+sin xcos x=右边.所以,原式成立.证明2:因为(1-sin x)(1+sin x)=1-sin2x=cos2x=cos x cos x,且1-sin x≠0,cos x≠0,所以cos x1-sin x=1+sin x cos x.教材反思:证明简单三角恒等式的思路(1)从一边开始,证明它等于另一边,遵循由繁到简的原则.(2)证明左右两边等于同一个式子.(3)证明左边减去右边等于零或左、右两边之比等于1.(4)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立.跟踪训练3:求证:1-2sin 2x cos 2x cos22x-sin22x=1-tan 2x 1+tan 2x.解析:证明:因为左边=cos22x+sin22x-2sin 2x cos 2xcos22x-sin22x=cos 2x-sin 2x2cos 2x-sin 2x cos 2x+sin 2x=cos 2x-sin 2xcos 2x+sin 2x=1-tan 2x1+tan 2x=右边,所以等式成立.左边是含正、余弦的式子,右边是含有正切的式子,因此需要弦化切,左边的分子可以用平方关系,分母可以用平方差公式实现变形.题型四:sinα±cosα型求值[经典例题]sinα+cosα=13两边平方→求出2sinαcosα的值→求sinα-cosα的值例4:已知sinα+cosα=13,其中0<α<π,求sinα-cosα的值.解析:因为sinα+cosα=13,所以(sinα+cosα)2=19,可得:sinα·cosα=-49.因为0<α<π,且sinα·cosα<0,所以sinα>0,cosα<0.所以sinα-cosα>0,又(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=179,所以sinα-cosα=173.方法归纳:已知sinα±cosα的求值问题的方法对于已知sinα±cosα的求值问题,一般利用整体代入的方法来解决,其具体的解法为:(1)用sinα表示cosα(或用cosα表示sinα),代入sin2α+cos2α=1,根据角α的终边所在的象限解二次方程得sinα的值(或cosα的值),再求其他,如tanα(体现方程思想).(2)利用sinα±cosα的平方及sin2α+cos2α=1,先求出sinαcosα的值,然后求出sinα∓cosα的值(要注意结合角的范围确定符号)从而求解sinα,cosα的值,再求其他.跟踪训练4:已知x是第三象限角,且cos x-sin x=5 5.(1)求cos x+sin x的值;(2)求2sin2x-sin x cos x+cos2x的值.解析:(1)(cos x-sin x)2=1-2sin x cos x=1 5,所以2sin x cos x =45,所以(cos x +sin x )2=1+2sin x cos x =95,因为x 是第三象限角,所以cos x +sin x <0,所以cos x +sin x =-355. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧cos x +sin x =-355,cos x -sin x =55,解得cos x =-55,sin x =-255, 所以2sin 2x -sin x cos x +cos 2x =2×45-25+15=75.1.把cos x -sin x =55平方2.注意x 的范围 3.分别求出sin x 、cos x 三、学业达标(一)选择题1.已知α是第二象限角,且cos α=-1213,则tan α的值是( ) A .1213 B .-1213 C .512 D .-512解析:∵α为第二象限角,∴sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12132=513,∴tan α=sin αcos α=513-1213=-512.答案:D2.已知cos α-sin α=-12,则sin αcos α的值为( )A .38B .±38C .-34D .±34解析:由已知得(cos α-sin α)2=sin 2α+cos 2α-2sin αcos α=1-2sin αcos α=14,所以sin αcos α=38.答案:A3.化简⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin α+1tan α(1-cos α)的结果是( )A .sin αB .cos αC .1+sin αD .1+cos α解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin α+1tan α(1-cos α)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin α+cos αsin α(1-cos α)=1-cos 2αsin α=sin 2αsin α=sin α.答案:A4.已知|sin θ|=15,且9π2<θ<5π,则tan θ的值是( )A .612B .-26C .-612 D .26解析:因为9π2<θ<5π,所以θ为第二象限角,所以sin θ=15,所以cos θ=-265,所以tan θ=-612.答案:C (二)填空题5.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=________. 解析:由已知得θ是第三象限角, 所以cos θ=-1-sin 2θ=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-452=-35.答案:-356.已知sin αcos α=12,则sin α-cos α=________.解析:因为(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-2×12=0,所以sin α-cos α=0. 答案:07.已知sin α+cos αsin α-cos α=2,则sin αcos α的值为________. 解析:由sin α+cos αsin α-cos α=2,得tan α+1tan α-1=2,∴tan α=3, ∴sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=310. 答案:310(三)解答题8.已知tan α=3,求下列各式的值:(1)4sin α-cos α3sin α+5cos α; (2)sin 2α-2sin αcos α-cos 2α4cos 2α-3sin 2α; (3)34sin 2α+12cos 2α.解析:(1)∵tan α=3,∴cos α≠0.原式的分子、分母同除以cos α,得原式=4tan α-13tan α+5=4×3-13×3+5=1114. (2)原式的分子、分母同除以cos 2α,得原式=tan 2α-2tan α-14-3tan 2α=9-2×3-14-3×32=-223. (3)原式=34sin 2α+12cos 2αsin 2α+cos 2α=34tan 2α+12tan 2α+1=34×9+129+1=2940. 9.证明:sin α1-cos α·cos αtan α1+cos α=1.解析:证明:sin α1-cos α·cos αtan α1+cos α=sin α1-cos α·cos α·sin αcos α1+cos α=sin α1-cos α·sin α1+cos α=sin 2α1-cos 2α=sin 2αsin 2α=1. 尖子生题库:10.已知-π2<x <0,sin x +cos x =15,求下列各式的值.(1)sin x -cos x ;(2)1cos 2x -sin 2x. 解析:(1)∵sin x +cos x =15,∴(sin x +cos x )2=⎝ ⎛⎭⎪⎫152,即1+2sin x cos x =125, ∴2sin x cos x =-2425. ∵(sin x -cos x )2=sin 2x -2sin x cos x +cos 2x =1-2sin x cos x =1+2425=4925,又-π2<x <0,∴sin x <0,cos x >0,∴sin x -cos x <0,∴sin x -cos x =-75.(2)由已知条件及(1),可知⎩⎪⎨⎪⎧ sin x +cos x =15sin x -cos x =-75, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ sin x =-35cos x =45,∴1cos 2x -sin 2x =11625-925=257.。