专题八 任意角的三角函数
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任意角的三角函数模块一、角的概念及其推广要点一、角的相关概念 (1)角的概念角可以看成是由平面内一条射线(起始边)绕着端点旋转到一个新的位置(终边)所形成的图形。
(2)角的分类⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角要点二、终边相同角 (1)终边相同角的定义设α表示任意角,所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为{},360|Z k k S ∈︒⋅+==αββ。
集合S 的每一个元素都与α的终边相等,当0=k 时,对应元素为α。
(2)注意①相等的角终边一定相同,但终边相同的角不一定相等;终边相同的角有无数个,它们相差︒360的整数倍。
②角的集合表示形式是不唯一的。
要点三、象限角与轴线角(1)象限角定义:角α顶点与原点重合,角的始边与x 轴非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角. 第一象限角的集合为: 第二象限角的集合为:第四象限角的集合为:终边落在x 轴正半轴上角的集合: 终边落在x 轴负半轴上角的集合: 终边在x 轴上的角的集合为: 终边落在y 轴正半轴上角的集合: 终边落在y 轴负半轴上角的集合: 终边在y 轴上的角的集合为: 终边落在坐标轴上角的集合:(2)注意:终边落在同一条直线上的角相差︒180的整数倍,终边落在同一条射线上的角相差︒360的整数倍。
要点四、区间角、区域角区间角是介于两个角之间的角的集合,区域角是介于某两角终边之间的角的集合。
区域角是无数个区间角的集合。
注意:锐角都是第一象限角,但第一象限角不都是锐角;小于90°的角不都是锐角,它还包括零角和负角,只有小于90°的正角才是锐角。
考点一、求终边相同的角的集合例1.(1)写出所有与︒-650终边相同的角的集合,并在︒︒360~0范围内,找出与︒-650角终边相同的角。
(2)把︒-2011写成)3600(360︒≤≤︒+⋅ααk 的形式。
专题八 任意角的三角函数及诱导公式
一、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,以单位长度为半径的圆。
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) y 叫做α的正弦(sine),记做sin α; (2) x 叫做α的余弦(cossine),记做cos α;
(3)y
x
叫做α的正切(tangent),记做tan α.
即:sin y α=,cos x α=,tan (0)y
x x
α=≠.
[定义拓展]
设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点)
,它与原点的距离是
0r =>,那么s i n
,c o s y
x r
r αα==,()tan ,0y x x
α=≠,
cot x y
α=(0)y ≠,sec r x α=()0x ≠,()csc 0r
y y α=≠。
三角函数值只与角的大
小有关,而与终边上点P 的位置无关。
二、三角函数值的符号
各象限的三角函数值的符号如下图所示,三角函数正值歌:一_____,二______,三_______,四______.
三、三角函数线
角α终边与单位圆有交点(,)P x y ,过点P 作PM x ⊥轴交x 轴于点M ,规定:当线段OM 与x 轴同向时,OM 的方向为正向;当线段OM 与x 轴反向时,OM 的方向为负向;其中x 为P 点的横坐标. cos OM x α==
同理,当线段MP 与y 轴同向时,MP 的方向为正向;当线段MP 与y 轴反向时,MP 的方向为负向;其中y 为P 点的横坐标。
sin MP y α==。
像MP OM 、这种被看作带有方向的线段,叫做有向线段。
过点(1,0)A 作单位圆的切线,设它与α的终边或反向延长线交于点T , tan y
AT x
α==
四、特殊角的三角函数值
五、同角三角函数的基本关系式
公式: 1cos sin 22=+αα
αα
α
t a n c o s s i n = 1c o t t a n
=⋅αα 六、三角函数的诱导公式
公式一(其中Z ∈k ):终边相同的角的同一三角函数值相等 角度制表示如下: 用弧度制可表示如下:
ααsin )360sin(=︒⋅+k ⇔ απαs i n )2s i n (=+k
ααcos )360cos(=︒⋅+k ⇔ απαc o s )2c o s (=+k
ααtan )360tan(=︒⋅+k ⇔ απαt a n )2t a n (=+k
公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:
角度制表示如下: 用弧度制可表示如下:
αα-sin 180sin(=+︒) ⇔ ααπ-s i n s i n (=+) αα-cos 180cos(=+︒) ⇔ ααπ-c o s c o s (=+) ααtan 180tan(=+︒) ⇔ ααπt a n t a n (=+)
公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:
αα-sin sin(=-) ααcos cos(=-) ααtan tan(-=-) 公式四:π-α与α的三角函数值之间的关系:
角度制表示如下: 用弧度制可表示如下:
ααsin 180sin(=-︒) ααπsin sin(=-) αα-cos 180cos(=-︒) ααπ-c o s c o s (=-)
ααtan 180tan(-=-︒) ααπt a n t a n (-=-)
公式五:2π-α与α的三角函数值之间的关系:
角度制表示如下: 用弧度制可表示如下:
sin(90︒ -α) = cos α, sin(
2π
-α) = cos α, cos(90︒ -α) = sin α. cos(2
π
-α) = sin α.
公式六:2
π±α及23π
±α与α的三角函数值之间的关系:
角度制表示如下: 用弧度制可表示如下:
sin(90︒ +α) = cos α, sin(
2π
+α) = cos α, cos(90︒+α) = -sin α. cos(2
π
+α) = - sin α.
sin (
23π+α)= -cos α cos (23π+α)= sin α tan (23π+α)= -cot α sin (23π-α)= -cos α cos (23π-α)= -sin α tan (2
3π-α)= cot α
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) 然后在前面加上把α看成锐角时原函数值的符号。
(符号看象限) 例如: sin (2π-α)=sin (4·π/2-α),k =4为偶数,所以取sinα。
当α是锐角时,2π-α∈(270°,360°),sin (2π-α)<0,符号为“-”。
所以sin (2π-α)=-sinα
上述的记忆口诀是: 奇变偶不变,符号看象限。
三角恒等变换公式
两角和与差的三角函数:
cos()cos cos sin sin cos()cos cos sin sin sin()sin cos cos sin sin()sin cos cos sin tan tan tan()1tan tan tan tan tan()1tan tan αβαβαβαβαβαβ
αβαβαβαβαβαβαβ
αβαβαβ
αβαβ-=++=--=-+=+--=
+++=
-
二倍角公式
22222sin 22sin cos cos 2cos sin 2cos 112sin 2tan tan 21tan ααα
αααααααα
==-=-=-=
-
半角公式
2221cos sin
221cos cos 221cos tan 21cos sin 1cos tan 21cos sin α
ααααααααααα
-=
+=-=
+-==
+
万能公式:
22
22
2tan
2
sin 1tan 2
1tan 2cos 1tan 2
2tan
2
tan 1tan 2
α
αα
ααα
α
αα
=
+-=
+=
-。