新教材高中数学第五章三角函数章末复习提升课教师用书新人教A版必修第一册11
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新教材高中数学第五章三角函数5.1.1任意角应用案巩固提升新人教A版必修第一册11[A 基础达标]1.下列角的终边位于第二象限的是( )A.420°B.860°C.1 060°D.1 260°解析:选B.420°=360°+60°,终边位于第一象限;860°=2×360°+140°,终边位于第二象限;1 060°=2×360°+340°,终边位于第四象限;1 260°=3×360°+180°,终边位于x轴非正半轴.故选B.2.与1 303°终边相同的角是( )A.763°B.493°C.-137°D.-47°解析:选C.因为1 303°=4×360°-137°,所以与1 303°终边相同的角是-137°.3.集合A={α|α=k·90°-36°,k∈Z},B={β|-180°<β<180°},则A∩B=( )A.{-36°,54°} B.{-126°,144°}C.{-126°,-36°,54°,144°} D.{-126°,54°}解析:选C.令k=-1,0,1,2,则A,B的公共元素有-126°,-36°,54°,144°.4.集合{α|k·180°+45°≤α≤k·180°+90°,k∈Z}中的角α的终边在单位圆中的位置(阴影部分)是( )解析:选C.当k=2n,n∈Z时,n·360°+45°≤α≤n·360°+90°,n∈Z;当k=2n+1,n∈Z时,n·360°+225°≤α≤n·360°+270°,n∈Z.故选C.5.若角α,β的终边相同,则α-β的终边落在( )A.x轴的非负半轴上B.x轴的非正半轴上C.x轴上D.y轴的非负半轴上解析:选A.因为角α,β的终边相同,故α-β=k·360°,k∈Z.所以α-β的终边落在x轴的非负半轴上.6.在0°~360°范围内,与-120°终边相同的角是________.解析:与-120°终边相同的角为α=-120°+k ·360°(k ∈Z ),由0°≤-120°+k ·360°<360°,k ∈Z ,得13≤k <43,又k ∈Z ,所以k =1,此时α=-120°+360°=240°. 答案:240°7.50°角的始边与x 轴的非负半轴重合,把其终边按顺时针方向旋转3周,所得的角是________.解析:顺时针方向旋转3周转了-(3×360°)=-1 080°,又50°+(-1 080°)=-1 030°,故所得的角为-1 030°.答案:-1 030°8.终边在第一或第三象限的角的集合是________.解析:因为终边在第一象限的角的集合为{α|k ·360°<α<90°+k ·360°,k ∈Z },终边在第三象限的角的集合为{α|180°+k ·360°<α<270°+k ·360°,k ∈Z },故终边在第一或第三象限的角的集合为{α|k ·180°<α<90°+k ·180°,k ∈Z }.答案:{α|k ·180°<α<90°+k ·180°,k ∈Z }9.已知角的集合M ={α|α=30°+k ·90°,k ∈Z },回答下列问题: (1)集合M 有几类终边不相同的角?(2)集合M 中大于-360°且小于360°的角是哪几个? (3)写出集合M 中的第二象限角β的一般表达式.解:(1)集合M 的角可以分成四类,即终边分别与-150°角,-60°角,30°角,120°角的终边相同的角.(2)令-360°<30°+k ·90°<360°,k ∈Z , 则-133<k <113,k ∈Z ,所以k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,所以集合M 中大于-360°且小于360°的角共有8个,分别是-330°,-240°,-150°,-60°,30°,120°,210°,300°. (3)集合M 中的第二象限角与120°角的终边相同, 所以β=120°+k ·360°,k ∈Z .10.已知角β为以O 为顶点,x 轴为始边,逆时针旋转60°所成的角. (1)写出角β的集合S ;(2)写出S 中适合不等式-360°<β<720°的元素.解:(1)由题可知,角β的集合S ={β|β=60°+k ·180°,k ∈Z }.(2)在S ={β|β=60°+k ·180°,k ∈Z }中, 取k =-2,得β=-300°, 取k =-1,得β=-120°, 取k =0,得β=60°, 取k =1,得β=240°, 取k =2,得β=420°, 取k =3,得β=600°.所以S 中适合不等式-360°<β<720°的元素分别是-300°,-120°,60°,240°,420°,600°.[B 能力提升]11.若α是第二象限角,那么α2和2α都不是( )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:选B.由α是第二象限角可知α2是第一或第三象限角,2α是第三或第四象限角,所以α2和2α都不是第二象限角.12.角α满足180°<α<360°,角5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,则角α=________.解析:因为5α与α的始边和终边相同,所以这两个角的差应是360°的整数倍,即5α-α=k ·360°,α=k ·90°.又180°<α<360°,令k =3,得α=270°. 答案:270°13.已知α,β都是锐角,且α+β的终边与-280°角的终边相同,α-β的终边与670°角的终边相同,求角α,β的大小.解:由题意可知,α+β=-280°+k ·360°,k ∈Z , 因为α,β都是锐角,所以0°<α+β<180°. 取k =1,得α+β=80°.①因为α-β=670°+k ·360°,k ∈Z .因为α,β都是锐角, 所以-90°<α-β<90°.取k =-2,得α-β=-50°.② 由①②,得α=15°,β=65°.[C 拓展探究]14.如图,一只红蚂蚁与一只黑蚂蚁在一个半径为1的圆上爬动,若两只蚂蚁同时从点A (1,0)按逆时针匀速爬动,红蚂蚁每秒爬过α角,黑蚂蚁每秒爬过β角(其中0°<α<β<180°),如果两只蚂蚁都在第14秒回到A 点,并且在第2秒时均位于第二象限,求α,β的值.解:根据题意可知14α,14β均为360°的整数倍,故可设14α=m ·360°,m ∈Z ,14β=n ·360°,n ∈Z .由于两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,又由0°<α<β<180°,知0°<2α<2β<360°,进而知2α,2β都是钝角, 即90°<2α<2β<180°, 即45°<α<β<90°,所以45°<α=m 7·180°<90°,45°<β=n7·180°<90°,所以74<m <72,74<n <72.因为α<β,所以m <n ,又m ,n ∈Z , 所以m =2,n =3, 所以α=⎝⎛⎭⎪⎫3607°,β=⎝⎛⎭⎪⎫5407°.。
【新教材】人教统编版高中数学A版必修第一册第五章教案教学设计+课后练习及答案5.1.1《任意角和弧度制---任意角》教案教材分析:学生在初中学习了o 0~o 360,但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.因此为了准确描述这些现象,本节课主要就旋转度数和旋转方向对角的概念进行推广.教学目标与核心素养:课程目标1.了解任意角的概念.2.理解象限角的概念及终边相同的角的含义.3.掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.数学学科素养1.数学抽象:理解任意角的概念,能区分各类角;2.逻辑推理:求区域角;3.数学运算:会判断象限角及终边相同的角.教学重难点:重点:理解象限角的概念及终边相同的角的含义;难点:掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
教学工具:多媒体。
教学过程:一、情景导入初中对角的定义是:射线OA 绕端点O 按逆时针方向旋转一周回到起始位置,在这个过程中可以得到o 0~o 360范围内的角.但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.请学生思考,如何定义角才能解决这些问题呢?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本168-170页,思考并完成以下问题1.角的概念推广后,分类的标准是什么?2.如何判断角所在的象限?3.终边相同的角一定相等吗?如何表示终边相同的角?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1.任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的表示如图,OA是角α的始边,OB是角α的终边,O是角的顶点.角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”.(3)角的分类按旋转方向,角可以分为三类:名称定义图示正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线没有作任何旋转形成的角2.象限角在平面直角坐标系中,若角的顶点与原点重合,角的始边与 x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.四、典例分析、举一反三题型一任意角和象限角的概念例1(1)给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③小于180°的角是钝角、直角或锐角;④始边和终边重合的角是零角.其中正确说法的序号为________(把正确说法的序号都写上).(2)已知角的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,作出下列各角,并指出它们是第几象限角.①420°,②855°,③-510°.【答案】(1)①(2)图略,①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.【解析】(1)①锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,是第一象限角,所以①正确;②-350°角是第一象限角,但它是负角,所以②错误;③0°角是小于180°的角,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,所以③错误;④360°角的始边与终边重合,但它不是零角,所以④错误.(2) 作出各角的终边,如图所示:由图可知:①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.解题技巧:(任意角和象限角的表示)1.判断角的概念问题的关键与技巧.(1)关键:正确的理解角的有关概念,如锐角、平角等;(2)技巧:注意“旋转方向决定角的正负,旋转幅度决定角的绝对值大小.2.象限角的判定方法.(1)图示法:在坐标系中画出相应的角,观察终边的位置,确定象限.(2)利用终边相同的角:第一步,将α写成α=k·360°+β(k∈Z,0°≤β<360°)的形式;第二步,判断β的终边所在的象限;第三步,根据β的终边所在的象限,即可确定α的终边所在的象限.跟踪训练一1.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},则下面关系正确的是( )A.A=B=C B.A⊆CC.A∩C=B D.B∪C⊆C【答案】D【解析】由已知得B C,所以B∪C⊆C,故D正确.2.给出下列四个命题:①-75°是第四象限角;②225°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】D【解析】-90°<-75°<0°,180°<225°<270°,360°+90°<475°<360°+180°,-315°=-360°+45°且0°<45°<90°.所以这四个命题都是正确的.题型二终边相同的角的表示及应用例2(1)将-885°化为k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是________.(2)写出与α=-910°终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-720°<β<360°的元素β写出来.【答案】(1)(-3)×360°+195°,(2)终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},适合不等式-720°<β<360°的元素-550°、-190°、170°.【解析】(1)-885°=-1 080°+195°=(-3)×360°+195°.(2)与α=-910°终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},∵-720°<β<360°,即-720°<k·360°-910°<360°,k∈Z,∴k取1,2,3.当k=1时,β=360°-910°=-550°;当k=2时,β=2×360°-910°=-190°;当k=3时,β=3×360°-910°=170°.解题技巧:(终边相同的角的表示)1.在0°到360°范围内找与给定角终边相同的角的方法(1)一般地,可以将所给的角α化成k·360°+β的形式(其中0°≤β<360°,k∈Z),其中β就是所求的角.(2)如果所给的角的绝对值不是很大,可以通过如下方法完成:当所给角是负角时,采用连续加360°的方式;当所给角是正角时,采用连续减360°的方式,直到所得结果达到所求为止.2.运用终边相同的角的注意点所有与角α终边相同的角,连同角α在内可以用式子k·360°+α,k∈Z表示,在运用时需注意以下四点:(1)k是整数,这个条件不能漏掉.(2)α是任意角.(3)k·360°与α之间用“+”连接,如k·360°-30°应看成k·360°+(-30°),k∈Z.(4)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同,终边相同的角有无数个,它们相差周角的整数倍.跟踪训练二1.下面与-850°12′终边相同的角是( )A .230°12′B .229°48′C .129°48′D .130°12′【答案】B【解析】与-850°12′终边相同的角可表示为α=-850°12′+k ·360°(k ∈Z),当k =3时,α=-850°12′+1 080°=229°48′.2.写出角α的终边落在第二、四象限角平分线上的角的集合为________.【答案】{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}.【解析】落在第二象限时,表示为k ·360°+135°.落在第四象限时,表示为k ·360°+180°+135°,故可合并为{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}. 题型三 任意角终边位置的确定和表示例3 (1)若α是第一象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第一、三象限角C .第二象限角D .第二、四象限角(2)已知,如图所示.①分别写出终边落在OA ,OB 位置上的角的集合;②写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.【答案】(1)B (2) ①终边落在OA 位置上的角的集合为{α|α=135°+k ·360°,k ∈Z};终边落在OB 位置上的角的集合为{β|β=-30°+k ·360°,k ∈Z}.②故该区域可表示为{γ|-30°+k ·360°≤γ≤135°+k ·360°,k ∈Z}.【解析】(1) 因为α是第一象限角,所以k ·360°<α<k ·360°+90°,k ∈Z ,所以k ·180°<α2<k ·180°+45°,k ∈Z ,当k 为偶数时,α2为第一象限角;当k 为奇数时,α2为第三象限角.所以α2是第一、三象限角.(2) ①终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{β|β=-30°+k·360°,k∈Z}.②由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的与之终边相同的角组成的集合,故该区域可表示为{γ|-30°+k·360°≤γ≤135°+k·360°,k∈Z}.解题技巧:(任意角终边位置的确定和表示)1.表示区间角的三个步骤:第一步:先按逆时针的方向找到区域的起始和终止边界;第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x|α<x<β},其中β-α<360°;第三步:起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角集合.提醒:表示区间角时要注意实线边界与虚线边界的差异.2.nα或所在象限的判断方法:的范围;(1)用不等式表示出角nα或αn所在象限.(2)用旋转的观点确定角nα或αn跟踪训练三1.如图所示的图形,那么终边落在阴影部分的角的集合如何表示?【答案】角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.【解析】在0°~360°范围内,终边落在阴影部分(包括边界)的角为60°≤β<105°与240°≤β<285°,所以所有满足题意的角β为{β|k·360°+60°≤β<k·360°+105°,k∈Z}∪{β|k·360°+240°≤β<k·360°+285°,k∈Z}={β|2k·180°+60°≤β<2k·180°+105°,k∈Z}∪{β|(2k+1)·180°+60°≤β<(2k+1)·180°+105°,k∈Z}={β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.故角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本171页练习及175页习题5.1 1、2、7题.教学反思:本节课主要采用讲练结合与分组探究的教学方法,让学生从旋转方向和旋转度数熟悉角的概念,象限角,终边相同的角等,并且掌握其应用.5.1.2《任意角和弧度制---弧度制》教案教材分析:前一节已经学习了任意角的概念,而本节课主要依托圆心角这个情境学习一种用长度度量角的方法—弧度制,从而将角与实数建立一一对应关系,为学习本章的核心内容—三角函数扫平障碍,打下基础.教学目标与核心素养:课程目标1.了解弧度制,明确1弧度的含义.2.能进行弧度与角度的互化.3.掌握用弧度制表示扇形的弧长公式和面积公式.数学学科素养1.数学抽象:理解弧度制的概念;2.逻辑推理:用弧度制表示角的集合;3.直观想象:区域角的表示;4.数学运算:运用已知条件处理扇形有关问题.教学重难点:重点:弧度制的概念与弧度制与角度制的转化;难点:弧度制概念的理解.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
【新教材】人教统编版高中数学必修第一册A版第五章教案教学设计5.1.1《任意角和弧度制---任意角》教案教材分析:学生在初中学习了o 0~o 360,但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.因此为了准确描述这些现象,本节课主要就旋转度数和旋转方向对角的概念进行推广.教学目标与核心素养:课程目标1.了解任意角的概念.2.理解象限角的概念及终边相同的角的含义.3.掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.数学学科素养1.数学抽象:理解任意角的概念,能区分各类角;2.逻辑推理:求区域角;3.数学运算:会判断象限角及终边相同的角.教学重难点:重点:理解象限角的概念及终边相同的角的含义;难点:掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
教学工具:多媒体。
教学过程:一、情景导入初中对角的定义是:射线OA 绕端点O 按逆时针方向旋转一周回到起始位置,在这个过程中可以得到o 0~o 360范围内的角.但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.请学生思考,如何定义角才能解决这些问题呢?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本168-170页,思考并完成以下问题1.角的概念推广后,分类的标准是什么?2.如何判断角所在的象限?3.终边相同的角一定相等吗?如何表示终边相同的角?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1.任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的表示如图,OA是角α的始边,OB是角α的终边,O是角的顶点.角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”.(3)角的分类按旋转方向,角可以分为三类:名称定义图示正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线没有作任何旋转形成的角2.象限角在平面直角坐标系中,若角的顶点与原点重合,角的始边与 x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.四、典例分析、举一反三题型一任意角和象限角的概念例1(1)给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③小于180°的角是钝角、直角或锐角;④始边和终边重合的角是零角.其中正确说法的序号为________(把正确说法的序号都写上).(2)已知角的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,作出下列各角,并指出它们是第几象限角.①420°,②855°,③-510°.【答案】(1)①(2)图略,①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.【解析】(1)①锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,是第一象限角,所以①正确;②-350°角是第一象限角,但它是负角,所以②错误;③0°角是小于180°的角,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,所以③错误;④360°角的始边与终边重合,但它不是零角,所以④错误.(2) 作出各角的终边,如图所示:由图可知:①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.解题技巧:(任意角和象限角的表示)1.判断角的概念问题的关键与技巧.(1)关键:正确的理解角的有关概念,如锐角、平角等;(2)技巧:注意“旋转方向决定角的正负,旋转幅度决定角的绝对值大小.2.象限角的判定方法.(1)图示法:在坐标系中画出相应的角,观察终边的位置,确定象限.(2)利用终边相同的角:第一步,将α写成α=k·360°+β(k∈Z,0°≤β<360°)的形式;第二步,判断β的终边所在的象限;第三步,根据β的终边所在的象限,即可确定α的终边所在的象限.跟踪训练一1.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},则下面关系正确的是( )A.A=B=C B.A⊆CC.A∩C=B D.B∪C⊆C【答案】D【解析】由已知得B C,所以B∪C⊆C,故D正确.2.给出下列四个命题:①-75°是第四象限角;②225°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】D【解析】-90°<-75°<0°,180°<225°<270°,360°+90°<475°<360°+180°,-315°=-360°+45°且0°<45°<90°.所以这四个命题都是正确的.题型二终边相同的角的表示及应用例2(1)将-885°化为k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是________.(2)写出与α=-910°终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-720°<β<360°的元素β写出来.【答案】(1)(-3)×360°+195°,(2)终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},适合不等式-720°<β<360°的元素-550°、-190°、170°.【解析】(1)-885°=-1 080°+195°=(-3)×360°+195°.(2)与α=-910°终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},∵-720°<β<360°,即-720°<k·360°-910°<360°,k∈Z,∴k取1,2,3.当k=1时,β=360°-910°=-550°;当k=2时,β=2×360°-910°=-190°;当k=3时,β=3×360°-910°=170°.解题技巧:(终边相同的角的表示)1.在0°到360°范围内找与给定角终边相同的角的方法(1)一般地,可以将所给的角α化成k·360°+β的形式(其中0°≤β<360°,k∈Z),其中β就是所求的角.(2)如果所给的角的绝对值不是很大,可以通过如下方法完成:当所给角是负角时,采用连续加360°的方式;当所给角是正角时,采用连续减360°的方式,直到所得结果达到所求为止.2.运用终边相同的角的注意点所有与角α终边相同的角,连同角α在内可以用式子k·360°+α,k∈Z表示,在运用时需注意以下四点:(1)k是整数,这个条件不能漏掉.(2)α是任意角.(3)k·360°与α之间用“+”连接,如k·360°-30°应看成k·360°+(-30°),k∈Z.(4)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同,终边相同的角有无数个,它们相差周角的整数倍.跟踪训练二1.下面与-850°12′终边相同的角是( )A .230°12′B .229°48′C .129°48′D .130°12′【答案】B【解析】与-850°12′终边相同的角可表示为α=-850°12′+k ·360°(k ∈Z),当k =3时,α=-850°12′+1 080°=229°48′.2.写出角α的终边落在第二、四象限角平分线上的角的集合为________.【答案】{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}.【解析】落在第二象限时,表示为k ·360°+135°.落在第四象限时,表示为k ·360°+180°+135°,故可合并为{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}. 题型三 任意角终边位置的确定和表示例3 (1)若α是第一象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第一、三象限角C .第二象限角D .第二、四象限角(2)已知,如图所示.①分别写出终边落在OA ,OB 位置上的角的集合;②写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.【答案】(1)B (2) ①终边落在OA 位置上的角的集合为{α|α=135°+k ·360°,k ∈Z};终边落在OB 位置上的角的集合为{β|β=-30°+k ·360°,k ∈Z}.②故该区域可表示为{γ|-30°+k ·360°≤γ≤135°+k ·360°,k ∈Z}.【解析】(1) 因为α是第一象限角,所以k ·360°<α<k ·360°+90°,k ∈Z ,所以k ·180°<α2<k ·180°+45°,k ∈Z ,当k 为偶数时,α2为第一象限角;当k 为奇数时,α2为第三象限角.所以α2是第一、三象限角.(2) ①终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{β|β=-30°+k·360°,k∈Z}.②由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的与之终边相同的角组成的集合,故该区域可表示为{γ|-30°+k·360°≤γ≤135°+k·360°,k∈Z}.解题技巧:(任意角终边位置的确定和表示)1.表示区间角的三个步骤:第一步:先按逆时针的方向找到区域的起始和终止边界;第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x|α<x<β},其中β-α<360°;第三步:起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角集合.提醒:表示区间角时要注意实线边界与虚线边界的差异.2.nα或所在象限的判断方法:的范围;(1)用不等式表示出角nα或αn所在象限.(2)用旋转的观点确定角nα或αn跟踪训练三1.如图所示的图形,那么终边落在阴影部分的角的集合如何表示?【答案】角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.【解析】在0°~360°范围内,终边落在阴影部分(包括边界)的角为60°≤β<105°与240°≤β<285°,所以所有满足题意的角β为{β|k·360°+60°≤β<k·360°+105°,k∈Z}∪{β|k·360°+240°≤β<k·360°+285°,k∈Z}={β|2k·180°+60°≤β<2k·180°+105°,k∈Z}∪{β|(2k+1)·180°+60°≤β<(2k+1)·180°+105°,k∈Z}={β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.故角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本171页练习及175页习题5.1 1、2、7题.教学反思:本节课主要采用讲练结合与分组探究的教学方法,让学生从旋转方向和旋转度数熟悉角的概念,象限角,终边相同的角等,并且掌握其应用.5.1.2《任意角和弧度制---弧度制》教案教材分析:前一节已经学习了任意角的概念,而本节课主要依托圆心角这个情境学习一种用长度度量角的方法—弧度制,从而将角与实数建立一一对应关系,为学习本章的核心内容—三角函数扫平障碍,打下基础.教学目标与核心素养:课程目标1.了解弧度制,明确1弧度的含义.2.能进行弧度与角度的互化.3.掌握用弧度制表示扇形的弧长公式和面积公式.数学学科素养1.数学抽象:理解弧度制的概念;2.逻辑推理:用弧度制表示角的集合;3.直观想象:区域角的表示;4.数学运算:运用已知条件处理扇形有关问题.教学重难点:重点:弧度制的概念与弧度制与角度制的转化;难点:弧度制概念的理解.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
最新课程标准:能从两角差的余弦公式推导出两角和与差的正弦、余弦、正切公式.知识点一两角和的余弦公式cos(α+β)=cos_αcos_β—sin_αsin_β,简记为C(α+β),使用的条件为α,β为任意角.知识点二两角和与差的正弦公式名称简记符号公式使用条件两角和的正弦S(α+β)sin(α+β)=sin_αcos_β+cos_αsin_βα,β∈R两角差的正弦S(α—β)sin(α—β)=sin_αcos_β—cos_αsin_βα,β∈R错误!公式的记忆方法(1)理顺公式间的联系.C(α+β)错误!C(α—β)错误!S(α—β)错误!S(α+β)(2)注意公式的结构特征和符号规律.对于公式C(α—β),C(α+β),可记为“同名相乘,符号反”.对于公式S(α—β),S(α+β),可记为“异名相乘,符号同”.公式逆用:sinαcosβ+cosαsinβ=sin(α+β),sinαcosβ—cosαsinβ=sin(α—β),cosαcosβ+sinαsinβ=cos(α—β),cosαcosβ—sinαsinβ=cos(α+β).知识点三两角和与差的正切公式名称公式简记符号使用条件两角和的正切tan(α+β)=错误!T(α+β)α,β,α+β≠kπ+错误!(k∈Z)两角差的正切tan(α—β)=错误!T(α—β)α,β,α—β≠kπ+错误!(k∈Z)错误!公式T(α±β)(1)公式T(α±β)的右侧为分式形式,其中分子为tanα与tanβ的和或差,分母为1与tanαtanβ的差或和.(2)符号变化规律可简记为“分子同,分母反”.[教材解难]1.教材P217思考能.例如把—β代入β由C(α—β)可求出C(α+β).2.教材P219思考成立.方法一:sin错误!=sin错误!=cos错误!或cos错误!=cos错误!=sin错误!.方法二:由于sin错误!=sin错误!cos α—cos错误!sin α=错误!(cos α—sin α),cos错误!=cos错误!cos α—sin错误!sin α=错误!(cos α—sin α),故sin错误!=cos错误!.[基础自测]1.sin 15°cos 75°+cos 15°sin105°等于()A.0 B.错误!C.错误!D.1解析:sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105°=sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin(15°+75°)=sin 90°=1.答案:D2.设α∈错误!,若sin α=错误!,则错误!cos错误!=()A.错误!B.错误!C.—错误!D.—错误!解析:易得cos α=错误!,则错误!cos错误!=错误!错误!=错误!.答案:B3.已知tan α=4,tan β=3,则tan(α+β)=()A.错误!B.—错误!C.错误!D.—错误!解析:tan(α+β)=错误!=错误!=—错误!.答案:B4.已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.解析:由sin α+cos β=1与cos α+sin β=0分别平方相加得sin2α+2sin αcos β+cos2β+cos2α+2cos αsin β+sin2β=1,即2+2sin αcos β+2cos αsin β=1,所以sin(α+β)=—错误!.答案:—错误!题型一给角求值[教材P219例4]例1利用和(差)角公式计算下列各式的值:(1)sin 72°cos 42°—cos 72°sin 42°;(2)cos 20°cos 70°—sin 20°sin 70°;(3)错误!.【解析】(1)由公式S(α—β),得sin 72°cos 42°—cos 72°sin 42°=sin(72°—42°)=sin 30°=错误!.(2)由公式C(α+β),得cos 20°cos 70°—sin 20°sin 70°=cos(20°+70°)=cos 90°=0.(3)由公式T(α+β)及tan 45°=1,得错误!=错误!=tan(45°+15°)=tan 60°=错误!.和、差角公式把α±β的三角函数式转化成了α,β的三角函数式.如果反过来,从右到左使用公式,就可以将上述三角函数式化简.教材反思解决给角求值问题的方法(1)对于非特殊角的三角函数式求值问题,一定要本着先整体后局部的基本原则,如果整体符合三角公式的形式,则整体变形,否则进行各局部的变形.(2)一般途径有将非特殊角化为特殊角的和或差的形式,化为正负相消的项并消项求值,化分子、分母形式进行约分,解题时要逆用或变用公式.跟踪训练1求值:(1)cos 105°;(2)错误!;(3)错误!.解析:(1)cos 105°=cos(60°+45°)=cos 60°cos 45°—sin 60°sin 45°=错误!×错误!—错误!×错误!=错误!.(2)错误!=错误!=错误!=错误!=错误!=错误!.(3)错误!=错误!=tan 45°=1.(1)105°=60 °+45°(2)找到31°、91°、29 °之间的联系利用公式化简求值.题型二给值求值例2已知错误!<β<α<错误!,cos(α—β)=错误!,sin(α+β)=—错误!,求cos 2α与cos 2β的值.【解析】因为错误!<β<α<错误!,所以0<α—β<错误!,π<α+β<错误!.所以sin(α—β)=错误!=错误!=错误!,cos(α+β)=—错误!=—错误!=—错误!.所以cos 2α=cos[(α+β)+(α—β)]=cos(α+β)cos(α—β)—sin(α+β)sin(α—β)=错误!×错误!—错误!×错误!=—错误!,cos 2β=cos[(α+β)—(α—β)]=cos(α+β)cos(α—β)+sin(α+β)sin(α—β)=错误!×错误!+错误!×错误!=—错误!.1.正确判断α—β,α+β的范围是求解前提.2.巧妙利用角的变换方法,是求解此类题目常用方法.方法归纳给值(式)求值的策略(1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式.(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,然后应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.跟踪训练2本例条件变为:错误!<β<α<错误!,sin(α—β)=错误!,sin(α+β)=—错误!,求sin 2β的值.解析:因为错误!<β<α<错误!,所以0<α—β<错误!,π<α+β<错误!π.所以cos(α—β)=错误!,cos(α+β)=—错误!,sin 2β=sin[(α+β)—(α—β)]=sin(α+β)cos(α—β)—cos(α+β)sin (α—β)=错误!×错误!—错误!×错误!=0.(1)由已知求出α—β、α+β的范围.(2)2β=(α+β)—(α—β).(3)利用公式求值.题型三给值求角例3已知cos α=错误!,sin(α+β)=错误!,0<α<错误!,0<β<错误!,求角β的值.【解析】因为0<α<错误!,cos α=错误!,所以sin α=错误!.又因为0<β<错误!,所以0<α+β<π.因为sin(α+β)=错误!<sin α,所以cos(α+β)=—错误!,所以sin β=sin[(α+β)—α]=sin(α+β)cos α—cos(α+β)sin α=错误!×错误!—错误!×错误!=错误!.又因为0<β<错误!,所以β=错误!.(1)已知α的范围及cosα,求sinα.(2)求α+β的范围及sin(α+β),求cos(α+β).(3)利用sinβ=sin[(α+β)—α],求值.方法归纳解决给值(式)求角问题的方法解决此类题目的关键是求出所求角的某一三角函数值,而三角函数的选取一般要根据所求角的范围来确定,当所求角范围是(0,π)或(π,2π)时,选取求余弦值,当所求角范围是错误!或错误!时,选取求正弦值.跟踪训练3已知tan(α—β)=错误!,tan β=—错误!,α,β∈(0,π),求2α—β的值.解析:tan α=tan[(α—β)+β]=错误!=错误!=错误!.又因为α∈(0,π),而tan α>0,所以α∈错误!.tan(2α—β)=tan[α+(α—β)]=错误!=错误!=1.因为tan β=—错误!,β∈(0,π),所以β∈错误!,所以α—β∈(—π,0).由tan(α—β)=错误!>0,得α—β∈错误!,所以2α—β∈(—π,0).又tan(2α—β)=1,所以2α—β=—错误!.(1)先求tanα=tan[(α—β)+β](2)再求tan(2α—β)=tan[α+(α—β)](3)由已知求2α—β的范围,最后求值易错易误忽略条件中隐含的角的范围而致错例已知tan2α+6tan α+7=0,tan2β+6tan β+7=0,α,β∈(0,π),且α≠β,求α+β的值.【错解】由题意知tan α,tan β是方程x2+6x+7=0的两根,由根与系数的关系得:错误!∴tan(α+β)=错误!=错误!=1.∵0<α<π,0<β<π,∴0<α+β<2π,∴α+β=错误!或α+β=错误!π.【错因分析】由12知tan α<0,tan β<0.角α,β都是钝角,上述解法忽视了这一隐含条件.【正解】由错误!易知tan α<0,tan β<0.∵α,β∈(0,π)∴错误!<α<π,错误!<β<π.∴π<α+β<2π.又∵tan(α+β)=1,∴α+β=错误!π.【点评】在给值求角或给式求角时,由于三角函数知识间及与其他知识间都有较为密切的联系,一些隐含的制约条件不易被发现,容易导致角的范围扩大.解答此类问题时一定要仔细挖掘题目中的隐含条件才能有效地避免失误.课时作业38一、选择题1.sin 105°的值为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!解析:sin 105°=sin(45°+60°)=sin 45°cos 60°+cos 45°sin 60°=错误!×错误!+错误!×错误!=错误!.答案:D2.sin 20°cos 10°—cos 160°sin 10°=()A.—错误!B.错误!C.—错误!D.错误!解析:原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=错误!.答案:D3.若cos α=—错误!,α是第三象限的角,则sin错误!=()A.—错误!B.错误!C.—错误!D.错误!解析:因为cos α=—错误!,α是第三象限的角,所以sin α=—错误!,由两角和的正弦公式可得sin错误!=sin αcos错误!+cos αsin错误!=错误!×错误!+错误!×错误!=—错误!.答案:A4.若错误!=错误!,则tan错误!=()A.—2B.2C.—错误!D.错误!解析:因为错误!=错误!,所以错误!=错误!,因为错误!=错误!=—tan错误!=错误!,所以tan错误!=—错误!.答案:C二、填空题5.已知cos错误!=错误!错误!,则cos α=________.解析:由于0<α—错误!<错误!,cos错误!=错误!,所以sin错误!=错误!.所以cos α=cos错误!=cos错误!cos错误!—sin错误!sin错误!=错误!×错误!—错误!×错误!=错误!.答案:错误!6.若tan α=3,则tan错误!=________.解析:因为tan α=3,所以tan错误!=错误!=错误!=—2.答案:—27.已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________.解析:∵sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,∴sin2α+cos2β+2sin αcos β=11,cos2α+sin2β+2cos αsin β=0 2,12两式相加可得sin2α+cos2α+sin2β+cos2β+2(sin αcos β+cos αsin β)=1,∴sin(α+β)=—错误!.答案:—错误!三、解答题8.求下列各式的值.(1)sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°;(2)错误!sin错误!+cos错误!;(3)tan 23°+tan 37°+错误!tan 23°tan 37°.解析:(1)原式=sin(360°—13°)·cos(180°—32°)+sin(90°—13°)cos(90°—32°)=sin 13°cos32°+cos 13°sin 32°=sin(13°+32°)=sin 45°=错误!.(2)原式=2错误!=2错误!=2sin错误!=2sin错误!=错误!.(3)∵tan 60°=错误!=错误!,∴tan 23°+tan 37°=错误!—错误!tan 23°tan 37°,∴tan 23°+tan 37°+错误!tan 23°tan 37°=错误!.9.已知△ABC,若sin(A+B)=错误!,cos B=—错误!,求cos A的值.解析:∵cos B=—错误!,∴错误!<B<π,错误!<A+B<π,∴sin B=错误!=错误!,cos(A+B)=—错误!=—错误!,∴cos A=cos[(A+B)—B]=cos(A+B)cos B+sin(A+B)sin B=错误!×错误!+错误!×错误!=错误!.[尖子生题库]10.已知tan α=错误!,sin β=错误!,且α,β为锐角,求α+2β的值.解析:∵tan α=错误!<1且α为锐角,∴0<α<错误!.又∵sin β=错误!<错误!=错误!且β为锐角.∴0<β<错误!,∴0<α+2β<错误!.1由sin β=错误!,β为锐角,得cos β=错误!,∴tan β=错误!.∴tan(α+β)=错误!=错误!=错误!.∴tan(α+2β)=错误!=错误!=1.2由12可得α+2β=错误!.。
【新教材】人教统编版高中数学必修第一册A版第五章教案教学设计5.1.1《任意角和弧度制---任意角》教案教材分析:学生在初中学习了o 0~o 360,但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.因此为了准确描述这些现象,本节课主要就旋转度数和旋转方向对角的概念进行推广.教学目标与核心素养:课程目标1.了解任意角的概念.2.理解象限角的概念及终边相同的角的含义.3.掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.数学学科素养1.数学抽象:理解任意角的概念,能区分各类角;2.逻辑推理:求区域角;3.数学运算:会判断象限角及终边相同的角.教学重难点:重点:理解象限角的概念及终边相同的角的含义;难点:掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
教学工具:多媒体。
教学过程:一、情景导入初中对角的定义是:射线OA 绕端点O 按逆时针方向旋转一周回到起始位置,在这个过程中可以得到o 0~o 360范围内的角.但是现实生活中随处可见超出o 0~o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”,且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.请学生思考,如何定义角才能解决这些问题呢?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本168-170页,思考并完成以下问题1.角的概念推广后,分类的标准是什么?2.如何判断角所在的象限?3.终边相同的角一定相等吗?如何表示终边相同的角?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1.任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的表示如图,OA是角α的始边,OB是角α的终边,O是角的顶点.角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”.(3)角的分类按旋转方向,角可以分为三类:名称定义图示正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线没有作任何旋转形成的角2.象限角在平面直角坐标系中,若角的顶点与原点重合,角的始边与 x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.四、典例分析、举一反三题型一任意角和象限角的概念例1(1)给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③小于180°的角是钝角、直角或锐角;④始边和终边重合的角是零角.其中正确说法的序号为________(把正确说法的序号都写上).(2)已知角的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,作出下列各角,并指出它们是第几象限角.①420°,②855°,③-510°.【答案】(1)①(2)图略,①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.【解析】(1)①锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,是第一象限角,所以①正确;②-350°角是第一象限角,但它是负角,所以②错误;③0°角是小于180°的角,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,所以③错误;④360°角的始边与终边重合,但它不是零角,所以④错误.(2) 作出各角的终边,如图所示:由图可知:①420°是第一象限角.②855°是第二象限角.③-510°是第三象限角.解题技巧:(任意角和象限角的表示)1.判断角的概念问题的关键与技巧.(1)关键:正确的理解角的有关概念,如锐角、平角等;(2)技巧:注意“旋转方向决定角的正负,旋转幅度决定角的绝对值大小.2.象限角的判定方法.(1)图示法:在坐标系中画出相应的角,观察终边的位置,确定象限.(2)利用终边相同的角:第一步,将α写成α=k·360°+β(k∈Z,0°≤β<360°)的形式;第二步,判断β的终边所在的象限;第三步,根据β的终边所在的象限,即可确定α的终边所在的象限.跟踪训练一1.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},则下面关系正确的是( )A.A=B=C B.A⊆CC.A∩C=B D.B∪C⊆C【答案】D【解析】由已知得B C,所以B∪C⊆C,故D正确.2.给出下列四个命题:①-75°是第四象限角;②225°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】D【解析】-90°<-75°<0°,180°<225°<270°,360°+90°<475°<360°+180°,-315°=-360°+45°且0°<45°<90°.所以这四个命题都是正确的.题型二终边相同的角的表示及应用例2(1)将-885°化为k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是________.(2)写出与α=-910°终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-720°<β<360°的元素β写出来.【答案】(1)(-3)×360°+195°,(2)终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},适合不等式-720°<β<360°的元素-550°、-190°、170°.【解析】(1)-885°=-1 080°+195°=(-3)×360°+195°.(2)与α=-910°终边相同的角的集合为{β|β=k·360°-910°,k∈Z},∵-720°<β<360°,即-720°<k·360°-910°<360°,k∈Z,∴k取1,2,3.当k=1时,β=360°-910°=-550°;当k=2时,β=2×360°-910°=-190°;当k=3时,β=3×360°-910°=170°.解题技巧:(终边相同的角的表示)1.在0°到360°范围内找与给定角终边相同的角的方法(1)一般地,可以将所给的角α化成k·360°+β的形式(其中0°≤β<360°,k∈Z),其中β就是所求的角.(2)如果所给的角的绝对值不是很大,可以通过如下方法完成:当所给角是负角时,采用连续加360°的方式;当所给角是正角时,采用连续减360°的方式,直到所得结果达到所求为止.2.运用终边相同的角的注意点所有与角α终边相同的角,连同角α在内可以用式子k·360°+α,k∈Z表示,在运用时需注意以下四点:(1)k是整数,这个条件不能漏掉.(2)α是任意角.(3)k·360°与α之间用“+”连接,如k·360°-30°应看成k·360°+(-30°),k∈Z.(4)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同,终边相同的角有无数个,它们相差周角的整数倍.跟踪训练二1.下面与-850°12′终边相同的角是( )A .230°12′B .229°48′C .129°48′D .130°12′【答案】B【解析】与-850°12′终边相同的角可表示为α=-850°12′+k ·360°(k ∈Z),当k =3时,α=-850°12′+1 080°=229°48′.2.写出角α的终边落在第二、四象限角平分线上的角的集合为________.【答案】{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}.【解析】落在第二象限时,表示为k ·360°+135°.落在第四象限时,表示为k ·360°+180°+135°,故可合并为{α|α=k ·180°+135°,k ∈Z}. 题型三 任意角终边位置的确定和表示例3 (1)若α是第一象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第一、三象限角C .第二象限角D .第二、四象限角(2)已知,如图所示.①分别写出终边落在OA ,OB 位置上的角的集合;②写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.【答案】(1)B (2) ①终边落在OA 位置上的角的集合为{α|α=135°+k ·360°,k ∈Z};终边落在OB 位置上的角的集合为{β|β=-30°+k ·360°,k ∈Z}.②故该区域可表示为{γ|-30°+k ·360°≤γ≤135°+k ·360°,k ∈Z}.【解析】(1) 因为α是第一象限角,所以k ·360°<α<k ·360°+90°,k ∈Z ,所以k ·180°<α2<k ·180°+45°,k ∈Z ,当k 为偶数时,α2为第一象限角;当k 为奇数时,α2为第三象限角.所以α2是第一、三象限角.(2) ①终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{β|β=-30°+k·360°,k∈Z}.②由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的与之终边相同的角组成的集合,故该区域可表示为{γ|-30°+k·360°≤γ≤135°+k·360°,k∈Z}.解题技巧:(任意角终边位置的确定和表示)1.表示区间角的三个步骤:第一步:先按逆时针的方向找到区域的起始和终止边界;第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x|α<x<β},其中β-α<360°;第三步:起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角集合.提醒:表示区间角时要注意实线边界与虚线边界的差异.2.nα或所在象限的判断方法:的范围;(1)用不等式表示出角nα或αn所在象限.(2)用旋转的观点确定角nα或αn跟踪训练三1.如图所示的图形,那么终边落在阴影部分的角的集合如何表示?【答案】角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.【解析】在0°~360°范围内,终边落在阴影部分(包括边界)的角为60°≤β<105°与240°≤β<285°,所以所有满足题意的角β为{β|k·360°+60°≤β<k·360°+105°,k∈Z}∪{β|k·360°+240°≤β<k·360°+285°,k∈Z}={β|2k·180°+60°≤β<2k·180°+105°,k∈Z}∪{β|(2k+1)·180°+60°≤β<(2k+1)·180°+105°,k∈Z}={β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.故角β的取值集合为{β|n·180°+60°≤β<n·180°+105°,n∈Z}.五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本171页练习及175页习题5.1 1、2、7题.教学反思:本节课主要采用讲练结合与分组探究的教学方法,让学生从旋转方向和旋转度数熟悉角的概念,象限角,终边相同的角等,并且掌握其应用.5.1.2《任意角和弧度制---弧度制》教案教材分析:前一节已经学习了任意角的概念,而本节课主要依托圆心角这个情境学习一种用长度度量角的方法—弧度制,从而将角与实数建立一一对应关系,为学习本章的核心内容—三角函数扫平障碍,打下基础.教学目标与核心素养:课程目标1.了解弧度制,明确1弧度的含义.2.能进行弧度与角度的互化.3.掌握用弧度制表示扇形的弧长公式和面积公式.数学学科素养1.数学抽象:理解弧度制的概念;2.逻辑推理:用弧度制表示角的集合;3.直观想象:区域角的表示;4.数学运算:运用已知条件处理扇形有关问题.教学重难点:重点:弧度制的概念与弧度制与角度制的转化;难点:弧度制概念的理解.课前准备:多媒体教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。
新教材高中数学新人教A 版选择性必修第一册:第2课时 两角和与差的正弦、余弦、正切公式课后篇巩固提升合格考达标练1.(2021黑龙江哈尔滨香坊高一期末)化简cos 16°cos 44°-cos 74°sin 44°的值为( ) A.√32B .-√32C .12D .-12cos16°cos44°-cos74°sin44°=cos16°cos44°-sin16°sin44°=cos(16°+44°)=cos60°=12,故选C . 2.化简:sin x+π3+sin x-π3=( )x B .sin xC .-cos xD .cos x答案B解析sin x+π3+sin x-π3=12sin x+√32cos x+12sin x-√32cos x=sin x. 3.若sin (π6-α)=cos (π6+α),则tan α=( ) A.-1 B.0 C.12D.1由已知得12cos α-√32sin α=√32cos α-12sin α,因此1-√32sin α=√3-12cos α,于是tan α=-1.4.(2021新疆维吾尔自治区哈密伊州高一期末)已知tan α-3π4=23,则tan α=( )A.15 B .-15 D .-5答案B解析tan α-3π4=tanα-tan3π41+tanα·tan3π4=tanα+11-tanα=23,解得tan α=-15,故选B .5.(2021天津和平高一期末)已知tan A=2tan B ,sin(A+B )=14,则sin(A-B )=( ) A.13 B .14C .112D .-112tan A=2tan B 得sinAcosA =2sinB cosB,即sin A cos B=2cos A sin B ,∵sin(A+B )=14,∴sin A cos B+cos A sin B=14,得sin A cos B=16,cos A sin B=112.则sin(A-B )=sin A cos B-cos A sin B=16−112=112.故选C . 6.已知cos(α+β)=45,cos(α-β)=-45,则cos αcos β= .cos αcos β-sin αsin β=45,cos αcos β+sin αsin β=-45,两式相加得2cos αcos β=0,故cos αcos β=0. 7.化简:sin (α-150°)+cos (α-120°)cosα= .1 =sinαcos150°-cosαsin150°+cosαcos120°+sinαsin120°cosα=-√32sinα-12cosα-12cosα+√32sinαcosα=-1.8.化简求值:(1)sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β);(2)cos(70°+α)sin(170°-α)-sin(70°+α)cos(10°+α); °·cos 24°+sin 159°·sin 204°.原式=sin(α+β+α-β)=sin2α.(2)原式=cos(70°+α)sin(10°+α)-sin(70°+α)cos(10°+α)=sin[(10°+α)-(70°+α)]=sin(-60°)=-√32.(3)原式=cos21°cos24°+sin(180°-21°)sin(180°+24°)=cos21°cos24°-sin21°sin24°=cos(21°+24°)=cos45°=√22.等级考提升练9.若tan(α+β)=25,tan(α-β)=14,则tan 2α=( )A.16 B.2213C.322D.1318α=tan[(α+β)+(α-β)]=tan (α+β)+tan (α-β)1-tan (α+β)tan (α-β)=25+141-25×14=1318.10.设α∈(0,π2),β∈(0,π2),且tan α=1+sinβcosβ,则( )A.3α-β=π2B.3α+β=π2C.2α-β=π2 D.2α+β=π2tan α=1+sinβcosβ,得sinαcosα=1+sinβcosβ,得sin αcos β-cos αsin β=cos α,sin(α-β)=sin (π2-α).又α∈(0,π2),β∈(0,π2), 故α-β=π2-α,即2α-β=π2.11.(2021北京朝阳高一期末)已知tan α-π6=2,tan(α+β)=-3,则tan β+π6=( )B .2C .3D .4答案A 解析因为α-π6+β+π6=α+β, 所以tan(α+β)=tan α-π6+β+π6=tan(α-π6)+tan(β+π6)1-tan(α-π6)tan(β+π6)=2+tan(β+π6)1-2tan(β+π6)=-3,整理解得tan β+π6=1.故选A .12.在△ABC 中,tan A+tan B+tan C=3√3,tan 2B=tan A ·tan C ,则角B 等于( ) B .45° C .120° D .60°tan A+tan B=tan(A+B )(1-tan A tan B ) =tan(180°-C )(1-tan A tan B ) =-tan C (1-tan A tan B ) =-tan C+tan A tan B tan C , ∴tan A+tan B+tan C=-tan C+tan A tan B tan C+tan C =tan A tan B tan C=3√3.∵tan 2B=tan A tan C ,∴tan 3B=3√3,∴tan B=√3,则B=60°.故选D . 13.(多选题)下面各式中,正确的是( ) A.sinπ4+π3=sin π4cos π3+√32cos π4B.cos 5π12=√22sin π3-cos π4cos π3C .cos -π12=cos π4cos π3+√64D .cos π12=cos π3-cos π4解析∵sinπ4+π3=sin π4cos π3+cos π4sin π3=sin π4cos π3+√32cos π4,∴A 正确;∵cos 5π12=-cos 7π12=-cosπ3+π4=√22sin π3-cos π4cos π3,∴B 正确; ∵cos -π12=cosπ4−π3=cos π4cos π3+√64,∴C 正确;∵cos π12=cos π3−π4≠cos π3-cos π4,∴D 不正确. 14.(多选题)在△ABC 中,C=120°,tan A+tan B=2√33,下列各式正确的是( )A.A+B=2CB.tan(A+B )=-√3tan B D .cos B=√3sin AC=120°,∴A+B=60°,∴2(A+B )=C ,∴tan(A+B )=√3,∴选项A,B 错误; ∵tan A+tan B=√3(1-tan A ·tan B )=2√33, ∴tan A ·tan B=13,① 又tan A+tan B=2√33,② ∴联立①②解得tan A=tan B=√33,∴cos B=√3sin A ,故选项C,D 正确.15.已知锐角α,β满足(tan α-1)(tan β-1)=2,则tan(α+β)= ,α+β= .13π4(tan α-1)(tan β-1)=2,所以tan α+tan β=tan αtan β-1.因此tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=-1, 因为α+β∈(0,π),所以α+β=3π4.16.若cos α=-13,sin β=-√33,α∈π2,π,β∈3π2,2π,则sin(α+β)的值为 .解析∵cos α=-13,α∈π2,π,∴sin α=√1-cos 2α=2√23.∵sin β=-√33,β∈3π2,2π,∴cos β=√1-sin 2β=√63. ∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β =2√23×√63+-13×-√33=5√39.17.已知α,β均为锐角,且tan β=cosα-sinαcosα+sinα,求tan(α+β)的值.β=cosα-sinαcosα+sinα=1-tanα1+tanα=tan (π4-α),因为α,β均为锐角, 所以-π4<π4-α<π4,0<β<π2,又y=tan x 在(-π2,π2)上是单调递增, 所以β=π4-α,即α+β=π4,tan(α+β)=1.新情境创新练ABC 中,若sin A=2sin B sin C ,则tan A tan B tan C 的取值范围是 .+∞)sin A=2sin B sin C ,sin(B+C )=2sin B sin C ,sin B cos C+cos B sin C=2sin B sin C ,两边同除以cos B cos C ,tan B+tan C=2tan B tan C ,∵-tan A=tan(B+C )=tanB+tanC 1-tanBtanC,∴tan A tan B tan C=tan A+tan B+tan C. ∴tan A tan B tan C=tan A+2tan B tan C ≥2√2tanAtanBtanC , 令tan A tan B tan C=x>0,即x ≥2√2x ,即x ≥8,或x ≤0(舍去),∴x 的最小值为8.当且仅当tan B=2+√2,tan C=2-√2,tan A=4(或tan B ,tan C 互换)时取等号,此时A ,B ,C 均为锐角.可得tan A tan B tan C 的取值范围是[8,+∞).。
本章复习提升易混易错练易错点1 忽视角的范围致错 1.()已知tan(α-β)=12,tan β=-17,且α,β∈(0,π),则2α-β= . 2.()已知tan θ<0,角θ终边上有一点(-1,y),且cos θ=-12,则y= . 3.()已知θ是第二象限角,则√1+sinθ+√1-sinθ= .易错点2 应用三角函数的定义求值时,忽略参数的范围致错 4.(2019四川雅安高一上期末检测,)已知角α的终边经过点P(m,-3),且cos α=-45,则m 等于 . 5.()已知角α的终边过点P(-3m,m)(m ≠0),则sin α= .易错点3 利用三角函数的基本关系时忽略隐含条件致错 6.()若sin θ=k+1k -3,cos θ=k -1k -3,且θ的终边不落在坐标轴上,则tan θ的值为 .7.(2019山东德州高一上期末,)已知sin θ+cos θ=15,θ∈(0,π),则sinθcos(π-θ)= ;tan θ= . 8.()已知A,B,C 是△ABC 的内角,cos A=35,sin B=513,则cos(A-B)= .易错点4利用诱导公式时,忽略讨论参数的取值致错(n∈Z) 9.(2020河北石家庄实验中学高一月考,)化简sin(nπ+α)cos(nπ-α)cos[(n+1)π-α]的结果为.+α)=(k∈Z).10.()化简:tan(kπ2易错点5忽略三角函数的定义域、值域致错11.(2020山西长治高一期末,)函数y=2sin2x-2sin x+1的值域是.的奇偶性.12.()判断函数f(x)=cosx-cosxsinx1-sinx易错点6图象变换中因忽视自变量x的系数和平移的方向致错)的图象,只需把函数y=sin2x的图象13.()要得到函数y=cos(2x+π6()个单位长度A.向左平移π6个单位长度B.向左平移π3C.向右平移π个单位长度6个单位长度D.向右平移π314.(2019天津六校期末联考,)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω> 0,|φ|<π)的部分图象如图所示,为了得到f(x)的图象,只需将g(x)=cos22x的图象()A.向左平移π个单位长度12个单位长度B.向右平移π12C.向左平移π个单位长度6D.向右平移π个单位长度6思想方法练一、函数与方程思想在三角函数中的应用1.(2020安徽安庆高一上期末,)若函数y=sin2x的图象经过点P(x0,y0),则其图象一定还经过点(深度解析)A.(-x0,y0)B.(π2+x0,y0)C.(π2-x0,y0) D.(π-x0,y0)2.(2019浙江宁波镇海中学高一期末,)已知扇形的周长为2,当它的半径为时,扇形的面积最大,这个最大值为.3.(2019湖南张家界高一上期末,)已知函数f(x)=2sin(x+π6).(1)若点P(1,√3)是角α终边上一点,求f(α-π6)+tanα的值;(2)若x∈[π6,2π3],求函数g(x)=-12cos2x+f(x+5π6)+72的最小值.二、数形结合思想在三角函数中的应用4.(2020山东滨州高一上期末,)y=|cos x|的一个单调递增区间是()A.[-π2,π2] B.[0,π]C.[π,3π2] D.[3π2,2π]5.(2019河北唐山高一上期末,)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A> 0, ω>0,0<φ<π2)的图象如图所示,则点P(ω,φ)的坐标是()A.(13,π6) B.(13,π3)C.(π3,π6) D.(π3,π3)6.()已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<π2的图象与直线y=a(0<a<A)的三个相邻交点的横坐标分别为2、4、8,则f(x)的单调递减区间是()A.[6kπ,6kπ+3],k∈ZB.[6kπ-3,6kπ],k∈ZC.[6k,6k+3],k∈ZD.[6k-3,6k],k∈Z7.(2019天津河西高一上期末,)设函数f(x)满足f(-x)=f(x),当x≥0时,f(x)=(14)x,若函数g(x)=12|sinπx|,则函数h(x)=f(x)-g(x)在[-12,2]上的零点个数为()A.6B.5C.4D.3三、转化与化归思想在化简求值及三角函数性质中的应用8.(2020山东枣庄高一期末,)(1)已知α为锐角,且7sinα=2cos2α,则sin(α+π3)=;(2)sin50°(1+√3tan10°)=.9.(2019黑龙江牡丹江一中高一上期末,)已知α∈(π2,π),且sinα=13.(1)求sin2α的值;(2)若sin(α+β)=-35,β∈(0,π2),求sin β的值.10.(2019黑龙江哈三中高一上模块检测,)函数f(x)=√3sin2x-2sin2x.(1)若x∈[-π12,π4],求函数f(x)的值域;(2)若x=π12是函数g(x)=f(x)+λcos2x的一条对称轴,求λ的值.四、分类讨论思想在三角函数求值中的应用11.()化简:sin(4k-14π-α)+cos(4k+14π-α)(k∈Z).12.()已知函数y=asin(2x+π6)+b在x∈[0,π2]上的值域为[-5,1],求a,b的值.五、建模思想在三角函数中的应用13.(2019山东高三第一次大联考,)如图,点A,B分别是圆心在原点,半径为1和2的圆上的动点.动点A从初始位置A0(cosπ3,sinπ3)开始,按逆时针方向以2rad/s的角速度做圆周运动,同时点B从初始位置B0(2,0)开始,按顺时针方向以2rad/s的角速度做圆周运动.记t(s)时刻,点A,B的纵坐标分别为y1,y2.(1)求t=π4时,A,B两点间的距离;(2)求y=y1+y2关于时间t(t>0)的函数关系式,并求当t∈(0,π2]时,这个函数的值域.答案全解全析 易混易错练1.答案 -3π4解析 由题意得tan α=tan[(α-β)+β]=tan(α-β)+tanβ1-tan(α-β)tanβ=12-171+12×17=13,又α∈(0,π),所以α∈(0,π4),又tan(2α-β)=tan[(α-β)+α] =tan(α-β)+tanα1-tan(α-β)tanα=12+131-12×13=1,而tan β=-17<0,β∈(0,π),所以β∈(π2,π),所以2α-β∈(-π,0),故2α-β=-3π4.2.答案 √3解析 ∵tan θ<0,角θ终边上有一点(-1,y),∴θ是第二象限角,y>0.由题意知cos θ=-12=√2,解得y=√3,故答案为√3. 3.答案 {2sin θ2,2kπ+π4<θ2<2kπ+π2,k ∈Z-2sin θ2,2kπ+5π4<θ2<2kπ+3π2,k ∈Z解析 原式=√1+2sin θ2cos θ2+√1-2sin θ2cos θ2=|sin θ2+cos θ2|+|sin θ2-cos θ2|.因为θ是第二象限角, 所以2kπ+π2<θ<2kπ+π,k ∈Z,所以kπ+π4<θ2<kπ+π2,k ∈Z,所以原式={2sin θ2,2kπ+π4<θ2<2kπ+π2,k ∈Z,-2sin θ2,2kπ+5π4<θ2<2kπ+3π2,k ∈Z.4.答案 -4解析 由题意知,cos α=√2=-45,显然m<0,解得m=-4,故答案为-4.5.答案√1010或-√1010解析 由题意可得,|OP|=√(-3m)2+m 2=√10|m|(O 为坐标原点). 当m>0时,|OP|=√10|m|=√10m, 则sin α=√10m=√1010;当m<0时,|OP|=√10|m|=-√10m, 则sin α=m -√10m=-√1010. 故sin α的值为√1010或-√1010.6.答案 34解析 由已知得sin 2θ+cos 2θ=(k+1k -3)2+(k -1k -3)2=1,即k 2+6k-7=0,解得k=1或k=-7.当k=1时,不符合题意,舍去;当k=-7时,sin θ=35,cos θ=45,符合题意,所以tan θ=34.7.答案1225;-43解析 ∵sin θ+cos θ=15,∴(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=125,即sin θcos θ=-1225.∴sin θcos(π-θ)=-sin θcos θ=1225,∴(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=4925.∵θ∈(0,π),sin θcos θ=-1225<0,∴sin θ>0,cos θ<0,即sin θ-cos θ>0, ∴sin θ-cos θ=75.由{sinθ+cosθ=15,sinθ-cosθ=75,解得{sinθ=45,cosθ=-35,∴tan θ=-43.8.答案5665解析 由cos A=35,得sin A=45. 若B ∈(π2,π),则π-B ∈(0,π2).由sin(π-B)=sin B=513<45=sin A,得π-B<A,即A+B>π,与A+B<π矛盾, 故B ∈(0,π2],又sin B=513,所以cos B=1213,∴cos(A-B)=cos Acos B+sin Asin B =35×1213+45×513=5665.9.答案 (-1)n+1sin α(n ∈Z) 解析 ①当n=2k(k ∈Z)时, 原式=sin(2kπ+α)cos(2kπ-α)cos[(2k+1)π-α]=sinαcosα-cosα=-sin α.②当n=2k+1(k ∈Z)时, 原式=sin[(2k+1)π+α]cos[(2k+1)π-α]cos[(2k+2)π-α]=(-sinα)(-cosα)cosα=sin α.所以化简所得的结果为(-1)n+1sin α(n ∈Z).10.答案 {-1tanα,k 为奇数tanα,k 为偶数解析 当k 为奇数,即k=2n+1(n ∈Z)时, tan (kπ2+α)=tan (nπ+π2+α)=tan π2+α=sin (π2+α)cos (π2+α)=cosα-sinα=-1tanα;当k 为偶数,即k=2n(n ∈Z)时, tan (kπ2+α)=tan(nπ+α)=tan α.综上,tan (kπ2+α)={-1tanα,k 为奇数,tanα,k 为偶数.11.答案 [12,5]解析 由已知得y=2sin 2x-2sin x+1=2(sinx -12)2+12,令t=sin x,则-1≤t ≤1,y=2(t -12)2+12,对称轴为t=12,∴当t=-1时,函数取得最大值,为5, 当t=12时,函数取得最小值,为12.故函数的值域为[12,5].12.解析 ∵1-sin x ≠0,∴x ≠2kπ+π2,k ∈Z,由于定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数. 13.B y=cos (2x +π6)=sin [π2+(2x +π6)]=sin (2x +2π3)=sin [2(x +π3)],故只需将y=sin 2x 的图象向左平移π3个单位长度即可,故选B.14.B 由题图可知A=1,T 4=7π12-π3=π4,∴T=π,从而ω=2πT=2,将(7π12,-1)代入f(x)=sin(2x+φ),得sin (7π6+φ)=-1,∴7π6+φ=3π2+2kπ(k ∈Z),∴φ=π3+2kπ(k ∈Z).∵|φ|<π2,∴φ=π3,所以函数f(x)的解析式为f(x)=sin (2x +π3). 又f(x)=sin (2x +π3)=cos [π2-(2x +π3)]=cos (2x -π6)=cos 2(x -π12),∴只需将g(x)=cos 2x 的图象向右平移π12个单位长度即可得到f(x)的图象. 故选B.思想方法练1.C 由已知得y 0=sin 2x 0,则sin 2(-x 0)=-sin 2x 0=-y 0,A 错误; sin 2(π2+x 0)=sin(π+2x 0)=-sin 2x 0=-y 0,B 错误;sin 2(π2-x 0)=sin(π-2x 0)=sin 2x 0=y 0,C 正确;sin 2(π-x 0)=sin(2π-2x 0)=-sin 2x 0=-y 0,D 错误.故选C.解题模板 点在图象上的实质是点的坐标满足函数解析式,即方程成立,解题时由条件得到一个等式,由此利用三角函数的恒等变形推出结论成立或不成立. 2.答案 12;14解析 设扇形的半径与弧长分别为r,l,则2r+l=2,∴l=2-2r, 可得扇形的面积S=12lr=r-r 2=-(r -12)2+14,∵0<2r<2,∴0<r<1,∴当r=12时,S 取得最大值,最大值为14.3.解析 (1)若点P(1,√3)在角α的终边上,则sin α=√32,tan α=√3,∴f (α-π6)+tan α=2sin α+tan α=2√3.(2)g(x)=-12cos 2x+f (x +5π6)+72=-12(1-2sin 2x)+2sin(x+π)+72=sin 2x-2sin x+3=(sin x-1)2+2, ∵x ∈[π6,2π3],∴sin x ∈[12,1],∴当sin x=1,即x=π2时,g(x)有最小值2.4.D 作出y=|cos x|的图象,如图所示,结合图象可得y=|cos x|的一个单调递增区间是[3π2,2π].故选D.5.C 由函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象知,A=2,T=2×(4-1)=6,∴ω=2πT=π3,又x=1时,y=2,∴π3+φ=π2+2kπ,k ∈Z,∴φ=π6+2kπ,k ∈Z.又0<φ<π2,∴φ=π6,∴点P 的坐标为(π3,π6).故选C.6.D f(x)的大致图象如图所示.由图象知T=8-2=6,当x=3时,y 取得最大值,当x=6时,y 取得最小值,因此, f(x)的单调递减区间为[6k+3,6k+6],k ∈Z,即[6k-3,6k],k ∈Z.故选D. 7.B 因为函数f(x)满足f(-x)=f(x),所以y=f(x)是偶函数,图象关于y 轴对称.易知函数h(x)=f(x)-g(x)在[-12,2]上的零点个数等价于函数y=f(x)的图象和函数y=g(x)的图象在[-12,2]上的交点个数,作出函数y=f(x)和函数y=g(x)的图象如图:由图象易得函数y=f(x)的图象和函数y=g(x)的图象在[-12,2]上的交点个数为5,即函数h(x)=f(x)-g(x)在[-12,2]上的零点个数为5. 8.答案 (1)1+3√58(2)1解析 (1)由7sin α=2cos 2α, 得7sin α=2(1-2sin 2α), 即4sin 2α+7sin α-2=0, 解得sin α=-2(舍去)或sin α=14.∵α为锐角,∴cos α=√1-sin 2α=√154,∴sin (α+π3)=sin αcos π3+cos αsin π3=14×12+√154×√32=1+3√58.(2)sin 50°(1+√3tan 10°) =sin 50°(1+√3·sin10°cos10°)=sin 50°×cos10°+√3sin10°cos10°=sin 50°×2(12cos10°+√32sin10°)cos10°=2sin50°sin(10°+30°)cos10°=2sin50°cos50°cos10°=sin100°cos10°=cos10°cos10°=1.9.解析 (1)∵α∈(π2,π),且sin α=13, ∴cos α=-2√23,∴sin 2α=2sin αcos α=-4√29.(2)∵α∈(π2,π),β∈(0,π2),∴α+β∈(π2,3π2),又sin(α+β)=-35, ∴cos(α+β)=-45,于是sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α =-35×(-2√23)-(-45)×13=4+6√215.10.解析 (1)f(x)=√3sin 2x-2sin 2x =√3sin 2x+cos 2x-1=2sin (2x +π6)-1,∵x ∈[-π12,π4],∴2x+π6∈[0,2π3],∴0≤sin (2x +π6)≤1,∴-1≤2sin (2x +π6)-1≤1.故当x ∈[-π12,π4]时,函数y=f(x)的值域是[-1,1].(2)g(x)=f(x)+λcos 2x=2sin (2x +π6)+λcos 2x-1,∵x=π12是函数g(x)的一条对称轴,∴g(0)=g (π6),即1+λ-1=2+λ2-1,解得λ=2,经检验符合题意,故λ的值为2.11.解析 原式=sin [kπ-(π4+α)]+cos kπ+π4-α(k ∈Z).当k 为奇数时,设k=2n+1(n ∈Z), 则原式=sin [(2n +1)π-(π4+α)]+cos (2n+1)π+(π4-α)=sin [π-(π4+α)]+cos [π+(π4-α)]=sin (π4+α)-cos (π4-α)=sin (π4+α)-cos [π2-(π4+α)] =sin (π4+α)-sin (π4+α)=0; 当k 为偶数时,设k=2n(n ∈Z),则原式=sin [2nπ-(π4+α)]+cos 2nπ+(π4-α)=-sin (π4+α)+cos (π4-α)=-sin (π4+α)+cos [π2-(π4+α)] =-sin (π4+α)+sin (π4+α)=0. 综上所述,原式=0. 12.解析 因为x ∈[0,π2],所以2x+π6∈[π6,7π6],所以sin (2x +π6)∈[-12,1].当a>0时,{a +b =1,-a 2+b =-5,解得{a =4,b =-3;当a<0时,{a +b =-5,-a 2+b =1,解得{a =-4,b =-1.所以{a =4,b =-3或{a =-4,b =-1.13.解析 (1)当t=π4时,∠xOA=π3+π2=5π6,∠xOB=π2,作AD ⊥BO 于点D,则∠AOD=π3. ∵|OA|=1,|OB|=2,∴|OD|=12,|AD|=√32,∴|BD|=2+12=52,∴|AB|2=|AD|2+|BD|2=34+254=7,即A,B 两点间的距离为√7.(2)依题意知y 1=sin (2t +π3),y 2=-2sin 2t,所以y=y 1+y 2=sin (2t +π3)-2sin 2t=√32cos 2t-32sin 2t=√3cos (2t +π3), 即函数关系式为y=√3cos (2t +π3)(t>0).当t ∈(0,π2]时,2t+π3∈(π3,4π3],∴cos (2t +π3)∈[-1,12),∴y ∈[-√3,√32).。
新教材高中数学第五章三角函数章末复习提升课教师用书新人教A 版必修第一册11章末复习提升课同角三角函数基本关系式和诱导公式已知cos(π+α)=-12,且角α在第四象限,计算:(1)sin(2π-α);(2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)cos (α+2n π)(n ∈Z ).【解】 因为cos(π+α)=-12,所以-cos α=-12,cos α=12.又角α在第四象限,所以sin α=-1-cos 2α=-32. (1)sin(2π-α)=sin[2π+(-α)]=sin(-α) =-sin α=32. (2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)cos (α+2n π)=sin (α+2n π+π)-sin αsin αcos α=sin (π+α)-sin αsin αcos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.(1)同角三角函数基本关系的应用①已知一个三角函数求另外两个:利用平方关系、商式关系直接求解或解方程(组)求解. ②已知正切,求含正弦、余弦的齐次式;(i)齐次式为分式时,分子分母同除以cos α或cos 2α,化成正切后代入.(ii)齐次式为整式时,分母看成1,利用1=sin 2α+cos 2α代入,再通过分子分母同除以cos α或cos 2α化切.(2)用诱导公式化简求值的方法①对于三角函数式的化简求值,关键在于根据给出角的特点,将角化成2k π±α,π±α,π2±α,32π±α(或k ·π2±α,k ∈Z )的形式,再用“奇变偶不变,符号看象限”来化简.②解决“已知某个三角函数值,求其他三角函数值”的问题,关键在于观察分析条件角与结论角,理清条件与结论之间的差异,将已知和未知联系起来,还应注意整体思想的应用.1.已知sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),|θ|<π2,则θ等于( )A .-π6B .-π3C.π6D.π3解析:选D.因为sin(π+θ)=-3cos(2π-θ),所以-sin θ=-3cos θ,所以tan θ= 3.因为|θ|<π2,所以θ=π3.2.已知3sin (π+α)+cos (-α)4sin (-α)-cos (9π+α)=2,则tan α=________.解析:由已知得-3sin α+cos α-4sin α+cos α=2,则5sin α=cos α,所以tan α=15.答案:153.已知-π2<x <0,sin x +cos x =15,则sin x -cos x 的值为________.解析:由sin x +cos x =15,平方得sin 2x +2sin x cos x +cos 2x =125,即2sin x cos x =-2425,所以(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925.又因为-π2<x <0,所以sin x <0,cos x >0,sin x -cos x <0, 故sin x -cos x =-75.答案:-75三角函数的图象及变换已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象上的一个最低点为M ⎝⎛⎭⎪⎫2π3,-2,周期为π.(1)求f (x )的解析式;(2)将y =f (x )的图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后再将所得的图象沿x 轴向右平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象,写出函数y =g (x )的解析式.【解】 (1)由题可知T =2πω=π,所以ω=2.又f (x )min =-2, 所以A =2.由f (x )的最低点为M , 得sin ⎝⎛⎭⎪⎫4π3+φ=-1.因为0<φ<π2,所以4π3<4π3+φ<11π6.所以4π3+φ=3π2.所以φ=π6.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6――→横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变) y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2x +π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6――→沿x 轴向右平移π6个单位y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π6=2sin x ,所以g (x )=2sin x .(1)由图象或部分图象确定解析式y =A sin(ωx +φ)中的参数 ①A :由最大值、最小值来确定A . ②ω:通过求周期T 来确定ω. ③φ:利用已知点列方程求出.(2)函数y =sin x 的图象变换到y =A sin(ωx +φ),(A >0,ω>0)x ∈R 图象的两种方法1.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π上的简图是( )解析:选A.令x =0,得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-32,排除B ,D.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0,排除C.2.要得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,只需将函数y =cos 2x 的图象( )A .向左平移π3个单位B .向左平移π6个单位C .向右平移π6个单位D .向右平移π3个单位解析:选B.因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,所以只需把函数y =cos 2x 的图象向左平移π6个单位即可得到y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,故选B.3.如图是函数y =A sin(ωx +φ)+2(A >0,ω>0,|φ|<π)的图象的一部分,则它的振幅、周期、初相分别是( )A .A =3,T =4π3,φ=-π6B .A =3,T =4π3,φ=-3π4C .A =1,T =4π3,φ=-π6D .A =1,T =4π3,φ=-3π4解析:选D.由题图知函数的最大值为A +2=3,则A =1, 函数的周期T =2×⎝⎛⎭⎪⎫5π6-π6=4π3=2πω,则ω=32,则y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +φ+2,则当x =5π6时,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6×32+φ+2=3, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4+φ=1,即5π4+φ=π2+2k π,则φ=-3π4+2k π, 因为|φ|<π,所以当k =0时,φ=-3π4,故A =1,T =4π3,φ=-3π4.三角函数的性质已知函数f (x )=4tan x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ·cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3.(1)求f (x )的定义域与最小正周期;(2)讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.【解】 (1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠π2+k π,k ∈Z . f (x )=4tan x cos x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3 =4sin x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x - 3=2sin x cos x +23sin 2x - 3 =sin 2x +3(1-cos 2x )- 3=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)令z =2x -π3,则函数y =2sin z 的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z . 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z .设A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4, B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z , 易知A ∩B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4.所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,-π12上单调递减.(1)三角函数的两条性质①周期性:函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.②奇偶性:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx ,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +B 的形式.(2)求三角函数值域(最值)的方法 ①利用sin x ,cos x 的有界性.②从y =A sin(ωx +φ)+k 的形式逐步分析ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域.③换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.1.下列函数中,周期为π,且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上为减函数的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2 B .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2。