高一数学必修4课件:1-2-0-1任意角的三角函数的定义
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高一数学下必修四第一章三角函数第一讲:三角函数(1)⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角1、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2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,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{}36036090,k k kαα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k kαα⋅+<<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k kαα⋅+<<⋅+∈Z第四象限角的集合为{}360270360360,k k kαα⋅+<<⋅+∈Z终边在x轴上的角的集合为{}180,k kαα=⋅∈Z终边在y轴上的角的集合为{}18090,k kαα=⋅+∈Z终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k kαα=⋅∈Z3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k kββα=⋅+∈Z4、已知α是第几象限角,确定()*nnα∈N所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为nα终边所落在的区域.5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度.6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是l rα=.7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π=,180157.3π⎛⎫=≈⎪⎝⎭.8、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.9、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()0r r =>,则sin y r α=,cos x rα=,()tan 0yx xα=≠. 10、三角函数在各象限的符号:第一象限全为正,第二象限正弦为正,第三象限正切为正,第四象限余弦为正.11、三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT 12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-;()sin 2tan cos ααα=sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫== ⎪⎝⎭.13、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=.()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-. ()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名称不变,符号看象限.()5sin cos 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ()6sin cos 2παα⎛⎫+=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭. 口诀:正弦与余弦互换,符号看象限.14、函数sin y x =的图象上所有点向左(右)平移ϕ个单位长度,得到函数()sin y x ϕ=+的图象;再将函数()sin y x ϕ=+的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象.函数sin y x =的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数sin y x ω=的图象;再将函数sin y x ω=的图象上所有点向左(右)平移ϕω个单位长度,得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象. 函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质: ①振幅:A ;②周期:2πωT =;③频率:12f ωπ==T ;④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ.函数()sin y x ωϕ=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为min y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则()max min 12y y A =-,()max min 12y y B =+,()21122x x x x T=-<. 15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:sin y x =cos y x =tan y x =图象定义R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭问题1各是第几象限角问题:已知α角是第三象限角,则2α,2问题21.有向线段:坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
三角函数的定义知识梳理1、任意角三角函数的定义(1)单位圆:在直角坐标系中,以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆称为单位圆. (2)单位圆中任意角的三角函数的定义: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,记作sin α,即sin α=y ;x 叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x ;y x 叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx (x ≠0).2、三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,它们统称为三角函数.3、三角函数的定义域三角函数 定义域 sin α R cos α Rtan α⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α≠π2+k π,k ∈Z 4、三角函数值的符号5、终边相同的角的同一三角函数的值(1)终边相同的角的同一三角函数的值相等.(2)公式:sin(α+k ·2π)=sin_α,cos(α+k ·2π)=cos_α,tan(α+k ·2π)=tan_α,其中k ∈Z .例题精讲题型一、三角函数的定义及应用例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.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:法一: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求出相应的三角函数值. 法二: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sinα=b a 2+b 2,余弦值cos α=a a 2+b 2,正切值tan α=ba .(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.变式训练已知角α的终边过点P (12,a ),且tan α=512,求sin α+cos α的值.题型二、三角函数值符号的运用例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:①sin 105°·cos 230°; ②cos 3·tan ⎝⎛⎭⎫-2π3.三角函数值的符号规律(1)当角θ为第一象限角时,sin θ>0,cos θ>0或sin θ>0,tan θ>0或cos θ>0,tan θ>0,反之也成立; (2)当角θ为第二象限角时,sin θ>0,cos θ<0或sin θ>0,tan θ<0或cos θ<0,tan θ<0,反之也成立; (3)当角θ为第三象限角时,sin θ<0,cos θ<0或sin θ<0,tan θ>0或cos θ<0,tan θ>0,反之也成立; (4)当角θ为第四象限角时,sin θ<0,cos θ>0或sin θ<0,tan θ<0或cos θ>0,tan θ<0,反之也成立.变式训练若sin 2α>0,且cos α<0,试确定α终边所在的象限.题型三、诱导公式一的应用例3、计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°; (2)sin ⎝⎛⎭⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π.变式训练求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4; (2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°.课堂小测1、若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<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 .以上三种情况都可能2、若角α的终边过点(2sin 30°,-2cos 30°),则sin α的值等于( )A.12 B .-12 C .-32 D .-33 3、sin ⎝⎛⎭⎫-196π=________. 4、已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的非负半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.5、化简下列各式:(1)a cos 180°+b sin 90°+c tan 0°; (2)p 2cos 360°+q 2sin 450°-2pq cos 0°; (3)a 2sin π2-b 2cos π+ab sin 2π-ab cos 3π2.同步练习1、25πsin6等于( )A .12 B .2 C .12- D .2-2、若角α的终边经过点34,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则sin tan αα⋅=( )A .1615 B .1615- C .1516D .1516- 3、利用余弦线比较cos1,πcos 3,cos 1.5的大小关系是( ) A .πcos1cos cos1.53<< B .πcos1cos1.5cos 3<< C .πcos1coscos1.53>> D .πcos1.5cos1cos 3>> 4、如图,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AT5、角α的终边经过点(),4P b -且3cos 5α=-,则b 的值为( ) A .3 B .3- C .3± D .5 6、已知x 为终边不在坐标轴上的角,则函数()|sin |cos |tan |sin |cos |tan x x x x f x x x=++的值域是( ) A .{}3,1,1,3-- B .{}3,1-- C .{}1,3 D .{}1,3- 7、在[]0,2π上,满足3sin 2x ≥的x 的取值范围为( ) A .π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .π2π,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .π2π,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .5π,π6⎡⎤⎢⎥⎣⎦8、若θ为第一象限角,则能确定为正值的是 ( ) A .sin2θB .cos2θC .tan2θD .cos 2θ9、已知α的终边经过点()36,2a a -+,且sin 0,cos 0,αα>≤则α的取值范围为________.10、若角α的终边与直线3y x =重合且sin 0α<,又(),P m n 是α终边上一点,且10OP =,则m n -=_____. 11、已知点()sin cos ,tan P ααα-在第一象限,则在[]0,2π内α的取值范围为__________. 12、(1)23π17πcos tan 34⎛⎫-+ ⎪⎝⎭; (2)sin 630tan 1 125tan 765cos 540︒+︒+︒+︒.13、当π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求证:sin tan ααα<<.14、已知角α的终边落在直线2y x =上,求sin α,cos α,tan α的值.。