高中数学:任意角的三角函数 (44)
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高中数学三角函数教案三角函数内容在高中数学课程中占有重要的地位,它是描述现实世界周期现象的重要模型,又是高中教材中基本初等函数的其中之一。
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高中数学三角函数教案:任意角的三角函数一、教学目标1.掌握任意角的正弦、余弦、正切函数的定义(包括定义域、正负符号判断);了解任意角的余切、正割、余割函数的定义.2.经历从锐角三角函数定义过度到任意角三角函数定义的推广过程,体验三角函数概念的产生、发展过程. 领悟直角坐标系的工具功能,丰富数形结合的经验.3.培养学生通过现象看本质的唯物主义认识论观点,渗透事物相互联系、相互转化的辩证唯物主义世界观.4.培养学生求真务实、实事求是的科学态度.二、重点、难点、关键重点:任意角的正弦、余弦、正切函数的定义、定义域、(正负)符号判断法.难点:把三角函数理解为以实数为自变量的函数.关键:如何想到建立直角坐标系;六个比值的确定性( α确定,比值也随之确定)与依赖性(比值随着α的变化而变化).三、教学理念和方法教学中注意用新课程理念处理传统教材,学生的数学学习活动不仅要接受、记忆、模仿和练习,而且要自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学,师生互动,教师发挥组织者、引导者、合作者的作用,引导学生主体参与、揭示本质、经历过程.根据本节课内容、高一学生认知特点和我自己的教学风格,本节课采用“启发探索、讲练结合”的方法组织教学.四、教学过程[执教线索:回想再认:函数的概念、锐角三角函数定义(锐角三角形边角关系)——问题情境:能推广到任意角吗?——它山之石:建立直角坐标系(为何?)——优化认知:用直角坐标系研究锐角三角函数——探索发展:对任意角研究六个比值(与角之间的关系:确定性、依赖性,满足函数定义吗?)——自主定义:任意角三角函数定义——登高望远:三角函数的要素分析(对应法则、定义域、值域与正负符号判定)——例题与练习——回顾小结——布置作业](一)复习引入、回想再认开门见山,面对全体学生提问:在初中我们初步学习了锐角三角函数,前几节课,我们把锐角推广到了任意角,学习了角度制和弧度制,这节课该研究什么呢?探索任意角的三角函数(板书课题),请同学们回想,再明确一下:(情景1)什么叫函数?或者说函数是怎样定义的?让学生回想后再点名回答,投影显示规范的定义,教师根据回答情况进行修正、强调:传统定义:设在一个变化过程中有两个变量x与y,如果对于x的每一个值,y都有唯一确定的值和它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量,自变量x的取值范围叫做函数的定义域.现代定义:设A、B是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称映射?:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y= f(x),x∈A ,其中x叫自变量,自变量x的取值范围A叫做函数的定义域高中数学三角函数教案:三角函数的诱导公式1教学目标1.知识与技能(1)能够借助三角函数的定义及单位圆中的三角函数线推导三角函数的诱导公式。
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.已知角的终边经过点(-4,3),则cos=( )A.B.C.-D.-【答案】D【解析】由题意可知x=-4,y=3,r=5,所以.故选D.【考点】三角函数的概念.2.设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cosα=x,则tanα=() A.B.C.-D.-【答案】D【解析】∵α是第二象限角,∴cosα=x<0,即x<0.又cosα=x=,解得x=-3,∴tanα==-.3.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形所对半径的大小无关;④若sinα=sinβ,则α与β的终边相同;⑤若cosθ<0,则θ是第二或第三象限的角.其中正确命题的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】由于第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sin=sin,但与的终边不相同,故④错;当θ=π,cosθ=-1<0时既不是第二象限角,又不是第三象限角,故⑤错.综上可知只有③正确.4.把表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】∵∴与是终边相同的角,且此时=是最小的,选A.5.α是第二象限角,P(x,)为其终边上一点,且cosα=x,求sinα的值.【答案】【解析】∵OP=,∴cosα==x.又α是第二象限角,∴x<0,得x=-,∴sinα==.6.已知扇形的周长为8cm,则该扇形面积的最大值为________cm2.【答案】4【解析】设扇形半径为rcm,弧长为lcm,则2r+l=8,S=rl=r×(8-2r)=-r2+4r=-(r-2)2+4,所以S=4(cm2)max7.若角α,β满足-<α<β<π,则α-β的取值范围是()A.(-,)B.(-,0)C.(0,)D.(-,0)【答案】B【解析】由-<α<β<π知,-<α<π,-<β<π,且α<β,所以-π<-β<,所以-<α-β<且α-β<0,所以-<α-β<0.8.计算2sin(-600°)+tan(-855°)的值为()A.B.1C.2D.0【答案】C【解析】∵sin(-600°)=-sin600°=-sin(360°+240°)=-sin240°=-sin(180°+60°)=sin60°=,同理tan(-855°)=-tan(2×360°+135°)=-tan135°=-tan(180°-45°)=tan45°=1,∴原式=2×+×1=2.9.已知(1)求的值;(2)若是第三象限的角,化简三角式,并求值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用商数关系及题设变形整理即得的值;(2)注意既是一个无理式,又是一个分式,那么化简时既要考虑通分,又要考虑化为有理式.考虑通分,显然将两个式子的分母的积作为公分母,这样一来,被开方式又是完全平方式,即可以开方去掉根号,从将该三角式化简.试题解析:(1)∵∴ 2分解之得 4分(2)∵是第三象限的角∴= 6分=== 10分由第(1)问可知:原式== 12分【考点】三角函数同角关系式.10.已知角x的终边上一点坐标为,则角x的最小正值为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】因为角终边上一点的坐标为,在第四象限,所以角是第四象限角,又,所以角的最小正值为.【考点】特殊角的三角函数值11.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2B.C.D.【答案】B【解析】已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,所以,即,所以.【考点】弧度制.12.已知角的终边经过点,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】,故点的坐标为,所以,所以,解得,故选A.【考点】三角函数的定义13.运用物理中矢量运算及向量坐标表示与运算,我们知道:两点等分单位圆时,有相应正确关系为,三等分单位圆时,有相应正确关系为,由此推出:四等分单位圆时的相应正确关系为 .【答案】【解析】用两点等分单位圆时,关系为,两个角的正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角与第一个角的差为:,用三点等分单位圆时,关系为,此时三个角的正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角与第一个角的差与第三个角与第二个角的差相等,均为有,依此类推,可得当四点等分单位圆时,为四个角正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角为,第三个角,第四个角为,即其关系为.【考点】三角函数的定义与三角恒等式.14.已知扇形的周长是8cm,圆心角为2 rad,则扇形的弧长为 cm.【答案】4【解析】设扇形的弧长,半径,圆心角分别为,则,又由即,得.【考点】扇形的弧长公式.15.已知为钝角,且,则与角终边相同的角的集合为.【答案】【解析】由为钝角,且,得,所以与角终边相同的角的集合为,当然也可写成,但注意制度要统一,不要丢掉.【考点】特殊角的三角函数、终边相同角的集合.16.(1)设扇形的周长是定值为,中心角.求证:当时该扇形面积最大;(2)设.求证:.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析.【解析】(1)由扇形周长为定值可得半径与弧长关系(定值),而扇形面积,一般地求二元函数最值可消元化为一元函数(见下面详解),也可考虑利用基本不等式,求出最值,并判断等号成立条件,从而得解;(2)这是一个双变元(和)的函数求最值问题,由于这两个变元没有制约关系,所以可先将其中一个看成主元,另一个看成参数求出最值(含有另一变元),再求解这一变元下的最值,用配方法或二次函数图象法. 试题解析:(1)证明:设弧长为,半径为,则, 2分所以,当时, 5分此时,而所以当时该扇形面积最大 7分(2)证明:9分∵,∴, 11分∴当时, 14分又,所以,当时取等号,即. 16分法二:9分∵,, 11分∴当时,, 14分又∵,∴当时取等号即. 16分【考点】扇形的周长和面积、三角函数、二次函数.17.已知角的终边与单位圆交于,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,角的终边与单位圆交于,所以,,=,故选.【考点】三角函数的定义,三角函数诱导公式、倍角公式.18.已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的正半轴重合,,角的终边与单位圆交点的横坐标是,角的终边与单位圆交点的纵坐标是,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意可知,,因为所以,,所以.【考点】三角函数的定义,和差角公式.19.若角与角终边相同,则在内终边与角终边相同的角是 .【答案】【解析】因为角与角终边相同,所以=2kπ+,z,=,令k=0,1,2,3分别得到,即为所求。
《任意角的三角函数》教学设计一、学情分析在初中学生学习过锐角三角函数。
因此本课的内容对于学生来说,有比较厚实的基础,新课的引入会比较容易和顺畅。
学生要面对的新的学习问题是,角的概念推广了,原先学生所熟悉的锐角三角函数的定义是否也可以推广到任意角呢?通过这个问题,让学生体会到新知识的发生是可能的,自然的。
二、教学目标分析(一)知识与技能1.掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义;2.已知角α终边上一点,会求角α的各三角函数值;3.记住三角函数的定义域、值域以及象限符号。
(二)过程与方法锐角三角函数就是以锐角为自变量,以比值为函数值的函数.引导学生把这个定义推广到任意角,通过单位圆和角的终边,探讨任意角的三角函数值的求法,最终得到任意角三角函数的定义.根据角终边所在位置不同,分别探讨各三角函数的定义域、象限符号。
(三)情感、态度与价值观1.使学生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;2.通过共同探究,发现新知的过程,培养学生团结协作的意识以及大胆猜想、勇于探索的科学精神.三、教学重点、难点分析(一)教学重点三角函数是函数的一个特例,与指数函数、对数函数具有相同的地位,但是在具体的定义方式上又有所不同,应该按照概念的体系将之纳入到原有的认知结构中,揭示彼此之间的关系,认识新概念的本质属性。
因此本课时的教学重点是:通过概念的同化与精致过程,帮助学生理解任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号),并在这个过程中突出单位圆的作用。
(二)教学难点本课时研究的是任意角的三角函数,学生在初中阶段研究过锐角三角函数,研究范围是锐角;研究方法是几何的,没有坐标系的参与;研究目的是为解直角三角形服务。
以上三点都是与本课时不同的,因此在教学过程中要发展学生的已有认知经验,发挥其学生的主体作用。
具体而言要做到:明确研究范围的变化,开阔学生的视野,并揭示由此带来的新问题,激发学生的学习兴趣;借助单位圆在坐标系中进行研究,要先将锐角的三角函数问题置于坐标系中,帮助学生利用坐标系借助单位圆重新认识锐角三角函数,这样做激活了学生的已有知识经验,并且用新的视角认识已有知识经验,复习了旧知识,同时为新的研究内容做好铺垫。
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.已知角为第二象限角,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由,得:又因为:所以,解得:又因为角为第二象限角,所以,所以,故选B.【考点】同角三角函数基本关系及诱导公式.2.设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cosα=x,则tanα=() A.B.C.-D.-【答案】D【解析】∵α是第二象限角,∴cosα=x<0,即x<0.又cosα=x=,解得x=-3,∴tanα==-.3.已知点P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,则在[0,2π]内α的取值范围是()A.(,)B.(π,)C.(,)D.(,)∪(π,)【答案】D【解析】由已知得,解得α∈(,)∪(π,).4.已知角α终边上一点P(-,y),且sinα=y,求cosα和tanα的值.【答案】cosα=-1,tanα=0.【解析】r2=x2+y2=y2+3,由sinα===y,∴y=±或y=0.当y=即α是第二象限角时,cosα==-,tanα=-;当y=-即α是第三象限角时,cosα==-,tanα=;当y=0时,P(-,0),cosα=-1,tanα=0.5.设集合M=,N={α|-π<α<π},则M∩N=________.【答案】【解析】由-π<<π,得-<k<.∵k∈Z,∴k=-1,0,1,2,故M∩N=6.一段圆弧的长度等于其圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意可知,圆内接正三角形边长a与圆的半径之间关系为a=r,∴α===.7. tan(-1 410°)的值为()A.B.-C.D.-【答案】A【解析】tan(-1 410°)=tan(-4×360°+30°)=tan 30°=8.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=(弦´矢+矢2).弧田(如图),由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.按照上述经验公式计算所得弧田面积与其实际面积之间存在误差.现有圆心角为,弦长等于9米的弧田.(1)计算弧田的实际面积;(2)按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得结果与(1)中计算的弧田实际面积相差多少平方米?(结果保留两位小数)【答案】(1) ();(2)少.【解析】(1)本题比较简单,就是利用扇形面积公式来计算弧田面积,弧田面积等于扇形面积对应三角形面积.(2)由弧田面积的经验计算公式计算面积与实际面积相减即得.试题解析:(1) 扇形半径, 2分扇形面积等于 5分弧田面积=(m2) 7分(2)圆心到弦的距离等于,所以矢长为.按照上述弧田面积经验公式计算得(弦´矢+矢2)=. 10分平方米 12分按照弧田面积经验公式计算结果比实际少1.52平米.【考点】(1)扇形面积公式;(2)弧田面积的经验计算公式.9.在平面直角坐标系中,若角的顶点在坐标原点,始边在轴的非负半轴上,终边经过点(其中)则的值为( )A.B.C.D.【答案】D【解析】,根据任意角的三角函数的定义得,,所以.【考点】任意角三角函数的定义.10.( )A.B.C.D.【答案】A【解析】.【考点】特殊角的三角函数值11.在平面直角坐标系中,已知角的顶点在坐标原点,始边在轴的非负半轴上,终边经过点,则 .【答案】【解析】由任意角的三角函数的定义得:.【考点】任意角的三角函数的定义.12.已知,则满足的角所在的象限为.【答案】二或四【解析】根据指数函数的单调性和,得,即和异号,所以角是第二象限或第四象限的角.【考点】指数函数的单调性、各象限三角函数的符号.13.已知为钝角,且,则与角终边相同的角的集合为.【答案】【解析】由为钝角,且,得,所以与角终边相同的角的集合为,当然也可写成,但注意制度要统一,不要丢掉.【考点】特殊角的三角函数、终边相同角的集合.14.已知,则满足的角所在的象限为.【答案】二或四【解析】根据指数函数的单调性和,得,即和异号,所以角是第二象限或第四象限的角.【考点】指数函数的单调性、各象限三角函数的符号.15.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,角α的终边与单位圆交于点A,点A的纵坐标为,则cosα=.【答案】.【解析】由题意及图所示,易知A点的横坐标为,所以.【考点】三角函数的定义.16.已知函数的定义域为[a,b],值域为[-2,1],则的值不可能是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因的值域[-2,1]含最小值不含最大值,根据图象可知定义域小于一个周期,故选D.【考点】三角函数的定义域和值域.17.若角的终边上有一点P(a,-2),则实数a的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以.【考点】三角函数的定义.18.若,则角是()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【答案】D【解析】因为,则角是第二或第四象限角,选D19.点位于直角坐标面的A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】因为,位于直角坐标面的第四象限,选D20.已知圆与轴的正半轴相交于点,两点在圆上,在第一象限,在第二象限,的横坐标分别为,则=( )A.B.C.D.【答案】B【解析】设与轴正半轴的夹角分别为则,21.已知动点在圆x2+y2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周,已知时间t=0时,点A(,则0≤t≤12时,动点A的横坐标x关于t(单位:秒)的函数单调递减区间是()A.[0, 4]B.[4,10]C.[10,12]D.[0,4]和[10,12]【答案】D【解析】解:设动点A与x轴正方向夹角为α,则t=0时α=π/ 3 ,每秒钟旋转π /6 ,在t∈[0,1]上α∈[π/ 3 ,π/ 2 ],在[7,12]上α∈[3π/ 2 ,7π /3 ],动点A的纵坐标y关于t都是单调递增的.故选D.22.曲线与坐标轴所围的面积是【答案】3【解析】据余弦函数的图象,23.已知,且在第二象限,那么在 ( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C【解析】解:∵sinθ="3" /4 ,且θ在第二象限,∴cosθ=-/4,所以sin2θ=2sinθcosθ=-3/16Cos2θ=1-2sin2θ=-1/8故2θ在第三象限。
高中数学三角函数复习专题一、知识点整理 :1、角的看法的推行:正负,范围,象限角,坐标轴上的角;2、角的会集的表示:①终边为一射线的角的会集:x x2k, k Z=|k 360o, k Z②终边为向来线的角的会集:x x k, k Z;③两射线介定的地域上的角的会集:x 2k x2k, k Z④两直线介定的地域上的角的会集:x k x k, k Z;3、任意角的三角函数:(1)弧长公式: l a R R 为圆弧的半径,a为圆心角弧度数, l 为弧长。
(2)扇形的面积公式:S 1lR R 为圆弧的半径, l 为弧长。
2(3)三角函数定义:角中边上任意一点 P 为 ( x, y) ,设 | OP |r 则:sin y, cos x ,tan y r= a 2b2 r r x反过来,角的终边上到原点的距离为r 的点P的坐标可写为:P r cos, r sin 比如:公式 cos()cos cossin sin的证明(4)特别角的三角函数值α032 64322sin α012310-10222cosα13210-101222tan α0313不存不存0 3在在(5)三角函数符号规律:第一象限全正,二正三切四余弦。
(6)三角函数线:(判断正负、比较大小,解方程或不等式等)y T 如图,角的终边与单位圆交于点P,过点 P 作 x 轴的垂线,P 垂足为 M ,则Ao 过点 A(1,0)作 x 轴的切线,交角终边OP 于点 T,则M x。
(7)同角三角函数关系式:①倒数关系: tana cot a 1sin a ②商数关系: tan acosa③平方关系: sin 2 a cos2 a1( 8)引诱公试sin cos tan三角函数值等于的同名三角函数值,前方-- sin+ cos- tan加上一个把看作锐角时,原三角函数值的- tan-+ sin- cos符号;即:函数名不变,符号看象限+- sin- cos+ tan2-- sin+ cos- tan2k++ sin+ cos+ tansin con tan2+ cos+ sin+ cot三角函数值等于的异名三角函数值,前方2+ cos- sin- cot加上一个把看作锐角时,原三角函数值的3- cos- sin+ cot2符号 ;3- cos+ sin- cot2即:函数名改变,符号看象限 : sin x cos x cos x比方444cos x sin x444.两角和与差的三角函数:(1)两角和与差公式:cos() cos a cos sin a sin sin( a) sin a coscosa sintan a(atan a tan注:公式的逆用也许变形)1 tan a tan.........(2)二倍角公式:sin 2a 2sin acosa cos 2a cos2 a sin 2 a12 sin2 a 2 cos2 a 12 tan atan 2a1 tan2 a(3)几个派生公式:①辅助角公式:a sinx bcosx a2b2 sin(x)a22 cos()b x比方: sinα± cosα= 2 sin4= 2 cos4.sinα±3 cosα= 2sin3=2cos3等.②降次公式: (sin cos) 21sin 2cos21cos2,sin 21cos222③ tan tan tan()(1 tan tan)5、三角函数的图像和性质:(此中 k z )三角函数y sin x定义域(- ∞, +∞)值域[-1,1]最小正周期T2奇偶性奇[ 2k,2k]22单调性单调递加[ 2k,2k3 ]22单调递减x k对称性2(k ,0)零值点x ky cosx(- ∞, +∞)[-1,1]T 2偶[( 2k 1) ,2k ]单调递加[( 2k , (2k 1) ]单调递减x k(k,0)2x k2y tan xx k2(-∞,+∞)T奇(k,k)22单调递加k(,0)x kx k2x 2 k,最值点y max1ymax 1;无x k2x(2k 1) ,y min1y min1 6、 .函数y Asin( x) 的图像与性质:(本节知识观察一般能化成形如y Asin( x) 图像及性质)( 1)函数 y Asin( x) 和 y Acos( x2 ) 的周期都是T( 2)函数y A tan( x) 和 y Acot( x) 的周期都是T( 3)五点法作y Asin( x) 的简图,设t x,取0、、、3、2来求相应x22的值以及对应的y 值再描点作图。
任意角三角函数计算公式任意角三角函数计算公式在初中和高中数学课程中,我们学习了三角函数的概念和基本公式,如正弦函数、余弦函数、正切函数和余切函数等。
然而,在实际问题中,我们往往需要计算不是只涉及特殊角的三角函数值,而是任意角,这时我们需要用到任意角三角函数计算公式。
本文将从三角函数的定义开始,逐步讲解任意角三角函数公式。
一、三角函数的定义三角函数的概念最早是由希腊数学家提出的,是用来描述直角三角形中角度与边长的关系的函数。
一般来说,我们用A、B、C等字母表示角度,用a、b、c等字母表示边长。
正弦函数sin A表示对边a和斜边c之比,可以表示为:sin A = a/c余弦函数cos A表示邻边b和斜边c之比,可以表示为:cos A = b/c正切函数tan A表示对边a和邻边b之比,可以表示为:tan A = a/b余切函数cot A表示邻边b和对边a之比,可以表示为:cot A = b/a以上是三角函数在直角三角形中的定义方式。
二、任意角三角函数的概念在实际问题中,我们往往需要求解的不是特殊角度的三角函数值,而是任意角度的三角函数值。
此时,我们需要用到三角函数在单位圆上的定义。
单位圆的半径为1,圆心坐标为(0,0)。
对于任意角度θ,我们可以在单位圆上找到对应点P(x,y),其中x、y分别对应于点P在坐标系上的横坐标和纵坐标。
此时,我们可以定义以下任意角三角函数:正弦函数sinθ表示y坐标与半径之比,可以表示为:sinθ = y/1余弦函数cosθ表示x坐标与半径之比,可以表示为:cosθ = x/1正切函数tanθ表示y坐标与x坐标之比,可以表示为:tanθ = y/x余切函数cotθ表示x坐标与y坐标之比,可以表示为:cotθ = x/y三、任意角三角函数的计算公式我们已经了解了任意角度的三角函数定义,下面我们将介绍任意角三角函数的计算公式。
1、正弦函数和余弦函数计算公式sin (θ±360k)=sinθcos (θ±360k)=cosθ其中k为任意整数,这个公式意味着,若θ 被 ±360k 调整后不变,则sin θ 和cos θ 的值相同。