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1、正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的定義與誘導(dǎo)公式
嘗試回憶
1、1弧度的角;2、角度制與弧度制的互化;3、弧長公式及扇形面積公式;4、用弧度制表示第一象限內(nèi)的角的集合和x軸上的角的集合。
2、特別注意:角度與弧度不要混用。如,應(yīng)寫成或
3、初中所學(xué)的銳角的正、余弦函數(shù)是如何定義的?
探究新知
1、單位圓
在直角坐標(biāo)系中,以原點(diǎn)為圓心,以單位長為半徑的圓,稱為單位圓。
單位長:可以是1cm、1m、1km、1光年等。單位圓可根據(jù)需要移到其它地方。
2、任意角的正、余弦函數(shù)定義
x
y
P(a,b)
α
O
在直角坐標(biāo)系中,給定單位圓,對于任意角α,使角α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,始邊
2、與x軸正半軸重合,終邊與單位圓交于點(diǎn)P(u,v),則交點(diǎn)P的縱坐標(biāo)v叫作角α的正弦函數(shù),記作v=sinα; 點(diǎn)P的橫坐標(biāo)u叫作角α的余弦函數(shù),記作u=cosα.
通常,用x表示自變量,用x表示角的大小,用y表示函數(shù)值,因此
定義任意角的三角函數(shù)y=sinx和y=cosx,定義域?yàn)镽,值域?yàn)閇-1,1]。
設(shè)點(diǎn)P(a,b)是角α終邊上除原點(diǎn)之外的任意一點(diǎn),記
則定義更具有一般性。
3、三角函數(shù)值的符號
根據(jù)定義,三角函數(shù)值的符號僅與點(diǎn)P的縱、橫坐標(biāo)的符號有關(guān)。sinα在一、二象限為正,三、四象限為負(fù);cosα在一、四象限為正,二、三象限為負(fù).軸線角的正余弦函數(shù)值也有符號。
例1功能
3、:會求任意角的三角函數(shù)值。其步驟(1)畫角;(2)求交點(diǎn)坐標(biāo)。可聯(lián)立方程解得;(3)求值。
4、單位圓與周期性
在單位圓中找到角等與單位圓的交點(diǎn),說明:(1)終邊沒變;(2)交點(diǎn)沒變;(3)交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)沒變。從而說明正弦函數(shù)值沒變,余弦函數(shù)值沒變。即
從而說明終邊相同的角的正弦函數(shù)值相等,終邊相同的角的余弦函數(shù)值相等。即
說明:對于任意一個(gè)角x,每增加的整數(shù)倍,其正弦函數(shù)值、余弦函數(shù)值均不變。所以,正弦函數(shù)值、余弦函數(shù)值均是隨角的變化呈周期性變化的。這種隨自變量的變化函數(shù)值呈周期性變化的函數(shù)叫做周期函數(shù)。特別指出,周期性不是三角函數(shù)特有的,一般函數(shù)也有周期性。周期函數(shù)的自變量不
4、一定是角。是的周期,則都是它的周期,并且它的所有周期中有一個(gè)最小的正數(shù),稱為它的最小正周期。同理也是的最小正周期。有的周期函數(shù)沒有最小正周期,如任意一個(gè)正數(shù)都是它的周期,但沒有一個(gè)最小的正數(shù)。
周期函數(shù)的嚴(yán)格定義:一般地,對于函數(shù),如果存在非零常數(shù),對定義域內(nèi)的任意一個(gè)值,都有,則稱為周期函數(shù),為它的一個(gè)周期。
單位圓與誘導(dǎo)公式
x
y
o
P’(x,-y)
P(x,y)
M
利用單位圓的對稱性:通過觀察角的終邊的對稱性以及角的終邊與單位圓交點(diǎn)坐標(biāo)的對稱性,探尋角a與等正、余弦函數(shù)關(guān)系,得到誘導(dǎo)公式。便于推導(dǎo),也方便記憶。把用對稱找點(diǎn)的坐標(biāo)作為重點(diǎn)。
1、角與的正、余弦函
5、數(shù)關(guān)系
x
y
o
P (x,y)
P1 (-x,-y)
2、角與的正、余弦函數(shù)關(guān)系
3、角與的正、余弦函數(shù)關(guān)系
x
y
o
P (x,y)
P1 (x,-y)
P2 (-x,y)
也可以由1、2兩組公式推出
P (x,y)
M
x
y
o
P1 (-y, x)
M1
4、角與的正、余弦函數(shù)關(guān)系
5、角與的正、余弦函數(shù)關(guān)系
P (x,y)
y
M
x
o
P1 (y, x)
M1
y=x
6、任意角的正、余弦函數(shù)的誘導(dǎo)公式
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
補(bǔ)
6、:
、、、 記憶規(guī)律:“函數(shù)名不變,符號看象限”。即它們的正、余弦函數(shù)值等于的同名三角函數(shù)值,加上把看成為銳角時(shí),對應(yīng)的三角函數(shù)值的符號。如把看成銳角時(shí),終邊在第四象限,其余弦值為正,函數(shù)名稱不變,所以
, 記憶規(guī)律:“函數(shù)名改變,符號看象限”。即它們的正、余弦函數(shù)值等于的“余”名三角函數(shù)值,加上把看成為銳角時(shí),對應(yīng)的三角函數(shù)值的符號?!坝唷泵骸罢齽t余,余則正”。如把看成銳角時(shí),終邊在第二象限,其余弦值為負(fù),函數(shù)名稱改變,所以。
7、誘導(dǎo)公式的作用
(1)可把任意角的三角函數(shù)值轉(zhuǎn)化為的三角函數(shù)值求出。一般地:負(fù)角化正角(),再化成為(),再化成為求出。第二象限用,第三象限用,第
7、四象限用
(2)化簡
(3)求值
例1. 求下列函數(shù)值
(1) sin(-π) (2)sin(); (3)sin(-1650°);
解: (1) sin(-π)=sin(-2π+)=sin=
(2)
(3)sin(-1650°)=-sin1650°=-sin(4×360°+210°)=-sin210°
=-sin(180°+30°)=sin30°=
例2.化簡:
解:原式=1
三角函數(shù)誘導(dǎo)公式習(xí)題
一、選擇題
1.如果|cosx|=cos(x+π),則x的取值集合是( )
A.-+2kπ≤x≤
8、+2kπ B.-+2kπ≤x≤+2kπ
C. +2kπ≤x≤+2kπ D.(2k+1)π≤x≤2(k+1)π(以上k∈Z)
2.sin(-)的值是( )
A. B.- C. D.-
3.下列三角函數(shù):
①sin(nπ+);②cos(2nπ+);③sin(2nπ+);④cos[(2n+1)π-];
⑤sin[(2n+1)π-](n∈Z).
其中函數(shù)值與sin的值相同的是( )
A.①② B.①③④ C.②③⑤ D.①③⑤
4.若cos(π+α)=-,且α∈(-,0),則tan(+α)的值為( )
A.- B. C.-
9、 D.
5.設(shè)A、B、C是三角形的三個(gè)內(nèi)角,下列關(guān)系恒成立的是( )
A.cos(A+B)=cosC B.sin(A+B)=sinC C.tan(A+B)=tanC D.sin=sin
二、填空題
7.若α是第三象限角,則=_________.
8.sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=_________.
三、解答題
9.求值:sin(-660°)cos420°-tan330°cot(-690°).
10.證明:.
11.已知cosα=,cos(α+β)=1,求證:cos(2α+β)=.
14. 求證:(1)sin(-α)=-cosα;
(2)cos(+α)=sinα.
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