《高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.2 任意的三角函數(shù) 1.2.1 第1課時(shí) 任意角的三角函數(shù)的定義學(xué)案 新人教A版必修4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.2 任意的三角函數(shù) 1.2.1 第1課時(shí) 任意角的三角函數(shù)的定義學(xué)案 新人教A版必修4(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1課時(shí) 任意角的三角函數(shù)的定義
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.借助單位圓理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義.(重點(diǎn)、難點(diǎn))2.掌握任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)在各象限的符號(hào).(易錯(cuò)點(diǎn))3.掌握公式——并會(huì)應(yīng)用.
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
1.單位圓
在直角坐標(biāo)系中,我們稱以原點(diǎn)O為圓心,以單位長(zhǎng)度為半徑的圓為單位圓.
2.任意角的三角函數(shù)的定義
(1)條件在平面直角坐標(biāo)系中,設(shè)α是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),那么:
圖121
(2)結(jié)論
①y叫做α的正弦,記作sin_α,即sin α=y(tǒng);
②x叫做α的余弦,記作cos_α,即cos α=x
2、;
③叫做α的正切,記作tan_α,即tan α=(x≠0).
(3)總結(jié)
正弦、余弦、正切都是以角為自變量,以單位圓上點(diǎn)的坐標(biāo)或坐標(biāo)的比值為函數(shù)值的函數(shù),我們將它們統(tǒng)稱為三角函數(shù).
3.正弦、余弦、正切函數(shù)在弧度制下的定義域
三角函數(shù)
定義域
sin α
R
cos α
R
tan α
4.正弦、余弦、正切函數(shù)值在各象限內(nèi)的符號(hào)
(1)圖示:
圖122
(2)口訣:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.
5.誘導(dǎo)公式一
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.思考辨析
(1)sin α表示sin與α的乘積.( )
(2)設(shè)角α終邊上的點(diǎn)P(x,y),
3、r=|OP|≠0,則sin α=,且y越大,sin α的值越大.( )
(3)終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等.( )
(4)終邊落在y軸上的角的正切函數(shù)值為0.( )
[解析] (1)錯(cuò)誤.sin α表示角α的正弦值,是一個(gè)“整體”.
(2)錯(cuò)誤.由任意角的正弦函數(shù)的定義知,sin α=.但y變化時(shí),sin α是定值.
(3)正確.
(4)錯(cuò)誤.終邊落在y軸上的角的正切函數(shù)值不存在.
[答案] (1) (2) (3)√ (4)
2.已知sin α>0,cos α<0,則角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
B [由
4、正弦、余弦函數(shù)值在各象限內(nèi)的符號(hào)知,角α是第二象限角.]
3.sinπ=________.
[sinπ=sin=sin=.]
4.角α終邊與單位圓相交于點(diǎn)M,則cos α+sin α的值為________.
[cos α=x=,sin α=y(tǒng)=,
故cos α+sin α=.]
[合 作 探 究攻 重 難]
三角函數(shù)的定義及應(yīng)用
[探究問題]
1.一般地,設(shè)角α終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),它與原點(diǎn)的距離為r,則sin α,cos α,tan α為何值?
提示:sin α=,cos α=,tan α=.
2.sin α,cos α,tan α的值是否隨P點(diǎn)在終
5、邊上的位置的改變而改變?
提示:sin α,cos α,tan α的值只與α的終邊位置有關(guān),不隨P點(diǎn)在終邊上的位置的改變而改變.
(1)已知角θ的終邊上有一點(diǎn)P(x,3)(x≠0),且cos θ=x,則sin θ+tan θ的值為________.
(2)已知角α的終邊落在直線x+y=0上,求sin α,cos α,tan α的值.
[思路探究] (1)
→
(2)→
(1)或 [(1)因?yàn)閞=,cos θ=,
所以x=.
又x≠0,所以x=1,所以r=.
又y=3>0,所以θ是第一或第二象限角.
當(dāng)θ為第一象限角時(shí),sin θ=,tan θ=3,則sin θ+tan
6、θ=.
當(dāng)θ為第二象限角時(shí),sin θ=,tan θ=-3,
則sin θ+tan θ=.]
(2)直線x+y=0,即y=-x,經(jīng)過第二、四象限,在第二象限取直線上的點(diǎn)(-1,),則r==2,所以sin α=,cos α=-,tan α=-;
在第四象限取直線上的點(diǎn)(1,-),
則r==2,
所以sin α=-,cos α=,tan α=-.
母題探究:1.將本例(2)的條件“x+y=0”改為“y=2x”其他條件不變,結(jié)果又如何?
[解] 當(dāng)角的終邊在第一象限時(shí),在角的終邊上取點(diǎn)P(1,2),由r=|OP|==,得sin α==,cos α==,tan α==2.
當(dāng)角的終邊
7、在第三象限時(shí),在角的終邊上取點(diǎn)Q(-1,-2),
由r=|OQ|==,得:
sin α==-,cos α==-,
tan α==2.
2.將本例(2)的條件“落在直線x+y=0上”改為“過點(diǎn)P(-3a,4a) (a≠0)”,求2sin α+cos α.
[解] 因?yàn)閞=
=5|a|,
①若a>0,則r=5a,角α在第二象限,
sin α===,cos α===-,
所以2sin α+cos α=-=1.
②若a<0,則r=-5a,角α在第四象限,
sin α==-,cos α==,
所以2sin α+cos α=-+=-1.
[規(guī)律方法] 由角α終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)求
8、其三角函數(shù)值的步驟:
(1)已知角α的終邊在直線上時(shí),常用的解題方法有以下兩種:
①先利用直線與單位圓相交,求出交點(diǎn)坐標(biāo),然后再利用正、余弦函數(shù)的定義求出相應(yīng)三角函數(shù)值.
②在α的終邊上任選一點(diǎn)P(x,y),P到原點(diǎn)的距離為r(r>0).則sin α=,cos α=.已知α的終邊求α的三角函數(shù)時(shí),用這幾個(gè)公式更方便.
(2)當(dāng)角α的終邊上點(diǎn)的坐標(biāo)以參數(shù)形式給出時(shí),一定注意對(duì)字母正、負(fù)的辨別,若正、負(fù)未定,則需分類討論.
三角函數(shù)值符號(hào)的運(yùn)用
(1)已知點(diǎn)P(tan α,cos α)在第四象限,則角α終邊在( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352022】
A.第一象限 B.第二象限
9、
C.第三象限 D.第四象限
(2)判斷下列各式的符號(hào):
①sin 145cos(-210);②sin 3cos 4tan 5.
[思路探究] (1)先判斷tan α,cos α的符號(hào),再判斷角α終邊在第幾象限.
(2)先判斷已知角分別是第幾象限角,再確定各三角函數(shù)值的符號(hào),最后判斷乘積的符號(hào).
(1)C [(1)因?yàn)辄c(diǎn)P在第四象限,所以有由此可判斷角α終邊在第三象限.]
(2)①∵145是第二象限角,
∴sin 145>0,
∵-210=-360+150,
∴-210是第二象限角,
∴cos(-210)<0,
∴sin 145cos(-210)<0.
②∵<3<π,
10、π<4<,<5<2π,
∴sin 3>0,cos 4<0,tan 5<0,
∴sin 3cos 4tan 5>0.
[規(guī)律方法] 判斷三角函數(shù)值在各象限符號(hào)的攻略:
(1)基礎(chǔ):準(zhǔn)確確定三角函數(shù)值中各角所在象限;
(2)關(guān)鍵:準(zhǔn)確記憶三角函數(shù)在各象限的符號(hào);
(3)注意:用弧度制給出的角常常不寫單位,不要誤認(rèn)為角度導(dǎo)致象限判斷錯(cuò)誤.
提醒:注意巧用口訣記憶三角函數(shù)值在各象限符號(hào).
[跟蹤訓(xùn)練]
1.已知角α的終邊過點(diǎn)(3a-9,a+2)且cos α≤0,sin α>0,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
-2<a≤3 [因?yàn)閏os α≤0,sin α>0,
所以角α的
11、終邊在第二象限或y軸非負(fù)半軸上,因?yàn)棣两K邊過(3a-9,a+2),
所以所以-2<a≤3.]
2.設(shè)角α是第三象限角,且=-sin,則角是第________象限角.
四 [角α是第三象限角,則角是第二、四象限角,
∵=-sin,∴角是第四象限角.]
誘導(dǎo)公式一的應(yīng)用
求值:
(1)tan 405-sin 450+cos 750;
(2)sincos+tancos.
[解] (1)原式=tan(360+45)-sin(360+90)+cos(2360+30)
=tan 45-sin 90+cos 30
=1-1+=.
(2)原式=sincos+tancos
=si
12、ncos+tancos=+1=.
[規(guī)律方法] 利用誘導(dǎo)公式一進(jìn)行化簡(jiǎn)求值的步驟
(1)定形:將已知的任意角寫成2kπ+α的形式,其中α∈[0,2π),k∈Z.
(2)轉(zhuǎn)化:根據(jù)誘導(dǎo)公式,轉(zhuǎn)化為求角α的某個(gè)三角函數(shù)值.
(3)求值:若角為特殊角,可直接求出該角的三角函數(shù)值.
[跟蹤訓(xùn)練]
3.化簡(jiǎn)下列各式:
(1)a2sin(-1 350)+b2tan 405-2abcos(-1 080);
(2)sin+cosπtan 4π.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352023】
[解] (1)原式=a2sin(-4360+90)+b2tan(360+45)-2abcos(-3360)
=
13、a2sin 90+b2tan 45-2abcos 0
=a2+b2-2ab=(a-b)2.
(2)sin+cosπtan 4π
=sin+cosπtan 0=sin+0=.
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基]
1.sin(-315)的值是( )
A.- B.-
C. D.
C [sin(-315)=sin(-360+45)=sin 45=.]
2.若sin θcos θ>0,則θ在( )
A.第一或第四象限 B.第一或第三象限
C.第一或第二象限 D.第二或第四象限
B [因?yàn)閟in θcos θ>0,所以sin θ<0,cos θ<0或sin θ>0,cos
14、θ>0所以θ在第三象限或第一象限.]
3.已知角α終邊過點(diǎn)P(1,-1),則tan α的值為( )
A.1 B.-1
C. D.-
B [由三角函數(shù)定義知tan α==-1.]
4.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α與角β均以O(shè)x為始邊,它們的終邊關(guān)于x軸對(duì)稱,若sin α=,則sin β=________.
- [設(shè)角α的終邊與單位圓相交于點(diǎn)P(x,y),
則角β的終邊與單位圓相交于點(diǎn)Q(x,-y),
由題意知y=sin α=,所以sin β=-y=-.]
5.求值:(1)sin 180+cos 90+tan 0.
(2)cos+tan. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352024】
[解] (1)sin 180+cos 90+tan 0=0+0+0=0.
(2)cos+tan
=cos+tan
=cos+tan=+1=.
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長(zhǎng)模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。