内容发布更新时间 : 2025/2/8 4:22:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1.2.1 任意角的三角函数(一)
学习目标 1.通过借助单位圆理解并掌握任意角的三角函数定义,了解三角函数是以实数为自变量的函数.2.借助任意角三角函数的定义理解并掌握正弦、余弦、正切函数值在各象限内的符号.3.通过对任意角的三角函数定义的理解,掌握终边相同的角的同一三角函数值相等.
知识点一 任意角的三角函数
使锐角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,在终边上任取一点P,作PM⊥x轴于M,设P(x,y),|OP|=r.
思考1 角α的正弦、余弦、正切分别等于什么? 答案 sin α=,cos α=,tan α=.
思考2 对确定的锐角α,sin α,cos α,tan α的值是否随P点在终边上的位置的改变而改变?
答案 不会.因为三角函数值是比值,其大小与点P(x,y)在终边上的位置无关,只与角α的终边位置有关,即三角函数值的大小只与角有关.
思考3 在思考1中,当取|OP|=1时,sin α,cos α,tan α的值怎样表示? 答案 sin α=y,cos α=x,tan α=. 梳理 (1)单位圆
在直角坐标系中,我们称以原点O为圆心,以单位长度为半径的圆为单位圆. (2)定义
在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么: ①y叫做α的正弦,记作sin α, 即sin α=y;
②x叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x; ③叫做α的正切,记作tan α,即tan α= (x≠0).
对于确定的角α,上述三个值都是唯一确定的.故正弦、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,统称为三角函数.
yrxryxyxyxyx
知识点二 正弦、余弦、正切函数的定义域
思考 对于任意角α,sin α,cos α,tan α都有意义吗?
答案 由三角函数的定义可知,对于任意角α,sin α,cos α都有意义,而当角α的终边在y轴上时,任取一点P,其横坐标x都为0,此时无意义,故tan α无意义. 梳理 三角函数的定义域
函数名 正弦函数 余弦函数 正切函数
知识点三 正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号
思考 根据三角函数的定义,你能判断正弦、余弦、正切函数的值在各象限的符号吗? 答案 由三角函数定义可知,在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,tan α=.当α为第一象限角时,y>0, x>0,故sin α>0,cos α>0,tan α>0,同理可得当α在其他象限时三角函数值的符号,如图所示.
定义域 R R ??π?x|x∈R,且x≠kπ+,k∈Z? 2??yxyx
梳理 记忆口诀:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”. 知识点四 诱导公式一
思考 当角α分别为30°,390°,-330°时,它们的终边有什么特点?它们的三角函数值呢?
答案 它们的终边重合.由三角函数的定义知,它们的三角函数值相等. 梳理 诱导公式一 sin?α+k·2π?=sin α, cos?α+k·2π?=cos α, tan?α+k·2π?=tan α,
其中k∈Z.
类型一 三角函数定义的应用
命题角度1 已知角α终边上一点坐标求三角函数值 例1 已知θ终边上一点P(x,3)(x≠0),且cos θ=解 由题意知r=|OP|=x+9, 由三角函数定义得cos θ==2
10
x,求sin θ,tan θ. 10
xrx . x2+9
又∵cos θ=10x10x,∴2=x. 10x+910
∵x≠0,∴x=±1. 当x=1时,P(1,3), 此时sin θ=3103
=,tan θ==3. 22
1011+33
当x=-1时,P(-1,3), 此时sin θ=3103=,tan θ==-3. 22
10-1?-1?+33
反思与感悟 (1)已知角α终边上任意一点的坐标求三角函数值的方法:
①先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应地三角函数值.
②在α的终边上任选一点P(x,y),设P到原点的距离为r(r>0),则sin α=,cos α=
yrx.当已知α的终边上一点求α的三角函数值时,用该方法更方便. r(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.
跟踪训练1 已知角α的终边过点P(-3a,4a)(a≠0),求2sin α+cos α的值. 解 r=?-3a?+?4a?=5|a|.
①若a>0,则r=5a,角α在第二象限,
2
2
y4a4x-3a3
sin α===,cos α===-,
r5a5r5a5