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文档简介
三角函数
1.了解任意向的概念、弧度的意义、正确进行弧度与角度的换算;理解任意角的正弦、余
弦、正切的定义;了解余切、正割、余割的定义;会利用单位圆中的三角函数线表示正弦、
余弦、正切.
2.掌握三角函数的公式(同角三角函数基本关系式、诱导公式、和、差角及倍角公式)及
运用.
3.能正确运用三角公式进行简单的三角函数式的化简、求值和条件等式及恒等式的证明.
4.掌握正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质;会用单位圆中的三角函数线画出正
弦函数、正切函数的图象、并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象.会用“五点法”
画出正弦函数、余弦函数和y=Asin(o+q的简图,理解A、G9的物理意义.
5.会由已知三角函数值求角,并会用符号arcsinx,arccosx,arctanx表示角.
6.掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形,能利用计算器解决解三角形
的计算问题.
角的概念的推广、弧度
制
任意角的三角函数的定
义
两角和与差的正弦、余
两角和与差的;:角
---------------------------
y=sinx,y=cosx的图
-象和.性质----------------
三角函数的图象和
y=tanx电图象和性质
y=Asin(x+)的图象
高考导
三角部分的知识是每年高考中必考的内容,近几年的高考对这部分知识的命题有如下特点:
1.降低了对三角函数恒等变形的要求,加强了对三角函数图象和性质的考查.尤其是三角
函数的最大值与最小值、周期.
2.以小题为主.一般以选择题、填空题的形式出现,多数为基础题,难度属中档偏易.其
次在解答题中多数是三角函数式的恒等变形,如运用三角公式进行化简、求值解决简单的综
合题等.
1
3.更加强调三角函数的工具性,加强了三角函数与其它知识的综合,如在解三角形、立体
几何、平面解析几何中考查三角函数的知识.
第1课时任意角的三角函数
一、用的概节的推广
基砒!;述I终边相同的角的集合为__________________:-
2.与角a终边互为反向延长线的角的集合为.
3.轴线角(终边在坐标轴上的角)
终边在x轴上的角的集合为,终边在y轴上的角的集合为,终边在坐标轴上
的角的集合为.
4.象限角是指:.
5.区间角是指:.
6.弧度制的意义:圆周上弧长等于半径长的弧所对的圆心角的大小为1弧度的角,它将任
意角的集合与实数集合之间建立了--对应关系.
7.弧度与角度互化:180o=弧度,1o=弧度,1弧度=xo.
8.弧长公式:I=;
扇形面积公式:S=
二、任意角的三角函数
9.定义:设P(x,y)是角a终边上任意一点,且|PO|=r,则sina=;cosa
典型例
例1.若是第二象限的角,试分别确定2,的终边所在位置
23
解:1.•是第二象限的角,
2
k360°+90°<<&•360°+180°(keZ).
(1)/2k-360°+180°<2<3k-360°+360°(keZ),
.•・2混第三或第四象限的角,或角的终边在y轴的非正半轴上
(2).k180°+45°<四180°+90°(keZ),
2
当k=2n(neZ)时,
n-360°+45°<3600+90°;
2
当k=2n+1(neZ)时,
a
n-360°+225°<Mrr360°+270°.
2
a
一是第一或第三象限的角
2
a
(3);k-120°+30°<<7-120°+60°(kwZ),
3
当k=3n(neZ)时,
a
n-3600+30°<<n-360°+60°;
3
当k=3n+1(neZ)心卜
n-360°+150°<<n-360°+180°;
3
当k=3n+2(neZ)啜
n-360°+270°<<n-360°+300°.
a3
・•.是第一或第二或第四象限的角.
3a—a
变就赛西口是第三象限角,问是哪个善限的角?
解:...是第三象限角,J180。+仁360°<<270°+k-360°(keZ),
60°+k-120°<<90°+k-120°.
3
①当k=3m(meZ)0^可得
60°由360°<<90°+m-360°(ntZ).
—3
故的终边在第一象限.
3
a
②当k=3m+1(meZjl寸,可得
180a+m-360°<<210°+m-360°(作Z).
3
故的终边在第三象限.
301
③当k=3m+2(ITCZ)时,可得
300°+m-360°<<330°+m-360°(nrZ).
3
3
故&的终边在第四象限
3
综上可知,a是第一、第三或第四象限的角
3
例2.在单位圆中画出适合下列条件的角a的终边的范围,并由此写出角a的集合:
(1)sin§;(2)cosav-1.
解:(1)作直线y=亨交单位圆乐B两点,谢DA、0B,
班与0B围成的区
域即为角a的终边的范围,故满足条件的角a的集合为
a.k兀+a-2k71+:”,keZ.}
⑵作直线x=1交单位圆&D两点,/C、0D,赃与0D围成的区域(图中阴
影部分)
即为角01终边的范围.故满足条件的角a的集合为
J(xJI+2万4a47+4穴w_►
1|2k2k,kZ.
I33
变就雒求下列函数的定义域:
(1)y=52cosx11;(2)y=lg(3-4sin?x).
解:(1)/2cosx-1^0,「.cosxN~
2
由三角函数线画出X满足条件的终边范围(如图阴影所示
rn'l(kwZ).
,.xe限"-kx
,2
33
3幺<sinx<以
(2…sindsin”,
22
利用三角函数线画出x满足条件的终边范围(如右图阴影),
.-.Xe(kn--,k5匹)(k%).
33
aaaa的值
例3.已知角的终边在直线3x+4y=0上,求sin,cos,tan
解::角骗终边在直线3x+4y=0上,
在角终边上任取一点P(4t,-3t)(t*0),
K^4t,y=-3t,
J+=Q+-=
r=2、(4)(3)5
X2yt2t2|t|,
当哈03=叟_a
sin=丫3t3,cos
4t4
a二q一
5t5
tan=y3t3;
x4t4
4
3
当tv0时\r=-5t,sin片1JI
r-5t5
____x4t4
cosa=—=—=_»-
r-5t5
tana=-=-3t=-5
X4t4
34,tan=3
综上可知,t>0时,sina=一COSa=a一
5-54
2,cos=-4tan=3
tV0时,sinaEa——
a54
0P(一石m)(m*0),且sin®=0
变式训练3:已知角的终边经过点m,试判断角口所在
4
00
的象限,并求cos和tan的值.
5;W
解:由题意,得+
r3m,m0,m5
02
4
3m_J"「
故角是第二或第三象限角.
4m
co9-0=
r22
.0厂e_匚
当m°卞川,rp2FP的超获"(5),
cos\36tanV515
f-224x33
例4.已知一扇形中心角为a,所在圆半径为R
⑴若a
__nR=2cm,求扇形的弧长及该弧所在弓形面积;
3
(2)若扇形周长为一密值C(C>0),窿a为何值时,该扇形面积最大,并求此最大值.
解:=(1)段弧长为XTT句形而枳盼s-
=2-a•=-a•
2
(3)(cm)
3
c
扇形周长C2RI2R2R
R
2
2
11
2)2
R
2222
c2c2C2
-a-―1--------=———1—<—
\a+a22+才—2416
24
2
2
2C
当且仅当2=4,即a=2时扇形面积最大为
16
2
变式训练4:扇形OAB的面积是1cm,它的周长是4cm,求中心角的弧度数和弦长AB.
解:石壁的半径为r,弧长为I,中心角的弧度数为a
⑵I4
4
则有『=
、lr12
2
趾a|=:得,a=2.*.|AB|=2-sin1(cm)
小结归
1.本节内容是三角函数的基础内容,也是后续结论的根源所在,要求掌握好:如角度的范
围、函数的定义、函数值的符号、函数值的大小关系及它们之间的相互转化关系.
2.在计算或化简三角函数的关系式时,常常要对角的范围以及相应的三角函数值的正负情
况进行讨论,因此,在解答这类题时首先要弄清:①角的范围是什么?②对应的三角函数值
是正还是负?③与此相关的定义、性质或公式有哪些?
第R时同角三角函数的基本关系及诱导公式
基础过
1.同角公式:
2222
⑴)平方关系:sina+cosa=1,1+tana,1+cota=
⑵商数关系:tana=,cota=
⑶倒数关系:tan
2.诱导公式:
规律:奇变偶不变,符号看象限
3.同角三角函数的关系式的基本用途:
根据一个角的某一个三角函数值,求出该角的其他三角函数值;化简同角三角函数式;证明
同角的三角恒等式.
4.诱导公式的作用;
诱导公式可以将求任意角的三角函数值转化为0~90o角的三角函数值.
典型例
6
xsin(n-aK-a-a+n;
例1.已知f(=
-)既段)熨5)
tan()sin()
a
(1)化简f();zX
aQ-,)=a
(2)若是第三象限角,且cos.31,求可)的值.
25
a
2
,f()=6-+aq兀+a
5aa
sin()
kcos(k)则构成的集合是()变式绷:
已知A=()
kZ
sincos
A.{-1,1,—2,2}Br<a.<{i,-al}-n="匹+a
C.{2,-2}D-2,-1,01,2}
a-a
解:c———=-a+aa+
a-a+a
3
例2.求值:(“已知
—+=—2,cos(7),求cos()的值.
tan,求下列各式的值.①sin②sinsincos2
2)已知a-a3cos
t骸+1a
sincos
4五一8
解:⑴.8一K0-a一十a+一
cos(-0-71
2)
25
(2).3cos5
3
sinc®<<
变式缠:化简:①cos(8)
sin(5)tan,②sin()cos()
sin(4)44
+
解:①原式=e—②原式=0
例3.已知一x0,sinx+cosx=
Z-
(1)求sinx—cosx的值.
20007t
求sin2x2sinx
(2),0_哈10
60
《且,1tanx
(动-00
解:⑴7,24-
5175
A.6—00户m
变式绷:8已—i知品+cos=_11).求值:
5
(1)tan;(2)sin-cos;(3)sin
+cos
1
解方法一/sin+cose(0,),
5
1=1+2sincos
/.(sin+cos)
25
7
12<n
/.sin@os西u・
由根与系数的关系知,
2-1X-12=0的两根,
sin6cosa
是方程X525
4,x_3
解方程得2一
x'=65
,cos=-2
1.sinQ>O,cos0<0,.'.sin*Je
4
/.(1)tan
3
(2)sin0-cos0=i
・3-3-37
(3)sin0+cos0=^25
方法二(1)同方法一.
(2)(sin0-cos0)z=1-2sineCOS0
49
=1-2x
25
,.sin6>O,cos0c0,/.sin£osdo,
7
/.sin9cosa-
□
(3)sin0+cosB=(sin8+cos8)(sin^-sin^cos®+cos
_IX
-5
例4.已知tana=2,求下列各式的值:
2sir)a-3cosa;
4sinOl-9cosOt
2a—2a
(2)2sin3cos
2a—2a
4sin°9c03aa
(3)4sina-x
-3sin~^ps=-§cos
23223
a-tan01=a-X
解:(1)原式二aa-1X
4tan9429
aa
(2)2s/3cos22即232/35a
4r%。百口端4297
a
2a+2a
(3)zsin
a^<cos_斗x
/.4sina十
-3sincos行CO或e
2
3sin9CDSa2
=4sin与cos
20+210
sincos
2
4tan3tan544325
1
2
tan141
变式缔:己知sin(+k)=-2cos(+k)(keZ).
求:(1)4sin
2cos
5cos3sin
8
2
⑵2.sin20+|cosq
解:由已知得cos(0+kn)*0.
,-.tan(6-k护-2(keZ),即tan42.
4sin8—28s84tan8-2_.
(1)e+e+6=10
5cos3sin53tan
costan
小维
1.求函数的定义域一般有三类问题:一是给出解囊(如例1),应抓住使整个解式有意义
的自变量的集合;二是未给出解析式(如例2),就应抓住内函数的值域就是外函数的定义
域;三是实际问题,此时函数的定义域除使解析式有意义外,还应使实际问题或何题有
意义.
2.求函数的值域没有通用方法和固定模式,除了掌握常用方法(如直接法、单调性法、有
界性法、配方法、换元法、判别式法、不等式法、图象法)外,应根据问题的不情点综
合而灵活地选择方法.
名3睬两角和与差的三角函数
基地
1.两珀和的余弦公式的推导方法:
2.基本公式
sin(a±p)=sinucusp±cususin~p-
cos(a±p)=----------;--------------------
tan(a±p)=.
3.公式的变式
tana+tanp=tan(aY觎g-tanatanp)
1-tanatanp=tantan
tan(
a)a+Ba-B
4”常见的角的变换:
2=(a+p)+(a—P);。=
44
典型例
2的值.
例1.求[2sin50o+sin100(1+3tan10°)3-2sin80
9
=(2sin50sin10厂)21sin80
—costQ-l_0
cos10sin10
22
10sin40
2cps10n
2sin50a+
cos10
2sin60
2cos1022sin60
cos10
6.
22
Tt
2e——€-Jt
3
变式维⑴已知),sin啊)等于()
254
A.11
~B.7-D.-7
77
(2)sinS6^°sin223o+sin24sin313鳞于(
1133
2会2匹C一口出
2
解:(1)A(2)B
涓(-3),去戕),-
(a3,3+5,求0皿a
例2.己知
414„)=5sin(4(3)13
+B)的值.
3
解:/a—++B=a+B+
44
里工+0—2
四4':)pe(0,gsin1_
一
1―x-)a
3
.•.a-的)B+
4244
a—Pa
.-.sin(a-)=icos(3)=-12
45413
/.sin(a+p)=cos[*+即
=—cos[(a—)+j)]56
65
4
4
12TTTT
变式舜:勋S(一)=-,sin(-
3k<<TT,0
9p)=2
<P<
2
求COS(+P)2
2
TTTTTT«TTTT
解:<<<<<
a2TT,42m
TT,0<2
P<2
24
10
„P1
故由cosa一,得sin)
()=-9(a2
29
aaa+Bp
:得5a
由sin(——£)=cos=cos)马3)丁
226)3.".cos2[(-2-2
(
PaRP—1-P5一乂匚+
=cos(a)cos(P)+sinot-----—X
)吗
2«
a
75275239
27cos+B)=2ros27729
2
510
例3.若sinA=,sinB=,出A,B均;角,求A+B的值.
510—
解•:A、均为钝角且_sin4_:6inB=10
10
c3=-310
cosBD=-B,
⑷工rL
.,.^os(A+B)=(^psAcosB-sinAsinB
2冗531071.510=2
—Kc—X7T
5105102
又「
<A<,<B<,
22
/.<A+B<2②
7.
由①②知UA±B=_
4
满足2ACcos2B=[求角
变式训练-3:存4ABC中,角A、BC4sin2-B的度数.
解在^ABC中,A+B+C=180,
由4sin2Ac-cos2B=7,
徂1cos(AC-2cos7,
件A&2料1=°P
aP
22
2
所以4cosB-4COSB+1=0.
于是cosBq;5=60p.§一
aaP
例他简2fi21cos2ocos2
4.sinBsi徉+cosPcos-Pa
解方法一(复角一单角,从“角”入手)
E22122
原2•cos,(2cos--1)
式.sin1)•(2cos
二sin+cos
.22|2222
—sin;.cos■(4coscos--+1)
•sin22cos2cos
+COS
11
=sina.sin。-cosa.cos。+cosa+cosP--
二sina.sin°+cosa.sin°+cosB・6
=Si.n2©P+COS2
222
方法二(从“名”入手,异名化同名)
22221cos2•cos2
原式二sin°+(1-sincosP-P
a.sina).2a
22Hsin2cos2cos2p
=cosB-sina(cosp)-a
221co|§2
=cosB-sina.cos20--a•cos2
2
=cospp2a/a
-cos2cos2
psin-
p
1cos2aj
22
+2。-cos2(12sin)
Psin
2
1cos2
=12=1.
cos_2Pa+P
2—a
方法三(从“幕”入手,利用降暴公式先降次)
PaaPaP
原式二cos211cos211
22cos2cos2•cos2
aPcos2-2
2
2
1(1+cos2•cos2-cos2i1
(1+cos2•cos2cos
a-cos2P)+a4a+cos2P)-a2aB
4
2•cos21.
=aL2aP-a
方法四(从“形”入手,利用配方法,先对二次项配方)
。一aPcos-1cos2-cos2
原式二(sin•sin-cos•cos)2+2sin-sincos
2
a
2(1飞in2•sin*cos2一・cos2
=cos2/2
.«白一)「白一
1
2(+)--cos(2+2j,
=cos2
1
+)-1]=2,
变式训练4:化简:(卜)2sinX+6COSr
25
(2)cosL.
2
2tansin
4
4
13
(1)原式=22xx
sincos
2424
12
=22cosx=22cos(x-).
64_________a1?__________a
-aJ(n.n_____a_+
(2)原式=+aJ1082?ajj=+即2=1.
--------------------1tan彳cos2(1sin2)
1tan21cos2
----------------------sin2
小结归
1.三角函数式的化简、求值、证明等是三角变形常见的题型,三角函数式变形的过程就是
分析矛盾、发现差异,进而消除差异的过程。在这一过程中须仔细观察到式子中各项的角、
函数名称及运算式子的差异,找出特征,从中找到解题的突破口。对于角与角之间的关系,
要充分应用角的恒等变换,以整体角来处理和解决有关问题,这样可以避免一些较复杂的计
算,如:2a+0=a+(a+B)等.
2.
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