一、角的推廣及象限角
1、角的概念,正角、零角及負角
2、象限角
(1) 各象限角的表示:
(2) 軸線角的表示:
3、終邊相同的角
(1)所有與角α終邊相同的角,連同角α在內,可構成乙個集合
(2)終邊相同的角的同一三角函式的值相等,即
sin(α+k·2其中k∈z);
cos(α+k·2其中k∈z);
tan(α+k·2其中k∈z).
例2 已知α是第一象限的角,求2α、、所在的象限。(p8)(直接法、八卦圖法)
二、弧度制
1、弧度制與角度制的互化 (p12例7)
1=rad=0.01745rad1rad=()=57.3°
2、弧長及扇形的面積公式
l=|α|·r,s=lr=|α|r2,其中l為扇形弧長,α為圓心角,r為扇形半徑.
例1 已知扇形的周長是6 cm,面積是2 cm2,則扇形的圓心角的弧度數是( )
a.1或4 b.1c.4d.8
解:設扇形的半徑和弧長分別為r,l,則易得,解得或,故扇形的圓心角的弧度數是1或4.
[例2] 已知一扇形的圓心角是α,所在圓的半徑是r.
(1)若α=60°,r=10 cm,求扇形的弧長及該弧所在的弓形面積.
(2)若扇形的周長是一定值c(c>0),當α為多少弧度時,該扇形有最大面積
解 (1)設弧長為l,弓形面積為s弓,
∵α=60°=,r=10,∴l=π(cm),
s弓=s扇-s△=·π·10-·102·sin=50 (cm2).
(2)∵扇形周長c=2r+l=2r+αr,
∴r=,
∴s扇=α·r2=α2=α·=·≤.
∴當α=,即α=2(α=-2捨去)時,扇形面積有最大值.
即時訓練: 已知扇形oab的圓心角為4弧度,其面積為2平方厘公尺,求扇形周長和弦ab的長
解:設的長為l,oa=r,
∵s扇形=lr,∴ lr=2①
又由已知=4②
由①②得r=1,l=4,
∴扇形的周長為l+2r=4+2×1=6(cm).
如右圖,作oh⊥ab於h,
則ab=2ah=2rsin
=2rsin(π-2)=2sin2(cm).
三、三角函式的定義及應用
1、定義
已知p(x,y)是角α終邊上任一點,|op|=r,則
各象限角的三角函式值的符號可用口訣:一全正,二正弦,三正切,四余弦來判斷.
[例1] 已知角α的終邊在直線3x+4y=0上,求sinα,cosα,tanα的值
解 ∵角α的終邊在直線3x+4y=0上,
∴在角α的終邊上任取一點p(4t,-3t)(t≠0),
則x=4t,y=-3t.
r===5|t|,
當t>0時,r=5t,sinα===-,
cosα===,tanα===-;
當t<0時,r=-5t,sinα===,
cosα===-,tanα===-.
例2 (2013山東模擬)若角的終邊過p(-4t,3t)(t),則2sin+cos的值是p15例2)
即時訓練: 已知角α的終邊上一點的座標為(sin,cos),則角α的最小正值為( )
abcd.
2、三角函式線
圖中有向線段mp、om、at分別表示正弦線、余弦線和正切線。
例1.已知角α的余弦線是單位長度的有向線段,那麼角α的終邊在( a )
a.x軸上b.y軸上
c.直線y=x上d.直線y=-x上
例2 已知點p(sinα-cosα,tanα)在第一象限,則在[0,2π]內α的取值範圍是________.
解:由已知得, 解得
答案:(,)∪(π,)
(畫三角函式線求解)
即時訓練: 已知角α的終邊上一點的座標為(sin,cos),則角α的最小正值為( )
ab.cd.
解: ∵sin<0,cos>0,
∴點(sin,cos)落在第二象限,
又∵tan故選a.
3、三角函式符號的判定
例1 判斷下列三角函式值得符號
(1) sin(-670°)cos20122) sin4cos4
(3) 判斷下列各式中角α的終邊所在的象限.
①sinα·tanα<0;
②tanα>0且sinα+cosα>0.
即時訓練:
(1)若sinθ·cosθ<0,則θ在第________象限.
(2)若α是第一象限角,則sin2α,cos2α,sin,cos,tan中一定為正值的有________個.
解析:(1)∵sinθ·cosθ<0,故sinθ,cosθ異號,顯然θ只有在第
二、四象限才符合要求.
(2)由α是第一象限角,得2kπ<α<2kπ+,k∈z,
∴4kπ<2α<4kπ+π,故2α是第一或第二象限角或在y軸的正半軸上,顯然sin2α>0;
同理可知是第一或第三象限角,此時tan>0一定成立.
綜上,一定為正值的有2個.
四、 正弦、余弦函式的誘導公式—「奇變偶不變,符號看象限」
[例1] 設k為整數,化簡.
解 解法一:當k為偶數時,設k=2m,m∈z.
原式====-1
當k為奇數時,設k=2m+1(m∈z).
同理可得:原式=-1,∴原式=-1.
解法二:由(kπ-α)+(kπ+α)=2kπ,[(k-1)π-α]+[(k+1)π+α]=2kπ.
得sin(kπ-α)=-sin(kπ+α),cos[(k-1)π-α]
=cos[(k+1)π+α]=-cos(kπ+α)
sin[(k+1)π+α]=-sin(kπ+α),
∴原式==-1.
例 2 p17例9
即時訓練:
已知α是第三象限角,且f(α)=;
(1)化簡f(α);
(2)若cos(α-)=,求f(α)的值.
解:(1) f(α)==-cosα.
(2)∵cos(α-)=cos(-3·+α)=-sinα,∴sinα=-,
∵α為第三象限角,∴cosα=-=-,∴f(α)=.
五、同角三角函式關係和誘導公式的綜合應用
[例1] 已知sin(3π+α)=2sin(+α),求下列各式的值.
(12)sin2α+sin2α.
∵sin(3π+α)=2sin(+α)
∴-sinα=-2cosα.∴sinα=2cosα,即tanα=2.
解法一:(直接代入):
(1)原式==-.
(2)原式===.
解法二:(同除轉化):
(1)原式===-.
(2)原式=sin2α+2sinαcosα===.
[例2] 已知-(1)求sinx-cosx的值;
(2)求的值
解: (1)由sinx+cosx=知1+2sinxcosx=,即2sinxcosx=-.
又-0,∴(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx=.又sinx-cosx<0,∴sinx-cosx=-;
(2)由知sinx=-,cosx=,
因此tanx=-.∴
====-.
即時訓練:
已知α是三角形的內角,若sinα+cosα=,求tanα的值
解:由sinα+cosα=兩邊平方,得1+2sinαcosα=,
∴2sinαcosα=-<0.
∵α是三角形內角,sinα>0,從而cosα<0,
∴<α<π.
(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1+=,
∴sinα-cosα=
由得∴tanα==-.
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