課題:4.3 任意角的三角函式(二)
教學目的:
1.理解並掌握各種三角函式在各象限內的符號.
2.理解並掌握終邊相同的角的同一三角函式值相等.
教學重點:三角函式在各象限內的符號,終邊相同的角的同一三角函式值相等
教學難點:正確理解三角函式可看作以「實數」為自變數的函式
授課型別:新授課
課時安排:1課時
教具:多**、實物投影儀
教學過程:
一、複習引入:
1.設是乙個任意角,在的終邊上任取(異於原點的)一點p(x,y)
則p與原點的距離
2.比值叫做的正弦記作:
比值叫做的余弦記作:
比值叫做的正切記作:
比值叫做的餘切記作:
比值叫做的正割記作:
比值叫做的餘割記作:
以上六種函式,統稱為三角函式.
3.突出**的幾個問題:
①角是「任意角」,當=2k+(kz)時,與的同名三角函式值應該是相等的,即凡是終邊相同的角的三角函式值相等
②實際上,如果終邊在座標軸上,上述定義同樣適用
③三角函式是以「比值」為函式值的函式
④而x,y的正負是隨象限的變化而不同,故三角函式的符號應由象限確定.
⑤定義域:
rr4.注意:
(1)以後我們在平面直角座標系內研究角的問題,其頂點都在原點,始邊都與x軸的非負半軸重合.
(2)op是角的終邊,至於是轉了幾圈,按什麼方向旋轉的不清楚,也只有這樣,才能說明角是任意的.
(3)sin是個整體符號,不能認為是「sin」與「」的積.其餘五個符號也是這樣.
(4)定義中只說怎樣的比值叫做的什麼函式,並沒有說的終邊在什麼位置(終邊在座標軸上的除外),即函式的定義與的終邊位置無關.
(5)比值只與角的大小有關.
二、講解新課:
1. 三角函式在各象限內的符號規律:
第一象限:
∴sin0,cos0,tan0,cot0,sec0,csc0
第二象限:
∴sin0,cos0,tan0,cot0,sec0,csc0
第三象限:
∴sin0,cos0,tan0,cot0,sec0,csc0
第四象限:
∴sin0,cos0,tan0,cot0,sec0,csc0
記憶法則:
第一象限全為正,二正三切四余弦.
為正全正
為正為正
2. 終邊相同的角的同一三角函式值相等
例如390°和-330°都與30°終邊位置相同,由三角函式定義可知它們的三角函式值相同,即
sin390°=sin30° cos390°=cos30°
sin(-330°)=sin30° cos(-330°)=cos30°
誘導公式一(其中用弧度制可寫成
這組公式的作用是可把任意角的三角函式值問題轉化為0~2π間角的三角函式值問題.
三、講解範例:
例1 確定下列三角函式值的符號
(1)cos250° (2) (3)tan(-672°) (4)
解:(1)∵250°是第三象限角 ∴cos250°<0
(2)∵是第四象限角,∴
(3)tan(-672°)=tan(48°-2×360°)=tan48°
而48°是第一象限角,∴tan(-672°)>0
(4)而是第四象限角,∴.
例2 求證角θ為第三象限角的充分必要條件是
證明:必要性:∵θ是第三象限角,
∴充分性:∵sinθ<0,
∴θ是第三或第四象限角或終邊在y軸的非正半軸上
∵tanθ>0,∴θ是第一或第三象限角.
∵sinθ<0,tanθ>0都成立.
∴θ為第三象限角.
例3 求下列三角函式的值
(1)sin1480°10′ (2) (3).
解:(1)sin1480°10′=sin(40°10′+4×360°)
=sin40°10′=0.6451
(2)(3)例4 求值:sin(-1320°)cos1110°+cos(-1020°)sin750°+tg4950°.
解:原式=sin(-4×360°+120°)·cos(3×360°+30°)
+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)+tg(360°+135°).
=sin120°·cos30°+cos60°·sin30°+tg135°
=-1=0
四、課堂練習:
1.確定下列各式的符號
(1)sin100°·cos2402)sin5+tan5
分析:由角所在象限分別判斷兩個三角函式值的符號,再確定各式的符號.
解(1)∵100°是第二象限的角,240°是第三象限的角.
∴sin100°>0,cos240°<0,於是有sin100°·cos240°<0.
(2)∵∴5是第四象限的角
∴sin5<0,tan5<0,於是有sin5+tan5<0.
2. .x取什麼值時,有意義?
分析:因為正弦、余弦函式的定義域為r,故只要考慮正切函式的定義域和分式的分母不能為零.
解:由題意得解得:
即: 所以,當時,有意義.
3.若三角形的兩內角,滿足sincos0,則此三角形必為……(b)
a銳角三角形 b鈍角三角形 c直角三角形 d以上三種情況都可能
4.若是第三象限角,則下列各式中不成立的是………………(b)
a:sin+cos0b:tansin0
c:coscot0d:cotcsc0
5.已知是第三象限角且,問是第幾象限角?
解:∵則是第二或第四象限角
又∵ 則是第二或第三象限角
∴必為第二象限角
6.已知,則為第幾象限角?
解: 由 ∴sin20
∴2k22kkk+
∴為第一或第三象限角
五、小結本節課我們重點討論了兩個內容,一是三角函式在各象限內的符號,二是一組公式,兩者的作用分別是:前者確定函式值的符號,後者將任意角的三角函式化為0°到360°角的三角函式,這兩個內容是我們日後學習的基礎.
六、課後作業:
1. 確定下列三角函式值符號:
2.化簡.
解法一:(定義法)
設點p(x,y)是角α終邊上的一點,且|op|=r,則將sinα=,cosα=,tanα=,cotα=代入得:
原式=解法二:(化弦法)
原式=解法三:(換元法)
設cos2α=a,則sin2α=1-a,tan2α=,代入得
原式評注:「切化弦」與「弦化切」是三角變形的基本方法,而通過定義、換元方法,使得三角式的化簡問題轉化為代數式的化簡問題,則體現了數學中的化歸思想.
七、板書設計(略)
八、課後記:
已知sin3α+cos3α=1,求下列各式的值:
(1)sinα+cosα;(2)sin4α+cos4α
分析:對已知式的左邊利用代數公式進行變形,使原式轉化為關於sinα+cosα的方程,然後求解.
(1)解法一:∵(sinα+cosα)3
=sin3α+3sin2αcosα+3sinαcos2α+cos3α
=(sin3α+cos3α)+3(1-cos2α)cosα+3(1-sin2α)sinα
=1+3cosα-3cos3α+3sinα-3sin3α
=1+3(sinα+cosα)-3(sin3α+cos3α)
=3(sinα+cosα)-2.
∴(sinα+cosα)3-3(sinα+cosα)+2=0.
令sinα+cosα=t,則t3-3t+2=0 (t-1)2(t+2)=0.
∴t=1或t=-2
即sinα+cosα=1或sinα+cosα=-2(捨去).
解法二:∵sin3α+cos3α=(sinα+cosα)(sin2α-sinαcosα+cos2α)=(sinα+cosα)(1-sinαcosα).
∴(sinα+cosα)(1-sinαcosα)=1.
注意到sinαcosα可用sinα+cosα表示,並令sinα+cosα=t,則sinαcosα=,故上式化為t(1-)=1t3-3t+2=0.(下同解法一).
(2)解:∵sinα+cosα=1,∴(sinα+cosα)2=1sinαcosα=0.
故sin4α+cos4α=(sin2α+cos2α)2-2sin2αcos2α=1-2sin2αcos2α=1.
評注:對於sinα+cosα,sinα-cosα,sinαcosα三個式子,只要已知其中乙個的值,都可計算另外兩個的值.
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