高中数学第一章三角函数1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的
三角函数(二)学案(无答案)新人教A版必修4
学习目标 1.掌握正弦、余弦、正切函数的定义域.2.了解三角函数线的意义,能用三角函数线表示一个角的正弦、余弦和正切.3.能利用三角函数线解决一些简单的三角函数问题.
知识点一 三角函数的定义域
π
思考 正切函数y=tanx为什么规定x∈R且x≠kπ+,k∈Z?
2
π
答案 当x=kπ+,k∈Z时,角x的终边在y轴上,此时任取终边上一点P(0,yP),因
2为无意义,因而x的正切值不存在.所以对正切函数y=tanx,必须要求x∈R且x≠kπ+0π
,k∈Z. 2
梳理 正弦函数y=sinx的定义域是R;余弦函数y=cosx的定义域是R;正切函数y=tanx???π
的定义域是?x?x∈R且x≠kπ+,k∈Z
2???
yP
??
?. ??
知识点二 三角函数线
思考1 在平面直角坐标系中,任意角α的终边与单位圆交于点P,过点P作PM⊥x轴,过点A(1,0)作单位圆的切线,交α的终边或其反向延长线于点T,如图所示,结合三角函数的定义,你能得到sinα,cosα,tanα与MP,OM,AT的关系吗?
答案 sinα=MP,cosα=OM,tanα=AT. 思考2 三角函数线的方向是如何规定的?
答案 方向与x轴或y轴的正方向一致的为正值,反之,为负值. 思考3 三角函数线的长度和方向各表示什么?
答案 长度等于三角函数值的绝对值,方向表示三角函数值的正负.
梳理
图示 正弦线 余弦线 正切线
1.正弦线MP也可写成PM.( × )
提示 三角函数线是有向线段,端点字母不可颠倒. 2.三角函数线都只能取非负值.( × ) 提示 三角函数线表示的值也可取负值.
3.当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.( √ ) 4.当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.( √ )
角α的终边与单位圆交于点P,过点P作PM垂直于x轴,有向线段MP即为正弦线 有向线段OM即为余弦线 过点A(1,0)作单位圆的切线,这条切线必然平行于y轴,设它与α的终边或其反向延长线相交于点T,有向线段AT即为正切线
类型一 三角函数线
5π
例1 作出-的正弦线、余弦线和正切线.
8考点 单位圆与三角函数线 题点 三角函数线的作法 解 如图所示,
?5π?sin?-?=MP, ?8??5π?cos?-?=OM, ?8??5π?tan?-?=AT. ?8?
反思与感悟 (1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点作
x轴的垂线,得到垂足,从而得到正弦线和余弦线.
(2)作正切线时,应从点A(1,0)引单位圆的切线交角的终边或终边的反向延长线于一点T,即可得到正切线AT.
1
跟踪训练1 在单位圆中画出满足sinα=的角α的终边,并求角α的取值集合.
2考点 单位圆与三角函数线 题点 三角函数线的作法
1?1?解 已知角α的正弦值,可知P点纵坐标为.所以在y轴上取点?0,?,过这点作x轴的平2?2?行线,交单位圆于P1,P2两点,则OP1,OP2是角α的终边,因而角α的取值集合为
???π5π
?α?α=2kπ+或α=2kπ+,k∈Z
66???
??
?. ??
类型二 利用三角函数线比较大小
2π4π2π4π2π4π
例2 利用三角函数线比较sin和sin,cos和cos,tan和tan的大小.
353535考点 单位圆与三角函数线 题点 利用三角函数线比较大小
2π2π2π4π4π4π
解 如图,sin=MP,cos=OM,tan=AT,sin=M′P′,cos=OM′,tan
333555=AT′.
显然|MP|>|M′P′|,符号皆正, 2π4π∴sin>sin;
35|OM|<|OM′|,符号皆负, 2π4π∴cos>cos;
35|AT|>|AT′|,符号皆负, 2π4π∴tan 35 反思与感悟 利用三角函数线比较三角函数值的大小时,一般分三步:(1)角的位置要“对号入座”;(2)比较三角函数线的长度;(3)确定有向线段的正负. 跟踪训练2 比较sin1155°与sin(-1654°)的大小. 考点 单位圆与三角函数线 题点 利用三角函数线比较大小 解 sin1155°=sin(3×360°+75°)=sin75°, sin(-1654°)=sin(-5×360°+146°)=sin146°. 如图,在单位圆中,分别作出sin75°和sin146°的正弦线M1P1,M2P2. ∵|M1P1|>|M2P2|,且符号皆正, ∴sin1155°>sin(-1654°). 类型三 利用三角函数线解不等式(组) 命题角度1 利用三角函数线解不等式组 例3 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合. (1)sinα≥ 3 ; 2 1 (2)cosα≤-. 2 考点 单位圆与三角函数线 题点 利用三角函数线解不等式 解 (1)作直线y= 3 交单位圆于A,B两点,连接OA,OB,则OA与OB围成的区域(如图(1)2 所示的阴影部分,包括边界),即为角α的终边的范围. ???π2π 故满足要求的角α的集合为?α?2kπ+≤α≤2kπ+,k∈Z 33??? ?? ?. ?? 1 (2)作直线x=-交单位圆于C,D两点,连接OC与OD,则OC与OD围成的区域(如图(2)所 2示的阴影部分,包括边界),即为角α的终边的范围. ???2π4π 故满足条件的角α的集合为?α?2kπ+≤α≤2kπ+,k∈Z 33??? ?? ?. ?? 反思与感悟 用单位圆中的三角函数线求解简单的三角不等式,应注意以下两点: (1)先找到“正值”区间,即0~2π内满足条件的角θ的范围,然后再加上周期; (2)注意区间是开区间还是闭区间. 13 跟踪训练3 已知-≤cosθ<,利用单位圆中的三角函数线,确定角θ的取值范围. 22考点 单位圆与三角函数线 题点 利用三角函数线解不等式 解 图中阴影部分就是满足条件的角θ的范围, ???2ππ2 即?θ?2kπ-π≤θ<2kπ-或2kπ+<θ≤2kπ+π,k∈Z 3663??? ?? ?. ?? 命题角度2 利用三角函数线求三角函数的定义域 例4 求函数y=lg?sinx- ? ?2? ?+1-2cosx的定义域. 2? 考点 单位圆与三角函数线
高中数学第一章三角函数1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数(二)学案(无答案)新人教A版必修4
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