第一章 三角函数
一、任意角
1.广义角 正角:按逆时针方向旋转形成的角叫做正角.
按边旋转的方向分 零角:如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角. 角 负角:按顺时针方向旋转形成的角叫做负角. 的 第一象限角{α|k?360°<α<90°+k?360°,k∈Z} 分 象限角 第二象限角{α|90°+k?360°<α<180°+k?360°,k∈Z} 类 第三象限角{α|180°+k?360°<α<270°+k?360°,k∈Z} 按终边的位置分 第四象限角{α|270°+k?360°<α<360°+k?360°,k∈Z} 或{α|-90°+k?360°<α<k?360°,k∈Z}
轴上角(象间角):当角的终边与坐标轴重合时叫轴上角,它不属于任何一个象限.
2.终边相同角的表示:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+ k?360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整个周角的和. 3.几种特殊位置的角:
(1)终边在x轴上的非负半轴上的角:α= k?360°,k∈Z; (2)终边在x轴上的非正半轴上的角:α=180°+ k?360°,k∈Z; (3)终边在x轴上的角:α= k?180°,k∈Z; (4)终边在y轴上的角:α=90°+ k?180°,k∈Z; (5)终边在坐标轴上的角:α= k?90°,k∈Z; (6)终边在y=x上的角:α=45°+ k?180°, k∈Z;
(7)终边在y=-x上的角:α= -45°+ k?180°, k∈Z或α=135°+ k?180°, k∈Z; (8)终边在坐标轴或四象限角平分线上的角:α= k?45°,k∈Z. 例1 已知α为锐角,那么2α是( ).
A.小于180°的正角 B.第一象限的角 C.第二象限的角 D.第一或第二象限的角 答案:A
解析:∵α为锐角,∴0°<α<90°,∴0°<2α<180°,故选A.
例2 射线OA绕端点O逆时针旋转120°到达OB位置,由OB位置顺时针旋转270°到达OC位置,则∠AOC=( ).
A.150° B.-150° C.390° D.-390° 答案:B
解析:各角和的旋转量等于各角旋转量的和,∴120°+(-270°)=-150°. 例3 如图所示,终边落在阴影部分的角的集合是( ).
A.{α|-45°≤α≤120°} B.{α|120°≤α≤315°}
C.{α|k?360°-45°≤α≤k?360°+120°,k∈Z} D.{α|k?360°+120°≤α≤k?360°+315°,k∈Z} 答案:C
解析:由如图所知,终边落在阴影部分的角的取值是k?360°-45°≤α≤k?360°+120°,k∈Z,故选C.
二、弧度制
1.弧度:在圆中,把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示. 2.一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. 3.如果半径为r的圆的圆心角α所对弧的长为l,那么,角α的弧度数的绝对值是??l. rn?r??r; 相关公式:(1)l?1804.角度制与弧度制的换算:(1)1?=1n?r21??r2. (2)S?lr?23602?180rad;
(2)1rad=(180?)?.
例1 扇形的一条弦长等于半径,则这条弦所对的圆心角是( )弧度. πππ
A.π B. C. D.
234答案:C
π
解析:∵圆心角所对的弦长等于半径,∴该圆心角所在的三角形为正三角形,∴圆心角是弧度.
3例2 在直角坐标系中,若角α与角β终边关于原点对称,则必有( ).
A.α=-β B.α=-2kπ±β(k∈Z) C.α=π+β D.α=2kπ+π+β(k∈Z) 答案:D
解析:将α旋转π的奇数倍得β.
例3 在半径为3cm的圆中,60°的圆心角所对的弧的长度为( ). π3π2πA.cm B.πcm C.cm D.cm
323答案:B
π解析:由弧长公式得,l=|α|r=×3=π(cm).
3
三、三角函数定义
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.利用单位圆定义任意角的三角函数:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么:
(1)y叫做α的正弦,记作sinα,即sinα=y; (2)x叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=x; (3)
yy叫做α的正切,记作tanα,即tanα=(x≠0). xx3.同角三角函数的基本关系
平方关系:sin2??cos2??1 ? sin???1?cos2?;cos???1?sin2?. 商的关系:当α≠kπ+
πsin?(k∈Z)时,?tan?. 2cos?4
D.-
5
例1 已知角α的终边经过点(-4,3),则cosα=( ). 433A. B. C.- 555答案:D
x4解析:由条件知:x=-4,y=3,则r=5,∴cosα==-.
r5例2若sinθ?cosθ<0,则θ在( ).
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第一、四象限 D.第二、四象限 答案:D
解析:∵sinθcosθ<0,∴sinθ,cosθ异号.当sinθ>0,cosθ<0时,θ在第二象限;当sinθ<0,cosθ