任意角的三角函数定义创新应用
意角的相关知识是学习三角函数的基础,主要内容涉及到三角函数的定义、角所在象限的判断等,本文通过几道新题目对本节内容进行剖析。重在牢固掌握利用定义解决实际问题。
一、逆用定义解决实际问题
例1、已知角?的终边上一点P到原点的距离为10,若sin???4,且52k????2k??3?(k?Z),求点P的坐标 2分析:利用定义求?角的三角函数值,与?角终边上点P(x,y)(原点除外)有关,
解:设点P的坐标为(x,y),由sin???故可以考虑依据已知条件建立关于x、y的方程求解。
43?<0,且2k????2k??(k?Z)可524知?是第三象限的角,从而x?0,y?0. 因为|OP|=10,sin???,所以
5y4??,解得y=-8. 又x2?y2?10且x<0,所以x=-6, 105所以点P的坐标为(-6,-8).
点评:本题是已知角?的三角函数值,求角?的终边上一点P的坐标的问题,解决这类问题,常常需要注意以下两点:(1)三角函数的符号需要由角的象限决定,它们的正负情况有一般的规律:第一象限全正,第二象限只有正弦为正,第三象限只有正切为正,第四象限只有余弦为正,因而可简记为“全STC”;(2)当不知道角的象限时,常有两种情形:一种情形是尽量缩小角的范围,使之能确定三角函数的符号(本例即属此种情形);另一种是当无法缩小角的范围时,分象限讨论。
二、题目设计动态化
解这类题的策略是化动为静,让运动元素运动到某一位置,用静止状态下的图形来处理动态问题.
例2、点P从(1,0)出发,沿单位圆x?y?1逆时针方向运动则Q的坐标为( )
A、(?222?弧长到达Q点,331131331,?) C、(?,?) D、(?,) B、(?,) 22222222分析:本题是在动态的情景下考查任意角三角函数的定义,实质是求弦值。
解:x?cos2?的余弦值与正32?32?1?sin600?,故选A. ??cos600??,y?sin3232 例3.如图,动点P、Q从点(4,0)出发沿圆周运动,点P按逆时针方向每秒钟转
??弧度,点Q按顺时针方向每秒钟转弧度,求P、Q第一次相遇时所用的时间,相遇36点的坐标及P、Q各自走过的弧长。
解:设P、Q第一次相遇时所用时间是t,则
t??3?t?|??6|?2?,所以t=4(秒)
设第一次相遇点为C,第一次相遇时已运动到终边在
?3?4?4?的位置,则 34???4??2,yc??sin?r??23,所以C点的坐标为 334?168(?2,?23),P点走过的弧长为:?4??;Q点走过的弧长为?.
333xc??cos点评:本题把点动与数学中的运动问题、弧长公式联系起来组成,难点不大,但要求
较全面,汇集了多方面的知识,融入了动态的变和不变、数形结合思想.
三、活用知识进行三角函数的求值、证明、化简
例4:已知tan??2,且?为第一象限角,求2sin??cos?的值. 解:如图,在单位圆O中,AT=tan??2,在Rt▲OAT中,
OT?12?22?5,sin??AT25OA5??. ,cos??OT5OT5所以2sin??cos?=2×
255?5. +
55点评:求解本题关键是活用正弦线、余弦线、正切线的定义。三角函数线的不仅限于描
绘三角形的图象,且在解决一些三角函数题,若能恰当的利用三角函数线往往能使问题解决的直观、新颖、简捷,
四.单位圆(或坐标系)、三角函数的定义与三角恒等变换交汇
在单位圆(或者坐标系)中考查三角函数恒等变换能够体现在知识交汇处命题的意图,也能够考查解决涉及的思想方法,所以是近几年命题一大亮点。
例4如图,平面直角坐标系xOy中,已知点B(4,-3),点C在第一象限,BC交x轴与点A,?BOC?120,|BC|=7,
(1)求|OC|的长;
(2)记?AOC??,?BOA??,?,?,均为锐角,求sin?和sin?的值。
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【思路探究】本题第一问考查了利用余弦定理求线段的长度,解决关键是熟记余弦定理正确应用定理解决问题;第二问考查了三角函数的恒等变换以及三角函数的定义。注意两角和差正弦公式的正确使用。解决关键是结合直角坐标系利用数形结合以及恒等变换策略求解。
【解析】:(1)?OB?5,在?OBC中,由余弦定理得:
BC?OB?OC?2OB?OCcos120?,从中解得:OC?3
(2)由点B(4,?3)及?均为锐角得:sin??又???120??,
????22234,cos?? 55∴sin??sin(120??)?sin120cos??cos120sin??3?43 10【点评】三角函数定义与三角恒等变换交汇成为新热点,体现了数与形的密切联系,本题应该在热点题型基础上又所创新,是直角坐标系与解三角形、三角恒等变换的交汇。解决策略是借助坐标系,构造点的坐标,利用数形结合,利用平面几何知识和三角函数的定义使问题解决。