《高中數(shù)學(xué)必修4 任意角的三角函數(shù)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)必修4 任意角的三角函數(shù)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
任意角的三角函數(shù)
知識與技能:
1.掌握任意角的三角函數(shù)的定義;
2.已知角α終邊上一點,會求角α的各三角函數(shù)值;
3.記住三角函數(shù)的定義域、值域,誘導(dǎo)公式(一)。
過程與方法:
1理解并掌握任意角的三角函數(shù)的定義;
2樹立映射觀點,正確理解三角函數(shù)是以實數(shù)為自變量的函數(shù);
3通過對定義域,三角函數(shù)值的符號,誘導(dǎo)公式一的推導(dǎo),提高學(xué)生分析、探究、解決問題的能力。
2學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化的思想,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹治學(xué)、一絲不茍的科學(xué)精神;
教學(xué)重點:三角函數(shù)的定義;三角函數(shù)的定義域及其確定方法;三角函數(shù)值在各個象限內(nèi)的符號以及誘導(dǎo)公式一
教學(xué)難點:任意角三角函數(shù)的定義.
一.
2、復(fù)習(xí)引入
思考:我們已經(jīng)學(xué)過銳角三角函數(shù),知道它們都是以銳角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù),你能用直角坐標系中角的終邊上點的坐標來表示銳角三角函數(shù)嗎?
結(jié)論:在Rt△ABC中,設(shè)A對邊為a,B對邊為b,C對邊為c,銳角A的正弦,余弦,正切依次為:
銳角三角函數(shù)就是以銳角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù)
思考1:角推廣后,這樣的三角函數(shù)的定義不再適用,我們必須對三角函數(shù)重新定義.
你能用直角坐標系中角的終邊上點的坐標來表示銳角三角函數(shù)嗎?
如圖,設(shè)銳角的頂點與原點重合,始邊與軸的正半軸重合,那么它的終邊在第一象限.在的終邊上任取一點,它與原點的距離.過作軸的垂線,垂足為,則線段的
3、長度為,線段的長度為.
則;
;
.
思考2:對于確定的角,這三個比值是否會隨點在的終邊上的位置的改變而改變呢?為什么?
根據(jù)相似三角形的知識,對于確定的角,三個比值不以
點P在的終邊上的位置的改變而改變大小.
我們可以將點P取在使線段的長的特殊位置上,
這樣就可以得到用直角坐標系內(nèi)的點的坐標表示銳角三角函數(shù):
; ; .
單位圓:在直角坐標系中,我們稱以原點為圓心,以單位長度為半徑的圓稱為單位圓.
上述P點就是的終邊與單位圓的交點, 銳角的三角函數(shù)可以用單位圓上點的坐標表示.
二新課講授
1.任意角的三角函數(shù)的定義
結(jié)合上述銳角的三角函數(shù)值的求
4、法,我們應(yīng)如何求解任意角的三角函數(shù)值呢?
顯然,我們可以利用單位圓來定義任意角的三角函數(shù).
如圖,設(shè)是一個任意角,它的終邊與單位圓交于點,那么:
(1)叫做的正弦(sin),記做,
即 ;
(2)叫做的余弦(cos),記做,
即;
(3)叫做的正切(tan),記做,
即.
思考3:在上述三角函數(shù)定義中,自變量是什么?對應(yīng)關(guān)系有什么特點,函數(shù)值是什么?
說明:(1)當(dāng)時,的終邊在軸上,終邊上任意一點的橫坐標都等于,所以無意義,除此情況外,對于確定的值,上述三各值都是唯一確定的實數(shù).
(2)當(dāng)是銳角時,此定義與初中定義相同;當(dāng)不是銳角時,也能夠找出三角函數(shù),因為,既然有角
5、,就必然有終邊,終邊就必然與單位圓有交點,從而就必然能夠最終算出三角函數(shù)值.
(3)正弦,余弦,正切都是以角為自變量,以單位圓上點的坐標或坐標的比值為函數(shù)值的函數(shù),我們將這種函數(shù)統(tǒng)稱為三角函數(shù).
2.利用定義求角的三角函數(shù)值
例1.求的正弦,余弦和正切值.
解:在直角坐標系中,作,
的終邊與單位圓的交點坐標為,所以
思考:如果將變?yōu)槟兀?
例2.已知角的終邊過點,求角的正弦,余弦和正切值.
思考:如何根據(jù)例題1解答
思考:一般的,設(shè)角終邊上任意一點的坐標為(x,y),它與原點的距離為r,則
,你能自己給出證明嗎?
思考 如果將題目中的坐標改為(-3a,-4a),題目又
6、應(yīng)該怎么做?
3.三角函數(shù)的定義域和函數(shù)值符號
探究:
請根據(jù)上述任意角的三角函數(shù)定義,先將正弦,余弦和正切函數(shù)在弧度制下的定義域填入下表,再將這三種函數(shù)的值再各象限的符號填入下表
函 數(shù)
定 義 域
例3. 求證:當(dāng)下列不等式組成立時,角為第三象限角,反之也對
證明:如果成立,那么角的終邊可能位于第三或第四象限,也可能與軸的非負半軸重合;如果,所以角的終邊可能位于第一或第三象限
所以,角的終邊只能位于第三象限,時第三象限角
反過來,請同學(xué)們自己證明
變式訓(xùn)練(一)判斷下列各式的符號
7、 1. 2.
(二)求函數(shù)的定義域
4.誘導(dǎo)公式一
由三角函數(shù)的定義,可以知道,終邊相同的角的同一三角函數(shù)的值相等,由此得到一組公式
利用公式一,可以把任意角的三角函數(shù)值,轉(zhuǎn)化為求0到的三角函數(shù)值
例4.確定下列三角函數(shù)值的符號:
(1) (2) (3) (4)
變式訓(xùn)練(一)求下列各式的值 1.
2.
基礎(chǔ)訓(xùn)練:
A組
1.= ( )
A. B. C. D.
2.下列哪個三角函數(shù)值
8、與相等 ( )
A. B. C. D.
3.=________________
4.化簡:=_____________
5.若,且,則_______________
6.,則______________
7.,且為第三象限角,則=_____________
B組
8.設(shè)A、B、C為△ABC的三個內(nèi)角,則表達式①;②;③;④,其中一定為常數(shù)的是__________________
9.已知,則=________________
10.在△ABC中,若,,求△ABC的三內(nèi)角.
9、
11.化簡:,.
參考答案
1.D 命題目的:通過誘導(dǎo)公式熟練掌握與,與之間的關(guān)系;
2.B ,命題目的:復(fù)習(xí)的誘導(dǎo)公式以及正余弦之間的轉(zhuǎn)化。
3.; , ;命題目的:考核,;
4.;=;
5.;=,又因為,所以.
6. ;,,因為,所以,所以,;
7.;因為,,所以,又因為在第三象限,所以,故.
8.②③④
9.===7
10.由已知條件得,,則A、B均為銳角,平方相加,即,所以,,則.
11.當(dāng),時,原式;
當(dāng),時,原式.
6
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