1.能畫出y=sin x, y=cos x, y=tan x的圖像,了解三角函數(shù)的周期性;
4.運(yùn)用同角三角函數(shù)關(guān)系式化簡(jiǎn)、證明
常用的變形措施有:大角化小,切割化弦等,應(yīng)用
“弦化切”的技巧,即分子、分母同除以一個(gè)不為零的
,得到一個(gè)只含
的教簡(jiǎn)單的三角函數(shù)式。
3.任意角的概念的意義,任意角的三角函數(shù)的定義,同角間的三角函數(shù)基本關(guān)系、誘導(dǎo)公式
由于本重點(diǎn)是任意角的三角函數(shù)角的基礎(chǔ),因而三學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)要注意如下幾點(diǎn):(1)熟練地掌握常用的方法與技巧,在使用三角代換求解有關(guān)問題時(shí)要注意有關(guān)范圍的限制;(2)要注意差異分析,又要活用公式,要善于瞄準(zhǔn)解題目標(biāo)進(jìn)行有效的變形,其解題一般思維模式為:發(fā)現(xiàn)差異,尋找聯(lián)系,合理轉(zhuǎn)化。
只有這樣才能在高考中奪得高分。三角函數(shù)的值與點(diǎn)
在終邊上的位置無關(guān),僅與角的大小有關(guān).我們只需計(jì)算點(diǎn)到原點(diǎn)的距離
,那么
,
,
。所以,三角函數(shù)是以為自變量,以單位圓上點(diǎn)的坐標(biāo)或坐標(biāo)的比值為函數(shù)值的函數(shù),又因?yàn)榻堑募吓c實(shí)數(shù)集之間可以建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,故三角函數(shù)也可以看成實(shí)數(shù)為自變量的函數(shù)。
2.α、
、2α之間的關(guān)系。
若α終邊在第一象限則
終邊在第一或第三象限;2α終邊在第一或第二象限或y軸正半軸。
若α終邊在第二象限則
終邊在第一或第三象限;2α終邊在第三或第四象限或y軸負(fù)半軸。
若α終邊在第三象限則
終邊在第二或第四象限;2α終邊在第一或第二象限或y軸正半軸。
若α終邊在第四象限則
終邊在第二或第四象限;2α終邊在第三或第四象限或y軸負(fù)半軸。
1.幾種終邊在特殊位置時(shí)對(duì)應(yīng)角的集合為:
|
角的終邊所在位置 |
角的集合 |
|
X軸正半軸 |
|
|
Y軸正半軸 |
|
|
X軸負(fù)半軸 |
|
|
Y軸負(fù)半軸 |
|
|
X軸 |
|
|
Y軸 |
|
|
坐標(biāo)軸 |
|
題型1:象限角
例1.已知角
;(1)在區(qū)間
內(nèi)找出所有與角
有相同終邊的角
;(2)集合
,
那么兩集合的關(guān)系是什么?
解析:(1)所有與角
有相同終邊的角可表示為:
,
則令
,
得 ![]()
解得 ![]()
從而
或![]()
代回
或![]()
(2)因?yàn)?sub>
表示的是終邊落在四個(gè)象限的平分線上的角的集合;而集合
表示終邊落在坐標(biāo)軸或四個(gè)象限平分線上的角的集合,從而:
。
點(diǎn)評(píng):(1)從終邊相同的角的表示入手分析問題,先表示出所有與角
有相同終邊的角,然后列出一個(gè)關(guān)于
的不等式,找出相應(yīng)的整數(shù)
,代回求出所求解;(2)可對(duì)整數(shù)
的奇、偶數(shù)情況展開討論。
例2.(2001全國(guó)理,1)若sinθcosθ>0,則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
解析:答案:B;∵sinθcosθ>0,∴sinθ、cosθ同號(hào)。
當(dāng)sinθ>0,cosθ>0時(shí),θ在第一象限,當(dāng)sinθ<0,cosθ<0時(shí),θ在第三象限,因此,選B。
例3.(2001春季北京、安徽,8)若A、B是銳角△ABC的兩個(gè)內(nèi)角,則點(diǎn)P(cosB-sinA,sinB-cosA)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
答案:B
解析:∵A、B是銳角三角形的兩個(gè)內(nèi)角,∴A+B>90°,∴B>90°-A,∴cosB<sinA,sinB>cosA,故選B。
例4.已知“
是第三象限角,則
是第幾象限角?
解法一:因?yàn)?sub>
是第三象限角,所以
,
∴
,
∴當(dāng)k=3m(m∈Z)時(shí),
為第一象限角;
當(dāng)k= 3m+1(m∈Z)時(shí),
為第三象限角,
當(dāng)k= 3m+2(m∈Z)時(shí),
為第四象限角,
故
為第一、三、四象限角。
解法二:把各象限均分3等份,再從x軸的正向的上方起
依次將各區(qū)域標(biāo)上I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并依次循環(huán)一周,則
原來是第Ⅲ象限的符號(hào)所表示的區(qū)域即為
的終邊所在的區(qū)域。
由圖可知,
是第一、三、四象限角。
點(diǎn)評(píng):已知角
的范圍或所在的象限,求
所在的象限是常考題之一,一般解法有直接法和幾何法,其中幾何法具體操作如下:把各象限均分n等份,再從x軸的正向的上方起,依次將各區(qū)域標(biāo)上I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,并循環(huán)一周,則
原來是第幾象限的符號(hào)所表示的區(qū)域即為
(n∈N*)的終邊所在的區(qū)域。
題型2:三角函數(shù)定義
例5.已知角
的終邊過點(diǎn)
,求
的四個(gè)三角函數(shù)值。
解析:因?yàn)檫^點(diǎn)
,所以
,
。
當(dāng)
;
,
。
當(dāng)
,
;
。
例6.已知角
的終邊上一點(diǎn)
,且
,求
的值。
解析:由題設(shè)知
,
,所以
,
得
,
從而![]()
,
解得
或
。
當(dāng)
時(shí),
,
;
當(dāng)
時(shí),
,
;
當(dāng)
時(shí),
,
。
題型3:誘導(dǎo)公式
例7.(2001全國(guó)文,1)tan300°+
的值是( )
A.1+
B.1-
C.-1-
D.-1+![]()
解析:答案:B tan300°+
=tan(360°-60°)+
=-tan60°+
=1-
。
例8.化簡(jiǎn):
(1)
;
(2)
。
解析:(1)原式
;
(2)①當(dāng)
時(shí),原式
。
②當(dāng)
時(shí),原式
。
點(diǎn)評(píng):關(guān)鍵抓住題中的整數(shù)
是表示
的整數(shù)倍與公式一中的整數(shù)
有區(qū)別,所以必須把
分成奇數(shù)和偶數(shù)兩種類型,分別加以討論。
題型4:同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式
例9.已知
,試確定使等式成立的角
的集合。
解析:∵![]()
,
=
=
=
。
又∵
,
∴![]()
,
即得
或![]()
![]()
所以,角
的集合為:
或
。
例10.(1)證明:
;
(2)求證:
。
解析:(1)分析:證明此恒等式可采取常用方法,也可以運(yùn)用分析法,即要證
,只要證A·D=B·C,從而將分式化為整式![]()
證法一:右邊=![]()
=![]()
![]()
=![]()
證法二:要證等式,即為
![]()
只要證 2(
)(
)=![]()
即證:![]()
![]()
,
即1=
,顯然成立,
故原式得證。
點(diǎn)評(píng):在進(jìn)行三角函數(shù)的化簡(jiǎn)和三角恒等式的證明時(shí),需要仔細(xì)觀察題目的特征,靈活、恰當(dāng)?shù)剡x擇公式,利用倒數(shù)關(guān)系比常規(guī)的“化切為弦”要簡(jiǎn)潔得多。(2)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式有三種,即平方關(guān)系、商的關(guān)系、倒數(shù)關(guān)系。
(2)證法一:由題義知
,所以
。
∴左邊=![]()
右邊。
∴原式成立。
證法二:由題義知
,所以
。
又∵
,
∴
。
證法三:由題義知
,所以
。
![]()
![]()
,
∴
。
點(diǎn)評(píng):證明恒等式的過程就是分析、轉(zhuǎn)化、消去等式兩邊差異來促成統(tǒng)一的過程,證明時(shí)常用的方法有:(1)從一邊開始,證明它等于另一邊(如例5的證法一);(2)證明左右兩邊同等于同一個(gè)式子(如例6);(3)證明與原式等價(jià)的另一個(gè)式子成立,從而推出原式成立。
7.誘導(dǎo)公式
可用十個(gè)字概括為“奇變偶不變,符號(hào)看象限”。
誘導(dǎo)公式一:
,
,其中![]()
![]()
誘導(dǎo)公式二: ![]()
; ![]()
![]()
誘導(dǎo)公式三:
; ![]()
誘導(dǎo)公式四:
; ![]()
![]()
誘導(dǎo)公式五:
; ![]()
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
sin |
-sin |
sin |
-sin |
-sin |
sin |
cos |
|
cos |
cos |
-cos |
-cos |
cos |
cos |
sin |
(1)要化的角的形式為
(
為常整數(shù));
(2)記憶方法:“函數(shù)名不變,符號(hào)看象限”;
(3)sin(kπ+α)=(-1)ksinα;cos(kπ+α)=(-1)kcosα(k∈Z);
(4)
;
。
6.同角三角函數(shù)關(guān)系式
使用這組公式進(jìn)行變形時(shí),經(jīng)常把“切”、“割”用“弦”表示,即化弦法,這是三角變換非常重要的方法。
幾個(gè)常用關(guān)系式:sinα+cosα,sinα-cosα,sinα·cosα;(三式之間可以互相表示)
![]()
同理可以由sinα-cosα或sinα·cosα推出其余兩式。
②
. ③當(dāng)
時(shí),有
。
5.三角函數(shù)線
三角函數(shù)線是通過有向線段直觀地表示出角的各種三角函數(shù)值的一種圖示方法。利用三角函數(shù)線在解決比較三角函數(shù)值大小、解三角方程及三角不等式等問題時(shí),十分方便。
以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心,以單位長(zhǎng)度1為半徑畫一個(gè)圓,這個(gè)圓就叫做單位圓(注意:這個(gè)單位長(zhǎng)度不一定就是1厘米或1米)。當(dāng)角
為第一象限角時(shí),則其終邊與單位圓必有一個(gè)交點(diǎn)
,過點(diǎn)
作
軸交
軸于點(diǎn)
,根據(jù)三角函數(shù)的定義:
;
。
我們知道,指標(biāo)坐標(biāo)系內(nèi)點(diǎn)的坐標(biāo)與坐標(biāo)軸的方向有關(guān).當(dāng)角
的終邊不在坐標(biāo)軸時(shí),以
為始點(diǎn)、
為終點(diǎn),規(guī)定:
當(dāng)線段
與
軸同向時(shí),
的方向?yàn)檎,且有正?sub>
;當(dāng)線段
與
軸反向時(shí),
的方向?yàn)樨?fù)向,且有正值
;其中
為
點(diǎn)的橫坐標(biāo).這樣,無論那種情況都有
![]()
同理,當(dāng)角
的終邊不在
軸上時(shí),以
為始點(diǎn)、
為終點(diǎn),
規(guī)定:當(dāng)線段
與
軸同向時(shí),
的方向?yàn)檎,且有正?sub>
;當(dāng)線段
與
軸反向時(shí),
的方向?yàn)樨?fù)向,且有正值
;其中
為
點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
這樣,無論那種情況都有
。像
這種被看作帶有方向的線段,叫做有向線段。
如上圖,過點(diǎn)
作單位圓的切線,這條切線必然平行于軸,設(shè)它與
的終邊交于點(diǎn)
,請(qǐng)根據(jù)正切函數(shù)的定義與相似三角形的知識(shí),借助有向線段
,我們有
![]()
我們把這三條與單位圓有關(guān)的有向線段
,分別叫做角
的正弦線、余弦線、正切線,統(tǒng)稱為三角函數(shù)線。
4.三角函數(shù)定義
在
的終邊上任取一點(diǎn)
,它與原點(diǎn)的距離
.過
作
軸的垂線,垂足為
,則線段
的長(zhǎng)度為
,線段
的長(zhǎng)度為
.則
;
;
。
利用單位圓定義任意角的三角函數(shù),設(shè)
是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)
,那么:
(1)
叫做
的正弦,記做
,即
;
(2)
叫做
的余弦,記做
,即
;
(3)
叫做
的正切,記做
,即
。
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