高一数学三角函数同步辅导讲义
第1讲任意角的三角函数
一、学习指导
1.任意角的三角函数
(1)任意角的三角函不能再用初中定义锐角三角函数的办法来定义,因此通过平面直角坐标系来定义任意角的三角函数.
(2)对于任意角的三角函数,由相似形的性质可知,的三角函数值与点在终边上的位置无关,仅与角的大小有关,即角的正弦、余弦、正切、余切、正割、余割都是以角为自变量的函数.
六个三角函数中重点要掌握的是正弦、余弦和正切.
(3)引进弧度制以后,角的集合与实数集合建立了一一对应关系,因此三角函数可以看成是以实数为自变量的函数,即
实数 角(其弧度数等于该实数) 三角函数值(实数)
(4)应注意,对于某些实数,、、、可能不存在.
2.单位圆与三角函数线
(1)圆心在原点,半径为单位长的圆叫单位圆.在平面直角坐标系中引进正弦线、余弦线和正切线以后,可以用有向线段的长表示这几个三角函数值,这在以后画三角函数的图象时会用到.正弦线、余弦线和正切线都是三角函数线.
(2)由三角函数线的作法可以知道,对任何角,正弦线、余弦线都可以作出,因此正弦函数、余弦函数的定义域是,对终边在轴上的角,正切线不存在,因此正切函数的定义域是.
3.三角函数在各个象限的符号
必须熟悉每个三角函数在各象限的符号:
, , ,
还要熟悉每个象限各个三角函数的符号.第Ⅰ象限:全正;第Ⅱ象限:仅,为正,其余为负;第Ⅲ象限:仅,初中常用三角函数公式为正,其余为负;第Ⅳ象限:仅,为正,其余为负.
4.终边相同角的三角函数值
公式一:,
,
.
也称为诱导公式一,利用公式一可以把任意角的三角函数化为到角的三角函数.
二、典型例题分析
例1 已知角的终边上有一点,求的各三角函数值.
解 由已知,,.
∵,∴.
∴,,,
,,.
例2 已知角的终边经过点,求的值.
分析 因的符号不确定,所以要对字母进行讨论.当,点在第四象限,当,点在第二象限.
解 若,,,点在第四象限.
.
,.
∴.
若,,,点在第二象限.
.
,.
∴.
例3 若,利用三角函数线证明:,且.
证明 在单位圆中作出角及角的正弦线,余弦线和正切线.
在中,
∵,,
∴,∴,即.
在中,
∵,,
∴,,即.
例4 若,利用三角函数线证明:
(1);
(2).
证明 (1)如图,在平面直角坐标系中作出角,角的正弦
线和余弦线.
由,为直角三角形,且,
,.
在中,
,∴.
(2)如图,,分别为角的正弦线和正切线.连结.
由,显然有.
,
,
,
∴. .
例5 已知,,判断的符号.
分析 首先应判断角所在象限,然后再确定角所在象限及的符号.
解 ∵,,
∴是第二象限角,.
∴.
当,,
是第一象限角,.
当,,
是第三象限角,.
∴必为正数.
例6 求函数的定义域.
解 由已知
由①,角的终边在轴上,或第一象限,或第四象限,或在轴的非负半轴上.
由②,,角的终边在第二象限,或第四象限,或在轴上.
∴角的终边在第四象限或轴的非负半轴上.
∴函数的定义域为.
例7 求值:
(1);
(2).
解 (1)
.
(2)
.
巩固练习
一、选择题
1.已知角是第四象限角,则下列各式中一定为正的是( )
A. B.
C. D.
2.若点在角的终边上,则下列函数中不存在的是( )
A. B.
C. D.
3.下列四个命题:①若,则是第二象限角或第三象限角;②且
是为第三象限角的充要条件;③若,则角和角的终边相
同;④若,则.其中真命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、解答题
1.求值:
(1);
(2).
.
2.已知,且,判断点在第几象限.
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