新教材高中数学人教B版必修第三册 7.2.2 单位圆与三角函数线(课件:42张PPT+作业)

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名称 新教材高中数学人教B版必修第三册 7.2.2 单位圆与三角函数线(课件:42张PPT+作业)
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-01-16 10:44:44

文档简介


A级:“四基”巩固训练
一、选择题
1.下列命题中为真命题的是(  )
A.三角形的内角必是第一象限的角或第二象限的角
B.角α的终边在x轴上时,角α的正弦线、正切线分别变成一个点
C.终边在第二象限的角是钝角
D.终边相同的角必然相等
答案 B
解析 当三角形的角为90°时,不是象限角,∴A不正确,B正确;终边在第二象限的角的范围是+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,∴C不正确;终边相同的角不一定相等,它们相差2π的整数倍,∴D不正确.∴选B.
2.有三个命题:
①与的正弦线相等;②与的正切线相等;③与的余弦线相等.
其中真命题的个数为(  )
A.1 B.2
C.3 D.0
答案 B
解析 ①②正确,③错误.
3.若0≤θ<2π,且不等式cosθA. B.
C. D.
答案 B
解析 由三角函数线知,在[0,2π)内使cosθ4.依据三角函数线,作出如下四个判断:①sin=sin;②cos=cos;③tan>tan;④sin>sin,其中判断正确的个数是(  )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案 C
解析 利用单位圆中的三角函数线,可知sin=-sin,cos=cos,tansin.故②④正确.
5.如果<α<,那么下列不等式成立的是(  )
A.sinαC.cosα答案 C
解析 如图所示,在单位圆中分别作出α的正弦线、余弦线、正切线,很容易地观察出||<||<||,又<α<,所以cosα=||,sinα=||,tanα=||,所以cosα 6.已知sinα>sinβ,那么下列命题成立的是(  )
A.若α,β是第一象限角,则cosα>cosβ
B.若α,β是第二象限角,则tanα>tanβ
C.若α,β是第三象限角,则cosα>cosβ
D.若α,β是第四象限角,则tanα>tanβ
答案 D
解析 由图(1)可知cosαtanβ.
二、填空题
7.sin,cos,tan从小到大的顺序是________.
答案 cos解析 由图可知cos<0,
tan>0,sin>0,
∵当0<α<时,sinα∴cos8.下列结论:
①α一定时,单位圆中的正弦线一定;
②单位圆中,有相同正弦线的角相等;
③α和α+π有相同的正切线;
④具有相同正切线的两个角终边在同一条直线上.
其中正确结论的序号是________.
答案 ①④
解析 由三角函数线定义,显然①④正确,若正弦线相等,则两角可相差2π的整数倍,和都不存在正切线,故②③不正确.
三、解答题
9.比较下列各组数的大小:
(1)sin1和sin;(2)cos和cos;
(3)tan和tan;(4)sin和tan.
解 (1)sin1sin1=||<||=sin.
(2)cos>cos.如图2所示,cos=-||>-||=cos.
(3)tan(4)sin10.利用三角函数线,求满足下列条件的角α的集合.
(1)sinα<-;(2)cosα≥.
解 (1)如图①所示,过点作x轴的平行线,交单位圆于点P和P′,
则sin∠xOP=sin∠xOP′=-.
∴∠xOP=,∠xOP′=.
∴满足条件的所有角α的集合是
.
(2)如图②所示,过点作x轴的垂线与单位圆交于点P,P′,则cos∠xOP=cos∠xOP′=.
∴∠xOP=,∠xOP′=-.
∴满足条件的所有角α的集合是
.
B级:“四能”提升训练
1.若θ∈[0,2π),则使tanθ≤1成立的角θ的取值范围是________.
答案 ∪∪
解析 由0≤θ<2π且tanθ≤1,利用三角函数线可得θ的取值范围是∪∪.
2.求y=lg (2sin2x+)-的定义域.
解 由题意,得即
对sin2x>-可结合图(1)得-+2kπ<2x<
(1)
+2kπ(k∈Z),所以-+kπ课件21张PPT。课后课时精练7.2.2 单位圆与三角函数线
(教师独具内容)
课程标准:1.理解三角函数的正弦线、余弦线、正切线的定义.2.能作出角的三角函数线,并利用三角函数线观察三角函数的相关信息.
教学重点:利用三角函数线观察三角函数的相关信息,体会数与形的结合.
教学难点:三角函数线的运用.
【知识导学】
知识点一 单位圆
(1)一般地,在平面直角坐标系中,坐标满足x2+y2=1的点组成的集合称为单位圆.
(2)角α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的横坐标和纵坐标.
知识点二 三角函数线
如图,设单位圆的圆心在原点,角α的顶点在圆心O,始边与x轴的正半轴重合,终边与单位圆相交于点P,点P在x轴上的正射影为M,点P在y轴上的正射影为N,过A(1,0)作单位圆的切线交α的终边OP或其反向延长线于点T,则
(1)把向量,,分别叫做α的余弦线、正弦线、正切线,正弦线、余弦线和正切线都称为三角函数线.
(2)其中|cosα|=||,|sinα|=||,|tanα|=||,其大小分别等于该坐标系下相应线段的长度,其正负是这样规定的:从起点到终点的方向与坐标轴的正方向相同时为正,相反时为负,即的方向与x轴的正方向相同时,表示cosα是正数,且cosα=||,的方向与x轴的正方向相反时,表示cosα是负数,且cosα=-||;的方向与y轴的正方向相同时,表示sinα是正数,且sinα=||,的方向与y轴的正方向相反时,表示sinα是负数;且sinα=-||;的方向与y轴的正方向相同时,表示tanα是正数,且tanα=||,的方向与y轴的正方向相反时,表示tanα是负数,且tanα=-||.
【新知拓展】
1.单位圆中的“单位”
半径为1的圆是单位圆,这里的1不是1 cm,不是1 m,而是指1个单位长度,即作图时,规定的1的单位的长度.
2.对三角函数线的几点说明
(1)三角函数线是三角函数的图形表示.
(2)在三角函数线中,点M,N,P,A,T都是确定的,一般不可随意调换.
P——角的终边与单位圆的交点,
M——点P在x轴上的正射影,
N——点P在y轴上的正射影,
A——单位圆与x轴正半轴的交点,坐标(1,0),
T——过A的垂线与角的终边(或其延长线)的交点.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)三角函数线的长度等于三角函数值.(  )
(2)三角函数线的方向表示三角函数值的正负.(  )
(3)对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线.(  )
答案 (1)× (2)√ (3)×
2.做一做
(1) 如图,在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是(  )
A.正弦线,正切线
B.正弦线,正切线
C.正弦线,正切线
D.正弦线,正切线
(2)如果MP,OM分别是角α=的正弦线和余弦线的数量,则下列结论正确的是(  )
A.MPOM>0
C.OMMP>0
(3)已知α(0<α<2π)的正弦线和余弦线长度相等,且符号相同,那么α的值为(  )
A.或 B.或
C.或 D.或
答案 (1)C (2)D (3)C
题型一 画出角的三角函数线
例1 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边.
(1)sinα=;
(2)cosα=-;
(3)tanα=2.
[解] (1)作直线y=交单位圆于P,Q两点,则OP与OQ为角α的终边,如图①.
(2)作直线x=-交单位圆于M,N两点,则OM与ON为角α的终边,如图②.
(3)在直线x=1上截取AT=2,其中A的坐标为(1,0).设直线OT与单位圆交于C,D两点,则OC与OD为角α的终边,如图③.
金版点睛
1.作三角函数线的四个步骤
(1)确定角的始边,单位圆与x轴交点A(1,0).
(2)确定角的终边与单位圆的交点P.
(3)过P分别作x轴,y轴的垂线,垂足为M,N,过A作x轴的垂线,与角的终边(或其反向延长线)交于T(T′).
(4)得正弦线,余弦线,正切线(或).
2.单位圆中求作角的终边的方法
应用三角函数线可以求作满足形如f(α)=m的三角函数的角的终边,具体作法是先作出直线y=m或x=m与单位圆的交点,再将原点与交点连接所得射线即为所求角的终边.
 作出的正弦线、余弦线和正切线.
解 在直角坐标系中作以坐标原点为圆心的单位圆,如图所示,以x轴的正半轴为始边作的终边,与单位圆交于点P,作PM⊥x轴于点M,作PN⊥y轴于点N,由单位圆与x轴正方向的交点A作x轴的垂线与的终边的反向延长线交于点T,则,,分别为的正弦线、余弦线、正切线.
题型二 利用三角函数线比较大小
例2 利用三角函数线比较下列各组数的大小:
(1)sin与sin;
(2)cos与cos;
(3)tan与tan.
[解] 如图,在单位圆中,的终边为OP1,的终边为OP2,过P1,P2分别作x轴的垂线,垂足为M1,M2,延长P1O,P2O交经过A(1,0)的单位圆的切线于T1,T2.
(1)sin=||,sin=||,
∵||>||,∴sin>sin.
(2)cos=-||,cos=-||,
∵-||>-||,∴cos>cos.
(3)tan=-||,tan=-||,
∵-||<-||,∴tan金版点睛
三角函数线是一个角的三角函数值的体现,从三角函数线的方向可以看出三角函数值的正负,三角函数线的长度是三角函数值的绝对值,因此,对于同名三角函数值的大小比较,利用三角函数线求解比较直观、形象.
(1)sinα与sinβ:作出以坐标原点为圆心的单位圆,分别作出角α,β的终边与单位圆的交点P1,P2,然后比较P1,P2两点纵坐标的大小即可得sinα与sinβ的大小.
(2)cosα与cosβ:作出以坐标原点为圆心的单位圆,分别作出角α,β的终边与单位圆的交点P1,P2,然后比较P1,P2两点横坐标的大小即可得cosα与cosβ的大小.
(3)tanα与tanβ:作出以坐标原点为圆心的单位圆,分别作出角α,β的终边,过点(1,0)作垂线,设与角α,β的终边所在直线分别交于点T1,T2,然后比较T1,T2两点的纵坐标的大小即可得tanα与tanβ的大小.
 若θ∈,则下列各式错误的是(  )
A.sinθ+cosθ<0 B.sinθ-cosθ>0
C.|sinθ|<|cosθ| D.sinθ+cosθ>0
答案 D
解析 因为θ∈,作出角的正弦线和余弦线如图所示,所以sinθ>0,cosθ<0,且|sinθ|<|cosθ|,
所以sinθ+cosθ<0,sinθ-cosθ>0.
题型三 利用三角函数线证明不等式
例3 已知α为锐角,求证:1[证明] 如图,设角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),
过点P作PQ⊥Ox,PR⊥Oy,Q,R为垂足,连接PA,PB,
∵y=sinα,x=cosα,
在△OPQ中,||+||>||,
∴sinα+cosα>1.
∵S△OPA=||·||=y=sinα,
S△POB=||·||=x=cosα,
S扇形OAB=×π×12=,
又四边形OAPB被扇形所覆盖,
∴S△OPA+S△POB∴sinα+cosα<,即sinα+cosα<.
∴1金版点睛
利用三角函数线证明不等式的策略
一般先根据条件作出三角函数线,在进一步证明不等式的过程中往往需要借助于三角形和扇形的面积,按题意适当放大或缩小证明结论.
 已知α∈,求证:sinα<α证明 在单位圆中设∠AOP=α,则的长度为α,角α的正弦线为,正切线为,
∵△OPA面积<扇形OPA面积<△OAT面积,
∴||·||<||·α<||·||,
即||<α<||,∴sinα<α1.关于三角函数线,下列说法正确的是(  )
A.对任何角都能作出正弦线、余弦线和正切线
B.有的角正弦线、余弦线和正切线都不存在
C.任何角的正弦线、正切线总是存在,但余弦线不一定存在
D.任何角的正弦线、余弦线总是存在,但是正切线不一定存在
答案 D
解析 正弦函数和余弦函数的定义域是R,所以任何角的正弦线、余弦线总是存在,正切函数的定义域不是R,所以任何角的正切线不一定存在.
2.已知角α的正弦线的长度为1,则角α的终边在(  )
A.x轴上 B.y轴上
C.x轴的正半轴上 D.y轴的正半轴上
答案 B
解析 若正弦线长度为1,则sinα=±1,所以角α终边为y轴上.
3.在[0,2π]上满足sinx≥的x的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 利用单位圆和三角函数线解不等式.如图所示,∠P2OM2=,∠P1OM1=,||=||=,则图中阴影部分为所求,即x∈.
4.角的终边与单位圆的交点的坐标是________.
答案 
解析 cos=,sin=,所以角的终边与单位圆的交点的坐标是.
5.画出α=2的正弦线、余弦线和正切线.
解 如图所示,
=sin2,=cos2,=tan2.
课件42张PPT。7.2.2 单位圆与三角函数线本课结束