三角函数的定义
学习目标 核心素养
1.理解任意角的正弦、余弦、正切的定义。(重点) 2.会根据三角函数的定义来求三角函数在各象限内的符号。(难点) 1.通过任意角的三角函数概念的学习,培养学生的数学抽象及直观想象核心素养。 2.借助角在各象限符号的判断,提升学生的直观想象及数学抽象核心素养。
【学习过程】
一、初试身手
1.已知角α终边经过P,则cos α等于( )。
A. B.
C. D.±
2.若α的终边与y轴重合,则α的六种三角函数中,函数值不存在的是( )。
A.sin α与cos α B.tan α与cot α
C.tan α与sec α D.cot α与csc α
若角α的终边上有一点P(3,4),则sin α+cos α=________。
4.已知cos θ·tan θ<0,那么角θ是________象限角。
二、合作探究
类型一:任意角三角函数的定义及应用
【例1】(1)若sin α=,cos α=-,则在角α终边上的点有( )。
A.(-4,3) B.(3,-4)
C.(4,-3) D.(-3,4)
(2)若α=-,则sin α=________,cos α=________,tan α=________。
(3)已知角α的终边过点P(-3a,4a)(a≠0),则2sin α+cos α=________。
【思路探究】(1)由定义确定终边位置,结合函数值求解。
(2)在单位圆中确定终边与单位圆的交点求解。
(3)分α>0,α<0两种情况分别求解。
类型二:三角函数符号的判断
【例2】判断下列各式的符号。
(1)sin 2 015°cos 2 016°tan 2 017°;
(2)tan 191°-cos 191°;
(3)sin 2cos 3tan 4.
[思路探究]先确定角所在象限,进一步确定各式的符号。
三、学习小结
1.任意角的三角函数
在平面直角坐标系中,设α的终边上任意一点P的坐标是(x,y),它与原点O的距离是r(r=>0)。
三角函数 定义 定义域 名称
sin α R 正弦
cos α R 余弦
tan α 正切
sec α 正割
csc α {α|α≠kπ,k ∈ Z} 余割
cot α {α|α≠kπ,k ∈ Z} 余切
2.三角函数在各象限的符号
四、精炼反馈
1.已知P(1,-5)是α终边上一点,则sin α=( )。
A.1 B.-5
C.- D.
2.sin 1·cos 2·tan 3的值是( )。
A.正数 B.负数
C.0 D.不存在
3.如果sin x=|sin x|,那么角x的取值集合是________。
4.已知角α的终边过点P(5,a),且tan α=-,求sin α+cos α的值。
答案解析
一、初试身手
1.【答案】B
【解析】由三角函数定义可知,角α的终边与单位圆交点的横坐标为角α的余弦值,故cos α=。
2.【答案】C
【解析】由三角函数的定义及其定义域可知,对tan α与sec α中角α的取值范围为,故选C。
3.【答案】
【解析】由三角函数定义知,sin α=,cos α=,
∴sin α+cos α=。
4.【答案】第三或第四。
【解析】∵cos θ·tan θ<0,∴cos θ,tan θ异号;故由象限角知识可知θ在第三或第四象限。
二、合作探究
例1【答案】(1)A
(2)-;;-;
(3)1或-1
【解析】(1)由sin α,cos α的定义知x=-4,y=3,r=5时,满足题意,故选A。
(2)因为角-的终边与单位圆交于点P,
所以sin α=-,cos α=,
tan α=-。
(3)因为r==5|a|,
①若a>0,则r=5a,角α在第二象限。
sin α===,cos α===-,
所以2sin α+cos α=-=1。
②若a<0,则r=-5a,角α在第四象限,
sin α==-,cos α==,
所以2sin α+cos α=-+=-1.
例2【答案】(1)∵2 015°=5×360°+215°,
2 016°=5×360°+216°,2 017°=5×360°+217°,
∴它们都是第三象限角,
∴sin 2 015°<0,cos 2 016°<0,tan 2 017°>0,
∴sin 2 015°cos 2 016°tan 2 017°>0.
(2)∵191°角是第三象限角,
∴tan 191°>0,cos 191°<0,
∴tan 191°-cos 191°>0.
(3)∵<2<π,<3<π,π<4<,
∴2是第二象限角,3是第二象限角,4是第三象限角,
∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0,
∴sin 2cos 3tan 4<0.
四、精炼反馈
1.【答案】C
【解析】∵x=1,y=-5,
∴r=,
∴sin α==-。
2.【答案】A
【解析】∵0<1<,<2<π,<3<π,
∴sin 1>0,cos 2<0,tan 3<0,
∴sin 1·cos 2·tan 3>0.
3.【答案】
【解析】∵sin x=|sin x|,
∴sin x≥0,
∴2kπ≤x≤2kπ+π,k ∈ Z。
4.【答案】根据三角函数的定义,tan α==-,
∴a=-12,
∴P(5,-12),r=13,
∴sin α=-,cos α=,
从而sin α+cos α=-。
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