5.2.1 三角函数的概念
1.借助单位圆理解任意角三角函数的定义;
2.根据定义认识函数值的符号。
理解诱导公式一;
3.能初步运用定义分析和解决与三角函数值有关的一些简单问题。
1.教学重点:任意角的三角函数(正弦函数、余弦函数、正切函数)的定义;
2.教学难点:任意角的三角函数概念的建构过程,解决与三角函数值有关的一些简单问题。
一、设角,
是一个任意角,R ∈αα它的终边与单位圆交于点),(P y x 。
那么(1) 的正弦函数。
叫做α记作 ,;sin α=y 即
(2) 的余弦函数。
叫做α记作 ,;cos α=x 即
(3) 的正切。
叫做α记作 ;tan α=x y 即 )0(tan ≠=x x
y α是 以角为自变量,以单位圆上点的纵坐标与横坐标的比值为函数值的函数,称为 (tangent function)。
二、三角函数的定义域。
三角函数 定义域
αsin =y
αcos =y
αtan =y 三、诱导公式
=+)2sin(παk ;=+)2(cos παk ;
=+)2(tan παk 。
Z k ∈
一、探索新知
探究一.角α的始边在x 轴非负半轴,终边与单位圆交于点P 。
当πα=时,点P 的坐标是什么?当
322ππα或= 时,点P 的坐标又是什么?它们唯一确定吗?
探究二 :一般地,任意给定一个角α,它的终边OP 与单位圆交点P 的坐标能唯一确定吗?
1.任意角的三角函数定义
设角,
是一个任意角,R ∈αα它的终边与单位圆交于点),(P y x 。
那么(1) 的正弦函数。
叫做α记作 ,;sin α=y 即
(2) 的余弦函数。
叫做α记作 ,;cos α=x 即 (3) 的正切。
叫做α记作
;tan α=x
y 即 )0(tan ≠=x x
y α是 以角为自变量,以单位圆上点的纵坐标与横坐标的比值为函数值的函数,称为 (tangent function)。
正弦函数,余弦函数,正切函数都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们将他们称为三角函数.
通常将它们记为:正弦函数 R x x y ∈=,sin
余弦函数 R x x y ∈=,cos
正切函数 )(2,tan Z k k x x y ∈+≠=ππ
探究三:在初中我们学了锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变量。
以比值为函数值的函数,设)2
,0(π
∈x ,把按锐角三角函数定义求得的锐角x 的正弦记为1z ,并把按本节三角函数定义求得的 x 的正弦记为1y 。
1z 与1y 相等吗?对于余弦、正切也有相同的结论吗?
例1. 求
35π的正弦、余弦和正切值.
变式:把角
35π改为67π呢?
例2.设α是一个任意角,它的终边上任意一点P (不与原点O 重合)的坐标为(x,y ),点P 与原点的距离为r 。
求证:.tan ,cos ,sin x y r x r y ===
ααα
探究四.1. 三角函数 定义域
αsin =y R
αcos =y
R αtan =y ⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠)(2Z k k ππαα
例3.求证:角θ为第三象限角的充要条件是⎩
⎨⎧><0tan 0sin θθ.
思考:如果两个角的终边相同,那么这两个角的同一三角函数值有何关系?
终边相同的角的同一三角函数值相等(公式一)
=+)2sin(παk ;=+)2(cos παk ;
=+)2(tan παk 。
Z k ∈
作用:利用公式一,可以把求任意角的三角函数值,转化为
求)360~0(2~0︒
︒或π角的三角函数值 .
例4 确定下列三角函数值的符号: .3tan )4();672tan()3();4
sin()2(;250cos 1ππ
︒︒--)(
例5 求下列三角函数值: ).611tan()3(;49cos 2);001.0(011480sin 1ππ-'︒
)(精确到)(
1.sin(-315°)的值是()
A.-
2
2B.-
1
2 C.
2
2 D.
1
2
2.已知角α终边过点P(1,-1),则tan α的值为()
A.1B.-1
C.
2
2D.-
2
2
3.在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于x轴对称,若sin
α=1
5,则sin β=________.
4.求值:(1)sin 180°+cos 90°+tan 0°.
(2)cos 25π
3+tan⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
-
15π
4.
这节课你的收获是什么?
探究一、当6π
α=时,点P 的坐标为),(2123。
当2
πα=时,点P 的坐标为),(10。
当3
2πα=时,点P 的坐标为)(23,21-。
探究二、点P 的横、纵坐标都能唯一确定。
探究三、都相等
例1.解析见教材 变式:,2
167sin -=π2367cos -=π 3367tan =π 例2.解析见教材
探究四1.根据三角函数的定义,确定三角函数的定义域。
三角函数 定义域
αsin =y R
αcos =y
R αtan =y ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠)(2Z k k ππαα 2.确定三角函数值在各象限的符号。
例3.例4 例5,解析见教材
达标检测
1.【答案】C
【解析】sin(-315°)=sin(-360°+45°)=sin 45°=22
2.【答案】B
【解析】由三角函数定义知tan α=-11=-1.
3.【答案】-15
则角β的终边与单位圆相交于点Q (x ,-y ),
由题意知y =sin α=15,所以sin β=-y =-15.
4.【解析】 (1)sin 180°+cos 90°+tan 0°=0+0+0=0.
(2)cos 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫
-15π4
=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4
=cos π3+tan π4=12+1=32.。