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三角函数的引入和定义

三角函数第一部分1、角的概念的推广:平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所的图形。

按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,一条射线没有作任何旋转时,称它形成一个零角。

射线的起始位置称为始边,终止位置称为终边。

2、象限角的概念:在直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角。

如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限。

3. 终边相同的角的表示:(1)α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在射线上)⇔2()k k αθπ=+∈Z ,注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.如与角1825-的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___,合___弧度。

(2)α终边与θ终边共线(α的终边在θ终边所在直线上) ⇔()k k αθπ=+∈Z . (3)α终边与θ终边关于x 轴对称⇔2()k k αθπ=-+∈Z . (4)α终边与θ终边关于y 轴对称⇔2()k k απθπ=-+∈Z . (5)α终边与θ终边关于原点对称⇔2()k k απθπ=++∈Z .(6)α终边在x 轴上的角可表示为:,k k Z απ=∈;α终边在y 轴上的角可表示为:,2k k Z παπ=+∈;α终边在坐标轴上的角可表示为:,2k k Z πα=∈. 4、α与2α的终边关系:由“两等分各象限、一二三四”确定.如若α是第二象限角,则2α是第_____象限角,2α是第 象限角。

5.弧长公式:||l R α=,扇形面积公式:211||22S lR R α==,1弧度(1rad)57.3≈. 如已知扇形AOB 的周长是6cm ,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积。

(答:22cm )练习:1.下列角中终边与330°相同的角是( ) Α.30° B.-30° C.630° D.-630° 2.下列命题正确的是( )Α.终边相同的角一定相等。

B.第一象限的角都是锐角。

C.锐角都是第一象限的角。

D.小于︒90的角都是锐角。

3.若α是第四象限角,则180°+α一定是( )Α.第一象限角 B. 第二象限角 C.第三象限角 D. 第四象限角 4.若α角的终边落在第三或第四象限,则2α的终边落在( ) A .第一或第三象限 B .第二或第四象限C .第一或第四象限D .第三或第四象限5.一个半径为R 的扇形,它的周长为4R ,则这个扇形所含弓形的面积为( )A.2112sin 222R ⎛⎫- ⎪⎝⎭B.21sin 22RC.212RD.221sin 22R R -6.若三角形的三个内角的比等于2:3:7,则各内角的弧度数分别为 . 7.若角α的终边为第二象限的角平分线,则α的集合为______________________. 8.已知α是第二象限角,且,4|2|≤+α则α的范围是 .9、(2010江苏泰州,12,3分)已知扇形的圆心角为120°,半径为15cm ,则扇形的弧长为 cm (结果保留π).10、(2010年眉山市)17.已知圆锥的底面半径为4cm ,高为3cm ,则这个圆锥的侧面积为__________cm 2.11、用弧度制分别表示第一、二、三、四象限角。

12. 在0与360范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判断它们是第几象限角? (1)120- (2)640 (3)95012'-13.写出角的终边在下图中阴影区域内角的集合(这括边界)(1) (2) (3)14、(2010珠海)15.如图,⊙O 的半径等于1,弦AB 和半径OC 互相平分于点M.求扇形OACB 的面积(结果保留π) 解:∵弦AB 和半径OC 互相平分 ∴OC ⊥AB OM=MC=21OC=21OA 在Rt △OAM 中,sinA=21=OA OM ∴∠A=30°又∵OA=OB ∴∠B=∠A=30° ∴∠AOB=120° ∴S 扇形=33601120ππ=⋅⋅6、任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (,)x y 是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是0r =>,那么sin ,cos y x r r αα==,()tan ,0yx x α=≠,cot x yα=(0)y ≠。

三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关。

1、已知角α的终边经过点P(5,-12),则ααcos sin +的值为__。

(答:713-);2. sin2cos3tan4的值 (A)大于0 (B)小于0 (C)等于0 (D)不确定3、若θθθ则角且,02sin ,0cos <>的终边所在象限是 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.y =tan|tan ||cos |cos sin |sin |x x x x x ++的值域是 ( )A .{1,-1}B . {-1,1,3}C . {-1,3}D .{1,3}7.三角函数线的特征是:正弦线MP “站在x 轴上(起点在x 轴上)”、余弦线OM “躺在x 轴上(起点是原点)”、正切线AT “站在点(1,0)A 处(起点是A )”.三角函数线的重要应用是比较三角函数值的大小和解三角不等式。

如(1)已知f(x)=f(x)的定义域。

(2)若08πθ-<<,则sin ,cos ,tan θθθ的大小关系为_____(答:tan sin cos θθθ<<);(3)若α为锐角,则,sin ,tan ααα的大小关系为_______(答:sin tan ααα<<);练习:1.已知角θ的终边上有一点P (-4a ,3a )(a ≠0),则2sin θ+cos θ的值是 ( )yTA xα BSO M P(A) (B) - (C) 或 - (D) 不确定2.设A 是第三象限角,且|sin|= -sin,则是( )(A) 第一象限角 (B) 第二象限角 (C) 第三象限角 (D) 第四象限角 3.在△ABC 中,若cos A cos B cos C <0,则△ABC 是 ( )(A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)锐角或钝角三角形4.已知|cos θ|=cos θ, |tan θ|= -tan θ,则的终边在( )(A)第二、四象限 (B)第一、三象限 (C)第一、三象限或x 轴上 (D)第二、四象限或x 轴上5.、、的大小关系为 ( ) A . B . C . D . 6.若是第一象限角,则中能确定为正值的有( ) A .0个B .1个C .2个D .2个以上7.若角α终边上有一点P (-3,0),则下列函数值不正确的是 ( )A .sin α=0B .cos α=-1C .tan α=0D .cot α=08. 若sin θ·cos θ>0, 则θ是第 象限的角;9. 同角三角函数1.同角三角函数的基本关系式包括:平方关系式:sin 2α+cos 2α=1;商数关系式:tan α=sin αcos α.2.商数关系tan α=sin αcos α成立的角α的范围是{α|α≠k π+π2,k∈Z}.知识要点一:公式的推导 (1).设P(x ,y)是角α的终边与单位圆的交点,由三角函数的定义:x =cos α,y =sin α,y x=tan α,及单位圆上的点到原点的距离为1,可知x 2+y 2=1,即cos 2α+252525252A 2A2A 2θ1sin 1cos 1tan 1tan 1cos 1sin >>1cos 1tan 1sin >>1cos 1sin 1tan >>1sin 1cos 1tan >>αααααα2cos ,2tan,2cos,2sin ,2sinsin 2α=1,且y x =sin αcos α=tan α.(2).由任意角的三角函数的定义也可求得. 设P(x ,y)为角α终边上的任一点,|OP|=r.则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx.易知sin 2α+cos 2α=x 2+y 2r 2=1,tan α=y x =sin αcos α.知识要点二:公式应用时注意的问题 (1).公式成立的条件sin 2α+cos 2α=1对一切α∈R 均成立,tan α=sin αcos α仅在α≠k π+π2(k∈Z)时成立.(2).同角三角函数的基本关系式揭示了“同角不同名”的三角函数的运算规律,它的精髓在“同角”二字上,如sin 22α+cos 22α=1,sin 8αcos 8α=tan 8α等都成立,理由是式子中的角为“同角”.[例题讲解]题型一:直接用公式求值1、已知cos α=-35,求sin α,tan α的值.答案: 当α为第二象限角时,sin α=45,tan α=-43. 当α为第三象限角时,sin α=-45,tanα=43.2、若α是第四象限的角,tan α=-512,则sin α等于( )A.15 B .-15 C.315 D .-5133、已知0<α<π,sin α+cos α=15,求tan α的值.答案:-43.题型二:巧妙求值(注意如下2种求值题型) 1、已知tan α=3,求下列各式的值.(1)3cos α-sin α3cos α+sin α;答案:(1) 3-33+3(2)2sin 2α-3sin αcos α. 答案: (2) 910.2、已知-π2<x<0,sin x +cos x =15.求sin x -cos x 的值.答案:-75.题型三:化简问题1、计算1-2sin40°·cos40°sin40°-1-sin 240°=________.1、若tan θ=2,则sin θ1+sin θ-sin θ1-sin θ的值为________.3、化简:1cos α1+tan 2α+1+sin α1-sin α-1-sin α1+sin α.答案: ⎩⎪⎨⎪⎧1+2tan α(α为第一或第四象限角),-1-2tan α(α为第二或第三象限角).题型四:证明题1、1-2sin θcos θcos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2θ1+2sin θcos θ.2、cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α.题型五:三角函数与三角形的结合1、若sin A =45,且A 是三角形的一个内角,求5sin A +815cos A -7的值.答案: 6或-34.2、已知在△ABC 中,sin A +cos A =15.(1)求sin Acos A ;(2)判断△ABC 是锐角三角形,还是钝角三角形?答案:(1)-1225.(2)钝角三角形.【练习】1.若sin α=45,且α是第二象限角,则tan α的值等于( )A .-43 B.34 C .±34 D .±432.化简1-sin 2160°的结果是( ) A .cos160° B .-cos160° C .±cos160° D .±|cos160°|3.若tan α=2,则2sin α-cos αsin α+2cos α的值为( )A .0 B.34 C .1 D.544.若cos α=-817,则sin α=________,tan α=________.5.若α为第三象限角,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( ) A .3 B .-3 C .1 D .-16.A 为三角形ABC 的一个内角,若sin A +cos A =1/2,则这个三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .等腰直角三角形 D .等腰三角形7.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A .-43 B.54 C.-34 D.458.(tan x +cot x )cos 2x =( )A .tan xB .sin xC .cos xD .cot x9.使 1-cos α1+cos α=cos α-1sin α成立的α的范围是( )A .{x |2k π-π<α<2k π,k ∈Z }B .{x |2k π-π≤α≤2k π,k ∈Z }C .{x |2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z }D .只能是第三或第四象限的角10.已知tan α=-3,则1-sin αcos α2sin αcos α+cos 2α=________.11.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α1-sin 2α+1-cos 2αcos α的值为________.12.求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ·(1+1tan θ)=1sin θ+1cos θ.10.三角函数诱导公式(2kπα+)的本质是:奇变偶不变(对k 而言,指k 取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:(1)负角变正角,再写成2k π+α,02απ≤<;(2)转化为锐角三角函数。

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