内容正文:
4.1 任意角的正弦函数、余弦函数的定义
~4.2 单位圆与周期性
原点
单位长
非负半轴
sin α
横坐标u
u=cos α
全体实数
[-1,1]
全体实数
[-1,1]
预习自测
sin x
cos x
非零实数T
任意一个
f(x+T)=f(x)
最小
最小正周期
预习自测
类型1 正弦、余弦函数的定义
名师指津
类型2 三角函数值的符号判断
名师指津
探究点 利用正弦、余弦函数的周期性求值
课堂检测
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学习目标
1.理解任意角的正弦、余弦的定义及其应用.(重点)
2.掌握同角的正弦、余弦函数值间的关系.(重点)
3.理解周期函数的定义.(难点)
基础·初探
教材整理1 正、余弦函数
任意角的正弦、余弦函数的定义
(1)单位圆的定义
在直角坐标系中,以 为圆心,以 为半径的圆,
称为单位圆.
(2)如图所示,设α是任意角,其顶点与原点重合,始边与
x轴 重合,终边与单位圆O交于点P(u,v),
那么:
正弦函数
余弦函数
定义
点P的 定义为角α的正弦函数,记作v=
点P的 定义为角α的余弦函数,记作
纵坐标v
通常
表示法
y=sin x定义域为 ,
值域为
y=cos x定义域为 ,
值域为
在各
象限
的符号
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦函数、余弦函数的自变量都是角.( )
(2)正弦函数、余弦函数的角度通常用弧度制,而不用
角度制.( )
(3)角α确定,则角α的正弦、余弦函数值与点P在终边
上的位置无关.( )
(4)若sin α<0,则α为第三或第四象限角.( )
【解析】 根据三角函数的定义,知(1)正确,(3)正确;
尽管在正弦函数、余弦函数的定义中,角α的值既可以用
角度制,又可以用弧度制来表示,
若用角度制表示时,如30°+sin 30°就无法进行运算,
改用弧度制时,eq \f(π,6)+sineq \f(π,6)就可以运算了,
即自变量的单位与函数值的单位都用十进制数统一了,
因而(2)正确;若sin α<0,α的终边也可能落在y轴的
负半轴上,因而(4)错.
【答案】 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
教材整理2 周期函数
1.终边相同的角的正弦、余弦函数值的关系.
(1)终边相同的角的正弦函数值相等,即
sin(x+k·2π)= (k∈Z).
(2)终边相同的角的余弦函数值相等,即
cos(x+k·2π)= (k∈Z).
2.一般地,对于函数f(x),如果存在 ,对定义
域内的 x值,都有 ,则称f(x)为
周期函数,T称为这个函数的周期.
3.特别地,正弦函数、余弦函数是周期函数,称2kπ(k∈Z,
k≠0)是正弦函数、余弦函数的周期,其中2π是正弦函数、
余弦函数正周期中 的一个,称为 .
2.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)2kπ(k∈Z)是正弦、余弦函数的周期.( )
(2)f(x)=x2满足f(-3+6)=f(-3),故f(x)=x2为周期函数.
( )
(3)对正弦函数f(x)=sin x有feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+\f(π,2)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4))),所以eq \f(π,2)是f(x)的
周期.( )
【解析】 (1)错误.k∈Z且k≠0时,2kπ是正弦、
余弦函数的周期.
(2)错误.因为f(-2+6)≠f(-2).
(3)错误.feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+\f(π,2)))≠f(π)不满足任意性.
【答案】 (1)× (2)× (3)×
例1 已知θ的终边经过点P(a,a),a≠0,求sin θ,
cos θ.
解:当a>0时,r=eq \r(a2+a2)=eq \r(2)a,
得sin θ=eq \f(a,\r(2)a)=eq \f(\r(2),2),cos θ=eq \f(a,\r(2)a)=eq \f(\r(2),2).
当a<0时,r=eq