内容正文:
第五章 三角函数
5.2 三角函数的概念
5.2.1 三角函数的概念
课程标准 核心素养
借助单位圆理解三角函数(正弦、余弦、正切)的定义. 通过对三角函数概念的学习,提升“直观想象”、“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
栏目索引
课前自主预习
课堂互动探究
随堂本课小结
课前自主预习
知识点 三角函数的定义
纵坐标y
横坐标x
[微体验]
1.若α的终边与x轴负半轴重合,则sin α=_________,cos α=__________,tan α=__________.
解析 当α的终边与x轴负半轴重合时,角α的终边与单位圆的交点坐标为(-1,0),故sin α=0,cos α=-1,tan α=0.
答案 0 -1 0
课堂互动探究
探究一 已知角的终边上一点求三角函数值
探究二 已知角α终边所在直线求三角函数值
[跟踪训练2] 已知角α的终边在直线y=x上,求sin α+cos α的值.
探究三 含参数的三角函数定义问题
[方法总结]
当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.
1.任意角的三角函数定义
三角函数也是函数,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;三角函数值只与角α的大小有关,即由角α的终边位置决定.
2.本节课的易错点是已知α的终边所在的直线求α的三角函数值时,易忽视对α所在象限的讨论,造成漏解而发生解题错误.
随堂本课小结
本课结束
1.设α是一个任意角,α∈R,它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y).
(1)把点P的______________叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=sin α;
(2)把点P的______________叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=cos α;
(3)把点P的纵坐标与横坐标的比值________叫做α的正切,记作tan α,即eq \f(y,x)=tan α(x≠0).它是以角为自变量,以单位圆上点的纵坐标与横坐标的比值为函数值的函数,称为正切函数.
eq \f(y,x)
2.将正弦函数、余弦函数、正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:
正弦函数y=sin x,x∈R;
余弦函数y=cos x,x∈R;
正弦函数y=tan x,x≠eq \f(π,2)+kπ(k∈Z).
3.一般地,设α是一个任意角,在它的终边上任取一点P(x,y)(不与原点重合),点P到原点的距离是r,则由相似三角形性质知:sin α=eq \f(y,r),cos α=eq \f(x,r),tan α=eq \f(y,x).
2.已知角α的终边经过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),-\f(1,2))),则sin α=______,cos α=________,tan α=________.
解析 因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2)))2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)))2=1,所以点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),-\f(1,2)))在单位圆上,由三角函数的定义知sin α=-eq \f(1,2),cos α=-eq \f(\r(3),2),tan α=eq \f(\r(3),3).
答案 -eq \f(1,2) -eq \f(\r(3),2) eq \f(\r(3),3)
例1 (1)在平面直角坐标系中,角α的终边与单位圆交于点A,点A的纵坐标为eq \f(3,5),则tan α=________.
(2)若角α的终边经过点P(5,-12),则sin α=________,cos α=________,tan α=________.
解析 (1)由题意,设点A的坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x,\f(3,5))),所以x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5)))2=1,解得x=eq \f(4,5)或-eq \f(4,5).
当x=eq \f(4,5)时,角α在第一象限,tan α=eq \f(\f(3,5),\f(4,5))=eq \f(3,4);
当x=-eq \f(4,5)时,角α在第二象限,tan α=eq \f(\f(3,5),-\f(4,5))=-eq \f(3,4).
(2)∵x=5,y=-12,∴r=eq \r(52+(-12)2)=13,
则sin α=eq \f(y,r)=-eq \f(12,13),cos α=eq \f(x,r)=eq \f(5,13),tan α=eq \f(y,x)=-eq