内容正文:
第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函数
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核心素养
考情聚焦
1.了解任意角的概念和弧度制的概念,体会引入弧度制的必要性.
2.能进行弧度与角度的互化.
3.借助单位圆理解三角函数(正弦、余弦、正切)的定义
1.角的集合表示及象限角的判定,达成数学抽象素养.
2.扇形的弧长及面积公式,发展数学抽象和数学运算素养.
3.三角函数的定义,提升数学抽象和数学运算素养.
4.三角函数线、三角函数值的符号,提升直观想象素养
对于角的概念与分类、弧度制及任意角的三角函数定义单独命题的概率很小,多与其他知识相结合,如三角恒等变换、同角三角函数基本关系式及诱导公式等综合命题,题型一般为选择题、填空题形式,属于中低档题目,考查学生的基本运算能力及等价转化能力
[要点梳理]
1.角的概念的推广
(1)定义:角可以看成平面内的一条射线绕着 端点 从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.
(2)分类
(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度制的定义和公式
(1)定义:把长度等于 半径长 的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.
(2)公式
角α的弧度数公式
|α|=(弧长用l表示)
角度与弧度的换算
①1°=rad;
②1 rad=°
弧长公式
弧长l=|α|r
扇形面积公式
S=lr=|α|r2
3.任意角的三角函数
三角函数
正弦
余弦
正切
定义
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么
y叫做α的正弦,记作sin α
x叫做α的余弦,记作cos α
叫做α的正切,记作tan α
各象限符号
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
口决
一全正、二正弦、三正切、四余弦
三角
函数线
有向线段MP为正弦线
有向线段OM为余弦线
有向线段AT为正切线
1.象限角与轴线角
(1)象限角
(2)轴线角
2.若α∈,则tan α>α>sin α.
3.若α分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限角,则所在象限如图
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)小于90°的角是锐角.( )
(2)锐角是第一象限角,反之亦然.( )
(3)三角形的内角必是第一、第二象限角.( )
(4)不相等的角终边一定不相同.( )
(5)α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
◆[教材改编]
1.(必修4P12例2改编)已知角α的终边过点P(8m,3),且cos α=-,则m的值为( )
A.- B.
C.- D.
解析:A [由题意得m<0且=-,解得m=-.]
2.(必修4P4例1改编)在-720°~0°范围内,所有与角α=45°终边相同的角β构成的集合为 ________ .
解析:所有与角α终边相同的角可表示为:β=45°+k×360°(k∈Z),则令-720°≤45°+k×360°<0°(k∈Z),得-765°≤k×360°<-45°(k∈Z).
解得k=-2或k=-1,∴β=-675°或β=-315°.
答案:{-675°,-315°}
◆[小题纠偏]
1.下列与的终边相同的角的表达式中正确的是( )
A.2kπ+45°(k∈Z)
B.k·360°+π(k∈Z)
C.k·360°-315°(k∈Z)
D.kπ+(k∈Z)
解析:C [与的终边相同的角可以写成2kπ+(k∈Z),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有C正确.]
2.若sin αtan α<0,且<0,则角α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
解析:C [由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号,从而α为第二或第三象限角.
由<0可知cos α,tan α异号,从而α为第三或第四象限角.综上可知,α为第三象限角.]
3.已知扇形的圆心角为60°,其弧长为2π,则此扇形的面积为 ________ .
解析:设此扇形的半径为r,由题意得r=2π,所以r=6,
所以此扇形的面积为×2π×6=6π.
答案:6π
考点一 角的集合表示及象限角的判定(师生共研)
[典例] (1)若角θ的终边与角的终边相同,则在[0,2 π)内终边与角的终边相同的角为 ________ .
(2)如果α是第三象限的角,则角-α的终边所在位置是 ________ ,角2α的终边所在位置是 ________ .
(3)终边在直线y=x上,且在[-2