内容正文:
1.4.1 任意角的正弦函数、余弦函数的定义
在初中我们是如何定义锐角三角函数的?
O
a
b
M
P
c
下面我们在直角坐标系中,利用单位圆来进一步研究锐角 的正弦函数、余弦函数.
能否推广到任意角?
一、锐角的正弦函数和余弦函数
观察下列各图,分别说明角a的正弦是什么?角a的余弦是什么?
sin a=v
cos a=u
任意角的三角函数定义:
如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(u,v),那么:
sinα=v,v叫作α的正弦函数
cosα=u,u叫作α的余弦函数
纵坐标
横坐标
用x,y表示自变量,因变量,则有:
正弦函数:
余弦函数:
问题1:如果知道角终边上一点 ,而这个点不是终边与单位圆的交点,该如何求它的三角函数值呢?
设op=r,根据三角形相似可知,
说明:①三角函数的值与点在终边上的位置无关,
仅与角的大小有关
②上式为计算正、余弦函数值的第二种方式
M'
.
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第二级
第三级
第四级
第五级
例1 已知角α终边上除原点外的一点Q(x,y),求角α的正弦函数值、余弦函数值。
例3 求 的正弦、余弦
解:在直角坐标系中,作
,易知
的终边与单位圆的交点坐标为
所以
思考:若把角 改为 呢?
,
,
﹒
﹒
思考:由三角函数的定义,如何求任意角α的正弦、余弦值?
提示:求任意角α的正弦、余弦值分两步,第一步求出角α的终边与单位圆的交点P,第二步写出点P的坐标,其中纵坐标为正弦值,横坐标为余弦值.
0
1
0
-1
0
1
0
-1
0
1
在直角坐标系的单位圆中,求各个角终边与单位圆的交点坐标,并将各特殊角的正弦函数值、余弦函数值填入下表
观察此表格中的数据,你能发现函数y=sinx和y=cosx的变化有什么特点吗?
12
12
例4 已知角 的终边经过点 ,求角 的正弦、余弦.
解:由已知可得
设角 的终边与单位圆交于 ,
分别过点 、 作 轴的垂线 、
\
于是,
∽
于是,
练习 1、已知角 的终边过点 ,
求 的三个三角函数值.
解:由已知可得:
2.已知角α的终边过点P(-3a,4a)(a≠0),求2sin α+cos α的值.
①若a>0,则r=5a,角α在第二象限,
②若a<0,则r=-5a,角α在第四象限,
3. 已知角α的终边在直线y= x上,求sin α,cos α的值.
若a>0,则α为第一象限角,r=2a,
若a<0,则α为第三象限角,r=-2a,
当堂小测
对于任意角a(正角、负角、零角),点P(u,v)为角a终边与单位圆的交点,则点P的横纵坐标唯一确定,且点P的纵坐标为角a的正弦值,点P的横坐标为角a的余弦值。
即:sin a=v cos a=u
小结
$
1.4.1单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义随堂练习
一、单选题
1.已知角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.弧度换算为角度制是( )
A. B. C. D.
3.若,且角的终边经过点,则P点的横坐标x是( )
A. B. C. D.
4.已知,角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边上有两点,且,则( )
A. B. C. D.4
5.设是大于0的实数,角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
6.已知角的顶点与原点重合,始边与轴非负半轴重合,若是角终边上一点,且,则( )
A. B. C. D.
7.在平面直角坐标系中,角的顶点在坐标原点,始边在轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
8.在直角坐标系中,,,则角的终边与单位圆的交点坐标为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.角的终边上一点的坐标为P(3,4),则下列结论正确的有( )
A. B. C. D.
10.关于角度,下列说法正确的是( )
A.时钟经过两个小时,时针转过的角度是
B.钝角大于锐角
C.三角形的内角必是第一或第二象限角
D.若是第三象限角,则是第二或第四象限角
三、填空题
11.已知角的终边在单位圆上的横坐标为,则______.
12.若且,则角x的值为________.
13.已知函数为奇函数,则_________.
14.如图所示,设角的始边在x轴正半轴上,终边在第二象限,支M为其终边上一点,则由图中有关