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
[必备知识]
1.角的概念的推广
(1)定义:角可以看成是一条射线绕着它的 端点 从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形.
(2)分类
(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角组成一个集合,这个集合可记为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
前提
如图,设α是一个任意角,P(x,y)是α终边上异于原点的任意一点,r=
定义
正弦
称为α的正弦,记作sin α,即sin α=
余弦
称为α的余弦,记作cos α,即cos α=
正切
称为α的正切,记作tan α,即tan α=
三角
函数
对于每一个角α,都有唯一确定的 正弦、余弦 与之对应;当α≠+kπ(k∈Z)时,有唯一的正切与之对应.角α的正弦、余弦与正切,都称为α的三角函数
4. 单位圆的相关概念
(1)定义:一般地,在平面直角坐标系中,坐标满足 x2+y2=1 的点组成的集合称为 单位圆 .
(2)α的坐标:如果角α的终边与单位圆的交点为P,则P的坐标为(cos α,sin α).这就是说,角α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的 横坐标 和 纵坐标 .
5.三角函数线
(1)正弦线和余弦线的概念:
如图所示,如果过角α终边与单位圆的交点P作x轴的垂线,垂足为M,则可以直观地表示cos α:的方向与x轴的正方向相同时,表示cos α是 正数 , 且cos α=||;的方向与x轴的正方向相反时,表示cos α是 负数 ,且cos α=-||. 习惯上,称为角α的余弦线. 类似地,图中的可以直观的表示sin α,因此称为角α的正弦线.
(2)正切线的概念:
如图所示,设角α的终边与直线 x=1 交于点T,则可以直观地表示tan α,因此称为角α的正切线.
1.三角函数值的符号规律
三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦.
2.若α分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限角,则所在象限如图
3.若α∈,则tan α>α>sin α.
4.
5.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,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)终边相同的角的同一三角函数值相等.( )
(6)点P(tan α,cos α)在第三象限,则角α终边在第二象限.( )
(7)α∈,则tan α>α>sin α.( )
(8)α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
(6)√ (7)√ (8)√
◆[小题查验]
1.-870°角的终边在第几象限( )
A.一 B.二
C.三 D.四
解析:C [∵-870°=-360°×3+210°,
∴-870°与210°角终边相同.
又∵210°角的终边在第三象限,
∴-870°角的终边在第三象限.故选C.]
2.(2023·湖北新高考联考协作体联考)已知sin(π-θ)>0,cos θ<0,则θ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:B [由sin(π-θ)>0,得sin θ>0,
又cos θ<0,∴θ是第二象限角.故选B.]
3.(2023·青岛模拟)已知角α的终边上一点P的坐标为,则角α的最小正值为( )
A. B.
C. D.
解析: D [因为si