内容正文:
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第二课时 三角函数线
如图,已知锐角α的终边交单位圆于点P,过点P作PM⊥OA于M,过A作单位圆的切线,交锐角α的终边于T.
[问题] 试用锐角α的三角函数表示OM,MP,AT?
eq \a\vs4\al(负)
知识点一 有向线段
1.有向线段的概念
规定了 (即规定了起点和终点)的线段称为有向线段.
2.有向线段的数量
把规定了 的直线称为有向直线.若有向线段AB在有向直线l上或与有向直线l平行,根据有向线段AB与有向直线l的方向相同或相反,分别把它的长度添上 号或 号,这样所得的数,叫作有向线段的数量,记为AB.
方向
正方向
eq \a\vs4\al(正)
知识点二 三角函数线
有向线段 , , 分别叫作角α的正弦线、余弦线和正切线.
eq \a\vs4\al(MP)
eq \a\vs4\al(OM)
eq \a\vs4\al(AT)
1.三条有向线段与x轴或y轴正方向同向的为正向线段,为正值;与x轴或y轴负方向同向的为负向线段,为负值.
2.单位圆中的三角函数线是数形结合的有效工具,借助它,不但可以解决比较大小、解三角方程、解三角不等式等问题,而且可以直观地研究同角三角函数间的基本关系.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)三角函数线的长度等于三角函数值.
( )
(2)三角函数线的方向表示三角函数值的正负.
( )
(3)对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线.
( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.已知角α的正弦线的长度为单位长度,那么角α的终边
( )
A.在x轴上
B.在y轴上
C.在直线y=x上
D.在直线y=-x上
答案:B
3.sin 1.5________ sin 1.2.(填“>”或“<”)
答案:>
三角函数线的作法
[例1] 作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线:
(1)70°;(2)-110°;(3)eq \f(5π,4).
[解] (1)如图①,有向线段MP为70°角的正弦线,有向线段OM为70°角的余弦线,有向线段AT为70°角的正切线.
(2)如图②,有向线段MP为-110°角的正弦线,有向线段OM为-110°角的余弦线,有向线段AT为-110°角的正切线.
(3)在平面直角坐标系中作以坐标原点为圆心的单位圆,如图③所示,以x轴的正半轴为始边作eq \f(5π,4)的终边,与单位圆交于点P,作PM⊥x轴于点M,过单位圆与x轴正半轴的交点A作x轴的垂线,与OP的反向延长线交于点T,则有向线段MP,OM,AT分别为eq \f(5π,4)角的正弦线、余弦线、正切线.
三角函数线的作法
(1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点作x轴的垂线,得到垂足,从而得到正弦线和余弦线;
(2)作正切线时,应从A(1,0)点引单位圆的切线交角的终边于一点T,即可得到正切线AT,要特别注意,当角的终边在第二或第三象限时,应将角的终边反向延长,再按上述作法来作正切线.
[跟踪训练]
作出-eq \f(9π,4)的正弦线、余弦线和正切线.
解:如图所示,
-eq \f(9π,4)的正弦线为MP,余弦线为OM,正切线为AT.
三角函数线的应用
角度一 利用三角函数线比较大小
[例2] 利用三角函数线比较下列各组数的大小:
①sin eq \f(2π,3)与sin eq \f(4π,5);②tan eq \f(2π,3)与tan eq \f(4π,5).
[解] 如图所示,角eq \f(2π,3)的终边与单位圆的交点为P,其反向延长线与单位圆的过点A的切线的交点为T,作PM⊥x轴,垂足为M,则sin eq \f(2π,3)=MP,tan eq \f(2π,3)=AT;角eq \f(4π,5)的终边与单位圆的交点为P′,其反向延长线与单位圆的过点A的切线的交点为T′,作P′M′⊥x轴,垂足为M′,则sin eq \f(4π,5)=M′P′,tan eq \f(4π,5)=AT′,
由图可知,|MP|>|M′P′|,且MP与M′P′都与y轴正方向相同,所以①sineq \f(2π,3)>sineq \f(4π,5);|AT|>|AT′|,且AT与AT′都与y轴正方向相反,所以②taneq \f(2π,3)<taneq \f(4π,5).
角度二 利用三角函数线解不等式
[例3] 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合:
(1)sin α≥eq \f(\r(3),2);(2)cos α≤-eq \f(1,2).
[解] (