内容正文:
第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函数
课程标准
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.任意角三角函数的定义的推广
设P(x,y)是角α终边上异于顶点的任一点,其到原点O的距离为r,则sin α=,cos α=,tan α=(x≠0).
2.三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.
3.若α分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限角,则所在象限如图
[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.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.]
3.(2022·聊城模拟)若α为第四象限角,则( )
A.cos 2α>0 B.cos 2α<0
C.sin 2α>0 D.sin 2α<0
解析:D [∵-+2kπ<α<2kπ(k∈Z),∴-π+4kπ<2α<4kπ(k∈Z),∴2α是第三或第四象限角或y轴负半轴上角,∴sin 2α<0.故选D.]
4.(人教A版教材练习改编)已知角θ的终边经过点P(-12,5),则sin θ= ____________ ,cos θ= __________ ,tan θ= ________ .
答案: - -
5.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为 ________ .
解析:设扇形的半径为R,则×4×R2=2,
∴R=1,弧长l=4,∴扇形的周长为l+2R=6.
答案:6
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