内容正文:
第1节 任意角和弧度制及三角函数的概念
课程标准解读
1.了解任意角的概念和弧度制的概念. 2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
[知识梳理]
1.角的概念的推广
(1)分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角;②按终边位置不同分为象限角和不属于任何象限的角.
(2)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:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角为1弧度的角.弧度单位用符号rad表示.这种以弧度为单位来度量角的制度称为弧度制.
(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
定义:设α是一个任意角,P(x,y)是α终边上的任一点,对于任意角α来说,设P(x,y)是α终边上异于原点的任意一点,r=,则sin α=,cos α=,tan α=(x≠0).
4.三角函数线
设,,分别为α的余弦线、正弦线、正切线,则各象限内的三角函数线如表所示:
第一象限
第二象限
图
形
第三象限
第四象限
图形
常用结论
1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
2.象限角与轴线角
(1)
(2)
(3)
3.重要不等关系:若α∈(0,),则sin α<α<tan α.
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)小于90°的角是锐角.( )
(2)锐角是第一象限角,第一象限角也都是锐角.( )
(3)角α的三角函数值与其终边上点P的位置无关.( )
(4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(多选题)(教材改编)已知角2α的终边在x轴的上方,那么角α可能是( )
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:AC 依题意k·360°<2α<k·360°+180°,k∈Z.
则有k·180°<α<k·180°+90°,k∈Z.
故当k=2n,n∈Z时,n·360°<α<n·360°+90°,n∈Z,α为第一象限角;
当k=2n+1,n∈Z时,n·360°+180°<α<n·360°+270°,n∈Z,α为第三象限角.
3.(教材改编)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-,则y=________.
解析:由题意知,=-,解得y=-8.
答案:-8
4.(多选题)(易错自纠)下列三角函数值的符号正确的是( )
A.sin 3°>0 B.cos 3<0
C.tan π=0 D.sin(-4)<0
解析:ABC 因为3°的角是第一象限角,<3<π,-<-4<-π,即3和-4是第二象限角,所以sin 3°>0,cos 3<0,tan π=0,sin(-4)>0.
5.(2022·全国甲卷)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是AB的中点,D在上,CD⊥AB.“会圆术”给出的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+.当OA=2,∠AOB=60°时,s=( )
A. B.
C. D.
解析:B 由题意知,△OAB是等边三角形,所以AB=OA=2.连接OC(图略),因为C是AB的中点,所以OC⊥AB,OC==,又CD⊥AB,所以O,C,D三点共线,所以CD=OD-OC=2-,所以s=AB+=2+=.故选B.
考点一 角的概念及表示(基础性)
1.(多选题)下列四个命题中正确的是( )
A.-是第二象限角
B.是第三象限角
C.-400°是第四象限角
D.-315°是第一象限角
解析:BCD -是第三象限角,故A错误.
=π+,所以是第三象限角,故B正确.
-400°=-360°-40°,所以-400°是第四象限角,故C正确.
-315°=-360°+45°,所以-315°是第一象限角,故D正确.
2.写出两个与-的终边相同的角为________.
解析:与-终边相同的角α=2kπ-,k∈Z.
当k=1时,α=-,当k=2时,α=.
答案:-,(答案不唯一)
3.集合{α|kπ+≤α≤kπ+,k∈Z}中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
解析:C 当k=2n(n∈Z)时,2nπ+≤α≤2nπ+,此时α表示的范围与≤α≤表示的范围一样.当k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+π+≤α≤2nπ+π+