内容正文:
第四章 三角函数
第一节 任意角和弧度制、三角函数的概念
【课程标准】 1.了解任意角的概念;2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化;3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义。
主干知识整合 回扣知识·基础落实
【基础梳理】
1.角的概念
(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所成的图形。
(2)分类
(3)相反角:如图,我们把射线OA绕端点O按不同方向旋转相同的量所成的两个角叫做互为相反角。角α的相反角记为-α。
① ②
(4)终边相同的角:所有与角a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圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号rad表示,读作弧度。
(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
1°= rad,1 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
(1)设α是一个任意角,α∈R,它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,tan α=(x≠0)。
(2)任意角的三角函数的定义(推广):
设P(x,y)是一个任意角α终边上异于原点的任意一点,其到原点O的距离为r=>0,则sin α=,cos α=,tan α=(x≠0)。
(3)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,如图。
【小题演练】
基础题
1.-870°角的终边所在的象限是 (C)
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 因为-870°=-1 080°+210°,所以-870°角的终边在第三象限。故选C。
2.已知角α的终边过点P(-1,2),则sin α= (B)
A. B.
C.- D.-
解析 因为|OP|==(O为坐标原点),所以sin α==。故选B。
3.若角θ同时满足sin θ<0且tan θ<0,则角θ的终边一定位于 (D)
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析 由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三象限或第四象限,也可能与y轴的非正半轴重合。由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限。故选D。
易错题
4.(角度制与弧度制混用致误)(多选)下列与的终边相同的角的表达式中正确的是 (CD)
A.2kπ-45°(k∈Z) B.k·360°+π(k∈Z)
C.2kπ+(k∈Z) D.k·360°+45°(k∈Z)
解析 因为的终边与的终边相同,所以与的终边相同的角可以写成2kπ+(k∈Z)或k·360°+45°(k∈Z)。故选CD。
5.(忽视公式中角的单位致误)单位圆中,200°的圆心角所对的弧长为 ,由该弧及半径围成的扇形的面积为 。
解析 单位圆的半径r=1,200°的弧度数是200×=,由弧度数的定义得=,所以l=,S扇形=lr=××1=。
6.(忽视角终边所在象限致误)已知角α的终边与单位圆相交于点M,则cos α= ,sin α= ± 。
解析 由题意知+y2=1,所以y=±。由三角函数的定义知cos α=x=,sin α=y=±。
关键能力突破 考向探究·题型剖析
类型一 角的概念与表示 自练自悟
1.(多选)下列四个命题中正确的是 (BCD)
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 -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,故选BCD。
2.集合中的角所表示的范围(阴影部分)是 (C)
A B
C D
解析 当k=2n时,2nπ+≤α≤2nπ+(n∈Z),此时α的终边和≤α≤的终边一样。当k=2n+1时,2nπ+π+≤α≤2nπ+π+(n∈Z),此时α的终边和π+≤α≤π+的终边一样。故选C。
3.(多选)已知角2α的终边在x轴的上方,那么角α可能是 (AC)
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 因为角2α的终边在x轴的上方,所以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∈