内容正文:
7.2 三角函数概念
课程标准
学习目标
(1)通过对任意角的三角函数定义的理解,掌握终边相同的角的同一三角函数值相等.
(2)能通过三角函数的定义推导出同角三角函数的基本关系式,提升逻辑推理素养.
(3)借助单位圆中三角函数的定义推导出六组诱导公式,提升直观想象和数学抽象素养.
(1)通过借助单位圆理解并掌握任意角的三角函数定义,了解三角函数是以实数为自变量的函数.
(2)借助任意角三角函数的定义理解并掌握正弦、余弦、正切函数值在各象限内的符号.
(3)根据三角函数的定义推导同角三角函数的基本关系式;
(4)理解诱导公式的推导过程.
知识点01 三角函数定义
设是一个任意角,它的终边与半径是的圆交于点,则,那么:
(1)做的正弦,记做,即;
(2) 叫做的余弦,记做,即;
(3)叫做的正切,记做,即.
知识点诠释:
(1)三角函数的值与点在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离,那么,,.
(2)三角函数符号是一个整体,离开的、、等是没有意义的,它们表示的是一个比值,而不是、、与的积.
【即学即练1】(2023·四川达州·高一四川省万源中学校考阶段练习)若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
知识点02 三角函数在各象限的符号
三角函数在各象限的符号:
在记忆上述三角函数值在各象限的符号时,有以下口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
知识点诠释:
口诀的含义是在第一象限各三角函数值为正;在第二象限正弦值为正,在第三象限正切值为正,在第四象限余弦值为正.
【即学即练2】(2023·高一课时练习)已知是第二象限角,则( )
A. B.
C. D.
知识点03 单位圆中的三角函数线
圆心在原点,半径等于1的圆为单位圆.设角的顶点在圆心,始边与轴正半轴重合,终边交单位圆于,过作垂直轴于,作垂直轴于点.以为原点建立轴与轴同向,与的终边(或其反向延长线)相交于点(或),则有向线段、、(或)分别叫作的余弦线、正弦线、正切线,统称为三角函数线.有向线段:既有大小又有方向的线段.
知识点诠释:
三条有向线段的位置:
正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;
余弦线在轴上;
正切线在过单位圆与轴的正方向的交点的切线上;
三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外.
【即学即练3】(2023·高一校考课时练习)利用三角函数线比较大小
(1)与;
(2)与;
(3)与.
知识点04 同角三角函数的基本关系式
(1)平方关系:
(2)商数关系:
知识点诠释:
(1)这里“同角”有两层含义,一是“角相同”,二是对“任意”一个角(使得函数有意义的前提下)关系式都成立;
(2)是的简写;
(3)在应用平方关系时,常用到平方根,算术平方根和绝对值的概念,应注意“”的选取.
【即学即练4】(2023·新疆和田·高一校考阶段练习)已知是第四象限角,且,那么tanθ的值为
知识点05 诱导公式
诱导公式一:
,
,
,其中
诱导公式二:
,
,
,其中
诱导公式三:
,
,
,其中
诱导公式四:
,.
,,其中
知识点诠释:
(1)要化的角的形式为(为常整数);
(2)记忆方法:“奇变偶不变,符号看象限”;
(3)必须对一些特殊角的三角函数值熟记,做到“见角知值,见值知角”;
(4);.
【即学即练5】(2023·北京·高一北京市十一学校校考期末)已知,且,化简并求的值.
题型一:三角函数的定义
例1.(2023·高一课时练习)已知角的终边上一点的坐标为,则角的最小正值为( )
A. B.
C. D.
例2.(2023·四川眉山·高一校考期中)已知角的顶点为坐标原点,始边与轴非负半轴重合,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
例3.(2023·贵州遵义·高一校联考阶段练习)已知角α的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
变式1.(2023·江西抚州·高一统考期末)若角的终边经过点,则等于( )
A. B. C. D.
变式2.(2023·四川成都·高一统考期中)已知角以坐标系中为始边,终边与单位圆交于点,则下列各式正确的有( )
A. B.
C. D.
变式3.(2023·江苏盐城·高一校联考期末)已知角终边经过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
变式4.(2023·安徽芜湖·高一校联考期中)已知角的终边过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
利用三角函数的定义求值的策略
(1)已知角的终边在直线上求的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:
方法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.
方法二:在的终边上任选一点,P到原点的距