内容正文:
5.2.1 三角函数的概念
第一课时
1、了解三角函数的背景,体会三角函数与现实世界的密切联系;
2、经历三角函数概念的抽象过程,借助单位圆理解任意角三角函数
(正弦、余弦、正切)的定义,发展数学抽象素养。
教学重点:任意角的正弦、余弦、正切函数的定义。
教学难点:理解三角函数的对应关系,包括影响单位圆上点的坐标变化的因素分析,以及三角函数的定义方式的理解;对符号sin,cos和tan的认识.
学习目标:
2
函数的概念:
设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称 f:A→B为从集合A到集合B的一个函数记作:
y=f(x) x∈A.
高中函数的概念是什么?
一、复习旧知
任
意
唯一
确定
摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.某摩天轮最高点距离地面120米,转盘直径为110米,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客乘坐在座舱P,游客在座舱转到距离地面最近的位置A处进舱, ,转一周需要30分钟,请问在转动过程中,
(1)座舱P位置变化有什么特点?
(3)座舱P的位置周期性变化是什么因素引起的?
(2)座舱P的位置可以用什么量来刻画?
二、情境引入、提出问题
以上情境, 我们不妨把问题简化为:圆 O 上的动点 P 从点 A 出发,
按照逆时针方向做匀速圆周运动
三、构建模型、寻找函数
1、要想圆上点P的位置,可以用什么量来刻画?需要什么工具?
2、自己作图,单位圆上点P的位置有周期性的变化是因为什么变量引起的?
单位圆:半径为1的圆
x
y
(1, 0)
三、构建模型、寻找函数
探究:如图,当 时,点P的坐标是什么?当 或 时,点P的坐标又是什么?它们是唯一确定的吗?
x
y
O
A(1, 0)
P
x
y
O
A(1, 0)
P
x
y
O
A(1, 0)
P
M
M
P
P
P
问题:任意给定一个角α,观察它的终边OP与单位圆的交点P的坐标,你有什么发现?
三、构建模型、寻找函数
问题:你认为点 P 的坐标 (x, y) 是角 α 的函数吗? 如果是, 你能用集合与对应语言来刻画这种函数关系吗?
如果不是,那谁才是角 α 的函数呢?
任意给定角 ,唯一确定点P(x,y)
α
三、构建模型、寻找函数
任意给定角 ,唯一确定点P(x,y)
α
=
=
唯一确定的横坐标
=
=
=-
=
f :实数α(弧度)对应于点P的纵坐标y
A集合
B集合
g:实数α(弧度)对应于点P的横坐标
h :实数α(弧度)对应于点P的
纵坐标y与横坐标的比值
,
α
自变量
函数值
对应关系
α
你能用集合与对应语言来刻画这种函数关系吗?
任意角的三角函数的定义:
(1)在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,
它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么:
①把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数 ,记作 ,即 ;
②把点P的横坐标x叫做α的 ,记作 ,即 ;
sin α
y=sin α
余弦函数
cos α
x=cos α
正切函数,
tan α
③把点P的纵坐标与横坐标的比值 叫做α的 记作 ,即
正弦函数,余弦函数,正切函数都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们将它们统称为三角函数.
O
α
A(1, 0)
P(x, y)
四、生成概念,深化理解
通常将它们记为:
正弦函数
余弦函数
正切函数
四、生成概念,深化理解
(2)三角函数的三要素分别是什么?
问题:(1)正弦函数、余弦函数和正切函数的对应关系各是什么?与以往学习的函数定义有什么不同?
正弦函数
y=sin α
余弦函数
正切函数
x=cos α
=tan
四、生成概念,深化理解
(3)符号sin,cos和tan分别表示什么?如何理解符号sin,cos和tan?在你以往的学习中有类似的引入特定符号表示一种量的经历吗?
分别表示y,x,
sin是一个整体,是正弦函数的一个记号,它的意义就是“弧度的角终边与单位圆交点的纵坐标”,离开自变量的sin、 cos、 tan是没有意义的。
探究2:在初中我们学了锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变
量, 以比值