内容正文:
数学 必修第二册(北师)
第一章 三角函数
§4 正弦函数和余弦函数的概
念及其性质
高效导学第一步
预习教材新知,落实必备知识
纵坐标
横坐标
高效导学第二步
课堂互动探究,培优关键能力
4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义
[课程标准] 1.借助单位圆理解三角函数(正弦、余弦、正切)的定义. 2.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1, eq \f(sinx,cos x) =tan x.
一、利用单位圆定义任意角的正弦函数和余弦函数
如图所示,在直角坐标系中,给定单位圆对于任意角α,使角α的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,终边与单位圆交于点P(u,v),那么点P的 v叫作角α的正弦函数,记作 ;点P的 u叫作角α的余弦函数,记作 .
v=sin α
u=cos α
二、利用角的终边上一点的坐标定义正弦函数、余弦函数
利用角α终边上任意一点的坐标定义三角函数如下:如图所示,设α是一个任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y),它与原点的距离是r(r= eq \r(x2+y2) >0),那么:
(1)比值 eq \f(y,r) 叫作α的正弦,记作sin α,即sin α= eq \f(y,r) .
(2)比值 eq \f(x,r) 叫作α的余弦,记作cos α,即cos α= eq \f(x,r) .
三、正弦函数、余弦函数在各象限的符号
三角函数
函数函数
三角函数
象限
第一
象限
第二
象限
第三
象限
第四
象限
sin α
+
+
-
-
cos α
+
-
-
+
题型一 由单位圆求正弦函数值、余弦函数值
【练一练】
1.(2023·四川凉山期末)已知点P( eq \f(\r(5),5) ,- eq \f(2\r(5),5) )是角α的终边与单位圆的交点,则cos α=( )
A.- eq \f(2\r(5),5) B. eq \f(\r(5),5) C.- eq \f(4,5) D.- eq \f(3,5)
解析:因为点P( eq \f(\r(5),5) ,- eq \f(2\r(5),5) )是角α的终边与单位圆的交点,所以cos α= eq \f(\r(5),5) .
答案:B
2.已知角θ(0<θ<2π)的终边上一点P的坐标为(cos eq \f(2π,3) ,sin eq \f(2π,3) ),则角θ的值为( )
A.- eq \f(π,6) B. eq \f(2π,3)
C. eq \f(5π,3) D. eq \f(11π,6)
解析:由已知可得:角θ的终边上一点P的坐标为(- eq \f(1,2) , eq \f(\r(3),2) ),位于第二象限,
它到原点的距离为r= eq \r(\f(1,4)+\f(3,4)) =1, eq \f(π,2) <θ<π,
则由任意角的三角函数的定义可知:sin θ= eq \f(\r(3),2) ,即θ= eq \f(2π,3) .
答案:B
3.(2023·吉林长春实验中学期末)点P从点(-1,0)出发,绕以坐标原点为圆心的单位圆顺时针旋转 eq \f(π,6) 到达点Q,则点Q的坐标是( )
A.(- eq \f(1,2) , eq \f(\r(3),2) ) B.( eq \f(1,2) ,- eq \f(\r(3),2) )
C.(- eq \f(\r(3),2) , eq \f(1,2) ) D.( eq \f(\r(3),2) ,- eq \f(1,2) )
解析:根据题意得OQ为终边的一个角为 eq \f(5π,6) , 设Q(x,y),根据三角函数的定义可得sin eq \f(5π,6) =y,cos eq \f(5π,6) =x,则y= eq \f(1,2) ,x=- eq \f(\r(3),2) ,所以Q(- eq \f(\r(3),2) , eq \f(1,2) ).
答案:C
题型二 由角的终边上的点求角的三角函数值
【练一练】
4.(2023·山东临沂期末)已知角α的顶点在坐标原点,始边在x轴非负半轴上,且角α的终边上一点P(1,-2),则sin α=( )
A. eq \f(1,5) B.- eq \f(2,5) C. eq \f(2\r(5),5) D.- eq \f(2\r(5),5)