内容正文:
7.2.1 任意角的三角函数
第2课时 三角函数线
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【学习目标】
1.用三角函数线表示一个角的正弦、余弦和正切.
2.能利用三角函数线解决一些简单的三角函数问题.
2
知识点一 有向线段
规定了______(即规定了起点和终点)的线段称为有向线段.
类似地,可以把规定了正方向的直线称为有向直线.若有向线段在有向直线
上或与有向直线平行,根据有向线段与有向直线 的方向相同或相反,分别把它
的长度添上正号或负号,这样所得的数,叫作有向线段的数量,记为 .
方向
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知识点二 三角函数线
1.已知角 的终边位置(图中圆为单位圆),则角 的三条三角函数线如图所示.
有向线段,,分别叫作角 的正弦线、余弦线、正切线,则
_____,_____, ____.
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2.三角函数线的方向
正弦线由垂足指向角 的终边与单位圆的交点,余弦线由原点指向垂足,正切
线由切点指向切线与角 的终边或其反向延长线的交点.
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知识点三 三角函数的定义域
三角函数 解析式 定义域
正弦函数 ___
余弦函数 ___
正切函数 ____________________
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【诊断分析】
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)三角函数线的长度等于三角函数值. ( )
×
(2)三角函数线的方向表示三角函数值的正负. ( )
√
(3)角 与角 的正切线相同. ( )
×
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探究点一 作三角函数线
例1 分别作出角 和 的正弦线、余弦线和正切线.
解:①在直角坐标系中作单位圆,如图,
以轴为始边作 角,角的终边与单位圆交于点,
作轴,垂足为,
由单位圆与轴正方向的交点 作轴的垂线,与的
反向延长线交于点,则, ,,
即 的正弦线为有向线段,余弦线为有向线段 ,正切线为有向线段 .
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②同理可作出 的正弦线、余弦线和正切线,如图.
,
,
,
即 的正弦线为有向线段 ,
余弦线为有向线段 ,
正切线为有向线段 .
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[素养小结]
(1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点
作 轴的垂线,得到垂足,从而得到正弦线和余弦线.
(2)作正切线时,应从点引单位圆的切线交角的终边于一点 ,即可得
到正切线 ,要特别注意,当角的终边在第二或第三象限时,应将角的终边反
向延长,再按上述作法来作正切线.
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探究点二 利用三角函数线比较大小
例2 利用三角函数线比较下列各组数的大小:
(1) 与 ;
解:如图所示,在单位圆中,角 的终边为,角
的终边为,作出角 与 的正弦线、余弦线、正切线,
由图观察可得,, ,
又,, ,
,, . 则 .
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(2) 与 ;
解: .
(3) 与 .
解: .
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[素养小结]
利用三角函数线比较函数值大小的关键及注意点:
(1)关键:在单位圆中作出所要比较的角的三角函数线.
(2)注意点:比较大小,既要注意三角函数线的长短,又要注意方向.
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探究点三 利用三角函数线解不等式
例3 在单位圆中画出适合下列条件的角 的终边范围,并由此写出角 的集合.
(1) ;
解:作直线,交单位圆于,两点,连接, ,
则与围成的区域(图①中阴影部分)即为角 的终边
的范围.
故满足条件的角 的集合为 .
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(2) .
解:作直线,交单位圆于,两点,连接与 ,
则与围成的区域(图②中的阴影部分)即为角 的终
边的范围.
故满足条件的角 的集合为 .
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[素养小结]
1.利用三角函数线解基本的三角不等式的步骤:
(1)作出取等号的角的终边;
(2)利用三角函数线的直观性,在单位圆中确定满足不等式的角的范围;
(3)将图中的范围用不等式表示出来.
2.求与三角函数有关的定义域时,先转化为三角不等式(组),然后借助三角
函数线解此不等式(组)即可得函数的定义域.
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变式 求函数 的定义域.
解:, .
作直线,交单位圆于,两点,连接与,则
与(不包括, )围成的区域(图中的阴影部分)
即为角 的终边的范围,
, ,
函数的定义域为 .
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