内容正文:
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4.设角α的终边不在坐标轴上,求函数y = sin α| sin α | +
cos α
| cos α |
+ tan α| tan α |
的值域.
[归纳提升]
〉
/KL1
4.若sin θcos θ > 0,则θ的终边在 (B )
A.第一或第二象限 B.第一或第三象限
C.第一或第四象限 D.第二或第四象限
归纳提升:
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ãÄK`aÿ+
.
WXYZ%[\]
对应学生用书学案P003
1.如果角θ的终边经过点-槡32 ,
1( )2 ,则tan α =
(D )
A. 12 B. -
槡3
2 C.槡3 D. -槡
3
3
2.如果α的终边对点P 2sin π6,- 2cos
π( )6 ,则
sin α的值等于 (C )
A. 12 B. -
1
2 C. -
槡3
2 D. -
槡3
3
3.若sin α > 0,tan α < 0,则α为 (B )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
4.若| sin x | = - sin x,则角x的取值集合是
.
5.设函数f(θ)=槡3sin θ + cos θ,其中角θ的顶点
与坐标原点重合,始边与x轴的正半轴重合,
终边经过点P(x,y),且0≤θ≤π.若点P的坐
标为1
2,
槡3( )2 ,求f(θ)的值.
请同学们认真完成练案[3
]
7. 2. 2 单位圆与三角函数线
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对应学生用书学案P001
学习目标 核心素养
1.了解三角函数线的意义,能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.
培养数学抽象与直观想象素养.
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对应学生用书学案P001
知识点1 单位圆
1.在平面直角坐标系中,坐标满足x2 + y2 = 1 的点组成的集合称为
单位圆.
2.角α的终边与单位圆的交点为P,则P的坐标为(cos α,sin α),即角
α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的横坐标 和纵坐标 .
[思考1]
●/012
1.若α = π3,则α的终边与单位圆的交点P的坐标是 (A )
A. 1
2,
槡3( )2 B. - 12,槡3( )2
C. -槡32 ,
1( )2 D. 12,-槡3( )2
知识点2 三角函数线
1.角α的终边与单位圆交于点P,过P作PM⊥ x轴,M为垂足,点
A(1,0),直线x = 1与角α终边所在直线交于点T,如图.
则角α的正弦线为 ,余弦线为 ,正切线为 .
2.正弦线、余弦线和正切线都称为三角函数线 . [思考2]
提醒:理解三角函数线应注意以下四点
(1)
XY
:
r5OUca5qr=:X@2
,
mr=:X@
;
(2)
NO
:
!U\ ¡O α %
:X@%_n;U\,
n¡O
;
!U\n¡OU
α%(Çø¢BU)%_n;
(3)
!$
:
r5OUca
x
#Ç
y
#£O%!
,
x
#Ç
y
#
7O%$
;
(4)
£3
:
5OUc%WnI¤=¥
,
nI¤={
.
●/012
2.已知α角的正弦线和余弦线是符号相反、长度相等的有向线段,则α的
终边在 (C )
A.第一象限的角平分线上 B.第四象限的角平分线上
C.第二、四象限的角平分线上 D.第一、三象限的角平分线上
思考1:单位圆的圆心
和半径分别是什么?
提示:
:X@%@A=
,n
,
%?:XB@
Ý%?»
1.
思考2:三角函数线的
方向是如何规定的?
提示:
NO
x
#Ç
y
#%!NOm%!
Ä7
Ä$
.
$#(
3456%789
对应学生用书学案P001
●:;<%M?op
1.作出-5π6的正弦线、余弦线和正切线,并利用三角函数线求出-
5π
6的
正弦值、余弦值和正切值.
【分析】 根据正弦线、余弦线、正切线的定义作图.
[归纳提升]
〉
/KL1
1.作出α = 3π4的正弦线、余弦线和正切线.
●:;C%deM?opM?opr@
2.利用三角函数线比较下列各组数的大小:
(1)sin 2π3与sin
4π
5 ;
(2)tan 2π3与tan
4π
5 .
【分析】 在直角坐标系中的单位圆中画出所给角的三角函数线,再
比较其数量的大小.
[归纳提升]
归纳提升:(1)
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(2)
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→AT.
归纳提升:
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〉
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2.比较cos 4π7和cos
5π
7的大小.
●:;M%deM?op
M?
3.在单位圆中画出适合下列条件的角α终边的范围,并由此写出角α
的集合.
(1)sin α≥槡32 ;(2)cos α≤ -
1
2 .
[归纳提升]
〉
/KL1
3.利用单位圆中的三角函数线求- 12≤cos α <
槡3
2中角α的取值范围.
●:;R%deM?opf3:
4.设α是锐角,利用单位圆和三角函数线证明:sin α < α < tan α.
【分析】 sin α、tan α分别用正弦线、正切线表示出来,α用它所对
的弧表示出来,从而使关系式得证.
[归纳提升]
归纳提升:1.
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归纳提升:
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〉
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4.已知α是锐角,求证:1 < sin α + cos α < π2 .
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对应学生用书学案P003
1.下列四个命题:①α一定时,单位圆中的正弦
线一定;②单位圆中,有相同正弦线的角相等;
③α和α + π有相同的正切线;④具有相同正
切线的两个角终边在同一直线上.其中不正确
的有 (B )
A. 0个B. 1个 C. 2个 D. 3个
2.如图所示,在单位圆中角α的正弦线,正切线
分别是 (C )
A. →PM, →A′T′
B. →MP, →A′T′
C. →MP,→AT
D. →PM,→AT
3.角π5和角
6π
5有相同的 (C )
A.正弦线 B.余弦线
C.正切线 D.不能确定
4.已知角α的余弦线的长度为1,则角α的终边
在 (A )
A. x轴上
B. y轴上
C. x轴的正半轴上
D. y轴的正半轴上
5.如果π4 < α <
π
2,那么下列不等式成立的是
( )
A. sin α < cos α < tan α
B. tan α < sin α < cos α
C. cos α < sin α < tan α
D. cos α < tan α < sin α
请同学们认真完成练案[4
]
7. 2. 3 同角三角函数的基本关系式
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对应学生用书学案P001
学习目标 核心素养
1.理解并掌握同角三角函数基本关系式的推导及
应用.
2.会利用同角三角函数的基本关系式进行化简、求值
与恒等式证明.
培养逻辑推理、数学运算素养.
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四象限角;由cos θtan θ < 0,知cos θ,tan θ异号,故θ是第三
或第四象限角.
综上可知,θ是第四象限角,所以sin θ <0,cos θ >0,
所以sin θcos θ <0.
对点训练2:B 由点P(sin α,tan α)在第四象限,可知sin α > 0,
tan α < 0,则角α的终边在第二象限.
例3:由题意可知,3a - 9≤0,a + 2 > 0,
∴ a≤3,且a > - 2. ∴ -2 < a≤3.
对点训练3:由tan α = x8 < 0,得x < 0.
∵ sin α = x
82 + x槡 2
= x17,∴ 8
2 + x2 = 172 .
∴ x2 = 225,∴ x = - 15.
例4:当α是第一象限角时,sin α,cos α,tan α均为正值,
∴ sin α| sin α |
+ cos α| cos α |
+ tan α| tan α |
= 3.
当α是第二象限角时,sin α为正值,cos α,tan α为负值,
∴ sin α| sin α |
+ cos α| cos α |
+ tan α| tan α |
= - 1.
当α是第三象限角时,sin α,cos α为负值,tan α为正值,
∴ sin α| sin α |
+ cos α| cos α |
+ tan α| tan α |
= - 1.
当α是第四象限角时,sin α,tan α为负值,cos α为正值,
∴ sin α| sin α |
+ cos α| cos α |
+ tan α| tan α |
= - 1.
综上可知,函数y的值域为{- 1,3}.
对点训练4:B ∵ sin θcos θ > 0,
∴当sin θ > 0,cos θ > 0时,θ的终边在第一象限;
当sin θ < 0,cos θ < 0时,θ的终边在第三象限,故选B.
课堂检测 固双基
1. D 由三角函数的定义,得tan θ = yx =
1
2
-槡32
= -槡33 .
2. C 由题意可得点P的横坐标为x = 2sin π6 = 2 ×
1
2 = 1,纵坐
标为y = - 2cos π6 槡= - 3,∴ r = x
2 + y槡 2 = 2,∴ sin α = yr =
-槡32 ,故选C.
3. B 由sin α >0知α终边在第一、二象限或在y轴正半轴上;由
tan α <0知α终边在第二、四象限.综上知α为第二象限角.
4.[2kπ - π,2kπ](k∈Z) 由| sin x | = - sin x知sin x≤0,得
x∈[2kπ - π,2kπ](k∈Z).
5.由点P的坐标为1
2 ,槡
3( )2 和三角函数定义得sin θ =槡32 ,cos θ
= 12 ,所以f(θ)槡= 3sin θ + cos θ 槡= 3 ×槡
3
2 +
1
2 =2.
7. 2. 2 单位圆与三角函数线
必备知识 探新知
知识点1:1. x2 + y2 = 1 2.横坐标 纵坐标
对应练习
1. A 设P(x,y),∵角α = π3在第一象限,
∴ x = cos π3 =
1
2 ,y = sin
π
3 =
槡3
2 ,∴ P
1
2 ,槡
3( )2 .
知识点2:1 →. MP →OM →AT 2.三角函数线
对应练习
2. C 由题意知sin α = - cos α = ±槡22 ,故α角终边在第二、四象
限的角平分线上,故选C.
关键能力 攻重难
例1:如图,作- 5π6的终边与单位圆交于
点P,作PM⊥x轴,M为垂足.
直线x = 1过点A(1,0)且与- 5π6终
边所在直线交于点T.
所以- 5π6的正弦线为
→MP,余弦线为
→OM,正切线为→AT.
依题意∠POM = π6 ,所以MP =
1
2 ,OM =槡
3
2 ,AT =槡
3
3 ,
所以P坐标为-槡32 ,-( )12 ,
故sin - 5π( )6 = - 12 ,cos - 5π( )6 = -槡32 ,tan - 5π( )6 =槡33 .
对点训练1:角α的终边(如图)与单
位圆的交点为P.作PM垂直于x
轴,垂足为M,过点A(1,0)作单位
圆的切线AT,与α的终边的反向延
长线交于点T,则α的正弦线为→MP,余弦线为→OM,正切线为→AT.
例2:令α = 2π3 、β =
4π
5 .
如图所示,P1、P2 分别是
角α、β的终边与单位圆的
交点,M1P→ 1、M2P→ 2分别是
角α、β的正弦线,AT→ 1、AT→ 2
分别是角α、β的正切线.
(1)∵ |M1P→ 1 | > |M2P→ 2 |且
M1P
→
1与M2P→ 2都与y轴正
方向一致,
∴ sin 2π3 > sin
4π
5 .
(2)∵ |AT→ 1 | > |AT→ 2 |且AT→ 1与AT→ 2都与y轴正方向相反,
∴ tan 2π3 < tan
4π
5 .
对点训练2:如图,OM→ 1、OM→ 2分别为角
4π
7 、
5π
7 的余弦线,由|OM
→
2 | > |OM
→
1 |
且OM→ 2、OM→ 1与x轴正向相反知cos 4π7
> cos 5π7 .
例3:(1)作直线y =槡32 ,交单位圆于A,
B两点,连接OA,OB,则OA与OB围成的区域(图(1)中阴
影部分)即为角α的终边的范围.故满足条件的角α的集
合为α 2kπ + π3 ≤α≤2kπ +
2π
3 ,k∈{ }Z .
—144—
(2)作直线x = - 12 ,交单位圆于C,D两点,连接OC与
OD,则OC与OD围成的区域(图(2)中的阴影部分)即为
角α 的终边的范围. 故满足条件的角α 的集合
为α 2kπ + 2π3 ≤α≤2kπ +
4π
3 ,k∈{ }Z .
对点训练3:如图,作直线x = - 12 ,x =
槡3
2与单位圆相交.
则图中阴影部分就是满足条件的角
α的取值范围,即2kπ - 2π3 ≤α <
2kπ - π6或2kπ +
π
6 < α≤2kπ +
2π
3 (k∈Z).
例4:【证明】 如图所示,设角α
的终边交单位圆于P,过点P
作PM垂直于x轴,垂足为
M.过点A(1,0)作单位圆的
切线交OP于点T,连接PA,
则sin α = | →MP |,tan α =
|→AT |,
∵ S△OAP < S扇形OAP < S△OAT,
∴ 12 | OA |·| MP | <
1
2 α
|OA | 2 < 12 |OA |·|AT | .
又|OA | = 1,∴ |MP | < α < |AT |,即MP < α < AT.
∴ sin α < α < tan α.
对点训练4:【证明】 设角α的终边与单位圆交于P(x,y),过P
作PQ⊥OA,PR⊥OB,Q、R为垂足,连接PA、PB,如图所示.
∵ | PQ | = y = sin α,| OQ | = x =
cos α,
又∵ 在△OPQ中,| QP | + |OQ |
> |OP |,
∴ sin α + cos α > 1.
∴ S△OAP =
1
2 |OA |·|QP | =
1
2 y =
1
2 sin α,
S△OBP =
1
2 |OB |·|RP | =
1
2 x =
1
2 cos α,
S扇形OAB =
π
4 × 1
2 = π4 .
又∵ S△OAP + S△OBP < S扇形OAB,
∴ 12 sin α +
1
2 cos α <
π
4 ,即sin α + cos α <
π
2 .
综上可知1 < sin α + cos α < π2 .
课堂检测 固双基
1. B ②有相同正弦线说明角的终边相同,但角不一定相等,所
以②错,①③④均正确.
2. C α为第三象限角,故正弦线为→MP,正切线为→AT,故选C.
3. C π5与
6π
5的终边互为反向延长线,
故它们有相同的正切线.
4. A ∵角α的余弦线的长度为1,∴角α的余弦线的数量为
± 1,∴角α的终边在x轴的正半轴上或负半轴上,故选A.
5. C 如图所示,在单位圆中分别作出α的正弦线→MP,余弦线
→OM,正切线→AT,很容易地观察出| →OM | < |→MP | < |→AT |,即cos α
< sin α < tan α.
7. 2. 3 同角三角函数的基本关系式
必备知识 探新知
知识点1:1. 1 1 2.正切 tan α
对应练习
1. D 因为tan α = sin αcos α =
7
8
槡15
8
= 槡7 1515 .故选D.
2. D 因为sin α = - 513,且α为第四象限角,
所以cos α = 1213,所以tan α = -
5
12,故选D.
知识点2:1. 1 - cos2α 1 - sin2α 2. cos αtan α sin αtan α
对应练习
3. B 因为α为第三象限角,且cos α = - 513,
所以sin α = - 1 - cos2槡 α = - 1213,故tan α =
sin α
cos α
=
- 1213
- 513
= 125 .
4. 槡3 55 sin α + cos α =槡
5
5 ,故(sin α + cos α)
2 = 1 + 2sin αcos α
= 15 ,故sin αcos α = -
2
5 ,
因为α∈(0,π),故sin α > 0,cos α < 0,sin α - cos α > 0,
(sin α - cos α)2 = 1 - 2sin αcos α = 95 ,故sin α - cos α = 槡
3 5
5 .
关键能力 攻重难
例1:(1)因为sin α = 35 ,且sin
2α + cos2α = 1,
所以cos2α = 1 - sin2α = 1625,
又α为第二象限角,则cos α = - 45 ,tan α =
sin α
cos α
= - 34 .
(2)因为tan α = - 512,所以sin α = -
5
12 cos α,且α是第
二、四象限角;
联立sin α = -
5
12 cos α,
sin2α + cos2α = 1{ ,得cos2α = 144169,
当α是第二象限角时,cos α = - 1213,sin α = -
5
12 cos α
= 513;
当α是第四象限角时,cos α = 1213,sin α = -
5
12 cos α = -
5
13;
所以cos α = - 1213,sin α =
5
13或cos α =
12
13,sin α = -
5
13 .
对点训练1:D 因为点P位于第四象限,由题意可得cos α
= 35
,
—145—