内容正文:
②若t<0,则r=- 5t,
从而sinα= 2t
- 5t
=-25 5
,cosα= t
- 5t
=- 55
,tanα=
y
x =2.
变式训练
2.解析:因为y=3x,sinα<0,所以点P(m,n)位于y=3x
在第三象限的图像上,且m<0,n<0,n=3m.
所以OP= m2+n2= 10|m|=- 10m= 10.
所以m=-1,n=-3,所以m-n=2.
答案:2
[例3] [解] (1)∵191°是第三象限角,
∴tan191°>0,cos191°<0,
∴tan191°-cos191°>0.
(2)∵π2<2<π
,π
2<3<π
,π<4<3π2
,
∴2是第二象限角,3是第二象限角,4是第三象限角.
∴sin2>0,cos3<0,tan4>0.
∴sin2cos3tan4<0.
变式训练
3.解析:(1)因为120°角是第二象限角,
所以tan120°<0.
因为269°角在第三象限内,所以sin269°<0.
所以tan120°sin269°>0.
(2)因为π<4<3π2
,所以4弧度角是第三象限角,
所以cos4<0,因为-23π4 =-6π+
π
4
,
所以-23π4
是第一象限角,所以tan(-23π4
)>0,
所以cos4tan(-23π4
)<0.
随堂步步夯实
1.D [依题意可知点(2sin30°,-2cos30°),即(1,- 3),则
r= 12+(- 3)2=2,因此sinα=yr =-
3
2.
]
2.C [由sinθ<0,cosθ<0知π+2kπ<θ<3π2+2kπ
,k∈Z.
∴π2+kπ<
θ
2<
3π
4+kπ
,k∈Z.
∴θ2
是第二或第四象限角.]
3.解析:因为sinθ= y
42+y2
=-2 55
,
所以y<0,且y2=64,所以y=-8.
答案:-8
4.解析:因为点(3a-9,a+2)在角α的终边上,sinα>0,cos
α≤0,所以 a+2>0
,
3a-9≤0,{ 解得-2<a≤3.
答案:-2<a≤3
5.解析:根据三角函数的定义,tanα=a5=-
12
5
,所以a=
-12,所以P(5,-12),r=13,所以sinα=-1213
,cosα=
5
13
,从而sinα+cosα=-713.
7.2.2 单位圆 与三角函数线
课前预习学案
情境引入
提示 sinα=MP,cosα=OM,tanα=AT.
知识梳理
知识点一、1.x2+y2=1 2.横坐标 纵坐标
知识点二、1.MP→ OM→ AT→ 2.三角函数线
[思考]
1.提示:方向与x 轴或y 轴的正方向一致的为正值,反之,
为负值.
2.提示:长度等于三角函数值的绝对值,方向表示三角函数
值的正负.
预习自测
1.B [由三角函数线的定义知①③④正确,②错误.]
2.C [依题意cosα=-35
,sinα=45
,
所以sinα-cosα=75.
]
3.解析:如 图 所 示,作 出 π2
和5π
4
的 正 弦 线,可 得 sinθ
∈ - 22
,1
æ
è
ç
ö
ø
÷.
答案: - 22
,1
æ
è
ç
ö
ø
÷
课堂互动学案
[例1] [解] 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-
5π
6
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=12
,OM= 32
,AT= 33
,
所以点P 坐标为(- 32
,-12
),
故sin -5π6( )=-
1
2
,
cos -5π6( )=-
3
2
,tan -5π6( )=
3
3.
变式训练
1.解:已知角α的正弦值,可知 MP
=12
,则P 点纵坐标为12.
所以
在y轴上取点(0,12
),过该点作
x轴的平行线,交单位圆于 P1,
P2 两点,则OP1,OP2 是角α的终边,因而角α的取值集
合为 αα=2kπ+π6
,或α=2kπ+5π6
,k∈Z{ }.
[例2] [解] 如图,sin2π3=|MP
→|,cos2π3=-|OM
→|,tan
2π
3=-|AT
→|,sin4π5=|M′P′
→|,
09
必修第三册 数学B
cos4π5=-|OM
→|,tan4π5=-|
AT′→|.
显然|MP→|>|M′P′→|,符 号
皆正,
∴sin2π3>sin
4π
5
;
|OM→|<|OM′→|,符号皆负,
∴cos2π3>cos
4π
5
;
|AT→|>|AT′→|,符号皆负,
∴tan2π3<tan
4π
5.
变式训练
2.解:如图,在单位圆O 中分别作
出角5π
7
的正弦线M1P1
→和2π
7
的余
弦线OM2
→、正切线AT→.
由5π
7=π-
2π
7
知,M1P1
→=M2P2
→,
又π
4<
2π
7<
π
2
,
易知cos27π<sin
5π
7<tan
2π
7
,故b<a<c.
[例3] [解] (1)作直线y= 32
交单位圆于A,B 两点,连
接OA,OB,则OA 与OB 围成的区域(如图(1)所示的阴
影部分,包括边界),即为角α的终边的范围.
故满足要求的角α的集合为
α 2kπ+π3≤α≤2kπ+
2π
3
,k∈Z{ }.
(2)作直线x=-12
交单位圆于C,D 两点.连接OC,OD,
则OC与OD 围成的区域(如图(2)所示的阴影部分,包括
边界),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{ }.
变式训练
3.解析:∵点P 在第一象限内,
∴ sinα-cosα>0
,
tanα>0,{
∴ sinα>cosα
,
tanα>0.{
结合单位圆(如图所示)中三角函
数线及0≤α<2π.
可知π
4<α<
π
2
或π<α<5π4.
[例4] [解] 由题意,自变量x应满足不等式组
1-2cosx≥0,
sinx- 22>0
,{
cosx≤12
,
sinx> 22.
ì
î
í
ï
ï
ïï
则不等式组的解的集合如图(阴
影部分)所示,
∴
x 2kπ+π3≤x<2kπ+
3
4π
,k∈Z{ }.
变式训练
4.解:依题意 sinα≥0
,
2cosα-1>0,{
即
sinα≥0,
cosα>12.{
在 直 角 坐 标 系 中 作 单 位 圆,如 图
所示,
由三角函数线可得
2kπ≤α≤2kπ+π(k∈Z),
2kπ-π3<α<2kπ+
π
3
(k∈Z),{
解集为 图 中 阴 影 重 叠 的 部 分,故 原 不 等 式 组 的 解 集
为 α 2kπ≤α<2kπ+π3
,k∈Z{ }.
随堂步步夯实
1.B [依题意sinα=1或sinα=-1,
∴角α的终边在y 轴上.]
2.C [π6
和5π
6
的正弦线关于y轴对称,长度相等;
π
3
和4π
3
两角的正切线相同;
π
4
和5π
4
的余弦线长度相等.
故①②③都正确,故选C.]
3.A [如图所示,当x=π4
和x=-3π4
时,sinx=cosx,故使sinx≤cosx成
立 的 x 的 一 个 变 化 区 间
是 -3π4
,π
4[ ].]
4.解析:不等式的解集如图所示(阴影部
分),
∴ αkπ-π6<α<kπ+
π
2
,k∈Z{ }.
答案:αkπ-π6<α<kπ+
π
2
,k∈Z{ }
5.解:由题意知,自变量x 应满足 1-
2cosx≥0,
即cosx≤12
,
则不等式组的解的集合如图(阴影部
分)所示,
∴函数的定义域为
x 2kπ+π3≤x≤2kπ+
5π
3
,k∈Z{ }.
7.2.3 同角三角函数的基本关系式
课前预习学案
情境引入
1.提示:sinα=yr
,cosα=xr
,tanα=yx .
2.(1)提示:sin2α+cos2α=1,tanα=sinαcosα.
19
参考答案
1.判断三角函数值正负的两个步骤
(1)定象限:确定角α所在的象限.
(2)定符号:利用三角函数值的符号规律,即“一全
正二正弦,三正切,四余弦”来判断.
提醒:若sinα>0,则α的终边不一定落在第一象
限或第二象限内,有可能终边落在y轴的非负半
轴上.
2.正弦、余弦函数值的正负规律
[变式训练]
3.判断下列各式的符号:
(1)tan120°sin269°;
(2)cos4tan(-23π4
).
1.如果α的终边过点(2sin30°,-2cos30°),那么sinα
= ( )
A.12 B.-
1
2
C.32 D.-
3
2
2.若sinθ<0,cosθ<0,则θ2
是 ( )
A.第二象限角
B.第三象限角
C.第二或第四象限角
D.第三或第四象限角
3.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半
轴,若 P(4,y)是 角θ 终 边 上 一 点,且 sinθ=
-2 55
,则y= .
4.已知角α的终边经过点(3a-9,a+2)且sinα>0,
cosα≤0,则实数α的取值范围是 .
5.已知角α的终边过点P(5,a),且tanα=-125
,求
sinα+cosα的值.
学习至此,请完成配套训练
7.2.2 单位圆 与三角函数线
课程标准 素养解读
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
通过学习三角函数线的意义及应用三角函数线
解决问题,提升直观想象与数学抽象素养
[情境引入]
江南水乡,水车在清清的河流里悠悠转动,缓缓
地把河流里的水倒进水渠,流向绿油油的大地,流向
美丽的大自然,在水车转动的瞬间,同学们能想到些
什么呢?
01
必修第三册 数学B
[问题] 将图中的水车抽象出
一个数学模型,建立平面直角坐
标系(如图所示),设水车的轮廓
为单位圆.在平面直角坐标系
中,任意角α的终边与单位圆交
于点P,过点P 作PM ⊥x 轴,
过点A(1,0)作单位圆的切线,
交α的终边或其反向延长线于点T,结合三角函数的
定义,你能得到sinα,cosα,tanα与MP,OM,AT 的
关系吗?
[知识梳理]
[知识点一] 单位圆
1.在平面直角坐标系中,坐标满足 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
(cosα,sinα),即角α的余弦和正弦分别等于角α
终边与单位圆交点的 和 .
[知识点二] 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 .
1.三角函数线的方向是如何规定的?
2.三角函数线的长度和方向各表示什么?
[预习自测]
1.下列四个命题中:
①当α一定时,单位圆中的正弦线一定;
②在单位圆中,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的终边在同一条直
线上.
则错误命题的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.角α的终边与单位圆交于点P -35
,4
5
æ
è
ç
ö
ø
÷,则sinα
-cosα等于 ( )
A.-75 B.-
1
5 C.
7
5 D.
1
5
3.若θ∈ π2
,5π
4
æ
è
ç
ö
ø
÷,则sinθ的取值范围是 .
三角函数线
[例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-5π6
的正弦、余弦和正切.
[思路点拨] 作出单位圆,再作出-5π6
角.
(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x 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A(1,0)引单位圆的切线,
交角的终边或终边的反向延长线于一点T,即可
得到正切线AT→.
11
第七章 三角函数
[变式训练]
1.在单位圆中,画出满足sinα=12
的角α的终边,并
求角α的取值集合.
利用三角函数比较大小
[例2] 利用三角函数线比较sin2π3
和sin4π5
,cos2π3
和cos4π5
,tan2π3
和tan4π5
的大小.
[思路点拨] 先作出三角函数线,再比较大小.
利用三角函数线比较三角函数值的大小时,一般
分三步:(1)角的位置要“对号入座”.(2)比较三角
函数线的长度.(3)确定有向线段的正负.
[变式训练]
2.利用三角函数线比较:a=sin5π7
,b=cos2π7
,c=tan2π7
的
大小.
利用三角函数线解不等式(组)
[例3] 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边
的范围,并由此写出角α的集合.
(1)sinα≥ 32
;
(2)cosα≤-12.
[思路点拨] 在单位圆中画出角的三角函数线,
观察图形即可求解.
用单位圆中的三角函数线求解简单的三角函数不
等式,应注意以下两点
(1)先找到“正值”区间,即0~2π内满足条件的角
θ的范围,然后再加上周角的整数倍.
(2)注意区间是开区间还是闭区间.
[变式训练]
3.已知点P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,若α∈
[0,2π),求α的取值范围.
21
必修第三册 数学B
利用三角函数线求函数的定义域
[例4] 求函数f(x)= 1-2cosx+lnsinx-22
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的定
义域.
[思路点拨] 在单位圆中画出三角函数线,构造
不等式组求解.
求三角函数定义域时,一般应转化为求不等式
(组)的解的问题.利用数轴或三角函数线是解三
角不等式常用的方法.解多个三角不等式时,先在
单位圆中作出使每个不等式成立的角的范围,再
取公共部分.
[变式训练]
4.已知函数f(α)= sinα+lg(2cosα-1),求函数f(α)
的定义域.
1.已知角α的正弦线是单位的有向线段,那么角α的
终边 ( )
A.在x轴上
B.在y轴上
C.在直线y=x上
D.在直线y=x或y=-x上
2.有三个命题:①π6
和5π
6
的正弦线长度相等;②π3
和
4π
3
的正切线相同;③π4
和5π
4
的余弦线长度相等.其
中正确说法的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.0
3.使sinx≤cosx成立的x 的一个变化区间是
( )
A.-3π4
,π
4[ ] B.-
π
2
,π
2[ ]
C.-π4
,3π
4[ ] D.[0,π]
4.不等式tanα+ 33>0
的解集是 .
5.求函数y= 1-2cosx的定义域.
学习至此,请完成配套训练
31
第七章 三角函数