内容正文:
5.2 三角函数的概念
第五章 三角函数
5.2.1 三角函数的概念(1)
一
二
三
学习目标
借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义
掌握任意角三角函数(正弦、余弦、正切)在各象限的符号
掌握公式—— 并会应用
学习目标
问题1 你能回忆初中所学的直角三角形中锐角的三角函数值吗?
角
实数
弧度制
在弧度制下,我们已经把角的范围扩展到全体实数.
思考1 初中锐角三角函数值的定义还适用于任意角吗?
问题2
把任意角α放到平面直角坐标系内,
以原点为圆心作单位圆,
角α的终边与单位圆交点是唯一的吗?
给定一个角α,其终边与单位圆的交点P(x,y)是α的函数吗?
思考2 谁可以看作是α的函数?
问题3
4
设α是一个任意角,α∈R,它的终边与单位圆相交于点P(x,y)
(1)把点P的纵坐标y叫做α的正弦函数,记作sinα,
即 y=sinα;
(2)把点P的横坐标x叫做α的余弦函数,记作cosα,
即 x=cosα
(3)把点P的纵坐标和横坐标的比值 叫做α的正切函数,记作tanα, 即 =tanα
(x≠0).
1.三角函数第一定义(单位圆定义)
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,统称为三角函数.
按照函数的定义与常用的符号,我们通常将它们记为:
正弦函数:y=sinx,
余弦函数:y=cosx,
正切函数:y=tanx,
x∈R
x∈R
2.三角函数的概念
注意:(1)三角函数是以角为自变量的函数,函数值是一个实数;
(2)三角函数值的大小只与角的大小有关.
思考3 这个定义相对于锐角三角函数的定义有什么不同呢?
任意角的三角函数是通过角与单位圆交点的坐标定义的,
锐角三角函数是通过直角三角形边长的比值定义的,
在单位圆中直角三角形斜边为1,所以锐角三角函数也可用角的终边与单位圆交点的坐标定义,此时终边上的点都在第一象限,因此锐角三角函数值都是正数,而任意角的三角函数值可以是负数.
锐角三角函数的自变量是锐角,可以理解为
8
练1 求下表常见角的三角函数值
α
例2 如图,设是一个任意角,它的终边上任意一点(不与原点重合)的坐标为,点与原点的距离为.
求证:
只要知道角终边上任意一点的坐标,就可以求得角的各个三角函数值,并且这些函数值不会随点的位置的改变而改变.
思考4 由例2可得什么结论?
11
① 叫做α的正弦,即
② 叫做α的余弦,即
③ 叫做α的正切,即
3.三角函数第二定义(任意点定义)
设角α是一个任意角,P(x,y)是终边上的任意一点,点P与原点的距离为
例3 (1)已知角α的终边经过点(-4, 3),求sinα,cosα,tanα
(2)角α的终边上一点P(5m, 12m)(m≠0),求sinα,cosα,tanα
(3)若角α的终边经过点P(x, -3)且 ,则x=__.
练2 角α的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线3x-y=0上,求角α的余弦值
探究:三角函数的值在各个象限的符号.
+
+
-
-
+
+
+
+
-
-
-
-
-1
O
x
y
O
x
y
O
x
y
0
0
1
0
1
-1
0
0
不存在
0
不存在
终边在坐标轴上的三角函数值呢?
15
例4 确定下列三角函数值的符号
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
(2) 已知点P(sin α,cos α)在第三象限,则角α的终边在
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
大本126页例3
(3) 式子 sin 2·cos 3·tan 5 的符号为
A.正 B.负 C.零 D.不能确定
(4)已知α是第一象限角,则判断下列角的三角函数值的正负
问题4 回忆下终边与相同的角的如何表示?
问题5 利用三角函数的定义,你能发现终边相同的角的同一三角函数值有什么关系?
终边相同的角的同一三角函数值相等.
sin(α+2kπ)=sinα
cos(α+2kπ)=cosα
tan(α+2kπ)=tanα
其中
诱导公式一
①三角函数值有“周而复始”的变化规律,即角α的终边每绕原点旋转一周,函数值将重复出现。
②公式一的作用:把求任意角的三角函数值,转化为0~2π角的三角函数值 .
例5 计算下列各式的值:
(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;
(3)tan 405°-sin 450°+cos 750°;
大本126页例4
(4)sin+tan.
(2)sin+costan 4π.
例1 求的正弦、余弦和正切值.
练3 (1)若sinα tan α<0,且<0,则角α是
$