内容正文:
7.3.5 已知三角函数值求角
知识 清单破
知识点 已知三角函数值求角
1.已知正弦值求角
一般地,对于正弦函数y=sin x,如果已知函数值y(y∈[-1,1]),那么在 上有唯一的x值和
它对应,记为x=arcsin y.
第七章 三角函数
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2.已知余弦值求角
一般地,对于余弦函数y=cos x,如果已知函数值y(y∈[-1,1]),那么在[0,π]上有唯一的x值和它对
应,记为x=arccos y.
第七章 三角函数
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3.已知正切值求角
一般地,如果y=tan x(y∈R)且x∈ ,那么对每一个正切值y,在开区间 内,有且只
有一个角x使tan x=y,这个x记为arctan y,即x=arctan y.
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讲解分析
利用三角函数线求解不等式时,通常采用数形结合的方法,求解关键是恰当寻求点.一般来说,
对于sin α≥b,cos α≥a(或sin α≤b,cos α≤a),只需作直线y=b,x=a与单位圆相交,连接原点和交
点即得角的终边所在的位置,此时再根据方向即可确定相应的α的范围;对于tan α≥c(或tan α
≤c),取点(1,c),连接该点和原点并反向延长,即得角的终边所在的位置,然后结合图形可确定
相应的α的范围.
注意:确定区域时,可以将终边绕原点顺时针(或逆时针)转动,观察函数值的变化,从而确定符
合条件的区域.
疑难 情境破
疑难 1
利用三角函数线解不等式
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典例 求满足下列条件的角α的取值范围.
(1)sin α≥ ;(2)- ≤cos α< .
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解析 (1)如图1所示,作直线y= ,交单位圆于A,B两点,作射线OA,OB.当OA或OB为角α的终
边时,sin α= .当α的终边落在阴影部分(包括边界)时,sin α≥ .故满足条件的角α的取值范
围为 α 2kπ+ ≤α≤2kπ+ ,k∈Z .
图1
(2)如图2所示,作直线x=- ,x= ,分别交单位圆于点B,C,D,A,作射线OA,OB,OC,OD(OA,OD为
第七章 三角函数
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虚线).当OB或OC为角α的终边时,cos α=- ;当OA或OD为角α的终边时,cos α= .当α的终边
落在阴影部分时,- ≤cos α< .故满足条件的角α的取值范围为 α 2kπ- ≤α<2kπ- ,k∈Z
或2kπ+ <α≤2kπ+ ,k∈Z .
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讲解分析
已知角x的一个三角函数值,求角x,所得的角不一定只有一个,角的个数要根据角的取值
范围来确定,这个范围一般会在题目中给定.如果在这个范围内符合要求的角不止一个,且角
的终边不在坐标轴上,那么可以按照以下步骤来解决:
(1)由已知三角函数值的符号确定角的终边所在的象限;
(2)若函数值为正数,先求出对应的锐角α,若函数值为负数,先求出与其绝对值对应的锐角α;
(3)根据角的终边所在的象限,由诱导公式得出[0,2π)内的角.如果适合已知条件的角是第二象
限的角,那么它等于 π-α;如果适合已知条件的角是第三象限的角,那么它等于π+α;如果适合已
知条件的角是第四象限的角,那么它等于2π-α;
(4)如果要求整个实数集上适合条件的角的集合,那么利用终边相同的角的表达式来写出.
疑难 2
已知三角函数值求角
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典例 已知tan α=-2,求满足下列条件的角α.
(1)α∈ ;
(2)α∈[0,2π];
(3)α∈R.
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解析 (1)由正切函数在开区间 上单调递增可知,符合条件tan α=-2的角只有一个,即α
=arctan(-2).
(2)∵tan α=-2<0,
∴α是第二或第四象限角,
∴α=π-arctan 2或α=2π-arctan 2.
(3)α=kπ+arctan(-2)(k∈Z).
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