《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 三角函數(shù)、解三角形 第1節(jié) 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)學(xué)案 文 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 三角函數(shù)、解三角形 第1節(jié) 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)學(xué)案 文 北師大版(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一節(jié) 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)
[考綱傳真] 1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能進(jìn)行弧度與角度的互化.3.理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第39頁)
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
1.角的概念的推廣
(1)定義:角可以看成平面內(nèi)一條射線繞著端點(diǎn)從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所成的圖形.
(2)分類
(3)終邊相同的角:所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個(gè)集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度制的定義和公式
(1)定義:在單位圓中,長度為1的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角,用符號(hào)rad表示,讀作弧度.
2、正角的弧度數(shù)是一個(gè)正數(shù),負(fù)角的弧度數(shù)是一個(gè)負(fù)數(shù),零角的弧度數(shù)是0.
(2)公式
角α的弧度數(shù)公式
|α|=(弧長用l表示)
角度與弧度的換算
①1°= rad;
②1 rad=°
弧長公式
弧長l=|α|r
扇形面積公式
S=lr=|α|r2
3.任意角的三角函數(shù)
三角函數(shù)
正弦
余弦
正切
定義
設(shè)α是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),那么
y叫做α的正弦,記作sin α
x叫做α的余弦,記作cos α
叫做α的正切,記作tan α
各象限符號(hào)
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
3、
-
三角函
數(shù)線
有向線段MP為正弦線
有向線段OM為余弦線
有向線段AT為正切線
[知識(shí)拓展]
1.三角函數(shù)值的符號(hào)規(guī)律
三角函數(shù)值在各象限內(nèi)的符號(hào):一全正、二正弦、三正切、四余弦.
2.任意角的三角函數(shù)的定義(推廣)
設(shè)P(x,y)是角α終邊上異于頂點(diǎn)的任一點(diǎn),其到原點(diǎn)O的距離為r,則sin α=,cos α=,tan α=(x≠0).
[基本能力自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)小于90°的角是銳角.( )
(2)銳角是第一象限角,反之亦然.( )
(3)角α的三角函數(shù)值與終邊上
4、點(diǎn)P的位置無關(guān).( )
(4)若α為第一象限角,則sin α+cos α>1.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(2017·西寧復(fù)習(xí)檢測(cè)(一))若cos θ>0,且sin 2θ<0,則角θ的終邊所在象限為( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
D [由cos θ>0,sin 2θ=2sin θ cos θ<0得sin θ<0,則角θ的終邊在第四象限,故選D.]
3.(教材改編)已知角α的終邊與單位圓的交點(diǎn)為M,則sin α=( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090079】
A. B.±
C. D.±
5、
B [由題意知|r|2=2+y2=1,所以y=±.由三角函數(shù)定義知sin α=y(tǒng)=±.]
4.在單位圓中,200°的圓心角所對(duì)的弧長為( )
A.10π B.9π
C.π D.π
D [單位圓的半徑r=1,200°的弧度數(shù)是200×=π,由弧長公式得l=π.]
5.終邊在射線y=-x(x<0)上的角的集合是________.
[終邊在射線y=-x(x<0)上的一個(gè)角為π,從而所求角的集合為]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第40頁)
角的有關(guān)概念及其集合表示
(1)若角α是第二象限角,則是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第一或第三象限角 D.第
6、二或第四象限角
(2)已知角α的終邊在如圖3-1-1所示陰影部分表示的范圍內(nèi)(不包括邊界),則角α用集合可表示為________.
圖3-1-1
(1)C (2)2kπ+,2kπ+π(k∈Z) [(1)∵α是第二象限角,∴+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,
∴+kπ<<+kπ,k∈Z.
當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),是第一象限角;
當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),是第三象限角.
綜上,是第一或第三象限角.
(2)在[0,2π)內(nèi),終邊落在陰影部分角的集合為,
∴所求角的集合為(k∈Z).]
[規(guī)律方法] 1.與角α終邊相同的角可以表示為β=2kπ+α(k∈Z)的形式,α是任意角;相等的
7、角終邊一定相同,終邊相同的角不一定相等;角度制與弧度制不能混用.
2.由α所在象限,判定所在象限,應(yīng)先確定的范圍,并對(duì)整數(shù)k的奇、偶情況進(jìn)行討論.
[變式訓(xùn)練1] (1)終邊在直線y=-x上的角的集合是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090080】
A.
B.
C.
D.
(2)已知角α=45°,在區(qū)間[-720°,0°]內(nèi)與角α有相同終邊的角β=________.
(1)D (2)-675°或-315° [(1)在(0,π)內(nèi)終邊在直線y=-x上的角為,所以終邊在直線y=-x上的角的集合為.
(2)由終邊相同的角的關(guān)系知β=k·360°+45°,k∈Z,
∴
8、取k=-2,-1,得β=-675°或β=-315°.]
扇形的弧長、面積公式
(1)已知扇形周長為10,面積是4,求扇形的圓心角;
(2)已知扇形周長為40,當(dāng)它的半徑和圓心角分別取何值時(shí),扇形的面積最大?
[解] (1)設(shè)圓心角是θ,半徑是r,則
解得(舍去)或
∴扇形的圓心角為.
(2)設(shè)圓心角是θ,半徑是r,則2r+rθ=40.
又S=θr2=r(40-2r)=r(20-r)=-(r-10)2+100≤100.
當(dāng)且僅當(dāng)r=10時(shí),Smax=100,此時(shí)2×10+10θ=40,θ=2,∴當(dāng)r=10,θ=2時(shí),扇形的面積最大.
[規(guī)律方法] 1.(
9、1)在弧度制下,計(jì)算扇形面積和弧長比在角度制下更方便、簡捷;(2)從扇形面積出發(fā),在弧度制下把問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于R的二次函數(shù)的最值問題(如本例)或不等式問題來求解.
2.利用公式:(1)l=αR;(2)S=lR;(3)S=αR2.其中R是扇形的半徑,l是弧長,α(0<α<2π)為圓心角,S是扇形面積,知道兩個(gè)量,可求其余量.
[變式訓(xùn)練2] (1)若圓弧長度等于圓內(nèi)接正三角形的邊長,則其圓心角的弧度數(shù)為( )
A. B.
C.3 D.
(2)若扇形的圓心角α=120°,弦長AB=12 cm,則弧長l=________cm.
(1)D (2)π [(1)如圖,等邊
10、三角形ABC是半徑為r的圓O的內(nèi)接三角形,則線段AB所對(duì)的圓心角∠AOB=,
作OM⊥AB,垂足為M,
在Rt△AOM中,AO=r,∠AOM=,
∴AM=r,AB=r,
∴l(xiāng)=r,
由弧長公式得α===.
(2)設(shè)扇形的半徑為r cm,如圖.
由sin 60°=,得r=4 cm,
∴l(xiāng)=|α|·r=×4=π cm.]
三角函數(shù)的定義
(1)(2018·天水模擬)若角θ的終邊經(jīng)過點(diǎn)P(-,m)(m≠0)且sin θ=m,則cos θ的值為________.
(2)點(diǎn)P從(1,0)出發(fā),沿單位圓逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)弧長到達(dá)Q點(diǎn),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為____
11、____.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090081】
(1)- (2) [(1)由題意知r=,
∴sin θ==m,
∵m≠0,∴m=±,∴r==2,
∴cos θ==-.
(2)由三角函數(shù)定義可知Q點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)滿足x=cos =-,y=sin =.
∴Q點(diǎn)的坐標(biāo)為.]
[規(guī)律方法] 用定義法求三角函數(shù)值的兩種情況.
(1)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),則可先求出點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r,然后用三角函數(shù)的定義求解;
(2)已知角α的終邊所在的直線方程,則可先設(shè)出終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo),求出此點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,然后用三角函數(shù)的定義來求相關(guān)問題.
[變式訓(xùn)練3] (1)(2018·合肥模擬)已知角α的終邊經(jīng)過點(diǎn)P(-x,-6),且cos α=-,則x=________.
(2)已知角α的終邊上一點(diǎn)P,若α∈(-π,0),則α=________.
(1) (2)- [(1)cos α==-,解得x=,或x=-,又-x<0,即x>0,所以x=.
(2)法一:點(diǎn)P的坐標(biāo)為P,點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離r=1,從而cos α=,又α∈(-π,0),所以α=-.
法二:由sin2π+cos2π=1得cos α=sinπ=cos=cos,又α∈(-π,0),所以α=-.]
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