高考数学第3章三角函数、解三角形第1节任意角、弧度制及任意角的三角函数教学案(含解析).docx_第1页
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文档简介

第一节任意角、弧度制及任意角的三角函数考纲传真1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义1角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形(2)分类(3)终边相同的角:所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合S|k360,kZ2弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)公式角的弧度数公式|(弧长用l表示)角度与弧度的换算1 rad;1 rad弧长公式弧长l|r扇形面积公式Slr|r23.任意角的三角函数三角函数正弦余弦正切定义设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么y叫做的正弦,记作sin x叫做的余弦,记作cos 叫做的正切,记作tan 三角函数线有向线段MP为正弦线有向线段OM为余弦线有向线段AT为正切线4.三角函数值的符号规律三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦5任意角的三角函数的定义(推广)设P(x,y)是角终边上异于顶点的任一点,其到原点O的距离为r,则sin ,cos ,tan (x0)若分别为、象限角,则所在象限如图:基础自测1(思考辨析)判断下列结论的正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)小于90的角是锐角( )(2)锐角是第一象限角,反之亦然( )(3)角的三角函数值与终边上点P的位置无关( )(4)若为第一象限角,则sin cos 1.( )答案(1)(2)(3)(4)2(教材改编)角870的终边所在的象限是( )A第一象限 B第二象限C第三象限 D第四象限C8702360150,870和150的终边相同,故870的终边在第三象限3若角同时满足sin 0且tan 0,则角的终边一定位于( )A第一象限 B第二象限C第三象限 D第四象限D由sin 0知角的终边在三、四象限或y轴负半轴上,由tan 0知角的终边在二、四象限,故角的终边在第四象限,故选D.4(教材改编)已知角的终边与单位圆的交点为M,则sin ( )A. B C. DB由题意知|r|22y21,所以y.由三角函数定义知sin y.5在单位圆中,200的圆心角所对的弧长为( )A10 B9 C. D.D单位圆的半径r1,200的弧度数是200,由弧长公式得l.象限角与终边相同的角1若ak18045(kZ),则在( )A第一或第三象限 B第一或第二象限C第二或第四象限 D第三或第四象限A当k2n(nN)时,2n18045n36045,为第一象限角;当k2n1(nZ)时,(2n1)18045n360225,为第三象限角,所以为第一或第三象限角故选A.2若角是第二象限角,则是( )A第一象限角 B第二象限角C第一或第三象限角 D第二或第四象限角C是第二象限角,2k2k,kZ,kk,kZ.当k为偶数时,是第一象限角;当k为奇数时,是第三象限角综上,是第一或第三象限角,故选C.3与2 015终边相同的最小正角是_1452 0156(360)145,因此与2 015终边相同的最小正角是145.4终边在直线yx上的角的集合是_|60k180,kZ如图,直线yx过原点,倾斜角为60,在0360范围内,终边落在射线OA上的角是60,终边落在射线OB上的角是240,所以以射线OA,OB为终边的角的集合为:S1|60k360,kZ,S2|240k360,kZ,所以角的集合SS1S2|60k360,kZ|60180k360,kZ|602k180,kZ|60(2k1)180,kZ|60k180,kZ规律方法1.象限角的两种判断方法(1)图象法:在平面直角坐标系中,作出已知角并根据象限角的定义直接判断已知角是第几象限角(2)转化法:先将已知角化为k360(0360,kZ)的形式,即找出与已知角终边相同的角,再由角终边所在的象限判断已知角是第几象限角2终边在某直线上角的求法四步骤(1)数形结合,在平面直角坐标系中画出该直线(2)按逆时针方向写出0,2)内的角(3)再由终边相同角的表示方法写出满足条件角的集合(4)求并集化简集合扇形的弧长、面积公式【例1】(1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角;(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角分别取何值时,扇形的面积最大?解(1)设圆心角是,半径是r,则解得(舍去)或扇形的圆心角为.(2)设圆心角是,半径是r,则2rr40.又Sr2r(402r)r(20r)(r10)2100100.当且仅当r10时,Smax100,此时2101040,2,当r10,2时,扇形的面积最大规律方法解决有关扇形的弧长和面积问题的常用方法及注意事项(1)解决有关扇形的弧长和面积问题时,要注意角的单位,一般将角度化为弧度.(2)求解扇形面积的最值问题时,常转化为二次函数的最值问题,利用配方法使问题得到解决.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形. (1)若扇形的圆心角120,弦长AB12 cm,则弧长l_cm.设扇形的半径为r cm,如图由sin 60,得r4 cm,l|r4 cm.(2)已知扇形AOB的周长为C,当圆心角为多少时,扇形的面积最大?解设扇形AOB的半径为r,弧长为l,圆心角为,由题意可知lC2r,代入可得:S(C2r)rrr2,S,0r,当r时,S最大,此时lC,2.三角函数的定义考法1利用三角函数的定义求值【例2】(1)已知点P在角的终边上,且|OP|4,则点P的坐标为( )A(2,2) B.C(2,2) D.(2)已知角的终边经过点P(x,6),且cos ,则_.(1)A(2)(1)设P(x,y),由三角函数的定义知,sin ,cos,即y4sin2,x4cos2,即点P的坐标为(2,2),故选A.(2)r,由cos 得解得x或x(舍去)所以P,所以sin ,所以tan ,则.考法2三角函数值的符号判定【例3】(1)若sin tan 0,且0,则角是( )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)sin 2cos 3tan 4的值( )A小于0 B大于0C等于0 D不确定(1)C(2)A(1)由sin tan 0可知sin ,tan 异号,从而可判断角为第二或第三象限角由0可知cos ,tan 异号,从而可判断角为第三或第四象限角综上可知,角为第三象限角(2)sin 20,cos 30,tan 40,则sin 2cos 3tan 40,故选A.考法3三角函数线的应用【例4】函数y的定义域为_(kZ)2cos x10,cos x.由三角函数线画出x满足条件的终边范围(如图阴影所示)x(kZ)规律方法1.利用三角函数定义求三角函数值的方法(1)已知角终边上一点P的坐标,则可先求出点P到原点的距离r,然后用三角函数的定义求解(2)已知角的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义求解2利用三角函数线求解三角不等式的方法对于较为简单的三角不等式,在单位圆中,利用三角函数线先作出使其相等的角(称为临界状态,注意实线与虚线),再通过大小找到其所满足的角的区域,由此写出不等式的解集 (1)点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为( )A. B.C. D.(2)若角的终边经过点P(,m)(m0)且sin m,则cos 的值为_(3)函数ylg(2sin x1)的定义域为_(1)A(2)(3)kZ(1)由三角函数定义可知Q点的坐标(x,y)满足xcos ,ysin .Q点的坐标为,故选A.(2)由题意知r,sin m,m0,m,r2,cos .(3)由题意知2sin x10,即sin x,根据三角函数线,画出x满足条件的终边范围(如图阴影所示).1(2014全国卷)若tan 0,则( )Asin 20 Bcos 0Csin 0 Dcos 20At

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