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1 . 2 . 1 三角函数的定义. 李寿江. 学习目标:. 1. 理解三角函数的定义。 2. 会利用 三角函数的定义求简单角的 函数值。 3. 理解并掌握 三角函数在各象限的符号。. 教学重点:. 会利用 三角函数的定义求角的 函数值,会判断, 三角函数在各象限的符号。. 教学难点:. 求角的 函数值时对象限符号的判定。. 1. 初中学过的 锐角三角函数的定义 :. 在直角三角形 ABC 中,角 C 是直角,角 A 为锐角,则用角 A 的 对边 BC , 邻边 AC 和 斜边 AB 之间的比值来定义角 A 的三角函数.
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1.2.1 三角函数的定义 李寿江
学习目标: 1.理解三角函数的定义。 2.会利用三角函数的定义求简单角的函数值。 3.理解并掌握三角函数在各象限的符号。 教学重点: 会利用三角函数的定义求角的函数值,会判断,三角函数在各象限的符号。 教学难点: 求角的函数值时对象限符号的判定。
1.初中学过的锐角三角函数的定义: 在直角三角形ABC中,角C是直角,角A为锐角,则用角A的对边BC,邻边AC和斜边AB之间的比值来定义角A的三角函数.
2.用坐标的形式表示出初中所学的锐角三角函数: 以角α的顶点O为坐标原点,以角α的始边的方向作为x轴的正方向,建立直角坐标系xOy, 则角α的终边落在直角坐标系的第一象限内, 记∠MOP= α
sinα= ,cosα= ,tanα= 。 若点P (x,y)是角α终边上的任意一点,点P到原点O的距离是r , 试将角α的三角函数用x、y、r的式子表示出来。
3. 任意角的三角函数 : (1)确立任意角α在直角坐标系中的位置; 以角α的顶点O为坐标原点,以角α的始边的方向作为x轴的正方向,建立直角坐标系xOy ; (2)在其终边上取点A,使OA=1,点A的坐标为(l, m),再任取一点P(x,y),设点P到原点的距离为r,OP =r(r≠0),根据三角形的相似知识得:
因为A、P在同一象限内,所以它们的坐标符号相同,因此得因为A、P在同一象限内,所以它们的坐标符号相同,因此得
叫做角α的余弦,记作cosα , 即cosα= ; 不论点P在终边上的位置如何,它们都是定值,它们只依赖于α的大小,与点P在α终边上的位置无关。即当点P在α的终边上的位置变化时,这三个比值始终等于定值。
叫做角α的正弦,记作sinα, 即sinα= ; 叫做角α的正切,记作tanα, 即 tanα=
角α的正割,记作secα= = ; 角α的余割,记作cscα= = ; 角α的余切,记作cotα= = ;
y x
依照上述定义,对于每一个确定的角α,都分别有唯一确定的余弦值、正弦值与之对应: 当α≠kπ (k∈Z)时,它有唯一的正切值与之对应. 因此这三个对应法则都是以α为自变量的函数,分别叫做角α的余弦函数、正弦函数和正切函数。
4. 几点说明: (1) 这里提到的角α是“任意角” 。 (2)锐角三角函数是以边长的比来定义的,都是正值;任意角的三角函数是以坐标与距离、坐标与坐标的比来定义的,不一定都是正值。
(3)三角函数是以角为自变量,以“比值”为函数值的函数。 正弦函数可记作: f(α) = sinα h(α) = cosα 余弦函数可记作: 体会对应法则 正切函数可记作: g(α) = tanα
对于正弦函数sinα= , 因为r>0,所以恒有意义,即α取任意实数, 恒有意义,也就是说sinα恒有意义,所以正弦函数的定义域是R;类似地可写出余弦函数的定义域是R; 三角函数函数的定义域
对于正切函数tanα= , 因为x=0时, 无意义,又当且仅当α的终边落在y轴上时,才有x=0,所以当α的终边落不在y轴上时, 恒有意义,即tanα= 恒有意义,所以正切函数的定义域是{α|α≠kπ+ (k∈Z)}
y=tanα ,α≠kπ+ (k∈Z) 从而三角函数的定义域是 y=sinα, α∈R y=cosα, α∈R
y y y ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) x x x o o o ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
例3.设sinθ<0且tanθ>0,确定θ是第几象限的角。 解:因为sinθ<0,所以θ可能是第三、四象限的角,又tanθ>0,θ可能是第一、三象限的角,综上所述,θ是第三象限的角。
例4. 确定下列三角函数值的符号: (1)cos250º; (2) (3)tan(-672º);(4) (2) - 在第四象限,所以sin(- )<0. (4) 在第四象限,所以tan( )<0. 解: (1)250º在第三象限,所以cos250º<0. (3) -672º在第一象限,所以tan(-672º)>0.
2 2 5 5 5 5 5 5 5 2 5 2 若是第三象限的角, 取终边上一点P(-1, -2), 则r= 5 . y x y 从而sin= =- 5 , cos= =-, tan= =2, r r x x r r cot= = , sec= =-5, csc= =- . y y x 若是第四象限的角, 取终边上一点P(1, -2), 则r= 5 . 1 1 y x y 从而sin= =- 5 , cos= = , tan= =-2, 2 2 r r x x r r cot= =- , sec= = 5, csc= =- . y y x 例6.若的终边与函数y=-2|x|的图象重合, 求的各三角函数值. 解:∵的终边与函数y=-2|x|的图象重合, ∴是第三或第四象限的角.
3 4 3 3 4 3 5 5 4 5 5 4 y -3t -3t 当t>0时, sin= = = =- , r 5|t| 5t y y -3t -3t x 4t 4t tan= = =- ; tan= = =- . cos= = = =, x x 4t 4t r 5|t| 5t y -3t -3t 当t<0时, sin= = = =, r 5|t| -5t x 4t 4t cos= = = =- , r 5|t| -5t 4.已知角的终边上一个点P的坐标为(4t, -3t)(t0), 求的正弦、余弦和正切值. 解:由已知有x=4t, y=-3t, ∴|OP|=r=5|t|.
5.若点p(-8,y)是角α终边上一点,且 sin α=3/5,则y的值是__________. 6、已知角α=3π/2,分别求sinα,cosα,tanα
P(x,y) r y y x x o 小结:本节课我们学习了三角函数的定义,即 设α是一个任意角,α的任意一点P(除端点外)的坐标(x,y),它与原点的距离是r,那么: (1)比值y/r叫做α的正弦,记作sinα,即sinα=y/r; (2)比值x/r叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=x/r; (3)比值y/x叫做α的正弦,记作tanα,即tan=y/x; 这一过程反应了人们认识数学概念的分划过程.即数学概念是在人们的认识不段深化的过程中逐步完善起来的.