北师大版高中数学必修第二册第1章4.1单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义课件+练习含答案(教师用)

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北师大版高中数学必修第二册第1章4.1单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义课件+练习含答案(教师用)

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第一章 §4 4.1 
素养作业 提技能
A 组·素养自测
一、选择题
1.已知点P是角α的终边与单位圆的交点,则cos α=(  )
A.- B.
C.- D.-
【答案】 B
【解析】 因为点P是角α的终边与单位圆的交点,所以cos α=,故选B.
2.已知角θ(0<θ<2π)的终边上一点P的坐标为,则角θ的值为(  )
A.- B.
C. D.
【答案】 B
【解析】 由已知可得:角θ的终边上一点P的坐标为,位于第二象限,它到原点的距离为r==1,<θ<π,则由任意角的三角函数的定义可知sin θ=即θ=,故选B.
3.角α的终边经过点(3,4),则=(  )
A. B.
C.7 D.
【答案】 C
【解析】 由角α的终边经过点(3,4),可得sin α=,cos α=,则==7.
4.若sin α<0,cos α<0,则α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
【答案】 C
【解析】 因为sin α<0,所以α在第三象限或第四象限,或α终边为x轴非正半轴,因为cos α<0,所以α在第二象限或第三象限,或α终边为x轴非正半轴,所以α是第三象限角.故选C.
5.已知点Q(a,2)是角α终边上的一点,且sin α=,则a的值为(  )
A.3 B.-2
C.2或3 D.2或-2
【答案】 D
【解析】 由正弦函数定义得=,解得a=±2.故选D.
6.已知角α的终边过点P(-3m,m)(m≠0),则cos α的值可以是(  )
A. B.
C.± D.±
【答案】 D
【解析】 由余弦函数定义知,cos α===±.故选D.
二、填空题
7.若角α的终边经过点(1,-),则sin α=________.
【答案】 -
【解析】 由题意得x=1,y=-,则r=2,
∴sin α==-.
8.若45°角的终边上有一点(4-a,a+1),则a=_________.
【答案】 
【解析】 由题意知4-a=a+1,得a=.
9.已知角α的终边在直线y=x上,则sin α+cos α的值为________.
【答案】 ±
【解析】 在角α终边上任取一点P(x,y),则y=x,
当x>0时,r==x,
sin α+cos α=+=+=,
当x<0时,r==-x,
sin α+cos α=+=--=-.
三、解答题
10.已知θ终边上一点P(x,3)(x≠0),且cos θ=x,求sin θ.
【解析】 方法一:由题意知r=|OP|=,
由三角函数定义得cos θ==,
又因为cos θ=x,所以=x.
因为x≠0,所以x=±1.当x=1时,P(1,3),
此时sin θ==,
当x=-1时,P(-1,3),
此时sin θ==.
综上可知sin θ=.
方法二:由三角函数定义cos α==x,∵x≠0,∴r=,sin θ===.
B 组·素养提升
一、选择题
1.已知角α的终边经过点(2a+1,a-2),且cos α=-,则实数a的值是(  )
A.-2 B.
C.-2或 D.2
【答案】 A
【解析】 由余弦函数的定义知,
=-,
化简整理得11a2+20a-4=0,解得a=-2或a=,又2a+1<0,所以a=-2.
2.已知角α的终边经过点(3a-9,a+2),且sin α>0,cos α≤0,则实数a的取值范围为(  )
A.-2C.-2≤a<3 D.-3≤a<2
【答案】 B
【解析】 ∵sin α>0,cos α≤0,
∴α位于第二象限或y轴正半轴上.
∴3a-9≤0且a+2>0.∴-23.(多选)在平面直角坐标系中,角α以x正半轴为始边,终边与单位圆(原点为圆心)交于点,则符合条件的角α可以是(  )
A.- B.
C. D.
【答案】 BC
【解析】 当α=-时,cos=≠-,故A错误;当α=时,cos =-,故B正确;当α=时,cos =-cos =-,故C正确;当α=时,cos =cos=,故D错误.故选BC.
二、填空题
4.若角α的终边在直线y=-2x上,则sin α等于________.
【答案】 ±
【解析】 在角α的终边上任取一点P(-1,2),则r==,所以sin α===.或者取P′(1,-2),则r==,所以sin α==-=-.
5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴,若P(4,y)是角θ终边上的一点,且sin θ=-,则y=________.
【答案】 -8
【解析】 根据题意sin θ=-<0及P(4,y)是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角.再由三角函数的定义得,=-,又∵y<0,∴y=-8(符合题意),y=8(舍去).综上知y=-8.
三、解答题
6.已知角α的终边在直线y=x上,求10cos α-的值.
【解析】 设角α的终边上任一点为Q(3k,k)(k≠0),
则x=3k,y=k,r==|k|.
当k>0时,r=k,α为第一象限角,
sin α==,cos α==,
所以10cos α-=3-3=0.
当k<0时,r=-k,α为第三象限角,
sin α=-,cos α=-,
所以10cos α-=-3+3=0.
综上,10cos α-=0.
7.已知=-,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边与单位圆相交于点M,求m的值及sin α的值.
【解析】 (1)由=-可知sin α<0,
所以α是第三或第四象限角或y轴的非正半轴上的角.由lg(cos α)有意义可知cos α>0,
所以α是第一或第四象限或x轴的非负半轴上的角.综上可知,角α是第四象限角.
(2)因为点M在单位圆上,
所以2+m2=1,解得m=±.
又α是第四象限角,故m<0,从而m=-.
根据正弦函数的定义,可知sin α=-.
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第一章 三角函数
§4 正弦函数和余弦函数的概念及其性质
4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义
素养目标 定方向
课标要求 核心素养
1.了解单位圆与正弦、余弦函数的关系.
2.掌握任意角的正弦、余弦的定义. 通过对正弦函数、余弦函数定义的理解,重点提升学生的数学抽象和直观想象素养.
必备知识 探新知
知识点1 锐角的正弦函数和
余弦函数
如图,任意角α的终边与单位圆交于点P(u,v),仿照锐角三角函数的定义,把点P的纵坐标v定义为角α的正弦函数值,记作v=________;把点P的横坐标u定义为角α的余弦函数值,记作u=________.
sin α
cos α
关键能力 攻重难
题型一
单位圆求正弦函数值和余弦函数值
[归纳提升]
归纳提升:
1.单位圆法求三角函数的值,先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用三角函数的定义求出相应的三角函数值.
2.已知角α的终边与单位圆相交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x.
〉对点训练1
【答案】 B
题型二
利用三角函数定义求正弦函数值和余弦函数值
[归纳提升]
归纳提升:
求任意角的三角函数值的两种方法
方法一:根据定义,寻求角的终边与单位圆的交点P的坐标,然后利用定义得出该角的正弦、余弦值.
方法二:第一步,取点:在角α的终边上任取一点P(x,y)(P与原点O不重合);
〉对点训练2
【分析】 根据三角函数的定义列方程求得m的值.
【答案】 D
题型三
利用正弦、余弦函数的定义求参数的值
[归纳提升]
归纳提升:
已知三角函数值求参数的方法
1.依据已知条件及三角函数值得出关于参数的方程.
2.解方程即可得出参数值,有时要注意对参数进行讨论.
3.若求出字母有多个取值时,要根据已知的三角函数值验证取值是否符合.
〉对点训练3
【答案】 (1)C (2)-1
课堂检测 固双基
1.角α的终边上有一点P(1,-1),则sin α的值是(  )
【答案】 B
【答案】 B

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