5.2.1三角函数的概念(学案)——高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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5.2.1三角函数的概念(学案)——高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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三角函数的概念
一、学习目标
1.理解三角函数的概念,会求给定角的三角函数值.
2.掌握任意角三角函数在各象限的符号.
3.掌握三角函数诱导公式一并会应用.
预习自学(课本177-179页)
知识点一 任意角的三角函数的定义
如图,设是一个任意角,,它的终边与单位圆交于点,那么:
(1) 叫做的正弦函数,记作,即
(2) 叫做的余弦函数,记作,即
(3) 叫做的正切,记作,即
注:1)当时,α的终边在y轴上,终边上任意一点的横坐标都等于0,所以无意义.除此之外,对于确定的角的值也是唯一确定的。所以, 是以 为自变量,
为函数值的函数称为正切函数。
我们将 、 、 统称为三角函数。
知识点二 三角函数值的符号
如图所示:
正弦: 象限正, 象限负.
余弦: 象限正, 象限负.
正切: 象限正, 象限负.
简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.
知识点三 公式一
sin (α+2kπ)= ,cos (α+2kπ)= ,tan (α+2kπ)= ,其中k∈Z.
即终边相同的角的同一三角函数的值相等.
三、例题导学
题型一 单位圆法求三角函数值
例1 在平面直角坐标系中,角α的终边与单位圆交于点A,点A的纵坐标为,求tan α.
变式1已知角α的终边经过点,则sin α=________,cos α=________,tan α=________.
题型二 坐标法求三角函数值
例2 已知角α的终边过点P(-3a,4a)(a≠0),求2sin α+cos α的值.
变式2 已知角α的终边经过点P(5m,12),且cos α=-,则m=________.
题型三 三角函数概念的应用
例3已知角α的终边在直线y=-3x上,求10sin α+的值.
变式3 已知角α的终边在直线y=x上,求sin α,cos α,tan α的值.
题型四 三角函数值在各象限的符号
例4(1)已知点P(tan α,cos α)在第三象限,则角α在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(2)sin 285°·cos (-105°)________0.(填“<”“>”)
变式4(1)若-<α<0,则点P(tan α,cos α)位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(2)已知sin θcos θ<0,且|cos θ|=cos θ,则角θ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
题型五 公式一的应用
例5求下列各式的值:
(1)cos+tan;
sin 810°+tan 1 125°+cos 420°.
题型六 三角函数值符号与公式一的综合应用
例6确定下列函数值的符号.
(1)tan (-672°);(2)cos ;(3)tan;
(4)sin 1 480°10′;(5)tan.
检测反馈
1.若角α的终边上有一点P(0,3),则下列式子无意义的是
A.tan α B.sin α C.cos α D.都有意义
2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为
A.1 B.-1 C. D.-
3.若角α的终边过点(5,12),则cos α-sin α=
A. B. C.- D.-
4.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的取值范围是________.
5.判定下列各角的各三角函数符号:
6.填表:
7.求下列各式的值:
(1);
(2).
8、求的值域.
9、若,则在
A.第一、二象限 B.第一、三象限 C.第一、四象限 D.第二、四象限
课时作业
1.已知角α的终边经过点P(m,-3),且cos α=-,则m等于
A.- B. C.-4 D.4
2.给出下列各三角函数值:①sin(-100°);②cos(-220°);③tan(-10);④cos π.其中符号为负的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如果角α的终边过点P(2sin 30°,-2cos 30°),则cos α的值等于( )
A. B.- C.- D.
4.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.
5.(多选题)角α的终边经过点P(x,4),且cos α=,则sin α可能等于( )
A.0 B. C. D.1
6.(2022·湖北·郧阳中学高一阶段练习)已知函数(且)的图像经过定点,且点在角的终边上,则( )
A. B.0 C.7 D.
7、已知点M是单位圆上的点,以射线OM为终边的角α的正弦值为-,则tan α=________.
8.(多空题)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终边上一点,且sin θ=-,则y=________,tan θ=________.
9.已知tan α>0且sin α+cos α>0,那么α是第___象限角.
10、(1)a2sin(-1 350°)+b2tan 405°-2abcos(-1 080°);
(2)tan 405°-sin 450°+cos 750°.
11.如果cos x=|cos x|,那么角x的取值范围是________.
12.若角θ的终边过点P(-4a,3a)(a≠0).
(1)求sin θ+cos θ的值;
(2)试判断cos (sin θ)·sin(cos θ)的符号.
选做题
*13.(多选题)有下列说法,其中错误的是( )
A.终边相同角的同名三角函数值相等
B.同名三角函数值相等的角也相等
C.终边不相同,它们的同名三角函数值一定不相等
D.不相等的角,同名三角函数值也不相等
14.已知点是角终边上一点,则( )
A. B. C. D.
15.求函数y=+-的值域.
16.已知,那么下列命题正确的是( )
A.若角、是第一象限角,则
B.若角、是第二象限角,则
C.若角、是第三象限角,则
D.若角、是第四象限角,则
答案
例1.解:由题意,设点A的坐标为,所以x2+=1,解得x=或-.
当x=时,角α在第一象限,tan α==;当x=-时,角α在第二象限,tan α==-.
变式1. - -
例2.解:r==5|a|,①若a>0,则r=5a,角α在第二象限.
sin α===,cos α===-,所以2sin α+cos α=-=1.
②若a<0,则r=-5a,角α在第四象限,sin α==-,cos α==.
所以2sin α+cos α=-+=-1.
变式2. -1
例3.解:由题意知,cos α≠0.设角α的终边上任意一点为P(k,-3k)(k≠0),
则x=k,y=-3k,r==|k|.(1)当k>0时,r=k,α是第四象限角,
sin α===-,===,所以10sin α+=10×+3=-3+3=0.
(2)当k<0时,r=-k,α是第二象限角,sin α===,
===-,所以10sin α+=10×+3×(-)=3-3=0.综上所述,10sin α+=0.
变式3.解:因为角α的终边在直线y=x上,所以可设P(a,a)(a≠0)为角α终边上任意一点,则r==2|a|(a≠0).若a>0,则α为第一象限角,r=2a,所以sin α==,cos α==,tan α==.若a<0时,则α为第三象限角,r=-2a,
所以sin α==-,cos α==-,tan α==.
例4【解析】 (1)因为点P(tan α,cos α)在第三象限,因此tan α<0,cos α<0,所以α在第二象限.
(2)因为285°是第四象限角,所以sin 285°<0,因为-105°是第三象限角,所以cos (-105°)<0.所以sin 285°·cos (-105°)>0.【答案】 (1)B (2)>
变式4(1)解析:选B.由-<α<0知α为第四象限角,则tan α<0,cos α>0,点P在第二象限.
(2)解析:选D.由|cos θ|=cos θ,可知cos θ≥0,结合sin θcos θ<0,得sin θ<0,cos θ>0,所以角θ是第四象限角,故选D.
例5解 (1)原式=cos+tan=cos+tan=+1=.
(2)原式=sin(2×360°+90°)+tan(3×360°+45°)+cos(360°+60°)=sin 90°+tan 45°+cos 60°=1+1+=.
例6(1)>0;(2)>0;(3)>0;(4)>0;(5)<0.
检测反馈1.A; 2.C; 3.C; 4.(-2,3];
5.(1)>0(2)<0;(3)<0;(4)<0.
6、
7.(1);(2)
9.B
课时作业 答案
1、C 2、D 3、A 4、A 5、CD 6、D
6、【答案】D【详解】解:令得,故定点为,
所以由三角函数定义得,所以
7、 8、-8; -2 9、一
10、.解 (1)原式=a2sin(-4×360°+90°)+b2tan(360°+45°)-2abcos(-3×360°+0°)=a2sin 90°+b2tan 45°-2abcos 0°=a2+b2-2ab=(a-b)2.
(2)tan 405°-sin 450°+cos 750°=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(720°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+=.
11.,k∈Z
12.解 (1)因为角θ的终边过点P(-4a,3a)(a≠0),所以x=-4a,y=3a,r=5|a|.当a>0时,r=5a,sin θ+cos θ=-=-;当a<0时,r=-5a,sin θ+cos θ=-+=.
(2)当a>0时,sin θ=∈,cos θ=-∈,则cos (sin θ)·sin(cos θ)=cos ·sin<0;当a<0时,sin θ=-∈,cos θ=∈,则cos (sin θ)·sin(cos θ)=cos ·sin >0.综上,当a>0时,cos (sin θ)·sin(cos θ)的符号为负;当a<0时,cos (sin θ)·sin(cos θ)的符号为正.
13.BCD;
14【答案】AC【详解】因点是角终边上一点,,于是得,A正确;
,当时,,当时,,B不正确;
又,则,C正确,D不正确.
15.
16【答案】BCD
【详解】设角、的终边分别为射线、.对于A,如图1,,此时,,,所以,故A错误;对于B,如图2,,
此时,,且,所以,故B正确;
对于C,如图3,,此时,,且,所以,故C正确;对于D,如图4,,,即,故D正确.故选:BCD.

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