88教案网

高考数学理科一轮复习任意角的三角函数学案

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢?下面是由小编为大家整理的“高考数学理科一轮复习任意角的三角函数学案”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

第四章三角函数与三角恒等变换
学案17任意角的三角函数
导学目标:1.了解任意角的概念.2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
自主梳理
1.任意角的概念
角可以看成平面内一条射线OA绕着端点从一个位置旋转到另一个位置OB所成的图形.旋转开始时的射线OA叫做角的________,射线的端点O叫做角的________,旋转终止位置的射线OB叫做角的________,按______时针方向旋转所形成的角叫做正角,按______时针方向旋转所形成的角叫做负角.若一条射线没作任何旋转,称它形成了一个________角.
(1)象限角
使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,角的终边落在第几象限,就说这个角是__________角.
(2)象限界角(即终边在坐标轴上的角)
终边在x轴上的角表示为____________________;
终边在y轴上的角表示为__________________________________________;
终边落在坐标轴上的角可表示为____________________________.
(3)终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合______________________或__________________________,前者α用角度制表示,后者α用弧度制表示.
(4)弧度制
把长度等于________长的弧所对的__________叫1弧度的角.以弧度作为单位来度量角的单位制,叫做________,它的单位符号是________,读作________,通常略去不写.
(5)度与弧度的换算关系
360°=______rad;180°=____rad;1°=________rad;
1rad=_______________≈57.30°.
(6)弧长公式与扇形面积公式
l=________,即弧长等于_________________________________________________.
S扇=________=____________.
2.三角函数的定义
任意角的三角函数定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么①____叫做α的正弦,记作sinα,即sinα=y;②____叫做α的余弦,记作cosα,即cosα=x;③________叫做α的正切,记作tanα,即tanα=yx(x≠0).
(1)三角函数值的符号
各象限的三角函数值的符号如下图所示,三角函数正值歌:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
(2)三角函数线
下图中有向线段MP,OM,AT分别表示__________,__________________和____________.
自我检测
1.“α=π6”是“cos2α=12”的()
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(2011济宁模拟)点P(tan2009°,cos2009°)位于()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
3.(2010山东青岛高三教学质量检测)已知sinα0且tanα0,则角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
4.已知角α的终边上一点的坐标为sin2π3,cos2π3,则角α的最小正值为()
A.5π6B.2π3C.5π3D.11π6
探究点一角的概念
例1(1)如果角α是第三象限角,那么-α,π-α,π+α角的终边落在第几象限;
(2)写出终边落在直线y=3x上的角的集合;
(3)若θ=168°+k360°(k∈Z),求在[0°,360°)内终边与θ3角的终边相同的角.

变式迁移1若α是第二象限的角,试分别确定2α,α2的终边所在位置.

探究点二弧长与扇形面积
例2(2011金华模拟)已知一个扇形的圆心角是α,0α2π,其所在圆的半径是R.
(1)若α=60°,R=10cm,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积;
(2)若扇形的周长是一定值C(C0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?

变式迁移2(1)已知扇形的周长为10,面积为4,求扇形中心角的弧度数;
(2)已知扇形的周长为40,当它的半径和中心角取何值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?

探究点三三角函数的定义
例3已知角α的终边在直线3x+4y=0上,求sinα,cosα,tanα的值.

变式迁移3已知角α的终边经过点P(-4a,3a)(a≠0),求sinα,cosα,tanα的值.

1.角的度量由原来的角度制改换为弧度制,要养成用弧度表示角的习惯.象限角的判断,终边相同的角的表示,弧度、弧长公式和扇形面积公式的运用是学习三角函数的基础.
2.三角函数都是以角为自变量(用弧度表示),以比值为函数值的函数,是从实数集到实数集的映射,注意两种定义法,即坐标法和单位圆法.
(满分:75分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2011宣城模拟)点P从(1,0)出发,沿单位圆x2+y2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q,则Q的坐标为()
A.(-12,32)B.(-32,-12)
C.(-12,-32)D.(-32,12)
2.若0xπ,则使sinx12和cosx12同时成立的x的取值范围是()
A.π3xπ2B.π3x56π
C.π6x56πD.π3x23π
3.已知α为第三象限的角,则α2所在的象限是()
A.第一或第二象限B.第二或第三象限
C.第一或第三象限D.第二或第四象限
4.若1弧度的圆心角所对弦长等于2,则这个圆心角所对的弧长等于()
A.sin12B.π6
C.1sin12D.2sin12
5.已知θ∈-π2,π2且sinθ+cosθ=a,其中a∈(0,1),则关于tanθ的值,以下四个答案中,可能正确的是()
A.-3B.3或13
C.-13D.-3或-13
题号12345
答案
二、填空题(每小题4分,共12分)
6.已知点P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,且α∈[0,2π],则α的取值范围是________________.
7.(2011龙岩模拟)已知点Psin3π4,cos3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.
8.阅读下列命题:
①若点P(a,2a)(a≠0)为角α终边上一点,则sinα=255;
②同时满足sinα=12,cosα=32的角有且只有一个;
③设tanα=12且πα3π2,则sinα=-55;
④设cos(sinθ)tan(cosθ)0(θ为象限角),则θ在第一象限.其中正确命题为________.(将正确命题的序号填在横线上)
三、解答题(共38分)
9.(12分)已知扇形OAB的圆心角α为120°,半径长为6,
(1)求AB的弧长;
(2)求弓形OAB的面积.

10.(12分)在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合:
(1)sinα≥32;
(2)cosα≤-12.

11.(14分)(2011舟山月考)已知角α终边经过点P(x,-2)(x≠0),且cosα=36x.求sinα+1tanα的值.

答案自主梳理
1.始边顶点终边逆顺零(1)第几象限
(2){α|α=kπ,k∈Z}α|α=kπ+π2,k∈Zα|α=kπ2,k∈Z(3){β|β=α+k360°,k∈Z}{β|β=α+2kπ,k∈Z}(4)半径圆心角弧度制rad弧度(5)2πππ180180π°(6)|α|r弧所对的圆心角(弧度数)的绝对值与半径的积12lr12|α|r22.①y②x③yx(2)α的正弦线α的余弦线α的正切线
自我检测
1.A2.D3.C4.D
课堂活动区
例1解题导引(1)一般地,角α与-α终边关于x轴对称;角α与π-α终边关于y轴对称;角α与π+α终边关于原点对称.
(2)利用终边相同的角的集合S={β|β=2kπ+α,k∈Z}判断一个角β所在的象限时,只需把这个角写成[0,2π)范围内的一角α与2π的整数倍,然后判断角α的象限.
(3)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法为先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合参数k赋值来求得所需角.
解(1)π+2kπα3π2+2kπ(k∈Z),
∴-3π2-2kπ-α-π-2kπ(k∈Z),
即π2+2kπ-απ+2kπ(k∈Z).①
∴-α角终边在第二象限.
又由①各边都加上π,得3π2+2kππ-α2π+2kπ(k∈Z).
∴π-α是第四象限角.
同理可知,π+α是第一象限角.
(2)在(0,π)内终边在直线y=3x上的角是π3,
∴终边在直线y=3x上的角的集合为
α|α=π3+kπ,k∈Z.
(3)∵θ=168°+k360°(k∈Z),
∴θ3=56°+k120°(k∈Z).
∵0°≤56°+k120°360°,
∴k=0,1,2时,θ3∈[0°,360°).
故在[0°,360°)内终边与θ3角的终边相同的角是56°,176°,296°.
变式迁移1解∵α是第二象限的角,
∴k360°+90°αk360°+180°(k∈Z).
(1)∵2k360°+180°2α2k360°+360°(k∈Z),
∴2α的终边在第三或第四象限,或角的终边在y轴的非正半轴上.
(2)∵k180°+45°α2k180°+90°(k∈Z),
当k=2n(n∈Z)时,
n360°+45°α2n360°+90°;
当k=2n+1(n∈Z)时,
n360°+225°α2n360°+270°.
∴α2是第一或第三象限的角.
∴α2的终边在第一或第三象限.
例2解题导引本题主要考查弧长公式和扇形的面积公式,并与最值问题联系在一起.确定一个扇形需要两个基本条件,因此在解题中应依据题目条件确定出圆心角、半径、弧长三个基本量中的两个,然后再进行求解.

(1)设扇形的弧长为l,该弧所在弓形的面积为S,如图所示,
当α=60°=π3,
R=10cm时,
可知l=αR=10π3cm.
而S=S扇-S△OAB=12lR-12R2sinπ3
=12×10π3×10-12×100×32
=50π3-253cm2.
(2)已知2R+l=C,即2R+αR=C,
S扇=12αR2=12αRR=14αR2R
≤14αR+2R22=14C22=C216.
当且仅当αR=2R,即α=2时,等号成立,即当α为2弧度时,该扇形有最大面积116C2.
变式迁移2解设扇形半径为R,圆心角为θ,所对的弧长为l.
(1)依题意,得12θR2=4,θR+2R=10,
∴2θ2-17θ+8=0.∴θ=8或12.
∵82π,舍去,∴θ=12.
(2)扇形的周长为40,即θR+2R=40,
S=12lR=12θR2=14θR2R≤14θR+2R22=100.
当且仅当θR=2R,即R=10,θ=2时扇形面积取得最大值,最大值为100.
例3解题导引某角的三角函数值只与该角终边所在位置有关,当终边确定时三角函数值就相应确定了.但若终边落在某条直线上时,这时终边实际上有两个,因此对应的函数值有两组,要分别求解.
解∵角α的终边在直线3x+4y=0上,
∴在角α的终边上任取一点P(4t,-3t)(t≠0),
则x=4t,y=-3t,
r=x2+y2=4t2+-3t2=5|t|,
当t0时,r=5t,
sinα=yr=-3t5t=-35,
cosα=xr=4t5t=45,
tanα=yx=-3t4t=-34;
当t0时,r=-5t,
sinα=yr=-3t-5t=35,
cosα=xr=4t-5t=-45,
tanα=yx=-3t4t=-34.
综上可知,t0时,sinα=-35,cosα=45,tanα=-34;
t0时,sinα=35,cosα=-45,tanα=-34.
变式迁移3解r=-4a2+3a2=5|a|.
若a0,则r=5a,α角在第二象限,
sinα=yr=3a5a=35,
cosα=xr=-4a5a=-45,
tanα=yx=3a-4a=-34.
若a0,则r=-5a,α角在第四象限,
sinα=yr=3a-5a=-35,cosα=xr=-4a-5a=45,
tanα=yx=3a-4a=-34.
课后练习区
1.A2.B3.D4.C5.C
6.π4,π2∪π,5π4
解析由已知得sinαcosα,tanα0,
∴π4+2kπαπ2+2kπ或π+2kπα5π4+2kπ,k∈Z.
∵0≤α≤2π,∴当k=0时,π4απ2或πα5π4.
7.74π
解析由三角函数的定义,tanθ=yx=cos3π4sin3π4=-1.
又∵sin3π40,cos3π40,∴P在第四象限,∴θ=7π4.
8.③
解析①中,当α在第三象限时,
sinα=-255,故①错.
②中,同时满足sinα=12,cosα=32的角为α=2kπ+π6(k∈Z),不只有一个,故②错.③正确.④θ可能在第一象限或第四象限,故④错.综上选③.
9.解(1)∵α=120°=2π3,r=6,
∴AB的弧长为l=αr=2π3×6=4π.……………………………………………………(4分)
(2)∵S扇形OAB=12lr=12×4π×6=12π,……………………………………………………(7分)
S△ABO=12r2sin2π3=12×62×32
=93,……………………………………………………………………………………(10分)
∴S弓形OAB=S扇形OAB-S△ABO=12π-93.………………………………………………(12分)
10.解(1)
作直线y=32交单位圆于A、B两点,连结OA、OB,则OA与OB围成的区域即为角α的集合为α|2kπ+π3≤α≤2kπ+2π3,k∈Z.…………………………………………………(6分)
(2)
作直线x=-12交单位圆于C、D两点,连结OC、OD,则OC与OD围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围.故满足条件的角α的集合为
α|2kπ+2π3≤α≤2kπ+4π3,k∈Z.……………………………………………………(12分)
11.解∵P(x,-2)(x≠0),
∴点P到原点的距离r=x2+2.…………………………………………………………(2分)
又cosα=36x,
∴cosα=xx2+2=36x.∵x≠0,∴x=±10,
∴r=23.…………………………………………………………………………………(6分)
当x=10时,P点坐标为(10,-2),
由三角函数的定义,
有sinα=-66,1tanα=-5,
∴sinα+1tanα=-66-5=-65+66;……………………………………………(10分)
当x=-10时,
同样可求得sinα+1tanα=65-66.………………………………………………(14分)

相关阅读

高考数学理科一轮复习同角三角函数的基本关系式及诱导公式学案


学案18同角三角函数的基本关系式及诱导公式
导学目标:1.能利用单位圆中的三角函数线推导出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.2.理解同角三角函数的基本关系式:sin2x+cos2x=1,sinxcosx=tanx.
自主梳理
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:____________________.
(2)商数关系:______________________________.
2.诱导公式
(1)sin(α+2kπ)=________,cos(α+2kπ)=__________,tan(α+2kπ)=__________,k∈Z.
(2)sin(π+α)=________,cos(π+α)=________,tan(π+α)=________.
(3)sin(-α)=________,cos(-α)=__________,tan(-α)=________.
(4)sin(π-α)=__________,cos(π-α)=__________,tan(π-α)=________.
(5)sinπ2-α=________,cosπ2-α=________.
(6)sinπ2+α=__________,cosπ2+α=____________________________________.
3.诱导公式的作用是把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般步骤为:
上述过程体现了化归的思想方法.
自我检测
1.(2010全国Ⅰ)cos300°等于()
A.-32B.-12
C.12D.32
2.(2009陕西)若3sinα+cosα=0,则1cos2α+sin2α的值为()
A.103B.53
C.23D.-2
3.(2010福建龙岩一中高三第三次月考)α是第一象限角,tanα=34,则sinα等于()
A.45B.35
C.-45D.-35
4.cos(-174π)-sin(-174π)的值是()
A.2B.-2
C.0D.22
5.(2011清远月考)已知cos(π6-α)=23,则sin(α-2π3)=________.
探究点一利用同角三角函数基本关系式化简、求值
例1已知-π2x0,sinx+cosx=15.
(1)求sin2x-cos2x的值;
(2)求tanx2sinx+cosx的值.

变式迁移1已知sin(3π+α)=2sin3π2+α,求下列各式的值.
(1)sinα-4cosα5sinα+2cosα;(2)sin2α+sin2α.

探究点二利用诱导公式化简、求值
例2(2011合肥模拟)已知sinα+π2=-55,α∈(0,π).
(1)求sinα-π2-cos3π2+αsinπ-α+cos3π+α的值;
(2)求cos2α-3π4的值.

变式迁移2设f(α)=
2sinπ+αcosπ-α-cosπ+α1+sin2α+cos3π2+α-sin2π2+α(1+2sinα≠0),则f-23π6=________.
探究点三综合应用
例3在△ABC中,若sin(2π-A)=-2sin(π-B),3cosA=-2cos(π-B),求△ABC的三个内角.

变式迁移3(2011安阳模拟)已知△ABC中,sinA+cosA=15,
(1)求sinAcosA;
(2)判断△ABC是锐角三角形还是钝角三角形;
(3)求tanA的值.

转化与化归思想的应用
例(12分)已知α是三角形的内角,且sinα+cosα=15.
(1)求tanα的值;
(2)把1cos2α-sin2α用tanα表示出来,并求其值.
多角度审题由sinα+cosα=15应联想到隐含条件sin2α+cos2α=1,要求tanα,应当切化弦,所以只要求出sinα,cosα即可.
【答题模板】
解(1)联立方程sinα+cosα=15,①?sin2α+cos2α=1,②
由①得cosα=15-sinα,将其代入②,整理得25sin2α-5sinα-12=0.[2分]
∵α是三角形的内角,∴sinα=45?cosα=-35,[4分]
∴tanα=-43.[6分]
(2)1cos2α-sin2α=sin2α+cos2αcos2α-sin2α=sin2α+cos2αcos2αcos2α-sin2αcos2α=tan2α+11-tan2α,[8分]
∵tanα=-43,∴1cos2α-sin2α=tan2α+11-tan2α[10分]
=-432+11--432=-257.[12分]
【突破思维障碍】
由sinα+cosα=15及sin2α+cos2α=1联立方程组,利用角α的范围,应先求sinα再求cosα.(1)问切化弦即可求.(2)问应弦化切,这时应注意“1”的活用.
【易错点剖析】
在求解sinα,cosα的过程中,若消去cosα得到关于sinα的方程,则求得两解,然后应根据α角的范围舍去一个解,若不注意,则误认为有两解.
1.由一个角的三角函数值求其他三角函数值时,要注意讨论角的范围.
2.注意公式的变形使用,弦切互换、三角代换、消元是三角代换的重要思想,要尽量少开方运算,慎重确定符号.注意“1”的灵活代换.
3.应用诱导公式,重点是“函数名称”与“正负号”的正确判断.
(满分:75分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2011荆州模拟)已知△ABC中,cosAsinA=-125,则cosA等于()
A.1213B.513
C.-513D.-1213
2.已知tanα=-512,且α为第二象限角,则sinα的值等于()
A.15B.-115
C.513D.-513
3.(2011许昌月考)已知f(α)=sinπ-αcos2π-αcos-π-αtanα,则f(-313π)的值为()
A.12B.-13C.-12D.13
4.设f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),其中a、b、α、β都是非零实数,若f(2002)=-1,则f(2003)等于()
A.-1B.0C.1D.2
5.(2010全国Ⅰ)记cos(-80°)=k,那么tan100°等于()
A.1-k2kB.-1-k2k
C.k1-k2D.-k1-k2
题号12345
答案
二、填空题(每小题4分,共12分)
6.(2010全国Ⅱ)已知α是第二象限的角,tanα=-12,则cosα=________.
7.sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=________.
8.(2010东北育才学校高三第一次模拟考试)若tanα=2,则sinα+cosαsinα-cosα+cos2α=________.
三、解答题(共38分)
9.(12分)已知f(α)=sinπ-αcos2π-αtan-α+π-tan-α-πsin-π-α.
(1)化简f(α);
(2)若α是第三象限角,且cos(α-3π2)=15,求f(α)的值.

10.(12分)化简:sinkπ-αcos[k-1π-α]sin[k+1π+α]coskπ+α(k∈Z).

11.(14分)(2011秦皇岛模拟)已知sinθ,cosθ是关于x的方程x2-ax+a=0(a∈R)的两个根.
(1)求cos3(π2-θ)+sin3(π2-θ)的值;
(2)求tan(π-θ)-1tanθ的值.

答案自主梳理
1.(1)sin2α+cos2α=1(2)sinαcosα=tanα2.(1)sinαcosαtanα(2)-sinα-cosαtanα(3)-sinαcosα-tanα(4)sinα-cosα-tanα(5)cosαsinα(6)cosα-sinα
自我检测
1.C[cos300°=cos(360°-60°)=cos60°=12.]
2.A[∵3sinα+cosα=0,sin2α+cos2α=1,
∴sin2α=110,
∴1cos2α+sin2α=1cos2α+2sinα-3sinα
=11-7sin2α=103.]
3.B
4.A[cos(-174π)-sin(-174π)=cos(-4π-π4)-sin(-4π-π4)=cos(-π4)-sin(-π4)=cosπ4+sinπ4=2.]
5.-23
解析sin(α-2π3)=-sin(2π3-α)
=-sin[(π6-α)+π2]
=-cos(π6-α)=-23.
课堂活动区
例1解题导引学会利用方程思想解三角函数题,对于sinα+cosα,sinαcosα,sinα-cosα这三个式子,已知其中一个式子的值,就可以求出其余二式的值,但要注意对符号的判断.
解由sinx+cosx=15得,
1+2sinxcosx=125,则2sinxcosx=-2425.
∵-π2x0,∴sinx0,cosx0,
即sinx-cosx0.
则sinx-cosx
=-sin2x-2sinxcosx+cos2x
=-1+2425=-75.
(1)sin2x-cos2x=(sinx+cosx)(sinx-cosx)
=15×-75=-725.
(2)由sinx+cosx=15sinx-cosx=-75,
得sinx=-35cosx=45,则tanx=-34.
即tanx2sinx+cosx=-34-65+45=158.
变式迁移1解∵sin(3π+α)=2sin3π2+α,
∴-sinα=-2cosα.
∴sinα=2cosα,即tanα=2.
方法一(直接代入法):
(1)原式=2cosα-4cosα5×2cosα+2cosα=-16.
(2)原式=sin2α+2sinαcosαsin2α+cos2α=sin2α+sin2αsin2α+14sin2α=85.
方法二(同除转化法):
(1)原式=tanα-45tanα+2=2-45×2+2=-16.
(2)原式=sin2α+2sinαcosα
=sin2α+2sinαcosαsin2α+cos2α=tan2α+2tanαtan2α+1=85.
例2解题导引三角诱导公式记忆有一定规律:k2π+α的本质是:奇变偶不变(对k而言,指k取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时可把α看成是锐角).诱导公式的应用是求任意角的三角函数值,其一般步骤:(1)负角变正角,再写成2kπ+α,0≤α2π;(2)转化为锐角三角函数.
解(1)∵sinα+π2=-55,α∈(0,π),
∴cosα=-55,sinα=255.
∴sinα-π2-cos3π2+αsinπ-α+cos3π+α=-cosα-sinαsinα-cosα=-13.
(2)∵cosα=-55,sinα=255,
∴sin2α=-45,cos2α=-35,
cos2α-3π4=-22cos2α+22sin2α=-210.
变式迁移23
解析∵f(α)=-2sinα-cosα+cosα1+sin2α+sinα-cos2α
=2sinαcosα+cosα2sin2α+sinα=cosα1+2sinαsinα1+2sinα=1tanα,
∴f-23π6=1tan-23π6
=1tan-4π+π6=1tanπ6=3.
例3解题导引先利用诱导公式化简已知条件,再利用平方关系求得cosA.求角时,一般先求出该角的某一三角函数值,再确定该角的范围,最后求角.诱导公式在三角形中常用结论有:A+B=π-C;A2+B2+C2=π2.
解由已知得sinA=2sinB,①3cosA=2cosB,②
①2+②2得2cos2A=1,即cosA=±22.
(1)当cosA=22时,cosB=32,
又A、B是三角形的内角,
∴A=π4,B=π6,∴C=π-(A+B)=712π.
(2)当cosA=-22时,cosB=-32.
又A、B是三角形的内角,
∴A=34π,B=56π,不合题意.
综上知,A=π4,B=π6,C=712π.
变式迁移3解(1)∵sinA+cosA=15,①
∴两边平方得1+2sinAcosA=125,
∴sinAcosA=-1225.
(2)由(1)sinAcosA=-12250,且0Aπ,
可知cosA0,∴A为钝角,
∴△ABC为钝角三角形.
(3)∵(sinA-cosA)2=1-2sinAcosA=4925,
又sinA0,cosA0,∴sinA-cosA0,
∴sinA-cosA=75,②
∴由①,②得sinA=45,cosA=-35,
∴tanA=sinAcosA=-43.
课后练习区
1.D[∵A为△ABC中的角,cosAsinA=-125,
∴sinA=-512cosA,A为钝角,∴cosA0.
代入sin2A+cos2A=1,求得cosA=-1213.]
2.C[已知tanα=-512,且α为第二象限角,
有cosα=-11+tan2α=-1213,所以sinα=513.]
3.C[∵f(α)=sinαcosα-cosαtanα=-cosα,∴f(-313π)
=-cos(-313π)=-cos(10π+π3)=-cosπ3=-12.]
4.C[∵f(2002)=asin(2002π+α)+bcos(2002π+β)
=asinα+bcosβ=-1,
∴f(2003)=asin(2003π+α)+bcos(2003π+β)
=asin[2002π+(π+α)]+bcos[2002π+(π+β)]
=asin(π+α)+bcos(π+β)=-(asinα+bcosβ)=1.]
5.B[∵cos(-80°)=cos80°=k,
sin80°=1-cos280°=1-k2.
∴tan100°=-tan80°=-1-k2k.]
6.-255
解析∵tanα=-12,∴sinαcosα=-12,
又∵sin2α+cos2α=1,α是第二象限的角,
∴cosα=-255.
7.892
解析sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°
=sin21°+sin22°+…+sin245°+…+sin2(90°-2°)+
sin2(90°-1°)
=sin21°+sin22°+…+222+…+cos22°+cos21°
=(sin21°+cos21°)+(sin22°+cos22°)+…+(sin244°+cos244°)+12=44+12=892.
8.165
解析原式=tanα+1tanα-1+cos2αsin2α+cos2α
=3+1tan2α+1=3+15=165.
9.解(1)f(α)=sinπ-αcos2π-αtan-α+π-tan-α-πsin-π-α
=sinαcosα-tanαtanαsinα=-cosα.…………………………………………………………(5分)
(2)∵α是第三象限角,且cos(α-3π2)=-sinα=15,
∴sinα=-15,……………………………………………………………………………(8分)
∴cosα=-1-sin2α=-1--152=-265,
∴f(α)=-cosα=265.…………………………………………………………………(12分)
10.解当k为偶数2n(n∈Z)时,
原式=sin2nπ-αcos[2n-1π-α]sin[2n+1π+α]cos2nπ+α
=sin-αcos-π-αsinπ+αcosα
=-sinαcosπ+α-sinαcosα=-cosαcosα=-1;……………………………………………………(6分)
当k为奇数2n+1(n∈Z)时,
原式=sin[2n+1π-α]cos2nπ-αsin[2n+2π+α]cos[2n+1π+α]
=sinπ-αcos-αsin2π+αcosπ+α=sinαcosαsinα-cosα=-1.
∴当k∈Z时,原式=-1.………………………………………………………………(12分)
11.解由已知原方程的判别式Δ≥0,
即(-a)2-4a≥0,∴a≥4或a≤0.………………………………………………………(3分)
又sinθ+cosθ=asinθcosθ=a,(sinθ+cosθ)2=1+2sinθcosθ,则a2-2a-1=0,(6分)
从而a=1-2或a=1+2(舍去),
因此sinθ+cosθ=sinθcosθ=1-2.…………………………………………………(8分)
(1)cos3(π2-θ)+sin3(π2-θ)=sin3θ+cos3θ
=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)=(1-2)[1-(1-2)]=2-2.………(11分)
(2)tan(π-θ)-1tanθ=-tanθ-1tanθ
=-(sinθcosθ+cosθsinθ)=-1sinθcosθ=-11-2=1+2.
……………………………………………………………………………………………(14分)

高考数学理科一轮复习简单的三角恒等变换学案(附答案)


学案22简单的三角恒等变换
导学目标:1.能推出二倍角的正弦、余弦、正切公式,并熟练应用.2.能运用两角和与差的三角公式进行简单的恒等变换.
自主梳理
1.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin2α=________________;
(2)cos2α=______________=________________-1=1-________________;
(3)tan2α=________________________(α≠kπ2+π4且α≠kπ+π2).
2.公式的逆向变换及有关变形
(1)sinαcosα=____________________cosα=sin2α2sinα;
(2)降幂公式:sin2α=________________,cos2α=________________;
升幂公式:1+cosα=________________,1-cosα=_____________;
变形:1±sin2α=sin2α+cos2α±2sinαcosα=________________________.
自我检测
1.(2010陕西)函数f(x)=2sinxcosx是()
A.最小正周期为2π的奇函数
B.最小正周期为2π的偶函数
C.最小正周期为π的奇函数
D.最小正周期为π的偶函数
2.函数f(x)=cos2x-2sinx的最小值和最大值分别为()
A.-3,1B.-2,2
C.-3,32D.-2,32
3.函数f(x)=sinxcosx的最小值是()
A.-1B.-12C.12D.1
4.(2011清远月考)已知A、B为直角三角形的两个锐角,则sinAsinB()
A.有最大值12,最小值0
B.有最小值12,无最大值
C.既无最大值也无最小值
D.有最大值12,无最小值
探究点一三角函数式的化简
例1求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值和最小值.

变式迁移1(2011泰安模拟)已知函数f(x)=4cos4x-2cos2x-1sinπ4+xsinπ4-x.
(1)求f-11π12的值;
(2)当x∈0,π4时,求g(x)=12f(x)+sin2x的最大值和最小值.

探究点二三角函数式的求值
例2已知sin(π4+2α)sin(π4-2α)=14,α∈(π4,π2),求2sin2α+tanα-1tanα-1的值.

变式迁移2(1)已知α是第一象限角,且cosα=513,求sinα+π4cos2α+4π的值.
(2)已知cos(α+π4)=35,π2≤α3π2,求cos(2α+π4)的值.

探究点三三角恒等式的证明
例3(2011苏北四市模拟)已知sin(2α+β)=3sinβ,设tanα=x,tanβ=y,记y=f(x).
(1)求证:tan(α+β)=2tanα;
(2)求f(x)的解析表达式;
(3)若角α是一个三角形的最小内角,试求函数f(x)的值域.

变式迁移3求证:sin2xsinx+cosx-1sinx-cosx+1
=1+cosxsinx.

转化与化归思想的应用
例(12分)(2010江西)已知函数f(x)=
1+1tanxsin2x+msinx+π4sinx-π4.
(1)当m=0时,求f(x)在区间π8,3π4上的取值范围;
(2)当tanα=2时,f(α)=35,求m的值.
【答题模板】
解(1)当m=0时,f(x)=1+cosxsinxsin2x
=sin2x+sinxcosx=1-cos2x+sin2x2
=122sin2x-π4+1,[3分]
由已知x∈π8,3π4,得2x-π4∈0,5π4,[4分]
所以sin2x-π4∈-22,1,[5分]
从而得f(x)的值域为0,1+22.[6分]
(2)f(x)=sin2x+sinxcosx-m2cos2x
=1-cos2x2+12sin2x-m2cos2x
=12[sin2x-(1+m)cos2x]+12,[8分]
由tanα=2,得sin2α=2sinαcosαsin2α+cos2α=2tanα1+tan2α=45,
cos2α=cos2α-sin2αcos2α+sin2α=1-tan2α1+tan2α=-35.[10分]
所以35=1245+351+m+12,[11分]
解得m=-2.[12分]
【突破思维障碍】
三角函数式的化简是指利用诱导公式、同角基本关系式、和与差的三角函数公式、二倍角公式等,将较复杂的三角函数式化得更简洁、更清楚地显示出式子的结果.化简三角函数式的基本要求是:(1)能求出数值的要求出数值;(2)使三角函数式的项数最少、次数最低、角与函数的种类最少;(3)分式中的分母尽量不含根式等.
1.求值中主要有三类求值问题:
(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看是很难的,但仔细观察非特殊角与特殊角总有一定关系,解题时,要利用观察得到的关系,结合公式转化为特殊角并且消除非特殊角的三角函数而得解.
(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.
(3)“给值求角”:实质是转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角.
2.三角恒等变换的常用方法、技巧和原则:
(1)在化简求值和证明时常用如下方法:切割化弦法,升幂降幂法,和积互化法,辅助元素法,“1”的代换法等.
(2)常用的拆角、拼角技巧如:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,α=(α-β)+β,α+β2=α-β2+β-α2,α2是α4的二倍角等.
(3)化繁为简:变复角为单角,变不同角为同角,化非同名函数为同名函数,化高次为低次,化多项式为单项式,化无理式为有理式.
消除差异:消除已知与未知、条件与结论、左端与右端以及各项的次数、角、函数名称、结构等方面的差异.
(满分:75分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2011平顶山月考)已知0απ,3sin2α=sinα,则cos(α-π)等于()
A.13B.-13C.16D.-16
2.已知tan(α+β)=25,tanβ-π4=14,那么tanα+π4等于()
A.1318B.1322C.322D.16
3.(2011石家庄模拟)已知cos2α=12(其中α∈-π4,0),则sinα的值为()
A.12B.-12C.32D.-32
4.若f(x)=2tanx-2sin2x2-1sinx2cosx2,则fπ12的值为()
A.-433B.8
C.43D.-43
5.(2010福建厦门外国语学校高三第二次月考)在△ABC中,若cos2B+3cos(A+C)+2=0,则sinB的值是()
A.12B.22C.32D.1
题号12345
答案
二、填空题(每小题4分,共12分)
6.(2010全国Ⅰ)已知α为第二象限的角,且sinα=35,则tan2α=________.
7.函数y=2cos2x+sin2x的最小值是________.
8.若cos2αsinα-π4=-22,则cosα+sinα的值为________.
三、解答题(共38分)
9.(12分)化简:(1)cos20°cos40°cos60°cos80°;
(2)3-4cos2α+cos4α3+4cos2α+cos4α.

10.(12分)(2011南京模拟)设函数f(x)=3sinxcosx-cosxsinπ2+x-12.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)当∈0,π2时,求函数f(x)的最大值和最小值.

11.(14分)(2010北京)已知函数f(x)=2cos2x+sin2x-4cosx.
(1)求f(π3)的值;
(2)求f(x)的最大值和最小值.

答案自主梳理
1.(1)2sinαcosα(2)cos2α-sin2α2cos2α2sin2α
(3)2tanα1-tan2α2.(1)12sin2α(2)1-cos2α21+cos2α22cos2α22sin2α2(sinα±cosα)2
自我检测
1.C2.C3.B4.D
课堂活动区
例1解题导引化简的原则是形式简单,三角函数名称尽量少,次数尽量低,最好不含分母,能求值的尽量求值.本题要充分利用倍角公式进行降幂,利用配方变为复合函数,重视复合函数中间变量的范围是关键.
解y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x
=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)
=7-2sin2x+4cos2xsin2x
=7-2sin2x+sin22x=(1-sin2x)2+6,
由于函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为zmax=(-1-1)2+6=10,最小值为zmin=(1-1)2+6=6,
故当sin2x=-1时,y取得最大值10,
当sin2x=1时,y取得最小值6.
变式迁移1解(1)f(x)
=1+cos2x2-2cos2x-1sinπ4+xsinπ4-x
=cos22xsinπ4+xcosπ4+x
=2cos22xsinπ2+2x=2cos22xcos2x=2cos2x,
∴f-11π12=2cos-11π6=2cosπ6=3.
(2)g(x)=cos2x+sin2x
=2sin2x+π4.
∵x∈0,π4,∴2x+π4∈π4,3π4,
∴当x=π8时,g(x)max=2,
当x=0时,g(x)min=1.
例2解题导引(1)这类问题一般是先化简再求值;化简后目标更明确;
(2)如果能从已知条件中求出特殊值,应转化为特殊角,可简化运算,对切函数通常化为弦函数.
解由sin(π4+2α)sin(π4-2α)
=sin(π4+2α)cos(π4+2α)
=12sin(π2+4α)=12cos4α=14,
∴cos4α=12,又α∈(π4,π2),故α=5π12,
∴2sin2α+tanα-1tanα-1
=-cos2α+sin2α-cos2αsinαcosα
=-cos2α+-2cos2αsin2α
=-cos5π6-2cos5π6sin5π6=532.
变式迁移2解(1)∵α是第一象限角,cosα=513,
∴sinα=1213.
∴sinα+π4cos2α+4π=22sinα+cosαcos2α
=22sinα+cosαcos2α-sin2α
=22cosα-sinα=22513-1213=-13214.
(2)cos(2α+π4)=cos2αcosπ4-sin2αsinπ4
=22(cos2α-sin2α),
∵π2≤α32π,
∴3π4≤α+π474π.
又cos(α+π4)=350,
故可知32πα+π474π,
∴sin(α+π4)=-45,
从而cos2α=sin(2α+π2)
=2sin(α+π4)cos(α+π4)
=2×(-45)×35=-2425.
sin2α=-cos(2α+π2)
=1-2cos2(α+π4)
=1-2×(35)2=725.
∴cos(2α+π4)=22(cos2α-sin2α)=22×(-2425-725)
=-31250.
例3解题导引本题的关键是第(1)小题的恒等式证明,对于三角恒等式的证明,我们要注意观察、分析条件恒等式与目标恒等式的异同,特别是分析已知和要求的角之间的关系,再分析函数名之间的关系,则容易找到思路.证明三角恒等式的实质就是消除等式两边的差异,有目的地化繁为简,左右归一或变更论证.对于第(2)小题同样要从角的关系入手,利用两角和的正切公式可得关系.第(3)小题则利用基本不等式求解即可.
(1)证明由sin(2α+β)=3sinβ,得sin[(α+β)+α]
=3sin[(α+β)-α],
即sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα=3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα,
∴sin(α+β)cosα=2cos(α+β)sinα,
∴tan(α+β)=2tanα.
(2)解由(1)得tanα+tanβ1-tanαtanβ=2tanα,即x+y1-xy=2x,
∴y=x1+2x2,即f(x)=x1+2x2.
(3)解∵角α是一个三角形的最小内角,
∴0α≤π3,0x≤3,
设g(x)=2x+1x,则g(x)=2x+1x≥22(当且仅当x=22时取“=”).
故函数f(x)的值域为(0,24].
变式迁移3证明因为左边=
2sinxcosx[sinx+cosx-1][sinx-cosx-1]
=2sinxcosxsin2x-cosx-12
=2sinxcosxsin2x-cos2x+2cosx-1
=2sinxcosx-2cos2x+2cosx=sinx1-cosx
=sinx1+cosx1-cosx1+cosx
=sinx1+cosxsin2x=1+cosxsinx=右边.
所以原等式成立.
课后练习区
1.D[∵0απ,3sin2α=sinα,
∴6sinαcosα=sinα,又∵sinα≠0,∴cosα=16,
cos(α-π)=cos(π-α)=-cosα=-16.]
2.C[因为α+π4+β-π4=α+β,
所以α+π4=(α+β)-β-π4.
所以tanα+π4=tanα+β-β-π4
=tanα+β-tanβ-π41+tanα+βtanβ-π4=322.]
3.B[∵12=cos2α=1-2sin2α,
∴sin2α=14.又∵α∈-π4,0,
∴sinα=-12.]
4.B[f(x)=2tanx+1-2sin2x212sinx=2tanx+2cosxsinx
=2sinxcosx=4sin2x
∴fπ12=4sinπ6=8.]
5.C[由cos2B+3cos(A+C)+2=0化简变形,得2cos2B-3cosB+1=0,
∴cosB=12或cosB=1(舍).
∴sinB=32.]
6.-247
解析因为α为第二象限的角,又sinα=35,
所以cosα=-45,tanα=sinαcosα=-34,
所以tan2α=2tanα1-tan2α=-247.
7.1-2
解析∵y=2cos2x+sin2x=sin2x+1+cos2x
=sin2x+cos2x+1=2sin2x+π4+1,
∴当sin(2x+π4)=-1时,函数取得最小值1-2.
8.12
解析∵cos2αsinα-π4=cos2α-sin2α22sinα-cosα
=-2(sinα+cosα)=-22,
∴cosα+sinα=12.
9.解(1)∵sin2α=2sinαcosα,
∴cosα=sin2α2sinα,…………………………………………………………………………(2分)
∴原式=sin40°2sin20°sin80°2sin40°12sin160°2sin80°
=sin180°-20°16sin20°=116.……………………………………………………………………(6分)
(2)原式=3-4cos2α+2cos22α-13+4cos2α+2cos22α-1………………………………………………………(9分)
=1-cos2α21+cos2α2=2sin2α22cos2α2=tan4α.………………………………………………………(12分)
10.解f(x)=3sinxcosx-cosxsinπ2+x-12
=32sin2x-12cos2x-1
=sin2x-π6-1.…………………………………………………………………………(4分)
(1)T=2π2=π,故f(x)的最小正周期为π.…………………………………………………(6分)
(2)因为0≤x≤π2,所以-π6≤2x-π6≤5π6.
所以当2x-π6=π2,即x=π3时,f(x)有最大值0,
……………………………………………………………………………………………(10分)
当2x-π6=-π6,即x=0时,f(x)有最小值-32.
……………………………………………………………………………………………(12分)
11.解(1)f(π3)=2cos2π3+sin2π3-4cosπ3
=-1+34-2=-94.………………………………………………………………………(4分)
(2)f(x)=2(2cos2x-1)+(1-cos2x)-4cosx
=3cos2x-4cosx-1
=3(cosx-23)2-73,x∈R.………………………………………………………………(10分)
因为cosx∈[-1,1],
所以,当cosx=-1时,f(x)取得最大值6;
当cosx=23时,f(x)取得最小值-73.…………………………………………………(14分)

任意角的三角函数


一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。高中教案的内容要写些什么更好呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“任意角的三角函数”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

4-1.2.1任意角的三角函数(二)
教学目的:
知识目标:1.复习三角函数的定义、定义域与值域、符号、及诱导公式;
2.利用三角函数线表示正弦、余弦、正切的三角函数值;
3.利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围。
能力目标:掌握用单位圆中的线段表示三角函数值,从而使学生对三角函数的定义域、值域有更深的理解。
德育目标:学习转化的思想,培养学生严谨治学、一丝不苟的科学精神;
教学重点:正弦、余弦、正切线的概念。
教学难点:正弦、余弦、正切线的利用。
教学过程:
一、复习引入:
1.三角函数的定义
2.诱导公式
练习1.D
练习2.B
练习3.C
二、讲解新课:
当角的终边上一点的坐标满足时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.有向线段:
坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
有向线段:带有方向的线段。
2.三角函数线的定义:
设任意角的顶点在原点,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点,
过作轴的垂线,垂足为;过点作单位圆的切线,它与角的终边或其反向延
长线交与点.
由四个图看出:
当角的终边不在坐标轴上时,有向线段,于是有
,,

我们就分别称有向线段为正弦线、余弦线、正切线。
说明:
(1)三条有向线段的位置:正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;余弦线在轴上;正切线在过单位圆与轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位圆内,一条在单位圆外。
(2)三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂
足;正切线由切点指向与的终边的交点。
(3)三条有向线段的正负:三条有向线段凡与轴或轴同向的为正值,与轴或轴反向的
为负值。
(4)三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4.例题分析:
例1.作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线。
(1);(2);(3);(4).
解:图略。
例5.利用单位圆写出符合下列条件的角x的范围.

答案:(1);(2);
三、巩固与练习:P17面练习
四、小结:本节课学习了以下内容:
1.三角函数线的定义;
2.会画任意角的三角函数线;
3.利用单位圆比较三角函数值的大小,求角的范围。
五、课后作业:作业4

参考资料
例1.利用三角函数线比较下列各组数的大小:
1与2与
解:如图可知:
tantan
例2.利用单位圆寻找适合下列条件的0到360的角
1sin≥2tan
解:12

30≤≤150

3090或210270

补充:1.利用余弦线比较的大小;
2.若,则比较、、的大小;
3.分别根据下列条件,写出角的取值范围:
(1);(2);(3).

《任意角三角函数》教学反思


《任意角三角函数》教学反思

“任意角的三角函数”是三角函数这一章里最重要的一节课,是本章的基础,也是学生难以理解的地方。因此,本节课的重点放在了任意角的三角函数的理解上。在本节课的开头以学生所熟悉的直角三角形的锐角入手,引导学生尝试探究,逐步深入,引出任意三角函数的定义,以问题的形式巩固深化任意角三角函数值的计算。引导学生自主探究任意角的三角函数的生成过程,让学生在活动中体验数学与社会的联系,新旧知识的内在联系。

通过任意角三角函数的定义,启发学生找到各个三角函数在每个象限的符号以及在坐标轴上的值。并用“一全正,二正弦,三余弦,四正切”这一句话来概括了各个象限的符号。

在例题的设置上,例1是已知一个角终边上一点的坐标,求这个角的三个三角函数值。通过这个例题的练习,让学生更好地巩固了任意三角函数的定义,会求任意一个角的三角函数。例2和例3的设置是让学生进一步熟记各个三角函数在每个象限的范围以及坐标轴上的值。例4是把几个三角函数组合在一起,形成一个新的函数,结合函数的表达形式求定义域,能够让学生反过来已知三角函数值的符号去判断角的大小.

但是,要想让学生真正的学会并且灵活运用所学的知识,只靠老师上课讲是远远不够的,还需要学生在课下多做练习才行,所以,在讲课的基础上,我们还需要督促学生多做练习,因为只有熟才能够生巧,在以后的教学中,我还需要多多反思,多多探索。

文章来源:http://m.jab88.com/j/57024.html

更多

最新更新

更多