資源簡介 編號:041 課題: §7.2.1.2 任意角的三角函數(二)目標要求1.理解三角函數線的概念;2.會求三角函數的定義域;3.掌握三角函數值線的應用.重點難點重點:三角函數線的概念;難點:三角函數值線的應用.學科素養目標三角函數的基礎是幾何中的相似形和圓,而研究方法又主要是代數的,因此三角函數集中地體現了形數結合的思想,在代數和幾何之間建立了初步的聯系.在本章中,充分滲透了數形結合的思想.一方面是以形助數,突出了幾何直觀對理解抽象數學概念的作用.如在三角函數及其性質的學習中,注意充分發揮單位圓的直觀作用,借助單位圓認識任意角、任意角的三角函數,理解三角函數的周期性、誘導公式、同角三角函數關系式以及三角函數的圖象;通過角終邊之間的對稱關系來研究誘導公式;借助三角函數的圖象理解三角函數在一個周期上的單調性、最大和最小值、圖象與軸的交點等性質;另一方面以數助形.特別值得一提的是誘導公式的推導.首先提出問題:“由三角函數的定義可以知道:終邊相同的角的同一三角函數值相等.教學過程基礎知識點1.三角函數線的概念(1)圖示正弦線 角α的終邊與單位圓交于P,過P作PM垂直于x軸,有向線段_______即為正弦線余弦線 有向線段_______即為余弦線正切線 過A(1,0)作x軸的垂線,交角α的終邊或其終邊的反向延長線于T,有向線段__________即為正切線(2)本質:三角函數線是三角函數的圖形表示,是數形結合思想應用的重要理論依據.(3)應用:三角函數線能直觀地表示三角函數值,常用來比較三角函數大小,解三角不等式等.【思考】三角函數線的方向是怎樣確定的 2.三角函數的定義域z三角函數 定義域sin xcos xtan x【思考】怎樣求三角函數的定義域 【課前基礎演練】題1.函數f(x)=tan 的定義域為 ( )A. B.C. D.題2.如圖,在單位圓中角α的正弦線、正切線完全正確的是 ( )A.正弦線為PM,正切線為A′T′ B.正弦線為MP,正切線為A′T′C.正弦線為MP,正切線為AT D.正弦線為PM,正切線為AT題3.角和角有相同的 ( )A.正弦線 B.余弦線 C.正切線 D.不能確定題4.如果OM,MP分別是角α=的余弦線和正弦線,那么下列結論正確的是 ( )A.MP<OM<0 B.MP<0<OM C.MP>OM>0 D.OM>MP>0題5.角的終邊與單位圓的交點的坐標是________.題6.畫出α=2 rad的正弦線、余弦線和正切線.【課堂檢測達標】題7. 下列命題中為真命題的是 ( )A.三角形的內角必是第一象限的角或第二象限的角B.角α的終邊在x軸上時,角α的正弦線、正切線分別變成一個點C.終邊在第二象限的角是鈍角 D.終邊相同的角必然相等題8.sin 1,cos 1,tan 1的大小關系為 ( )A.sin 1>cos 1>tan 1 B.sin 1>tan 1>cos 1C.tan 1>sin 1>cos 1 D.tan 1>cos 1>sin 1題9.函數y=-2+tan 的定義域是 ( )A.,k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.,k∈Z題10.使sin x≤cos x成立的x的一個變化區間是 ( )A. B. C. D.題11.在(0,2π)內,使得|sin x|>|cos x|成立的x的取值范圍是 ( )A.∪ B.C.∪ D.∪題12.(多選)下面選項中正確的是 ( )A.與的正弦線相等 B.與的正切線相等C.與的余弦線相等 D.-與的各三角函數線相同題13.(多選)依據三角函數線,下列判斷正確的是 ( )A.sin =sin B.cos =cosC.tan >tan D.sin >sin二、填空題題14.若0≤θ<2π,且不等式cos θ題15.若cos θ>sin ,利用三角函數線得角θ的取值范圍是________.三、解答題題16.在單位圓中畫出適合下列條件的角α的終邊.(1)sin α=;(2)cos α=-.【綜合突破拔高】題17.點P(sin 3-cos 3,sin 3+cos 3)所在的象限為 ( )A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限題18.依據三角函數線,作出如下判斷:①sin =sin ;②cos =cos ;③tan >tan ;④sin >sin ,其中判斷正確的個數是 ( )A.0 B.1 C.2 D.3題19.函數y=+的定義域是 ( )A.(2kπ,2kπ+π),k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.[2kπ,2kπ+π],k∈Z題20.(多選)已知α(0<α<2π)的正弦線和余弦線長度相等,且符號相同,那么α的值為( )A. B. C. D.二、填空題題21.若θ∈[0,2π),則使tan θ≤1成立的角θ的取值范圍是________.題22.已知角α的終邊與單位圓的交點為P(y<0),則y=______,tan α=______.題23.若-<α<-,則sin α,cos α,tan α的大小關系是________.題24.若0<α<2π,且sin α<,cos α>.利用三角函數線,得到α的取值范圍是________.三、解答題題25.在[0,2π]內求函數f(x)=+ln 的定義域.題26.若-<θ<0,且P=3cos θ,Q=(cos θ)3,R=,比較P,Q,R的關系.【素養培優訓練】題27. 已知cos α=m,0<|m|<1,且tan α=,則角α的終邊在( )A.第一或第二象限 B.第三或第四象限 C.第一或第四象限 D.第二或第三象限題28.利用正弦線比較sin 1,sin 1.2,sin 1.5的大小關系是 ( )A.sin 1>sin 1.2>sin 1.5 B.sin 1>sin 1.5>sin 1.2C.sin 1.5>sin 1.2>sin 1 D.sin 1.2>sin 1>sin 1.5題29.若角α的余弦線是單位長度的有向線段,那么角α終邊在 ( )A.y軸上 B.x軸上 C.直線y=x上 D.直線y=-x上題30.“tan x<0,且sin x-cos x<0”是“角x的終邊在第四象限”的 ( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件題31.如圖所示,已知矩形ABCD中AB=1,AD=2,若以A為圓心,AD為半徑作圓交BC于點F,記弧DF的長為α,則cos α= ( )A. B. C.π D.題32.(練情景)我國古代數學家僧一行應用“九服晷(guǐ)影算法”在《大衍歷》中建立了晷影長l與太陽天頂距θ的對應數表,這是世界數學史上較早的一張正切函數表.根據三角學知識可知,晷影長度l等于表高h與太陽天頂距θ正切值的乘積,即l=h tan θ.已知天頂距θ=1°時,晷影長l≈0.14.現測得午中晷影長度l≈0.42,則天頂距θ為 ( )(參考數據:tan 1°≈0.0175,tan 2°≈0.0349,tan 3°≈0.0524,tan 22.8°≈0.4204)A.2° B.3° C.11° D.22.8°題33.(多選)(2021·日照高一檢測)下列函數值中符號為負的是 ( )A.sin B.cos C.tan 2 D.sin 5題34.(多選)下列說法正確的是 ( )A.當角α的終邊在x軸上時角α的正切線是一個點 B.當角α的終邊在y軸上時角α的正切線不存在C.正弦線的始點隨角的終邊位置的變化而變化 D.余弦線和正切線的始點都是原點題35.(多選)+可以取的值為 ( )A.0 B.1 C.2 D.-2題36.下列結論:①α一定時,單位圓中的正弦線一定;②單位圓中,有相同正弦線的角相等;③α和α+π有相同的正切線;④具有相同正切線的兩個角終邊在同一條直線上.其中正確結論的序號是________.題37.在平面直角坐標系中,角α的頂點與原點重合,始邊與x軸的非負半軸重合,終邊過點P(-,-1),則tan α=________;cos α-sin α=________.題38.分別作出π和-π的正弦線、余弦線和正切線.題39.已知函數f(x)的定義域是(-1,0),求函數f(sin x)的定義域.題40.已知角α的終邊在直線y=-3x上,求10sin α+的值.題41.求y=lg (2sin 2x+)-的定義域.編號:041 課題: §7.2.1.2 任意角的三角函數(二)目標要求1.理解三角函數線的概念;2.會求三角函數的定義域;3.掌握三角函數值線的應用.重點難點重點:三角函數線的概念;難點:三角函數值線的應用.學科素養目標三角函數的基礎是幾何中的相似形和圓,而研究方法又主要是代數的,因此三角函數集中地體現了形數結合的思想,在代數和幾何之間建立了初步的聯系.在本章中,充分滲透了數形結合的思想.一方面是以形助數,突出了幾何直觀對理解抽象數學概念的作用.如在三角函數及其性質的學習中,注意充分發揮單位圓的直觀作用,借助單位圓認識任意角、任意角的三角函數,理解三角函數的周期性、誘導公式、同角三角函數關系式以及三角函數的圖象;通過角終邊之間的對稱關系來研究誘導公式;借助三角函數的圖象理解三角函數在一個周期上的單調性、最大和最小值、圖象與軸的交點等性質;另一方面以數助形.特別值得一提的是誘導公式的推導.首先提出問題:“由三角函數的定義可以知道:終邊相同的角的同一三角函數值相等.教學過程基礎知識點1.三角函數線的概念(1)圖示正弦線 角α的終邊與單位圓交于P,過P作PM垂直于x軸,有向線段_ MP __即為正弦線余弦線 有向線段_ OM __即為余弦線正切線 過A(1,0)作x軸的垂線,交角α的終邊或其終邊的反向延長線于T,有向線段_ AT __即為正切線(2)本質:三角函數線是三角函數的圖形表示,是數形結合思想應用的重要理論依據.(3)應用:三角函數線能直觀地表示三角函數值,常用來比較三角函數大小,解三角不等式等.【思考】三角函數線的方向是怎樣確定的 提示:三角函數線的方向,即規定的有向線段的方向:凡三角函數線與x軸或y軸同向的相應三角函數值為正值,反向的為負值.2.三角函數的定義域z三角函數 定義域sin xcos xtan x【思考】怎樣求三角函數的定義域 提示:函數的定義域是函數概念的三要素之一,確定三角函數的定義域時,應抓住分母等于零時比值無意義這一關鍵,因此需要注意,當且僅當角的終邊在坐標軸上時,點P的坐標中必有一個為零,結合三角函數的定義,可以得到三角函數的定義域.【課前基礎演練】題1.函數f(x)=tan 的定義域為 ( )A. B.C. D.【解析】選A.易知2x-≠+kπ,k∈Z,即x≠+kπ,k∈Z,故f(x)的定義域為.題2.如圖,在單位圓中角α的正弦線、正切線完全正確的是 ( )A.正弦線為PM,正切線為A′T′ B.正弦線為MP,正切線為A′T′C.正弦線為MP,正切線為AT D.正弦線為PM,正切線為AT【解析】選C.α為第三象限角,故正弦線為MP,正切線為AT,C正確.題3.角和角有相同的 ( )A.正弦線 B.余弦線 C.正切線 D.不能確定【解析】選C.角和角的終邊互為反向延長線,所以正切線相同.題4.如果OM,MP分別是角α=的余弦線和正弦線,那么下列結論正確的是 ( )A.MP<OM<0 B.MP<0<OM C.MP>OM>0 D.OM>MP>0【解析】選D.角β=的余弦線、正弦線相等,結合圖象可知角α=的余弦線和正弦線滿足OM>MP>0.題5.角的終邊與單位圓的交點的坐標是________.【解析】cos =,sin =,所以角的終邊與單位圓的交點的坐標是.答案:題6.畫出α=2 rad的正弦線、余弦線和正切線.【解析】如圖所示,MP=sin 2,OM=cos 2,AT=tan 2.【課堂檢測達標】題7. 下列命題中為真命題的是 ( )A.三角形的內角必是第一象限的角或第二象限的角B.角α的終邊在x軸上時,角α的正弦線、正切線分別變成一個點C.終邊在第二象限的角是鈍角 D.終邊相同的角必然相等【解析】選B.當三角形的角為90°時,不是象限角,所以A不正確,B正確;終邊在第二象限的角的范圍是+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,所以C不正確;終邊相同的角不一定相等,它們相差2π的整數倍,所以D不正確.題8.sin 1,cos 1,tan 1的大小關系為 ( )A.sin 1>cos 1>tan 1 B.sin 1>tan 1>cos 1C.tan 1>sin 1>cos 1 D.tan 1>cos 1>sin 1【解析】選C.根據三角函數線:如圖所示:設∠DOC=1弧度,所以根據三角函數線得到:CD>AB>OA,即tan 1>sin 1>cos 1.題9.函數y=-2+tan 的定義域是 ( )A.,k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.,k∈Z【解析】選A.由-+kπ<x+<+kπ,k∈Z,解得-π+2kπ<x<+2kπ,k∈Z.題10.使sin x≤cos x成立的x的一個變化區間是 ( )A. B. C. D.【解析】選A.根據三角函數線易判斷圖中陰影部分即為所求.題11.在(0,2π)內,使得|sin x|>|cos x|成立的x的取值范圍是 ( )A.∪ B.C.∪ D.∪【解析】選C.|sin x|>|cos x|可轉化為x的正弦線的長度大于余弦線的長度,觀察圖形可知:在(0,2π)內,使得|sin x|>|cos x|成立的x的取值范圍是∪.題12.(多選)下面選項中正確的是 ( )A.與的正弦線相等 B.與的正切線相等C.與的余弦線相等 D.-與的各三角函數線相同【解析】選ABD.在單位圓中畫出相應角的正弦線、正切線、余弦線(圖略)可知,ABD正確.題13.(多選)依據三角函數線,下列判斷正確的是 ( )A.sin =sin B.cos =cosC.tan >tan D.sin >sin【解析】選BD.各選項分別如圖①-④,容易判斷正確的是BD.二、填空題題14.若0≤θ<2π,且不等式cos θ【解析】由三角函數線知,在[0,2π)內使cos θ答案:題15.若cos θ>sin ,利用三角函數線得角θ的取值范圍是________.【解析】cos θ>sin π=sin =,所以2kπ-<θ<2kπ+,k∈Z.答案:(k∈Z)三、解答題題16.在單位圓中畫出適合下列條件的角α的終邊.(1)sin α=;(2)cos α=-.【解析】(1)作直線y=交單位圓于P,Q兩點,則OP與OQ為角α的終邊,如圖甲. (2)作直線x=-交單位圓于M,N兩點,則OM與ON為角α的終邊,如圖乙.【綜合突破拔高】題17.點P(sin 3-cos 3,sin 3+cos 3)所在的象限為 ( )A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【解析】選D.因為π<3<π,作出單位圓如圖所示.設MP,OM分別為a,b.sin 3=a>0,cos 3=b<0,所以sin 3-cos 3>0.因為|MP|<|OM|,即|a|<|b|,所以sin 3+cos 3=a+b<0.故點P(sin 3-cos 3,sin 3+cos 3)在第四象限.題18.依據三角函數線,作出如下判斷:①sin =sin ;②cos =cos ;③tan >tan ;④sin >sin ,其中判斷正確的個數是 ( )A.0 B.1 C.2 D.3【解析】選C.利用單位圓中的三角函數線,可知sin =-sin ,cos =cos ,tan sin .故②④正確.題19.函數y=+的定義域是 ( )A.(2kπ,2kπ+π),k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.[2kπ,2kπ+π],k∈Z【解析】選B.由sin x≥0,-cos x≥0,得x為第二象限角或y軸正半軸上的角或x軸負半軸上的角,所以2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z.題20.(多選)已知α(0<α<2π)的正弦線和余弦線長度相等,且符號相同,那么α的值為( )A. B. C. D.【解析】選AC.由題意可知α的終邊為一、三象限的平分線,且0<α<2π,故得α=或.二、填空題題21.若θ∈[0,2π),則使tan θ≤1成立的角θ的取值范圍是________.【解析】由0≤θ<2π且tan θ≤1,利用三角函數線可得θ的取值范圍是∪∪.答案:∪∪題22.已知角α的終邊與單位圓的交點為P(y<0),則y=______,tan α=______.【解析】因為點P(y<0)在單位圓上,則+y2=1,所以y=-,所以tan α=-.答案:- -題23.若-<α<-,則sin α,cos α,tan α的大小關系是________.【解析】如圖,在單位圓中,作出-<α<-內的一個角及其正弦線、余弦線、正切線.由圖知,有向線段MP<OM<AT,即sin α<cos α<tan α.答案:sin α<cos α<tan α題24.若0<α<2π,且sin α<,cos α>.利用三角函數線,得到α的取值范圍是________.【解析】利用三角函數線得α的終邊落在如圖所示∠AOB區域內,所以α的取值范圍是∪.答案:∪三、解答題題25.在[0,2π]內求函數f(x)=+ln 的定義域.【解析】由題意,得自變量x應滿足不等式組即則不等式組的解的集合如圖(陰影部分)所示,即定義域為.題26.若-<θ<0,且P=3cos θ,Q=(cos θ)3,R=,比較P,Q,R的關系.【解析】因為-<θ<0,由余弦線知cos θ∈(0,1),所以P=3cos θ>1,Q=(cos θ)3∈(0,1);R=(cos θ)∈(0,1),(cos θ)3<(cos θ),可得:Q【素養培優訓練】題27. 已知cos α=m,0<|m|<1,且tan α=,則角α的終邊在( )A.第一或第二象限 B.第三或第四象限 C.第一或第四象限 D.第二或第三象限【解析】選A.因為cos α=m,0<|m|<1,所以角α的終邊不會落在坐標軸上.又因為>0,所以cos α與tan α同號,所以角α的終邊在第一或第二象限.題28.利用正弦線比較sin 1,sin 1.2,sin 1.5的大小關系是 ( )A.sin 1>sin 1.2>sin 1.5 B.sin 1>sin 1.5>sin 1.2C.sin 1.5>sin 1.2>sin 1 D.sin 1.2>sin 1>sin 1.5【解析】選C.如圖,畫出已知三個角的正弦線,觀察可知sin 1.5>sin 1.2>sin 1.題29.若角α的余弦線是單位長度的有向線段,那么角α終邊在 ( )A.y軸上 B.x軸上 C.直線y=x上 D.直線y=-x上【解析】選B.由已知得,角α的終邊與單位圓的交點坐標為(-1,0)或(1,0),在x軸上.題30.“tan x<0,且sin x-cos x<0”是“角x的終邊在第四象限”的 ( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解析】選C.若tan x<0,則角x的終邊在第二、四象限,因為sin x-cos x<0,所以角x的終邊在第四象限,反之也成立.題31.如圖所示,已知矩形ABCD中AB=1,AD=2,若以A為圓心,AD為半徑作圓交BC于點F,記弧DF的長為α,則cos α= ( )A. B. C.π D.【解析】選B.因為AF=AD=2,AB=1,所以cos ∠BAF==,所以∠BAF=,所以∠DAF=-∠BAF=,所以=×2=,即α=,所以cos α=cos =.題32.(練情景)我國古代數學家僧一行應用“九服晷(guǐ)影算法”在《大衍歷》中建立了晷影長l與太陽天頂距θ的對應數表,這是世界數學史上較早的一張正切函數表.根據三角學知識可知,晷影長度l等于表高h與太陽天頂距θ正切值的乘積,即l=h tan θ.已知天頂距θ=1°時,晷影長l≈0.14.現測得午中晷影長度l≈0.42,則天頂距θ為 ( )(參考數據:tan 1°≈0.0175,tan 2°≈0.0349,tan 3°≈0.0524,tan 22.8°≈0.4204)A.2° B.3° C.11° D.22.8°【解析】選B.由題意,可得晷影長l=h tan θ,且頂距θ=1°時,晷影長l≈0.14.所以h===8,當晷影長度l≈0.42,則tan θ===0.052 5,所以根據參考數據θ=3°.題33.(多選)(2021·日照高一檢測)下列函數值中符號為負的是 ( )A.sin B.cos C.tan 2 D.sin 5【解析】選BCD.因為-1 000°=-3×360°+80°,所以-1 000°是第一象限角,所以sin >0;因為=2π+,所以是第三象限角,所以cos <0;因為<2<π,所以2 rad是第二象限角,所以tan 2<0;因為<5<2π,所以5 rad是第四象限角,所以sin 5<0.題34.(多選)下列說法正確的是 ( )A.當角α的終邊在x軸上時角α的正切線是一個點 B.當角α的終邊在y軸上時角α的正切線不存在C.正弦線的始點隨角的終邊位置的變化而變化 D.余弦線和正切線的始點都是原點【解析】選ABC.根據三角函數線的概念,A,B,C是正確的,只有D不正確,因為余弦線的始點在原點而正切線的始點在單位圓與x軸正半軸的交點上.題35.(多選)+可以取的值為 ( )A.0 B.1 C.2 D.-2【解析】選ACD.已知函數的定義域為,角x的終邊不能落在坐標軸上,當x是第一象限角時,cos x>0,tan x>0,y=+=1+1=2;當x是第二象限角時,cos x<0,tan x<0,y=+=-1-1=-2;當x是第三象限角時,cos x<0,tan x>0,y=+=-1+1=0;當x是第四象限角時,cos x>0,tan x<0,y=+=1-1=0.二、填空題(每小題5分,共10分)題36.下列結論:①α一定時,單位圓中的正弦線一定;②單位圓中,有相同正弦線的角相等;③α和α+π有相同的正切線;④具有相同正切線的兩個角終邊在同一條直線上.其中正確結論的序號是________.【解析】由三角函數線定義,顯然①④正確,若正弦線相等,則兩角可相差2π的整數倍,和都不存在正切線,故②③不正確.答案:①④題37.在平面直角坐標系中,角α的頂點與原點重合,始邊與x軸的非負半軸重合,終邊過點P(-,-1),則tan α=________;cos α-sin α=________.【解析】因為角α終邊過點P(-,-1),|OP|=2,所以tan α==,sin α=,cos α=,所以cos α-sin α=.答案: 三、解答題(每小題10分,共40分)題38.分別作出π和-π的正弦線、余弦線和正切線.【解析】(1)在直角坐標系中作單位圓,如圖甲,以x軸非負半軸為始邊作π角,角的終邊與單位圓交于點P,作PM⊥x軸,垂足為M,由單位圓與x軸正方向的交點A作x軸的垂線,與OP的反向延長線交于T點,則sin π=MP,cos π=OM,tan π=AT,即π的正弦線為MP,余弦線為OM,正切線為AT.(2)同理可作出-π的正弦線、余弦線和正切線,如圖乙.sin =M1P1,cos =OM1,tan =A1T1,即-π的正弦線為M1P1,余弦線為OM1,正切線為A1T1.題39.已知函數f(x)的定義域是(-1,0),求函數f(sin x)的定義域.【解析】f(x)的定義域為(-1,0),若f(sin x)有意義,則-1∪(k∈Z).題40.已知角α的終邊在直線y=-3x上,求10sin α+的值.【解析】由題意知,cos α≠0.設角α的終邊上任一點為P(k,-3k)(k≠0),則x=k,y=-3k,r==|k|.(1)當k>0時,r=k,α是第四象限角,sin α===-,===,所以10sin α+=10×+3=-3+3=0.(2)當k<0時,r=-k,α是第二象限角,sin α===,===-,所以10sin α+=10×+3×(-)=3-3=0.綜上所述,10sin α+=0.題41.求y=lg (2sin 2x+)-的定義域.【解析】由題意,得即對sin 2x>-可結合圖(1)得-+2kπ<2x<+2kπ(k∈Z),所以-+kπ當k=0時,-當k=-1時,-PAGE 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫