书城教材教辅新课程师资培训教程-高中数学优秀课例
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第6章 任意角的三角函数(2)

解:(1)∵当a=π时,x=-r,y=0

∴sinπ=0,cosπ=-1,tanπ=0

ctgπ不存在,secπ=-1,cscπ不存在(2)∵当a=3π2时,x=0,y=-r∴sin3π2=-1,cos3π2=0

tan3π2不存在ctg3π2=0

sec3π2不存在csc3π2=-1

(3)当a=2π时,x=-r,y=0

∴sin2π=0cos2π=1tan2π=0

ctg2π不存在sec2π=1csc2π不存在例3作出下列各角的正弦线,余弦线,正切线。

(1)π3;

(2)-2π3。

解:π3,-2π3的正弦线,余弦线,正切线分别为MP,OM,AT。

例4求证:当a为锐角时,sina<a<tana。

证明:如右图,作单位圆,当0<a<90°时作出正弦线MP和正切线AT,连PA∵S△OPA<S扇形OPA<S△OAT∴12OA·MP<12OA·PA<12OA·AT∴sina<a<tana利用三角函数线还可以得出如下结论

sina+cosa>1的充要条件是a为第一象限角。

sina+cosa<-1的充要条件是a为第三象限角。

练习(学生板演,利用投影仪)

(1)角a的终边在直线y=2x上,求a的六个三角函数值。

(2)角a的终边经过点P(-4a,3a)(a≠0),求sina,cosa,tana的值。

(3)说明sin(2kπ+a)=sina的理由。(k∈Z)。

解答:

(1)先确定终边位置

①如a在第一象限,在其上任取一点P(1,2)|OP|=5,则sina=yr=25=255,cosa=55tana=2

ctga=12seca=5csca=52

②如a在第三象限,在终边上任取一点P(-1,-2)|OP|=5则sina=-255,cosa=-55tana=2

ctga=12seca=-5csca=-52

(2)若a>0,不妨令a=1,则P(-4,3)在第二象限角|OP|=5

∴sina=35cosa=-45tana=-34ctga=-43

(3)在a终边上任取一点P(x0,y0)因为a与2kπ+a终边相同,故P(x0,y0)也为角2kπ+a终边上一点,所以sina=y0r=y0x20+y20=sin(2kπ+a)成立。

说明:以后会知道,求三角函数值的方法有多种途径。用定义求角的三角函数值,是基本方法之一。当角终边不确定时,要首先确定终边位置,然后再在终边上取一个点来计算函数值。

反馈训练

(1)若角a终边上有一点P(-3,0)则下列函数值不存在的是。

A.sinaB.cosaC.tanaD.ctga(2)函数y=tanx+ctgx的定义域是。

A.x|x∈R,x≠π2,x≠πB.x|x∈R,x≠k2π,k∈ZC.x|x∈R,x≠kπ,k∈ZD.x|x∈R,x≠kπ+π2,k∈Z

(3)若sinθ=m-3m+5,cosθ=

4-2mm+5都有意义,则m=。

(4)若角θ的终边过点P(a,8),且cosθ=-35,则a=。

【参考答案】

(1)D;(2)B;(3)m=0或8,说明点(4-2m,m-3)在半径为m+5的圆上;(4)-6。

【本课小结】

利用定义求三角函数值,首先要建立直角坐标系,角顶点和始边要按既定的位置设置。角的三角函数定义式,其实是比例的化身,它的背后是相似形在支撑着,不过这个定义具有一般性,如轴上角的三角函数,如果没有定义作为论据,欲求其函数值就不是很容易。

分类讨论(角位置)是三角函数求值过程中,使用频率非常高的一个数学思想,而分类标准往往是四个象限及四个坐标半轴。

课时作业

1已知角a的终边经过下列各点,求角a的六个三角函数值。

(1)(-8,-6)(2)(3,-1)

2计算

(1)5sin90°+2sin0°-3sin270°+10cos180°(2)7cos270°+12sin0°+2tan0°+8cos360°(3)cosπ3-tanπ4+34tan2π6-sinπ6+cos2π6+sin3π2

(4)sin4π4-cos2π2+6tan3π4

3化简

(1)asin0°+bcos90°+ctan180°(2)-p2cos180°+q2sin90°-2pqcos0°(3)a2cos2π-b2sin3π2+abcosπ-absinπ2

(4)mtan0°+ncos12π-psinπ-qcos32π-rsin2π【参考答案】1(1)sina=-35,cosa=-45,tana=34,ctga=43,seca=-54,csca=-53

(2)sina=-12,cosa=32,tana=-33,ctga=-3,seca=233,csca=-2

2(1)-2;(2)8;(3)-1;(4)254

3(1)0;(2)(p+q)2;(3)(a-b)2;(4)p【习题精选】一、选择题

1给出下列各函数值:

①sin(-1000°);②;cos(-2200°)③tan(-10);④sin710πcosπctg179其中符号为负的有A.①B.②C.③D.④

2若a为第二象限角,那么sin2a,cosa2,sec2a,seca2中,其值必为正的有A.0个B.1个C.2个D.3个

3若0<a<1,π2<x<π,则

(a-x)2x-a-cosx|cos|+|1-a|πaπ-1的值是A.1B.-1C.3D.-3

4若600°角的终边上有一点(-4,a)则的值是A.43B.-43C.±43D.3

5设θ∈(0,2π)若sinθ<0且cos2θ<0,则θ的范围是二、填空题

6设θ分别是第二、三、四象限角,则点P(sinθ,cosθ)分别在第、、象限。

7已知角a的终边与函数5x+12y=0(x≤0)决定的函数图像重合,cosa+ctga-csca的值为。

8设MP和OM分别是角1718π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式:①;MP<OM<0②OM>0>MP;③OM<MP<0;④MP<0<OM。

其中正确的是。

9函数y=|sinx|sinx+cosx|cosx|+|tanx|tanxctgx|ctg|x的值域为。

10式子x2sin(-1350°)+y2tan405°-(x-y)2ctg765°-2xycos(-1080°)的值为。

三、解答题

11已知角a的终边经过点P(-3cosθ,4cosθ)其中θ∈π2+2kπ,(2k+1)π(k∈Z)求角a的各三角函数值。

12角a的终边上的点P与A(a,b)关于x轴对称(a≠0,b≠0)角β的终边上的点Q与A关于直线y=x对称,求sinαcosβ+tanαtanβ+1cosαsinβ之值。

13已知角a终边上一点P(-3,y)且sinα=24y,求cosα和tanα之值。

14若角θ的终边落在直线15x=8y上,求log2|seca-tana|。

15求函数f(x)=sinx+lg(9-x2)cosx的定义域。

16化简43m2cos25π3+3n2tan213π6-12n2sec29π4-13m2sin273π。

【参考答案】

一、1C2B3A4B5B

二、6四,三,二7-77138④9-2,0,4100

三、11sinα=-45,cosα=35,tanα=-43,ctgα=-34,secα=53,cscα=-54

120提示:P(a,-b),Q(b,a)再用三角函数定义。

13cosα=-1,tanα=0或cosα=-64,tana=±153。

14-2或2提示:分x>0,x<0,讨论。

150,π2

16512m2。

提示:原式43m2cosπ3+3n2tanπ6-12n21cos2π4-13m2·sin2π3=23m2+3n2·13-12n2·2-13m2·34=512m2