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第三章三角函数、解三角形
第一节任意角和弧度制及任意角的三角函数
1.角的概念
(1)分类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按旋转方向不同分为正角、负角、零角.,按终边位置不同分为象限角和轴线角.))
(2)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S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度的定义和公式
(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.
(2)公式:①弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度;②弧长公式:l=|α|r;③扇形面积公式:S扇形=eq\f(1,2)lr和eq\f(1,2)|α|r2.
3.任意角的三角函数
(1)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sinα=y,cosα=x,tanα=eq\f(y,x)(x≠0).
(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).
如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的正弦线,余弦线和正切线.
1.易混概念:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.
2.利用180°=πrad进行互化时,易出现度量单位的混用.
3.三角函数的定义中,当P(x,y)是单位圆上的点时有sinα=y,cosα=x,tanα=eq\f(y,x),但假设不是单位圆时,如圆的半径为r,那么sinα=eq\f(y,r),cosα=eq\f(x,r),tanα=eq\f(y,x).
[试一试]
1.假设α=k·180°+45°(k∈Z),那么α在()
A.第一或第三象限 B.第一或第二象限
C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
答案:A
2.角α的终边经过点(eq\r(3),-1),那么sinα=________.
答案:-eq\f(1,2)
1.三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦;
2.对于利用三角函数定义解题的题目,如果含有参数,一定要考虑运用分类讨论,而在求解简单的三角不等式时,可利用单位圆及三角函数线,表达了数形结合的思想.
[练一练]
假设sinα0且tanα0,那么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
解析:选C由sinα0,知α在第三、第四象限或α终边在y轴的负半轴上,由tanα0,知α在第一或第三象限,因此α在第三象限.
考点一
角的集合表示及象限角的判定
1.给出以下四个命题:
①-eq\f(3π,4)是第二象限角;②eq\f(4π,3)是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有()
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析:选C-eq\f(3π,4)是第三象限角,故①错误;eq\f(4π,3)=π+eq\f(π,3),从而eq\f(4π,3)是第三象限角,故②正确;-400°=-360°-40°,从而③正确;-315°=-360°+45°,从而④正确.
2.设集合M=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,2)·180°+45°,k∈Z)))),
N=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,4)·180°+45°,k∈Z)))),那么()
A.M=N B.M?N
C.N?M D.M∩N=?
解析:选B法一:由于M=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,2)·180°+45°,k∈Z))))={…,-45°,45°,135°,225°,…},
N=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(k,4)·180°+45°,k∈Z))))={…,-45°,0°,45°,90°,135°,180°,225°,…},显然有M?N,应选B.
法二:由于M中,x=eq\f(k,2)·180°+45°=k·90°+45°=45°·(2k+1),2k+1是奇数;而N中,x=eq\f(k,4)·180°+45°=k·45°+45°=(k+1)·45°,k+1是整数,因此必有M?N,应选B.
3.终边在直线y=eq\r(3)x上的角的集合为_
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