高中三角函數(shù)的教案
發(fā)表時間:2020-12-01高考數(shù)學(xué)理科一輪復(fù)習(xí)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式及誘導(dǎo)公式學(xué)案。
學(xué)案18同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式及誘導(dǎo)公式
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.能利用單位圓中的三角函數(shù)線推導(dǎo)出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的誘導(dǎo)公式.2.理解同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:sin2x+cos2x=1,sinxcosx=tanx.
自主梳理
1.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
(1)平方關(guān)系:____________________.
(2)商數(shù)關(guān)系:______________________________.
2.誘導(dǎo)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.誘導(dǎo)公式的作用是把任意角的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為銳角三角函數(shù),一般步驟為:
上述過程體現(xiàn)了化歸的思想方法.
自我檢測
1.(2010全國Ⅰ)cos300°等于()
A.-32B.-12
C.12D.32
2.(2009陜西)若3sinα+cosα=0,則1cos2α+sin2α的值為()
A.103B.53
C.23D.-2
3.(2010福建龍巖一中高三第三次月考)α是第一象限角,tanα=34,則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清遠(yuǎn)月考)已知cos(π6-α)=23,則sin(α-2π3)=________.
探究點一利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化簡、求值
例1已知-π2x0,sinx+cosx=15.
(1)求sin2x-cos2x的值;
(2)求tanx2sinx+cosx的值.
變式遷移1已知sin(3π+α)=2sin3π2+α,求下列各式的值.
(1)sinα-4cosα5sinα+2cosα;(2)sin2α+sin2α.
探究點二利用誘導(dǎo)公式化簡、求值
例2(2011合肥模擬)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.
變式遷移2設(shè)f(α)=
2sinπ+αcosπ-α-cosπ+α1+sin2α+cos3π2+α-sin2π2+α(1+2sinα≠0),則f-23π6=________.
探究點三綜合應(yīng)用
例3在△ABC中,若sin(2π-A)=-2sin(π-B),3cosA=-2cos(π-B),求△ABC的三個內(nèi)角.
變式遷移3(2011安陽模擬)已知△ABC中,sinA+cosA=15,
(1)求sinAcosA;
(2)判斷△ABC是銳角三角形還是鈍角三角形;
(3)求tanA的值.
轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用
例(12分)已知α是三角形的內(nèi)角,且sinα+cosα=15.
(1)求tanα的值;
(2)把1cos2α-sin2α用tanα表示出來,并求其值.
多角度審題由sinα+cosα=15應(yīng)聯(lián)想到隱含條件sin2α+cos2α=1,要求tanα,應(yīng)當(dāng)切化弦,所以只要求出sinα,cosα即可.
【答題模板】
解(1)聯(lián)立方程sinα+cosα=15,①?sin2α+cos2α=1,②
由①得cosα=15-sinα,將其代入②,整理得25sin2α-5sinα-12=0.[2分]
∵α是三角形的內(nèi)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]
【突破思維障礙】
由sinα+cosα=15及sin2α+cos2α=1聯(lián)立方程組,利用角α的范圍,應(yīng)先求sinα再求cosα.(1)問切化弦即可求.(2)問應(yīng)弦化切,這時應(yīng)注意“1”的活用.
【易錯點剖析】
在求解sinα,cosα的過程中,若消去cosα得到關(guān)于sinα的方程,則求得兩解,然后應(yīng)根據(jù)α角的范圍舍去一個解,若不注意,則誤認(rèn)為有兩解.
1.由一個角的三角函數(shù)值求其他三角函數(shù)值時,要注意討論角的范圍.
2.注意公式的變形使用,弦切互換、三角代換、消元是三角代換的重要思想,要盡量少開方運算,慎重確定符號.注意“1”的靈活代換.
3.應(yīng)用誘導(dǎo)公式,重點是“函數(shù)名稱”與“正負(fù)號”的正確判斷.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2011荊州模擬)已知△ABC中,cosAsinA=-125,則cosA等于()
A.1213B.513
C.-513D.-1213
2.已知tanα=-512,且α為第二象限角,則sinα的值等于()
A.15B.-115
C.513D.-513
3.(2011許昌月考)已知f(α)=sinπ-αcos2π-αcos-π-αtanα,則f(-313π)的值為()
A.12B.-13C.-12D.13
4.設(shè)f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),其中a、b、α、β都是非零實數(shù),若f(2002)=-1,則f(2003)等于()
A.-1B.0C.1D.2
5.(2010全國Ⅰ)記cos(-80°)=k,那么tan100°等于()
A.1-k2kB.-1-k2k
C.k1-k2D.-k1-k2
題號12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2010全國Ⅱ)已知α是第二象限的角,tanα=-12,則cosα=________.
7.sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=________.
8.(2010東北育才學(xué)校高三第一次模擬考試)若tanα=2,則sinα+cosαsinα-cosα+cos2α=________.
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知f(α)=sinπ-αcos2π-αtan-α+π-tan-α-πsin-π-α.
(1)化簡f(α);
(2)若α是第三象限角,且cos(α-3π2)=15,求f(α)的值.
10.(12分)化簡:sinkπ-αcos[k-1π-α]sin[k+1π+α]coskπ+α(k∈Z).
11.(14分)(2011秦皇島模擬)已知sinθ,cosθ是關(guān)于x的方程x2-ax+a=0(a∈R)的兩個根.
(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
自我檢測
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.
課堂活動區(qū)
例1解題導(dǎo)引學(xué)會利用方程思想解三角函數(shù)題,對于sinα+cosα,sinαcosα,sinα-cosα這三個式子,已知其中一個式子的值,就可以求出其余二式的值,但要注意對符號的判斷.
解由sinx+cosx=15得,
1+2sinxcosx=125,則2sinxcosx=-2425.
∵-π2x0,∴sinx0,cosx0,
即sinx-cosx0.
則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,則tanx=-34.
即tanx2sinx+cosx=-34-65+45=158.
變式遷移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(同除轉(zhuǎn)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解題導(dǎo)引三角誘導(dǎo)公式記憶有一定規(guī)律:k2π+α的本質(zhì)是:奇變偶不變(對k而言,指k取奇數(shù)或偶數(shù)),符號看象限(看原函數(shù),同時可把α看成是銳角).誘導(dǎo)公式的應(yīng)用是求任意角的三角函數(shù)值,其一般步驟:(1)負(fù)角變正角,再寫成2kπ+α,0≤α2π;(2)轉(zhuǎn)化為銳角三角函數(shù).
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.
變式遷移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解題導(dǎo)引先利用誘導(dǎo)公式化簡已知條件,再利用平方關(guān)系求得cosA.求角時,一般先求出該角的某一三角函數(shù)值,再確定該角的范圍,最后求角.誘導(dǎo)公式在三角形中常用結(jié)論有: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)當(dāng)cosA=22時,cosB=32,
又A、B是三角形的內(nèi)角,
∴A=π4,B=π6,∴C=π-(A+B)=712π.
(2)當(dāng)cosA=-22時,cosB=-32.
又A、B是三角形的內(nèi)角,
∴A=34π,B=56π,不合題意.
綜上知,A=π4,B=π6,C=712π.
變式遷移3解(1)∵sinA+cosA=15,①
∴兩邊平方得1+2sinAcosA=125,
∴sinAcosA=-1225.
(2)由(1)sinAcosA=-12250,且0Aπ,
可知cosA0,∴A為鈍角,
∴△ABC為鈍角三角形.
(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.
課后練習(xí)區(qū)
1.D[∵A為△ABC中的角,cosAsinA=-125,
∴sinA=-512cosA,A為鈍角,∴cosA0.
代入sin2A+cos2A=1,求得cosA=-1213.]
2.C[已知tanα=-512,且α為第二象限角,
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.解當(dāng)k為偶數(shù)2n(n∈Z)時,
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)
當(dāng)k為奇數(shù)2n+1(n∈Z)時,
原式=sin[2n+1π-α]cos2nπ-αsin[2n+2π+α]cos[2n+1π+α]
=sinπ-αcos-αsin2π+αcosπ+α=sinαcosαsinα-cosα=-1.
∴當(dāng)k∈Z時,原式=-1.………………………………………………………………(12分)
11.解由已知原方程的判別式Δ≥0,
即(-a)2-4a≥0,∴a≥4或a≤0.………………………………………………………(3分)
又sinθ+cosθ=asinθcosθ=a,(sinθ+cosθ)2=1+2sinθcosθ,則a2-2a-1=0,(6分)
從而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)
延伸閱讀
高一數(shù)學(xué)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》說課稿
高一數(shù)學(xué)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》說課稿
各位評委、老師們,大家好!我是來自于XX中學(xué)的霍XX。
今天我說課的題目是人教A版必修四第一章第二節(jié)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》,下面我將從教材分析、學(xué)情分析、教法與學(xué)法、教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)效果反思五個方面來闡述我對這節(jié)課的教學(xué)認(rèn)識和設(shè)計,敬請各位評委專家給予指正。
一.教材分析
1.教材的地位和作用
本節(jié)內(nèi)容是整個三角函數(shù)知識的基礎(chǔ),也是整個三角函數(shù)部分的引入階段,與上一節(jié)《任意角的三角函數(shù)》關(guān)系非常密切,在教材中起承上啟下的作用。同時,它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想與方法在整個中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起重要作用。
2.教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):(1)掌握同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式、變式及其推導(dǎo)方法及它們之間的聯(lián)系?
(2)會運用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式及變式進(jìn)行求值?
能力目標(biāo):牢固掌握同角三角函數(shù)的兩個關(guān)系式,并能靈活運用于解題,提高學(xué)生分析、解決三角的思維
能力,培養(yǎng)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)能力,提高分析問題能力、邏輯推理能力?,增強數(shù)形結(jié)合的思想、創(chuàng)
新意識。
情感目標(biāo):讓學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)學(xué)研究的過程,體驗探索的樂趣,進(jìn)一步培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。在問題提出
和解決的過程中,培養(yǎng)學(xué)生主動探究知識、合作交流的意識;在體驗數(shù)學(xué)美的過程中激發(fā)學(xué)
生的學(xué)習(xí)興趣。通過小組討論活動,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識。
3.教學(xué)重點與難點
(1)重點:同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式推導(dǎo)及其應(yīng)用
(2)難點:同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式變式及靈活運用
二.學(xué)情分析
我所任教的學(xué)校是我縣一所農(nóng)村普通中學(xué),大多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,對“一些重要的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法”的應(yīng)用意識和技能還不高。但是,大多數(shù)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣較高,比較喜歡數(shù)學(xué),尤其是象本節(jié)課這樣,內(nèi)容比較基礎(chǔ),學(xué)生容易理解和掌握,相信學(xué)生能夠積極配合,有比較不錯的表現(xiàn)。
三.教法學(xué)法分析
1.教法分析
講授法引導(dǎo)探究法、小組討論法、講練結(jié)合法等
2.學(xué)法分析
在學(xué)法上,我強調(diào)學(xué)生主體意識,以學(xué)生自主探究為主,讓學(xué)生變被動的接受知識為主動的索取知識;通過觀察、猜想、分析、歸納來推導(dǎo)出新知識,讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中,體驗成功的喜悅。
四.教學(xué)過程設(shè)計
1.復(fù)習(xí)導(dǎo)入引入新知
氣象學(xué)家洛倫茲1963年提出一種觀點:南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的一只蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可能在兩周后引起美國德克薩斯的一場龍卷風(fēng)。這就是理論界聞名的“蝴蝶效應(yīng)”,從蝴蝶扇翅膀成為龍卷風(fēng)的導(dǎo)火索這件事從中我們還可以看出,一只蝴蝶與龍卷風(fēng)看來是毫不相干的兩種事物,卻會有這樣的聯(lián)系,這也正驗證了哲學(xué)理論中事物是普遍聯(lián)系的觀點。既然感覺毫不相干的事物都是相互聯(lián)系的,那么“同一個角”的三角函數(shù)一定會有非常密切的關(guān)系!到底是什么關(guān)系呢?這就是這節(jié)課的課題。
為了解決這個課題,首先,讓我們來共同回顧兩個問題。
問題1:三角函數(shù)的定義是怎樣的?
設(shè)計意圖:溫故知新,三角函數(shù)定義是推導(dǎo)關(guān)系式的基礎(chǔ)理論。
問題2:角α終邊與單位圓的交點P的坐標(biāo)是什么?
設(shè)計意圖:單位圓中推導(dǎo)公式會用到P點的坐標(biāo),P的坐標(biāo)是此處數(shù)與形的交匯點。
2.動腦思考探索新知
學(xué)生自主探究:
Sin30°=cos30°=sin230°+cos230°=
Sin45°=cos45°=sin245°+cos245°=
Sin60°=cos60°=sin260°+cos260°=
tan30°=tan45°=tan60°=
==
設(shè)計意圖:通過由特殊到一般的認(rèn)知,使得學(xué)生易于總結(jié)規(guī)律,易于接受新知識
題目做完以后引導(dǎo)學(xué)生思考以下幾個問題:
(1)你還能舉出類似于題目形式的例子嗎?
(2)從以上過程中,你能發(fā)現(xiàn)什么一般規(guī)律嗎?你能用代數(shù)式表示這個規(guī)律嗎?你能用語言敘述這個規(guī)律嗎?
(3)你能證明自己所得到的規(guī)律嗎?
設(shè)計意圖:新課標(biāo)強調(diào)學(xué)生的觀察、思考、探索、推理,本題組通過設(shè)置問題串,使學(xué)生經(jīng)歷了根據(jù)特例進(jìn)行歸納、建立猜想、用數(shù)學(xué)符號表示、并給出證明這一重要的數(shù)學(xué)探索過程。
學(xué)生會很容易的猜想到:sin2α+cos2α=1
證法1.以正弦線MP、余弦線OM和半徑OP構(gòu)成的直角三角形OMP中,OP=1,由勾股定理很容易得到:MP2+OM2=OP2=1因此x2+y2=1即sin2α+cos2α=1
由正切函數(shù)的定義很容易得到:
設(shè)計意圖:采取教材上單位圓的數(shù)形結(jié)合法,讓學(xué)生進(jìn)一步體會數(shù)學(xué)是
數(shù)與形的有機結(jié)合。
證法2.用三角函數(shù)的定義證明
設(shè)計意圖:給學(xué)生自主解決,并且學(xué)會對三角函數(shù)定義的靈活應(yīng)用。
注意:
(1)“同角”有兩層含義,一是“角相同”,二是對“任意”一個角(在函數(shù)有意義的前提下)關(guān)系式都成立。
以下說法錯誤的是
A.sin24α+cos24α=1B.sin2(α+β)+cos2(α+β)=1
C.sin2+cos2=1D.sin2α+cos2β=1
設(shè)計意圖:對這些易錯點改成小題進(jìn)行小組搶答,目的是通過錯誤嘗試,深刻理解“同角”的含義
(2)sin2α是(sinα)2的簡寫,讀作“sinα”的平方,不能將sin2α寫成sinα2前者是α的正弦的平方,后
者是α的平方的正弦,兩者是不同的,教學(xué)時應(yīng)使學(xué)生弄清它們的區(qū)別,并能正確書寫。
(3)掌握公式的變形。公式sin2α+cos2α=1可變形為cos2α=1-sin2α;sin2α=1-cos2α;
;。公式可變形為sinα=tanαcosα
(4)商數(shù)關(guān)系中注意限制條件。即cosα≠0,當(dāng)α的終邊與坐標(biāo)軸重合時,公式
sin2α+cos2α=1也成立
3.鞏固知識例題解析
因為我所任教的學(xué)生接受能力差,所以對本節(jié)例題分兩節(jié)完成,這節(jié)課只完成例題6,關(guān)于利用關(guān)系式求值的問題
引例.已知sinα=-,α為第三象限的角,求α的余弦值、正切值。
設(shè)計意圖:本題是對教材例題6的改編,根據(jù)我所任教的學(xué)生的實際情況,所以我選擇增加了“α為第三象限的角”這個條件,這也為例題6的過渡增設(shè)了臺階,為例題6的完成降低例題難度。
例題6.已知sinα=-,求α的余弦值、正切值。
說明:提出此問題后,學(xué)生先自己思考,然后小組討論,教師通過巡視,對有困難的同學(xué)做以下引導(dǎo):對此問題需要進(jìn)行討論。討論時,首先根據(jù)已知條件可以確定角α為第三或第四象限
的角,然后就α為第三象限的角或α為第四象限的角分別求出cosα和tanα。最后讓學(xué)生在練習(xí)本上寫出答案,用多媒體展示小組成果,由其他小組或老師作出點評。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生自主探索,親自體驗解題思路的形成過程,學(xué)會分析問題,解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生分類討論的思想。同時使本節(jié)課的難點得以突破。
例題鞏固.已知tanα=3求的值。
設(shè)計意圖:本題緊扣本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),通過例題的求解,讓學(xué)生加深對關(guān)系式的融會貫通,突破本節(jié)課的難點。
4.運用知識強化練習(xí)
(1)已知cosα=-,且α是第二象限的角,求α的余弦值、正切值。
(2)已知tanα=-,求α的正弦值、余弦值。
設(shè)計意圖:一個新知識的出現(xiàn),要達(dá)到熟練運用的效果,僅僅了解是不夠的,一定量的“重復(fù)”是有效的,也是必要的,所謂“溫故而知新”、“熟才能生巧”。
5.歸納小結(jié)布置作業(yè)
以下內(nèi)容均由學(xué)生總結(jié),不到之處,由老師點撥補充,對表現(xiàn)好的同學(xué)適時表揚
知識方面:本節(jié)課從特殊角的三角函數(shù)值的計算、觀察、找出規(guī)律,進(jìn)而嘗試用三角函數(shù)的定義推導(dǎo)出正弦函數(shù),余弦函數(shù)和正切函數(shù)的關(guān)系,然后用單位圓、三角函數(shù)的定義給出證明,最終得到同角三角函數(shù)的兩個基本關(guān)系式。又通過例題和課堂練習(xí)介紹了公式在求值、化簡和證明等方面的應(yīng)用,兩個基本關(guān)系式是三角函數(shù)的基礎(chǔ),希望同學(xué)們加深理解,靈活運用。
思想方法:1、特殊-----一般-----證明
2、數(shù)形結(jié)合思想
分層作業(yè)A鞏固題教科書第20頁練習(xí)第1、2題
B選做題已知tanα=-3,求值(1)3sinαcosα
(2)3sin2α+5cos2α+2
(3)
設(shè)計意圖:根據(jù)學(xué)生不同程度,布置分層作業(yè),選做題讓學(xué)有余力的學(xué)生適當(dāng)加深,以滿足他們學(xué)習(xí)的愿望,發(fā)展他們的數(shù)學(xué)才能。作業(yè)進(jìn)一步反饋知識的掌握情況,進(jìn)一步落實教學(xué)目標(biāo),也符合面向全體,分層教學(xué)和因材施教原則。
高考數(shù)學(xué)理科一輪復(fù)習(xí)任意角的三角函數(shù)學(xué)案
第四章三角函數(shù)與三角恒等變換
學(xué)案17任意角的三角函數(shù)
導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.了解任意角的概念.2.了解弧度制的概念,能進(jìn)行弧度與角度的互化.3.理解任意角的三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義.
自主梳理
1.任意角的概念
角可以看成平面內(nèi)一條射線OA繞著端點從一個位置旋轉(zhuǎn)到另一個位置OB所成的圖形.旋轉(zhuǎn)開始時的射線OA叫做角的________,射線的端點O叫做角的________,旋轉(zhuǎn)終止位置的射線OB叫做角的________,按______時針方向旋轉(zhuǎn)所形成的角叫做正角,按______時針方向旋轉(zhuǎn)所形成的角叫做負(fù)角.若一條射線沒作任何旋轉(zhuǎn),稱它形成了一個________角.
(1)象限角
使角的頂點與原點重合,角的始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,角的終邊落在第幾象限,就說這個角是__________角.
(2)象限界角(即終邊在坐標(biāo)軸上的角)
終邊在x軸上的角表示為____________________;
終邊在y軸上的角表示為__________________________________________;
終邊落在坐標(biāo)軸上的角可表示為____________________________.
(3)終邊相同的角
所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個集合______________________或__________________________,前者α用角度制表示,后者α用弧度制表示.
(4)弧度制
把長度等于________長的弧所對的__________叫1弧度的角.以弧度作為單位來度量角的單位制,叫做________,它的單位符號是________,讀作________,通常略去不寫.
(5)度與弧度的換算關(guān)系
360°=______rad;180°=____rad;1°=________rad;
1rad=_______________≈57.30°.
(6)弧長公式與扇形面積公式
l=________,即弧長等于_________________________________________________.
S扇=________=____________.
2.三角函數(shù)的定義
任意角的三角函數(shù)定義:設(shè)α是一個任意角,它的終邊與單位圓交于點P(x,y),那么①____叫做α的正弦,記作sinα,即sinα=y(tǒng);②____叫做α的余弦,記作cosα,即cosα=x;③________叫做α的正切,記作tanα,即tanα=y(tǒng)x(x≠0).
(1)三角函數(shù)值的符號
各象限的三角函數(shù)值的符號如下圖所示,三角函數(shù)正值歌:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
(2)三角函數(shù)線
下圖中有向線段MP,OM,AT分別表示__________,__________________和____________.
自我檢測
1.“α=π6”是“cos2α=12”的()
A.充分而不必要條件
B.必要而不充分條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必要條件
2.(2011濟寧模擬)點P(tan2009°,cos2009°)位于()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
3.(2010山東青島高三教學(xué)質(zhì)量檢測)已知sinα0且tanα0,則角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的終邊上一點的坐標(biāo)為sin2π3,cos2π3,則角α的最小正值為()
A.5π6B.2π3C.5π3D.11π6
探究點一角的概念
例1(1)如果角α是第三象限角,那么-α,π-α,π+α角的終邊落在第幾象限;
(2)寫出終邊落在直線y=3x上的角的集合;
(3)若θ=168°+k360°(k∈Z),求在[0°,360°)內(nèi)終邊與θ3角的終邊相同的角.
變式遷移1若α是第二象限的角,試分別確定2α,α2的終邊所在位置.
探究點二弧長與扇形面積
例2(2011金華模擬)已知一個扇形的圓心角是α,0α2π,其所在圓的半徑是R.
(1)若α=60°,R=10cm,求扇形的弧長及該弧所在弓形的面積;
(2)若扇形的周長是一定值C(C0),當(dāng)α為多少弧度時,該扇形有最大面積?
變式遷移2(1)已知扇形的周長為10,面積為4,求扇形中心角的弧度數(shù);
(2)已知扇形的周長為40,當(dāng)它的半徑和中心角取何值時,才能使扇形的面積最大?最大面積是多少?
探究點三三角函數(shù)的定義
例3已知角α的終邊在直線3x+4y=0上,求sinα,cosα,tanα的值.
變式遷移3已知角α的終邊經(jīng)過點P(-4a,3a)(a≠0),求sinα,cosα,tanα的值.
1.角的度量由原來的角度制改換為弧度制,要養(yǎng)成用弧度表示角的習(xí)慣.象限角的判斷,終邊相同的角的表示,弧度、弧長公式和扇形面積公式的運用是學(xué)習(xí)三角函數(shù)的基礎(chǔ).
2.三角函數(shù)都是以角為自變量(用弧度表示),以比值為函數(shù)值的函數(shù),是從實數(shù)集到實數(shù)集的映射,注意兩種定義法,即坐標(biāo)法和單位圓法.
(滿分:75分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2011宣城模擬)點P從(1,0)出發(fā),沿單位圓x2+y2=1逆時針方向運動2π3弧長到達(dá)Q,則Q的坐標(biāo)為()
A.(-12,32)B.(-32,-12)
C.(-12,-32)D.(-32,12)
2.若0xπ,則使sinx12和cosx12同時成立的x的取值范圍是()
A.π3xπ2B.π3x56π
C.π6x56πD.π3x23π
3.已知α為第三象限的角,則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(zhuǎn).第二或第四象限
4.若1弧度的圓心角所對弦長等于2,則這個圓心角所對的弧長等于()
A.sin12B.π6
C.1sin12D.2sin12
5.已知θ∈-π2,π2且sinθ+cosθ=a,其中a∈(0,1),則關(guān)于tanθ的值,以下四個答案中,可能正確的是()
A.-3B.3或13
C.-13D.-3或-13
題號12345
答案
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.已知點P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,且α∈[0,2π],則α的取值范圍是________________.
7.(2011龍巖模擬)已知點Psin3π4,cos3π4落在角θ的終邊上,且θ∈[0,2π),則θ的值為________.
8.閱讀下列命題:
①若點P(a,2a)(a≠0)為角α終邊上一點,則sinα=255;
②同時滿足sinα=12,cosα=32的角有且只有一個;
③設(shè)tanα=12且πα3π2,則sinα=-55;
④設(shè)cos(sinθ)tan(cosθ)0(θ為象限角),則θ在第一象限.其中正確命題為________.(將正確命題的序號填在橫線上)
三、解答題(共38分)
9.(12分)已知扇形OAB的圓心角α為120°,半徑長為6,
(1)求AB的弧長;
(2)求弓形OAB的面積.
10.(12分)在單位圓中畫出適合下列條件的角α的終邊的范圍,并由此寫出角α的集合:
(1)sinα≥32;
(2)cosα≤-12.
11.(14分)(2011舟山月考)已知角α終邊經(jīng)過點P(x,-2)(x≠0),且cosα=36x.求sinα+1tanα的值.
答案自主梳理
1.始邊頂點終邊逆順零(1)第幾象限
(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)半徑圓心角弧度制rad弧度(5)2πππ180180π°(6)|α|r弧所對的圓心角(弧度數(shù))的絕對值與半徑的積12lr12|α|r22.①y②x③yx(2)α的正弦線α的余弦線α的正切線
自我檢測
1.A2.D3.C4.D
課堂活動區(qū)
例1解題導(dǎo)引(1)一般地,角α與-α終邊關(guān)于x軸對稱;角α與π-α終邊關(guān)于y軸對稱;角α與π+α終邊關(guān)于原點對稱.
(2)利用終邊相同的角的集合S={β|β=2kπ+α,k∈Z}判斷一個角β所在的象限時,只需把這個角寫成[0,2π)范圍內(nèi)的一角α與2π的整數(shù)倍,然后判斷角α的象限.
(3)利用終邊相同的角的集合可以求適合某些條件的角,方法為先寫出與這個角的終邊相同的所有角的集合,然后通過對集合參數(shù)k賦值來求得所需角.
解(1)π+2kπα3π2+2kπ(k∈Z),
∴-3π2-2kπ-α-π-2kπ(k∈Z),
即π2+2kπ-απ+2kπ(k∈Z).①
∴-α角終邊在第二象限.
又由①各邊都加上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)內(nèi)終邊在直線y=3x上的角是π3,
∴終邊在直線y=3x上的角的集合為
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時,θ3∈[0°,360°).
故在[0°,360°)內(nèi)終邊與θ3角的終邊相同的角是56°,176°,296°.
變式遷移1解∵α是第二象限的角,
∴k360°+90°αk360°+180°(k∈Z).
(1)∵2k360°+180°2α2k360°+360°(k∈Z),
∴2α的終邊在第三或第四象限,或角的終邊在y軸的非正半軸上.
(2)∵k180°+45°α2k180°+90°(k∈Z),
當(dāng)k=2n(n∈Z)時,
n360°+45°α2n360°+90°;
當(dāng)k=2n+1(n∈Z)時,
n360°+225°α2n360°+270°.
∴α2是第一或第三象限的角.
∴α2的終邊在第一或第三象限.
例2解題導(dǎo)引本題主要考查弧長公式和扇形的面積公式,并與最值問題聯(lián)系在一起.確定一個扇形需要兩個基本條件,因此在解題中應(yīng)依據(jù)題目條件確定出圓心角、半徑、弧長三個基本量中的兩個,然后再進(jìn)行求解.
解
(1)設(shè)扇形的弧長為l,該弧所在弓形的面積為S,如圖所示,
當(dāng)α=60°=π3,
R=10cm時,
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.
當(dāng)且僅當(dāng)αR=2R,即α=2時,等號成立,即當(dāng)α為2弧度時,該扇形有最大面積116C2.
變式遷移2解設(shè)扇形半徑為R,圓心角為θ,所對的弧長為l.
(1)依題意,得12θR2=4,θR+2R=10,
∴2θ2-17θ+8=0.∴θ=8或12.
∵82π,舍去,∴θ=12.
(2)扇形的周長為40,即θR+2R=40,
S=12lR=12θR2=14θR2R≤14θR+2R22=100.
當(dāng)且僅當(dāng)θR=2R,即R=10,θ=2時扇形面積取得最大值,最大值為100.
例3解題導(dǎo)引某角的三角函數(shù)值只與該角終邊所在位置有關(guān),當(dāng)終邊確定時三角函數(shù)值就相應(yīng)確定了.但若終邊落在某條直線上時,這時終邊實際上有兩個,因此對應(yīng)的函數(shù)值有兩組,要分別求解.
解∵角α的終邊在直線3x+4y=0上,
∴在角α的終邊上任取一點P(4t,-3t)(t≠0),
則x=4t,y=-3t,
r=x2+y2=4t2+-3t2=5|t|,
當(dāng)t0時,r=5t,
sinα=y(tǒng)r=-3t5t=-35,
cosα=xr=4t5t=45,
tanα=y(tǒng)x=-3t4t=-34;
當(dāng)t0時,r=-5t,
sinα=y(tǒng)r=-3t-5t=35,
cosα=xr=4t-5t=-45,
tanα=y(tǒng)x=-3t4t=-34.
綜上可知,t0時,sinα=-35,cosα=45,tanα=-34;
t0時,sinα=35,cosα=-45,tanα=-34.
變式遷移3解r=-4a2+3a2=5|a|.
若a0,則r=5a,α角在第二象限,
sinα=y(tǒng)r=3a5a=35,
cosα=xr=-4a5a=-45,
tanα=y(tǒng)x=3a-4a=-34.
若a0,則r=-5a,α角在第四象限,
sinα=y(tǒng)r=3a-5a=-35,cosα=xr=-4a-5a=45,
tanα=y(tǒng)x=3a-4a=-34.
課后練習(xí)區(qū)
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,∴當(dāng)k=0時,π4απ2或πα5π4.
7.74π
解析由三角函數(shù)的定義,tanθ=y(tǒng)x=cos3π4sin3π4=-1.
又∵sin3π40,cos3π40,∴P在第四象限,∴θ=7π4.
8.③
解析①中,當(dāng)α在第三象限時,
sinα=-255,故①錯.
②中,同時滿足sinα=12,cosα=32的角為α=2kπ+π6(k∈Z),不只有一個,故②錯.③正確.④θ可能在第一象限或第四象限,故④錯.綜上選③.
9.解(1)∵α=120°=2π3,r=6,
∴AB的弧長為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)
作直線y=32交單位圓于A、B兩點,連結(jié)OA、OB,則OA與OB圍成的區(qū)域即為角α的集合為α|2kπ+π3≤α≤2kπ+2π3,k∈Z.…………………………………………………(6分)
(2)
作直線x=-12交單位圓于C、D兩點,連結(jié)OC、OD,則OC與OD圍成的區(qū)域(圖中陰影部分)即為角α終邊的范圍.故滿足條件的角α的集合為
α|2kπ+2π3≤α≤2kπ+4π3,k∈Z.……………………………………………………(12分)
11.解∵P(x,-2)(x≠0),
∴點P到原點的距離r=x2+2.…………………………………………………………(2分)
又cosα=36x,
∴cosα=xx2+2=36x.∵x≠0,∴x=±10,
∴r=23.…………………………………………………………………………………(6分)
當(dāng)x=10時,P點坐標(biāo)為(10,-2),
由三角函數(shù)的定義,
有sinα=-66,1tanα=-5,
∴sinα+1tanα=-66-5=-65+66;……………………………………………(10分)
當(dāng)x=-10時,
同樣可求得sinα+1tanα=65-66.………………………………………………(14分)
高一數(shù)學(xué)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》教學(xué)反思
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),減輕教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高一數(shù)學(xué)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》教學(xué)反思”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
高一數(shù)學(xué)《同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式》教學(xué)反思
本節(jié)采用“提出問題──合作探究──變式應(yīng)用”的模式展開.首先在復(fù)習(xí)任意角三角函數(shù)定義的基礎(chǔ)上提出幾個環(huán)環(huán)相扣、引人思考的問題,然后通過合作探究的方式探究出同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式,并通過設(shè)置問題,進(jìn)一步深化了對關(guān)系式的理解.最后通過一題多變的方式讓學(xué)生在自主探索中體驗了同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式在一類三角求值方面的基本應(yīng)用.整個教學(xué)設(shè)計突出以下特點:
1設(shè)置問題,引導(dǎo)思維
一個好的問題,既能揭示課堂的教學(xué)內(nèi)容,又能充分調(diào)動學(xué)生的積極性.本節(jié)設(shè)置了一個個問題,把知識點串聯(lián)起來,以引導(dǎo)學(xué)生思維.學(xué)生在思考這些問題的過程中,理解了同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式,掌握了已知一個角的一個三角函數(shù)值或三角函數(shù)式,求它的另外三角函數(shù)值的方法,從而完成了本節(jié)的知識目標(biāo).
2探究學(xué)習(xí),訓(xùn)練思維
新的課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)教師不能把知識的結(jié)果強加給學(xué)生,不能單純的只讓學(xué)生掌握知識的結(jié)果,而應(yīng)重視獲取知識的過程,因此在本節(jié)的教學(xué)設(shè)計中,突出了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,探究為主線,思維為核心”的數(shù)學(xué)思想.無論是合作探究同角三角函數(shù)基本關(guān)系式,還是自主探究解題思路,都使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃佑淇鞂W(xué)習(xí),從而調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的積極性.
3一題多變,發(fā)散思維
本節(jié)課對教材例題做全新的調(diào)整,采用一題多變的教學(xué),通過變例題的條件或結(jié)論由一例題變式出三個,讓學(xué)生從不同角度、用不同方法掌握已知一個角的一個三角函數(shù)值或三角函數(shù)式,求它的另外三角函數(shù)值的方法,進(jìn)而優(yōu)化課堂教學(xué),促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維.
總之,本節(jié)課的設(shè)計理念是盡可能將課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人.
同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
教案課件是老師上課中很重要的一個課件,大家靜下心來寫教案課件了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計劃,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們會寫教案課件的范文嗎?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“同角三角函數(shù)的基本關(guān)系”,相信能對大家有所幫助。
同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
年級高一學(xué)科數(shù)學(xué)課題同角三角函數(shù)的基本關(guān)系
授課時間
學(xué)習(xí)重點公式及的推導(dǎo)及運用:(1)已知某任意角的正弦、余弦、正切值中的一個,求其余兩個;(2)化簡三角函數(shù)式;(3)證明簡單的三角恒等式.
學(xué)習(xí)難點角α終邊所在象限求出其三角函數(shù)值;選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄗC明三角恒等式.
學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握同角三角函數(shù)的三個基本關(guān)系式;
2.掌握已知一個角的某一個三角函數(shù)值,求這個角的其他三角函數(shù)值.
教學(xué)過程
一自主學(xué)習(xí)
1:平方關(guān)系;商數(shù)關(guān)系
2試試:利用三角函數(shù)線的定義,推導(dǎo)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系.
3已知cosα=-,并且它是第三象限的角,求sinα,tanα的值.
4變式:已知cosα=-,求sinα,tanα的值.
二師生互動
例1.已知,求和
練習(xí)1.已知sinα=,求cosα,tanα的值.
(2)已知tan=3,求sin,cos.
例2已知,求和cosα
例3已知,,求
三鞏固練習(xí)
1.化簡為().
A.B.
C.D
2.若,且α在第三象限,則tanα=().
A.B.C.D.
3.若tanα=,且,則sinα=().
A.B.C.B.
4.化簡:tanαcosα=.
5.已知,則.
6.化簡:
(1)cosθtanθ;
四課后反思
五課后鞏固練習(xí)
1.已知12sin+5cos=0,求sin、cos的值.
2.已知tan為非零實數(shù),用tan表示sin,cos.