资料简介
专题 5.1 任意角和弧度制及任意角的三角函数
【考纲解读与核心素养】
1.了解角、角度制与弧度制的概念,掌握弧度与角度的换算.
2. 理解正弦函数、余弦函数、正切函数的定义.
3.本节涉及所有的数学核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等.
4.高考预测:
(1)三角函数的定义;
(2)扇形的面积、弧长及圆心角;
(3)在大题中考查三角函数的定义,主要考查:一是直接利用任意角三角函数的定义求其三角函数值;二
是根据任意角三角函数的定义确定终边上一点的坐标.
5.备考重点:
(1) 理解三角函数的定义;
(2) 掌握扇形的弧长及面积计算公式.
【知识清单】
知识点 1.象限角及终边相同的角
1.(1)任意角的分类:
①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.
②按终边位置不同分为象限角和轴线角.
(2)终边相同的角:
终边与角 α 相同的角可写成 α+k·360°(k∈Z).
2.弧度制:
①1 弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做 1 弧度的角.
②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,|α|=l
r,l 是以角 α 作为圆心角时
所对圆弧的长,r 为半径.
③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值l
r与所取的 r 的大小无关,仅与角的大小有关.
3.弧度与角度的换算:360°=2π 弧度;180°=π 弧度.
若一个角的弧度数为 α,角度数为 n,则 α rad=(180α
π )°,n°=n· π
180 rad.
知识点 2.三角函数的定义
1.任意角的三角函数定义:设 α 是一个任意角,角 α 的终边与单位圆交于点 P(x,y),那么
(1)点 P 的纵坐标叫角 α 的正弦函数,记作 sin α=y;
(2)点 P 的横坐标叫角 α 的余弦函数,记作 cos α=x;
(3)点 P 的纵坐标与横坐标之比叫角 α 的正切函数,记作 tan α=y
x.它们都是以角为自变量,以单位圆上点
的坐标或坐标的比值为函数值的函数.
将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为: 正弦函数 y=sinx,x∈R; 余弦函
数 y=cosx,x∈R; 正切函数 y=tanx,x≠
π
2+kπ(k∈Z).
2.三角函数在各象限内的符号口诀是:一全正、二正弦、三正切、四余弦
知识点 3.扇形的弧长及面积公式
(1)弧长公式
在半径为 r 的圆中,弧长为 l 的弧所对的圆心角大小为 α,则|α|=l
r,变形可得 l=|α|r,此公式称为弧长公式,
其中 α 的单位是弧度.
(2)扇形面积公式
由圆心角为 1 rad 的扇形面积为πr2
2π=1
2r2,而弧长为 l 的扇形的圆心角大小为l
r rad,故其面积为 S=l
r×r2
2=1
2
lr,将 l=|α|r 代入上式可得 S=1
2lr=1
2|α|r2,此公式称为扇形面积公式.
(3)弧长公式及扇形面积公式的两种表示
名称 角度制 弧度制
弧长公式 l=nπr
180 l=__|α|r__
扇形面积公式 S=nπr2
360 S= |α|
2 r2 = 1
2lr
注意事项
r 是扇形的半径,n 是圆心角的角度
数
r 是扇形的半径,α 是圆心角的弧度
数,l 是弧长
【典例剖析】
高频考点一 象限角及终边相同的角
【典例 1】(2019·乐陵市第一中学高三专题练习)如果 ,那么与 终边相同的角可以表示为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,与 终边相同的角可以表示为 .
故选 B.
【规律方法】
象限角的两种判断方法
(1)图象法:在平面直角坐标系中,作出已知角并根据象限角的定义直接判断已知角是第几象限角.
(2)转化法:先将已知角化为 k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式,即找出与已知角终边相同的角
α,再由角 α 终边所在的象限判断已知角是第几象限角.
【变式探究】
若角 是第二象限角,试确定 , 的终边所在位置.
【答案】角 的终边在第三象限或第四象限或 轴的负半轴上, 的终边在第一象限或第三象限.
【解析】∵角 是第二象限角,∴ ,
(1) ,
∴ 角 的终边在第三象限或第四象限或 轴的负半轴上.
(2) ,当 时,
∴ ,
∴ 的终边在第一象限.
当 时,
∴ ,
∴ 的终边在第三象限.
综上所述, 的终边在第一象限或第三象限.
【总结提升】
象限角与轴线角(终边在坐标轴上的角)的集合表示
(1)象限角:
象限角 集合表示
第一象限角 {α|k·360°
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