三角函數(shù)線

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

一、知識與技能

 

1. 會用三角函數(shù)線分別表示任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值

 

2.借助單位圓理解任意角三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義;

 

3.能利用三角函數(shù)線解決一些簡單的三角函數(shù)問題

 

二、過程與方法

 

1.借助幾何畫板讓學生經(jīng)歷概念的形成過程,提高學生觀察、發(fā)現(xiàn)、類比、猜想和實驗探索的能力;

 

2.讓學生從所學知識基礎上發(fā)現(xiàn)新問題,并加以解決,提高學生抽象概括、分析歸納、數(shù)學表述等基本數(shù)學思維能力.

 

三、情感、態(tài)度與價值觀

 

1.通過學生之間、師生之間的交流合作,實現(xiàn)共同探究獲取知識.

 

2.通過三角函數(shù)線學習,使學生進一步加深對數(shù)形結(jié)合思想的理解,培養(yǎng)良好的思維習慣,拓展思維空間

 

教學重點:三角函數(shù)線的作法及其簡單應用

 

教學難點:利用與單位圓有關的有向線段,將任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值分別用它們的幾何形式表示出來.

 

授課類型:新授課

 

課時安排:1課時

 

教學過程:

 

一、溫故而知新

 

1. 前面我們學習了利用單位圓定義三角函數(shù),

 

復習:1單位圓的定義:圓心在圓點,半徑等于單位長的圓叫做單位圓。

 

 

2 三角函數(shù)的定義:如圖,設是一個任意角,它的終邊與單位圓交于點,那么:

 

(1)叫做的正弦(sine),記做,即;

 

(2)叫做的余弦(cossine),記做,即;

 

(3)叫做的正切(tangent),記做,即.

 

正弦函數(shù),余弦函數(shù),正切函數(shù)統(tǒng)稱為三角函數(shù)

 

師:我們那么能否在此基礎上用幾何圖形來表示任意角的正弦、余弦、正切函數(shù)值呢?這就是我們今天一起要研究的問題.

 

二、研探新知

 

(1)設角的終邊與單位圓交于點P(x,y),過點P作x軸的垂線,垂足M,

 

用的三角函數(shù)表示點P的坐標         ;

 

線段OM的長度|OM|=         ;

 

線段MP的長度|MP|=          .

 

(利用幾何畫板演示,角的變化過程中,角的終邊和單位圓的交點坐標的變化)

 

 

 

 

 

|MP|=|y|=|sinα|,    |OM|=|x|=|cosα|

 

(2)思考1:如何去掉上述等式中的絕對值符號,為此能否給線段OM,MP規(guī)定一個適當?shù)姆较?使它們的取值與點P的坐標一致?

 

2.有向線段

 

我們知道,直角坐標系內(nèi)點的坐標與坐標軸的方向有關.

 

當角的終邊不在坐標軸上時, 規(guī)定:

 

(1) 以為始點、為終點的線段:當線段與軸同向時,的方向為正向,且有正值;當線段與軸反向時,的方向為負向,且有負值;其中為點的橫坐標.這樣,無論那種情況都有   

 

(2)以為始點、為終點的線段,當線段與軸同向時,的方向為正向,且有正值;當線段與軸反向時,的方向為負向,且有負值;其中為點的縱坐標.這樣,無論那種情況都有   

 

像這種被看作帶有方向的線段,叫做有向線段.

 

思考2:你能借助單位圓,找到一條如、一樣的線段來表示角的正切值嗎?

 

過點作單位圓的切線,它與角的終邊或其反向延長線交與點.

 

(利用幾何畫板演示)

 

根據(jù)正切函數(shù)的定義與相似三角形的知識,借助有向線段,我們有

 

 

 

 

 

三、三角函數(shù)線

 

由上述四個圖看出:當角的終邊不在坐標軸上時,有向線段,

 

于是有

 

,        ,.

 

我們把這三條與單位圓有關的有向線段分別稱為角的正弦線,余弦線,正切線.他們統(tǒng)稱三角函數(shù)線

 

幾點說明:

 

①三條有向線段的位置:正弦線為的終邊與單位圓的交點到軸的垂直線段;余弦線在軸上;正切線在過單位圓與軸正方向的交點的切線上,三條有向線段中兩條在單位圓內(nèi),一條在單位圓外。

 

②三條有向線段的方向:正弦線由垂足指向的終邊與單位圓的交點;余弦線由原點指向垂足;正切線由切點指向與的終邊的交點。

 

③三條有向線段的正負:三條有向線段凡與軸或軸同向的為正值,與軸或軸反向的為負值。

 

④三條有向線段的書寫:有向線段的起點字母在前,終點字母在后面。

 

思考1:角的終邊在x軸或y軸上時, 角的正弦線,余弦線,正切線是怎樣的?

 

思考2:觀察角的終邊在各位置的情形,分析三角函數(shù)線的變化情況?

 

四、師生共議,排難解惑,發(fā)展思維

 

例1.畫出下列各角的正弦線、余弦線、正切線:

 

(1);;    (2).

 

學生練習:畫出下列各角的正弦線、余弦線、正切線:

 

(1)         (2)

 

師:請大家總結(jié)這三種三角函數(shù)線的作法:

 

第一步:作出角的終邊,與單位圓交于點;

 

第二步:過點作軸的垂線,設垂足為,得正弦線、余弦線;

 

第三步:過點(1,0)作單位圓的切線,它與角的終邊或其反向延長線的交點設為,得角的正切線.

 

特別注意:三角函數(shù)線是有向線段,在用字母表示這些線段時,要注意它們的方

 

向,分清起點和終點,書寫

 

五、三角函數(shù)線的應用

 

例1. 利用三角函數(shù)線比較下列各組數(shù)的大小:

 

(1) 與 ; (2) tan與tan ;(3);

 

(4)已知,試比較的大小.

 

 

例2已知是第一象限角,證明sinα+ cosα>1;

 

分析:作單位圓,正弦sina=MP;余弦cosa=OM  OP=1

 

在Rt三角形OMP中MP+OM>OP即sinα+cosα>1;

 

 

 

課后深入探究:

 

(1) 對任意角有,sin2 + cos2 = 1

 

(2) -1≤sin≤1, -1≤cos≤1,

 

例3利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:

 

(1)    (2)    (3) 

 

例3變式 利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:

 

(1) ;     (2)≤- .

 

 

分析:先作出滿足,的角的終邊,

 

然后根據(jù)已知條件確定角終邊的范圍.

 

六、變式練習,強化概念

 

變式1:利用三角函數(shù)線作出符合下列條件的角的終邊,并寫出這些角的集合:

 

(1);  高中物理 (2);  (3)tana  (4);

 

變式2:求下列函數(shù)的定義域:

 

(1) y =     (2) y = lg(3-4sin2x) .

 

七.課堂小結(jié)

 

(1)了解有向線段的概念.

 

(2)了解如何利用與單位圓有關的有向線段,將任意角的正弦,余弦,正切函數(shù)值分別用正弦線,余弦線,正切線表示出來.

 

(3)用三角函數(shù)線理解三角函數(shù)的定義

 

(4)體會三角函數(shù)線的簡單應用.

 

八、作業(yè):

 

1課后練習第三題

 

2預習同角三角函數(shù)基本關系式

 

教學后記:本節(jié)課容量較大,使用多媒體輔助教學,幾何畫板動畫演示功能正好可以幫助學生做數(shù)學試驗,探討數(shù)學問題。這樣充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,既豐富了三角函數(shù)線的概念,又培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,探索精神、創(chuàng)新意識也有了相應的提高。例3變式是一個教學難點,學生會遇到三個障礙,一是:兩個角的確定,二是從相等到不等式的過渡問題,三是角的集合的表示問題。教學時應讓引導學生自己總結(jié)出解題方法和步驟 ,安排例3目的是為例3變式作鋪墊作用,同時也降低了知識的難度,讓其基礎差的學生也能學習和掌握知識。另外安排課后深入探究其目的為下節(jié)內(nèi)容作鋪墊作用。 


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/81577.html

相關閱讀:人教版高一數(shù)學知識點歸納