下学期4.3 任意角的三角函数

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任意角的三角函数

教学目标：

　　1．通过对初中锐角三角函数定义的回忆，掌握任意角三角函数的定义法，并掌握用单位圆中的有向线段表示三角函数值．

　　2．掌握已知角终边上一点坐标，求四个三角函数值．（即给角求值问题）

教学重点：

　　任意角的三角函数的定义．

教学难点：

　　任意角的三角函数的定义，正弦、余弦、正切这三种三角函数的几何表示．

教学用具：

　　直尺、圆规、投影仪．

教学步骤：

1．设置情境

　　角的范围已经推广，那么对任一角是否也能像锐角一样定义其四种三角函数呢？本节课就来讨论这一问题．

2．探索研究

（1）复习回忆锐角三角函数

　　我们已经学习过锐角三角函数，知道它们都是以锐角为自变量，以比值为函数值，定义了角的正弦、余弦、正切、余切的三角函数，本节课我们研究当角是一个任意角时，其三角函数的定义及其几何表示．

（2）任意角的三角函数定义

　　如图1，设是任意角，的终边上任意一点的坐标是，当角在第一、二、三、四象限时的情形，它与原点的距离为，则．

定义：①比值叫做的正弦，记作，即

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　　②比值叫做的余弦，记作，即．

图1

　　③比值叫做的正切，记作，即．

　　同时提供显示任意角的三角函数所在象限的课件

提问：对于确定的角，这三个比值的大小和点在角的终边上的位置是否有关呢？

　　利用三角形相似的知识，可以得出对于角，这三个比值的大小与点在角的终边上的位置无关，只与角的大小有关．

　　请同学们观察当时，

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　　④比值叫做的余切，记作，则．

　　⑤比值叫做的正割，记作，则．

　　⑥比值叫做的余割，记作，则．

可以看出：当时，

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（3）三角函数是以实数为自变量的函数

　　对于确定的角，如图2所示，，，分别对应的比值各是一个确定的实数，因此，正弦，余弦，正切分别可看成从一个角的集合到一个比值的集合的映射，它们都是以角为自变量，以比值为函数值的函数，当采用弧度制来度量角时，每一个确定的角有惟一确定的弧度数，这是一个实数，所以这几种三角函数也都可以看成是以实数为自变量，以比值为函数值的函数．

　　即：实数→角（其弧度数等于这个实数）→三角函数值（实数）

（4）三角函数的一种几何表示

　　利用单位圆有关的有向线段，作出正弦线，余弦线，正切线，如下图3．

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图3

　　设任意角的顶点在原点，始边与轴的非负半轴重合，终边与单位圆相交于点，过作轴的垂线，垂足为；过点作单位圆的切线，这条切线必然平行于轴，设它与角的终边（当为第一、四象限时）或其反向延长线（当为第二、三象限时）相交于，当角的终边不在坐标轴上时，我们把，都看成带有方向的线段，这种带方向的线段叫有向线段．由正弦、余弦、正切函数的定义有：