2020高中数学一轮数学教师用书课堂二.DOCX
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1、第三章第三章 三角函数、三角恒等变换及解三角形三角函数、三角恒等变换及解三角形第 1 课时 任意角和弧度制及任意角的三角函数任意角和弧度制及任意角的三角函数 (对应学生用书对应学生用书(文文)、(理理)5051 页页)1 了解任意角的概念;了解终边相同的角的意义.2 了解弧度的意义,并能进行弧度与角度的互化.3 理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义;了解有向线段的概念,会利用单位圆中的三角函数线表示任意角的正弦、余弦、正切1 能进行角度与弧度的互化.2 能判断角所在的象限,会判断半角和倍角所在的象限.3 准确理解任意角的三角函数的定义,熟记特殊角的三角函数值,并能准确判断三角函数值的符
2、号1. 小明从家步行到学校需要 15 min, 则这段时间内钟表的分针走过的角度是 _ 答案:90解析:利用定义得分针是顺时针走的, 形成的角是负角又周角为 360,所以1590,即分针走过的角度是90.360602. 若角 的终边与角的终边相同,45则在0,2)内终边与角 的终边相同的角2的集合为_答案:25,75解析:由题意 2k(kZ), 45k(kZ)225由 0 0),扇 形所在圆的半径为 R.(1) 若 90,R10 cm,求扇形的 弧长及该弧所在的弓形的面积;(2) 若扇形的周长是一定值 C cm(C0), 当 为多少弧度时,该扇形有最大面积?解:(1) 设弧长为 l,弓形面积为
3、 S弓,又 90 ,R10 cm,则2l 105(cm),S弓S扇S三角形2 510 102(2550)(cm2)1212(2) 扇形周长 C2Rl(2RR)cm, R cm,C2 S扇 R2 1212(C2)2C22.1442C22144C216当且仅当 24,即 2 时,扇形面积有最大值 cm2.C2161. 有下列命题: 终边相同的角的同名三角函数的值 相等; 终边不同的角的同名三角函数的值 不等; 若 sin 0,则 是第一、二象限的 角; 若 是第二象限的角,且 P(x,y)是其终边上一点,则 cos .xx2y2其中正确的命题是_(填序号)答案:解析: 正确; 不正确,sin si
4、n,而 与角的终边不相同;323323 不正确,sin 0, 的终边也可能在 y 轴的正半轴上;不正确,在三角函数的定义中,cos ,不论角 在xrxx2y2平面直角坐标系的任何位置,结论都成 立2. 已知角 的顶点为坐标原点,始边 为 x 轴的非负半轴,若 P(4,y)是角 终边上一点,且 sin ,则 y_.2 55答案:8解析: sin , y42y22 55y0,因此 是第一、三象限角,且 sin cos ,0,2, 0,则实数 a 的取值范围是_答案:(2,3解析: cos 0,sin 0, 角 的终边落在第二象限或 y 轴的 正半轴上, 2 0,)1. (1) 要求适合某种条件且与
5、已知角终 边相同的角,其方法是先求出与已知角终 边相同的角的一般形式,再根据条件解方 程或不等式(2) 已知角 的终边所在的直线方程, 则可先设出终边上一点的坐标,求出此点 到原点的距离,然后用三角函数的定义来 求相关问题若直线的倾斜角为特殊角, 也可直接写出角2. 已知角 终边上一点 P 的坐标,则 可先求出点 P 到原点的距离 r,然后用三角 函数的定义求解 的三角函数值3. 弧度制下的扇形的弧长与面积公式, 比角度制下的扇形的弧长与面积公式要简 洁得多,用起来也方便得多因此,我们 要熟练地掌握弧度制下扇形的弧长与面积 公式4. 利用单位圆解有关三角函数的不等 式(组)的一般步骤(1) 用
6、边界值定出角的终边位置(2) 根据不等式(组)定出角的范围(3) 求交集,找单位圆中公共的部分(4) 写出角的表达式备课札记第 2 课时 同角三角函数的基本关系式与诱导公式同角三角函数的基本关系式与诱导公式(对应学生用书对应学生用书(文文)、(理理)5253 页页)1 会运用同角三角函数进行简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明.2 能运用诱导公式将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,会运用它们进行简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明1 理解同角三角函数的基本关系式:sin2cos21,tan .sin cos 2 理解正弦、余弦、正切的诱导公式2k(kZ), 21. 若 sin,且 为
7、第四象限角,513则 tan_答案:512解析:由 sin,且 为第四象513限角,则 cos,则1sin21213tan.sincos5122. 已知 是第二象限角,tan,则 sin_815答案:817解析:由解得sin2cos21, sincos815,)sin. 为第二象限角, 817sin0, sin.8173. 已知 sin ,则 cos 的值(52)15为_答案:15解析: sinsincos (52)(2), cos .154. (必修 4P23习题 11 改编)已知 tan 2,则_2sin cos sin cos 答案:1解析:因为 tan 2,所以1.2sin cos s
8、in cos 2tan 1tan 12 21215. 已知 cos ,且(512)13,则 cos_2(12)答案:2 23解析:coscossin.又(12)2(512)(512) , ,271251212 sin(512)1cos2(512),2 23 cos.(12)2 231. 同角三角函数的基本关系(1) 平方关系:sin2cos21(2) 商数关系:tan_. sin cos 2. 诱导公式组数一二三四五六角2k(kZ) 2 2正弦sin sin sin sin cos cos 余弦cos cos cos cos sin sin 正切tan tan tan tan 口诀函数名不变
9、符号看象限函数名改变 符号看象限k(kZ)与 的三角函数关系的记忆规律:奇变偶不变,符号看象限 2题型题型 1 同角三角函数的基本关系式例例 1 (必修 4P23习题 20 改编)已知0,2即 sin xcos x0,0,0 0,2,求 x 的取值范围22解:(1) 周期 T, 2.2 fcoscossin (4)(2 4)(2),又 ,(2x3)22 2k 0)的形式,再将 x 看成整体,利用正弦函数 ysin x 的性质进行求解题组练透1. 将函数 ysin 2x 的图象向左平移 (0)个单位长度,若所得的图象过点(,), 632则 的最小值为_答案:6解析:易知 ysin2(x),即 y
10、sin(2x2) 图象过点( ,), sin632(32), 2 2k 或 22k,kZ,即 k 或 k,kZ. 323332360, 的最小值为 .62. 设函数 ysin(0x),当且仅当 x时,y 取得最大值,则正数 的(x 3) 12值为_答案:2解析:当 x时,令 x w ,则正数 2.12312323. 函数 f(x)sin在区间上的最小值为_(2x 4)0, 2答案:22解析:由已知 x,得 2x ,所以 sin,1,故函数 f(x)0,244,34(2x4)22sin在区间上的最小值为.(2x4)0,2224. 设函数 f(x)2sin的最小正周期为 ,且满足 f(x)(x 3
11、)(0,| 2)f(x)(1) 求函数 f(x)的单调递增区间;(2) 当 x时,试求 yf的最值,并写出取得最值时自变量 x 的值0, 2(x 6)解:(1) 因为 f(x)的最小正周期为 ,所以 T,解得 2.又 f(x)f(x),所2以 f(0)0,所以 sin0.又| ,所以 ,所以 f(x)2sin 2x.令 2k2x(3)2322k,(kZ),解得 k xk ,故函数 f(x)的单调递增区间为244(kZ)k4,k4(2) 当 x时,2x ,yf2sin 22sin.0,233,23(x6)(x6)(2x3)当 2x ,即 x时,f(x)取得最大值 2;当 2x ,即 x0 时,f
12、(x)取得最3251233小值.3题型题型 3 根据图象和性质确定函数yAsin(x)的解析式)例例 3 已知函数 f(x)Asin(x)B(A0,0,| )的一系列对应值2如表所示:x 63564311673176y 1131113(1) 根据表格提供的数据求函数 f(x)的一个解析式;(2) 根据(1)的结果,若函数 yf(kx)(k0)的周期为,当 x时,方程230, 3f(kx)m 恰有两个不同的解,求实数 m 的 取值范围解:(1) 设 f(x)的最小正周期为 T,得T2.由 T得 1.又116(6)2解得令BA3, BA1,)A2, B1.) ,即 ,解得 . 5625623f(x
13、)2sin1.(x3)(2) 函数 yf(kx)2sin1(kx3)的周期为,又 k0, k3.23令 t3x , x 30,3 t,如图 sints 在3,23上有两个不同的解的充要条件是3,23s,1), 方程 f(kx)m 在 x32时恰好有两个不同的解的充要条件是0,3 m1,3),即实数 m 的取值范围是31,3)3变式训练已知函数 f(x)sin(x) (0,0)是偶函数,且图象关于点 M对称,且在区间上是单(34,0)0, 2调函数,求 和 的值解:由 f(x)是偶函数,得 f(x)f(x), 即 sin(x)sin(x), cossinxcossinx 对任意 xR 都 成立,
14、且 0, cos0.又0, .由 f(x)的图象关于点 M2对称,得 ff,取(34,0)(34x)(34x)x0,得 ff, f0. f(34)(34)(34)sincos, cos0.(34)(342)3434又 0,得 k,k1,2,3, 342 (2k1),k0,1,2,.当 k0 时,23 ,f(x)sincos x 在上23(23x2)230,2是减函数;当 k1 时,2,f(x)sincos2x 在上是减函数;当(2x2)0,2k2 时,f(x)103sincosx 在上不是单调函(x2)0,2数,综上, 或 2.23题型题型 4 三角函数的应用例例 4 如图,摩天轮的半径为 4
15、0m,点 O 距地面的高度为 50m,摩天轮做匀速转动, 每 3min 转一圈,摩天轮上点 P 的起始位置 在最低点处(1) 试确定在时刻 t(min)时点 P 距离地 面的高度;(2) 在摩天轮转动的一圈内,有多长时间点 P 距离地面超过 70m?解:(1) 以 O 点为坐标原点,水平方向 为 x 轴,竖直方向为 y 轴建立如图所示平 面直角坐标系由摩天轮每 3 min 转一圈可知摩天轮每分钟转,23OP 在 t 分钟内转过的角度为t 弧度,23以 Ox 为始边,OP 为终边的角为t23,2故 P 点的纵坐标为 40sin,(23t2) P 到地面的高度为y40sin50.(23t2)(2)
16、 由 y70,得 40 sin5070,(23t2)即 cos . t0,3, (23t)12t(0,2), t,即232323431t2, 摩天轮转动一圈的时间内, 有 1 min 的时间使得点 P 距离地面超过 70 米备选变式(教师专享)如图为一个缆车示意图,该缆车半径 为 4.8 m,圆上最低点与地面距离为 0.8 m,且 60 s 转动一圈,图中 OA 与地面垂直, 以 OA 为始边,逆时针转动 角到 OB,设 B 点与地面间的距离为 h.(1) 求 h 与 之间的函数解析式;(2) 设从 OA 开始转动,经过 t s 后到 达 OB,求 h 与 t 之间的函数解析式,并求 缆车到达
17、最高点时用的最少时间是多少解:(1) 以圆心 O 为原点,建立如图所 示的平面直角坐标系则以 Ox 为始边,OB 为终边的角为 ,故点 B 的坐标为2(4.8cos( ),4.8sin( ),22 h5.64.8sin( )2(2) 点 A 在圆上转动的角速度是 30rad/s,故 t s 转过的弧度数为t, 30h5.64.8sin,t0,)到(30t2)达最高点时,h10.4 m,sin 1. (30t2)t ,解得 t30, 缆车到达最高3022点时,用的最少时间为 30 s.1. 若将函数 f(x)cos(2x)(0)的图象向左平移个单位长度所得到的图12象关于原点对称,则 _答案:
18、.3解析:将函数 f(x)cos(2x)的图象向左平移个单位长度所得到的图象对应12的解析式为 ycoscos2(x12).由题意得函数 ycos(2x6)为奇函数, (2x6) k,kZ, k,kZ.623又 0, .32. 已知函数 f(x)2sin(0),(wx3)A,B 是函数 yf(x)图象上相邻的最高点和 最低点,若 AB2,则 f(1)_5答案:1解析:令 f(x)的最小正周期为 T,由f(x)2sin(0),可得2f(x)2.由(x3)A,B 是函数 yf(x)图象上相邻的最高点和 最低点,若 AB2,则由勾股定理可得542AB2,即1620,解得(T2)2T24T4,故4,可
19、得 , f(x)2sin22,故 f(1)(2x3)2sin2cos 1.(2 13)33. 已知 0,函数 f(x)sin在上单调递减,则 的取值(x4) (2,)范围是_答案:12,54解析:由已知得, , 202.由 x 得2 x , 2444 , .又 ysinx424544494在上单调递减, (2,32)解得 .242,432,)12544. 已知 a0,函数 f(x)2asin2ab,当 x时,f(x)的值(2x6)0, 2域为5,1(1) 求常数 a,b 的值;(2) 设 g(x)f且 lgg(x)0,求(x2)g(x)的单调区间解:(1) x, 2x 0,26.6,76 si
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