高中数学必修四导学案.pdf
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1、高中数学 必修四导学案班级 姓名第一章三角函数1.1.1任意角【学习目标】1、了解任意角的概念;正确理解正角、零角、负角的概念2、正确理解终边相同的角的概念,并能判断其为第几象限角,熟悉掌握终边相同的角的集合表示【学习重点、难点】用集合与符号语言正确表示终边相同的角【自主学习】一、复习引入问题1:回忆初中我们是如何定义一个角的?所学的角的范围是什么?问题2:在体操、跳水中,有“转体7 2 0”这样的动作名词,这里的“7 2 0”,怎么刻画?二、建构数学1.角的概念角可以看成平面内一条 绕着它的 从一个位置_ _ _ _到另一个位置所形成的图形。射线的端点称为角的_ _ _ _ _ _ _,射线
2、旋转的开始位置和终止位置称为角的_ _ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _。2 .角的分类按 方向旋转形成的角叫做正角,按顺时针方向旋转形成的角叫做 O如果一条射线没有作任何旋转,我 们 称 它 形 成 了 一 个,它的_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _重合.这样,我 们 就 把 角 的 概 念 推 广 到 了,包括、和。3 .终边相同的角所有与角a终边相同的角,连同角a在内,可构成一个集合,即任一与角a终边相同的角,都可以表示成。4.象限角、轴线角的概念我们常在 直角坐标系 内讨论角。为了讨论问题的方便,使角的 与_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 重合,角的 与
3、 重合。那么,角的(除端点外)落在第几象限,我们就说这个角是.如果角的终边落在坐标轴上,则称这个角为。象限角的集合(1)第一象限角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)第二象限角的集合:(3)第三象限角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)第四象限角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
4、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _轴线角的集合(1)终边在x轴正半轴的角的集合:.(2)终边在x轴负半轴的角的集合:一(3)终边在y轴正半轴的角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)终边在y轴负半轴的角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)终边在x轴上的角的集合:(6)终边在y轴上
5、的角的集合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(7)终边在坐标轴上的角的集合:三、课前练习在同一直角坐标系中画出下列各角,并说出这个角是第几象限角。30,150,-60,390,-390,-120【典型例题】例1 (1)钟表经过10分钟,时针和分针分别转了多少度?(2)若将钟表拨慢了 10分钟,则时针和分针分别转了多少度?例2在0到360的范围内,找出与下列各角终边相同的角,并分别判断它们是第几象限角。(1)650(2)-150(3)-240(4)-99015Z V例3己
6、知a与240角的终边相同,判断上是第几象限角.2例4写出终边落在第一、三象限的角的集合。【拓展延伸】(Y己知角a是第二象限角,试判断上为第几象限角?2【巩固练习】1、设a =-6 0 ,则与角a终边相同的角的集合可以表示为.2、把下列各角化成a +%-360(0 Wa360,左e Z)的形式,并指出它们是第几象限的角。(1)1200(2)-55(3)1563(4)-15903、终边在y轴上的角的集合,终边在直线y=x上的角的集合,终边在四个象限角平分线上的角的集合.4、终边在30角终边的反向延长线上的角的集合.5、若角a的终边与45角的终边关于原点对称,则。=若角a,的终边关于直线x+y=0对
7、称,且a =6 0 ,则6=6、集合Z =a|a =h 9 0 3 6 ,左e Z ,8 =-18 0 18 0 ,则/n 8 =7、若里是第一象限角,则a的终边在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _28、(1)与一3530 终 边 相 同 的 最 小 正 角 是;(2)与715终 边 相 同 的 最 大 负 角 是;(3)与10 0 0 终 边 相 同 且 绝 对 值 最 小 的 角 是;(4)与-1778 终 边 相 同 且 绝 对 值 最 小 的 角
8、是.9、与 15终边相同的在一 10 8 0 36 0 之间的角为.10、已知角a,的终边相同,则a-的终边在.11、若仅是第四象限角,则18 0 一/是 第 象限角;18 0。+是第 象限角。12、若集合4=a|j t8 0 0+30 a(左 8 0+9 0 0,9eZ,集合5=夕|h36 0-45(3k-36 0 +4 5,keZ,则/c 8 =.13、已知集合=锐角,N =小于9 0 的角,0=第一象限的角.(1)P j N,(2)N c P=M,(3)M j P ,(4)(M 2 N)q P其中正确的是 _14、角a小于18 0 而大于-18 0,它的7倍角的终边又与自身终边重合,求角
9、a。15、已知a与6 0 角的终边相同,分 别 判 断2 a是第几象限角。高中数学 必修四导学案班级 姓名1.1.2弧度制【学习目标】1、理解弧度制的意义,能正确地进行弧度与角度的换算,熟记特殊角的弧度数2、掌握弧度制下的弧长公式和扇形的面积公式,会利用弧度制解决某些简单的实际问题3、了解角的集合与实数集之间可以建立起一一对应的关系【学习重点、难点】弧度的概念,弧度与角度换算【自主学习】一、复习引入请同学们回忆一下初中所学的1的角是如何定义的?二、建构数学1.度量角还可以用 为单位进行度量,叫 做1弧度的角,用符号 表示,读作一 2.弧度数:正角的弧度数为 负角的弧度数为一,零角的弧度数为如果
10、半径为,的圆心角所对的弧的长为/,那么,角a的弧度数的绝对值是一这里,a的正负由 决定。3.角度制与弧度制相互换算360=rad 180=rad1=rad 1 rad=4.角的概念推广后,在弧度制下,与 之间建立起一一对应的关系:每个角都有唯一的一个实数(即)与它对应;反过来,每一个实数也都有(即)与它对应。5.弧度制下的弧长公式和扇形面积公式:角a的弧度数的绝对值|a|=一 (/为弧长,尸为半径)弧长公式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _扇形面积公式:【典型例题】例1.把下列各角从弧度化为度.生 工 -?池 -
11、理5 12 6 12 5例2.把下列各角度化为弧度。(1)-750 (2)-1440 (3)6 7 30 (4)252 (5)11 15例3.(1)已知扇形的周长为8 a n,圆心角为2r a d ,求该扇形的面积。(2)已知扇形周长为4c m,求扇形面积的最大值,并求此时圆心角的弧度数。变式:已知一扇形周长为C (。0),当扇形圆心角为何值时,它的面积最大?并求出最大面积。【巩固练习】1、特殊角的度数与弧度数的对应:度 数弧度数2、若角a=3,则角a的终边在第一象限;若a=-6,则角a的终边在第一象限.3、圆的半径为1 0,则2rad的 圆 心 角 所 对 的 弧 长 为;扇 形 的 面 积
12、 为.4、将下列各角化成a+2%/r,(0W a2),左e Z的形式,并指出终边所在位置.(1)19%(X-3(2)a=-315(3)&=三3/、23%(4)a-25、用弧度制表示下列角终边的集合.(1)轴线角(2)角平分线上的角(3)直线y=上的角6、若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,那 么 该 圆 弧 的 圆 心 角 等 于.7、己知角a的终边与角占的终边相同,则在 0,2p)内与角|的终边相同的角为8、若角。和角b的终边关于x轴对称,则角。可以用角b表 示 为()A.2kp+b(k?Z)B.2kp-b(k?Z)C.kp+b(k?Z)D.kp-b(k?Z)9、若2pa4p,且角。
13、的终边与角-空 的终边垂直,贝!。=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _610、已知集合4=9|2k/?z(2%+l)a,A?z ,8=卜5机 5求4|811、已知扇形的面积为2 5,当扇形的圆心角为多大时,扇形的周长取得最小值?12、已知扇形/。8的圆心角。为120,半径长为6,求(1)弧 的 长(2)弧 与 弦N 8围成的弓形的面积.高中数学 必修四导学案班级 姓名1.2.1任意角的三角函数(1)【学习目标】1、掌握任意角三角函数的定义,并能借助单位圆理解任意角三角函数的定义2、会用三角函数线表示任意角三角函数的值3、掌握正弦、余弦、正切函数的定义域和这三种函
14、数的值在各象限的符号【学习重点、难点】任意角的正弦、余弦、正切的定义【自主学习】一、复习旧知,导入新课在初中,我们已经学过锐角三角函数:角的范围已经推广,那么对任意角a是否也能定义其三角函数呢?二、建构数学1 .在平面直角坐标系中,设点。是角a终边上任意一点,坐标为P(x,y),它与原点的距离OP=yx2+y2比值=r,一般地,我们规定:叫做。的正弦,记作,即=比值叫做a的余弦,记作,即比值叫做a的正切,记作,即=.2 .当a=时,a的终边在y轴上,这 时 点 尸 的 横 坐 标 等 于,所以一.无意义。除此之外,对于确定的角a,上面三个值都是.所以正弦、余弦、正切都是以 为自变量,以为 函
15、数 值 的 函 数,我 们 将 它 们 统 称 为.3 .由于 与 之间可以建立一一对应关系,三角函数可以看成是自变量为 的函数.4.其中y =5 由刀和歹=co s x 的定义域是:而y =t a n x的定义域是.5 .根据任意角的三角函数定义将这三种函数的值在各象限的符号填入括号:A()()()()y=sin(Xy=cos ocy=tan a6 .单位圆的概念:在平面直角坐标系中,以 为圆心,以 为半径的圆。7 .有向线段的概念:规定了(即规定了起点和终点)的线段称为有向线段。8 .三角函数线的定义:设任意角1的顶点在原点。,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点尸(x,y),过点
16、尸作x轴的垂线,垂足为M;过点/(1,0)作单位圆的切线,设它与a的终边(当a为第 象限角时)或其反向延长线(当a为第 象限角时.)相交于点T,根据三角函数的定义:s i n a=y=;c os a=x=;t an a=.x【典型例题】例1.己知角a的终边经过点尸(4,-3),求a的正弦、余弦、正切的值.变式题:已知角a的终边经过点尸(羽6),且c os a=-9,求x的值.例2.已知角a的终边在直线y=-3 x上,求。的正弦、余弦、正切的值例3.确定下列三角函数值的符号:7(1)c os 兀1 2(2)s i n(-46 5)(3)t an 3(4)s i n 3 c os 4 t an 5
17、例4.若A 4 8 C两内角、8满足s i n N-c os 8 若 t a n a=V T 5 ,则 c os a -;s i n a =【典型例题】例1、已知t a na =3,求下列各式的值2 s i n a-3 c o s a(1)-4 s i na 9 c os a2 s i n2 a-3 c os2 a(2)-4 s i n a-9 c o s a(3)2s i n2 a-3 c o s2 a例 2、求证:(1)s i n a1 +c os a1-c os as i n at a n a,s i n a _ t a n a +s i n at a n a-s i n a t a n
18、 a s i n a例 3、已知 0。不,sin6+cos。=:,求 tan6的值.+1 k ,.例 4、右sina=-,cosa=-(左,3),k-3 k-3(1)求k的值;(2)求tana-l的值tan a +1【巩固练习】121、已知 0 a 4,sin a cos a=-,则 cos a sin a 的值等于2、已知e是第三象限角,且sin,e+c o s 4 e n*,则sin6cos,=93、如果角6满足5沦。+:05。=啦,那 么121164 的值是 _ _ _tang4、若sin。,cos。是方程4x?+2mx+m=0的两根,则加的值为#.、十 l+2sinacosa tan
19、a +15、求证:-=-sina-cos a tana-1高中数学 必修四导学案班级 姓名1.3 三角函数的诱导公式(1)【学习目标】1、巩固理解三角函数线知识,并能用三角函数线推导诱导公式2、能正确运用诱导公式求出任意角的三角函数值3、能通过公式的运用,了解未知到已知、复杂到简单的转化过程4、准确记忆并理解诱导公式,灵活运用诱导公式求值口诀:函数名不变,符号看象限【重点难点】诱导公式的推导与运用【自主学习】1、利用单位圆表示任意角a的正弦值和余弦值:P(x,y)为角a的终边与单位圆的交点,则s i n a -,c os a -2、诱导公式由三角函数定义可以知道:(1)终边相同的角的同一三角函
20、数值相等。公式一(a+2 k兀):;(2)当角a的终边与角/的终边关于原点对称时,。与夕的关系为:公 式 二():;(3)当角a的终边与角/的终边关于x 轴对称时,。与夕的关系为:公 式 三():;(4)当角a的终边与角力的终边关于y 轴对称时,。与夕的关系为:公 式 四():;思考:这四组公式可以用口诀“函数名不变,符号看象限”来记忆,如何理解这一口诀?【典型例题】例 1、求下列三角函数值:(1)s i n(-24 0);(3)t a n(-1 5 6 0).例 2、化简:(1)c os(1 8 0 +a)s i n(a +3 6 0。)s i n(-a-1 8 0 )c os(1 8 0
21、-a)J l-2 s i n 20 0 c os 1 6 0 0c os 7 0 0 -7 1-s i n2 20(3)cos(6+4%)cos2(6+万)sin2(8+3万)sin(6-4/r)sin(5+0)cos?(-6 -兀)例 3、在 A 4 8。中,若 s i n(4 +3-C)=s i n(/-8 +C).试判断 A 48C的形状.【巩固练习】1、求下列各式的的值3 1(1)s i n(-)3 1(2)C O S(7 T)(3)t a n(-9 4 5)2、什 /、-、4 s i n(一 a)+5 c os(24一士右 s m(a%)=2 c os(2%-a),求-的值.3 c
22、os(4 一 a)s i n(a)3、2 九 4 7 r化简:s i n(2 万 +-y)-c os(乃 +-y)高中数学 必修四导学案班级1.3 三角函数的诱导公式(2)【学习目标】1、能进一步运用诱导公式求出任意角的三角函数值2、能通过公式的运用,了解未知到已知、复杂到简单的转化过程3、进一步准确记忆并理解诱导公式,灵活运用诱导公式求值。口诀:奇变偶不变,符号看象限【重点难点】诱导公式的推导和应用【自主学习】1、复习四组诱导公式:函数名不变,符号看象限姓名_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4 2cos(万一a)-3 s in(乃+a)工 2,己知:tan a =3,求-的值4 co
23、s(-a)+sin(2-a)2、若角a 的终边与角广的终边关于直线y=x对 称(如图),a)角a 与角p的正弦函数与余弦函数值之间有何关系?b)角a 与角夕有何关系?c)由(1),(2)你能发现什么结论?当角a 的终边与角夕的终边关于尸x 对称时,a 与夕的关系为:公 式 五():由于”+a=p-1-a ,由公式四及公式五可得:公 式 六():综合所学六组公式可以用口诀“奇变偶不变,符号看象限”来帮助记忆,如何理解这一口诀?【典型例题】例 1、求证:s in K;r +a)=-co s a,co s lTr +a)=s in a.例2、化简:(1)J l+Zs in ZSOQco s dWs
24、in 2 6 0+co s 8 0 0(2)7 7s in(2 万一cc)co s(6 Z-)+-s in(-a)s in(-a)s in(+a)co s(2 7 r +a)2 2tan(3 -a)例3、已知co s(7 5+a)=;,且-1 8 0 a x +(p)+b(/H O,0 H 0)型的三角函数的周期公式为_二、典型例题例1、若摆钟的高度力(加 7)与时间“S)之间的函数关系如图所示。(1)求该函数的周期;(2)求f=1 0 s时摆钟的高度。例2、求下列函数的周期:(1)y =co s2 x (2)=si n x,、.1 7t.(3)y 2 si n(x-)3 6jr例3、若函数/
25、(x)=2 si n(0 x +p),x e R(其中0,|夕|:)的最小正周期是左,且/(0)=百,求 公9的值。例4、已知函数歹=/(x),x e R,满足/(x +2)=/(x)对一切xe及都成立,求证:4是/(x)的一个周期。三、巩固练习1、求下列函数的周期:(1)y=2 co s3 x(/2八)y =si.n x32、若函数/(x)=si n(f cv +grr)的最小正周期为2 7半r,求正数%的值。3、若弹簧振子对平衡位置的位移x (cm)与时间/(s)之间的函数关系如图所示:(1)求该函数的周期;(2)求/=1 0.5 s时弹簧振子对平衡位置的位移。四、拓展延伸kx 7T1、已
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