人教版高中数学《三角函数》教案.pdf
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1、第四章 三角函第一教时教材:角的概念的推广目的:要求学生掌握用“旋转”定义角的概念,并进而理解“正角”“负角”“象 限角”“终边相同的角”的含义。过程:一、提出课题:“三角函数”回忆初中学过的“锐角三角函数”一一它是利用直角三角形中两边的比值 来定义的。相对于现在,我们研究的三角函数是“任意角的三角函数”,它对我们今后的学习和研究都起着十分重要的作用,并且在各门学科技术 中都有广泛应用。二、角的概念的推广1.回忆:初中是任何定义角的?(从一个点出发引出的两条射线构成的几 何图形)这种概念的优点是形象、直观、容易理解,但它的弊端在于“狭 隘”2.讲解:“旋转”形成角(P4)突出“旋转”注意:“顶
2、点”“始边”“终边”“始边”往往合于轴正半轴3.“正角”与“负角”这是由旋转的方向所决定的。记法:角a或Na 可以简记成a4.由于用“旋转”定义角之后,角的范围大大地扩大了。1角有正负之分 如:a=210 P=-1500 尸-660。2角可以任意大实例:体操动作:旋转 2 周(360 X 2=720)3 周(360 X 3=1080)3还有零角 一条射线,没有旋转三、关于“象限角”为了研究方便,我们往往在平面直角坐标系中来讨论角角的顶点合于坐标原点,角的始边合于x轴的正半轴,这样一来,角的终边落在第几象限,我们就说这个角是第几象限的角(角的终边落在 坐标轴上,则此角不属于任何一个象限)例如:3
3、0。3900-330。是第I象限角 300-60。是第IV象限角585 1180是第III象限角-2000。是第n象限角等四、关于终边相同的角1.观察:390,-330。角,它们的终边都与30。角的终边相同2.终边相同的角都可以表示成一个0。到360。的角与乂/e Z)个周角的和390=30+360(k=1)-330=30i360(%=-1)30=30+0X360(左=0)1470=30+4X360(k=4)-1770=30 5X360(k=-5)3.所有与a终边相同的角连同a在内可以构成一个集合S=P I p=a+k-3 6 6,k e Z即:任何一个与角a终边相同的角,都可以表示成角a与整
4、数个周角的和4.例一(P5 略)五、小结:1角的概念的推广用“旋转”定义角 角的范围的扩大2“象限角”与“终边相同的角”六、作业:P7 练习1、2、3、4习题1.4 1第三教时教材:弧度制目的:要求学生掌握弧度制的定义,学会弧度制与角度制互化,并进而建立角的 集合与实数集R 对应关系的概念。过程:一、回忆(复习)度量角的大小第一种单位制一角度制的定义。二、提出课题:弧度制一另一种度量角的单位制它的单位是r a d读作弧度定义:长度等于半径长的弧所对的圆心 角称为1弧度的角。如图:ZAOB=lr a dZAOC=2r a d周角二2兀r a dI.正角的弧度数是正数,负角的弧度数是负数,零角的弧
5、度数是02.角a的弧度数的绝对值=4(/为弧长,r为半径)r3.用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但数量相同(都是0)用角度制和弧度制来度量任一非零角,单位不同,量数也不同。三、角度制与弧度制的换算抓住:360=27c r a d,180。二兀 r a d兀1=-r ad b 0.01745 r ad180例一把67。30,化成弧度及 o(1 A.兀 1 3繇:67 30=67 67 30 =-r ad x 67 =n r adI 2 J 180 2 8例二把,化成度53 3解:it r ad-x 180=1085 5注意几点:1.度数与弧度数的换算也可借助“计算器”中学数学用表进 行;2
6、.今后在具体运算时,“弧度”二字和单位符号“r a d”可以省 略 如:3表示3r a d sir m表示Tir a d角的正弦3.一些特殊角的度数与弧度数的对应值应该记住(见课本P9 表)4.应确立如下的概念:角的概念推广之后,无论用角度制还是 弧度制都能在角的集合与实数的集合之间建立一种一一对应 的关系。任意角的集合 实数集R四、练习(P11练习1 2)例三用弧度制表示:1。终边在*轴上的角的集合上的角的集合 3。终边在坐标轴上的角的集合2。终边在y轴解:1。终边在X轴上的角的集合S=P邛=,&G Z2。终边在y轴上的角的集合2=B I B M+k e Z3。终边在坐标轴上的角的集合S3=
7、P邛=c Z例四 老精编P118-119 4、5、6、7五、小结:1.弧度制定义 2.与弧度制的互化六、作业:课本P11 练习3、4 P12习题4.2 2、3第四教时教材:弧度制(续)目的:加深学生对弧度制的理解,逐步习惯在具体应用中运用弧度制解决具体的 问题。过程:一、复习:弧度制的定义,它与角度制互化的方法。口答教学与测试P101-102练习题15并注意紧扣,巩固弧度制的概念,然后再讲P101例二二、由公式:a=I=r|a|比相应的公式/=空简单r-180弧长等孑孤所对的Q扇(的弧鹿酸)的彼对鱼刍半忽的Q.例一(课本P10例三)利用弧度制证明扇形面积公式S=-IR其中/是扇 2形弧长,尺是
8、圆的半径。如图:圆心角为Ir a d的扇形面积为:K/?22兀弧长为/的扇形圆心角为_L R.I 1 2 1 S=-tiR=IRR 2ti 22比较这与扇形面积公式S党要简单例二 教学与测试P101例一 直径为20c m的圆中,求下列各圆心所对的弧长 16534 兀 40 7i斜:r=IQ cm(1):Z=a-r=-x 10=-(cm)3 3/r)o 71 1 1 兀:165=-x 165(r a)d=-r a d180 1211 71 55 KI=-x 10=-(cm)12 6例三 如图,已知扇形A08的周长是6c m,该扇形 的中心角是1弧度,求该扇形的面积。解:设扇形的半径为r,弧长为/
9、,则有02r+/=6=扇形的面积S=H=2(c zn)22例四计算sint a nl.5解:45 7Z o J 2 sin =sin 45=-4 21.5r a d=57.30*x l.5=85.95=8557 t a n 1.5=t a n 8557=14.12例五 将下列各角化成。到2兀的角加上2(k e Z)的形式(1)里兀 -31531 19 兀的:71=+6兀3 37T 一 315 =45 -360 =-2k4例六 求图中公路弯道处弧AB的长/(精确到1m)图中长度单位为:m靖:60 =3 I 71 /=|a R=x 45 3.14 x 15 六47(机)3三、练习:P11 6、7教
10、学与测试P102练习6四、作业:课本P11-12 练习8、9、10 P12-13 习题 4.2 514教学与测试P102 7、8及思考题第五教时教材:任意角的三角函数(定义)目的:要求学生掌握任意角的三角函数的定义,继而理解a角与p=2k ji+a(k eZ)0 4过程的同名三角函数值相等的道理。一、提出课题:讲解定义:1.设a是一个任意角,在a的终边上任取(异于原点的)一点P(x,y)则P与原点的距图厂=yjx2+y2 0(图不见P13略)2.比值上叫做a的正弦 r记作:S 1 r a=r比值士叫做a的余弦 r记作:X c o=r比值上叫做a的正切X记作:yt a a x=X比值土叫做a的余
11、切 y记作:Xc o t x=一 y比值二叫做a的正割X记作:rs e 0=X比值二叫做a的余割 y记作:rc s a=一 y注意突出儿个问题:角是“任意角”,当B=2k 7i+a(k c Z)时,P与a的 同名三角函数值应该是相等的,即凡是终边相同的角的三角函数值相 等。实际上,如果终边在坐标轴上,上述定义同样适用。(下 面有例子说明)三角函数是以“比值”为函数值的函数r 0,而x,y的正负是随象限的变化而不同,故三角函数 的符号应由象限确定(今后将专题研究)定义域:y=s i r uRy=c o(fcy=c o 蚁Ry=s e any=t a nxa w 兀 d-(k e Z)y=c s
12、a2a工攵兀(攵 Z)例一已知la的终边经过点P(2,-3),求a的六个三角函数值71a H%兀+(k g Z)2a 工 兀(%Z).3 yli32 0,y 0 c o sx=|c o sx|t a nx=|t a nx|y=2.II.,x 0|c o sx|-c o sx|t a nx|=-t a nx/.y=-2.Ill IV.,|c o sx|-c o sx|t a nx|=t a nx y=07丫、八、,/八 I 1 1 1 J例四 教学与测试P103例二(1)已知角a的终边经过P(4,-3),求2sina+c o sa的值已知角a的终边经过P(4a,-3a),(a wO)求2sina
13、+c o sa的值四、作业:课本P19练习1 P20习题4.3 3翩:由定义u 3 4:=5 sma=-c o sa=5 5一,2.2sina+c o sa=5若a 0r=5a 贝lj sina=c o sa=5 5.zsina+c o sa=5若a 0 OM看作与x轴同向 OM具 有正值x若x 0 0M看作与x轴反向0M具有负值xy y5.sin a=y=MP、r 1c o s a=x=OM 有向线段r 1MPQM,AT,BS分别称作,口t a n a=二=竺=AT a角的正弦线,余弦线,正尤 OM 0A切线,余切线 Jx OM BSc o t a=-=-=-=BSy MP OB四、例一.利
14、用三角函数线比较下列各组数的大小:1 S i n2n 与 sin,兀 2 t a n 如与 t a n 4n 30 c o t 271 与3 5 3 5 3如图可知:2 7i 4 兀t a n c o t 3 5例二 利用单位圆寻找适合下列条件的0。到360。的角1 s ina-2 t a na 例三 求证:若o w*a,时,则sina isina 2 2疝明:叶 分别作a 1,a 2的正弦线x的终边不在x轴上-LP2/p,sina i=M)Pi sina 2;M2P2 *0 a)a 2 一2.,.MR M2P2 即 sina i-13sin2x 2第七教时教材:三角函数的值在各象限的符号目的
15、:通过启发让学生根据三角函数的定义,确定三角函数的值在各象限的符号,并由此熟练地处理一些问题。过程:一、复习三角函数的定义;用单位圆中的线段表示三角函数值二、提出课题 然后师生共同操作:1.第一象限:.x 0,y 0.sina 0,c o sa 0,t a na 0,c o t a 0,sec a 0,c sc a 0第 二 象 限:.x 0sina 0,c o sa 0,t a na 0,c o t a 0,sec a 0第 二 象 限:.x 0,0sina 0,c o sa 0,c o t a 0,sec a 0,csca 0,y 0c o t(a+2k n:)=c o a c sc(a+
16、2k 7t)=c sc a三、例一(P18例三略)sina 0,t a na O,c o t a 0,c sc a 0(2)d:必要性:若e是第三象限角,贝IJ必有sinO 0充分性:若 两式成立若sin60,则角0的终边可能位于第一或第三象限 都成立 二。角的终边只能位于第三象限角9为第三象限角例三(P19例五略)四、练习:1.若三角形的两内角a,0满足sinx c o sp0,则此三角形必为.(B)A:锐角三角形 B:钝角三角形 C:直角三角形 D:以上三种情况都可能2.若是第三象限角,则下列各式中不成立的是.(B)A:sina+c o sa 0C:c o sa-c o t a 0B:t
17、a na-sina 0D:c o t a c sc a 03.已知。是第三象限角且c o s上0,问也是第儿象限角?2 27T解::(2Z+1)兀 9 (2攵+1)兀+(k g Z)2.+上匕+汉(&ez)则上是第二或第四象2 2 4 2限角又,.,c o s-0 则)是第二或第三象限角2 2J上必为第二象限角212sin 29 4.已知1,则。为第几象限角?sin 23翩:由0TT2k7T 20 2k7U+7T(k G Z)k 7l 0 k7r+2e为第一或第三象限角五、小结:符号法则,诱导公式六、作业:课本P19 练习4,5,6P20-21 习题 4.3 6-10第八教时教材:同角三角函数
18、的基本关系目的:要求学生能根据三角函数的定义,导出同角三角函数的基本关系,并能正 确运用进行三角函数式的求值运算。过程:一、复习任意角的三角函数的定义:计算下列各式的值:1.sin 2 90+c o s 2 90 2.sin 2 30+c o s 2 30 3.t a n 45 c o t 2 45=n3 71sin 4.71COS3 二、1.导入新课:4 5兀 5兀5-.-6.t a n-c o t3兀 6 6c o s4引导学生观察上述题目的结果(并像公式“方向”引导)引导猜想:sin 2 a+c o s 2 a=1s 1 na-=t a nac ot a na-c o t x=12.理论
19、证明:(采用定义)o 2 2 2 口.y1,/x+y=/乩 s i na=一X 2 2c o sdc=s ina+c o s a=l。、“兀 n_L s i na y x yr y2 当 a wZ:兀+(左 Z)时,-=+=x =t a na2 c o sDt r r r x x兀3当a丰&兀且a丰k n h时,2y xt a no t-c o t x=-=1%y3.推广:这种关系称为平方关系。类似的平方关系还有:sec 2 a-t a n 2 a=12 9c s c a-c o f a=l二上=t a na这种关系称为商数关系。类似的商数关系还有:C O 831 c o ja-=c o t
20、x s i nott a n a-c o t a=1这种关系称为倒数关系。类似的倒数关系还有:esc a-sin a=1 s e a x-c o ja=14.点题:三种关系,八个公式,称为同角三角函数的基本关系。5.注意:1。“同角”的概念与角的表达形式无关,a s i n如:sin 2 3a+c o s 2 3a=1-=t a r n-a 2 c o s22。上述关系(公式)都必须在定义域允许的范围内成立。3。据此,由一个角的任一三角函数值可求出这个角的其余各三角函数 值,且因为利用“平方关系”公式,最终需求平方根,会出现两解,因此应尽可能少用(实际上,至多只要用一次)。例题:例一、(课本P
21、25例一)略注:已知角的象限,利用平方关系,也只可能是一解。例二、(课本P25例二)略注:根据已知的三角函数值可以分象限讨论。例三、(课本P25例三)略实际上:sec 2 a=t a n 2 a+1 即 c o s a=-1;1+t a n a2 当a为第一、四象限角Vl+t a n a.c o sx=I-1 2-当a为第二、三象限角/1+t a n a而 sinc e=t a ix x-c o$a血;当g为第一、四象限角.a/1+t a n a.c o s a=I,t a n a,当a为第二、三象限角 Jl+t a n a四、小结:三种关系,八个公式五、作业:P27 练习 14P27-28
22、习题 4.4 14第九教时教材:同角三角函数的基本关系(2)一求值目的:要求学生能运用同角三角函数的基本关系求一些三角函数(式)的值,并 从中了解一些三角运算的基本技巧。过程:二、复习同角的三角函数的基本关系:练习:已知c o s a=m(m 0,/77 1),求a的其他三角函数值。解:若a在第一、二象限,则l-m mt a n a=-c o t a=,:若a在第三、四象限,则1 A-r 1sec a=sin a=-yjl-m esc a=-m-J l-my/-m m六、例一、(见P25例四)化简:71-sin 2 440 0解:原式=1-sin 2(360 +80)=/c o s 2 80
23、=c o s 80 例二、已知 sin a=2 c o s a,求空,4 c o s a 及 5亩 2 a+2 sin a c o s a 的值。5 sin a+2 c o s a解:,/sin a=2 c o s a二 t a n a=2sin a-4 c o s a t a n a-4-2 15 sin a+2 c o s a 5 t a n a+2 12 62 22 sin a+2 sin a c o s a t a n a+2 t a n a 4+2 6sin a+2 sin a c o s a=-=-=-=sin-a+c o s-a t a n-a+1 4+1 5强调(指出)技巧:1
24、。分子、分母是正余弦的一次(或二次)齐次式 2“化1法”例一、已知 sin a+c o s a=-,求 t a n a+c o t a及 sin a-c o s a 的值。3解:将 sin a+c o s a=两边平方,得:sin a c o s a=-3 31/.t a na+c o t x=-=-3s i na c o ja2 2 5(sin a-c o s a)=1-2 sin a c o s a=1 d-=3 3sin a-c o s a=-3例四、已知 t a n a+c o t a=二,12+2 2 3 3.t a n a-c o t a,t a n a-c o t a,t a n
25、 a+c o t a,sin a+c o s a解:由题设:t a n-a+c o t-a=-2,144,62 5 7/.t a n a-c o t a=i-4=V144 122 2/1/t a n-a-c o t-a=(t a n a+c o t a)(t a n a-c o t a)=x()=-12 12 1443 3.2 2.t a n a+c o t a=(t a n a+c o t a)(t a n a+c o t a-t a n a c o t a)25 337 25 193 4 8 2 5_ V(_1 _ x _ 12 144 12 144 1 7 2 8sin a+c o s
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