第一章三角函數(shù)

1、第一章 三角函數(shù)1.1任意角和弧度制1.1.1任意角一、 教學目標：1、知識與技能（1）推廣角的概念、引入大于角和負角；（2）理解并掌握正角、負角、零角的定義；（3）理解任意角以及象限角的概念；(4)掌握所有與角終邊相同的角（包括角）的表示方法；2、過程與方法通過創(chuàng)設情境：“轉(zhuǎn)體，逆（順）時針旋轉(zhuǎn)”，角有大于角、零角和旋轉(zhuǎn)方向不同所形成的角等，引入正角、負角和零角的概念；角的概念得到推廣以后，將角放入平面直角坐標系，引入象限角、非象限角的概念及象限角的判定方法；列出幾個終邊相同的角，畫出終邊所在的位置，找出它們的關系，探索具有相同終邊的角的表示；講解例題，總結(jié)方法，鞏固練習.3、情態(tài)與價值通過

2、本節(jié)的學習，使同學們對角的概念有了一個新的認識，即有正角、負角和零角之分.角的概念推廣以后，知道角之間的關系.理解掌握終邊相同角的表示方法，學會運用運動變化的觀點認識事物.二、教學重、難點 重點: 理解正角、負角和零角的定義，掌握終邊相同角的表示法.難點: 終邊相同的角的表示.三、學法與教學用具之前的學習使我們知道最大的角是周角,最小的角是零角.通過回憶和觀察日常生活中實際例子,把對角的理解進行了推廣.把角放入坐標系環(huán)境中以后,了解象限角的概念.通過角終邊的旋轉(zhuǎn)掌握終邊相同角的表示方法.我們在學習這部分內(nèi)容時,首先要弄清楚角的表示符號,以及正負角的表示.另外還有相同終邊角的集合的表示等.教學用

3、具:電腦、投影機、三角板四、教學設想 【創(chuàng)設情境】思考:你的手表慢了5分鐘，你是怎樣將它校準的？假如你的手表快了1.25小時，你應當如何將它校準？當時間校準以后，分針轉(zhuǎn)了多少度？ 取出一個鐘表,實際操作我們發(fā)現(xiàn)，校正過程中分針需要正向或反向旋轉(zhuǎn)，有時轉(zhuǎn)不到一周，有時轉(zhuǎn)一周以上,這就是說角已不僅僅局限于之間，這正是我們這節(jié)課要研究的主要內(nèi)容任意角.【探究新知】1初中時，我們已學習了角的概念，它是如何定義的呢？展示投影角可以看成平面內(nèi)一條射線繞著端點從一個位置旋轉(zhuǎn)到另一個位置所成的圖形.如圖1.1-1，一條射線由原來的位置，繞著它的端點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)到終止位置，就形成角.旋轉(zhuǎn)開始時的射線叫做角的

4、始邊，叫終邊，射線的端點叫做叫的頂點. 2.如上述情境中所說的校準時鐘問題以及在體操比賽中我們經(jīng)常聽到這樣的術語：“轉(zhuǎn)體” （即轉(zhuǎn)體2周），“轉(zhuǎn)體”（即轉(zhuǎn)體3周）等,都是遇到大于的角以及按不同方向旋轉(zhuǎn)而成的角.同學們思考一下:能否再舉出幾個現(xiàn)實生活中“大于的角或按不同方向旋轉(zhuǎn)而成的角”的例子,這些說明了什么問題?又該如何區(qū)分和表示這些角呢?展示課件如自行車車輪、螺絲扳手等按不同方向旋轉(zhuǎn)時成不同的角, 這些都說明了我們研究推廣角概念的必要性. 為了區(qū)別起見，我們規(guī)定:按逆時針方向旋轉(zhuǎn)所形成的角叫正角(positive angle),按順時針方向旋轉(zhuǎn)所形成的角叫負角(negative angle)

5、.如果一條射線沒有做任何旋轉(zhuǎn),我們稱它形成了一個零角(zero angle).展示課件如教材圖1.1.3(1)中的角是一個正角,它等于；圖1.1.3(2)中，正角，負角；這樣，我們就把角的概念推廣到了任意角（any angle）,包括正角、負角和零角. 為了簡單起見，在不引起混淆的前提下，“角”或“”可簡記為.3.在今后的學習中，我們常在直角坐標系內(nèi)討論角，為此我們必須了解象限角這個概念.角的頂點與原點重合，角的始邊與軸的非負半軸重合。那么，角的終邊（除端點外）在第幾象限，我們就說這個角是第幾象限角(quadrant angle).如教材圖1.1-4中的角、角分別是第一象限角和第三象限角.要特

6、別注意:如果角的終邊在坐標軸上,就認為這個角不屬于任何一個象限,稱為非象限角.4.展示投影練習:(1)(口答)銳角是第幾象限角?第一象限角一定是銳角嗎?再分別就直角、鈍角來回答這兩個問題.(2)(回答)今天是星期三那么天后的那一天是星期幾? 天前的那一天是星期幾?100天后的那一天是星期幾?5.探究:將角按上述方法放在直角坐標系中后,給定一個角,就有唯一的一條終邊與之對應.反之,對于直角坐標系中任意一條射線(如圖1.1-5),以它為終邊的角是否唯一?如果不惟一,那么終邊相同的角有什么關系?請結(jié)合4.(2)口答加以分析.展示課件不難發(fā)現(xiàn),在教材圖1.1-5中,如果的終邊是,那么角的終邊都是,而,

7、.設,則角都是的元素,角也是的元素.因此,所有與角終邊相同的角,連同角在內(nèi),都是集合的元素；反過來，集合的任一元素顯然與角終邊相同.一般地,我們有:所有與角終邊相同的角,連同角在內(nèi),可構(gòu)成一個集合,即任一與角終邊相同的角,都可以表示成角與整數(shù)個周角的和.6.展示投影例題講評例1. 例1在范圍內(nèi)，找出與角終邊相同的角，并判定它是第幾象限角.（注：是指）例2.寫出終邊在軸上的角的集合.例3.寫出終邊直線在上的角的集合,并把中適合不等式的元素寫出來.7.展示投影練習教材第3、4、5題.注意: （1）；（2）是任意角（正角、負角、零角）；（3）終邊相同的角不一定相等；但相等的角，終邊一定相同；終邊相同

8、的角有無數(shù)多個，它們相差的整數(shù)倍.8.學習小結(jié)(1) 你知道角是如何推廣的嗎?(2) 象限角是如何定義的呢?(3) 你熟練掌握具有相同終邊角的表示了嗎?會寫終邊落在軸、軸、直線上的角的集合.五、評價設計1作業(yè)：習題1.1 A組第1,2,3題 2多舉出一些日常生活中的“大于的角和負角”的例子，熟練掌握他們的表示，進一步理解具有相同終邊的角的特點1.1.2弧度制一、教學目標：1、知識與技能（1）理解并掌握弧度制的定義；（2）領會弧度制定義的合理性；（3）掌握并運用弧度制表示的弧長公式、扇形面積公式；（4）熟練地進行角度制與弧度制的換算；（5）角的集合與實數(shù)集之間建立的一一對應關系.(6) 使學生通

9、過弧度制的學習，理解并認識到角度制與弧度制都是對角度量的方法，二者是辨證統(tǒng)一的，而不是孤立、割裂的關系.2、過程與方法創(chuàng)設情境,引入弧度制度量角的大小,通過探究理解并掌握弧度制的定義,領會定義的合理性.根據(jù)弧度制的定義推導并運用弧長公式和扇形面積公式.以具體的實例學習角度制與弧度制的互化,能正確使用計算器.3、情態(tài)與價值通過本節(jié)的學習，使同學們掌握另一種度量角的單位制-弧度制，理解并認識到角度制與弧度制都是對角度量的方法，二者是辨證統(tǒng)一的，而不是孤立、割裂的關系.角的概念推廣以后,在弧度制下,角的集合與實數(shù)集之間建立了一一對應關系:即每一個角都有唯一的一個實數(shù)(即這個角的弧度數(shù))與它對應；反過

10、來，每一個實數(shù)也都有唯一的一個角（即弧度數(shù)等于這個實數(shù)的角）與它對應，為下一節(jié)學習三角函數(shù)做好準備.二、教學重、難點 重點: 理解并掌握弧度制定義；熟練地進行角度制與弧度制地互化換算；弧度制的運用.難點: 理解弧度制定義，弧度制的運用.三、學法與教學用具在我們所掌握的知識中，知道角的度量是用角度制，但是為了以后的學習，我們引入了弧度制的概念，我們一定要準確理解弧度制的定義，在理解定義的基礎上熟練掌握角度制與弧度制的互化.教學用具:計算器、投影機、三角板四、教學設想 【創(chuàng)設情境】有人問：?？诘饺齺営卸噙h時，有人回答約250公里，但也有人回答約160英里，請問那一種回答是正確的？（已知1英里=1.

11、6公里）顯然，兩種回答都是正確的，但為什么會有不同的數(shù)值呢？那是因為所采用的度量制不同，一個是公里制，一個是英里制.他們的長度單位是不同的，但是，他們之間可以換算：1英里=1.6公里.在角度的度量里面，也有類似的情況，一個是角度制，我們已經(jīng)不再陌生,另外一個就是我們這節(jié)課要研究的角的另外一種度量制-弧度制.【探究新知】1角度制規(guī)定：將一個圓周分成360份，每一份叫做1度，故一周等于360度，平角等于180度，直角等于90度等等.弧度制是什么呢？1弧度是什么意思？一周是多少弧度？半周呢？直角等于多少弧度？弧度制與角度制之間如何換算？請看課本，自行解決上述問題.2.弧度制的定義展示投影長度等于半徑

12、長的圓弧所對的圓心角叫做1弧度角，記作1，或1弧度，或1(單位可以省略不寫).3.探究:如圖,半徑為的圓的圓心與原點重合,角的終邊與軸的正半軸重合,交圓于點,終邊與圓交于點.請完成表格.弧的長旋轉(zhuǎn)的方向的弧度數(shù)的度數(shù)逆時針方向逆時針方向我們知道，角有正負零角之分，它的弧度數(shù)也應該有正負零之分，如-，-2等等，一般地, 正角的弧度數(shù)是一個正數(shù)，負角的弧度數(shù)是一個負數(shù)，零角的弧度數(shù)是0,角的正負主要由角的旋轉(zhuǎn)方向來決定.4.思考:如果一個半徑為的圓的圓心角所對的弧長是,那么的弧度數(shù)是多少?角的弧度數(shù)的絕對值是：，其中，l是圓心角所對的弧長，是半徑.5.根據(jù)探究中填空:,度顯然,我們可以由此角度與弧

13、度的換算了.6.例題講解例1.按照下列要求,把化成弧度:(1) 精確值；(2) 精確到0.001的近似值.例2.將3.14換算成角度(用度數(shù)表示,精確到0.001).注意:角度制與弧度制的換算主要抓住,另外注意計算器計算非特殊角的方法.7. 填寫特殊角的度數(shù)與弧度數(shù)的對應表:度弧度角的概念推廣以后,在弧度制下,角的集合與實數(shù)集之間建立了一一對應關系:即每一個角都有唯一的一個實數(shù)(即這個角的弧度數(shù))與它對應；反過來，每一個實數(shù)也都有唯一的一個角（即弧度數(shù)等于這個實數(shù)的角）與它對應.8.例題講評例3.利用弧度制證明下列關于扇形的公式: (1); (2); (3).其中是半徑,是弧長,為圓心角,是扇

14、形的面積.例4.利用計算器比較和的大小.注意:弧度制定義的理解與應用,以及角度與弧度的區(qū)別.9.練習教材.9.學習小結(jié)(1)你知道角弧度制是怎樣規(guī)定的嗎?(2)弧度制與角度制有何不同,你能熟練做到它們相互間的轉(zhuǎn)化嗎?五、評價設計1作業(yè)：習題1.1 A組第7,8,9題 2要熟練掌握弧度制與角度制間的換算,以及異同能夠使用計算器求某角的各三角函數(shù)值1.2.1任意角的三角函數(shù)(一)一、教學目標：1、知識與技能（1）掌握任意角的正弦、余弦、正切的定義（包括這三種三角函數(shù)的定義域和函數(shù)值在各象限的符號）；（2）理解任意角的三角函數(shù)不同的定義方法；（3）了解如何利用與單位圓有關的有向線段，將任意角的正弦、

15、余弦、正切函數(shù)值分別用正弦線、余弦線、正切線表示出來；（4）掌握并能初步運用公式一；（5）樹立映射觀點，正確理解三角函數(shù)是以實數(shù)為自變量的函數(shù).2、過程與方法初中學過:銳角三角函數(shù)就是以銳角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù).引導學生把這個定義推廣到任意角,通過單位圓和角的終邊,探討任意角的三角函數(shù)值的求法,最終得到任意角三角函數(shù)的定義.根據(jù)角終邊所在位置不同,分別探討各三角函數(shù)的定義域以及這三種函數(shù)的值在各象限的符號.最后主要是借助有向線段進一步認識三角函數(shù).講解例題，總結(jié)方法，鞏固練習.3、情態(tài)與價值任意角的三角函數(shù)可以有不同的定義方法，而且各種定義都有自己的特點.過去習慣于用角的終邊上點的坐

16、標的“比值”來定義，這種定義方法能夠表現(xiàn)出從銳角三角函數(shù)到任意角的三角函數(shù)的推廣，有利于引導學生從自己已有認知基礎出發(fā)學習三角函數(shù)，但它對準確把握三角函數(shù)的本質(zhì)有一定的不利影響，“從角的集合到比值的集合”的對應關系與學生熟悉的一般函數(shù)概念中的“數(shù)集到數(shù)集”的對應關系有沖突，而且“比值”需要通過運算才能得到，這與函數(shù)值是一個確定的實數(shù)也有不同，這些都會影響學生對三角函數(shù)概念的理解.本節(jié)利用單位圓上點的坐標定義任意角的正弦函數(shù)、余弦函數(shù).這個定義清楚地表明了正弦、余弦函數(shù)中從自變量到函數(shù)值之間的對應關系，也表明了這兩個函數(shù)之間的關系.二、教學重、難點 重點: 任意角的正弦、余弦、正切的定義（包括這

17、三種三角函數(shù)的定義域和函數(shù)值在各象限的符號）；終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等（公式一）.難點: 任意角的正弦、余弦、正切的定義（包括這三種三角函數(shù)的定義域和函數(shù)值在各象限的符號）；三角函數(shù)線的正確理解.三、學法與教學用具任意角的三角函數(shù)可以有不同的定義方法，本節(jié)利用單位圓上點的坐標定義任意角的正弦函數(shù)、余弦函數(shù).表明了正弦、余弦函數(shù)中從自變量到函數(shù)值之間的對應關系，也表明了這兩個函數(shù)之間的關系.另外，這樣的定義使得三角函數(shù)所反映的數(shù)與形的關系更加直接，數(shù)形結(jié)合更加緊密，這就為后續(xù)內(nèi)容的學習帶來方便，也使三角函數(shù)更加好用了.教學用具:投影機、三角板、圓規(guī)、計算器四、教學設想 第一課時 任意角的

18、三角函數(shù)（一）y P（a，b） r O M【創(chuàng)設情境】提問：銳角O的正弦、余弦、正切怎樣表示？借助右圖直角三角形，復習回顧.引入：銳角三角函數(shù)就是以銳角為自變量，以比值為函數(shù)值的函數(shù)。數(shù),你能用直角坐標系中角的終邊上點的坐標來表示銳角三角函數(shù)嗎?如圖,設銳角的頂點與原點重合,始邊與軸的正半軸重合,那a的終邊P(x,y)Oxy么它的終邊在第一象限.在的終邊上任取一點,它與原點的距離.過作軸的垂線,垂足為,則線段的長度為,線段的長度為.則; .思考：對于確定的角，這三個比值是否會隨點在的終邊上的位置的改變而改變呢？顯然，我們可以將點取在使線段的長的特殊位置上，這樣就可以得到用直角坐標系內(nèi)的點的坐標

19、表示銳角三角函數(shù)：; ; .思考：上述銳角的三角函數(shù)值可以用終邊上一點的坐標表示.那么,角的概念推廣以后，我們應該如何對初中的三角函數(shù)的定義進行修改，以利推廣到任意角呢？本節(jié)課就研究這個問題任意角的三角函數(shù).【探究新知】1.探究:結(jié)合上述銳角的三角函數(shù)值的求法,我們應如何求解任意角的三角函數(shù)值呢? 顯然,我們只需在角的終邊上找到一個點,使這個點到原點的距離為1,然后就可以類似銳角求得該角的三角函數(shù)值了.所以,我們在此引入單位圓的定義:在直角坐標系中,我們稱以原點為圓心,以單位長度為半徑的圓.2.思考:如何利用單位圓定義任意角的三角函數(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:

20、(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.注意:當是銳角時，此定義與初中定義相同（指出對邊，鄰邊，斜邊所在）；當不是銳角時，也能夠找出三角函數(shù)，因為，既然有角，就必然有終邊，終邊就必然與單位圓有交點，從而就必然能夠最終算出三角函數(shù)值.3.思考:如果知道角終邊上一點,而這個點不是終邊與單位圓的交點,該如何求它的三角函數(shù)值呢?前面我們已經(jīng)知道,三角函數(shù)的值與點在終邊上的位置無關，僅與角的大小有關.我們只需計算點到原點的距離,那么,.所以，三角函數(shù)是以為自變量,以單位圓上點的坐標或坐標的比值為函數(shù)值的函數(shù)，又因

21、為角的集合與實數(shù)集之間可以建立一一對應關系，故三角函數(shù)也可以看成實數(shù)為自變量的函數(shù).4.例題講評例1.求的正弦、余弦和正切值.例2已知角的終邊過點，求角的正弦、余弦和正切值.教材給出這兩個例題，主要是幫助理解任意角的三角函數(shù)定義.我也可以嘗試其他方法:如例2:設則.于是 ,.5.鞏固練習第1,2,3題6.探究:請根據(jù)任意角的三角函數(shù)定義,將正弦、余弦和正切函數(shù)的定義域填入下表；再將這三種函數(shù)的值在各個象限的符號填入表格中：三角函數(shù)定義域第一象限第二象限第三象限第四象限角度制弧度制7例題講評例3求證：當且僅當不等式組成立時，角為第三象限角.8.思考:根據(jù)三角函數(shù)的定義,終邊相同的角的同一三角函數(shù)

22、值有和關系?顯然: 終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等.即有公式一: (其中)9.例題講評例4.確定下列三角函數(shù)值的符號,然后用計算器驗證:(1); (2); (3); (4)例5.求下列三角函數(shù)值:(1); (2); (3)利用公式一,可以把求任意角的三角函數(shù)值, 轉(zhuǎn)化為求到(或到)角的三角函數(shù)值. 另外可以直接利用計算器求三角函數(shù)值,但要注意角度制的問題.10.鞏固練習第4,5,6,7題11.學習小結(jié)(1)本章的三角函數(shù)定義與初中時的定義有何異同?(2)你能準確判斷三角函數(shù)值在各象限內(nèi)的符號嗎?(3)請寫出各三角函數(shù)的定義域；(4)終邊相同的角的同一三角函數(shù)值有什么關系?你在解題時會準確熟練

23、應用公式一嗎?五、評價設計1作業(yè)：習題1.2 A組第1,2題 2比較角概念推廣以后,三角函數(shù)定義的變化.思考公式一的本質(zhì)是什么?要做到熟練應用.另外,關于三角函數(shù)值在各象限的符號要熟練掌握,知道推導方法.第二課時 任意角的三角函數(shù)（二）【復習回顧】1、 三角函數(shù)的定義；2、 三角函數(shù)在各象限角的符號；3、 三角函數(shù)在軸上角的值；4、 誘導公式（一）：終邊相同的角的同一三角函數(shù)的值相等；5、 三角函數(shù)的定義域.要求：記憶.并指出，三角函數(shù)沒有定義的地方一定是在軸上角，所以，凡是碰到軸上角時，要結(jié)合定義進行分析；并要求在理解的基礎上記憶.【探究新知】1引入：角是一個圖形概念，也是一個數(shù)量概念（弧度

24、數(shù)）.作為角的函數(shù)三角函數(shù)是一個數(shù)量概念（比值），但它是否也是一個圖形概念呢？換句話說，能否用幾何方式來表示三角函數(shù)呢？Oxya角的終邊PTMA2邊描述邊畫以坐標原點為圓心，以單位長度1為半徑畫一個圓，這個圓就叫做單位圓（注意：這個單位長度不一定就是1厘米或1米）.當角為第一象限角時，則其終邊與單位圓必有一個交點，過點作軸交軸于點，則請你觀察:根據(jù)三角函數(shù)的定義：；隨著在第一象限內(nèi)轉(zhuǎn)動，、是否也跟著變化？ 3思考：（1）為了去掉上述等式中的絕對值符號，能否給線段、規(guī)定一個適當?shù)姆较?，使它們的取值與點的坐標一致？（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？我們知道，指標坐標系

25、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時,以為始點、為終點，規(guī)定：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，且有正值；其中為點的橫坐標.這樣,無論那種情況都有同理,當角的終邊不在軸上時,以為始點、為終點，規(guī)定：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，且有正值；其中為點的橫坐標.這樣,無論那種情況都有4.像這種被看作帶有方向的線段，叫做有向線段（direct line segment）.5.如何用有向線段來表示角的正切呢?如上圖,過點作單位圓的切線,這條切線必然平行于軸,設它與的終邊交于點,請根據(jù)正切函數(shù)的定義與相似三

26、角形的知識,借助有向線段,我們有我們把這三條與單位圓有關的有向線段,分別叫做角的正弦線、余弦線、正切線，統(tǒng)稱為三角函數(shù)線.6.探究：（1）當角的終邊在第二、第三、第四象限時，你能分別作出它們的正弦線、余弦線和正切線嗎？（2）當?shù)慕K邊與軸或軸重合時，又是怎樣的情形呢？7.例題講解例1已知，試比較的大小.處理:師生共同分析解答,目的體會三角函數(shù)線的用處和實質(zhì).8.練習第1,2,3,4題9學習小結(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)體會三角函數(shù)線的簡單應用.【評價設計】1 作業(yè)： 比較下列各三角函數(shù)值的大小(不能使用計算器)(1)、 （2）、 （3）、2練習三角函數(shù)線的作圖.1.2.2同角三角函數(shù)的基本關系一、教學目標：1、知識與技能(1) 使學生掌握同角三角函數(shù)的基本關系；(2)已知某角的一個三角函數(shù)值，求它的其余各三角函數(shù)值；(3)利用同角三角函數(shù)關系式化簡三角函數(shù)式；(4)利用同角三角函數(shù)關系式證明三角恒等式；（5）牢固掌握同角三角函數(shù)的三個關系式并能靈活運用于解題，提高學生分析，解決三角問題的能力；（6）靈活運用同角三角函數(shù)關系式的不同變形，提高三角恒等變形的能力，進一步樹立化歸思想方法；（7）掌握恒等式證明的一般方法.2、過程與方法由圓的幾