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高中数学,熟练掌握单位圆,解决三角函数中的各种计算得心应手

(2018-07-12 07:53:45)
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2019高考

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高考

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室铭硕蓝鑫

分类: 高考数学

先讲一下角的正弦、余弦在单位圆中的表示,如图,黑色虚线是象限的角平分线,角α的终边与单位圆交于点P,则点P的横坐标就是角α的余弦,纵坐标就是角α的正弦;当角α的终边OP绕着坐标原点旋转时,点P的横纵坐标(角α的余弦、正弦)在不断的变化,咱们需要掌握的就是,在这个旋转的过程中,点P的横纵坐标(角α的余弦、正弦)的符号以及大小是如何变化的。

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例如,OP以x轴正半轴为起点绕着原点逆时针方向旋转,角α的余弦(点P横坐标)为正数,且从1不断减小,角α的正弦(点P纵坐标)为正数,且从0不断增大,此时余弦大于正弦,当OP与第一象限角平分线重合时,角α的余弦、正弦正好相等,之后余弦小于正弦;再如,当OP旋转到与y轴负半轴重合开始,进入第四象限,余弦值为正数,且越来越大,正弦值为负数,也越来越大,当OP与第四象限角平分线重合时,角α的余弦、正弦的绝对值正好相等。大家可以用这种方法自己分析各个象限的情况,多练几次,就熟练了。学会熟练使用单位圆,能使你在解决三角函数部分的各种计算中得心应手。

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第1题分析:本题考查使用单位圆判断正弦、余弦的符号;本题是3个三角函数相乘,分别判断每一项的符号即可;分析第1项cos(sinθ):把sinθ的值看做角的大小,sinθ∈[-1,1],[-1,1]包含于(-π/2, π/2),根据上面的单位圆很容分析出其余弦值cos(sinθ)>0;分析第2项cos3:3∈(π/2, π),则大小为3的角是第二象限角,所以cos3<0;分析第3项sin(-1000°):先使用终边相同的角的公式,使角度的绝对值变小,这样容易观察它是第几象限角,sin(-1000°)=sin(80°-3×360°)=sin80°>0;两个正数,一个负数相乘,结果为负数,所以选B。

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第2题分析:本题考查使用单位圆解简单的三角函数不等式。如图,先找出正弦值等于2分之1的角的终边:根据上面所讲的正弦的含义,过点(0,1/2)作y轴的垂线,分别交单位圆于A、B两点,则终边落在OA和OB的角的正弦值都等于2分之1,终边落在红色虚弧线范围的角的正弦值都大于1/2,则答案如下:

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第3题分析:

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三角函数部分首先讲的就是角的概念,它最重要的特点是,当角的终边逆时针方向旋转时,角的值越来越大,当角的终边顺时针方向旋转时,角的值越来越小,这是角最大也是最重要的特点,考试常常从这里入手出题。

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第1题分析:α与5α的终边夹角为4分之π,意思是α角的终边按顺时针或者逆时针方向旋转4分之π的角度后和5α角的终边重合,则根据终边相同的角的含义可得到这两个角之间的等量关系,具体见过程:

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下面有两种方法继续解题。第一种,根据已知中α的范围,把上面求出的α的表达式代入已知中的不等式,解不等式求出k的范围,然后根据k是整数得出k的值,最后把k的值代入α表达式,就可以求出α的值,这种方法是常规方法,计算起来比较繁琐;第二种,因为α的表达式比较简单,可以结合已知中α的范围,来试着取符合题意的k的值,这种方法明显会快得多。详情如下:

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第2题分析:“α-4分之π是第三象限角”表示的意思是“α的终边绕着坐标原点顺时针方向旋转了4分之π后,终边落在了第三象限”,如图到,这说明α的终边肯定在第四象限的角平分线(虚线)和y轴负半轴之间,根据“α和-α的终边关于x轴对称”可得-α的终边落在第一象限如图的位置;“3分之π-α”意思是“-α的终边绕着坐标原点逆时针方向旋转了3分之π”,则3分之π-α的终边肯定落在了第二象限,如图的位置,所以答案为“二”

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