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【基础过关系列】2022-2023学年高一数学上学期同步知识点剖析精品讲义(人教A版2019)
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必修第一册同步巩固,难度2颗星!
基础知识
任意角的三角函数的概念
设\(α\)是一个任意角,\(α∈R\),它的终边\(OP\)与单位圆相交于点\(P(x,y)\).
① 把点\(P\)的纵坐标\(y\)叫做\(α\)的正弦函数,记作\(\sinα\),即\(y=\sinα\);
② 把点\(P\)的纵坐标\(x\)叫做\(α\)的余弦函数,记作\(\cosα\),即\(x=\cosα\);
③ 把点\(P\)的纵坐标 \(\dfrac{y}{x}\)叫做\(α\)的正切函数,记作\(\tanα\),即 \(\dfrac{y}{x}=\tan \alpha(x \neq 0)\).
正弦函数\(f(x)=\sin x\),\(x∈R\);余弦函数\(f(x)=\cos x\),\(x∈R\);
正切函数\(f(x)=\tan x\), \(x \neq \dfrac{\pi}{2}+k \pi(k \in Z)\),它们统称三角函数.
解释
(1) 一般地,任意给定一个角\(α∈R\),它的终边\(OP\)与单位圆的交点是确定的,则点\(P\)的横坐标\(x\)、纵坐标\(y\)都是角\(α\)的函数;
(2) 当\(α=\dfrac{\pi}{2}+kπ(k∈Z)\)时,\(α\)的终边在\(y\)轴上,这时点\(P\)横坐标\(x=0\),此时 \(\dfrac{y}{x}=\tan \alpha\)没意义.
(3) 设\(α\)是一个任意角,它的终边上任意一点\(P\)(不与原点\(O\)重合)的坐标为\((x,y)\),点\(P\)与原点的距离为\(r\),则\(\sin \alpha=\dfrac{y}{r}\),\(\cos \alpha=\dfrac{x}{r}\),\(\tan \alpha=\dfrac{y}{x}\).显然其中\(r=\sqrt{x^2+y^2}\).
【例】 求\(\sin \dfrac{2 \pi}{3}\), \(\cos \dfrac{2 \pi}{3}\), \(\tan \dfrac{2 \pi}{3}\).
解析 下图中,\(\dfrac{2 \pi}{3}\)的终边\(OP\)与单位圆交于点\(P\),过点\(P\)作\(PH⊥x\)轴,
在\(Rt∆OPH\)中,\(OP=1\), \(\angle P O H=\dfrac{\pi}{3}\),
则\(O H=\dfrac{1}{2}\), \(P H=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\),即\(P\left(-\dfrac{1}{2}, \dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)\),
则\(\sin \dfrac{2 \pi}{3}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\),\(\cos \dfrac{2 \pi}{3}=-\dfrac{1}{2}\),\(\tan \dfrac{2 \pi}{3}=-\sqrt{3}\).
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