点,r=+,则由三角形相似的知识可知兴与一跟P在α终边上的位置无关,只与角α终边的位置有关,一般地,称之为角α的正弦,记作sinα;称二为角α的余弦,记作cosα.因此sinα=y3,cosα=当角α的终边不在轴上时,同样可知与点P在α终边上的位置无关,此时称兴为角α的正切,记作tanα,即ytanα=7由上可知,对于每一个角α,都有唯一确定的正弦、余弦与之对应:当α#2(kEZ)时,有唯一的正切与之对应,角α的正弦、余弦与正切,都称为α的三角函数例已知角α的终边经过点P(2,一3),求sinα,cosα和tanα解设×=2,y=-3,则r=V+-V2十(-3)-/13.于是3/13sinα_313,rV1322/13acosα13,/131tanα=3例求下列各角的正弦、余弦和正切.3元(3)(1)0;(2)元;2.解(1)角0的终边在轴正半轴上,在轴的正半轴上取点(1,0),所以r=V1?+0-1,因此010sin 0-O-0,cos01,tan0111(2)角元的终边在轴负半轴上,在轴的负半轴上取点(一1,0),所以r=V(-1)十0°=1,因此00sin元0=0cOS元tan元113元(3)角的终边在y轴负半轴上,在y轴的负半轴上取点(0,一1),所以r=V0十(-1)=1,因此157.2任意角的三角函数
3元3元3元45不存在sin 2cOstan225元例3的正弦、余弦和正切。求5元解如图7-2-3所示,在普的终边上取点P,使得OP=2.作PMLOx,则在Rt△OMP中,0M5元元/POM=元66图7-2-3因此MP=1,OM-V3,从而可知P的坐标为(-/3,1),因此5元15元5元6sin2cos7tan62.正弦、余弦与正切在各象限的符号尝试与发现从定义与实例都可以看出,任意角的正弦、余弦与正切,都既有可能是正数,也有可能是负数,还可能为0.它们的符号与什么有关?试总结出任意角的正弦、余弦与正切符号的规律如果P(a,y)是α终边上异于原点的任意一点,r=十y,则sinα=y,由r>0可知,sinα的正负与α终边上点的纵坐标的符号相同,r所以,当且仅当α的终边在第一、二象限,或y轴正半轴上时,sinα>0:当且仅当α的终边在第三、四象限,或y轴负半轴上时,sinα<o.用类似方法可以得到:当且仅当α的终边在第一、四象限,或轴正半轴上时,cosαO;当且仅当α的终边在第二、三象限,或轴负半轴上时,cosα<o.当且仅当α的终边在第一三象限时,tanα>0;当且仅当α的终边在第二、四象限时,tanα<0.以上结果可用图7-2-4直观表示00sinacosatan α图7-2-416第七章三角函数
例4确定下列各值的符号(1) cos 260°;(2)10元(3)tan(—67220');(4) tan 3解(1)因为260°是第三象限角,所以cOs260<0普是第四象限角,所以sin(元(2)因为一O0D(3)由—672°20°-47°40十(2)×360%可知—672°20是第—象限角,所以tan(—67220°)>0.10元)由号一+2。可如号10元"是第三象限角,所以tan>03例5设sin<0且tan>0,确定?是第几象限角解因为sin<o,所以Q的终边在第三、四象限,或y轴负半轴上,又因为tan>0,所以6的终边在第一三象限因此满足sin<0且tan>0的?是第三象限角.练习A①分别根据下列条件,求各角的正弦、余弦和正切(I)已知角α的终边经过点P(,);(2) 知角β的终边胚过点(一学,号)。(3)已知角的终边经过点M(-3,-1).有号的正弦和余弦。?求角兰的③填写下表.090°角α180°270°360°α的孤度数sinαcosatana0确定下列各值的符号。16元(1) sin 156°;(2)cOs(3)cos(-80°);53177.2任意角的三角函数
17元4元(6)tan 556°12(5) sin((4)tan(38?填空.象限角;(1)如果sinα>0,且cosα<o,则α是第象限角;(2)如果tanα>0,且cosα<0,则α是第象限角;(3)如果sinα<0,且tanα<0,则α是第(4)如果cosα>0,且sinα<0,则α是第象限角.练习BV31求α的终边与以原点为圆心、2为半径的圆的1R已知sinαcOsα=22交点坐标②设α是三角形的一个内角,在sinα,cosα,tanα中,哪些有可能是负值?③根据下列条件,确定0是第几象限角(1)cos0与tan异号;(2)cos与tan0同号;(3)sinの与cos0异号;(4)sin与tan0同号.0已知Px,一1)在角α的终边上,而且cosα=,求工和sinα的值。5已知角α的终边在直线y2α上,求sinα,cosα,tanα的值,V3V33+yaakr+3国团EO6江-16222327.2.2单位圆与三角函数线R你饭1.正弦线与余弦线尝试与发现我们已经知道,如果P(a,y)是α终边上异于原点的任意一点,rVa"+y,则ysinα=,cOsα=rr如果选取的P点坐标满足十y1,则上述正弦与余弦的表达式有什么变化?由此你能给出任意角正弦和余弦的一个直观表示吗?18第七章三角函数
不难看出,如果+=1,则sinα=y,cosα=因为+=1可以化为(α-0)+(y-0)2=1,因此P(,)到原点(O,O)的距离为1.一般地,在平面直角坐标系中,坐标满足十-1的点组成的集合称为单位圆,因此,如果角α的终边与单位圆的交点为P,则P的坐标为(cosα,sina).这就是说,角α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的横坐标和纵坐标如图7-2-5所示,如果过角α终边与单位圆yt可的终边的交点P作轴的垂线,垂足为M,则OM可以直观地表示cosα:OM的方向与α轴的正方向相同时,表示cosα是正数,且cosα=OM」;OM的方向与轴的正方向相反时,表示cosα是负数,且cosα=一OM,习惯上,称OMB的终边为角α的余弦线。类似地,图7-2-5中的MP可图7-2-5以直观地表示sinα,因此称MP为角α的正弦线.利用角的正弦线和余弦线,可以直观地看出角的正弦和余弦的信息。例如图7-2-5中,角β的余弦线是ON,正弦线是NS,由此可看出cosβ<O,sinβ<o,而且还可以看出I cos βI> / cos α /.I sinβI .类似地,可知|sinα|2.正切线尝试与发现我们已经知道,如果α的终边不在y轴上,且P(,y)是α终边上异于原点的任意一点,则tanα=5你能仿照前面的方法给出正切的一个直观表示吗?可以看出,如果取坐标满足r=1的点P,则tanα=y.因为=1在平面直角坐标系中表示的是垂直于2轴且过A(1,0)的直线,所以如果角α的终边与直线l的交点为P(1,y),则tanα=B如图7-2-6所示,设角α的终边与直线=1交于点T,则A可以直197.2任意角的三角函数