在高中数学的学习中,三角函数是至关重要的一个章节,尤其在江苏省淮安市的高中课程中,对于苏教版必修4的学生来说,理解和掌握“同角三角函数关系”是第一章三角函数的重点内容。本节主要围绕三个核心知识点展开:同角三角函数的基本关系式、运用这些关系式进行三角函数的化简、求值和恒等式证明。
1. 同角三角函数的基本关系式:
在直角坐标系中,任意角α的终边与x轴的夹角为α,那么在该角的终边上任意一点P(x, y),可以建立直角三角形。根据直角三角形的性质,我们有以下基本关系:
sinα = 对边/斜边 = y/r,
cosα = 邻边/斜边 = x/r,
tanα = 对边/邻边 = y/x,
其中r是原点到点P的距离,即三角形的半径。
2. 运用同角三角函数关系进行化简、求值及恒等式证明:
- 化简:例如例3中的21tan1.sinaaa·-,在知道α是第三象限角的情况下,可以利用sinα = -cosα/tanα,将sinα表示为cosα的形式,然后进行化简。
- 求值:例1中,已知23sin,可以使用sin²α + cos²α = 1来求得cosα和tanα的值。由于α是第二象限角,cosα为负,tanα为正。
- 证明恒等式:例4中,要证明sin1cos1cossinaaaa+=-,可以利用sin(90°-θ) = cosθ,cos(90°-θ) = sinθ,以及sin²θ + cos²θ = 1的恒等式进行证明。
3. 解决问题的关键和挑战:
- 由一个三角函数值求其他值时,可能需要考虑角所在的象限,因为某些三角函数值在同一象限中具有特定的符号。
- 在证明恒等式时,选择合适的推理路径至关重要,如使用三角恒等变换,逆用三角函数的基本关系式等。
4. 学习感悟与反思:
在实际应用中,要灵活运用同角三角函数的关系,不仅限于记住公式,还要理解其几何意义和代数性质。在化简和证明过程中,注意保持表达式的等价性,同时要熟练掌握各种三角恒等式,以便在不同情境下找到最佳解题策略。
5. 巩固练习:
- 第1题,若32tanA,在直角三角形中,tanA = b/a,因此a/b = 2/3,由sinA = a/c,cosA = b/c可得,Asin=2/5。
- 第2题,利用cos²α + sin²α = 1,以及α为第四象限角,sinα为负,可以逐步化简给出的答案。
- 第3题,使用sin²α + cos²α = 1,以及2sin²α - cos²α = sin²α + cos²α - cos²α,可以证明所给的恒等式。
通过以上学习,学生应能深入理解同角三角函数的关系,并能在实际问题中灵活运用,提升解决三角函数问题的能力。