第五章 · 第二节
三角函数的概念
正弦余弦正切 · 单位圆 · 同角三角函数关系 · 特殊值

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解三角函数的定义
  • 掌握单位圆与三角函数的关系
  • 掌握同角三角函数的基本关系
  • 熟记特殊角的三角函数值
知识点一:三角函数的定义
三角函数定义
设角 α 终边上一点 P(x,y),|OP|=r=√(x²+y²),则:
sin α = y/r(正弦)
cos α = x/r(余弦)
tan α = y/x(正切,x≠0)
知识点二:单位圆
单位圆定义
半径为 1 的圆叫单位圆。在单位圆上,P(x,y) 满足 r=1,故 sin α=y, cos α=x, tan α=y/x
知识点三:同角三角函数基本关系
平方关系
sin²α+cos²α
= 1
商数关系
tan α
= sinα/cosα
倒数关系
tan α·cot α
= 1
知识点四:各象限三角函数符号
符号规律
  • 第一象限:sin>0, cos>0, tan>0(全正)
  • 第二象限:sin>0, cos<0, tan<0(正弦正)
  • 第三象限:sin<0, cos<0, tan>0(正切正)
  • 第四象限:sin<0, cos>0, tan<0(余弦正)
特殊角三角函数值
常用特殊值
30°(π/6): sin=1/2, cos=√3/2, tan=√3/3
45°(π/4): sin=√2/2, cos=√2/2, tan=1
60°(π/3): sin=√3/2, cos=1/2, tan=√3
0°: sin=0, cos=1, tan=0
90°(π/2): sin=1, cos=0, tan不存在

🎬 动画讲解

📢
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🧪 互动实验:单位圆与三角函数

💡 调节角度 α,观察 sin α、cos α、tan α 在单位圆上的变化
⚙ 角度参数
sin α0.71
cos α0.71
tan α1.00
象限第一象限
📋 实验结论
在单位圆中,P点坐标(cosα,sinα),tanα=y/x=sinα/cosα。sin²α+cos²α=1恒成立。

📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1求三角函数值
已知角 α 终边过点 P(3,4),求 sin α, cos α, tan α。
🔍 解题过程
1r=√(3²+4²)=√25=5。
2sin α=y/r=4/5, cos α=x/r=3/5, tan α=y/x=4/3。
✅ sin α=4/5, cos α=3/5, tan α=4/3。
例题 2同角关系
已知 sin α=3/5, α∈(π/2,π),求 cos α 和 tan α。
🔍 解题过程
1由 sin²α+cos²α=1,cos²α=1−9/25=16/25,cos α=±4/5。
2α∈(π/2,π)第二象限cos<0,故 cos α=−4/5,tan α=sin/cos=(3/5)/(−4/5)=−3/4。
✅ cos α=−4/5, tan α=−3/4。

🚀 拓展提升

三角函数的本质

三角函数是以角为自变量、比值为函数值的函数。它将几何(角与三角形)与代数(函数)联系起来,是数学的重要工具。

记忆口诀

  • 一全正、二正弦、三正切、四余弦
  • 30°/45°/60°正弦值分子1,2,3分母都是2开根号
  • 余弦值反过来:分子3,2,1
  • 正切值分子根号3,1,根号3分母为3

同角关系的应用

sin²α+cos²α=1 是最重要的恒等式,已知一个三角函数值可求其他值,但需注意象限判断符号。tanα=sinα/cosα 可实现正弦余弦互化。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题★☆☆ 基础
sin30° = ?
A√3/2
B1/2
C√2/2
D1
第 2 题★☆☆ 基础
cos60° = ?
A√3/2
B1/2
C√2/2
D0
第 3 题★★☆ 巩固
sin²α+cos²α = ?
A0
B1
C2
D不确定
第 4 题★★☆ 巩固
已知角 α 终边过点 P(3,4),则 sin α = ?
A3/5
B4/5
C3/4
D5/4
第 5 题★★★ 拓展
已知 sinα=3/5, α∈(0,π/2),求 cos α(用分数表示)。

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「三角函数的概念」的学习!

📌 核心要点:
① sinα=y/r, cosα=x/r, tanα=y/x
② 单位圆中 r=1:sinα=y, cosα=x
③ sin²α+cos²α=1, tanα=sinα/cosα
④ 符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦
⑤ 30°/45°/60°的特殊值要熟记