下学期 4.11 已知三角函数值求角1
(第一课时)
一.教学目标
1.理解反正弦、反余弦、反正切的意义,并会用反三角符号表示角.
2.掌握用反三角表示 中的角.
二.教具
直尺、投影仪
三.教学过程
1.设置情境
由函数 的定义知,对定义域 中的任一元素 ,在值域 中都有一个元素 使 ,我们知道, 存在反函数时,上述值域 中的元素不仅存在,而且惟一,这时可以用 表示 ,记作 。
到目前为止,我们已经学习了正弦、余弦、正切三种重要的三角函数.试问,三角函数是否具有反函数属性,即能否用三角函数值反映角的大小呢?如果能,又怎样表示呢?本节课就来讨论这个问题,
2.探索研究
请同学回忆一下
(1) , , , 的诱导公式.
(2)师: , , 分别表示 与 的正弦值相等, 与 的余弦值相等, 与 的正切值相等,能否说它们表示的角也相等?为什么?
生:不能,因为在0~ 间对一个已知的三角函数值一般都有两个角度与它对应.
师:对,同学们知道,利用诱导公式,我们可以求得任意角三角函数值,反过来,如果已知一个角的三角函数值,我们利用诱导公式也将能求出 中与之对应的角.这两个过程是互逆的,已知角x求它的正弦值、余弦值、正切值是唯一的,而已知角的正弦值、余弦值、正切值求角在不同范围内可以是一个、二个,也可以是无数多个不同的解.
(板书课题——已知三角函数值求角(一))
请同学们看一个例题:
【例1】(1)已知 ,且 ,求 .
(2)已知 ,且 ,求 的取值集合.
师生共同分析:
(1)由正弦函数在闭区间 上是增函数和 .可知符合条件的角有且只有一个,即 ,于是 .
(2)因为 ,所以 是第一或第二象限角,由正弦函数的单调性和 可知,符合条件的角有且只有两个,即第一象限角 或第二象限角 ,∴所求的 的集合是 .
下面给出反正弦概念,请看投影:
观察上图,根据正弦函数的图像的性质,为了使符合条件 的角 有且只有一个,我们选择闭区间 作为基本范围,在这个闭区间上,符合条件 的角 ,叫做实数 的反正弦,记作 ,即 ,其中 ,且 .
表示的意义: 表示一个角,角的特点是①角的正弦值为x,因此角的大小受x的限制;②并不是所有满足 的角都可以,只能是 范围内满足 的角;③由于x为角的正弦值,所以x的值在[-1,1]范围内.
例如, , .那么例1中第(2)小题答案可以写成 .
练习(投影)
(1) 是什么意思?
(2)若 , ,则 .
(3)若 , , .
参考答案:
(1)表示 上正弦值等于 的那个角,其实应是 ,故记作
(2)这个 应该是 ,因此
(3) ,它不是特殊角,故只能这样抽象表示了.
下面再来建立反余弦概念.
先看下面例题:
【例2】(1)已知 ,且 ,求 ;
(2)已知 ,且 ,求 的取值集合.
师生共同分析:
解:(1)由余弦函数在闭区间 上是减函数和 ,可知符合条件的角有且只有一个,这个角为钝角,利用计算器并由 ,可得 ,所以 .
(2)因为 ,所以 是第二或第三象限角,由余弦函数的单调性和.
可知符合条件的角有且只有两个,即第二象限角 或第三象限角 ,于是所求的 的集合是 .
下面我们来给出反余弦定义,先看投影
观察上图,根据余弦函数图像的性质,为了使符合条件 的角 有且只有一个,我们选择闭区间 作为基本的范围,在这个闭区间上,符合条件 的角 ,叫做实数 的反余弦,作 ,即 ,其中 ,且 .
由学生根据反正弦的意义说明反余弦 的意义:
表示的意义: 表示一个角,角的特点是①角的余弦值为x,因此角的大小受x的限制;②并不是所有满足 的角都可以,只能是 范围内满足 的角;③由于x为角的余弦值,所以x的值在[-1,1]范围内.