【新教材】5.2.1三角函數的概念教學設計

2021-02-19 數海蕩舟

 教材分析

三角函數是描述周期運動現象的重要的數學模型,有非常廣泛的應用。三角函數的概念是在初中對銳角三角函數的定義以及剛學過的「角的概念的推廣」的基礎上討論和研究的。三角函數的定義是本章最基本的概念,對三角內容的整體學習至關重要,是其他所有知識的出發點。緊緊扣住三角函數定義這個寶貴的源泉,可以自然地導出本章的具體內容:三角函數線、定義域、符號判斷、值域、同角三角函數關係、多組誘導公式、多組變換公式、圖象和性質。三角函數的定義在教材中起著承前啟後的作用,一方面,通過這部分內容的學習,可以幫助學生更加深入理解函數這一基本概念,另一方面它又為平面向量、解析幾何等內容的學習作必要的準備。三角函數知識還是物理學、高等數學、測量學、天文學的重要基礎。 

 教學目標與核心素養

課程目標

1.藉助單位圓理解任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)的定義.

2.掌握任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)在各象限的符號.

3.掌握公式一併會應用.

數學學科素養

1.數學抽象:理解任意角三角函數的定義;

2.邏輯推理:利用誘導公式一求三角函數值;

3.直觀想像:任意角三角函數在各象限的符號;

4.數學運算:誘導公式一的運用.

教學重難點 

重點:①藉助單位圓理解任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)的定義

②掌握任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)在各象限的符號.

難點:理解任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)的定義.

 課前準備

教學方法:以學生為主體,採用誘思探究式教學,精講多練。

教學工具:多媒體。

 教學過程

一、 情景導入

在初中我們學習了銳角三角函數,那麼銳角三角函數是如何定義的?若將銳角放入直角坐標系中,你能用角的終邊上的點的坐標來表示銳角三角函數嗎?若以單位圓的圓心O為原點,你能用角的終邊與單位圓的交點來表示銳角三角函數嗎?那麼,角的概念推廣之後,三角函數的概念又該怎樣定義呢? 

要求:讓學生自由發言,教師不做判斷。而是引導學生進一步觀察.研探.

二、預習課本,引入新課

閱讀課本177-180頁,思考並完成以下問題

1.任意角三角函數的定義?

2.任意角三角函數在各象限的符號?

3.誘導公式一?

要求:學生獨立完成,以小組為單位,組內可商量,最終選出代表回答問題。

三、新知探究

1.單位圓

在直角坐標系中,我們稱以原點O為圓心,以單位長度為半徑的圓為單位圓.

2.任意角的三角函數的定義

(1)條件在平面直角坐標系中,設α是一個任意角,它的終邊與單位圓交於點P(x,y),那麼:

 

(2)結論

①y叫做α的正弦,記作sin_α,即sin α=y;

②x叫做α的餘弦,記作cos_α,即cos α=x;

(3)總結

正弦、餘弦、正切都是以角為自變量,以單位圓上點的坐標或坐標的比值為函數值的函數,我們將它們統稱為三角函數.

思考:若已知α的終邊上任意一點P的坐標是(x,y),則其三角函數定義為?

在平面直角坐標系中,設α的終邊上任意一點P的坐標是(x,y),它與原點O的距離是

r=>0).

正弦函數、餘弦函數、正切函數統稱三角函數.

3.正弦、餘弦、正切函數在弧度制下的定義域

4.正弦、餘弦、正切函數值在各象限內的符號

(1)圖示:

 

(2)口訣:「一全正,二正弦,三正切,四餘弦」.

5.誘導公式一 

 

四、典例分析、舉一反三

題型一    三角函數的定義及應用

例1  在平面直角坐標系中,角α的終邊在直線y=-2x上,求sin α,cos α,tan α的值.

解題技巧:(已知角α終邊上任意一點的坐標求三角函數值的方法)

(1)先利用直線與單位圓相交,求出交點坐標,然後再利用正、餘弦函數的定義求出相應的三角函數值.

(2)在α的終邊上任選一點P(x,y),設P到原點的距離為r(r>0),則

.當已知α的終邊上一點求α的三角函數值時,用該方法更方便.

跟蹤訓練一

題型二  三角函數值的符號

例2 (1)若α是第四象限角,則點P(cos α,tan α)在第________象限.

(2)判斷下列各式的符號:

①sin 183°;③cos 5.

解題技巧:(判斷三角函數值在各象限符號的攻略)

(1)基礎:準確確定三角函數值中各角所在象限;

(2)關鍵:準確記憶三角函數在各象限的符號;

(3)注意:用弧度制給出的角常常不寫單位,不要誤認為角度導致象限判斷錯誤.

提醒:注意巧用口訣記憶三角函數值在各象限符號.

跟蹤訓練二

題型三    誘導公式一的應用

求值:(1)tan 405°-sin 450°+cos 750°;

解題技巧:(利用誘導公式一進行化簡求值的步驟)

(1)定形:將已知的任意角寫成2kπ+α的形式,其中α∈[0,2π),k∈Z.

(2)轉化:根據誘導公式,轉化為求角α的某個三角函數值.

(3)求值:若角為特殊角,可直接求出該角的三角函數值.

跟蹤訓練三

1.化簡下列各式:

五、課堂小結

讓學生總結本節課所學主要知識及解題技巧

六、板書設計

 

 

七、作業

課本179頁練習及182頁練習.

 教學反思

本節課主要採用講練結合與分組探究的教學方法,藉助單位圓探究任意角三角函數(正弦、餘弦、正切)的概念,且藉助單位圓與直角坐標系探究三角函數在各個象限符號,並會靈活運用.

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