一、教学目标
1. 知识与技能目标:
- 理解任意角的三角函数的定义,掌握正弦、余弦、正切等基本三角函数的概念。
- 能够根据单位圆和坐标系中的点来求出任意角的三角函数值。
- 掌握三角函数在不同象限中的符号规律。
2. 过程与方法目标:
- 通过生活实例引入新知,激发学生学习兴趣。
- 引导学生通过探究、合作交流等方式,理解三角函数的定义及其应用。
- 培养学生的数形结合思想和逻辑推理能力。
3. 情感态度与价值观目标:
- 感受数学与现实生活的联系,增强学好数学的信心。
- 培养严谨的思维习惯和科学的学习态度。
二、教学重点与难点
- 重点:
- 任意角的三角函数的定义及其几何意义。
- 单位圆中三角函数的表示方式。
- 难点:
- 理解任意角的三角函数与单位圆之间的关系。
- 掌握三角函数在不同象限中的符号变化规律。
三、教学准备
- 教具:多媒体课件、黑板、直尺、圆规、坐标纸等。
- 学生准备:课本、练习本、笔等。
四、教学过程
(一)情境导入(5分钟)
教师通过一个实际问题引入课题:
> “我们之前学习了锐角的三角函数,但在实际生活中,很多角度并不是锐角,比如钟表指针的旋转、风向的变化等。这些角度可能是大于90度甚至超过360度的角,那么如何计算它们的三角函数值呢?”
引导学生思考,并引出“任意角的三角函数”的概念。
(二)新知讲解(20分钟)
1. 复习旧知:
- 回顾锐角三角函数的定义:在直角三角形中,sinα = 对边/斜边,cosα = 邻边/斜边,tanα = 对边/邻边。
2. 引入单位圆:
- 在平面直角坐标系中,以原点为圆心,半径为1的圆称为单位圆。
- 任意角α的终边与单位圆的交点P(x, y),则有:
- sinα = y
- cosα = x
- tanα = y/x(x ≠ 0)
3. 分析三角函数的定义域与值域:
- 正弦、余弦函数的定义域是全体实数,值域是[-1, 1]。
- 正切函数的定义域是α ≠ π/2 + kπ(k∈Z),值域是全体实数。
4. 象限中三角函数的符号:
- 第一象限:sin > 0, cos > 0, tan > 0
- 第二象限:sin > 0, cos < 0, tan < 0
- 第三象限:sin < 0, cos < 0, tan > 0
- 第四象限:sin < 0, cos > 0, tan < 0
(三)例题讲解与练习(15分钟)
例题1:
已知角α的终边经过点P(-3, 4),求sinα、cosα、tanα的值。
解:
点P(-3, 4)到原点的距离r = √[(-3)^2 + 4^2] = 5
所以:
sinα = y/r = 4/5
cosα = x/r = -3/5
tanα = y/x = 4/(-3) = -4/3
例题2:
判断下列各角的三角函数值的符号:
(1)α = 210°
(2)α = 300°
解:
(1)210°在第三象限,sinα < 0,cosα < 0,tanα > 0
(2)300°在第四象限,sinα < 0,cosα > 0,tanα < 0
(四)课堂小结(5分钟)
- 任意角的三角函数可以通过单位圆上的点来定义。
- 三角函数的值不仅取决于角的大小,还与角的终边所在象限有关。
- 不同象限中,三角函数的符号各有规律,需熟练掌握。
(五)布置作业(2分钟)
1. 教材P112第1、2、3题。
2. 思考题:若角α的终边在y轴上,其三角函数值如何?
3. 自主预习下一节“三角函数的诱导公式”。
五、教学反思(课后填写)
- 本节课通过生活实例引入,增强了学生的学习兴趣。
- 学生对单位圆的理解较为清晰,但在象限符号的判断上仍需加强练习。
- 后续教学中应多设计一些变式训练,帮助学生巩固知识点。
六、板书设计
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《任意角的三角函数》教案
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1. 定义:
- sinα = y
- cosα = x
- tanα = y/x (x ≠ 0)
2. 符号规律:
- 一全正,二正弦,三正切,四余弦
3. 例题:
- P(-3, 4) → sinα=4/5, cosα=-3/5, tanα=-4/3
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七、教学评价建议
- 通过课堂提问、练习反馈等方式了解学生掌握情况。
- 鼓励学生在小组中互相讲解、讨论,提升合作学习能力。
- 结合学生作业完成情况,及时调整教学策略。
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备注: 本教案适用于高中数学必修四“三角函数”部分的教学,可根据实际情况进行适当调整。