Khái niệm cung và góc lợng giác: 1 Đờng tròn định hớng và cung lợng giác: Định nghĩa: Đờng tròn định hớng là một đờng tròn trên đó đã chọn một chiều chuyển động gọi là chiều dơng chiều q
Trang 1Ngày soạn:
Ngày giảng:
Ch ơng VI : góc lợng giác và cung lợng giác
Đ1: cung và góc lợng giác
Tiết: 53 + 54
A - Mục đích, yêu cầu:
HS nắm đợc các đơn vị đo góc và cung, biết cách chuyển đổi đơn vị đo góc từ độ ra radian và ngợc
lại.
HS nắm chắc các khái niệm góc và cung lợng giác, đờng tròn lợng giác; biết cách biểu diễn một cung lợng giác trên đờng tròn lợng giác
B - Tiến hành:
I - ổn định lớp, kiểm tra sĩ số:
II - Kiểm tra bài cũ: Hãy nêu các đơn vị đo góc đã học.
III - Giảng bài mới:
Tiết: 53
I Khái niệm cung và góc lợng giác:
1) Đờng tròn định hớng và cung lợng giác:
Định nghĩa: Đờng tròn định hớng là một đờng tròn trên đó
đã chọn một chiều chuyển động gọi là chiều dơng (chiều
quay ngợc với chiều quay của kim đồng hồ), chiều ngợc lại
gọi là chiều âm.
Trên đờng tròn định hớng thờng chọn một điểm làm điểm
gốc
GV yêu cầu HS đọc SGK
GV giải thích trên hình vẽ
Khi Oz quay từ Ox đến Oy thì M
di động từ A đến B tạo thành một
cung gọi là cung lợng giác, kí
HS theo dõi và ghi chép
HS đọc SGK (trang 8)
O
M + _
Trang 2hiệu AB, với A là điểm gốc, B là
điểm ngọn.
Góc lợng giác (Ox, Oy) hay
(OA,OB) đợc gọi là chắn cung
AB.
Ngợc lại khi điểm M di động tạo
thành cung AB thì tia OM tạo
thành góc lợng giác (OA,OB).
GV đặt câu hỏi:
• Cung lợng giác có cần quan tâm
đến thứ tự các điểm không?
• Có bao nhiêu cung lợng giác cùng có kí hiệu AB?
• Nêu quan hệ giữa cung lợng giác và góc lợng giác
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
2) Góc lợng giác:
GV nêu định nghĩa và giải thích
Định nghĩa: Trong mp cho hai tia Ox và Oy, xét tia Oz cùng
nằm trong mp đó Nếu tia Oz quay quanh O theo một chiều
nhất định từ Ox đến Oy ta nói nó đã quét đợc một góc lợng
giác
Kí hiệu: (Ox, Oy); Ox là tia gốc, Oy là tia ngọn.
GV đặt câu hỏi: với hai tia Ox, Oy cho trớc ta có bao nhiêu
góc (Ox, Oy)?
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời (vô số)
3) Đờng tròn lợng giác:
Trong mặt phẳng tọa độ xét hệ
trục tọa độ Oxy vuông góc và
đ-ờng tròn lợng giác tâm O
Đặt A(1; 0), A’(-1; 0), B(0; 1),
B’(0; -1)
GV yêu cầu HS tìm số đo các
cung AB, AA’, AB’
GV chính xác hoá
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
IV – củng cố:
+ KN về cung và góc lợng giác, đờng tròn lợng giác
z
y
x
A O
B
A'
B'
x y
Trang 3+ Các đơn vị đo: độ và radian
C - Rút kinh nghiệm:
Tiết: 54
II Số đo của cung và góc lợng giác:
1) Độ và radian:
GV tóm tắt lại kết quả kiểm tra bài cũ
a) Góc
180
1
1 0 = góc bẹt
1 0 = 60 (phút); 1 = 60 (giây)’ ’ ’’
• Số đo của một cung tròn là gì?
GV chính xác hoá.
Nếu ãAOM = a 0 thì sđẳAM = a 0
GV: Để đo góc, cung bằng đơn vị độ, (phút, giây) thì nhiều
khi kết quả rất cồng kềnh, phức tạp Để khắc phục ngời ta
đa ra một đơn vị thuận tiện hơn là “radian”
b) Định nghĩa: Góc bẹt 180 0 có số đo là π radian (viết tắt là
rad).
Tức là:
• Hãy đổi 10 ra radian và 1 rad ra độ.
GV: Nêu quy ớc
Quy ớc : Khi viết số đo của một góc (hay cung) theo đơn vị
rad ta không viết chữ rad hay radian sau số đo.“ ” “ ”
Bảng tơng ứng giữa số đo bằng độ và radian của một góc
(hay cung) thờng gặp: SGK (trang 4)
HS nêu các đơn vị là: độ, phút, giây
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
' 20 14 25 , 0
; 45 25 , 0
; 360 2
; 12 15
; 2 90
0 0
0 0
0
≈
=
=
=
= π
π π π
HS đọc và ghi nhớ bảng giá trị này
c) Độ dài của một cung tròn:
Trên đờng tròn bán kính R, cung
có số đo α rad thì có độ dài là:
l=Rα
(Chú ý: α đợc đo bằng radian)
HS suy nghĩ và trả lời
a0
M
1800 = π
rad
A R
l
M
O
π
π
0 0
180 1
180 1
=
=
rad
rad
Trang 4p dụng : Trên đờng tròn bán kính R = 6cm, cho cung ẳAM
có sđẳAM = 800Tính độ dài cung ẳAM
GV yêu cầu HS:
- Nêu nhận xét gì về l khi α = 1 rad; khi R = 1 (đvđd)
- Nêu thành hệ quả của định lí trên
Giải:
Ta có: α =π180.80 =49π Vậy độ dài cung ẳAM là:
) ( 38 , 8 9
24
R
2) Số đo của một cung lợng giác:
GV nêu quy ớc
Quy ớc: Số đo của cung lợng giác AB là số đo của góc lợng
giác (OA,OB), kí hiệu: sđAB
Vậy :
GV yêu cầu HS phân biệt số đo của cung AB và số đo của
cung lợng giác AB
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
3) Số đo của góc lợng giác:
Số đo của góc lợng giác (Ox,Oy) đợc kí hiệu là sđ(Ox,Oy).
Gọi a 0 là số đo của góc quét bởi Oz khi nó quay từ Ox đến
Oy theo chiều dơng (lần 1).
GV yêu cầu HS :
• Nhận xét về giá trị của a0
• Nếu Oz tiếp tục quay theo chiều dơng gặp Oy lần 2, lần
3 , thì đợc các góc (Ox,Oy) có số đo là bao nhiêu?
• Nếu Oz tiếp tục quay theo chiều âm từ Ox đến Oy lần 1,
lần 2 , thì đợc các góc (Ox,Oy) có số đo là bao nhiêu?
HS suy nghĩ và trả lời
• 00≤ a0≤ 3600
• a0 + 3600, a0 + 2.3600,
• a0 – 3600, a0 – 2 3600,
4) Biểu diễn cung lợng giác trên đòng tròn lợng giác:
(SGK)
IV – củng cố:
+ KN về cung và góc lợng giác, đờng tròn lợng giác
+ Các đơn vị đo: độ và radian
+ Cách biểu diễn cung LG trên đờng tròn LG
C – Rút kinh nghiệm:
sđAB = a 0 + k.360 0
sđAB = α + k.2π (k ∈ Z)
Trang 5Đ2: giá trị lợng giác của một cung
Tiết: 55 + 56
A – Mục đích, yêu cầu:
HS nắm đợc các định nghĩa: các giá trị lợng giác của cung α, các hàm số lợng giác của biến số thực.
HS nắm vững: bảng giá trị lợng giác của một số cung đặc biệt, ý nghĩa hình học của tgα và cotgα, các hằng đẳng thức cơ bản, dấu của các giá trị lợng giác, giá trị lợng giác của các cung có liên quan đặc biệt.
HS biết áp dụng các hằng đẳng thức cơ bản, giá trị lợng giác của các cung có liên quan đặc biệt
để biến đổi các biểu thức lợng giác.
B – Tiến hành:
I – ổn định lớp, kiểm tra sĩ số:
II – Kiểm tra bài cũ:
Nêu khái niệm đờng tròn lợng giác; cho biết số đo các cung l.giác: AA’, AB, AB’
Xác định điểm M trên đờng tròn lợng giác sao cho: sđAM = 20
3
π
Nhắc lại định nghĩa các tỉ số lợng giác của góc α học ở Hình học 10
III – Giảng bài mới:
Tiết: 55
I Giá trị lợng giác của cung α :
1) Định nghĩa:
GV: Nêu định nghĩa các giá trị lợng giác của cung α, giải
thích trên đờng tròn lợng giác
Định nghĩa: Cho sđAM = α, α∈ R.
• sinα = y M = OK
• cosα = x M = OH
HS trả lời các câu hỏi kiểm tra bài cũ
x
B'
A'
K
H
B
A O
y M
Trang 6• Nếu cosα≠ 0 thì tgα = sin
cos
α
α .
• Nếu sinα≠ 0 thì cotgα = cos
sin
α
α .
• Các giá trị sinα, cosα, tgα, cotgα gọi là các giá trị lợng
giác của cung α.
• Trục tung gọi là trục sin, trục hoành gọi là trục cosin (cos).
Chú ý:
* Có định nghĩa tơng ứng về các giá trị lợng giác của góc.
* Khi 0 0 ≤ α ≤ 180 0 thì các giá trị lợng giác của α cũng là
các tỉ số lợng giác của góc α.
2 Hệ quả:
GV đặt câu hỏi:
+ Khi nào thì xác định đợc sinα, cosα ?
+ Hãy so sánh giá trị sin và cos của góc α với góc α + k2π
+ Có nhận xét gì về giá trị của sinα và cosα?
+ Khi nào thì xác định đợc tgα ? cotgα ?
GV chính xác hoá
a) sinα và cosα xác định với mọi α∈ R
Mặt khác với mọi k ∈ Z thì sin(α + k2π) = sinα
cos(α + k2π) = cosα
b) -1 ≤ sinα≤ 1 ⇔ |sinα| ≤ 1
-1 ≤ cosα≤ 1 ⇔ |cosα| ≤ 1
c) tgα không xác định ⇔ cosα = 0
2 , 2
, 2
π
π
Vậy tgα xác định ,
2 k k Z
π
d) cotgα xác định ⇔ ≠α kπ , k Z∈ .
e) Bảng xác định dấu của các giá trị LG của cung α : (SGK)
GV nhắc HS ghi nhớ những kiến thức trên
HS theo dõi và ghi chép
HS theo dõi và ghi chép
HS suy nghĩ và trả lời
HS theo dõi và ghi chép
Trang 73 Bảng giá trị lợng giác của một số cung hay góc đặc
biệt: (SGK)
II ý nghĩa hình học của tang và côtang:
1) ý nghĩa hình học của tgα:
GV vẽ hình: gọi tAt' là tiếp
tuyến của đờng tròn lợng giác,
gọi T là giao điểm của OM với
tAt'
GV: yêu cầu HS tính AT , lu
ý về giá trị của độ dài đại số
GV chính xác hoá và nêu kết luận
Vậy tgα đợc biểu diễn bởi AT trên trục tAt', trục này gọi là
trục tang.
HS vẽ hình, suy nghĩ cách tính AT
Ta có ∆OHM ~ ∆OAT nên
sin cos
OH
OK
OH
α
2) ý nghĩa hình học của cotgα:
GV vẽ hình: gọi sBs' là tiếp
tuyến của đờng tròn lợng giác,
gọi S là giao điểm của OM với
sBs'
GV: yêu cầu HS tơng tự trên hãy
tính BS Từ đó nêu kết luận về ý
nghĩa hình học của cotgα
GV chính xác hoá
Vậy cotgα đợc biểu diễn bởi BS trên trục sBs', trục này gọi là
trục cotang.
Cách xác định tơng tự tang
Tiết 56
III Quan hệ giữa các giá trị lợng giác:
1) Công thức lợng giác cơ bản:
GV yêu cầu HS nêu lại các hằng đẳng thức lợng giác đã học
trong chơng trình hình học 10
HS suy nghĩ và trả lời
HS theo dõi và ghi chép
x
B'
A'
K
H
B
A O
y M
T t' t
x
B'
A'
K
H
B
A O
y M
S
2
2
2
2
1
1
sin
2
π
α
α
π
Trang 8GV chính xác hoá và khẳng định các hằng đẳng thức đó cũng
đúng cho mọi giá trị α∈ R (thoả mãn điều kiện tồn tại của tg
và cotg)
2) Ví dụ Tìm điều kiện có nghĩa và chứng minh các đẳng
thức
3
cos sin
1 cos
tg x tg x tgx x
b) sin 1 cos 2
1 cos sin sin
+
+
HS suy nghĩ và trả lời
HS theo dõi và ghi chép
HS theo dõi và suy nghĩ trả lời
3) Giá trị lợng giác của các cung có liên quan đặc biệt:
a Cung đối nhau:
GV: • Cho sđAM = α, sđAM' = -α, hãy biểu diễn vị trí của M
và M' tơng ứng trên đờng tròn lợng giác
• So sánh các giá trị lợng giác của các cung α và (-α)
GV chính xác hoá
b Cung bù nhau:
GV chính xác hoá
c Cung hơn kém π:
GV chính xác hoá
HS tự đọc SGK (trang 19)
HS giải các ví dụ
ĐS: cosα = 3
5
−
ĐS: cosα = 2
5
sinα = 1
5
−
HS suy nghĩ và trả lời
HS theo dõi và ghi chép
HS tiến hành tơng tự trên rồi nêu kết luận
M y
x O
M'
cos(-α) = cosα
sin(-α) = - sinα
tg(-α) = -tgα
cotg(-α)=-cotgα
M y
x O
M'
cos(π - α) = - cosα
sin(π - α) = sinα
tg(π - α) = - tgα
cotg(π - α) =- cotgα
M'
M y
x O
cos(α + π) = - cosα
sin(α + π) = - sinα
tg(α + π) = tgα
cotg(α + π) = cotgα
Trang 9d Cung phụ nhau:
GV chính xác hoá
HS theo dõi và ghi chép
HS tiến hành tơng tự trên rồi nêu kết luận
HS theo dõi và ghi chép
HS tiến hành tơng tự trên rồi nêu kết luận
IV – củng cố:
+ KN về cung và góc lợng giác, đờng tròn lợng giác
+ Các đơn vị đo: độ và radian
+ Cách biểu diễn cung LG trên đờng tròn LG
V H – ớng dẫn học bài ở nhà:
Ôn lại lý thuyết, ghi nhớ các công thức trong bài
Làm tất cả các bài tập trong SGK
C – Rút kinh nghiệm:
M' M y
x O
cos cos
2
sin sin
2
2
2
Trang 10Đ2: giá trị lợng giác của một cung – bài tập
Tiết: 57
A – Mục đích, yêu cầu:
Củng cố cho HS các định nghĩa: các giá trị lợng giác của cung α, các hàm số lợng giác của biến số thực, bảng giá trị lợng giác của một số cung đặc biệt, ý nghĩa hình học của tgα và cotgα, các hằng
đẳng thức cơ bản, dấu của các giá trị lợng giác, giá trị lợng giác của các cung có liên quan đặc biệt Rèn cho HS kỹ năng áp dụng các hằng đẳng thức cơ bản, giá trị lợng giác của các cung có liên quan đặc biệt để giải các bài tập.
B – Tiến hành:
I – ổn định lớp, kiểm tra sĩ số:
II – Kiểm tra bài cũ:
Làm bài tập 1- SGK
III – Giảng bài mới:
Tiết: 57
Bài 1:
Bài 1 Đổi số đo của các góc sau ra radian:
a) 22030'
b) 71052'
a) 0,393 rad b) 1,254 rad
a) 33045'
Trang 11Bài 2 Đổi số đo của các cung sau ra độ, phút, giây:
) 3 ; ) 3
Bài 3 Cho một đờng tròn có bán kính R = 5cm Tìm độ dài
các cung trên đờng tròn có số đo:
a) α = 1
b) α = 1,5
c) α = 370
Bài 4 Cho một đờng tròn có bán kính R = 8cm Tìm số đo của
bằng độ của các cung có độ dài:
a) l = 4cm
b) l = 8cm
c) l = 16cm
b) 42059'37''
a) l = 5 cm b) l = 7,5 cm c) 3,225 cm
a) α = 0,5 rad = 28040'
b) α = 1 rad = 57011'45''
c) α = 2 rad = 114023'30''
Bài 5 Trên đờng tròn lợng giác cho điểm M xác định bởi
sđAM = 0
2
π
α < <α ữ
Gọi M1, M2, M3 lần lợt là điểm đối
xứng với M qua trục Ox, Oy và gốc tọa độ Tìm số đo các cung
AM1, AM2, AM3
sđAM1 = π - α + k2π, k ∈ Z sđAM2 = π + α + k2π, k ∈ Z sđAM3 = - α + k2π, k ∈ Z
Bài 6 Trên đờng tròn lợng giác, xác định các điểm M biết
rằng:
a) sđAM =kπ, k Z∈
b) sđAM ,
2
kπ k Z
a) • k chẵn ⇒ M ≡ A
• k lẻ ⇒ M ≡ A' b) • k = 4n ⇒ M ≡ A
• k = 4n + 1 ⇒ M ≡ B
Trang 12IV – củng cố:
+ KN về cung và góc lợng giác, đờng tròn lợng giác
+ Các đơn vị đo: độ và radian
+ Cách biểu diễn cung LG trên đờng tròn LG
V H – ớng dẫn học bài ở nhà:
Ôn lại lý thuyết, ghi nhớ các công thức trong bài
Làm tất cả các bài tập trong SGK
C – Rút kinh nghiệm:
Đ3: công thức lợng giác
Tiết: 58
A – Mục đích, yêu cầu:
HS nắm đợc phơng pháp xây dựng các công thức lợng giác: công thức cộng, công thức nhân đôi, công thức hạ bậc, công thức tính theo tang của góc chia đôi, công thức biến đổi tổng thành tích, công thức biến đổi tích thành tổng.
HS biết cách vận dụng một cách linh hoạt các công thức lợng giác vào các dạng bài tập khác nhau: tính các giá trị lợng giác, chứng minh các đẳng thức lợng giác, biến đổi tích thành tổng, biến
đổi tổng thành tích,
B – Tiến hành:
I – ổn định lớp, kiểm tra sĩ số:
II – Kiểm tra bài cũ:
III – Giảng bài mới:
Tiết: 58
I Công thức cộng:
HS theo dõi và ghi chép
cos(a - b) = cosa cosb + sina sinb (1)
cos(a + b) = cosa cosb - sina sinb (2)
sin(a - b) = sina cosb - cosa sinb (3)
sin(a + b) = sina cosb + cosa sinb (4)
1
1
tga tgb
tg a b
tga tgb tga tgb
tg a b
tga tgb
−
− =
+ + + =
−