7.3.5 已知三角函数值求角
[课程目标] 1.会由已知三角函数值求角.
2.了解反正弦、反余弦、反正切的意义,并会用符号arcsinx,arccosx,arctanx表示角.
3.已知三角函数值,会使用计算器求角.
[填一填]
1.已知正弦值,求角
对于正弦函数y=sinx,如果已知函数值y(y∈[-1,1]),那么在上有唯一的x值和它对应,记作x=arcsiny.
2.已知余弦值,求角
对于余弦函数y=cosx,如果已知函数值y(y∈[-1,1]),那么在[0,π]上有唯一的x值和它对应,记作x=arccosy(-1≤y≤1,0≤x≤π).
3.已知正切值,求角
如果正切函数y=tanx(y∈R)且x∈,那么对每一个正切值y,在开区间内有且只有一个角x,使tanx=y,记作x=arctany.
[答一答]
1.如何理解反正弦函数?
提示:(1)已知三角函数值求角,实际上是求三角函数的反函数问题,根据反函数的概念,当函数由定义域到值域一一对应时,才存在反函数,也就是说,在函数的一个单调区间上,该函数才有反函数,因此arcsiny(其中|y|≤1)只表示上正弦值等于y的角,原因是是函数y=sinx的一个单调区间,对于每一个可能的值y(|y|≤1),在这个区间上都有唯一的x值和它对应;反之,对于上每一个x的值,在区间[-1,1]上都有唯一的y值和它对应,因此,函数y=sinx在上存在反函数,并且把这个反函数记为x=arcsiny,因此它的定义域为[-1,1],值域为.
(2)要熟练地记住下列特殊的y值对应的角,arcsin=±;arcsin=±;arcsin=±等.对于非特殊值,要会用反三角符号表示角,如sinx=时,x=arcsin,
若sinx=-时,x=arcsin=-arcsin.即y=arcsinx表示内的一个角.
2.怎样由三角函数值求角?
提示:已知角x的一个三角函数值,求角x,所得的角不一定只有一个,角的个数要根据角的取值范围来确定,这个范围应该在题目中给定.如果在这个范围内符合要求的角不止一个,且当三角函数值不是1或0时,可以分为以下几步来解决:
第一步,确定角x可能是第几象限角.确定的方法有两种:一是借助单位圆运用三角函数线来判断,根据已知的三角函数值,画出相应的三角函数线.二是借助三角函数的图像来思考.
第二步,如果函数值为正数,则先求出对应的锐角x1;如果函数值为负数,则先求出与其绝对值对应的锐角x1.
第三步,如果函数值为负数,则根据角x可能是第几象限角,得出(0,2π)内对应的角.如果是第二象限角,那么可表示为-x1+π,如果是第三或第四象限角,那么可表示为x1+π或-x1+2π.
第四步,如果要求出(0,2π)以外对应的角,可利用终边相同的角有相同的三角函数值这一规律写出结果.
具体见下表: