Lớp 10

Giá trị lượng giác của một cung – Bài tập có đáp án

5/5 - (6 bình chọn)

Chào mừng các em học sinh đã đến với bài học: Giá trị lượng giác của một cung. Bài giảng này được đội ngũ giáo viên đầy kinh nghiệm tại wikihoctap biên soạn sẽ tổng hợp các kiến thức lý thuyết và bài tập liên quan đến dạng toán này cho các em. Mời các em học sinh tham khảo để biết thêm những thông tin thú vị về giá trị lượng giác của một cung nhé!

Mục tiêu bài học

  • Nắm được các kiến thức lý thuyết của bài học.
  • Hình thành phương pháp giải các dạng bài tập cụ thể.
  • Hoàn thành các bài tập SGK và bài tập tự luyện.
  • Biết cách tính giá trị lượng giác của một cung góc trong tam giác vuông.
  • Áp dụng công thức lượng giác để tính toán các giá trị lượng giác của các cung thông dụng.

Kiến thức cần nắm 

  • Hiểu và biết cách đo và tính góc trong đơn vị đo thông thường (độ, radian).
  • Biết khái niệm của các hàm lượng giác: sin, cos, tan.
  • Hiểu về các quan hệ giữa các hàm lượng giác và cách sử dụng chúng trong việc tính toán giá trị lượng giác của một góc.
  • Nắm vững công thức Tọa độ các điểm trên mặt phẳng Oxy khi có cung số.

Xem thêm: Công thức lượng giác – Tổng hợp kiến thức quan trọng lớp 10

Lý thuyết giá trị lượng giác của 1 cung

I. GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CỦA CUNG α

1. Định nghĩa

Trên đường tròn lượng giác cho cung Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án có sđ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án = α (còn viết Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án = α)

Tung độ y = Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án của điểm M gọi là sin của α và kí hiệu là sinα

sin α = Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án

Hoành độ x = Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án của điểm M gọi là côsin của α và kí hiệu là cosα

cos α = Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án

Nếu cos α ≠ 0, tỉ số Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án gọi là tang của α và kí hiệu là tan α (người ta còn dùng kí hiệu tg α)

Tan α = Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án

Nếu sinα ≠ 0 tỉ số Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp ángọi là côtang của α và kí hiệu là cotα (người ta còn dùng kí hiệu cotg α) Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án

Các giá trị sinα, cosα, tanα, cotα được gọi là các giá trị lượng giác của cung α. Ta cũng gọi trục tung là trục sin, còn trục hoành là trục côsin.

Giá trị lượng giác của một cung
Giá trị lượng giác của một cung – Bài tập có đáp án

2. Hệ quả

1) sinα và cosα xác định với mọi α ∈ R. Hơn nữa, ta có:

sin(α + k2π) = sin α, ∀k ∈ Z;

cos(α + k2π) = cos α, ∀k ∈ Z

2) Vì –1 ≤ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án ≤ 1; –1 ≤ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án ≤ 1 nên ta có

–1 ≤ sin α ≤ 1

–1 ≤ cos α ≤ 1

3) Với mọi m ∈ R mà –1 ≤ m ≤ 1 đều tồn tại α và β sao cho sin α = m và cos β = m.

4) tanα xác định với mọi α ≠ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án  + kπ (k ∈ Z)

5) cotα xác định với mọi α ≠ kπ (k ∈ Z)

6) Dấu của các giá trị lượng giác của góc α phụ thuộc vào vị trí điểm cuối của cung = α trên đường tròn lượng giác.

Bảng xác định dấu của các giá trị lượng giác

Giá trị lượng giác | Góc phần tư I II III IV
cos α + +
sin α + +
tan α + +
cot α + +

3. Giá trị lượng giác của các cung đặc biệt

Giá trị lượng giác của một cung

II. Ý NGHĨA HÌNH HỌC CỦA TANG VÀ CÔTANG

1. Ý nghĩa hình học của tan α

Từ A vẽ tiếp tuyến t’At với đường tròn lượng giác. Ta coi tiếp tuyến này là một trục số bằng cách chọn gốc tại A.

Gọi T là giao điểm của OM với trục t’At.

tanα được biểu diễn bởi độ dài đại số của vectơ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án trên trục t’At. Trục t’At được gọi là trục tang.

Giá trị lượng giác của một cung

2. Ý nghĩa hình học của cot α

Từ B vẽ tiếp tuyến s’Bs với đường tròn lượng giác. Ta coi tiếp tuyến này là một trục số bằng cách chọn gốc tại B.

Gọi S là giao điểm của OM với trục s’Bs

cot α được biểu diển bởi độ dài đại số của vectơ Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án trên trục s’Bs. Trục s’Bs được gọi là trục côtang.

Giá trị lượng giác của một cung

III – QUAN HỆ GIỮA CÁC GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC

1. Công thức lượng giác cơ bản

Đối với các giá trị lượng giác, ta có các hằng đẳng thức sau:

sin2α + cos2α = 1

Giá trị lượng giác của một cung

2. Giá trị lượng giác của các cung có liên quan đặc biệt

1) Cung đối nhau: α và –α

cos(-α) = cosα

sin(-α) = –sinα

tan(-α) = –tanα

cot(-α) = –cotα

2) Cung bù nhau: α và π-α

sin(π-α) = sinα

cos(π-α) = –cosα

tan(π-α) = –tanα

cot(π-α) = –cotα

3) Cung hơn kém π : α và (α + π)

sin(α + π) = –sinα

cos(α + π) = –cosα

tan(α + π) = tanα

cot(α + π) = cotα

4) Cung phụ nhau: α và (Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án; – α)

sin( Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án; – α) = cosα

cos( Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án; – α) = sinα

tan( Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án; – α) = cotα

cot( Toán lớp 10 | Chuyên đề: Lý thuyết và Bài tập Toán 10 có đáp án; – α) = tanα

Giải bài tập 

Bài 2 trang 141:

Nhắc lại khái niệm giá trị lượng giác của góc α, 0o ≤ α ≤ 180o. Ta có thể mở rộng khái niệm giá trị lượng giác cho các cung và góc lượng giác.

Hướng dẫn giải:

Các số sin⁡α; cos⁡α; tan⁡α; cot⁡α được gọi là giá trị lượng giác của góc α, với 0o ≤ α ≤ 180o.

Bài 2 trang 142:

Tính sin 25π/4, cos(-240o), tan(-405o).

Hướng dẫn giải:

sin 25π/4 = sin(6π + π/4) = sin π/4 = √2/2

cos(-240° ) = cos(-360° + 120°) = cos 120°= – 1/2

tan⁡(-405o ) = tan⁡(-360o – 45o) = -tan⁡45o = -1

Bài 2 trang 143:

Từ định nghĩa của sinα và cosα, hãy phát biểu ý nghĩa hình học của chúng.

Xét điểm M thuộc đường tròn lượng giác xác định bởi số α .

Gọi H và K theo thứ tự là hình chiếu vuông góc của điểm M trên trục Ox và Oy.

Khi đó: cosα = OH¯; sinα = OK¯ .

Trong lượng giác, người ta gọi trục Ox là trục cô sin và trục Oy là trục sin.

Bài 2 trang 145:

Từ ý nghĩa hình học của tanα và cotα hãy suy ra với mọi số nguyên k, tan(α + kπ) = tanα, cot(α + kπ) = cotα.

Hướng dẫn giải:

Trên đường tròn lượng giác,từ A(1,0) vẽ tiếp tuyến t’At với đường tròn lượng giác.

Từ B(0,1) vẽ tiếp tuyến s’Bs với đường tròn lượng giác.

Cho cung lượng giác AM có số đo α (α ≠ π/2 + kπ ). Gọi T là giao điểm của OM với trục t’At.

Gọi S là giao điểm của OM và trục s’Bs.

Khi β = α + kπ thì điểm cuối của góc β sẽ trùng với điểm T trên trục tan. Do đó tan(α + kπ) = tanα. Khi β = α + kπ thì điểm cuối của góc β sẽ trùng với điểm S trên trục cot. Do đó cot(α + kπ) = cotα.

Bài 2 trang 148:

Tính cos(-11π/4), tan31π/6, sin(-1380o).

Giá trị lượng giác của một cung

Bài 1 (trang 148 SGK Đại Số 10):

Có cung α nào mà sinα nhận các giá trị tương ứng sau đây không ?

Giải bài 1 trang 148 SGK Đại Số 10 | Giải toán lớp 10

Hướng dẫn giải:

Ta có: -1 ≤ sin α ≤ 1 với mọi α ∈ R. a) Vì -1 < –0,7 < 1 nên tồn tại cung α thỏa mãn sin α = -0,7.

Trên trục tung xác định điểm K sao cho Giải bài 1 trang 148 SGK Đại Số 10 | Giải toán lớp 10

Từ K kẻ đường thẳng vuông góc với trục tung cắt đường tròn lượng giác tại hai điểm M1 và M2.

Khi đó với Giải bài 1 trang 148 SGK Đại Số 10 | Giải toán lớp 10 thì theo định nghĩa sin α = Giải bài 1 trang 148 SGK Đại Số 10 | Giải toán lớp 10

Giá trị lượng giác của một cung

b) Vì 4/3 > 1 nên không tồn tại α để sin α = 4/3.

c) Vì -√2 < -1 nên không tồn tại α để sin α = -√2.

d) Vì √5/2 > 1 nên không tồn tại α để sin α = √5/2

Bài 2 (trang 148 SGK Đại Số 10):

Các đẳng thức sau đây có thể đồng thời xảy ra không ?

Giá trị lượng giác của một cung

Hướng dẫn giải:

Giá trị lượng giác của một cung

Giá trị lượng giác của một cung

Bài 3 (trang 148 SGK Đại Số 10):

Cho 0 < α < π/2. Xác định dấu của các giá trị lượng giác:

Giá trị lượng giác của một cung

Hướng dẫn giải:

Vì 0 < α < π/2 nên sin α > 0, cos α > 0, tan α > 0, cot α > 0.

Giá trị lượng giác của một cung

Cách 1: Dựa vào mối quan hệ giữa các giá trị lượng giác của các cung có liên quan đặc biệt

a) sin (α – π) = – sin (π – α) (Áp dụng công thức sin (- α) = – sin α) = -sin α (Áp dụng công thức sin (π – α) = sin α)

Mà sin α > 0 nên sin (α – π) < 0.

Giá trị lượng giác của một cung

c) tan (α + π) = tan α.

Mà tan α > 0 nên tan (α + π) > 0.

Giá trị lượng giác của một cung

Cách 2: Dựa vào biểu diễn cung trên đường tròn lượng giác:

Vì 0 < α < π/2 nên ta biểu diễn α = sđ Giải bài 3 trang 148 SGK Đại Số 10 | Giải toán lớp 10 như trên hình vẽ.

Giá trị lượng giác của một cung

Giá trị lượng giác của một cung

 

Lời kết

Để làm tốt các dạng bài tập về lượng giác ở bài học sau, em hãy nhớ kỹ các giá trị lượng giác đặc biệt ở bài học: Giá trị lượng giác của một cung này nhé! Hệ thống lý thuyết trong bài này khá dài nhưng không hề khó nhớ nếu các em hiểu được bản chất trong việc xác định giá trị lượng giác của một cung. Chúc các em học tốt và khám phá được nhiều kiến thức bổ ích nhé!

Xem thêm: 

Hằng Nga

Là một giáo viên Toán với hơn 3 năm giảng dạy tôi mong muốn được chia sẻ nhiều hơn những kiến thức của tôi đến các em học sinh trên mọi miền tổ quốc

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button