Chào mừng bạn đến với bài học về Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác, một phần quan trọng trong chương trình Toán 11 Chân trời sáng tạo. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản và cần thiết để hiểu rõ về các giá trị lượng giác của một góc bất kỳ.
Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá định nghĩa, tính chất và các công thức liên quan đến sin, cosin, tang và cotang. Mục tiêu là giúp bạn tự tin giải quyết các bài tập và ứng dụng kiến thức vào thực tế.
1. Giá trị lượng giác của góc lượng giác
1. Giá trị lượng giác của góc lượng giác
- Trên đường tròn, lấy điểm M(x;y) như hình vẽ. Khi đó:
\(x = \)cos\(\alpha \), \(y = \)sin\(\alpha \).
tan\(\alpha \)\( = \frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }} = \frac{y}{x}\left( {x \ne 0} \right)\)
\(\cot \alpha = \frac{{\cos \alpha }}{{\sin \alpha }} = \frac{x}{y}\left( {y \ne 0} \right)\)
- Các giá trị sin\(\alpha \), cos\(\alpha \), tan\(\alpha \), cot\(\alpha \) được gọi là các giá trị lượng giác của góc lượng giác \(\alpha \).
*Chú ý:
a, Trục tung là trục sin, trục hoành là trục côsin.
Trục As có gốc ở điểm A(1;0) và song song với trục sin là trục tang.
Trục Bt có gốc ở điểm B(0;1) và song song với trục coossin gọi là trục côtang.
b, \(\sin \alpha \)và \(\cos \alpha \) xác định với mọi \(\alpha \in \mathbb{R}\).
\(\tan \alpha \)xác định với các góc \(\alpha \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).
\(\cot \alpha \) xác định với các góc \(\alpha \ne k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).
c, Với mọi góc lượng giác \(\alpha \) và số nguyên k, ta có:
\(\begin{array}{l}\sin \left( {\alpha + k2\pi } \right) = \sin \alpha \\\cos \left( {\alpha + k2\pi } \right) = \cos \alpha \\\tan \left( {\alpha + k\pi } \right) = \tan \alpha \\\cot \left( {\alpha + k\pi } \right) = \cot \alpha \end{array}\)
d, Bảng các giá trị lượng giác đặc biệt
2. Tính giá trị lượng giác của một góc bằng máy tính cầm tay
- Lần lượt ấn các phím SHIFT \( \to \)MENU \( \to \)2:
Để chọn đơn vị độ: ấn phím 1 (Degree).
Để chọn đơn vị radian: ấn phím 2 (Radian).
- Ấn các phím MENU 1 để vào chế độ tính toán.
3. Hệ thức cơ bản giữa các giá trị lượng giác của một góc lượng giác
\(\begin{array}{l}{\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha = 1\\1 + {\tan ^2}\alpha = \frac{1}{{{{\cos }^2}\alpha }}\left( {\alpha \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}} \right)\\1 + {\cot ^2}\alpha = \frac{1}{{{{\sin }^2}\alpha }}\left( {\alpha \ne k\pi ,k \in \mathbb{Z}} \right)\\\tan \alpha .\cot \alpha = 1\left( {\alpha \ne \frac{{k\pi }}{2},k \in \mathbb{Z}} \right)\end{array}\)
4. Giá trị lượng giác của các góc lượng giác có liên quan đặc biệt
\(\begin{array}{l}\sin \left( { - \alpha } \right) = - \sin \alpha \\\cos \left( { - \alpha } \right) = \cos \alpha \\\tan \left( { - \alpha } \right) = - \tan \alpha \\\cot \left( { - \alpha } \right) = - \cot \alpha \end{array}\)
\(\begin{array}{l}\sin \left( {\pi - \alpha } \right) = \sin \alpha \\\cos \left( {\pi - \alpha } \right) = - \cos \alpha \\\tan \left( {\pi - \alpha } \right) = - \tan \alpha \\\cot \left( {\pi - \alpha } \right) = - \cot \alpha \end{array}\)
\(\begin{array}{l}\sin \left( {\frac{\pi }{2} - \alpha } \right) = c{\rm{os}}\alpha \\\cos \left( {\frac{\pi }{2} - \alpha } \right) = \sin \alpha \\\tan \left( {\frac{\pi }{2} - \alpha } \right) = \cot \alpha \\\cot \left( {\frac{\pi }{2} - \alpha } \right) = \tan \alpha \end{array}\)
\(\begin{array}{l}\sin \left( {\pi + \alpha } \right) = - \sin \alpha \\\cos \left( {\pi + \alpha } \right) = - \cos \alpha \\\tan \left( {\pi + \alpha } \right) = \tan \alpha \\\cot \left( {\pi + \alpha } \right) = \cot \alpha \end{array}\)
Trong chương trình Toán 11, phần Giá trị lượng giác của một góc lượng giác đóng vai trò then chốt trong việc xây dựng nền tảng vững chắc cho các kiến thức tiếp theo về lượng giác. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết lý thuyết, ví dụ minh họa và bài tập áp dụng, giúp học sinh nắm vững kiến thức theo chương trình SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo.
Để hiểu về giá trị lượng giác, trước tiên chúng ta cần nắm vững khái niệm về góc lượng giác. Góc lượng giác được định nghĩa là một hình tạo bởi hai tia gốc O chung và một điểm M nằm trên đường tròn lượng giác.
Với mỗi góc lượng giác α, ta có thể xác định bốn giá trị lượng giác cơ bản:
Các giá trị lượng giác này luôn có giá trị xác định trong khoảng [-1, 1] (trừ tan α và cot α có thể không xác định).
Việc nắm vững bảng giá trị lượng giác của các góc đặc biệt (0°, 30°, 45°, 60°, 90°) là rất quan trọng để giải quyết các bài toán lượng giác một cách nhanh chóng và chính xác.
Góc α | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° |
---|---|---|---|---|---|
sin α | 0 | 1/2 | √2/2 | √3/2 | 1 |
cos α | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 |
tan α | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | Không xác định |
cot α | Không xác định | √3 | 1 | 1/√3 | 0 |
Có rất nhiều công thức lượng giác quan trọng cần được ghi nhớ và áp dụng:
Để củng cố kiến thức, hãy thử giải các bài tập sau:
Giá trị lượng giác có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của khoa học và kỹ thuật, như:
Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản và hữu ích về Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác - SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo. Chúc bạn học tập tốt!