Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT.

1. Giá trị lượng giác của góc(cung) lượng giác.

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

a) Đường tròn lượng giác: Đường tròn lượng giác là đường tròn đơn vị, định hướng và trên đó chọn điểm A làm gốc.

b) Tương ứng giữa số thực và điểm trên đường tròn lượng giác.

Điểm  trên đường tròn lượng giác sao cho  gọi là điểm xác định bởi số (hay bởi cung , hay bởi góc ). Điểm còn được gọi là điểm trên đường tròn lượng giác biểu diễn cung(góc) lượng giác có số đo .

Nhận xét: Ứng với mỗi số thực  có một điểm nằm trên đường tròn lượng(điểm xác định bởi số đó) tương tự như trên trục số. Tuy nhiên, mỗi điểm trên đường tròn lượng giác ứng với vô số thực. Các số thực có dạng là .

d) Giá trị lượng giác sin, côsin, tang và côtang: Cho hệ trục tọa độ gắn với đường tròn lượng giác. Với mỗi góc lượng giác  có số đo , xác định điểm  trên đường tròn lượng giác sao cho sđ… Khi đó ta định nghĩa

Ý nghĩa hình học: Gọi  lần lượt là hình chiếu của  lên trục . Vẽ trục số  gốc  cùng hướng với trục  và vẽ trục số  gốc  cùng hướng với trục , gọi  lần lượt là giao điểm của đường thẳng  cắt với các trục sô . Khi đó ta có:

e) Tính chất:

  • +  xác định với mọi giá trị của  và .
  • +  được xác định khi ,  xác định khi

f) Dấu của các giá trị lượng giác:

Dấu của các giá trị lượng giác phụ thuộc vào vị trí điểm M nằm trên đường tròn lượng giác.

Bảng xét dấu

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

g) Giá trị lượng giác của các góc đặc biệt.

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

2. Các hệ thức lượng giác cơ bản


3. Giá trị lượng giác của góc(cung) có liên quan đặc biệt.

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

Chú ý: Để nhớ nhanh các công thức trên ta nhớ câu: ” cos đối sin bù phụ chéo hơn kém  tang côtang, hơn kém  chéo sin”. Với nguyên tắc nhắc đến giá trị nào thì nó bằng còn không nhắc thì đối.

B. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.

DẠNG TOÁN 1: BIỂU DIỄN GÓC VÀ CUNG LƯỢNG GIÁC.

1. Phương pháp giải.

Để biểu diễn các góc lượng giác trên đường tròn lượng giác ta thường sử dụng các kết quả sau

  • + Góc  và góc  có cùng điểm biểu diễn trên đường tròn lượng giác.
  • + Số điểm trên đường tròn lượng giác biểu diễn bởi số đo có dạng  ( với là số nguyên và  là số nguyên dương) là  Từ đó để biểu diễn các góc lượng giác đó ta lần lượt cho  từ  tới  rồi biểu diễn các góc đó.

2. Các ví dụ minh họa.

Ví dụ: Biểu diễn các góc(cung) lượng giác trên đường tròn lượng giác có số đo sau:

    a)      b)     c)     d) 

Lời giải:

Giá trị lượng giác của góc và cung lượng giác

a) Ta có . Ta chia đường tròn thành tám phần bằng nhau.

Khi đó điểm  là điểm biểu diễn bởi góc có số đo .

b) Ta có  do đó điểm biểu diễn bởi góc  trùng với góc  và là điểm .

c) Ta có . Ta chia đường tròn thành ba phần bằng nhau.

Khi đó điểm  là điểm biểu diễn bởi góc có số đo .

d) Ta có  do đó điểm biểu diễn bởi góc  trùng với góc .

. Ta chia đường tròn làm tám phần bằng nhau (chú ý góc âm )

Khi đó điểm (điểm chính giữa cung nhỏ ) là điểm biểu diễn bởi góc có số đo .

DẠNG TOÁN 2 : XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỦA BIỂU THỨC CHỨA GÓC ĐẶC BIỆT, GÓC LIÊN QUAN ĐẶC BIỆT VÀ DẤU CỦA GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CỦA GÓC LƯỢNG GIÁC.

1. Phương pháp giải. 

  • - Sử dụng định nghĩa giá trị lượng giác

  • - Sử dụng tính chất và bảng giá trị lượng giác đặc biệt

  • - Sử dụng các hệ thức lượng giác cơ bản và giá trị lượng giác của góc liên quan đặc biệt

  • - Để xác định dấu của các giá trị lượng giác của một cung (góc) ta xác định điểm ngọn của cung (tia cuối của góc) thuộc góc phần tư nào và áp dụng bảng xét dấu các giá trị lượng giác.

2. Các ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Tính giá trị các biểu thức sau:

a) 

b) 

Lời giải:

a) Ta có 

b) Ta có 

   

Ví dụ 2: Cho . Xác định dấu của các biểu thức sau:

a)                             b) 

Lời giải:

a) Ta có  suy ra 

b) Ta có  suy ra 

Và  suy ra 

Vậy .

DẠNG TOÁN 3 : CHỨNG MINH ĐẲNG THỨC LƯỢNG GIÁC, CHỨNG MINH BIỂU THỨC KHÔNG PHỤ THUỘC GÓC , ĐƠN GIẢN BIỂU THỨC.

1. Phương pháp giải.

Sử dụng các hệ thức lượng giác cơ bản, các hằng đẳng thức đáng nhớ và sử dụng tính chất của giá trị lượng giác để biến đổi

+ Khi chứng minh một đẳng thức ta có thể biến đổi vế này thành vế kia, biến đổi tương đương, biến đổi hai vế cùng bằng một đại lượng khác.

+ Chứng minh biểu thức không phụ thuộc góc  hay đơn giản biểu thức ta cố gắng làm xuất hiện nhân tử chung ở tử và mẫu để rút gọn hoặc làm xuất hiện các hạng tử trái dấu để rút gọn cho nhau.

2. Các ví dụ minh họa.

Ví dụ : Chứng minh các đẳng thức sau(giả sử các biểu thức sau đều có nghĩa)

a)      

b) 

c) 

d) 

Lời giải :

a) Đẳng thức tương đương với   (*)

Mà 

Do đó (*) (đúng) ĐPCM.

b) Ta có 

Mà  và  nên

 ĐPCM.

c) Ta có 


          ĐPCM.

d) 

   

   

Mặt khác vì  nên

 ĐPCM.

DẠNG TOÁN 4 : TÍNH GIÁ TRỊ CỦA MỘT BIỂU THỨC LƯỢNG GIÁC KHI BIẾT MỘT GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC.

1. Phương pháp giải.

  • Từ hệ thức lượng giác cơ bản là mối liên hệ giữa hai giá trị lượng giác, khi biết một giá trị lượng giác ta sẽ suy ra được giá trị còn lại. Cần lưu ý tới dấu của giá trị lượng giác để chọn cho phù hợp.

  • Sử dụng các hằng đẳng thức đáng nhớ trong đại sô.

2. Các ví dụ minh họa.

Ví dụ: Tính giá trị lượng giác còn lại của góc  biết:

a)  và .         

b)  và .    

c)  và             

d)  và 

Lời giải :

a) Vì  nên  mặt khác  suy ra 

Do đó 

b) Vì  nên 

Mà  suy ra 

Ta có  và 

c) Vì 

Ta có .

Vì  và  nên 

Vì vậy 

Ta có  .

d) Vì  nên .

Ta có 

Do  và  nên 

Do đó .

Ta có