6.1 Angles in All Four Quadrants

四个象限中的角度 - 知识点总结

核心概念

单位圆定义

单位圆是以原点为圆心、半径为1个单位的圆。对于单位圆上的一点 \( P(x, y) \),使得 \( OP \) 与正x轴成角度 \( \theta \):

基本定义

\( \cos \theta = x = \) P点的x坐标

\( \sin \theta = y = \) P点的y坐标

\( \tan \theta = \frac{y}{x} = \) OP的斜率

角度测量

CAST规则

CAST助记法

S     A

T     C

Sine (正弦) - 第二象限为正

All (全部) - 第一象限全部为正

Tangent (正切) - 第三象限为正

Cosine (余弦) - 第四象限为正

象限 角度范围 sin θ cos θ tan θ
第一象限 0° < θ < 90° + + +
第二象限 90° < θ < 180° + - -
第三象限 180° < θ < 270° - - +
第四象限 270° < θ < 360° - + -

特殊角度的三角函数值

角度 弧度 sin θ cos θ tan θ
0 0 1 0
90° π/2 1 0 未定义
180° π 0 -1 0
270° 3π/2 -1 0 未定义
360° 0 1 0

重要提示

当 \( \theta = \frac{\pi}{2} \) 或任何其他 \( \frac{\pi}{2} \) 的奇数倍时,\( \tan \theta \) 未定义。

这些值对应于 \( y = \tan \theta \) 图上的渐近线。

角度变换公式

基本变换公式

\( \sin(180° - \theta) = \sin \theta \)

\( \cos(180° - \theta) = -\cos \theta \)

\( \tan(180° - \theta) = -\tan \theta \)

\( \sin(180° + \theta) = -\sin \theta \)

\( \cos(180° + \theta) = -\cos \theta \)

\( \tan(180° + \theta) = \tan \theta \)

\( \sin(360° - \theta) = -\sin \theta \)

\( \cos(360° - \theta) = \cos \theta \)

\( \tan(360° - \theta) = -\tan \theta \)

弧度制变换公式

\( \sin(\pi - \theta) = \sin \theta \)

\( \cos(\pi - \theta) = -\cos \theta \)

\( \tan(\pi - \theta) = -\tan \theta \)

\( \sin(\pi + \theta) = -\sin \theta \)

\( \cos(\pi + \theta) = -\cos \theta \)

\( \tan(\pi + \theta) = \tan \theta \)

\( \sin(2\pi - \theta) = -\sin \theta \)

\( \cos(2\pi - \theta) = \cos \theta \)

\( \tan(2\pi - \theta) = -\tan \theta \)

周期性质

基本周期

周期性质公式

\( \sin(\theta + 2\pi) = \sin \theta \)

\( \cos(\theta + 2\pi) = \cos \theta \)

\( \tan(\theta + \pi) = \tan \theta \)

角度范围

角度可能超出 \( 0° - 360° \) 的范围,但它们总是位于四个象限之一中。

例如:\( 600° = 600° - 360° = 240° \) (第三象限)

记忆技巧

CAST规则记忆法

想象一个钟表,从12点位置开始:

特殊角度记忆法

记住单位圆上的关键点:

正切值记忆法

正切值 = y坐标 ÷ x坐标

常见错误与注意事项

常见错误

解题技巧