三角函数的比值与图形 · 6.1.3

由三角比求角度

已知 sin θ、cos θ 或 tan θ 的值(正或负),求出 0° 到 360° 之间所有符合条件的角度 θ。做法是先用计算器求出参考角,再配合象限法则(ASTC)判断正负号所在的象限,因为同一个比值在一整圈内通常对应两个角度。

官方学习标准 (6.1.3)

“在已知正弦、余弦或正切的值时,确定角度。”

它的含义

已知 sin θ、cos θ 或 tan θ 的值(正或负),求出 0° 到 360° 之间所有符合条件的角度 θ。做法是先用计算器求出参考角,再配合象限法则(ASTC)判断正负号所在的象限,因为同一个比值在一整圈内通常对应两个角度。

如何考查

在纸卷一,学生通常需要用计算器结合象限法则,直接由已知的三角比值求出角度,多以选择题或简答题形式独立出现。在纸卷二,这项技能通常融入较大型的题目中,例如三角形应用题、三角函数图像题,或需要先求出比值才能求角度的方程题。

例题

已知 cos θ = -0.5,求 0° ≤ θ ≤ 360° 范围内 θ 的所有值。

  1. 求参考角:cos⁻¹(0.5) = 60°。
  2. 由于 cos θ 为负,θ 位于第二象限或第三象限。
  3. 第二象限:θ = 180° - 60° = 120°。
  4. 第三象限:θ = 180° + 60° = 240°。

资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)

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常见问题

我怎么知道该用哪个象限?

看已知比值的正负号,再套用 ASTC 法则:第一象限所有比值为正,第二象限只有正弦为正,第三象限只有正切为正,第四象限只有余弦为正。将比值的正负号与该比值为正的象限对应即可。

为什么通常会有两个答案?

在一整圈(0° 到 360°)内,除了特殊的边界角外,每个正弦、余弦或正切值都会在恰好两个象限中出现,且大小相同,因此会得到两个可能的角度。写出最终答案前,务必检查该比值符号所指示的两个象限。

如果 tan θ 为负,应考虑哪些象限?

正切在第二象限和第四象限为负(因为它只在第一、第三象限为正)。先用计算器求出正值对应的参考角,再算出第二象限的 θ = 180° - 参考角,以及第四象限的 θ = 360° - 参考角。

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