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单位圆 ,不仅仅是个圆。

彭西东 素人素言 2022-07-17




单位圆

单位圆指的是平面直角坐标系上,圆心为原点,半径为1

在很多人的意识里,教材中单位圆的引入,仅是为了准确作出正弦曲线,但其实,单位圆在解题中,也有着非常重要的作用。


今天主要通过单位圆的几个简单应用,让大家体会单位圆的作用,并在今后的解题过程中,树立利用单位圆的解题意识。


1

确定角的范围


一般来说,我们遇到sinα±cosα=t这种形式时,总是会首先考虑到两边平方 ,并以此来判断角α所在象限的。但此题通过单位圆,充分利用三角函数线来解决问题,则显得更为直观和简洁了。



2

求三角函数值


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7 October 2018

此题最佳方法应是通过分离参数来处理。

但这种通过构造直线及单位圆来寻找α+β的值,也不失为一种巧妙解法。

试想一下,对于尚不知辅助角公式为何物的同学来说,这种方法应该出算是绝妙的吧。



3

证明三角不等式


这种利用单位圆中三角函数的定义,将三角函数反转为一般代数式的姿式,是不是更符合我们的习惯了呢?

对于不喜欢三角函数的同学来说,这种做法是不是给他提供了不一样的思路?



4

判断函数单调性


不说了,

估计很多同学没想到会有这种操作的吧!



5

求函数值域


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这种形式的函数用单位圆来构造其几何意义,倒是大家乐于接受,也更为熟悉的,不是吗?

当然,你也应该考虑下其它的解法的。



6

解复杂不等式


不等式的求解,因为很多时候并不需要解题过程,所以数形结合就显得至关重要了,无理式构造圆的方式,也是最常见了。


7

椭圆变圆



通过这种换元,将椭圆变为我们更加熟悉的圆,将直线与椭圆的位置关系转化为直线与圆的位置关系,虽未必为最佳方法,但也很值得借鉴。

8

等式证明

构造单位圆

此题通过构造单位圆,将条件几何化,应该是一种很好的联想。


尺规作图:正弦曲线的作法


附:三角函数图像变换


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