Lý thuyết Giá trị lượng giác của góc lượng giác

1. Góc lượng giác

a) Khái niệm góc lượng giác và số đo của góc lượng giác

Trong mặt phẳng, cho 2 tia Ou, Ov. Xét tia Om cùng nằm tròn mặt phẳng này. Nếu tia Om quay quanh điểm O, theo một chiều nhất định từ Ou đến Ov, thì ta nói nó quét một góc lượng giác với tia đầu Ou và tia cuối Ov.

Kí hiệu: (Ou, Ov).

Số đo của góc lượng giác có tia đầu Ou và tia cuối Ov kí hiệu là sđ(Ou, Ov).

Ta quy ước: Chiều quay ngược chiều kim đồng hồ là chiều dương, cùng chiều kim đồng hồ là chiều âm.

b) Hệ thức Chasles

Với 3 tia Ou, Ov, Ow bất kì ta có:

Sđ(Ou,Ov) + sđ(Ov, Ow) = sđ(Ou,Ow) +k360^o.

2. Đơn vị đo góc và độ dài cung tròn

a) Đơn vị đo góc và cung tròn

+ Đơn vị độ: $1^o={60}^{\prime }$, $1^{\prime }={60}^{\prime \prime }$.

+ Đơn vị rađian:

Ta nói cung tròn AB có số đo bằng 1 radian nếu độ dài của nó đúng bằng bán kính R.

$1^o=\frac{\pi }{180}$ rad, 1 rad =${\left(\frac{180}{\pi }\right)}^o$.

b) Độ dài cung tròn

Một cung tròn của đường tròn bán kính R và có số đo $\alpha$ rad thì có độ dài $l=R\alpha$.

3. Giá trị lượng giác của góc lượng giác

a) Đường tròn lượng giác

Đường tròn lượng giác là đường tròn có tâm tại gốc tọa độ, bán kính bằng 1, được định hướng và lấy điểm A(1; 0) làm điểm gốc của đường tròn.

Điểm trên đường tròn lượng giác biểu diễn góc lượng giác có số đo $\alpha$ (độ hoặc rad) là điểm M trên đường tròn lượng giác sao cho sđ (OA, OM) = $\alpha$.

b) Các giá trị lượng giác của góc lượng giác:

Trục tung là trục sin, trục hoành là trục côsin.

Điểm M(x; y) nằm trên đường tròn như hình vẽ. Khi đó:

$x=\cos \alpha$;

$y=\sin \alpha$;

$\tan \alpha =\frac{\sin \alpha }{\cos \alpha }=\frac{y}{x}\left(x\ne 0\right)$;

$\cot \alpha =\frac{\cos \alpha }{\sin \alpha }=\frac{x}{y}\left(y\ne 0\right)$.

Bảng xác định dấu của các giá trị lượng giác:

c) Giá trị lượng giác của các góc đặc biệt

d) Cách bấm máy tính để tìm giá trị lượng giác của góc

4. Quan hệ giữa các giá trị lượng giác

a) Các công thức lượng giác cơ bản

$\begin{array}{c}{\sin }^2\alpha +{\cos }^2\alpha =1\\ 1+{\tan }^2\alpha =\frac{1}{{\cos }^2\alpha }\left(\alpha \ne \frac{\pi }{2}+k\pi ,k\in Z\right)\\ 1+{\cot }^2\alpha =\frac{1}{{\sin }^2\alpha }\left(\alpha \ne k\pi ,k\in Z\right)\\ \tan \alpha .\cot \alpha =1\left(\alpha \ne \frac{k\pi }{2},k\in Z\right)\end{array}$

b) Giá trị lượng giác của các góc có liên quan đặc biệt (cos đối, sin bù, tan cotan pi, phụ chéo)

• Góc đối nhau ($\alpha$ và - $\alpha$)

$\begin{array}{c}\sin \left(-\alpha \right)=-\sin \alpha \\ \cos \left(-\alpha \right)=\cos \alpha \\ \tan \left(-\alpha \right)=-\tan \alpha \\ \cot \left(-\alpha \right)=-\cot \alpha \end{array}$

• Góc bù nhau ($\alpha$ và $\pi$ - $\alpha$)

$\begin{array}{c}\sin \left(\pi -\alpha \right)=\sin \alpha \\ \cos \left(\pi -\alpha \right)=-\cos \alpha \\ \tan \left(\pi -\alpha \right)=-\tan \alpha \\ \cot \left(\pi -\alpha \right)=-\cot \alpha \end{array}$

• Góc phụ nhau ($\alpha$ và $\frac{\pi }{2}$ - $\alpha$)

$\begin{array}{c}\sin \left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right)=cos\alpha \\ \cos \left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right)=\sin \alpha \\ \tan \left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right)=\cot \alpha \\ \cot \left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right)=\tan \alpha \end{array}$

• Góc hơn kém $\pi$ ($\alpha$ và $\pi$ + $\alpha$)

$\begin{array}{c}\sin \left(\pi +\alpha \right)=-\sin \alpha \\ \cos \left(\pi +\alpha \right)=-\cos \alpha \\ \tan \left(\pi +\alpha \right)=\tan \alpha \\ \cot \left(\pi +\alpha \right)=\cot \alpha \end{array}$