任意角和弧度制及任意角的三角函数 知识点与题型归纳.
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三角函数、解三角形一、任意角和弧度制及任意角的三角函数1.任意角的概念(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角.①正角:按__逆时针__方向旋转形成的角.②负角:按__顺时针__方向旋转形成的角.③零角:如果一条射线__没有作任何旋转__,我们称它形成了一个零角.(2)终边相同角:与α终边相同的角可表示为:{β|β=α+2kπ,k∈Z},或{β|β=α+k·360°,k∈Z}.(3)象限角:角α的终边落在__第几象限__就称α为第几象限的角,终边落在坐标轴上的角不属于任何象限.象限角轴线角2.弧度制(1)1度的角:__把圆周分成360份,每一份所对的圆心角叫1°的角__.(2)1弧度的角:__弧长等于半径的圆弧所对的圆心角叫1弧度的角__.(3)角度与弧度的换算:360°=__2π__rad,1°=__π180__rad,1rad=(__180π__)≈57°18′.(4)若扇形的半径为r,圆心角的弧度数为α,则此扇形的弧长l=__|α|·r__,面积S=__12|α|r2__=__12lr__.3.任意角的三角函数定义(1)设α是一个任意角,α的终边上任意一点(非顶点)P的坐标是(x,y),它与原点的距离为r,则sinα=__yr__,cosα=__xr__,tanα=__yx__.(2)三角函数在各象限的符号是:sinαcosαtanαⅠ__+____+____+__Ⅱ__+____-____-__Ⅲ__-____-____+__Ⅳ__-____+____-__(3)三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的__正弦__线、__余弦__线和__正切__线.4.终边相同的角的三角函数sin(α+k·2π)=__sinα__,cos(α+k·2π)=__cosα__,tan(α+k·2π)=__tanα__(其中k∈Z),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.重要结论1.终边相同的角不一定相等,相等角的终边一定相同,在书写与角α终边相同的角时,单位必须一致.2.确定αk(k∈N*)的终边位置的方法(1)讨论法:①用终边相同角的形式表示出角α的围.②写出αk的围.③根据k的可能取值讨论确定αk的终边所在位置.(2)等分象限角的方法:已知角α是第m(m=1,2,3,4)象限角,求αk是第几象限角.①等分:将每个象限分成k等份.②标注:从x轴正半轴开始,按照逆时针方向顺次循环标上1,2,3,4,直至回到x轴正半轴.③选答:出现数字m的区域,即为αk所在的象限.如α2判断象限问题可采用等分象限法.二、同角三角函数的基本关系式与诱导公式1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:__sin2x+cos2x=1__. (2)商数关系:__sin xcos x=tan x__. 2.三角函数的诱导公式1.同角三角函数基本关系式的变形应用:如sin x =tan x ·cos x ,tan 2x +1=1cos 2x ,(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x 等. 2.特殊角的三角函数值表“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k ·π2+α中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k ·π2+α中,将α看成锐角时k ·π2+α所在的象限.4.sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系为(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x ,(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x,(sin x+cos x)2+(sin x-cos x)2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值.三、两角和与差的三角函数二倍角公式1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式2.二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)sin2α=__2sinαcosα__;(2)cos2α=__cos2α-sin2α__=__2cos2α__-1=1-__2sin2α__;(3)tan2α=__2tanα1-tan2α__(α≠kπ2+π4且α≠kπ+π2,k∈Z).3.半角公式(不要求记忆)(1)sin α2=±1-cosα2;(2)cos α2=±1+cosα2;(3)tan α2=±1-cosα1+cosα=sinα1+cosα=1-cosαsinα.重要结论1.降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2. 2.升幂公式:1+cos2α=2cos 2α,1-cos2α=2sin 2α. 3.公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan α·tan β). 1-tan α1+tan α=tan(π4-α);1+tan α1-tan α=tan(π4+α)cos α=sin2α2sin α,sin2α=2tan α1+tan 2α,cos2α=1-tan 2α1+tan 2α,1±sin2α=(sin α±cos x )2. 4.辅助角(“二合一”)公式: a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ), 其中cos φ=,sin φ=5.三角形中的三角函数问题在三角形中,常用的角的变形结论有:A +B =π-C ;2A +2B +2C =2π;A2+B 2+C 2=π2.三角函数的结论有:sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C ,tan(A +B )=-tan C ,sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C2.A >B ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .四、三角函数的图象与性质1.周期函数的定义及周期的概念(1)对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域的每一个值时,都有f(x +T)=f(x),那么函数f(x)就叫做__周期函数__.非零常数T叫做这个函数的__周期__.如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小__正周期__.(2)正弦函数、余弦函数都是周期函数,__2kπ(k∈Z,k≠0)__都是它们的周期,最小正周期是__2π__.2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质图象定义域 x ∈R x ∈Rx ∈R ,且x ≠π2+k π,k∈Z值域__{y |-1≤y ≤1}____{y |-1≤y ≤1}__ __R __单调性在__ [-π2+2k π,π2+2k π] __,k∈Z 上递增;在__ [π2+2kπ,3π2+2k π] __,k∈Z 上递减在__ [(2k -1)π,2k π] __,k ∈Z 上递增;在__ [2k π,(2k +1)π] __,k ∈Z 上递减在(-π2+k π,π2+k π),k∈Z 上递增最值x =__π2+2k π(k ∈Z )__ 时,y max=1;x =__-π2+2k π(k ∈Z )__时,y min =-1x =__2k π(k ∈Z )__ 时,y max =1;x =__π+2k π(k ∈Z )__ 时,y min =-1无最值奇偶性__奇____偶__ __奇__ 对称性对称中心__(k π,0),k ∈Z ____(k π+π2,0), k ∈Z __(k π2,0),k ∈Z __ 对称轴 __x =k π+π2,k ∈Z ____x =k π,k ∈Z __无对称轴 最小正周期 __2π____2π__ __π__重要结论1.函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关键点是__(0,0)__、__(π2,1)__、__(π,0)__、__(3π2,-1)__、__(2π,0)__.函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关健点是__(0,1)__、__(π2,0)__、__(π,-1)__、__(3π2,0)__、__(2π,1)__.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T =2π|ω|,函数y =tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|.3.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14周期.而正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半周期.4.三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.五、函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用1.五点法画函数y=A sin(ωx+φ)(A>0)的图象(1)列表:(2)描点:__(-φω,0)__,__(π2ω-φω,A)__,(πω-φω,0),(3π2ω-φω,-A)__,(2πω-φω,0)__.(3)连线:把这5个点用光滑曲线顺次连接,就得到y=A sin(ωx+φ)在区间长度为一个周期的图象.(4)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y=A sin(ωx+φ)在R上的图象2.由函数y=sin x的图象变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤3.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ∈[0,+∞)的物理意义 (1)振幅为A . (2)周期T =__2πω__.(3)频率f =__1T __=__ω2π__. (4)相位是__ωx +φ__. (5)初相是φ.重要结论1.函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间的“长度 ”为T2.2.“五点法”作图中的五个点:①y =A sin(ωx +φ),两个最值点,三个零点;②y =A cos(ωx +φ),两个零点,三个最值点.3.正弦曲线y =sin x 向左平移π2个单位即得余弦曲线y =cos x .六、正弦定理、余弦定理1.正弦定理和余弦定理 定理正弦定理余弦定理容__a sin A =b sin B =c sin C__=2R (其中R 是△ABC 外接圆的半径)a 2=__b 2+c 2-2bc cos A __b 2=__a 2+c 2-2ac cos B __ c 2=__a 2+b 2-2ab cos C __常见变形①a =__2R sin A __,b =__2R sin B __,c =__2R sin C __;②sin A =__a 2R __,sin B =__b2R__,sin C=__c2R __;③ab c =__sin Asin B sin C __④a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin Acos A =__b 2+c 2-a 22bc __;cos B =__a 2+c 2-b 22ac __;cos C =__a 2+b 2-c 22ab__解决解斜三角形的问题(1)已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角(1)已知三边,求各角;(2)已知两边一角,求第三边和其他两个角A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a < b sin A a =b sin A b sin A < a <b a ≥b a >b a ≤b 解的个数无解一解两解一解一解无解(1)S =12a ·h a (h a 表示a 边上的高).(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .(3)S =12r (a +b +c )(r 为切圆半径).重要结论在△ABC 中,常有以下结论 1.∠A +∠B +∠C =π.2.在三角形边对大角,大角对大边.3.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.4.sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C2,cosA +B 2=sin C2.5.tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C . 6.∠A >∠B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .7.三角形式的余弦定理sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A , sin 2B =sin 2A +sin 2C -2sin A sin C cos B , sin 2C =sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C .8.若A 为最大的角,则A ∈[π3,π);若A 为最小的角,则A ∈(0,π3];若A 、B 、C 成等差数列,则B =π3.9.三角形形状的判定方法(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a =2R sin A ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C 等),利用三角变换得出三角形角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的角关系,如sin A =sin B ⇔A =B ;sin(A -B )=0⇔A =B ;sin2A =sin2B ⇔A =B 或A +B =π2等.(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sin A =a2R ,cos A =b 2+c 2-a 22bc 等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.(3)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.。
三⾓函数解三⾓形题型归类三⾓函数解三⾓形题型归类⼀知识归纳:(⼀)任意⾓、弧度制及任意⾓的三⾓函数 1.⾓的概念(1)任意⾓:①定义:⾓可以看成平⾯内绕着端点从⼀个位置旋转到另⼀个位置所成的;②分类:⾓按旋转⽅向分为、和.(2)所有与⾓α终边相同的⾓,连同⾓α在内,构成的⾓的集合是S =.(3)象限⾓:使⾓的顶点与重合,⾓的始边与,那么,⾓的终边在第⼏象限,就说这个⾓是第⼏象限⾓;如果⾓的终边在坐标轴上,就认为这个⾓不属于任何⼀个象限. 2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆⼼⾓叫做1弧度的⾓,⽤符号rad 表⽰,读作弧度.正⾓的弧度数是⼀个,负⾓的弧度数是⼀个负数,零⾓的弧度数是 .(2)⾓度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180 rad ,1 rad =? ????180π°.(3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的⾯积公式:S =12lr =12|α|·r 2. 3.任意⾓的三⾓函数(1)定义:设α是⼀个任意⾓,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=,cos α=,tan α=.(2)任意⾓α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0) 4.三⾓函数值在各象限的符号规律:⼀全正、⼆正弦、三正切、四余弦.(⼆)公式概念1.三⾓函数诱导公式? ??k 2π+α(k ∈Z)的本质奇变偶不变(对k ⽽⾔,指k 取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时把α看成是锐⾓).2.两⾓和与差的三⾓函数公式(1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; (2)cos(α±β)=cos αcos β?sin αsin β;(3)tan(α±β)=tan α±tan β1?tan αtan β.3.⼆倍⾓公式(1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α,cos 2α=1+cos 2α2, sin 2α=1-cos α2;(3)tan 2α=2tan α1-tan 2α.(三)正、余弦定理及其变形: 1.正弦定理及其变形在△ABC 中,a sin A==c sin C=2R (其中R 是外接圆的半径);a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R. 2.余弦定理及其变形a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; cos A =b 2+c 2-a 22bc.b 2=; cos B =;c 2= . cos C = .3.三⾓形⾯积公式:S △ABC =12ah =12ab sin C =12ac sin B =_________________=abc 4R =12(a +b +c )·r (R是三⾓形外接圆半径,r 是三⾓形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .2.整体法:求y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的单调区间、周期、值域、对称轴(中⼼)时,将ωx +φ看作⼀个整体,利⽤正弦曲线的性质解决.3.换元法:在求三⾓函数的值域时,有时将sin x (或cos x )看作⼀个整体,换元后转化为⼆次函数来解决.4.公式法:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最⼩正周期为2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最⼩正周期为π|ω|.(2016年全国卷1)4.△ABC 的内⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知5a =,2c =,2cos 3,则b =(A )2 (B )3 (C )2 (D )3 6.将函数2sin(2)6y x π=+的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为(A )2sin(2)4y x π=+ (B )2sin(2)3y x π=+(C )2sin(2)4y x π=-(D )2sin(2)3y x π=-14.已知θ是第四象限⾓,且3sin()45πθ+=,则tan()4πθ-=————————————. (2015年全国卷1)8. 函数()cos()f x x ω?=+的部分图像如图所⽰,则()f x 的单调递减区间为()(A )13 (,),44k k k Z ππ-+∈(B )13(2,2),44k k k Z ππ-+∈(C )13(,),44k k k Z -+∈(D )13(2,2),44k k k Z -+∈17. (本⼩题满分12分)已知,,a b c 分别是ABC ?内⾓,,A B C 的对边,2sin 2sin sin B A C =.(I )若a b =,求cos ;B (II )若90B =,且2,a = 求ABC ?的⾯积.(2014年全国卷1) 2.若0tan >α,则A. 0sin >αB. 0cos >αC. 02sin >αD. 02cos >α 7.在函数①|2|cos x y =,②|cos |x y = ,③)62cos(π+=x y ,④)42tan(π-=x y 中,最⼩正周期为π的所有函数为 A .①②③ B. ①③④ C . ②④D. ①③16.如图,为测量⼭⾼MN ,选择A 和另⼀座⼭的⼭顶C 为测量观测点.从A 点测得 M 点的仰⾓60MAN ∠=?,C 点的仰⾓45CAB ∠=?以及75MAC ∠=?;从C 点测学科⽹得60MCA ∠=?.已知⼭⾼100BC m =,则⼭⾼MN =________m .(2013年全国卷1)9.函数()(1cos )sin f x x x =-在[,]ππ-的图像⼤致为()10.已知锐⾓ABC ?的内⾓,,A B C 的对边分别为,,a b c ,223cos cos 20A A +=,7a =,6c =,则b = (A )10 (B )9(C )8(D )516.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最⼤值,则cos θ=______.(2012年全国卷1)9.已知ω>0,0?π<<,直线x =4π和x =54π是函数()sin()f x x ω?=+图像的两条相邻的对称轴,则?=(A )π4 (B )π3 (C )π2 (D )3π417.(本⼩题满分12分)已知a ,b ,c 分别为ABC ?三个内⾓A ,B ,C 的对边,3sin sin c a C c A =-.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2,ABC ?3b ,c .三、题型归纳题型⼀、三⾓函数定义的应⽤1.若点P 在-10π3⾓的终边上,且P 的坐标为(-1,y ),则y 等于( )A.-33C.- 3变式1.已知⾓α的终边经过点(3,-1),则⾓α的最⼩正值是( )题型⼆、三⾓函数值的符号2.已知⾓α的终边经过点(3,-1),则⾓α的最⼩正值是( )变式2.设α是第⼆象限⾓,P (x,4)为其终边上的⼀点,且cos α=15x ,则tan α=( )C .-34D .-43题型三、同⾓三⾓函数关系式的应⽤3.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A .-43 C .-344.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A .-32 C .-34变式3.已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α等于( ) A .-1 B .-22D .1 题型四诱导公式的应⽤5.(1)已知sin π3-α=12,则cosπ6+α=________. (2)sin(-1 200°)cos 1 290°+cos(-1 020°)sin(-1 050°)=______变式4.已知⾓α终边上⼀点p(-4,3),则cos()sin()2119cos()sin()22παπαππαα+---+的值为题型五、三⾓函数的图形变换6.(1)要得到函数y =sin 4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位(2)某同学⽤“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2在某⼀个周期内的图象时,列表并填⼊部分数据,如下表:(1)f (x )的解析式; (2)将y =f (x )图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中⼼.变式5.已知函数y =2sin 2x +π3. (1)求它的振幅、周期、初相;(2)说明y =2sin 2x +π3的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换⽽得到.题型六、三⾓函数的性质问题7.(1)函数y =2sinπ3-2x 的单调增区间为________. (2)已知函数f (x )=cos ωx +φ-π2ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所⽰,则y =f x +π6取得最⼩值时x 的集合为( )(3)函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的最⼩正周期为π,且其图象向右平移π12个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( ) A.关于点π2,0对称B.关于直线x =5π12对称C.关于点5π12,0对称 D.关于直线x =π12对称(4)当x =π4时,函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0)取得最⼩值,则函数y =f 3π4-x 是( ) A.奇函数且图象关于点π2,0对称 B.偶函数且图象关于点(π,0)对称 C.奇函数且图象关于直线x =π2对称 D.偶函数且图象关于点π2,0对称变式6.已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ). (1)求f 5π4的值;(2)求函数f (x )的最⼩正周期及单调递增区间.题型七、最值与值域问题8.已知函数2()(sinx cosx)cos 2f x x =++。
三角函数知识点及题型归纳三角函数是数学中的一个重要分支,在几何、物理、工程等领域都有广泛的应用。
下面我们来详细归纳一下三角函数的知识点和常见题型。
一、三角函数的基本概念1、角的概念角可以分为正角、负角和零角。
按旋转方向,逆时针旋转形成的角为正角,顺时针旋转形成的角为负角,没有旋转的角为零角。
2、弧度制把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做 1 弧度的角。
用弧度作为单位来度量角的制度叫做弧度制。
弧度与角度的换算公式为:180°=π 弧度。
3、任意角的三角函数设角α的终边上任意一点 P 的坐标为(x, y),它与原点的距离为 r(r =√(x²+ y²) > 0),则角α的正弦、余弦、正切分别为:sinα = y/r,cosα = x/r,tanα = y/x(x ≠ 0)。
4、三角函数线有正弦线、余弦线、正切线,它们分别是角α的终边与单位圆交点的纵坐标、横坐标、纵坐标与横坐标的比值。
二、同角三角函数的基本关系1、平方关系:sin²α +cos²α = 12、商数关系:tanα =sinα/cosα三、诱导公式诱导公式可以将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数。
例如:sin(π +α) =sinα,cos(π α) =cosα 等。
四、三角函数的图象和性质1、正弦函数 y = sin x图象:是一条波浪形曲线,周期为2π,对称轴为 x =kπ +π/2(k∈Z),对称中心为(kπ, 0)(k∈Z)。
性质:在π/2 +2kπ, π/2 +2kπ(k∈Z)上单调递增,在π/2 +2kπ, 3π/2 +2kπ(k∈Z)上单调递减。
2、余弦函数 y = cos x图象:也是一条波浪形曲线,周期为2π,对称轴为 x =kπ(k∈Z),对称中心为(π/2 +kπ, 0)(k∈Z)。
性质:在π +2kπ, 2kπ(k∈Z)上单调递增,在2kπ, π +2kπ(k∈Z)上单调递减。
任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳一、基础知识1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+2k π,k ∈Z }.终边相同的角不一定相等,但相等的角其终边一定相同.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:有关角度与弧度的两个注意点(1)角度与弧度的换算的关键是π=180°,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(2)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度. 3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线和正切线.二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)三角函数定义的推广设点P (x ,y )是角α终边上任意一点且不与原点重合,r =|OP |,则sin α=y r ,cos α=xr ,tan α=yx(x ≠0).(3)象限角(4)轴线角考点一 象限角及终边相同的角[典例] (1)若角α是第二象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角(2)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________. [解析] (1)∵α是第二象限角, ∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z , ∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z. 当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.故选C.(2)如图,在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线y =3x 上的角有两个:π3,4π3;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-2π3,-5π3,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3.[答案] (1)C (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3[题组训练]1.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪k π≤α≤k π+π4,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )解析:选B 当k =2n (n ∈Z )时,2n π≤α≤2n π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和0≤α≤π4的终边一样,当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π≤α≤2n π+π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和π≤α≤π+π4的终边一样. 2.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°终边相同的角可表示为: β=45°+k ×360°(k ∈Z ),则令-720°≤45°+k ×360°<0°(k ∈Z ), 得-765°≤k ×360°<-45°(k ∈Z ), 解得-765360≤k <-45360(k ∈Z ),从而k =-2或k =-1, 代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°考点二 三角函数的定义[典例] 已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________.[解析] ∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,∴cos α=-x x 2+36=-513,解得x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,∴sin α=-1213, ∴tan α=sin αcos α=125,则1sin α+1tan α=-1312+512=-23.[答案] -23[解题技法]用定义法求三角函数值的2种类型及解题方法(1)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后用三角函数的定义求解.(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求解.[题组训练]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( )A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4),∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315. 2.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C .35D .45解析:选B 设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55;当t <0时,cos θ=-55.因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35. 考点三 三角函数值符号的判定[典例] 若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角[解析] 由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号, 则α为第二象限角或第三象限角. 由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号, 则α为第三象限角或第四象限角. 综上可知,α为第三象限角. [答案] C[解题技法] 三角函数值符号及角所在象限的判断三角函数在各个象限的符号与角的终边上的点的坐标密切相关.sin θ在一、二象限为正,cos θ在一、四象限为正,tan θ在一、三象限为正.学习时首先把取正值的象限记清楚,其余的象限就是负的,如sin θ在一、二象限为正,那么在三、四象限就是负的.值得一提的是:三角函数的正负有时还要考虑坐标轴上的角,如sin π2=1>0,cos π=-1<0.[题组训练]1.下列各选项中正确的是( ) A .sin 300°>0 B .cos(-305°)<0 C .tan ⎝⎛⎭⎫-22π3>0 D .sin 10<0解析:选D 300°=360°-60°,则300°是第四象限角,故sin 300°<0;-305°=-360°+55°,则-305°是第一象限角,故cos(-305°)>0;-22π3=-8π+2π3,则-22π3是第二象限角,故tan ⎝⎛⎭⎫-22π3<0;3π<10<7π2,则10是第三象限角,故sin 10<0,故选D. 2.已知点P (cos α,tan α)在第三象限,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B 由题意得⎩⎨⎧cos α<0,tan α<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧cos α<0,sin α>0,所以角α的终边在第二象限.[课时跟踪检测]A 级1.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 设扇形的半径为r (r >0),弧长为l ,则由扇形面积公式可得2=12lr =12|α|r 2=12×4×r 2,解得r =1,l =|α|r =4,所以所求扇形的周长为2r +l =6. 2.(2019·石家庄模拟)已知角α(0°≤α<360°)终边上一点的坐标为(sin 150°,cos 150°),则α=( )A .150°B .135°C .300°D .60°解析:选C 由sin 150°=12 >0,cos 150°=-32<0,可知角α终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,-32,故该点在第四象限,由三角函数的定义得sin α=-32,因为0°≤α<360°,所以角α为300°.3.(2018·长春检测)若角α的顶点为坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在直线y =-3x 上,则角α的取值集合是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π-π3,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π+2π3,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪ α=k π-2π3,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z 解析:选D 当α的终边在射线y =-3x (x ≤0)上时,对应的角为2π3+2k π,k ∈Z ,当α的终边在射线y =-3x (x ≥0)上时,对应的角为-π3+2k π,k ∈Z ,所以角α的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z .4.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,解得-2<a ≤3.5.在平面直角坐标系xOy 中,α为第二象限角,P (-3,y )为其终边上一点,且sin α=2y4,则y 的值为( ) A.3 B .-5 C.5 D.3或5解析:选C 由题意知|OP |=3+y 2,则sin α=y 3+y 2=2y4,解得y =0(舍去)或y =±5,因为α为第二象限角,所以y >0,则y = 5.6.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,因为角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1. 7.已知一个扇形的圆心角为3π4,面积为3π2,则此扇形的半径为________. 解析:设此扇形的半径为r (r >0),由3π2=12×3π4×r 2,得r =2.答案:28.(2019·江苏高邮模拟)在平面直角坐标系xOy 中,60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),则实数m 的值为________.解析:∵60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),∴tan 60°=m1,∵tan 60°=3,∴m = 3.答案:39.若α=1 560°,角θ与α终边相同,且-360°<θ<360°,则θ=________. 解析:因为α=1 560°=4×360°+120°, 所以与α终边相同的角为360°×k +120°,k ∈Z , 令k =-1或k =0,可得θ=-240°或θ=120°. 答案:120°或-240°10.在直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°, 设点B 坐标为(x ,y ),则x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)11.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义.(1)试判断角α所在的象限;(2)若角α的终边上一点M ⎝⎛⎭⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值. 解:(1)由1|sin α|=-1sin α,得sin α<0,由lg(cos α)有意义,可知cos α>0, 所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝⎛⎭⎫352+m 2=1,解得m =±45. 又因为α是第四象限角,所以m <0, 从而m =-45,sin α=y r =m |OM |=-451=-45.12.已知α为第三象限角. (1)求角α2终边所在的象限;(2)试判断 tan α2sin α2cos α2的符号.解:(1)由2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,当k 为偶数时,角α2终边在第二象限;当k 为奇数时,角α2终边在第四象限.故角α2终边在第二或第四象限.(2)当角α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0, cos α2<0,所以tan α2sin α2cos α2取正号;当角α2在第四象限时,tan α2<0,sin α2<0, cos α2>0, 所以 tan α2sin α2cos α2也取正号.因此tan α2sin α2cos α2取正号.B 级1.若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α解析:选C 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,因为-3π4 <α<-π2,所以α终边位置在图中的阴影部分,观察可得AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.2.已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,且α∈[0,2π],则角α的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4B.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 因为点P 在第一象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧ sin α-cos α>0,tan α>0,即⎩⎨⎧sin α>cos α,tan α>0.由tan α>0可知角α为第一或第三象限角,画出单位圆如图.又sin α>cos α,用正弦线、余弦线得满足条件的角α的终边在如图所示的阴影部分(不包括边界),即角α的取值范围是⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4.3.已知角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0).(1)求sin θ+cos θ的值;(2)试判断cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号.解:(1)因为角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0),所以x =-4a ,y =3a ,r =5|a |,当a >0时,r =5a ,sin θ+cos θ=35-45=-15; 当a <0时,r =-5a ,sin θ+cos θ=-35+45=15. (2)当a >0时,sin θ=35∈⎝⎛⎭⎫0,π2, cos θ=-45∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos 35·sin ⎝⎛⎭⎫-45<0; 当a <0时,sin θ=-35∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, cos θ=45∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos ⎝⎛⎭⎫-35·sin 45>0. 综上,当a >0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为负;当a <0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为正.。
辅导讲义――任意角的三角函数教学内容任意角和弧度制及任意角的三角函数1.角的概念(1)分类⎩⎨⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(2)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z }.2.弧度的定义和公式(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad.(2)公式:①弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度;②弧长公式:l =|α|r ;③扇形面积公式:S 扇形=12lr 和12|α|r 2.3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x (x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线,余弦线和正切线.1.易混概念:第一象限角、锐角、小于90°的角是概念不同的三类角.第一类是象限角,第二、第三类是区间角.2.利用180°=π rad 进行互化时,易出现度量单位的混用.3.三角函数的定义中,当P (x ,y )是单位圆上的点时有sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x,但若不是单位圆时,如圆的半径为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x. [试一试]1.若α=k ·180°+45°(k ∈Z ),则α是第______象限角.2.已知角α的终边经过点(3,-1),则sin α=________.1.三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦;2.对于利用三角函数定义解题的题目,如果含有参数,一定要考虑运用分类讨论,而在求解简单的三角不等式时,可利用单位圆及三角函数线,体现了数形结合的思想.[练一练]若sin α<0且tan α>0,则α是第______象限角.考点一角的集合表示及象限角的判定 1.给出下列四个命题:①-3π4是第二象限角;②4π3是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正确的命题有______个.2.终边在直线y =3x 上的角的集合为________.3.在-720°~0°范围内找出所有与45°终边相同的角为________.4.设集合M =⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k 2·180°+45°,k ∈Z , N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 4·180°+45°,k ∈Z ,那么集合M ,N 的关系是______.[类题通法]1.利用终边相同角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需角.2.已知角α的终边位置,确定形如kα,π±α等形式的角终边的方法:先表示角α的范围,再写出kα,π±α等形式的角范围,然后就k 的可能取值讨论所求角的终边位置.考点二 三角函数的定义[典例] (1)已知角α的终边上一点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为______. (2)已知α是第二象限角,其终边上一点P (x ,5),且cos α=24x ,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π2=________.[类题通法]用定义法求三角函数值的两种情况(1)已知角α终边上一点P的坐标,则可先求出点P到原点的距离r,然后用三角函数的定义求解;(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求相关问题.[针对训练]已知角α的终边在直线y=-3x上,求10sin α+3cos α的值.考点三扇形的弧长及面积公式[典例](1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?若本例(1)中条件变为:圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是________.[类题通法]弧度制应用的关注点(1)弧度制下l=|α|·r,S=12lr,此时α为弧度.在角度制下,弧长l=nπr180,扇形面积S=nπr2360,此时n为角度,它们之间有着必然的联系.(2)在解决弧长、面积及弓形面积时要注意合理应用圆心角所在的三角形.[针对训练]已知扇形的圆心角是α=120°,弦长AB=12 cm,求弧长l.[课堂练通考点]1.如图所示,在直角坐标系xOy中,射线OP交单位圆O于点P,若∠AOP=θ,则点P的坐标是________.2.已知扇形的周长是6 cm,面积是2 cm2,则扇形的圆心角的弧度数是________.3.已知角α的终边经过点(3a-9,a+2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a的取值范围是________.4.在与2 010°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为________.5.已知角α 的终边经过点P (x ,-6),且tan α=-35,则x 的值为________. 6.已知sin α=13,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan α=______.第Ⅰ组:全员必做题1.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是______.2.已知cos θ·tan θ<0,那么角θ是第________象限角.3.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=______. 4.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为________.5.给出下列各函数值:①sin(-1 000°);②cos(-2 200°);③tan(-10);④sin 7π10cos πtan 17π9,其中符号为负的是________(填写序号).6.在直角坐标系中,O 是原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.7.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A ,点A 的纵坐标为45,则cos α=________.8.设角α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪sin α2=-sin α2,则角α2是第________象限角.9.一个扇形OAB 的面积是1 cm 2,它的周长是4 cm ,求圆心角的弧度数和弦长AB .10.已知sin α<0,tan α>0.(1)求α角的集合;(2)求α2终边所在的象限;第Ⅱ组:重点选做题巩固基础和能力提升训练1.满足cos α≤-12的角α的集合为________. 2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP 的坐标为________.。
三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角(1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角②按终边位置不同分为象限角和轴线角.角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z(2)终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ).终边与角α相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.③半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lrα= ④若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为(r r =,那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦)3.特殊角的三角函数值A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号) (2)商数关系:sin αcos α=tan α. (3)倒数关系:1cot tan =⋅αα 2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos_α,απαtan )2tan(=+k 其中k ∈Z . 公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tan α. 公式三:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos_α,()tan tan παα-=-. 公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,()tan tan αα-=-. 公式五:sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α. 公式六:sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin_α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角....时,根据k ·π2±α在哪个象限判断原.三角..函数值的符号,最后作为结果符号.B.方法与要点 一个口诀1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (ααcos sin +、ααcos sin -、ααcos sin 三个式子知一可求二)(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ= sin2π=tan π4 (4)齐次式化切法:已知k =αtan ,则nmk bak n m b a n m b a ++=++=++ααααααtan tan cos sin cos sin 三、三角函数的图像与性质学习目标:1会求三角函数的定义域、值域2会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如x y sin =与x y cos =的周期是π)。
高一数学三角函数经典题型:任意角和弧度制_题型归纳
想要更好的掌握三角函数,大家一定要多多做题,下面的高一数学三角函数经典题型希望可以帮助大家更好的学习巩固三角函数的知识。
一、任意角和弧度制
用弧度作单位来度量角的制度叫做弧度制。
另外一种度量角的方法是角度制。
弧度制的精髓就在于统一了度量弧与半径的单位,从而大大简化了有关公式及运算。
二、任意角的三角函数
正弦定理在任意角三角形中,各个角的正弦与它所对的边的比相等,并且等于外接圆的直径。
三、二倍角的三角函数
二倍角公式是绝对的重点.但公式多了不要混乱.要明白公式之间的关系.其实二倍角公式不用背也会用.因为前面已经学了两角和的公式.两角和的公式可以把两个角加起来,两个相等的角加起来,就是二倍角公式。
四、两角和与差的三角函数
两角和与差的余弦公式是三角函数恒等变换的基础,其他三角函数公式都是在此公式基础上变形得到的,因此两角和与差的余弦公式的推导作为本章要推导的第一个公式
五、三角恒等变换
三角恒等变换用于三角函数等价代换,可以用于方便我们化简式子,也方便运算。
基本上可以从三角函数的函数图像中推理出诱导公式,也能从诱导公式中延展出其他的公式
高一数学三角函数经典题型的全部内容就是这些,大家练习中如果遇到问题一定要及时点击高一数学三角函数必备知识点及时查缺补漏。
任意角和弧度制及任意角的三角函数考纲解读 1.通过角的变换,判断角所在象限;2.常见的角度与弧度之间的转化;3.已知角的终边求正弦、余弦、正切值;4.利用三角函数线求角的大小或角的范围;5.利用扇形面积公式和弧长公式进行相关计算.[基础梳理]1.任意角的概念(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角. ①正角:按逆时针方向旋转形成的角; ②负角:按顺时针方向旋转形成的角;③零角:如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角. (2)终边相同角:与α终边相同的角可表示为:{β|β=α+2k π,k ∈Z }. 2.弧度与角度的互化(1)1弧度的角:长度等于半径长的弧所对的圆心角. (2)角α的弧度数公式:|α|=lr .(3)角度与弧度的换算:360°=2π rad,1°=π180 rad,1 rad =(180π)°≈57°18′.(4)扇形的弧长及面积公式: 弧长公式:l =α·r . 面积公式:S =12l ·r =12α·r 2.3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫作角α的正弦线、余弦线和正切线.4.终边相同的角的三角函数 sin(α+k ·2π)=sin α, cos(α+k ·2π)=cos α,tan(α+k ·2π)=tan α(其中k ∈Z ),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.[三基自测]1.单位圆中,200°的圆心角所对的弧长为( ) A .10π B .9π C.9π10 D.10π9答案:D2.若角θ满足tan θ>0,sin θ<0,则角θ所在的象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案:C3.弧长为3π、圆心角为34π的扇形半径为________.答案:44.(必修4·4.1例题改编)α终边上一点P (-3,4).则sin α=________,cos α=________,tan α=________.答案:45 -35 -435.(2017·高考全国卷Ⅰ改编)若α的终边过点(3,4),则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=__________. 答案:7210[考点例题]考点一 终边相同的角及象限角|易错突破高考总复习·数学(理)第三章 三角函数、解三角形[例1] (1)若角α满足α=2k π3+π6(k∈Z ),则α的终边一定在( )A .第一象限或第二象限或第三象限B .第一象限或第二象限或第四象限C .第一象限或第二象限或x 轴非正半轴上D .第一象限或第二象限或y 轴非正半轴上(2)已知sin α>0,cos α<0,则12α所在的象限是( )A .第一象限B .第三象限C .第一或第三象限D .第二或第四象限(3)下列与9π4的终边相同的角的表达式中正确的是( )A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+94π(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )[解析] (1)由α=2k π3+π6,k ∈Z ,当k =0时,α=π6,终边在第一象限.当k =1时,α=2π3+π6=5π6,终边在第二象限.当k =-1时,α=-2π3+π6=-π2,终边在y 轴的非正半轴上,故选D.(2)因为sin α>0,cos α<0,所以α为第二象限角,即π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,则π4+k π<12α<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,12α为第一象限角;当k 为奇数时,12α为第三象限角,故选C.(3)由定义知终边相同的角中不能同时出现角度和弧度,应为π4+2k π或k ·360°+45°(k ∈Z ).[答案] (1)D (2)C (3)C [易错提醒][纠错训练]1.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°有相同终边的角可表示为:β=45°+k ×360°(k ∈Z ), 则令-720°<45°+k ×360°<0°, 得-765°<k ×360°<-45°, 解得-765360<k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°2.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________. 解析:在坐标系中画出直线y =3x , 可以发现它与x 轴正半轴的夹角是π3,终边在直线y =3x 上的角的集合为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z考点二 扇形弧长、面积公式的应用|方法突破[例2] (1)(2018·合肥模拟)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,卷一《方田》[三三]:“今有宛田,下周三十步,径十六步.问为田几何?”译成现代汉语其意思为:有一块扇形的田,弧长30步,其所在圆的直径是16步,问这块田的面积是多少(平方步)?( )A .120B .240C .360D .480(2)(2018·太原模拟)已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .sin 2 C.2sin 1D .2 sin 1[解析] (1)由题意可得:S =12×8×30=120(平方步).(2)如图:∠AOB =2弧度,过O 点作OC ⊥AB 于C ,并延长OC 交弧AB 于D .则∠AOD =∠BOD =1弧度,且AC =12AB =1,在Rt △AOC 中,AO =AC sin ∠AOC =1sin 1,即r =1sin 1,从而弧AB 的长为l =α·r =2sin 1.[答案] (1)A (2)C [方法提升][母题变式]将本例(1)改为已知扇形的半径是2,面积为8,则此扇形的圆心角的弧度数是( ) A .4 B .2 C .8D .1解析:设半径为r ,圆心角的弧度数为θ, 由S =12θr 2,得8=12×θ×4,∴θ=4.答案:A考点三 三角函数的定义|模型突破角度1 用三角函数的定义求值[例3] (1)(2018·大同模拟)已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则x的值为________.(2)已知角α的终边在直线y =-3x 上,则10sin α+3cos α的值为________. [解析] (1)∵cos α=-x(-x )2+(-6)2=-x x 2+36=-513,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 2x 2+36=25169,解得x =52.(2)设α终边上任一点为P (k ,-3k ), 则r =k 2+(-3k )2=10|k |. 当k >0时,r =10k , ∴sin α=-3k 10k =-310,1cos α=10kk=10, ∴10sin α+3cos α=-310+310=0;当k <0时,r =-10k , ∴sin α=-3k -10k =310,1cos α=-10k k=-10, ∴10sin α+3cos α=310-310=0.[答案] (1)52 (2)0[模型解法]角度2 三角函数值符号的判断[例4] (1)(2018·怀化模拟)sin 2·cos 3·tan 4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0D .不存在(2)已知点P (cos α,tan α)在第三象限,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限[解析] (1)∵π2<2<3<π<4<32π.∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0. ∴sin 2·cos 3·tan 4<0.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ cos α<0,tan α<0,则⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,cos α<0,所以角α的终边在第二象限,故选B.[答案] (1)A (2)B [模型解法]角度3 利用三角函数线比较大小,解不等式[例5] (1)(2018·石家庄模拟)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α[解析] 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可得,AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.[答案] C (2)y =sin x -32的定义域为________. [解析] ∵sin x ≥32,作直线y =32交单位圆于A 、B 两点,连接OA 、OB ,则OA 与OB 围成的区域(图中阴影部分)即为角x 的终边的范围,故满足条件的角x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z[模型解法]形如sin α≥a 或sin α≤a ()a ∈[-1,1]的解,其关键点为: (1)作出sin α=a 的函数线;(2)根据不等式,确定α的转动方向; (3)写出α的区域.[高考类题](2014·高考大纲全国卷)设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >aD .c >a >b解析:∵b =cos 55°=sin 35°>sin 33°=a ,∴b >a . 又∵c =tan 35°=sin 35°cos 35°>sin 35°=cos 55°=b ,∴c >b .∴c >b >a .故选C. 答案:C[真题感悟]1.[考点一、二] (2014·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为( )答案:C2.[考点二、三](2017·高考北京卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=__________.解析:由已知可得,sin β=sin(2k π+π-α)=sin(π-α)=sin α=13(k ∈Z ).1答案:3。
高考数学二轮复习考点知识与题型专题讲解 专题18任意角、弧度制及任意角的三角函数考点知识1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.基础知识融会贯通1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }.(3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限. 2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. (2)角度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180 rad ,1 rad =⎝⎛⎭⎫180π°. (3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时, 则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).三个三角函数的性质如下表:三角函数 定义域 第一象限符号第二象限符号第三象限符号第四象限符号sin α R + + - - cos αR+--+tan α{α|α≠k π+π2,k ∈Z }+ - + -4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .【知识拓展】1.三角函数值的符号规律三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. 2.任意角的三角函数的定义(推广)设P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,其到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0).重点难点突破 【题型一】角及其表示【典型例题】已知集合{α|2k πα≤2k π,k ∈Z },则角α的终边落在阴影处(包括边界)的区域是( )A .B .C .D .【解答】解:集合{α|2k πα≤2k π,k ∈Z },表示第一象限的角,故选:B . 【再练一题】直角坐标系内,β终边过点P (sin2,cos2),则终边与β重合的角可表示成( )A .2+2πk ,k ∈ZB .2+k π,k ∈ZC .2+2k π,k ∈zD .﹣2+2k π,k ∈Z【解答】解:∵β终边过点P (sin2,cos2),即为(cos (2),sin (2))∴终边与β重合的角可表示成2+2k π,k ∈Z ,故选:A .思维升华 (1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需的角. (2)确定kα,αk(k ∈N *)的终边位置的方法先写出kα或αk 的范围,然后根据k 的可能取值确定kα或αk的终边所在位置.【题型二】弧度制【典型例题】已知扇形的周长是6cm ,面积是2cm 2,试求扇形的圆心角的弧度数( ) A .1B .4C .1或 4D .1或 2【解答】解:设扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,则,解得α=1或α=4.故选:C.【再练一题】将300°化成弧度得:300°=rad.【解答】解:∵180°=π,∴1°,则300°=300.故答案为:.思维升华应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.【题型三】三角函数的概念及应用命题点1三角函数定义的应用【典型例题】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,若A(x,3)是角θ终边上一点,且,则x=()A.B.C.1 D.﹣1【解答】解:角θ的顶点与原点重合,始边与x轴正半轴重合,若A(x,3)是角θ终边上一点,且,则x=﹣1,故选:D.【再练一题】已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上一点A(2sinα,3),则cosα=()A.B.C.D.【解答】解:∵由题意可得:x=2sinα,y=3,可得:r,∴cosα,可得:cos2α,整理可得:4cos4α﹣17cos2α+4=0,∴解得:cos2α,或(舍去),∴cosα.故选:A.命题点2三角函数线的应用【典型例题】已知,a=sinα,b=cosα,c=tanα,那么a,b,c的大小关系是()A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b【解答】解:作出三角函数对应的三角函数线如图:则AT=tanα,MP=sinα,OM=cosα,则sinα>0,AT<OM<0,即sinα>cosα>tanα,则a>b>c,故选:A.【再练一题】已知a =sin ,b =cos ,c =tan ,则( )A .b <a <cB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c【解答】解:因为,所以cos sin ,tan 1,所以b <a <c . 故选:A .思维升华 (1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的范围.基础知识训练1.【湖南省衡阳市第八中学2018-2019学年高一下学期期中考试】已知角θ的终边经过点()2,3-,则tan 4πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .5B .15-C .15D .5-【答案】A 【解析】由任意角的三角函数定义可知:3tan 2θ=-3tan tan142tan 5341tan tan 1142πθπθπθ---⎛⎫-=== ⎪⎛⎫⎝⎭++-⨯ ⎪∴⎝⎭本题正确选项:A2.【甘肃省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】函数的值域是( ) A .B .C .D .【答案】C 【解析】由题意可知:角的终边不能落在坐标轴上, 当角终边在第一象限时, 当角终边在第二象限时, 当角终边在第三象限时,当角终边在第四象限时,因此函数的值域为,故选:C.3.【安徽省淮北师范大学附属实验中学2018-2019学年高一下学期第二次月考】已知角α的终边上一点P 的坐标为2233sincos ππ⎛⎫⎪⎝⎭,,则sin α的值为( ) A .12B .1-2C 3D .3【答案】B 【解析】解:角α的终边上一点P 的坐标为3122⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 它到原点的距离为r =1,由任意角的三角函数定义知:1sin 2y r α==-, 故选:B .4.【甘肃省宁县第二中学2018-2019学年高一下学期期中考试】已知点P (sinα+cosα,tanα)在第四象限,则在[0,2π)内α的取值范围是( )A .(2π,34π)∪(54π,32π) B .(0,4π)∪(54π,32π) C .(2π,34π)∪(74π,2π)D .(2π,34π)∪(π,32π)【答案】C 【解析】∵点P (sinα+cosα,tanα)在第四象限,∴00sin cos tan ><ααα+⎧⎨⎩,由sinα+cosα2=(α4π+),得2kπ<α4<π+2kπ+π,k∈Z,即2kπ4π-<α<2kπ34π+π,k∈Z. 由tanα<0,得kπ2π+<α<kπ+π,k∈Z.∴α∈(2π,34π)∪(74π,2π).故选:C .5.【安徽省示范高中2018-2019学年高一下学期第三次联考】若角θ是第四象限角,则32πθ+是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角【答案】C 【解析】角θ是第四象限角. ()222Z k k k ππθπ∴-+<<∈,则()332222k k k Z ππππθπ+<+<+∈故32πθ+是第三象限角.故选C. 6.【河南省南阳市第一中学2018-2019学年高一下学期第四次月考】已知3,22ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭且sin 0α>,则下列不等式一定成立的是( ) A .cos tan 0αα⋅< B .sin tan 0αα⋅> C .cos tan 0α-α< D .sin tan 0α-α>【答案】D 【解析】 由于3,22ππα⎛⎫∈⎪⎝⎭且sin 0α>,故α为第二象限角,故sin 0,cos 0,tan 0ααα><<,故D 选项sin tan 0α-α>一定成立,故本小题选D.7.【宁夏石嘴山市第三中学2018-2019学年高一5月月考】半径为1cm ,中心角为150°的角所对的弧长为( )cm . A .23B .23π C .56D .56π 【答案】D 【解析】由题意,半径1r cm =,中心角51506πα==,又由弧长公式56l r cm πα==, 故选:D .8.【甘肃省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】与0420-终边相同的角是( ) A .0120- B .0420C .0660D .0280【答案】C 【解析】与0420-角终边相同的角为:00360420()n n Z ⋅-∈, 当3n =时,0003360420660⨯-=. 故选:C .9.【安徽省淮北师范大学附属实验中学2018-2019学年高一下学期第二次月考】下列说法正确的是( ) A .钝角是第二象限角B .第二象限角比第一象限角大C .大于90︒的角是钝角D .-165︒是第二象限角【答案】A 【解析】解:钝角的范围为90180θ<<,钝角是第二象限角,故A 正确; ﹣200°是第二象限角,60°是第一象限角,-200°<60°,故B 错误; 由钝角的范围可知C 错误;-180°<-165°<-90°,-165°是第三象限角,D 错误. 故选:A .10.直角坐标系内,角β的终边过点(sin 2,cos 2)P ,则终边与角β重合的角可表示成( ) A .π22,2k k Z π-+∈ B .π22,2k k Z π++∈ C .22,k k Z π+∈ D .22,k k Z π-+∈【答案】A 【解析】因为点(sin 2,cos 2)P 为第四象限内的点,角β的终边过点(sin 2,cos 2)P , 所以β为第四象限角,所以终边与角β重合的角也是第四象限角, 而π22,2k k Z π++∈,22,k k Z π-+∈均为第三象限角,22,k k Z π+∈为第二象限角, 所以BCD 排除, 故选A11.【江苏省南通市启东中学2018-2019学年高二5月月考】给出下列命题: ①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形所在半径的大小无关; ④若sin sin αβ=,则α与β的终边相同; ⑤若cos 0θ<,则θ是第二或第三象限的角. 其中正确的命题是______.(填序号) 【答案】③①43απ=-,则α为第二象限角;3πβ=,则β为第一象限角,此时αβ<,可知①错误;②当三角形的一个内角为直角时,不属于象限角,可知②错误; ③由弧度角的定义可知,其大小与扇形半径无关,可知③正确; ④若3πα=,23πβ=,此时sin sin αβ=,但,αβ终边不同,可知④错误; ⑤当θπ=时,cos 10θ=-<,此时θ不属于象限角,可知⑤错误. 本题正确结果:③12.【甘肃省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】与02018-角终边相同的最小正角是______ 【答案】0142 【解析】解:00020186360142-=-⨯+,即与02018-角终边相同的最小正角是0142, 故答案为:0142.13.【河南省平顶山市郏县第一高级中学2018-2019学年高一下学期第二次5月月考】从8:05到8:50,分针转了________(rad ). 【答案】3π2- 【解析】从8:05到8:50,过了45分钟,时针走一圈是60分钟, 故4532602ππ⨯= 分针是顺时针旋转,应为负角, 故分针转了32π-. 14.【2017届四川省成都市石室中学高三二诊模拟考试】已知角3πα+的始边是x 轴非负半轴.其终边经过点34(,)55P --,则sin α的值为__________.【答案】43310-+解:∵点P (1,2)在角α的终边上,∴tan α2=, 将原式分子分母除以cos α,则原式6tan 86282053tan 23224αα+⨯+====-⨯-故答案为:5.16.【江苏省涟水中学2018-2019学年高二5月月考】欧拉公式cos sin xi e x i x =+(i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,根据欧拉公式可知,3i e -表示的复数在复平面中位于第_______象限. 【答案】三 【解析】由题e -3i =cos3-i sin3,又cos3<0, sin3>0,故3i e -表示的复数在复平面中位于第三象限. 故答案为三17.【甘肃省会宁县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试】(1)已知扇形的周长为8,面积是4,求扇形的圆心角.(2)已知扇形的周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形的面积最大? 【答案】(1)2;(2)当半径为10圆心角为2时,扇形的面积最大,最大值为100. 【解析】(1)设扇形的圆心角大小为α()rad ,半径为r , 则由题意可得:2128,42r r r αα+=⋅⋅=. 联立解得:扇形的圆心角2α=. (2)设扇形的半径和弧长分别为r 和l , 由题意可得240r l +=, ∴扇形的面积21(10)1001002S lr r ==--+≤. 当10r =时S 取最大值,此时20l =, 此时圆心角为2l rα,∴当半径为10圆心角为2时,扇形的面积最大,最大值为100.18.【上海市徐汇区2019届高三上学期期末学习能力诊断】我国的“洋垃极禁止入境”政策已实施一年多某沿海地区的海岸线为一段圆弧AB,对应的圆心角,该地区为打击洋垃圾走私,在海岸线外侧20海里内的海域ABCD对不明船只进行识别查证如图:其中海域与陆地近似看作在同一平面内在圆弧的两端点A,B分别建有监测站,A与B之间的直线距离为100海里.求海域ABCD的面积;现海上P点处有一艘不明船只,在A点测得其距A点40海里,在B点测得其距B点海里判断这艘不明船只是否进入了海域ABCD?请说明理由.【答案】(1)平方海里;(2)这艘不明船只没进入了海域ABCD..【解析】,在海岸线外侧20海里内的海域ABCD,,,平方海里,由题意建立平面直角坐标系,如图所示;由题意知,点P在圆B上,即,点P也在圆A上,即;由组成方程组,解得;又区域ABCD内的点满足,由,不在区域ABCD内,由,也不在区域ABCD内;即这艘不明船只没进入了海域ABCD.19.已知角β的终边在直线x-y=0上.①写出角β的集合S;②写出S中适合不等式-360°≤β<720°的元素.【答案】①{β|β=60°+n·180°,n∈Z};②-120°,240°,600°.【解析】①如图,直线x-y=0过原点,倾斜角为60°,在0°~360°范围内,终边落在射线OA上的角是60°,终边落在射线OB上的角是240°,所以以射线OA、OB为终边的角的集合为:S1={β|β=60°+k·360°,k∈Z},S2={β|β=240°+k·360°,k∈Z},所以,角β的集合S=S1∪S2={β|β=60°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=60°+180°+k·360°,k∈Z}={β|β=60°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=60°+(2k+1)·180°,k∈Z}={β|β=60°+n·180°,n∈Z}.②由于-360°≤β<720°,即-360°≤60°+n·180°<720°,n∈Z,解得,n∈Z,所以n可取-2、-1、0、1、2、3.所以S中适合不等式-360°≤β<720°的元素为:60°-2×180°=-300°;60°-1×180°=-120°;60°-0×180°=60°;60°+1×180°=240°;60°+2×180°=420;60°+3×180°=600°.20.已知,如图所示.(1)分别写出终边落在OA,OB位置上的角的集合.(2)写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.【答案】(1) 终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{α|α=-30°+k·360°,k∈Z};(2) {α|-30°+k·360°≤α≤135°+k·360°,k∈Z}.【解析】(1)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{α|α=-30°+k·360°,k∈Z}.(2)由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的角及终边与它们相同的角组成的集合,故该区域可表示为{α|-30°+k·360°≤α≤135°+k·360°,k∈Z}.能力提升训练1.【安徽省芜湖市2019届高三模拟考试】如图,点为单位圆上一点,,点沿单位圆逆时针方向旋转角到点,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】∵点A 为单位圆上一点,,点A 沿单位圆逆时针方向旋转角α到点,∴A (cos ,sin ),即A (),且cos (α),sin (α).则sinα=sin[(α)]=sin (α)coscos (α)sin, 故选:D .2.【黑龙江省大庆实验中学2018-2019学年高一下学期期中考试】在ABC ∆中,若tan tan 1A B >,那么ABC ∆是 ( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .不能确定【答案】A 【解析】∵在ABC ∆中,tan tan 10A B >>, ∴tan 0,tan 0A B >>, ∴,A B 为锐角. 又sin sin tan tan 1cos cos A BA B A B=>,∴cos cos sin sin A B A B <,∴cos cos sin sin cos()cos 0A B A B A B C -=+=-<, ∴C 为锐角,∴ABC ∆为锐角三角形. 故选A .3.【河北省邯郸市2018-2019学年高一下学期期中考试】已知,那么角是( )A .第一或第二象限角B .第二或第三象限角C .第三或第四象限角D .第一或第四象限角 【答案】B 【解析】 由,得异号,则角是第二或第三象限角, 故选:.4.【河南省洛阳市2018-2019学年高一下学期期中考试】已知角α的终边经过点P (-3,y ),且y <0,cosα=-,则tanα=( ) A .B .C .D .【答案】C 【解析】由题意,角的终边经过点,且,则,∴,所以,故选:C .5.【四川省攀枝花市2019届高三下学期第三次统考】已知角83πθ=的终边经过点(,23)P x ,则x 的值为( ) A .±2 B .2C .﹣2D .﹣4【答案】C 【解析】 ∵已知角83πθ=的终边经过点(,23)P x ,∴82tan tan tan 3333πππ==-==232x =-,故选:C .6.【黑龙江省哈尔滨市第三中学2019届高三上学期期中考试】()sin 01cos 12tan 2x x f x x x x x ,,,<<⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩则3f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A 3B 3C .12D 3【答案】C 【解析】根据题意,()01122sinx x f x cosx x tanx x <<⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩,,,123π<<,则1cos 332f ππ⎛⎫==⎪⎝⎭. 故选:C .7.【四川省华文大教育联盟2019届高三第二次质量检测考试】在平面直角坐标系xOy 中,已知02απ<<,点1tan ,1tan1212P ππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭是角α终边上一点,则α的值是___________. 【答案】3π 【解析】1tantantan12412t an tan tan 41231tan1tan tan12412ππππππαπππ++⎛⎫===+= ⎪⎝⎭--,∵02απ<<,且点P 在第一象限, ∴α为锐角,∴α的值是3π, 故答案为:3π8.【安徽省淮北市第一中学2018-2019学年高一下学期开学考试】函数y sinx tanx =⋅______. 【答案】ππ{x |2k πx 2k π22-+<<+或x k π=,k Z}∈ 【解析】因为sinxtanx 0≥所以 2sin x0cosx≥等价于0cosx >或0sinx =所以ππ2k πx 2k π22-+<<+或x k π=,k Z ∈ 故答案为:ππ{x |2k πx 2k π22-+<<+或x k π=,k Z}∈.9.【四川省蓉城名校联盟2018-2019学年上期期末联考高一】在平面直角坐标系中,已知一个角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (5,-12),则sinα+cosα的值为___.【答案】【解析】∵一个角α的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(5,-12),∴sinα=则sinα+cosα=-,故答案为:-.10.对于任意实数,事件“”的概率为_______.【答案】【解析】由于“”,故为第二象限角,故概率为.。
2019高考数学复习重要学问点:随意角、弧度制和随意角的三角等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度,下面是2019高考数学复习重要学问点:随意角、弧度制和随意角的三角,希望对考生有帮助。
1.随意角(1)角的分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.②按终边位置不同分为象限角和轴线角.(2)终边相同的角:终边与角α相同的角可写成α+k·360°(k∈Z).(3)弧度制:①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,|α|=,l是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值与所取的r的大小无关,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.⑤弧长公式:l=|α|r,扇形面积公式:S扇形=lr=|α|r2.2.随意角的三角函数(1)随意角的三角函数定义:设α是一个随意角,角α的终边与单位圆交于点P(x,y),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y,cos α=x,tan α=,它们都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数.(2)三角函数在各象限内的符号口诀是:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P,过P作PM垂直于x轴于M.由三角函数的定义知,点P的坐标为(cos_α,sin_α),即P(cos_α,sin_α),其中cos α=OM,sin α=MP,单位圆与x轴的正半轴交于点A,单位圆在A点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T,则tan α=AT.我们把有向线段OM、MP、AT叫做α的余弦线、正弦线、正切线.小编为大家供应的2019高考数学复习重要学问点:随意角、弧度制和随意角的三角大家细致阅读了吗?最终祝大家可以考上志向的高校。
2024年高考数学总复习第四章《三角函数、解三角形》§4.1任意角、弧度制及任意角的三角函数最新考纲1.了解任意角的概念和弧度制,能进行弧度与角度的互化.2.借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;②分类:角按旋转方向分为正角、负角和零角.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }.(3)象限角:使角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.(2)角度制和弧度制的互化:180°=πrad,1°=π180rad ,1rad(3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).三个三角函数的性质如下表:三角函数定义域第一象限符号第二象限符号第三象限符号第四象限符号sin αR++--cos αR+--+tan α{α|α≠k π+π2,k ∈Z }+-+-4.三角函数线如下图,设角α的终边与单位圆交于点P ,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,过A (1,0)作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T .三角函数线有向线段MP 为正弦线;有向线段OM 为余弦线;有向线段AT 为正切线概念方法微思考1.总结一下三角函数值在各象限的符号规律.提示一全正、二正弦、三正切、四余弦.2.三角函数坐标法定义中,若取点P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,怎样定义角α的三角函数?提示设点P 到原点O 的距离为r ,则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx(x ≠0).题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.(×)(2)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.(√)(3)不相等的角终边一定不相同.(×)(4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.(√)题组二教材改编2.角-225°=弧度,这个角在第象限.答案-5π4二3.若角α的终边经过点-22,sin α=,cos α=.答案22-224.一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角大小为弧度.答案π3题组三易错自纠5|k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z(阴影部分)是()答案C解析当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样,故选C.6.已知点Pθ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为()A.5π6B.2π3C.11π6D.5π3答案C解析因为点P所以根据三角函数的定义可知tan θ=-1232=-33,又θθ=11π6.7.在0到2π范围内,与角-4π3终边相同的角是.答案2π3解析与角-4π3终边相同的角是2k πk ∈Z ),令k =1,可得与角-4π3终边相同的角是2π3.8.(2018·济宁模拟)函数y =2cos x -1的定义域为.答案2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z )解析∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.由三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示),∴x ∈2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ).题型一角及其表示1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是()A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+9π4(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )答案C解析与角9π4的终边相同的角可以写成2k π+9π4(k ∈Z ),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有答案C 正确.2.设集合M |x =k2·180°+45°,k ∈ZN |x =k4·180°+45°,k ∈Z()A .M =NB .M ⊆NC .N ⊆MD .M ∩N =∅答案B解析由于M 中,x =k2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N ,故选B.3.(2018·宁夏质检)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为.答案-53π,-23π,π3,43π解析如图,在坐标系中画出直线y =3x ,可以发现它与x 轴的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线y =3x 上的角有两个:π3,43π;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-23π,-53π,故满足条件的角α构成的集合为-53,-23π,π3,43π4.若角α是第二象限角,则α2是第象限角.答案一或三解析∵α是第二象限角,∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.综上,α2是第一或第三象限角.思维升华(1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k (k ∈Z )赋值来求得所需的角.(2)确定kα,αkk ∈N *)的终边位置的方法先写出kα或αk 的范围,然后根据k 的可能取值确定kα或αk的终边所在位置.题型二弧度制及其应用例1已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l .若α=π3,R =10cm ,求扇形的面积.解由已知得α=π3,R =10cm ,∴S 扇形=12α·R 2=12·π3·102=50π3(cm 2).引申探究1.若例题条件不变,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积.解l =α·R =π3×10=10π3(cm),S 弓形=S 扇形-S 三角形=12·l ·R -12·R 2·sin π3=12·10π3·10-12·102·32=50π-7533(cm 2).2.若例题条件改为:“若扇形周长为20cm ”,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?解由已知得,l +2R =20,则l =20-2R (0<R <10).所以S =12lR =12(20-2R )R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以当R =5cm 时,S 取得最大值25cm 2,此时l =10cm ,α=2rad.思维升华应用弧度制解决问题的方法(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.跟踪训练1(1)(2018·湖北七校联考)若圆弧长度等于圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为()A.π6B.π3C .3D.3答案D解析如图,等边三角形ABC 是半径为r 的圆O 的内接三角形,则线段AB 所对的圆心角∠AOB =2π3,作OM ⊥AB ,垂足为M ,在Rt △AOM 中,AO =r ,∠AOM =π3,∴AM =32r ,AB =3r ,∴l =3r ,由弧长公式得α=l r =3rr= 3.(2)一扇形是从一个圆中剪下的一部分,半径等于圆半径的23,面积等于圆面积的527,则扇形的弧长与圆周长之比为.答案518解析设圆的半径为r ,则扇形的半径为2r3,记扇形的圆心角为α,由扇形面积等于圆面积的527,可得12α2r 3πr 2=527,解得α=5π6.所以扇形的弧长与圆周长之比为l C =5π6·2r 32πr =518.题型三三角函数的概念命题点1三角函数定义的应用例2(1)(2018·青岛模拟)已知角α的终边与单位圆的交点为-12,sin α·tan α等于()A .-33B .±33C .-32D .±32答案C解析由OP 2=14+y 2=1,得y 2=34,y =±32.当y =32时,sin α=32,tan α=-3,此时,sin α·tan α=-32.当y =-32时,sin α=-32,tan α=3,此时,sin α·tan α=-32.所以sin α·tan α=-32.(2)设θ是第三象限角,且|cosθ2|=-cos θ2,则θ2是()A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案B解析由θ是第三象限角知,θ2为第二或第四象限角,∵|cos θ2|=-cos θ2,∴cos θ2<0,综上可知,θ2为第二象限角.命题点2三角函数线例3(1)满足cos α≤-12的角的集合是.答案|2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z 解析作直线x =-12交单位圆于C ,D 两点,连接OC ,OD ,则OC 与OD 围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围,故满足条件的角α的集合为|2k π+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z(2)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小关系是.答案sin α<cos α<tan α解析如图,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可知sin α<cos α<tan α.思维升华(1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P 的坐标可求α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P 的坐标.(2)利用三角函数线解不等式要注意边界角的取舍,结合三角函数的周期性写出角的范围.跟踪训练2(1)(2018·济南模拟)已知角α的终边经过点(m ,-2m ),其中m ≠0,则sin α+cosα等于()A .-55B .±55C .-35D .±35答案B解析∵角α的终边经过点(m ,-2m ),其中m ≠0,∴m >0时,sin α=-2m 5m =-25cos α=m 5m =15,∴sin α+cos α=-55;m <0时,sin α=-2m -5m =25,cos α=m -5m =-15,∴sin α+cos α=55;∴sin α+cos α=±55,故选B.(2)在(0,2π)内,使得sin x >cos x 成立的x 的取值范围是()答案C解析当x ∈π2,sin x >0,cos x ≤0,显然sin x >cos x 成立;当x ,π4时,如图,OA 为x 的终边,此时sin x =|MA |,cos x =|OM |,sin x ≤cos x ;当xOB 为x 的终边,此时sin x =|NB |,cos x =|ON |,sin x >cos x .同理当x ∈πsin x >cosx ;当x ∈5π4,sin x ≤cos x ,故选C.1.下列说法中正确的是()A .第一象限角一定不是负角B .不相等的角,它们的终边必不相同C .钝角一定是第二象限角D .终边与始边均相同的两个角一定相等答案C解析因为-330°=-360°+30°,所以-330°角是第一象限角,且是负角,所以A 错误;同理-330°角和30°角不相等,但它们终边相同,所以B 错误;因为钝角的取值范围为(90°,180°),所以C 正确;0°角和360°角的终边与始边均相同,但它们不相等,所以D 错误.2.已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的圆心角的弧度数是()A .1B .4C .1或4D .2或4答案C解析设扇形的半径为r ,弧长为l ,+l =6,=2,=1,4=2,2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.3.(2018·石家庄调研)已知角θ的终边经过点P (4,m ),且sin θ=35,则m 等于()A .-3B .3C.163D .±3答案B 解析sin θ=m16+m 2=35,且m >0,解得m =3.4.点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为()-12,-32,--12,--32,答案A解析点P 旋转的弧度数也为2π3,由三角函数定义可知Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.5.若sin θ·cos θ>0,sin θ+cos θ<0,则θ在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案C解析∵sin θ·cos θ>0,∴sin θ>0,cos θ>0或sin θ<0,cos θ<0.当sin θ>0,cos θ>0时,θ为第一象限角,当sin θ<0,cos θ<0时,θ为第三象限角.∵sin θ+cos θ<0,∴θ为第三象限角.故选C.6.sin 2·cos 3·tan 4的值()A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在答案A解析∵sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0,∴sin 2·cos 3·tan 4<0.7.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为()A .-12B .-32C.12D.32答案C解析由题意得点P (-8m ,-3),r =64m 2+9,所以cos α=-8m64m 2+9=-45,解得m =±12,又cos α=-45<0,所以-8m <0,即m >0,所以m =12.8.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sin α=sin β,则α与β的终边相同;⑤若cos θ<0,则θ是第二或第三象限的角.其中正确命题的个数是()A .1B .2C .3D .4答案A解析举反例:第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sinπ6=sin 5π6,但π6与5π6的终边不相同,故④错;当cos θ=-1,θ=π时,其既不是第二象限角,也不是第三象限角,故⑤错.综上可知,只有③正确.9.若圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是.答案2解析设圆半径为r ,则圆内接正方形的对角线长为2r ,∴正方形边长为2r ,∴圆心角的弧度数是2rr= 2.10.若角α的终边与直线y =3x 重合,且sin α<0,又P (m ,n )是角α终边上一点,且|OP |=10,则m -n =.答案2解析由已知tan α=3,∴n =3m ,又m 2+n 2=10,∴m 2=1.又sin α<0,∴m =-1,n =-3.故m -n =2.11.已知角α的终边上一点P 2π3,cos α的最小正值为.答案11π6解析由题意知,点r =1,所以点P 在第四象限,根据三角函数的定义得cos α=sin2π3=32,故α=2k π-π6(k ∈Z ),所以α的最小正值为11π6.12.函数y =sin x -32的定义域为.答案2k π+π3,2k π+23π,k ∈Z 解析利用三角函数线(如图),由sin x ≥32,可知2k π+π3≤x ≤2k π+23π,k ∈Z .13.已知角α的终边在如图所示阴影表示的范围内(不包括边界),则角α用集合可表示为.答案α|2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z 解析∵在[0,2π)内,终边落在阴影部分角的集合为π4,56π∴α|2k π+π4<α<2k π+56π,k ∈Z14.若角α的终边落在直线y =3x 上,角β的终边与单位圆交于点12,m,且sin α·cos β<0,则cos α·sin β=.答案±34解析由角β12,m cos β=12sin α·cos β<0知,sin α<0,因为角α的终边落在直线y =3x 上,所以角α只能是第三象限角.记P 为角α的终边与单位圆的交点,设P (x ,y )(x <0,y <0),则|OP |=1(O 为坐标原点),即x 2+y 2=1,又由y =3x 得x =-12,y =-32,所以cos α=x =-12,因为点12,m 12+m 2=1,解得m =±32,所以sin β=±32,所以cos α·sin β=±34.15.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中“方田”章给出了计算弧田面积时所用的经验公式,即弧田面积=12×(弦×矢+矢2).弧田(如图1)由圆弧和其所对弦围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为2π3,半径为3米的弧田,如图2所示.按照上述经验公式计算所得弧田面积大约是平方米.(结果保留整数,3≈1.73)答案5解析如题图2,由题意可得∠AOB =2π3,OA =3,所以在Rt △AOD 中,∠AOD =π3,∠DAO =π6,OD =12AO =12×3=32,可得CD =3-32=32,由AD =AO ·sin π3=3×32=332,可得AB =2AD =2×332=3 3.所以弧田面积S =12(弦×矢+矢2)=12×33×32+=943+98≈5(平方米).16.如图,A ,B 是单位圆上的两个质点,点B 的坐标为(1,0),∠BOA =60°.质点A 以1rad /s 的角速度按逆时针方向在单位圆上运动,质点B 以2rad/s 的角速度按顺时针方向在单位圆上运动.(1)求经过1s 后,∠BOA 的弧度;(2)求质点A ,B 在单位圆上第一次相遇所用的时间.解(1)经过1s 后,质点A 运动1rad ,质点B 运动2rad ,此时∠BOA 的弧度为π3+3.(2)设经过t s 后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇,则t (1+2)+π3=2π,解得t =5π9,即经过5π9s后质点A ,B 在单位圆上第一次相遇.。
高中数学三角函数知识点归纳总
结
一、任意角的概念与弧度制
二、任意角的三角函数
三、三角函数的图象与性质
四、三角恒等变换
还可以再加上解三角形的知识,正弦定理,余弦公式,三角形面积公式,以及基本不等式。
三角函数这部分可以从两大方面来掌握,一个是恒等变换,另一个是图象和性质。
从解题所用到的知识点来串讲的话,重要有以下几点:
1、三角函数定义式;
2、同角关系;
3、诱导公式;
4、和差公式;
5、二倍角公式;
6、辅助角公式;
7、万能公式;
8、三角函数的图象与性质;
9、特殊角度的三角函数值;
10、正弦定理;
11、余弦公式;
12、三角形面积公式;
13、基本不等式。
如果学生能把这些基础知识点熟练写出来,三角函数和解三角形就不怕了。
接下来再掌握一些常考题型的解题方法和解题技巧、解题思想,这个大专题很轻松就能熟练掌握了。
三角函数的知识点比较多,公式也多,不去梳理和总结的话,就容易乱糟糟一团。
建立自己的知识体系很重要。
这一直都是我强调的学习方法。
三角函数、解三角形一、任意角和弧度制及任意角的三角函数1.任意角的概念(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角.①正角:按__逆时针__方向旋转形成的角.②负角:按__顺时针__方向旋转形成的角.③零角:如果一条射线__没有作任何旋转__,我们称它形成了一个零角.(2)终边相同角:与α终边相同的角可表示为:{β|β=α+2kπ,k∈Z},或{β|β=α+k·360°,k∈Z}.(3)象限角:角α的终边落在__第几象限__就称α为第几象限的角,终边落在坐标轴上的角不属于任何象限.象限角轴线角2.弧度制(1)1度的角:__把圆周分成360份,每一份所对的圆心角叫1°的角__.(2)1弧度的角:__弧长等于半径的圆弧所对的圆心角叫1弧度的角__.(3)角度与弧度的换算:360°=__2π__rad,1°=__π180=(__180π__)≈57°18′.(4)若扇形的半径为r,圆心角的弧度数为α,则此扇形的弧长l=__|α|·r__,面积S=__12|α|r2__=__12lr__.3.任意角的三角函数定义(1)设α是一个任意角,α的终边上任意一点(非顶点)P的坐标是(x,y),它与原点的距离为r,则sinα=__yr__,cosα=__xr__,tanα=__yx__.(2)三角函数在各象限的符号是:(3)三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的__正弦__线、__余弦__线和__正切__线.4.终边相同的角的三角函数sin(α+k·2π)=__sinα__,cos(α+k·2π)=__cosα__,tan(α+k·2π)=__tanα__(其中k∈Z),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.重要结论1.终边相同的角不一定相等,相等角的终边一定相同,在书写与角α终边相同的角时,单位必须一致.2.确定αk(k∈N*)的终边位置的方法(1)讨论法:①用终边相同角的形式表示出角α的范围.②写出αk的范围.③根据k的可能取值讨论确定αk的终边所在位置.(2)等分象限角的方法:已知角α是第m(m=1,2,3,4)象限角,求αk是第几象限角.①等分:将每个象限分成k等份.②标注:从x轴正半轴开始,按照逆时针方向顺次循环标上1,2,3,4,直至回到x轴正半轴.③选答:出现数字m的区域,即为αk所在的象限.如α2判断象限问题可采用等分象限法.二、同角三角函数的基本关系式与诱导公式1.同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:__sin 2x +cos 2x =1__. (2)商数关系:__sin xcos x =tan x __.2.三角函数的诱导公式1.同角三角函数基本关系式的变形应用:如sin x =tan x ·cos x ,tan 2x +1=1cos 2x ,(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x 等. 2.特殊角的三角函数值表“奇变偶不变,符号看象限”.“奇”与“偶”指的是诱导公式k ·π2+α中的整数k 是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k 是奇数,则正、余弦互变;若k 为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k ·π2+α中,将α看成锐角时k ·π2+α所在的象限.4.sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系sin x +cos x 、sin x -cos x 、sin x cos x 之间的关系为(sin x +cos x )2=1+2sin x cos x ,(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x ,(sin x +cos x )2+(sin x -cos x )2=2.因此已知上述三个代数式中的任意一个代数式的值,便可求其余两个代数式的值.三、两角和与差的三角函数 二倍角公式1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin2α=__2sin αcos α__;(2)cos2α=__cos 2α-sin 2α__=__2cos 2α__-1=1-__2sin 2α__; (3)tan2α=__2tan α1-tan 2α__(α≠k π2+π4且α≠k π+π2,k ∈Z ). 3.半角公式(不要求记忆) (1)sin α2=±1-cos α2; (2)cos α2=±1+cos α2;(3)tan α2=±1-cos α1+cos α=sin α1+cos α=1-cos αsin α.重要结论1.降幂公式:cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2. 2.升幂公式:1+cos2α=2cos 2α,1-cos2α=2sin 2α. 3.公式变形:tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan α·tan β). 1-tan α1+tan α=tan(π4-α);1+tan α1-tan α=tan(π4+α)cos α=sin2α2sin α,sin2α=2tan α1+tan 2α,cos2α=1-tan 2α1+tan 2α,1±sin2α=(sin α±cos x )2.4.辅助角(“二合一”)公式: a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ), 其中cos φ=,sin φ= 5.三角形中的三角函数问题在三角形中,常用的角的变形结论有:A +B =π-C ;2A +2B +2C =2π;A2+B 2+C 2=π2.三角函数的结论有:sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C ,tan(A +B )=-tan C ,sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2.A >B ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .四、三角函数的图象与性质1.周期函数的定义及周期的概念(1)对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做__周期函数__.非零常数T叫做这个函数的__周期__.如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小__正周期__.(2)正弦函数、余弦函数都是周期函数,__2kπ(k∈Z,k≠0)__都是它们的周期,最小正周期是__2π__.2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质π重要结论1.函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关键点是__(0,0)__、__(π2,1)__、__(π,0)__、__(3π2,-1)__、__(2π,0)__.函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的五点作图法的五个关健点是__(0,1)__、__(π2,0)__、__(π,-1)__、__(3π2,0)__、__(2π,1)__.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T =2π|ω|,函数y =tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|.3.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14周期.而正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半周期.4.三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.五、函数y =A sin(ωx +φ)的图象及应用1.五点法画函数y =A sin(ωx +φ)(A >0)的图象(1)列表: (2)描点:__(-φω,0)__,__(π2ω-φω,A )__,(πω-φω,0),(3π2ω-φω,-A )__,(2πω-φω,0)__.(3)连线:把这5个点用光滑曲线顺次连接,就得到y =A sin(ωx +φ)在区间长度为一个周期内的图象.(4)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y =A sin(ωx +φ)在R 上的图象2.由函数y =sin x 的图象变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的步骤3.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ∈[0,+∞)的物理意义 (1)振幅为A . (2)周期T =__2πω__.(3)频率f =__1T __=__ω2π__. (4)相位是__ωx +φ__. (5)初相是φ.重要结论1.函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间的“长度 ”为T2.2.“五点法”作图中的五个点:①y =A sin(ωx +φ),两个最值点,三个零点;②y =A cos(ωx +φ),两个零点,三个最值点.3.正弦曲线y =sin x 向左平移π2个单位即得余弦曲线y =cos x .六、正弦定理、余弦定理1.正弦定理和余弦定理 ①a =__2R sin A __,b =__2R sin B __,c =__2R sin C __;②sin A =__a 2R __,sin B =__b2R__,sin C=__c2R __;③ab c =__sin Asin B sin C __④a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin Aa <b sin A a =b sin A b sin A < a <b a ≥b a >b a ≤b (1)S =12a ·h a (h a 表示a 边上的高).(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .(3)S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径).重要结论在△ABC 中,常有以下结论 1.∠A +∠B +∠C =π.2.在三角形中大边对大角,大角对大边.3.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.4.sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2. 5.tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C .6.∠A >∠B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .7.三角形式的余弦定理sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A ,sin 2B =sin 2A +sin 2C -2sin A sin C cos B ,sin 2C =sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C .8.若A 为最大的角,则A ∈[π3,π);若A 为最小的角,则A ∈(0,π3];若A 、B 、C 成等差数列,则B =π3. 9.三角形形状的判定方法(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a =2R sin A ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C 等),利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如sin A =sin B ⇔A =B ;sin(A -B )=0⇔A =B ;sin2A =sin2B ⇔A =B 或A +B =π2等. (2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sin A =a 2R ,cos A =b 2+c 2-a 22bc等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.(3)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.。
一、知识概述(一)、角的概念的推广1、角的定义:平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.规定:按逆时针方向旋转形成的角叫正角,按顺时针方向旋转形成的角叫负角 .没有作任何旋转时称它形成了一个零角 .2、通常在直角坐标系下研究角,体现了数形结合的思想,同时渗透了基本的数学方法——坐标法,为后面研究任意角的三角函数埋下了伏笔。
3、角α与β的终边相同,则α与β相差整数个周角,即β=α+k·360°,k∈Z. (二)、弧度制1、弧度的定义:长度等于半径长的弧所对圆心角叫1弧度的角,即角α的弧度数的绝对值为|α|=(其中l为弧长,r是圆的半径).2、弧度与角度的换算.特殊角的度数与弧度数对应表:(三)、任意角的三角函数1、定义:设α是一个任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y).它与原点的距离,则:(1)比值叫α的正弦,记作sinα,即sinα=.(2)比值叫α的余弦,记作cosα,即cosα=.(3)比值叫α的正切,记作tanα,即tanα=.(4)比值叫α的余切,记作cotα,即cotα=.(5)比值叫α的正割,记作secα,即secα=.(6)比值叫α的余割,记作cscα,即cscα=.以上六种函数都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,它们统称为三角函数 .2、三角函数的定义域3、三角函数的象限符号可用“一全正、二正弦、三两切、四余弦”来记忆。
(口诀表示的是三角函数值为正时角的终边所在象限).4、诱导公式(一):终边相同的角的同一三角函数的值相等.二、重点知识归纳及讲解(一)、弧度与角度的换算例 1、设.(1)将α1、α2用弧度制表示出来,并指出它们各自所在的象限;(2)将β1,β2用角度制表示出来,并在-720°~0°之间找出与它们有相同终边的所有角.分析:运用角度与弧度的换算方法。
解:(1)∴α1在第二象限,α2在第一象限.(2)由-720°≤k·360°+108°≤0°(k∈z),得k=-2或k=-1. ∴与β1有相同终边的角是-612°与-252°.同理:β2=-420°,与β2有相同终边的角是-60°.总结:(1)把角度化成弧度时乘以,把弧度化成角度时乘以.(2)-720°~0°指的是[-720°~0°].(二)、弧长公式与扇形面积公式的应用由弧度定义 |α|=可得弧长公式l=|α|·r,进一步可推导出扇形面积公式S=lr.以上公式比角度制下的相应公式要简洁.而且应用起来比较方便.例 2、已知扇形 OAB的圆心角α为120°,半径为6cm,求扇形弧长及所含弓形的面积.分析:将圆心角用弧度表示后,利用弧长公式和扇形面积公式即可获解 .解:∵α=120°=,r=6(cm).∴弧长又∴ S弓形=S扇-S△OAB=(三)、任意角的三角函数定义的应用例 3、已知角α的终边与函数的图象重合,求sinα、cosα、tanα.分析:给出α的终边而要求三角函数值,只需在α终边上任取一点 P,再利用定义可直接求解,但必须注意这里的角α的终边有两种情形,应分别求解.解:由题意可知α的终边在第一或第三象限 .若α终边在第一象限,则在终边上任取点 P(2,3).此时 x=2,y=3,r=.若α终边在第三象限,则在终边上任取点 P(-2,-3),此时 x=-2,y=-3,r=.总结:(1)因为点P的选取与三角函数的值无关,故怎样利于计算就怎样取.(2)解题中遇到不确定因素时,常采用分类讨论的思想方法.三、难点知识剖析(一)、区域角的表示例 4 、写出顶点在原点、始边重合于 x轴非负半轴、终边落在阴影部分的角的集合(不包括边界).分析:先依照逆时针方向写出一周内边界所对应的角,然后用终边相同的角的写法表示出符合条件的角的范围 .解:(1)选定OA,在-180°~180°间,把图中以OA为终边的角看成-60°,以OB为终边的角看成150°,则:{α|-60°+k·360°<α<150°+k·360°,k∈Z} (2)把图中x轴下方的阴影部分看成是由x轴上方的阴影部分旋转180°得到的,则{α|120°+k·180°<α<180°+k·180°,k∈Z}.总结:α+ k·360°(k∈Z)可看成每旋转360°,即重复出现.同理:α+k·180°,α+k·120°,α+k·90°可分别看成每旋转180°,120°,90°重复出现.例 5、集合,集合,求A∩B.分析:用图示法可表示出 A∩B,注意集合B是每旋转重复出现,而A是每旋转4π重复出现,最后A∩B应是每旋转4π重复出现.解答:∴ A∩B=(二)、三角函数线设角α的终边与单位圆交于点 P,过P作x轴的垂线,垂足为M,则有向线段MP,OM 分别叫做角α的正弦线、余弦线.过点 A作单位圆的切线,与OP或OP的反向延长线交于点T.则有向线段AT叫做角α的正切线,在有关问题中利用三角函数线则会带来简便.例 6、当α∈( 0,)时,求证:sinα<α<tanα.分析:利用代数方法很难得证。
1
●高考明方向
1.了解任意角的概念.
2.了解弧度制的概念,能进行弧度与角度的互化
3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
★备考知考情
1.三角函数的定义与三角恒等变换等相结合, 考查三角函数求值问题.
2.三角函数的定义与向量等知识相结合, 考查三角函数定义的应用.
3.主要以选择题、填空题为主,属中低档题.
一、知识梳理《名师一号》P47 知识点一 角的概念
(1)分类⎩⎨⎧
按旋转方向不同分为正角、负角、零角.
按终边位置不同分为象限角和轴线角.
(2)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z}.
《名师一号》P47 对点自测 1、2
2
注意: 1、《名师一号》P48 问题探究 问题1、2
相等的角终边相同,终边相同的角也一定相等吗? 相等的角终边一定相同,但终边相同的角却不一定相等,终边相同的角有无数个,它们之间相差360°的整数倍.
角的表示形式是唯一的吗?
角的集合的表示形式不是唯一的,如:终边在y 轴的负半轴上的角的集合可以表示为{x |x =k ·360°-90°,k ∈Z},也可以表示为{x |x =k ·360°+270°,k ∈Z}. (补充)
2、正角 > 零角 > 负角
3、下列概念应注意区分 小于90°的角;锐角;第一象限的角;0°~90°的角.
4、(1)终边落在坐标轴上的角 1)终边落在x 轴非负半轴上的角 {x|x =2kπ,k ∈Z }
2)终边落在x 轴非正半轴上的角 {x|x =2kπ+π,k ∈Z }
终边落在x 轴上的角
{x|x =kπ,k ∈Z }
3)终边落在y 轴非负半轴上的角
{x|x =2kπ+π
2,k ∈Z } 4)终边落在y 轴非正半轴上的角
{x|x =2kπ+3π
2
,k ∈Z }
3
终边落在y 轴上的角
{x|x =kπ+π
2,k ∈Z }
(2) 象限角 (自己课后完成)
知识点二 弧度的定义和公式
(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角 叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:①弧度与角度的换算: 360°=2π弧度;180°=π弧度; ②弧长公式:l =|α|r ;
③扇形面积公式:S 扇形=12lr 和1
2
|α|r 2.
关键:基本公式180︒
→=rad π
《名师一号》P47 对点自测 3
注意: 1、《名师一号》P48 问题探究 问题3
在角的表示中角度制和弧度制能不能混合应用? 不能.在同一个式子中,采用的度量制度是一致的, 不可混用.
2、弧长公式与扇形面积公式
(扇形的圆心角为α弧度,半径为r )
4
弧长公式||l r α= 扇形面积公式1
2
S lr =
(补充)(将扇形视为曲边三角形,记l 为底,r 为高)
知识点三 任意角的三角函数
(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交
于点P (x ,y ),则sin α= ,cos α= ,tan α= (x ≠0). (补充)
1
2(补充)关键:立足定义 正弦……一二正,横为零 余弦……一四正,纵为零
正切……一三正,横为零,纵不存在
3、特殊角的三角函数值(自己课后完成)
知识点三任意角的三角函数
(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).
如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的
正弦线,余弦线和正切线.
《名师一号》P47 对点自测 6
注意:
《名师一号》P48 问题探究问题4
如何利用三角函数线解不等式
及比较三角函数值的大小?
(1)先找到“正值”区间,即0~2π间满足条件的范围,然后再加上周期.
(2)先作出角,再作出相应的三角函数线,最后进行比较
5
大小,应注意三角函数线的有向性.
也可以利用相应图象求解
二、例题分析:
(一)角的表示及象限角的判定
例1.《名师一号》P48 高频考点例1 (1)写出终边在直线y=3x上的角的集合;
(2)已知α是第三象限角,求α
2所在的象限.
【思维启迪】(1)角的终边是射线,应分两种情况求解.
(2)把α写成集合的形式,从而α
2的集合形式也确定.
解:(1)当角的终边在第一象限时,角的集合为
{α|α=2kπ+π
3,k∈Z},
当角的终边在第三象限时,角的集合为
{α|α=2kπ+4
3
π,k∈Z},
故所求角的集合为
{α|α=2kπ+π
3,k∈Z}∪{α|α=2kπ+
4
3
π,k∈Z}
6
={α|α=kπ+π
3,k∈Z}.
(2)∵2kπ+π<α<2kπ+3
2
π(k∈Z),
∴kπ+π
2<
α
2<kπ+
3
4
π(k∈Z).
当k=2n(n∈Z)时,2nπ+π
2<
α
2<2nπ+
3
4
π,
α
2是第二象限角,
当k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+3π
2<
α
2<2nπ+
7
4
π,
α
2是第四象限角,
综上知,当α是第三象限角时,
α
2是第二或第四象限角.
注意:《名师一号》P48 高频考点例1 规律方法
(1)若要确定一个绝对值较大的角所在的象限,一般是先将角化为2kπ+α(0≤α<2π)(k∈Z)的形式,然后再根据α所在的象限予以判断.
(2)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k赋值来求得所需角.
7
8
(二) 弧度制的定义和公式
例1.《名师一号》P48 高频考点 例2
(1)已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角.
(2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时, 才使扇形面积最大?
解:(1)设圆心角是θ,半径是r , 则⎩⎪⎨⎪⎧
2r +rθ=1012θ·r 2=4⇒⎩⎨⎧
r =1,θ=8(舍),⎩⎪⎨⎪⎧
r =4,θ=1
2 故扇形圆心角为1
2
.
(2)设圆心角是θ,半径是r ,则2r +rθ=40.
S =12θ·r 2=12
r (40-2r )=r (20-r )
=-(r -10)2+100≤100,
当且仅当r =10时,S max =100,θ=2. 所以当r =10,θ=2时,扇形面积最大.
《名师一号》P47 对点自测 4
注意:《名师一号》P48 高频考点 例2 规律方法
9
1.弧度制下l =|α|·r ,S =1
2lr ,此时α为弧度.
在角度制下,弧长l =n πr 180,扇形面积S =n πr 2
360
,
此时n 为角度,它们之间有着必然的联系. 2.在解决弧长、面积及弓形面积时要注意合理 应用圆心角所在的三角形.
(三) 三角函数的定义及应用
例1.《名师一号》P48 高频考点 例3
(1)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,
若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-25
5
,
则y =________.
解:(1)r =x 2+y 2=16+y 2,且sin θ=-25
5
,
所以sin θ=y r =y 16+y 2
=-25
5,
所以θ为第四象限角,解得y =-8.
《名师一号》P47 对点自测 5
(3)(2015·日照模拟)已知点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,则角θ是第________象限角.
10
解:(3)因为点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,
所以sin θcos θ<0,2cos θ<0,即⎩
⎨⎧
sin θ>0,
cos θ<0,
所以θ为第二象限角.
※(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在
x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP →的坐
标为________.
解: (2)如图,连接AP ,分别过P ,A 作PC ,
AB 垂直x 轴于C ,B 点,过A 作AD ⊥PC 于D 点, 由题意知BP 的长为2.。