高中数学第一章三角函数课时作业5121任意角的三角函数第2课时新人教A版必修4
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2019-2020学年新人教A版必修一任意角的概念与弧度制任意角的三角函数课时作业1.若2弧度的圆心角所对的弧长为4cm,则这个圆心角所夹的扇形的面积为()A.4cm2B.2cm2C。
4πcm2D.2πcm2【解析】选A。
因为弧度是2的圆心角所对的弧长为4 cm,所以圆的半径为=2,所以扇形的面积为×4×2=4(cm2).2。
若α是第一象限角,则下列各角中属于第四象限角的是()A。
90°—αB.90°+αC。
360°-αD。
180°+α【解析】选C。
若α是第一象限角,则:90°—α位于第一象限,90°+α位于第二象限,360°-α位于第四象限,180°+α位于第三象限。
【变式备选】θ是第二象限角,则下列选项中一定为正值的是( )A。
sin B.cosC.tanD.cos2θ【解析】选C.因为θ是第二象限角,所以为第一或第三象限角,所以tan>0. 3。
若角α是第二象限角,则点P(sinα,cosα)在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D。
第四象限【解析】选D.因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α〈0,所以点P(sin α,cos α)在第四象限.4.若角α终边经过点(—2,1),则cosα=( )A.—B。
-C.D。
【解析】选B.角α终边经过点(-2,1),则r==.由余弦函数的定义可得cos α==-。
5。
已知半径为1的扇形面积为π,则扇形的圆心角为( )A。
πB.πC。
πD。
π【解析】选B.设扇形的圆心角为α,所以扇形的面积为S=αR2=α×12=,解得α=。
二、填空题(每小题5分,共15分)6。
函数y=的定义域为.【解析】要使函数有意义,则—2sinx≥0,即sin x≤0,则2kπ+π≤x≤2kπ+2π,k∈Z,故函数的定义域为[2kπ+π,2kπ+2π],k∈Z。
1.2.1 任意角的三角函数选题明细表知识点、方法题号三角函数的定义3,4,13三角函数的符号问题2,5,8,10,11公式一的运用1,6,12三角函数线的应用7,9根底稳固1.计算sin (-1 380°)的值为( D )(A)- (B)(C)- (D)解析:sin (-1 380°)=sin [60°+(-4)×360°]=sin 60°=.2.(2021·曲阜市月考)cos α·tan α<0,那么角α是( C )(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)第一或第四象限角解析:因为tan α·cos α=cos α·=sin α<0且cos α≠0,所以角α是第三或第四象限角.应选C.α的终边经过点P(-3,-4),那么sin α的值为( A )(A)- (B)(C) (D)-解析:由三角函数的定义知sin α==-.应选A.4.(2021·烟台市期中)圆O:x2+y2=4与y轴正半轴的交点为M,点M沿圆O顺时针运动弧长到达点N,以x轴的正半轴为始边,ON为终边的角记为α,那么sin α等于( D ) (A) (B)(C) (D)解析:由题意得,M(0,2),如图.因为点M沿圆O顺时针运动弧长到达点N,所以旋转的角的弧度数为=,即以ON为终边的角α=,那么sin α=.应选D.5.+(其中x≠,k∈Z)的可能取值有( C )(A)1种 (B)2种 (C)3种 (D)4种解析:当x终边在第一象限时,sin x>0,cos x>0,原式=+=2;当x终边在第二象限时,sin x>0,cos x<0,原式=+=0;当x终边在第三象限时,sin x<0,cos x<0,原式=+=-2;当x终边在第四象限时,sin x<0,cos x>0,原式=+=0.共有3种可能取值.应选C.6.(2021·如皋市期中)sin π= .解析:sin π=sin(8π+π)=sin =.答案:7.如果cos x=|cos x|,那么角x的取值范围是.解析:因为cos x=|cos x|,所以cos x≥0.所以2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z).答案:{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z}α的终边过点(3m-9,m+2)且cos α<0,sin α>0,求m的取值范围.解:因为cos α<0,sin α>0,所以α的终边落在第二象限,所以所以所以-2<m<3.所以m的取值范围是(-2,3).能力提升9.a=sin ,b=cos ,c=tan ,那么( D )(A)a<b<c (B)a<c<b(C)b<c<a (D)b<a<c解析:因为<<,作出角的三角函数线,如图可知cos <sin <tan ,所以选D.10.点P(tan α,cos α)在第三象限,那么角α在( B )(A)第一象限 (B)第二象限(C)第三象限 (D)第四象限解析:因为点P在第三象限,所以tan α<0且cos α<0,从而可推得α为第二象限角.11.设A是第三象限角,|sin |=-sin ,那么是第象限角.解析:因为A是第三象限角,所以由等分象限法知的终边落在第二或第四象限,又因为|sin |=-sin ,所以sin <0,所以是第四象限角.答案:四12.求以下各式的值.(1)sin (-1 320°)·cos 1 110°+cos (-1 020°)·sin 750°+tan 495°;(2)cos (-π)+tan π.解:(1)原式=s i n(-4×360°+120°)c o s(3×360°+30°)+ cos (-3×360°+60°)sin (2×360°+30°)+tan (360°+135°)=sin 120°cos 30°+cos 60°sin 30°+tan 135°=×+×-1=0.(2)原式=cos [+(-4)×2π]+tan (+2×2π)=cos +tan =+1=.探究创新α的终边上一点P与点A(-3,2)关于y轴对称,角β的终边上一点Q与点A关于原点对称,求sin α+sin β的值.解:由题意,P(3,2),Q(3,-2),从而sin α==,sin β==-. 所以sin α+sin β=0.。
三角函数线及其应用课时第21.有向线段(1)定义:带有方向的线段.OMMP. (2)表示:用大写字母表示,如有向线段,2.三角函数线PPPMxM. ,过垂直于作轴,垂足为作图:①(1)α的终边与单位圆交于AxT. α0)作的终边或其反向延长线于点轴的垂线,交②过(1,(2)图示:MPOMAT,分别叫做角α、结论:有向线段(3)的正弦线、余弦线、正切线,统称为三、角函数线.思考:当角的终边落在坐标轴上时,正弦线、余弦线、正切线变得怎样?xy轴上当角的终边落在轴上时,正弦线、正切线分别变成了一个点;终边落在提示:时,余弦线变成了一个点,正切线不存在.π8π1.角和角有相同的( )77A.正弦线 B.余弦线.不能确定D .正切线C.π8πC [角和角的终边互为反向线,所以正切线相同.]772.如图,在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是( )OMAT′.正弦线′,正切线 A OMAT′.正弦线′,正切线 B MPAT,正切线C.正弦线MPAT′,正切线′D.正弦线MPAT,C,正切线为正确.C [α为第三象限角,故正弦线为]3.若角α的余弦线长度为0,则它的正弦线的长度为.y轴上,正弦线与单位圆的交点为(0,0的余弦线长度为时,α的终边落在1 [若角α1)或(0,-1),所以正弦线长度为1.]】作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.【例1ππ10π17.(3)-;(2);(1)364 [解]如图.MPOMAT为正切线.其中为正弦线,为余弦线,三角函数线的画法x轴的垂(1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点作线,得到垂足,从而得正弦线和余弦线.xA)的终边(α作正切线时,应从(1,0)点引为第一或第四象限角轴的垂线,交α(2)ATT.于点,即可得到正切线或α终边的反向延长线(α为第二或第三象限角)π5 1.作出-的正弦线、余弦线和正切线.8 ]如图:[解π5????MP-=,sin??8π5????OM-,cos=??8π5????AT-. =tan??8) >cos β,那么下列结论成立的是( 【例2】 (1)已知cos αβsin α>sin .若Aα、β是第一象限角,则α>tan β是第二象限角,则B.若α、βtanα>sin βC.若α、β是第三象限角,则sin>tan β.若α、β是第四象限角,则tan αDππ4π2π4π22π4 的大小.,tan和tan和(2)利用三角函数线比较sin和sin,coscos553533在规定象限内画观察正弦线或正、β的余弦线出α→思路点拨:(1) 切线判断大小满足cos α>cos β2π4π观察图形,(2)作出和的正弦线、余弦线和正切线→比较大小35 错误;A,故βsin <αsin 时,βcos >αcos 可知,(1)由图[ D)1(图(1)由图(2)可知,cos α>cos β时,tan α<tan β,故B错误;图(2)由图(3)可知,cos α>cos β时,sin α<sin β,C错误;图(3)由图(4)可知,cos α>cos β时,tan α>tan β,D正确.]图(4)2π2π2π4π4πMPOMATMPOM′,=′,tan=,=′cos==解:如图,(2)sin,cos,333554πAT′.=tan 5.MPMP′|,符号皆正,| 显然|′|>2π4π∴sin>sin;352π4πOMOM′|,符号皆负,∴cos>cos;|<| |352π4πATAT′|,符号皆负,∴tan<tan|>||.35(1)利用三角函数线比较大小的步骤:①角的位置要“对号入座”;②比较三角函数线的长度;③确定有向线段的正负.(2)利用三角函数线比较函数值大小的关键及注意点:①关键:在单位圆中作出所要比较的角的三角函数线.②注意点:比较大小,既要注意三角函数线的长短,又要注意方向.2π2π2πabc=tan,则( =cos, 2.已知sin=,)777abcacb<..<B<<A babcac<.D<.C<<D[由如图的三角函数线知:2π2ππATMP>,因为=<,784MPOM,>所以.2π2π2π所以cos<sin<tan,777bac.]所以<<πππ3π3.设<α<,试比较角α的正弦线、余弦线和正切线的长度.如果<α<,4224上述长度关系又如何?ππMPOMAT,,余弦线为,正切线为α<时,角α的正弦线为[解] 如图所示,当<42π3πATMPOMMPOM′,′时,角α显然在长度上,的正弦线为>′,余弦线为><;当<α24ATATMPOM′.′>′>′正切线为′,显然在长度上,]探究问题[aaa (|α≥|≤1)的不等式?,sin α≤1.利用三角函数线如何解答形如sinaaa(|,sin α≤|≤1)的不等式:提示:对形如sin α≥图①yOMaay轴的垂线交单位圆于两作),过点(0画出如图①所示的单位圆;在,轴上截取=PPOPOPOPOP′上的角的集合;图中阴影部分即为和点和和′;写出终边在′,并作射线aa的角α的范围.α的角α的范围,其余部分即为满足不等式sin ≥sin 满足不等式α≤aaa|≤1)的不等式?≤α(|.利用三角函数线如何解答形如2cos α≥,cosaaa|≤1)的不等式:≤cos α对形如提示:cos ≥,α(|图②.xaaxOM轴的垂线交单位圆于两,0)=,过点画出如图②所示的单位圆;在(轴上截取作OPOPPPOPOP′上的角的集合;图中阴影部分即为满′,作射线′;写出终边在点和和和aa cos α的角α≥足不等式cos α≤的范围.的角α的范围,其余部分即为满足不等式3】利用三角函数线确定满足下列条件的角α的取值范围.【例132. αα|≤(1)cos α>-≤;(3)|sin ;(2)tan 223的写出角α确定对应确定角α的终→思路点拨:→――方程的解边所在区域取值范围[解] (1)如图,由余弦线知角α的取值范围是3π3π???kkk?Z,<α<2π2+π-∈. α???44??(2)如图,由正切线知角α的取值范围是ππ???kkk?Zπ+∈π,α≤. α???62??111(3)由|sin α|≤,得-≤sin α≤.222如图,由正弦线知角α的取值范围是ππ???kkk?∈,π+Zπ-α≤≤.α???66??2”,求α的取值范围.的不等式改为“cos α< 1.将本例(1)2[解]如图,由余弦线知角α的取值范围是π7π???kkk?Z<2,π2+π+∈<α. α???44??132.将本例(3)的不等式改为“-≤sin θ<”,求α的取值范围. 22π117π3π2π????-=-,sin且-≤sin θ=]由三角函数线可知sin=sin,sin=[解??62633223,故θ的取值集合是< 2ππ2π7π????kkkk????k+22π2,+π+π,2π- (.∈Z)∪????6633yx-1的定义域..利用本例的方法,求函数=2sin 3x-1≥0,2sin ]要使函数有意义,只需解[1x≥.即sin 2π5π??kk??k++,2π2π∈Z). (由正弦线可知定义域为??66利用单位圆中的三角函数线解不等式的方法(1)首先作出单位圆,然后根据各问题的约束条件,利用三角函数线画出角α满足条件的终边的位置.(2)角的终边与单位圆交点的横坐标是该角的余弦值,与单位圆交点的纵坐标是该角的正弦值.写角的范围时,抓住边界值,然后再注意角的范围的写法要求.(3)在一定范围内先找出符合条件的角,再用终边相同的角的表达式写出符合条件的提醒:所有角的集合..本节课的重点是三角函数线的画法,以及利用三角函数线解简单的不等式及比较大小1 问题,难点是对三角函数线概念的理解. .本节课应重点掌握三角函数线的以下三个问题2 ;三角函数线的画法,见类型1(1) ;利用三角函数线比较大小,见类型2(2)3.利用三角函数线解简单不等式,见类型(3).三角函数线是三角函数的几何表示,它们都是有向线段,线段的方向表示三角函数值3的正负,与坐标轴同向为正,异向为负,线段的长度是三角函数的绝对值,这是本节重中之 重. .利用三角函数线解三角不等式的方法41.下列判断中错误的是( )A .α一定时,单位圆中的正弦线一定B .在单位圆中,有相同正弦线的角相等C .α和α+π有相同的正切线D .具有相同正切线的两个角的终边在同一条直线上π5πB [A正确;B 错误,如与有相同正弦线;C 正确,因为α与π+α的终边互为反66向延长线;D 正确.]πOMMP 分别是角α=的余弦线和正弦线,那么下列结论正确的是( 2.如果, )5MPOMMPOM <0<.B0<<.A .MPOMMPOM 0>>>>0 DC ..ππOM 的余弦线和正弦线满足α=[角β=的余弦线与正弦线相等,结合图象可知角D 54MP 0.]>>baba,则cos 4 ,3.若.=sin 4,的大小关系为=ππ35ba<,<< [因为424 ,如图4弧度角的正弦线和余弦线()画出ba.]<cos 4,即观察可知sin 4<的集合.α的终边范围,并由此写出角α.在单位圆中画出适合下列条件的角413. α≤-(1)sin α;≥(2)cos 223yOBABOA=(1)作直线[α的终边在如图①所交单位圆于解,两点,连接],,则角2π2???kkk?∈Zπ,≤π≤απ+2+2.α)含边界,角的取值集合为α(示的阴影区域内???33??图①图②1xCDOCOD,则角α=-(2)作直线交单位圆于,两点,连接,的终边在如图②所示的2.24???kkk?∈,Zπ≤α≤+2π2π+π.阴影区域内(α的取值集合为,角含边界)α???33??。
2021年高中数学第一章三角函数1.2.1任意角的三角函数2课时提升作业1新人教A版必修一、选择题(每小题5分,共10分)1.sin 1°,sin 1,sinπ°的大小顺序是( )A.sin 1°<sin 1<sinπ°B.sin 1°<sinπ°<sin 1C.sinπ°<sin 1°<sin 1D.sin 1<sin 1°<sinπ°【解析】选B.因为1弧度≈57.3°,1°<π°<1,观察三角函数线知在内,正弦线方向始终向上,且角越大正弦线越长,所以sin 1°<sinπ°<sin 1.2.(xx·葫芦岛高一检测)已知函数f(x)=sinx(-<x<),则满足f(x)<的x的取值范围是( )A. B.C. D.【解析】选C.作角的正弦线MP,如图所示,为使x满足-<x<且f(x)<,x的终边所在区域如图阴影所示,故x∈.【补偿训练】函数y=的定义域为( )A.B.C.{x|x≠2kπ,k∈Z}D.【解析】选A.因为1+sinx≠0,所以sinx≠-1.所以x≠+2kπ,k∈Z.二、填空题(每小题5分,共10分)3.下列结论:①α一定时,单位圆中的正弦线一定;②单位圆中,有相同正弦线的角相等;③α和α+π有相同的正切线;④具有相同正切线的两个角终边在同一条直线上.其中正确结论的序号是________.【解析】单位圆中,与有相同的正弦线,但≠,②错;α=时,α+π=,与都不存在正切线,③错,①与④正确.答案:①④4.若θ∈,则sinθ的取值范围是________.【解题指南】观察θ在区间上变化时,角θ的正弦线的变化情况.【解析】sin=1,sin=-,观察角的正弦线的变化可知:sinθ的取值范围是.答案:三、解答题5.(10分)求下列函数的定义域.(1)y=lg.(2)y=.【解析】(1)为使y=lg有意义,则-sinx>0,所以sinx<,所以角x终边所在区域如图所示,所以2kπ-<x<2kπ+,k∈Z.所以原函数的定义域是{x|2kπ-<x<2kπ+,k∈Z}.(2)为使y=有意义,则3tanx-≥0,所以tanx≥,所以角x终边所在区域如图所示,所以kπ+≤x<kπ+,k∈Z,所以原函数的定义域是{x|kπ+≤x<kπ+,k∈Z}.【拓展延伸】三角函数线的作用(1)三角函数线是利用数形结合思想解决有关问题的工具,要注意利用其来解决问题.(2)三角函数线的主要作用是解三角不等式、比较大小及求函数的定义域,在求三角函数定义域时,一般转化为不等式(组),因此必须牢固掌握三角函数线的画法及意义.(15分钟30分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(xx·大连高一检测)已知MP,OM,AT分别为θ的正弦线、余弦线、正切线,则一定有( )A.MP<OM<ATB.OM<MP<ATC.AT<OM<MPD.OM<AT<MP【解析】选B.作出角θ的正弦线、余弦线、正切线(如图所示),由于<θ<,所以OM<MP,由图可以看出MP<AT,故可得OM<MP<AT.2.已知sinα>sinβ,那么下列结论成立的是( )A.若α,β是第一象限角,则cosα>cosβB.若α,β是第二象限角,则tanα>tanβC.若α,β是第三象限角,则cosα>cosβD.若α,β是第四象限角,则tanα>tanβ【解析】选D.如图(1),α,β的终边分别为OP,OQ,sinα=MP>NQ=sinβ,此时OM<ON,所以cosα<cos β,故A错;如图(2),OP,OQ分别为角α,β的终边,MP>NQ,即sinα>sinβ,所以AC<AB,即tanα<tanβ,故B错;如图(3),角α,β的终边分别为OP,OQ,MP>NQ,即sinα>sinβ,所以OM<ON,即cosα<cosβ,故C错,所以选D.二、填空题(每小题5分,共10分)3.(xx·南昌高一检测)sin1,cos1,tan1的大小关系是________.【解析】作出1弧度角的正弦线、余弦线和正切线如图所示:观察图可知:cos1<sin1<tan1.答案:cos1<sin1<tan1【延伸探究】将本题中的“1”改为“-1”,结果又如何?【解析】作出-1弧度角的正弦线、余弦线和正切线如图所示:观察图可知:tan<sin<cos.4.设0≤α<2π,若sinα>cosα,则α的取值范围是________.【解题指南】可分以下三种情况讨论:(1)cosα=0.(2)cosα>0.(3)cosα<0.【解析】(1)当cosα=0时,sinα=±1,为使sinα>cosα,须有sinα=1,又0≤α<2π,所以α=.(2)当cosα>0时,原不等式可化为tanα>,解得<α<.(3)当cosα<0时,原不等式可化为tanα<,解得<α<.综上可知,α的取值范围是.答案:三、解答题5.(10分)(xx·吉林高一检测)利用三角函数线证明:+≥1.【解题指南】分角α的终边在坐标轴上和角α的终边在四个象限上两类情况讨论.【解析】(1)当角α的终边在坐标轴上时,显然有+=1.(2)当角α的终边在四个象限上时,设角α的终边与单位圆交于点P(x,y),过P作PM⊥x轴于点M(如图),则=,=,利用三角形两边之和大于第三边有:+=+>1.综上有+≥1.【补偿训练】如图所示,已知单位圆O与y轴交于A,B两点,角θ的顶点为原点,始边在x轴的非负半轴上,终边在射线OM上,过点A作直线AC垂直于y轴与角θ的终边OM交于点C,则有向线段AC表示的函数值是什么?【解析】设单位圆与x轴正半轴交于D,过D作DT垂直x轴交CO的延长线于T,过C作CE⊥x轴交x轴于E,如图.由图可得△OCE∽△OTD,所以=,又CE=OA=OD=1.所以=OE=AC.根据任意角的三角函数的定义可得tanθ=DT. 所以AC=.。
高中数学第一章三角函数1.2.2三角函数线练习(含解析)新人教A版必修41.对于三角函数线,下列说法正确的是( )A.对任何角都能作出正弦线、余弦线和正切线B.有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在C.任何角的正弦线、正切线总是存在,但余弦线不一定存在D.任何角的正弦线、余弦线总是存在,但是正切线不一定存在答案 D解析当角的终边落在y轴上时,正切线不存在,但对任意角来说,正弦线、余弦线都存在.2.若角α的余弦线是单位长度的有向线段,那么角α的终边在( )A.y轴上 B.x轴上C.直线y=x上 D.直线y=-x上答案 B解析由题意得|cosα|=1,即cosα=±1,角α终边在x轴上,故选B.A.sin1>cos1>tan1 B.sin1>tan1>cos1C.tan1>sin1>cos1 D.tan1>cos1>sin1答案 C解析设1 rad角的终边与单位圆的交点为P(x,y),∵π4<1<π2,∴0<x<y<1,从而cos1<sin1<1<tan1.4.设a=sin(-1),b=cos(-1),c=tan(-1),则有( )A.a<b<c B.b<a<cC.c<a<b D.a<c<b答案 C解析作α=-1的正弦线、余弦线、正切线,可知:b=OM>0,a=MP<0,c=AT<0,且MP>AT.∴c<a<b.5.若α为第二象限角,则下列各式恒小于零的是( )A.sinα+cosα B.tanα+sinαC.cosα-tanα D.sinα-tanα答案 B解析如图,作出sinα,cosα,tanα的三角函数线.显然△OPM∽△OTA,且|MP|<|AT|.∵MP>0,AT<0,∴MP<-AT.∴MP+AT<0,即sinα+tanα<0.6.已知MP,OM,AT分别是75°角的正弦线、余弦线、正切线,则这三条线从小到大的排列顺序是________.答案OM<MP<AT解析如图,在单位圆中,∠POA=75°>45°,由图可以看出OM<MP<AT.7.利用三角函数线比较下列各组数的大小.(1)tan 4π3与tan 7π6;(2)cos 11π6与cos 5π3.解 (1)如图1所示,设点A 为单位圆与x 轴正半轴的交点,角4π3和角7π6的终边与单位圆的交点分别为P ,P ′,PO ,P ′O 的延长线与单位圆的过点A 的切线的交点分别为T ,T ′,则tan 4π3=AT ,tan 7π6=AT ′.由图可知AT >AT ′>0,所以tan 4π3>tan 7π6.(2)如图2所示,设角5π3和角11π6的终边与单位圆的交点分别为P ,P ′,过P ,P ′分别作x 轴的垂线,分别交x 轴于点M ,M ′,则cos 11π6=OM ′,cos 5π3=OM .由图可知0<OM <OM ′,所以cos 5π3<cos 11π6.答案 0,π4∪π2,5π4∪3π2,2π解析 由0≤θ<2π且tan θ≤1,利用三角函数线可得θ的取值范围是0,π4∪π2,5π4∪3π2,2π.9.在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合. (1)sin α≥32; (2)cos α≤-12;(3)tan α≥-1. 解 (1)作直线y =32交单位圆于A ,B 两点,连接OA ,OB ,则OA 与OB 围成的区域即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为α2k π+π3≤α≤2k π+2π3,k ∈Z .(2)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⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪2k π+2π3≤α≤2k +4π3,k ∈Z.(3)在单位圆过点A (1,0)的切线上取AT =-1,连接OT ,OT 所在直线与单位圆交于P 1,P 2两点,则图中阴影部分即为角α终边的范围,所以α的取值集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪-π4+k π≤α<π2+k π,k ∈Z,如图.一、选择题1.已知α(0<α<2π)的正弦线与余弦线的长度相等,且方向相同,那么α的值为( ) A .5π4或7π4 B .π4或3π4C .π4或5π4D .π4或7π4答案 C解析 因为角α的正弦线与余弦线长度相等,方向相同,所以角α的终边在第一或第三象限,且角α的终边是象限的角平分线,又0<α<2π,所以α=π4或5π4,选C .2.若α是三角形的内角,且sin α+cos α=23,则这个三角形是( )A .等边三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .钝角三角形 答案 D解析 当0<α≤π2时,由单位圆中的三角函数线知,sin α+cos α≥1,而sin α+cos α=23,∴α必为钝角. 3.如果π<θ<5π4,那么下列各式中正确的是( )A .cos θ<tan θ<sin θB .sin θ<cos θ<tan θC .tan θ<sin θ<cos θD .cos θ<sin θ<tan θ 答案 D解析 本题主要考查利用三角函数线比较三角函数值的大小.由于π<θ<5π4,如图所示,正弦线MP 、余弦线OM 、正切线AT ,由此容易得到cos θ<sin θ<0<tan θ,故选D .4.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12,则角α的取值范围是( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3 B .⎝⎛⎭⎪⎫0,π3 C .⎝⎛⎭⎪⎫5π3,2π D .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π答案 D解析 由图1知当sin α<32时,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,2π.由图2知当cos α>12时,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π,∴α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π. 5.已知sin α>sin β,那么下列命题正确的是( ) A .若α,β是第一象限的角,则cos α>cos β B .若α,β是第二象限的角,则tan α>tan β C .若α,β是第三象限的角,则cos α>cos β D .若α,β是第四象限的角,则tan α>tan β 答案 D解析 解法一:(特殊值法)取α=60°,β=30°,满足sin α>sin β,此时cos α<cos β,所以A 不正确;取α=120°,β=150°,满足sin α>sin β,这时tan α<tan β,所以B 不正确;取α=210°,β=240°,满足sin α>sin β,这时cos α<cos β,所以C 不正确.解法二:如图,P 1,P 2为单位圆上的两点, 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),且y 1>y 2.若α,β是第一象限角,又sin α>sin β, 则sin α=y 1,sin β=y 2,cos α=x 1,cos β=x 2. ∵y 1>y 2,∴α>β.∴cos α<cos β.∴A 不正确.若α,β是第二象限角,由图知P 1′(x 1′,y 1′),P 2′(x 2′,y 2′),其中sin α=y 1′,sin β=y 2′,则tan α-tan β=y 1′x 1′-y 2′x 2′=x 2′y 1′-x 1′y 2′x 1′x 2′. 而y 1′>y 2′>0,x 2′<x 1′<0, ∴-x 2′>-x 1′>0,∴x 1′x 2′>0,x 2′y 1′-x 1′y 2′<0,即tan α<tan β.∴B 不正确.同理,C 不正确.故选D . 二、填空题6.若α是第一象限角,则sin2α,cos α2,tan α2中一定为正值的个数为________.答案 2解析 由α是第一象限角,得2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,所以k π<α2<π4+k π,k ∈Z ,所以α2是第一或第三象限角,则tan α2>0,cos α2的正负不确定;4k π<2α<π+4k π,k ∈Z ,2α的终边在x 轴上方,则sin2α>0.故一定为正值的个数为2.7.若0≤θ<2π,且不等式cos θ<sin θ和tan θ<sin θ成立,则角θ的取值范围是________.答案π2,π 解析 由三角函数线知,在[0,2π)内使cos θ<sin θ的角θ∈π4,5π4,使tan θ<sin θ的角θ∈π2,π∪3π2,2π,故θ的取值范围是π2,π.8.若函数f (x )的定义域是(-1,0),则函数f (sin x )的定义域是________. 答案 -π+2k π,-π2+2k π∪-π2+2k π,2k π(k ∈Z )解析 f (x )的定义域为(-1,0),则f (sin x )若有意义,需-1<sin x <0,利用三角函数线可知-π+2k π<x <2k π,且x ≠-π2+2k π(k ∈Z ).三、解答题9.比较下列各组数的大小:(1)sin1和sin π3;(2)cos 4π7和cos 5π7;(3)tan 9π8和tan 9π7;(4)sin π5和tan π5.解 (1)sin1<sin π3.如图1所示,sin1=MP <M ′P ′=sin π3.(2)cos 4π7>cos 5π7.如图2所示,cos 4π7=OM >OM ′=cos 5π7.(3)tan 9π8<tan 9π7.如图3所示,tan 9π8=AT <AT ′=tan 9π7.(4)sin π5<tan π5.如图4所示,sin π5=MP <AT =tan π5.10.设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2的大小.解 ∵θ是第二象限角,∴2k π+π2<θ<2k π+π(k ∈Z ),故k π+π4<θ2<k π+π2(k∈Z ).作出θ2所在范围如图所示.当2k π+π4<θ2<2k π+π2(k ∈Z )时,cos θ2<sin θ2<tan θ2. 当2k π+5π4<θ2<2k π+3π2(k ∈Z )时,sin θ2<cos θ2<tan θ2.。
1.2.1 任意角的三角函数(二)一、选择题1.下列说法不正确的是( )A.当角α的终边在x 轴上时,角α的正切线是一个点B.当角α的终边在y 轴上时,角α的正切线不存在C.正弦线的始点随角的终边位置的变化而变化D.余弦线和正切线的始点都是原点2.利用正弦线比较sin1,sin1.2,sin1.5的大小关系是( )A.sin1>sin1.2>sin1.5B.sin1>sin1.5>sin1.2C.sin1.5>sin1.2>sin1D.sin1.2>sin1>sin1.53.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12,则角α的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫-π3,π3 B.⎝⎛⎭⎫0,π3 C.⎝⎛⎭⎫5π3,2π D.⎝⎛⎭⎫0,π3∪⎝⎛⎭⎫5π3,2π 4.若角α的余弦线是单位长度的有向线段,那么角α的终边在( )A.y 轴上B.x 轴上C.直线y =x 上D.直线y =-x 上5.在下列各组的大小比较中,正确的是( ) A.sin π7>sin π5B.cos 4π7>cos 5π7C.tan 9π8>tan 9π7D.sin π5>tan π56.有三个命题:①π6和5π6的正弦线长度相等;②π3和4π3的正切线相同;③π4和5π4的余弦线长度相等.其中正确说法的个数为( )A.1B.2C.3D.07.点P (sin3-cos3,sin3+cos3)所在的象限为( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限二、填空题8.不等式tan α+33>0的解集是______________. 9.把sin π12,sin 512π,cos 57π,tan 512π由小到大排列为________________. 10.函数f (x )=cos 2x -sin 2x 的定义域为____________.11.使得lgsin α有意义的角α是第________象限角.12.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________. 三、解答题13.在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边.(1)sin α=23;(2)cos α=-35.四、探究与拓展14.函数y =log sin x (2cos x +1)的定义域为________.15.若α,β是关于x 的一元二次方程x 2+2(cos θ+1)x +cos 2θ=0的两实根,且|α-β|≤22,求θ的范围.答案精析 1.D 2.C 3.D 4.B 5.B 6.C 7.D8.{α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z } 9.cos 57π<sin π12<sin 512π<tan 512π 10.,k ∈Z11.一或二 12.013.解 (1)作直线y =23交单位圆于P ,Q 两点, 则OP ,OQ 为角α的终边,如图甲.(2)作直线x =-35交单位圆于M ,N 两点, 则OM ,ON 为角α的终边,如图乙.14.{x |2k π<x <2k π+π2或2k π+π2<x <2k π+23π,k ∈Z } 解析 由题意可知,要使函数有意义,则需⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0且sin x ≠1,2cos x +1>0,如图所示,阴影部分(不含边界与y 轴)即为所求.所以所求函数的定义域为{x |2k π<x <2k π+π2或2k π+π2<x <2k π+23π,k ∈Z }. 15.解 ∵方程有两实根,∴Δ=4(cos θ+1)2-4cos 2θ≥0,∴cos θ≥-12. ①∵|α-β|≤22,∴(α+β)2-4αβ≤8.由根与系数的关系,得α+β=-2(cos θ+1),αβ=cos 2θ,∴4(cos θ+1)2-4cos 2θ≤8,即cos θ≤12. ②由①②得-12≤cos θ≤12, 利用单位圆中的三角函数线可知π3+2k π≤θ≤2π3+2k π,k ∈Z 或4π3+2k π≤θ≤5π3+2k π,k ∈Z . ∴π3+k π≤θ≤2π3+k π,k ∈Z .。
课时作业(二)1.1.2 弧度制1.下列命题中正确的是( ) A .终边在y 轴非负半轴上的角是直角B .第二象限角一定是钝角C .第四象限角一定是负角D .若β=α+k·360°(k∈Z ),则α与β终边相同答案 D2.下列四个命题中,正确的是( )A .若α是第一象限角,则α2一定是第一象限角B .若式子k·360°+α(k∈Z )表示所有与α终边相同的角(包括α角在内),则α为锐角C .终边相同的角不一定相等D .角α和角2α的终边不可能相同答案 C解析 A 中α2是第一或第三象限角;B 中α可以是任意角;D 中α角假设为第一象限角,那么2α的终边在第一、第二象限或在y 轴正半轴上,有可能相同.又如α=360°,2α=720°角终边相同.3.已知角2α的终边在x 轴上方,那么α是( )A .第一象限角B .第一或第二象限角C .第一或第三象限角D .第一或第四象限角答案 C解析 ∵角2α的终边在x 轴上方,∴k ·360°<2α<k ·360°+180°,∴k ·180°<α<k ·180°+90°(k∈Z ).当k 为奇数时,α在第三象限.当k 为偶数时,α在第一象限.4.若α=n·360°+θ,β=m·360°-θ,m ,n ∈Z ,则α、β终边的位置关系是( ) A .重合B .关于原点对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称答案 C解析 由α=n·360°+θ可知α与θ是终边相同的角;由β=m·360°-θ可知β与-θ是终边相同的角,而θ与-θ两角关于x 轴对称,故α与β两角终边关于x 轴对称.5.若α和β终边关于y 轴对称,则必有(k∈Z )( )A .α+β=90°B .α+β=k·360°+90°C .α+β=k·360°D .α+β=(2k +1)·180°答案 D解析 假设α、β为0°~180°内的角,因为α与β终边关于y 轴对称,所以α+β=180°,结合终边相同角的概念.可得α+β=k·360°+180°=(2k +1)·180°.6.若α、β两角的终边互为反向延长线,且α=-120°,则β=________.答案 k·360°+60°(k∈Z )解析 在[0°,360°)内与α=-120°的终边互为反向延长线的角是60°,∴β=k·360°+60°(k∈Z ).7.已知角α=-3 000°,则与α终边相同的最小的正角是________.答案 240°解析 与α角终边相同的角为β=k·360°-3 000°(k∈Z ).由题意,令k·360°-3 000°>0,则k>253,故取k =9,得与α终边相同的最小正角为240°.8.若角β的终边与60°角的终边相同,在[0°,360°)内,终边与β3的终边相同的角为________.答案 20° 140° 260°解析 因为角β的终边与60°角的终边相同,所以有β=k·360°+60°(k∈Z ),所以β3=k·120°+20°,分别取k =0,1,2时即可.9.已知θ∈{α|α=k π+(-1)k·π4,k ∈Z },则角θ的终边所在的象限是________.答案 一、二象限解析 k =2n -1,n ∈Z 时,α=(2n -1)π+(-1)2n -1π4=2n π-π-π4,α终边在第二象限.k =2n ,n ∈Z 时,α=2n π+(-1)2nπ4=2n π+π4,α终边在第一象限.10.写出角的终边在图中阴影区域内的角的集合,并指出-950°12′是否是该集合中的角?答案 (1){α|45°+k·180°≤α≤90°+k·180°,k ∈Z };-950°12′=-3×360°+129°48′,不是该集合中的角.。
【创新设计】(浙江专用)2016-2017高中数学 第一章 三角函数 1.2.1任意角的三角函数(二)课时作业 新人教版必修41.如果OM ,MP 分别是角α=π5余弦线和正弦线,那么下列结论正确的是( )A.MP <OM <0B.MP <0<OMC.MP >OM >0D.OM >MP >0解析 由于0<π5<π4,所以cos π5>sin π5>0,即OM >MP >0.答案 D2.若角α的正弦线和余弦线相等,则角α的终边在( ) A.直线y =-x 上 B.直线y =x 上C.x 轴上D.y 轴上解析 结合三角函数线的定义可知,当一个角的正弦线和余弦线相等时,此角的终边必在直线y =x 上. 答案 B3.下列四个命题中:①α一定时,单位圆中的正弦线一定; ②单位圆中,有相同正弦线的角相等; ③α和α+π有相同的正切线;④具有相同正切线的两个角终边在同一条直线上. 不正确命题的个数是( ) A.0B.1C.2D.3解析 由正弦线定义可知①正确,②错误;对③,当α=π2时,α和α+π的正切线均不存在;④正确. 答案 C4.已知α是锐角,若sin α<cos α,则角α的范围_____.解析 结合单位圆中的正弦线和余弦线可知,若sin α<cos α,则0<α<π4.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫0,π45.不等式cos x >12在区间[-π,π]上的解集为_____.解析 如图所示,由于cos π3=cos 5π3=12,所以满足cos x >12的x 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-π3,π36.作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线: (1)5π6;(2)-2π3.解 (1)因为5π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以作出5π6角的终边如图(1)所示,交单位圆于点P ,过点P作x 轴垂线交于点M ,则有向线段MP =sin 5π6,有向线段OM =cos 5π6,设过A (1,0)垂直于x 轴的直线交OP 的反向延长线于T ,则有向线段AT =tan 5π6.综上所述,图(1)中的有向线段MP ,OM ,AT 分别为5π6角的正弦线、余弦线、正切线.图(1)(2)因为-2π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π,-π2,所以在第三象限内作出-2π3角的终边如图(2)所示,图(2)交单位圆于点P ′,用类似(1)的方法作图,可得图(2)中的有向线段M ′P ′、OM ′、A ′T ′分别为-2π3角的正弦线、余弦线、正切线.7.求不等式3-4sin 2x >0的解集.解 因为3-4sin 2x >0,所以sin 2α<34,所以-32<sin x <32,如图所示,所以x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-π3,2k π+π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+2π3,2k π+4π3(k ∈Z ), 即x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π3,k π+π3(k ∈Z ). 8.求下列函数的定义域: (1)y =2sin x -3;(2)y =lg(1-2cos x )+1+2cos x .解 (1)如图所示,∵2sin x -3≥0,∴sin x ≥32, ∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π3,2k π+2π3(k ∈Z ). (2)如图所示,∵10,10,x x ⎧->⎪⎨+≥⎪⎩∴-22≤cos x <22,∴x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤2k π+π4,2k π+3π4∪⎝ ⎛⎦⎥⎤2k π+5π4,2k π+7π4(k ∈Z ),即x ∈⎝⎛⎦⎥⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ). 能 力 提 升9.设a =sin(-1),b =cos(-1),c =tan(-1),则有( ) A.a <b <cB.b <a <cC.c <a <bD.a <c <b解析 作α=-1的正弦线,余弦线,正切线可知:b =OM >0,a =MP <0,c =AT <0,且MP >AT .∴c <a <b .答案 C10.如果π4<α<π2,那么下列不等式成立的是( )A.cos α<sin α<tan αB.tan α<sin α<cos αC.sin α<cos α<tan αD.cos α<tan α<sin α解析 如图所示,在单位圆中分别作出α的正弦线MP 、余弦线OM 、正切线AT ,很容易地观察出OM <MP <AT ,即cos α<sin α<tan α.答案 A 11.不等式tan α+33>0的解集是______. 解析 不等式的解集如图阴影部分(不含边界与y 轴)所示,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z .答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z12.求函数f (x )=cos 2x -sin 2x 的定义域为_____.解析 函数有意义,则cos 2x -sin 2x ≥0,∴|cos x |≥|sin x |.如图所示.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π4,k π+π4,k ∈Z 13.设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2的大小.解 θ是第二象限角,即2k π+π2<θ<2k π+π (k ∈Z ),故k π+π4<θ2<k π+π2 (k ∈Z ).作出θ2所在范围如图(1)所示.图(1)当2k π+π4<θ2<2k π+π2(k ∈Z )时,作出如图(2)的三角函数线,图(2)易知OM <MP <AT .∴cos θ2<sin θ2<tan θ2;当2k π+54π<θ2<2k π+32π(k ∈Z )时,作出如图(3)的三角函数线,图(3)易知MP <OM <AT .∴sin θ2<cos θ2<tan θ2.探 究 创 新14.当α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,求证:sin α<α<tan α.证明 如图所示,在直角坐标系中作出单位圆,α的终边与单位圆交于P ,α的正弦线、正切线为有向线段MP ,AT ,则MP =sin α,AT =tan α.因为S △AOP =12OA ·MP =12sin α,S 扇形AOP =12αOA 2=12α,S △AOT =12OA ·AT =12tan α,又S △AOP <S 扇形AOP <S △AOT ,所以12sin α<12α<12tan α,即sin α<α<tan α.。
2020-2021学年高中数学第一章三角函数1.2.1 任意角的三角函数学案新人教A版必修4年级:姓名:1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数(一)内容标准学科素养1.理解任意角的三角函数的定义并利用定义求值.2.结合单位圆定义三角函数,判断三角函数在各个象限的符号.3.掌握三角函数诱导公式一.提升数学运算运用直观想象授课提示:对应学生用书第7页[基础认识]知识点一任意角的三角函数阅读教材P11~12,思考并完成以下问题(1)使锐角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,在终边上任取一点P,作PM⊥x轴于M,设P(x,y),|OP|=r.那么sin α、cos α、tan α如何用x,y或r表示?提示:sin α=|PM||OP|=yr,cos α=|OM||OP|=xr,tan α=|PM||OM|=yx.(2)对确定的锐角α,sin α,cos α,tan α的值是否随P点在终边上的位置的改变而改变?为什么?提示:不变.三角形相似,对应边成比例.(3)当取|OP|=1时,sin α,cos α,tan α的值怎样表示?提示:sin α=y,cos α=x,tan α=yx.(4)如果α的终边OP在第二象限且|OP|=1,P(x,y),sin α,cos α,tan α的表示变化吗?提示:不变.仍是sin α=y,cos α=x,tan α=yx.前提如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y)定义正弦y叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y余弦 x 叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x 正切 y x 叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx(x ≠0) 三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数.三角函数 定义域 sin α R cos α Rtan α α≠k π+π2,k ∈Z知识点二 阅读教材P 13,思考并完成以下问题根据三角函数的定义,你能判断正弦、余弦、正切函数的值在各象限的符号吗? (1)当α的终边在第一象限时,P (x ,y ). 提示:sin α=y >0,cos α=x >0,tan α=y x >0 (2)当α的终边在第二象限时,P (x ,y ). 提示:sin α=y >0,cos α=x <0,tan α=y x<0. (3)当α的终边在第三象限时,P (x ,y ).提示:sin α=y <0,cos α=x <0,tan α=yx>0.(4)当α的终边在第四象限时,P (x ,y ).提示:sin α=y <0,cos α=x >0,tan α=yx<0.知识梳理 口诀概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦(如图).知识点三 诱导公式一阅读教材P 14,思考并完成以下问题当角α分别为30°,390°,-330°时,它们的终边有什么特点? 提示:sin 390°=sin(360°+30°), sin(-330°)=sin(-360°+30°), 故30°、390°、-330°终边相同. 知识梳理 诱导公式一sin(α+k ·2π)=sin α, cos(α+k ·2π)=cos α, tan(α+k ·2π)=tan α, 其中k ∈Z .(1)当α的终边在y 轴正半轴时,P (0,1),则α=π2+2k π,k ∈Z .sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2k π=sin π2=1.cos α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2k π=cos π2=0.(2)当α的终边在y 轴负半轴时,P (0,-1),则α=32π+2k π,k ∈Z .sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2k π=sin 32π=-1.cos α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2k π=cos 32π=0.(3)当α的终边在x 轴正半轴时,P (1,0), 则α=2k π,k ∈Z .sin α=sin(2k π+0)=sin 0=0. cos α=cos(2k π+0)=cos 0=1. tan α=tan(2k π+0)=tan 0=0.(4)当α的终边在x 轴负半轴时,P (-1,0), 则α=2k π+π,k ∈Z .sin α=sin(2k π+π)=sin π=0. cos α=cos(2k π+π)=cos π=-1. tan α=tan(2k π+π)=tan π=0.[自我检测]1.若α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案:D2.α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,35,则sin α=______,cos α =________.答案:35 -45授课提示:对应学生用书第8页探究一 任意角的三角函数的定义及应用[教材P 12例1、例2]方法步骤:(1)确定终边上点的坐标.(2)应用定义求值. 角度1 已知角α终边上一点的坐标求三角函数值[例1] (1)已知θ终边上一点P (x ,3)(x ≠0),且cos θ=1010x ,求sin θ,tan θ.[解析] 由题意知r =|OP |=x 2+9, 由三角函数定义得cos θ=x r=xx 2+9.又∵cos θ=1010x ,∴x x 2+9=1010x . ∵x ≠0,∴x =±1. 当x =1时,P (1,3),此时sin θ=312+32=31010, tan θ=31=3.当x =-1时,P (-1,3),此时sin θ=3(-1)2+32=31010, tan θ=3-1=-3.(2)已知角α的终边过点P (-3a ,4a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值.[解析] r =(-3a )2+(4a )2=5|a |, ①若a >0,则r =5a ,角α在第二象限.sin α=y r =4a 5a =45,cos α=x r =-3a 5a =-35,所以2sin α+cos α=85-35=1.②若a <0,则r =-5a ,角α在第四象限,sin α=4a -5a =-45,cos α=-3a -5a =35.所以2sin α+cos α=-85+35=-1.角度2 已知角α终边所在直线求三角函数值[例2] 已知角α的终边在直线y =-3x 上,求10sin α+3cos α的值.[解析] 由题意知,cos α≠0.设角α的终边上任一点为P (k ,-3k )(k ≠0), 则x =k ,y =-3k ,r =k 2+(-3k )2=10|k |.(1)当k >0时,r =10k ,α是第四象限角,sin α=y r =-3k 10k =-31010,1cos α=r x =10k k=10,∴10sin α+3cos α=10×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010+310=-310+310=0.(2)当k <0时,r =-10k ,α是第二象限角, sin α=y r =-3k -10k =31010,。
1.2.1 任意角的三角函数A 级 基础巩固一、选择题1.若α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:因为α是第二象限角,所以cos α<0,sin α>0,所以点P 在第四象限. 答案:D2.已知α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45B.35C .-35D .-45解析:r = (-4)2+32=5,由任意角的三角函数的定义可得cos α=-45.答案:D3.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是( )A .0B .1C .2D .-2解析:当α为第二象限角时,sin α>0,cos α<0. 所以|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α+cos αcos α=2.答案:C4.若角α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),则sin α的值等于( ) A.12B .-12C .-32D .-33解析:因为2sin 30°=2×12=1,-2cos 30°=-2×32=-3,所以P (1,-3),所以点P 到原点的距离为12+(-3)2=2, 所以sin α=-32. 答案:C5.若点P (sin α,tan α)在第三象限,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:因为P (sin α,tan α)在第三象限,所以sin α<0,tan α<0,故α为第四象限角. 答案:D 二、填空题6.(2016·四川卷)sin 750°=________.解析:sin 750°=sin(30°+2×360°)=sin 30°=12.答案:127.已知角α的终边经过点(-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则cos α=________.解析:因为θ∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos θ<0,所以点(-3cos θ,4cos θ)到原点的距离r =5|cos θ|=-5cos θ. 所以cos α=-3cos θ-5cos θ=35.答案:358.已知θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,在单位圆中角θ的正弦线、余弦线、正切线分别是MP ,OM ,AT ,则它们从大到小的顺序为____________.解析:作图如下,因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2,所以θ>π4,根据三角函数线的定义可知AT >MP >OM .答案:AT >MP >OM 三、解答题9.求下列各式的值:(1)sin(-1 320°)cos(1 110°)+cos(-1 020°)sin 750°; (2)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-233π+tan 17π4.解:(1)原式=sin(-4×360°+120°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 120°cos 30°+cos 60°sin 30°=32×32+12×12=1.(2)原式=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3+(-4)×2π+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2×2π=cos π3+tan π4=12+1=32. 10.设角x 的终边不在坐标轴上,求函数y =sin x |sin x |+cos x |cos x |+tan x|tan x |的值域.解:当x 为第一象限角时,sin x ,cos x ,tan x 均为正值,所以sin x |sin x |+cos x |cos x |+tan x|tan x |=3.当x 为第二象限角时,sin x 为正值,cos x ,tan x 为负值,所以sin x |sin x |+cos x|cos x |+tan x|tan x |=-1.当x 为第三象限角时,sin x ,cos x 为负值,tan x 为正值,所以sin x |sin x |+cos x|cos x |+tan x|tan x |=-1.当x 为第四象限角时,sin x ,tan x 为负值,cos x 为正值,所以sin x |sin x |+cos x|cos x |+tan x|tan x |=-1.综上,y 的值域为{-1,3}B 级 能力提升1.已知θ为锐角,则下列选项提供的各值中,可能为sin θ+cos θ的值的是( ) A.43B.35C.45D.12解析:由于θ为锐角,所以由三角函数及三角形中两边之和大于第三边可知,sin θ+cos θ>1,故选A.答案:A2.若角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0),且sin θ=24m ,则cos θ的值为________. 解析:因为角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0), 且sin θ=24m ,所以x =-3,y =m ,r =3+m 2, sin θ=m3+m2=24m ,所以1r =13+m2=24, 所以cos θ=-3r =-64.答案:-643.设a=sin 33°,b=cos 55°,c=tan 35°,试比较a,b,c三数的大小.解:因为a=sin33°,b=cos 55°,c=tan 35°,作出三角函数线(如图),结合图象可得c>b>a.。
课时作业(五) 1.2.1 任意角的三角函数(第二课时)
1.下列四个命题中( )
①α一定时,单位圆中的正弦线一定; ②单位圆中,有相同正弦线的角相等; ③α和α+π有相同的正切线;
④具有相同正切线的两个角终边在同一条直线上. 不正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3
答案 C
解析 单位圆中,π6与5π6有相同的正弦线,但π6≠5π6,②错;α=π2时,α+π=3π2,
π
2与3π
2
都不存在正切线,③错,∴①与④正确. 2.如果MP ,OM 分别是角α=3π
16的正弦线和余弦线,那么下列结论正确的是( )
A .MP<OM<0
B .MP<0<OM
C .MP>OM>0
D .OM>MP>0
答案 D 3.有三个命题:
①π6与5π6的正弦线相等; ②π3与4π
3的正切线相等; ③π4与5π
4的余弦线相等.其中真命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4
答案 B
4.角α(0<α<2π)的正弦线与余弦线的长度相等,且符号相异,那么α的值为( ) A.π4 B.
3π4
C.5π4
D.3π4或7π4
答案 D
5.已知θ为锐角,则下列选项提供的各值中,可能为sin θ+cos θ的值的是( ) A.43
B.35
C.45
D.12
答案 A
解析 在单位圆中借助三角函数线可得sin θ+cos θ>1. 6.若π4<θ<π
2,则下列不等式成立的是( )
A .sin θ>cos θ>tan θ
B .cos θ>tan θ>sin θ
C .sin θ>tan θ>cos θ
D .tan θ>sin θ>cos θ
答案 D
7.若角α的余弦线长度为0,则它的正弦线的长度为________________. 答案 1
8.如图所示:
(1)点P 的坐标是________,点F 的坐标是________;
(2)若点Q 的坐标是(-12,3
2),则∠xOQ=________(弧度),点G 的坐
标是________.
答案 (12,32) (-12,-32) 23π (12,-3
2
)
9.(1)已知α是锐角,若sin α<cos α,则角α的取值范围是________. 答案 (0,π
4
)
解析 如图单位圆中,0<MP <OM , ∴0<α<π
4
.
(2)不等式cosx >1
2在区间[-π,π]上的解为________.
答案 (-π3,π
3)
解析 如图所示:
(3)不等式tan α+
3
3
>0的解集为________.
答案 {α|k π-π6<α<k π+π
2,k ∈Z }
解析 不等式的解集如图所示(阴影部分),
10.点P(sin α-cos α,tan α)在第一象限内,且α∈[0,2π),求α的取值范围________.
答案
π4<α<π2或π<α<5
4
π 解析 由题意知⎩
⎪⎨⎪⎧sin α-cos α>0,
tan α>0,
画出单位圆,如右图:
由三角函数线可得:⎩⎪⎨⎪⎧π4<α<54
π,0<α<π2或π<α<3
2
π.∴π4<α<π2或π<α<5
4π.
11.比较下列各组数的大小:
(1)cos110°和cos95°; (2)sin π5和tan π
5.
答案 (1)< (2)<
解析 在单位圆中分别作出各组角的三角函数线,比较可知. 12.已知角α的终边经过点P(1,3), (1)求sin α+cos α的值; (2)写出角α的集合S. 解析 由题意sin α=
32,cos α=1
2
,得 (1)sin α+cos α=
3+12
. (2)S ={α|α=π
3+2k π,k ∈Z }.
►重点班·选做题
13.求满足y =sinx ·tanx 的x 的取值范围. 解析 由题意知,只需要sinx ·tanx ≥0.
即⎩⎪⎨⎪⎧sinx ≥0,tanx ≥0, ①或⎩⎪⎨⎪⎧sinx ≤0,tanx ≤0,
② ∴{x|2k π-π2<x<2k π+π
2
,k ∈Z }.
14.利用单位圆中的三角函数线,求满足下列条件的x 的集合. (1)sinx ≤
22; (2)cosx ≥-12且sinx ≥32
. 分析 先作出取等号时角x 的终边,然后再确定终边所在的范围,写出角x 的集合. 解析 (1)如图①,作直线y =22与单位圆交于A 、B ,由sinx ≤2
2
,知角的终边在圆中的阴影部分.
{x|2k π+3π4≤x ≤2k π+9π
4
,k ∈Z }.
(2)如图②,两个阴影部分重叠的部分为所求,即{x|2k π+π3≤x ≤2k π+2π
3
,k ∈Z }.
1.不论角α的终边位置如何,在单位圆中作三角函数线时,下列说法正确的是( ) A .总能分别作出正弦线、余弦线、正切线
B .总能分别作出正弦线、余弦线、正切线,但可能不只一条
C .正弦线、余弦线、正切线都可能不存在
D .正弦线、余弦线总存在,但正切线不一定存在 答案 D
2.若0≤θ≤2π,则使tan θ≤1成立的角θ的取值范围是________. 答案 [0,π4]∪(π2,54π]∪(3
2
π,2π]
解析 在单位圆中,作出θ的正切线,由图可知.
3.如图所示,已知单位圆O 与y 轴交于A 、B 两点,角θ的顶点为原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在射线OM 上,过点A 作直线AC 垂直于y 轴与角θ的终边OM 交于点C ,则有向线段AC 表示的函数值是什么?
解析 设单位圆与x 轴正半轴交于D ,过D 作DT 垂直x 轴交CO 的延长线于T ,
过C 作CE⊥x 轴交x 轴于E ,如图.由图可得△OCE∽△OTD,
∴
OE OD =CE DT ,又CE =OA =OD =1.∴1
DT
=OE =AC.根据任意角的三角函数的定义可得tan θ=DT.∴AC=1tan θ
.。