[推荐学习]高中数学1.2任意角的三角函数1.2.1三角函数的定义同步训练新人教B版必修4
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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.。
1-2-0-1任意角的三角函数的定义一、选择题1.若sin α<0且tan α>0,则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[答案] C[解析] 由于sin α<0,则α的终边在第三或四象限,又tan α>0,则α的终边在第一或三象限,所以α的终边在第三象限.2.若角α的终边过点(-3,-2),则( ) A .sin αtan α>0 B .cos αtan α>0 C .sin αcos α>0 D .sin αcos α<0 [答案] C[解析] ∵角α的终边过点(-3,-2), ∴sin α<0,cos α<0,tan α>0, ∴sin αcos α>0,故选C. 3.cos1110°的值为( ) A.12 B.32C .-12D .-32[答案] B[解析] cos1110°=cos(3×360°+30°)=cos30°=32. 4.已知P (2,-3)是角θ终边上一点,则tan(2π+θ)等于( ) A.32B.23C .-32D .-23[答案] C[解析] tan(2π+θ)=tan θ=-32=-32.5.cos 2201.2°可化为( ) A .cos201.2° B .-cos201.2° C .sin201.2° D .tan201.2°[答案] B[解析] ∵201.2°是第三象限角,∴cos201.2°<0, ∴cos 2201.2°=|cos201.2°|=-cos201.2°.6.已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114B.114C .-4 D .4[答案] C[解析] 由题意得cos α=mm 2+9=-45,解得m =±4.又cos α=-45<0,则α的终边在第二或三象限,则点P 在第二或三象限,所以m <0,则m =-4.7.如果点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,那么角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] C[解析] 由于点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,则⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ<0,sin θcos θ>0,所以有sin θ<0,cos θ<0,所以θ是第三象限角. 8.α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则sin α的值为( )A.104B.64C.24 D .-104[答案] A[解析] ∵|OP |=x 2+5,∴cos α=xx 2+5=24x 又因为α是第二象限角,∴x <0,得x =- 3 ∴sin α=5x 2+5=104,故选A.9.如果α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α的值等于( )A.12 B .-12C .-32D .-33[答案] C[解析] ∵P (1,-3),∴r =12+(-3)2=2, ∴sin α=-32. 10.函数y =|sin x |sin x +cos x |cos x |+|tan x |tan x 的值域是( )A .{-1,1,3}B .{1,3}C .{-1,3}D .R[答案] C[解析] ∵该函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠k π2,k ∈Z },∴当x 是第一象限角时,y =3;当x 是第二象限角时,y =1-1-1=-1; 当x 是第三象限角时,y =-1-1+1=-1; 当x 是第四象限角时,y =-1+1-1=-1. 综上,函数的值域是{-1,3}. 二、填空题11.使得lg(cos θ·tan θ)有意义的角θ是第________象限角. [答案] 一或二[解析] 要使原式有意义,必须cos θ·tan θ>0,即需cos θ、tan θ同号,∴θ是第一或第二象限角.12.已知角θ的终边经过点(-32,12),那么tan θ的值是________.[答案] -3313.已知角α的终边在直线y =x 上,则sin α+cos α的值为_____. [答案] ±2[解析] 在角α终边上任取一点P (x ,y ),则y =x , 当x >0时,r =x 2+y 2=2x , sin α+cos α=y r +x r =22+22=2,当x <0时,r =x 2+y 2=-2x , sin α+cos α=y r +x r =-22-22=- 2.14.判断符号,填“>”或“<”: sin3·cos4·tan5________0. [答案] >[解析] π2<3<π,π<4<3π2,3π2<5<2π,∴sin3>0,cos4<0,tan5<0,∴sin3cos4tan5>0.三、解答题15.已知角α的终边过点(3a -9,a +2)且cos α≤0,sin α>0,求实数a 的取值范围.[解析] ∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边在第二象限或y 轴非负半轴上, ∵α终边过(3a -9,a +2),∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0a +2>0,∴-2<a ≤3. 16.求下列各式的值: (1)sin25π3+tan(-23π4); (2)sin 1170°+cos360°-tan 125°.[分析] 此类问题的解答应先将角改写成2k π+α或k ·360°+α(k ∈Z )的形式,再运用诱导公式(一)求值.[解析] (1)sin 25π3+tan(-23π4)=sin(8π+π3)+tan(-6π+π4)=sinπ3+tan π4=32+1=3+22.(2)sin1170°+cos360°-tan1125°=sin(3×360°+90°)+cos(0°+360°)-tan(3×360°+45°) =sin90°+cos0°-tan45°=1+1-1=1.17.已知1|sin α|=-1sin α,且lgcos α有意义.(1)试判断角α所在的象限;(2)若角α的终边上一点是M (35,m ),且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.[解析] (1)由1|sin α|=-1sin α可知sin α<0,∴α是第三或第四象限角或终边在y 轴的负半轴上的角. 由lgcos α有意义可知cos α>0,∴α是第一或第四象限角或终边在x 轴的正半轴上的角. 综上可知角α是第四象限的角. (2)∵|OM |=1,∴(35)2+m 2=1,解得m =±45. 又α是第四象限角,故m <0, 从而m =-45.由正弦函数的定义可知 sin α=y r =m |OM |=-451=-45.18.(2011~2012·黑龙江五校联考)已知角θ的终边上有一点P (-3,m ),且sin θ=24m ,求cos θ与tan θ的值. [分析] 此类问题的解答一般根据三角函数的定义求解.对于本题可由定义求出m 的值,再求cos θ与tan θ的值.[解析] (1)当m =0时,cos θ=-1,tan θ=0;(2)当m=5时,cosθ=-64,tanθ=-153;(3)当m=-5时,cosθ=-64,tanθ=153.。
任意角的三角函数(一)(15分钟30分)一、选择题(每小题4分,共12分)1。
求值sin750°=( )A。
- B. — C.D。
【解析】选C.sin 750°= sin(2×360°+ 30°)=sin 30°=。
2.(2015·晋江高一检测)如果角θ的终边经过点(,-1),那么cosθ的值是( )A.—B。
- C. D.【解析】选C。
点(,-1)到原点的距离r==2,所以cosθ=.【延伸探究】将本题中点的坐标改为(—1,),求sinθ-cosθ。
【解析】点(-1,)到原点的距离r==2,所以sinθ=,cosθ=-,所以sinθ-cosθ=—=。
3.(2015·北京高一检测)已知α∈(0,2π),且sinα<0,cosα〉0,则角α的取值范围是( )A。
B.C. D.【解析】选D。
因为sinα〈0,cosα〉0,所以角α是第四象限角,又α∈(0,2π),所以α∈.二、填空题(每小题4分,共8分)4。
求值:cosπ+tan=______【解析】cosπ=cos=cos=,tan=tan=tan=,所以cosπ+tan=+.答案:+5.(2015·南通高一检测)若角135°的终边上有一点(—4,a),则a的值是________.【解析】因为角135°的终边与单位圆交点的坐标为,所以tan 135°==-1,又因为点(—4,a)在角135°的终边上,所以tan 135°=,所以=-1,所以a=4.答案:4【补偿训练】如果角α的终边过点P(2sin 30°,—2cos 30°),则cosα的值等于________。
【解析】2sin 30°=1,—2cos 30°=—,所以r=2,所以cosα=.答案:三、解答题6.(10分)判断下列各式的符号.(1)sinα·cosα(其中α是第二象限角)。
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,。
第一课时三角函数的定义与公式一预习课本P11~15,思考并完成以下问题(1)任意角的三角函数的定义是什么?(2)三角函数值的大小与其终边上的点P的位置是否有关?(3)如何求三角函数的定义域?(4)如何判断三角函数值在各象限内的符号?(5)诱导公式一是什么?[新知初探]1.任意角的三角函数的定义前提如图,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yx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[点睛] 三角函数也是函数,都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标(坐标的比值)为函数值的函数;三角函数值只与角α的大小有关,即由角α的终边位置决定.2.三角函数值的符号如图所示:正弦:一二象限正,三四象限负;余弦:一四象限正,二三象限负;正切:一三象限正,二四象限负.简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.诱导公式一即终边相同的角的同一三角函数值相等.[点睛] 诱导公式一的实质是:终边相同的角,其同名三角函数的值相等.因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若α=β+720°,则cos α=cos β.( )(2)若sin α=sin β,则α=β.( )(3)已知α是三角形的内角,则必有sin α>0.( )答案:(1)√(2)×(3)√2.若sin α<0,tan α>0,则α在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C3.已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎪⎫55,-255,则sin α+cos α=( )A .55B .-55C .255D .-255答案:B4.sin π3=________,cos 3π4=________.答案:32 -22三角函数的定义及应用[典例] 设a <0,角α的终边与单位圆的交点为P (-3a,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A .25 B .-25C .15D .-15[解析] ∵点P 在单位圆上,则|OP |=1. 即-3a2+4a2=1,解得a =±15.∵a <0,∴a =-15.∴P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45.∴sin α=-45,cos α=35.∴sin α+2cos α=-45+2×35=25.[答案] A利用三角函数的定义求值的策略(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.法二:在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=yr,cosα=xr.已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.[活学活用]1.如果α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),那么sin α的值等于( ) A .12 B .-12C .-32D .-33解析:选C 由题意知P (1,-3), 所以r = 12+-32=2,所以sin α=-32. 2.已知角α的终边过点P (12,a ),且tan α=512,求sin α+cos α的值.解:根据三角函数的定义,tan α=a 12=512,∴a =5,∴P (12,5).这时r =13,∴sin α=513,cos α=1213,从而sin α+cos α=1713.三角函数值符号的运用[典例] (1)( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)设α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[解析] (1)由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的负半轴重合.由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限.(2)∵α是第三象限角,∴2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z.∴k π+π2<α2<k π+3π4.∴α2在第二、四象限. 又∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,∴cos α2<0.∴α2在第二象限.[答案] (1)D (2)B对于已知角α,判断α的相应三角函数值的符号问题,常依据三角函数的定义,或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理.[活学活用]1.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,则下列各组数中有意义且均为正值的是( ) A .tan A 与cos B B .cos B 与sin C C .sin C 与tan AD .tan A2与sin C解析:选D ∵0<A <π,∴0<A 2<π2,∴tan A2>0;又∵0<C <π,∴sin C >0.2.若角α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在第________象限. 解析:∵α为第二象限角, ∴sin α>0,cos α<0.∴P (sin α,cos α)位于第四象限. 答案:四诱导公式一的应用[典例] 计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. [解] (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30° =22×32+12×12 =64+14 =1+64. (2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.利用诱导公式求解任意角的三角函数的步骤[活学活用] 求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4;(2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°. 解:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4=sin π3+tan π4=32+1. (2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°=sin(2×360°+90°)+cos(360°+0°)-tan(3×360°+45°) =sin 90°+cos 0°-tan 45° =1+1-1 =1.层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限,∴x =-12,y =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=32, ∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+-12=2,∴cos α=xr=12=22. 3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32, cos 210°=-32,∴s in 120°cos 210°=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34,故选A. 5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=yr=25=25 5.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5. 6.tan ⎝⎛⎭⎪⎫-17π3=________. 解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-17π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________.解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r = 25+a 2=13.∴sin α=-1213,cos α=513.∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0.综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4.解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3,∴tan 19π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×2π+π3=tan π3= 3.(3)∵-31π4=-4×2π+π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上, ∴x 21+y 21=1,即x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.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内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 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D ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( ) A .8B .-8C .4D .-4 解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+-62=m 2+36,故cos α=mm 2+36=-45,解得m =-8. 5.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=-255,则y =________. 解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y42+y 2=- 255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8. 答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________.解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4. 解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角,∴sin 340°<0,cos 265°<0,∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角, ∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角. ∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4<0.8.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的终边上一点是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,所以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, 得m =±45. 又α为第四象限角,故m <0,从而m =-45, sin α=y r =m |OM |=-451=-45.。
1.2.1任意角的三角函数重难点题型【举一反三系列】【知识点1 三角函数的定义】1.任意角的三角函数定义2.三角函数的定义域:【知识点2 三角函数值的符号】第一象限角的各三角函数值都为正;第二象限角的正弦值为正,其余均为负;第三象限角的正切值为正,其余均为负;第四象限角的余弦值为正,其余均为负.注:一全正,二正弦,三正切,四余弦.【知识点3 诱导公式一】由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等,由此得到诱导公式一:【知识点4 单位圆的三角函数线定义】如图(1)PM表示α角的正弦值,叫做正弦线.OM表示α角的余弦值,叫做余弦线.如图(2)AT表示α角的正切值,叫做正切线.注:线段长度表示三角函数值大小,线段方向表示三角函数值正负.【考点1 三角函数的定义】【分析】根据三角函数的定义,列方程求出m的值.【答案】解:角α的终边上一点(1,)P m,所以0m>,故选:B.【点睛】本题考查了三角函数的定义与应用问题,是基础题.A .4B .4±C .3D .3±【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得m 的值.故选:D .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.)【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得tan α的值.【答案】解:角故选:C .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.【变式1-3】(2019春•牡丹江期末)角α的终边上一点(P a ,2)(0)a a ≠,则2sin cos (αα-= )【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,分类讨论求得结果. 【答案】解:α的终边上一点(P a ,2)(0)a a ≠, 555a a =,22555a a =,555a a=-,2555a a=-故选:D .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题. 【考点2 利用象限角判断三角函数的符号】【例2】(2019春•湖北期中)下列命题成立的是( ) A .若θ是第二象限角,则cos tan 0θθ< B .若θ是第三象限角,则cos tan 0θθ> C .若θ是第四象限角,则sin tan 0θθ< D .若θ是第三象限角,则sin cos 0θθ>【分析】根据角所在的象限判断三角函数值的符号进行判断即可.【答案】解:若θ是第二象限角,则cos 0θ<,tan 0θ<,则cos tan 0θθ>,故A 错误, 若θ是第三象限角,则cos 0θ<,tan 0θ>,则cos tan 0θθ<,故B 错误, 若θ是第四象限角,则sin 0θ<,tan 0θ<,则sin tan 0θθ>,故C 错误, 若θ是第三象限角,则sin 0θ<,cos 0θ<,则sin cos 0θθ>,故D 正确, 故选:D .【点睛】本题主要考查三角函数值符号的判断,结合角的象限与三角函数值符号的关系是解决本题的关键. 【变式2-1】(2019春•珠海期末)已知点(sin ,tan )M θθ在第三象限,则角θ在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【分析】由题意可得sin 0θ<且tan 0θ<,分别求得θ的范围,取交集得答案. 【答案】解:由题意,00sin tan θθ<⎧⎨<⎩①②,由①知,θ为第三、第四或y 轴负半轴上的角; 由②知,θ为第二或第四象限角. 则角θ在第四象限. 故选:D .【点睛】本题考查三角函数的象限符号,是基础题.【变式2-2】(2019春•玉山县校级月考)若sin cos 0θθ<,则θ在( ) A .第一、二象限B .第一、三象限C .第一、四象限D .第二、四象限【分析】判断三角函数的符号,然后判断角所在象限即可.【答案】解:sin cos 0θθ<,可知sin θ与cos θ异号,说明θ在第或第四象限. 故选:D .【点睛】本题考查三角函数的符号的判断,角所在象限,是基本知识的考查. 【变式2-3】(2018秋•安庆期末)式子sin1cos2tan4的符号为( )A.正B.负C.零D.不能确定【分析】由1,2,4分别表示第一、二、三象限的角,由此可得答案.【答案】解:1,2,4分别表示第一、二、三象限的角,<,tan40>.∴>,cos20sin10故选:B.【点睛】本题考查三角函数值的符号,是基础题.【考点3 利用诱导公式一判断三角函数的符号】【例3】(2019秋•武邑县校级期中)下列三角函数值的符号判断正确的是()【分析】根据角所在的象限、诱导公式、三角函数值的符号逐项判断即可.【答案】解:A、因为156︒在第二象限,所以sin1560︒>,故A错误;︒=︒+︒=︒,且196︒在第三象限,D、因为tan556tan(360196)tan196所以tan5560︒>,故D错误;故选:C.【点睛】本题考查了三角函数的诱导公式,及三角函数在各象限的符号的应用,属于基础题.【变式3-1】(2019秋•西陵区校级期末)下列三角函数值的符号判断错误的是() A.sin1650︒<︒>D.tan3100︒>B.cos2800︒>C.tan1700【分析】直接利用诱导公式化简,判断符号即可.【答案】解:sin1650︒=︒>,正确;︒>,正确;cos280cos800tan1700︒=-︒<,正确;︒>,错误;tan310tan500故选:C.【点睛】本题考查诱导公式的应用,三角函数值的符号的判断,是基础题.【变式3-2】(2019春•武功县期中)下列值①sin(1000)-︒;④sin2是负值-︒;②cos(2200)-︒;③tan(10)的为()A.①B.②C.③D.④【分析】根据终边相同的角的三角函数值相同,利用三角函数符号判断方法,即可得出结论.【答案】解:①sin(1000)sin1000sin 2800-︒=-︒=-︒>; ②cos(2200)cos2200cos400-︒=︒=︒>; ③tan(10)tan100-︒=-︒<;综上,是负值的序号为③. 故选:C .【点睛】本题考查了终边相同的角与三角函数符号判断问题,是基础题.【变式3-3】(2019秋•夷陵区校级月考)给出下列各函数值:①sin(1- 000)︒;②cos(2- 200)︒;③tan(10)-;A .①④B .②③C .③⑤D .④⑤【分析】利用诱导公式分别对五个选项进行化简整理,进而根据三角函数的性质判断正负. 【答案】解:①,sin(1000)sin(2360280)sin 280cos100-︒=-⨯︒-︒=-︒=︒>; ②,cos(2200)cos(636040)cos400-︒=-⨯︒-︒=︒>; ③,tan(10)tan(30.58)tan(0.58)0π-=-+=-<;,πsin2cos3tan40∴<.∴其中符号为负的是:③⑤.故选:C .【点睛】本题主要考查了运用诱导公式化简求值,解题时应正确把握好函数值正负号的判定,是基础题. 【考点4 三角函数定义域】【分析】列出使函数有意义的不等式组,即由被开方数不小于零,得三角不等式组,分别利用正弦函数和余弦函数图象解三角不等式组即可【答案】解:要使函数有意义,需解得: (k ∈Z )即2k π+≤x ≤2k π+π (k ∈Z )故答案为Z )【点睛】本题考查了函数定义域的求法,三角函数的图象和性质,解简单的三角不等式的方法 可.【答案】解:函数【点睛】本题考查了函数的概念,三角函数的定义域,解三角函数的不等式,属于中档题. 【分析】由绝对值的特点得到sin α-和0的关系,由正弦曲线和角的正弦值可以得到角的范围,写出角的范围后注意加上k 的取值. 【答案】解:|sin |sin αα=-,sin 0α∴-, sin 0α∴,由正弦曲线可以得到[2k αππ∈-,2]k π,k Z ∈, 故答案为:[2k ππ-,2]k π,k Z ∈【点睛】本题主要考查三角函数不等式,解题时最关键的是要掌握三角函数的图象,通过数形结合得到要求的角的范围,这个知识点应用非常广泛,可以和其他知识结合来考查.【变式4-3】求下列函数的定义域:(2)(2sin1)=-;y lg x【分析】利用函数的定义域以及三角函数线化简求解即可.【答案】解:(1)要使y=有意义,可得cos x≥0,解得{x|﹣,k∈Z};(2)要使y=lg(2sin x﹣1)有意义,可得2sin x﹣1>0,即:sin x,解得{x|,k∈Z};(3)要使y=有意义,可得sin x≠﹣1.所以函数的定义域为:{x|x=﹣+2kπ,k∈Z}.【点睛】本题考查三角函数的定义域的求法,三角函数线的应用,考查计算能力.【考点5 利用诱导公式一化简求值】【例5】(2019春•娄星区期中)求下列各式的值:(2)sin1170cos1440tan1845︒+︒-︒【分析】(1)利用诱导公式进行恒等变形,再利用特殊角的三角函数值计算即可求出值;(1)利用诱导公式进行恒等变形,再利用特殊角的三角函数值计算即可求出值;【答案】(本题满分10分)(2)sin1170cos1440tan1845︒+︒-︒sin(336090)cos(43600)tan(536045)=⨯︒+︒+⨯︒+︒-⨯︒+︒ sin90cos0tan45=︒+︒-︒1=.【点睛】此题考查了运用诱导公式化简求值,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键.【变式5-1】求下列各式的值(2)9cos2708cos03tan011sin180︒+︒+︒+︒.【分析】由特殊角的三角函数值即可计算得解.1(1)(1)=+-+-1=-.(2)9cos2708cos03tan011sin180︒+︒+︒+︒ 08100=+⨯++ 8=.【点睛】本题主要考查了特殊角的三角函数值在三角函数化简求值中的应用,属于基础题. 【变式5-2】(2019春•船营区校级月考)计算下列各式的值: (1)sin(1395)cos1140cos(1020)sin750-︒︒+-︒︒; tan 4ππ; 【分析】(1)原式中的角度变形后,利用诱导公式化简,再利用特殊角的三角函数值计算即可得到结果. (2)利用诱导公式即可计算得解.【答案】解:(1)原式sin(144045)cos(108060)cos(108060)sin(72030)=-︒+︒︒+︒+-︒+︒︒+︒ sin45cos60cos60sin30=︒︒+︒︒tan 4ππ )0【点睛】此题考查了运用诱导公式化简求值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键,属于基础题. 【变式5-3】(2019春•平罗县校级期中)求下列各式的值 )cos(570)cos(1140)tan(210)sin(690)︒-︒-︒-︒-︒【分析】(1)利用诱导公式以及特殊角的三角函数化简求值即可. (2)利用诱导公式以及特殊角的三角函数化简求值即可. )cos(570)cos(1140)tan(210)sin(690)-︒-︒=-︒-︒25)sin cos tan 463πππ=+-【点睛】本题考查诱导公式的应用,三角函数化简求值,考查计算能力. 【考点6 利用三角函数线解不等式】【例6】(2019春•泗县校级月考)利用单位圆,求适合下列条件的角的集合:【分析】在单位圆中画出三角函数线. (1)由[0,2π)内,,结合正弦线得的解集;(2)由[0,2π)内,,结合余弦线得的解集.【答案】解:在单位圆内作三角函数线如图:(1)∵在[0,2π)内,,OA,OB分别为的终边,由正弦线可知,满足的角的终边在劣弧AB内,∴的解集为{α|};(2))∵在[0,2π)内,,OC,OD分别为的终边,由余弦线可知,满足的终边在劣弧CD内,∴的解集为{α|}.【点睛】本题考查了三角函数线,考查了三角不等式的解法,训练了数形结合的解题思想方法,是中低档题.【变式6-1】求下列不等式的解集:【分析】作出单元圆,利用三角函数线进行求解即可.【答案】解:(1)正弦线大于0的角为x轴的上方,对应的角为2kπ<x<2kπ+π,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ,2kπ+π),k∈Z.(2)余弦线小于0的角为y轴的左侧,对应的角为2kπ+<x<2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ+,2kπ+),k∈Z.(3)sin x>对应的区域在阴影部分,对应角的范围为2kπ+<x<2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ+,2kπ+),k∈Z.(4)cos x≤﹣对应的区域在阴影部分,对应角的范围为2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为[2kπ+,2kπ+],k∈Z.【点睛】本题主要考查三角不等式的求解,利用三角函数的三角函数线是解决本题的关键.【变式6-2】利用三角函数线,写出满足下列条件的角x的集合:(2)tan x≥﹣1.【分析】根据三角函数线分别进行求解即可.【答案】解:(1)作出y=﹣,交单位圆于B,C,则sin x>﹣对应的区域为阴影部分,作出x=,交单位圆于E,D,则cos x>对应的区域为阴影部分OD,OE之间,则sin x>﹣且cos x>对应的区域为OC到OE之间,其中OC对应的角为﹣,OE对应的角为,则阴影部分对应的范围是2kπ﹣<x<2kπ+,k∈Z,即sin x>﹣且cos x>对应的范围是{x|2kπ﹣<x<2kπ+,k∈Z}(2)作出正切函数线AT=﹣1,则tan x≥﹣1对应的区域为阴影部分,OT对应的角为﹣,则阴影部分对应的角的范围是kπ﹣≤x<kπ+,即不等式的解集为{x|kπ﹣≤x<kπ+,k∈Z}【点睛】本题主要考查三角函数对应不等式的求解,利用三角函数线是解决本题的关键.【变式6-3】利用三角函数线,写出满足下列条件的角x的集合.(3)tan x≥﹣1;【分析】作出单位圆,由三角函数值先求出角在[0,2π]内的取值范围,再由终边相同的角的概念加上周期,由此能求出满足条件的角x的集合.【答案】解:(1)由sin x,作出单位圆,如下图,∵sin x,∴,∴满足sin x≥的角x的集合为{x|2kπ+,k∈Z}.(2)由cos x≤,作出单位圆,如下图,∵cos x≤,∴,∴满足cos x≤的角x的集合为{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}.(3)由tan x≥﹣1,作出单位圆,如下图,∵tan x ≥﹣1,∴﹣≤x <, ∴满足tan x ≥﹣1的角x 的集合为{x |k π﹣,k ∈Z }. (4)由sin x >且cos x >,作出单位圆,如下图,∵sin x >且cos x >,∴,∴满足sin x >且cos x >x 的集合为{x |2k π+,k ∈Z }. 【点睛】本题考查角的取值范围的求法,是基础题,解题时要注意单位圆和三角函数线的合理运用.【考点7 利用三角函数线比较大小】【例7】比较下列各组数的大小:【分析】(1)根据余弦函数单调性的大小进行比较(2)利用三角函数的诱导公式以及作差法进行比较即可.704π<-cos(π∴-02πα<<则0sin(cos <cos(sin )α222ππ-<【点睛】本题主要考查三角函数值的大小比较,结合三角函数的诱导公式以及三角函数的单调性是解决本题的关键.【变式7-1】利用三角函数线比较下列各组三角函数值的大小:【分析】根据题意,依次作出各个角的三角函数值对应的三角函数线,进而比较大小即可得答案.【点睛】本题考查的知识点是三角函数线,三角函数值的大小比较,关键是掌握三角函数线的定义.【变式7-2】比较大小:可知:21AT AT >,可知:BD BC >,【点睛】本题考察了诱导公式的化简运用,正切线的画法,属于三角函数线的基础题目.【变式7-3】比较下列各组数的大小:【分析】根据三角函数线进行比较即可.)5 cos7π=在单位圆中作出对应的三角函数线如图,则余弦线为OM,正弦线为MP,(2)在单位圆中作出对应的三角函数线如图,则正切线为AT,正弦线为MP,则AT MP>,【点睛】本题主要考查三角函数值的大小比较,根据三角函数线是解决本题的关键.。
1.2.1 三角函数的定义
知识点一:三角函数的定义
1.若α的终边与y 轴重合,则α的六种三角函数中,函数值不存在的是 A .sin α与cos α B .tan α与cot α C .tan α与sec α D .cot α与csc α
2.已知点M(3,4)是角α终边上一点,则sin α+cos α+tan α等于 A .1 B.4115 C.25
3
D .12
3.已知点P(3,y)在角α的终边上,且满足y<0,cos α=3
5,则tan α的值为
A .-34 B.43 C.34 D .-43
4.已知角α终边经过点P(7,24),则
1
sin α
=__________. 知识点二:三角函数值的符号 5.下列各式的值是正值的是
A .sin(-30°)
B .cos(-30°)
C .sin240°
D .cos240° 6.sin2·cos3·tan4的值
A .小于0
B .大于0
C .等于0
D .不存在
7.若角α的终边经过点P(-2,-1),则①sin α·tan α>0;②cos α·tan α>0;③sin α·cos α>0;④sin α·tan α<0中,成立的有__________.
8.如果tan α·csc α<0,那么角α的终边在第__________象限. 知识点三:三角函数的定义域
9.函数y =sinx +-cosx 的定义域为__________. 10.求函数y =2+log 1
2
x +tanx 的定义域.
能力点一:利用三角函数定义求值
11.若420°角的终边所在直线上有一点(-4,a),则a 的值为
A .4 3
B .-4 3
C .±4 3 D. 3
12.sin0°+cos90°+tan180°+cot270°+2 008cos0°+2tan45°=__________. 13.已知角α的终边在直线y =x 上,求sin α+cos α的值.
14.若点P(-4a,3a)(a≠0)为角α终边上一点,求sin α,cos α,tan α.
15.已知角α的终边上一点P 的坐标为(-3,y)(y≠0)且sin α=
2
4
y ,求cos α,tan α的值.
能力点二:三角函数值符号有关问题
16.已知角α的终边经过点(3m -9,m +2),且cos α≤0,sin α>0,则m 的取值范围为
A .(-2,3)
B .[-2,3)
C .(-2,3]
D .[-2,3]
17.若sin αcos α<0,则函数y =sin α|sin α|+cos α|cos α|+tan α
|tan α|
的值域为__________.
18.用不等号(>,<)填空:
(1)sin 4π5·cos 5π4·tan 5π
3
__________0;
(2)tan100°
sin200°·cos300°
__________0. 19.若(12
)sin2θ
<1,则θ是第__________象限角.
20.求y =sinx·tanx的定义域.
21.(1)已知角α的终边落在直线y =2x 上,求sin α的值;
(2)已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的正半轴,若角α终边过点P(-3,y),且sin α=
3
4
y(y≠0),判断角α所在的象限,并求cos α的值.
22.已知1|sin α|=-1
sin α,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边与单位圆相交于点M(3
5
,m),求m 的值及sin α的值.
23.已知角α的终边上的点P 与A(a ,b)关于x 轴对称(ab≠0).角β的终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin α·sec β+tan α·cot β+sec α·csc β的值.
答案与解析
基础巩固
1.B 2.B 3.C 4.D 5.y 轴上
6.B 分别作出各个角的三角函数线,由图知sin π6=-sin 7π6,cos(-π4)=cos π
4,
tan π8<tan 3π8,sin 3π5>sin 4π
5
,故②④正确.
7.C 当α的终边在直线y =x 上时,直线y =x 与单位圆的交点为(22,22),(-2
2
,-22
). 此时,α=π4和5π
4
,如图所示.
当α∈(π4,5π
4)时,恒有MP>OM ,
而当α∈(0,π4)∪(5π
4
,2π)时,
则有MP<OM ,因此选C.
8.B 如下图,作出sin α、cos α、tan α的三角函数线,显然△OPM∽△OTA,且|MP|<|AT|,
∵MP>0,AT<0, ∴MP<-AT.
∴MP+AT<0,即sin α+tan α<0. 9.(1)sin 3π5>sin 4π5>sin 9π
10
(2)cos 3π5>cos 4π5>cos 9π
10
(3)tan 9π10>tan 4π5>tan 3π
5
10.解:作图如下.
(1)
所以,3π4的正弦线为M P →,余弦线为O M →,正切线为A T →.
(2)
所以,-4π5的正弦线为M P →,余弦线为O M →,正切线为A T →
.
能力提升
11.C
12.tan α>cos α>sin α 13.sin1>cos1 14.A 15.C
16.[2k π-2π3,2k π+2π
3](k∈Z ) 由函数有意义,x 需满足1+2cosx≥0,即cosx≥
-1
2
.
根据单位圆中的三角函数线,可得满足条件的角x 的范围是2k π-2π3≤x≤2k π+
2π
3(k∈Z ).
17.解:(1)作直线y =
3
2
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{α|2k π+π3≤α≤2k π+2π
3
,k∈Z }.
(2)作直线x =-1
2交单位圆于C 、D 两点,连接OC 与OD ,则OC 与OD 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{α|2k π+2π3≤α≤2k π+4π
3,k∈Z }.
18.解:∵点P 在第一象限内,
∴⎩⎪⎨
⎪⎧
sin α-cos α>0,
tan α>0.
∴⎩⎪⎨⎪⎧
sin α>cos α,tan α>0.
结合单位圆(如图所示)中三角函数线且0≤α<2π, 可知π4<α<π2或π<α<5π4
.
19.解:因为5π
6<3<π,作出单位圆如图所示,
设M P →,O M →
的数量分别为a ,b ,
所以sin3=a>0,cos3=b<0,所以sin3-cos3>0. 因为|MP|<|OM|,即|a|<|b|, 所以sin3+cos3=a +b<0.
故当α=3 rad 时,P(sin3-cos3,sin3+cos3)在第四象限.
20.解:由题意知⎩
⎪⎨
⎪⎧
1+2sinx≥0
2cosx -
1>0⎩⎪⎨⎪⎧
sinx≥-1
2cosx>1
2
错误
!2k π-错误!≤x<2k π+错误!(k∈Z ).
sinx≥-12,cosx>1
2
的解如图阴影部分.
故所求函数的定义域为{x|2k π-π6≤x<2k π+π
3,k∈Z }.
拓展探究
21.证明:如图,单位圆O 与x 轴正半轴交于点A ,与角α、β的终边分别交于点Q 、
P ,过P 、Q 分别作OA 的垂线,设垂足分别是M 、N ,则由三角函数定义可知:
sin α=NQ ,sin β=MP.
过点Q作QH⊥MP于H,
则HP=MP-NQ=sinβ-sinα.
由图可知HP<-=β-α,即β-α>sinβ-sinα.。