人B版高中数学必修4同步习题目录第1章1.1.1同步练习第1章1.1.2同步练习第1章1.2.1同步练习第1章1.2.2同步练习第1章1.2.3同步练习第1章1.2.4同步练习第1章1.3.1第一课时同步练习第1章1.3.1第二课时同步练习第1章1.3.2第一课时同步练习第1章1.3.2第二课时同步练习第1章1.3.3同步练习第1章章末综合检测第2章2.1.1同步练习第2章2.1.3同步练习第2章2.1.4同步练习第2章2.1.5同步练习第2章2.2.2同步练习第2章2.2.3同步练习第2章2.3.2同步练习第2章2.3.3同步练习第2章2.4.2同步练习第2章章末综合检测第3章3.1.1同步练习第3章3.1.2同步练习第3章3.1.3同步练习第3章3.2.1同步练习第3章3.2.2同步练习第3章3.3同步练习第3章章末综合检测模块综合检测人教B版必修4同步练习1.射线OA绕端点O逆时针旋转120°到达OB位置,再顺时针旋转270°到达OC位置,则∠AOC=()A.150°B.-150°C.390°D.-390°解析:选B.∠AOC=120°-270°=-150°.2.与-457°角终边相同的角的集合是()A.{α|α=k·360°+457°,k∈Z}B.{α|α=k·360°+97°,k∈Z}C.{α|α=k·360°+263°,k∈Z}D.{α|α=k·360°-263°,k∈Z}解析:选C.∵-457°=-2×360°+263°∴与-457°角终边相同的角的集合为{α|α=k·360°+263°,k∈Z}.3.在0°~360°之间与-35°终边相同的角是()A.325°B.-125°C.35°D.235°解析:选A.∵-35°=(-1)×360°+325°∴0°~360°之间与-35°终边相同的角是325°.4.将-885°化为α+k·360°(k∈Z,0°≤α<360°)的形式是________.解析:-885°=(-3)×360°+195°答案:195°+(-3)×360°一、选择题1.下列说法中正确的是()A.第一象限角一定不是负角B.-831°是第四象限角C.钝角一定是第二象限角D.终边与始边均相同的角一定相等解析:选C.-330°=-360°+30°,所以-330°是第一象限角,所以A错误;-831°=(-3)×360°+249°,所以-831°是第三象限角,所以B错误;0°角,360°角终边与始边均相同,但它们不相等,所以D错误.2.(2011年杭州高一检测)下列各角中,与角330°的终边相同的角是()A.510°B.150°C.-150°D.-390°解析:选D.330°=360°+(-30°),-390°=-360°+(-30°).∴330°角与-390°角终边相同.3.若α是第一象限角,则下面各角中是第四象限角的是()A.90°-αB.90°+αC.360°-αD.180°+α解析:选C.α为第一象限角,那么-α为第四象限角,而360°-α与-α的终边相同.4.已知角α是第三象限的角,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.因为α是第三象限的角,所以k·360°+180°<α<k·360°+270°,k∈Z,则-k·360°-270°<-α<-k·360°-180°,k∈Z,所以-α所在范围与(-270°,-180°)范围相同.所以-α的终边在第二象限.故选B.5.若α=45°+k ·180°(k ∈Z ),则α的终边所在的象限为( ) A .第一或第三象限 B .第二或第三象限 C .第二或第四象限 D .第三或第四象限解析:选A.当k 为奇数时,α为第三象限角,当k 为偶数时,α为第一象限角. 6.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度数为( ) A.143 π B .-143 π C.718 π D .-718 π 解析:选B.显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了两周又一周的13,用弧度制表示就是-4π-13×2π=-143π.故选B.此题一定要记住分针顺时针旋转形成负角.二、填空题7.已知:①1240°,②-300°,③420°,④-1420°,其中是第一象限角的为________(填序号).解析:1240°=160°+3×360°,所以1240°为第二象限角, -300°=60°+(-1)×360°,所以-300°为第一象限角, 420°=60°+360°,-1420°=20°+(-4)×360°, 所以420°、-1420°也为第一象限角. 答案:②③④8.若将时钟拨慢5分钟,则分针转了________度,时针转了________度.解析:注意时钟指针转动方向应为顺时针,所以拨慢为逆时针形成正角,分针每分钟转过的度数为360°60=6°,而时针每分钟转过的度数为30°60=0.5°.答案:30 2.59.若角α满足180°<α<360°,角5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,则角α=________.解析:因为5α与α始边、终边分别相同, 所以5α=α+k ·360°,k ∈Z , 所以α=k ·90°. 又因为180°<α<360°,∴α=270°. 答案:270° 三、解答题 10.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判断它们是第几象限的角: (1)-120°;(2)660°;(3)-950°08′. 解:(1)∵-120°=240°-360°, ∴在0°~360°范围内,与-120°角终边相同的角是240°角,它是第三象限的角; (2)∵660°=300°+360°, ∴在0°~360°范围内,与660°角终边相同的角是300°角,它是第四象限的角; (3)∵-950°08′=129°52′-3×360°, ∴在0°~360°范围内,与-950°08′终边相同的角是129°52′,它是第二象限的角. 11. 如图所示,分别写出适合下列条件的角的集合:(1)终边落在射线OM 上; (2)终边落在直线OM 上;(3)终边落在阴影区域内(含边界).解析:(1)终边落在射线OM 上的角的集合A ={α|α=45°+k ·360°,k ∈Z }. (2)终边落在射线OM 上的角的集合为A ={α|α=45°+k ·360°,k ∈Z },终边落在射线OM 反向延长线上的角的集合为B ={α|α=225°+k ·360°,k ∈Z },所以终边落在直线OM 上的角的集合为:A ∪B ={α|α=45°+k ·360°,k ∈Z }∪{α|α=225°+k ·360°,k ∈Z }={α|α=45°+2k ·180°,k ∈Z }∪{α|α=45°+(2k +1)·180°,k ∈Z }={α|α=45°+n ·180°,n ∈Z }.(3)同理可得终边落在直线ON 上的角的集合为{β|β=60°+n ·180°,n ∈Z },所以终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为:{α|45°+n ·180°≤α≤60°+n ·180°,n ∈Z }.12.如图,一只红蚂蚁与一只黑蚂蚁在一个半径为1的圆上爬动,若两只蚂蚁同时从点A (1,0)按逆时针匀速爬动,红蚂蚁每秒爬过α角,黑蚂蚁每秒爬过β角(其中0°<α<β<180°),如果两只蚂蚁都在第14秒回到A 点,并且在第2秒时均位于第二象限,求α,β的值.解:根据题意可知14α,14β均为360°的整数倍,故可设14α=m ·360°,m ∈Z,14β=n ·360°,n ∈Z .由于两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,又由0°<α<β<180°,知0°<2a <2β<360°,进而知2α,2β都是钝角,即90°<2α<2β<180°,即45°<α<β<90°,∴45°<α=m7·180°<90°,45°<β=n 7·180°<90°,∴74<m <72,74<n <72.∵α<β,∴m <n ,又m ,n ∈Z ,∴m =2,n =3,∴α=(3607)°,β=(5407)°人教B 版必修4同步练习1.下列命题中,真命题是( ) A .1弧度是一度的圆心角所对的弧 B .1弧度是长度为半径的弧C .1弧度是一度的弧与一度的角之和D .1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角的大小解析:选D.根据1弧度的定义,对照各选项,可知D 为真命题.2.把-8π3化成角度是( )A .-960°B .-480°C .-120°D .-60°解析:选B.-8π3=-83×180°=-480°.3.把-300°化为弧度是( )A .-4π3B .-5π3C .-7π4D .-7π6解析:选B.-300°=-300×π180=-53π.4.圆的半径是6 cm ,则圆心角为π12的扇形面积是________ cm 2.解析:S =12|α|r 2=12×π12×62=32π.答案:32π一、选择题1.-2912π的终边所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选D.-2912π=-4π+1912π,1912π终边落在第四象限.2.在半径为5 cm 的圆中,圆心角为圆周角的23的角所对的圆弧长为( )A.4π3 cmB.20π3 cmC.10π3 cmD.50π3cm 解析:选B.圆心角θ=23×2π=4π3,由弧长公式知l =43π×5=203π cm.3.已知α=9 rad ,β=10 rad ,下面关于α和β的说法中正确的是( ) A .都是第一象限的角 B .都是第二象限的角C .分别是第二象限和第三象限的角D .分别是第三象限和第四象限的角 解析:选C.法一:由1 rad ≈57°18′,故57°<1 rad<58°. 所以513°<9 rad<522°, 即360°+153°<9 rad<360°+162°.因此9 rad 是第二象限的角.同理,570°<10 rad<580°,360°+210°<10 rad<360°+220°. 因此10 rad 是第三象限的角.法二:π≈3.14,π2≈1.57,π2×5<9<3π,即9∈(2π+π2,2π+π),故α为第二象限的角.同理,3π<10<3π+π2,β为第三象限的角.4.(2011年沈阳高一检测)若弧度为2的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所夹扇形的面积是( )A .tan 1 B.1sin 1C.1sin 21D.1cos 1 解析:选C.如图所示,设∠AOB =2,AB =2.过点O 作OC ⊥AB 于C ,延长OC 交于D ,则∠AOC =12∠AOB =1,AC =12AB =1.在Rt △AOC 中,OA =AC sin ∠AOC =1sin 1.∴扇形的面积S =12|α|·OA 2=12×2×1sin 21=1sin 21.5.将-1485°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z )的形式是( )A .-π4-8π B.74π-8πC.π4-10πD.74π-10π 解析:选D.∵-1485°=-5×360°+315°,又2π rad =360°,315°=7π4rad ,故-1485°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z )的形式是74π-10π.6.(2011年杭州高一检测)若角α与β的终边互相垂直,则α与β的关系是( ) A .β=α+90° B .β=α±90° C .β=α+k ·360°+90°(k ∈Z ) D .β=k ·360°+α±90°(k ∈Z )解析:选D.如图(1),角α与β终边互相垂直,β=α+90°. 如图(2),角α与β终边互相垂直,α=β+90°.由终边相同角的表示方法知:角α与β终边互相垂直则有β=k ·360°+α±90°(k ∈Z ). 二、填空题7.已知θ∈{α|α=k π+(-1)k ·π4,k ∈Z },则角θ的终边所在的象限是________.解析:分k 为奇数与偶数讨论.当k =2n +1,n ∈Z 时,α=(2n +1)π-π4,n ∈Z ,这时α为第二象限角.当k =2n ,n ∈Z 时,α=2n π+π4,n ∈Z ,这时α为第一象限角.综上:α的终边所在的象限是第一或第二象限. 答案:第一或第二象限 8.扇形的圆心角是72°,半径为5,它的弧长为________,面积为________.解析:∵72°=25π rad ,∴l =25π×5=2π.S =12l ·r =12×2π×5=5π. 答案:2π 5π9.已知扇形的半径为r ,若它的周长等于弧所在圆的半圆周的长,则扇形的圆心角为________弧度,扇形的面积为________.解析:设扇形的圆心角为θ,则2r +rθ=πr ,所以θ=π-2,S 扇=12r 2θ=12r 2(π-2).答案:π-2 12r 2(π-2)三、解答题10.判断下列各角所在的象限:(1)-4;(2)-2011π5.解:(1)因为-4=-2π+(2π-4),而π2<2π-4<π,所以-4为第二象限角.(2)因为-2011π5=-201×2π-π5,所以-2011π5为第四象限角.11.扇形AOB 的周长为8 cm.(1)若这个扇形的面积为3 cm 2,求圆心角的大小;(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB .解:设该扇形AOB 的半径为r ,圆心角为θ,面积为S ,弧长为l .(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧l +2r =812l ·r =3解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =1l =6或⎩⎪⎨⎪⎧r =3l =2.∴圆心角θ=l r =61=6或θ=l r =23,∴圆心角的大小为23或6.(2)θ=8-2r r,∴S =12·r 2·8-2r r=4r -r 2=-(r -2)2+4,∴当r =2即θ=8-42=2时,S max =4(cm 2).此时弦长AB =2×2sin 1=4sin 1(cm).∴扇形面积最大时,圆心角等于2弧度,弧长AB 为4sin 1 cm.12. 已知长为 3 dm ,宽为1 dm 的长方形木块在桌面上作无滑动的翻滚,翻滚到第四次时被小木块挡住,使木块底面与桌面成30°角,求点A 走过的路程的长及走过的弧度所在扇形的总面积(如图所示).解:在扇形ABA 1中,圆心角恰为π2,弧长l 1=14·2π·AB =14·2π·3+1=π(dm),面积S 1=14·π ·AB 2=14·π·4=π(dm 2). 在扇形A 1CA 2中,圆心角亦为π2,弧长l 2=14·2π·A 1C =14·2π·1=π2(dm),面积S 2=14·π·A 1C 2=14π·12=π4(dm 2).在扇形A 2DA 3中,圆心角为π-π2-π6=π3,弧长l 3=16·2π·A 2D =16·2π·3=33π(dm).面积S 3=16·π·A 2D 2=16·π·(3)2=π2(dm 2).点A 走过路程的长l =l 1+l 2+l 3=π+π2+3π3=(9+23)π6(dm),点A 走过的弧所在的扇形的总面积S =S 1+S 2+S 3=π+π4+π2=7π4(dm 2).人教B 版必修4同步练习1.角α的终边上有一点P (1,-1),则sin α的值是( ) A.π2 B .-22C .±22D .1解析:选B.利用三角函数定义知:sin α=y r =-112+(-1)2=-22. 2.若sin α>0,tan α<0,则α为( ) 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:选B.由sin α>0知α终边在第一、二象限或在y 轴正半轴上, 由tan α<0知α终边在第二、四象限, 综上知α为第二象限角. 3.sin2cos3tan4的值为( ) A .负数 B .正数 C .0 D .不存在 解析:选A.因为2,3,4弧度分别是第二、二、三象限的角,所以sin2>0,cos3<0,tan4>0,所以sin2cos3tan4<0.4.若点P (2m ,-3m )(m <0)在角α的终边上,则sin α=________,cos α=________,tan α=________,sec α=________,csc α=________,cot α=________.解析:∵m <0,∴r =(2m )2+(-3m )2=-13m ,∴sin α=y r =-3m -13m =31313;cos α=x r =2m -13m =-21313;tan α=y x =-3m 2m =-32;sec α=r x =-132;csc α=r y =133;cot α=x y =-23;答案:31313 -21313 -32 -132 133 -23一、选择题1.设集合A ={-1,0,1},B ={sin0,cosπ},则A ∩B =( ) A .{0} B .{1} C .{0,1} D .{-1,0} 解析:选D.B ={sin0,cosπ}={0,-1}, ∴A ∩B ={0,-1}. 2.若600°角的终边上有一点(-4,a ),则a 的值是( ) A .4 3 B .-4 3 C .±4 3 D. 3 解析:选B.在坐标系中把600°角的终边找到,看其在第几象限,再利用数形结合思想来求a 的值.因为600°=360°+240°,所以600°的终边与240°的终边重合,如图所示,设P (-4,a ),作PM ⊥x 轴于M ,则-|OM |=-4,∠MOP =60°,-|MP |=a =-4 3.3.(2011年临沂高三模拟)在△ABC 中,若sin A cos B tan C <0,则△ABC 是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .锐角或钝角三角形 解析:选B.∵0<A <π,0<B <π,0<C <π,sin A ·cos B ·tan C <0 ∴cos B ·tan C <0∴cos B 与tan C 异号,∴B 、C 中有一个角为钝角, ∴△ABC 为钝角三角形. 4.已知cos θ·tan θ<0,那么θ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 .第一或第四象限角解析:选C.由cos θ·tan θ<0,知⎩⎪⎨⎪⎧ cos θ<0,tan θ>0,或⎩⎪⎨⎪⎧cos θ>0,tan θ<0,且θ不在坐标轴上,因此θ在第三或第四象限.5.若角α的终边在直线y =2x 上,则sin α的值为( )A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C.在α的终边上任取一点P (1,2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =25=255;或者取P (-1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-255.6.(2011年湛江高一检测)已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则a 的取值范围是( )A .(-2,3)B .[-2,3)C .(-2,3]D .[-2,3]解析:选C.由题意可知,⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -9≤0,a +2>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3,a >-2. 即-2<a ≤3. 二、填空题7.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 等于________.解析:由题意P (m ,n )是角α终边上一点,sin α=y r =n m 2+n 2<0,∴n <0.又角α的终边与y =3x 重合, 故n =3m <0,∴m <0.由|OP |=10,则m 2+n 2=10, 10m 2=10,m 2=1,∴m =-1.由n =3m ,∴n =-3. ∴m -n =-1-(-3)=2. 答案:2 8.5sin90°+2sin0°-3sin270°+10cos180°=________. 解析:∵sin90°=1,sin0°=0,sin270°=-1,cos180°=-1,∴原式=-2. 答案:-29.函数y =tan x1+sin x的定义域为________.解析:由1+sin x ≠0得x ≠2k π-π2,k ∈Z ,要使tan x 有意义,需x ≠k π+π2,k ∈Z ,∴函数的定义域为{x |x ∈R ,且x ≠k π+π2,k ∈Z }.答案:{x |x ∈R ,且x ≠k π+π2,k ∈Z }三、解答题10.已知角α的终边上一点P (-3,m ),且sin α=24m ,求cos α,tan α的值.解:由于r =x 2+y 2=3+m 2,又sin α=y r =m 3+m 2,由已知,得m 3+m 2=24m ,∴m =0或m =5,或m =- 5. 当m =0时,r =3,y =0, ∴cos α=-1,tan α=0.当m =5时,r =22,y =5,∴cos α=-64,tan α=-153.当m =-5时,r =22,y =-5,∴cos α=-64,tan α=153.11.判断下列各式的符号: (1)α是第四象限角,sin α·tan α;(2)sin3·cos4·tan(-23π4).解:(1)∵α是第四象限角, ∴sin α<0,tan α<0,∴sin α·tan α>0.(2)∵π2<3<π,π<4<3π2,∴sin3>0,cos4<0,∵-23π4=-6π+π4,∴tan(-23π4)>0,∴sin3·cos4·tan(-234π)<0.12.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:(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.人教B 版必修4同步练习1.对三角函数线,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解析:选D.正弦函数和余弦函数的定义域是R ,所以任何角的正弦线、余弦线总是存在,正切函数的定义域不是R ,所以任何角的正切线不一定存在.2.角α(0<α<2π)的正弦线与余弦线长度相等且符号相同,那么α的值为( ) A.π4或34π B.5π4或74π C.π4或54π D.π4或74π 解析:选C.由条件知sin α=cos α,又0<α<2π,∴α=π4或5π4.3.若角α的正切线位于第一象限,则角α属于( ) A .第一象限 B .第一、二象限 C .第三象限 D .第一、三象限解析:选D.由正切线的定义知,当角α是第一、三象限的角时,正切线都在第一象限.4.不等式cos α≤12的解集为________.解析:画出单位圆,然后画出直线x =12,从图形中可以看出.答案:{α|2k π+π3≤α≤2k π+5π3,k ∈Z }一、选择题1.下列命题中为真命题的是( )A .三角形的内角必是第一象限的角或第二象限的角B .角α的终边在x 轴上时,角α的正弦线、正切线都变成一个点C .终边在第二象限的角是钝角D .终边相同的角必然相等解析:选B.当三角形的角为90°时,不是象限角,∴A 不正确;B 正确;终边在第二象限的角的范围是2k π+π2<α<2k π+π,k ∈Z ,∴C 不正确;终边相同的角不一定相等,它们相差2π的整数倍,∴D 不正确.2.(2011年洋浦高一检测)若-3π4<α<-π2,则sin α、cos α、tan α的大小关系是( )A .sin α<tan α<cos αB .tan α<sin α<cos αC .cos α<sin α<tan αD .sin α<cos α<tan α 解析:选D.如图,在单位圆中,作出-3π4<α<-π2内的一个角及其正弦线、余弦线、正切线. 由图知,|OM →|<|MP →|<|AT →|,考虑方向可得MP →<OM →<AT →.3.在[0,2π]上满足sin x ≥12的x 的取值范围是( )A .[0,π6]B .[π6,5π6]C .[π6,2π3]D .[5π6,π]解析:选B.利用单位圆和三角函数线解不等式.如图所示,∠P 2OM 2=π6,∠P 1OM 2=5π6,|P 1M 1|=|P 2M 2|=12,则图中阴影部分为所求,即x ∈[π6,5π6].4.在(0,2π)内使cos x >sin x >tan x 成立的x 的取值范围是( )A .(π4,3π4)B .(5π4,3π2)C .(3π2,2π)D .[3π2,7π4]解析:选C.在同一个单位圆中分别作出正弦线、余弦线、正切线,即可看出.5.(2011年聊城高一检测)如果cos α=cos β,则角α与β的终边除可能重合外,还有可能( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于直线y =x 对称D .关于原点对称 解析:选A.利用单位圆中的余弦线即得.6.设a =sin 5π7,b =cos 2π7,c =tan 2π7,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .b <a <c 解析:选D.如图,在单位圆O 中分别作出角57π、27π、27π的正弦线M 1P 1,余弦线OM 2、正切线AT .由57π=π-27π知M 1P 1=M 2P 2,又π4<27π<π2,易知AT >M 2P 2>OM 2, ∴cos 27π<sin 5π7<tan 2π7,故b <a <c . 二、填空题7.若θ∈(3π4,π),则下列各式错误的是________.①sin θ+cos θ<0;②sin θ-cos θ>0;③|sin θ|<|cos θ|;④sin θ+cos θ>0.解析:若θ∈(3π4,π)则sin θ>0,cos θ<0,sin θ<|cos θ|,所以sin θ+cos θ<0.答案:④8.若0≤sin θ<32,则θ的取值范围是________. 解析:画出单位圆及y =32即可答案:[2k π,2k π+π3)∪(2k π+2π3,2k π+π](k ∈Z )9.函数y =sin x +cos x -12的定义域是____________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0cos x ≥12,利用单位圆中的三角函数线得⎩⎪⎨⎪⎧2k π≤x ≤2k π+π (k ∈Z )2k π-π3≤x ≤2k π+π3(k ∈Z ),解得{x |2k π≤x ≤2k π+π3(k ∈Z )}.答案:{x |2k π≤x ≤2k π+π3(k ∈Z )}三、解答题 10.比较大小:(1)sin 2π3与sin 4π5;(2)tan 2π3与tan 4π5.解:如图所示,作出2π3对应的正弦线、正切线分别为AB 和EF .作出4π5对应的正弦线、正切线分别为CD 和EG .由图可知:|AB |>|CD |,|EF |>|EG |.又tan 2π3与tan 4π5均取负值,故sin 2π3>sin 4π5,tan 2π3<tan 4π5.11.求证:当α∈(0,π2)时,sin α<α<tan α.证明:如图所示,设角α的终边与单位圆交于点P ,单位圆交x 轴正半轴于点A ,作PM ⊥x 轴,PN ⊥y 轴,作AT ⊥x 轴,交α的终边于点T ,由三角函数线定义,得sin α=ON =MP ,tan α=AT , 又α=AP 的长,∴S △AOP =12·OA ·MP =12sin α,S 扇形AOP =12·AP ·OA =12·AP =12α,S △AOT =12·OA ·AT =12tan α.又∵S △AOP <S 扇形AOP <S △AOT ,∴sin α<α<tan α.12.若α、β是关于x 的二次方程x 2+2(cos θ+1)x +cos 2θ=0的两根,且(α-β)2≤8.求θ的范围.解:∵方程有两实根,∴Δ=4(cos θ+1)2-4cos 2θ≥0.∴cos θ≥-12①由根与系数的关系得α+β=-2(cos θ+1),α·β=cos 2θ②又(α-β)2=(α+β)2-4αβ=4(cos θ+1)2-4cos 2θ=8cos θ+4≤8.∴cos θ≤12③综上知-12≤cos θ≤12如图所示,∴π3+2k π≤θ≤2π3+2k π或4π3+2k π≤θ≤5π3+2k π(k ∈Z ). ∴π3+k π≤θ≤2π3+k π(k ∈Z ).人教B 版必修4同步练习1.若sin α=45,且α是第二象限角,则tan α的值等于( )A .-43 B.34C .±34D .±43解析:选A.∵α为第二象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-1-(45)2=-35,∴tan α=sin αcos α=45-35=-43.2.化简1-sin 2160°的结果是( ) A .cos160° B .-cos160° C .±cos160° D .±|cos160°| 解析:选B.1-sin 2160°=cos 2160°=-cos160°.3.若tan α=2,则2sin α-cos αsin α+2cos α的值为( )A .0 B.34C .1 D.54解析:选B.2sin α-cos αsin α+2cos α=2tan α-1tan α+2=34.4.若cos α=-817,则sin α=________,tan α=________.解析:∵cos α=-817<0,∴α是第二或第三象限角.若α是第二象限角,则sin α>0,tan α<0.∴sin α=1-cos 2α=1517,tan α=sin αcos α=-158.若α是第三象限角,则sin α<0,tan α>0.∴sin α=-1-cos 2α=-1517,tan α=sin αcos α=158.答案:1517或-1517 -158或158一、选择题1.若α是第四象限的角,tan α=-512,则sin α等于( )A.15 B .-15 C.315 D .-513解析:选D.∵tan α=sin αcos α=-512,sin 2α+cos 2α=1,∴sin α=±513,又α为第四象限角,∴sin α=-513.2.若α为第三象限角,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( )A .3B .-3C .1D .-1解析:选B.∵α为第三象限角,∴sin α<0,cos α<0,∴cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α=cos α|cos α|+2sin α|sin α|=-1-2=-3.3.(2011年济南高一检测)A 为三角形ABC 的一个内角,若sin A +cos A =1225,则这个三角形的形状为( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形解析:选B.∵sin A +cos A =1225,∴(sin A +cos A )2=(1225)2=144625,即1+2sin A cos A =144625,∴2sin A cos A =-481625<0,∴sin A >0,cos A <0,∴A 为钝角,∴△ABC 为钝角三角形.4.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A .-43 B.54C .-34 D.45解析:选D.sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ =sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1=4+2-25=45.5.(tan x +cot x )cos 2x =( ) A .tan x B .sin x C .cos x D .cot x解析:选D.(tan x +cot x )·cos 2x =(sin x cos x +cos x sin x )·cos 2x =sin 2x +cos 2x sin x ·cos x ·cos 2x =cos x sin x=cot x .6.使 1-cos α1+cos α=cos α-1sin α成立的α的范围是( )A .{x |2k π-π<α<2k π,k ∈Z }B .{x |2k π-π≤α≤2k π,k ∈Z }C .{x |2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z }D .只能是第三或第四象限的角解析:选A . 1-cos α1+cos α= (1-cos α)21-cos 2α=1-cos α|sin α|=cos α-1sin α,即sin α<0,故{x |2k π-π<α<2k π,k ∈Z }.二、填空题7.计算1-2sin40°·cos40°sin40°-1-sin 240°=________.解析:原式=(sin40°-cos40°)2sin40°-cos 240°=cos40°-sin40°sin40°-cos40°=-1.答案:-18.已知tan α=-3,则1-sin αcos α2sin αcos α+cos 2α=________.解析:1-sin αcos α2sin αcos α+cos 2α=sin 2α-sin αcos α+cos 2α2sin αcos α+cos 2α=tan 2α-tan α+12tan α+1=(-3)2-(-3)+12×(-3)+1=-135. 答案:-1359.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α1-sin 2α+1-cos 2αcos α的值为________.答案:0三、解答题10.求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ·(1+1tan θ)=1sin θ+1cos θ. 证明:左边=sin θ(1+sin θcos θ)+cos θ·(1+cos θsin θ)=sin θ+sin 2θcos θ+cos θ+cos 2θsin θ=(sin θ+cos 2θsin θ)+(sin 2θcos θ+cos θ)=sin 2θ+cos 2θsin θ+sin 2θ+cos 2θcos θ=1sin θ+1cos θ=右边, ∴原式成立.11.在△ABC 中,sin A +cos A =22,AC =2,AB =3,求tan A 的值.解:∵sin A +cos A =22,①∴(sin A +cos A )2=12,即1+2sin A cos A =12,∴2sin A cos A =-12.∵0°<A <180°,∴sin A >0,cos A <0. ∴sin A -cos A >0.∵(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =32,∴sin A -cos A =62.②①+②,得sin A =2+64.①-②,得cos A =2-64.∴tan A =sin A cos A =2+64×42-6=-2- 3.12.是否存在一个实数k ,使方程8x 2+6kx +2k +1=0的两个根是一个直角三角形两个锐角的正弦值.解:设这两个锐角为A ,B , ∵A +B =90°,∴sin B =cos A ,所以sin A ,cos A 为8x 2+6kx +2k +1=0的两个根.所以⎩⎨⎧ sin A +cos A =-3k4sin A cos A =2k +18①②②代入①2,得9k 2-8k -20=0,解得k 1=2,k 2=-109,当k =2时,原方程变为8x 2+12x +5=0,Δ<0方程无解;将k =-109代入②,得sin A cos A =-1172<0,所以A 是钝角,与已知直角三角形矛盾.所以不存在满足已知条件的k .人教B 版必修4同步练习1.sin585°的值为( )A .-22B.22 C .-32D.32 解析:选A.sin585°=sin(360°+225°)=sin225°=sin(180°+45°)=-sin45°=-22. 2.cos(-225°)+sin(-225°)等于( )A.22 B .-22 C .0 D. 2 解析:选C.cos(-225°)+sin(-225°)=cos225°-sin225° =cos(180°+45°)-sin(180°+45°)=-cos45°+sin45°=-22+22=03.cos2010°=( )A .-12B .-32C.12D.32 解析:选B.cos2010°=cos(360°×5+210°)=cos210°=cos(180°+30°)=-cos30°=-32.4.tan 7π4-cos(-7π3)+sin(-13π6)的值为________.解析:原式=tan(2π-π4)-cos(-2π-π3)+sin(-2π-π6)=tan[2π+(-π4)]-cos(2π+π3)-sin(2π+π6)=-tan π4-cos π3-sin π6=-1-12-12=-2.答案:-2一、选择题1.sin(-236π)的值是( )A.12 B .-12 C.32 D .-32解析:选A.sin(-236π)=sin(-4π+π6)=sin π6=12.2.已知cos(π2+φ)=32,且|φ|<π2,则tan φ=( )A .-33 B.33C .- 3 D. 3解析:选C.∵cos(π2+φ)=32,∴sin φ=-32,又|φ|<π2,∴φ=-π3,故tan φ=tan(-π3)=-tan π3=- 3.3.设tan(5π+α)=m ,则sin (α-3π)+cos (π-α)sin (-α)-cos (π+α)的值等于( )A.m +1m -1B.m -1m +1 C .-1 D .1解析:选A.由tan(5π+α)=m 得tan α=m ,所以原式=-sin α-cos α-sin α+cos α=tan α+1tan α-1=m +1m -1,故选A.4.下列三角函数中,与sin π3数值相同的是( )①sin(n π+43π) ②cos(2n π+π6) ③sin(2n π+π3)④cos[(2n +1)π-π6] ⑤sin[(2n +1)π-π3],(n ∈Z )A .①②B .①②③C .②③⑤D .①③⑤解析:选C.①若n 为偶数,则sin(n π+4π3)=sin 4π3=-sin π3;若n 为奇数,则sin(n π+4π3)=sin(π+4π3)=sin(2π+π3)=sin π3.④cos[(2n +1)π-π6]=cos(π-π6)=-cos π6≠sin π3.5.(2011年南昌高三模拟)设f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β)(a ,b ,α,β为常数),且f (2010)=-1,那么f (2011)等于( )A .-1B .0C .1D .2解析:选C.f (2010)=a sin(2010π+α)+b cos(2010π+β) =a sin α+b cos β=-1,∴f (2011)=a sin(2011π+α)+b cos(2011π+β) =a sin(π+α)+b cos(π+β)=-a sin α-b cos β=-(a sin α+b cos β)=-(-1)=1.6.(2011年潍坊高一检测)已知a =tan(-7π6),b =cos 234π,c =sin(-334π),则a 、b 、c的大小关系是( )A .b >a >cB .a >b >cC .b >c >aD .a >c >b解析:选A.a =tan(-7π6)=-tan 7π6=-tan(π+π6)=-tan π6=-33;b =cos 234π=cos(6π-π4)=cos π4=22;c =sin(-334π)=-sin 334π=-sin(8π+π4)=-sin π4=-22.∵22>-33>-22,∴b >a >c . 二、填空题7.已知cos(π6+θ)=33,则cos(11π6-θ)=________.解析:cos(11π6-θ)=cos[2π-(π6+θ)]=cos(π6+θ)=33.答案:338.sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°=________.解析:令S =sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°,则S =sin 289°+sin 288°+sin 287°+…+sin 21°=cos 21°+cos 22°+cos 23°+…+cos 289°,∴2S =(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(sin 289°+cos 289°)=89,∴S =892.答案:8929.若α∈(-π2,0),且sin(2π+α)=log 814,则tan(2π-α)=________.解析:∵sin(2π+α)=log 814=-23,∴sin α=-23.∵α∈(-π2,0),∴cos α=53,∴tan(2π-α)=-tan α=-sin αcos α=--2353=255.答案:255三、解答题10.求tan(-35π6)sin(-46π3)-cos 37π6tan 55π6的值.解:原式=tan(4π+11π6)sin(14π+4π3)-cos(6π+π6)·tan(9π+π6)=tan(2π-π6)sin(π+π3)-cosπ6tan π6=tan π6sin π3-sin π6=33×32-12=0. 11.已知cos(75°+α)=13,α为第三象限角,求cos(105°-α)sin(α-105°)的值. 解:由于cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-13,sin(α-105°)=-sin(105°-α) =-sin[180°-(75°+α)]=-sin(75°+α).由于cos(75°+α)=13>0,α为第三象限角,那么75°+α为第四象限角,则sin(75°+α)=-1-cos 2(75°+α)=-1-(13)2=-223,所以cos(105°-α)sin(α-105°)=(-13)×(223)=-229.12.已知f (α)=cos (π2+α)·cos (2π-α)·sin (-α+3π2)sin (-π-α)·sin (3π2+α).(1)化简f (α);(2)若α是第三象限角,且cos(α-3π2)=15,求f (α)的值.解:(1)原式=-sin α·cos (-α)·[-sin (π2-α)]sin (π+α)·sin (π2+α)=sin α·cos α·cos α-sin α·cos α=-cos α.(2)∵cos(α-3π2)=-sin α,∴sin α=-15,又α是第三象限角,∴cos α=-1-sin 2α=-1-(-15)2=-265,∴f (α)=-cos α=265.人教B 版必修4同步练习1.函数y =2sin(x 2+π5)的周期、振幅依次是( )A .4π,-2B .4π,2C .π,2D .π,-2解析:选B.振幅为2,周期为2π12=4π.2.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位后,得到函数y =sin(x -π6)的图象,则φ等于( )A.π6B.5π6C.7π6D.11π6 解析:选D.∵φ∈[0,2π),∴把 y =sin x 的图象向左平移 φ个单位长度得到 y =sin(x +φ)的图象,而 sin(x +11π6)=sin(x +11π6-2π)=sin(x -π6).3.已知函数y =2011sin ωx (ω>0)的图象与直线y +2011=0的相邻的两个公共点间的距离为2π3,则ω的值为( )A .3 B.32C.23D.13解析:选A.函数y =2011sin ωx 的最小值是-2011,它与直线y +2011=0的相邻两个公共点之间的距离为一个周期,由2πω=2π3,得ω=3.4.函数y =sin x 的图象的横坐标和纵坐标同时扩大3倍,再将图象向右平移3个单位长度,所得图象的函数解析式为________.解析:y =sin x →y =3sin 13x →y =3sin 13(x -3)=3sin(13x -1).答案:y =3sin(13x -1)一、选择题1.要得到y =sin(2x -π3)的图象,只要将y =sin2x 的图象( )A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析:选D.∵y =sin(2x -π3)=sin[2(x -π6)],∴把y =sin2x 的图象向右平移π6个单位就能得到y =sin(2x -π3)的图象.2.已知函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[0,2π]的图象如图所示,那么ω=( )A .1B .2C.12D.13解析:选B.2T =2π,∴T =π,又T =2πω,∴2πω=π,∴ω=2.3.(2011年宁德高一检测)函数y =sin(2x -π3)在区间[-π2,π]的简图为( )解析:选A.f (π)=sin(2π-π3)=-32,排除B 、D.f (π6)=sin(2×π6-π3)=0,排除C ,或用五点法作图验证.4.若函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R (其中ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,且f (0)=3,则( )A .ω=12,φ=π6B .ω=12,φ=π3C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=π3解析:选D.∵T =π=2πω,∴ω=2,∴f (x )=2sin(2x +φ)∵f (0)=2sin φ=3,∴sin φ=32,∵|φ|<π2,∴φ=π3.5.(2010年高考辽宁卷)设ω>0,函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A.23B.43C.32D .3 解析:选A.若平移后的图象与原图象重合,则平移量应该是周期的整数倍,即4π3是函数的1个周期或多个周期,ω取最小值时,4π3应为其1个周期,故2π|ω|=4π3.又ω>0,所以ω=32. 6.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2011)的值等于( )A. 2B .0 C.2+2D.2-2 解析:选C.由图象知A =2,T =8=2πω,∴ω=π4,∴y =2sin(π4x +φ),代入(2,2),∴2=2sin(π2+φ),∴sin(π2+φ)=1,∴φ=0,∴y =2sin π4x .∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)+f (7)+f (8)=2(sin π4+sin π2+sin 3π4+sinπ+sin 5π4+sin 32π+sin 74π+sin2π)=0.而2011÷8=251……3,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2011)=f (2009)+f (2010)+f (2011)=f (1)+f (2)+f (3)=2(2sin π4+sin π2)=2×(2+1)=22+2.二、填空题7.若函数f (x )=3sin(ωx +φ)对任意的实数x ,都有f (π6+x )=f (π6-x ),则f (π6+2πω)等于________.解析:由依题意知x =π6为y =f (x )的对称轴.∴f (π6)=±3,而T =2πω,∴f (π6+2πω)=±3.答案:3或-38.(2011年沂水高一检测)把函数y =sin(2x +π4)的图象向右平移π8个单位长度,再把各点的纵坐标扩大为原来的2倍,所得图象的函数解析式为________.解析:y =sin(2x +π4)→y =sin[2(x -π8)+π4]→y =2sin2x .答案:y =2sin2x9.已知函数 y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图象如下图所示,则φ=________.解析:由题图可知,T 2=2π-3π4,∴T =52π,∴2πω=52π,∴ω=45,∴y =sin(45x +φ),又∵sin(45×34π+φ)=-1,∴sin(35π+φ)=-1,∴35π+φ=32π+2k π,k ∈Z ,∵-π≤φ<π,∴φ=910π. 答案:910π三、解答题10.已知函数y =12sin(2x +π6)+54,x ∈R .(1)求它的振幅、周期、初相;(2)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(3)该函数的图象可由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换而得到?解:(1)振幅A =12,周期T =2π2=π,初相φ=π6;(2)当sin(2x +π6)=1,即2x +π6=π2+2k π,k ∈Z 时,取最大值12+54=74,此时x =k π+π6,k ∈Z .(3)把y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数y =sin(x +π6)的图象,然后再把y =sin(x +π6)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)得到y =sin(2x +π6)的图象,然后再把y =sin(2x +π6)的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的12倍(横坐标不变)得到y =12sin(2x +π6)的图象,最后把y =12sin(2x +π6)的图象向上平移54个单位长度,就得y =12sin(2x +π6)+54的图象. 11.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象在y 轴上的截距为1,它在y轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为(x 0,2)和(x 0+3π,-2).(1)求f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的13,然后再将所得到的图象向x 轴正方向平移π3个单位长度,得到函数g (x )的图象,写出g (x )的解析式,并作出在长度为一个周期上的图象.解:(1)由已知,易得A =2,T 2=(x 0+3π)-x 0=3π,解得T =6π,∴ω=13.把(0,1)代入解析式y =2sin(x3+φ),得2sin φ=1.又|φ|<π2,解得φ=π6.∴y =2sin(x 3+π6)为所求.(2)压缩后的函数解析式为y =2sin(x +π6),再平移得g (x )=2sin[(x -π3)+π6]=2sin(x -π6).列表图象如图。