2013-2014学年高中数学同步训练:第1章 三角函数 1.2.1(二) (苏教版必修4) Word版含答案
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第一章 三角函数§1.1 任意角和弧度制一、选择题1.若α是第一象限角,则下列各角中一定为第四象限角的是 ( ) (A) 90°-α (B) 90°+α (C)360°-α (D)180°+α2.终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( ) (A){α|α=k ·360°,k ∈Z} (B){α|α=k ·180°+90°,k ∈Z} (C){α|α=k ·180°,k ∈Z} (D){α|α=k ·90°,k ∈Z}3.若角α、β的终边关于y 轴对称,则α、β的关系一定是(其中k ∈Z ) ( ) (A) α+β=π (B) α-β=2π(C) α-β=(2k +1)π (D) α+β=(2k +1)π 4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为 ( )(A)3π (B)32π (C)3 (D)25.将分针拨快10分钟,则分针转过的弧度数是 ( ) (A)3π(B)-3π (C)6π (D)-6π *6.已知集合A ={第一象限角},B ={锐角},C ={小于90°的角},下列四个命题:①A =B =C ②A ⊂C ③C ⊂A ④A ∩C =B ,其中正确的命题个数为 ( ) (A)0个 (B)2个 (C)3个 (D)4个 二.填空题7.终边落在x 轴负半轴的角α的集合为 ,终边在一、三象限的角平分线上的角β的集合是 . 8. -1223πrad 化为角度应为 . 9.圆的半径变为原来的3倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角的 倍. *10.若角α是第三象限角,则2α角的终边在 ,2α角的终边在 . 三.解答题11.试写出所有终边在直线x y 3-=上的角的集合,并指出上述集合中介于-1800和1800之间的角.12.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.13.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少? *14.如下图,圆周上点A 依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A 点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.§1.2.1.任意角的三角函数一.选择题1.函数y =|sin |sin x x +cos |cos |x x +|tan |tan x x的值域是 ( )(A){-1,1} (B){-1,1,3} (C) {-1,3} (D){1,3} 2.已知角θ的终边上有一点P (-4a ,3a )(a ≠0),则2sin θ+cos θ的值是 ( )(A) 25 (B) -25 (C) 25或 -25(D) 不确定3.设A 是第三象限角,且|sin 2A |= -sin 2A ,则2A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4. sin2cos3tan4的值 ( ) (A)大于0 (B)小于0 (C)等于0 (D)不确定5.在△ABC 中,若cos A cos B cos C <0,则△ABC 是 ( )(A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)锐角或钝角三角形 *6.已知|cos θ|=cos θ, |tan θ|= -tan θ,则2θ的终边在 ( )(A)第二、四象限 (B)第一、三象限 (C)第一、三象限或x 轴上 (D)第二、四象限或x 轴上 二.填空题 7.若sin θ·cos θ>0, 则θ是第 象限的角;8.求值:sin(-236π)+cos 137π·tan4π -cos 133π= ;9.角θ(0<θ<2π)的正弦线与余弦线的长度相等且符号相同,则θ的值为 ; *10.设M =sin θ+cos θ, -1<M <1,则角θ是第 象限角. 三.解答题11.求函数y =lg(2cos x12.求:13sin 330tan()319cos()cos6906ππ︒⋅--⋅︒的值.13.已知:P (-2,y )是角θ终边上一点,且sin θ= -55,求cos θ的值. *14.如果角α∈(0,2π),利用三角函数线,求证:sin α<α<tan α.数学必修(4)第一章、三角函数超辉数学- 3 - 同步练习§1.2.2 同角三角函数的基本关系式一、选择题1.已知sin α=45,且α为第二象限角,那么tan α的值等于( )(A)34(B)43- (C)43(D)43-2.已知sin αcos α=81,且4π<α<2π,则cos α-sin α的值为( )(A)23 (B)43(C) (D)±23 3.设是第二象限角,则sin cos αα ) (A) 1 (B)tan 2α (C) - tan 2α (D) 1-4.若tan θ=31,π<θ<32π,则sin θ·cos θ的值为( )(A)±310 (B)3105.已知sin cos 2sin 3cos αααα-+=51,则tan α的值是( )(A)±83 (B)83(C)83- (D)无法确定*6.若α是三角形的一个内角,且sin α+cos α=32,则三角形为( ) (A)钝角三角形 (B)锐角三角形 (C)直角三角形(D)等腰三角形二.填空题7.已知sin θ-cos θ=12,则sin 3θ-cos 3θ= ;8.已知tan α=2,则2sin 2α-3sin αcos α-2cos 2α= ;9.(α为第四象限角)= ;*10.已知cos (α+4π)=13,0<α<2π,则sin(α+4π)= .三.解答题11.若sin x = 35m m -+,cos x =425mm -+,x ∈(2π,π),求tan x 。
1.2 任意的三角函数一、选择题1.有下列命题:①终边相同的角的三角函数值相同;②同名三角函数的值相同的角也相同;③终边不相同,它们的同名三角函数值一定不相同;④不相等的角,同名三角函数值也不相同.其中正确的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.32.若角α、β的终边关于y轴对称,则下列等式成立的是( )A.sinα=sinβB.cosα=cosβC.tanα=tanβD.cotα=cotβ3.角α的终边上有一点P(a,a),a∈R,a≠0,则sinα的值是( ) A.B.-C.或-D.14.若++=-1,则角x一定不是( )A.第四象限角 B.第三象限角C.第二象限角 D.第一象限角5.sin2·cos3·tan4的值( )A.小于0 B.大于0C.等于0 D.不存在6.若θ是第二象限角,则( )A.sin>0 B.cos<0 C.tan>0 D.cot<0二、填空题7.若角α的终边经过P(-3,b),且cosα=-,则b=_________,sinα=_________.8.在(0,2π)内满足=-cos x的x的取值范围是_________.9.已知角α的终边在直线y=-3x上,则10sinα+3secα=_________.10.已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第_________象限.三、解答题11.已知tan x>0,且sin x+cos x>0,求角x的集合.12.已知角α的顶点在原点,始边为x轴的非负半轴.若角α的终边过点P(-,y),且sinα=y(y≠0),判断角α所在的象限,并求cosα和tanα的值.13.证明:sin20°<.14.根据下列三角函数值,求作角α的终边,然后求角α的取值集合.(1)sinα=;(2)cosα=;(3)tanα=-1;(4)sinα>.15.求函数y=+lg(2cos x-1)的定义域.参考答案一、选择题1.B 2.A 3. C 4.D 5. A 6. C二、填空题7.±4 ± 8.[,] 9. 0 10.二三、解答题11.解:∵tan x>0,∴x在第一或第三象限.若x在第一象限,则sin x>0,cos x>0,∴sin x+cos x>0.若x在第三象限,则sin x<0,cos x<0,与sin x+cos x>0矛盾,故x只能在第一象限.因此角x的集合是{x|2kπ<x<2kπ+,k∈Z}.12.解:依题意,点P到原点O的距离为|OP|=,∴sinα==y.∵y≠0,∴9+3y2=16.∴y2=,y=±.∴点P在第二或第三象限.当点P在第二象限时,y=,cosα==-,tanα=-;当点P在第三象限时,y=-,cosα==-,tanα=.13.解析:本题初看之下,觉得无从下手,但如果借助单位圆,利用面积公式,便可得如下简捷证法:如下图所示单位圆中,S△AOB=×1×sin20°=sin20°,S扇形AOB=××12=×.∵S△AOB<S扇形AOB,∴sin20°<×<×.∴sin20°<.14.解:(1)已知角α的正弦值,可知MP=,则P点的纵坐标为.所以在y轴上取点(0,),过这点作x轴的平行线,交单位圆于P1、P2两点,则OP1、OP2是角α的终边,因而角α的取值集合为{α|α=2kπ+,或α=2kπ+,k∈Z}.如下图.(2)因为OM=,则在x轴上取点(,0),过该点作x轴的垂线,交单位圆于P1、P2两点,OP1、OP2是所求角α的终边,α的取值集合为{α|α=2kπ±,k∈Z}.如下图.(3)在单位圆过点A(1,0)的切线上取AT=-1,连结OT,OT所在直线与单位圆交于P1、P2两点,OP1、OP2是角α的终边,则角α的取值集合是{α|α=2kπ+,或α=2kπ+,k∈Z}={α|α=kπ±π,k∈Z}.如下图.(4)这是一个三角不等式,所求的不是一个确定的角,而是适合条件的角的范围.如下图,作出正弦值等于的角α的终边,正弦值大于的角的终边与单位圆的交点在劣弧P1P2上,所以所求角的范围如下图中的阴影部分,α的取值集合是{α|2kπ+<α<2kπ+,k∈Z}.15.解:由即∴(k∈Z).∴2kπ≤x<2kπ+(k∈Z).故此函数的定义域为{2kπ≤x<2kπ+,k∈Z}.。
1.2.2 同角三角函数的基本关系5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.下列结论能成立的是( )A.sin α=21且cos α=21 B.tan α=2且ααsin cos =31 C.tan α=1且cos α=22 D.sin α=1且tan α·cos α=21 解析:同角三角函数的基本关系式中要注意理解“同角”的含义,关系式是指同一个角的不同三角函数值之间的关系,这个角可以是任意角.答案:C2.若sin α=54且α是第二象限角,则tan α的值等于( ) A.-34 B.43 C.±43 D.±34 解:∵α是第二象限角,∴cos α=22)54(1sin 1--=--α=53-. ∴tan α=ααcos sin =54×(-35)=-34. 答案:A3.已知tan α=2,则(1)ααααcos 9sin 4cos 3sin 2--=____________________; (2)ααα2222cos 9sin 4cos 3sin 2--=_______________________. 解析:利用三角函数基本关系式进行适当变形即可.解:(1)cos α≠0,分子、分母同除cos α得9243229tan 43tan 2cos 9sin 4cos 3sin 2-⨯-⨯=--=--αααααα=-1. (2)cos 2α≠0,分子、分母同除cos 2α得 759243229tan 43tan 2cos 9sin 4cos 3sin 222222222=-⨯-⨯=--=--αααααα. 答案:(1)-1 (2)75 4.化简sin 4x-sin 2x+cos 2x=__________________.解析:原式=sin 2x(sin 2x-1)+cos 2x=-sin 2xcos 2x+cos 2x=(1-sin 2x)cos 2x=cos 4x.答案:cos 4x10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.若角α的终边落在直线x+y=0上,则ααααcos cos 1sin 1sin 22-+-的值为( ) A.-2 B.2 C.-2或2 D.0解析:∵角α的终边在x+y=0上,∴当α在第二象限时,sin α=-cos α=22; 当α在第四象限时,sin α=-cos α=22-. ∴原式=ααααcos |sin ||cos |sin +=0. 答案:D2.设A 是△ABC 的一个内角,且sinA+cosA=32,则这个三角形是( ) A.锐角三角形 B.钝角三角形C.不等腰的直角三角形D.等腰的直角三角形解析:由单位圆的性质可知若A 是锐角,则sinA+cosA >1;若A 是直角,则sinA+cosA=1.此题中sinA+cosA=32,因此A 只能是钝角. 答案:B 3.已知sin α-cos α=21,求sin 3α-cos 3α的值. 解:将sin α-cos α=21两边同时平方,得1-2sin αcos α=41, 即sin αcos α=83. ∴sin 3α-cos 3α=(sin α-cos α)(sin 2α+cos 2α+sin αcos α)=21(1+83)=1611.4.已知tan α=-2,求下列各式的值: (1)ααααsin 3cos 5cos 2sin 4+-;(2)41sin 2α+52cos 2α. 解:∵tan α=-2,则cos α≠0. (1))2(352)2(4tan 352tan 4sin 3cos 5cos 2sin 4-∙+--∙=+-=+-αααααα=10; (2)41sin 2α+52cos 2α=2571tan 52tan 41cos sin cos 52sin 41222222=++=++αααααα. 5.已知sin θ=53+-m m ,cos θ=524+-m m ,其中2π<θ<π,求满足条件的实数m.解:根据sin 2θ+cos 2θ=1,得(53+-m m )2+(524+-m m )2=1, 整理得m=0或m=8. 当m=0时,sin θ=53-,cos θ=54,θ在第四象限; 当m=8时,sin θ=135,cos θ=-1312,θ在第二象限, ∴满足条件的m=8.30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.如果sin θ= m,|m|<1,180°<θ<270°,那么tan θ等于( ) A.213m m -- B.21m m -- C.±21m m- D.m m 21-- 解析:∵sin θ= m,|m|<1,180°<θ<270°,∴cos θ=21m --.∴tan θ=2211cos sin mm m m --=--=θθ. 答案:B 2.设sin2α=54,且α是第二象限角,则tan 2α=_________________. 解析:∵α是第二象限角,∴2α是第一、三象限角. 又∵sin 2α=54>0,∴2α是第一象限角,∴cos 2α=22)54(12sin 1-=-α=53. ∴tan 2α=2cos 2sin αα=34. 答案:34 3.若tanx+x tan 1=-2,则sinx+cosx=________________. 解析:把给定关系式中tanx 化为sinx 、cosx 的表达式,再化为关于sinx+cosx 的式子. 答案:04.若ααααsin 3cos 5cos 2sin 4+-=10,则tan α的值为__________________. 解析:把给定关系式中sin α、cos α化为tan α,解方程即能求tan α的值.答案:-25.已知sin α+3cos α=0,求sin α、cos α的值.答案:当α为第二象限角时,sin α=10103,cos α=1010-; 当α为第四象限角时,sin α=10103-, cos α=1010. 6.化简:ααααcos 54sin 53sin 53cos 54+++--. 解:原式=)cos 4)(sin 53(2525)cos 54)(sin 53()cos (sin 2525)cos 54)(sin 53(sin 259cos 25162222αααααααααα+--=+-+-=+--+-=0. 7.化简: (1)︒︒-40cos 40sin 21;(2)sin 2α+sin 2β-sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β.解:(1)2)40cos 40(sin 40cos 40sin 21︒-︒=︒︒-=|sin40°-cos40°|.∵sin40°<cos40°,∴|sin40°-cos40°|=cos40°-sin40°.(2)sin 2α+sin 2β-sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β=sin 2α(1-sin 2β)+sin 2β+cos 2αcos 2β=sin 2αcos 2β+cos 2αcos 2β+sin 2β=(sin 2α+cos 2α)cos 2β+sin 2β=cos 2β+sin 2β=1.8.求证:ααααααααsin tan sin tan sin tan sin tan ∙+=-∙. 证法一:右边=αααααααααααααsin tan )sin (tan cos tan tan sin tan )sin (tan sin tan 22222∙--=∙-- =ααααααααααααsin tan )sin (tan sin tan sin tan )sin (tan )cos 1(tan 2222∙-=∙-- =ααααααααααsin tan sin tan sin tan )sin (tan sin tan 2222-=∙-=左边. 证法二:左边=αααααααcos 1sin cos tan tan sin tan -=-∙. 右边=αααααααsin cos 1sin tan cos tan tan +=+=ααααααααcos 1sin )cos 1(sin sin )cos 1(sin cos 122-=-=--. 所以左边=右边,原等式成立.9.已知sin θ+sin 2θ=1,求3cos 2θ+cos 4θ-2sin θ+1的值.解析:由sin θ+sin 2θ=1,得 cos 2θ=sin θ.故3cos 2θ+cos 4θ-2sin θ+1=3sin θ+sin 2θ-2sin θ+1=sin θ+sin 2θ+1=2.10.已知θ∈[0,2π),而sin θ、cos θ是方程x 2-kx+k+1=0的两实数根,求k 和θ的值.解:∵sin θ、cos θ是方程x 2-kx+k+1=0的两实数根,∴⎩⎨⎧+=∙=+.1cos sin ,cos sin k k θθθθ代入(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ中整理,可得k 2=1+2(k+1),即k 2-2k-3=0.∴k=-1或k=3(舍).代回原方程组得⎩⎨⎧=-=+.0cos sin ,1cos sin θθθθ∴⎩⎨⎧-==1cos ,0sin θθ或⎩⎨⎧=-=,0cos ,1sin θθ 即θ=π或θ=23π.。
双基达标 (限时15分钟)1.若角α的终边过点P (5,-12),则sin α+cos α=________.解析 由r =52+(-12)2=13∴sin α=-1213,cos α=513∴sin α+cos α=-713答案 -7132.若sin αtan α>0,则α的终边在第________象限.答案 一或四3.若角α的终边经过P (-3,b ),且cos α=-35,则b =________,sin α=________.答案 ±4 ±454.代数式sin 2·cos 3的符号是________.解析 ∵π2<2<π,∴sin 2>0,∵π2<3<π,∴cos 3<0,∴sin 2·cos 3<0.答案 负号5.已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 34π,cos 34π落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.解析 ∵P ⎝ ⎛⎭⎪⎫22,-22,则θ角终边在第四象限,又tan θ=-1,∴θ=-π4+2k π.又θ∈[0,2π)∴θ=7π4.答案 7π46.已知角α的终边经过点P(x,-2),且cos α=x3,求sin α和tan α.解因为r=|OP|=x2+(-2)2,所以由cos α=x3,得xx2+(-2)2=x3,解得x=±5.当x=5时,sin α=-23,tan α=-255;当x=-5时,sin α=-23,tan α=255.综合提高(限时30分钟)7.若角α(0<α<2π)的正、余弦线的长度相等,且正、余弦符号相异,那么α的值为________.解析由sin α·cos α<0,且|sin α|=|cos α|,则α的取值为34π,7 4π.答案34π,74π8.已知tan α>0,且sin α+cos α>0,那么α的终边在第________象限.解析因为tan α>0,所以α在第一象限或第三象限,可见sin α与cos α同号.又因为sin α+cos α>0,所以sin α>0,cos α>0.故α的终边在第一象限.答案一9.如图在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是________.①正弦线PM,正切线A′T′;②正弦线MP,正切线A′T′;③正弦线MP,正切线AT;④正弦线PM,正切线AT.答案③10.如果π4<α<π2,那么sin α,tan α,cos α按从小到大的顺序排列为________.解析在单位圆中画出三角函数线,则易知OM<MP<AP,即cos α<sinα<tan α. 答案cos α<sinα<tan α11.已知α是第三象限角,试判定sin(cos α)·cos(sin α)的符号.解∵α是第三象限角,∴-1<cos α<0,-1<sin α<0.∴sin(cos α)<0,cos(sin α)>0.∴sin(cos α)·cos(sin α)<0.12.已知角α的终边与函数y=32x的图象重合,求α的正弦、余弦和正切值.解函数y=32x的图象是过原点和第一、三象限的直线,因此α的终边在第一或第三象限.(1)当α终边落在第一象限时,在终边上取点P(2,3),则r=22+32=13,于是,sin α=313=31313,cos α=213=21313,tan α=3 2.(2)当α终边落在第三象限时,在终边上取点P(-2,-3),则r=(-2)2+(-3)2=13,于是sin α=-313=-31313,cos α=-213=-2313,tan α=-3-2=32.13.(创新拓展)求下列函数的定义域:(1)y=lg(2sin 2x+3)-9-x2;(2)y=sin x+tan x.解 (1)由题意得⎩⎨⎧2sin 2x +3>0,9-x 2≥0. 即⎩⎨⎧ sin 2x >-32, ①-3≤x ≤3 ②对sin 2x >-32可结合图得2k π-π3<2x <2k π+4π3(k ∈Z ),∴k π-π6<x <k π+2π3(k ∈Z ). 当k =-1时,-7π6<x <-π3;当k =0时,-π6<x <2π3;当k =1时,5π6<x <5π3.又有-3≤x ≤3,利用数轴得定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-3,-π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,2π3∪⎝ ⎛⎦⎥⎤5π6,3.(2)当sin x ≥0且tan x 有意义时,函数有意义 ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2k π≤x ≤(2k +1)πx ≠k π+π2,k ∈Z∴函数y =sin x +tan x 的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫2k π,2k π+π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤2k π+π2,(2k +1)π,k ∈Z .。
1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数(一)一、填空题1.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是________. 2.角α的终边经过点P (-b,4)且cos α=-35,则b 的值为________. 3.已知sin θ·tan θ<0,则角θ位于第________象限.4.已知α终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则a 的取值范围为________.5.已知角α的终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为________. 6.设角α的终边经过点(-6t ,-8t ) (t ≠0),则sin α-cos α的值是________.7.已知tan α·cos α>0,且cos αsin α<0,则α的终边在第________象限. 8.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动23π弧长到达点Q ,则点Q 的坐标为________.二、解答题9.角α的终边上一点P 的坐标为(4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值.10.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-254π; (3)sin (cos θ)cos (sin θ)(θ为第二象限角). 11.已知角α的终边与函数y =32x 的图象重合,求α的正弦、余弦和正切值. 三、探究与拓展12.已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的非负半轴.若角α的终边过点P (-3,y ),且sinα=34y (y ≠0),判断角α所在的象限,并求cos α和tan α的值.答案1.2 2.3 3.二或三 4.(-2,3] 5.11π6 6.±15 7.二 8.⎝⎛⎭⎫-12,329.解 由题意有x =4a ,y =-3a ,故r =(4a )2+(-3a )2=5|a |.(1)当a >0时,α是第四象限的角,所以sin α=y r =-3a5a =-35,cos α=x r =45,故2sin α+cos α=-25.(2)当a <0时,α是第二象限的角,所以sin α=yr =-3a -5a =35,cos α=x r =-45,故2sin α+cos α=25.10.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,∵-254π=-6π-π4,∴-254π是第四象限角. ∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎫-254π<0,∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-254π>0. (3)∵θ为第二象限角,∴0<sin θ<1<π2,-π2<-1<cos θ<0,∴sin(cos θ)<0,cos(sin θ)>0, ∴sin (cos θ)cos (sin θ)<0.11.解 函数y =32x 的图象是过原点和第一、三象限的直线,因此α的终边在第一或第三象限.(1)当α终边落在第一象限时,在终边上取点P (2,3),则r =22+32=13,于是,sin α=313=31313,cos α=213=21313,tan α=32.(2)当α终边落在第三象限时,在终边上取点P (-2,-3),则r =(-2)2+(-3)2=13,于是sin α=-313=-31313, cos α=-213=-21313, tan α=-3-2=32. 12.解 依题意,点P 到原点O 的距离为|OP |=(-3)2+y 2, ∴sin α=y r =y3+y 2=34y . ∵y ≠0,∴9+3y 2=16,∴y 2=73,y =±213. ∴角α在第二或第三象限.当角α在第二象限时,y =213,cos α=x r =-34, tan α=-73; 当角α在第三象限时,y =-213,cos α=x r =-34, tan α=73.。
第一章 三角函数1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数一、选择题: 1. 有下列命题:①终边相同的角的同名三角函数的值相等; ②终边不同的角的同名三角函数的值不等; ③若sin α>0,则α是第一、二象限的角;④若α是第二象限的角,且P (x ,y )是其终边上一点,则cos α=22yx x +-.其中正确命题的个数是 A.1 B.2 C.3 D.42. 若sin θ²cos θ>0,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3. 函数y =x x x x x x x x cot |cot ||tan |tan cos |cos ||sin |sin +++的值域是 A.{-2,4} B.{-2,0,4}C.{-2,0,2,4}D.{-4,-2,0,4}4. 若θ是第二象限角,则 A.sin2θ>0 B.cos 2θ<0 C.tan 2θ>0 D. tan 2θ<05. 在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 的取值范围是A.⎪⎭⎫ ⎝⎛2π,4π∪⎪⎭⎫ ⎝⎛45π,πB. ⎪⎭⎫⎝⎛π,4πC. ⎪⎭⎫ ⎝⎛45π,4πD. ⎪⎭⎫ ⎝⎛π,4π∪⎪⎭⎫ ⎝⎛23π,π45 6. 已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是 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 二、填空题:7. 若角α的终边经过P (-3,b ),且cos α=-53,则b =___________,sin α=___________. 8. 函数y =x sin +tan x 的定义域 .9. 不等式(lg20)2cos x >1 , x ∈(0,π)的解为____________. 10. 已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第 象限. 二、解答题:11. (1)已知角α的终边经过点P (3,4),求角α的正弦、余弦和正切. (2)已知角α终边经过点P (3t ,4t ),t ≠0,求角α的正弦、余弦和正切.12. (1)在0到2π内,求使sin α>23的α的取值范围. (2)在任意角范围里,求使sin α>23的取值范围.13. 已知α∈⎪⎭⎫⎝⎛2π,0,求证:sin α<α<tan α.14. 若2π5<θ<3π,求3tan θ²2log 3+1241tan tan +-+θθ的值.15. 利用单位圆,求使下列不等式成立的x 的范围(其中0≤x <2π) (1)cos x ≥22 (2)tan x ≤1 (3)sin x ≤-21拓展创新——练能力16. 已知θ为锐角,求证:1<sin θ+cos θ≤2.17. (1)已知tan x >0,且sin x +cos x >0,求角x 的集合; (2)已知tan x <0,且sin x -cos x <0,求角x 的集合.18. 若0<α<β<2π,则α-β<sin α-sin β.参考答案:1. A.提示:根据任意角三角函数定义知①正确.对②,我们可举出反例 sin 3π=sin 3π2.对③,可指出sin 2π>0,但2π不是第一、二象限的角.对④,应是cos α=22yx x +.(因为α是第二象限的角,已知有x <0)综上可知,应选A.2. B 提示:∵sin θ²cos θ>0,∴sin θ、cos θ同号.当sin θ>0,cos θ>0时,θ在第一象限; 当sin θ<0,cos θ<0时,θ在第三象限.因此,选B.3. B 提示:对角x 分象限讨论若x 在第一象限,得y =x xx x x x x x cot cot tan tan cos cos sin sin +++=4; 若x 在第二象限,得y =x xx x x x x x cot cot tan tan cos cos sin sin -+-+-+=-2; 若x 在第三象限,得y =x xx x x x x x cot cot tan tan cos cos sin sin ++-+-=0; 若x 在第四象限,得y =xxx x x x x x cot cot tan tan cos cos sin sin -+-++-=-2. ∴函数值y 的集合是{-2,0,4}.∴应选B. 4. C 提示: 由2π+2k π<θ<π+2k π,k ∈Z ,得4π+k π<22πθ<+k π,k ∈Z因此2θ在第一或第三象限,∴tan 2θ>0. 5. C 提示:如图所示,在单位圆上作出第一、三象限的对角线,由正弦线、余弦线知应选C.6. 解法一:(直接证法)取α=60°,β=30°,满足sin α>sin β,此时有cos60°<cos30°,所以A 不正确. 取α=120°,β=150°,满足sin α>sin β,此时有tan120°<tan150°,所以B 不正确. 取α=210°,β=240°,满足sin α>sin β,此时有cos210°<cos240°,所以C 不正确. ∴应选D. 解法二:(直接证法)若α、β∈⎪⎭⎫⎝⎛2π,0,则由sin α>sin β得α>β,此时有cos α<cos β,所以A 不正确.若α、β∈⎪⎭⎫⎝⎛π,2π,则由sin α>sin β得α<β,此时有tan α<tan β,所以B 不正确.若α、β∈⎪⎭⎫⎝⎛23π,π,则由sin α>sin β得α<β,此时有cos α<cos β,所以C 不正确.∴应选D. 解法三:(借助于单位圆,运用三角函数定义来解) 如图所示,设P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)分别是角α、β的终边与单位圆的交点,则(1)当α、β为第一象限的角时, ∵sin α=y 1,sin β=y 2,sina >sin β, ∴y 1>y 2.∴x 1<x 2.而cos α=x 1,cos β=x 2,∴cos α<cos β.∴A 不正确. (2)当α、β为第二象限角时,知 y 1>y 2>0,① ∴x 2<x 1<0.∴-x 2>-x 1>0, ② tan α-tan β=.2121122211x x y x y x x y x y -=-③而x 1x 2>0(∵x 2<x 1<0),且依不等式性质及①②,有-x 2y 1>-x 1y 2,即x 2y 1-x 2y 2<0,将x 1x 2>0、x 2y 1-x 1y 2<0代入③,有tan α-tan β<0, ∴tan α<tan β.∴B 不正确.(3)当α、β为第三象限角时,采用同样的方法,可得C 也不正确(请同学们自己推出来).∴应选D.7. ±4 ±54提示: 由53932-=+-b 得b =±4.∴r =5,sin α=54±=r b . 8. 解:要使函数y =x sin +tan x 有意义,必须且只须⎪⎩⎪⎨⎧∈+≠≥Z k k x x ,20sin ππ 由sin x ≥0,则角x 的终边在第一、第二象限或在x 轴上或在y 轴的非负半轴上,即2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z 又x ≠k π+2π,k ∈Z ,因此函数的定义域为{x |2k π≤x <2π+2k π或2π+2k π<x ≤(2k +1)π,k ∈Z }.9. (0,2π).提示:∵20>10,∴lg20>lg10=1.∴对数函数单调递增.又(lg20)2cos x >1=(lg20)0,∴2cos x >0.∴x 在第一、四象限或x 轴的正半轴上.又x ∈(0,π),∴原不等式的解集为(0,2π). 10. 二 提示:因为点P (tan α,cos α)在第三象限,因此有⎩⎨⎧<<0cos 0tan αα,tan α<0⇒α在二、四象限,cos α<0⇒α在二、三象限(包括x 轴负半轴),所以α为第二象限角.即角α的终边在第二象限.11. 解析:(1)由x =3,y =4,得r =2243+=5. ∴sin α=54=r y ,cos α=53=r x ,tan α=34=x y (2)由x =3t ,y =4t ,得r =22)4()3(t t +=5|t |. 当t >0时,r =5t . 因此sin α=54,cos α=53,tan α=34. 当t<0时,r =-5t因此sin α=-54,cos α=-53,tan α=34. 12. 解析: 如图,作y =23与以原点为圆心的单位圆交于P 1、P 2.(1)在0到2π内,OP 1、OP 2分别是3π、32π角的终边.当角α的终边与单位圆O 的交点P (x ,y ),由P 1逆时针转到点P 2时P 点纵坐标y 由23逐渐增大到1后再逐渐减小到23,即sin α>23. 当P 点由点P 2继续逆时针旋转再回到P 1点时,其纵坐标y <23,即sin α<23. 因此在0到2π范围内使sin α>23的范围是3π<α<32π. (2)把(1)中情形推广到任意角范围,可得使sin α>23的角α范围是2k π+3π<α<2k π+32π(k ∈Z ).13. 证明:如图所示,在单位圆中设∠AOP =α rad ,则⌒AP 的长度为α,角α的正弦线为MP ,正切线为AT .∵△OP A 的面积<扇形OP A 的面积<△OAT 的面积,∴21²OA ²MP <21²OA ²α<21²OA ²AT , 即MP <α<AT .∴sin α<α<tan α.14. 分析:已知θ为第二象限角,可知tan θ<0,借助于指数函数的单调性进行运算.本题同时考查了指数函数与对数函数的运算性质. 解:∵2π5<θ<3π,∴θ为第二象限角.∴tan θ<0.∴2tan θ<20=1. 原式=(2log 33)tan θ+122)2(tan 2tan +⋅-θθ=2tan θ+|2tan θ-1|=1.15. 解:(1)如图,作x =22与以原点为圆心的单位圆交于P 1、P 2两点. 连OP 1、OP 2,则OP 1、OP 2分别为4π、47π角的终边,由图可观察出0≤x ≤4π或47π≤x <2π.(2)如图,作y =1与直线AT 交于T 点,作直线OT ,交与原点为圆心为单位圆于P 1、P 2两点,连OP 1、OP 2,则OP 1、OP 2分别为角4π、45π的终边,由图可观察0≤x ≤4π或2π<x ≤45π或23π<x <2π.(3)用同样方法可得67π≤x ≤611π. 16. 证明:设M (x ,y )为角θ终边上异于原点的一点, 则有sin θ=22yx y +,cos θ=22yx x +.∵θ为锐角,∴x >0,y >0.∴sin θ+cos θ=22yx yx ++=22222222)()(2)(y x y x y x y x y x +--+=++=222)(2yx y x +--≤2(当且仅当x =y 时取等号). 又sin θ+cos θ=2222222222)(y x xyy x y x y x yx yx +++=++=++=2221y x xy ++>1(∵222y x xy+>0).综上,不等式1<sin θ+cos θ≤2得证.17. 解析:(1)∵tan x >0,∴x 在第一或第三象限.若x 在第一象限,则sin x >0,cos x >0, ∴sin x +cos x >0若x 在第三象限,则sin x <0,cos x <0,与sin x +cos x >0矛盾,故x 只能在第一象限. 因此角x 集合是{x |2k π<x <2k π+2π,k ∈Z }.(2)∵tan x <0,∴x 在第二或第四象限. 若x 在第二象限,则sin x >0,cos x <0. ∴sin x -cos x >0与sin x -cos x <0矛盾. 若x 在第四象限,则sin x <0,cos x >0, ∴sin x -cos x <0,故x 只能在第四象限. 因此角x 集合是{x |2k π-2π<x <2k π,k ∈Z }.18. 证明:如图所示,设单位圆O 与x 轴正向相交于点A ,角α、β的终边与单位圆O 相交于P 、Q 两点,过点P 、Q 分别作x 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,过点P 作PH ⊥QN 于点H ,则有 ⌒AP=α,⌒AQ =β,MP =sin α,NQ =sin β.由图可知HQ <PQ <PQ .∴sin β-sin α<β-α.故α-β<sin α-sin β.。
第一章《三角函数》同步练习(复习课)一.选择题1. 化简015tan 115tan 1-+等于 ( ) A. 3 B. 23C. 3D. 12. 在ABCD 中,设AB a =,AD b =,AC c =,BD d =,则下列等式中不正确的是( )A .a b c +=B .a b d -=C .b a d -=D .2c d a -=3. 在ABC ∆中,①sin(A+B)+sinC;②cos(B+C)+cosA;③2tan 2tan C B A +;④cos sec 22B C A +,其中恒为定值的是( ) A.① ② B.② ③ C.② ④D.③ ④4. 已知函数f(x)=sin(x+2π),g(x)=cos(x -2π),则下列结论中正确的是( ) A .函数y=f(x)·g(x)的最小正周期为2πB .函数y=f(x)·g(x)的最大值为1C .将函数y=f(x)的图象向左平移2π单位后得g(x)的图象D .将函数y=f(x)的图象向右平移2π单位后得g(x)的图象 5. 下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线3π=x 对称的是( )A .)32sin(π-=x y B .)62sin(π-=x y C .)62sin(π+=x yD .)62sin(π+=x y6. 函数x x y sin cos 2-=的值域是 ( ) A .[]1,1-B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡45,1C.[]2,0D.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-45,17. 设000020132tan131cos50cos6sin 6,,,21tan 132a b c -=-==+则有( ) A .a b c >> B.a b c <<C. b c a <<D. a c b <<8. 已知sin 53=α,α是第二象限的角,且tan(βα+)=1,则tan β的值为( ) A .-7 B .7 C .-43 D .439. 定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数,若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=,则)35(πf 的值为( ) A. 21- B.23 C .23- D.2110. 函数1cos sin xy x-=的周期是( )A .2πB .πC .2πD .4π11. 2002年8月,在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是θθ22cos sin ,251-则的值等于( )A .1B .2524-C .257D .725-12. 使函数f(x)=sin(2x+θ)+)2cos(3θ+x 是奇函数,且在[0,]4π上是减函数的θ的一个值( ) A .3πB .32π C .34π D .35π 二、填空题13.函数sin 1y a x =+的最大值是3,则它的最小值______________________ 14.若a b a b +=-,则a 、b 的关系是____________________15.若函数f(χ)是偶函数,且当χ<0时,有f(χ)=cos3χ+sin2χ,则当χ>0时,f (χ)的表达式为 .16.给出下列命题:(1)存在实数x ,使sinx+cosx =3π; (2)若αβ,是锐角△ABC 的内角,则sin α>cos β; (3)函数y =sin(32x-27π)是偶函数; (4)函数y =sin2x 的图象向右平移4π个单位,得到y =sin(2x+4π)的图象.其中正确的命题的序号是 . 三、解答题 17.(12分) 求值:00010cos 1)10tan 31(80sin 50sin 2+++.18.(12分) 已知π2 <α<π,0<β<π2 ,tanα=- 34 ,cos(β-α)= 513,求sinβ的值.19.(12分) 已知函数.2sin 21log 21⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y (1)求它的定义域、值域以及在什么区间上是增函数; (2)判断它的奇偶性; (3)判断它的周期性.20.(12分)求232424212x x xx x f sin sin)(sin sin )(+-π-+=的最大值及取最大值时相应的x 的集合. 21.(12分) 已知定义在R 上的函数f(x)=)0(cos sin >+ωωωx b x a 的周期为π, 且对一切x ∈R ,都有f(x)4)12(=≤πf ; (1)求函数f(x)的表达式; (2)若g(x)=f(6x π-),求函数g(x)的单调增区间;22.(14分) 函数的性质通常指函数的定义域、值域、周期性、单调性、奇偶性等,请选择适当的探究顺序,研究函数f(x)=x x sin 1sin 1++-的性质,并在此基础上,作出其在上的图象。
1.2.2 同角三角函数关系(二)一、填空题1.若sin 4θ+cos 4θ=1,则sin θ+cos θ的值为______.2.已知1+sin x cos x =-12,那么cos x sin x -1的值是______. 3.已知sin 2θ+4cos θ+1=2,那么(cos θ+3)(sin θ+1)的值为______. 4.已知tan α+sin α=a (a ≠0),tan α-sin α=b ,则cos α=________.5.若sin θ=k +1k -3,cos θ=k -1k -3,且θ的终边不落在坐标轴上,则tan θ的值为________. 6.化简sin 2α+sin 2β-sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β=________.7.已知sin α-cos α=-52,则tan α+1tan α的值为________. 8.若0<α<π2,则1-2sin α2cos α2+1+2sin α2cos α2的化简结果是________. 二、解答题9.化简:1-(sin 4x -sin 2x cos 2x +cos 4x )sin 2x+3sin 2x . 10.已知sin αcos α=18,且α是第三象限角,求1-cos 2αsin α-cos α-sin α+cos αtan 2α-1的值. 11.求证:cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α. 三、探究与拓展12.已知tan θ=1-a a (0<a <1),化简:sin 2θa +cos θ+sin 2θa -cos θ.答案1.±1 2.12 3.4 4.a -b a +b5.34 6.1 7.-8 8.2cos α29.解 原式=1-[(sin 2x +cos 2x )2-3sin 2x cos 2x ]sin 2x +3sin 2x =3sin 2x cos 2x sin 2x+3sin 2x =3cos 2x +3sin 2x =3(sin 2x +cos 2x )=3.10.解 原式=sin 2αsin α-cos α-sin α+cos αsin 2αcos 2α-1 =sin 2αsin α-cos α-sin α+cos αsin 2α-cos 2αcos 2α=sin 2αsin α-cos α-cos 2α(sin α+cos α)sin 2α-cos 2α=sin 2αsin α-cos α-cos 2αsin α-cos α=sin 2α-cos 2αsin α-cos α=sin α+cos α. ∵sin αcos α=18,且α是第三象限角, ∴sin α+cos α=-(sin α+cos α)2 =-1+2sin αcos α=-1+2×18=-52. 11.证明 ∵cos α1+sin α=1-sin αcos α=cos α+1-sin α1+sin α+cos α, sin α1+cos α=1-cos αsin α=sin α+1-cos α1+cos α+sin α, ∴cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+cos α+sin α. ∴原式成立.12.解 ∵tan θ=1-a a, ∴sin 2θcos 2θ=1-a a =1a -1,∴a =cos 2θ, ∴sin 2θa +cos θ+sin 2θa -cos θ=2a sin 2θa 2-cos 2θ =2cos 2θsin 2θcos 4θ-cos 2θ=2sin 2θ·cos 2θcos 2θ(cos 2θ-1)=2sin 2θcos 2θ-sin 2θcos 2θ=-2.。
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.。
1.2.1 任意角的三角函数(二)
一、填空题
1.有三个命题:①π6和5π6的正弦线相等;②π3和4π3的正切线相等;③π4和5π4
的余弦线相等. 其中正确说法有________.
2.函数y =tan ⎝⎛⎭
⎫x -π3的定义域为________. 3.设a =sin(-1),b =cos(-1),c =tan(-1),则a 、b 、c 按从小到大的顺序排列是________.
4.不等式tan α+33
>0的解集是______________. 5.集合A =[0,2π],B ={α|sin α<cos α},则A ∩B =________________.
6.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12
,则角α的取值范围是________. 7.函数f (x )=cos 2x -sin 2x 的定义域为________.
8.如果π4<α<π2
,那么下列不等式成立的是______.(填写所有正确的序号) ①cos α<sin α<tan α;
②tan α<sin α<cos α;
③tan (-α)<sin (-α)<cos (-α);
④cos (-α)<sin (-α)<tan (-α) .
二、解答题
9.利用三角函数线,写出满足下列条件的角x 的集合:
(1)sin x >-12且cos x >12
;(2)tan x ≥-1. 10.设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2
的大小. 11.设π2
>α>β>0,求证:α-β>sin α-sin β. 三、探究与拓展
12.当α∈⎝⎛⎭
⎫0,π2时,求证:sin α<α<tan α.
答案
1.①② 2.⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x |x ≠k π+5π6,k ∈Z 3.c <a <b
4.⎩⎨⎧⎭⎬⎫
α|k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z
5.⎣⎡⎭⎫0,π4∪⎝⎛⎦⎤54π,2π
6.⎝⎛⎭⎫0,π3∪⎝⎛⎭⎫5π3,2π
7.⎣⎡⎦⎤k π-π4,k π+π4,k ∈Z
8.①③
9.解
(1)由图(1)知:当sin x >-12且cos x >12时,
角x 满足的集合为:
⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x |-π6+2k π<x <π3+2k π,k ∈Z .
(2)由图(2)知:当tan x ≥-1时,角x 满足的集合为:
⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x |2k π-π4≤x <2k π+π2,k ∈Z
∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x |2k π+34π≤x <2k π+32π,k ∈Z
=⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x |n π-π4≤x <n π+π2,n ∈Z .
10.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所在范围如图所示.
当2k π+π4<θ2<2k π+π2 (k ∈Z )时,
易知OM <MP <AT .∴cos θ2<sin θ2<tan θ2;
当2k π+54π<θ2<2k π+32π(k ∈Z )时,
易知MP <OM <AT .∴sin θ2<cos θ2<tan θ2.
11.证明 如图所示,设单位圆与角α、β的终边分别交于P 1、P 2,作P 1M 1⊥x 轴于M 1,作
P 2M 2⊥x 轴于M 2,作P 2C ⊥P 1M 1于C ,连结P 1P 2,则sin α=M 1P 1,sin β=M 2P 2,α-β=P 1P 2,
∴α-β=P 1P 2>P 1P 2>CP 1=M 1P 1-M 1C =M 1P 1-M 2P 2=sin α-sin β,即α-β>sin α- sin β.
12.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 =12
sin α, S 扇形AOP =12αOA 2=12
α, S △AOT =12OA ·AT =12
tan α,又S △AOP <S 扇形AOP <S △AOT , 所以12sin α<12α<12
tan α,即sin α<α<tan α.。