高一数学第一章 三角函数 任意角和弧度制
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1.1 任意角和弧度制 2自我小测1.下列说法中错误的是( )A .半圆所对的圆心角是π radB .周角的大小等于2πC .1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径D .长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度2.下列转化结果错误的是( )A .67°30′化成弧度为38π B .-74π化成角度为-315° C .-240°化成弧度为-43π D. 712π化成角度为75° 3.在半径为1的圆中,面积为1的扇形的圆心角的弧度数为( ) A .1B .2C .3D .4 4.已知集合A ={α|2k π≤α≤(2k +1)π,k ∈Z },B ={α|-4≤α≤4},则A ∩B 等于( )A .{α|-4≤α≤4}B .{α|0≤α≤π}C .{α|-4≤α≤-π,或0≤α≤π}D .∅ 5.已知角α=k π-23π,k ∈Z ,则角α的终边在第__________象限. 6.已知扇形AOB 的面积为6π,且圆心角为60°,则该扇形的弧长为__________.7.已知下列各组角: ①32π和2k π-32π,k ∈Z ;②-5π和225π;③-79π和119π;④203π和-103π. 其中终边相同的序号为__________.8.已知α=-800°.(1)把α改写成β+2k π(k ∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限角;(2)求角γ,使γ与角α的终边相同,且γ∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 9.一条铁路在转弯处成圆弧形,圆弧的半径为2 km ,一列火车用每小时30 km 的速度通过,求火车10 s转过的弧度数.参考答案1. 解析:根据弧度的定义及角度与弧度的换算知A ,B ,C 正确,D 错误. 答案:D2. 解析:712π×180π⎛⎫ ⎪⎝⎭°=105°,故D 不正确. 答案:D3. 解析:由S =12αr 2得1=12α,∴α=2. 答案:B4. 解析:当k =0时,A ={α|0≤α≤π},此时A ∩B ={α|0≤α≤π};当k =-1时,A ={α|-2π≤α≤-π},此时A ∩B ={x |-4≤α≤-π},故所求集合A ∩B ={α|0≤α≤π,或-4≤α≤-π}.答案:C5. 解析:当k =2n ,n ∈Z 时,α=2n π-23π, ∴角α的终边与-23π角的终边相同. 又∵-23π角的终边在第三象限, ∴α的终边在第三象限;当k =2n +1,n ∈Z 时,α=2n π+3π, ∴角α的终边与3π角的终边相同. 又∵3π角的终边在第一象限, ∴α的终边在第一象限.综上所述,角α的终边在第一或三象限.答案:一或三6.解析:∵α=60°=3π,∴由扇形面积公式可得l =2Sα=123ππ=36.答案:367. 解析:对①,∵2k π-32π的终边与-32π的终边相同,而32π与-32π的终边不相同,∴①组中角的终边不同; 对②,∵225π=4π+25π,-5π和25π终边不同, ∴②组中角的终边不同; 对③,∵-79π=-2π+119π, ∴-79π与119π的终边相同; 对④,∵203π=6π+23π,-103π=-4π+23π, ∴203π和-103π的终边相同. 答案:③④8. 解:(1)∵-800°=-3×360°+280°,280°=149π, ∴α=149π+(-3)×2π. ∵角α与149π终边相同, ∴角α是第四象限角. (2)∵与角α终边相同的角可写为2k π+149π,k ∈Z 的形式,而γ与α终边相同, ∴γ=2k π+149π,k ∈Z . 又γ∈,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭, ∴-2π<2k π+149π<2π,k ∈Z ,解得k =-1.∴γ=-2π+149π=-49π.9. 分析:先利用速度和时间求出路程,即得圆弧的弧长,再由弧长公式可得圆心角的大小.因为火车前进的方向未知,所以将圆心角的大小加上绝对值.解:∵圆弧半径r为2 km=2 000 m,火车速度v=30 km/h=253m/s,则火车10 s走过的弧长l为2503m,∴火车10 s转过的弧度数|α|=lr=25032000⨯=124,即火车10 s转过的弧度数是1 24.。
完整版)三角函数知识点归纳三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角1)角的概念的推广角可以按照旋转方向分为正角、负角和零角,也可以按照终边位置分为象限角和轴线角。
2)终边与角α相同的角可写成α+k·360°(k∈Z)。
3)弧度制弧度制是一种角度量,1弧度的角是指长度等于半径长的弧所对的圆心角。
弧度与角度可以互相转换。
2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P(x,y),它与原点的距离为r(x^2+y^2),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x。
3.特殊角的三角函数值特殊角的三角函数值可以通过计算得到,如30度角的正弦为1/2,余弦为√3/2,正切为√3/3,以此类推。
注意:删除了明显有问题的段落,同时对每段话进行了小幅度的改写以提高表达清晰度。
和周期;2掌握三角函数的图像及其性质;3熟练运用诱导公式和基本关系进行化简和求值。
二、同角三角函数的基本关系与诱导公式A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系1)平方关系:sin^2α+cos^2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号)2)商数关系:sinα/cosα=tanα,cosα/sinα=1/tanα,1+tan^2α=sec^2α,1+ cot^2α=csc^2α。
2.诱导公式公式一:sin(α+2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cosα,tan(α+2kπ)=tanα其中k∈Z.公式二:sin(π+α)=-sinα,cos(π+α)=-cosα,tan(π+α)=tanα.公式三:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,XXX(π-α)=-tanα.公式四:sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα.公式五:sin(π/2-α)=cosα,cos(π/2-α)=sinα.公式六:sin(π/2+α)=cosα,cos(π/2+α)=-sinα.诱导公式可概括为k·±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指的奇数22倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍。
高一数学知识点总结大全(最新版)要想学好数学,大量做题是必可避免的,熟练地掌握各种题型,这样才能有效的提高数学成绩。
今天小编在这给大家整理了高一数学知识点总结大全(最新版),接下来随着小编一起来看看吧!高一数学知识点总结第一章三角函数1.1任意角和弧度制1.2任意角的三角函数——阅读与思考三角形与天文学1.3三角函数的诱导公式1.4三角函数的图像与性质——探究与发现函数y=Asin(ωX+φ)及函数y=Acos(ωx+φ)的周期探究与发现利用单位圆中的三角函数线研究正弦函数、余弦函数的性质信息技术应用利用正切线画函数y=tanX,X∈(—2π,2π )的图像1.5函数y=Asin(ωX+φ)的图像——阅读与思考振幅、周期、频率、相位1.6三角函数模型的简单应用小结复习参考题第二章平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念——阅读与思考向量及向量符号的由来2.2平面向量的线性运算2.3平面向量的基本定理及坐标表示2.4平面向量的数量积2.5平面向量应用举例——阅读与思考向量的运算(运算律)与图形性质小结复习参考题第三章三角恒等变换3.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式——信息技术应用利用信息技术制作三角函数表3.2简单的三角恒等变换复习参考题1.正角:按逆时针方向旋转形成的角叫做正角。
按边旋转的方向分零角:如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角。
角负角:按顺时针方向旋转形成的角叫做负角。
的第一象限角{α|k2360°<α<90°+k2360°,k∈Z}分第二象限角{α|90°+k2360°<α<180°+k2360°,k∈Z}类第三象限角{α|180°+k2360°<α<270°+k2360°,k∈Z}第四象限角{α|270°+k2360°<α<360°+k2360°,k∈Z}或{α|-90°+k2360°<α<k2360°,k∈z}(象间角):当角的终边与坐标轴重合时叫轴上角,它不属于任何一个象限.2.终边相同角的表示:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合s={β|β=α+k2360°,k∈z}即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整个周角的和。
三角函数任意角和弧度制知识点第一章三角函数任意角和弧度制知识点任意角知识点一、任意角b终边总结:任意角构成要素为顶点、始边、终边、旋转方向、旋转量大小。
α知识点二、直角坐标系则中角的分类始边o1、象限角与轴线角aβ2、终边相同的角与角α终边相同的角β子集为__________________c终边轴线角的表示:终边落到x轴非负半轴角的子集为_____________;终边落到x轴非正半轴角的子集为_______;终边落到x轴角的子集为____________________。
终边落在y轴非负半轴角的集合为_____________;终边落在y轴非正半轴角的集合为_______;终边落在y轴角的集合为____________________。
终边落在坐标轴角的集合为__________________。
象限角的则表示第一象限的角的子集为_________________第二象限的角的子集为_____________。
第三象限的角的集合为_________________;第四象限的角的集合为____________。
例题1、推论以下各角分别就是第几象限角:670°,480°,-150°,45°,405°,120°,-240°,210°,570°,310°,-50°,-315°例题2、以下角中与330°角终边相同的角是()a、30°b、-30°c、630°d-630°题型一、象限角的认定例1、已知角的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,指出他们是第几象限角,并指出在0°~360°范围内与其终边相同的角。
(1)420°(2)-75°(3)855°(4)1785°(5)-1785°(6)2021°(7)-2021°(8)1450°(9)361°(10)-361°例2、已知α是第二象限角,则180°-α是第_____象限角。
第一讲 任意角和弧度制及三角函数一、任意角1、 正角、负角、零角、象限角的概念.2、 与角α终边相同的角的集合: *β|β=α+2kπ,k ∈Z +二、弧度制1、 把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.2、rl =α.3、弧长公式:R Rn l απ==180. 4、扇形面积公式:lR R n S 213602==π.三、任意角的三角函数1、 设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点()y x P ,,那么:xyx y ===αααtan ,cos ,sin 2、 设点(),A x y为角α终边上任意一点,那么:(设r =sin α=y r , cos x r α=,tan y x α=,cot xyα=各象限的符号:sin α cos α tan α3、 sin α,αcos ,αtan 在四个象限的符号和三角函数线的画法.正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线:AT四、角度制与弧度制的互化及特殊角的三角函数值,23600π= ,1800π=1rad =180°π≈57.30°=57°18ˊ. 1°=π180≈0.01745(rad )Xy+O— —+xyO — + — +y O— + + —x五、同角三角函数的基本关系式 1、 平方关系:1cos sin22=+αα.2、 商数关系:αααcos sin tan =. 3、 倒数关系:tan cot 1αα=1.(2016•上海模拟)若sinα>0,且tanα<0,则角α的终边位于( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.(2016•广西模拟)60°角的弧度数是( ) A .B .C .D .3.(2016•岳阳校级三模)已知扇形的周长是6cm,面积是2cm2,则扇形的中心角的弧度数是()A.1 B.4 C.1或4 D.2或44.(2016•安徽模拟)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,卷一《方田》[三三]:“今有宛田,下周三十步,径十六步.问为田几何?”译成现代汉语其意思为:有一块扇形的田,弧长30步,其所在圆的直径是16步,问这块田的面积是多少(平方步)?()A.120 B.240 C.360 D.4805.(2016•抚顺一模)设sinα=,α∈(,π),则tanα的值为()A.B.﹣C.D.﹣6.(2016•邢台校级模拟)角θ的终边过点(a﹣2,a+2),且cosθ≤0,sinθ>0,则a的取值范围为()A.(﹣2,2)B.[﹣2,2)C.(﹣2,2] D.[﹣2,2]7.(2016•眉山模拟)设a=sin46°,b=cos46°,c=tan46°.则()A.c>a>b B.a>b>c C.b>c>a D.c>b>a,),则cosα的值为()8.(2016•温州三模)已知角α的终边与单位圆交于点P(﹣35A.B.﹣C.D.﹣9.(2016春•上海校级期末)与30°角终边相同的角α=.10.(2016春•嘉兴期末)已知角α的终边与x轴正半轴的夹角为30°,则α=(用弧度制表示).11.(2016•湖南一模)已知P,Q是圆心在坐标原点O的单位圆上的两点,分别位于第一象限和第四象限,且P点的纵坐标为,Q点的横坐标为,则cos∠POQ=.12.(2016•浙江模拟)设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上一点,且,则x=,tanα=.13.(2016春•浦东新区期中)如图,扇形的半径为r cm,周长为20cm,问扇形的圆心角α等于多少弧度时,这个扇形的面积最大,并求出扇形面积的最大值.14.(2016春•陕西校级月考)(1)判断下列各角是第几象限角:①606°②﹣950°(2)写出与﹣457°角终边相同的角的集合,并指出它是第几象限角.1.(2016春•澄城县期末)下列角中终边与330°相同的角是( ) A .30° B .﹣30°C .630°D .﹣630°2.(2016春•延边州校级期末)在0到2π范围内,与角终边相同的角是( ) A .B .C .D .3.(2016春•西藏期末)与角﹣463°终边相同的角为( ) A .K•360°+463°,K ∈Z B .K•360°+103°,K ∈Z C .K•360°+257°,K ∈ZD .K•360°﹣257°,K ∈Z4.(2016春•抚顺期末)已知sinθ•tanθ<0,那么角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5.(2016•朔州模拟)若点(sin ,cos )在角α的终边上,则sinα的值为( ) A .B .C .D .6.(2016•湖南校级模拟)已知角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点P (﹣3,m ),且sinα=﹣,则tanα等于( ) A .﹣B .C .D .﹣7.(2016•浙江模拟)若点P (﹣3,4)在角α的终边上,则cosα=( )A.B.C.D.8.(2016•广东模拟)已知α是第二象限的角,其终边上的一点为,且,则tanα=()A.B.C.D.9.(2016春•晋江市校级期末)已知扇形的周长为8cm,圆心角为2弧度,则该扇形的面积为cm2.10.(2016春•潍坊期末)已知扇形的半径为2,面积为π,则该扇形的圆心角为.11.(2016•广西模拟)已知sinx=,且x是第一象限角,则cosx=.12.(2016•南昌校级二模)已知θ为第四象限角,sinθ+3cosθ=1,则tanθ=.13.(2016•长沙模拟)已知sinα=,α∈(0,).(1)求tanα的值;(2)求cos(α+)的值.14.(2016春•上饶校级期中)已知角α的终边经过一点P(5a,﹣12a)(a>0),求2sinα+cosα的值.第二讲 三角函数的诱导公式三角函数的诱导公式:2k παα±把的三角函数化为的三角函数,概括为: “奇变偶不变,符号看象限”Z k ∈1.sin2012°=( ) A .sin32° B .﹣sin32° C .sin58°D .﹣sin58°2.=( )A .﹣sinxB .sinxC .cosxD .﹣cosx3.(2016•长沙模拟)化简(1﹣cos30°)(1+cos30°)得到的结果是( ) A . B .C .0D .14.(2016•舟山校级模拟)若=,则tanθ=( )A .1B .﹣1C .3D .﹣35.已知α为三角形的一个内角.且tan(π﹣α)=.则角α的值为()A.B.C.D.6.(2016•重庆校级模拟)已知α为第二象限角,且,则tan(π+α)的值是()A.B.C.D.7.(2016春•内蒙古校级期末)sin300°=()A.B.C.D.8.(2016•马鞍山)计算:cos210°=()A.B.C.D.9.(2016•山东模拟)已知tanα=3,则=.10.(2016•内江模拟)已知sinx=,x∈(,),则tanx=.11.(2013•北京校级模拟)求sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°的值.12.(2016•资阳模拟)=.13.(2016春•湘潭期末)已知x的终边经过点P(1,).(1)求角x的正弦、余弦值;(2)求sin(π﹣x)﹣sin(+x)的值.14.(2016春•周口期末)已知角α终边上一点P(﹣4,3 ),求.1.(2016•湖南校级模拟)已知sinα=﹣,且α∈(﹣,0),则tan (2π﹣α)的值为( ) A .﹣ B .C .±D .2.(2016•吉林校级模拟)已知A+B=π,B ∈(,π),且sinB=,则tanA=( )A .B .C .2D .3.(2016春•金昌校级期末)若=,则tanα等于( )A .﹣3B .﹣C .3D .4.(2016春•日喀则市校级期末)已知tanα=2,则的值是( )A .B .3C .﹣D .﹣35.(2016春•邯郸校级期末)已知sin (π+α)=,且α是第四象限角,则cos (α﹣2π)的值是( )A .﹣B .C .±D .6.(2016春•高安市校级期中)已知,,则sin (α+π)等于( )A .B .C .D .7.(2016•离石区一模)若点(a,16)在函数y=2x的图象上,则tan的值为()A.B.C.﹣D.﹣8.(2016•安徽一模)已知函数f(x)=,则f()=()A.﹣B.﹣C.D.9.(2016•江西模拟)已知α是第二象限的角,tanα=﹣,则sin(90°+α)=.10.(2016•四川)sin750°=.11.(2016•陕西校级模拟)设cos(﹣80°)=k,那么tan100°=.12.(2016•岳阳校级模拟)已知A、B、C为△ABC的三内角,若,则A=.13.(2016春•衡阳校级期末)已知tanx=2,求的值.14.(2016春•上饶校级期中)已知角α终边上一点P(﹣3,4),求:(1)sinα和cosα的值(2)的值.。
第1讲任意角和弧度制、三角函数的概念1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.1.任意角(1)任意角包括正角、负角和零角.(2)象限角:在平面直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在□1第几象限,就说这个角是第几□2象限角;如果角的终边在□3坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S=□4{β|β=α+k·360°,k∈Z}.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于□5半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,正角的弧度数是一个□6正数,负角的弧度数是一个□7负数,零角的弧度数是□80.(2)公式角α的弧度数公式|α|=lr(弧长用l表示)角度与弧度的换算1°=π180rad;1rad=□9(180π)°弧长公式弧长l=□10|α|r扇形面积公式S=□1112lr=□1212|α|r2扇形的弧长公式、面积公式中角的单位要用弧度,在同一式子中,采用的度量制必须一致.3.任意角的三角函数(1)概念:任意角α的终边与单位圆交于点P(x,y)时,sinα=□13y,cosα=□14x,tan α=□15y x(x ≠0).(2)概念推广:三角函数坐标法定义中,若取点P (x ,y )是角α终边上异于顶点的任一点,设点P 到原点O 的距离为r ,则sin α=□16y r ,cos α=□17x r ,tan α=□18y x(x ≠0).常用结论1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.2.象限角与不属于任何象限的角(1)(2)(3)3.重要不等关系:若α∈(0,π2),则sin α<α<tan α.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)小于90°的角是锐角.()(2)锐角是第一象限角,第一象限角也都是锐角.()(3)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.()(4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√2.回源教材(1)67°30′化为弧度是()A.3π8B.38C.673π1800D.6731800解析:A 67°30′=67.5×π180=38π.(2)已知α是第一象限角,那么α2是()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第二象限角D.第一或第三象限角解析:D 易知2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,故k π<α2<π4+k π,所以α2是第一或第三象限角.(3)已知角θ的终边经过点P (-12,5),则sin θ+cos θ=.解析:由三角函数的定义可得sin θ+cos θ=5(-12)2+52+-12(-12)2+52=513-1213=-713.答案:-713任意角及其表示例1(1)(多选)若α是第二象限角,则()A.-α是第一象限角B.α2是第一或第三象限角C.3π2+α是第二象限角D.2α是第三或第四象限角或终边在y 轴负半轴上解析:BD因为α是第二象限角,所以可得π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z .对于A ,-π-2k π<-α<-π2-2k π,k ∈Z ,则-α是第三象限角,所以A 错误.对于B ,可得π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z ,当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角,所以B 正确.对于C ,2π+2k π<3π2+α<5π2+2k π,k ∈Z ,即2(k +1)π<3π2+α<π2+2(k +1)π,k ∈Z ,所以3π2+α是第一象限角,所以C 错误.对于D ,π+4k π<2α<2π+4k π,k ∈Z ,所以2α的终边位于第三象限或第四象限或y 轴负半轴上,所以D 正确.故选BD.(2)集合{α|k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z }中的角所表示的范围(阴影部分)是()解析:C当k =2n (n ∈Z )时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α表示的范围与π4≤α≤π2表示的范围一样;当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α表示的范围与π+π4≤α≤π+π2表示的范围一样.故选C.反思感悟1.表示区间角的三个步骤(1)先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界.(2)再按由小到大的顺序分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x |α<x <β},其中β-α<360°.(3)最后令起始、终止边界对应角α,β再加上360°的整数倍,即得区间角的集合.2.象限角的两种判断方法(1)图象法:在平面直角坐标系中,作出已知角并根据象限角的定义直接判断已知角是第几象限角.(2)转化法:先将已知角化为k ·360°+α(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式,即找出与已知角终边相同的角α,再由角α的终边所在的象限判断已知角是第几象限角.训练1(1)把-380°表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,则θ的值可以是()A.π9B.-π9C.8π9D.-8π9解析:B∵-380°=-20°-360°,∴-380°=(-π9-2π)rad ,故选B.(2)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为.解析:如图,在平面直角坐标系中画出直线y=3x,可以发现它与x轴的夹角是π3,在[0,2π)内,终边在直线y=3x上的角有两个,即π3,4π3;在[-2π,0)内满足条件的角有两个,即-2π3,-5π3,故满足条件的角α构成的集合为{-5π3,-2π3,π3,4π3}.答案:{-5π3,-2π3,π3,4π3}弧度制及其应用例2已知扇形的圆心角是α,半径为R,弧长为l.(1)若α=π3,R=10cm,求扇形的弧长l;(2)若扇形的周长是20cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?(3)若α=π3,R=2cm,求扇形的弧所在的弓形的面积.解:(1)因为α=π3,R=10cm,所以l=|α|R=π3×10=10π3(cm).(2)由已知,得l+2R=20,所以S=12lR=12(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25.所以当R=5cm时,S取得最大值,此时l=10cm,α=2.(3)设弓形面积为S弓形,由题意知l=2π3cm,所以S弓形=12×2π3×2-12×22×sinπ3=(2π3-3)(cm2).反思感悟应用弧度制解决问题时的注意点(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题,或用基本不等式解决.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.训练2如图,图1是杭州2022年第19届亚运会的会徽,名为“潮涌”,整个会徽象征着新时代中国特色社会主义大潮的涌动和发展.图2是会徽的几何图形,设弧AD 的长度是l 1,弧BC 的长度是l 2,几何图形ABCD 的面积为S 1,扇形BOC 的面积为S 2,若l 1l 2=2,则S1S 2=()图1图2A.1B.2C.3D.4解析:C 设∠BOC =α,由l 1l 2=2,得OA ·αOB ·α=OA OB =2,即OA =2OB ,∴S1S 2=12α·OA 2-12α·OB 212α·OB 2=OA 2-OB 2OB 2=4OB 2-OB 2OB 2=3.故选C.三角函数的定义及其应用三角函数的定义例3(1)(2024·哈尔滨期中)已知角α的终边经过点P (-3,4),则sin α-cos α-11+tan α的值为()A.-65 B.1C.2D.3解析:A由(-3)2+42=5,得sin α=45,cos α=-35,tan α=-43,代入原式得45-(-35)-11+(-43)=-65.(2)如果点P 在角23π的终边上,且|OP |=2,则点P 的坐标是()A.(1,3)B.(-1,3)C.(-3,1)D.(-3,-1)解析:B由三角函数定义知,cos 23π=x P |OP |=-12,sin 23π=y P |OP |=32,所以x P =-1,y P =3,即P 的坐标是(-1,3).三角函数值的符号例4(1)点P (sin 100°,cos 100°)落在()A.第一象限内B.第二象限内C.第三象限内D.第四象限内解析:D因为sin 100°=sin(90°+10°)=cos 10°>0,cos 100°=cos(90°+10°)=-sin 10°<0,所以点P (sin 100°,cos 100°)落在第四象限内.(2)已知sin θ<0,tan θ<0,则角θ的终边位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:D 由sin θ<0,tan θ<0,根据三角函数的符号与角的象限间的关系,可得角θ的终边位于第四象限.反思感悟1.三角函数定义的应用(1)直接利用三角函数的定义,找到给定角的终边上一个点的坐标,及这点到原点的距离,确定这个角的三角函数值.(2)已知角的某一个三角函数值,可以通过三角函数的定义列出含参数的方程,求参数的值.2.要判定三角函数值的符号,关键是要搞清三角函数中的角是第几象限角,再根据正、余弦函数值在各象限的符号确定值的符号.如果不能确定角所在象限,那就要进行分类讨论求解.训练3(1)(多选)已知角α的终边与单位圆交于点P (35,m5),则sin α的值可能是()A.45B.35C.-45 D.-35解析:AC由题意可得sin α=m 5(35)2+(m 5)2=m 32+m 2=m5,解得m =±4.当m =4时,sin α=45;当m =-4时,sin α=-45.故A ,C 正确,B ,D 错误.(2)(多选)已知角θ的终边经过点(-2,-3),且θ与α的终边关于x 轴对称,则()A.sin θ=-217B.α为钝角C.cos α=-277D.点(tan θ,tan α)在第四象限解析:ACD因为角θ的终边经过点(-2,-3),所以sin θ=-37=-217,故A 正确.因为θ与α的终边关于x 轴对称,所以α的终边经过点(-2,3),则α为第二象限角,不一定为钝角,且cos α=-27=-277,故B 错误,C 正确.因为tanθ=32>0,tan α=-32<0,所以点(tan θ,tan α)在第四象限,D 正确.故选ACD.限时规范训练(二十四)A级基础落实练1.与-2023°终边相同的最小正角是()A.137°B.133°C.57°D.43°解析:A因为-2023°=-360°×6+137°,所以与-2023°终边相同的最小正角是137°.2.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是()A.2kπ+45°(k∈Z)B.k·360°+9π4(k∈Z)C.k·360°-315°(k∈Z)D.kπ+5π4(k∈Z)解析:C对于A,B,2kπ+45°(k∈Z),k·360°+9π4(k∈Z)中角度和弧度混用,不正确;对于C,因为9π4=2π+π4与-315°是终边相同的角,故与角9π4的终边相同的角可表示为k·360°-315°(k∈Z),C正确;对于D,kπ+5π4(k∈Z),不妨取k=0,则表示的角5π4与9π4终边不相同,D错误.3.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,若A(-1,y)是角θ终边上一点,且sinθ=-31010,则y=()A.3B.-3C.1D.-1解析:B因为sinθ=-31010<0,A(-1,y)是角θ终边上一点,所以y<0,由三角函数的定义,得yy2+1=-31010,解得y=-3(正值舍去).4.(2024·鹰潭期中)点A(sin1240°,cos1240°)在直角坐标平面上位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:D1240°=3×360°+160°,160°是第二象限角,所以sin1240°>0,cos1240°<0,P点在第四象限.5.(2023·河东一模)在面积为4的扇形中,其周长最小时半径的值为()A.4B.22C.2D.1解析:C设扇形的半径为R(R>0),圆心角为α,则12αR2=4,所以α=8R2,则扇形的周长为2R+αR=2R+8R≥22R·8R=8,当且仅当2R=8 R,即R=2时,取等号,此时α=2,所以周长最小时半径的值为2.6.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角一定是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sinα=sinβ,则α与β的终边相同;⑤若cosθ<0,则θ是第二或第三象限的角.其中正确命题的序号是()A.②④⑤B.③⑤C.③D.①③⑤解析:C①由于120°是第二象限角,390°是第一象限角,故第二象限角大于第一象限角不正确,即①不正确;②直角不属于任何一个象限,故三角形的内角是第一象限角或第二象限角错误,即②不正确;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关,即③正确;④若sinα=sinβ,则α与β的终边相同或终边关于y轴对称,即④不正确;⑤若cosθ<0,则θ是第二象限角或第三象限角或θ的终边落在x轴的负半轴上,即⑤不正确.其中正确命题的序号是③,故选C.7.(多选)已知角α的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,终边上有一点P(1,2sinα),且|α|<π2,则角α的可能取值为()A.-π3B.0C.π6D.π3解析:ABD因为角α的终边上有一点P(1,2sinα),所以tanα=2sinα,所以sinαcosα=2sinα,①若α=0,则sinαcosα=2sinα成立;②若α≠0,则cosα=12,因为|α|<π2,所以α=π3或α=-π3.8.已知角α的终边过点P(-8m,-6sin30°),且cosα=-45,则m的值为.解析:因为r=64m2+9,所以cosα=-8m64m2+9=-45,所以4m264m2+9=125,因为m>0,解得m=12.答案:1 29.α为第二象限角,且|cosα2|=-cosα2,则α2在象限.解析:∵α为第二象限角,∴α2为第一或第三象限角,又|cos α2|=-cos α2,∴cos α2<0,∴α2在第三象限.答案:第三10.若角α的终边与函数5x +12y =0(x <0)的图象重合,则2cos α+sin α=.解析:∵角α的终边与函数5x +12y =0(x <0)的图象重合,∴α为第二象限角,且tan α=-512,即sin α=-512cos α.∴sin 2α+cos 2α=(-512cos α)2+cos 2α=1,解得cos α=-1213.∴sin α=-512cos α=-512×(-1213)=513.∴2cos α+sin α=2×(-1213)+513=-1913.答案:-191311.用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内(含边界)的角θ的集合是.解析:由题图,终边OB 对应角为2k π-π6且k ∈Z ,终边OA 对应角为2k π+3π4且k ∈Z ,所以阴影部分角θ的集合是[2k π-π6,2k π+3π4],k ∈Z .答案:[2k π-π6,2k π+3π4],k ∈Z12.已知扇形的圆心角为23π,扇形的面积为3π,则该扇形的周长为.解析:设扇形的半径为R,利用扇形面积计算公式S=12×23πR2=3π,可得R=3,所以该扇形的弧长为l=23π×3=2π,所以周长为l+2R=6+2π.答案:6+2πB级能力提升练13.(多选)在平面直角坐标系xOy中,角α以Ox为始边,终边经过点P(-1,m)(m>0),则下列各式的值一定为负的是()A.sinα+cosαB.sinα-cosαC.sinαcosαD.sinαtanα解析:CD因为角α终边经过点P(-1,m)(m>0),所以α在第二象限,所以sinα>0,cosα<0,tanα<0,如果α=23π,所以sinα+cosα=32-12>0,所以选项A不满足题意;sinα-cosα>0;sinαcosα<0;sinαtanα<0,故CD正确.14.(2023·长治模拟)水滴是刘慈欣的科幻小说《三体Ⅱ·黑暗森林》中提到的由三体文明使用强相互作用力(SIM)材料所制成的宇宙探测器,因为其外形与水滴相似,所以被人类称为水滴.如图所示,水滴是由线段AB,AC和圆的优弧BC围成,其中AB,AC恰好与圆弧相切.若圆弧所在圆的半径为1,点A到圆弧所在圆的圆心的距离为2,则该封闭图形的面积为()A.3+2π3 B.23+2π3C.23+π3D.3+π3解析:A 如图,设圆弧所在圆的圆心为O ,连接OA ,OB ,OC ,依题意得OB ⊥AB ,OC ⊥AC ,且OB =OC =1,OA =2,则AB =AC =3,∠BAC =π3,所以∠BOC =2π3,所以该封闭图形的面积为2×12×3×1+12×(2π-2π3)×12=3+2π3.15.(2024·牡丹江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (35,45),将线段OA绕原点顺时针旋转π3得到线段OB ,则点B 的横坐标为.解析:易知A (35,45)在单位圆上,记终边在射线OA 上的角为α,如图所示,根据三角函数定义可知,cos α=35,sin α=45;OA 绕原点顺时针旋转π3得到线段OB ,则终边在射线OB 上的角为α-π3,所以点B 的横坐标为cos(α-π3)=cos αcos π3+sin αsin π3=3+4310.答案:3+431016.若点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在[0,2π)内α的取值范围是.解析:由题意可得α-cos α>0,α>0,∈[0,2π),α>0,∈[0,2π),可得α∈(0,π2)或α∈(π,3π2),当α∈(0,π2),即α为第一象限角,则sin α>0,cos α>0,∵sin α-cos α>0,则tan α>1,∴α∈(π4,π2);当α∈(π,3π2),即α为第三象限角,则sin α<0,cos α<0,∵sin α-cos α>0,则0<tan α<1,∴α∈(π,5π4);综上所述,α∈(π4,π2∪(π,5π4).答案:(π4,π2)∪(π,5π4)。
解三角形之第一节 任意角和弧度制1.角的分类:(1)正角:一条射线逆时针方向旋转形成的角(2)负角:一条射线顺时针方向旋转形成的角(3)零角:一条射线不做旋转2.象限角的概念:(1)定义:若将角顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么角的终边(端点除外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.(2)轴线角:如果角的终边在坐标轴上,则这个角不属于任何一个象限,称这个角为轴线角。
(3)终边相同的角的表示:所有与角α终边相同的角,连同α在内,可构成一个集合S ={ β | β = α + k·360 ° ,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整个周角的和.注意:∈ k∈Z∈ α是任一角;∈ 终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同.终边相同的角有无限个,它们相差360°的整数倍;∈ 角α + k·720 °与角α终边相同,但不能表示与角α终边相同的所有角.例如: 第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z ; 第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z ; 第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z ; 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z ;终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z ;终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z ; 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z . 3.由角α所在象限判断α所在象限:4.弧度制:(1)角度制:规定把周角的3601作为1度的角,用度做单位来度量角的制度叫做角度制. (2)弧度制:长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角;在弧度制下, 1弧度记做1rad .在实际运算中,常常将rad 单位省略.(3)弧度制的性质:∈ 半圆所对的圆心角为;ππ=r r∈ 整圆所对的圆心角为.22ππ=rr ∈ 正角的弧度数是一个正数. ∈ 负角的弧度数是一个负数. ∈ 零角的弧度数是零. ∈ 角α的弧度数的绝对值|α|=. r l注:角度制是60进制,弧度制是十进制:5.角度与弧度之间的转换:∈ 将角度化为弧度:π2360=︒; π=︒180;rad 01745.01801≈=︒π;rad n n 180π=︒. ∈ 将弧度化为角度: 2360;180; )180(rad παα= 6.常规写法:∈ 用弧度数表示角时,常常把弧度数写成多少π 的形式, 不必写成小数. ∈ 弧度与角度不能混用.要不用弧度制,要不统一角度制。
第1节 任意角和弧度制及任意角的三角函数知识梳理1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所形成的图形. (2)分类⎩⎨⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角W.按终边位置不同分为象限角和轴线角.(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∈Z }. 2.弧度制的定义和公式(1)定义:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1 rad. (2)公式3.任意角的三角函数 (1)定义(2)定义的推广设P(x,y)是角α终边上异于原点的任一点,它到原点的距离为r(r>0),那么sin α=yr;cos α=xr,tan α=yx(x≠0).1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.2.角度制与弧度制可利用180°=π rad进行互化,在同一个式子中,采用的度量制必须一致,不可混用.3.象限角4.轴线角诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)小于90°的角是锐角.()(2)锐角是第一象限角,第一象限角也都是锐角.()(3)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.( ) (4)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ 解析 (1)锐角的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(2)第一象限角不一定是锐角.2.已知角θ的终边过点P (-12,m ),cos θ=-1213,则m 的值为( ) A.-5 B.5C.±5D.±8答案 C解析 由三角函数的定义可知cos θ=-12(-12)2+m2=-1213,解得m =±5. 3.在-720°~0°范围内,所有与角α=45°终边相同的角β构成的集合为________. 答案 {-675°,-315°}解析 所有与角α终边相同的角可表示为:β=45°+k ×360°(k ∈Z ),则令-720°≤45°+k ×360°<0°(k ∈Z ),得-765°≤k ×360°<-45°(k ∈Z ). 解得k =-2或k =-1,∴β=-675°或β=-315°.4.(2020·全国Ⅱ卷)若α为第四象限角,则( ) A.cos 2α>0 B.cos 2α<0 C.sin 2α>0D.sin 2α<0答案 D解析 ∵α是第四象限角,∴sin α<0,cos α>0,∴sin 2α=2sin αcos α<0,故选D. 5.(多选题)(2021·武汉调研)下列说法正确的是( ) A.时钟经过两个小时,时针转过的角度是60° B.钝角大于锐角C.三角形的内角必是第一或第二象限角D.若α是第二象限角,则α2是第一或第三象限角 答案 BD解析 对于A ,时钟经过两个小时,时针转过的角是-60°,故错误; 对于B ,钝角一定大于锐角,显然正确;对于C ,若三角形的内角为90°,则是终边在y 轴正半轴上的角,故错误; 对于D ,∵角α的终边在第二象限, ∴2k π+π2<α<2k π+π,k ∈Z , ∴k π+π4<α2<k π+π2,k ∈Z .当k =2n ,n ∈Z 时,2n π+π4<α2<2n π+π2,n ∈Z ,得α2是第一象限角;当k =2n +1,n ∈Z 时,(2n +1)π+π4<α2<(2n +1)π+π2,n ∈Z ,得α2是第三象限角,故正确.6.(2021·菏泽质检)密位广泛用于航海和军事,我国采取的“密位制”是6 000密位制,即将一个圆周分成6 000等份,每一等份是一个密位,那么60密位等于________rad. 答案 π50解析 ∵周角为2π rad , ∴1密位=2π6 000=π3 000(rad), ∴60密位=π3 000·60=π50(rad).考点一 角的概念及其表示1.下列与角9π4的终边相同的角的表达式中正确的是( )A.2k π+45°(k ∈Z )B.k ·360°+9π4(k ∈Z ) C.k ·360°-315°(k ∈Z )D.k π+5π4(k ∈Z )答案 C解析 与9π4的终边相同的角可以写成2k π+9π4(k ∈Z ),但是角度制与弧度制不能混用,排除A 、B ,易知D 错误,C 正确.2.(多选题)(2021·海南调研)已知α为第三象限角,则α2的终边所在的象限可能是( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限D.第四象限答案 BD解析 ∵α为第三象限角, ∴π+2k π<α<3π2+2k π,k ∈Z , ∴π2+k π<α2<3π4+k π,k ∈Z ,当k =2m ,m ∈Z 时,π2+2m π<α2<3π4+2m π,m ∈Z ,此时α2在第二象限, 当k =2m +1,m ∈Z 时,3π2+2m π<α2<7π4+2m π,m ∈Z , 此时α2在第四象限.综上,α2的终边在第二或第四象限.3.终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________________. 答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3解析 终边在直线y =3x 上的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=π3+k π,又由α∈[-2π,2π),即-2π≤π3+k π<2π,k ∈Z , 解得k =-2,-1,0,1,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3.感悟升华 1.确定nα,αn (n ∈N *)的终边位置的方法先用终边相同角的形式表示出角α的范围,再写出nα或αn 的范围,然后根据n 的可能取值讨论确定nα或αn 的终边所在位置(也可采用等分象限角的方法). 2.利用终边相同的角的集合求适合某些条件的角:先写出与这个角的终边相同的所有角的集合,然后通过对集合中的参数k 赋值来求得所需的角. 考点二 弧度制及其应用【例1】已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为l ,若α=π3,R =10 cm ,求:(1)扇形的面积;(2)扇形的弧长及该弧所在弓形的面积. 解 (1)由已知得α=π3,R =10, ∴S 扇形=12α·R 2=12·π3·102=50π3(cm 2). (2)l =α·R =π3·10=10π3(cm),S 弓形=S 扇形-S 三角形=12·l ·R -12·R 2·sin π3 =12×10π3·10-12×102×32=50π-7533(cm 2).感悟升华 应用弧度制解决问题时应注意:(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形. 【训练1】 (1)(多选题)(2020·青岛质检)已知扇形的周长是6,面积是2,下列选项可能正确的有( ) A.圆的半径为2 B.圆的半径为1 C.圆心角的弧度数是1 D.圆心角的弧度数是2(2)已知扇形的周长为8 cm ,则该扇形面积的最大值为________cm 2. 答案 (1)ABC (2)4解析 (1)设扇形半径为r ,圆心角弧度数为α,则由题意得⎩⎨⎧2r +αr =6,12αr 2=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =1,α=4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2,α=1,可得圆心角的弧度数是4或1. (2)设扇形半径为r cm ,弧长为l cm , 则2r +l =8,S =12rl =12r ×(8-2r ) =-r 2+4r =-(r -2)2+4, 所以S max =4(cm 2).考点三 三角函数的定义及应用角度1 求三角函数值【例2】已知角α的终边与单位圆的交点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,y ,则sin α·tan α等于( )A.-33 B.±33C.-32D.±32答案 C解析 由OP 2=14+y 2=1,得y 2=34,y =±32.当y =32时,sin α=32,tan α=-3, 此时sin α·tan α=-32.当y =-32时,sin α=-32,tan α=3, 此时,sin α·tan α=-32. 综上sin α·tan α=-32. 角度2 由三角函数值求参数【例3】已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( ) A.-12 B.-32 C.12D.32答案 C解析 由题意得点P (-8m ,-3),r =64m 2+9,所以cos α=-8m64m 2+9=-45,所以m >0,解得m =12.角度3 三角函数值的符号【例4】 (多选题)(2021·重庆调研)已知|cos θ|=cos θ,|tan θ|=-tan θ,则角θ2的终边可能在( ) A.第二、四象限 B.第一、三象限 C.y 轴上D.x 轴上答案 AD解析∵|cos θ|=cos θ,|tan θ|=-tan θ,∴cos θ≥0,tan θ≤0,∴角θ的终边在第四象限或x轴正半轴上,∴角θ2的终边在第二、四象限或x轴上.故选AD.感悟升华 1.三角函数定义的应用(1)直接利用三角函数的定义,找到给定角的终边上一个点的坐标,及这点到原点的距离,确定这个角的三角函数值.(2)已知角的某一个三角函数值,可以通过三角函数的定义列出含参数的方程,求参数的值.2.要判定三角函数值的符号,关键是要搞清三角函数中的角是第几象限角,再根据正、余弦函数值在各象限的符号确定值的符号.如果不能确定角所在象限,那就要进行分类讨论求解.【训练2】(1)若sin θ·cos θ<0,tan θsin θ>0,则角θ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(2)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,若A(-1,y)是角θ终边上的一点,且sin θ=-31010,则y=________.答案(1)D(2)-3解析(1)由tan θsin θ>0,得1cos θ>0,所以cos θ>0.又sin θ·cos θ<0,所以sin θ<0,所以θ为第四象限角.故选D.(2)因为sin θ=-31010<0,A(-1,y)是角θ终边上一点,所以y<0,由三角函数的定义,得yy2+1=-31010.解得y =-3.A 级 基础巩固一、选择题1.小明出国旅游,当地时间比北京时间晚一个小时,他需要调整手表的时间,则时针转过的角的弧度数为( ) A.π3 B.π6C.-π3D.-π6答案 B解析 因为当地时间比北京时间晚一个小时,所以时针应该是逆时针方向旋转,故时针转过的角的弧度数为π6.故选B.2.(多选题)(2021·淄博调研)下列四个命题正确的是( ) A.-3π4是第二象限角B.4π3是第三象限角C.-400°是第四象限角D.-315°是第一象限角答案 BCD解析 -3π4是第三象限角,故A 错误;4π3=π+π3,从而4π3是第三象限角,B 正确;-400°=-360°-40°,是第四象限角,从而C 正确;-315°=-360°+45°,是第一象限角,从而D 正确.3.(2020·天津期末)在平面直角坐标系中,若角α以x 轴的非负半轴为始边,且终边过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12,则sin α=( )A.-32B.-12C.32D.12答案 D解析 由任意角三角函数的定义得sin α=12⎝ ⎛⎭⎪⎫-322+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=12.故选D.4.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( )A.2B.4C.6D.8答案 C解析 设扇形的半径为r ,弧长为l ,则由扇形面积公式可得2=12|α|r 2=12×4×r 2,解得r =1,l =αr =4,所以所求扇形的周长为2r +l =6.5.若角α的终边在直线y =-x 上,则角α的取值集合为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=k ·2π-π4,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=k ·2π+3π4,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=k ·π-3π4,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=k ·π-π4,k ∈Z 答案 D解析 由图知,角α的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=2n π+3π4,k ∈Z ∪ ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=2n π-π4,k ∈Z =⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=(2n +1)π-π4,k ∈Z ∪ ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=2n π-π4,k ∈Z =⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α=k π-π4,k ∈Z . 6.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角答案 B解析 由θ是第三象限角知,θ2为第二或第四象限角, 又⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,所以cos θ2<0, 综上可知,θ2为第二象限角.7.(2020·长沙模拟)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上一点A (2sin α,3)(sin α≠0),则cos α=( )A.12B.-12C.32D.-32答案 A解析 由三角函数定义得tan α=32sin α,即sin αcos α=32sin α,得3cos α=2sin 2α=2(1-cos 2α),解得cos α=12或cos α=-2(舍去).故选A.8.(多选题)(2021·山东新高考模拟)如图,A ,B 是单位圆上的两个质点,点B 的坐标为(1,0),∠BOA =60°,质点A 以1 rad/s 的角速度按逆时针方向在单位圆上运动,质点B 以2 rad/s 的角速度按顺时针方向在单位圆上运动,则( )A.经过1 s 后,∠BOA 的弧度数为π3+3B.经过π12 s 后,扇形AOB 的弧长为7π12C.经过π6 s 后,扇形AOB 的面积为π3D.经过5π9 s 后,A ,B 在单位圆上第一次相遇答案 ABD解析 经过1 s 后,质点A 运动1 rad ,质点B 运动2 rad ,此时∠BOA 的弧度数为π3+3,故A 正确;经过π12 s 后,∠AOB =π12+π3+2×π12=7π12,故扇形AOB 的弧长为7π12×1=7π12,故B 正确;经过π6 s 后,∠AOB =π6+π3+2×π6=5π6,故扇形AOB 的面积为S =12×5π6×12=5π12,故C 不正确;设经过t s 后,A ,B 在单位圆上第一次相遇,则t (1+2)+π3=2π,解得t =5π9(s),故D 正确.二、填空题9.已知扇形的圆心角为π6,面积为π3,则扇形的弧长等于________. 答案 π3解析 设扇形半径为r ,弧长为l ,则⎩⎪⎨⎪⎧l r =π6,12lr =π3,解得⎩⎨⎧l =π3,r =2. 10.在平面直角坐标系xOy 中,点P 在角2π3的终边上,且|OP |=2,则点P 的坐标为________.答案 (-1,3)解析设点P 的坐标为(x ,y ),由三角函数定义得⎩⎪⎨⎪⎧x =|OP |cos 2π3,y =|OP |sin 2π3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =3,所以点P 的坐标为(-1,3).11.(2021·河北九校联考)已知点P (sin 35°,cos 35°)为角α终边上一点,若0°≤α<360°,则α=________.答案 55°解析 由题意知cos α=sin 35°=cos 55°,sin α=cos 35°=sin 55°,P 在第一象限,所以α=55°.12.已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点A (1,a ),B (2,b ),且cos 2α=23,则|a -b |=________.答案 55解析 由O ,A ,B 三点共线,从而得到b =2a ,因为cos 2α=2cos 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2+12-1=23,解得a 2=15, 即|a |=55,所以|a -b |=|a -2a |=|a |=55.B 级 能力提升13.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 2·180°+45°,k ∈Z ,N ={x |x =k 4·180°+45°,k ∈Z },那么( )A.M =NB.M ⊆NC.N ⊆MD.M ∩N =∅ 答案 B解析 由于M 中,x =k 2·180°+45°=k ·90°+45°=(2k +1)·45°,2k +1是奇数;而N 中,x =k 4·180°+45°=k ·45°+45°=(k +1)·45°,k +1是整数,因此必有M ⊆N .14.(2019·北京卷)如图,A ,B 是半径为2的圆周上的定点,P 为圆周上的动点,∠APB 是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为( )A.4β+4cos βB.4β+4sin βC.2β+2cos βD.2β+2sin β 答案 B解析 如图,设点O 为圆心,连接PO ,OA ,OB ,AB ,在劣弧上取一点C ,则阴影部分面积为△ABP 和弓形ACB 的面积和.因为A ,B 是圆周上的定点,所以弓形ACB 的面积为定值,故当△ABP 的面积最大时,阴影部分的面积最大.又AB 的长为定值,故当点P 为优弧的中点时,点P 到弦AB 的距离最大,此时△ABP 面积最大,即当P 为优弧的中点时,阴影部分面积最大.下面计算当P 为优弧的中点时阴影部分的面积.因为∠APB 为锐角,且∠APB =β,所以∠AOB =2β,∠AOP =∠BOP =180°-β,则阴影部分的面积S =S △AOP +S △BOP +S 扇形OAB =2×12×2×2sin(180°-β)+12×22×2β=4β+4sin β.故选B.15.一扇形的圆心角为2π3,则此扇形的面积与其内切圆的面积的比值为________.答案 7+439解析 设扇形半径为R ,内切圆半径为r .则(R -r )sin π3=r ,即R =⎝⎛⎭⎪⎫1+233r . 又S 扇=12|α|R 2=12×2π3×R 2=π3R 2=7+439πr 2,所以S 扇πr 2=7+439.16.在平面直角坐标系中,劣弧,,,是圆x 2+y 2=1上的四段弧(如图),点P 在其中一段弧上,角α以Ox 为始边,OP 为终边.若tan α<cos α<sin α,则P 所在的圆弧是________.答案解析 因为tan α<cos α,所以P 所在的圆弧不是,因为tan α<sin α,所以P 所在的圆弧不是,又cos α<sin α,所以P 所在的圆弧不是,所以P 所在的圆弧是.。
高一数学 三角函数 任意角练习
1.与角2021︒终边相同的角是( )
A .221°
B .2021-︒
C .221-︒
D .139︒
2.下列各组角中,终边相同的角是( )
A .145-︒,585︒
B .45︒,585︒
C .225︒,585︒
D .315︒,585︒
3.已知集合{}|9036,A a a k k Z ︒︒==⨯-∈,{}|180
180B ββ︒︒=-<<,则A B 等于( ) A .{}36,54︒︒- B .{}126,144︒︒- C .{}126,36,54,144︒︒︒︒-- D .{}126,54︒︒-
4.给出下列四个结论:①15-︒角是第四象限角;②185︒角是第三象限角;③475︒角是第二象限角;④350-︒角是第一象限角.其中正确的个数为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
5.下列命题正确的是( )
A .终边相同的角都相等
B .钝角比第三象限角小
C .第一象限角都是锐角
D .锐角都是第一象限角
6.已知2020θ=︒,则θ的终边在第________象限.
7.若3604,5k k Z α=⋅+︒∈︒,则2
α是第________象限角 8.已知角α是第三象限角,则2
α终边落在第 象限.
9.与405°角终边相同的角的集合 .
10.终边落在直线y =-x 上的角的集合 .
5.1.2 弧度制练习
1.下列结论不正确的是( )
A .π3 rad =60°
B .10°=π18 rad
C .36°=π5 rad D.5π8
rad =115° 2.若α=-2,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
3.将-1485°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z )的形式是( )
A.-π4-8π
B.74π-8π
C.π4-10π
D.74
π-10π 4.(多选)下列转化结果正确得是( )
A .67°30′化成弧度是3π8
B .-10π3
化成角度是-600° C .-150°化成弧度是-7π6 D .π12
化成角度是15° 5.(多选)已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2
,下列选项可能正确的有( )
A .圆的半径为2 cm
B .圆的半径为1 cm
C .圆心角的弧度数是1
D .圆心角的弧度数是2
6. -135°化为弧度为________,11π3
化为角度为________. 7. 已知扇形半径为2,圆心角为75°,这个扇形的弧长为 .
8. 半径为3的扇形周长等于10,则这个扇形的面积等于________.
9. 用长为2m 的绳子围成一个扇形,则所围成的扇形面积最大为 m 2.
10. 若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则该圆弧所对圆心角的弧度数为 .。