4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数

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任意角和弧度制、三角函数的概念 高中数学课件 4-1

任意角和弧度制、三角函数的概念 高中数学课件 4-1

第四章 三角函数与解三角形§4.1 任意角和弧度制、三角函数的概念考试要求1.了解任意角的概念和弧度制.2.能进行弧度与角度的互化,体会引入弧度制的必要性.3.借助单位圆理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.内容索引第一部分第二部分第三部分落实主干知识探究核心题型课时精练第一部分1.角的概念(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的旋转所成的图形.(2)分类按旋转方向不同分为、 、______按终边位置不同分为和轴线角.(3)相反角:我们把射线OA 绕端点O 按不同方向旋转相同的量所成的两个角叫做互为相反角.角α的相反角记为 .(4)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 = .端点正角负角零角象限角-α{β|β=α+k ·360°,k ∈Z }2.弧度制的定义和公式半径长(1)定义:把长度等于的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号rad表示.知识梳理(2)公式角α的弧度数公式角度与弧度的换算弧长公式弧长l =____扇形面积公式S = =______|α|r3.任意角的三角函数(1)任意角的三角函数的定义:设P(x,y)是角α终边上异于原点的任意一点,其到原点O的距离为r,则(2)三角函数值在各象限内的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦,如图.常用结论1.象限角2.轴线角判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)×√×(3)若sin α>0,则α是第一或第二象限角.( )√1.-660°等于√2.某次考试时间为120分钟,则从开始到结束,墙上时钟的分针旋转了-4π______弧度.某次考试时间为120分钟,则从开始到结束,墙上时钟的分针顺时针旋转了-720°,即-4π.3.已知角α的终边经过点P(2,-3),则sin α=________,tan α=_____.第二部分例1 (1)(2023·宁波模拟)若α是第二象限角,则A.-α是第一象限角√D.2α是第三或第四象限角或在y轴负半轴上对于D,可得π+4kπ<2α<2π+4kπ,k∈Z,所以2α是第三或第四象限角或在y轴负半轴上,所以D正确.延伸探究 若α是第一象限角,则是第几象限角?因为α是第一象限角,所以k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z,-675°和-315°(2)在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________________.所有与45°终边相同的角可表示为β=45°+k×360°(k∈Z),当k=-1时,β=45°-360°=-315°,当k=-2时,β=45°-2×360°=-675°.思维升华跟踪训练1 (1)“α是第四象限角”是“ 是第二或第四象限角”的√A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件对称,写出一个符合题意的θ=____________________________.关于y轴对称,例2 已知一扇形的圆心角为α(α>0),弧长为l,周长为C,面积为S,半径为r.(1)若α=35°,r=8 cm,求扇形的弧长;(2)若C=16 cm,求S的最大值及此时扇形的半径和圆心角.方法一 由题意知2r+l=16,∴l=16-2r(0<r<8),∴S的最大值是16 cm2,此时扇形的半径是4 cm,圆心角α=2 rad.当且仅当l=2r,即r=4(cm)时,S的最大值是16 cm2.此时扇形的圆心角α=2 rad.思维升华应用弧度制解决问题的方法(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,常转化为基本不等式或二次函数的最值问题.跟踪训练2 某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形OAD 挖去扇形OBC 后构成的).已知OA =10,OB =x (0<x <10),线段BA ,CD 与 , 的长度之和为30,圆心角为θ弧度.(1)求θ关于x的函数表达式;BC AD 根据题意,可算得 =θx , =10θ.因为AB +CD ++ =30,所以2(10-x )+θx +10θ=30, BC AD BC AD(2)记铭牌的截面面积为y,试问x取何值时,y的值最大?并求出最大值.√√√所以点(tan θ,sin α)在第一象限,D正确.√(3)若sin αtan α<0,且 >0,则角α是√A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角由sin αtan α<0,知α是第二象限或第三象限角,所以角α是第二象限角.思维升华(1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P的坐标,可以求出α的三角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P的坐标. (2)利用角所在的象限判定角的三角函数值的符号时,特别要注意不要忽略角的终边在坐标轴上的情况.跟踪训练3 (1)若角α的终边上有一点P(a,2a)(a≠0),则2sin α-cos α的值是√若α的终边上有一点P(a,2a)(a≠0),(2)sin 2cos 3tan 4的值√A.小于0B.大于0C.等于0D.不存在∴sin 2cos 3tan 4<0.第三部分1.与-2 023°终边相同的最小正角是√A.137°B.133°C.57°D.43°因为-2 023°=-360°×6+137°,所以与-2 023°终边相同的最小正角是137°.√√4.(2023·惠州模拟)如果点P(2sin θ,sin θ·cos θ)位于第四象限,那么角θ所在的象限为√A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限∵点P(2sin θ,sin θ·cos θ)位于第四象限,∴角θ所在的象限是第二象限.5.(2023·南昌模拟)我国在文昌航天发射场用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道,经过两次轨道修正,嫦娥五号顺利进入环月轨道飞行,嫦娥五号从椭圆形环月轨道变为近圆形环月轨道,若这时把近圆形环月轨道看作圆形轨道,嫦娥五号距离月球表面400 千米,已知月球半径约为1 738 千米,则嫦娥五号绕月每旋转弧度,飞过的路程约为(取π≈3.14)A.1 069千米B.1 119千米√C.2 138千米D.2 238千米嫦娥五号绕月飞行半径为400+1 738=2 138(千米),6.(2023·丽江模拟)屏风文化在我国源远流长,可追溯到汉代.某屏风工艺厂设计了一款造型优美的扇环形屏风,如图,扇环外环弧长为3.6 m,内环弧长为1.2 m,径长(外环半径与内环半径之差)为1.2 m,若不计外框,则扇环内需要进行工艺制作的面积的估计值为A.2.58 m2B.2.68 m2√C.2.78 m2D.2.88 m2设扇形的圆心角为α,内环半径为r m,外环半径为R m,则R-r=1.2(m),由题意可知,α·r=1.2,α·R=3.6,所以α(R+r)=4.8,。

高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形4.1任意角蝗制及任意角的三角函数课件理

高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形4.1任意角蝗制及任意角的三角函数课件理

(2)已知角α的终边在如图所示阴影表示的范围内(不包括边界),则角α 用集合可表示为_(2_k_π_+__π4_,__2_k_π_+__56_π_)_(k_∈__Z__) . 答案 解析
在[0,2π)内,终边落在阴影部分角的集合为π4,56π, ∴所求角的集合为2kπ+4π,2kπ+56π(k∈Z).
弧度数是 答案 解析
π
π
A.3
B.6
C.-π3
D.-π6
将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角,故A、B不正确;
又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的 1 . 6
即为-16×2π=-π3.
(2)若圆弧长度等于圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为
π
π
A.6
B.3
C.3
D. 3
答案
解析
如图,等边三角形ABC是半径为r的圆O的内接三角形,
2.弧度制
(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号
rad表示,读作弧度.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 0 .
π
180
(2)角度制和弧度制的互化:180°= π
rad,1°=180 rad,1 rad=

π

.
1 (3)扇形的弧长公式:l= |α|·r ,扇形的面积公式:S= 2lr =
②若扇形的周长为20,求扇形面积的最大值,并求此时扇形圆心角的 弧度数. 解答
由题意知l+2r=20,即l=20-2r, S=12l·r=12(20-2r)·r=-(r-5)2+25, 当r=5时,S的最大值为25. 当 r=5 时,l=20-2×5=10,α=rl=2(rad). 即扇形面积的最大值为25,此时扇形圆心角的弧度数为2 rad.

教学设计4:任意角、弧度制及任意角的三角函数

教学设计4:任意角、弧度制及任意角的三角函数

4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数【教学目标】1.考查三角函数的定义及应用. 2.考查三角函数值符号的确定.【复习指导】从近几年的高考试题看,这部分的高考试题大多为教材例题或习题的变形与创新,因此学习中要立足基础,抓好对部分概念的理解.【基础梳理】 1.任意角 (1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为 、 、 . ②按终边位置不同分为 和 . (2)终边相同的角终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ). (3)弧度制①1弧度的角: 叫做1弧度的角.②规定:正角的弧度数为 ,负角的弧度数为 ,零角的弧度数为 ,|α|=lr ,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制,比值lr 与所取的r 的大小 ,仅与角的大小有关.④弧度与角度的换算:360°= 弧度;180°= 弧度. ⑤弧长公式: ,扇形面积公式:S 扇形=12lr =12|α|r 2.2.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 (r >0),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx ,它们都是以角为 ,以比值为 的函数. 3.三角函数线设角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P ,过P 作PM 垂直于x 轴于M ,则点M 是点P 在x 轴上的 .由三角函数的定义知,点P 的坐标为 ,即P ,其中cos α= ,sin α= ,单位圆与x 轴的正半轴交于点A ,单位圆在A 点的切线与α的终边或其反向延长线相交于点T ,则tan α= .我们把有向线段OM 、MP 、AT 叫做α的 、 、 .三角函数线有向线段 为正弦线有向线段为余弦线有向线段 为正切线考向分析考向一 角的集合表示及象限角的判定【例1】►(1)写出终边在直线y =3x 上的角的集合;(2)若角θ的终边与6π7角的终边相同,求在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角;(3)已知角α是第二象限角,试确定2α、α2所在的象限.【训练1】 角α与角β的终边互为反向延长线,则( ). A .α=-β B .α=180°+β C .α=k ·360°+β(k ∈Z ) D .α=k ·360°±180°+β(k ∈Z )考向二 三角函数的定义【例2】►已知角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且sin θ=24m ,试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.【训练2】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( ).A .-45B .-35 C.35 D.45考向三 弧度制的应用【例3】►已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10. (1)求弦AB 所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形的弧长l 及弧所在的弓形的面积S .【训练3】 已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角取何值时,才使扇形面积最大?考向四 三角函数线及其应用【例4】►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.【训练4】 求下列函数的定义域: (1)y =2cos x -1; (2)y =lg(3-4sin 2x ).提升演练1.下列与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°+94π(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )2.若α=k ·180°+45°(k ∈Z ),则α在( ). A .第一或第三象限 B .第一或第二象限 C .第二或第四象限D .第三或第四象限3.若sin α<0且tan α>0,则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 4.已知角α的终边过点(-1,2),则cos α的值为( ). A .-55 B.255 C .-255 D .-125.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴非负半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.答案【基础梳理】 1.(1)①正角、负角、零角 ②象限角和轴线角. (3)弧度制①把长度等于半径长的弧所对的圆心角 ②正数 负数 零 ③无关 ④2π π ⑤ l =|α|r2.自变量 函数值3.正射影 (cos α,sin α) P (cos α,sin α) OM MP AT 余弦线、正弦线、正切线.MPOMAT【例1】►[审题视点] 利用终边相同的角进行表示及判断. 解: (1)在(0,π)内终边在直线y =3x 上的角是π3,∴终边在直线y =3x 上的角的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=π3+k π,k ∈Z .(2)∵θ=6π7+2k π(k ∈Z ),∴θ3=2π7+2k π3(k ∈Z ).依题意0≤2π7+2k π3<2π⇒-37≤k <187,k ∈Z .∴k =0,1,2,即在[0,2π)内终边与θ3相同的角为2π7,20π21,34π21.(3)∵α是第二象限角,∴k ·360°+90°<α<k ·360°+180°,k ∈Z . ∴2k ·360°+180°<2α<2k ·360°+360°,k ∈Z .∴2α是第三、第四象限角或角的终边在y 轴非正半轴上. ∵k ·180°+45°<α2<k ·180°+90°,k ∈Z ,当k =2m (m ∈Z )时,m ·360°+45°<α2<m ·360°+90°;当k =2m +1(m ∈Z )时,m ·360°+225°<α2<m ·360°+270°;∴α2为第一或第三象限角. 方法总结: (1)相等的角终边一定相同,但终边相同的角却不一定相等,终边相同的角有无数个,它们之间相差360°的整数倍.(2)角的集合的表示形式不是唯一的,如:终边在y 轴非正半轴上的角的集合可以表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x =2k π-π2,k ∈Z ,也可以表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =2k π+3π2,k ∈Z .【训练1】【解析】对于角α与角β的终边互为反向延长线,则α-β=k ·360°±180°(k ∈Z ). ∴α=k ·360°±180°+β(k ∈Z ). 【答案】D【例2】► [审题视点] 根据三角函数定义求m ,再求cos θ和tan θ. 解 由题意得,r =3+m 2,∴m 3+m 2=24m ,∵m ≠0, ∴m =±5,故角θ是第二或第三象限角.当m =5时,r =22,点P 的坐标为(-3,5),角θ是第二象限角, ∴cos θ=x r =-322=-64,tan θ=y x =5-3=-153.当m =-5时,r =22,点P 的坐标为(-3,-5),角θ是第三象限角. ∴cos θ=x r =-322=-64,tan =y x =-5-3=153.方法总结: 任意角的三角函数值仅与角α的终边位置有关,而与角α终边上点P 的位置无关.若角α已经给出,则无论点P 选择在α终边上的什么位置,角α的三角函数值都是确定的. 【训练2】【解析】 取终边上一点(a,2a ),a ≠0,根据任意角的三角函数定义,可得cos θ=±55,故cos 2θ=2cos 2θ-1=-35.【答案】 B 【例3】►[审题视点] (1)由已知条件可得△AOB 是等边三角形,可得圆心角α的值;(2)利用弧长公式可求得弧长,再利用扇形面积公式可得扇形面积,从而可求弓形的面积. 解: (1)由⊙O 的半径r =10=AB ,知△AOB 是等边三角形, ∴α=∠AOB =60°=π3.(2)由(1)可知α=π3,r =10,∴弧长l =α·r =π3×10=10π3,∴S 扇形=12lr =12×10π3×10=50π3,而S △AOB =12·AB ·1032=12×10×1032=5032,∴S =S 扇形-S △AOB =50⎝⎛⎭⎫π3-32.方法总结: 弧度制下的扇形的弧长与面积公式,比角度制下的扇形的弧长与面积公式要简洁得多,用起来也方便得多.因此,我们要熟练地掌握弧度制下扇形的弧长与面积公式. 【训练3】解: 设圆心角是θ,半径是r ,则2r +rθ=40, S =12lr =12r (40-2r )=r (20-r )≤⎝⎛⎭⎫2022=100. 当且仅当r =20-r ,即r =10时,S max =100.∴当r =10,θ=2时,扇形面积最大,即半径为10,圆心角为2弧度时,扇形面积最大. 【例4】►[审题视点] 作出满足sin α=32,cos α=-12的角的终边,然后根据已知条件确定角α终边的范围. 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(图中阴影部分)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+23π,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+23π≤α≤2k π+43π,k ∈Z .方法总结: 利用单位圆解三角不等式(组)的一般步骤是: (1)用边界值定出角的终边位置; (2)根据不等式(组)定出角的范围; (3)求交集,找单位圆中公共的部分; (4)写出角的表达式. 【训练4】解 (1)∵2cos x -1≥0,∴cos x ≥12.由三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).∴定义域为⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ). (2)∵3-4sin 2x >0, ∴sin 2x <34,∴-32<sin x <32. 利用三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影部分所示),∴定义域为⎝⎛⎭⎫k π-π3,k π+π3(k ∈Z ).提升演练 1.【解析】与9π4的终边相同的角可以写成2k π+94π(k ∈Z ),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有答案C 正确. 【答案】C 2.【解析】当k =2m +1(m ∈Z )时,α=2m ·180°+225°=m ·360°+225°,故α为第三象限角; 当k =2m (m ∈Z )时,α=m ·360°+45°,故α为第一象限角. 【答案】A 3.【解析】由sin α<0知α是第三、四象限或y 轴非正半轴上的角,由tan α>0知α是第一、三象限角.∴α是第三象限角. 【答案】C 4.【解析】由三角函数的定义可知,r =5,cos α=-15=-55.【答案】A 5.【解析】根据正弦值为负数且不为-1,判断角在第三、四象限,再加上横坐标为正,断定该角为第四象限角,∴y <0,sin θ=y 16+y 2=-255⇒y =-8.【答案】-8。

高考数学复习:任意角和弧度制及任意角的三角函数

高考数学复习:任意角和弧度制及任意角的三角函数

当m=- 5 时,r=2 2,点P的坐标为 ( 3, 5),
所以cos x 3 6 ,tan y 5 15 ,
r 22 4
x 3 3
综上可知,cos θ=- ,t6an θ=- 或c1o5 s θ=- , 6
2
2.若圆弧长度等于圆内接正方形的边长,则该圆弧所对
圆心角的弧度数为 ( )
A.
B.
C. 2
D. 2
4
2
2
【解析】选D.设圆的直径为2r,则圆内接正方形的边长 为 2r, 因为圆的圆弧长度等于该圆内接正方形的边长, 所以圆弧的长度为 2r, 所以圆心角弧度为 2r 2.
r
考点三 任意角三角函数的定义及应用 【明考点·知考法】
【典例】函数y= sin x 3 的定义域为________.
2
世纪金榜导学号
【解析】由题意可得sin x- ≥30,即sin x≥ .作 3
2
2
直线y= 3交单位圆于A,B两点,连接OA,OB,则OA与OB围
2
成的区域(图中阴影部分含边界)即为角x的终边的范围,
故满足条件的角x的集合为
{x|2k x 2k 2 , k Z}.
2
答案:6π
题组二:走进教材
1.(必修4P5T4改编)下列与 9 的终边相同的角的表达
4
式中正确的是 ( )
A.2kπ+45°(k∈Z) C.k·360°-315°(k∈Z)
B.k·360°+ 9 π(k∈Z)
4
D.kπ+ 5 (k∈Z)
4
【解析】选C.由定义知终边相同的角的表达式中不能
同时出现角度和弧度,应为 +2kπ或k·360°+45°

4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数练习题

4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数练习题

§4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数一、选择题1.sin 2cos 3tan 4的值( ).A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在 解析 ∵sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0, ∴sin 2cos 3tan 4<0. 答案 A2.已知点P (sin 5π4,cos 3π4)落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ是第________象限角.( )A .一B .二C .三D .四 解析:因P 点坐标为(-22,-22),∴P 在第三象限. 答案:C3.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的中心角的弧度数是( )A .1B .4C .1或4D .2或4解析 设此扇形的半径为r ,弧长是l ,则⎩⎨⎧2r +l =6,12rl =2,解得⎩⎨⎧r =1,l =4或⎩⎨⎧r =2,l =2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.答案 C4.若cos α=-32,且角α的终边经过点(x,2),则P 点的横坐标x 是( ).A .2 3B .±2 3C .-2 2D .-2 3解析 由cos α=x x 2+4=-32,解得,x =-2 3.答案 D5.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线2y x =上,则cos2θ=( )A.45-B.35-C.35D.45解析 设(,2)P a a 是角θ终边上任意一点,则由三角函数定义知:cos θ=,所以223cos 22cos 12(15θθ=-=⨯-=-,故选B. 答案 B6.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.12 C .-32 D.32解析 ∵r =64m 2+9,∴cos α=-8m 64m 2+9=-45,∴m >0,∴4m 264m 2+9=125,∴m =±12.∵m >0,∴m =12. 答案 B7.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12解析 设α=∠POQ ,由三角函数定义可知,Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos α, y =sin α,∴x =-12,y =32,∴Q 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.答案 A 二、填空题8.若β的终边所在直线经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 3π4,sin 3π4,则sin β=________, tan β=________.解析:因为β的终边所在直线经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 3π4,sin 3π4,所以β的终边所在直线为y =-x ,则β在第二或第四象限. 所以sin β=22或-22,tan β=-1. 答案:22或-22-1 9.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第______象限. 解析 ∵点P (tan α,cos α)在第三象限,∴tan α<0,cos α<0. ∴角α在第二象限. 答案 二10.弧长为3π,圆心角为135的扇形的半径为 ,面积为 .解析 由扇形面积公式得:12lR =6π.答案 4;6π11.若三角形的两个内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形为________. 解析 ∵sin αcos β<0,且α,β是三角形的两个内角. ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.故三角形为钝角三角形. 答案 钝角三角形 12.函数y =sin x +12-cos x 的定义域是________. 解析由题意知⎩⎨⎧sin x ≥0,12-cos x ≥0,即⎩⎨⎧sin x ≥0,cos x ≤12.∴x 的取值范围为π3+2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3+2k π,π+2k π(k ∈Z)三、解答题13. (1)确定tan -3cos8·tan5的符号;(2)已知α∈(0,π),且sin α+cos α=m (0<m <1),试判断式子sin α-cos α的符号.解析 (1)∵-3,5,8分别是第三、第四、第二象限角, ∴tan(-3)>0,tan5<0,cos8<0, ∴原式大于0.(2)若0<α<π2,则如图所示,在单位圆中,OM =cos α,MP =sin α,∴sin α+cos α=MP +OM >OP =1.若α=π2,则sin α+cos α=1.由已知0<m <1,故α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π.于是有sin α-cos α>0.14.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ,cos θ.解析:∵θ的终边过点(x ,-1)(x ≠0),∴tan θ=-1x,又tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1. 当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22. 15.如图所示,A ,B 是单位圆O 上的点,且B 在第二象限,C 是圆与x 轴正半轴的交点,A 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,45,△AOB 为正三角形.(1)求sin ∠COA ; (2)求cos ∠COB .解析 (1)根据三角函数定义可知sin ∠COA =45.(2)∵△AOB 为正三角形,∴∠AOB =60°, 又sin ∠COA =45,cos ∠COA =35,∴cos ∠COB =cos(∠COA +60°) =cos ∠COA cos 60°-sin ∠COA sin 60° =35·12-45·32=3-4310. 16.角α终边上的点P 与A (a,2a )关于x 轴对称(a >0),角β终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,求sin α·cos α+sin β·c os β+tan α·tan β的值.解析 由题意得,点P 的坐标为(a ,-2a ), 点Q 的坐标为(2a ,a ). 所以,sin α=-2aa 2+-2a2=-25, cos α=a a 2+-2a 2=15, tan α=-2aa=-2,sin β=a 2a 2+a 2=15,cos β=2a 2a2+a2=25, tan β=a 2a =12,故有sin α·cos α+sin β·cos β+tan α·tan β =-25×15+15×25+(-2)×12=-1.。

三角函数复习题目4.1—4.7

三角函数复习题目4.1—4.7

三角函数总复习4.1任意角和弧度制及任意角的三角函数题型一:求与已知角终边相同的角例1 已知角α=45°,(1)在区间[-720°,0°]内找出所有与角α有相同终边的角β;(2)设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 2×180°+45°,k ∈Z , N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 4×180°+45°,k ∈Z ,那么两集合的关系是什么? 变式题1:(1)如果α是第三象限的角,那么-α,2α的终边落在何处?(2)写出终边在直线y =3x 上的角的集合;(3)若角θ的终边与6π7角的终边相同,求在[0,2π)内终边与θ3角的终边相同的角. 题型二:三角函数的定义例2 已知角α的终边经过点P (x ,-2) (x ≠0),且cos α=36x , 求sin α+1tan α的值.变式题2:已知角α的终边在直线3x +4y =0上,求sin α,cos α,tan α的值.题型三:三角函数值的符号及判定例3 (1)如果点P (sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,试判断角θ所在的象限.(2)若θ是第二象限角,试判断sin (cos θ)cos (sin 2θ)的符号是什么? 变式题3:已知sin 2θ<0,且|cos θ|=-cos θ,则点P (tan θ,cos θ)在第几象限?题型四:扇形的弧长、面积公式的应用例4 已知一扇形的圆心角为α (α>0),所在圆的半径为R .(1)若α=60°,R =10 cm ,求扇形的弧长及该弧所在的弓形的面积;(2)若扇形的周长是一定值C (C >0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?数形结合具体体现三角函数线的应用(14分)(1)求函数y =lg(3-4sin 2x )的定义域;(2)设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2的大小. 4.2同角三角函数的基本关系及诱导公式题型一:同角三角函数的基本关系式的应用例1 已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=15. (1)求tan α的值;(2)把1cos 2α-sin 2α用tan α表示出来,并求其值. 变式题1(1)已知tan α=2,求sin 2α+sin αcos α-2cos 2α;(2)已知sin α=2sin β,tan α=3tan β,求cos α.题型二:三角函数的诱导公式的应用例2 (1)已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α=33,求cos ⎝⎛⎭⎫5π6-α的值; (2)已知π<α<2π,cos(α-7π)=-35,求sin(3π+α)·tan ⎝⎛⎭⎫α-72π 的值.变式题2:(1)化简:tan (π+α)cos (2π+α)sin ⎝⎛⎭⎫α-3π2cos (-α-3π)sin (-3π-α);(2)已知f (x )=sin (π-x )cos (2π-x )tan (-x +π)cos ⎝⎛⎭⎫-π2+x ,求f ⎝⎛⎭⎫-31π3的值 题型三:三角函数式的化简与证明例3 求证:sin θ(1+tan θ)+cos θ⎝⎛⎭⎫1+1tan θ=1sin θ+1cos θ.变式题3:证明下列恒等式:(1)1+2sin (360°+x )cos (360°+x )cos 2(360°+x )-sin 2(360°+x )=1+tan x 1-tan x; (2)tan (2π-α)sin (-2π-α)cos (6π-α)cos (α-π)sin (5π-α)=-tan α. 分类讨论思想和整体、化归思想在三角函数式化简中的应用(14分)(1)化简:sin ⎝⎛⎭⎫4n -14π-α+cos ⎝⎛⎭⎫4n +14π-α (n ∈Z); (2)化简:sin (n π-α)cos[(n -1)π-α]sin[(n +1)π+α]cos (n π+α)(n ∈Z). 4.3三角函数的图象与性质题型一:与三角函数有关的函数定义域问题例1 求下列函数的定义域:(1)y =lgsin(cos x );(2)y =sin x -cos x .变式题1(1)求函数y =lg (2sin x -1)+-tan x -1cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π8的定义域;(2)求函数y +tan x 的定义域.题型二:三角函数的单调性与周期性例2 写出下列函数的单调区间及周期:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3;(2)y =|tan x |. 变式题2(1)求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x +cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6的周期、单调区间及最大、最小值; (2)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. ①求f (x )的最小正周期;②求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值.题型三:三角函数的对称性与奇偶性例3 (1)已知f (x )=sin x +3cos x (x ∈R),函数y =f (x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2的图象关于直线x =0对称,则φ的值为________. (2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________.变式题3(1)已知函数f (x )=sin x +a cos x 的图象的一条对称轴是x =5π3,则函数g (x )=a sin x +cos x 的最大值是________.分类讨论及方程思想在三角函数中的应用(14分)已知函数f (x )=2a sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+b 的定义域为⎣⎡⎦⎤0,π2,函数的最大值为1,最小值为-5,求a 和b 的值.4.4函数y =Asin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用题型一:作y =Asin(ωx +φ)的图例1 已知函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, (1)求它的振幅、周期、初相;(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;(3)说明y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到. 变式题1:设函数f (x )=cos(ωx +φ) (ω>0,-π2<φ<0)的最小正周期为π,且f ⎝⎛⎭⎫π4=32. (1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象(给定区间上的函数图像);(3)若f (x )>22,求x 的取值范围. 题型二:求函数y =Asin(ωx +φ)的解析式例2 已知曲线y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝⎛⎭⎫π2,2,由此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫32π,0,若φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)试求这条曲线的函数解析式;(2)写出函数的单调区间.变式训练2:(1)(2011·江苏)已知f (x )=A sin(ωx +φ) (A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是______.(2)已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2), y =f (x )的部分图象如图所示,则f (π24)=________.题型三:三角函数模型的应用例3 如图,某市准备在道路EF 的一侧修建一条运动比赛道,赛道的前一部分为曲线段FBC ,该曲线段是函数y =A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +2π3 (A >0,ω>0),x ∈[-4,0]时的图象,且图象的最高点为B (-1,2).赛道的中间部分为长3千米的直线跑道CD ,且CD ∥EF ,赛道的后一部分是以O 为圆心的一段圆弧 .(1)求ω的值和∠DOE 的大小;(2)若要在圆弧赛道所对应的扇形ODE 区域内建一个“矩形草坪”,矩形的一边在道路EF 上,一个顶点在半径OD 上,另外一个顶点P 在圆弧 上,且∠POE =θ,求当“矩形草坪”的面积取最大值时θ的值.变式题3:如图所示,某市拟在长为8 km 的道路OP 的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM ,该曲线段为函数y =A sin ωx (A >0,ω>0),x ∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S (3,23);赛道的后一部分为折线段MNP ,为保证参赛运动员的安全,限定∠MNP =120°.(1)求A ,ω的值和M ,P 两点间的距离;(2)应如何设计,才能使折线段赛道MNP 最长?题型四:用方程思想求三角函数图象的解析式(14分)如图为y =A sin(ωx +φ)的图象的一段.(1)求其解析式;(2)若将y =A sin(ωx +φ)的图象向左平移π6个 单位后得y =f (x ),求f (x )的对称轴方程.课堂热点精讲例1:已知函数2()5sin cos f x x x x =-(1)求 f (x )的单调增区间(2)求 f (x )图象的对称中心;(3)求 f (x )在[0,]2π上的最大值和最小值 . (4)在给定的坐标系中作出函数 f (x )在[0, π] 上的图象 .例2. 如何由 y =sin x 的图象得到)4y x π+的图象? 【例3】已知某海滨浴场海浪的高度y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:时)的函数,记作:y =f (t ),(1)根据以上数据,求函数y =A cos ωt +b (ω>0)的最小正周期T ,振幅A 及函数表达式.(2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的8∶00至20∶00之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?例4.如图为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8 m ,圆上最低点与地面距离为0.8 m ,60秒转动一圈,图中OA 与地面垂直,以OA 为始边,逆时针转动θ角到OB ,设B 点与地面距离是h .(1)求h 与θ间的函数关系式;(2)设从OA 开始转动,经过t 秒后到达OB ,求h 与t 之间的函数关系式,并求缆车第一次到达最高点时用的时间.【例5】已知函数f (x )=A sin ωx +B cos ωx (其中A 、B 、ω是实常数,且ω>0)的最小正周期为2,且当x =13时,f (x )取得最大值2. (1)求函数f (x )的表达式;(2)在闭区间[214,234]上是否存在f (x )的对称轴?如果存在,求出其对称轴方程;如果不存在,说明理由.(1)求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x +cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6的周期、单调区间及最大、最小值; (2)(2011·北京)已知函数f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. ①求f (x )的最小正周期;②求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 例3 (1)已知f (x )=sin x +3cos x (x ∈R),函数y =f (x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2的图象关于直线x =0对称,则φ的值为________. (2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________.4.5两角和与差的正弦、余弦和正切题型一:利用和、差角公式求值例1 求下列各式的值:(1)tan 20°+tan 40°+3tan 20°tan 40°;(2)3sin 220°-1cos 220°+64sin 220°. 变式题1(1)化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan α2-tan α2·⎝⎛⎭⎫1+tan α·tan α2; (2)求值:[2sin 50°+sin 10°(1+3tan 10°)]·2sin 280°.题型二:三角函数的给角求值与给值求角问题例2 (1)已知0<β<π2<α<π,且cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23, 求cos(α+β)的值;(2)已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,求2α-β的值. 变式题2:(2011·广东)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫13x -π6,x ∈R.(1)求f ⎝⎛⎭⎫5π4的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫3α+π2=1013,f (3β+2π)=65,求cos(α+β)的值. 题型三:三角变换的简单应用例3已知f (x )=⎝⎛⎭⎫1+1tan x sin 2x -2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4sin ⎝⎛⎭⎫x -π4. (1)若tan α=2,求f (α)的值;(2)若x ∈⎣⎡⎦⎤π12,π2,求f (x )的取值范围变式题3(2010·天津)已知函数f (x )=23sin x cos x +2cos 2x -1(x ∈R).(1)求函数f (x )的最小正周期及在区间[0,π2]上的最大值和最 小值;(2)若f (x 0)=65,x 0∈[π4,π2],求cos 2x 0的值. 构造辅助角逆用和角公式解题(14分)已知函数f (x )=2cos x cos ⎝⎛⎭⎫x -π6-3sin 2x +sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)当α∈[0,π]时,若f (α)=1,求α的值4.6二倍角的三角函数题型一:三角函数式的化简求值例1 已知3π4<α<π,tan α+1tan α=-103,求 5sin 2α2+8sin α2cos α2+11cos 2α2-82sin ⎝⎛⎭⎫α-π2的值变式题1化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan α2-tan α2·⎝⎛⎭⎫1+tan α·tan α2. 题型二:三角函数式的求值例2 已知sin(2α-β)=35,sin β=-1213,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, β∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,求sin α的值. 变式题2已知cos(α+β)+cos(α-β)=45,sin(α+β)+sin(α-β)=35, (1)求tan α;(2)2cos 2α2-3sin α-12sin ⎝⎛⎭⎫α+π4. 用三角变换研究三角函数的性质(14分)已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3·cos ⎝⎛⎭⎫x -π3+23cos 2⎝⎛⎭⎫x -π3- 3. (1)求f (x )的最大值及取得最大值时相应的x 的值;(2)若函数y =f (2x )-a 在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上恰有两个零点x 1,x 2,求tan(x 1+x 2)的值.。

第一轮复习41---任意角、弧度制及任意角的三角函数

第一轮复习41---任意角、弧度制及任意角的三角函数

B
三角函数概念
已知角的终边过点P - 8m, - 6sin30 ,



4 且cos - ,则m的值为( ) 5 1 1 3 3 A. B. C. D. 2 2 2 2
B
象限与符号
cos 若sintan 0, 且 0, 则是 tan 第( )象限角 A.一 B.二 C.三 D.四
角及其表示
如果是第三象限角,那么 ( 1) 的终边落在__________ _ 2 (2)2的终边落在__________ _

三角函数概念
已知角的顶点与原点重合,始 边 与x轴的正半轴重合,终边 在直线 y 2x上,则cos 2等于( 4 A. 5 3 B. 5 3 C. 5 ) 4 D. 5
C
象限与符号
sincos 若是第二象限角,试判断 cos(sin ) 的值的符号。

2
2,
2 sin 1cm.
任意角的三角函数(坐标法)
y
P ( x, y )

O
X
y sin , r x cos , r y t an x
3.任意角的三角函数 任意角 α 的终边与单位圆交于点 P(x,y)时,sin α= , cos α= ,tan α= 下表: 三角 函数 sin α cos α tan α 定义域 第一象 第二象 第三象 第四象 限符号 限符号 限符号 限符号 + + + + - - - - + - + -


180
1 ,

扇形
弧长公式:l | | r , 1 1 2 面积公式:S lr | | r 2 2
扇形
已知扇形的周长为 4cm,当它的半径 为 ____和圆心角为_____弧度时,扇 形的面积最大,这个最 大面积是 ____

任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳

任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳

任意角和弧度制及任意角的三角函数考点与提醒归纳一、基础知识1.角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按旋转方向不同分为正角、负角、零角.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+2k π,k ∈Z }.终边相同的角不一定相等,但相等的角其终边一定相同.2.弧度制的定义和公式(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. (2)公式:有关角度与弧度的两个注意点(1)角度与弧度的换算的关键是π=180°,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(2)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. 3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx (x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线和正切线.二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (2)三角函数定义的推广设点P (x ,y )是角α终边上任意一点且不与原点重合,r =|OP |,则sin α=y r ,cos α=xr ,tan α=yx(x ≠0).(3)象限角(4)轴线角考点一 象限角及终边相同的角[典例] (1)若角α是第二象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角(2)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________. [解析] (1)∵α是第二象限角, ∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z , ∴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.故选C.(2)如图,在坐标系中画出直线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:π3,4π3;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-2π3,-5π3,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3.[答案] (1)C (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫-5π3,-2π3,π3,4π3[题组训练]1.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪k π≤α≤k π+π4,k ∈Z 中的角所表示的范围(阴影部分)是( )解析:选B 当k =2n (n ∈Z )时,2n π≤α≤2n π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和0≤α≤π4的终边一样,当k =2n +1(n ∈Z )时,2n π+π≤α≤2n π+π+π4(n ∈Z ),此时α的终边和π≤α≤π+π4的终边一样. 2.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°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-765360≤k <-45360(k ∈Z ),从而k =-2或k =-1, 代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°考点二 三角函数的定义[典例] 已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________.[解析] ∵角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,∴cos α=-x x 2+36=-513,解得x =52或x =-52(舍去),∴P ⎝⎛⎭⎫-52,-6,∴sin α=-1213, ∴tan α=sin αcos α=125,则1sin α+1tan α=-1312+512=-23.[答案] -23[解题技法]用定义法求三角函数值的2种类型及解题方法(1)已知角α终边上一点P 的坐标,则可先求出点P 到原点的距离r ,然后用三角函数的定义求解.(2)已知角α的终边所在的直线方程,则可先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后用三角函数的定义来求解.[题组训练]1.已知角α的终边经过点(3,-4),则sin α+1cos α=( )A .-15B.3715C.3720D.1315解析:选D ∵角α的终边经过点(3,-4),∴sin α=-45,cos α=35,∴sin α+1cos α=-45+53=1315. 2.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C .35D .45解析:选B 设P (t,2t )(t ≠0)为角θ终边上任意一点,则cos θ=t5|t |.当t >0时,cos θ=55;当t <0时,cos θ=-55.因此cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35. 考点三 三角函数值符号的判定[典例] 若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,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] 由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号, 则α为第二象限角或第三象限角. 由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号, 则α为第三象限角或第四象限角. 综上可知,α为第三象限角. [答案] C[解题技法] 三角函数值符号及角所在象限的判断三角函数在各个象限的符号与角的终边上的点的坐标密切相关.sin θ在一、二象限为正,cos θ在一、四象限为正,tan θ在一、三象限为正.学习时首先把取正值的象限记清楚,其余的象限就是负的,如sin θ在一、二象限为正,那么在三、四象限就是负的.值得一提的是:三角函数的正负有时还要考虑坐标轴上的角,如sin π2=1>0,cos π=-1<0.[题组训练]1.下列各选项中正确的是( ) A .sin 300°>0 B .cos(-305°)<0 C .tan ⎝⎛⎭⎫-22π3>0 D .sin 10<0解析:选D 300°=360°-60°,则300°是第四象限角,故sin 300°<0;-305°=-360°+55°,则-305°是第一象限角,故cos(-305°)>0;-22π3=-8π+2π3,则-22π3是第二象限角,故tan ⎝⎛⎭⎫-22π3<0;3π<10<7π2,则10是第三象限角,故sin 10<0,故选D. 2.已知点P (cos α,tan α)在第三象限,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 由题意得⎩⎨⎧cos α<0,tan α<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧cos α<0,sin α>0,所以角α的终边在第二象限.[课时跟踪检测]A 级1.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 .2 B .4 C .6D .8解析:选C 设扇形的半径为r (r >0),弧长为l ,则由扇形面积公式可得2=12lr =12|α|r 2=12×4×r 2,解得r =1,l =|α|r =4,所以所求扇形的周长为2r +l =6. 2.(2019·石家庄模拟)已知角α(0°≤α<360°)终边上一点的坐标为(sin 150°,cos 150°),则α=( )A .150°B .135°C .300°D .60°解析:选C 由sin 150°=12 >0,cos 150°=-32<0,可知角α终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,-32,故该点在第四象限,由三角函数的定义得sin α=-32,因为0°≤α<360°,所以角α为300°.3.(2018·长春检测)若角α的顶点为坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在直线y =-3x 上,则角α的取值集合是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π-π3,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=2k π+2π3,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪ α=k π-2π3,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z 解析:选D 当α的终边在射线y =-3x (x ≤0)上时,对应的角为2π3+2k π,k ∈Z ,当α的终边在射线y =-3x (x ≥0)上时,对应的角为-π3+2k π,k ∈Z ,所以角α的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪α=k π-π3,k ∈Z .4.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或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,解得-2<a ≤3.5.在平面直角坐标系xOy 中,α为第二象限角,P (-3,y )为其终边上一点,且sin α=2y4,则y 的值为( ) A.3 B .-5 C.5 D.3或5解析:选C 由题意知|OP |=3+y 2,则sin α=y 3+y 2=2y4,解得y =0(舍去)或y =±5,因为α为第二象限角,所以y >0,则y = 5.6.已知角α=2k π-π5(k ∈Z ),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3解析:选B 由α=2k π-π5(k ∈Z )及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,因为角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1. 7.已知一个扇形的圆心角为3π4,面积为3π2,则此扇形的半径为________. 解析:设此扇形的半径为r (r >0),由3π2=12×3π4×r 2,得r =2.答案:28.(2019·江苏高邮模拟)在平面直角坐标系xOy 中,60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),则实数m 的值为________.解析:∵60°角终边上一点P 的坐标为(1,m ),∴tan 60°=m1,∵tan 60°=3,∴m = 3.答案:39.若α=1 560°,角θ与α终边相同,且-360°<θ<360°,则θ=________. 解析:因为α=1 560°=4×360°+120°, 所以与α终边相同的角为360°×k +120°,k ∈Z , 令k =-1或k =0,可得θ=-240°或θ=120°. 答案:120°或-240°10.在直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,A (3,1),将点A 绕O 逆时针旋转90°到B 点,则B 点坐标为__________.解析:依题意知OA =OB =2,∠AOx =30°,∠BOx =120°, 设点B 坐标为(x ,y ),则x =2cos 120°=-1,y =2sin 120°=3,即B (-1,3). 答案:(-1,3)11.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,得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,解得m =±45. 又因为α是第四象限角,所以m <0, 从而m =-45,sin α=y r =m |OM |=-451=-45.12.已知α为第三象限角. (1)求角α2终边所在的象限;(2)试判断 tan α2sin α2cos α2的符号.解:(1)由2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z , 得k π+π2<α2<k π+3π4,k ∈Z ,当k 为偶数时,角α2终边在第二象限;当k 为奇数时,角α2终边在第四象限.故角α2终边在第二或第四象限.(2)当角α2在第二象限时,tan α2<0,sin α2>0, cos α2<0,所以tan α2sin α2cos α2取正号;当角α2在第四象限时,tan α2<0,sin α2<0, cos α2>0, 所以 tan α2sin α2cos α2也取正号.因此tan α2sin α2cos α2取正号.B 级1.若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α解析:选C 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,因为-3π4 <α<-π2,所以α终边位置在图中的阴影部分,观察可得AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.2.已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,且α∈[0,2π],则角α的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫π,5π4B.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4∪⎝⎛⎭⎫5π4,3π2D.⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫3π4,π解析:选B 因为点P 在第一象限,所以⎩⎪⎨⎪⎧ sin α-cos α>0,tan α>0,即⎩⎨⎧sin α>cos α,tan α>0.由tan α>0可知角α为第一或第三象限角,画出单位圆如图.又sin α>cos α,用正弦线、余弦线得满足条件的角α的终边在如图所示的阴影部分(不包括边界),即角α的取值范围是⎝⎛⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π,5π4.3.已知角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0).(1)求sin θ+cos θ的值;(2)试判断cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号.解:(1)因为角θ的终边过点P (-4a,3a )(a ≠0),所以x =-4a ,y =3a ,r =5|a |,当a >0时,r =5a ,sin θ+cos θ=35-45=-15; 当a <0时,r =-5a ,sin θ+cos θ=-35+45=15. (2)当a >0时,sin θ=35∈⎝⎛⎭⎫0,π2, cos θ=-45∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos 35·sin ⎝⎛⎭⎫-45<0; 当a <0时,sin θ=-35∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, cos θ=45∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos ⎝⎛⎭⎫-35·sin 45>0. 综上,当a >0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为负;当a <0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为正.。

第四章 §4.1 任意角和弧度制、三角函数的概念

第四章 §4.1 任意角和弧度制、三角函数的概念

题型二 弧度制及其应用
例 2 (1)已知一扇形的圆心角 α=π3,半径 R=10 cm,则此扇形的弧积为____3____ cm2.
由已知得 α=π3,R=10 cm, 所以 l=αR=π3×10=130π(cm), S 扇形=12αR2=12×π3×102=530π(cm2).
√C.第三、四象限
D.第一、四象限
因为cos α·tan α<0,所以cos α,tan α的值一正一负,所以角α的终边 在第三、四象限.
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知识过关
一、单项选择题 1.给出下列四个命题,其中正确的是 A.-34π是第四象限角 B.43π是第二象限角 C.-400°是第一象限角
√D.-315°是第一象限角
思维升华
(1)利用三角函数的定义,已知角α终边上一点P的坐标,可以求出α的三 角函数值;已知角α的三角函数值,也可以求出点P的坐标. (2)利用角所在的象限判定角的三角函数值的符号时,特别要注意不要忽 略角的终边在坐标轴上的情况.
跟踪训练 3 (1)已知角 α 的终边过点 P(-8m,-6sin 30°),且 cos α=
A.2kπ-45°(k∈Z)
B.k·360°+94π(k∈Z)
√C.k·360°-315°(k∈Z)
D.kπ+54π(k∈Z)
自主诊断
与94π的终边相同的角可以写成 2kπ+94π(k∈Z),但是角度制与弧度制 不能混用,所以只有 C 正确.
自主诊断
3.(必修第一册P180T3改编)已知角θ的终边过点P(-12,5),则sin θ+cos θ
题型三 三角函数的概念
例 3 (1)(2023·北京模拟)在平面直角坐标系中,角 α 以 x 轴的非负半轴为

(完整版)三角函数知识点归纳

(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①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角②按终边位置不同分为象限角和轴线角.角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.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(2)终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ).终边与角α相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.③半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lrα= ④若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.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 r =,那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦)3.特殊角的三角函数值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:sin αcos α=tan α. (3)倒数关系:1cot tan =⋅αα 2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos_α,απαtan )2tan(=+k 其中k ∈Z . 公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tan α. 公式三:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos_α,()tan tan παα-=-. 公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,()tan tan αα-=-. 公式五:sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α. 公式六:sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin_α. 诱导公式可概括为k ·π2±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π2的奇数倍和偶数倍,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,则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角....时,根据k ·π2±α在哪个象限判断原.三角..函数值的符号,最后作为结果符号.B.方法与要点 一个口诀1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (ααcos sin +、ααcos sin -、ααcos sin 三个式子知一可求二)(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ= sin2π=tan π4 (4)齐次式化切法:已知k =αtan ,则nmk bak n m b a n m b a ++=++=++ααααααtan tan cos sin cos sin 三、三角函数的图像与性质学习目标:1会求三角函数的定义域、值域2会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如x y sin =与x y cos =的周期是π)。

高三理数一轮复习 第四章 三角函数、解三角形4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数

高三理数一轮复习 第四章 三角函数、解三角形4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数

-23-
(2)由题意,得 sin x≥√23,作直线 y=√23交单位圆于 A,B 两点,连 接 OA,OB,则 OA 与 OB 围成的区域(图中阴影部分)即为角 x 的终
Байду номын сангаас
边的范围,故满足条件的角 x 的集合为
������
2������π
+
π 3

������
≤ 2������π +
2π 3
,������∈Z
考点1
考点2
考点3
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(3)方法一(角的集合表示):
∵2kπ+π<α<2kπ+32π(k∈Z),
∴kπ+π2
<
������ 2
<kπ+34π
(k∈Z).

k=2n(n∈Z)时,2nπ+π2
<
������ 2
<2nπ+34π
,
������ 2
是第二象限角;
当 k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+3π < ������<2nπ+7π , ������是第四象限角.
-12-
知识梳理 双基自测
12345
5.(教材例题改编P13例3)若角θ同时满足sin θ<0,且tan θ<0,则角θ
的终边一定落在第
象限.
关闭
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轴的非正半 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
.
思考角的终边在一条直线上与在一条射线上有什么不同?已知角

任意角和弧度制及任意角的三角函数考点及例题讲解

任意角和弧度制及任意角的三角函数考点及例题讲解

任意角和弧度制及任意角的三角函数考纲解读 1.通过角的变换,判断角所在象限;2.常见的角度与弧度之间的转化;3.已知角的终边求正弦、余弦、正切值;4.利用三角函数线求角的大小或角的范围;5.利用扇形面积公式和弧长公式进行相关计算.[基础梳理]1.任意角的概念(1)我们把角的概念推广到任意角,任意角包括正角、负角、零角. ①正角:按逆时针方向旋转形成的角; ②负角:按顺时针方向旋转形成的角;③零角:如果一条射线没有作任何旋转,我们称它形成了一个零角. (2)终边相同角:与α终边相同的角可表示为:{β|β=α+2k π,k ∈Z }. 2.弧度与角度的互化(1)1弧度的角:长度等于半径长的弧所对的圆心角. (2)角α的弧度数公式:|α|=lr .(3)角度与弧度的换算:360°=2π rad,1°=π180 rad,1 rad =(180π)°≈57°18′.(4)扇形的弧长及面积公式: 弧长公式:l =α·r . 面积公式:S =12l ·r =12α·r 2.3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x ,tan α=yx(x ≠0).(2)几何表示:三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x 轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).如图中有向线段MP ,OM ,AT 分别叫作角α的正弦线、余弦线和正切线.4.终边相同的角的三角函数 sin(α+k ·2π)=sin α, cos(α+k ·2π)=cos α,tan(α+k ·2π)=tan α(其中k ∈Z ),即终边相同的角的同一三角函数的值相等.[三基自测]1.单位圆中,200°的圆心角所对的弧长为( ) A .10π B .9π C.9π10 D.10π9答案:D2.若角θ满足tan θ>0,sin θ<0,则角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:C3.弧长为3π、圆心角为34π的扇形半径为________.答案:44.(必修4·4.1例题改编)α终边上一点P (-3,4).则sin α=________,cos α=________,tan α=________.答案:45 -35 -435.(2017·高考全国卷Ⅰ改编)若α的终边过点(3,4),则cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=__________. 答案:7210[考点例题]考点一 终边相同的角及象限角|易错突破高考总复习·数学(理)第三章 三角函数、解三角形[例1] (1)若角α满足α=2k π3+π6(k∈Z ),则α的终边一定在( )A .第一象限或第二象限或第三象限B .第一象限或第二象限或第四象限C .第一象限或第二象限或x 轴非正半轴上D .第一象限或第二象限或y 轴非正半轴上(2)已知sin α>0,cos α<0,则12α所在的象限是( )A .第一象限B .第三象限C .第一或第三象限D .第二或第四象限(3)下列与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°+94π(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )[解析] (1)由α=2k π3+π6,k ∈Z ,当k =0时,α=π6,终边在第一象限.当k =1时,α=2π3+π6=5π6,终边在第二象限.当k =-1时,α=-2π3+π6=-π2,终边在y 轴的非正半轴上,故选D.(2)因为sin α>0,cos α<0,所以α为第二象限角,即π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,则π4+k π<12α<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,12α为第一象限角;当k 为奇数时,12α为第三象限角,故选C.(3)由定义知终边相同的角中不能同时出现角度和弧度,应为π4+2k π或k ·360°+45°(k ∈Z ).[答案] (1)D (2)C (3)C [易错提醒][纠错训练]1.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°有相同终边的角可表示为:β=45°+k ×360°(k ∈Z ), 则令-720°<45°+k ×360°<0°, 得-765°<k ×360°<-45°, 解得-765360<k <-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315°2.终边在直线y =3x 上的角的集合为__________. 解析:在坐标系中画出直线y =3x , 可以发现它与x 轴正半轴的夹角是π3,终边在直线y =3x 上的角的集合为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π3,k ∈Z考点二 扇形弧长、面积公式的应用|方法突破[例2] (1)(2018·合肥模拟)《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 .120B .240C .360D .480(2)(2018·太原模拟)已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .sin 2 C.2sin 1D .2 sin 1[解析] (1)由题意可得:S =12×8×30=120(平方步).(2)如图:∠AOB =2弧度,过O 点作OC ⊥AB 于C ,并延长OC 交弧AB 于D .则∠AOD =∠BOD =1弧度,且AC =12AB =1,在Rt △AOC 中,AO =AC sin ∠AOC =1sin 1,即r =1sin 1,从而弧AB 的长为l =α·r =2sin 1.[答案] (1)A (2)C [方法提升][母题变式]将本例(1)改为已知扇形的半径是2,面积为8,则此扇形的圆心角的弧度数是( ) A .4 B .2 C .8D .1解析:设半径为r ,圆心角的弧度数为θ, 由S =12θr 2,得8=12×θ×4,∴θ=4.答案:A考点三 三角函数的定义|模型突破角度1 用三角函数的定义求值[例3] (1)(2018·大同模拟)已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则x的值为________.(2)已知角α的终边在直线y =-3x 上,则10sin α+3cos α的值为________. [解析] (1)∵cos α=-x(-x )2+(-6)2=-x x 2+36=-513,∴⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 2x 2+36=25169,解得x =52.(2)设α终边上任一点为P (k ,-3k ), 则r =k 2+(-3k )2=10|k |. 当k >0时,r =10k , ∴sin α=-3k 10k =-310,1cos α=10kk=10, ∴10sin α+3cos α=-310+310=0;当k <0时,r =-10k , ∴sin α=-3k -10k =310,1cos α=-10k k=-10, ∴10sin α+3cos α=310-310=0.[答案] (1)52 (2)0[模型解法]角度2 三角函数值符号的判断[例4] (1)(2018·怀化模拟)sin 2·cos 3·tan 4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0D .不存在(2)已知点P (cos α,tan α)在第三象限,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] (1)∵π2<2<3<π<4<32π.∴sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0. ∴sin 2·cos 3·tan 4<0.(2)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ cos α<0,tan α<0,则⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,cos α<0,所以角α的终边在第二象限,故选B.[答案] (1)A (2)B [模型解法]角度3 利用三角函数线比较大小,解不等式[例5] (1)(2018·石家庄模拟)若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( )A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α[解析] 如图所示,作出角α的正弦线MP ,余弦线OM ,正切线AT ,观察可得,AT >OM >MP ,故有sin α<cos α<tan α.[答案] C (2)y =sin x -32的定义域为________. [解析] ∵sin x ≥32,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(图中阴影部分)即为角x 的终边的范围,故满足条件的角x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .[答案] ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z[模型解法]形如sin α≥a 或sin α≤a ()a ∈[-1,1]的解,其关键点为: (1)作出sin α=a 的函数线;(2)根据不等式,确定α的转动方向; (3)写出α的区域.[高考类题](2014·高考大纲全国卷)设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >aD .c >a >b解析:∵b =cos 55°=sin 35°>sin 33°=a ,∴b >a . 又∵c =tan 35°=sin 35°cos 35°>sin 35°=cos 55°=b ,∴c >b .∴c >b >a .故选C. 答案:C[真题感悟]1.[考点一、二] (2014·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为( )答案:C2.[考点二、三](2017·高考北京卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则sin β=__________.解析:由已知可得,sin β=sin(2k π+π-α)=sin(π-α)=sin α=13(k ∈Z ).1答案:3。

高考数学一轮总复习 第四章 4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数

高考数学一轮总复习 第四章  4.1 任意角、弧度制及任意角的三角函数

3.任意角的三角函数
任意角α的终边与单位圆交于点P(x,y)时, y
则sin α= y ,cos α= x ,tan α= x (x≠0).
三个三角函数的性质如下表:
三角函数
sin α cos α
定义域
_R__ __R__
第一象 第二象 第 限符号 限符号 限




4.三角函数线 如下图,设角α的终边与单位圆交于点P,过P作PM⊥x轴,垂 作单位圆的切线与α的终边或终边的反向延长线相交于点T.
题组二 教材改编 2.[P10A组T7]角-225°=-54π 弧度,这个角在第二 象限.
3.[P15T2]若角 α 的终边经过点 Q- 22, 22,则 sin α=
2 2,
4.[P10A组T6]一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角大
题组三 易错自纠
5.集合αkπ+π4≤α≤kπ+π2,k∈Z
2.弧度制 (1)定义:把长度等于 半径 长的弧所对的圆心角叫做1弧度 表示,读作弧度.正角的弧度数是一个 正数 ,负角的弧度数
零角的弧度数是 0 . π
(2)角度制和弧度制的互化:180°= π rad,1°= 180 rad,1 r 1
(3)扇形的弧长公式:l= |α|·r ,扇形的面积公式:S= 2lr =
A.-3
√B.3
16 C. 3
解析 sin θ= 16m+m2=35,且 m>0,解得 m=3.
D.±3
4.点 P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动23π弧长到达 Q
标为
√A.-12,
3 2
B.- 23,-12
C.-12,-
3 2
解析 点 P 旋转的弧度数也为23 Nhomakorabea,当sin θ>0,cos θ>0时,θ为第一象限角,

新高考数学一轮复习教师用书:第4章 1 第1讲 任意角和弧度制及任意角的三角函数

新高考数学一轮复习教师用书:第4章 1 第1讲 任意角和弧度制及任意角的三角函数

知识点最新考纲任意角的概念与弧度制、任意角的三角函数了解角、角度制与弧度制的概念,掌握弧度与角度的换算.理解正弦函数、余弦函数、正切函数的定义及其图象与性质,了解三角函数的周期性.同角三角函数的基本关系式与诱导公式理解同角三角函数的基本关系,掌握正弦、余弦、正切的诱导公式.两角和与差的正弦、余弦及正切公式掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式,掌握正弦、余弦、正切二倍角的公式.简单的三角恒等变换掌握简单的三角函数式的化简、求值及恒等式证明.函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用了解函数y=Asin(ωx+φ)的实际意义,掌握y=Asin(ωx +φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理及其应用.第1讲任意角和弧度制及任意角的三角函数1.任意角的概念(1)定义:角可以看成平面内的一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的分类按旋转方向正角按逆时针方向旋转而成的角负角按顺时针方向旋转而成的角零角射线没有旋转按终边位置前提:角的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合按终边位置象限角角的终边在第几象限,这个角就是第几象限角其他角的终边落在坐标轴上={β|β=α+k·360°,k∈Z}.2.弧度制(1)定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.弧度记作rad. (2)公式角α的弧度数公式 |α|=l r角度与弧度的换算1°=π180rad,1 rad =⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°≈57°18′ 弧长公式 l =|α|r 扇形面积公式 S =12lr =12|α|r 23.任意角的三角函数三角函数正弦余弦正切定 义设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么y 叫做α的正弦,记作sin αx 叫做α的余弦,记作cos αyx 叫做α的正切,记作tan α各象限符号Ⅰ 正 正 正 Ⅱ正 负 负 Ⅲ 负 负 正 Ⅳ 负正负口诀一全正,二正弦,三正切,四余弦三角 函数线有向线段MP 为正弦线,有向线段OM 为余弦线,有向线段AT 为正切线[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.( ) (2)角α的三角函数值与其终边上点P 的位置无关.( ) (3)不相等的角终边一定不相同.( ) (4)终边相同的角的同一三角函数值相等.( )(5)若α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则ta n α>sin α.( )(6)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√ [教材衍化]1.(必修4P10A 组T7改编)角-225°=________弧度,这个角在第________象限. 答案:-5π4二2.(必修4P15练习T2改编)设角θ的终边经过点P(4,-3),那么2cos θ-sin θ=________. 解析:由已知并结合三角函数的定义,得sin θ=-35,cos θ=45,所以2cos θ-sin θ=2×45-⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=115.答案:1153.(必修4P10A 组T6改编)一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角大小为________弧度. 答案:π3[易错纠偏](1)终边相同的角理解出错; (2)三角函数符号记忆不准;(3)求三角函数值不考虑终边所在象限.1.下列与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°+94π(k∈Z)C .k ·360°-315°(k∈Z)D .k π+5π4(k∈Z)解析:选C.与9π4的终边相同的角可以写成2kπ+9π4(k∈Z),但是角度制与弧度制不能混用,所以只有C 正确.故选C.2.若sin α<0,且tan α>0,则α是第____象限角.解析:由sin α<0知α的终边在第三、第四象限或y 轴的负半轴上;由tan α>0知α的终边在第一或第三象限,故α是第三象限角.答案:三3.已知角α的终边在直线y =-x 上,且cos α<0,则tan α=________. 解析:如图,由题意知,角α的终边在第二象限,在其上任取一点P(x,y),则y =-x,由三角函数的定义得tan α=y x =-xx=-1.答案:-1象限角及终边相同的角(1)若角α是第二象限角,则α2是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角(2)若角α的顶点为坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在直线y =-3x 上,则角α的取值集合是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=2kπ-π3,k ∈ZB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=2kπ+2π3,k ∈ZC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=kπ-2π3,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=kπ-π3,k ∈Z(3)终边在直线y =3x 上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________.【解析】 (1)因为α是第二象限角,所以π2+2kπ<α<π+2kπ,k ∈Z,所以π4+kπ<α2<π2+kπ,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.(2)根据题意,角α的终边在直线y =-3x 上,α为第二象限角时,α=2π3+2kπ=(2k +1)π-π3,k ∈Z ;α为第四象限角时,α=5π3+2kπ=(2k +2)π-π3,k ∈Z ;综上,角α的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=kπ-π3,k ∈Z .故选D.(3)如图,在坐标系中画出直线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:π3,43π;在[-2π,0)内满足条件的角有两个:-23π,-53π,故满足条件的角α构成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-53π,-23π,π3,43π.【答案】 (1)C (2)D (3)⎩⎨⎧⎭⎬⎫-53π,-23π,π3,43π(1)表示区间角集合的三个步骤(2)求θn 或nθ(n∈N *)所在象限(位置)的方法①将θ的范围用不等式(含有k)表示. ②两边同除以n 或乘以n.③对k 进行讨论,得到θn或nθ(n∈N *)所在的象限(位置).1.在-720°~0°范围内所有与45°终边相同的角为________. 解析:所有与45°有相同终边的角可表示为: β=45°+k×360°(k∈Z), 则令-720°≤45°+k×360°<0°,得-765°≤k ×360°<-45°,解得-765360≤k<-45360,从而k =-2或k =-1,代入得β=-675°或β=-315°. 答案:-675°或-315° 2.若sin α·tan α<0,且cos αtan α<0,则α是第________象限角. 解析:由sin α·tan α<0可知sin α,tan α异号,从而α为第二或第三象限角;由cos αtan α<0,可知cos α,tan α异号,从而α为第三或第四象限角.综上,α为第三象限角.答案:三扇形的弧长、面积公式已知扇形的圆心角是α ,半径为R,弧长为l. (1)若α=60°,R =10 cm,求扇形的弧长l ;(2)若扇形的周长为20 cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大? 【解】 (1)α=60°=π3,l =10×π3=10π3(cm).(2)由已知得,l +2R =20,则l =20-2R,所以S =12lR =12(20-2R)R =10R -R 2=-(R -5)2+25,所以当R =5时,S 取得最大值25, 此时l =10 cm,α=2 rad.弧长、扇形面积问题的解题策略(1)明确弧度制下弧长公式是l =|α|r ,扇形的面积公式是S =12lr =12|α|r 2(其中l 是扇形的弧长,α是扇形的圆心角).(2)求扇形面积的关键是求扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量. [提醒] 运用弧度制下有关弧长、扇形面积公式的前提是角的度量单位为弧度制.1.已知扇形的半径是2,面积为8,则此扇形的圆心角的弧度数是( ) A .4 B .2 C .8D .1解析:选A.设扇形的弧长为l,则12l ·2=8,即l =8,所以扇形的圆心角的弧度数为82=4.2.一扇形是从一个圆中剪下的一部分,半径等于圆半径的23,面积等于圆面积的527,则扇形的弧长与圆周长之比为________.解析:设圆的半径为r,则扇形的半径为2r 3,记扇形的圆心角为α,则12α⎝ ⎛⎭⎪⎫2r 32πr 2=527, 所以α=5π6.所以扇形的弧长与圆周长之比为l C =5π6·23r2πr =518.答案:518三角函数的定义(高频考点)三角函数的定义是高考的常考内容,多以选择题、填空题的形式考查,难度较小.主要命题角度有: (1)利用三角函数定义求值; (2)判断三角函数值的符号; (3)利用三角函数线解三角不等式;(4)三角函数定义中的创新. 角度一 利用三角函数定义求值已知α是第二象限的角,其终边的一点为P(x,5),且cos α=24x,则tan α=( ) A.155 B.153 C .-155D .-153【解析】 因为α是第二象限的角,其终边上的一点为P(x,5),且cos α=24x,所以x <0,cos α=xx 2+5=24x,解得x =-3,所以tan α=5-3=-153. 【答案】 D角度二 判断三角函数值的符号若tan α>0,则( ) A .sin α>0 B .cos α>0 C .sin 2α>0D .cos 2α>0【解析】 因为tan α>0,所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫k π,k π+π2(k∈Z)是第一、三象限角. 所以sin α,cos α都可正、可负,排除A,B. 而2α∈(2kπ,2k π+π)(k∈Z), 结合正弦函数图象可知,C 正确.取α=π4,则tan α=1>0,而cos 2α=0,故D 不正确.【答案】 C角度三 利用三角函数线解不等式函数y =sin x -32的定义域为________. 【解析】 由题意,得sin x ≥32,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(图中阴影部分)即为角x 的终边的范围,故满足条件的角x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π3,2k π+2π3,k ∈Z 角度四 三角函数定义中的创新(2020·台州质检)如图所示,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,-2),角速度为1,那么点P 到x 轴的距离d 关于时间t 的函数图象大致为( )【解析】 因为P 0(2,-2),所以∠P 0Ox =-π4.因为角速度为1,所以按逆时针旋转时间t 后,得∠POP 0=t,所以∠POx=t -π4.由三角函数定义,知点P 的纵坐标为2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π4,因此d =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π4.令t =0,则d =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4= 2. 当t =π4时,d =0,故选C.【答案】 C(1)定义法求三角函数值的三种情况①已知角α终边上一点P 的坐标,可求角α的三角函数值.先求P 到原点的距离,再用三角函数的定义求解.②已知角α的某三角函数值,可求角α终边上一点P 的坐标中的参数值,可根据定义中的两个量列方程求参数值.③已知角α的终边所在的直线方程或角α的大小,根据三角函数的定义可求角α终边上某特定点的坐标.(2)三角函数值的符号及角的位置的判断已知一角的三角函数值(sin α,cos α,tan α)中任意两个的符号,可分别确定出角终边所在的可能位置,二者的交集即为该角的终边位置.注意终边在坐标轴上的特殊情况.[提醒] 若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同).1.已知角α的始边与x 轴的正半轴重合,顶点在坐标原点,角α终边上的一点P 到原点的距离为2,若α=π4,则点P 的坐标为( )A .(1,2)B .(2,1)C .(2,2)D .(1,1)解析:选D.设点P 的坐标为(x,y), 则由三角函数的定义得⎩⎪⎨⎪⎧sin π4=y 2,cos π4=x 2,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos π4=1,y =2sin π4=1.故点P 的坐标为(1,1).2.已知角α的终边经过点P(-3,m),且sin α=34m (m≠0),则角α为第________象限角. 解析:依题意,点P 到原点O 的距离为 r = (-3)2+m 2=3+m 2, 所以sin α=m 3+m2,又因为sin α=34m,m ≠0, 所以m 3+m2=34m, 所以m 2=73,所以m =±213.所以点P 在第二或第三象限. 答案:二或三[基础题组练]1.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 .2 B .4 C .6D .8解析:选C.设扇形的半径为r,弧长为l,则由扇形面积公式可得2=12lr =12r 2α=12r 2×4,求得r =1,l=αr=4,所以所求扇形的周长为2r +l =6.2.若角α与β的终边相同,则角α-β的终边( ) A .在x 轴的正半轴上 B .在x 轴的负半轴上 C .在y 轴的负半轴上 D .在y 轴的正半轴上 解析:选A.由于角α与β的终边相同,所以α=k·360°+β(k∈Z),从而α-β=k·360°(k∈Z),此时角α-β的终边在x 轴正半轴上. 3.已知角α的终边过点P(-8m,-6sin 30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B.12 C .-32D.32解析:选B.因为r =64m 2+9, 所以cos α=-8m64m 2+9=-45, 所以m >0,所以4m 264m 2+9=125,因此m =12.4.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:选C.当k =2n 时,2n π+π4≤α≤2n π+π2(n∈Z),此时α的终边和π4≤α≤π2的终边一样.当k =2n +1时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2(n∈Z),此时α的终边和π+π4≤α≤π+π2的终边一样.故选C.5.已知角α=2k π-π5(k∈Z),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( ) A .1 B .-1 C .3 D .-3解析:选B.由α=2k π-π5(k∈Z)及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限, 又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0.所以y =-1+1-1=-1.故选B.6.已知圆O 与直线l 相切于点A,点P,Q 同时从点A 出发,P 沿直线l 匀速向右,Q沿圆周按逆时针方向以相同的速率运动,当点Q 运动到如图所示的位置时,点P 也停止运动,连接OQ,OP,则阴影部分的面积S 1,S 2的大小关系是( )A .S 1≥S 2B .S 1≤S 2C .S 1=S 2D .先S 1<S 2,再S 1=S 2,最后S 1>S 2解析:选C.因为圆O 与直线l 相切,所以OA⊥AP ,所以S 扇形AOQ =12·AQ ︵·r =12·AQ ︵·OA,S △AOP =12OA ·AP,因为AQ ︵=AP, 所以S 扇形AOQ =S △AOP ,即S 扇形AOQ -S 扇形AOB =S △AOP -S 扇形AOB ,则S 1=S 2.故选C.7.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,角α的终边与单位圆交于点A,点A 的纵坐标为45,则cos α=________. 解析:因为A 点纵坐标y A =45,且A 点在第二象限,又因为圆O 为单位圆,所以A 点横坐标x A =-35,由三角函数的定义可得cos α=-35. 答案:-358.已知点P(sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,则角θ是第________象限角.解析:因为点P(sin θcos θ,2cos θ)位于第三象限,所以sin θcos θ<0,2cos θ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin θ>0,cos θ<0,所以θ为第二象限角. 答案:二9.函数y =2cos x -1的定义域为________.解析:因为2cos x -1≥0,所以cos x ≥12. 由三角函数线画出x 满足条件的终边的范围(如图阴影部分所示).所以x∈[2kπ-π3,2k π+π3](k∈Z). 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+π3(k∈Z) 10.已知角α的终边上有一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,若α∈(-2π,2π),则所有的α组成的集合为________. 解析:因为角α的终边上有一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,所以角α为第四象限角,且tan α=-3,即α=-π3+2k π,k∈Z ,因此落在(-2π,2π)内的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π3,5π3. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π3,5π3 11.已知角θ的终边上有一点P(x,-1)(x≠0),且tan θ=-x,求sin θ+cos θ的值. 解:因为θ的终边过点(x,-1)(x≠0),所以tan θ=-1x. 又tan θ=-x,所以x 2=1,即x =±1. 当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22. 因此sin θ+cos θ=0; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22, 因此sin θ+cos θ=- 2.故sin θ+cos θ的值为0或- 2.12.已知扇形AOB 的周长为8.(1)若这个扇形的面积为3,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:设扇形AOB 的半径为r,弧长为l,圆心角为α,(1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =8,12lr =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧r =3,l =2或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,l =6, 所以α=l r =23或α=l r=6. (2)因为2r +l =8,所以S 扇=12lr =14l ·2r ≤14(l +2r 2)2=14×(82)2=4, 当且仅当2r =l,即α=l r=2时,扇形面积取得最大值4.所以圆心角α=2,弦长AB =2sin 1×2=4sin 1.[综合题组练]1.若-3π4<α<-π2,从单位圆中的三角函数线观察sin α,cos α,tan α的大小是( ) A .sin α<tan α<cos αB .cos α<sin α<tan αC .sin α<cos α<tan αD .tan α<sin α<cos α解析:选C.如图所示,作出角α的正弦线MP,余弦线OM,正切线AT,观察可得,AT >OM >MP,故有sin α<cos α<tan α.2.已知θ∈[0,π),若对任意的x∈[-1,0],不等式x 2cos θ+(x +1)2sin θ+x 2+x>0恒成立,则实数θ的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫π12,5π12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π4 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,5π6 解析:选A.由题意知,令f(x)=(cos θ+sin θ+1)·x 2+(2sin θ+1)x +sin θ>0,因为cos θ+sin θ+1≠0,所以f(x)>0在[-1,0]上恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0f (0)>0f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2sin θ+12(1+cos θ+sin θ)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧cos θ>0sin θ>0sin 2θ>12⇒ θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,5π12,故选A. 3.若两个圆心角相同的扇形的面积之比为1∶4,则这两个扇形的周长之比为________.解析:设两个扇形的圆心角的弧度数为α,半径分别为r,R(其中r <R),则12αr 212αR 2=14,所以r∶R=1∶2,两个扇形的周长之比为2r +αr 2R +αR=1∶2. 答案:1∶24.已知x∈R ,则使sin x>cos x 成立的x 的取值范围是________.解析:在[0,2π]区间内,由三角函数线可知,当x∈(π4,5π4)时,sin x>cos x,所以在(-∞,+∞)上使sin x>cos x 成立的x 的取值范围是(2k π+π4,2k π+5π4),k ∈Z. 答案:(2k π+π4,2k π+5π4),k ∈Z 5.若角θ的终边过点P(-4a,3a )(a≠0).(1)求sin θ+cos θ的值;(2)试判断cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号.解:(1)因为角θ的终边过点P(-4a,3a )(a≠0),所以x =-4a,y =3a,r =5|a|,当a >0时,r =5a,sin θ+cos θ=-15. 当a <0时,r =-5a,sin θ+cos θ=15. (2)当a >0时,sin θ=35∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2, cos θ=-45∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos 35·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-45<0; 当a <0时,sin θ=-35∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0, cos θ=45∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2, 则cos(sin θ)·sin(cos θ)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-35·sin 45>0. 综上,当a >0时,cos(sin θ)·sin(cos θ)的符号为负;当a <0时,cos(sin θ)·sin (cos θ)的符号为正.6.设α为锐角,求证:1<sin α+cos α<π2. 证明:如图,在平面直角坐标系中作出单位圆,设角α的终边为OP,过P 作PQ 垂直x 轴于Q,PR 垂直y 轴于R,则sin α=QP,cos α=OQ. 因为α为锐角,在△OPQ 中,QP +OQ>OP,所以sin α+cos α>1.①而S △OPB =12OB ·RP =12cos α, S △OAP =12OA ·QP =12sin α, S 扇形OAB =12×1×π2=π4. 又因为四边形OAPB 被扇形OAB 覆盖,所以S △OPB +S △OAP <S 扇形OAB ,即sin α+cos α<π2.② 由①,②得1<sin α+cos α<π2.。

任意角和弧度制、任意角的三角函数

任意角和弧度制、任意角的三角函数

一、知识概述(一)、角的概念的推广1、角的定义:平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.规定:按逆时针方向旋转形成的角叫正角,按顺时针方向旋转形成的角叫负角 .没有作任何旋转时称它形成了一个零角 .2、通常在直角坐标系下研究角,体现了数形结合的思想,同时渗透了基本的数学方法——坐标法,为后面研究任意角的三角函数埋下了伏笔。

3、角α与β的终边相同,则α与β相差整数个周角,即β=α+k·360°,k∈Z. (二)、弧度制1、弧度的定义:长度等于半径长的弧所对圆心角叫1弧度的角,即角α的弧度数的绝对值为|α|=(其中l为弧长,r是圆的半径).2、弧度与角度的换算.特殊角的度数与弧度数对应表:(三)、任意角的三角函数1、定义:设α是一个任意角,α的终边上任意一点P的坐标是(x,y).它与原点的距离,则:(1)比值叫α的正弦,记作sinα,即sinα=.(2)比值叫α的余弦,记作cosα,即cosα=.(3)比值叫α的正切,记作tanα,即tanα=.(4)比值叫α的余切,记作cotα,即cotα=.(5)比值叫α的正割,记作secα,即secα=.(6)比值叫α的余割,记作cscα,即cscα=.以上六种函数都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,它们统称为三角函数 .2、三角函数的定义域3、三角函数的象限符号可用“一全正、二正弦、三两切、四余弦”来记忆。

(口诀表示的是三角函数值为正时角的终边所在象限).4、诱导公式(一):终边相同的角的同一三角函数的值相等.二、重点知识归纳及讲解(一)、弧度与角度的换算例 1、设.(1)将α1、α2用弧度制表示出来,并指出它们各自所在的象限;(2)将β1,β2用角度制表示出来,并在-720°~0°之间找出与它们有相同终边的所有角.分析:运用角度与弧度的换算方法。

解:(1)∴α1在第二象限,α2在第一象限.(2)由-720°≤k·360°+108°≤0°(k∈z),得k=-2或k=-1. ∴与β1有相同终边的角是-612°与-252°.同理:β2=-420°,与β2有相同终边的角是-60°.总结:(1)把角度化成弧度时乘以,把弧度化成角度时乘以.(2)-720°~0°指的是[-720°~0°].(二)、弧长公式与扇形面积公式的应用由弧度定义 |α|=可得弧长公式l=|α|·r,进一步可推导出扇形面积公式S=lr.以上公式比角度制下的相应公式要简洁.而且应用起来比较方便.例 2、已知扇形 OAB的圆心角α为120°,半径为6cm,求扇形弧长及所含弓形的面积.分析:将圆心角用弧度表示后,利用弧长公式和扇形面积公式即可获解 .解:∵α=120°=,r=6(cm).∴弧长又∴ S弓形=S扇-S△OAB=(三)、任意角的三角函数定义的应用例 3、已知角α的终边与函数的图象重合,求sinα、cosα、tanα.分析:给出α的终边而要求三角函数值,只需在α终边上任取一点 P,再利用定义可直接求解,但必须注意这里的角α的终边有两种情形,应分别求解.解:由题意可知α的终边在第一或第三象限 .若α终边在第一象限,则在终边上任取点 P(2,3).此时 x=2,y=3,r=.若α终边在第三象限,则在终边上任取点 P(-2,-3),此时 x=-2,y=-3,r=.总结:(1)因为点P的选取与三角函数的值无关,故怎样利于计算就怎样取.(2)解题中遇到不确定因素时,常采用分类讨论的思想方法.三、难点知识剖析(一)、区域角的表示例 4 、写出顶点在原点、始边重合于 x轴非负半轴、终边落在阴影部分的角的集合(不包括边界).分析:先依照逆时针方向写出一周内边界所对应的角,然后用终边相同的角的写法表示出符合条件的角的范围 .解:(1)选定OA,在-180°~180°间,把图中以OA为终边的角看成-60°,以OB为终边的角看成150°,则:{α|-60°+k·360°<α<150°+k·360°,k∈Z} (2)把图中x轴下方的阴影部分看成是由x轴上方的阴影部分旋转180°得到的,则{α|120°+k·180°<α<180°+k·180°,k∈Z}.总结:α+ k·360°(k∈Z)可看成每旋转360°,即重复出现.同理:α+k·180°,α+k·120°,α+k·90°可分别看成每旋转180°,120°,90°重复出现.例 5、集合,集合,求A∩B.分析:用图示法可表示出 A∩B,注意集合B是每旋转重复出现,而A是每旋转4π重复出现,最后A∩B应是每旋转4π重复出现.解答:∴ A∩B=(二)、三角函数线设角α的终边与单位圆交于点 P,过P作x轴的垂线,垂足为M,则有向线段MP,OM 分别叫做角α的正弦线、余弦线.过点 A作单位圆的切线,与OP或OP的反向延长线交于点T.则有向线段AT叫做角α的正切线,在有关问题中利用三角函数线则会带来简便.例 6、当α∈( 0,)时,求证:sinα<α<tanα.分析:利用代数方法很难得证。

任意角和弧度制及任意角的三角函数

任意角和弧度制及任意角的三角函数

[归纳领悟] 1.对与角α终边相同的一般形式α+k· 360°的理解. (1)k∈Z;(2)α是任意角;
(3)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相
同.终边相同的角有无穷多个,它们相差360°的整数
倍.
α 2.已知 α 的终边位置,确定 kα,k (k∈N+)的终边的方法: 先用终边相同角的形式表示出角 α 的范围,再写出 kα α α 或k 的范围, 然后就 k 的可能取值讨论 kα 或k 的终边所 在位置.
解:所有与角α有相同终边的角可以表示为:β=
k· 360°+45°(k∈Z);
令k分别取-1,0,可得在(-360°,360°)内的角β
有-315°及45°.
4.(1)写出终边落在直线 y= 3x 上的角的集合; (2)若角 θ 与 168° 角的终边相同,求在[0° ,360° )内终边 θ 与 角的终边相同的角. 3
π 解:(1)在(0,π)内终边在直线 y= 3x 上的角是 , 3 π ∴终边在直线 y= 3x 上的角的集合为{α|α= +kπ,k∈Z}. 3 (2)∵θ=168° + k· 360° (k∈Z), θ ∴ =56° +k· 120° (k∈Z),∵0° ≤56° +k· 120° <360° , 3 θ ∴k=0,1,2 时, ∈[0° ,360° ). 3 θ 故在[0° ,360° )内终边与 角的终边相同的角是 56° ,176° ,296° . 3
三、任意角的三角函数和符号
四、三角函数线
1.若Α=K· 180°+45°(K∈Z),则Α在 A.第一或第三象限 C.第二或第四象限 B.第一或第二象限 D.第三或第四象限
( AΒιβλιοθήκη 解析:令k=0,1,知α在一、三象限.

2025年高考数学一轮复习-4.1-任意角和弧度制、三角函数的概念【课件】

2025年高考数学一轮复习-4.1-任意角和弧度制、三角函数的概念【课件】
【解】 由题意可得 解得 或 所以 或 .
(2)当这个扇形的面积取得最大值时,求圆心角的大小和弦 的长.
【解】 因为 ,所以 ,当且仅当 ,即 , 时,等号成立.故扇形面积的最大值为1,此时 , .
扇形的弧长、面积问题的解题策略
(1)明确弧度制下弧长公式 ,扇形的面积公式是 (其中 是扇形的弧长, 是扇形的圆心角).
(2)求扇形面积的关键是已知扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量.[注意] 运用弧度制下有关弧长、扇形面积公式的前提是角的度量单位为弧度.
【对点训练】
1.(2022·高考全国卷甲)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图, 是以 为圆心, 为半径的圆弧, 是 的中点, 在 上, .“会圆术”给出 的弧长的近
A. B. C. D.
解析:选C. ,所以 角与 角的终边相同,所以与 角终边相同的角可写作 , .

3.若 且 ,则角 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.若 ,则角 在第三或第四象限,若 ,则角 在第二或第四象限,所以当 且 时,角 在第四象限.故选D.
解析:由题知点 到原点的距离 ,则 , , .
2. 角是第____象限角.

解析:因为 , ,所以 角是第三象限角.
核心考点 师生共研
02
考点一 任意角与终边相同的角(自主练透)
1.(多选)下列命题中正确的有( )
A. 是第二象限角 B. 是第三象限角C. 角是第四象限角 D. 角是第一象限角
第四章 三角函数
4.1-任意角和弧度制、三角函数的概念
课标要求
考情分析
1.了解任意角、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.
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难点正本 疑点清源
1.对角概念的理解要准确
(1)不少同学往往容易把“小于 90° 的角”等同于“锐角”, 把 “0° ~ 90° 的角 ” 等同于 “ 第 一象限的角”.其实锐角的集 合是{α|0° <α<90° }, 第一象限角 的集合为 {α|k· 360° <α<k· 360° + 90° ,k∈Z}. (2)终边相同的角不一定相等, 相等的角终边一定相同,终边 相同的角的同一三角函数值 相等.
-8
解析
C
C C
基础知识
题型分类
思想方法练出高分题型分类 Nhomakorabea深度剖析
题型一
【例 1】
角的有关问题
(1)写出终边在直线 y= 3x
思维启迪 解析 探究提高
上的角的集合; 6π 角的终边相同, 7 θ 求在 [0,2π)内终边与 角的终边相同 3 (2)若角 θ 的终边与 的角; (3)已知角 α 是第一象限角,试确定 α 2α、 所在的象限. 2
题型二 三角函数的定义
思维启迪 解析 探究提高
【例 2】 已知角 α 的终边经过点 P(x, 3 - 2) ( x ≠ 0) ,且 cos α = x , 6 1 求 sin α+ 的值. tan α
先根据任意角的三角函数的 1 定义求 x,再求 sin α+ tan α 的值.
基础知识
题型分类
思想方法
思想方法 练出高分
基础知识·自主学习
要点梳理
(3)角度制和弧度制的互化:180° = 180 π ° π rad,1° = 180 rad,1 rad= π . r ,扇形的 (4)扇形的弧长公式:l= |α|· 1 1 2 lr = | α |· r 面积公式:S= 2 . 2
三 角 函 数 线
( Ⅰ)
(Ⅱ)
( Ⅲ) (Ⅳ) 有向线段MP为正弦线;有向线段 OM 为余弦线;有向线段 AT 为正切线
基础知识 题型分类
数,即用有向线段表示三角函数 值,这是三角函数与其他基本初 等函数不同的地方.
思想方法
练出高分
基础知识·自主学习
基础自测
题号
1 2 3 4 5
答案
(-1, 3)
难点正本 疑点清源
3.三角函数线是三角函数的 几何表示
(1)正弦线、 正切线的方向同纵轴 一致,向上为正,向下为负. (2)余弦线的方向同横轴一致, 向 右为正,向左为负. (3)当角 α 的终边在 x 轴上时, 点 T 与点 A 重合,此时正切线变成了 一个点,当角 α 的终边在 y 轴上 时,点 T 不存在,即正切线不存在. (4) 在 “ 数 ” 的角度认识任意角 的三角函数的基础上,还可以从 图形角度考察任意角的三角函
基础知识 题型分类
难点正本 疑点清源
2.对三角函数的理解要透彻
三角函数也是一种函数,它可以 看成是从一个角(弧度制)的集合 到一个比值的集合的函数, 也可 以看成是以实数为自变量的函 数,定义域为使比值有意义的角 的范围. y 如 tan α= 有意义的条件是角 α x 终边上任一点 P(x,y)的横坐标 不等于零, 也就是角 α 的终边不 能与 y 轴重合,故正切函数的定 π 义域为α|α≠kπ+2,k∈Z .
置无关,故要首先判定 P 点所在 的象限,确定 r,最后根据定义 求解.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 三角函数的定义
思维启迪 解析 探究提高
【例 2】 已知角 α 的终边经过点 P(x, 3 - 2) ( x ≠ 0) ,且 cos α = x , 6 1 求 sin α+ 的值. tan α
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
360° +α,k∈Z} . S= {β|β=k·
难点正本 疑点清源
1.对角概念的理解要准确
(1)不少同学往往容易把“小于 90° 的角”等同于“锐角”,把 “0° ~ 90° 的角 ” 等同于 “ 第 一象限的角”.其实锐角的集 合是{α|0° <α<90° }, 第一象限角 的集合为 {α|k· 360° <α<k· 360° + 90° ,k∈Z}. (2)终边相同的角不一定相等, 相等的角终边一定相同,终边 相同的角的同一三角函数值 相等.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 三角函数的定义
思维启迪 解析 探究提高
【例 2】 已知角 α 的终边经过点 P(x, 3 - 2) ( x ≠ 0) ,且 cos α = x , 任意角的三角函数值与终边所在 6 1 求 sin α+ 的值. 的位置有关,与点在终边上的位 tan α
R R
{α|α≠kπ+ tan α π 2,k∈Z}
(2)三角函数在各象限内的符号口诀是: 一全正、二正弦、三正切、四余弦.
基础知识 题型分类
思想方法
练出高分
基础知识·自主学习
要点梳理 动画展示 4.三角函数线 如下图,设角 α 的终边与单位圆交于点 P,过 P
作 PM⊥x 轴,垂足为 M,过 A(1,0)作单位圆的切 线与 α 的终边或终边的反向延长线相交于点 T.
思想方法 练出高分
基础知识
题型分类
基础知识·自主学习
要点梳理
(3)象限角:①定义:使角的顶点与坐 标原点重合,角的始边与 x 轴的非负 半轴重合,那么,角的终边在第几象 限,就说这个角是第几象限角;如果 角的终边在坐标轴上,那么这个角不 属于任何一个象限.②分类:角按终 边位置不同分为 象限角 和 轴线角 .
利用终边相同的角进行表示或
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
角的有关问题
(1)写出终边在直线 y= 3x
思维启迪 解析 探究提高
π 上的角的集合; 解 (1)终边在直线 y= 3x 上的角的集合为{α|α=kπ+ ,k∈Z}. 3 6π (2)若角 6θ 的终边与 7 角的终边相同, 6 (2)所有与 π 角终边相同的角的集合是{θ|θ= π+2kπ,k∈Z},∴所有与 7 7 θ θ 求在 [0,2π)内终边与 3 角的终边相同 θ 2 2 角终边相同的角可表示为 = π+ kπ,k∈Z. 3 3 7 3 的角; θ 2 20 34 ∴在[0,2π)内终边与 角终边相同的角有 π, π, π. 3 7 21 21 (3)已知角 α 是第一象限角,试确定 π (3)∵2kπ< α α<2kπ+2,k∈Z, π 2α、 所在的象限. α 2 ∴4kπ<2 α<4kπ+π,kπ< <kπ+ ,k∈Z. 2 4 α ∴2α 在第一或第二象限或终边在 y 轴非负半轴上, 角终边在第一或第 2 三象限.
练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 三角函数的定义
思维启迪 解析 探究提高
【例 2】 已知角 α 的终边经过点 P(x, 解-∵ P(x(,- (x≠cos 0), α = 3 x , 2) x ≠ 0)2) ,且 6 ∴点 P 到原点的距离 r= x2+2. 1 求 sin α+ 的值. 3 x 3 tan α 又 cos α= x,∴cos α= 2 = x. 6 x +2 6
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
基础知识·自主学习
要点梳理
2.弧度制 (1)定义: 把长度等于 半径 长的弧所 对的圆心角叫作 1 弧度的角,正角 的弧度数是 正数 ,负角的弧度数 是 负数 ,零角的弧度数是 零 . (2)用“弧度”做单位来度量角的制 l 度叫做弧度制.|α|= r ,l 是以角 α 作为圆心角时所对圆弧的长,r 为 l 半径. 比值 与所取的 r 的大小无关 , r 仅与 角的大小 有关.
数学
北(理)
§4.1
任意角、弧度制及任意角 的三角函数
第四章 三角函数、解三角形
基础知识·自主学习
要点梳理
1.角的概念 (1)任意角:①定义:角可以看成 平面内的 一条射线 绕着端点从 一个位置旋转到另一个位置所 成的 图形 ;②分类:角按旋转 方向分为 正角 、 负角 和 零角 . (2)所有与角 α 终边相同的角, 连 同角 α 在内,构成的角的集合是
难点正本 疑点清源
3.三角函数线是三角函数的 几何表示
(1)正弦线、正切线的方向同纵轴 一致,向上为正,向下为负. (2)余弦线的方向同横轴一致,向 右为正,向左为负. (3)当角 α 的终边在 x 轴上时,点 T 与点 A 重合,此时正切线变成了 一个点,当角 α 的终边在 y 轴上 时,点 T 不存在,即正切线不存在. (4) 在 “ 数 ” 的角度认识任意角 的三角函数的基础上,还可以从 图形角度考察任意角的三角函 数,即用有向线段表示三角函数 值,这是三角函数与其他基本初 等函数不同的地方.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
角的有关问题
(1)写出终边在直线 y= 3x
思维启迪 解析 探究提高
上的角的集合;
所有与 α 角终边相同的角(连同角 6π (2)若角 θ 的终边与 角的终边相同, 7 α 在内 ),可以表示为 β=k· 360° + θ 求在 [0,2π)内终边与 角的终边相同 3 α, k∈Z; 在确定 α 角所在象限时,
∵x≠0,∴x=± 10.∴r=2 3. 当 x= 10时,P 点坐标为( 10,- 2), - 2 6 1 10 由三角函数的定义,有 sin α= =- , = =- 5, 6 tan α 2 3 - 2 6 5+ 6 1 6 ∴sin α+ =- - 5=- ; tan α 6 6 6 5- 6 1 当 x=- 10时,同理可求得 sin α+ = . tan α 6
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