(完整版)任意角的三角函数练习题集与答案解析详解
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.已知角为第二象限角,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由,得:又因为:所以,解得:又因为角为第二象限角,所以,所以,故选B.【考点】同角三角函数基本关系及诱导公式.2.如图,A,B是单位圆上的两个质点,点B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1 rad/s的角速度按顺时针方向在单位圆上运动.(1)求经过1 s 后,∠BOA的弧度;(2)求质点A,B在单位圆上第一次相遇所用的时间.【答案】(1)+2.(2)s【解析】解:(1)经过1 s 后,∠BOA的弧度为+2.(2)设经过t s 后质点A,B在单位圆上第一次相遇,则t(1+1)+=2π,所以t=,即经过s 后质点A,B在单位圆上第一次相遇.3.设角α是第三象限角,且=-sin,则角是第________象限角.【答案】四【解析】由α是第三象限角,知2kπ+π<α<2kπ+ (k∈Z),kπ+<<kπ+ (k∈Z),知是第二或第四象限角,再由=-sin知sin<0,所以只能是第四象限角.4.点P从(1,0)出发,沿单位圆x2+y2=1逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为()A.(-,)B.(-,-)C.(-,-)D.(-,)【解析】设α=∠POQ,由三角函数定义可知,Q点的坐标(x,y)满足x=cosα,y=sinα,∴x=-,y=,∴Q点的坐标为(-,).5.已知角α终边经过点P(x,-)(x≠0),且cosα=x,求sinα、tanα的值.【答案】sinα=-,tanα=【解析】解:∵P(x,-)(x≠0),∴P到原点的距离r=.又cosα=x,∴cosα==x,∵x≠0,∴x=±,∴r=2.当x=时,P点坐标为(,-),由三角函数定义,有sinα=-,tanα=-.当x=-时,P点坐标为(-,-),∴sinα=-,tanα=.6. [2014·潍坊质检]已知角α的终边经过点P(m,-3),且cosα=-,则m等于()A.-B.C.-4D.4【答案】C【解析】cosα==- (m<0),解之得m=-4,选C项.7.角终边上有一点,则下列各点中在角的终边上的点是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为角终边上有一点,所以因此即角的终边上的点在第三象限,所以选C.【考点】三角函数定义8.把表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是()A.B.C.D.【解析】∵∴与是终边相同的角,且此时=是最小的,选A.9.若角α,β满足-<α<β<π,则α-β的取值范围是()A.(-,)B.(-,0)C.(0,)D.(-,0)【答案】B【解析】由-<α<β<π知,-<α<π,-<β<π,且α<β,所以-π<-β<,所以-<α-β<且α-β<0,所以-<α-β<0.10.计算2sin(-600°)+tan(-855°)的值为()A.B.1C.2D.0【答案】C【解析】∵sin(-600°)=-sin600°=-sin(360°+240°)=-sin240°=-sin(180°+60°)=sin60°=,同理tan(-855°)=-tan(2×360°+135°)=-tan135°=-tan(180°-45°)=tan45°=1,∴原式=2×+×1=2.11.已知角α的终边上一点的坐标为(sin,cos),则角α的最小正值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵sin>0,cos>0,∴角α的终边在第一象限,∴tanα====,∴角α的最小正值为.12.若角θ的终边在射线y=-2x(x<0)上,则cosθ=.【答案】-【解析】由已知得角的终边落在第二象限,故可设角终边上一点P(-1,2),则r2=(-1)2+22=5,∴r=,此时cosθ==-.13.已知点P落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π],则θ的值为________.【答案】【解析】由题意可知,点P在第四象限,且点P落在角θ的终边上,所以tan θ=-1,故θ=.14.已知则= .【答案】【解析】.【考点】三角函数求值.15.已知角x的终边上一点坐标为,则角x的最小正值为( ) A.B.C.D.【答案】C【解析】因为角终边上一点的坐标为,在第四象限,所以角是第四象限角,又,所以角的最小正值为.【考点】特殊角的三角函数值16.( )A.B.C.D.【答案】A【解析】.【考点】特殊角的三角函数值17.角的终边经过点,则的可能取值为( )A.B.C.D.【答案】D【解析】.【考点】1.任意角的三角函数;2.同角三角函数的基本关系18.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2B.C.D.【答案】B【解析】已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,所以,即,所以.【考点】弧度制.19.求值:________.【答案】【解析】.【考点】三角函数的计算及诱导公式.20.如图,在平面直角坐标系中,以x轴为始边作两个锐角、,它们的终边分别与单位圆交于A、B两点.已知点A的横坐标为;B点的纵坐标为.则 .【答案】【解析】单位圆的半径是1,根据勾股定理以及点A的横坐标为,B点的纵坐标为,可知点A的纵坐标为,点B的横坐标为,所以,,,,因为,是锐角,所以,所以.【考点】1.任意角的三角函数;2.三角函数的和角公式21.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2B.C.D.【答案】C【解析】.故选C.【考点】扇形弧长公式.22.在平面直角坐标系xOy中,若角α的始边与x轴的正半轴重合,终边在射线y=-x(x>0)上,则sin5α=.【答案】【解析】根据题意,由于平面直角坐标系xOy中,若角α的始边与x轴的正半轴重合,终边在射线y=-x(x>0)上,则可知,那么可知sin5α=sin,故答案为【考点】三角函数定义点评:解决的关键是利用三角函数的定义来求解三角函数值,属于基础题。
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.已知角的终边经过点(-4,3),则cos=( )A.B.C.-D.-【答案】D【解析】由题意可知x=-4,y=3,r=5,所以.故选D.【考点】三角函数的概念.2.设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cosα=x,则tanα=() A.B.C.-D.-【答案】D【解析】∵α是第二象限角,∴cosα=x<0,即x<0.又cosα=x=,解得x=-3,∴tanα==-.3.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形所对半径的大小无关;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.其中正确命题的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】由于第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sin=sin,但与的终边不相同,故④错;当θ=π,cosθ=-1<0时既不是第二象限角,又不是第三象限角,故⑤错.综上可知只有③正确.4.把表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】∵∴与是终边相同的角,且此时=是最小的,选A.5.α是第二象限角,P(x,)为其终边上一点,且cosα=x,求sinα的值.【答案】【解析】∵OP=,∴cosα==x.又α是第二象限角,∴x<0,得x=-,∴sinα==.6.已知扇形的周长为8cm,则该扇形面积的最大值为________cm2.【答案】4【解析】设扇形半径为rcm,弧长为lcm,则2r+l=8,S=rl=r×(8-2r)=-r2+4r=-(r-2)2+4,所以S=4(cm2)max7.若角α,β满足-<α<β<π,则α-β的取值范围是()A.(-,)B.(-,0)C.(0,)D.(-,0)【答案】B【解析】由-<α<β<π知,-<α<π,-<β<π,且α<β,所以-π<-β<,所以-<α-β<且α-β<0,所以-<α-β<0.8.计算2sin(-600°)+tan(-855°)的值为()A.B.1C.2D.0【答案】C【解析】∵sin(-600°)=-sin600°=-sin(360°+240°)=-sin240°=-sin(180°+60°)=sin60°=,同理tan(-855°)=-tan(2×360°+135°)=-tan135°=-tan(180°-45°)=tan45°=1,∴原式=2×+×1=2.9.已知(1)求的值;(2)若是第三象限的角,化简三角式,并求值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用商数关系及题设变形整理即得的值;(2)注意既是一个无理式,又是一个分式,那么化简时既要考虑通分,又要考虑化为有理式.考虑通分,显然将两个式子的分母的积作为公分母,这样一来,被开方式又是完全平方式,即可以开方去掉根号,从将该三角式化简.试题解析:(1)∵∴ 2分解之得 4分(2)∵是第三象限的角∴= 6分=== 10分由第(1)问可知:原式== 12分【考点】三角函数同角关系式.10.已知角x的终边上一点坐标为,则角x的最小正值为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】因为角终边上一点的坐标为,在第四象限,所以角是第四象限角,又,所以角的最小正值为.【考点】特殊角的三角函数值11.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2B.C.D.【答案】B【解析】已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,所以,即,所以.【考点】弧度制.12.已知角的终边经过点,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】,故点的坐标为,所以,所以,解得,故选A.【考点】三角函数的定义13.运用物理中矢量运算及向量坐标表示与运算,我们知道:两点等分单位圆时,有相应正确关系为,三等分单位圆时,有相应正确关系为,由此推出:四等分单位圆时的相应正确关系为 .【答案】【解析】用两点等分单位圆时,关系为,两个角的正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角与第一个角的差为:,用三点等分单位圆时,关系为,此时三个角的正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角与第一个角的差与第三个角与第二个角的差相等,均为有,依此类推,可得当四点等分单位圆时,为四个角正弦值之和为0,且第一个角为,第二个角为,第三个角,第四个角为,即其关系为.【考点】三角函数的定义与三角恒等式.14.已知扇形的周长是8cm,圆心角为2 rad,则扇形的弧长为 cm.【答案】4【解析】设扇形的弧长,半径,圆心角分别为,则,又由即,得.【考点】扇形的弧长公式.15.已知为钝角,且,则与角终边相同的角的集合为.【答案】【解析】由为钝角,且,得,所以与角终边相同的角的集合为,当然也可写成,但注意制度要统一,不要丢掉.【考点】特殊角的三角函数、终边相同角的集合.16.(1)设扇形的周长是定值为,中心角.求证:当时该扇形面积最大;(2)设.求证:.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析.【解析】(1)由扇形周长为定值可得半径与弧长关系(定值),而扇形面积,一般地求二元函数最值可消元化为一元函数(见下面详解),也可考虑利用基本不等式,求出最值,并判断等号成立条件,从而得解;(2)这是一个双变元(和)的函数求最值问题,由于这两个变元没有制约关系,所以可先将其中一个看成主元,另一个看成参数求出最值(含有另一变元),再求解这一变元下的最值,用配方法或二次函数图象法. 试题解析:(1)证明:设弧长为,半径为,则, 2分所以,当时, 5分此时,而所以当时该扇形面积最大 7分(2)证明:9分∵,∴, 11分∴当时, 14分又,所以,当时取等号,即. 16分法二:9分∵,, 11分∴当时,, 14分又∵,∴当时取等号即. 16分【考点】扇形的周长和面积、三角函数、二次函数.17.已知角的终边与单位圆交于,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,角的终边与单位圆交于,所以,,=,故选.【考点】三角函数的定义,三角函数诱导公式、倍角公式.18.已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的正半轴重合,,角的终边与单位圆交点的横坐标是,角的终边与单位圆交点的纵坐标是,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意可知,,因为所以,,所以.【考点】三角函数的定义,和差角公式.19.若角与角终边相同,则在内终边与角终边相同的角是 .【答案】【解析】因为角与角终边相同,所以=2kπ+,z,=,令k=0,1,2,3分别得到,即为所求。
三角函数练习题及解析
三角函数练习题及解析一、单选题1. 已知直角三角形ABC,角A的对边BC=5,斜边AC=13,则角B 的邻边AB等于:A) 5B) 12C) 4D) 3解析:根据勾股定理,$AB=\sqrt{AC^2-BC^2}=\sqrt{13^2-5^2}=\sqrt{144}=12$,因此选项B) 12.2. 在单位圆上,点A的坐标为$(\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2})$,则角A的度数为:A) 45°B) 60°C) 90°D) 120°解析:单位圆上的点A的坐标$(\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2})$对应的角A的度数为$60^\circ$,因此选项B) 60°.3. $\sin^2 30^\circ + \cos^2 60^\circ$的值等于:A) 0B) 1C) $\frac{3}{4}$D) $\frac{1}{2}$解析:$\sin^2 30^\circ = (\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$,$\cos^2 60^\circ = (\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4}$,因此$\sin^2 30^\circ + \cos^2 60^\circ = \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}$,因此选项D)$\frac{1}{2}$.二、填空题4. 对于任意角θ,$\sin(90^\circ - \theta)$的值等于 __________。
答案:$\cos \theta$解析:根据“余角公式”,$\sin (90^\circ - \theta) = \cos \theta$.5. $\cos(\frac{3\pi}{4})$的值等于 __________。
答案:$-\frac{\sqrt{2}}{2}$解析:根据单位圆上角度为 $\frac{3\pi}{4}$ 的点坐标为 $(\frac{-\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2})$,因此 $\cos(\frac{3\pi}{4}) = \frac{-\sqrt{2}}{2}$.三、解答题6. 解方程 $\sin x = \frac{1}{2}$,其中 $0 \leq x < 2\pi$。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.若为第三象限,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为为第三象限,所以.因此,故选择B.【考点】同角三角函数基本关系及三角函数符号.2.下列各式中,值为的是A.B.C.D.【答案】D【解析】;;;.【考点】二倍角的正弦、余弦、正切公式.3.已知扇形半径为8, 弧长为12, 则中心角为弧度, 扇形面积是【答案】.【解析】圆心角;由扇形的面积公式得.【考点】扇形的面积公式及圆心角的计算.4.是第( )象限角.A.一B.二C.三D.四【答案】C【解析】本题主要考查三角函数终边相同的角.由得出终边在第三象限,故选C.【考点】终边相同的角的表示.5.已知角的终边上有一点(1,2),则的值为( ).A.B.C.D.–2【答案】A【解析】角的终边过,,.【考点】任意角三角函数的定义.6.已知点P()在第三象限,则角在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【解析】由已知得,即,则角在第二象限。
【考点】(1)三角函数值符号的判断;(2)象限角的判断。
7. 2400化成弧度制是()A.B.C.D.【答案】C【解析】本题考查度与弧度的互化,利用公式弧度,可得.【考点】度与弧度的互化.8.的值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】.任意角的三角函数值可利用诱导公将角化为锐角的三角函数值求得.【考点】诱导公式,特殊角的三角函数值.9.若,且,则角的终边所在的象限是().A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】因为,又因为,所以,所以角的终边所在象限是第四象限,故选D.【考点】1、三角函数值的符号;2、二倍角的正弦.10.设为第四象限角,其终边上的一个点是,且,求和.【答案】;.【解析】利用余弦函数的定义求得,再利用正弦函数的定义即可求得的值与的值.∵为第四象限角,∴,∴,∴,∴,∴=,∴,.【考点】任意角的三角函数的定义.11.将120o化为弧度为()A.B.C.D.【答案】B【解析】,故.【考点】弧度制与角度的相互转化.12.下列角中终边与330°相同的角是()A.30°B.-30°C.630°D.-630°【答案】B【解析】与330°终边相同的角可写为,当时,可得-30°.【考点】终边相同的角之间的关系.13.的值()A.小于B.大于C.等于D.不存在【答案】A【解析】因为,所以,从而,选A.【考点】任意角的三角函数.14.圆心角为弧度,半径为6的扇形的面积为 .【答案】【解析】扇形面积公式,即(必须为弧度制).【考点】扇形面积公式.15.比较大小:(用“”,“”或“”连接).【答案】>.【解析】在单位圆中,做出锐角1的正切线、正弦线、余弦线,观察他们的长度,发现正切线最长,余弦线最短,故有 tan1>sin1>cos1>0.【考点】三角函数线.16.已知【答案】【解析】由已知得,又因为,所以,而,故答案为.【考点】1.诱导函数;2.特殊角的三角函数值.17.一钟表的分针长5 cm,经过40分钟后,分针外端点转过的弧长是________cm【答案】【解析】分针每60分钟转一周,故每分钟转过的弧度数是,分针经40分钟,分针的端点所转过的角的弧度数为2π×=,代入弧长公式l=αr,得出分针的端点所转过的长为×5=(cm).故答案为:。
任意角的三角函数练习题及参考答案
任意角的三角函数练习题一.选择题1.已知角α的终边过点P (-1,2),cos α的值为 ( ) A .-55 B .- 5 C .552 D .252.α是第四象限角,则下列数值中一定是正值的是 ( ) A .sin α B .cos α C .tan α D .cot α3.已知角α的终边过点P (4a ,-3a )(a <0),则2sin α+cos α的值是 ( ) A .25 B .-25 C .0 D .与a 的取值有关4.α是第二象限角,P (x , 5 ) 为其终边上一点,且cos α=42x ,则sin α的值为 ( ) A .410 B .46 C .42 D .-410 5.函数x x y cos sin -+=的定义域是()A .))12(,2(ππ+k k ,Z k ∈B .])12(,22[πππ++k k ,Z k ∈C .])1(,2[πππ++k k , Z k ∈D .[2k π,(2k+1)π],Z k ∈ 6.若θ是第三象限角,且02cos<θ,则2θ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7.已知sin α=54,且α是第二象限角,那么tan α的值为 ()A .34- B .43- C .43D .34 8.已知点P (ααcos ,tan )在第三象限,则角α在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限二.填空题1.已知sin αtan α≥0,则α的取值集合为 .2.角α的终边上有一点P (m ,5),且)0(,13cos ≠=m mα,则sin α+cos α=______. 3.已知角θ的终边在直线y =33x 上,则sin θ= ;θtan = . 4.设θ∈(0,2π),点P (sin θ,cos2θ)在第三象限,则角θ的范围是 .三.解答题1.求43π角的正弦.余弦和正切值.2.若角α的终边落在直线y x 815=上,求ααtan sec log 2-.3.(1)已知角α的终边经过点P(4,-3),求2sin α+cos α的值;(2)已知角α的终边经过点P(4a,-3a)(a ≠0),求2sin α+cos α的值;(3)已知角α终边上一点P 与x 轴的距离和与y 轴的距离之比为3∶4(且均不为零), 求2sin α+cos α的值.参考答案一. 选择题ABAA BBAB 二.填空题1.⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+-Z k k k ,2222|ππαππα; 2.12=m 时,1317cos sin =+αα;12-=m 时,137cos sin -=+αα. 3.21sin ±=θ;33tan =θ.4.4745πθπ<<.三.解答题1.2243sin=π;2243cos -=π;143tan -=π. 2.(1)取)15,8(1P ,则17=r ,2815817log tan sec log 22-=-=-αα; (2)取)15,8(2--P ,则17=r ,2815817log tan sec log 22=--=-αα. 3.(1)∵3,4-==y x ,∴5=r ,于是:5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα. (2)∵a y a x 3,4-==,∴a r 5=,于是:当0>a 时,5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα 当0<a 时,5254532cos sin 2=-+⋅=+αα(3)若角α终边过点()3,4P ,则254532cos sin 2=+⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4-P ,则5254532cos sin 2=-+⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4--P ,则254532cos sin 2-=-+-⋅=+αα; 若角α终边过点()3,4-P ,则5254532cos sin 2-=+-⋅=+αα.。
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高三数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.已知角为第二象限角,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由,得:又因为:所以,解得:又因为角为第二象限角,所以,所以,故选B.【考点】同角三角函数基本关系及诱导公式.2.设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cosα=x,则tanα=() A.B.C.-D.-【答案】D【解析】∵α是第二象限角,∴cosα=x<0,即x<0.又cosα=x=,解得x=-3,∴tanα==-.3.已知点P(sinα-cosα,tanα)在第一象限,则在[0,2π]内α的取值范围是()A.(,)B.(π,)C.(,)D.(,)∪(π,)【答案】D【解析】由已知得,解得α∈(,)∪(π,).4.已知角α终边上一点P(-,y),且sinα=y,求cosα和tanα的值.【答案】cosα=-1,tanα=0.【解析】r2=x2+y2=y2+3,由sinα===y,∴y=±或y=0.当y=即α是第二象限角时,cosα==-,tanα=-;当y=-即α是第三象限角时,cosα==-,tanα=;当y=0时,P(-,0),cosα=-1,tanα=0.5.设集合M=,N={α|-π<α<π},则M∩N=________.【答案】【解析】由-π<<π,得-<k<.∵k∈Z,∴k=-1,0,1,2,故M∩N=6.一段圆弧的长度等于其圆内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意可知,圆内接正三角形边长a与圆的半径之间关系为a=r,∴α===.7. tan(-1 410°)的值为()A.B.-C.D.-【答案】A【解析】tan(-1 410°)=tan(-4×360°+30°)=tan 30°=8.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表.其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=(弦´矢+矢2).弧田(如图),由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.按照上述经验公式计算所得弧田面积与其实际面积之间存在误差.现有圆心角为,弦长等于9米的弧田.(1)计算弧田的实际面积;(2)按照《九章算术》中弧田面积的经验公式计算所得结果与(1)中计算的弧田实际面积相差多少平方米?(结果保留两位小数)【答案】(1) ();(2)少.【解析】(1)本题比较简单,就是利用扇形面积公式来计算弧田面积,弧田面积等于扇形面积对应三角形面积.(2)由弧田面积的经验计算公式计算面积与实际面积相减即得.试题解析:(1) 扇形半径, 2分扇形面积等于 5分弧田面积=(m2) 7分(2)圆心到弦的距离等于,所以矢长为.按照上述弧田面积经验公式计算得(弦´矢+矢2)=. 10分平方米 12分按照弧田面积经验公式计算结果比实际少1.52平米.【考点】(1)扇形面积公式;(2)弧田面积的经验计算公式.9.在平面直角坐标系中,若角的顶点在坐标原点,始边在轴的非负半轴上,终边经过点(其中)则的值为( )A.B.C.D.【答案】D【解析】,根据任意角的三角函数的定义得,,所以.【考点】任意角三角函数的定义.10.( )A.B.C.D.【答案】A【解析】.【考点】特殊角的三角函数值11.在平面直角坐标系中,已知角的顶点在坐标原点,始边在轴的非负半轴上,终边经过点,则 .【答案】【解析】由任意角的三角函数的定义得:.【考点】任意角的三角函数的定义.12.已知,则满足的角所在的象限为.【答案】二或四【解析】根据指数函数的单调性和,得,即和异号,所以角是第二象限或第四象限的角.【考点】指数函数的单调性、各象限三角函数的符号.13.已知为钝角,且,则与角终边相同的角的集合为.【答案】【解析】由为钝角,且,得,所以与角终边相同的角的集合为,当然也可写成,但注意制度要统一,不要丢掉.【考点】特殊角的三角函数、终边相同角的集合.14.已知,则满足的角所在的象限为.【答案】二或四【解析】根据指数函数的单调性和,得,即和异号,所以角是第二象限或第四象限的角.【考点】指数函数的单调性、各象限三角函数的符号.15.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,则cosα=.【答案】.【解析】由题意及图所示,易知A点的横坐标为,所以.【考点】三角函数的定义.16.已知函数的定义域为[a,b],值域为[-2,1],则的值不可能是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因的值域[-2,1]含最小值不含最大值,根据图象可知定义域小于一个周期,故选D.【考点】三角函数的定义域和值域.17.若角的终边上有一点P(a,-2),则实数a的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以.【考点】三角函数的定义.18.若,则角是()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.第二或第四象限角【答案】D【解析】因为,则角是第二或第四象限角,选D19.点位于直角坐标面的A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】因为,位于直角坐标面的第四象限,选D20.已知圆与轴的正半轴相交于点,两点在圆上,在第一象限,在第二象限,的横坐标分别为,则=( )A.B.C.D.【答案】B【解析】设与轴正半轴的夹角分别为则,21.已知动点在圆x2+y2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周,已知时间t=0时,点A(,则0≤t≤12时,动点A的横坐标x关于t(单位:秒)的函数单调递减区间是()A.[0, 4]B.[4,10]C.[10,12]D.[0,4]和[10,12]【答案】D【解析】解:设动点A与x轴正方向夹角为α,则t=0时α=π/ 3 ,每秒钟旋转π /6 ,在t∈[0,1]上α∈[π/ 3 ,π/ 2 ],在[7,12]上α∈[3π/ 2 ,7π /3 ],动点A的纵坐标y关于t都是单调递增的.故选D.22.曲线与坐标轴所围的面积是【答案】3【解析】据余弦函数的图象,23.已知,且在第二象限,那么在 ( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C【解析】解:∵sinθ="3" /4 ,且θ在第二象限,∴cosθ=-/4,所以sin2θ=2sinθcosθ=-3/16Cos2θ=1-2sin2θ=-1/8故2θ在第三象限。
必修四任意角的三角函数(附规范标准答案)
任意角的三角函数(一)[学习目标] 1.借助单位圆理解任意角的三角函数定义.2.掌握正弦、余弦、正切函数在各象限内的符号.3.通过对任意角的三角函数的定义理解终边相同角的同一三角函数值相等.知识点一 三角函数的概念1.利用单位圆定义任意角的三角函数如图,在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么:(1)y 叫做α的正弦,记作sin α, 即sin α=y ;(2)x 叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x ; (3)y x叫做α的正切,记作tan α,即tan α=y x(x ≠0).对于确定的角α,上述三个值都是唯一确定的.故正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,统称为三角函数.2.一般地,设角α终边上任意一点的坐标为(x ,y ),它与原点的距离为r ,则sin α=y r,cosα=x r ,tan α=yx.思考 角α三角函数值的大小与角α终边上的点P 离原点距离的远近有关吗?答案 角α的三角函数值是比值,是一个实数,这个实数的大小与点P (x ,y )在终边上的位置无关,只由角α的终边位置决定,即三角函数值的大小只与角有关. 知识点二 正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号口诀概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦(如图).思考三角函数在各象限的符号由什么决定?答案三角函数值的符号是根据三角函数定义和各象限内坐标符号推导出的.从原点到角的终边上任意一点的距离r总是正值.因此,三角函数在各象限的符号由角α的终边所在象限决定.知识点三诱导公式一终边相同的角的同一三角函数的值相等,即:sin(α+k·2π)=sin α,cos(α+k·2π)=cos α,tan(α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.题型一三角函数定义的应用例1 已知θ终边上一点P(x,3)(x≠0),且cos θ=1010x,求sin θ,tan θ.解由题意知r=|OP|=x2+9,由三角函数定义得cos θ=xr=xx2+9.又∵cos θ=1010x,∴xx2+9=1010x.∵x≠0,∴x=±1.当x=1时,P(1,3),此时sin θ=312+32=31010,tan θ=31=3.当x=-1时,P(-1,3),此时sin θ=3-12+32=31010,tan θ=3-1=-3.跟踪训练1 (1)已知角α的终边经过点P (-4a,3a )(a ≠0),求sin α,cos α,tan α的值; (2)已知角α的终边在直线y =3x 上,求sin α,cos α,tan α的值.解 (1)r =-4a2+3a2=5|a |.若a >0,则r =5a ,α是第二象限角,则 sin α=y r =3a 5a =35,cos α=x r =-4a5a =-45,tan α=y x =3a-4a =-34,若a <0,则r =-5a ,α是第四象限角,则 sin α=-35,cos α=45,tan α=-34.(2)因为角α的终边在直线y =3x 上,所以可设P (a ,3a )(a ≠0)为角α终边上任意一点. 则r =a 2+3a2=2|a |(a ≠0).若a >0,则α为第一象限角,r =2a , 所以sin α=3a 2a =32,cos α=a2a =12,tan α=3a a=3.若a <0,则α为第三象限,r =-2a , 所以sin α=3a -2a =-32,cos α=-a 2a =-12,tan α=3a a=3.题型二 三角函数值符号的判断 例2 判断下列三角函数值的符号: (1)sin 3,cos 4,tan 5; (2)sin(cos θ)(θ为第二象限角). 解 (1)∵π2<3<π<4<3π2<5<2π,∴3,4,5分别在第二、三、四象限, ∴sin 3>0,cos 4<0,tan 5<0. (2)∵θ是第二象限角, ∴-π2<-1<cos θ<0,∴sin(cos θ)<0.跟踪训练2 若sin θ<0且tan θ<0,则θ是第 象限的角. 答案 四解析 ∵sin θ<0,∴θ是第三或第四象限或终边在y 轴的非正半轴上的角,又tan θ<0,∴θ是第四象限的角.题型三 诱导公式一的应用 例3 求下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. 解 (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30°=22×32+12×12=64+14=1+64.(2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.跟踪训练3 求下列各式的值:(1)cos 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4; (2)sin 810°+tan 765°-cos 360°.解 (1)原式=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝⎛⎭⎪⎫-4π+π4=cos π3+tan π4=12+1=32;(2)原式=sin(90°+2×360°)+tan(45°+2×360°)-cos 360°=sin 90°+tan 45°-1=1+1-1=1.利用任意角的三角函数的定义求值,忽略对参数的讨论而致错例4 已知角α的终边上有一点P (24k,7k ),k ≠0,求sin α,cos α,tan α的值. 错解 令x =24k ,y =7k ,则有r =24k 2+7k 2=25k ,∴sin α=y r =725,cos α=x r =2425,tan α=y x =724.错因分析 点P (24k,7k )中参数k 只告诉了k ≠0,而没有告诉k 的符号,需分k >0与k <0讨论,而上述解法错在默认为k >0. 正解 当k >0时,令x =24k ,y =7k , 则有r =24k2+7k 2=25k ,∴sin α=y r =725,cos α=x r =2425,tan α=y x =724. 当k <0时,令x =24k ,y =7k ,则有r =-25k , ∴sin α=y r =-725,cos α=xr =-2425,tan α=y x =724.1.cos(-11π6)等于( )A.12 B .-12 C.32 D .-32 2.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是( )A .1B .0C .2D .-2 3.如果角α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),则cos α的值等于( ) A.12 B .-12 C .-32 D.324.若点P (3,y )是角α终边上的一点,且满足y <0,cos α=35,则tan α= .5.已知角α的终边经过点P (2,-3),求α的三个函数值.一、选择题1.若sin θcos 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2.sin(-1 380°)的值为( )A .-12 B.12 C .-32 D.323.设角α终边上一点P (-4a,3a )(a <0),则2sin α+cos α的值为( ) A.25 B.25或-25 C .-25D .与a 有关 4.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限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( ) A.5π6 B.2π3 C.5π6 D.11π6 6.角α的终边经过点P (-b,4)且cos α=-35,则b 的值为( )A .3B .-3C .±3D .5 二、填空题7.使得lg(cos αtan α)有意义的角α是第 象限角.8.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 . 9.若角α的终边与直线y =3x 重合且sin α<0,又P (m ,n )是α终边上一点,且|OP |=10,则m -n = .10.函数y =|sin x |sin x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x 的值域是 .三、解答题11.已知角α的终边落在直线y =2x 上,求sin α,cos α,tan α的值.12.求下列各式的值.(1)a 2sin(-1 350°)+b 2tan 405°-2ab cos(-1 080°); (2)tan 405°-sin 450°+cos 750°.当堂检测答案1.答案 C解析 cos(-116π)=cos(-2π+π6)=cos π6=32.2.答案 C解析 ∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0, ∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α-cos α-cos α=2. 3.答案 A解析 ∵2sin 30°=1,-2cos 30°=-3,∴r =2,∴cos α=12.4.答案 -43解析 ∵cos α=332+y 2=35,∴32+y 2=5,∴y 2=16,∵y <0,∴y =-4,∴tan α=-43. 5.解 因为x =2,y =-3, 所以r =22+-32=13.于是sin α=y r=-313=-31313,cos α=x r=213=21313,tan α=y x =-32.课时精练答案一、选择题 1.答案 B 2.答案 D解析 sin(-1 380°)=sin(-360°×4+60°)=sin 60°=32.3.答案 C 解析 ∵a <0,∴r =-4a2+3a 2=5|a |=-5a ,∴cos α=x r =45,sin α=yr =-35,∴2sin α+cos α=-25.4.答案 D解析 ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限, 又sin x -cos x <0,∴角x 的终边在第四象限.故选D. 5.答案 D解析 ∵sin 2π3=32,cos 2π3=-12.∴角α的终边在第四象限,且tan α=cos 2π3sin 2π3=-33, ∴角α的最小正角为2π-π6=11π6. 6.答案 A解析 ∵r =b 2+16,cos α=-b r =-b b 2+16=-35. ∴b =3.二、填空题7.答案 一或二解析 要使原式有意义,必须cos αtan α>0,即需cos α,tan α同号,所以α是第一或第二象限角.8.答案 -2<a ≤3解析 ∵sin α>0,cos α≤0,∴α位于第二象限或y 轴正半轴上,∴3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3.9.答案 2解析 ∵y =3x ,sin α<0,∴点P (m ,n )位于y =3x 在第三象限的图象上,且m <0,n <0,n =3m .∵|OP |=m 2+n 2=10|m |=-10m =10.∴m =-1,n =-3,∴m -n =2.10.答案 {-4,0,2}解析 由sin x ≠0,cos x ≠0知x 的终边不能落在坐标轴上,当x 为第一象限角时,sin x >0,cos x >0,sin x cos x >0,y =0;当x 为第二象限角时,sin x >0,cos x <0,sin x cos x <0,y =2;当x 为第三象限角时,sin x <0,cos x <0, sin x cos x >0,y =-4;当x 为第四象限角时,sin x <0,cos x >0,sin x cos x <0,y =2,故函数y =|sin x |cos x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x的值域为{-4,0,2}. 三、解答题11.解 当角α的终边在第一象限时,在角α的终边上取点P (1,2),由r =|OP |=12+22=5, 得sin α=25=255,cos α=15=55,tan α=2; 当角α的终边在第三象限时,在角α的终边上取点Q (-1,-2),由r =|OQ |=-12+-22=5, 得sin α=-25=-255, cos α=-15=-55, tan α=2.12.解 (1)原式=a 2sin(-4×360°+90°)+b 2tan(360°+45°)-2ab cos(-3×360°)=a 2sin 90°+b 2tan 45°-2ab cos 0°=a 2+b 2-2ab =(a -b )2.(2)tan 405°-sin 450°+cos 750°=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(720°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32.。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.如果角的终边经过点,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】直接利用三角函数的定义,求出.因为角θ的终边经过点,由三角函数的定义可知,,故选A.【考点】任意角的三角函数的定义.2.已知扇形半径为8, 弧长为12, 则中心角为弧度, 扇形面积是【答案】.【解析】圆心角;由扇形的面积公式得.【考点】扇形的面积公式及圆心角的计算.3.若点P位于第三象限,则角是第象限的角.【答案】二【解析】点P位于第三象限,则即,所以角是第二象限的角,答案为二.【考点】三角函数的符号4.半径为,中心角为所对的弧长是().A.B.C.D.【答案】D.【解析】弧长cm,故选D.【考点】弧长公式:(其中的单位是弧度).5.已知cosθ•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【答案】B【解析】,,是第二象限角或第三象限角.【考点】象限角的符号.6.已知,则的集合为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由知,在第一或第三象限,因为,所以.【考点】简单三角方程7.与角-终边相同的角是()A.B.C.D.【答案】C【解析】与−终边相同的角为2kπ−,k∈z,当 k=-1时,此角等于,故选:C.【考点】终边相同的角的定义和表示方法.8.如图,长为4米的直竹竿AB两端分别在水平地面和墙上(地面与墙面垂直),T为AB中点,,当竹竿滑动到A1B1位置时,,竹竿在滑动时中点T也沿着某种轨迹运动到T1点,则T运动的路程是_________米.【答案】.【解析】如图可知,点运动的轨迹为一段圆弧,由题意已知:,,∴,∴点运动的路程为.【考点】弧度制有关公式的运用.9.已知角的终边上有一点(1,2),则的值为( ).A.B.C.D.–2【答案】A【解析】角的终边过,,.【考点】任意角三角函数的定义.10.若角的终边上有一点,则的值是()A.B.C.D.【答案】B.【解析】先利用诱导公式化简,根据三角函数的定义知,即,故选B.【考点】运用诱导公式化简求值;任意角的三角函数的定义.11. 60°=_________.(化成弧度)【答案】【解析】根据,可得.【考点】角度与弧度的互化.12.与终边相同的最小正角是.【答案】【解析】因为与终边相同的角是所以当时,与终边相同的最小正角是【考点】与终边相同的角13.比较的大小 .【答案】【解析】,在上为增函数,可知,,可得.【考点】正弦函数的性质,特殊角的三角函数.14.已知扇形的周长为30,当它的半径R和圆心角各取何值时,扇形的面积S最大?并求出扇形面积的最大值.【答案】当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.【解析】根据条件扇形的周长为30可以得到l+2R=30,从而扇形的面积S=lR=(30-2R)R=,即把S表示为R的二次函数,根据二次函数求最值的方法,可以进一步变形为S=-(R-)2+,从而得到当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.∵扇形的周长为30,∴l+2R=30,l=30-2R,∴S=lR=(30-2R)R==-(R-)2+.....5分∴当R=时,扇形有最大面积,此时l=30-2R=15,==2........8分答:当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.....10分.【考点】1、弧度制下扇形相关公式;2、二次函数求最值.15.若点P(Cos,Sin)在直线y=-2x上,则=( )A.B.C.D.【答案】B【解析】因为点在直线上,所以,则.【考点】任意角的三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系.16.已知是第一象限的角,那么是()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【答案】D【解析】∵α的取值范围(k∈Z)∴的取值范围是(k∈Z),分类讨论①当k="2n+1" (其中n∈Z)时的取值范围是即属于第三象限角.②当k=2n(其中n∈Z)时的取值范围是即属于第一象限角.故答案为:D.【考点】象限角、轴线角.17.设,,,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以<;因为,所以>,<,,所以b<a<c.故答案为:D.【考点】三角函数值.18.扇形的半径是,圆心角是60°,则该扇形的面积为 .【答案】π【解析】扇形的面积公式为.【考点】扇形的弧度制面积公式.19.的值()A.小于B.大于C.等于D.不存在【答案】A【解析】因为,所以,从而,选A.【考点】任意角的三角函数.20.计算:= ;【答案】1【解析】原式=【考点】三角函数值的计算21.已知扇形的圆心角为2rad,扇形的周长为8cm,则扇形的面积为___________cm2。
三角函数计算练习题及答案详解
三角函数计算练习题及答案详解1.同角三角函数基本关系式sin2α+cos2α=1sinα=tanα cosαtanαcotα=12.诱导公式sin=___________ sin= ___________cos=___________ cos=___________tan=___________ tan=___________sin=___________ sin=___________cos=___________ cos=___________tan=___________ tan=___________ππ sin=____________sin=____________2ππcos=____________ +α)=_____________2ππtan=____________ +α)=_____________2 3π3πsin=____________ sin=____________2 3π3πcos=____________ +α)=____________2 3π3πtan=____________ +α)=____________ 2 sin=-sinα cos=cosα tan=-tanα公式的配套练习5π sin=___________cos=___________9πcos=__________ sin=____________3.两角和与差的三角函数cos=cosαcosβ-sinαsinβcos=cosαcosβ+sinαsinβsin =sinαcosβ+cosαsinβsin =sinαcosβ-cosαsinβtan= tanα+tanβ 1-tanαtanβtanα-tanβ 1+tanαtanβtan=4.二倍角公式sin2α=2sinαcosαcos2α=cos2α-sin2α=cos2α-1=1-sin2α2tanαtan2α= 1-tanα5.公式的变形升幂公式:1+cos2α=2cos2α1—cos2α=2sin2α降幂公式:cos2α=1+cos2α1-cos2α sin2α=2正切公式变形:tanα+tanβ=tantanα-tanβ=tan 万能公式2tanα1-tan2α2tanαsin2α= tan2α= cos2α=1+tanα1+tanα1-tanα6.插入辅助角公式basinx+a+b sin a特殊地:sinx±cosx=sin7.熟悉形式的变形1±sinx±cosx1±sinx 1±cosx tanx+cotx 1-tanα1+tanα1+tanα1-tanα若A、B是锐角,A+B=2π,则=2nsinn+1αcosαcos2αcos2α?cosα=2sinα8.在三角形中的结论若:A+B+C=π A+B+Cπ=2tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanCABBCCAtantan +tan tan + tan=122222三角函数计算练习1.已知x∈,cosx=,则tan2x= B. C. D.2.cos240°=A. B. C. D.3.已知cosα=k,k∈R,α∈,则sin= C.± D.﹣k4.已知角α的终边经过点,则cosα=5.cos480°的值为6.已知7.已知sin=,则cos2α等于)为其终边上一点,且cosα=x,则x=.已知α是第二象限角,P=)=..)=,则cos,且sin,则tan2x===﹣.故选D点评:此题考查了同角三角函数间的基本关系,以及二倍角的正切函数公式.学生求sinx和tanx时注意利用x 的范围判定其符合.2.B考点:运用诱导公式化简求值.专题:计算题;三角函数的求值.分析:运用诱导公式及特殊角的三角函数值即可化简求值.解答:解:cos240°=cos=﹣cos60°=﹣,故选:B.点评:本题主要考查了诱导公式及特殊角的三角函数值在化简求值中的应用,属于基本知识的考查.3.A考点:同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值.专题:三角函数的求值.分析:由已知及同角三角函数基本关系的运用可求sinα,从而由诱导公式即可得解.解答:解:∵cosα=k,k∈R,α∈,∴sinα==,.∴sin=﹣sinα=﹣故选:A.点评:本题主要考查了同角三角函数基本关系的运用,运用诱导公式化简求值,属于基本知识的考查.4.D考点:任意角的三角函数的定义.专题:三角函数的求值.分析:由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.解答:解:∵角α的终边经过点,∴x=﹣4,y=3,r=∴cosα==故选:D.点评:本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.5.D考点:运用诱导公式化简求值.专题:三角函数的求值.分析:运用诱导公式即可化简求值.解答:解:cos480°=cos=cos120°=﹣cos60°=﹣.故选:D.点评:本题主要考查了运用诱导公式化简求值,属于基础题.6.C考点:诱导公式的作用.专题:三角函数的求值.分析:已知等式中的角变形后,利用诱导公式化简,即可求出cosα的值.解答:解:sin=sin=sin=cosα=. =﹣, =5.考点:二倍角的余弦.专题:计算题;三角函数的求值.分析:由sin=及诱导公式可得cosα=,由二倍角的余弦公式可得cos2α的+α)=, =﹣,借助于角的终边上的点,解关于x的方程,便可求得所求的横坐标.解答:解:∵cosα===x,或x=﹣.∴x=0或x=故选:D.点评:本题巧妙运用三角函数的定义,联立方程求出未知量,不失为一种好方法..考点:二倍角的余弦.专题:三角函数的求值.分析:由二倍角的余弦公式化简所求后代入已知即可求值.解答:解:∵sinα=,∴cos2α=1﹣2sinα=1﹣2×=.故答案为:.点评:本题主要考查了二倍角的余弦公式的应用,属于基本知识的考查. 10.考点:二倍角的余弦;两角和与差的余弦函数.专题:计算题;三角函数的求值.分析:由二倍角的余弦函数公式根据已知即可求值.解答:解:cos=2cos﹣1=2×﹣1=.点评:本题主要考查了二倍角的余弦函数公式的应用,属于基本知识的考查.11.﹣考点:二倍角的正切;两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的求值.分析:依题意,可得sinθ﹣cosθ=①,sinθ+cosθ=②,联立①②得:sinθ=,cosθ=,于是可得cos2θ、sin2θ的值,从而可得答案.解答:解:∵sin==,,2sinθcosθ=),,>0,又=1+sin2θ=∴sinθ+cosθ=,②联立①②得:sinθ=,cosθ=,∴cos2θ=2cosθ﹣1=﹣2,三角函数公式练习题1.1.sin29??A.11.?C. D22C试题分析:由题可知,sin考点:任意角的三角函数.已知sin?sin??;662?4)?772,cos2??,sin??25104343B.? C.?D.555D 试题分析由?7sin??sin??cos??45①,77?cos2??sin2?? 52571所以?cos??sin???cos??sin???②,由①②可得cos??sin??? ③,2553由①③得,sin?? ,故选D5cos2??考点:本题考查两角和与差的三角函数,二倍角公式点评:解决本题的关键是熟练掌握两角和与差的三角函数,二倍角公式.cos690?A.1133B.?C. D.?222C试题分析:由cos690?cos2?360?30?cos??30??cos30?,故选C考点:本题考查三角函数的诱导公式点评:解决本题的关键是熟练掌握三角函数的诱导公式以及特殊角的三角函数值.tan16?的值为A.?B. C. D.?3C试题分析tanπ=tan=﹣tan=.考点:三角函数的求值,诱导公式.点评:本题考查诱导公式的应用,三角函数的化简求值..若??????1?cos? ???0???,cos?,cos?4243222A.33536B.? C. D.?399C.试题分析:因为????1??3?,且???0???,cos?,所以????2243444?22???;又因为cos?,且????0,所以??)?43422??????6??????,所以.又因为?????,且sin?24424234422cos?cos[?]?coscos?sinsin1322653.故应选C. ?????33339考点:1、同角三角函数的基本关系;2、两角差的余弦公式..若角?的终边在第二象限且经过点P?,那么sin2x=518247?? 252525258.已知cos?1??52524考点:二倍角公式,三角函数恒等变形5?1??)?,那么cos?? 52112A.?B.?C.D.55559.已知sin?=sin?cosa,所以选C.52考点:三角函数诱导公式的应用1,则cos2a的值为231177A. B.? C. D.?339910.已知sin?D试题分析:由已知得cos??1272,从而cos2??2cos??1??1??,故选D.99考点:诱导公式及余弦倍角公式.11.已知点P在第三象限,则角?在 A.第一象限B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限B试题分析:由已知得,?考点:三角函数的符号.?tan??0,,故角?在第二象限.cos??0?5,则sin?? 121155A. B.? C. D.?55131312.已知?是第四象限角,tan???D22试题分析:利用切化弦以及sin??cos??1求解即可. tan??sin?5??cos?12,?sin2??cos2??1,?sin2??525sin??0,sin???,13,169又?是第四象限角,2?故选:D.考点:任意角的三角函数的定义 y?sin?xT?213.化简cos?sin2得到A.sin2?B.?sin2?C.cos2?D.?cos2? A 试题分析:cos2?sin2?cos2?sin2?cos2?cos?sin2?考点:三角函数的诱导公式和倍角公式. 14.已知cos?? 3???,0????,则tan?????4??A.11B.C.?1D.?57D3?44?0可知0???,因此sin??,tan??,25354??1tan??tan?由和角公式可知tan????7,故答案为D。
任意角的三角函数练习题及参考答案
任意角的三角函数练习题及参考答案一、选择题1.已知角α的终边过点P(-1,2),cosα的值为()。
A.-2555 B.-5 C.D.552答案:B.-52.α是第四象限角,则下列数值中一定是正值的是()。
A.sinα B.cosα C.tanα D.cotα答案:B.cosα3.已知角α的终边过点P(4a,-3a)(a<0),则2sinα+cosα的值是()。
A.22 B.- C.0 D.与a的取值有关答案:A.224.α是第二象限角,P(x,5)为其终边上一点,且cosα=x/2,则sinα的值为()。
A. B. C.D.-4444答案:D.-44445.函数y=sinx cosx的定义域是()。
A.(2k,(2k1)),k Z B.[2k2,(2k1)],k Z C.[k,(k1)],k Z D.[2kπ,(2k+1)π],k Z答案:B.[2k/2,(2k1)]6.若θ是第三象限角,且cosθ=1/2,则是()。
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.第二象限角7.已知sinα=3/4,且α是第二象限角,那么tanα的值为()。
A. B. C.334 D.344答案:A.8.已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α在()。
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限答案:D.第四象限二、填空题1.已知sinαtanα≥1/2,则α的取值集合为()。
答案:(2kπ+π/4,2kπ+3π/4),k∈Z2.角α的终边上有一点P(m,5),且cosα=m/13,则sinα+cosα=______。
答案:12/133.已知角θ的终边在直线y=3x上,则sinθ=______;tanθ=______。
答案:sinθ=3/√10,tanθ=3/√74.设θ∈(0,2π),点P(sinθ,cos2θ)在第三象限,则角θ的范围是()。
答案:(5π/6,2π)三、解答题1.求角的正弦、余弦和正切值。
第1节 任意角和弧度制及任意角的三角函数(经典练习及答案详解)
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.。
(完整)三角函数习题及答案
第四章 三角函数§4-1 任意角的三角函数一、选择题:1.使得函数lg(sin cos )y θθ=有意义的角在( )(A)第一,四象限 (B)第一,三象限 (C)第一、二象限 (D)第二、四象限 2.角α、β的终边关于У轴对称,(κ∈Ζ)。
则(A)α+β=2κπ (B)α-β=2κπ(C)α+β=2κπ-π (D)α-β=2κπ-π 3.设θ为第三象限的角,则必有( )(A)tan cot 22θθ(B)tan cot 22θθ (C)sin cos 22θθ(D)sin cos 22θθ4.若4sin cos 3θθ+=-,则θ只可能是( )(A)第一象限角 (B)第二象限角 (C )第三象限角 (D)第四象限角5.若tan sin 0θθ且0sin cos 1θθ+,则θ的终边在( )(A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D )第四象限 二、填空题:6.已知α是第二象限角且4sin 5α= 则2α是第▁▁▁▁象限角,2α是第▁▁▁象限角.7.已知锐角α终边上一点A 的坐标为(2sina3,-2cos3),则α角弧度数为▁▁▁▁。
8.设1sin ,(,)sin y x x k k Z xπ=+≠∈则Y 的取值范围是▁▁▁▁▁▁▁。
9.已知cosx-sinx<-1,则x 是第▁▁▁象限角。
三、解答题:10.已知角α的终边在直线y =上,求sin α及cot α的值。
11.已知Cos(α+β)+1=0, 求证:sin (2α+β)+sin β=0。
12.已知()()cos ,5n f n n N π+=∈,求ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+……+ƒ(2000)的值. §4-2 同角三角函数的基本关系式及诱导公式一、选择题:1.()sin 2cos 22ππ⎛⎫--- ⎪⎝⎭化简结果是( )(A)0 (B )1- (C)2sin 2 ()2sin 2D -2.若1sin cos 5αα+=,且0απ,则tan α的值为( ) ()43A - ()34B - ()34C ()43D -或34-3. 已知1sin cos 8αα=,且42ππα,则cos sin αα-的值为( )(A ()34B ()C ()D ±4. 已知4sin 5α=,并且α是第一象限角,则tan α的值是( ) ()43A - ()34B - ()34C ()43D5.的结果是( )()0cos100A ()0cos80B ()0sin80C ()0cos10D6. 若cot ,(0)m m α=≠且cos α,则角α所在的象限是( )(A )一、二象限 (B )二、三象限 (C)一、三象限 (D )一、四象限 填空题:7.化简()()()21sin 2sin 2cos αππαα+-+--=▁▁▁▁▁▁。
弧度制及任意角的三角函数(习题)解析版
专题15 弧度制及任意角的三角函数1.若α为第四象限角,则( ) A .cos2α>0 B .cos2α<0 C .sin2α>0 D .sin2α<0【答案】D 【分析】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可. 【详解】方法一:由α为第四象限角,可得3222,2k k k Z ππαππ+<<+∈, 所以34244,k k k Z ππαππ+<<+∈此时2α的终边落在第三、四象限及y 轴的非正半轴上,所以sin 20α< 故选:D. 方法二:当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误; 当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确; 故选:D. 【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.已知圆锥的侧面积(单位:2cm ) 为2π,且它的侧面积展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm )是_______. 【答案】1 【分析】利用题目所给圆锥侧面展开图的条件列方程组,由此求得底面半径. 【详解】设圆锥底面半径为r ,母线长为l ,则21222r l r l ππππ⨯⨯=⎧⎪⎨⨯⨯=⨯⨯⨯⎪⎩,解得1,2r l ==. 故答案为:1 【点睛】本小题主要考查圆锥侧面展开图有关计算,属于基础题.3.在平面直角坐标系中,角α的顶点在原点,始边在x 轴的正半轴上,角α的终边经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-cos π8,sin π8,且0<α<2π,则α=( )A.π8B.3π8C.5π8D.7π8【答案】D【解析】(1)因为角α的终边经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-cos π8,sin π8,且0<α<2π,所以根据三角函数的定义,可知cos α=-cos π8=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π8=cos 7π8,则α=7π8.故选D.4.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.-32C.12D.32【答案】C【解析】由题意得点P (-8m ,-3),r =64m 2+9, 所以cos α=-8m 64m 2+9=-45, 所以m >0,解得m =12. 5.若tan 0α>,则A. sin 20α> B . cos 0α> C . sin 0α> D . cos20α> 【答案】A【解析】由tan 0α>知,α在第一、第三象限,即2k k ππαπ<<+(k Z ∈),∴222k k παππ<<+,即2α在第一、第二象限,故只有sin 20α>,故选A .6.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) 35 (D) 45【答案】B【解析】在直线2y x =取一点P (1,2),则r 5sin θ=y r 25 ∴cos2θ=212sin θ-=35-,故选B .7.(2018•新课标Ⅰ,文11)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(1,)A a ,(2,)B b ,且2cos23α=,则||(a b -= ) A .15B 5C 25D .1【答案】B【解析】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(1,)A a ,(2,)B b ,且2cos23α=,22cos22cos 13αα∴=-=,解得25cos 6α=,30|cos |α∴=306|sin |136α∴-,6|sin |56|tan |||||21|cos |30b a a b ααα-==-===-,故选B . 8.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________. 【答案】1∶2【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 +αr2R +αR =1∶2.9.(2022浙江)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点34(,)55P --.(1)求sin()απ+的值;(2)若角β满足5sin()13αβ+=,求cos β的值. 【解析】(1)由角α的终边过点34(,)55P --得4sin 5α=-,所以4sin()sin 5απα+=-=. (2)由角α的终边过点34(,)55P --得3cos 5α=-,由5sin()13αβ+=得12cos()13αβ+=±. 由()βαβα=+-得cos cos()cos sin()sin βαβααβα=+++, 所以56cos 65β=-或16cos 65β=-. 10.下列各式:①sin(-100°);①cos(-220°);①tan(-10);①cos π. 其中符号为负的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个【解析】-100°在第三象限,故sin(-100°)<0;-220°在第二象限,故cos(-220°)<0; -10①⎝ ⎛⎭⎪⎫-72π,-3π,在第二象限,故tan(-10)<0,cos π=-1<0.11.确定下列各式的符号:(1)sin 103°·cos 220°;(2)cos 6°·tan 6. 【解析】(1)因为103°、220°分别是第二、第三象限的角, 所以sin 103°>0,cos 220°<0,所以sin 103°·cos 220°<0; (2)因为3622π<<π,所以6是第四象限的角,所以cos 6>0,tan 6<0,所以cos 6°·tan 6<0. 12.已知sin 0θ>且cos 0θ<,则角θ的终边所在的象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限【解析】依据题设及三角函数的定义,可知角θ终边上的点的横坐标小于零,纵坐标大于零,所以终边在第二象限,故选B .13.已知sin 0,tan 0αα<>,则角α可以为第( )象限角 A .1B .2C .3D .4【解析】sin 0α<,则α的终边在x 边下方,tan 0α>,α是第一象限或第三象限角, 综上,α是第三象限角.故选:C .14.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,从而α是第二或第三象限角. 由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号,从而α是第三或第四象限角. 综上可知,α是第三象限角.15.已知点P (tan α,cos α)在第四象限,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】因为点P 在第四象限,所以有⎩⎨⎧tan α>0,cos α<0,由此可判断角α的终边在第三象限.16.角α的终边属于第一象限,那么3α的终边不可能属于的象限是( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】因为角α的终边在第一象限, 所以222k k ππαπ<<+,k Z ∈,所以223363k k παππ<<+,k Z ∈, 当3()k n n Z =∈时,此时角α的终边落在第一象限, 当31()k n n Z =+∈时,此时角α的终边落在第二象限, 当32()k n n Z =+∈时,此时角α的终边落在第三象限, 综上所述,角α的终边不可能落在第四象限, 故选:D .17.时间经过4小时,分针转的弧度数为( ) A .π-B .2πC .4π-D .8π-【解析】时间经过4小时,分针是按顺时针方向转了4圈, 所以分针转过的弧度数为248ππ-⨯=-. 故选:D .18.已知α为第二象限角,则32πα-为( ) A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角【解析】α是第二象限角,∴222k k ππαππ+<<+,k Z ∈,32222k k ππππαπ∴-+<-<-+,k Z ∈. ∴32πα-为第三象限角. 故选:C .19.“α是锐角”是“α是第一象限角”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件【解析】因为α是锐角,故090α︒<<︒,则α一定是第一象限角, 若α是第一象限角,不妨取330-︒,则α不是锐角,所以“α是锐角”是“α是第一象限角”的充分不必要条件. 故选:A .20.若α,β满足22ππαβ-<<<,则αβ-的取值范围是( )A .παβπ-<-<B .0παβ-<-<C .22ππαβ-<-<D .02παβ-<-<【解析】从题中22ππαβ-<<<可分离出三个不等式:22ππα-<<①,22ππβ-<<②,αβ<③.根据不等式的性质, ②式同乘以1-得22ππβ-<-<④,根据同向不等式的可加性,可得παβπ-<-<.由③式得0αβ-<, 所以0παβ-<-<. 故选:B .21.已知α是第三象限角,则2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角C .第一或第四象限角D .第二或第四象限角【解析】解:α是第三象限角,即322,2k k k Z ππαππ+<<+∈.当k 为偶数时,2α为第二象限角; 当k 为奇数时,2α为第四象限角. 故选:D .22.若角θ为第四象限角,则2πθ+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】θ是第四象限的角,由2πθ+是将θ的终边逆时针旋转2π,得到角2πθ+,∴2πθ+是第一象限的角故选:A .23.我们学过用角度制与弧度制度量角,最近,有学者提出用“面度制”度量角,因为在半径不同的同心圆中,同样的圆心角所对扇形的面积与半径平方之比是常数,从而称这个常数为该角的面度数,这种用面度作为单位来度量角的单位制,叫做面度制.在面度制下,角θ的面度数为3π,则角θ的余弦值为( ) A .3B .12-C .12D 3 【解析】设角θ所在的扇形的半径为r ,则由题意,可得22123r r θπ=,解得23πθ=, 可得21cos cos 32πθ==-. 故选:B . 24.29π化成角度是( ) A .20︒ B .40︒C .50︒D .80︒【解析】π180rad =︒,即1 180rad π︒=,∴221804099rad πππ︒=⨯=︒. 故选:B .25.圆的半径为r ,该圆上长为32r 的弧所对的圆心角是( )A .23radB .32radC .23πD .32π【解析】圆的半径为r ,弧长为32r ,∴圆心角是3322rrad r =. 故选:B .26.已知扇形的周长是12,面积是8,则扇形的中心角的弧度数是( ) A .1B .4C .1或4D .2或4【解析】设扇形的半径为r ,弧长为l , 则212l r +=,182S lr ==,∴解得2r =,8l =或4r =,4l =1l rα==或4.故选:C .27.点P 为圆224x y +=与x 轴正半轴的交点,将点P 沿圆周顺时针旋转至点P ',当转过的弧长为23π时,点P '的坐标为( ) A .(13) B .(1,3)- C .(1,3)--D .1(2,3 【解析】由题意,||2OP '=,转过的弧长为23π,则旋转角为3π-,∴点P '的横坐标2cos()13x π=-=,纵坐标为2sin()33y π=-=∴点P '的坐标为(1,3)-.故选:B .28.一个扇形的弧长为6,半径为4,则该扇形的圆心角的弧度数为( ) A .1B .32C .2D .23【解析】根据扇形的弧长为6,半径为4,计算该扇形的圆心角弧度数为6342l rα===. 故选:B .29.(2020·河北唐山第二次模拟)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上一点A (2sin α,3)(sin α≠0),则cos α=( ) A .12 B .-12 C .32D .-32解析:选A .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 .30.(2018·高考北京卷)在平面直角坐标系中,AB ︵,CD ︵,EF ︵,GH ︵是圆x 2+y 2=1上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,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( )A .AB ︵ B .CD ︵C .EF ︵D .GH ︵解析:选C .设点P 的坐标为(x ,y ),利用三角函数的定义可得yx <x <y ,所以x <0,y >0,所以P 所在的圆弧是EF ︵,故选C .31.(创新型)已知圆O 与直线l 相切于点A ,点P ,Q 同时从A 点出发,P 沿着直线l 向右运动,Q 沿着圆周按逆时针以相同的速度运动,当Q 运动到点A 时,点P 也停止运动,连接OQ ,OP (如图),则阴影部分面积S 1,S 2的大小关系是________.解析:设运动速度为m ,运动时间为t ,圆O 的半径为r , 则AQ ︵=AP =tm ,根据切线的性质知OA ①AP , 所以S 1=12tm ·r -S 扇形AOB ,S 2=12tm ·r -S 扇形AOB ,所以S 1=S 2恒成立. 答案:S 1=S 232.(创新型)(2020·四川乐山、峨眉山二模)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=12(弦×矢+矢2),弧田由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧对弦长,“矢”指半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为2π3,半径长为4的弧田(如图所示),按照上述公式计算出弧田的面积为________.解析:由题意可得①AOB =2π3,OA =4.在Rt △AOD 中,易得①AOD =π3,∠DAO =π6,OD =12OA =12×4=2,可得矢=4-2=2.由AD =AO sin π3=4×32=23,可得弦AB =2AD =4 3.所以弧田面积=12(弦×矢+矢2)=12×(43×2+22)=43+2. 答案:43+233.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=35①⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,cos θ=-45①⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则cos(sin θ)·sin(cos θ) =cos 35·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-45<0;当a <0时,sin θ=-35①⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,cos θ=45①⎝ ⎛⎭⎪⎫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.34.(创新型)在一块顶角为120°、腰长为2的等腰三角形厚钢板废料OAB 中,用电焊切割成扇形,现有如图所示两种方案,既要充分利用废料,又要切割时间最短,问哪一种方案最优?解:因为①AOB 是顶角为120°、腰长为2的等腰三角形, 所以A =B =30°=π6,AM =BN =1,AD =2,所以方案一中扇形的弧长=2×π6=π3;方案二中扇形的弧长=1×2π3=2π3; 方案一中扇形的面积=12×2×2×π6=π3,方案二中扇形的面积=12×1×1×2π3=π3.由此可见:两种方案中利用废料面积相等,方案一中切割时间短.因此方案一最优. 35.(2021·河北衡水中学高三三模)已知4cos sin 3θθ-=,则θ的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .三象限 D .第四象限【答案】D 【分析】两边平方得7sin 209θ=-<,进而得324k k ππθππ+<<+或34k k ππθππ+<<+,k Z ∈,,再分k 为偶数和k 为奇数两种情况讨论求解即可. 【详解】解:由4cos 3sin θθ-=,平方得:2216sin cos 2sin cos 9θθθθ+-=,则161sin 29θ-=,即7sin 209θ=-<,则32222k k ππθππ+<<+或322222k k ππθππ+<<+,k Z ∈,即有324k k ππθππ+<<+或34k k ππθππ+<<+,k Z ∈, 当k 为偶数时,θ位于第二象限,sin 0θ>,cos 0θ<,cos sin 0θθ-<,不成立, 当k 为奇数时,θ位于第四象限,sin 0θ<,cos 0θ>,成立. ①角θ的终边在第四象限. 故选:D. 【点睛】本题考查正弦的二倍角公式,根据三角函数的符号求角的范围,考查运算求解能力,分类讨论思想,是中档题.本题解题的关键在于根据题意得7sin 209θ=-<,进而根据函数符号得θ的范围,再分类讨论求解.36.(2021·珠海市第二中学高三其他模拟)已知A 为锐角ABC 的内角,满足sin 2cos tan 1A A A -+=,则A ∈( )A .(0,)6πB .(6π,)4πC .(4π,)3πD .(3π,)2π【答案】C 【分析】设()sin 2cos tan 1f x x x x =-+-,则()0f A =,根据零点存在性定理判断零点所在区间; 【详解】解:A 为锐角ABC 的内角,满足sin 2cos tan 1A A A -+=,设()sin 2cos tan 1f x x x x =-+-,即()sin 2cos tan 10f A A A A =-+-=,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则函数在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上为连续函数,又sin y x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,tan y x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,cos y x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以()sin 2cos tan 1f x x x x =-+-在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增; 在(0,)2π中取4x π=,得2()sin 2cos tan 144442f ππππ=-+-=-,在(0,)4π中取6π,得1()sin 2cos tan 166662f ππππ=-+-=-,(0)sin 02cos0tan 013f =-+-=-,334()sin 2cos tan 103333f ππππ-=-+-=>,()()043f f ππ<,(,)43A ππ∴∈. 故选:C .37.(2021·辽宁高三其他模拟)“数摺聚清风,一捻生秋意”是宋朝朱翌描写折扇的诗句,折扇出人怀袖,扇面书画,扇骨雕琢,是文人雅士的宠物,所以又有“怀袖雅物”的别号.如图是折扇的示意图,其中OA =20cm ,①AOB =120°,M 为OA 的中点,则扇面(图中扇环)部分的面积是( )A .50πcm 2B .100πcm 2C .150πcm 2D .200πcm 2【答案】B 【分析】根据扇形面积公式计算可得; 【详解】解:扇环的面积为22211332400100222883r S r r παααπ⎛⎫=-==⨯⨯= ⎪⎝⎭.故选:B38.(2021·合肥市第六中学高三其他模拟(理))如图的曲线就像横放的葫芦的轴截面的边缘线,我们叫葫芦曲线(也像湖面上高低起伏的小岛在水中的倒影与自身形成的图形,也可以形象地称它为倒影曲线),它每过相同的间隔振幅就变化一次,且过点,24P π⎛⎫⎪⎝⎭,其对应的方程为122sin 2x y x ωπ⎛⎫⎡⎤=- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭(0x ≥,其中[]x 为不超过x 的最大整数,05ω<<).若该葫芦曲线上一点M 到y 轴的距离为53π,则点M 到x 轴的距离为( )A .14B 3C .12D .32【答案】B 【分析】根据,24P π⎛⎫ ⎪⎝⎭的坐标,求得2ω=,若该葫芦曲线上一点M 到y 轴的距离为53π,即53x π=,代入即可求得结果. 【详解】由曲线过,24P π⎛⎫ ⎪⎝⎭知,21422sin 24ππωπ⎛⎫⎡⎤⨯ ⎪⎢⎥⎛⎫=-⨯ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭ ⎪⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭, 即sin 14πω⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭,又05ω<<,求得2ω=,若该葫芦曲线上一点M 到y 轴的距离为53π,即53x π= 代入得到5215332sin 2234y πππ⎛⎫⎡⎤⨯ ⎪⎢⎥⎛⎫=-⨯= ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭ ⎪⎢⎥⎪⎣⎦⎝⎭故选:B39.(2021·辽宁高三三模)(多选题)如图,圆心在坐标原点O 、半径为1的半圆上有一动点P ,A 、B 是半圆与x 轴的两个交点,过P 作直线l 垂直于直线AB ,M为垂足.设AOP α∠=,则下列结论正确的有( )A .若0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin cos 1αα+>B .若0,2πα⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,则sin αα>C .若()0,απ∈,则2BM AM PM +≥D .若[]0,απ∈,则PA PB +的最大值为2 【答案】AC 【分析】利用三角形三边关系可判断A 选项的正误;取0α=可判断B 选项的正误;利用基本不等式可判断C 选项正误;利用辅助角公式结合正弦型函数的有界性可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,sin PM α=,cos OM α=,由三角形三边关系可得OM PM OP +>, 即sin cos 1αα+>,A 选项正确;对于B 选项,当0α=时,sin αα=,B 选项错误; 对于C 选项,2PBA α∠=,cos2cos22PB AB αα==,2cos2cos 22BM PB αα==,则222sin2AM BM α=-=,sin2sincos222PM PB ααα==,由基本不等式可得222cos2sin 4sincos22222BM AM PM αααα+=+≥=,当且仅当sincos22αα=时,因为0απ<<,即当2πα=时,等号成立,C 选项正确;对于D 选项,2sin2PA α=,2cos2PB α=,所以,2sin2cos222224PA PB αααπ⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭, 0απ<<,可得34244παππ<+<,所以当242αππ+=时,即当2πα=时,PA PB +取最大值为2D 选项错误. 故选:AC. 【点睛】方法点睛:三角函数最值的不同求法: ①利用sin x 和cos x 的最值直接求;①把形如sin cos y a x b x =+的三角函数化为()sin y A ωx φ=+的形式求最值; ①利用sin cos x x ±和sin cos x x 的关系转换成二次函数求最值.40.(2021·宁夏银川一中高三其他模拟(文))若33sin 22πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,[0,2)θπ∈,则θ=___________. 【答案】116π【分析】根据三角函数的诱导公式,求得3cos θ=,结合[0,2)θπ∈,进而求得θ的值. 【详解】由三角函数的诱导公式,可得33sin cos 22πθθ⎛⎫+=-=- ⎪⎝⎭,即3cos 2θ=,又因为[0,2)θπ∈,所以116πθ=. 故答案为:116π. 41.(2021·浙江高三其他模拟)已知E 为平面内一定点且1OE =,平面内的动点P 满足:存在实数1λ≥,使()112OP OE λλ+-=,若点P 的轨迹为平面图形S ,则S 的面积为___________. 【答案】36π+【分析】 以O 为圆心,以12为半径作圆,过E 作圆O 的切线EA ,EB 分别与圆O 切于点A ,B ,连结OA ,OB ,延长EO 与圆O 交于点F ,设点Q ,满足()1OQ OP OE λλ=+-,由1λ≥,则点Q 在EP 的延长线上,若要存在1λ≥使得12OQ =,所以EP 的延长线与圆O 有交点,从而得出点点P 的轨迹图形,从而可求解. 【详解】 以O 为圆心,以12为半径作圆, 过E 作圆O 的切线EA ,EB 分别与圆O 切于点A ,B , 连结OA ,OB ,延长EO 与圆O 交于点F ,存在点P 以及实数1λ≥,设点Q ,满足()1OQ OP OE λλ=+-,OQ OE OP OE λλ-=-,即EQ EP λ=由1λ≥,可知点Q 在EP 的延长线上, 若要存在1λ≥使得12OQ =,相当于EP 的延长线与圆O 有交点, 故P 只能在图中阴影部分,所以点P 的轨迹面积AOEBOEAOF BOF S S SS S =+++扇形扇形,因为EA 与圆O 相切于点A ,所以OA AE ⊥, 由勾股定理可知,3AE =所以3AOE S =△3BOE S =△ 因为12AO OE =,所以120AOF ∠=︒, 所以13412AOF BOF S S ππ==⨯=扇形扇形,综上所述,S 的面积为36π+. 故答案为:364π+.【点睛】关键点睛:本题考查轨迹问题,圆的几何性质和平面向量的共线的结论的应用,解答本题的关键是设点Q ,满足()1OQ OP OE λλ=+-,由1λ≥,可知点Q 在EP 的延长线上,由条件得出相当于EP 的延长线与圆O 有交点,从而得出点点P 的轨迹图形,属于中档题.。
【同步练习】必修四 1.2.1 任意角的三角函数-高一数学人教版(必修4)(解析版)
第一章 三角函数1.2.1 任意角的三角函数一、选择题1.已知sin α+cos α=–15,α∈(0,π),则tan α的值为A .–43或–34B .–43C .–34D .34【答案】C【解析】∵sin α+cos α=–15,α∈(0,π),∴α为钝角,结合sin 2α+cos 2α=1,∴sin α=35,cos α=–45,则tan α=sin cos αα=–34,故选C . 2.若点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,则sin α的值为A .12-B .12C .3D 3 【答案】C【解析】因为点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,即点132⎛- ⎝⎭,在角α的终边上,则3sin α=,故选C .3.若角α的终边过点P (3,–4),则cos α等于A .35B .34-C .45-D .45【答案】A【解析】∵角α的终边过点P (3,–4),∴r =5,∴cos α=35,故选A .4.如果角θ的终边经过点(3,–4),那么sin θ的值是A .35B .35-C .45D .45-【答案】D【解析】∵角θ的终边经过点(3,–4),∴x =3,y =–4,r 22x y +,∴sin θ=y r=–45,故选D .5.若sinαtanα<0,且costanαα<0,则角α是A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C【解析】∵sinαtanα<0,可知α是第二或第三象限角,又costanαα<0,可知α是第三或第四象限角.∴角α是第三象限角.故选C.6.已知点P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,则x的值为A.5 B.–5 C.4 D.–4 【答案】D【解析】∵P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,∴cosθ=29x+=–45,∴x=–4.故选D.7.若点P(sinα,tanα)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【答案】D【解析】∵点P(sinα,tanα)在第三象限,∴sinα<0,tanα<0.∴角α是第四象限角.故选D.8.如果角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),则sinα的值等于A.12B.–12C.–3D.–3【答案】B【解析】角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),即(31-,),由任意角的三角函数的定义可知:sinα=()()221 231=-+-.故选B.9.若角120°的终边上有一点(–4,a),则a的值是A.43B.43-C.43±D.310.已知4sin5α=,并且P(–1,m)是α终边上一点,那么tanα的值等于A .43-B .34-C .34D .43【答案】A 【解析】∵4sin5α=,并且P (–1,m )是α45=,∴m =43,那么tan α=1m-= –m =–43,故选A . 11.已知sin α<0,且tan α>0,则α的终边所在的象限是A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】C【解析】∵sin α<0,∴α的终边在第三、第四象限或在y 轴负半轴上,∵tan α>0,∴α的终边在第一或第三象限,取交集可得,α的终边所在的象限是第三象限角.故选C . 12.若角α终边经过点P (sin2π2πcos 33,),则sin α=A .12BC .12-D . 【答案】C【解析】∵角α终边经过点P (sin 2π2πcos 33,),即点P ,–12),∴x ,y =–12,r =|OP |=1,则sin α=y r=y =–12,故选C .13.已知角α的终边过点12P ⎛ ⎝⎭,,则sin α=A .12B C D . 【答案】C【解析】由题意可得,x =12,y ,r =|OP |=1,∴sin α=y r,故选C .14.已知角α的终点经过点(–3,4),则–cos α=A .35B .–35C .45D .–45【答案】A【解析】∵角α的终点经过点(–3,4),∴x =–3,y =4,r =|OP |=5,则–cos α=–35x r =,故选A . 二、填空题15.若角α的终边与单位圆交于P (–35,45),则sin α=45;cos α=___________;tan α=___________.【答案】45;35-;43- 【解析】∵角α的终边与单位圆交于P (–35,45),|OP |=223455⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1,∴由任意角的三角函数的定义可知:sin α=44515=,同理可得cos α=35-;tan α=445335=--;故答案为:45;35-;43-.16.已知23cos 4a x a-=-,x 是第二、三象限角,则a 的取值范围是__________.17.已知角α的终边经过点P (–2,4),则sin α–cos α的值等于__________.35【解析】∵角α的终边经过点P (–2,4),∴x =–2,y =4,r =|OP 5,∴sin α=25y r =,cos α=xr= 5,则sin α–cos α3535. 18.适合条件|sin α|=–sin α的角α是__________.【答案】[2k π–π,2k π],k ∈Z【解析】∵|sin α|=–sin α,∴–sin α≥0,∴sin α≤0,由正弦曲线可以得到α∈[2k π–π,2k π],k ∈Z ,故答案为:[2k π–π,2k π],k ∈Z .19.若角α的终边经过点(–1,–2),则tan α=___________.【答案】2【解析】∵角α的终边经过点(–1,–2),∴由三角函数定义得tan α=21--=2.故答案为:2. 20.已知角θ的终边经过点P (x ,2),且1cos 3θ=,则x =___________.2 【解析】∵角θ的终边经过点P (x ,2),且21cos 34x θ==+,解得x 22.21.若sinθ<0,cosθ>0,则θ在第___________象限.【答案】四【解析】由sinθ<0,可知θ为第三、第四象限角或终边在y轴负半轴上的角.由cosθ<0,可知θ为第一、第四象限角或终边在x轴正半轴上的角.取交集可得,θ在第四象限.故答案为:四.三、解答题22.已知点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,求sinα,cosα,tanα.【解析】因为点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,所以x=3m,y=–2m,r=–13m,sinα=21313yr==,cosα=31313xr=-=-,tanα=32yx=-.23.确定下列各式的符号:(1)sin 103°·cos 220°;(2)cos 6°·tan 6.24.已知角α的终边在直线y=2x上,分别求出sinα,cosα及tanα的值.【解析】当角α的终边在第一象限时,在角α的终边上任意取一点P(1,2),则x=1,y=2,r=|OP5,∴sinα=255yr==cosα=55xr=,tanα=yx=2;当角α的终边在第三象限时,在角α的终边上任意取一点P(–1,–2),则x=–1,y=–2,r=|OP|=5,∴sinα=yr=5=25,cosα=xr=5=5,tanα=yx=2.25.已知角α的终边上一点P (m )(m ≠0),且sin α=4,求cos α,tan α的值.【解析】设P (x ,y ).由题设知x=y=m ,所以r 2=|OP|2=(2+m 2(O 为原点),,所以sin α=mr =4,所以=,3+m 2=8,解得当r=,x=所以cos =,tan当m=r=,x=y=所以cos =,tan26.已知角α终边上一点P (m ,1),cos α=–13.(1)求实数m 的值; (2)求tan α的值.【解析】(1)角α终边上一点P (m ,1),∴x =m ,y =1,r =|OP∴cos α=–13,解得m =.(2)由(1)可知tan α=1m。
任意角的三角函数练习题及答案详解
任意角的三角函数练习题及答案详解任意角的三角函数一、选择题1.以下四个命题中,正确的是()A.在定义域内,只有终边相同的角的三角函数值才相等B.{α|α=kπ,k∈Z}≠{β|β=-kπ,k∈Z}C.若α是第二象限的角,则sin2α<0D.第四象限的角可表示为{α|2kπ+π<α<2kπ,k∈Z}2.若角α的终边过点(-3,-2),则()A.sinαtanα>0B.cosαtanα>0C.sinαcosα>0D.sinαcotα>03.角α的终边上有一点P(a,a),a∈R,且a≠0,则sinα的值是()A.√2/2B.-√2/2C.±√2/2D.1/24.α是第二象限角,其终边上一点P(x,5),且cosα=4x,则sinα的值为()sinα=√(1-cos^2α)=√(1-(16x^2/25))=√((9-16x^2)/25)5.使XXX(cosθ·tanθ)有意义的角θ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、二象限角或终边在y轴上6.设角α是第二象限角,且|cos2α|=-cos2α,则角2α是()cos2α<0,所以2α是第二或第三象限角,又|cos2α|=-cos2α,所以cos2α=0,即2α=π/2+kπ,k∈Z,所以2α是第二象限角。
7.点P是角α终边上的一点,且tanα=5/12,则b的值是()tanα=y/x=5/12,所以y=5x/12,又a^2+b^2=x^2+y^2,代入得a^2+b^2=x^2+(25/144)x^2,所以b=√(119/144)x。
8.在△ABC中,若最大的一个角的正弦值是1/2,则△ABC是()最大角的正弦值为1/2,所以最大角为π/6,所以△ABC 是等边三角形。
9.若α是第四象限角,则sin(α+π)是()sin(α+π)=sinαcosπ+cosαsinπ=-sinα10.已知sinα=4/5,且α为第二象限角,那么tanα的值等于()cosα=√(1-sin^2α)=3/5,所以tanα=sinα/cosα=4/3.二、填空题12.已知角α的终边落在直线y=3x上,则sinα=3/√10.因为直线y=3x的斜率为3,所以α的终边与x轴夹角为arctan3,所以sinα=sin(arctan3)=3/√10.13.已知P(-3,y)为角α的终边上一点,且sinα=13/√218,那么y的值等于-9/√218.因为sinα=y/√(x^2+y^2)=13/√218,且终边过点(-3,y),所以x=-3,代入得y=-9/√218.14.已知锐角α终边上一点P(1,3),则α的弧度数为arctan(3/1)。
(完整版)三角函数公式练习(答案)
三角函数公式练习题(答案)1.1.( )29sin6π=A .B .C .D 12-12【答案】【解析】C试题分析:由题可知,;2165sin )654sin(629sin ==+=ππππ考点:任意角的三角函数2.已知,,( )10274(sin =-πα257cos2=α=αsin A .B .C .D .5454-53-53【答案】D 【解析】试题分析:由①,7sin()sin cos 45πααα-=⇒-= 2277cos2cos sin 2525ααα=⇒-=所以②,由①②可得 ③,()()7cos sin cos sin 25αααα-+=1cos sin 5αα+=-由①③得, ,故选D3sin 5α=考点:本题考查两角和与差的三角函数,二倍角公式点评:解决本题的关键是熟练掌握两角和与差的三角函数,二倍角公式3.( )cos 690= A .B .C .D .2121-2323-【答案】C 【解析】试题分析:由,故选C ()()cos 690cos 236030cos 30cos30=⨯-=-==考点:本题考查三角函数的诱导公式点评:解决本题的关键是熟练掌握三角函数的诱导公式以及特殊角的三角函数值4.的值为π316tanA. B. C. D.33-3333-【答案】 C 【解析】试题分析tanπ=tan(6π﹣)=﹣tan=.考点:三角函数的求值,诱导公式.点评:本题考查诱导公式的应用,三角函数的化简求值.5.若,,202παβπ<<<<-1cos()43πα+=cos()42πβ-=cos()2βα+=A .B .C .D .3333-93596-【答案】C.【解析】试题分析:因为,,所以,且202παβπ<<<<-1cos()43πα+=4344παππ<+<;又因为,所以322)4sin(=+απcos(42πβ-=02<<-βπ,且.又因为,所以2244πβππ<-<3624sin(=-βπ24()4(2βπαπβα--+=+)24sin()4sin(24cos()4cos()]24()4cos[(2cos(βπαπβπαπβπαπβα-++-+=--+=+.故应选C .935363223331=⨯+⨯=考点:1、同角三角函数的基本关系;2、两角差的余弦公式.6.若角α的终边在第二象限且经过点(P -,则等于sin αA ..12- D .12【答案】A 【解析】试题分析:由已知,故选A .23sin 2,3,1==⇒=∴=-=r y r y x α考点:三角函数的概念.7.sin70Cos370- sin830Cos530的值为( )A . B . C . D .21-212323-【答案】A 【解析】试题分析:sin70Cos370- sin830Cos530()()3790sin 790cos 37cos 7sin ---=()()2130sin 377sin 37sin 7cos 37cos 7sin -=-=-=-= 考点:三角恒等变换及诱导公式;8.已知,那么=( )53)4cos(=-x πsin 2x (A ) (B ) (C ) (D )25182524±257-257【答案】C 【解析】试题分析:sin2x =cos (-2x )=2cos 2(-x )-1=2×2π4π237(1525-=-考点:二倍角公式,三角函数恒等变形9.已知,那么 ( ) 51sin()25πα+=cos α=A . B . C . D .25-15-1525【答案】C 【解析】试题分析:由=,所以选C .51sin()25πα+=sin()cos 2a a π+=考点:三角函数诱导公式的应用10.已知,则的值为( )31)2sin(=+a πa 2cos A . B . C . D .3131-9797-【答案】D 【解析】试题分析:由已知得,从而,故选D.31cos =α971921cos 22cos 2-=-=-=αα考点:诱导公式及余弦倍角公式.11.已知点()在第三象限,则角在 ( ) P ααcos ,tan αA .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限【答案】B 【解析】试题分析:由已知得,,故角在第二象限.tan 0,cos 0αα<⎧⎨<⎩α考点:三角函数的符号.12.已知是第四象限角,,则( )α125tan -=α=αsin A . B . C . D .5151-135135-【答案】D 【解析】试题分析:利用切化弦以及求解即可.,1cos sin 22=+αα125cos sin tan -==ααα又是第四象限角,,故,16925sin 1cos sin 222=∴=+αααα135sin ,0sin -=<αα选:D.考点:任意角的三角函数的定义 ωπω2sin ==T x y .13.化简得到( )2cos (4πα--2sin ()4πα-A .α2sin B .α2sin - C .α2cos D .α2cos -【答案】A 【解析】试题分析:απαπαπαπααππα2sin )22cos()4(2cos 4(sin )4(cos )4(sin )4(cos 2222=-=-=---=---考点:三角函数的诱导公式和倍角公式.14.已知,则3cos ,05ααπ=<<tan 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭A.B. C. D.15171-7-【答案】D 【解析】试题分析:由可知,因此,053cos ,0>=<<απα20πα<<54sin =α,由和角公式可知,故答案34tan =α713411344tan tan 14tantan )4tan(-=⨯-+=⋅-+=+παπαπα为D 。
高考数学《任意角和弧度制及任意角的三角函数》真题练习含答案
高考数学《任意角和弧度制及任意角的三角函数》真题练习含答案一、选择题1.若一个扇形的面积是2π,半径是23 ,则这个扇形的圆心角为( )A .π6B .π4C .π2D .π3答案:D解析:设扇形的圆心角为θ,因为扇形的面积S =12 θr 2,所以θ=2S r 2 =4π(23)2 =π3 ,故选D.2.三角函数值sin 1,sin 2,sin 3的大小关系是( ) 参考值:1弧度≈57°,2弧度≈115°,3弧度≈172° A .sin 1>sin 2>sin 3 B .sin 2>sin 1>sin 3 C .sin 1>sin 3>sin 2 D .sin 3>sin 2>sin 1 答案:B解析:因为1弧度≈57°,2弧度≈115°,3弧度≈172°,所以sin 1≈sin 57°,sin 2≈sin 115°=sin 65°,sin 3≈sin 172°=sin 8°,因为y =sin x 在0°<x <90°时是增函数,所以sin 8°<sin 57°<sin 65°,即sin 2>sin 1>sin 3,故选B.3.若角θ满足sin θ>0,tan θ<0,则θ2是( )A .第二象限角B .第一象限角C .第一或第三象限角D .第一或第二象限角 答案:C解析:由sin θ>0,tan θ<0,知θ为第二象限角,∴2k π+π2 <θ<2k π+π(k ∈Z ),∴k π+π4<θ2 <k π+π2 (k ∈Z ),∴θ2为第一或第三象限角. 4.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 =-3 x 上,则角α的取值集合是( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=2k π-π3,k ∈ZB .⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=2k π+2π3,k ∈ZC .⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π-2π3,k ∈ZD .⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π-π3,k ∈Z答案:D解析:∵y =-3 x 的倾斜角为23π,∴终边在直线y =-3 x 上的角的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π-π3,k ∈Z .5.一个扇形的弧长与面积都是6,则这个扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案:C解析:设扇形的圆心角为θ,半径为R ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧θR =6,12θR 2=6,得θ=3.6.已知角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴.若角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫35,-45 ,则cos α·tan α的值是( )A.-45 B .45C .-35D .35答案:A解析:由三角函数的定义知cos α=35 ,tan α=-4535=-43 ,∴cos αtan α=35 ×⎝⎛⎭⎫-43 =-45. 7.给出下列各函数值:①sin (-1 000°);②cos (-2 200°);③tan (-10);④sin 710πcos πtan 179π;其中符号为负的有( )A .①B .②C .③D .④ 答案:C解析:∵-1 000°=-3×360°+80°,为第一象限角, ∴sin (-1 000°)>0;又-2 200°=-7×360°+320°,为第四象限角, ∴cos (-2 200°)>0;∵-10=-4π+(4π-10),为第二象限角, ∴tan (-10)<0;∵sin 710 π>0,cos π=-1,179 π=2π-π9,为第四象限角, ∴tan 179 π<0,∴sin 710πcos πtan 179π>0.8.已知角θ的终边经过点P (x ,3)(x <0)且cos θ=1010x ,则x =( ) A .-1 B .-13C .-3D .-223答案:A 解析:∵r =x 2+9 ,cos θ=xx 2+9 =1010 x ,又x <0,∴x =-1.9.(多选)下列结论中正确的是( )A .若0<α<π2,则sin α<tan αB .若α是第二象限角,则α2为第一象限角或第三象限角C .若角α的终边过点P (3k ,4k )(k ≠0),则sin α=45D .若扇形的周长为6,半径为2,则其圆心角的大小为1弧度 答案:ABD解析:若0<α<π2 ,则sin α<tan α=sin αcos α,故A 正确;若α是第二象限角,即α∈⎝⎛⎭⎫2k π+π2,2k π+π ,k ∈Z ,则α2 ∈⎝⎛⎭⎫k π+π4,k π+π2 ,k ∈Z ,所以α2为第一象限或第三象限角,故B 正确;若角α的终边过点P (3k ,4k )(k ≠0),则sin α=4k 9k 2+16k 2=4k|5k |,不一定等于45 ,故C 错误;若扇形的周长为6,半径为2,则弧长为6-2×2=2,圆心角的大小为22=1弧度,故D 正确.故选ABD.二、填空题10.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:设扇形所在圆的半径为r ,则弧长l =π6 r ,又S 扇=12 rl =π12 r 2=π3,得r =2,∴弧长l =π6 ×2=π3.11.已知角α的终边过点P (-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π ,则sin α=________.答案:-45解析:∵θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π ,∴-1<cos θ<0,∴r =9cos 2θ+16cos 2θ =-5cos θ,故sin α=-45.12.已知角α的终边经过点P (-8m ,-6sin 30°),且cos α=-45,则m =________.答案:12解析:由题可知P (-8m ,-3),∴cos α=-8m64m 2+9 =-45 ,得m =±12,又cos α=-45 <0,∴-8m <0,∴m =12 .。
专题6.2 任意角的三角函数(专题训练卷)(解析版)
专题6.2任意角的三角函数(专题训练卷)一、单选题A B .12C .12-D . 【答案】D 【解析】7cos66cos ππ=-=, 故选DA .sin αB .cos αC .sin α-D .tan α【答案】D 【解析】sin()sin tan()tan cos()cos πααπααπαα+-+===+-,故选:D . A .25-B .15-C .15D .25【答案】B 【解析】 由51sin 25πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得1cos 5α=-.故选B .A .34B .43C .43±D .34±【答案】D【解析】()cos c s 35o παα-=--=,∴3cos 5α=,4sin 5α==±,∴3sin 3cos 32tan 32sin 4cos 2παπααπαα⎛⎫- ⎪-⎛⎫⎝⎭-===± ⎪-⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭.故选:D .A .sin()sin παα+=-B .cos()cos ααπ-=-C .cos()sin 2παα+=-D .tan()tan απα--=【答案】D 【解析】 根据诱导公式公式二,有sin()sin παα+=- 公式四,有cos()cos ααπ-=-公式六,有cos()sin 2παα+=-公式二、三,有tan()tan()tan αππαα--=-+=- 故选:D A .2 B .4C .6D .8【答案】B 【解析】 由已知3sin cos 3tan 133145cos sin 5tan 53αααααα--⨯-===---.故选:B .A .35B .35C .45-D .15【答案】B 【解析】由诱导公式可得:()sin πα- sin α= 45=,∴3cos 5α=±, 由,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,得 3cos 5α=-.本题选择B 选项. A .3- B .3C .13-D .13【答案】D 【解析】∵()()sin π2cos 3π0θθ-++-=, ∴sin 2cos θθ=-,sin cos 2cos cos 1sin cos 2cos cos 3θθθθθθ+-+==---.故选D :.A .10B C .10-D .10-【答案】D 【解析】3sin cos 0αα+=,3sin cos αα∴=-,22sin cos 1αα+=,22sin 9sin 1αα∴+=,21sin 10α=,29cos 10α=,已知α为第二象限角,cos 0α<,cos 10α∴=-,即sin cos 2παα⎛⎫+==⎪⎝⎭A B C .5-D . 【答案】A 【解析】角α的终边过点()1,2P ,则cosx r α===则sin cos 25παα⎛⎫+==⎪⎝⎭, 故选:AA .BCD .【答案】A 【解析】 由21cossin 4αα-=可得()241sin 4sin 10αα---=,即24sin 4sin 30αα+-=,解得1sin 2α=或3sin 2α=-(舍).,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴56πα=,∴5tan tan 63πα==-. 故选:A. 二、多选题A .90αβ+=B .180αβ+=C .()36090k k Z αβ︒︒+=⋅+∈D .()360k k Z αβ︒+=⋅∈E.()()21180k k Z αβ+=+⋅∈ 【答案】BE假设α、β为0180内的角,如图所示,因为α、β的终边关于y 轴对称,所以180αβ︒+=,所以B 满足条件;结合终边相同的角的概念,可得()()36018021180Z k k k αβ+=⋅+=+⋅∈,所以E 满足条件,ACD 都不满足条件. 故选:BE.A .tan(1)tan1π+=B .()sin()cos tan 360ααα︒-=- C .cos()tan()1sin(2)παπαπα---=-D .若,2πθπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,则312sin()sin sin cos 2ππθθθθ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭【答案】ABD 【解析】由诱导公式易知A 正确;B 正确,()sin()sin cos tan tan 360ααααα︒--==--; C 错误,cos()tan()sin(2)παπαπα----(cos )(tan )1sin ααα--==--;=原式|sin cos |θθ==- ∵,2πθπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,∴sin 0,cos 0θθ><, ∴sin θcos θ0,sin cos θθ=-. 故选:ABD.A .()tan π1tan1+=B .()()sin cos tan 360ααα-=-C .()()sin πtan cos πααα-=+D .()()()cos πtan π1sin 2πααα---=-【答案】AB 【解析】利用诱导公式,及sin tan cos ααα=A 选项:tan(1)tan1π+=,故A 正确;B 选项:sin()sin sin cos sin tan(360)tan cos o αααααααα--===--,故B 正确;C 选项:sin()sin tan cos()cos παααπαα-==-+-,故C 不正确;D 选项:sin cos cos()tan()cos (tan )cos 1sin(2)sin sin ααπαπααααπααα⋅----⋅-==-=---,故D 不正确故选:AB A .,2πθπ⎛⎫∈⎪⎝⎭B .3cos 5θ=-C .3tan 4θ=-D .7sin cos 5θθ-=【答案】ABD 【解析】1sin cos 5θθ+=①()221sin cos 5θθ⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭即221sin 2sin cos cos 25θθθθ++=242sin cos 25θθ∴=-(0,)θπ∈sin 0θ∴>,cos 0θ<,2πθπ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭()249sin cos 12sin cos 25θθθθ∴-=-= 7sin cos 5θθ∴-=②①加②得4sin 5θ=①减②得3cos 5θ=-4sin 45tan 3cos 35θθθ∴===--综上可得,正确的有ABD 故选:ABD 三、填空题 【答案】253π【解析】因为扇形的圆心角为23π,半径为5,所以扇形的弧长210533l ππ=⨯=,所以面积11102552233S lrππ==⨯⨯=.故答案为:253π.【答案】4-【解析】依题意31cos23πα⎛⎫+=-⎪⎝⎭,即11sin,sin33αα=-=-,由于,22ππα⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,sin0α<,所以,02πα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,所以cos3α==,所以1sintancos43ααα-===-.故答案为:4-【答案】4 5【解析】∵3 cos()cos5πθθ+=-=-,∴3 cos5θ=,∵sin cos0θθ<,∴4 sin5θ==-,∴4 sin(7)=sin()sin()=sin5θπθππθθ--=---=.故答案为:4 5 .四、双空题【答案】45-43-【解析】因为()3cos 25θπθπ=-<<, 所以32πθπ<<, 所以sin 0θ<,所以4sin 5θ==-. ()sin 4tan tan cos 3θπθθθ-=-=-=-. 故答案为:45-;43-.【答案】3 310【解析】将sin cos sin cos x x x x +-=2左端分子分母同除以cos x ,得tan 12tan 1x x +=-,解得tan 3x =,2222sin cos tan 33sin cos sin cos tan 13110x x x x x x x x ====+++. 故答案为:3;310【答案】38- 83- 【解析】因为1sin cos 2αα+=,所以112sin cos 4αα+=,所以sin cos αα⋅=38-,22sin cos sin cos 18tan cot cos sin sin cos sin cos 3αααααααααααα++=+===-.故答案为:38-;83- 【答案】1225 43- 【解析】1sin cos 5θθ+=,21(sin cos )12sin cos 25θθθθ∴+=+=,即12sin cos 25θθ=-. ()12sin cos sin cos 25θπθθθ∴-=-=;249(sin cos )12sin cos 25θθθθ∴-=-=,()0,θπ∈,sin 0θ∴>,cos 0θ<,即sin cos 0θθ->,7sin cos 5θθ∴-=. 联立1575sin cos sin cos θθθθ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,解得4sin 5θ=,3cos 5θ=-.4tan 3θ∴=-.故答案为1225;43-.五、解答题(1)求tan θ的值; (2)求2sin cos sin 2cos θθθθ-+的值.【答案】(1)34;(2)211.【解析】(1)02πθ<<,4cos 5θ∴===,因此,sin 353tan cos 544θθθ==⋅=; (2)原式2sin cos 31212tan 1142cos cos 42sin 2cos 311tan 2211112cos cos 44θθθθθθθθθθ-⨯--=====⨯=+++. (1)sin 3cos sin cos αααα-+;(2)2sin sin cos 2ααα++.【答案】(1)53-;(2)135. 【解析】 由tan 1tan 1αα=--,解得1tan 2α=. (1)sin 3cos sin cos αααα-+13tan 3521tan 1312αα--===-++; (2)2sin sin cos 2ααα++22222sin sin cos 2(sin cos )sin cos ααααααα+++=+ 2222223sin sin cos 2cos 3tan tan 2sin cos tan 1ααααααααα++++==++22113()2132215()12⨯++==+.(1)化简()f α;(2)已知tan 3α=,求()f α的值.【答案】(1)cos 3sin ()2sin cos f ααααα+=-+;(2)-2. 【解析】 (1)sin()3sin()cos 3sin 2()2sin cos 2cos()cos()2f παπααααπαααπα++--+==-++--; (2)由tan 3α=,可得cos 3sin 13tan 10()22sin cos 12tan 5f ααααααα++====--+--. (1)()()()sin 2cos 23tan 2cos sin 2ππααππαπαα⎛⎫--- ⎪⎝⎭⎛⎫-++ ⎪⎝⎭; (2【答案】(1)tan α;(2)1-【解析】(1)原式=()()()()()sin sin tan cos cos ααααα-⋅-⋅-⋅- tan α= (2cos10sin10sin10cos10o o o o-=- 1=-从①一,②二,③三,④四,这四个选项中选择一个你认为恰当的选项填在上面的横线上,并根据你的选择,解答以下问题:(1)求cos ,tan αα的值; (2)化简求值:3sin()cos()sin 2cos(2020)tan(2020)πααπαπαπα⎛⎫--+ ⎪⎝⎭+-.【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)1625【解析】 (1)因为3sin 5α=-,所以α为第三象限或第四象限角; 若选③,4sin 3cos ,tan 5cos 4αααα==-==; 若选④,4sin 3cos ,tan 5cos 4αααα====-; (2)原式sin cos (cos )cos tan()ααααα-=-sin cos tan ααα-=-sin cos sin cos αααα=2cos α=2315⎛⎫=-- ⎪⎝⎭1625=. 【答案】详见解析【解析】()22sin sin cos 2sin 2sin cos sin 1tan 1cos ααααααααα++=++ ()2sin cos sin cos sin cos αααααα+=+2sin cos k αα==,()222sin cos sin cos 2sin cos αααααα-=+-12sin cos αα=- 1k =-,当04πα<<时,sin cos αα<,此时sin cos αα-=,当42ππα≤<时,sin cos αα≥,此时sin cos αα-=。
高中数学 1.2.1任意角的三角函数的定义及应用练习(含解析)苏教版必修4-苏教版高一必修4数学试题
1.2 任意角的三角函数1.2.1 任意角的三角函数的定义及应用在初中我们已经学了锐角三角函数,知道它们都是以锐角为自变量、边的比值为函数值的三角函数.你能用平面直角坐标系中角的终边上的点的坐标来表示锐角三角函数吗?改变终边上的点的位置,这个比值会改变吗?把角扩充为任意角,结论成立吗?一、任意角的三角函数1.单位圆:在平面直角坐标系中,以原点O 为圆心,以单位长度为半径的圆称为________.2.三角函数的定义:设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴非负半轴重合.在平面直角坐标系中,角α终边与单位圆交于一点P (x ,y ),则r =|OP |=1.那么:(1)y 叫做________,记作sin α,即y =sin α; (2)x 叫做________,记作cos α,即x =cos α; (3)y x 叫做________,记作tan α,即y x=tan α(x ≠0).正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们把它们统称为________.答案:1.单位圆2.(1)α的正弦 (2)α的余弦 (3)α的正切 三角函数二、三角函数值在各个象限内的符号1.由三角函数的定义,以及各象限内的点的坐标的符号,可以确定三角函数在各象限的符号.sin α=y r,其中r >0,于是sin α的符号与y 的符号相同,即:当α是第________象限角时,sin α>0;当α是第________象限角时,sin α<0.cos α=x r,其中r >0,于是cos α的符号与x 的符号相同,即:当α是第__________象限角时,cos α>0;当α是第________象限角时,cos α<0.tan α=y x,当x 与y 同号时,它们的比值为正,当x 与y 异号时,它们的比值为负,即:当α是第________象限角时,tan α>0;当α是第 ________象限角时,tan α<0.2.根据终边所在位置总结出形象的识记口诀1:“sin α=yr :上正下负横为0;cos α=x r :左负右正纵为0;tan α=y x:交叉正负.” 形象的识记口诀2:“一全正、二正弦、三正切、四余弦.” 答案:1.一、二 三、四 一、四 二、三 一、三 二、四三、诱导公式一由定义可知,三角函数值是由角的终边的位置确定的,因此,终边相同的角的同一三角函数的值________,这样就有下面的一组公式(诱导公式一):sin(2k π+α)=sin α,cos(2k π+α)=cos α,tan(2k π+α)=tan α,k ∈Z. 答案:相等四、三角函数线1.有向线段:有向线段是规定了方向(即起点、终点)的线段,它是________、 ________的.在平面直角坐标系中,和坐标轴同向的有向线段为正,反向的为负.2.正弦线、余弦线、正切线:三角函数线是用来形象地表示三角函数值的有向线段.有向线段的________表示三角函数值的________,有向线段的________表示三角函数值的绝对值的________.三角函数线的作法如下:设角α的终边与单位圆的交点为P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有向线段MP ,OM 就分别是角α的正弦线与余弦线,即MP =y =sin α,OM =x =cos α.过点A (1,0)作单位圆的切线,设这条切线与角α的终边(或终边的反向延长线)交于点T ,则有向线段AT 就是角α的正切线,即AT =tan α.3.填写下表中三角函数的定义域、值域:函数定义域值域 y =sin α y =cos α y =tan α答案:1.有长度 有正负 2.方向 正负 长度 大小 3.函 数定 义 域值 域 y =sin α R [-1,1] y =cos α R[-1,1]y =tan α⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪⎪α≠π2+k π,k ∈ZR任意角的三角函数的定义1.正弦、余弦、正切可分别看成是从一个角的集合到一个比值的集合的映射,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数.2.三角函数值是比值,是一个实数.这个实数的大小和点P (x ,y )在终边上的位置无关,而是由角α的终边位置所决定.对于确定的角α,其终边的位置也是唯一确定的.因此,三角函数是角的函数.(1)三角函数值只与角α的终边所在的位置有关,与点P 在终边上的位置无关. (2)三角函数值是一个比值,没有单位.三角函数值的符号三角函数值在各象限的符号取决于终边所在的位置,具体说取决于x,y的符号,记忆时结合三角函数定义式记,也可用口诀只记正的“一全正、二正弦、三正切、四余弦”.三角函数线对于三角函数线,须明确以下几点:(1)当角α的终边在y轴上时,余弦线变成一个点,正切线不存在.(2)当角α的终边在x轴上时,正弦线、正切线都变成点.(3)正弦线、余弦线、正切线都是与单位圆有关的有向线段,所以作某角的三角函数线时,一定要先作单位圆.(4)线段有两个端点,在用字母表示正弦线、余弦线、正切线时,要先写起点字母,再写终点字母,不能颠倒;或者说,含原点的线段,以原点为起点,不含原点的线段,以此线段与x轴的公共点为起点.(5)三种有向线段的正负与坐标轴正负方向一致,三种有向线段的长度与三种三角函数值相同.三角函数的定义域1.由三角函数的定义式可以知道,无论角α终边落在哪里,sin α,cos α都有唯一的值与之对应,但对正切则要求α终边不能落在y轴上,否则正切将无意义.2.角和实数建立了一一对应关系,三角函数就可以看成是以实数为自变量的函数,所以就可以借助单位圆,利用终边相同的角的概念求出任意角的三角函数.基础巩固1.sin 810°+tan 765°+tan 1125°+cos 360°=________.答案:42.若α的终边过点P(2sin 30°,-2cos 30°),则sin α的值为________.答案:-3 23.若角α的终边过点P (3cos θ,-4cos θ)(θ为第二象限角),则sin α=________.答案:454.cos θ·tan θ<0,则角θ是________象限角. 答案:第三或第四5.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限. 答案:二6.角α的正弦线与余弦线长度相等,且符号相同,那么α(0<α<2π)的值为________.答案:π4或54π7.sin 1,sin 1.2,sin 1.5三者的大小关系是________. 答案:sin 1.5>sin 1.2>sin 1能力升级8.函数y =sin x +-cos x 的定义域是________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,-cos x ≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≥0,cos x ≤0,即角x 的终边落在第二象限内和两个半轴上.∴2k π+π2≤x ≤2k π+π,k ∈Z.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+π(k ∈Z)9.已知角α的终边在直线y =kx 上,若sin α=-255,cos α<0,则k =________.解析:∵sin α=-255,cos α<0,∴α的终边在第三象限.令角α的终边上一点的坐标为(a ,ka ),a <0,则r =-1+k 2·a ,sin α=-ka 1+k 2a=-255,∴k =2. 答案:210.在(0,2π)内,满足tan 2α=-tan α的α的取值X 围是________. 解析:由tan 2α=-tan α,知tan α≤0,在单位圆中作出角α的正切线,知π2<α≤π或3π2<α<2π. 答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π11.解不等式2+2cos x ≥0. 解析:2+2cos x ≥0⇔cos x ≥-22,利用单位圆,借助三角函数线(如图)可得出解集是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-34π,2k π+34π(k ∈Z).12.若π4<θ<π2,则下列不等式中成立的是( )A .sin θ>cos θ>tan θB .cos θ>tan θ>sin θC .sin θ>tan θ>cos θD .tan θ>sin θ>cos θ解析:作出角θ的三角函数线(如图),数形结合得AT >MP >OM ,即tan θ>sin θ>cosθ.答案:D13.函数y =sin x |sin x |+cos x |cos x |+tan x|tan x |的值域是( C )A .{-1,0,1,3}B .{-1,0,3}C .{-1,3}D .{-1,1}14.若0<α<π2,证明:(1)sin α+cos α>1; (2)sin α<α<tan α.证明:(1)在如图所示单位圆中, ∵0<α<π2,|OP |=1,∴sin α=MP ,cos α=OM . 又在△OPM 中,有 |MP |+|OM |>|OP |=1. ∴sin α+cos α>1.(2)如图所示,连接AP ,设△OAP 的面积为S △OAP ,扇形OAP 的面积为S 扇形OAP ,△OAT 的面积为S △OAT .∵S △OAP <S 扇形OAP <S △OAT , ∴12OA ·MP <12AP ︵·OA <12OA ·AT .∴MP <AP ︵<AT ,即sin α<α<tan α.15.已知f (n )=cosn π5(n ∈Z),求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 014)的值.解析:角n5π(n =1,2,…,10)表示10个不同终边的角,这10条终边分成五组,每组互为反向延长线.∴f (1)+f (2)+…+f (10)=0,f (11)+f (12)+…+f (20)=0,…f (2 001)+f (2 002)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (2 014)=f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)=cos π5+cos 2π5+cos 3π5+cos 4π5.由定义知cos π5与cos 4π5,cos 2π5与cos 3π5互为相反数,故f (1)+f (2)+…+f (2 014)=0.。
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任意角的三角函数
一、选择题
1.以下四个命题中,正确的是( )
A .在定义域内,只有终边相同的角的三角函数值才相等
B .{|=k +
6π,k ∈Z }≠{|=-k +6
π
,k ∈Z } C .若是第二象限的角,则sin2<0 D .第四象限的角可表示为{|2k +
2
3
<<2k ,k ∈Z }
2.若角的终边过点(-3,-2),则( ) A .sin tan >0 B .cos tan >0 C .sin cos >0 D .sin cot >0
3.角的终边上有一点P (a ,a ),a ∈R ,且a ≠0,则sin 的值是( ) A .
2
2 B .-
2
2 C .±
2
2 D .1
4.α是第二象限角,其终边上一点P (x ,5),且cos α=42
x ,则sin α的值为( )
A .410
B .46
C .42
D .-410
5.使lg (cos θ·tan θ)有意义的角θ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、二象限角或终边在y 轴上
6.设角α是第二象限角,且|cos 2α|=-cos 2α,则角2α
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
7. 已知集合E={θ|cosθ<sinθ,0≤θ≤2π},F={θ|tanθ<si nθ},那么E∩F 是区间( )
二、填空题
1.已知角的终边落在直线y =3x 上,则sin =________. 2.已知P (-3,y )为角的终边上一点,且sin =
13
13
,那么y 的值等于________. 3.已知锐角终边上一点P (1,3),则的弧度数为________.
4.(1)sin
49πtan 3
7π
_________ 5.
三、解答题
1.已知角的终边过P (-3,4),求的三角函数值
2.已知角的终边经过点P (x ,-3)(x >0).且cos =2
x
,求sin 、cos 、tan 的值.
3.(1)已知角α终边上一点P(3k ,-4k)(k <0),求sinα,cosα,tanα 的值;
4. 一个扇形的周长为l,求扇形的半径、圆心角各取何值时,此扇形的面积最大.
9 .化简或求值:
三角函数的诱导公式
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分. 在每小题给出的四个选择中,只有一项是符合题目要求的.)
1、与-463°终边相同的角可表示为( ) A .k·360°+436°(k ∈Z ) B .k·360°+103°(k ∈Z ) C .k·360°+257°(k ∈Z )
D .k·360°-257°(k ∈Z )
2、下列四个命题中可能成立的一个是( ) A 、2
1
cos 21sin ==
αα且 B 、1cos 0sin -==αα且 C 、1cos 1tan -==αα且 D 、α是第二象限时,α
α
αcos tan sia -
= 3、若54
sin =α,且α是第二象限角,则αtan 的值为( ) A 、34- B 、43 C 、43± D 、3
4±
4、若2cos sin =
+αα,则ααcot tan +等于( )
A 、1
B 、2
C 、-1
D 、-2 1、 ︒
︒
+450sin 300tan 的值为( ) A 、31+ B 、31- C 、31-
- D 、31+-
5、若A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,则下列等式成立的是( ) A 、A C B sin )sin(=+ B 、A C B cos )cos(=+ C 、A C B tan )tan(=+ D 、A C B cot )cot(=+
6、)2cos()2sin(21++-ππ等于 ( )
A .sin2-cos2
B .cos2-sin2
C .±(sin2-cos2)
D .sin2+cos2
7、sinαcosα=8
1,且4π<α<2π,则
cosα-sinα的值为
( ) A .
2
3
B .23
-
C .4
3 D .4
3
-
8、在△ABC 中,若最大角的正弦值是
2
2
,则△ABC 必是( ) A 、等边三角形 B 、直角三角形 C 、钝角三角形 D 、锐角三角形
9、下列不等式中,不成立的是( )
A 、︒
︒
>140sin 130sin B 、︒
︒
>140cos 130cos C 、︒
︒
>140tan 130tan D 、
︒︒>140cot 130cot
10、已知函数2
cos
)(x
x f =,则下列等式成立的是( ) A 、)()2(x f x f =-π B 、)()2(x f x f =+π C 、)()(x f x f -=- D 、)()(x f x f =-
11、若θsin 、θcos 是关于x 的方程0242
=++m mx x 的两个实根,则m 值为( )
A 、⎪⎭⎫⎢⎣⎡-∈0,34m
B 、51-=m
C 、51±=m
D 、51+=m 12、已知()sin()cos()4f x a x b x παπβ=++++(,,,a b αβ为非零实数),
(2011)5f =
则(2012)f =( )
A .1
B .3
C .5
D .不能确定
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)
13、化简=+-+βαβαβα2
22222cos cos sin sin sin sin .
14、若0cos 3sin =+αα,则
α
αα
αsin 3cos 2sin 2cos -+的值为 .
15、=-︒
)945cos( .
16、=⋅⋅⋅⋅⋅⋅︒
︒︒︒89tan 3tan 2tan 1tan .
三、解答题(本大题共6道小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17、求值2
2
sin 120cos180tan 45cos (330)sin(210)︒+︒+︒--︒+-︒
18、 化简:)
(cos )tan()2tan()
cos()(sin 32πααππααππα--⋅+--+⋅+.
19、已知2
1
)sin(=
+απ,求απααπcos )tan()2sin(⋅-+-的值.
20、已知5
4
sin -
=α. 求ααtan cos 和的值 .
21、(10分)已知α是第三角限的角,化简
αα
ααsin 1sin 1sin 1sin 1+--
-+
22、已知1)sin(=+βα,求证 0tan )2tan(=++ββα。