《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、解三角形 第一節(jié) 任意角和弧度制、任意角的三角函數(shù)講義(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、解三角形 第一節(jié) 任意角和弧度制、任意角的三角函數(shù)講義(含解析)(10頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、解三角形 第一節(jié) 任意角和弧度制、任意角的三角函數(shù)講義(含解析)
1.角的定義
角可以看成平面內(nèi)一條射線繞著端點(diǎn)從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所形成的圖形.
2.角的分類
角的分類
3.終邊相同的角
所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個(gè)集合:S={β|β=α+k·360°,k∈Z}或{β|β=α+2kπ,k∈Z}.
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)第二象限角大于第一象限角.( )
(2)三角形的內(nèi)角是第一象限角或第二象限角.( )
(3)終邊在y=x上的角構(gòu)成的集合可表示為αα=
2、+kπ,k∈Z.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
二、填空題
1.與角2 020°的終邊相同,且在0°~360°內(nèi)的角是________.
解析:因?yàn)? 020°=220°+5×360°,所以在0°~360°內(nèi)終邊與2 020°的終邊相同的角是220°.
答案:220°
2.已知角α和β的終邊關(guān)于直線y=x對(duì)稱,且β=-,則sin α=________.
解析:因?yàn)榻铅僚cβ的終邊關(guān)于直線y=x對(duì)稱.
所以α+β=2kπ+(k∈Z),
則α=2kπ+π,k∈Z.
所以sin α=sin π=.
答案:
3.已知α是第二象限角,則180°-α是第________
3、象限角.
解析:由α是第二象限角可得,90°+k·360°<α<180°+k·360°,k∈Z,所以180°-(180°+k·360°)<180°-α<180°-(90°+k·360°),即-k·360°<180°-α<90°-k·360°(k∈Z).所以180°-α為第一象限角.
答案:一
象限角及終邊相同的角
(1)要使角β與角α的終邊相同,應(yīng)使角β為角α與π的偶數(shù)倍(不是整數(shù)倍)的和.
(2)注意銳角(集合為{α|0°<α<90°})與第一象限角(集合為{α|k·360°<α<90°+k·360°,k∈Z})的區(qū)別,銳角是第一象限角,僅是第一象限角中的一部分,但第一象限角不
4、一定是銳角.
1.(2019·長(zhǎng)春普通高中一模)若角α的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊在x軸的非負(fù)半軸上,終邊在直線y=-x上,則角α的取值集合是( )
A.
B.
C.
D.
解析:選D 因?yàn)橹本€y=-x的傾斜角是,所以終邊落在直線y=-x上的角的取值集合為α.故選D.
2.在-720°~0°范圍內(nèi)所有與45°終邊相同的角為________________.
解析:所有與45°終邊相同的角可表示為:β=45°+k×360°(k∈Z),則令-720°≤45°+k×360°<0°(k∈Z),
得-765°≤k×360°<-45°(k∈Z),
解得-≤k<-(k∈Z),
從而k=
5、-2或k=-1,代入得β=-675°或β=-315°.
答案:-675°或-315°
3.若角α是第二象限角,則是第________象限角.
解析:∵α是第二象限角,∴+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,
∴+kπ<<+kπ,k∈Z.當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),是第一象限角;當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),是第三象限角.
答案:一或三
1.象限角的兩種判斷方法
(1)圖象法:在平面直角坐標(biāo)系中,作出已知角并根據(jù)象限角的定義直接判斷已知角是第幾象限角.
(2)轉(zhuǎn)化法:先將已知角化為k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式,即找出與已知角終邊相同的角α,再由角α終邊所在的象限判斷已知角是第幾象限角.
6、
2.求或nθ(n∈N*)所在象限的方法
(1)將θ的范圍用不等式(含有k,且k∈Z)表示.
(2)兩邊同除以n或乘以n.
(3)對(duì)k進(jìn)行討論,得到或nθ(n∈N*)所在的象限.
1.若α=k·360°+θ,β=m·360°-θ(k,m∈Z),則角α與角β的終邊的位置關(guān)系是( )
A.重合 B.關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱
C.關(guān)于x軸對(duì)稱 D.關(guān)于y軸對(duì)稱
解析:選C 由題意知角α與角θ的終邊相同,角β與角-θ的終邊相同,又角θ與角-θ的終邊關(guān)于x軸對(duì)稱,所以角α與角β的終邊關(guān)于x軸對(duì)稱.
2.設(shè)θ是第三象限角,且=-cos ,則是( )
A.第一象限角 B.
7、第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
解析:選B 由θ是第三象限角,知為第二或第四象限角,∵=-cos ,
∴cos ≤0,綜上知為第二象限角.
突破點(diǎn)二 弧度制及應(yīng)用
1.弧度制的定義
把長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角,弧度記作rad.
2.弧度制下的有關(guān)公式
角α的弧度數(shù)公式
|α|=(弧長(zhǎng)用l表示)
角度與弧度的換算
①1°= rad;②1 rad=°
弧長(zhǎng)公式
弧長(zhǎng)l=|α|r
扇形面積公式
S=lr=|α|r2
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)不論是用角度制還是用弧度制度量一個(gè)角,它們與扇形半徑的大小
8、無關(guān).( )
(2)1弧度是長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弦所對(duì)圓心角的大小.( )
(3)60°= rad.( )
答案:(1)√ (2)× (3)×
二、填空題
1.一條弦的長(zhǎng)度等于半徑,這條弦所對(duì)圓心角大小為________弧度.
解析:弦與兩條半徑構(gòu)成等邊三角形,圓心角為.
答案:
2.已知扇形的圓心角為,面積為,則扇形的弧長(zhǎng)等于________.
解析:設(shè)扇形半徑為r,弧長(zhǎng)為l,
則解得
答案:
1.已知扇形弧長(zhǎng)為20 cm,圓心角為100°,則該扇形的面積為________cm2.
解析:由弧長(zhǎng)公式l=|α|r,得r==,
∴S扇形=lr=×20×=.
9、
答案:
2.一扇形是從一個(gè)圓中剪下的一部分,半徑等于圓半徑的,面積等于圓面積的,則扇形的弧長(zhǎng)與圓周長(zhǎng)之比為________.
解析:設(shè)圓的半徑為r,則扇形的半徑為,記扇形的圓心角為α,則=,
所以α=,所以扇形的弧長(zhǎng)與圓周長(zhǎng)之比為==.
答案:
弧度制下有關(guān)弧長(zhǎng)、扇形面積問題的解題策略
(1)明確弧度制下弧長(zhǎng)及扇形面積公式,在使用公式時(shí),要注意角的單位必須是弧度.
(2)分析題目已知哪些量、要求哪些量,然后靈活地運(yùn)用弧長(zhǎng)公式、扇形面積公式直接求解,或合理地利用圓心角所在三角形列方程(組)求解.
1.已知扇形的周長(zhǎng)是6,面積是2,則扇形的圓心角的弧度數(shù)是( )
A.
10、1 B.4
C.1或4 D.2或4
解析:選C 設(shè)扇形的半徑為r,弧長(zhǎng)為l,則解得或
從而α===4或α===1.
2.(2019·平羅月考)已知扇形的周長(zhǎng)為20 cm,當(dāng)它的面積最大時(shí),它的圓心角的弧度數(shù)為________.
解析:因?yàn)樯刃蔚闹荛L(zhǎng)為20,所以l+2r=20,即l=20-2r,所以扇形的面積S=lr=(20-2r)·r=-r2+10r=-(r-5)2+25,所以當(dāng)半徑r=5時(shí),扇形的面積最大為25,此時(shí)α=2(rad).
答案:2
3.(2018·湖北黃石三中階段性檢測(cè))分別以邊長(zhǎng)為1的正方形ABCD的頂點(diǎn)B,C為圓心,1為半徑作圓弧AC,
11、BD,兩弧交于點(diǎn)E,則曲邊三角形ABE的周長(zhǎng)為________.
解析:連接BE,CE.因?yàn)閮蓤A弧所在圓的半徑都是1,正方形邊長(zhǎng)也是1,所以△BCE為正三角形,所以圓心角∠EBC,∠ECB都是,∠EBA=-=.所以弧BE的長(zhǎng)為×1=,弧AE的長(zhǎng)為×1=,所以曲邊三角形ABE的周長(zhǎng)是1++=1+.
答案:1+
突破點(diǎn)三 任意角的三角函數(shù)
三角函數(shù)
正弦
余弦
正切
定義
設(shè)α是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),那么
叫做α的正弦,記作sin α
叫做α的余弦,記作cos α
叫做α的正切,記作tan α
各象限符號(hào)
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
12、+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
三角函數(shù)線
有向線段MP為正弦線
有向線段OM為余弦線
有向線段AT為正切線
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)若角θ的終邊在直線y=2x上,則tan α=2.( )
(2)若sin θcos θ>0,則θ在第一象限內(nèi).( )
(3)0<α<,則sin α
13、2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α的終邊與以原點(diǎn)為圓心的單位圓交于點(diǎn)A,點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為,且點(diǎn)A在第二象限,則cos α=________.
解析:因?yàn)锳點(diǎn)縱坐標(biāo)yA=,且A點(diǎn)在第二象限,又因?yàn)閳AO為單位圓,所以A點(diǎn)橫坐標(biāo)xA=-,由三角函數(shù)的定義可得cos α=-.
答案:-
3.比較大?。?填“>”、“<”或“=”)
(1)sin ________cos ;
(2)sin ________cos ;
(3)sin ________tan .
答案:(1)= (2)< (3)>
考法一 三角函數(shù)值的符號(hào)判斷
[例1] (1)若sin αtan α<0,且<0,則角α
14、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)(2019·沈陽重點(diǎn)高中期末聯(lián)考)設(shè)a=sin 33°,b=cos 55°,c=tan 35°,則( )
A.c>b>a B.b>c>a
C.a(chǎn)>b>c D.c>a>b
[解析] (1)由sin αtan α<0可知sin α,tan α異號(hào),則α為第二象限角或第三象限角.由<0可知cos α,tan α異號(hào),則α為第三象限角或第四象限角.綜上可知,α為第三象限角.
(2)b=cos 55°=sin 35°>sin 33°=a,c=tan 35°>sin 35°=b,
15、∴c>b>a.故選A.
[答案] (1)C (2)A
[方法技巧]
1.三角函數(shù)值符號(hào)及角的位置判斷
已知一角的三角函數(shù)值(sin α,cos α,tan α)中任意兩個(gè)的符號(hào),可分別確定出角終邊所在的可能位置,二者的交集即為該角的終邊位置,注意終邊在坐標(biāo)軸上的特殊情況.
2.三角函數(shù)值的符號(hào)規(guī)律
三角函數(shù)值在各象限的符號(hào)規(guī)律概括為:一全正、二正弦、三正切、四余弦.
考法二 三角函數(shù)的定義
[例2] (1)(2018·榆林第一次測(cè)試)已知角α的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊為x軸的正半軸.若角α的終邊經(jīng)過點(diǎn)P,-,則cos α·tan α的值是( )
A.- B.
C.-
16、 D.
(2)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α的終邊與單位圓交于點(diǎn)A,cos α=-,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為________.
[解析] (1)因?yàn)榻铅恋慕K邊經(jīng)過點(diǎn)P,
所以cos α=,tan α=-,所以cos α·tan α=×=-.
(2)∵cos α=-,∴sin α==,
∴A.
[答案] (1)A (2)
[方法技巧]
三角函數(shù)定義應(yīng)用策略
(1)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),則可先求出點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r,然后用三角函數(shù)的定義求解.
(2)已知角α的終邊所在的直線方程,則可先設(shè)出終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo),求出此點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,然后用三角函數(shù)的定義求解.
(3)已知角α
17、的某三角函數(shù)值,可求角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo)中的參數(shù)值,可根據(jù)定義中的兩個(gè)量列方程求參數(shù)值.
(4)已知角α的終邊所在的直線方程或角α的大小,根據(jù)三角函數(shù)的定義可求角α終邊上某特定點(diǎn)的坐標(biāo).
考法三 三角函數(shù)線的應(yīng)用
[例3] 函數(shù)y=lg(3-4sin2x)的定義域?yàn)開_______.
[解析] ∵3-4sin2x>0,
∴sin2x<,∴-
18、線先作出使其相等的角(稱為臨界狀態(tài),注意實(shí)線與虛線),再通過大小找到其所滿足的角的區(qū)域,由此寫出不等式的解集.
1.設(shè)角α的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊為x軸的正半軸,則“α的終邊在第一、二象限”是“sin α>0”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選A α的終邊在第一、二象限能推出sin α>0,sin α>0成立能推出α的終邊在第一、二象限或y軸的正半軸上,故“α的終邊在第一、二象限”是“sin α>0”的充分不必要條件.故選A.
2.已知角α(0°≤α<360°)終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo)為(sin 150°,cos 1
19、50°),則α=( )
A.150° B.135°
C.300° D.60°
解析:選C sin 150°=>0,cos 150°=-<0,角α終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo)為,故該點(diǎn)在第四象限,由三角函數(shù)的定義得sin α=-,又0°≤α<360°,所以角α為300°,故選C.
3.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,60°角終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,m),則實(shí)數(shù)m的值為________.
解析:60°角終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,m),∴tan 60°=,∵tan 60°=,∴m=.
答案:
4.在(0,2π)內(nèi),使sin x>cos x成立的x的取值范圍為____________________.
解析:如圖所示,找出在(0,2π)內(nèi),使sin x=cos x的x值,sin=cos=,sin=cos=-.根據(jù)三角函數(shù)線的變化規(guī)律標(biāo)出滿足題中條件的角x∈.
答案: