内容正文:
第七章 三角函数
7.3三角函数的性质与图像
7.3.5 已知三角函数值求角
知识梳理
一.利用三角函数线求角
在单位圆中,是正弦线,是余弦线,是正切线,作出三角函数线,即可求得角的大小.
二.利用三角函数图象求角或角的范围
用三角函数的图像解sin x>a(或cos x>a)的方法:
(1)作出直线y=a,y=sin x(或y=cos x)的图像;
(2)确定sin x=a(或cos x=a)的x值;
(3)选取一个合适周期写出sin x>a(或cos x>a)的解集,要尽量使解集为一个连续区间.
三.已知三角函数值求角的符号表示
(1)任意给定一个y∈[-1,1],当sin x=y且x∈时,通常记作x=arcsin y.
(2)在区间[0,π]内,满足cos x=y(y∈[-1,1])的x只有一个(参见下图或余弦曲线),这个x记作arccos y,即x=arccos y;
(3)在区间内,满足tan x=y(y∈R)的x只有一个(参见图下图或正切曲线),这个x记作arctan y,即x=arctan y.
常见考点
考点一 已知正弦值求角
典例1.已知△ABC的内角A满足,则A等于( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】
直接由正弦值与角的范围求解即可
【详解】
,
则A等于或
故选:D
变式1-1.与集合相等的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
求出集合中角的终边,即可求解.
【详解】
当时,角的终边为第一或第二象限角平分线,
即
,
所以集合相等的集合为,
故选:C
变式1-2.,则角的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
根据已知角的三角函数值,求出内角的值,然后加周期即可
【详解】
当时,根据已知特殊角的三角函数值可知,,则或,所以角的集合是
故选:D
变式1-3.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据反正弦函数的概念,可得结果.
【详解】
∵,且
,∴.
故选:B
【点睛】
本题考查反正弦函数,属基础题.
考点二 已知余弦值求角
典例2.设,且,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【分析】
由已知角及范围,结合特殊角的三角函数值即可求解.
【详解】
因为,且,
则或.
故选:A
【点睛】
本小题主要考查特殊角的三角函数值,属于基础题.
变式2-1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据角的范围,以及该角的余弦值,可得结果.
【详解】
∵且,
∴.
故选:B
【点睛】
本题主要考查给出余弦值求角,属基础题.
变式2-2.方程在上的解的个数为______.
【答案】3
【分析】
先求出解的一般形式,再根据范围可求解的个数.
【详解】
因为,故,
故,令,故,
故答案为:3.
变式2-3.已知.当时,求;
【答案】.
【分析】
由值的正负确定是钝角,根据余弦函数的性质求出;
【详解】
∵,
∴是钝角,
∴
【点睛】
本题主要考查了由三角函数值求角,属于中档题.
考点三 已知正切值求角
典例3.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由,且,可求得的值.
【详解】
∵,且,
∴.
故选:C.
【点睛】
本题考查了特殊角的三角函数值,注意角的范围,属于基础题.
变式3-1.在方程的所有解中,最小正解是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由正切值为1,可得,化简即可得解.
【详解】
由得:,
解得:,
取,得最小正解.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了解三角函数方程,利用了整体代换的思想,属于基础题.
变式3-2.若,则在区间上解的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】
根据,可得,再根据,求得x的值,即可得出答案.
【详解】
解:因为,
所以,解得,
又因为,所以,
所以在区间上解的个数为4个.
故选:B.
变式3-3.若,且,则的值是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
由得,再由可得,再利用正切的反三角函数可求出的值
【详解】
因为,
所以.
又,
所以.
所以.
故选:C.
【点睛】
此题考查已知三角函数值求角,利用了反三角函数,考查了数学转化思想,属于基础题.
巩固练习
练习一 已知正弦值求角
1.已知,且,则x的取值集合为______.
【答案】
【分析】
直接利用正弦函数的性质求解即可
【详解】
因为,且,
所以或,
所以x的取值集合为,
故答案为:
2.已知,,则的值为_________________.
【答案】或.
【分析】
根据给定条件求出角所在区域,再求出正弦值为所对锐角即可计算作答.
【详解】
因,,则有或,又,
于是得或,