第4章 第1节 任意角和弧度制、三角函数的概念(Word教参)-【新高考方案】2024高考数学一轮复习(新教材 新高考 强基版)
第四章 | 三角函数与解三角形
第一节 任意角和弧度制、三角函数的概念
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1.角的概念
定义 | 角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所成的图形 |
分类 | (1)按旋转方向分为正角、负角和零角; (2)按终边位置分为象限角和轴线角 |
终边相同的角 | 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{β|β=k·360°+α,k∈Z}或{β|β=α+2kπ,k∈Z} |
2.弧度制的定义及公式
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 |
弧度数公式 | |α|= |
角度与弧度的换算 | ①1°= |
弧长公式 | 弧长l=|α|r |
扇形面积公式 | S= |
3.任意角的三角函数的定义
(1)借助单位圆:设角α的终边与单位圆交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,tan α=(x≠0).
(2)借助终边上点的坐标:设角α终边上任意一点P(原点除外)的坐标为(x,y),它与原点的距离为r,则sin α=,cos α=
,tan α=
(x≠0).
(3)三角函数在各个象限的符号简记为“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.
1.几点注意
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(1)若α∈,则tan α>α>sin α.
(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)已知三角函数值的符号确定角的终边位置,不要遗漏终边在坐标轴上的情况.
(4)区分两个概念
①第一象限角未必是锐角,但锐角一定是第一象限角.
②不相等的角未必终边不相同,终边相同的角也未必相等.
2.常用结论
(1)α,β终边相同⇔β=α+2kπ,k∈Z.
(2)α,β终边关于x轴对称⇔β=-α+2kπ,k∈Z.
(3)α,β终边关于y轴对称⇔β=π-α+2kπ,k∈Z.
(4)α,β终边关于原点对称⇔β=π+α+2kπ,k∈Z.
1.(人教A版必修①P175·T6改编)半径为2的圆中,有一条弧长是,则此弧所对的圆心角是( )
A.15° B.20°
C.30° D.40°
答案:C
2.(人教B版必修③P15·例1改编)已知角α的终边上有一点P(1,-2),则sin α-cos α的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D 因为sin α==-
,cos α=
=
,所以sin α-cos α=-
-
=-
.
3.(苏教版必修①P181·T6改编)已知α∈(0,2π),sin α<0,cos α>0,则角α的取值范围
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是( )
A. B.
C. D.
解析:选D 因为sin α<0,cos α>0,所以α为第四象限角,故α∈,故选D.
4.(人教A版必修①P171·T4改编)角α=45°+k·180°,k∈Z的终边落在( )
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
解析:选A 当k为偶数时,α的终边在第一象限;当k为奇数时,α的终边在第三象限,故选A.
5.(北师大版必修②P8·T2改编)在0°到360°范围内,与405°终边相同的角为________.
答案:45°
考法一 任意角及其表示(自主练通)
1.(多选)下列四个命题中正确的是( )
A.-是第二象限角 B.
是第三象限角
C.-400°是第四象限角 D.-315°是第一象限角
解析:选BCD -是第三象限角,故A错误;
=π+
,所以
是第三象限角,故B正确;-400°=-360°-40°,所以-400°是第四象限角,故C正确;-315°=-360°+45°,所以-315°是第一象限角,故D正确,故选B、C、D.
2.集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
解析:选C 当k=2n(n∈Z)时,2nπ+≤α≤2nπ+
,此时α表示的范围与
≤α≤
表示的范围一样;当k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+π+
≤α≤2nπ+π+
,此时α表示的范围
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