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专题08 任意角的三角函数及三角恒等变换
任意角和弧度制
1.(2022上·湖北孝感·高一校考期末)设扇形周长为,圆心角的弧度数是3,则扇形的面积为( )
A.12 B.16 C.18 D.24
【答案】D
【详解】设扇形的半径为,则弧长为,
因为扇形的周长为,所以,解得,则,
故扇形的面积为.
故选:D.
2.(2022上·新疆乌鲁木齐·高一校考期末)角的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【详解】因为,故角的终边和的终边相同,
又因为的终边在第四象限,故的终边在第四象限,
故选:D.
3.(2022上·广东深圳·高一校考期末)若扇形周长为10,当其面积最大时,其内切圆的半径r为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,则弧长,
故,则,
故扇形面积为,
由基本不等式得,当且仅当,即时,等号成立,
故,
此时,
由对称性可知,
设内切圆的圆心为,因为,故,
过点作⊥于点,
则,在中,,即,
解得.
故选:B
4.(2023下·福建·高一校联考期末)已知直四棱柱的棱长均为2,.以D1为球心,为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】如图所示:
由已知,连接,则
因为直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,,
所以为等边三角形.
且平面,取的中点,连接,则,
又平面,所以,
又,所以平面,
故平面截球面的截面圆的圆心是点,
取和的中点,连接,则,
故在球面上,,,
所以为直角三角形,,
球面与侧面的交线是侧面上以为圆心,
为半径的圆弧.
故选:B.
5.(2023下·浙江台州·高一温岭中学校考期末)如图,是两个齿轮传动的示意图,已知左右两个齿轮的半径分别为和,两齿轮中心在同一水平线上,距离为,标记初始位置点为左齿轮的最右端,点为右齿轮的最上端,试问在履带带动齿轮转动过程中两点之间距离的最小值为 .
【答案】
【详解】设小齿轮和大齿轮圆心分别为,
则以为原点为轴,过点作的垂线为轴,
建立如图所示平面直角坐标系,
设点转过的圆心角为,
点与点处转过的弧长相等,
点转过的圆心角为,
则,即,
当时取得最小值为,
故答案为:.
三角函数的概念
1.(2022上·重庆北碚·高一西南大学附中校考期末)已知角的顶点与直角坐标系的原点重合,始边重合于轴的非负半轴,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由三角函数定义得:,,
则,
故选:A.
2.(2022上·湖北孝感·高一校考期末)函数(,且)的图象恒过定点A,且点A在角的终边上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则时,,
故过定点,
由三角函数定义可得,.
故选:B.
3.(2022上·吉林四平·高三四平市第一高级中学校考阶段练习)定义在上的奇函数满足,且当时,,则( )
A.2 B.0 C. D.
【答案】D
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,
令,则,故,
又因为,则,所以,
故,即,
所以是的周期函数,
故,
因为,令,得,则,
又因为,令,得,
因为当时,,
所以,得,故,
所以,则.
故选:D.
4.(2022上·河北邯郸·高一校考期末)已知角的始边与轴正半轴重合,终边落在直线上,则 .
【答案】
【详解】因为终边落在直线上,即,且,
则,所以,
故答案为:
5.(2023上·安徽宣城·高一统考期末)如图,矩形中,,点分别在线段(含端点)上,为的中点,,设.
(1)求角的取值范围;
(2)求出的周长关于角的函数解析式,并求的周长的最小值及此时的值.
【答案】(1)
(2);当时,的周长取得最小值为
【详解】(1)由题意,当点位于点时,角取最大值,此时,
因为,所以,
当点位于点时,由对称性知取最大值,角取最小值,
所以角的取值范围是.
(2)在直角中,,
在直角中,且,所以,
在直角中,由勾股定理得,,
因为,所以,所以,
所以,
令,因为,所以,
又由,
可得,且在上单调递减,
当时,,此时,即,
综上,当时,的周长取得最小值,最小值为.
诱导公式
1.(2022上·河南平顶山·高一校考期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,则.
故选:B
2.(2022上·广东珠海·高一校考期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
所以.
故选:.
3.(2017下·上海宝山·高一上海交大附中校考阶段练习)已知,那么
【答案】
【详解】因为且,
所以.
故答案为:.
4.(2020