7.2.1 三角函数的定义-【新课程能力培养】2024-2025学年高中数学必修第三册随堂练习(人教B版)

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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第三册
年级 高一
章节 7.2.1 三角函数的定义
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 537 KB
发布时间 2025-01-08
更新时间 2025-01-08
作者 北方联合出版传媒(集团)股份有限公司分公司
品牌系列 新课程能力培养·高中同步练习
审核时间 2024-10-08
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来源 学科网

内容正文:

日期: 班级: 姓名: 1. 若角 α 的终边经过点 P ( 3 , -4 ), 则 sinα 的值是 ( ) A. 4 5 B. 3 5 C. - 4 5 D. - 3 5 2. 角 α 的终边经过点 P ( -b , 4 ) 且 cosα=- 3 5 , 则 b 的值为 ( ) A. 3 B. -3 C. ±3 D. 5 3. 若 兹 是第二象限角, 且 sin 兹 2 =-sin 兹 2 , 则 兹 2 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 4. 已知 sinα= 4 5 , 且 P ( -1 , m ) 是角 α 的终边上一点 , 则 tanα= ( ) A. - 4 3 B. - 3 4 7.2 任意角的三角函数 7.2.1 三角函数的定义 5 C. 3 4 D. 4 3 5. 若 α 为第二象限角, 则 |sinα| sinα - cosα |cosα| 的值为 . 6. 已知角 α 的终边过点 P ( 5 , a ), 且 tanα=- 12 5 , 求 sinα+cosα 的值 . 6 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 A 1 A 2 所对圆半径是 1 dm , 圆心角是 π 2 , A 2 A 3 所对的圆半 径是 3 姨 dm , 圆心角是 π 3 , ∴ 走过的路程是 3 段圆弧之 和, 即 2× π 2 +1× π 2 + 3 姨 × π 3 = 9+2 3 姨 6 π ( dm ); 3 段圆弧 所对的扇形的总面积是 1 2 ×2×π+ 1 2 × π 2 ×1+ 1 2 × 3 姨 × 3 姨 π 3 = 7π 4 ( dm 2 ) . 阶段性练习卷 (一) 1. B 【解析】 ∵-30°=330°-360° , ∴ 与 -30° 角终边相同 的角的集合是 {α|α=k · 360°+330° , k∈Z} . 故选 B. 2. A 【解析】 终边在 y 轴正半轴上的角的集合是 x π 2 + + 2kπ , k∈ ∈ Z , 故选 A. 3. B 【解析】 2 rad≈114°36′ , 为第二象限角 . 故选 B. 4. B 【解析】 210°× π 180° = 7 6 π. 故选 B. 5. C 【解析】 小于 90° 的角不一定是锐角, 如负角和零 角均小于 90° , 但不是锐角, 故 A 错误; 钝角是第二象限 角, 但是反过来不正确, 比如 -225° 是第二象限角但不是钝 角, 故 B 错误; 始边相同且相等的角的终边一定重合, 故 C 正确; 始边相同且终边重合的角不一定相等, 可以相差 360° 的整数倍, 故 D 错误 . 故选 C. 6. C 【解析】 终边在直线 y=x 上的角 α 可表示为 α=n · 180°+225° , n∈Z , 故角 α 的取值集合是 {α |α=n · 180°+ 225° , n∈Z} . 故选 C. 7. AB 【解析】 终边相同的两个角的差是 2π 的整数倍 . ∵ π 3 - - 5π 3 3 ' =2π , ∴ π 3 与 - 5π 3 的终边相同 , 故 A 符合题 意; ∵ 13π 3 - - 5π 3 3 3 =6π=3×2π , ∴ 13π 3 与 - 5π 3 的终边相同, 故 B 符合题意; ∵ 2π 3 - - 5π 3 3 3 = 7π 3 = 7 6 ×2π , ∴ 2π 3 与 - 5π 3 的终边不相同, 故 C 不符合题意; ∵ 5π 3 - - 5π 3 3 3 = 10π 3 = 5 3 ×2π , ∴ 5π 3 与 - 5π 3 的终边不相同, 故 D 不符合题意, 故选 AB. 8. AC 【解析】 ∵ 角 α 的终边与 5π 12 角的终边关于 x 轴 对称, ∴α=- 5π 12 +2kπ , k∈Z. 又 ∵α∈ ( -2π , 2π ), 当 k=0 时, α=- 5π 12 , 当 k=1 时, α= 19π 12 . 故选 AC. 9. 35 3 π 【解析】 由题意得 2 100°=2 100°× π 180° = 35π 3 . 10. 一 【解析】 ∵-1 395°=-4×360°+45° , 而 45° 是第一 象限的角, ∴-1 395° 是第一象限的角 . 11. π 2 +2kπ , π+2k 3 3 π ( k∈Z ) 【解析】 终边落在第 二象限的角的集合为 π 2 +2kπ , π+2k 3 3 π ( k∈Z ) . 12. β|β=- π 3 +2kπ , k∈ + ∈ Z 【解析 】 ∵ π 3 与 - π 3 关于 x 轴对称, ∴ 与角 β 同终边的所有角构成集合为 β β=- π 3 + + 2kπ , k∈Z ∈ . 13. 解: 与 530° 终边相同的角为 k · 360°+530° , k∈Z. ( 1 ) 由 -360°<k · 360°+530°<0° 且 k∈Z , 可得 k=-2 , 故 所求的最大负角为 -190°. ( 2 ) 由 0°<k · 360°+530°<360° 且 k∈Z , 可得 k=-1 , 故 所求的最小正角为 170°. ( 3 ) 由 -720°≤k · 360°+530°≤-360° 且 k∈Z , 可得 k= -3 , 故所求的角为 -550°. 14. 解: ∵α∈ 0 , π 2 2 3 , ∴ α 2 ∈ 0 , π 4 3 3 , ∴ 角 α 2 的终 边在第一象限; ∵α 为第一象限的角, 即 0+2kπ<α< π 2 +kπ , k∈Z , ∴0+kπ< α 2 < π 4 +kπ , k∈Z. 当 k 为偶数时, 角 α 2 的终边在第一象限; 当 k 为奇数 时, 角 α 2 的终边在第三象限 . ∴α 为第一象限的角 , 则角 α 2 的终边在第一或第三 象限 . 7.2 任意角的三角函数 7.2.1 三角函数的定义 学习手册 变式训练 1 B 【解析】 sinαcosβ= 5 13 × - 3 5 3 3 =- 3 13 , 故选 B. 变式训练 2 解: 由题意知, cosα≠0. 设角 α 的终边上任意一点为 P ( k , -3k ) ( k≠0 ), 则 x=k , y=-3k , r= k 2 + ( -3k ) 2 姨 =10|k|. ① 当 k>0 时, r= 10 姨 k , α 是第四象限角 , sinα= y r = -3k 10 姨 k =- 3 10 姨 10 , 1 cosα = r x = 10 姨 k k = 10 姨 , ∴10sinα+ 3 cosα =10× - 3 10 姨 10 3 3 +3 10 姨 =-3 10 姨 +3 10 姨 =0. ② 当 k<0 时 , r=- 10 姨 k , α 是第二象限角 , sinα= y r = -3k - 10 姨 k = 3 10 姨 10 , 1 cosα = r x =- 10 姨 k k =- 10 姨 , ∴10sinα+ 3 cosα =10× 3 10 姨 10 +3× ( - 10 姨 ) =3 10 姨 -3 10 姨 =0. 综上所述, 10sinα+ 3 cosα =0. 变式训练 3 解 : ( 1 ) ∵α 是 第 四 象 限 角 , ∴sinα <0 , tanα <0 , ∴sinα · tanα>0. ( 2 ) ∵ π 2 <3<π , π<4< 3π 2 , ∴sin3>0 , cos4<0. ∵- 23π 4 = 24 参 考 答 案 -6π+ π 4 , ∴tan - 23π 4 ! " =tan π 4 >0 , ∴sin3 · cos4 · tan - 23π 4 ! " <0. 变式训练 4 解: ∵sin2θ>0 , ∴2kπ<2θ<2kπ+π , k∈Z , ∴kπ<θ<kπ+ π 2 , k∈Z. 当 k=2m , m∈Z 时, 有 2mπ<θ<2mπ+ π 2 , m∈ Z ; 当 k=2m+1 , m∈Z 时, 有 2mπ+π<θ<2mπ+ 3π 2 , m∈Z. 故 θ 为第一或第三象限角 . 由 cosθ<0 可知, 角 θ 在第二或第三象限或其终边位于 x 轴负半轴上 . 综上所述, 角 θ 在第三象限 . 变式训练 5 解 : 由题意知 P , Q 两点的坐标分别为 ( m , -2m ), ( -m , 2m ) , 且 |OP |=|OQ |=|OA |= 5 姨 |m | , ∴sinαcosα + sinβcosβ+tanαtanβ= -2m 5 姨 |m| · m 5 姨 |m| + 2m 5 姨 |m| · -m 5 姨 |m| + -2m m · 2m -m =- 2 5 - 2 5 +4= 16 5 . 随堂练习 1. C 2. A 3. C 4. A 5. 2 6. 解: 由三角函数的定义 , tanα= a 5 =- 12 5 , ∴a=-12 , ∴P ( 5 , -12 ), r=13 , ∴sinα=- 12 13 , cosα= 5 13 , 从而 sinα+ cosα=- 7 13 . 练习手册 效果评价 1. B 【解析】 ∵-1 000°=-3×360°+80° , ∴-1 000° 是第一 象限角, 则 sin ( -1 000° ) >0 ; ∵- π 4 是第四象限角, ∴cos - π 4 ! " >0 ; ∵2 rad=2×57°18′=114°36′ 是第二象限角 , ∴tan2<0. 故 选 B. 2. D 【解析 】 已知 α∈ π 2 , 3π 2 ! " 且 sinα>0 , 则 α∈ π 2 , ! " π , ∴cosα<0 , tanα<0 , ∴cosα · tanα>0 , 故选项 A 错 误 ; sinα · tanα<0 , 故选项 B 错误 ; cosα-tanα 不能确定符 号, 故选项 C 错误; sinα-tanα>0 , 故选项 D 正确 . 故选 D. 3. AB 【解析 】 由题意知 sinα<0 , cosα>0 , tanα<0 , ∴ sinα tanα >0 , 故 A 符合题意 ; cosα-sinα>0 , 故 B 符合题意 ; sinαcosα<0 , 故 C 不符合题意; sinα+cosα 符号不确定, 故 D 不符合题意 . 故选 AB. 4. ACD 【解析 】 由题意可得 P 3 姨 2 , - 3 姨 ! " , 则 cosα = 3 姨 2 3 姨 2 ! " 2 + ( - 3 姨 ) 2 姨 = 5 姨 5 , sinα = - 3 姨 3 姨 2 ! " 2 + ( - 3 姨 ) 2 姨 =- 2 5 姨 5 , tanα= sinα cosα =-2 , sinα+ cosα=- 5 姨 5 . 故选 ACD. 5. ACD 【解 析 】 ∵θ∈ ( 0 , π ) , ∴sinθ >0. 又 ∵sinθ + cosθ=- 1 5 <0 , ∴cosθ<0 , ∴ 可得 θ∈ π 2 , ! " π , 故 A 符合题 意; 又 ∵ ( sinθ+cosθ ) 2 =1+2sinθcosθ= 1 25 , 可得 sinθcosθ=- 12 25 , 则可得 ( sinθ-cosθ ) 2 =1-2sinθcosθ= 49 25 , ∴sinθ-cosθ= 7 5 , D 符合题意 ; 由加减法联立解得 , sinθ= 3 5 , cosθ=- 4 5 , ∴tanθ=- 3 4 , C 符合题意 . 故选 ACD. 6. D 【解析】 ∵0<A<π , ∴0< A 2 < π 2 , ∴tan A 2 >0. 又 ∵0< C<π , ∴sinC>0. 故选 D. 7. x 2kπ- π 2 ≤x≤2kπ+ π 2 , k∈Z Z ' 【解析 】 ∵cosx= |cosx | , ∴cosx≥0 , ∴ 角 x 的 终 边 落 在 y 轴 或 其 右 侧 , ∴2kπ- π 2 ≤x≤2kπ+ π 2 ( k∈Z ) . 8. ② 【解析 】 ∵π<4< 3π 2 , ∴sin4<0 ; ∵ 3π 2 <5<2π , ∴cos5>0 ; ∵ 5π 2 <8<3π , ∴tan8<0. 9. 2 姨 【解析】 角 α 的终边上一点 P ( 1 , m ), ∴r=|OP|= 1+m 2 姨 , ∴sinα= m 1+m 2 姨 = 6 姨 3 , ∴m>0 , 解得 m= 2 姨 . 10. 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|= 1 2 +2 2 姨 = 5 姨 , 得 sinα= 2 5 姨 = 2 5 姨 5 , cosα= 1 5 姨 = 5 姨 5 , tanα=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|= ( -1 ) 2 + ( -2 ) 2 姨 = 5 姨 , 得 sinα= -2 5 姨 =- 2 5 姨 5 , cosα= -1 5 姨 =- 5 姨 5 , tanα=2. 提升练习 11. A 【解析 】 ∵tanx>0 , ∴x 是第一或第三象限角 . 又 ∵sinx+cosx>0 , ∴x 是第一象限角 . 故选 A. 12. A 【解析】 由 α 是第四象限角知, α 2 是第二或第四 象限角 . 当 α 2 是第二象限角时 , t= sin α 2 sin α 2 + cos α 2 cos α 2 = sin α 2 sin α 2 + -cos α 2 cos α 2 =1-1=0 ; 当 α 2 是第四象限角时, t= sin α 2 sin α 2 + cos α 2 cos α 2 = -sin α 2 sin α 2 + cos α 2 cos α 2 =-1+1=0. 综上可知, t=0. 故选 A. 13. AB 【解析 】 当 a>0 时, |OP|= 2 姨 a , 由三角函数 25 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 的定义得 sinα= a 2 姨 a = 2 姨 2 ; 当 a<0 时 , |OP|=- 2 姨 a , 由三角函数的定义得 sinα= a - 2 姨 a =- 2 姨 2 , 故 A 、 B 正 确 . 故选 AB. 14. -2<a≤3 【解析】 ∵sinα>0 , cosα≤0 , ∴α 位于第二 象限或 y 轴正半轴上, ∴3a-9≤0 , a+2>0 , ∴-2<a≤3. 15. 2 【解析】 ∵y=3x , sinα<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 姨 = 10 姨 |m|=- 10 姨 m= 10 姨 . ∴m=-1 , n=-3 , ∴m-n=2. 16. 解 : ( 1 ) 由 1 |sinα | =- 1 sinα , 可 知 sinα <0 , 由 lg ( cosα ) 有意义可知 cosα>0 , ∴α 是第三或第四象限角或终 边在 x 轴的非负轴上的角, ∴ 角 α 是第四象限角 . ( 2 ) ∵|OM|=1 , ∴ 3 5 5 $ 2 +m 2 =1 , 解得 m=± 4 5 . 又 α 是第 四象限角, 故 m<0 , 从而 m=- 4 5 . 由正弦函数的定义可知 sinα= y r = m |OM| = - 4 5 1 =- 4 5 . 17. 解: ( 1 ) ∵sinα<0 , 且 tanα>0 , ∴ 角 α 是第三象限 角, 即 α π+2kπ<α< 3π 2 +2kπ , k∈Z & ' . ( 2 ) ∵π+2kπ<α< 3π 2 +2kπ ( k∈Z ), ∴ π 2 +kπ< α 2 < 3π 4 + kπ ( k∈Z ) . 当 k 为偶数时, 角 α 2 的终边在第二象限; 当 k 为奇数时, 角 α 2 的终边在第四象限 . ∴ 角 α 2 的终边在第 二或第四象限 . ( 3 ) 当角 α 2 的终边在第二象限时, sin α 2 >0 , cos α 2 <0 ; 当角 α 2 的终边在第四象限时, sin α 2 <0 , cos α 2 >0. 18. 解: 设角 α 的终边上任一点为 P ( k , -3k ) ( k≠0 ), 则 x=k , y=-3k , r= k 2 + ( -3k ) 2 姨 = 10 姨 |k|. 当 k>0 时 , r= 10 姨 k , α 是第四象限角 , sinα= y r = -3k 10 姨 k =- 3 10 姨 10 , 1 cosα = r x = 10 姨 k k = 10 姨 , ∴10sinα+ 3 cosα =10× - 3 10 姨 10 5 0 +3 10 姨 =-3 10 姨 +3 10 姨 =0 ; 当 k<0 时 , r=- 10 姨 k , α 为第二象限角 , sinα= y r = -3k - 10 姨 k = 3 10 姨 10 , 1 cosα = r x = - 10 姨 k k =- 10 姨 , ∴10sinα+ 3 cosα =10× 3 10 姨 10 +3× ( - 10 姨 ) =3 10 姨 -3 10 姨 =0. 综上, 10sinα+ 3 cosα =0. 7.2.2 单位圆与三角函数线 学习手册 变式训练 1 解 : ∵ π 4 <1< π 2 , 如图所 示 , 由三角函数线可得 sin1> 2 姨 2 >cos1 , 故 sin1-cos1>0. 变式训练 2 -1 , 1 2 02 【解析 】 角 α 的 终边对应区域如图中阴影部分, 角 α 终边在从 OA 转向 OB 过程 中, 其余弦线 OM 越来越短, 然 后变成负值 , 在 α=π 时取最小 值 -1 , 然后又增大 , ∵cos π 3 = 1 2 , ∴-1≤cosα< 1 2 . 变式训练 3 解 : ( 1 ) 作直线 y= 3 姨 2 交单位圆于 A , B 两点 , 连接 OA , OB , 则 OA 与 OB 围成的区域 (阴影部分) 即为角 α 的终边的范围, 如图 1. 故满足条件的角 α 的集合为 α 2kπ+ π 3 ≤α≤2kπ+ 2π 3 , k∈Z & ' . ( 2 ) 作直线 x=- 1 2 交单位圆于 C , D 两点, 连接 OC 与 OD , 则 OC 与 OD 围成的区域 (阴影部分) 即为角 α 终边 的范围, 如图 2. 故满 足 条件 的 角 α 的集合为 α 2kπ+ 2π 3 ≤ & α≤2kπ+ 4π 3 , k∈ ' Z . 变式训练 4 cos 6π 5 <sin 2π 5 <tan 2π 5 【解 析 】 由图可知 cos 6π 5 <0 , tan 2π 5 >0 , sin 2π 5 >0 , ∵|N +, M |<|A +, T | , 故 cos 6π 5 <sin 2π 5 <tan 2π 5 . 变式训练 5 证明: 当角 α 的终边在 x ( y ) 变式训练 2 答图 变式训练 1 答图 图 2 图 1 变式训练 3 答图 变式训练 4 答图 A y x B O M 26

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