内容正文:
假期必刷13 任意角和弧度制及三角函数的概念
1.角的概念的推广
(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的
旋转所形成的图形.
(2)分类
按旋转方向不同分为 、 、 .
按终边位置不同分为 和轴线角.{
(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,
连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=
α+k360°,k∈Z}.
2.弧度制的定义和公式
(1)定义:长度等于 的圆弧所对的圆
心角叫做1弧度的角,记作1rad.
(2)公式
角α的弧度数公式 |α|=lr
(弧长用l表示)
角度与弧度的换算
1°= π180rad
;
1rad=
弧长公式 弧长l=
扇形面积公式 S= =
3.任意角的三角函数
(1)定义
前
提
如图,设α 是一
个任意角,它的
终边与
交于点P(x,y)
续表
定
义
正弦
叫做α的正弦函数,
记作sinα,即sinα=
余弦
叫做α的余弦函数,
记作cosα,即cosα=
正切
叫做α的正切函数,
记作tanα,即tanα=
(x≠0)
三角
函数
正弦、余弦、正切都是以角为自
变量,以单位圆上的点的坐标
或坐标的比值为函数值的函
数,将它们统称为三角函数
(2)定义的推广
设P(x,y)是角α终边上异于原点的任一点,
它到原点的距离为r(r>0),那么sinα= ;
cosα= ,tanα= (x≠0).
1.(1)端点 (2)正角 负角 零角 象限角
2.(1)半径长 (2)180π
æ
è
ç
ö
ø
÷
°
|α|r 12lr
1
2|α|r
2
3.(1)单位圆 y y x x yx
y
x
(2)yr
x
r
y
x
1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,
二正弦,三正切,四余弦.
2.角度制与弧度制可利用180°=πrad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.
33
3.象限角
1.现行的二十四节气是根据地球在黄道(即地
球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定
的,每个节气对应地球在黄道上运动15°所
到达的一个位置.根据描述,从立冬到立春
对应地球在黄道上运动所对圆心角的弧度
数为 ( )
A.-π3 B.
π
3
C.5π12 D.
π
2
2.已知角α的顶点与坐标原点重合,始边与x
轴的非负半轴重合,点P(1,-3)在角α的
终边上,则sinα= ( )
A.- 1010 B.
10
10
C.3 1010 D.-
3 10
10
3.已知点P(sin(-30°),cos(-30°))在角θ的终
边上,且θ∈[-2π,0),则角θ的大小为( )
A.-π3 B.
2π
3
C.-2π3 D.-
4π
3
4.若sinθcosθ<0,tanθsinθ>0
,则角θ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
5.下列与角9π4
的终边相同的角的表达式中正
确的是 ( )
A.2kπ+45°(k∈Z)
B.k360°+9π4
(k∈Z)
C.k360°-315°(k∈Z)
D.kπ+5π4
(k∈Z)
6.在平面直角坐标系xOy 中,一个质点在半
径为2的圆O 上,以圆O 与x 轴正半轴的
交点P0 为起点,沿逆时针方向匀速运动到
P 点,每5s转一圈,则2s后P0P 的长为
( )
A.2sin2π5 B.2cos
2π
5
C.4sin2π5 D.4cos
2π
5
7.(多选)已知角α的终边经过点P(-2,1),
则下列各式正确的是 ( )
A.sinα= 55 B.sinα=
2 5
5
C.cosα=-2 55 D.tanα=-2
8.(多选)下面说法正确的是 ( )
A.角π3
与角-53π
终边相同
B.终边在直线y=-x上的角α的取值集合
可表示为{α|α=k360°-45°,k∈Z}
C.若角α的终边在直线y=-3x上,则cosα
的取值为 10
10
D.67°30′化成弧度是3π8
43
9.sin810°+tan765°+tan1125°+cos360°
= .
10.已知扇形的圆心角为2rad,其周长为6cm,
则扇形的面积为 cm2.
11.若α=1560°,角θ与α终边相同,且-360°
<θ<360°,则θ= .
12.在与530°终边相同的角中,求满足下列条
件的角.
(1)最大的负角;
(2)最小的正角;
(3)-720°到-360°的角.
13.已知扇形的圆心角是α,半径是r,弧长
为l.
(1)若α=100°,r=2,求扇形的面积;
(2)若扇形的周长为20,求扇形面积的最
大值,并求此时扇形圆心角的弧度数.
14.已知角α的终边落在直线2 2x+y=0
上,求sinα,cosα,tanα的值.
1.(2024北京卷,12)在平面直角坐标系xOy
中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边
关于原点对称.若α∈ π6
,π
3
é
ë
êê
ù
û
úú,则cosβ的最
大值为 .
2.(2023全国乙卷(文),14)若θ∈ 0,π2
æ
è
ç
ö
ø
÷,
tanθ=12
,则sinθ-cosθ= .
53
又当x<0时,f(x)=|x
2-1|
x ≤0
,C选项错误;
当x>1时,f(x)=|x
2-1|
x =
x2-1
x =x-
1
x
,函数单调
递增,B选项错误.]
5.C [∵f(2)=ln2+2-4=ln2-2<0,f(3)=ln3-1>
lne-1=0,由零点定理得f(2)f(3)<0.∴x0 所在的区
间为(2,3).]
6.D [当x≤0时,函数f(x)=
x+2在(-∞,0]上单调递增,
f(x)≤f(0)=2.
当x>0时,函数f(x)=x+1x
≥2 x1x =2
,当且仅当x
=1时取等号,函数y=f(x)的大致图象如图所示.
令f(x)=t,观察图象知,当t<2时,方程f(x)=t有一
个根,当t≥2时,方程f(x)=t有两个不等根.
函数g(x)=[f(x)]2+4f(x)-a(a∈R)有三个零点,等
价于函数h(t)=t2+4t+a有两个零点t1,t2,并满足t1<2,
t2≥2,而函数h(t)图象的对称轴为直线t=-2,于是得
h(-2)=a-4<0,
h(2)=a+12≤0,{ 解得a≤-12,所以实数a的取值范
围为(-∞,-12].]
7.CD [设该死亡生物体内原有的碳14的含量为1,则经
过n个“半衰期”后的含量为 12( )
n
,由 1
2( )
n
< 11000
,得
n≥10.所以,若某死亡生物体内的碳14用该放射性探测
器探测不到,则它至少需要经过10个“半衰期”.]
8.BD [对于 A,当 M=2时,lgE=4.8+1.5×2=7.8,解
得E=107.8,A错误;对于 B,当E=109.3时,9.3=4.8+
1.5M,解得 M=3,B正确;对于 C,令9级地震释放的能
量为E1,8级地震释放的能量为E2,
则lg
E1
E2
=lgE1-lgE2=(4.8+1.5×9)-(4.8+1.5×8)=
1.5,于是
E1
E2
=101.5>10,C错误;对于 D,设释放的能量
为E0,对应的震级为 M0,释放的能量为1000E0,对应的
震级为 M′,则lgE0=4.8+1.5M0,且lg(1000E0)=4.8
+1.5M′,两式相减得1.5(M′-M0)=3,解得 M′-M0=
2,D正确.]
9.0,12 10.3 11.
(1)y=2500×0.8x (2)7.2
12.解:(1)设f(x)=ax+b(a≠0),由已知条件得
a+b=2,
2a+b=3,{ 解得a=b=1,所以f(x)=x+1(x∈R).
(2)因为g(x)=-1+lgf2(x)=-1+lg(x+1)2 在区
间[0,9]上为增函数,且g(0)=-1<0,g(9)=-1+lg102
=1>0,
所以函数g(x)在区间[0,9]上零点的个数为1个.
13.解:(1)当a=1时,f(x)=4x-1,
则f(x)<0不恒成立;
当a≠1时,∀x∈R,f(x)<0恒成立,
则 a-1<0,
Δ=16+4(a-1)<0,{ 解得a<-3.
综上可得,若∀x∈R,f(x)<0恒成立,则实数a的取值
范围是(-∞,-3).
(2)若a=1,由f(x)=4x-1=0,得x=14∈
(-1,1),
符合题意;
若a≠1,当Δ=16+4(a-1)=0,即a=-3时,f(x)=
-4x2+4x-1,零点为12∈
(-1,1),符合题意;
当Δ=16+4(a-1)>0,即a>-3且a≠1时,f(1)
f(-1)=(a-1+4-1)(a-1-4-1)<0,解得-2<a
<6,∴-2<a<1或1<a<6.
又令f(1)=a-1+4-1=0,得a=-2,此时方程-3x2
+4x-1=0的另一根为x=13∈
(-1,1),符合题意;
令f(-1)=a-1-4-1=0,得a=6,此时方程5x2+4x
-1=0的另一根为x=15∈
(-1,1),符合题意;
综上,若函数f(x)在区间(-1,1)内恰有一个零点,则实
数a的取值范围是[-2,6]∪{-3}.
14.解析:(1)由已知可得v=500ln200
=500(ln2+ln100)=500[ln2+2(ln2+ln5)]
=500(3ln2+2ln5)≈2650(m/s).
(2)设在材料更新和技术改进前总质比为x,
且v1=v0lnx=500lnx,v2=1000ln
x
2
,
若要使火箭的最大速度至少增加500m/s,
则v2-v1=1000ln
x
2-500lnx≥500
,
即2lnx2-lnx≥1
,ln x2( )
2
-lnx=lnx4≥1
,
所以x
4≥e
,解得x≥4e,
因为2.718<e<2.719,
所以10.872<4e<10.876,
所以在材 料 更 新 和 技 术 改 进 前 总 质 比 的 最 小 整 数 值
为11.
高考冲浪
1.ACD [∵L1-L2=20×lg
p1
p0
-20×lg
p2
p0
=20×lg
p1
p2
≥0,∴p1p2
≥1,
∴p1≥p2,所以 A正确;
∵L2-L3=20×lg
p2
p3
>10,∴lg
p2
p3
>12
,∴p2p3
>10
1
2 ,所
以B错误;∵L3=20×lg
p3
p0
=40,
∴p3p0
=100,所以C正确;∵L1-L2=20×lg
p1
p2
≤90-50=
40,∴lg
p1
p2
≤2,∴p1p2
≤100,所以 D正确.]
2.D [A 选 项:lg p =
lg1026>3,T=220,由图
易知 处 于 固 态;B 选 项:
lgp=lg128>2,T=270,
由图易知处于液态;C选项:
lgp=lg9987≈3.999,T=
300,由图易知处于固态;D
选项:lgp=lg729>2,T=
360,由图易知处于超临界状
态.所以选 D.]
假期必刷13 任意角和弧度
制及三角函数的概念
技能提升台 技能提升
1.D [根据题意,从立冬到立春对应地球在黄道上运动所
对圆心角的度数为6×15°=90°,即弧度数为π2.
]
2.D [因为角α的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的非
负半轴重合,点P(1,-3)的角α的终边上,所以sinα=
-3
12+(-3)2
=-3 1010 .
]
66
3.D [因 为 P (sin (- 30°),cos(- 30°)),所 以
P -12
,3
2[ ],所以θ是第二象限角,又θ∈[-2π,0),所
以θ=-4π3.
]
4.D [由tanθsinθ>0
,得 1
cosθ>0
,所以cosθ>0.又sinθcosθ
<0,所以sinθ<0,所以θ为第四象限角.]
5.C [与角9π4
的终边相同的角可以写成2kπ+9π4
(k∈Z)或
k360°+45°(k∈Z),但是角度制与弧度制不能混用,排
除 A,B,易知 D错误,C正确.]
6.C [由题意可知,一个质点在圆
O 上每5s逆时针转一圈,2s后,
到达P 点,所以∠POP0=
4π
5
,而
在△POP0 中,OP=OP0=2且为
圆的半径,取P0P 的中点T,连接
OT,如 图,则 ∠POT=2π5
,所 以
sin∠POT=PTOP=sin
2π
5
,则PT=12PP0=2sin
2π
5
,所以
PP0=4sin
2π
5.
]
7.AC [因为角α的终边经过点P(-2,1),所以P 到原点
的距离为 5,根据三角函数的定义得到sinα=1
5
= 55
,
cosα=-2
5
=-2 55
,tanα=-12.
]
8.AD [角π3
与角-53π
相差2π,终边相同,故 A 正确;终
边在直线y=-x上的角α的取值集合可表示为{α|α=k
180°-45°,k∈Z},故B错误;若角α的终边在直线y=
-3x上,则cosα的取值为± 1010
,故C错误;67°30′化成弧
度是3π
8
,故D正确.]
9.解析:原式=sin(2×360°+90°)+tan(2×360°+45°)+
tan(3×360°+45°)+cos(0°+360°)
=sin90°+tan45°+tan45°+cos0°=4.
答案:4
10.解析:设扇形的圆心角为α,半径为r,则扇形的周长为αr+2r
=6,所以r=32cm
,所以扇形的面积S=12αr
2=94
(cm2).
答案:9
4
11.解析:因为α=1560°=4×360°+120°,
所以与α终边相同的角为360°×k+120°,k∈Z,
令k=-1或k=0,可得θ=-240°或θ=120°.
答案:120°或-240°
12.解:与530°终边相同的角为k360°+530°,k∈Z.(1)由
-360°<k360°+530°<0°且k∈Z,可得k=-2,故所
求的最大负角为-190°.
(2)由0°<k360°+530°<360°且k∈Z,可得k=-1,故
所求的最小正角为170°.
(3)由-720°≤k360°+530°≤-360°且k∈Z,可得k=
-3,故所求的角为-550°.
13.解:(1)因为α=100°=100× π180=
5π
9
,所以扇形的面积S
=12lr=
1
2αr
2=12×
5π
9×4=
10π
9 .
(2)由题意可知l+2r=20,即l=20-2r,所以扇形的面
积S=12lr=
1
2
(20-2r)r=-(r-5)2+25,易知当r
=5时,扇形的面积最大,最大值为25,此时l=20-2×5
=10,α=lr =
10
5=2.
14.解:直线2 2x+y=0,即y=-2 2x,经过第二、四象
限.在第 二 象 限 取 直 线 上 的 点 (-1,2 2),则 r=
(-1)2+(2 2)2=3,所以sinα=2 23
,cosα=-13
,
tanα=-2 2.
在第 四 象 限 取 直 线 上 的 点 (1,-2 2),则 r=
12+(-2 2)2=3,所 以 sinα=-2 23
,cosα= 13
,
tanα=-2 2.
高考冲浪
1.解析:∵α∈ π6
,π
3[ ],∴cos
π
3≤cosα≤cos
π
6
,即1
2≤
cosα≤ 32
,又β-α=π+2kπ,k∈Z,∴cosβ=cos(α+π+
2kπ)=cos(α+π)=-cosα,∴- 32≤cosβ≤-
1
2
,
∴cosβ的最大值为-
1
2.
答案:-12
2.解析:因为θ∈ 0,π2( ),则sinθ>0,cosθ>0,
又因为tanθ=sinθcosθ=
1
2
,则cosθ=2sinθ,
且cos2θ+sin2θ=4sin2θ+sin2θ=5sin2θ=1,
解得sinθ= 55
或sinθ=- 55
(舍去),
所以sinθ-cosθ=sinθ-2sinθ=-sinθ=- 55.
答案:- 55
假期必刷14 同角三角函数的
基本关系及诱导公式
技能提升台 技能提升
1.B [因为sin 7π2+α( )=-cosα=
3
5
,
所以cosα=-35.
]
2.B [由题意得cosα=-45
,故tanα=sinαcosα=
3
4.
]
3.C [sin 5π4-α( )=sin π+
π
4-α( )=-sin
π
4-α( )
=sinα-π4( )=
3
2.
]
4.B [原式=sinαcosα
(-sinα)cosα=-sin2α.]
5.B [∵sin(π+α)=35
,且sin(π+α)=-sinα,
∴sinα=-35
,又α是第四象限角,
∴cos(α-2π)=cosα= 1-sin2α
= 1- -35( )
2
=45.
]
76