内容正文:
第01讲 5.1任意角和弧度制
+5.2.1三角函数的概念
+ 5.2.2同角三角函数的基本关系
目录
题型一:重点考查区域角 2
题型二:重点考查确定角的终边所在的象限 4
题型三:重点考查弧长公式 4
题型四:重点考查扇形面积公式 5
题型五:重点考查扇形中的最值问题 6
题型六:重点考查利用三角函数的定义求三角函数值 7
题型七:重点考查由终边或终边上点求三角函数值 8
题型八:重点考查由三角函数值求终边上的点或参数 9
题型九:重点考查同角三角函数的基本关系 10
题型十:重点考查已知,求关于和的齐次式的值 11
题型十一:重点考查利用,与之间的关系求值 12
题型一:重点考查区域角
典型例题
例题1.(23-24高一下·河南·阶段练习)如图,终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是( )
A. B.
C. D.
例题2.(23-24高一上·河北保定·期中)(1)已知角的终边与角重合,则 .
(2)用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内(含边界)的角的集合是 .
例题3.(24-25高一上·上海·课堂例题)用弧度制表示顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边落在阴影部分的角的集合(不包括边界),如图所示.
(1)
(2)
精练核心考点
1.(23-24高一下·广西钦州·阶段练习)集合中角表示的范围用阴影表示是图中的( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)已知角x的终边落在图示阴影部分区域,写出角x组成的集合.
3.(23-24高一上·全国·课后作业)用弧度制表示终边落在下列阴影部分的角包含边界,请用集合形式表示
(1)
(2)
题型二:重点考查确定角的终边所在的象限
典型例题
例题1.(2025·江苏苏州·模拟预测)所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
例题2.(多选)(23-24高一下·河北承德·开学考试)已知是锐角,则( )
A.是第三象限角 B.是小于的正角
C.是第一或第二象限角 D.是锐角
例题3.(2024高一下·全国·专题练习)已知角的终边在第四象限,确定下列各角终边所在的象限:
(1);(2);
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京·期中)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
2.(多选)(23-24高一下·江西吉安·期末)已知,,那么的终边可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)若是第一象限的角,则是第几象限的角?是第几象限的角?
题型三:重点考查弧长公式
典型例题
例题1.(23-24高一上·云南曲靖·阶段练习)半径为,圆心角为210°的扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一下·安徽铜陵·期末)若一个扇形的面积为6,扇形圆心角的弧度数是4,则该扇形的弧长为 .
例题3.(23-24高一下·上海奉贤·期中)在半径为1的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为 .
精练核心考点
1.(23-24高一下·上海·阶段练习)若扇形的圆心角为,半径为6,则扇形的弧长为 .
2.(23-24高一下·上海闵行·期末)已知扇形的半径长为5cm,圆心角是2rad,则扇形的弧长是 cm.
3.(23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知某扇形的圆心角为,半径为5,则该扇形的弧长为 .
题型四:重点考查扇形面积公式
典型例题
例题1.(2024·山东潍坊·三模)如图,半径为1的圆与轴相切于原点,切点处有一个标志,该圆沿轴向右滚动,当圆滚动到与出发位置时的圆相外切时(记此时圆心为),标志位于点处,圆与轴相切于点,则阴影部分的面积是( )
A.2 B.1 C. D.
例题2.(23-24高一下·四川内江·阶段练习)一个扇形的周长是,这个当扇形的面积最大时,圆心角为 .
例题3.(23-24高一上·陕西西安·期末)某农户计划围建一块扇形的菜地,已知该农户围建菜地的篱笆的长度为24米.
(1)若该扇形菜地的圆心角为4弧度,求该扇形菜地的面积;
(2)当该扇形菜地的圆心角为何值时,菜地的面积最大,最大值是多少?
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京·期中)已知扇形的圆心角为2rad,所对的弦长为4,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·云南昆明·阶段练习)若扇形的圆心角为,半径为3,则该扇形的面积为 .
3.(23-24高一下·湖南益阳·期中)已知扇形的周长为30,当它的半径和圆心角各取何值时,扇形的面积最大?并求出扇形面积的最大值.
题型五:重点考查扇形中的最值问题
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知扇形周长为2,则扇形面积最大时扇形的圆心角为( )
A. B.60° C.1 D.2
例题2.(23-24高一上·云南曲靖·期末)已知一扇形的圆心角为(为正角),周长为,面积为,所在圆的半径为.
(1)若,,求扇形的弧长;
(2)若,求的最大值及此时扇形的半径和圆心角.
例题3.(23-24高一上·海南省直辖县级单位·阶段练习)已知一扇形的圆心角为,半径为,弧长为.
(1)若,,求扇形的周长;
(2)若扇形的周长为20,求扇形面积的最大值,此时扇形的圆心角为多少弧度.
精练核心考点
1.(23-24高一上·湖北宜昌·期末)已知扇形的周长为,当扇形的面积取得最大值时,扇形的弦长等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·浙江温州·期中)已知扇形的周长为8,则扇形的面积的最大值是 ,此时弦长 .
3.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图,在半径为4、圆心角为的扇形中;分别为的中点,点在圆弧上且·
(1)若,求梯形的高;
(2)求四边形面积的最大值.
题型六:重点考查利用三角函数的定义求三角函数值
典型例题
例题1.(23-24高一上·北京通州·期末)已知角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边在第三象限且与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一上·上海·期末)若角的终边上有一点,,则的值是 .
例题3.(2024高三·全国·专题练习)若角的终边落在直线上,角的终边与单位圆交于点,且,则 .
精练核心考点
1.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)已知角、的顶点在原点,始边在轴的正半轴上,终边关于轴对称,若角的终边上有一点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·黑龙江绥化·阶段练习)在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则 .
3.(23-24高二下·湖南株洲·开学考试)已知角的终边与单位圆的交点坐标为,则=
题型七:重点考查由终边或终边上点求三角函数值
典型例题
例题1.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)已知点在角终边上,且,则( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一下·辽宁·阶段练习)若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
例题3.(23-24高一下·北京怀柔·期末)已知角的终边经过点,则 .
精练核心考点
1.(23-24高一下·西藏拉萨·期末)已知角终边上一点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·河南·阶段练习)若角α的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知角的终边过点,则 .
题型八:重点考查由三角函数值求终边上的点或参数
典型例题
例题1.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
例
题2.(23-24高一下·北京·期中)已知是第二象限的角,为其终边上的一点,且,则( ).
A. B. C. D.
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)角终边经过点,且,,则实数a的取值范围是 .
精练核心考点
1.(23-24高一上·广东揭阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,点M在角的终边上,若,则( )
A.或1 B.或6 C.6 D.1
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,且角的终边经过点,则P点的横坐标x为 .
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知为角终边上的一点,且,,则 .
题型九:重点考查同角三角函数的基本关系
典型例题
例题1.(23-24高一下·广西桂林·期末)已知,且为第二象限角,则( )
A. B. C. D.
例题2.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,则实数k的值为 .
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)若,且为第四象限的角,则的值等于 .
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京延庆·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知,,其中,求的值.
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知,且是第三象限的角,求、的值.
题型十:重点考查已知,求关于和的齐次式的值
典型例题
例题1.(24-25高一·上海·随堂练习)若,,则的值为( ).
A. B. C. D.
例题2.(23-24高一上·新疆昌吉·期末)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,求:
(1);
(2).
精练核心考点
1.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)已知角的终边在函数的图象上,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一·上海·随堂练习)已知求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
题型十一:重点考查利用,与之间的关系求值
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)设,已知是方程的两根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
例题2.(23-24高一上·山东淄博·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
例题3.(2024高一下·全国·专题练习)已知,则 .
精练核心考点
1.(多选)(23-24高一下·山东潍坊·阶段练习)设,,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一下·山东威海·阶段练习)已知,且,则 .
3.(23-24高一下·湖南怀化·期末)已知,,则 .
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第01讲 5.1任意角和弧度制
+5.2.1三角函数的概念
+ 5.2.2同角三角函数的基本关系
目录
题型一:重点考查区域角 2
题型二:重点考查确定角的终边所在的象限 5
题型三:重点考查弧长公式 8
题型四:重点考查扇形面积公式 10
题型五:重点考查扇形中的最值问题 12
题型六:重点考查利用三角函数的定义求三角函数值 16
题型七:重点考查由终边或终边上点求三角函数值 19
题型八:重点考查由三角函数值求终边上的点或参数 21
题型九:重点考查同角三角函数的基本关系 23
题型十:重点考查已知,求关于和的齐次式的值 25
题型十一:重点考查利用,与之间的关系求值 28
题型一:重点考查区域角
典型例题
例题1.(23-24高一下·河南·阶段练习)如图,终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据任意角的概念以及角的终边所在位置,即可确定角的集合.
【详解】终边落在阴影部分的角为,,
即终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是.
故选:B.
例题2.(23-24高一上·河北保定·期中)(1)已知角的终边与角重合,则 .
(2)用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内(含边界)的角的集合是 .
【答案】
【分析】(1)利用相差角度的角的终边重合即可得出的值;
(2)根据图象即可得出角.
【详解】(1)由题意,,
∴
(2)由题意及图可知,
故答案为:;.
例题3.(24-25高一上·上海·课堂例题)用弧度制表示顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边落在阴影部分的角的集合(不包括边界),如图所示.
(1)
(2)
【答案】(1);
(2).
【分析】结合图形,由终边相同的角的集合,即可得到结果.
【详解】(1)因为的终边相同,,所以阴影部分所表示的区域位于与之间且跨越x轴的正半轴,所以终边落在阴影部分的角的集合为.
(2)因为,,阴影部分所表示的区域由两部分组成,所以终边落在阴影部分的角的集合为
.
精练核心考点
1.(23-24高一下·广西钦州·阶段练习)集合中角表示的范围用阴影表示是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】当取偶数时,确定角的终边所在的象限;当取奇数时,确定角的终边所在的象限,再根据选项即可确定结果.
【详解】集合中,
当为偶数时,此集合与表示终边相同的角,位于第一象限;
当为奇数时,此集合与表示终边相同的角,位于第三象限.
所以集合中角表示的范围为选项B中阴影所示.
故选:B.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)已知角x的终边落在图示阴影部分区域,写出角x组成的集合.
【答案】(1)
(2)
【分析】直接利用所给角,表示出范围即可.
【详解】图(1)中角x组成的集合为;
图(2)中角x组成的集合为
或
.
3.(23-24高一上·全国·课后作业)用弧度制表示终边落在下列阴影部分的角包含边界,请用集合形式表示
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据图形,确定阴影部分的起始角和终止角,写出集合即可;
(2)根据图形,确定两块阴影部分的起始角和终止角,合并,写出集合即可.
【详解】(1)由图可知,其中,
所以阴影部分表示的角为.
(2)由图可知轴上方的阴影部分为,;
轴下方的阴影部分为,;
所以阴影部分表示的角为.
题型二:重点考查确定角的终边所在的象限
典型例题
例题1.(2025·江苏苏州·模拟预测)所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】将,与的终边相同.
【详解】,
又终边在第三象限,
所在的象限为第三象限,
故选:C.
例题2.(多选)(23-24高一下·河北承德·开学考试)已知是锐角,则( )
A.是第三象限角 B.是小于的正角
C.是第一或第二象限角 D.是锐角
【答案】ABD
【分析】根据锐角的范围,直接利用不等式的运算法则即可求解.
【详解】由题知,
因为是锐角,所以,
对于A:所以,故A选项正确;
对于BC:,故B选项正确,C选项错误;
对于D:,故D选项正确;
故选:ABD.
例题3.(2024高一下·全国·专题练习)已知角的终边在第四象限,确定下列各角终边所在的象限:
(1);(2);
【答案】(1)第二或第四象限
(2)第二、第三或第四象限
【分析】(1)由为第四象限角可知,根据不等式的性质可得角终边所在区域,分类讨论可得角终边所在的位置;
(2)由为第四象限角可知,根据不等式的性质可得角终边所在区域,分类讨论可得角终边所在的位置.
【详解】(1)由于为第四象限角可知,.
所以
当时,,终边在第二象限,
当时,,终边在第四象限,
所以的终边在第二或第四象限;
(2)由(1)得,
当时,,终边在第二象限,
当时,,终边在第三象限,
当时,,终边在第四象限,
所以的终边在第二、第三或第四象限.
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京·期中)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
【答案】C
【分析】根据所在区域及象限角的定义判断得解.
【详解】显然,所以是第三象限角.
故选:C
2.(多选)(23-24高一下·江西吉安·期末)已知,,那么的终边可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】ABC
【分析】利用给定条件解出的范围,再分类讨论求解即可.
【详解】由题意可得,,则,,
当时,此时的终边落在第一象限,故A正确;
当时,此时的终边落在第二象限,故B正确;
当时,此时的终边落在第三象限,故C正确.
故选:ABC
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)若是第一象限的角,则是第几象限的角?是第几象限的角?
【答案】是第一象限或第三象限的角,是第一象限或第二象限的角或在y轴的非负半轴上.
【分析】由的范围,求出的范围,分类讨论可得到角的象限.
【详解】因为是第一象限角,
所以,
所以,
当时,,在第一象限;
当时,,在第三象限;
所以是第一象限或第三象限的角.
因为,
所以是第一象限或第二象限的角或在y轴的非负半轴上.
题型三:重点考查弧长公式
典型例题
例题1.(23-24高一上·云南曲靖·阶段练习)半径为,圆心角为210°的扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先将角度化为弧度,然后利用弧长公式求解即可.
【详解】圆心角化为弧度为,则弧长为.
故选:D
例题2.(23-24高一下·安徽铜陵·期末)若一个扇形的面积为6,扇形圆心角的弧度数是4,则该扇形的弧长为 .
【答案】
【分析】设扇形的半径为,根据扇形的面积求出,再由弧长公式计算可得.
【详解】设扇形的半径为,圆心角,
则扇形的面积,解得(负值已舍去),
所以该扇形的弧长.
故答案为:
例题3.(23-24高一下·上海奉贤·期中)在半径为1的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为 .
【答案】/
【分析】根据弧长公式进行化简即可.
【详解】在半径为1的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为,
故答案为:
精练核心考点
1.(23-24高一下·上海·阶段练习)若扇形的圆心角为,半径为6,则扇形的弧长为 .
【答案】
【分析】由扇形弧长公式直接计算即可.
【详解】由扇形弧长公式得扇形的弧长为.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海闵行·期末)已知扇形的半径长为5cm,圆心角是2rad,则扇形的弧长是 cm.
【答案】10
【分析】根据弧长的定义求解即可.
【详解】由题意,弧长是cm.
故答案为:10
3.(23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知某扇形的圆心角为,半径为5,则该扇形的弧长为 .
【答案】/
【分析】利用弧长公式计算即得.
【详解】依题意,该扇形的弧长为.
故答案为:
题型四:重点考查扇形面积公式
典型例题
例题1.(2024·山东潍坊·三模)如图,半径为1的圆与轴相切于原点,切点处有一个标志,该圆沿轴向右滚动,当圆滚动到与出发位置时的圆相外切时(记此时圆心为),标志位于点处,圆与轴相切于点,则阴影部分的面积是( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出劣弧的长,再利用扇形面积公式计算即得.
【详解】由圆与圆外切,得,
又圆,圆与轴分别相切于原点和点,则,
所以劣弧长等于,
所以劣弧对应的扇形面积为.
故选:B
例题2.(23-24高一下·四川内江·阶段练习)一个扇形的周长是,这个当扇形的面积最大时,圆心角为 .
【答案】2
【分析】设该扇形的弧长为、半径为、圆心角为,根据条件可将表示成关于的二次函数,由此可得答案.
【详解】设该扇形的弧长为、半径为、圆心角为,
因为扇形的周长为16,所以,
所以,
所以当时最大,此时,
故答案为:2.
例题3.(23-24高一上·陕西西安·期末)某农户计划围建一块扇形的菜地,已知该农户围建菜地的篱笆的长度为24米.
(1)若该扇形菜地的圆心角为4弧度,求该扇形菜地的面积;
(2)当该扇形菜地的圆心角为何值时,菜地的面积最大,最大值是多少?
【答案】(1)平方米.
(2)该扇形菜地的圆心角为2弧度时,菜地的面积取得最大值36.
【分析】(1)根据弧长公式及扇形面积公式即可求解;
(2)结合扇形面积公式及二次函数的最值即可求解.
【详解】(1)设该扇形菜地的半径为,弧长为,
则,解得,
故该扇形菜地的面积平方米.
(2)因为,所以,
则.
当时,取得最大值36,
此时,从而.
故该扇形菜地的圆心角为2弧度时,菜地的面积取得最大值36.
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京·期中)已知扇形的圆心角为2rad,所对的弦长为4,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据垂径定理可得,结合扇形的面积公式计算即可求解.
【详解】扇形的圆心角为2rad,所对的弦长为4,如图,
设扇形的半径为,由垂径定理得,即,
故扇形的面积为.
故选:D.
2.(23-24高一下·云南昆明·阶段练习)若扇形的圆心角为,半径为3,则该扇形的面积为 .
【答案】
【分析】本题结合扇形的面积公式即可得出.
【详解】由题意可知圆心角为,即,所以扇形的面积为.
3.(23-24高一下·湖南益阳·期中)已知扇形的周长为30,当它的半径和圆心角各取何值时,扇形的面积最大?并求出扇形面积的最大值.
【答案】当扇形半径为 ,圆心角为2时,扇形有最大面积 .
【分析】根据条件扇形的周长为30可以得到,从而扇形的面积,即把表示为的二次函数,根据二次函数求最值的方法求解.
【详解】∵扇形的周长为30,∴,,
∴
∴当时,扇形有最大面积,此时,.
答:当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.
题型五:重点考查扇形中的最值问题
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知扇形周长为2,则扇形面积最大时扇形的圆心角为( )
A. B.60° C.1 D.2
【答案】D
【解析】根据扇形的周长列出扇形弧长和半径的关系式,再将扇形面积的表达式转化为关于半径的二次函数形式,由此确定出扇形面积最大时的半径和弧长,则圆心角可求.
【详解】设扇形的弧长为,面积为,半径为,圆心角为,
根据条件可知:,所以,
所以当时,有最大值,此时,所以,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是熟练掌握扇形的弧长公式和面积公式,同时在利用二次函数分析最值的问题上值得注意.
例题2.(23-24高一上·云南曲靖·期末)已知一扇形的圆心角为(为正角),周长为,面积为,所在圆的半径为.
(1)若,,求扇形的弧长;
(2)若,求的最大值及此时扇形的半径和圆心角.
【答案】(1)
(2)的最大值为,此时扇形的半径是,圆心角.
【分析】(1)根据弧度与角度的关系,用弧度表示圆心角,结合弧长公式求弧长;
(2)由条件确定弧长与半径的关系,再由扇形面积公式用表示,并求其最小值即可.
【详解】(1),
扇形的弧长;
(2)设扇形的弧长为,半径为,
则,,
则,
当时,,此时,,
的最大值是,此时扇形的半径是,圆心角.
例题3.(23-24高一上·海南省直辖县级单位·阶段练习)已知一扇形的圆心角为,半径为,弧长为.
(1)若,,求扇形的周长;
(2)若扇形的周长为20,求扇形面积的最大值,此时扇形的圆心角为多少弧度.
【答案】(1)
(2)最大值为,此时扇形的圆心角为弧度
【分析】(1)根据弧长公式计算即可;
(1)根据扇形的周长将用表示,再根据扇形的面积公式结合基本不等式即可得解.
【详解】(1),
故扇形的周长为;
(2)扇形的周长为20,
则,所以,
则扇形的面积,
当且仅当,即时取等号,
所以扇形面积的最大值为,此时扇形的圆心角为弧度.
精练核心考点
1.(23-24高一上·湖北宜昌·期末)已知扇形的周长为,当扇形的面积取得最大值时,扇形的弦长等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设扇形的半径为,可得出扇形的弧长为,利用二次函数的基本性质可求得扇形面积的最大值,求出对应的的值,进而求出扇形的圆心角的弧度数,然后利用等腰三角形的性质可求出扇形的弦长.
【详解】设扇形的半径为,可得出扇形的弧长为,
所以,扇形的面积为,
当时,该扇形的面积取到最大值,扇形的弧长为,此时,
如下图所示:
取的中点,则,且,因此,.
故选:C.
【点睛】本题考查扇形面积最值的计算,同时也考查了扇形弦长的计算,涉及二次函数基本性质的应用,考查计算能力,属于中等题.
2.(23-24高一下·浙江温州·期中)已知扇形的周长为8,则扇形的面积的最大值是 ,此时弦长 .
【答案】 4
【分析】设扇形半径为,则弧长,扇形面积解得答案.
【详解】由题意,可设扇形半径为,则弧长,圆心角,
扇形面积,
所以当时,有,此时弦长
故答案为4和
【点睛】本题考查了扇形面积的最大值和弦长,意在考查学生的计算能力.
3.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图,在半径为4、圆心角为的扇形中;分别为的中点,点在圆弧上且·
(1)若,求梯形的高;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作出梯形的高后结合题意计算即可得;
(2)四边形面积为,设,结合,即可求出面积关于的表达式,即可得最大值.
【详解】(1)连接,过点作于点,交于点,
由,,扇形半径为4,分别为的中点,
故,,,,
则,故为等边三角形,
则,,
故梯形的高为;
(2)设,则,
且此时,四边形面积为:
,
∴时,取最大值.
题型六:重点考查利用三角函数的定义求三角函数值
典型例题
例题1.(23-24高一上·北京通州·期末)已知角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边在第三象限且与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】因为点在单位圆上,且终边在第三象限确定唯一,根据三角函数求解.
【详解】在单位圆上即
终边在第三象限所以,,所以
所以.
故选:C
例题2.(23-24高一上·上海·期末)若角的终边上有一点,,则的值是 .
【答案】
【分析】利用三角函数的定义求解.
【详解】解:因为角的终边上有一点,
所以,,
所以,
故答案为:
例题3.(2024高三·全国·专题练习)若角的终边落在直线上,角的终边与单位圆交于点,且,则 .
【答案】
【分析】由题可得,,然后利用三角函数的定义可得,,即得.
【详解】由角的终边与单位圆交于点,
得,又,
∴,因为角的终边落在直线上,
所以角只能是第三象限角.
记 P 为角的终边与单位圆的交点,设,
则,即,又,
解得,即,
因为点在单位圆上,所以,
解得,即,
所以.
故答案为:.
精练核心考点
1.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)已知角、的顶点在原点,始边在轴的正半轴上,终边关于轴对称,若角的终边上有一点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出终边上关于对称的点,再利用正切函数的定义求解即可.
【详解】因为角的终边上有一点,且角、的顶点在原点,始边在轴的正半轴上,终边关于轴对称,故终边过.故.
故选:D
【点睛】本题主要考查了正切函数的定义求值,属于基础题.
2.(23-24高一下·黑龙江绥化·阶段练习)在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则 .
【答案】/0.5
【分析】根据角终边上的点,利用三角函数的定义求值.
【详解】角的终边经过点,点在单位圆上,则.
故答案为:.
3.(23-24高二下·湖南株洲·开学考试)已知角的终边与单位圆的交点坐标为,则=
【答案】
【解析】根据三角函数的定义可知:,由此求解出的值.
【详解】由三角函数的定义可知:,
故答案为:.
【点睛】本题考查根据三角函数的定义求解三角函数值,难度较易.已知角的终边与单位圆交于点,则.
题型七:重点考查由终边或终边上点求三角函数值
典型例题
例题1.(23-24高一下·安徽蚌埠·期末)已知点在角终边上,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的定义求出,再由定义计算可得.
【详解】因为点在角终边上,且,
即,解得,
所以.
故选:A
例题2.(23-24高一下·辽宁·阶段练习)若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角函数的定义求出,,再代入计算可得.
【详解】因为角的终边经过点,
所以,,
所以
.
故选:D
例题3.(23-24高一下·北京怀柔·期末)已知角的终边经过点,则 .
【答案】 /
【分析】利用三角函数的定义易得正切值和余弦值.
【详解】依题意,,,
则
故答案为:;.
精练核心考点
1.(23-24高一下·西藏拉萨·期末)已知角终边上一点的坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数定义进行求解
【详解】由三角函数定义可得.
故选:A
2.(23-24高一下·河南·阶段练习)若角α的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用正弦函数的定义即可解决.
【详解】因为角α的终边经过点,所以.
故选:C.
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知角的终边过点,则 .
【答案】
【分析】根据三角函数的定义计算可得.
【详解】因为角的终边过点,
所以.
故答案为:
题型八:重点考查由三角函数值求终边上的点或参数
典型例题
例题1.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】由三角函数定义计算即可得.
【详解】由三角函数定义可得,解得.
故选:C.
例题2.(23-24高一下·北京·期中)已知是第二象限的角,为其终边上的一点,且,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用三角函数定义列式计算即得.
【详解】点是第二象限的角终边上的一点,则,
由,得,所以.
故选:C
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)角终边经过点,且,,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据三角函数定义解题即可
【详解】由于,,根据三角函数定义得到
,解得.
故答案为:.
精练核心考点
1.(23-24高一上·广东揭阳·阶段练习)在平面直角坐标系中,点M在角的终边上,若,则( )
A.或1 B.或6 C.6 D.1
【答案】C
【分析】利用三角函数的定义列出方程求解即得.
【详解】因点M在角的终边上,则,故,解得,.
故选:C.
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)若,且角的终边经过点,则P点的横坐标x为 .
【答案】
【分析】根据三角函数的定义列出方程,求解即得.
【详解】由题意可得,,且,解得,.
故答案为:.
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知为角终边上的一点,且,,则 .
【答案】
【分析】根据余弦函数的定义建立关系即可求出.
【详解】因为为角终边上的一点,所以,
因为,所以,
故答案为:.
题型九:重点考查同角三角函数的基本关系
典型例题
例题1.(23-24高一下·广西桂林·期末)已知,且为第二象限角,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用同角三角函数关系计算求解即可.
【详解】因为为第二象限角,又因为,
所以.
故选:C.
例题2.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,则实数k的值为 .
【答案】0或1
【分析】运用同角三角函数关系式,结合正余弦值域解题即可
【详解】由于,.根据题意得到:
,即,解得.
满足,则k的值为0或1.
故答案为:0或1.
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)若,且为第四象限的角,则的值等于 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用同角公式计算即得.
【详解】由,为第四象限的角,得,
所以.
故答案为:
精练核心考点
1.(23-24高一下·北京延庆·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】应用同角三角函数关系结合三角函数的正负计算即可.
【详解】因为所以
又因为,所以,
因为,所以,所以.
故选:C.
2.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知,,其中,求的值.
【答案】
【分析】利用同角三角函数的基本关系式列方程,求得的可能取值,根据为第二象限角求得的值.
【详解】解:由,
易得,
解得或1.
由,所以
①当时,,,不合题意,舍去;
②当时,,,符合题意.
综上,.
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知,且是第三象限的角,求、的值.
【答案】,,
【分析】利用同角三角函数关系求解即可.
【详解】解:∵,是第三象限的角,
∴.
∴.
题型十:重点考查已知,求关于和的齐次式的值
典型例题
例题1.(24-25高一·上海·随堂练习)若,,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意结合齐次式问题运算求解.
【详解】因为,
所以.
故选:B.
例题2.(23-24高一上·新疆昌吉·期末)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)5
(2)
【分析】(1)直接由商数关系即可求解;
(2)直接根据平方关系,商数关系即可求解.
【详解】(1);
(2).
例题3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,求:
(1);
(2).
【答案】(1)或.
(2)答案见解析
【分析】(1)运用平方关系结合化弦为切即可求解;
(2)结合(1)的结论化弦为切即可求解.
【详解】(1)
,
则,
即,
解得或.
(2)原式.
当时,原式;
当时,原式.
精练核心考点
1.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)已知角的终边在函数的图象上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,再利用同角三角函数的基本关系,结合齐次式法即可得解.
【详解】因为角的终边在函数的图象上,所以,
.
故选:A.
2.(24-25高一·上海·随堂练习)已知求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)1
【分析】(1)(2)(3)根据已知可以求出,将各齐次式由弦化切求值即可;
【详解】(1)由题意,则;
(2)由(1),;
(3)由(1),.
3.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,且,求的值.
【答案】.
【分析】运用同角三角函数关系式解题即可
【详解】解:由,知是第三象限的角,所以,
故
.
题型十一:重点考查利用,与之间的关系求值
典型例题
例题1.(多选)(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)设,已知是方程的两根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】由韦达定理有,由,求出的值判断选项A;由,计算判断选项B;由的值,计算判断选项C;由计算结果判断选项D.
【详解】是方程的两根,则有,
由,
得,解得,A选项错误;
,有,由,有,
,
由,所以,B选项正确;
由得,,C选项错误;
,D选项正确.
故选:BD.
例题2.(23-24高一上·山东淄博·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用三角函数的基本关系式,逐项计算,即可求解.
【详解】因为,平方可得,
解得,
因为,所以,所以,所以A正确;
又由,
所以,所以D正确;
联立方程组 ,解得,所以B正确;
由三角函数的基本关系式,可得,所以C错误.
故选:ABD
例题3.(2024高一下·全国·专题练习)已知,则 .
【答案】
【分析】利用同角三角函数的基本关系求出,联立得到正弦和余弦,最后求出正切值.
【详解】由平方得,
所以,
因为,所以,所以,
又因为,
所以,
联立解得,所以,
故答案为:.
精练核心考点
1.(多选)(23-24高一下·山东潍坊·阶段练习)设,,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】将两边平方,结合平方关系求出A,即可判断,则,即可判断B、C,利用平方差公式判断D.
【详解】因为,所以,
即,即,
所以,故A错误;
又,,所以,则,则 ,
所以,故B正确、C错误;
,故D正确;
故选:BD
2.(23-24高一下·山东威海·阶段练习)已知,且,则 .
【答案】
【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系即可求得的值.
【详解】
,,
则,
故答案为:.
3.(23-24高一下·湖南怀化·期末)已知,,则 .
【答案】
【分析】两边平方即可得到,代入得到即可.
【详解】由已知,所以,
所以.
故答案为:.
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