内容正文:
专题03 正弦函数和余弦函数的概念及其性质重难点题型专训(13大题型+15道提优训练)
题型一 利用定义求某角的三角函数值
题型二 由终边或终边上的点求三角函数值
题型三 由三角函数值求终边上的点或参数
题型四 由单位圆求三角函数值
题型五 三角函数定义的其他应用
题型六 特殊角的三角函数值
题型七 各象限角三角函数值的符号
题型八 三角函数线
题型九 已知三角函数值求角
题型十 诱导公式一
题型十一 诱导公式二、三、四
题型十二 诱导公式五、六
题型十三 三角函数的化简、求值--诱导公式
知识点1 三角函数的定义
1.任意角的三角函数
(1)利用单位圆定义任意角的三角函数
设是一个任意角,∈R,它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y).
①把点P的纵坐标y叫做的正弦函数,记作,即y=;
②把点P的横坐标x叫做的余弦函数,记作,即x=;
③把点P的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切,记作,即= (x≠0).
我们将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:
正弦函数
余弦函数
正切函数
(2)用角的终边上的点的坐标表示三角函数
如图,设是一个任意角,它的终边上任意一点P(不与原点O重合)的坐标为(x,y),点P与原点的距离
为r.则=,=,=.
2.三角函数的定义域和函数值的符号
(1)三角函数的定义域
三角函数
定义域
(2)三角函数值在各象限的符号
由于角的终边上任意一点P(x,y)到原点的距离r是正值,根据三角函数的定义,知
①正弦函数值的符号取决于纵坐标y的符号;
②余弦函数值的符号取决于横坐标x的符号;
③正切函数值的符号是由x,y的符号共同决定的,即x,y同号为正,异号为负.
因此,正弦函数()、余弦函数()、正切函数()的值在各个象限内的符号如图所示.
知识点二 诱导公式
由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等.
由此得到一组公式(公式一):
(1)诱导公式
公式
一
二
三
四
五
六
七
八
角
正弦
余弦
正切
余切
口诀
函数名不变,符号看象限.
函数名改变,符号看象限.
(2)诱导公式的作用
诱导公式
作用
公式一
将任意角转化为0~2π的角求值
公式二
将0~2π的角转化为0~π的角求值
公式三
将负角转化为正角求值
公式四
将~π的角转化为0~的角求值
公式五
实现正弦与余弦、正切与余切的相互转化
公式六
实现正弦与余弦、正切与余切的相互转化
2.一组重要公式
(1)(n∈Z).
①当n=2k(k∈Z)时,由诱导公式有(k∈Z).
②当n=2k+1(k∈Z)时,由诱导公式有
(k∈Z).
(2) (n∈Z).
①当n=2k(k∈Z)时,由诱导公式有(k∈Z).
②当n=2k+1(k∈Z)时,由诱导公式有
(k∈Z).
类似地,有:
(3)(n∈Z).
(4)(n∈Z).
【经典例题一 利用定义求某角的三角函数值】
【例1】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)若角的终边和单位圆的交点坐标为,则( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一·上海·随堂练习)如图,梯子(长度不变)跟地面所成的锐角为,关于的三角函数值与梯子的倾斜程度之间,下列说法正确的是( ).
A.的值越大,梯子越陡;
B.的值越大,梯子越陡;
C.的值越小,梯子越陡;
D.陡缓程度与的三角函数值无关.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)任意角的三角函数的定义:
条件
如图,设是一个任意角,,它的终边OP与单位圆交于点
定义
正弦
点P的 叫做的正弦函数,记作,即
余弦
点P的 叫做的余弦函数,记作,即 .
正切
点P的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切,记作,即
三角函数
正弦函数,;
余弦函数,;
正切函数,,
3.(24-25高一上·上海·课后作业)分别求出图中A、B的正弦值、余弦值和正切值.
(1)
(2)
【经典例题二 由终边或终边上的点求三角函数值】
【例2】(2023·四川资阳·模拟预测)设是第二象限角,为其终边上一点,且,则( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知角的终边经过点,则 .
3.(24-25高一上·江苏淮安·期中)(1)已知角的终边经过,且,求三角函数的值;
(2)计算:.
【经典例题三 由三角函数值求终边上的点或参数】
【例3】(24-25高一上·海南海口·阶段练习)已知角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,且,则实数的值是( )
A.4或 B. C. D.或
1.(24-25高一上·江苏·期末)已知点是角终边上的一点,且,则的值为( )
A.2 B. C.或2 D.或
2.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)已知角终边经过点,且,则的值为 .
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知点是角终边上一点,且,求y的值.
【经典例题四 由单位圆求三角函数值】
【例4】(2023高一·全国·专题练习)请你借助画图和计算来判断的取值范围(为锐角)( )
A. B. C. D.
1.(22-23高一下·浙江衢州·阶段练习)已知角的终边与单位圆的交于点,则为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)角与单位圆的交点坐标为 .
3.(22-23高一下·全国·课后作业)求与的值.
【经典例题五 三角函数定义的其他应用】
【例5】(23-24高一下·北京·阶段练习)在中,“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
1.(2023·山西晋中·三模)角的始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点P.已知.则点P可能位于如图所示单位圆的哪一段圆弧上( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)在中,斜边的长为m,,则直角边的长为 .
3.(22-23高一·全国·课后作业)在锐角中,、对边分别为、,求证:.
【经典例题六 特殊角的三角函数值】
【例6】(23-24高一上·江苏南通·期末)“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要
1.(2024高二上·黑龙江·学业考试)( )
A. B. C.0 D.1
2.(24-25高一上·上海·课后作业)方程的解集是 .
3.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)求下列各式的值:
(1);
(2).
【经典例题七 各象限角三角函数值的符号】
【例7】(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)若,则点位于第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
1.(2024高三·全国·专题练习)坐标平面内点的坐标为,则点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(22-23高一下·江苏常州·期中)已知角,则的值为 .
3.(24-25高一上·天津·阶段练习)已知角的终边经过点 ,其中.
(1)求 的值;
(2)若为第二象限角,求的值.
【经典例题八 三角函数线】
【例8】(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)在(0,2π)内,使sinx>|cosx|的x的取值范围是( )
A.(,) B.(,]∪(,]
C.(,) D.(,)
1.(24-25高一上·全国·课后作业)已知,在单位圆中角θ的正弦线、余弦线、正切线分别是,则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(2024高三·全国·专题练习)三角函数线
(1)正弦线与余弦线
如图所示,如果过角终边与单位圆的交点作轴的垂线,垂足为,则称为角的 .类似地,称为角的 .
(2)正切线
如图所示,设角的终边或终边的反向延长线与直线交于点,则可以直观地表示,因此称为角的 .
3.(2023高一上·江苏·专题练习)已知点在第一象限,在内,求的取值范围.
【经典例题九 已知三角函数值求角】
【例9】(24-25高一上·山东枣庄·阶段练习)已知且,则等于( )
A. B. C.或 D.或
1.(24-25高三上·陕西·开学考试)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)在区间内的解是 .
3.(23-24高一下·上海·假期作业)根据下列条件,分别求角:
(1)已知;
(2)已知;
(3)已知.
【经典例题十 诱导公式一】
【例10】(24-25高一上·新疆伊犁·期末)的值是( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一上·河北石家庄·期末)( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·天津河东·阶段练习)求的值 .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)分别求和的值.
【经典例题十一 诱导公式二、三、四】
【例11】(24-25高一上·天津河北·期末)化简的值是( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·四川绵阳·期末) .
3.(23-24高一·上海·课堂例题)化简:
(1);
(2).
【经典例题十二 诱导公式五、六】
【例12】(2023高三·全国·专题练习)已知,则( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知,则的值等于( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)已知,则
3.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)求解下列各式的值
(1)已知,求的值.
(2)已知,求的值.
【经典例题十三 三角函数的化简、求值--诱导公式】
【例13】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)( )
A. B. C. D.
1.(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)的值是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·天津和平·期末) .
3.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求;
(2)求的值.
1.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知角终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一上·吉林长春·期末)点P从点出发,绕以坐标原点为圆心的单位圆顺时针旋转到达点Q,则点Q的坐标是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·上海·假期作业)若,,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
4.(24-25高一上·吉林长春·期末)计算( )
A. B. C. D.
5.(2024高一·全国·专题练习)已知,则下列等式恒成立的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(24-25高一上·天津和平·期末)若角的终边经过点(其中且),则 .
7.(22-23高一下·湖北武汉·阶段练习)已知,存在实数,,使得对任意,,则取最小值时,的取值范围是 .
8.(24-25高一上·上海·课后作业)的值是 .(填“正数”“负数”或“零”)
9.(24-25高一上·天津河东·期末) .
10.(24-25高三上·山东济南·阶段练习)若,则 .
11.(24-25高一上·上海·课堂例题)求角的正弦、余弦、正切、余切值.
12.(24-25高一上·河南洛阳·阶段练习)若角的终边经过点,求角的正弦值、余弦值以及正切值.
13.(23-24高一上·湖北孝感·阶段练习)已知角的终边与单位圆交于点,其中.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
14.(24-25高一上·上海·课后作业)已知.
(1)当时,求x的值;
(2)当时,求x的值;
(3)当时,求x的取值集合.
15.(24-25高三上·天津·阶段练习)(1)求值:.
(2)化简:已知,求.
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专题03 正弦函数和余弦函数的概念及其性质重难点题型专训(13大题型+15道提优训练)
题型一 利用定义求某角的三角函数值
题型二 由终边或终边上的点求三角函数值
题型三 由三角函数值求终边上的点或参数
题型四 由单位圆求三角函数值
题型五 三角函数定义的其他应用
题型六 特殊角的三角函数值
题型七 各象限角三角函数值的符号
题型八 三角函数线
题型九 已知三角函数值求角
题型十 诱导公式一
题型十一 诱导公式二、三、四
题型十二 诱导公式五、六
题型十三 三角函数的化简、求值--诱导公式
知识点1 三角函数的定义
1.任意角的三角函数
(1)利用单位圆定义任意角的三角函数
设是一个任意角,∈R,它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y).
①把点P的纵坐标y叫做的正弦函数,记作,即y=;
②把点P的横坐标x叫做的余弦函数,记作,即x=;
③把点P的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切,记作,即= (x≠0).
我们将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:
正弦函数
余弦函数
正切函数
(2)用角的终边上的点的坐标表示三角函数
如图,设是一个任意角,它的终边上任意一点P(不与原点O重合)的坐标为(x,y),点P与原点的距离
为r.则=,=,=.
2.三角函数的定义域和函数值的符号
(1)三角函数的定义域
三角函数
定义域
(2)三角函数值在各象限的符号
由于角的终边上任意一点P(x,y)到原点的距离r是正值,根据三角函数的定义,知
①正弦函数值的符号取决于纵坐标y的符号;
②余弦函数值的符号取决于横坐标x的符号;
③正切函数值的符号是由x,y的符号共同决定的,即x,y同号为正,异号为负.
因此,正弦函数()、余弦函数()、正切函数()的值在各个象限内的符号如图所示.
知识点二 诱导公式
由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等.
由此得到一组公式(公式一):
(1)诱导公式
公式
一
二
三
四
五
六
七
八
角
正弦
余弦
正切
余切
口诀
函数名不变,符号看象限.
函数名改变,符号看象限.
(2)诱导公式的作用
诱导公式
作用
公式一
将任意角转化为0~2π的角求值
公式二
将0~2π的角转化为0~π的角求值
公式三
将负角转化为正角求值
公式四
将~π的角转化为0~的角求值
公式五
实现正弦与余弦、正切与余切的相互转化
公式六
实现正弦与余弦、正切与余切的相互转化
2.一组重要公式
(1)(n∈Z).
①当n=2k(k∈Z)时,由诱导公式有(k∈Z).
②当n=2k+1(k∈Z)时,由诱导公式有
(k∈Z).
(2) (n∈Z).
①当n=2k(k∈Z)时,由诱导公式有(k∈Z).
②当n=2k+1(k∈Z)时,由诱导公式有
(k∈Z).
类似地,有:
(3)(n∈Z).
(4)(n∈Z).
【经典例题一 利用定义求某角的三角函数值】
【例1】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)若角的终边和单位圆的交点坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函数定义计算可得结果.
【详解】根据三角函数定义结合交点坐标为可得.
故选:C.
1.(24-25高一·上海·随堂练习)如图,梯子(长度不变)跟地面所成的锐角为,关于的三角函数值与梯子的倾斜程度之间,下列说法正确的是( ).
A.的值越大,梯子越陡;
B.的值越大,梯子越陡;
C.的值越小,梯子越陡;
D.陡缓程度与的三角函数值无关.
【答案】A
【分析】直接由三角函数的定义以及实际意义即可得解.
【详解】根据“锐角的正弦、余弦、正切”的定义,点A竖立墙面的距离是“常数”;
对于A,的值越大,越大,梯子越陡,正确;
对于B,的值越大,越小,梯子越缓,错误;
对于C,的值越小,越小,梯子越缓,错误;
对于D,根据的三角函数值可以判断梯子的陡缓程度,错误.
故选:A.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)任意角的三角函数的定义:
条件
如图,设是一个任意角,,它的终边OP与单位圆交于点
定义
正弦
点P的 叫做的正弦函数,记作,即
余弦
点P的 叫做的余弦函数,记作,即 .
正切
点P的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切,记作,即
三角函数
正弦函数,;
余弦函数,;
正切函数,,
【答案】 纵坐标y 横坐标x
【分析】略
【详解】略
【点睛】
3.(24-25高一上·上海·课后作业)分别求出图中A、B的正弦值、余弦值和正切值.
(1)
(2)
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)由勾股定理以及锐角三角函数定义即可求解;
(2)由勾股定理以及锐角三角函数定义即可求解.
【详解】(1)∵,,,
∴,
∴,,;
,,.
(2)∵,,,
∴,
∴,,;
,,.
【经典例题二 由终边或终边上的点求三角函数值】
【例2】(2023·四川资阳·模拟预测)设是第二象限角,为其终边上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】按三角函数的定义计算即可.
【详解】依题意,,且,
解得,则,
故选:C.
1.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用余弦函数的定义求得答案.
【详解】由角的终边过点,得.
故选:C
2.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知角的终边经过点,则 .
【答案】
【分析】由终边上的点和三角函数的定义求解即可.
【详解】因为角的终边经过点,
所以由三角函数的定义可得,
故答案为:.
3.(24-25高一上·江苏淮安·期中)(1)已知角的终边经过,且,求三角函数的值;
(2)计算:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先求得,然后求得.
(2)根据对数、指数运算来求得正确答案.
【详解】(1),解得(负根舍去),则.
所以.
(2)
.
【经典例题三 由三角函数值求终边上的点或参数】
【例3】(24-25高一上·海南海口·阶段练习)已知角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,且,则实数的值是( )
A.4或 B. C. D.或
【答案】A
【分析】利用三角函数的定义可得,求解即可.
【详解】因为,所以,
又角的终边经过点,所以,
又,所以,解得或.
经检验,或均符合题意.
故选:A.
1.(24-25高一上·江苏·期末)已知点是角终边上的一点,且,则的值为( )
A.2 B. C.或2 D.或
【答案】D
【分析】由三角函数定义直接计算即可得.
【详解】由三角函数定义可得,解得,
所以的值为或.
故选:D.
2.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)已知角终边经过点,且,则的值为 .
【答案】
【分析】根据余弦函数的定义列式计算即可.
【详解】因为角终边经过点,
所以,所以,
解得.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·课堂例题)已知点是角终边上一点,且,求y的值.
【答案】.
【分析】根据终边上一点结合任意角余弦值求参即可.
【详解】由题意得,
所以,
所以.
【经典例题四 由单位圆求三角函数值】
【例4】(2023高一·全国·专题练习)请你借助画图和计算来判断的取值范围(为锐角)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设角的终边为,作轴,可知,通过边界值可确定结果.
【详解】如图,在单位圆中角的终边为,设与单位圆的交点为,
过作轴,垂足点为,则为有向线段的值,
为锐角,方向始终指向轴正半轴,,
当时,与重合,,
当时,与重合,,
当为锐角时,.
故选:A.
1.(22-23高一下·浙江衢州·阶段练习)已知角的终边与单位圆的交于点,则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接利用三角函数的定义,可得结果.
【详解】由三角函数的定义可得.
故选:A.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)角与单位圆的交点坐标为 .
【答案】
【分析】根据三角函数的定义结合任意角的定义分析求解.
【详解】因为,可知角与角的终边相同,
且,,
所以角与单位圆的交点坐标为.
故答案为:.
3.(22-23高一下·全国·课后作业)求与的值.
【答案】,
【分析】利用三角函数的定义,结合单位圆求解即可.
【详解】在平面直角坐标系xOy中,以Ox为始边作角,
角终边与单位圆的交点坐标为,
所以,
【经典例题五 三角函数定义的其他应用】
【例5】(23-24高一下·北京·阶段练习)在中,“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】
根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义判断得解.
【详解】在中,由,得为锐角,为锐角,
当为锐角时,,即,则,
当为钝角时,,即,则,
因此命题“若,则”是假命题;
当时,,有,则,
所以“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B
1.(2023·山西晋中·三模)角的始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点P.已知.则点P可能位于如图所示单位圆的哪一段圆弧上( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由三角函数的定义结合,即可判断.
【详解】设,则.
因为,所以,所以同号,且,则ABD错误.
故选:C
2.(24-25高一上·上海·课后作业)在中,斜边的长为m,,则直角边的长为 .
【答案】
【分析】利用锐角三角函数的正弦值的定义可求解.
【详解】在中,斜边的长为m,,
所以,所以.
故答案为:.
3.(22-23高一·全国·课后作业)在锐角中,、对边分别为、,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】过点作,垂足为点,利用锐角三角函数可得出,,利用等式的性质可证得结论成立.
【详解】证明:过点作,垂足为点,如下图所示:
由锐角三角函数的定义可得,则,同理可得,
所以,,因此,.
【经典例题六 特殊角的三角函数值】
【例6】(23-24高一上·江苏南通·期末)“”是“”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要
【答案】C
【分析】根据充分性、必要性的定义判断即可.
【详解】由得不到,
如,,满足,但是,故充分性不成立;
由也得不到,
如,,满足,但是,故必要性不成立;
所以“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:C
1.(2024高二上·黑龙江·学业考试)( )
A. B. C.0 D.1
【答案】C
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,根据特殊角的三角函数值即可求解.
【详解】∵,∴.
故选:C.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)方程的解集是 .
【答案】
【分析】首先方程化简求,再求得到取值集合.
【详解】由方程,得,
得,所以,,
所以取值集合为.
故答案为:
3.(22-23高一上·江苏宿迁·阶段练习)求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1) ;(2).
【分析】(1)根据特殊角的三角函数,求出每一个三角函数值,再化简求值即可;
(2)根据特殊角的三角函数,求出每一个三角函数值,再化简求值即可.
【详解】(1)
(2)
.
【经典例题七 各象限角三角函数值的符号】
【例7】(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)若,则点位于第( )象限.
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【分析】根据象限角判断三角函数值的符号,即可得结果.
【详解】因为,则,
所以点位于第二象限.
故选:B.
1.(2024高三·全国·专题练习)坐标平面内点的坐标为,则点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】利用角的范围,得出三角函数值的正负,判断出点所在的象限.
【详解】,,,则点位于第二象限.
故选:B.
2.(22-23高一下·江苏常州·期中)已知角,则的值为 .
【答案】
【分析】判断角所在象限,确定,从而脱掉绝对值符号,求得答案.
【详解】由题意得:,
故角是第三象限角,则,
故,
故答案为:
3.(24-25高一上·天津·阶段练习)已知角的终边经过点 ,其中.
(1)求 的值;
(2)若为第二象限角,求的值.
【答案】(1)当;当;
(2).
【分析】(1)结合三角函数的定义即可求解;
(2)结合三角函数的定义即可求解.
【详解】(1)因为,
所以当,
当
(2)若为第二象限角,则,
所以.
【经典例题八 三角函数线】
【例8】(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)在(0,2π)内,使sinx>|cosx|的x的取值范围是( )
A.(,) B.(,]∪(,]
C.(,) D.(,)
【答案】A
【分析】
由题意可得,讨论当时,当时,当时,运用同角三角函数的商数关系,结合正切函数的图象,即可得到所求范围.
【详解】
解:由,
可得,
再由,可得,
当时,显然成立;
当时,由,即,可得;
当时,,即有,
则,解得,
综上可得.
故选:A.
1.(24-25高一上·全国·课后作业)已知,在单位圆中角θ的正弦线、余弦线、正切线分别是,则它们的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】直接根据角的范围,画出的终边大概所在位置,结合三角函数线的定义即可求解.
【详解】画出图象如下图所示,由图可知,.
故选:D.
2.(2024高三·全国·专题练习)三角函数线
(1)正弦线与余弦线
如图所示,如果过角终边与单位圆的交点作轴的垂线,垂足为,则称为角的 .类似地,称为角的 .
(2)正切线
如图所示,设角的终边或终边的反向延长线与直线交于点,则可以直观地表示,因此称为角的 .
【答案】 余弦线 正弦线 正切线
【分析】略
【详解】略
3.(2023高一上·江苏·专题练习)已知点在第一象限,在内,求的取值范围.
【答案】
【分析】根据三角函数符号,结合三角函数线分析可得.
【详解】由题意知,即,
由,可得或,
又,如图,由三角函数线可知,,
综上,或.
即的取值范围为.
【经典例题九 已知三角函数值求角】
【例9】(24-25高一上·山东枣庄·阶段练习)已知且,则等于( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据特殊角的函数值和求出的值.
【详解】,故为第三象限角或第四象限角,
又,故或.
故选:C.
1.(24-25高三上·陕西·开学考试)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据特殊余弦值的通式表示,结合必要不充分条件的判断即可求解.
【详解】可得,故充分性不成立,
当可得,故必要性成立
故选:B
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)在区间内的解是 .
【答案】或
【分析】令得,根据的取值可得答案.
【详解】,得,
所以,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
在区间内的解是或.
故答案为:或.
3.(23-24高一下·上海·假期作业)根据下列条件,分别求角:
(1)已知;
(2)已知;
(3)已知.
【答案】(1),.
(2),.
(3),.
【分析】(1)由题意结合特殊解和正弦函数周期性即可得解.
(2)由题意结合特殊解和余弦函数周期性即可得解.
(3)由题意结合特殊解和正切函数周期性即可得解.
【详解】(1),原式等价于求解,从而其解为,.
(2),原式等价于求解,
从而其解为,.
(3),原式等价于求解,从而其解为,.
【经典例题十 诱导公式一】
【例10】(24-25高一上·新疆伊犁·期末)的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据诱导公式及特殊角的三角函数值得解.
【详解】,
故选:C
1.(24-25高一上·河北石家庄·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】使用三角函数的诱导公式求解即可.
【详解】
故选:B.
2.(24-25高一上·天津河东·阶段练习)求的值 .
【答案】/
【分析】利用诱导公式直接求解.
【详解】.
故答案为:.
3.(23-24高一·上海·课堂例题)分别求和的值.
【答案】
【分析】分奇数和偶数讨论即可.
【详解】因为角的终边在轴上,所以
当为偶数,即时,
当为奇数,即时,
综上所示.
【经典例题十一 诱导公式二、三、四】
【例11】(24-25高一上·天津河北·期末)化简的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用诱导公式化简可得所求代数式的值.
【详解】.
故选:B.
1.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式将转化为锐角,然后再计算出结果.
【详解】.
故选:A.
2.(24-25高一上·四川绵阳·期末) .
【答案】
【分析】由诱导公式及特殊角三角函数值即可求解.
【详解】,
故答案为:
3.(23-24高一·上海·课堂例题)化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用诱导公式化简即可;
(2)利用诱导公式及同角三角函数的基本关系将切化弦,即可化简.
【详解】(1)
;
(2)
.
【经典例题十二 诱导公式五、六】
【例12】(2023高三·全国·专题练习)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用诱导公式求得结果.
【详解】由,得.
故选:D
1.(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知,则的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据诱导公式化简求值.
【详解】因为,
所以,
故选:A
2.(24-25高一上·河北衡水·阶段练习)已知,则
【答案】/0.6
【分析】根据给定条件,利用诱导公式求值.
【详解】由,得.
故答案为:
3.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)求解下列各式的值
(1)已知,求的值.
(2)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】根据三角函数诱导公式化简从而求解.
【详解】(1)由,所以
(2)由,所以
【经典例题十三 三角函数的化简、求值--诱导公式】
【例13】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用诱导公式化简所求代数式,可得结果.
【详解】.
故选:C.
1.(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由诱导公式化简求解即可.
【详解】
.
故选:A.
2.(24-25高一上·天津和平·期末) .
【答案】
【分析】应用诱导公式可得,即可得求值.
【详解】由.
故答案为:
3.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知角的顶点在坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点.
(1)求;
(2)求的值.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)利用三角函数的定义即可求得结果.
(2)用诱导公式化简完将(1)的结果代入即可.
【详解】(1)因为角的终边经过点,由三角函数的定义知
,
,
(2)由诱导公式,得
1.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知角终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由终边上的点及三角函数定义求得,进而求余弦值.
【详解】根据三角函数定义得,故,
则.
故选:A
2.(22-23高一上·吉林长春·期末)点P从点出发,绕以坐标原点为圆心的单位圆顺时针旋转到达点Q,则点Q的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得为终边的一个角为, 设,根据三角函数的定义可求出结果.
【详解】根据题意得为终边的一个角为, 设,
根据三角函数的定义可得,,则,,
所以.
故选:C
3.(23-24高一下·上海·假期作业)若,,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】作出的正弦线、余弦线,即可判断.
【详解】因为,作出的正弦线,余弦线,
所以,,所以,即.
故选:B
4.(24-25高一上·吉林长春·期末)计算( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据诱导公式化简求解.
【详解】.
故选:D.
5.(2024高一·全国·专题练习)已知,则下列等式恒成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用诱导公式一一判断即可.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,故B错误;
对于C:,故C错误;
对于D:,故D正确.
故选:D
6.(24-25高一上·天津和平·期末)若角的终边经过点(其中且),则 .
【答案】
【分析】根据三角函数的定义求出和,即可得到结果.
【详解】∵,∴,
∴,
∴.
故答案为:.
7.(22-23高一下·湖北武汉·阶段练习)已知,存在实数,,使得对任意,,则取最小值时,的取值范围是 .
【答案】
【分析】作出单位圆,作,分析可知以及,求出的最小值,可得出,即可求得的取值范围.
【详解】如下图的单位圆,作,
由题意可知的终边要落在图中阴影部分区域,
所以,,
因为对任意的恒成立,所以,,
不妨设,则,
又因为,则,故当时,取最小值,
因此只需,解得.
故答案为:.
8.(24-25高一上·上海·课后作业)的值是 .(填“正数”“负数”或“零”)
【答案】负数
【分析】利用三角函数值在各个象限的符号即可求解.
【详解】,
,
.
故答案为:负数.
9.(24-25高一上·天津河东·期末) .
【答案】
【分析】利用诱导公式化简,即可求值.
【详解】
故答案为:.
10.(24-25高三上·山东济南·阶段练习)若,则 .
【答案】/
【分析】利用诱导公式化简得解.
【详解】由,得.
故答案为:
11.(24-25高一上·上海·课堂例题)求角的正弦、余弦、正切、余切值.
【答案】,,,
【分析】在角的终边上取点P,使的长为1,利用定义求三角函数的值.
【详解】解:设角的终边交以原点为圆心的单位圆于点P,如图,过P点作x轴的垂线,其垂足为M.
在中,,由此可得
,,所以,,
于是,,,.
12.(24-25高一上·河南洛阳·阶段练习)若角的终边经过点,求角的正弦值、余弦值以及正切值.
【答案】.
【分析】利用三角函数的定义可求得结果.
【详解】由三角函数的定义可得,,
.
13.(23-24高一上·湖北孝感·阶段练习)已知角的终边与单位圆交于点,其中.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题意可得,再结合可求得答案;
(2)根据任意角的三角函数的定义求解即可.
【详解】(1)由角的终边与单位圆交于点,有,
又由,解得;
(2)因为角的终边与单位圆交于点,
所以.
14.(24-25高一上·上海·课后作业)已知.
(1)当时,求x的值;
(2)当时,求x的值;
(3)当时,求x的取值集合.
【答案】(1).
(2)或.
(3)或
【分析】根据特殊角的三角函数值,根据不同的定义域,得到不同的自变量.
【详解】(1),,所以;
(2),,所以或;
(3),,得或,
所以取值集合为或.
15.(24-25高三上·天津·阶段练习)(1)求值:.
(2)化简:已知,求.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)运用对数运算性质计算即可;(2)运用诱导公式化简计算即可.
【详解】(1)原式.
(2)解析:由,得,
即,所以.
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