内容正文:
7.2.1 三角函数的定义
知识点一 三角函数的定义
1.若角α的终边经过点P(-3,4),则sinα+tanα的值是( )
A.- B.-
C.- D.
答案:C
解析:∵角α的终边经过点P(-3,4),∴sinα==,tanα=-,则sinα+tanα=-=-.
2.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴.若P(4,y)是角θ终边上一点,且sinθ=-,则y=( )
A.-8 B.8
C.-4 D.4
答案:A
解析:由三角函数的定义,得sinθ==-,所以y=-8.
3.[多选]下列命题中为真命题的是( )
A.终边相同的角的同名三角函数的值相等
B.终边不同的角的同名三角函数的值不相等
C.若sinα>0,则α是第一、二象限角
D.若α是第二象限角,且P(x,y)是其终边上一点,则cosα=
答案:AD
解析:由三角函数的定义知A正确;对于B,可举反例sin=sin,B错误;对于C,角α的终边可能在y轴的正半轴上,C错误;对于D,由三角函数的定义,知cosα=,D正确.故选AD.
4.已知角α的终边过点P(m,-3m)(m≠0),求α的正弦值、余弦值、正切值.
解:由题意,得r=OP==|m|(O为坐标原点).
①当m>0时,r=|m|=m,
则sinα==-,cosα==,tanα==-3.
②当m<0时,r=|m|=-m,
则sinα=,cosα=-,tanα=-3.
知识点二 三角函数值的符号
5.若sin2α>0,且cosα<0,则角α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
解析:∵sin2α>0,∴2kπ<2α<π+2kπ(k∈Z),∴kπ<α<+kπ(k∈Z).当k为偶数时,设k=2m(m∈Z),有2mπ<α<+2mπ(m∈Z);当k为奇数时,设k=2m+1(m∈Z),有2mπ+π<α<+2mπ(m∈Z),∴角α的终边在第一或第三象限.又cosα<0,∴角α是第三象限角.
6.已知x为终边不在坐标轴上的角,则函数f(x)=++的值域是( )
A.{-3,-1,1,3} B.{-3,-1}
C.{1,3} D.{-1,3}
答案:D
解析:若x为第一象限角,则f(x)=3;若x为第二、三、四象限角,则f(x)=-1.所以函数f(x)的值域为{-1,3}.
7.[多选]下列各三角函数值符号为负的是( )
A.sin(-100°) B.cos(-220°)
C.tan10 D.cosπ
答案:ABD
解析:因为-100°角是第三象限角,所以sin(-100°)<0;因为-220°角是第二象限角,所以cos(-220°)<0;因为10∈,所以角10是第三象限角,所以tan10>0;cosπ=-1<0.故选ABD.
8.函数y=+的定义域为________.
答案:
解析:由题意得由cosx≥0,得角x的终边在y轴上或第一象限或第四象限或x轴的正半轴上.由-tanx≥0,得tanx≤0,则角x的终边在第二象限或第四象限或x轴上,所以角x的终边在第四象限或x轴的正半轴上.所以函数的定义域为.
9.确定下列各式的符号:
(1)tan100°cos260°;
(2)sin5cos5.
解:(1)因为100°是第二象限角,
所以tan100°<0,
因为260°是第三象限角,所以cos260°<0,
所以tan100°cos260°>0.
(2)因为<5<2π,所以5是第四象限角,
所以sin5<0,cos5>0,
所以sin5cos5<0.
一、单选题
1.如果角α的终边过点(2sin60°,-2cos60°),则sinα的值为( )
A. B.-
C.- D.-
答案:B
解析:由于2sin60°=2×=,-2cos60°=-2×=-1,从而角α的终边过点(,-1).由任意角的三角函数的定义可知,sinα==-.
2.已知角α终边上异于原点的一点P,且OP=r,则点P的坐标为( )
A.(sinα,cosα) B.(cosα,sinα)
C.(rsinα,rcosα) D.(rcosα,rsinα)
答案:D
解析:设P(x,y),则sinα=,∴y=rsinα,又cosα=,∴x=rcosα,∴P(rcosα,rsinα).故选D.
3.若角α的终边在直线y=3x上且sinα<0,又P(m,n)是α终边上一点,且OP=,则m-n=( )
A.2 B.-2
C.4 D.-4
答案:A
解析:∵P(m,n)在直线y=3x上,且sinα<0,∴点P位于第三象限,∴m<0,n<0.OP===,∴m2=1,∴m=-1,n=-3,∴m-n=2.
4.已知A,B,C是△ABC的三个内角,若sinA·cosBtanC<0,则△ABC是( )
A.钝角三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.任意三角形
答案:A
解析:∵A是△ABC的一个内角,∴sinA>0.又sinAcosBtanC<0,∴cosBtanC<0,∴B,C中有一角为钝角,故△ABC为钝角三角形.故选A.
5.下列函数值的符号为负的是( )
A.sin105° B.cos325°
C.tan D.tan
答案:C
解析:对于A,因为90°<105°<180°,所以105°是第二象限角,所以sin105°>0,故A不符合题意;对于B,因为270°<325°<360°,所以325°是第四象限角,所以cos325°>0,故B不符合题意;对于C,因为<<π,所以是第二象限角,所以tan<0,故C符合题意;对于D,因为π<<,所以是第三象限角,所以tan>0,故D不符合题意.故选C.
二、多选题
6.已知函数f(x)=loga|x-2|+2(a>0且a≠1)的图象经过定点A,且点A在角θ的终边上,则sinθ的值可能是( )
A. B.
C. D.
答案:AD
解析:因为函数f(x)=loga|x-2|+2的图象经过定点A,令|x-2|=1,得x=1或3,此时y=2,所以A(1,2)或A(3,2).当点A(1,2)在角θ的终边上时,sinθ==;当点A(3,2)在角θ的终边上时,sinθ==.综上,sinθ=或sinθ=.故选AD.
7.在平面直角坐标系xOy中,角α以Ox为始边,终边经过点P(1,m)(m<0),则下列各式一定为正的是( )
A.sinα+cosα B.cosα-sinα
C.sinαcosα D.
答案:BD
解析:∵角α以Ox为始边,终边经过点P(1,m)(m<0),∴α是第四象限角,∴sinα<0,cosα>0,tanα<0,∴cosα+sinα不一定是正数,故A不符合题意;cosα-sinα>0,故B符合题意;cosαsinα<0,故C不符合题意;>0,故D符合题意.故选BD.
三、填空题
8.5sin90°+2cos0°-3sin270°+10cos180°=________.
答案:0
解析:因为sin90°=1,cos0°=1,sin270°=-1,cos180°=-1,所以原式=5×1+2×1-3×(-1)+10×(-1)=0.
9.已知P(2,-3)是角θ的终边上一点,则tan(2π+θ)________0.(填“>”“<”或“=”)
答案:<
解析:因为x>0,y<0,所以θ为第四象限角,则2π+θ也为第四象限角,所以tan(2π+θ)<0.
10.若0°<θ<360°,且终边与660°角的终边关于x轴对称,点P(x,y)在θ的终边上(不是原点),则tanθ=________,=________.
答案:
解析:∵660°=720°-60°,∴660°角与-60°角的终边相同,∵0°<θ<360°,θ的终边与-60°角的终边关于x轴对称,∴θ=60°,∵点P(x,y)在θ的终边上,∴tanθ==,∴===.
四、解答题
11.已知角α的终边落在直线y=-3x上,求2sinα+3cosα的值.
解:当角α的终边在第二象限时,取终边上任一点P(-1,3),
∴r=OP==,
∴sinα===,cosα===-,
∴2sinα+3cosα=-=;
当角α的终边在第四象限时,取终边上任一点P(1,-3),
∴r=OP==,
∴sinα===-,
cosα===,
∴2sinα+3cosα=-+=-.
12.角α终边上存在一点P,且<0,求sinα+cosα的值.
解:∵<0,∴或
∴α是第三或第四象限角.
当α是第三象限角时,-<0且<0,m的值不存在,
∴α是第四象限角,->0且<0,
∴m<0,r=|OP|=-,
∴sinα=-,cosα=,
∴sinα+cosα=-+=.
13.[多选]设α是第三象限角,则下列函数值一定为负数的是( )
A.sin B.tan
C.cos2α D.-sin2α
答案:BD
解析:对于A,B,由已知可得,π+2kπ<α<+2kπ,k∈Z,所以+kπ<<+kπ,k∈Z.当k为偶数时,设k=2n,n∈Z,则+2nπ<<+2nπ,n∈Z,此时为第二象限角;当k为奇数时,设k=2n+1,n∈Z,则+2nπ<<+2nπ,n∈Z,此时为第四象限角.综上所述,为第二或第四象限角,所以不能确定sin的正负,tan<0,故A不符合题意,B符合题意.对于C,D,由已知可得,π+2kπ<α<+2kπ,k∈Z,所以2(2k+1)π<2α<π+2(2k+1)π,k∈Z,所以2α为第一或第二象限角或其终边在y轴的正半轴上,所以不能确定cos2α的正负,sin2α>0,-sin2α<0,故C不符合题意,D符合题意.故选BD.
14.已知角α的终边经过点P(x,-)(x≠0),且cosα=x.求sinα+的值.
解:∵P(x,-)(x≠0),
∴点P到原点的距离r=.
又cosα=x,∴cosα==x.
∵x≠0,∴x=±,∴r=2.
当x=时,点P的坐标为(,-),
由三角函数的定义,有sinα=-,=-,
∴sinα+=--=-;
当x=-时,同理可求得sinα+=.
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