内容正文:
清单01 第6章 正弦 余弦 正切 余切
(6个考点梳理+11题型解读+提升训练)
清单01 象限角
第一象限角
第二象限角
第三象限角
或
第四象限角
或
清单02 轴线角
①
终边落在轴非负半轴
②
终边落在轴非负半轴
③
终边落在轴非正半轴
或
④
终边落在轴非正半轴
或
⑤
终边落在轴
⑥
终边落在轴
或
⑦
终边落在坐标轴
清单03 终边相同的角
所有与角终边相同的角为
清单04 扇形的弧长和面积
弧长公式:(是圆心角的弧度数),
扇形面积公式:.
清单05 三角函数定义
三角比值
定义
定义域
正弦
sinα=
R
余弦
cosα=
R
正切
tanα=
余切
cot=
清单06 同角三角函数基本关系
1、平方关系: sin2α+cos2α=1.
2、商数关系: tan α=;
3、倒数关系:tan αcot α=1
sin2α=1-cos2α;cos2α=1-sin2α;sinα=cosα·tanα;cosα=.
sin2α=1-cos2α=(1+cos α)(1-cos α);cos2α=1-sin2α=(1+sin α)(1-sin α);
(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α;sin2α==;cos2α==.
【考点题型一】区间角的表示()
【例1】(24-25高一上·天津红桥·期末)集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】根据图形写出角(范围)
【分析】对按奇偶分类讨论可得.
【详解】当时,,
此时的终边和的终边一样,
当时,,
此时的终边和的终边一样.
故选:C.
【变式1-1】.(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)
【知识点】根据图形写出角(范围)
【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
.
【变式1-2】.(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).
【知识点】根据图形写出角(范围)
【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
.
【变式1-3】.(24-25高一上·上海·课堂例题)如图,用弧度制分别写出下列条件下的角的集合.
(1)终边在射线上;
(2)终边在直线上.
【答案】(1);
(2).
【知识点】根据图形写出角(范围)
【分析】(1)将角度改为弧度,再加周期,写成集合形式即可.
(2)写出终边在和上角的集合,再取并集即可.
【详解】(1)由任意角的定义得,
终边在射线上的角为.
(2)由任意角的定义得,
终边在射线上的角为,
化简得,
所以终边在直线上的角为.
【考点题型二】终边相同的角的集合()
【例2】(24-25高一上·上海·课后作业)已知角的集合.
(1)其中有几种终边不重合的角?
(2)写出落在–360°~360°之间的角;
(3)写出其中是第二象限的角的一般表示方法.
【答案】(1)4种;
(2)–315°,–225°,–135°,–45°,45°,135°,225°,315°;
(3),.
【知识点】找出终边相同的角
【分析】(1)由终边相同的角,所以可以按除以4的余数进行分类讨论;
(2)解不等式即可求解;
(3)由(1)可知,,
【详解】(1)(1)当()时,,与45°角的终边重合;
当()时,,与135°角的终边重合;
当()时,,与225°角的终边重合;
当()时,,与315°角的终边重合,
故有4种终边不重合的角.
(2)由,得.
又,故,–3,–2,–1,0,1,2,3.
所以,在给定的角的集合中落在–360°~360°之间的角是:
–315°,–225°,–135°,–45°,45°,135°,225°,315°.
(3)由(1)知,其中是第二象限的角可表示为,.
【变式2-1】.(23-24高一·上海·课堂例题)在下列各组的两个角中,终边不重合的一组是( )
A.与677° B.900°与
C.与960° D.150°与630°
【答案】D
【知识点】找出终边相同的角
【分析】根据终边相同的角的知识求得正确答案.
【详解】A选项,由于,所以和终边相同;
B选项,由于,所以和终边相同;
C选项,由于,所以和终边相同;
D选项,由于,所以和终边不相同.
故选:D.
【变式2-2】.(24-25高一下·上海青浦·期中)下列说法正确的是 .
①两个角的终边相同,则它们的大小相等;
②若角为第二象限角,则是第三象限角;
③第一象限角都是锐角;
④终边在直线上的角的集合是.
【答案】②④
【知识点】找出终边相同的角、确定已知角所在象限、用弧度制表示角的集合
【分析】①③举反例即可;②与的终边关于轴对称即可判断;④分别写出终边在直线上,在第二象限和第四象限的角的集合,再求集合的并集即可.
【详解】对于①,与终边相同,但它们的大小不相等,故①不正确;
对于②,因为与的终边关于轴对称,故②正确;
对于③,第一象限角不都是锐角,比如为第一象限角,但不是锐角,故③不正确;
对于④,若终边在直线上的角在第二象限,则集合是
;
若终边在直线上的角在第四象限,则集合是,
综上,终边在直线上的角的集合是,故④正确.
故选:②④.
【变式2-3】.(24-25高一上·上海·期末)顶点在平面直角坐标系的原点,始边与轴的非负半轴重合,2025°的角属于第 象限.
【答案】三
【知识点】确定已知角所在象限、找出终边相同的角
【分析】根据终边相同角的概念求解判断.
【详解】,
与终边相同,是第三象限角.
故答案为:三.
【变式2-4】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知,若将角的终边顺时针旋转所得的角的终边与角的倍角的终边重合,求角.
【答案】或
【知识点】找出终边相同的角
【分析】先根据任意角的定义写出满足的条件,然后结合的范围求解.
【详解】角的终边顺时针旋转所得的角为,
由题意,,则,
注意到,则只有符合题意,
故或
【考点题型三】角度制与弧度制()
【例3】(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)将角度化为弧度: .
【答案】
【知识点】角度化为弧度
【分析】利用角度和弧度互化求解.
【详解】.
故答案为:
【变式3-1】.(24-25高一下·上海徐汇·期中)1小时内秒针转过了 .(用弧度制表示)
【答案】
【知识点】任意角的概念、用弧度制表示角的集合
【分析】利用任意角的定义结合弧度制的性质求解即可.
【详解】因为1小时内分针转过了,所以1小时内秒针转过了.
故答案为:
【变式3-2】.(24-25高一下·上海浦东新·期中) 弧度.
【答案】/
【知识点】角度化为弧度
【分析】根据角度与弧度的换算关系,即可求得答案.
【详解】由题意得.
故答案为:.
【变式3-3】.(24-25高一下·上海·阶段练习)4弧度是第 象限角.
【答案】三
【知识点】确定已知角所在象限、弧度化为角度
【分析】利用角度与弧度的互化,转化成角度,进而得出答案.
【详解】,故4弧度角是第三象限角.
故答案为:三
【变式3-4】.(24-25高一上·上海·课前预习)已知角,则角的终边在第 象限.
【答案】二
【知识点】找出终边相同的角、弧度化为角度、确定已知角所在象限
【分析】根据终边相同角的概念,结合弧度制可解.
【详解】终边落在第几象限就是第几象限角,则.
根据终边相同角概念,与终边相同,则的终边在第二象限.
故答案为:二.
【考点题型四】扇形弧长与面积公式()
【例4】(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)如图所示,君洪楼门前广场上有一块扇形环面区域(由扇形去掉扇形构成)种植绿植和花卉,需要用栅栏围起来进行绿化养护.知米,米,扇形环面区域面积为平方米,圆心角为弧度.
(1)求关于的函数解析式;
(2)记花卉周围栅栏(由弧、,弧线段、组成)的长度为米,试问取何值时,的值最小?并求出最小值.
【答案】(1),
(2)当时,棚栏长度的最小值为米
【知识点】扇形面积的有关计算、基本不等式求和的最小值
【分析】(1)根据扇形的面积公式列方程得出关于的函数解析式;
(2)根据弧长公式求出关于的函数表达式,根据基本不等式可得的最小值.
【详解】(1)利用扇形的面积公式可得,所以,
由可得,
所以,,.
(2)依题意可得弧长,弧长,
所以栅栏的长度,
将代入上式,整理可得,
当且仅当时取等号,所以栅栏长度的最小值为米.
【变式4-1】.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知扇形的圆心角为2,半径为1,则扇形的弧长为 .
【答案】
【知识点】弧长的有关计算
【分析】利用扇形的弧长计算即可.
【详解】因为扇形的圆心角为2,半径为1,则扇形的弧长为.
故答案为:.
【变式4-2】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知扇形的弧所对的圆心角为36°,半径r=10cm,则扇形的弧长为 cm
【答案】
【知识点】角度化为弧度、弧长的有关计算
【分析】设圆心角为,将化成弧度数,再利用扇形的弧长公式即可求得答案.
【详解】设圆心角为,则,
由弧长公式,得扇形的弧长为
故答案为:.
【变式4-3】.(24-25高一下·上海·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为 .
【答案】
【知识点】扇形面积的有关计算、扇形中的最值问题、扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】先求出扇形和其中弓形的面积,则阴影部分面积由和弓形面积组成,面积最大即点到的距离最大,
此时高最大为半径加上等腰直角底边上的高,由此可求得阴影区域的面积的最大值.
【详解】
,
所以在扇形中,弓形面积为,
在等腰直角中,,到最大距离为半径加上等腰直角底边上的高,即为,
所以
所以阴影面积.
故答案为:.
【变式4-4】.(23-24高一下·上海·阶段练习)一个扇形的周长是16,求圆心角是多少时,这个扇形的面积最大?最大的面积是多少?
【答案】时,扇形的面积取最大值,最大值为.
【知识点】弧长的有关计算、扇形面积的有关计算、扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】设扇形的半径为,弧长为,利用周长关系,表示出扇形的面积,利用二次函数求出面积的最大值,以及圆心角的大小.
【详解】
设扇形的半径为,弧长为,则
,即.
扇形的面积,将上式代入,
得,
所以当且仅当时,有最大值16,
此时,
可得:.
所以当时,扇形的面积取最大值,最大值为.
【考点题型五】n分角()
【例5】(24-25高一下·上海·阶段练习)已知为第三象限角,则所在的象限是( )
A.第一或第三象限 B.第二或第三象限
C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
【答案】C
【知识点】确定n分角所在象限
【分析】用不等式表示第三象限角,再利用不等式的性质求出满足的不等式,从而确定所在的象限.
【详解】由为第三象限角,得,
则,
当,此时在第二象限;
当,此时在第四象限.
故是第二或第四象限角.
故选:C.
【变式5-1】.(23-24高一下·上海·期中)若是第二象限角,则( )
A.是第一象限角 B.是第一或第三象限角
C.是第二象限角 D.是第二或第四象限角
【答案】B
【知识点】确定n分角所在象限
【分析】根据第二象限角的范围确定半角的范围即可.
【详解】由题意可知,
当为偶数时,终边为第一象限角平分线,终边为纵轴正半轴,
当为奇数时,终边为第三象限角平分线,终边为纵轴负半轴,
即的终边落在直线及轴之间,即第一或第三象限.
故选:B.
【变式5-2】.(23-24高一下·上海·阶段练习)如果是第一象限角,则( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】C
【知识点】确定n倍角所在象限、已知角或角的范围确定三角函数式的符号、确定n分角所在象限
【分析】根据的象限确定的象限,即可排除B、D,再确定的象限,即可排除A.
【详解】因为是第一象限角,则,,
所以,,
所以是第一或第三象限角,则或,,故排除B、D;
又,,
所以的终边在第一、第二象限或在轴的非负半轴上,则,
当的终边在轴的非负半轴上时,无意义,故排除A.
故选:C
【变式5-3】.(22-23高一下·上海·期中)已知θ为第二象限角,若,则在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【知识点】确定n分角所在象限、由三角函数式的符号确定角的范围或象限
【分析】由,得到,再对k赋值,根据判断.
【详解】解:因为θ为第二象限角,
所以,
则,
当时,,当时,,
因为,
所以,所以在第三象限,
故选:C
【变式5-4】.(22-23高一下·上海金山·阶段练习)已知是第二象限角,那么 为第 象限角
【答案】一或三
【知识点】确定n分角所在象限
【分析】根据题意推得,再对是偶数或奇数分类讨论即可得解.
【详解】因为是第二象限,所以,得,
当为偶数时,是第一象限角,当为奇数时,是第三象限角.
故答案为:一或三
【考点题型六】定义法求三角函数()
【例6】(24-25高一上·上海·课堂例题)已知点是角终边上一点,求、、、的值.
【答案】,,不存在,.
【知识点】利用定义求某角的三角函数值、由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据任意角三角函数的定义计算求解即可.
【详解】;
;
不存在,.
【变式6-1】.(24-25高一上·河南洛阳·阶段练习)若角的终边在直线上,则的值为 .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】在直线方程任取一点,利用三角函数的定义即可得解.
【详解】因为角的终边在直线上,取直线上任一点,
当时,,则;
当时,,则;
综上,的值为.
故答案为:.
【变式6-2】.(23-24高二上·上海·阶段练习)设角的终边上有一点,则 .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据三角函数定义求出,即得解.
【详解】根据题意,,
,,
.
故答案为:.
【变式6-3】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知角的终边分别经过以下各点,求角的正弦、余弦、正切和余切值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据角的终边经过点的三角函数计算公式即可求解.
【详解】(1)因为,
所以
(2)因为,
所以
【变式6-4】.(24-25高一·上海·随堂练习)已知角的顶点在原点,始边与轴的正半轴重合,终边经过点,
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1),
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】(1)(2)根据三角函数的定义求解即可.
【详解】(1)因为角的终边经过点,
所以,;
(2)由题设,,
所以.
【考点题型七】由某一三角函数求其余三角函数值()
【例7】(22-23高一下·上海浦东新·开学考试)已知为第二象限角,点在其终边上,且,则 .
【答案】
【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】根据根据三角函数定义和所在象限求出x值,再根据三角函数定义求出正切值.
【详解】根据三角函数定义,解得,
因为为第二象限角,所以,
所以.
故答案为:.
【变式7-1】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知角是第四象限角,且,则 .
【答案】
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】由,利用平方关系求,再由商的关系求.
【详解】因为,角是第四象限角,
所以,又,
所以,
又,所以.
故答案为:.
【变式7-2】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为第二象限的角,其终边上有一点,且.求.
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】根据三角函数的定义先算出,然后由正切函数值的定义求解.
【详解】由于为第二象限的角,则,
根据三角函数的定义,,解得,
则
【变式7-3】.(23-24高一上·上海·期末)平面直角坐标系 中,单位圆与 轴正半轴交于点 ,角 的终边与单位圆的交点 位于第二象限.
(1)若弧的长为,写出的坐标,并计算扇形 的面积;
(2)角的终边绕点逆时针旋转 后恰与角的终边重合,若,求 的值.
【答案】(1),,
(2)
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值、由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】(1)利用弧长公式求出角,联立求坐标,再用扇形面积公式计算即可.
(2)依据角的旋转关系结合两角正切的和差公式求解即可.
【详解】(1)的长为,,解得,
若点位于第二象限,且在单位圆上,设,扇形的面积为,
故有,,故,
结合扇形面积公式得,
(2)易知角的终边绕点逆时针旋转后恰与角的终边重合,
故,即.
【变式7-4】.(23-24高一下·上海·期中)已知,为钝角,角的终边上一点为,求:
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、用和、差角的正弦公式化简、求值、由终边或终边上的点求三角函数值、已知弦(切)求切(弦)
【分析】(1)由同角间的三角函数关系,可求;由三角函数的定义,可求;
(2)由(1)可求出,根据三角函数的定义求出,利用两角差的正切公式,即可求得.
【详解】(1)因为,为钝角,所以;
因为角的终边上一点为,所以.
(2)由(1)和已知得,
角终边上的一点为,则,
所以.
【考点题型八】由求分式或多项式值()
【例8】(23-24高一·上海·课堂例题)(1)已知,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2)
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、正、余弦齐次式的计算
【分析】(1)利用商数关系,得到,再由条件,即可求出结果;(2)根据条件及平方关系,得到,即可求出结果.
【详解】(1)因为,又,所以.
(2)因为,两边同时平方得到,
整理得到,所以.
【变式8-1】.(24-25高一下·上海·期中)若,则 .
【答案】2
【知识点】正、余弦齐次式的计算、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】观察所求式子为齐次式,故可以采用弦化切,即分子分母同时除以即可得到答案.
【详解】由,可知,故.
故答案为:2.
【变式8-2】.(24-25高一下·上海·期中)已知,则的值为 .
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、正、余弦齐次式的计算
【分析】利用同角三角函数的基本关系将弦化切,再代入计算可得;
【详解】
.
故答案为:.
【变式8-3】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知,则= .
【答案】/
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】利用齐次式法计算得解.
【详解】由,得.
故答案为:
【变式8-4】.(24-25高一下·上海青浦·阶段练习)已知,则 .
【答案】/0.4
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】根据给定条件,利用齐次式法计算得解.
【详解】由,得.
故答案为:
【考点题型九】与的关系()
【例9】(22-23高一下·上海浦东新·开学考试)已知,计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、正、余弦齐次式的计算
【分析】(1)令换元,得到关于的表达式,代入已知等式求得,从而求得的值;
(2)利用三角函数的基本关系式化简所求即可得解;
(3)利用立方和公式将所求转化为与的表达式,从而得解;
(4)利用完全平方公式,结合配方法即可得解.
【详解】(1)因为,
令,则,,
所以,整理得,解得或,
又,故,即,
所以,即.
(2)因为,
所以.
(3)因为,,
所以
.
(4)因为,
所以
.
【变式9-1】.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知,,则 .
【答案】
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】由题意可求得,进而可得,求得的值,可求解.
【详解】由,可得,
所以,所以,
又,所以,所以,所以,
又,
所以.
【变式9-2】.(22-23高一下·上海浦东新·阶段练习)若角A是三角形ABC的一个内角,且,则 .
【答案】/
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系
【分析】先判断,再利用,开方即可.
【详解】因为角A是三角形ABC的一个内角,所以,
又
因为.
所以.
故答案为:
【变式9-3】.(2024高一下·上海·专题练习)已知和是关于方程的两个实根.
(1)求实数的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】(1)根据根与系数的关系结合同角三角函数的关系求解即可;
(2)由已知可得,化简后结合(1)的结果可求得答案.
【详解】(1)、是关于的方程的两个根,
,,
,解得或,
由,得或,
;
(2),
又由(1)可得,,
,
.
【变式9-4】(24-25高一上·上海·课后作业)已知关于x的方程的两根为和,,求:
(1)m的值;
(2)的值.
【答案】(1)
(2).
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】(1)由根与系数的关系,结合平方关系求出;
(2)将余切、正切化为弦,利用平方差得出答案.
【详解】(1)解:由根与系数的关系可知,
,①
. ②
将①式平方得,
∴,∴.
(2)原式.
【考点题型十】利用诱导公式化简()
【例10】(23-24高一·上海·课堂例题)化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】诱导公式一、诱导公式二、三、四
【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)
.
【变式10-1】.(24-25高一下·上海·期中)若角满足,则 .
【答案】4
【知识点】正、余弦齐次式的计算、诱导公式五、六
【分析】利用诱导公式和同角三角函数商的关系即可求解.
【详解】.
故答案为:4.
【变式10-2】.(24-25高一下·上海·阶段练习)化简: .
【答案】
【知识点】诱导公式二、三、四、诱导公式五、六、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】利用诱导公式进行化简即可求得结果.
【详解】
故答案为:.
【变式10-3】.(24-25高一下·上海青浦·阶段练习)化简: .
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】应用诱导公式化简即可.
【详解】.
故答案为:
【变式10-4】(24-25高一下·上海·阶段练习)化简:.
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据给定条件,利用诱导公式及同角公式化简得解.
【详解】
.
【考点题型十一】由正弦值(余弦值,正切值)求角()
【例11】(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),.
【知识点】已知三角函数值求角
【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,.
【变式11-1】.(23-24高一下·上海·假期作业)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】特殊角的三角函数值、已知三角函数值求角、找出终边相同的角
【分析】由题意得,进一步即可得解.
【详解】由已知,得,得,即方程的根为.
故选:A.
【变式11-2】.(24-25高一下·上海·开学考试)已知,是第二象限的角,那么 .
【答案】,
【知识点】已知三角函数值求角
【分析】由反三角及终边相同角的表示即可求解;
【详解】因为,是第二象限的角,
所以,,
故答案为:,
【变式11-3】.(23-24高一下·上海松江·期末)若是方程的解,其中,则 .
【答案】/
【知识点】已知三角函数值求角、特殊角的三角函数值
【分析】将代入方程,化简结合正弦函数的性质即可求解.
【详解】由题意可得:,即,
所以或,
所以或,,
又,则.
故答案为:.
【变式11-4】(24-25高一下·上海·阶段练习)已知角的终边过点.
(1)求的值;
(2)若角与角的终边关于轴对称,求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、已知三角函数值求角、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】(1)根据三角函数的定义得到,再根据诱导公式化简求值;
(2)根据对称关系得到,再根据两角差的余弦公式计算可得;
【详解】(1)因为角的终边过点,
可知角的终边在第一象限,且,
则.
(2)因为角和角的终边关于轴对称,且,
所以,
因为角的终边在第一象限,所以的终边在第四象限,所以
提升训练
一、填空题
1.(24-25高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,是第 象限角.
【答案】三
【知识点】确定已知角所在象限、找出终边相同的角
【分析】根据任意角定义找到对应的最小正角,即可得.
【详解】由,而为第三象限角,
所以是第三象限角.
故答案为:三
2.(24-25高一下·上海·期中)半径为3的扇形面积为π,则此扇形的弧长为 .
【答案】
【知识点】弧长的有关计算、扇形面积的有关计算
【分析】根据扇形的面积和弧长公式即可求解.
【详解】设扇形的弧长为,圆心角为,
则扇形的面积为,
所以,所以.
故答案为:.
3.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数,.则函数所有零点组成的集合为 .
【答案】
【知识点】求函数的零点、特殊角的三角函数值
【分析】求函数的零点,令,在区间内,解出即可.
【详解】令,则,
因为,所以和,
则函数所有零点组成的集合为.
故答案为:.
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知的顶点位于坐标原点,始边与x轴正半轴重合,若,则是第 象限角.
【答案】二
【知识点】确定已知角所在象限
【分析】弧度转化成角度,即可判断.
【详解】,是第二象限角.
故答案为:二
5.(24-25高一下·上海·期中)已知,则 .
【答案】/
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据三角诱导公式,得到,再由,即可得到答案.
【详解】由,又由.
故答案为:.
6.(24-25高一下·上海·阶段练习)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形挖去扇形后构成).已知米,米(),线段、线段、弧、弧的长度之和为30米,圆心角为弧度,则关于的函数解析式是 .
【答案】
【知识点】弧长的有关计算
【分析】根据弧长公式和周长列方程得出关于的函数解析式.
【详解】根据题意,利用弧长公式可知(米),(米),
整理得:,
故答案为:.
7.(24-25高一下·上海闵行·阶段练习)已知,是第三象限角,则 .
【答案】
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据所给条件,利用诱导公式及同角间关系公式计算得解.
【详解】由,得,则,
由,又是第三象限角,则,
所以.
故答案为:.
8.(24-25高一下·上海杨浦·开学考试)函数的值域的真子集的个数为
【答案】
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、已知角或角的范围确定三角函数式的符号
【分析】分为第一、二、三、四象限角讨论,根据三角函数值的正负求得值域,再得到真子集的个数.
【详解】当是第一象限角,,此时,
当是第二象限角,,此时,
当是第三象限角,,此时,
当是第四象限角,,此时,
所以,值域为,所以有个真子集,
故答案为:.
9.(24-25高一上·上海·期末)角的终边在第二象限,,则 .
【答案】/
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、诱导公式二、三、四、诱导公式五、六
【分析】根据条件,利用诱导公式及平方关系可求出的值,再利用诱导公式及商数关系,即可求解.
【详解】因为,又角的终边在第二象限,
所以,
所以,
故答案为:.
10.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的正半轴重合,其终边过点,角的终边与角的终边关于直线对称,则 .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、诱导公式五、六
【分析】由三角函数的定义结合诱导公式即可求解.
【详解】由题意知,因为角的终边与角的终边关于直线对称,
则,
故答案为:
二、单选题
11.(24-25高一下·上海普陀·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,终边与单位圆交于点,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、诱导公式五、六
【分析】根据三角函数定义求,结合诱导公式求.
【详解】因为角以为始边,终边与单位圆交于点,
所以,
所以.
故选:B.
12.(多选)(24-25高一下·上海·阶段练习)以下四个命题中,正确的是( ).
A.若,则与的终边相同
B.
C.若与的始边与轴正半轴重合,终边互相垂直,则
D.第四象限角的集合为
【答案】BC
【知识点】找出终边相同的角、确定已知角所在象限
【分析】对于A,,则与的终边相同或即可判断,对于B,即可判断,对于C,与的始边与轴正半轴重合,终边互相垂直,则即可判断,对于D,第四象限的集合为即可判断.
【详解】对于A:若,则与的终边相同或,故A错误;
对于B:,所以 ,故B正确;
对于C:若与的始边与轴正半轴重合,终边互相垂直,则,故C正确;
对于D:第四象限的集合为,故D错误.
故选:BC.
13.(24-25高一上·上海·期末)对任意实数和正整数,定义集合,集合.当中的元素个数为个时,的值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】集合新定义、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据题意分析可得集合中的元素为区间上等间隔地取个点,集合中的元素为函数在区间上等间隔地取个点所得的函数值,由中的元素个数为个,即可逐个选项判断即可.
【详解】由题意得,集合中的元素为,,,,,,
即在区间上等间隔地取个点,
集合中的元素为,,
即函数在区间上等间隔地取个点所得的函数值.
因为中的元素个数为个,
即函数在区间上等间隔地取个点所得的函数值有个,
所以,所以的最小值为,
当时,在上等间隔地取个点,
此时中的元素个数为个,故可以为,排除A;
当时,在上等间隔地取个点,
此时中的元素个数为个,故不可能为,故选B;
当时,在上等间隔地取个点,
此时中的元素个数为个,故可以为,排除C;
当时,在上等间隔地取个点,
此时中的元素个数为个,故可以为,排除D.
故选:B
14.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知,则“ (k∈Z),是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、诱导公式一、诱导公式二、三、四
【分析】分别判断当时的值,以及当时的取值情况.
【详解】判断充分性
当时,根据余弦函数的性质,.
所以由能推出,充分性成立.
判断必要性
当时,,满足的不只是,还有情况.
所以由不能推出,必要性不成立.
是的充分非必要条件.
故选:A.
三、解答题
15.(24-25高一下·上海·期中)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、正、余弦齐次式的计算、正切函数的诱导公式
【分析】(1)由商数关系得,再应用诱导公式求函数值;
(2)应用齐次式得到关于的表达式,即可求值.
【详解】(1)由,则,得,
所以;
(2).
16.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知,求下列各式的值:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】利用条件化简得出,再利用齐次化的思想解决剩余两问.
【详解】(1)若,则不符合题意,故,
则由可得,得;
(2);
(3)
17.(24-25高一·上海·随堂练习)已知,,且.
(1)求实数a的值;
(2)求.
【答案】(1);
(2)
【知识点】利用平方关系求参数、已知弦(切)求切(弦)
【分析】(1)利用的范围求出的范围,再利用平方关系求出;
(2)求出,可得答案.
【详解】(1)由题意得:,解得:或1
因为,所以,,
解得:,
综上:;
(2)由(1)得:,,
故,,
故.
18.(24-25高一下·上海·阶段练习)解决下列问题:
(1)已知,求值;
(2)已知,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——诱导公式、已知正(余)弦求余(正)弦、诱导公式五、六
【分析】(1)由诱导公式,,后利用可得答案;
(2)将平方后,可得,结合,可判断符号,平方后可得答案.
【详解】(1)由诱导公式,,
若,则,即这不可能,
所以,所以.
(2)因,
则,
即一正一负,又,则,
即.
又,
则.
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清单01 第6章 正弦 余弦 正切 余切
(6个考点梳理+11题型解读+提升训练)
清单01 象限角
第一象限角
第二象限角
第三象限角
或
第四象限角
或
清单02 轴线角
①
终边落在轴非负半轴
②
终边落在轴非负半轴
③
终边落在轴非正半轴
或
④
终边落在轴非正半轴
或
⑤
终边落在轴
⑥
终边落在轴
或
⑦
终边落在坐标轴
清单03 终边相同的角
所有与角终边相同的角为
清单04 扇形的弧长和面积
弧长公式:(是圆心角的弧度数),
扇形面积公式:.
清单05 三角函数定义
三角比值
定义
定义域
正弦
sinα=
R
余弦
cosα=
R
正切
tanα=
余切
cot=
清单06 同角三角函数基本关系
1、平方关系: sin2α+cos2α=1.
2、商数关系: tan α=;
3、倒数关系:tan αcot α=1
sin2α=1-cos2α;cos2α=1-sin2α;sinα=cosα·tanα;cosα=.
sin2α=1-cos2α=(1+cos α)(1-cos α);cos2α=1-sin2α=(1+sin α)(1-sin α);
(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α;sin2α==;cos2α==.
【考点题型一】区间角的表示()
【例1】(24-25高一上·天津红桥·期末)集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】.(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.
【变式1-2】.(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)
【变式1-3】.(24-25高一上·上海·课堂例题)如图,用弧度制分别写出下列条件下的角的集合.
(1)终边在射线上;
(2)终边在直线上.
【考点题型二】终边相同的角的集合()
【例2】(24-25高一上·上海·课后作业)已知角的集合.
(1)其中有几种终边不重合的角?
(2)写出落在–360°~360°之间的角;
(3)写出其中是第二象限的角的一般表示方法.
【变式2-1】.(23-24高一·上海·课堂例题)在下列各组的两个角中,终边不重合的一组是( )
A.与677° B.900°与
C.与960° D.150°与630°
【变式2-2】.(24-25高一下·上海青浦·期中)下列说法正确的是 .
①两个角的终边相同,则它们的大小相等;
②若角为第二象限角,则是第三象限角;
③第一象限角都是锐角;
④终边在直线上的角的集合是.
【变式2-3】.(24-25高一上·上海·期末)顶点在平面直角坐标系的原点,始边与轴的非负半轴重合,2025°的角属于第 象限.
【变式2-4】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知,若将角的终边顺时针旋转所得的角的终边与角的倍角的终边重合,求角.
【考点题型三】角度制与弧度制()
【例3】(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)将角度化为弧度: .
【变式3-1】.(24-25高一下·上海徐汇·期中)1小时内秒针转过了 .(用弧度制表示)
【变式3-2】.(24-25高一下·上海浦东新·期中) 弧度.
【变式3-3】.(24-25高一下·上海·阶段练习)4弧度是第 象限角.
【变式3-4】.(24-25高一上·上海·课前预习)已知角,则角的终边在第 象限.
【考点题型四】扇形弧长与面积公式()
【例4】(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)如图所示,君洪楼门前广场上有一块扇形环面区域(由扇形去掉扇形构成)种植绿植和花卉,需要用栅栏围起来进行绿化养护.知米,米,扇形环面区域面积为平方米,圆心角为弧度.
(1)求关于的函数解析式;
(2)记花卉周围栅栏(由弧、,弧线段、组成)的长度为米,试问取何值时,的值最小?并求出最小值.
【变式4-1】.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知扇形的圆心角为2,半径为1,则扇形的弧长为 .
【变式4-2】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知扇形的弧所对的圆心角为36°,半径r=10cm,则扇形的弧长为 cm
【变式4-3】.(24-25高一下·上海·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为 .
【变式4-4】.(23-24高一下·上海·阶段练习)一个扇形的周长是16,求圆心角是多少时,这个扇形的面积最大?最大的面积是多少?
【考点题型五】n分角()
【例5】(24-25高一下·上海·阶段练习)已知为第三象限角,则所在的象限是( )
A.第一或第三象限 B.第二或第三象限
C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
【变式5-1】.(23-24高一下·上海·期中)若是第二象限角,则( )
A.是第一象限角 B.是第一或第三象限角
C.是第二象限角 D.是第二或第四象限角
【变式5-2】.(23-24高一下·上海·阶段练习)如果是第一象限角,则( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【变式5-3】.(22-23高一下·上海·期中)已知θ为第二象限角,若,则在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式5-4】.(22-23高一下·上海金山·阶段练习)已知是第二象限角,那么 为第 象限角
【考点题型六】定义法求三角函数()
【例6】(24-25高一上·上海·课堂例题)已知点是角终边上一点,求、、、的值.
【变式6-1】.(24-25高一上·河南洛阳·阶段练习)若角的终边在直线上,则的值为 .
【变式6-2】.(23-24高二上·上海·阶段练习)设角的终边上有一点,则 .
【变式6-3】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知角的终边分别经过以下各点,求角的正弦、余弦、正切和余切值:
(1);
(2).
【变式6-4】.(24-25高一·上海·随堂练习)已知角的顶点在原点,始边与轴的正半轴重合,终边经过点,
(1)求的值;
(2)求的值.
【考点题型七】由某一三角函数求其余三角函数值()
【例7】(22-23高一下·上海浦东新·开学考试)已知为第二象限角,点在其终边上,且,则 .
【变式7-1】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知角是第四象限角,且,则 .
【变式7-2】.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为第二象限的角,其终边上有一点,且.求.
【变式7-3】.(23-24高一上·上海·期末)平面直角坐标系 中,单位圆与 轴正半轴交于点 ,角 的终边与单位圆的交点 位于第二象限.
(1)若弧的长为,写出的坐标,并计算扇形 的面积;
(2)角的终边绕点逆时针旋转 后恰与角的终边重合,若,求 的值.
【变式7-4】.(23-24高一下·上海·期中)已知,为钝角,角的终边上一点为,求:
(1)求的值;
(2)求的值.
【考点题型八】由求分式或多项式值()
【例8】(23-24高一·上海·课堂例题)(1)已知,求的值;
(2)若,求的值.
【变式8-1】.(24-25高一下·上海·期中)若,则 .
【变式8-2】.(24-25高一下·上海·期中)已知,则的值为 .
【变式8-3】.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知,则= .
【变式8-4】.(24-25高一下·上海青浦·阶段练习)已知,则 .
【考点题型九】与的关系()
【例9】(22-23高一下·上海浦东新·开学考试)已知,计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式9-1】.(24-25高一下·上海普陀·期中)已知,,则 .
【变式9-2】.(22-23高一下·上海浦东新·阶段练习)若角A是三角形ABC的一个内角,且,则 .
【变式9-3】.(2024高一下·上海·专题练习)已知和是关于方程的两个实根.
(1)求实数的值;
(2)若,求的值.
【变式9-4】(24-25高一上·上海·课后作业)已知关于x的方程的两根为和,,求:
(1)m的值;
(2)的值.
【考点题型十】利用诱导公式化简()
【例10】(23-24高一·上海·课堂例题)化简:
(1);
(2).
【变式10-1】.(24-25高一下·上海·期中)若角满足,则 .
【变式10-2】.(24-25高一下·上海·阶段练习)化简: .
【变式10-3】.(24-25高一下·上海青浦·阶段练习)化简: .
【变式10-4】(24-25高一下·上海·阶段练习)化简:.
【考点题型十一】由正弦值(余弦值,正切值)求角()
【例11】(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.
【变式11-1】.(23-24高一下·上海·假期作业)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式11-2】.(24-25高一下·上海·开学考试)已知,是第二象限的角,那么 .
【变式11-3】.(23-24高一下·上海松江·期末)若是方程的解,其中,则 .
【变式11-4】(24-25高一下·上海·阶段练习)已知角的终边过点.
(1)求的值;
(2)若角与角的终边关于轴对称,求.
提升训练
一、填空题
1.(24-25高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,是第 象限角.
2.(24-25高一下·上海·期中)半径为3的扇形面积为π,则此扇形的弧长为 .
3.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数,.则函数所有零点组成的集合为 .
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知的顶点位于坐标原点,始边与x轴正半轴重合,若,则是第 象限角.
5.(24-25高一下·上海·期中)已知,则 .
6.(24-25高一下·上海·阶段练习)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形挖去扇形后构成).已知米,米(),线段、线段、弧、弧的长度之和为30米,圆心角为弧度,则关于的函数解析式是 .
7.(24-25高一下·上海闵行·阶段练习)已知,是第三象限角,则 .
8.(24-25高一下·上海杨浦·开学考试)函数的值域的真子集的个数为
9.(24-25高一上·上海·期末)角的终边在第二象限,,则 .
10.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的正半轴重合,其终边过点,角的终边与角的终边关于直线对称,则 .
二、单选题
11.(24-25高一下·上海普陀·期中)在平面直角坐标系中,角以为始边,终边与单位圆交于点,则的值为( ).
A. B. C. D.
12.(多选)(24-25高一下·上海·阶段练习)以下四个命题中,正确的是( ).
A.若,则与的终边相同
B.
C.若与的始边与轴正半轴重合,终边互相垂直,则
D.第四象限角的集合为
13.(24-25高一上·上海·期末)对任意实数和正整数,定义集合,集合.当中的元素个数为个时,的值不可能是( )
A. B. C. D.
14.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知,则“ (k∈Z),是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
三、解答题
15.(24-25高一下·上海·期中)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
16.(24-25高一下·上海·阶段练习)已知,求下列各式的值:
(1)
(2)
(3)
17.(24-25高一·上海·随堂练习)已知,,且.
(1)求实数a的值;
(2)求.
18.(24-25高一下·上海·阶段练习)解决下列问题:
(1)已知,求值;
(2)已知,,求的值.
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