内容正文:
第12讲 三角函数的定义及同角三角函数
考向一 任意角的定义
【例1-1】.下列各命题正确的是( )
A.第一象限角都是锐角 B.三角形的内角必是第一,二象限角
C.不相等的角终边必不相同 D.相等的角终边相同
【答案】D
【解析】为第一象限角,显然不是锐角,A错误;
为轴线角,不属于第一,二象限角,B错误;
与的终边相同,C错误;
两角相等终边相同,D正确.
故选:D
【例1-2】下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.小于的角是锐角
D.集合内的角不一定是钝角
【答案】D
【解析】A选项:终边与始边重合的角为,故A错;
B选项:终边和始边都相同的两个角可能相差的整数倍,故B错误;
C选项:小于的角可能是,还可能是负角,所以C错误;
D选项:集合内的角包含直角,所以不一定是钝角,D正确;
故选:D
【变式】
1.下列说法中正确的个数是( )
①终边相同的角一定相等;②钝角一定是第二象限角;③第一象限角可能是负角;④小于的角都是锐角.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】对于①,终边相同的角可以相差360°的整数倍,不一定相等,①错误;
对于②,钝角是大于90°且小于180°的角,一定是第二象限角,②正确;
对于③,第一象限角可以是正角,也可以是负角,③正确;
对于④,小于90°的角可以是锐角,也可以是负角,④错误.
综上,正确的个数是2.
故选:B.
2.已知 {第二象限角},{钝角},{大于90°的角},那么关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对A,如在集合里,但是并不是钝角,所以不在集合里,所以选项A错误;
对B,钝角大于90°,小于180°,故,故选项B正确;
对C,错误,如在第二象限,但是并不大于,所以选项C错误;
对D,错误. 如在第二象限,但是并不在集合中,故D错误.
故选:B
3.每周一的早晨,我们都会在学校的操场上举行升国旗仪式,一般需要10分钟.这10分钟的时间,钟表的分针走过的角度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分针是顺时针走的,形成的角度是负角,
又分针走过了10分钟,
走过的角度大小为,
综上,分针走过的角度是.
故选:D.
4.下列说法中正确的是( )
A.锐角是第一象限角 B.终边相等的角必相等
C.小于的角一定在第一象限 D.第二象限角必大于第一象限角
【答案】A
【解析】锐角是指大于小于的角,故其在第一象限,即A正确;
选项B.终边相等的角必相等,两角可以相差整数倍,故错误;
选项C.小于的角不一定在第一象限,也可以为负角,故错误;
选项D.根据任意角的定义,第二象限角可以为负角,第一象限角可以为正角,此时第二象限角小于第一象限角,故错误.
故选:A
考向二 角度与弧度的转化
【例2】把下列角度与弧度进行互化.
(1); (2); (3); (4). (5) (6) (7) (8) (9) (10)
【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)
【解析】(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
(6).
(7).
(8).
(9)
(10).
【变式】
1.把下列各角的弧度化成度:
(1);(2);(3);(4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】(1).
(2).
(3).
(4).
2.把下列各角从度化为弧度:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)
【解析】(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
(6).
考向三 终边相同的角
【例3-1】下列角中,与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,
所以与终边相同的角是.
故选:B.
【例3-2】下列各角中,与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
,.
,
所以与角终边相同的角是.
故选:A.
【例3-3】已知角,角的终边与角的终边关于轴对称,则可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为角,角的终边与角的终边关于轴对称,
则,
所以,的可能取值为.
故选:D.
【例3-4】下列选项中,与角的终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,而与终边相同的角可表示为,
对于A,因,不是的整倍数,故A错误;
对于B,因,不是的整倍数,故B错误;
对于C,因,不是的整倍数,故C错误;
对于D,因,是的整倍数,故D正确.
故选:D.
【例3-5】用弧度制表示与角的终边相同的角的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】用弧度制可表示为,
所以与角的终边相同的角构成的集合为
故选:D.
【变式】
1.与终边相同的最小正角是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以与终边相同的最小正角是.
故选:A
2.下列与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】与角终边相同的角为,即,
对于A:,不是的整数倍,故A错误;
对于B:,不是的整数倍,故B错误;
对于C:,不是的整数倍,故C错误;
对于D:,故D正确.
故选:D.
3.下列角中与终边相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】与终边相同的角是,,
当时,,当时,.
结合选项可知只有与终边相同.
故选:B.
4.与角终边相同的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,所以角与角的终边相同,
所以与角终边相同的角的集合是.
故选:C
5.下列与角的终边相同的角的表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】易知角度制与弧度制在同一个式子当中不能混用,即AB错误;
又与终边位置相同,可表示为,
也可表示为,还可以表示为,即C正确,D错误.
故选:C
6.与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,所以与终边相同的角是,且是第一象限角,
而,,分别是第三象限角,第四象限角,第二象限角,因此C是,ABD都不是.
故选:C
考向四 角所在象限的判断
【例4-1】的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】且角是第二象限角,
角的终边在第二象限.
故选:B
【例4-2】角的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【解析】因为,所以角的终边在第三象限.
故选:C.
【变式】
1.为钝角是为第二象限角的( )
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】A
【解析】若为钝角,则,则为第二象限角;
反之,若为第二象限角,例如,则不为钝角.
所以为钝角是为第二象限角的充分不必要条件.
故选:A.
2.的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】因为所以的终边与的终边相同,而的终边在第四象限,
所以的终边在第四象限,故选:D.
3.是第 象限的角.
【答案】一
【解析】由,即与的终边相同,故为第一象限角.
故答案为:一
4.4弧度是第 象限角.
【答案】三
【解析】,故4弧度角是第三象限角.故答案为:三
考向五 扇形的弧长与面积
【例5-1】扇形的半径为2,圆心角为,则此扇形弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】扇形的半径为2,圆心角为,则此扇形弧长为.
故选:D
【例5-2】已知某扇形的周长为60,圆心角为4,则该扇形的面积为( )
A.75 B.150 C.200 D.400
【答案】C
【解析】设该扇形的弧长、半径分别为l,r,则,解得,
所以该扇形的面积为.
故选:C
【例5-3】已知扇形的面积是,当扇形周长最小时,扇形的圆心角的大小为(单位:rad)( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】设扇形的圆心角为,半径为,
则由题意可得,
∴ ,
当且仅当时 , 即时取等号,
∴当扇形的圆心角为2时 , 扇形的周长取得最小值8.
故选:D.
【例5-4】已知扇形的周长是,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( )
A.2 B.1 C. D.3
【答案】A
【解析】设扇形的圆心角为,弧长为,半径为,
则周长,面积,
所以当时面积取得最大值为,
此时,对应.故选:A
【变式】
1.已知某扇形的圆心角为,半径为5,则该扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】该扇形的弧长为.故选:.
2.已知扇形的圆心角为,弧长为2,则该扇形的面积为( )
A.3 B.6 C.5 D.4
【答案】B
【解析】设扇形的半径为,,所以,所以,
所以该扇形的面积.
故选:B.
3.已知一个扇形的周长为,圆心角为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设扇形的半径为,弧长为,则,
又扇形的圆心角为,由弧长公式得,
,解得,,
该扇形的面积为.
故选:.
4.已知扇形的周长为20,则该扇形的面积S的最大值为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】D
【解析】设扇形圆心角为,,扇形半径为,,
由题有,
则,当时取等号.
故选:D
5.已知一个扇形的周长为20,则当该扇形的面积最大时,其圆心角的弧度为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【解析】设扇形所在圆的半径为r,则扇形弧长,,
于是扇形的面积,即当时,,此时,
所以所求圆心角的弧度为.
故选:B
考向六 三角函数的定义
【例6-1】已知角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意有,
所以.
故选:A.
【例6-2】在平面直角坐标系中,若角的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,则,
故选:B.
【例6-3】在平面直角坐标系中,角以为顶点.以为始边,终边经过点,则角可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由角终边经过点,可知,且为第四象限角,故选:B
【例6-4】已知角的终边经过点,且,则( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【解析】由余弦函数定义可得,所以,解得.
故选:D
【例6-5】已知角的终边在第二象限,且终边上有一点,,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】由题意可得,得或,
因角的终边在第二象限,则.
故选:A
【变式】
1.若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为角的终边经过点,所以.故选:D.
2.已知点是角终边上的点,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】依题意,.故选:B
3.已知角终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由三角函数定义,横坐标即,纵坐标即,故有,.
故选:D.
4.已知是第二象限的角,为其终边上的一点,且,则( )
A.-6 B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意,,其中,为坐标原点,则,
所以.
故选:D.
5.已知角的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点,且,则实数的值是( )
A.-4和 B. C.-4 D.1
【答案】B
【解析】由三角函数的定义可得,则,
整理可得,因为,解得,故选:B.
考向七 同角三角函数公式
【例7-1】已知为第一象限角.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,,所以,
又因为为第一象限角,所以.
故选:D.
【例7-2】已知α为锐角,若,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解析】已知知α为锐角,则,
则.
故选:C.
【例7-3】已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,故是第一象限角,且,
故,又,
,
解得:,(舍去),
故选:A.
【变式】
1.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以 ,
又因为,所以 .故选:.
2.已知为第四象限角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为为第四象限角,且,所以,且.
所以.故选:D
3.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因,故,,故选:D
4.已知,则( )
A. B.2 C.2或 D.不确定
【答案】B
【解析】方法一:因为且,所以,
整理得,所以,所以,所以,所以.
方法二:因为,
所以,所以,所以,
所以,所以,所以.故答案为:2
考向八 弦的齐次
【例8-1】已知,则( )
A.2 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【解析】根据题意,,且,
则.
故选:C.
【例8-2】若,则 , .
【答案】 / /0.3
【解析】;
.
故答案为:;.
【变式】
1.已知,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.5
【答案】B
【解析】因为,所以可知,
所以将的分子分母同时除以得到
,
将代入上式可得.
故选:B
2.已知角的顶点与原点重合,始边与轴的正半轴重合,点在角的终边上,则( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【解析】∵角的终边经过点,∴,
∴
故选:D.
3.已知,则 , .
【答案】 3 /
【解析】解法一:因为,所以;
.
解法二:因为,所以角的终边在第一、三象限,
在第一象限时,不妨设为锐角,则直角三角形的两直角边长分别为1,2,
则斜边长为,所以,有,
.
同理在第三象限时,,,有,
.
综上,.
故答案为:3;
4.已知,求的值.
【答案】
【解析】原式.
考向九 弦的加减乘
【例9-1】已知,则 .
【答案】
【解析】由,
平方可得,
所以.
故答案为:.
【例9-2】已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因,
则,
又时,,故是第四象限角,则.
则.
故选:A
【例9-3】已知锐角满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,①,
则,又,
所以,
所以,
因为为锐角,所以,所以②,
由①和②联立可解得,
所以.
故选:B.
【变式】
1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,可得,
所以.
故选:C.
2.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,又,所以,
所以,
又,
所以.
故选:A.
3.已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,解得,
由,得,则,于是,
解得,所以.
故选:C
4.已知,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,得,解得,
对于A,,则,,A正确;
对于D,,D正确;
对于B,由,,得,B错误;
对于C,,C正确.故选:B
5.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,故,
即,得,
则,且,所以,
所以,则,
故,故选:B
题组一 任意角的定义
1.已知集合A={| 为锐角},B={|为小于的角},C={|为第一象限角},D={|为小于的正角},则下列等式中成立的是( )
A.A=B B.B=C C.A=C D.A=D
【答案】D
【解析】因为A={| 为锐角},
D={|为小于的正角},
对于集合,小于的角包括零角与负角,
对于集合,C={|为第一象限角},
所以A=D,
故选:D
2.射线绕端点逆时针旋转到达位置,由位置绕端点旋转到达位置,得,则射线旋转的方向与角度分别为( )
A.逆时针, B.顺时针,
C.逆时针, D.顺时针,
【答案】B
【解析】由题意可得,设,则,
解得,所以射线绕端点顺时针旋转,故选:B
3.在平面直角坐标系中,以下命题中所表述的角都是顶点在坐标原点,始边与轴的正半轴重合的角.
①小于的角一定是锐角; ②第二象限的角一定是钝角;③终边重合的角一定相等;
④相等的角终边一定重合.其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】对于①,的角是小于的角,但不是锐角,所以①错误,
对于②,的角是第二象限的角,但不是钝角,所以②错误,
对于③,的角和的角终边相同,但不相等,所以③错误,
对于④,因为角都是顶点在坐标原点,始边与轴的正半轴重合的角,所以若角相等,则终边一定重合,所以④正确,所以真命题的个数是1,故选:A
4.若将时钟拨慢5分钟,则分针转了 度,时针转了 度.
【答案】 30 2.5
【解析】将时钟拨慢了5分钟,分针、时针都是按逆时针方向转动,转过的是正角.
这时,分针转过的角度是:;时针转过的角度是:.
故答案为:30,2.5
5.下列说法中正确的是 (填序号).
①终边落在第一象限的角为锐角;②锐角是第一象限角;③第二象限角为钝角;
④小于的角一定为锐角;⑤角与的终边关于x轴对称.
【答案】②⑤
【解析】锐角是第一象限角,但第一象限的角不一定是锐角,
如是第一象限角,但不是锐角,故①错误,②正确;
第二象限角不一定是钝角,例如,故③错误;
小于的角不一定是锐角,如,故④错误;
由角的定义可知,与的终边关于x轴对称,⑤正确.
故答案为:②⑤.
题组二 角度与弧度的转化
1.化为弧度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,故选:B.
2.将化为弧度制,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】.故选:C.
3.把化成度的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】.故选:C.
4.将化为弧度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.故选:A
5.将化为弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以.故选:C.
6.将化为弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】.故选:D.
题组三 终边相同的角
1.与角终边相同的角是( )
A.25° B.113° C. D.225°
【答案】C
【解析】因为,所以角与角终边相同故选:C.
2.下列与角终边相同的角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】与角终边相同的角的集合为,取,,其他均不符合,
故选:B
3.下列各角中,与2025°角终边相同的是( )
A.225° B. C.45° D.
【答案】A
【解析】因,即与的终边相同.
对于A,由上分析可得,故A正确;
对于B,因不是的整倍数,故B错误;
对于C,因不是的整倍数,故C错误;
对于D,因不是的整倍数,故D错误.
故选:A.
4.下列各角中,与终边相同的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A项,因不是的整倍数,故A项错误;
对于B项,因不是的整倍数,故B项错误;
对于C项,因,故C项正确;
对于D项,因不是的整倍数,故D项错误.
故选:C.
5.下列各角中,与角终边相同的角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】与终边相同的角可表示为:,
对A,,解得:,故A错;
对B,,解得:,故B对;
对C,,解得:,故C错;
对D,,解得:,故D错.
故选:B
6.与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,故与终边相同的角可表示为:,
对A, ,解得:,故A错;
对B,,解得:,故B错;
对C,,解得:,故C对;
对D,,解得:,故D错.故选:C.
7.下列终边相同的角是( )
A.与, B.与,
C.与, D.与,
【答案】D
【解析】A:时,表示终边在轴上的角,表示终边在坐标轴上的角,故A错误;
B:当时,因为表示终边在所在直线上的角;表示终边在所在直线上的角以及x轴上的角,故B错误;
C:当时,表示终边在这条直线上的角,表示终边为相同的角,故C错误;
D:表示终边在x轴负半轴上的角,表示终边在x轴负半轴上的角,故D正确;
故选:D.
题组四 角所在象限的判断
1.的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】,所以的终边在第四象限.故选:D
2.已知角,则角是( )
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】因为,所以角与角终边相同,
又因为所以角在第三象限.故选:C.
3.已知角,那么的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】角,而,所以的终边在第二象限.故选:B
4.已知角顶点为坐标原点,始边与x的非负半轴重合,若,则的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】,故的终边在第四象限.故选:D.
5.角对应的弧度制大小和终边所在象限分别是( )
A.,第一象限 B.,第一象限
C.,第二象限 D.,第二象限
【答案】D
【解析】因为,且,
因为为第二象限角,故为第二象限角,故选:D.
6.角的终边所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】,所以与终边相同,所以终边在第一象限.
故选:A.
7.顶点与坐标系原点重合,始边与x轴非负半轴重合,大小为的角的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】∵,∴的角的终边落在第二象限.故选:B.
8.“”是“是第一象限角”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】A
【解析】若,则一定是第一象限角,充分性成立;
若是第一象限角,则,
无法得到一定属于,必要性不成立.
所以“”是“是第一象限角”的充分不必要条件.
故选:A
题组五 扇形的弧长与面积
1.一扇形的面积为,圆心角大小为,则该扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设该扇形所在圆半径为,则,解得,
所以该扇形的弧长为.故选:D
2.已知某扇形工艺品的周长为150,圆心角为3,则该扇形工艺品的半径为( )
A.20 B.24 C.30 D.35
【答案】C
【解析】设该扇形工艺品的弧长和半径分别为,由题易得,所以,解得.
故选:C.
3.已知扇形的弧长为,圆心角为,则该扇形的半径为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
【答案】C
【解析】圆心角为,即圆心角为,
又扇形的弧长为,所以,解得该扇形的半径,
故选:C
4.已知一个扇形的圆心角为,且所对应的弧长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设扇形的圆心角和弧长分别为,由得,
所以该扇形的面积为.故选:B.
5.已知扇形的弧长为,圆心角为,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设扇形的弧长为,半径为,圆心角为,则,
所以扇形的面积为.
故选:A.
6.在扇形中,已知扇形所在圆的半径为2,,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由扇形面积公式及已知,扇形面积.
故选:B
7.折扇与书画结合,使其成为书画艺术的特殊载体,具有文化和历史价值.如图是一幅书法折扇的一部分,则该扇面的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,与的延长线交于圆心,
设圆心角,扇形半径,则,解得,
则该扇面的面积为.
.
故选:B
8.某公园拟用栅栏围成一个扇形花池,已知围扇形花池一周的栅栏总长,则此扇形花池的面积的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设扇形的弧长为,半径为,则,
所以,当且仅当时,有最大值400.故选:C.
9.若有一扇形的周长为60 cm,那么扇形的最大面积为 .
【答案】225
【解析】设扇形的半径为,弧长为,则,扇形的面积为:
,
当时,取得最大值,最大值为,所以扇形面积的最大值为.
故答案为:225.
题组六 三角函数的定义
1.角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.0
【答案】D
【解析】因为角的终边经过点,
则,.
所以
故选:D
2.已知角终边上一点,若,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可得:,解得:.
故选:D.
3.已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为角的终边经过点,所以.故选:B
4.已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,因为角的终边过点,∴.故选:D.
5.已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.
【解析】依题意,,解得.
故选:A
6.已知点在角的终边上,若,则( )
A. B.为第二象限的角
C. D.
【答案】D
【解析】由题设,可得,A错;
所以,则为第三象限的角,B错;
,C错;
,D对.
故选:D
6.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
【解析】由三角函数定义可得,解得,所以的值为或.
故选:D.
7.已知α的终边经过点,且,则=( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【解析】因为α的终边经过点,且,
所以,再由,解得,
由正切函数定义得:,
故选:A.
8.已知角的始边与轴非负半轴重合,终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为角的始边与轴非负半轴重合,终边经过点,且,
所以,化简得,因为,所以.故选:B
题组七 同角三角函数公式
1.已知为第三象限角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为为第三象限角,且,所以,且.所以.故选:B.
2.已知锐角满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由锐角满足,即,所以,
所以,所以,
故选:C.
3.若,且θ为第二象限角,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,且θ为第二象限角,
所以.
故选:A
4.已知是第二象限角,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,移项可得.
根据三角函数平方关系,将代入可得:
,可得,得.
因为是第二象限角,,所以.
故选:D.
5.若为第四象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为为第四象限角,且,
所以.
故选:A
6.若是第三象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由已知可得:,
代入可得,
解得或
是第三象限角,,,
,
故选:B
题组八 弦的齐次
1.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由.故选:C
2.在平面直角坐标系中,的始边为轴的非负半轴,终边与单位圆交于点,其中,则( )
A.11 B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意,,而,解得,因此,
所以.
故选:D
3.已知,则( )
A. B. C.8 D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
所以.
故选:D.
4.已知,则的值为( )
A. B. C.3 D.-3
【答案】C
【解析】因为,所以.
故选:C
5.已知,则( )
A.1 B.1或 C. D.或
【答案】D
【解析】由题可得,则,解得或.
故选:D.
6.已知,则( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【解析】,
化简整理得,
解得或,
又,则.
故选:A
7.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.
故选:B.
8.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由得,,
则,
故选:A.
9.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
所以.
故选:D.
10.已知,那么( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,解得.
故选:B.
11.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
因为,
分子分母同时除以得:,
代入计算得:.
故选:D.
12.已知,则 .
【答案】/
【解析】由已知可知.
则.
代入可得,
.
故答案为:.
题组九 弦的加减乘
1.若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,两边平方可得,
即,
又,所以,且
解得:.
故选:
2.已知,,则下列等式错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,由平方,得,即,∴,故A正确;
对于B,由,,则,即,
,,故B正确;
对于C,由,解得,所以,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:C.
3.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵,①
∴,即,
∴.
∵,且,∴,,
∴,②.
①②变形得,
∴.
故选:A.
4.已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以,
故,又,
所以,又,
所以,
所以,
又,
所以,
所以.
故选:C.
5.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,有,得,
.
故选:D
6.已知,则 .
【答案】
【解析】因为,两边平方后集合,
可得,则,
解得,
原式
.
故答案为:.
7.若,且,则的值为 .
【答案】/
【解析】,得,
则,
且,则,所以.
故答案为:
8.若,,则 .
【答案】
【解析】由题意,,①
所以,即,
则.
因为,且,所以,,
所以,②
由①②变形得,
所以.
故答案为:.
9.若,则 .
【答案】
【解析】由,则,
.
故答案为:
10.已知,,则 .
【答案】
【解析】将两边平方可得.
则, .
将
因为,在这个区间内,,所以.
可得.
故答案为:
1
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第12讲 三角函数的定义及同角三角函数
考向一 任意角的定义
【例1-1】.下列各命题正确的是( )
A.第一象限角都是锐角 B.三角形的内角必是第一,二象限角
C.不相等的角终边必不相同 D.相等的角终边相同
【例1-2】下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.小于的角是锐角
D.集合内的角不一定是钝角
【变式】
1.下列说法中正确的个数是( )
①终边相同的角一定相等;②钝角一定是第二象限角;③第一象限角可能是负角;④小于的角都是锐角.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知 {第二象限角},{钝角},{大于90°的角},那么关系是( )
A. B.
C. D.
3.每周一的早晨,我们都会在学校的操场上举行升国旗仪式,一般需要10分钟.这10分钟的时间,钟表的分针走过的角度是( )
A. B. C. D.
4.下列说法中正确的是( )
A.锐角是第一象限角 B.终边相等的角必相等
C.小于的角一定在第一象限 D.第二象限角必大于第一象限角
考向二 角度与弧度的转化
【例2】把下列角度与弧度进行互化.
(1); (2); (3); (4). (5) (6) (7) (8) (9) (10)
【变式】
1.把下列各角的弧度化成度:
(1);(2);(3);(4).
2.把下列各角从度化为弧度:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
考向三 终边相同的角
【例3-1】下列角中,与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【例3-2】下列各角中,与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【例3-3】已知角,角的终边与角的终边关于轴对称,则可能为( )
A. B. C. D.
【例3-4】下列选项中,与角的终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【例3-5】用弧度制表示与角的终边相同的角的集合为( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.与终边相同的最小正角是( )
A. B. C. D.
2.下列与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
3.下列角中与终边相同的是( )
A. B. C. D.
4.与角终边相同的角的集合是( )
A. B.
C. D.
5.下列与角的终边相同的角的表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
考向四 角所在象限的判断
【例4-1】的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例4-2】角的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式】
1.为钝角是为第二象限角的( )
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.的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.是第 象限的角.
4.4弧度是第 象限角.
考向五 扇形的弧长与面积
【例5-1】扇形的半径为2,圆心角为,则此扇形弧长为( )
A. B. C. D.
【例5-2】已知某扇形的周长为60,圆心角为4,则该扇形的面积为( )
A.75 B.150 C.200 D.400
【例5-3】已知扇形的面积是,当扇形周长最小时,扇形的圆心角的大小为(单位:rad)( )
A. B. C.1 D.2
【例5-4】已知扇形的周长是,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( )
A.2 B.1 C. D.3
【变式】
1.已知某扇形的圆心角为,半径为5,则该扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
2.已知扇形的圆心角为,弧长为2,则该扇形的面积为( )
A.3 B.6 C.5 D.4
3.已知一个扇形的周长为,圆心角为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
4.已知扇形的周长为20,则该扇形的面积S的最大值为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
5.已知一个扇形的周长为20,则当该扇形的面积最大时,其圆心角的弧度为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
考向六 三角函数的定义
【例6-1】已知角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【例6-2】在平面直角坐标系中,若角的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【例6-3】在平面直角坐标系中,角以为顶点.以为始边,终边经过点,则角可以是( )
A. B. C. D.
【例6-4】已知角的终边经过点,且,则( )
A.3 B.4 C. D.
【例6-5】已知角的终边在第二象限,且终边上有一点,,则( )
A. B. C.2 D.
【变式】
1.若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知点是角终边上的点,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.已知角终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
4.已知是第二象限的角,为其终边上的一点,且,则( )
A.-6 B. C. D.
5.已知角的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点,且,则实数的值是( )
A.-4和 B. C.-4 D.1
考向七 同角三角函数公式
【例7-1】已知为第一象限角.若,则( )
A. B. C. D.
【例7-2】已知α为锐角,若,则( )
A. B.2 C. D.
【例7-3】已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式】
1.已知,,则( )
A. B. C. D.
2.已知为第四象限角,,则( )
A. B. C. D.
3.已知,则( )
A. B. C. D.
4.已知,则( )
A. B.2 C.2或 D.不确定
考向八 弦的齐次
【例8-1】已知,则( )
A.2 B.3 C.5 D.6
【例8-2】若,则 , .
【变式】
1.已知,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.5
2.已知角的顶点与原点重合,始边与轴的正半轴重合,点在角的终边上,则( )
A.4 B. C. D.
3.已知,则 , .
4.已知,求的值 .
考向九 弦的加减乘
【例9-1】已知,则 .
【例9-2】已知,且,则( )
A. B. C. D.
【例9-3】已知锐角满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式】
1.已知,则( )
A. B. C. D.
2.已知,,则( )
A. B. C. D.
3.已知,且,则( )
A. B. C. D.
4.已知,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.若,则的值为( )
A. B. C. D.
题组一 任意角的定义
1.已知集合A={| 为锐角},B={|为小于的角},C={|为第一象限角},D={|为小于的正角},则下列等式中成立的是( )
A.A=B B.B=C C.A=C D.A=D
2.射线绕端点逆时针旋转到达位置,由位置绕端点旋转到达位置,得,则射线旋转的方向与角度分别为( )
A.逆时针, B.顺时针,
C.逆时针, D.顺时针,
3.在平面直角坐标系中,以下命题中所表述的角都是顶点在坐标原点,始边与轴的正半轴重合的角.
①小于的角一定是锐角; ②第二象限的角一定是钝角;③终边重合的角一定相等;
④相等的角终边一定重合.其中真命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.若将时钟拨慢5分钟,则分针转了 度,时针转了 度.
5.下列说法中正确的是 (填序号).
①终边落在第一象限的角为锐角;②锐角是第一象限角;③第二象限角为钝角;
④小于的角一定为锐角;⑤角与的终边关于x轴对称.
题组二 角度与弧度的转化
1.化为弧度是( )
A. B. C. D.
2.将化为弧度制,正确的是( )
A. B. C. D.
3.把化成度的结果为( )
A. B. C. D.
4.将化为弧度是( )
A. B. C. D.
5.将化为弧度为( )
A. B. C. D.
6.将化为弧度为( )
A. B. C. D.
题组三 终边相同的角
1.与角终边相同的角是( )
A.25° B.113° C. D.225°
2.下列与角终边相同的角为( )
A. B. C. D.
3.下列各角中,与2025°角终边相同的是( )
A.225° B. C.45° D.
4.下列各角中,与终边相同的角为( )
A. B. C. D.
5.下列各角中,与角终边相同的角为( )
A. B. C. D.
6.与终边相同的角是( )
A. B. C. D.
7.下列终边相同的角是( )
A.与, B.与,
C.与, D.与,
题组四 角所在象限的判断
1.的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.已知角,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
3.已知角,那么的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.已知角顶点为坐标原点,始边与x的非负半轴重合,若,则的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.角对应的弧度制大小和终边所在象限分别是( )
A.,第一象限 B.,第一象限
C.,第二象限 D.,第二象限
6.角的终边所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.顶点与坐标系原点重合,始边与x轴非负半轴重合,大小为的角的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.“”是“是第一象限角”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
题组五 扇形的弧长与面积
1.一扇形的面积为,圆心角大小为,则该扇形的弧长为( )
A. B. C. D.
2.已知某扇形工艺品的周长为150,圆心角为3,则该扇形工艺品的半径为( )
A.20 B.24 C.30 D.35
3.已知扇形的弧长为,圆心角为,则该扇形的半径为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
4.已知一个扇形的圆心角为,且所对应的弧长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
5.已知扇形的弧长为,圆心角为,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
6.在扇形中,已知扇形所在圆的半径为2,,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
7.折扇与书画结合,使其成为书画艺术的特殊载体,具有文化和历史价值.如图是一幅书法折扇的一部分,则该扇面的面积为( )
A. B. C. D.
8.某公园拟用栅栏围成一个扇形花池,已知围扇形花池一周的栅栏总长,则此扇形花池的面积的最大值为( )
A. B.
C. D.
9.若有一扇形的周长为60 cm,那么扇形的最大面积为 .
题组六 三角函数的定义
1.角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.0
2.已知角终边上一点,若,则的值为( )
A.3 B. C. D.
3.已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
4.已知角的终边过点,则( )
A. B. C. D.
5.已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.
6.已知点在角的终边上,若,则( )
A. B.为第二象限的角
C. D.
6.已知点是角终边上的一点,且,则的值为( )
A.2 B. C.或2 D.或
7.已知α的终边经过点,且,则=( )
A. B. C. D.2
8.已知角的始边与轴非负半轴重合,终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
题组七 同角三角函数公式
1.已知为第三象限角,,则( )
A. B. C. D.
2.已知锐角满足,则( )
A. B. C. D.
3.若,且θ为第二象限角,则等于( )
A. B. C. D.
4.已知是第二象限角,且满足,则的值为( )
A. B. C. D.
5.若为第四象限角,且,则( )
A. B. C. D.
6.若是第三象限角,且,则( )
A. B. C. D.
题组八 弦的齐次
1.已知,则( )
A. B. C. D.
2.在平面直角坐标系中,的始边为轴的非负半轴,终边与单位圆交于点,其中,则( )
A.11 B. C. D.
3.已知,则( )
A. B. C.8 D.
4.已知,则的值为( )
A. B. C.3 D.-3
5.已知,则( )
A.1 B.1或 C. D.或
6.已知,则( )
A. B. C. D.或
7.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
8.已知,则( )
A. B. C. D.
9.已知,则( )
A. B. C. D.
10.已知,那么( ).
A. B. C. D.
11.已知,则( )
A. B. C. D.
12.已知,则 .
题组九 弦的加减乘
1.若,且,则( )
A. B. C. D.
2.已知,,则下列等式错误的是( )
A. B.
C. D.
3.若,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,且,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
6.已知,则 .
7.若,且,则的值为 .
8.若,,则 .
9.若,则 .
10.已知,,则 .
1
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