内容正文:
厦门外国语学校2025届高三上数学校本作业24《任意角、三角函数概念》
班级: 姓名: 座号:
一、选择题
1.下列选项中正确的是( )
A.sin300°>0 B.cos(-305°)<0 C.tan>0 D.sin10<0
2.若角α与β的终边关于x轴对称,则有( )
A.α+β=90° B.α+β=90°+k·360°,k∈Z
C.α+β=2k·180°,k∈Z D.α+β=180°+k·360°,k∈Z
3.函数的值域是( )
A. B. C. D.
4.(莆田模拟)《掷铁饼者》取材于希腊的体育竞技活动,刻画的是一名强健的男子在掷铁饼过程中最具有表现力的瞬间.现在把掷铁饼者张开的双臂近似看成一张拉满弦的“弓”,掷铁饼者的一只手臂长约为米,整个肩宽约为米.“弓”所在圆的半径约为1.25米.则掷铁饼者双手之间的距离约为(参考数据:≈1.414,≈1.73)( )
A.1.612米 B.1.768米
C.1.868米 D.2.045米
5.已知角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为,则α等于( )
A. B. C. D.
6.设集合M={α|α=45°+k·90°,k∈Z},N={α|α=90°+k·45°,k∈Z},则集合M与N的关系是( )
A.M∩N=∅ B.MN
C.NM D.M=N
7.若为第一象限角,则,,,中必定为正值的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
8.[广州二模] 已知第二象限角θ的终边上有两点A(-1,a),B(b,2),且cos θ+3sin θ=0,则3a-b= ( )
A.-7 B.-5 C.5 D.7
9.已知点在第三象限,则的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
10.(南昌模拟)已知角α终边上一点P的坐标是(2sin2,-2cos2),则sinα等于( )
A.sin2 B.-sin2 C.cos2 D.-cos2
11.(多选)下面说法正确的有( )
A.角与角-π终边相同
B.终边在直线y=-x上的角α的取值集合可表示为{α|α=k·360°-45°,k∈Z}
C.若角α的终边在直线y=-3x上,则cos α的取值为
D.67°30′化成弧度是
12.(多选)下列四个选项中,正确的有( )
A.若点P(tanα,cosα)在第三象限,则α是第二象限角
B.已知点P(sinx-cosx,-3)在第三象限,则x的取值范围是(-+2kπ,+2kπ)
C.sin3·cos4·tan5<0 D.
二、填空题
13. (北京)若点P(cos θ,sin θ)与点Q关于y轴对称,写出一个符合题意的θ=________.
14.某设计师为天文馆设计科普宣传图片,其中有一款设计图如图K20-3所示.是以点O为圆心,QT为直径的半圆弧,QT=2 dm.的圆心为P,PQ=PT=2 dm.与所围成的阴影区域即为某天所见的月亮形状,则该阴影区域的面积为 dm2.
图K20-3
15.若角α的终边落在直线y=x上,角β的终边与单位圆交于点,且sin α·cos β<0,则cos α·sin β=________.
16.圆O的半径为1,P为圆周上一点,现将如图K20-6放置的边长为1的正方形(实线所示,正方形的顶点A和点P重合)沿着圆周顺时针滚动,经过若干次滚动,点A第一次回到点P的位置,则点A走过的路径的长度为 .
三、解答题
17.已知=-,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边上一点M,且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
18.如图K20-4,设α是任意角,α∈R,角α的顶点为原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点A,点B(3,-).
(1)当A在OB的反向延长线上时,求tan α;
(2)当OA⊥OB时,求sin 2α.
图K20-4
19.迷你KTV是一类新型的娱乐设施,外形通常是由玻璃墙分隔成的类似电话亭的小房间,近几年投放在各大城市商场中,受到年轻人的欢迎.如图K20-5是某间迷你KTV的横截面示意图,其中AB=AE=,∠A=∠B=∠E=90°,曲线段CD是圆心角为90°的圆弧,设该迷你KTV横截面的面积为S,周长为L,求的最大值.(注:π取3)
图K20-5
厦门外国语学校2025届高三上数学校本作业24《任意角、三角函数概念》
班级: 姓名: 座号:
一、选择题
1.下列选项中正确的是( )
A.sin300°>0 B.cos(-305°)<0 C.tan>0 D.sin10<0
答案 D
解析 300°=360°-60°,则300°是第四象限角;-305°=-360°+55°,则-305°是第一象限角;因为-=-8π+,所以-是第二象限角;因为3π<10<,所以10是第三象限角.故sin300°<0,cos(-305°)>0,tan<0,sin10<0,故D正确.
2.若角α与β的终边关于x轴对称,则有( )
A.α+β=90° B.α+β=90°+k·360°,k∈Z
C.α+β=2k·180°,k∈Z D.α+β=180°+k·360°,k∈Z
答案 C
解析 因为α与β的终边关于x轴对称,所以β=2k·180°-α,k∈Z,所以α+β=2k·180°,k∈Z.
3.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知:角的终边不能落在坐标轴上,
当角终边在第一象限时,
当角终边在第二象限时,
当角终边在第三象限时,
当角终边在第四象限时,因此函数的值域为,故选C.
4.(莆田模拟)《掷铁饼者》取材于希腊的体育竞技活动,刻画的是一名强健的男子在掷铁饼过程中最具有表现力的瞬间.现在把掷铁饼者张开的双臂近似看成一张拉满弦的“弓”,掷铁饼者的一只手臂长约为米,整个肩宽约为米.“弓”所在圆的半径约为1.25米.则掷铁饼者双手之间的距离约为(参考数据:≈1.414,≈1.73)( )
A.1.612米 B.1.768米
C.1.868米 D.2.045米
答案 B
解析 由题意得,“弓”所在的弧长为
l=++=,R=1.25=,
∴其所对的圆心角α===,
∴两手之间的距离d==×1.25≈1.768.
5.已知角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为,则α等于( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 因为sin =,cos =-,
所以角α(0≤α<2π)终边上一点的坐标为,
故角α的终边在第四象限,
且tan α=-,又0≤α<2π,所以α=.
6.设集合M={α|α=45°+k·90°,k∈Z},N={α|α=90°+k·45°,k∈Z},则集合M与N的关系是( )
A.M∩N=∅ B.MN
C.NM D.M=N
答案 C
解析 M={α|α=45°+2k·45°,k∈Z}={α|α=(2k+1)·45°,k∈Z},
N={α|α=2×45°+k·45°,k∈Z}={α|α=(k+2)·45°,k∈Z},
∵2k+1表示所有奇数,k+2表示所有整数,
∴NM.
7.若为第一象限角,则,,,中必定为正值的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】因为为第一象限角,所以为第一或二象限角,可得:,而符号不确定,
又为第一或三象限角,,可以是正数,也可以是负数,它们的符号均不确定
综上所述,必定为正值的只有一个故选:.
8.[广州二模] 已知第二象限角θ的终边上有两点A(-1,a),B(b,2),且cos θ+3sin θ=0,则3a-b= ( )
A.-7 B.-5 C.5 D.7
D [解析] 因为cos θ+3sin θ=0,所以tan θ=-,所以=-,所以3a-b=7,故选D.
9.已知点在第三象限,则的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】在第三象限,,
,,,.
故选:D.
10.(南昌模拟)已知角α终边上一点P的坐标是(2sin2,-2cos2),则sinα等于( )
A.sin2 B.-sin2 C.cos2 D.-cos2
答案 D
11.(多选)下面说法正确的有( )
A.角与角-π终边相同
B.终边在直线y=-x上的角α的取值集合可表示为{α|α=k·360°-45°,k∈Z}
C.若角α的终边在直线y=-3x上,则cos α的取值为
D.67°30′化成弧度是
答案 AD
解析 角与角-π相差2π,终边相同,故A正确;
终边在直线y=-x上的角α的取值集合可表示为{α|α=k·180°-45°,k∈Z},故B错误;
若角α的终边在直线y=-3x上,
则cos α的取值为±,故C错误;
67°30′化成弧度是,故D正确.
12.(多选)下列四个选项中,正确的有( )
A.若点P(tanα,cosα)在第三象限,则α是第二象限角
B.已知点P(sinx-cosx,-3)在第三象限,则x的取值范围是(-+2kπ,+2kπ)
C.sin3·cos4·tan5<0 D.
答案 ABD
二、填空题
13. (北京)若点P(cos θ,sin θ)与点Q关于y轴对称,写出一个符合题意的θ=________.
答案
解析 ∵P(cos θ,sin θ)与
Q
关于y轴对称,
即θ,θ+关于y轴对称,
θ++θ=π+2kπ,k∈Z,
则θ=kπ+,k∈Z,
当k=0时,可取θ的一个值为.
14.某设计师为天文馆设计科普宣传图片,其中有一款设计图如图K20-3所示.是以点O为圆心,QT为直径的半圆弧,QT=2 dm.的圆心为P,PQ=PT=2 dm.与所围成的阴影区域即为某天所见的月亮形状,则该阴影区域的面积为 dm2.
图K20-3
+ [解析] 连接PO,可得PO⊥QT,因为sin ∠QPO==,所以∠QPO=,∠QPT=,所以阴影区域的面积为×π×()2-=+(dm2).
15.若角α的终边落在直线y=x上,角β的终边与单位圆交于点,且sin α·cos β<0,则cos α·sin β=________.
答案 ±
解析 由角β的终边与单位圆交于点,得cos β=,又由sin α·cos β<0知,sin α<0,因为角α的终边落在直线y=x上,所以角α只能是第三象限角.记P为角α的终边与单位圆的交点,设P(x,y)(x<0,y<0),则|OP|=1(O为坐标原点),即x2+y2=1,又由y=x得x=-,y=-,所以cos α=x=-,因为点在单位圆上,所以2+m2=1,
解得m=±,所以sin β=±,
所以cos α·sin β=±.
16.圆O的半径为1,P为圆周上一点,现将如图K20-6放置的边长为1的正方形(实线所示,正方形的顶点A和点P重合)沿着圆周顺时针滚动,经过若干次滚动,点A第一次回到点P的位置,则点A走过的路径的长度为 .
16. [解析] A走过的路径由9段圆心角均为的劣弧组成,其中6段劣弧所在圆的半径为1,3段劣弧所在圆的半径为,所以点A走过的路径的长度为×(1++1+1++1+1++1)=.
三、解答题
17.已知=-,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边上一点M,且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
解 (1)由=-,得sin α<0,
由lg(cos α)有意义,可知cos α>0,
所以α是第四象限角.
(2)因为|OM|=1,所以2+m2=1,
解得m=±.
又α为第四象限角,故m<0,从而m=-,
sin α====-.
18.如图K20-4,设α是任意角,α∈R,角α的顶点为原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点A,点B(3,-).
(1)当A在OB的反向延长线上时,求tan α;
(2)当OA⊥OB时,求sin 2α.
图K20-4
.解:(1)∵α的终边与单位圆相交于点A,点B(3,-),
A在OB的反向延长线上,
∴A,即A,
∴tan α=-.
(2)当OA⊥OB时,设A(x,y),则·=3x-y=0,且x2+y2=1,
解得或
则sin α=,cos α=或sin α=-,cos α=-,
∴sin 2α=2sin αcos α=2××=或sin 2α=2sin αcos α=2××=.
故sin 2α=.
19.迷你KTV是一类新型的娱乐设施,外形通常是由玻璃墙分隔成的类似电话亭的小房间,近几年投放在各大城市商场中,受到年轻人的欢迎.如图K20-5是某间迷你KTV的横截面示意图,其中AB=AE=,∠A=∠B=∠E=90°,曲线段CD是圆心角为90°的圆弧,设该迷你KTV横截面的面积为S,周长为L,求的最大值.(注:π取3)
图K20-5
解:设圆弧的半径为r,的长度为l,
则BC=ED=-r,l=r≈,
所以周长L=AB+BC+l+DE+EA≈6-r,面积S≈+×r×=-,
所以≈·=·=12-≤12-×2=12-3,
当且仅当12-r=,即r=12-3时等号成立,故的最大值约为12-3.
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