内容正文:
第三章 三角函数、解三角形
第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函数
1.与30°角终边相同的角的集合是( )
A.
B.{α|α=2kπ+30°,k∈Z}
C.{α|α=2k·360°+30°,k∈Z}
D.
解析:D [∵30°=30°×=,∴与30°角终边相同的所有角可表示为α=2kπ+,k∈Z.]
2.如图,在直角坐标系xOy中,射线OP交单位圆O于点P,若∠AOP=θ,则点P的坐标是( )
A.(cos θ,sin θ) B.(-cos θ,sin θ)
C.(sin θ,cos θ) D.(-sin θ,cos θ)
解析:A [由三角函数的定义可知,点P的坐标是(cos θ,sin θ).]
3.集合中的角的终边所在的范围(阴影部分)是( )
解析:C [当k=2n时,2nπ+≤α≤2nπ+;当k=2n+1时,2nπ+π+≤α≤2nπ+π+.]
4.(多选题)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),则下列各式的值一定为负的是( )
A.sin α+cos α B.sin α-cos α
C.sin αcos α D.
解析:CD [由已知得r=|OP|=,则sin α=>0,cos α=-<0,tan α=-m<0,∴sin α+cos α的符号不确定,sin α-cos α>0,sin αcos α<0,=cos α<0.]
5.(2025·山东潍坊质检)已知角α的顶点与坐标原点O重合,始边与x轴非负半轴重合,其终边与圆O交于点A(3,4).若角α终边沿逆时针方向旋转角θ,交圆O于点B,则角θ可能为( )
A.75° B.105°
C.375° D.405°
解析:D [因为角α的终边与圆O交于点A(3,4),所以由任意角三角函数定义得cos α=,sin α=,设旋转后的角为β,且旋转后的角交圆O于点B,则由任意三角函数的定义得cos β=-,sin β=,得到sin θ=sin(β-α)=×-×==,cos θ=cos(β-α)=×+×==,故θ=45°+2k·180°,k∈Z,当k=1时,θ=405°,故D正确.]
6.(2024·山东日照二模)若角α的终边经过点(1,2),则tan=____________.
解析:由tan α=2,得tan ==.
答案:
7.(双空填空题)若角α终边所在的直线经过P,O为坐标原点,则|OP|=_________________,sin α=____________.
解析:|OP|==1,
若P在其终边上,则sin α==;若P在其终边反向射线上,则sin α=-,综上sin α=±.
答案:1 ±
8.已知扇形的周长是4 cm,则扇形面积最大时,扇形的圆心角的弧度数是_________.
解析:设此扇形的半径为r,弧长为l,则2r+l=4,面积S=rl=r(4-2r)=-r2+2r=-(r-1)2+1,故当r=1时S最大,这时l=4-2r=2.从而α===2.
答案:2
9.已知角θ的终边上有一点P(x,-1)(x≠0),且tan θ=-x,求sin θ+cos θ的值.
解:∵θ的终边过点(x,-1)(x≠0),
∴tan θ=-.
又tan θ=-x,∴x2=1,即x=±1.当x=1时,
sin θ=-,cos θ=.因此sin θ+cos θ=0;
当x=-1时,sin θ=-,cos θ=-,
因此sin θ+cos θ=-.
故sin θ+cos θ的值为0或-.
10.已知扇形AOB的周长为8.
(1)若这个扇形的面积为3,求圆心角的大小;
(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦长AB.
解:设扇形AOB的半径为r,弧长为l,圆心角为α,
(1)由题意可得解得或
∴α==或α==6.
(2)法一:∵2r+l=8,
∴S扇=lr=l·2r≤2=×2=4,
当且仅当2r=l,即α==2时,扇形面积取得最大值4.
∴圆心角α=2,弦长AB=2sin 1×2=4sin 1.
法二:∵2r+l=8,
∴S扇=lr=r(8-2r)=r(4-r)=-(r-2)2+4≤4,
当且仅当r=2,即α==2时,扇形面积取得最大值4.
∴弦长AB=2sin 1×2=4sin 1.
学科网(北京)股份有限公司
$