内容正文:
2025-2026年人教A版高一数学常考题型归纳
【第22讲:三角函数的概念】
总览
题型梳理
1.三角函数的定义(核心考点)
(1)单位圆定义:设α是任意角(α∈R),其终边与单位圆交于点P(x,y),则:
正弦函数:sinα=y;
余弦函数:cosα=x;
正切函数:tanα=y/x(x≠0)。(1)单位圆定义:设是任意角(),其终边与单位圆交于点,则:正弦函数:;余弦函数:;正切函数:().
(2)一般定义:设角α终边上任意一点P(不与原点重合)的坐标为(x,y),点P与原点的距离为r=√(x²+y²),则:
sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x(x≠0)。(2)一般定义:设角终边上任意一点(不与原点重合)的坐标为,点与原点的距离为,则:,,().
关键结论:①三角函数值仅与角α的大小有关,与终边上点P的位置无关(核心性质,常考判断题);②若角α终边落在坐标轴上,为轴线角,此时部分三角函数可能无意义(如终边在y轴上时,tanα无意义)。.
注意事项:①计算r时需保证r=√(x²+y²)>0(因P不与原点重合);②正切函数tanα=y/x的分母x≠0,对应角α终边不能落在y轴上。注意事项:①计算时需保证(因不与原点重合);②正切函数的分母,对应角终边不能落在轴上.
2.三角函数的定义域与值域(常考约束条件)
正弦函数y=sinα:定义域为R,值域为[-1,1];
余弦函数y=cosα:定义域为R,值域为[-1,1];
正切函数y=tanα:定义域为{α|α≠π/2+kπ,k∈Z},值域为R。
正弦函数:定义域为,值域为;
余弦函数:定义域为,值域为;
正切函数:定义域为,值域为.
常考结论:①|sinα|≤1,|cosα|≤1,(高频不等式约束条件,用于求参数范围);②正切函数无最大值、最小值,在每个单调区间内单调递增。.
注意事项:求解与三角函数相关的复合函数定义域时,需同时满足原函数定义域和复合条件(如偶次根式下非负、分母不为0等).
3.三角函数值的符号规律与判定方法
简记:一全正、二正弦、三正切、四余弦(核心记忆口诀)。具体分布:
第一象限:sinα>0,cosα>0,tanα>0;
第二象限:sinα>0,cosα<0,tanα<0;
第三象限:sinα<0,cosα<0,tanα>0;
第四象限:sinα<0,cosα>0,tanα<0。简记:一全正、二正弦、三正切、四余弦(核心记忆口诀).具体分布:-第一象限:,,;-第二象限:,,;-第三象限:,,;-第四象限:,,.
常考结论:①sinα与cscα符号相同,cosα与secα符号相同,tanα与cotα符号相同(倒数关系推导,拓展考点);②若sinα·cosα>0,则α在第一或第三象限;若sinα·cosα<0,则α在第二或第四象限(乘积符号判定象限,高频题型)。常考结论:①与符号相同,与符号相同,与符号相同(倒数关系推导,拓展考点);②若,则在第一或第三象限;若,则在第二或第四象限(乘积符号判定象限,高频题型).
注意事项:轴线角的三角函数符号特殊,需单独记忆(如α=π时,sinα=0,cosα=-1,tanα=0)。注意事项:轴线角的三角函数符号特殊,需单独记忆(如时,,,).
4.诱导公式一(终边相同角的三角函数关系)与周期性
对于任意角α和整数k,有:
sin(α+k·2π)=sinα;
cos(α+k·2π)=cosα;
tan(α+k·2π)=tanα。对于任意角和整数,有:;;.
常考结论:①正弦、余弦函数的最小正周期为2π,正切函数的最小正周期为π(高频考点,常考周期求解);②终边相同的角的同名三角函数值相等,可将任意角的三角函数转化为[0,2π)内角的三角函数求解。.
注意事项:①公式中的k为整数,可正可负(如k=-1时,sin(α-2π)=sinα);②正切函数的诱导公式可拓展为tan(α+kπ)=tanα(k∈Z),周期缩短为π。注意事项:①公式中的为整数,可正可负(如时,);②正切函数的诱导公式可拓展为(),周期缩短为.
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:三角函数的概念】
【解题策略】
场景1:已知角终边上一点坐标,求三角函数值
答题模板:
第一步:审题定位——明确角α终边上点P的坐标(x,y),确认P不与原点重合;
第二步:计算r值——代入公式r=√(x²+y²),精准计算r的数值(注意根号化简);
第三步:代入求解——根据定义式sinα=y/r、cosα=x/r、tanα=y/x(x≠0、、(),分别计算三个三角函数值;
第四步:验证检查——核对r的计算是否正确,正切函数是否存在(x是否为0).
场景2:已知角的一个三角函数值及终边上点的横/纵坐标,求其他三角函数值
答题模板:
第一步:设点表r——设终边上点P的坐标为已知横/纵坐标与参数的形式(如已知y=-3,P(x,-3)),表示r=√(x²+y²),设),表示(含参数);
第二步:建立方程——根据已知三角函数值,代入对应定义式建立关于参数的方程;
第三步:求解参数——解方程得参数值,结合三角函数符号判断参数的正负(排除不合理解);
第四步:计算结果——将参数值代入r的表达式求r,再代入定义式求其他三角函数值.
场景3:已知角的终边所在直线方程,求三角函数值
答题模板:
第一步:分类设点——根据直线方程的象限分布,在终边上取两个不同象限的代表点(如直线y=2x,取第一象限(1,2)、第三象限(-1,-2),取第一象限、第三象限);
第二步:分别算r——对每个代表点,计算对应的r值;
第三步:代入求解——针对每个象限的点,代入定义式计算三角函数值;
第四步:总结结论——分象限写出三角函数值(注意同一正切值在不同象限可能相同).
(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知点()是角终边上一点,求、、、的值;经典例题例题
(2)已知角的终边在直线上,求、、、的值.
(25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中)角的终边经过点,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.0
(2025高三·全国·专题练习)已知是第二象限角,点为其终边上一点,且,则等于( ).小试牛刀2
A. B. C. D.
(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·月考)已知角的终边与单位圆的交点为,则 .小试牛刀3
【题型2:三角函数的符号与角所在的象限/范围判断】
【解题策略】
第一步:明确已知条件——提取题目中给出的三角函数符号(如sinα<0、cosα>0、);
第二步:对应象限分布——根据“一全正、二正弦、三正切、四余弦”口诀,确定每个三角函数符号对应的象限;
第三步:求象限交集——找出所有条件共同对应的象限,即为角α的终边所在象限;
第四步:验证轴线角——若条件涉及三角函数值为0,需补充验证轴线角是否符合要求(如sinα=0时,α终边在x轴上).
(24-25高一·上海·随堂练习)(1)若,且,则角属于第几象限?经典例题例题
(2)若,且,则角属于第几象限?
(25-26高三上·云南昆明·月考)已知,则是( )小试牛刀1
A.第一或第二象限角 B.第一或第三象限角 C.第二或第三象限角 D.第一或第四象限角
(24-25高一下·辽宁大连·期中)点在平面直角坐标系中位于( )小试牛刀2
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(24-25高一下·河南南阳·开学考试)的值( )小试牛刀3
A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定
【题型3:求任意角的三角函数值(负角,大角转化)】
【解题策略】
第一步:定位角的终边
根据角的正负性(正角:从x轴非负半轴逆时针旋转;负角:从x轴非负半轴顺时针旋转)和具体大小,在平面直角坐标系中确定角的终边位置,明确终边所在的象限或坐标轴。
第二步:选取终边上的点并计算值
优先选取终边与单位圆的交点(单位圆半径,简化计算),直接读取或通过终边位置确定交点坐标;
若终边未与单位圆重合,可在终边上任意选取一个非原点的点(建议选取坐标为整数的点,方便计算),代入公式()计算点到原点的距离。
第三步:代入定义式求解三角函数值
根据三角函数的核心定义,直接代入坐标和值计算:
正弦函数:;
余弦函数:;
正切函数:(注意:若,即终边落在轴上,无意义)。
第四步:验证结果的合理性
符号验证:根据终边所在象限,核对、的符号是否与象限规律一致(如第一象限、,则、均为正);
数值验证:若选取单位圆上的点,需满足,确保(平方关系验证,无需诱导公式),避免坐标或计算错误.
(25-26高一上·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,点位于第 象限.经典例题例题
(25-26高三上·四川绵阳·月考)的值为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(25-26高三上·宁夏银川·期中)的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(24-25高一下·辽宁朝阳·月考)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( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型4:单位上的动点与旋转问题(几何意义的应用)】
【解题策略】
第一步:确定初始角——明确单位圆上动点的初始位置(通常为A(1,0),对应角为0);
第二步:计算旋转后角——根据旋转方向(顺时针减角、逆时针加角)和旋转弧度/角度,计算动点对应的最终角α;
第三步:利用定义求坐标——由单位圆定义,动点坐标为(cosα,sinα),代入α计算cosα和sinα和的值;
第四步:验证旋转方向——确认旋转方向对角度符号的影响(顺时针旋转角度为负,逆时针为正).
(2024高三·全国·专题练习)设点是以原点为圆心的单位圆上的一个动点,它从初始位置出发,沿单位圆顺时针方向旋转角后到达点,然后继续沿单位圆顺时针方向旋转角到达点,若点的纵坐标是,则点的坐标是 .经典例题例题
(2024高一·全国·课后作业)点从出发,沿单位圆顺时针运动弧长,终边落在射线上,则的大小为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(24-25高二下·上海·开学考试)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动,将筒车抽象为一个半径为的圆,如图2建立平面直角坐标系,已知筒车按逆时针方向旋转,每旋转一周用时120秒,当时,某盛水筒位于点,经过秒后运动到点,则当筒车旋转40秒时,此盛水筒对应的点的纵坐标为 .小试牛刀2
(24-25高一上·湖南益阳·期末)在直角坐标系中,一个质点在半径为2的圆O上,以圆O与x正半轴的交点为起点,沿逆时针方向匀速运动到P点,每转一圈,则后的长为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型5:sinα、cosα、tanα的知一求二问题(同角关系应用)】
【解题策略】
第一步:确定已知条件——明确已知的三角函数值及角α的象限(若未直接给出,需通过已知条件判断);
第二步:选择合适关系——若已知sinα或cosα,优先用平方关系sin²α+cos²α=1;若已知tanα,优先用商数关系tanα=sinα/cosα或,优先用平方关系;若已知,优先用商数关系,结合平方关系求解;
第三步:判断符号——根据角α的象限,确定未知三角函数值的正负(关键步骤,避免漏解);
第四步:计算结果——代入关系式求解未知三角函数值,验证是否符合定义域要求.
(2025高三·全国·专题练习)根据下列条件,求角的正弦、余弦、正切中未知的量:经典例题例题
(1)已知,并且是第三象限的角;
(2)已知,并且是第二象限的角.
(24-25高一下·全国·课堂例题)(1)已知,并且是第二象限角,求和的值.小试牛刀1
(2)已知,求和的值.
(24-25高一上·黑龙江大庆·期末)(1)已知是第二象限角,且,求,的值;小试牛刀2
(2)已知是第三象限角,且,求,的值.
(24-25高一上·全国·课后作业)(1)已知,求,的值;小试牛刀3
(2)已知,,求的值.
【题型6:sinα±cosα与sinαcosα的关系应用(恒等变形核心)】
【解题策略】
第一步:明确转化目标——判断题目是由“和差”求“乘积”,还是由“乘积”求“和差”;
第二步:选用核心恒等式——(sinα±cosα)²=1±2sinαcosα;
第三步:代入计算——将已知的sinα±cosα或sinαcosα代入恒等式,求解目标式;
第四步:验证符号(可选)——若需进一步求sinα或cosα,需结合和差式的符号判断角的象限,确定最终值。答题模板:第一步:明确转化目标——判断题目是由“和差”求“乘积”,还是由“乘积”求“和差”;第二步:选用核心恒等式——;第三步:代入计算——将已知的或代入恒等式,求解目标式;第四步:验证符号(可选)——若需进一步求或,需结合和差式的符号判断角的象限,确定最终值.
【多选题】(24-25高一下·河南南阳·月考)已知在中,,则下列命题中正确的是( )经典例题例题
A. B.
C. D.
【多选题】(24-25高一上·吉林通化·期末)已知,,则下列等式正确的是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【多选题】(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·月考)设,已知是方程的两根,则下列等式正确的是( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
【多选题】(22-23高一下·江苏镇江·开学考试)已知,,则下列等式正确的是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型7:三角函数线的应用(几何法求解范围/比较大小)】
【解题策略】
解题核心:利用单位圆中三角函数线(正弦线MP、余弦线OM、正切线AT)的几何意义,直观判断三角函数值的大小、范围.
答题模板:
第一步:绘制单位圆与三角函数线——在单位圆中画出对应角α的终边,作出正弦线、余弦线或正切线;
第二步:分析几何意义——明确三角函数线的长度对应三角函数值的绝对值,方向对应符号;
第三步:求解目标问题——①比较大小:根据三角函数线的长短和方向判断;②求范围:结合三角函数线的取值范围确定角或函数值的范围;
第四步:总结结论——将几何直观转化为代数结论.
(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)作出下列各角的正弦线、余弦线与正切线.经典例题例题
①;②.
(2)分别作出和的正弦线、余弦线和正切线,并比较:和,和,和的大小.
(23-24高一·全国·课后作业)设,,,则a、b、c的大小顺序为 (按从小到大的顺序排列).小试牛刀1
(2024贵州遵义·三模)已知,,,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(24-25高三练习)(1)设,试证明:;小试牛刀3
(2)若,试比较与的大小.
【多选题】(2023·湖南长沙·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,以原点O为圆心的圆与x轴正半轴交于点.已知点在圆O上,点T的坐标是,则下列说法中正确的是( )小试牛刀4
A.若,则 B.若,则
C.,则 D.若,则
【题型8:与三角函数定义域相关的复合函数问题】
【解题策略】
解题核心:结合三角函数的定义域和复合函数的约束条件(如偶次根式、分式、对数等),分步求解定义域。.
答题模板:
第一步:分解约束条件——列出复合函数中所有限制条件(如三角函数自身定义域、根式下非负、分母不为0等);
第二步:转化为角的范围——将每个约束条件转化为关于角的不等式;
第三步:求解不等式组——结合三角函数的周期性,求出所有不等式的交集;
第四步:表示定义域——用集合或区间形式规范表示定义域(注意标注)
(24-25高一上·全国·课后作业)在内,下列区间中使得成立的是( )经典例题例题
A. B. C. D.
(24-25高一上·全国·课后作业)在内,不等式的解集是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
(24-25高二上·广东广州·期中)若,且,则的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(23-24高一下·北京门头沟·期中)函数的定义域为( )小试牛刀3
A., B.,
C., D.,
【题型9:同角三角函数的“弦化切”问题(求值/化简)】
【解题策略】
核心考点
定义:利用同角三角函数的商数关系(),将含、的表达式转化为仅含的表达式,实现“弦”(正弦、余弦)到“切”(正切)的转化.
适用场景:①已知的值,求关于、的齐次式(分子分母次数相同)的值;②化简含、的齐次式为关于的代数式.
常考结论:①齐次式定义:若表达式中、的最高次数相同(常数项可看作次齐次式,需转化为构成二次齐次式);②弦化切的核心是“齐次式同除”,即分子分母同时除以(一次齐次式)或(二次齐次式).
注意事项:①转化前需确保(即有意义);②非齐次式需通过“”补全为齐次式后再转化.
答题模板
场景1:已知(为常数),求齐次式的值
第一步:判断齐次式类型
一次齐次式(如);
二次齐次式(如或).
第二步:齐次式同除转化
一次齐次式:分子分母同时除以(),得;
二次齐次式:分子分母同时除以,得(分式型)或(整式型,本质是分母为,同除后转化).
第三步:代入计算
将已知的值代入转化后的表达式,直接计算结果.
第四步:验证合理性
若不存在(即),需先判断齐次式是否有意义(如一次齐次式分母),再特殊处理.
场景2:化简含、的齐次式(化为仅含的形式)
第一步:补全齐次式(非齐次式专用)
若表达式含常数项(如),用替换常数项,补全为齐次式(如).
第二步:因式分解(可选)
对补全后的齐次式进行因式分解,提取公因式(如),简化后续转化.
第三步:同除转化
分子分母同时除以(一次齐次式)或(二次齐次式),将所有转化为,约去后得到仅含的表达式.
(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·月考)角顶点为原点,始边在轴非负半轴,终边上的一点,经典例题例题
(1)若,求,的值;
(2)若
①求中的值;
②求的值.
(25-26高一上·全国·课前预习)已知点在角的终边上,且.小试牛刀1
(1)求的值;
(2)求的值.
(2025高三·全国·专题练习)已知,求的值.小试牛刀2
(25-26高一上·全国·课后作业)已知为第二象限角.小试牛刀3
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
课后针对训练
1.【多选题】(24-25高一·全国·单元测试)若角的终边上有一点,则的值可以是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·福建福州·月考)设,,,则( )
A. B. C. D.
3.【多选题】(25-26高一上·福建厦门·期中)如图,质点和从单位圆上同时出发且按逆时针作匀速圆周运动,点的起始位置坐标为,角速度为(即每经过,射线转过的角度为),点的起始位置坐标为,角速度为,则( )
A.在起始位置,扇形的面积为
B.经过,点的坐标为
C.经过,扇形的弧长为
D.经过,点在单位圆上第二次重合
4.(25-26高三上·北京·月考)已知角的顶点与坐标原点重合,始边落在轴的正半轴上,终边上有一点,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·安徽蚌埠·月考)已知角的终边在直线上,求的值
6.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)已知角的终边在第二象限,且终边上有一点,,则( )
A. B. C.2 D.
7.(25-26高三上·陕西咸阳·月考)若角的终边在第二象限,则 .
8.(25-26高三上·上海·开学考试)已知是第二象限的角,化简:= .
9.(2025高三·全国·专题练习)已知,且,比较,,,,,的大小.
10.(2024·全国·模拟预测)设,则( )
A. B.
C. D.
11.【多选题】(24-25高一上·全国·课后作业)方程在区间上的解为( )
A.0 B. C. D.π
12.(2026高三·全国·专题练习)已知,则 , .
13.(25-26高一上·全国·月考)在平面直角坐标系中,角以轴的正半轴为始边,
(1)若是第二象限角,为其终边上一点,且,求的值;
(2)若终边与单位圆交于第四象限内的点,,求的值及的坐标.
14.【多选题】(24-25高一下·贵州遵义·月考)已知角A为的内角,若,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
15.【多选题】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
16.【多选题】(24-25高一下·河北保定·月考)下列选项正确的是( )
A. B.若为第三象限角,则为第一、三象限角
C.若,则 D.若,且为第二象限角,则
17.(2025高三·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,角的终边分别与单位圆交于两点,两点的纵坐标分别为,.
(1)求的值;
(2)求的值.
18.(24-25高一上·广东佛山·期末)已知.
(1)求;
(2)若是第一象限角,求的值.
19.(24-25高一上·吉林长春·月考)如图,在平面直角坐标系中,锐角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆(圆心在原点,半径为1)交于点、过点作圆的切线,分别交轴、轴于点与.
(1)若,求的坐标
(2)若的面积为2,求的值;
(3)求的最小值.
20.(2024高一·全国·专题练习)已知,是关于的方程的两个根,求的值.
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【第22讲:三角函数的概念】
总览
题型梳理
1.三角函数的定义(核心考点)
(1)单位圆定义:设α是任意角(α∈R),其终边与单位圆交于点P(x,y),则:
正弦函数:sinα=y;
余弦函数:cosα=x;
正切函数:tanα=y/x(x≠0)。(1)单位圆定义:设是任意角(),其终边与单位圆交于点,则:正弦函数:;余弦函数:;正切函数:().
(2)一般定义:设角α终边上任意一点P(不与原点重合)的坐标为(x,y),点P与原点的距离为r=√(x²+y²),则:
sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x(x≠0)。(2)一般定义:设角终边上任意一点(不与原点重合)的坐标为,点与原点的距离为,则:,,().
关键结论:①三角函数值仅与角α的大小有关,与终边上点P的位置无关(核心性质,常考判断题);②若角α终边落在坐标轴上,为轴线角,此时部分三角函数可能无意义(如终边在y轴上时,tanα无意义)。.
注意事项:①计算r时需保证r=√(x²+y²)>0(因P不与原点重合);②正切函数tanα=y/x的分母x≠0,对应角α终边不能落在y轴上。注意事项:①计算时需保证(因不与原点重合);②正切函数的分母,对应角终边不能落在轴上.
2.三角函数的定义域与值域(常考约束条件)
正弦函数y=sinα:定义域为R,值域为[-1,1];
余弦函数y=cosα:定义域为R,值域为[-1,1];
正切函数y=tanα:定义域为{α|α≠π/2+kπ,k∈Z},值域为R。
正弦函数:定义域为,值域为;
余弦函数:定义域为,值域为;
正切函数:定义域为,值域为.
常考结论:①|sinα|≤1,|cosα|≤1,(高频不等式约束条件,用于求参数范围);②正切函数无最大值、最小值,在每个单调区间内单调递增。.
注意事项:求解与三角函数相关的复合函数定义域时,需同时满足原函数定义域和复合条件(如偶次根式下非负、分母不为0等).
3.三角函数值的符号规律与判定方法
简记:一全正、二正弦、三正切、四余弦(核心记忆口诀)。具体分布:
第一象限:sinα>0,cosα>0,tanα>0;
第二象限:sinα>0,cosα<0,tanα<0;
第三象限:sinα<0,cosα<0,tanα>0;
第四象限:sinα<0,cosα>0,tanα<0。简记:一全正、二正弦、三正切、四余弦(核心记忆口诀).具体分布:-第一象限:,,;-第二象限:,,;-第三象限:,,;-第四象限:,,.
常考结论:①sinα与cscα符号相同,cosα与secα符号相同,tanα与cotα符号相同(倒数关系推导,拓展考点);②若sinα·cosα>0,则α在第一或第三象限;若sinα·cosα<0,则α在第二或第四象限(乘积符号判定象限,高频题型)。常考结论:①与符号相同,与符号相同,与符号相同(倒数关系推导,拓展考点);②若,则在第一或第三象限;若,则在第二或第四象限(乘积符号判定象限,高频题型).
注意事项:轴线角的三角函数符号特殊,需单独记忆(如α=π时,sinα=0,cosα=-1,tanα=0)。注意事项:轴线角的三角函数符号特殊,需单独记忆(如时,,,).
4.诱导公式一(终边相同角的三角函数关系)与周期性
对于任意角α和整数k,有:
sin(α+k·2π)=sinα;
cos(α+k·2π)=cosα;
tan(α+k·2π)=tanα。对于任意角和整数,有:;;.
常考结论:①正弦、余弦函数的最小正周期为2π,正切函数的最小正周期为π(高频考点,常考周期求解);②终边相同的角的同名三角函数值相等,可将任意角的三角函数转化为[0,2π)内角的三角函数求解。.
注意事项:①公式中的k为整数,可正可负(如k=-1时,sin(α-2π)=sinα);②正切函数的诱导公式可拓展为tan(α+kπ)=tanα(k∈Z),周期缩短为π。注意事项:①公式中的为整数,可正可负(如时,);②正切函数的诱导公式可拓展为(),周期缩短为.
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:三角函数的概念】
【解题策略】
场景1:已知角终边上一点坐标,求三角函数值
答题模板:
第一步:审题定位——明确角α终边上点P的坐标(x,y),确认P不与原点重合;
第二步:计算r值——代入公式r=√(x²+y²),精准计算r的数值(注意根号化简);
第三步:代入求解——根据定义式sinα=y/r、cosα=x/r、tanα=y/x(x≠0、、(),分别计算三个三角函数值;
第四步:验证检查——核对r的计算是否正确,正切函数是否存在(x是否为0).
场景2:已知角的一个三角函数值及终边上点的横/纵坐标,求其他三角函数值
答题模板:
第一步:设点表r——设终边上点P的坐标为已知横/纵坐标与参数的形式(如已知y=-3,P(x,-3)),表示r=√(x²+y²),设),表示(含参数);
第二步:建立方程——根据已知三角函数值,代入对应定义式建立关于参数的方程;
第三步:求解参数——解方程得参数值,结合三角函数符号判断参数的正负(排除不合理解);
第四步:计算结果——将参数值代入r的表达式求r,再代入定义式求其他三角函数值.
场景3:已知角的终边所在直线方程,求三角函数值
答题模板:
第一步:分类设点——根据直线方程的象限分布,在终边上取两个不同象限的代表点(如直线y=2x,取第一象限(1,2)、第三象限(-1,-2),取第一象限、第三象限);
第二步:分别算r——对每个代表点,计算对应的r值;
第三步:代入求解——针对每个象限的点,代入定义式计算三角函数值;
第四步:总结结论——分象限写出三角函数值(注意同一正切值在不同象限可能相同).
(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知点()是角终边上一点,求、、、的值;经典例题例题
(2)已知角的终边在直线上,求、、、的值.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.
【分析】(1)先求出,然后分和两种情况根据任意角的三角函数的定义求解即可;
(2)由题意得角的终边某一点的坐标为,求出,然后分和两种情况根据任意角的三角函数的定义求解即可;
【详解】(1)解:因为,所以.
当时,,所以,,,;
当时,,所以,,,.
(2)解:由题意得角的终边某一点的坐标为,
所以,
当时,,所以,,,.
当时,,所以,,,.
(25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中)角的终边经过点,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.0
【答案】B
【分析】根据题意,由三角函数的定义,即可得到结果.
【详解】因为角的终边经过点,
则.
所以
故选:B
(2025高三·全国·专题练习)已知是第二象限角,点为其终边上一点,且,则等于( ).小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,利用三角函数的定义,列出方程,即可求解.
【详解】因为点为其终边上一点,且,
由三角函数的定义,可得,解得或或,
又因为是第二象限角,所以,所以.
故选:D.
(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·月考)已知角的终边与单位圆的交点为,则 .小试牛刀3
【答案】/
【分析】利用三角函数的定义求出,代入所求式计算即得.
【详解】由题意,,
则.
故答案为:.
【题型2:三角函数的符号与角所在的象限/范围判断】
【解题策略】
第一步:明确已知条件——提取题目中给出的三角函数符号(如sinα<0、cosα>0、);
第二步:对应象限分布——根据“一全正、二正弦、三正切、四余弦”口诀,确定每个三角函数符号对应的象限;
第三步:求象限交集——找出所有条件共同对应的象限,即为角α的终边所在象限;
第四步:验证轴线角——若条件涉及三角函数值为0,需补充验证轴线角是否符合要求(如sinα=0时,α终边在x轴上).
(24-25高一·上海·随堂练习)(1)若,且,则角属于第几象限?经典例题例题
(2)若,且,则角属于第几象限?
【答案】(1)第三象限;(2)第四象限.
【分析】(1)利用同角三角函数的基本关系式化切为弦,再根据三角函数在各象限内的符号即可得解;
(2)根据三角函数在各象限内的符号即可得解.
【详解】(1)因为,则,即,
又因为,则,即,
所以角属于第三象限;
(2)由,且,知,
又因为,所以角属于第四象限.
(25-26高三上·云南昆明·月考)已知,则是( )小试牛刀1
A.第一或第二象限角 B.第一或第三象限角 C.第二或第三象限角 D.第一或第四象限角
【答案】D
【分析】先利用同角三角函数关系将已知条件转化,再根据三角函数符号判断角的象限.
【详解】因为,所以,所以是第一或第四象限角.
故选:D
(24-25高一下·辽宁大连·期中)点在平面直角坐标系中位于( )小试牛刀2
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】根据弧度制与象限角的知识,判断与的正负,进而确定点所在的象限.
【详解】因为,,且,所以弧度的角是第二象限角.
根据余弦函数的性质,在第二象限中,余弦值是负数,所以.
根据正切函数的性质,在第二象限中,正切值是负数,所以.
在平面直角坐标系中,横坐标小于且纵坐标小于的点在第三象限,
因为点中,,所以点在第三象限.
即点在平面直角坐标系中位于第三象限.
故选:.
(24-25高一下·河南南阳·开学考试)的值( )小试牛刀3
A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定
【答案】B
【分析】根据三角函数在各象限的符号求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,,,
故选:B
【题型3:求任意角的三角函数值(负角,大角转化)】
【解题策略】
第一步:定位角的终边
根据角的正负性(正角:从x轴非负半轴逆时针旋转;负角:从x轴非负半轴顺时针旋转)和具体大小,在平面直角坐标系中确定角的终边位置,明确终边所在的象限或坐标轴。
第二步:选取终边上的点并计算值
优先选取终边与单位圆的交点(单位圆半径,简化计算),直接读取或通过终边位置确定交点坐标;
若终边未与单位圆重合,可在终边上任意选取一个非原点的点(建议选取坐标为整数的点,方便计算),代入公式()计算点到原点的距离。
第三步:代入定义式求解三角函数值
根据三角函数的核心定义,直接代入坐标和值计算:
正弦函数:;
余弦函数:;
正切函数:(注意:若,即终边落在轴上,无意义)。
第四步:验证结果的合理性
符号验证:根据终边所在象限,核对、的符号是否与象限规律一致(如第一象限、,则、均为正);
数值验证:若选取单位圆上的点,需满足,确保(平方关系验证,无需诱导公式),避免坐标或计算错误.
(25-26高一上·全国·课后作业)在平面直角坐标系中,点位于第 象限.经典例题例题
【答案】四
【分析】利用诱导公式一及三角函数值的符号法则判断出点的横、纵坐标的正负即可.
【详解】,
,
所以点位于第四象限.
故答案为:四
(25-26高三上·四川绵阳·月考)的值为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正切函数和余弦函数的诱导公式,结合特殊角的正切值和余弦值进行求解即可.
【详解】
,
故选:A
(25-26高三上·宁夏银川·期中)的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用诱导公式化简可得所求代数式的值.
【详解】.
故选:C.
(24-25高一下·辽宁朝阳·月考)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( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用特殊角的正余弦值及三角函数的定义即可求解.
【详解】,则,
故选:B.
【题型4:单位上的动点与旋转问题(几何意义的应用)】
【解题策略】
第一步:确定初始角——明确单位圆上动点的初始位置(通常为A(1,0),对应角为0);
第二步:计算旋转后角——根据旋转方向(顺时针减角、逆时针加角)和旋转弧度/角度,计算动点对应的最终角α;
第三步:利用定义求坐标——由单位圆定义,动点坐标为(cosα,sinα),代入α计算cosα和sinα和的值;
第四步:验证旋转方向——确认旋转方向对角度符号的影响(顺时针旋转角度为负,逆时针为正).
(2024高三·全国·专题练习)设点是以原点为圆心的单位圆上的一个动点,它从初始位置出发,沿单位圆顺时针方向旋转角后到达点,然后继续沿单位圆顺时针方向旋转角到达点,若点的纵坐标是,则点的坐标是 .经典例题例题
【答案】
【分析】先确定初始位置所在射线对应的角,由此得到,所在射线对应的角,由三角函数的定义求解即可.
【详解】解:初始位置在的终边上,
所在射线对应的角为,
所在射线对应的角为,
由题意可知,,
又,
则,解得,
所在的射线对应的角为,
由任意角的三角函数的定义可知,点的坐标是,即.
故答案为:.
(2024高一·全国·课后作业)点从出发,沿单位圆顺时针运动弧长,终边落在射线上,则的大小为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,在内求出终边落在射线上的角,再由点从出发,沿单位圆顺时针运动弧长到达射线,求出的值.
【详解】在射线上取一点,设对应的角为,则在第二象限,又,所以,所以.
故选:D.
(24-25高二下·上海·开学考试)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动,将筒车抽象为一个半径为的圆,如图2建立平面直角坐标系,已知筒车按逆时针方向旋转,每旋转一周用时120秒,当时,某盛水筒位于点,经过秒后运动到点,则当筒车旋转40秒时,此盛水筒对应的点的纵坐标为 .小试牛刀2
【答案】
【分析】利用角速度得出40秒盛水筒旋转角度,结合初始位置即可得最终位置.
【详解】因,则,,
每旋转一周用时120秒,则筒车旋转40秒时共旋转,
则此时点所在角的终边为,
则点的纵坐标为.
故答案为: .
(24-25高一上·湖南益阳·期末)在直角坐标系中,一个质点在半径为2的圆O上,以圆O与x正半轴的交点为起点,沿逆时针方向匀速运动到P点,每转一圈,则后的长为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,求解出,然后结合圆的垂径定理,借助三角函数即可完成求解.
【详解】
由题意可知,一个质点在圆O上每逆时针方向转一圈,那么后,到达P点,所以,而在中,且为圆的半径,取的中点T,如图,则,所以,则,所以
故选:C
【题型5:sinα、cosα、tanα的知一求二问题(同角关系应用)】
【解题策略】
第一步:确定已知条件——明确已知的三角函数值及角α的象限(若未直接给出,需通过已知条件判断);
第二步:选择合适关系——若已知sinα或cosα,优先用平方关系sin²α+cos²α=1;若已知tanα,优先用商数关系tanα=sinα/cosα或,优先用平方关系;若已知,优先用商数关系,结合平方关系求解;
第三步:判断符号——根据角α的象限,确定未知三角函数值的正负(关键步骤,避免漏解);
第四步:计算结果——代入关系式求解未知三角函数值,验证是否符合定义域要求.
(2025高三·全国·专题练习)根据下列条件,求角的正弦、余弦、正切中未知的量:经典例题例题
(1)已知,并且是第三象限的角;
(2)已知,并且是第二象限的角.
【答案】(1),
(2),
【分析】根据同角三角函数的平方关系及商数关系求解即可.
【详解】(1)已知,并且是第三象限的角,
,,
.
(2)已知,并且是第二象限的角,
,,
.
(24-25高一下·全国·课堂例题)(1)已知,并且是第二象限角,求和的值.小试牛刀1
(2)已知,求和的值.
【答案】(1),;(2)答案见解析
【分析】(1)利用同角三角函数关系结合角的象限求解即可;
(2)利用同角三角函数关系,按照角的象限分类讨论求解即可.
【详解】(1),又因为是第二象限角,
所以,.
(2),
因为,所以是第二或第三象限角,
当是第二象限角时,;
当是第三象限角时,.
(24-25高一上·黑龙江大庆·期末)(1)已知是第二象限角,且,求,的值;小试牛刀2
(2)已知是第三象限角,且,求,的值.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)根据同角三角函数关系结合角度范围求解即可得答案.
(2)根据同角三角函数关系结合角度范围求解即可得答案.
【详解】(1)因为是第二象限角,
所以;.
(2)或
因为是第三象限角,所以
(24-25高一上·全国·课后作业)(1)已知,求,的值;小试牛刀3
(2)已知,,求的值.
【答案】(1)答案见解析;(2)
【分析】利用同角公式和弦切互化公式,结合不同象限角的三角函数符号来求值即可.
【详解】因为,且,所以是第二或第三象限的角.
当是第二象限角时,有,.
当是第三象限角时,同理有 ,.
由已知得
由①得,代入②得,
所以.又,所以,所以.
【题型6:sinα±cosα与sinαcosα的关系应用(恒等变形核心)】
【解题策略】
第一步:明确转化目标——判断题目是由“和差”求“乘积”,还是由“乘积”求“和差”;
第二步:选用核心恒等式——(sinα±cosα)²=1±2sinαcosα;
第三步:代入计算——将已知的sinα±cosα或sinαcosα代入恒等式,求解目标式;
第四步:验证符号(可选)——若需进一步求sinα或cosα,需结合和差式的符号判断角的象限,确定最终值。答题模板:第一步:明确转化目标——判断题目是由“和差”求“乘积”,还是由“乘积”求“和差”;第二步:选用核心恒等式——;第三步:代入计算——将已知的或代入恒等式,求解目标式;第四步:验证符号(可选)——若需进一步求或,需结合和差式的符号判断角的象限,确定最终值.
【多选题】(24-25高一下·河南南阳·月考)已知在中,,则下列命题中正确的是( )经典例题例题
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据同角三角函数关系,列出方程组,求出三角函数值,判断选项正误.
【详解】由题意知,化简得,
解得,因为在中,所以,即,
因为,所以,
联立方程组可得,解得,,,所以AB错误,CD正确.
故选:CD.
【多选题】(24-25高一上·吉林通化·期末)已知,,则下列等式正确的是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】对A,将条件式平方化简得解;对B,利用与的关系,结合求解判断;对C,由选项B,结合条件求出得解;对D,由平方差公式结合选项B求解.
【详解】对于A,由,则,化简得,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:ABD.
【多选题】(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·月考)设,已知是方程的两根,则下列等式正确的是( )小试牛刀2
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系可得关于,的方程,结合同角三角函数的关系,完全平方公式,平方差公式,逐项判断即可.
【详解】对于A,由,是方程的两根,则,
,即,解得,
此时,符合题意,因此,A错误;
对于B,由,,得,,
,B正确;
对于C,由选项B及已知得,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:BD
【多选题】(22-23高一下·江苏镇江·开学考试)已知,,则下列等式正确的是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】应用,的关系,结合平方关系判断各项正误.
【详解】因为,则.
对于A,,可得,A正确;
对于B,由A可知,,则,
所以,则,B正确;
对于C,,可得则,C错误;
对于D,,D正确.
故选:ABD.
【题型7:三角函数线的应用(几何法求解范围/比较大小)】
【解题策略】
解题核心:利用单位圆中三角函数线(正弦线MP、余弦线OM、正切线AT)的几何意义,直观判断三角函数值的大小、范围.
答题模板:
第一步:绘制单位圆与三角函数线——在单位圆中画出对应角α的终边,作出正弦线、余弦线或正切线;
第二步:分析几何意义——明确三角函数线的长度对应三角函数值的绝对值,方向对应符号;
第三步:求解目标问题——①比较大小:根据三角函数线的长短和方向判断;②求范围:结合三角函数线的取值范围确定角或函数值的范围;
第四步:总结结论——将几何直观转化为代数结论.
(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)作出下列各角的正弦线、余弦线与正切线.经典例题例题
①;②.
(2)分别作出和的正弦线、余弦线和正切线,并比较:和,和,和的大小.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析,,,
【分析】(1)根据三角函数线的知识画出图象;
(2)根据三角函数线的知识画出图象,并由此进行比较大小.
【详解】(1)如图,有向线段分别表示各角的正弦线、余弦线、正切线.
(2)如图,
,,,
,,.
由图可知:,且符号皆正,∴;
,且符号皆负,∴;
,且符号皆负,∴.
(23-24高一·全国·课后作业)设,,,则a、b、c的大小顺序为 (按从小到大的顺序排列).小试牛刀1
【答案】
【分析】利用单位圆作出三角函数线,利用和的终边关于轴对称,以及,利用三角函数线比较的大小.
【详解】如图,在单位圆中分别作出角的正弦线,角的余弦线、正切线.
由知,
又,
易知,
∴,
故.
故答案为:
【点睛】本题考查三角函数线的简单应用,重点考查数形结合分析问题的能力,属于基础题型.
(2024贵州遵义·三模)已知,,,则( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据时,求解.
【详解】由时,可知,,
即,
故选:A
(24-25高三练习)(1)设,试证明:;小试牛刀3
(2)若,试比较与的大小.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)利用单位圆,找到对应正弦、正切线及对应弧长,利用三角形、扇形面积关系证明结论;
(2)利用单位圆,找到正弦线及对应的弧长,应用几何法判断线段及弧长的大小关系,比较目标式的大小.
【详解】(1)如下单位圆中,若,轴,与单位圆切于点,
所以,,而扇形,
所以,即.
(2)作单位圆如下图,,且,,,
过作于,连接,则,故,
由,则,即.
【多选题】(2023·湖南长沙·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,以原点O为圆心的圆与x轴正半轴交于点.已知点在圆O上,点T的坐标是,则下列说法中正确的是( )小试牛刀4
A.若,则 B.若,则
C.,则 D.若,则
【答案】AD
【分析】根据弧长公式可判断A的正误;由正弦线余弦线的定义即可判断B的正误;当时,可知可判断C的正误;当时成立,故也一定满足,此时可判断D的正误.
【详解】由于单位圆的半径为1,根据弧长公式有,所以A正确.
由于B是∠AOB的一边与单位圆的交点,是对应∠AOB的正弦值,即,所以是对应∠AOB的余弦值,即,所以B错误.
当时,,,所以C错误.
反过来,当,即时,一定成立,所以D正确.
故选:AD.
【题型8:与三角函数定义域相关的复合函数问题】
【解题策略】
解题核心:结合三角函数的定义域和复合函数的约束条件(如偶次根式、分式、对数等),分步求解定义域。.
答题模板:
第一步:分解约束条件——列出复合函数中所有限制条件(如三角函数自身定义域、根式下非负、分母不为0等);
第二步:转化为角的范围——将每个约束条件转化为关于角的不等式;
第三步:求解不等式组——结合三角函数的周期性,求出所有不等式的交集;
第四步:表示定义域——用集合或区间形式规范表示定义域(注意标注)
(24-25高一上·全国·课后作业)在内,下列区间中使得成立的是( )经典例题例题
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】画出函数在内的图象,由图象可得出结果.
【详解】如图画出函数在内的图象,
因为,
结合图象可知,在内,不等式的解集为.
故选:B.
(24-25高一上·全国·课后作业)在内,不等式的解集是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意作正弦函数的图象,结合图象可得答案.
【详解】画出的图象如图:
因为,所以,
即在内,方程的解为或.
结合图象可知在内,不等式的解集是.
故选:C.
(24-25高二上·广东广州·期中)若,且,则的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质解不等式即得.
【详解】由,得,而,解得或,
所以的取值范围是.
故选:D
(23-24高一下·北京门头沟·期中)函数的定义域为( )小试牛刀3
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】依题意可得,根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】对于函数,令,即,
解得,,
所以函数的定义域为,.
故选:C
【题型9:同角三角函数的“弦化切”问题(求值/化简)】
【解题策略】
核心考点
定义:利用同角三角函数的商数关系(),将含、的表达式转化为仅含的表达式,实现“弦”(正弦、余弦)到“切”(正切)的转化.
适用场景:①已知的值,求关于、的齐次式(分子分母次数相同)的值;②化简含、的齐次式为关于的代数式.
常考结论:①齐次式定义:若表达式中、的最高次数相同(常数项可看作次齐次式,需转化为构成二次齐次式);②弦化切的核心是“齐次式同除”,即分子分母同时除以(一次齐次式)或(二次齐次式).
注意事项:①转化前需确保(即有意义);②非齐次式需通过“”补全为齐次式后再转化.
答题模板
场景1:已知(为常数),求齐次式的值
第一步:判断齐次式类型
一次齐次式(如);
二次齐次式(如或).
第二步:齐次式同除转化
一次齐次式:分子分母同时除以(),得;
二次齐次式:分子分母同时除以,得(分式型)或(整式型,本质是分母为,同除后转化).
第三步:代入计算
将已知的值代入转化后的表达式,直接计算结果.
第四步:验证合理性
若不存在(即),需先判断齐次式是否有意义(如一次齐次式分母),再特殊处理.
场景2:化简含、的齐次式(化为仅含的形式)
第一步:补全齐次式(非齐次式专用)
若表达式含常数项(如),用替换常数项,补全为齐次式(如).
第二步:因式分解(可选)
对补全后的齐次式进行因式分解,提取公因式(如),简化后续转化.
第三步:同除转化
分子分母同时除以(一次齐次式)或(二次齐次式),将所有转化为,约去后得到仅含的表达式.
(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·月考)角顶点为原点,始边在轴非负半轴,终边上的一点,经典例题例题
(1)若,求,的值;
(2)若
①求中的值;
②求的值.
【答案】(1),;
(2)①;②.
【分析】(1)利用角与终边上点的坐标的关系即可求解;
(2)利用齐次式,将弦化切即可求解.
【详解】(1)因为,,则点在第一象限,角为第一象限角,且,
由且,解得,.
(2)①因为,且由题可知,
所以左右两边同时除以,得到,
因为,所以,即.
②
.
(25-26高一上·全国·课前预习)已知点在角的终边上,且.小试牛刀1
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)3
【分析】(1)根据正弦的定义可求参数的值;
(2)利用齐次化可求三角函数式的值.
【详解】(1)由题得,且,
解得或(舍去).
故,
(2)由(1)知,即,所以,
故原式
.
(2025高三·全国·专题练习)已知,求的值.小试牛刀2
【答案】
【分析】变形,分母展开后,分子、分母都除以,即可求解.
【详解】∵,
∴
(分子、分母都除以)
,
∴.
(25-26高一上·全国·课后作业)已知为第二象限角.小试牛刀3
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为为第二象限角,所以.
因为,所以.
所以.
(2),则.
因为为第二象限角,所以,
所以.
课后针对训练
1.(24-25高一·全国·单元测试)若角的终边上有一点,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据角终边上一点应用任意角的正弦及余弦的定义计算即可.
【详解】因为角的终边上有一点,,
当时,,
当时,,
故选:AD.
2.(24-25高一上·福建福州·月考)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据对数函数和指数函数的单调性确定的取值范围,化简计算的范围可得结果.
【详解】∵,,,
∴.
故选:A.
3.(25-26高一上·福建厦门·期中)如图,质点和从单位圆上同时出发且按逆时针作匀速圆周运动,点的起始位置坐标为,角速度为(即每经过,射线转过的角度为),点的起始位置坐标为,角速度为,则( )
A.在起始位置,扇形的面积为
B.经过,点的坐标为
C.经过,扇形的弧长为
D.经过,点在单位圆上第二次重合
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用特殊角的三角函数,以及扇形的弧长和面积公式,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,由点,可得,扇形的面积为,所以A正确;
对于B,经过,点转过了,所以点的坐标为,所以B正确;
对于C,经过,在的终边上,在的终边上,
所以扇形的弧长为,所以C错误;
对于D,要使得第二次相遇,则有走过的弧长减去走过的弧长=,
即设经过秒后,有,解得,所以D正确.
故选:ABD.
4.(25-26高三上·北京·月考)已知角的顶点与坐标原点重合,始边落在轴的正半轴上,终边上有一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用三角函数的定义,即可求解.
【详解】因为终边上一点,
所以由三角函数点定义得,即,
所以,
故选:C.
5.(24-25高一下·安徽蚌埠·月考)已知角的终边在直线上,求的值
【答案】或
【分析】由于角的终边在直线上,而直线经过原点,它被原点分成两条射线,一条在第二象限,另一条在第四象限,分类讨论即可求解.
【详解】在直线任取一点,又直线经过原点,
则,
当时,,,
所以.
当时,,,
所以.
综上,的值为或.
6.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)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
【分析】根据任意角的三角函数定义求出即可求出,再根据角的终边在第二象限即可求出.
【详解】由题意可得,得或,
因角的终边在第二象限,则.
故选:A
7.(25-26高三上·陕西咸阳·月考)若角的终边在第二象限,则 .
【答案】1
【分析】由题设,结合平方关系化简目标式求值即可.
【详解】由题设,则.
故答案为:1
8.(25-26高三上·上海·开学考试)已知是第二象限的角,化简:= .
【答案】
【分析】根据条件,利用三角函数在各个象限的符号得,再利用平方关系,即可求解.
【详解】因为是第二象限角,所以,
所以,
故答案为:.
9.(2025高三·全国·专题练习)已知,且,比较,,,,,的大小.
【答案】,,,.
【分析】利用三角形函数定义可判断大小关系,再根据正弦、正切函数单调性可判断与,与大小关系.
【详解】
如图,当时,,
则,
因为,所以,.
又因为,,在上都是增函数,且,
所以,,.
综上,,,,.
10.(2024·全国·模拟预测)设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由,可证,,得结论.
【详解】先证明:当时,.
如图,角终边为OP,其中点P为角的终边与单位圆的交点,轴,交x轴于点M,
A点为单位圆与x轴的正半轴的交点,轴,交角终边于点T,
则有向线段MP为角的正弦线,有向线段AT为角的正切线,
设弧长,
由图形可知:,即,
所以,即.
则,所以.
而,所以,
所以.
故选:D.
11.(24-25高一上·全国·课后作业)方程在区间上的解为( )
A.0 B. C. D.π
【答案】ACD
【分析】求出相位的范围,再由给定值求出角即可得解.
【详解】当时,,
由,得或或,
解得或或,
所以方程在区间上的解为.
故选:ACD
12.(2026高三·全国·专题练习)已知,则 , .
【答案】 或 或
【分析】利用三角函数的基本关系求值.
【详解】因为,所以角为第三或第四象限角.
若为第三象限角,则,所以,
;
若为第四象限角,则,所以,
.
故答案为:或;或.
13.(25-26高一上·全国·月考)在平面直角坐标系中,角以轴的正半轴为始边,
(1)若是第二象限角,为其终边上一点,且,求的值;
(2)若终边与单位圆交于第四象限内的点,,求的值及的坐标.
【答案】(1);
(2),.
【分析】(1)利用三角函数的定义求解即可;
(2)利用商数关系和平方关系,结合角所在象限求三角函数值即可.
【详解】(1)依题意,,且,解得,则.
(2)法1:,
因为①,两边平方得,即,
所以,
由角终边位于第四象限,得,,
所以②,
由①②解得:,,所以点P的坐标为.
法2:由角终边位于第四象限,得,,
因为①,且②,
由①②可得:,即,
整理得,解得,则.
所以
点P的坐标为.
14.(24-25高一下·贵州遵义·月考)已知角A为的内角,若,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由题意,结合同角三角函数的平方关系,可求得与的值,依次计算选项中的式子的值,即可选出正确选项.
【详解】因为,所以.
因为角A为的内角,所以,所以,所以
因为,所以,所以
所以,或(舍),所以
选项A:,所以选项A正确.
选项B:,所以选项B错误.
选项C:,所以选项C错误.
选项D:,所以选项D正确.
故选:AD.
15.(24-25高一上·甘肃平凉·期末)已知,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据题意,由同角三角函数的平方关系结合完全平方公式代入计算,逐一判断,即可得到结果.
【详解】因为①,
所以,则,
因为,所以,,所以,故A正确;
所以,
所以②,故D正确;
由①②联立可得,,,故B错误;
所以,故C错误.
故选:AD
16.(24-25高一下·河北保定·月考)下列选项正确的是( )
A. B.若为第三象限角,则为第一、三象限角
C.若,则 D.若,且为第二象限角,则
【答案】AC
【分析】A利用诱导公式计算;B利用为第三象限角,得出即可判断;C利用齐次化思想;D利用即可.
【详解】,故A正确;
若为第三象限角,则,则,
则为第二、四象限角,故B错误;
若,则
,故C正确;
若,且为第二象限角,则,
则,故D错误.
故选:AC
17.(2025高三·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,角的终边分别与单位圆交于两点,两点的纵坐标分别为,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)根据条件,利用单位圆中三角函数的定义,即可求解;
(2)将,,,的值代入,即可求出结果.
【详解】(1)由已知,角的终边与单位圆交于,且的纵坐标为,
,又是第一象限角,,
.
的终边与单位圆交于点,点的纵坐标为,
,又是第二象限角,,
.
(2)由(1),,
,
.
18.(24-25高一上·广东佛山·期末)已知.
(1)求;
(2)若是第一象限角,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)配凑分母,根据正余弦齐次式的求法可构造方程求得结果;
(2)利用同角三角函数关系化简所求式子,并求得的值,代入即可得到结果.
【详解】(1),
,解得:或.
(2),
是第一象限角,,,
由(1)知:,由得:,
.
19.(24-25高一上·吉林长春·月考)如图,在平面直角坐标系中,锐角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆(圆心在原点,半径为1)交于点、过点作圆的切线,分别交轴、轴于点与.
(1)若,求的坐标
(2)若的面积为2,求的值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)16
【分析】(1)根据任意角三角函数的定义直接求解即可;
(2)根据题意求出和,再利用的面积为2,结合同角三角函数的基本关系计算即可求解;
(3)结合(2)可表示出,利用基本不等式即可求解.
【详解】(1)由题意得,所以,即.
(2)由题意得为锐角,故在第一象限,则在轴正半轴上,
由题意可知,所以,
所以,由的面积为2,
得
又因为,所以,
所以;
(3)由题意是锐角,则
所以
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为16.
20.(2024高一·全国·专题练习)已知,是关于的方程的两个根,求的值.
【答案】
【分析】根据一元二次方程根的判别式、根与系数的关系,结合同角的三角函数关系式中的平方和关系进行求解即可.
【详解】由题意有,所以或,
又,
则,从而或(舍去),
因此.
所以
,
所以.
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