内容正文:
高中数学三角函数特色专项训练
2.象限角的判定(角与坐标系象限的对应)(基础)(全国通用)(原卷版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】象限角的定义
○定义表述:在平面直角坐标系中,将角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合,那么角的终边(除端点外)落在第几象限,就称这个角为第几象限角。
○数学符号/表达式:设角为象限角,终边落在第象限(),则称为第象限角
○关键特征:角的顶点在原点、始边与轴非负半轴重合,终边不落在坐标轴上
○跨章节关联:适用于三角函数的符号判断、三角函数值的正负分析、诱导公式的应用
2. 【概念2】轴线角的定义
○定义表述:若角的终边(除端点外)落在轴或轴上,则称这个角为轴线角(或象限界角)。
○数学符号/表达式:轴线角可表示为(弧度制);(角度制)
○关键特征:终边在坐标轴上,不属于任何象限
○跨章节关联:是三角函数定义域分析的基础,关联正切函数无意义的情况(终边在轴上)
3. 【概念3】各象限角的集合表示(角度制)
○定义表述:根据终边的位置,用集合形式表示出各象限角的取值范围。
○数学符号/表达式:
- 第一象限角:
- 第二象限角:
- 第三象限角:
- 第四象限角:
○关键特征:以为周期,取任意整数
○跨章节关联:是判断任意角所在象限的核心依据,关联三角函数的单调性区间
4. 【概念4】各象限角的集合表示(弧度制)
○定义表述:用弧度制表示各象限角的取值范围,周期为。
○数学符号/表达式:
- 第一象限角:
- 第二象限角:
- 第三象限角:
- 第四象限角:
○关键特征:周期为,与角度制的集合表示一一对应
○跨章节关联:适用于弧度制下三角函数的图像与性质分析
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
象限角的判定前提
必须满足“顶点在原点,始边与轴非负半轴重合”
忽略坐标系的位置要求,直接根据终边位置判断
若角的顶点不在原点,即使终边在第一象限,也不能称为第一象限角
象限角与轴线角的区别
象限角终边不在坐标轴上,轴线角终边在坐标轴上,二者互斥
将轴线角归为某一象限角,如认为是第一象限角
错误判定为第三象限角,实际它是落在轴负半轴的轴线角
象限角的周期性
象限角的集合表示中,可以取任意整数(正、负、零)
只考虑的情况,忽略负角的象限判断
认为是第四象限角,却错误判定为第二象限角(实际是第三象限角)
同一终边角的象限一致性
终边相同的角,象限属性完全相同
认为终边相同的角可能属于不同象限
与终边相同的角都为第一象限角,不会改变象限
三、题型分类与例题精析
题型1:已知角度制下的角,判定其所在象限
题型特征:给出具体的角度值(含正角、负角),根据象限角的集合表示判断所在象限。
解题步骤:
1. 对大于的正角,减去的整数倍,化为范围内的角;
2. 对负角,加上的整数倍,化为范围内的角;
3. 根据内角的终边位置,判定原角所在的象限。
例题1:判断下列角所在的象限:
(1) ;(2) ;(3)
举一反三1-1:下列角中,属于第二象限角的是()
A. B. C. D.
举一反三1-2:判断角所在的象限。
举一反三1-3:将下列角分类(填“第一象限角”“第二象限角”“第三象限角”“第四象限角”“轴线角”):
(1) ;(2) ;(3)
题型2:已知弧度制下的角,判定其所在象限
题型特征:给出具体的弧度数(含正、负),利用弧度制下象限角的集合表示判断所在象限。
解题步骤:
1. 对大于的正角,减去的整数倍;对负角,加上的整数倍,化为范围内的角;
2. 对照弧度制下各象限角的范围(:第一象限;:第二象限;:第三象限;:第四象限);
3. 根据化简后的角的范围,判定原角所在的象限。
例题2:判断下列弧度制下的角所在的象限:
(1) ;(2) ;(3)
答案:(1) 第四象限角;(2) 第三象限角;(3) 第四象限角
举一反三2-1:下列弧度制的角中,属于第一象限角的是()
A. B. C. D.
举一反三2-2:判断角所在的象限。
举一反三2-3:判断角所在的象限。
题型3:已知角所在象限,求该角的倍数角所在象限
题型特征:已知角是第象限角,求等倍数角所在的象限。
解题步骤:
1. 写出已知象限角的集合表示(角度制或弧度制);
2. 对集合中的进行倍数运算,得到(或)的集合表示;
3. 对进行赋值(),确定(或)的范围,进而判断所在象限。
例题3:已知是第二象限角,判断和所在的象限。
举一反三3-1:已知是第一象限角,则所在的象限为()
A. 第一象限 B. 第一或第二象限 C. 第一或第三象限 D. 第二象限
举一反三3-3:已知是第四象限角,判断所在的象限。
题型4:象限角的集合表示与区间判断
题型特征:根据象限角的定义,写出指定象限角的集合;或判断某区间内的角是否为某象限角。
解题步骤:
1. 明确象限角的周期(角度制,弧度制);
2. 写出(或)内该象限角的范围;
3. 加上周期的整数倍,得到该象限角的集合表示;
4. 若判断区间角,对比区间与象限角集合的包含关系。
例题4:
(1) 用角度制写出第三象限角的集合;
(2) 用弧度制写出第二象限角的集合。
举一反三4-1:用弧度制写出第四象限角的集合是()
A.
B.
C.
D.
举一反三4-2:判断区间内的角是否都是第一象限角,并说明理由。
举一反三4-3:用角度制写出终边在第一、三象限角平分线上的角的集合。
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题:下列角中,属于第四象限角的是()
A. B. C. D.
2. 多选题:下列说法正确的有()
A. 角是轴线角 B. 终边相同的角一定是同一象限角 C. 负角也可以是象限角 D. 第一象限角一定是正角
3. 填空题:弧度制下,终边在第二象限的角的集合为______。
4. 解答题
(1) 判断角所在的象限。
(2) 判断弧度制角所在的象限。
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题:已知是第三象限角,则所在的象限为()
A. 第一或第二象限 B. 第二或第三象限 C. 第一或第三象限 D. 第二或第四象限
2. 多选题:下列弧度制的角中,属于轴线角的有()
A. B. C. D.
3. 填空题:已知角是第四象限角,且,若与终边相同,则______。
4. 解答题
(1) 用角度制写出终边在第四象限的角的集合,并找出在范围内的角。
(2) 已知是第一象限角,判断所在的象限。
(三)拔高挑战卷(5题)
1. 单选题:若角的终边与角的终边关于轴对称,且,则的个数为()
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
2. 多选题:设集合,,,则下列关系正确的有()
A. B. C. D.
3. 填空题:已知角是第二象限角,且,则的取值范围是______。
4. 解答题
(1) 已知角的终边在直线上,且,求的所有可能值。
(2) 已知集合,,判断与的包含关系。
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高中数学三角函数特色专项训练
2.象限角的判定(角与坐标系象限的对应)(基础)(全国通用)(解析版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】象限角的定义
○定义表述:在平面直角坐标系中,将角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合,那么角的终边(除端点外)落在第几象限,就称这个角为第几象限角。
○数学符号/表达式:设角为象限角,终边落在第象限(),则称为第象限角
○关键特征:角的顶点在原点、始边与轴非负半轴重合,终边不落在坐标轴上
○跨章节关联:适用于三角函数的符号判断、三角函数值的正负分析、诱导公式的应用
2. 【概念2】轴线角的定义
○定义表述:若角的终边(除端点外)落在轴或轴上,则称这个角为轴线角(或象限界角)。
○数学符号/表达式:轴线角可表示为(弧度制);(角度制)
○关键特征:终边在坐标轴上,不属于任何象限
○跨章节关联:是三角函数定义域分析的基础,关联正切函数无意义的情况(终边在轴上)
3. 【概念3】各象限角的集合表示(角度制)
○定义表述:根据终边的位置,用集合形式表示出各象限角的取值范围。
○数学符号/表达式:
- 第一象限角:
- 第二象限角:
- 第三象限角:
- 第四象限角:
○关键特征:以为周期,取任意整数
○跨章节关联:是判断任意角所在象限的核心依据,关联三角函数的单调性区间
4. 【概念4】各象限角的集合表示(弧度制)
○定义表述:用弧度制表示各象限角的取值范围,周期为。
○数学符号/表达式:
- 第一象限角:
- 第二象限角:
- 第三象限角:
- 第四象限角:
○关键特征:周期为,与角度制的集合表示一一对应
○跨章节关联:适用于弧度制下三角函数的图像与性质分析
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
象限角的判定前提
必须满足“顶点在原点,始边与轴非负半轴重合”
忽略坐标系的位置要求,直接根据终边位置判断
若角的顶点不在原点,即使终边在第一象限,也不能称为第一象限角
象限角与轴线角的区别
象限角终边不在坐标轴上,轴线角终边在坐标轴上,二者互斥
将轴线角归为某一象限角,如认为是第一象限角
错误判定为第三象限角,实际它是落在轴负半轴的轴线角
象限角的周期性
象限角的集合表示中,可以取任意整数(正、负、零)
只考虑的情况,忽略负角的象限判断
认为是第四象限角,却错误判定为第二象限角(实际是第三象限角)
同一终边角的象限一致性
终边相同的角,象限属性完全相同
认为终边相同的角可能属于不同象限
与终边相同的角都为第一象限角,不会改变象限
三、题型分类与例题精析
题型1:已知角度制下的角,判定其所在象限
题型特征:给出具体的角度值(含正角、负角),根据象限角的集合表示判断所在象限。
解题步骤:
1. 对大于的正角,减去的整数倍,化为范围内的角;
2. 对负角,加上的整数倍,化为范围内的角;
3. 根据内角的终边位置,判定原角所在的象限。
例题1:判断下列角所在的象限:
(1) ;(2) ;(3)
解析:
(1) ,终边与相同,是第一象限角,故是第一象限角;
(2) ,终边与相同,是第三象限角,故是第三象限角;
(3) 在范围内,故是第三象限角。
答案:(1) 第一象限角;(2) 第三象限角;(3) 第三象限角
举一反三1-1:下列角中,属于第二象限角的是()
A. B. C. D.
解析:选项A 是第一象限角;选项B 在之间,是第二象限角;选项C 是第三象限角;选项D 是第四象限角。
答案:B
举一反三1-2:判断角所在的象限。
解析:,终边与相同,是第三象限角,故是第三象限角。
答案:第三象限角
举一反三1-3:将下列角分类(填“第一象限角”“第二象限角”“第三象限角”“第四象限角”“轴线角”):
(1) ;(2) ;(3)
解析:
(1) ,终边在轴非负半轴,是轴线角;
(2) ,终边在轴正半轴,是轴线角;
(3) 在之间,是第四象限角。
答案:(1) 轴线角;(2) 轴线角;(3) 第四象限角
题型2:已知弧度制下的角,判定其所在象限
题型特征:给出具体的弧度数(含正、负),利用弧度制下象限角的集合表示判断所在象限。
解题步骤:
1. 对大于的正角,减去的整数倍;对负角,加上的整数倍,化为范围内的角;
2. 对照弧度制下各象限角的范围(:第一象限;:第二象限;:第三象限;:第四象限);
3. 根据化简后的角的范围,判定原角所在的象限。
例题2:判断下列弧度制下的角所在的象限:
(1) ;(2) ;(3)
解析:
(1) 在范围内,是第四象限角;
(2) ,在范围内,故是第三象限角;
(3) 在范围内,是第四象限角。
答案:(1) 第四象限角;(2) 第三象限角;(3) 第四象限角
举一反三2-1:下列弧度制的角中,属于第一象限角的是()
A. B. C. D.
解析:选项A 是第二象限角;选项B 在之间,是第一象限角;选项C 是第三象限角;选项D 是轴线角。
答案:B
举一反三2-2:判断角所在的象限。
解析:,在范围内,故是第三象限角。
答案:第三象限角
举一反三2-3:判断角所在的象限。
解析:,在范围内,故是第三象限角。
答案:第三象限角
题型3:已知角所在象限,求该角的倍数角所在象限
题型特征:已知角是第象限角,求等倍数角所在的象限。
解题步骤:
1. 写出已知象限角的集合表示(角度制或弧度制);
2. 对集合中的进行倍数运算,得到(或)的集合表示;
3. 对进行赋值(),确定(或)的范围,进而判断所在象限。
例题3:已知是第二象限角,判断和所在的象限。
解析:
1. 是第二象限角,弧度制表示为;
2. 求的范围:,故是第三象限角或第四象限角或轴线角(当时,);
3. 求的范围:;
· 当为偶数时,令,则,是第一象限角;
· 当为奇数时,令,则,是第三象限角;
综上,是第一象限角或第三象限角。
答案:是第三、四象限角或轴线角;是第一或第三象限角
举一反三3-1:已知是第一象限角,则所在的象限为()
A. 第一象限 B. 第一或第二象限 C. 第一或第三象限 D. 第二象限
解析:的范围是,则的范围是;为偶数时是第一象限角,为奇数时是第三象限角。
答案:C
举一反三3-2:已知是第三象限角,求所在的象限。
解析:的范围是,则的范围是,即;终边与范围内的角相同,故是第一象限角或第二象限角或轴线角。
答案:第一、二象限角或轴线角
举一反三3-3:已知是第四象限角,判断所在的象限。
解析:的范围是,则的范围是;
· 当时,,第二象限角;
· 当时,,第三象限角;
· 当时,,第四象限角;
综上,是第二、三、四象限角。
答案:第二、三、四象限角
题型4:象限角的集合表示与区间判断
题型特征:根据象限角的定义,写出指定象限角的集合;或判断某区间内的角是否为某象限角。
解题步骤:
1. 明确象限角的周期(角度制,弧度制);
2. 写出(或)内该象限角的范围;
3. 加上周期的整数倍,得到该象限角的集合表示;
4. 若判断区间角,对比区间与象限角集合的包含关系。
例题4:
(1) 用角度制写出第三象限角的集合;
(2) 用弧度制写出第二象限角的集合。
解析:
(1) 内第三象限角的范围是,加上得集合:;
(2) 内第二象限角的范围是,加上得集合:。
答案:
(1) ;
(2)
举一反三4-1:用弧度制写出第四象限角的集合是()
A.
B.
C.
D.
解析:弧度制下第四象限角的范围是,对应选项D。
答案:D
举一反三4-2:判断区间内的角是否都是第一象限角,并说明理由。
解析:第一象限角的弧度制集合是;当时,集合为,因此该区间内的角都是第一象限角。
答案:是,理由见解析
举一反三4-3:用角度制写出终边在第一、三象限角平分线上的角的集合。
解析:终边在第一、三象限角平分线上的角,内为,相差,集合为。
答案:
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题:下列角中,属于第四象限角的是()
A. B. C. D.
解析:在范围内,是第四象限角;选项A是第二象限角,选项B是第三象限角,选项D是第一象限角。
答案:C
2. 多选题:下列说法正确的有()
A. 角是轴线角 B. 终边相同的角一定是同一象限角 C. 负角也可以是象限角 D. 第一象限角一定是正角
解析:选项A正确,终边在轴正半轴;选项B错误,如和终边相同且为第一象限角,但和终边相同且为轴线角;选项C正确,如是第四象限角;选项D错误,如是第一象限角但为负角。
答案:AC
3. 填空题:弧度制下,终边在第二象限的角的集合为______。
解析:直接套用弧度制第二象限角的集合公式,即。
答案:
4. 解答题
(1) 判断角所在的象限。
解析:,在范围内,是第三象限角,故是第三象限角。
答案:第三象限角
(2) 判断弧度制角所在的象限。
解析:,在范围内,是第二象限角,故是第二象限角。
答案:第二象限角
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题:已知是第三象限角,则所在的象限为()
A. 第一或第二象限 B. 第二或第三象限 C. 第一或第三象限 D. 第二或第四象限
解析:的范围是,则的范围是;为偶数时是第二象限角,为奇数时是第四象限角。
答案:D
2. 多选题:下列弧度制的角中,属于轴线角的有()
A. B. C. D.
解析:轴线角的弧度制形式为;选项A、B、C均符合,选项D 是第四象限角。
答案:ABC
3. 填空题:已知角是第四象限角,且,若与终边相同,则______。
解析:与终边相同的角的为;令,解得,代入得。
答案:
4. 解答题
(1) 用角度制写出终边在第四象限的角的集合,并找出在范围内的角。
解析:第四象限角的集合为;令,得,即范围内的角为。
答案:集合为;范围内的角为
(2) 已知是第一象限角,判断所在的象限。
解析:的范围是,则的范围是;当时,,是第一、二、三象限角;综上,是第一、二、三象限角。
答案:第一、二、三象限角
(三)拔高挑战卷(5题)
1. 单选题:若角的终边与角的终边关于轴对称,且,则的个数为()
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
解析:与终边关于轴对称的角为;令,解得,对应4个角。
答案:A
2. 多选题:设集合,,,则下列关系正确的有()
A. B. C. D.
解析:选项A正确,锐角都是第一象限角,但第一象限角不都是锐角;选项B正确,锐角都小于,但小于的角不都是锐角;选项C错误,包含锐角和负的第一象限角;选项D错误,中大于的角不在中。
答案:AB
3. 填空题:已知角是第二象限角,且,则的取值范围是______。
解析:第二象限角的弧度制范围是;由得,故,取值范围为。
答案:
4. 解答题
(1) 已知角的终边在直线上,且,求的所有可能值。
解析:终边在上的角的集合为;令,解得;代入得。
答案:
(2) 已知集合,,判断与的包含关系。
解析:集合中,为偶数时是第一象限角的子区间,为奇数时是第三象限角的子区间;集合是为偶数时的的子集,故。
答案:
(
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