内容正文:
九年级数学(人教版2012)章末专题复习
第二十八章锐角三角函数·锐角三角函数间基本关系
一、三角函数的增减性
(一)概念辨析类
(二)大小比较类
(三)范围综合判断类
(四)数形结合推理类
二、同角的三角函数关系
(一)公式直接应用类
(二)公式正误判断类
(三)弦切互化求值类
(四)整体代换求值类
(五)代数融合应用类
三、互余两角的三角函数关系
(一)关系直接转化类
(二)特殊角互余计算类
(三)角度综合转化类
(四)互余+同角综合计算类
(五)几何背景应用类
一、三角函数的增减性
(一)概念辨析类
知识梳理
1. 当时,、随的增大而增大,随的增大而减小;
2. 增减性仅适用于锐角范围,同名三角函数可直接根据角度大小判断函数值大小;
3. 易混点:不可混淆不同三角函数的增减性,并非角度越大,所有三角函数值都越大。
习题巩固
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 锐角越大,的值越大 B.
C. D. 对于锐角,随减小而增大
2. 判断题
(1) ,则( )
(2) 在锐角范围内,角度与函数值成正相关( )
(3) ,说明正弦增减性比余弦快( )
(二)大小比较类
知识梳理
1. 同名三角函数比较:直接利用增减性,锐角范围中,、“角大值大”,“角大值小”;
2. 异名三角函数比较:先利用互余关系转化为同名三角函数(如),再比较;
3. 结合特殊角值:将三角函数值与、、的特殊值比较,间接判断大小。
习题巩固
1. 用“”或“”填空:
(1) (2) (3) ______
2. 下列大小关系正确的是()
A. B. C. D.
3. 比较、、的大小,用“”连接为________。
(三)范围综合判断类
知识梳理
1. 单条件范围判断:先确定特殊角的三角函数值,再根据增减性判断角度范围(如,则);
2. 双条件范围判断:分别求出每个条件对应的角度范围,再取交集,即为满足所有条件的锐角范围;
3. 核心步骤:特殊值定位→增减性推导→范围交集求解。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则的取值范围是()
A. B. C. D.
2. 锐角满足且,则的取值范围是()
A. B. C. D.
3. 若锐角的三角函数值满足且,则的取值范围是________。
(四)数形结合推理类
知识梳理
1. 结合锐角三角函数的增减性特征,将角度关系转化为函数值关系,或反向转化;
2. 对于锐角,若,则;若,则;若,则;
3. 利用“角度互余转化+增减性”,推理含三角函数的代数式的符号(如,时,值为0)。
习题巩固
1. 已知,求证:,。
2. 已知为锐角,且,判断与1的大小关系,并说明理由。
3. 已知,比较、、的大小,用“”连接,并说明理由。
二、同角的三角函数关系
(一)公式直接应用类
知识梳理
1. 核心公式(为锐角):
① 平方关系:;
② 商数关系:();
2. 应用技巧:已知一个三角函数值,可通过平方关系求另一个弦函数值,再通过商数关系求正切值;
3. 注意:锐角的三角函数值均为正数,故平方关系开方时仅取正根。
习题巩固
1. 在中,,若,则()
A. B. C. D.
2.
已知锐角满足,则________。
3.
计算:若,且为锐角,求的值。
(二)公式正误判断类
知识梳理
1. 核心公式的变形前提:平方关系、商数关系仅对同一个锐角成立,且仅在锐角范围内有效;
2. 常见错误变形:
① (正确为);
② (正确为);
③ (需满足,非同一角);
3. 判断技巧:先看是否为同一个角,再验证是否符合核心公式的变形规则。
习题巩固
1. 下列等式中,对于锐角恒成立的是()
A. B. C. D.
2. 下列式子中,错误的是()
A. B.
C. D.
3. 判断题(对的打“√”,错的打“×”)
(1) 对于任意锐角,()
(2) ()
(3) 若为锐角,则()
(三)弦切互化求值类
知识梳理
1. 核心方法:利用商数关系,将含、的齐次式(分子、分母中、的次数均为1)转化为仅含的式子;
2. 步骤:
① 若为分式,分子、分母同时除以();
② 代入的已知值,直接计算;
3. 适用场景:已知的值,求含、的齐次分式的值。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则()
A. 3 B. -3 C. D.
2. 若(为锐角),求的值。
3. 已知,且为锐角,求与的比值。
(四)整体代换求值类
知识梳理
1. 核心关系:对于锐角,
;
;
2. 代换技巧:已知(或)的值,可先平方求出的值,再反向求另一个代数式的值;
3. 符号判断:锐角范围内,若,则;若,则;若,则。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则()
A. B. C. D.
2. 若为锐角,且,求:
(1) 的值;
(2) 的值。
3. 已知锐角满足,求的值。
(五)代数融合应用类
知识梳理
1. 与一元二次方程结合:若关于的一元二次方程()有实数根,则判别式,将方程中系数替换为三角函数,结合同角关系求解角度范围;
2. 解题步骤:
① 计算方程判别式,列出不等式;
② 利用,将不等式转化为仅含一个三角函数的式子;
③ 结合锐角三角函数值的范围(,),求解的取值范围;
3. 核心思想:将代数问题转化为三角函数问题,综合考查方程与三角函数的知识。
习题巩固
1. 若关于的一元二次方程(为锐角)有实数根,求锐角的取值范围。
2. 已知是关于的方程的一个根,是另一个根,且为锐角,求的值和的值。
三、互余两角的三角函数关系
(一)关系直接转化类
知识梳理
1. 核心公式(若,且、为锐角):
① ,;
② ,即();
2. 变形公式:,,;
3. 应用技巧:看到“一个角的正弦/余弦”,可直接转化为“它余角的余弦/正弦”,正切同理。
习题巩固
1. ,。
2. 已知为锐角,且,则()
A. B. C. D.
3. 计算:。
(二)特殊角互余计算类
知识梳理
1. 特殊角(、、)的三角函数值:
角度
2. 互余特殊角的特征:与互余,三角函数值交叉相等;自余,;
3. 计算技巧:先利用互余关系转化异名三角函数,再代入特殊角值计算,简化运算。
习题巩固
1. 计算:________。
2. 计算:。
3. 计算:。
(三)角度综合转化类
知识梳理
1. 复合角度互余转化:对于含括号的复合角度(如、),先根据互余关系列出等式,求解角度值;
2. 核心步骤:
① 若,则(、均为锐角);
② 将复合角度代入等式,解一元一次方程,求出锐角;
3. 注意:转化后需验证角度是否为锐角,确保符合题意。
习题巩固
1. 已知为锐角,且,则( )
A. B. C. D.
2. 若锐角满足,求的度数。
3. 已知为锐角,且,求的度数。
(四)互余+同角综合计算类
知识梳理
1. 核心思路:先利用互余关系将异名/异角三角函数转化为同角三角函数,再利用同角的平方关系、商数关系进行求值或化简;
2. 常见题型:已知一个角的三角函数值,求其互余角的正切值、化简含互余角与同角的混合代数式;
3. 解题步骤:互余转化→同角公式应用→计算/化简。
习题巩固
1. 已知为锐角,且,求的值。
2. 化简:(为锐角)。
3. 已知,且(为锐角),求的值。
(五)几何背景应用类
知识梳理
1. 直角三角形中的互余关系:在中,,则,故:
① ,;
② ;
③ (由,得);
2. 应用技巧:结合直角三角形的勾股定理(),先求边长,再求三角函数值,或利用互余关系直接转化;
3. 核心思想:几何图形中的边角关系与三角函数关系结合,数形结合求解。
习题巩固
1. 在中,,,,求和的值,并验证。
2. 在中,,求证:。
3. 在中,,,求的值和的值。
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九年级数学(人教版2012)章末专题复习
第二十八章锐角三角函数·锐角三角函数间基本关系
一、三角函数的增减性
(一)概念辨析类
知识梳理
1. 当时,、随的增大而增大,随的增大而减小;
2. 增减性仅适用于锐角范围,同名三角函数可直接根据角度大小判断函数值大小;
3. 易混点:不可混淆不同三角函数的增减性,并非角度越大,所有三角函数值都越大。
习题巩固
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 锐角越大,的值越大 B.
C. D. 对于锐角,随减小而增大
2. 判断题
(1) ,则( )
(2) 在锐角范围内,角度与函数值成正相关( )
(3) ,说明正弦增减性比余弦快( )
答案与详解
1. 答案:C
详解:A选项,锐角越大,越小,错误;B选项,随角度增大而增大,故,错误;C选项,随角度增大而增大,,,故,正确;D选项,随角度减小而减小,错误。
2. 答案:(1)×;(2)√;(3)×
详解:(1) 随角度增大而减小,故时,;(2) 锐角范围内,角度越大值越大,成正相关;(3) 是因为,利用增减性得,并非增减性快慢问题。
(二)大小比较类
知识梳理
1. 同名三角函数比较:直接利用增减性,锐角范围中,、“角大值大”,“角大值小”;
2. 异名三角函数比较:先利用互余关系转化为同名三角函数(如),再比较;
3. 结合特殊角值:将三角函数值与、、的特殊值比较,间接判断大小。
习题巩固
1. 用“”或“”填空:
(1) (2) (3) ______
2. 下列大小关系正确的是()
A. B. C. D.
3. 比较、、的大小,用“”连接为________。
答案与详解
1. 答案:(1);(2);(3)
详解:(1) 角大值大,,故;(2) 角大值小,,故;(3) 角大值大,,故。
2. 答案:D
详解:A选项,,错误;B选项,,错误;C选项,,,故,错误;D选项,,正确。
3. 答案:
详解:互余转化:,由增减性得,即;结合数值:,,故;综上得。
(三)范围综合判断类
知识梳理
1. 单条件范围判断:先确定特殊角的三角函数值,再根据增减性判断角度范围(如,则);
2. 双条件范围判断:分别求出每个条件对应的角度范围,再取交集,即为满足所有条件的锐角范围;
3. 核心步骤:特殊值定位→增减性推导→范围交集求解。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则的取值范围是()
A. B. C. D.
2. 锐角满足且,则的取值范围是()
A. B. C. D.
3. 若锐角的三角函数值满足且,则的取值范围是________。
答案与详解
1. 答案:B
详解:,在锐角范围内随角度增大而增大,故时,。
2. 答案:B
详解:,随角度增大而减小,故时,;,随角度增大而增大,故时,;取交集得。
3. 答案:
详解:,随角度增大而增大,故时,;,随角度增大而增大,故时,;取交集得。
(四)数形结合推理类
知识梳理
1. 结合锐角三角函数的增减性特征,将角度关系转化为函数值关系,或反向转化;
2. 对于锐角,若,则;若,则;若,则;
3. 利用“角度互余转化+增减性”,推理含三角函数的代数式的符号(如,时,值为0)。
习题巩固
1. 已知,求证:,。
2. 已知为锐角,且,判断与1的大小关系,并说明理由。
3. 已知,比较、、的大小,用“”连接,并说明理由。
答案与详解
1. 证明:
,在锐角范围内随角度增大而增大,
,即;
又在锐角范围内随角度增大而减小,
,即。
2. 答案:
详解:,,
,
在锐角范围内随角度增大而增大,
,解得;
又在锐角范围内随角度增大而增大,,
时,。
3. 答案:
详解:① 比较和:
,,,
;
② 比较和:
,时,,
,即;
③ 比较和:
,,,
取,,,则,
故时,;
综上,。
二、同角的三角函数关系
(一)公式直接应用类
知识梳理
1. 核心公式(为锐角):
① 平方关系:;
② 商数关系:();
2. 应用技巧:已知一个三角函数值,可通过平方关系求另一个弦函数值,再通过商数关系求正切值;
3. 注意:锐角的三角函数值均为正数,故平方关系开方时仅取正根。
习题巩固
1. 在中,,若,则()
A. B. C. D.
2.
已知锐角满足,则________。
3.
计算:若,且为锐角,求的值。
答案与详解
1. 答案:B
详解:由同角三角函数平方关系,,
则(锐角余弦值为正)。
2. 答案:
详解:由,得,
再由商数关系,。
3.
答案:
详解:,,
代入平方关系:,
整理得:,,
,为锐角,。
(二)公式正误判断类
知识梳理
1. 核心公式的变形前提:平方关系、商数关系仅对同一个锐角成立,且仅在锐角范围内有效;
2. 常见错误变形:
① (正确为);
② (正确为);
③ (需满足,非同一角);
3. 判断技巧:先看是否为同一个角,再验证是否符合核心公式的变形规则。
习题巩固
1. 下列等式中,对于锐角恒成立的是()
A. B. C. D.
2. 下列式子中,错误的是()
A. B.
C. D.
3. 判断题(对的打“√”,错的打“×”)
(1) 对于任意锐角,()
(2) ()
(3) 若为锐角,则()
答案与详解
1. 答案:C
详解:A选项,取,,错误;B选项,商数关系为,错误;C选项,平方关系变形,恒成立,正确;D选项,取,,,不相等,错误。
2. 答案:D
详解:A选项,,正确;B选项,同角平方关系,正确;C选项,互余关系,本身正确;D选项,锐角范围内,和均小于1,差不可能为1,错误。
3. 答案:(1)√;(2)×;(3)√
详解:(1) ,正确;(2) 正确公式为,错误;(3) 由平方关系变形,锐角正弦值为正,故开方取正根,正确。
(三)弦切互化求值类
知识梳理
1. 核心方法:利用商数关系,将含、的齐次式(分子、分母中、的次数均为1)转化为仅含的式子;
2. 步骤:
① 若为分式,分子、分母同时除以();
② 代入的已知值,直接计算;
3. 适用场景:已知的值,求含、的齐次分式的值。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则()
A. 3 B. -3 C. D.
2. 若(为锐角),求的值。
3. 已知,且为锐角,求与的比值。
答案与详解
1. 答案:A
详解:分子、分母同时除以,得:
原式,
代入,得。
2. 答案:
详解:分子、分母同时除以,转化为含的式子:
原式,
代入,得。
3. 答案:
详解:求比值即求,
分子、分母同时除以,得:
原式,
代入,得。
(四)整体代换求值类
知识梳理
1. 核心关系:对于锐角,
;
;
2. 代换技巧:已知(或)的值,可先平方求出的值,再反向求另一个代数式的值;
3. 符号判断:锐角范围内,若,则;若,则;若,则。
习题巩固
1. 已知锐角满足,则()
A. B. C. D.
2. 若为锐角,且,求:
(1) 的值;
(2) 的值。
3. 已知锐角满足,求的值。
答案与详解
1. 答案:A
详解:将两边平方,得:
,
,
由平方关系得,
解得,。
2. 答案:(1);(2)
详解:(1) 将两边平方,得:
,
,
解得,;
(2) 求,先求其平方:
,
为锐角,,
。
3. 答案:
详解:先求:
,
代入,得:
,
;
注:未告知与的大小关系,故两种符号均成立。
(五)代数融合应用类
知识梳理
1. 与一元二次方程结合:若关于的一元二次方程()有实数根,则判别式,将方程中系数替换为三角函数,结合同角关系求解角度范围;
2. 解题步骤:
① 计算方程判别式,列出不等式;
② 利用,将不等式转化为仅含一个三角函数的式子;
③ 结合锐角三角函数值的范围(,),求解的取值范围;
3. 核心思想:将代数问题转化为三角函数问题,综合考查方程与三角函数的知识。
习题巩固
1. 若关于的一元二次方程(为锐角)有实数根,求锐角的取值范围。
2. 已知是关于的方程的一个根,是另一个根,且为锐角,求的值和的值。
答案与详解
1. 答案:
详解:方程有实数根,判别式,
,
整理得:,
由同角平方关系,代入得:
,
,
两边同乘,不等号反向:,
令(,为锐角),则不等式为,
解一元二次方程,得,
,正根为,结合题意取,
,故锐角的取值范围为。
2. 答案:,
详解:由一元二次方程根与系数的关系(韦达定理),得:
,,
将两边平方,得:
,
,解得;
联立,解得,,
为锐角,,
。
三、互余两角的三角函数关系
(一)关系直接转化类
知识梳理
1. 核心公式(若,且、为锐角):
① ,;
② ,即();
2. 变形公式:,,;
3. 应用技巧:看到“一个角的正弦/余弦”,可直接转化为“它余角的余弦/正弦”,正切同理。
习题巩固
1. ,。
2. 已知为锐角,且,则()
A. B. C. D.
3. 计算:。
答案与详解
1. 答案:37;63
详解:由互余关系,,故;
,故。
2. 答案:A
详解:由互余关系,,故。
3. 答案:
详解:由互余关系,,
,取特殊值,
原式。
(二)特殊角互余计算类
知识梳理
1. 特殊角(、、)的三角函数值:
角度
2. 互余特殊角的特征:与互余,三角函数值交叉相等;自余,;
3. 计算技巧:先利用互余关系转化异名三角函数,再代入特殊角值计算,简化运算。
习题巩固
1. 计算:________。
2. 计算:。
3. 计算:。
答案与详解
1. 答案:1
详解:由互余关系,,故原式;
或直接代入值:。
2. 答案:
详解:代入特殊角值,,,,
原式。
3. 答案:
详解:由互余关系,,故,
代入,,
原式。
(三)角度综合转化类
知识梳理
1. 复合角度互余转化:对于含括号的复合角度(如、),先根据互余关系列出等式,求解角度值;
2. 核心步骤:
① 若,则(、均为锐角);
② 将复合角度代入等式,解一元一次方程,求出锐角;
3. 注意:转化后需验证角度是否为锐角,确保符合题意。
习题巩固
1. 已知为锐角,且,则( )
A. B. C. D.
2. 若锐角满足,求的度数。
3. 已知为锐角,且,求的度数。
答案与详解
1. 答案:C
详解:由互余关系,,
故,
为锐角,,
解得。
2. 答案:
详解:由互余关系,,
故,
为锐角,,
解得。
3. 答案:
详解:由互余关系,则,
故,
整理得,
解得,
验证:时,,,,符合互余关系,且为锐角,成立。
(四)互余+同角综合计算类
知识梳理
1. 核心思路:先利用互余关系将异名/异角三角函数转化为同角三角函数,再利用同角的平方关系、商数关系进行求值或化简;
2. 常见题型:已知一个角的三角函数值,求其互余角的正切值、化简含互余角与同角的混合代数式;
3. 解题步骤:互余转化→同角公式应用→计算/化简。
习题巩固
1. 已知为锐角,且,求的值。
2. 化简:(为锐角)。
3. 已知,且(为锐角),求的值。
答案与详解
1. 答案:
详解:由同角平方关系求:
;
由互余关系转化:。
2. 答案:1
详解:由互余关系,,
代入原式得:,
由同角平方关系得,原式。
3. 答案:
详解:,,
由互余关系,,;
先求:,
故;
由同角商数关系,。
(五)几何背景应用类
知识梳理
1. 直角三角形中的互余关系:在中,,则,故:
① ,;
② ;
③ (由,得);
2. 应用技巧:结合直角三角形的勾股定理(),先求边长,再求三角函数值,或利用互余关系直接转化;
3. 核心思想:几何图形中的边角关系与三角函数关系结合,数形结合求解。
习题巩固
1. 在中,,,,求和的值,并验证。
2. 在中,,求证:。
3. 在中,,,求的值和的值。
答案与详解
1. 答案:,;验证成立
详解:第一步,由勾股定理求:
;
第二步,求三角函数值:
,;
第三步,验证:
,,
故,验证成立。
2. 证明:
在中,,,
由互余关系得,,
由同角三角函数的平方关系得,,
将代入,得,得证。
3. 答案:,
详解:第一步,求:
,,
由互余关系得,,
,;
第二步,求:
,设,(),
由勾股定理得,,
故。
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