内容正文:
专题01 任意角、弧度制与诱导公式
考点01 象限角及其表示
考点02 角度与弧度互化
考点03 扇形弧长与面积计算
考点04 扇形中的最值问题
考点05 诱导公式化简求值
考点06 诱导公式整体代换
考点01 象限角及其表示
1.(23-24高一上·山西吕梁孝义部分学校·月考)角的终边在( )
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】找到给定角终边相同的最小正角,即可判断所在象限.
【详解】由,又的终边在第三象限,
所以角的终边在第三象限.
故选:C
2.(24-25高一下·辽宁大连第八中学·月考)的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据终边相同的角判断即可.
【详解】且角是第二象限角,
角的终边在第二象限.
故选:B
3.(22-23高一下·广西钦州第四中学·月考)已知集合第一象限的角,锐角,小于的角,下列四个命题:
①;②;③;④ 其中正确命题的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】判断出集合、、的包含关系,可得出合适的选项.
【详解】因为集合第一象限的角,锐角,小于的角,
则,,但、无包含关系,故①②③④均错.
故选:A.
4.(25-26高一上·内蒙古赤峰全优质高中联盟·月考)是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】A
【分析】根据象限角的定义求解即可.
【详解】因为,
所以与终边相同,是第一象限角,
故选:A
5.(25-26高一上·天津新华中学·)已知为第三象限角,那么不可能是( )
A.第四象限角 B.第三象限角 C.第二象限角 D.第一象限角
【答案】C
【分析】由题意可得,可得,讨论的取值,即可确定答案.
【详解】由题意是第三象限角,即,
故,
当时,,是第一象限角;
当时,,是第三象限角;
当时,,是第四象限角;
故不可能是第二象限角.
故选:C
6.(25-26高一上·安徽A10联盟·)下列说法正确的是( )
A.第三象限的角一定大于第二象限的角
B.终边在轴负半轴上的角的集合为
C.若是第三象限角,则是第二或第四象限角
D.函数的零点是
【答案】BC
【分析】利用赋值法可判断A;根据角的终边可直接得到角的集合,判断B选项;根据象限角的范围求得的范围,结合象限角的范围判断C选项;求得函数的零点判断D选项.
【详解】对于A,是第三象限角,是第二象限角,但,故A错误;
对于B,终边在轴负半轴上的角的集合为,故B正确;
对于C,若是第三象限角,则,则,
当时,,所以是第四象限角,
当时,,所以是第二象限角,故C选项正确;
对于D,令,得,解得,
所以函数的零点是.故D选项错误.
故选:BC.
7.(23-24高一下·安徽淮北国泰中学·月考)角的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】AC
【分析】分为奇数、偶数两种情况讨论,分别判断角所在的象限.
【详解】当时,,故为第三象限角;
当时,,故为第一象限角.
故角的终边落在第一或第三象限.
故选:AC
8.(24-25高一下·安徽蚌埠固镇县私立行知高级中学·月考)已知角的终边在图中阴影部分内,试指出角的取值范围_____________.
【答案】
【分析】根据题意先求解终边在角的终边所在直线上的角的集合,再结合图形即可求解.
【详解】终边在角的终边所在直线上的角的集合,
终边在角的终边所在直线上的角的集合,
因此,终边在图中阴影部分内的角的取值范围为.
故答案为:.
9.(24-25高一上·海南海口某校·月考)在的范围内,与终边相同的角是______.
【答案】
【分析】利用终边相同的角的定义求解即可.
【详解】由,
可得在的范围内,与终边相同的角是.
故答案为:.
10.(24-25高一上·湖南长沙望城区第一中学·月考)已知为第二象限角,那么是第_________象限角.
【答案】一、二、四
【分析】结合第二象限角的表示可得,讨论确定其所在选项.
【详解】∵为第二象限角,
∴,
∴,
当时,,属于第一象限,
当时,,属于第二象限,
当时,,属于第四象限,
∴是第一、二或第四象限角.
故答案:一、二、四
考点02 角度与弧度互化
11.(25-26高一上·天津河西区·期末)将化成弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用角度和弧度的互化公式化简可得结果.
【详解】.
故选:C.
12.(25-26高一下·广西钦州文实中学·月考) 对应的角度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】.
13.(25-26高一上·陕西咸阳实验中学·)时钟的分针在8点10分到8点20分这段时间里转过的弧度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据任意角的概念和角度与弧度制的转换即可得到答案.
【详解】时钟的分针从8点10分到8点20分顺时针转动了,
所以转过的弧度数为.
故选:B.
14.(25-26高一上·云南昆明外国语学校禄劝分校(禄劝民族中学)·月考)弧度化成角度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用弧度制与角度制的互化关系进行互化.
【详解】根据角度制与弧度制的互化关系,得.
故选:A
15.(24-25高一上·北京大学附属中学元培学院·期中)角对应的弧度制大小和终边所在象限分别是( )
A.,第一象限 B.,第一象限
C.,第二象限 D.,第二象限
【答案】D
【分析】利用角度与弧度的互化以及象限角的定义判断即可.
【详解】因为,且,
因为为第二象限角,故为第二象限角,
故选:D.
16.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔第六中学校·月考)弧度对应角化成角度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据角度制与弧度制的互化公式直接求解即可.
【详解】解:根据角度制与弧度制的互化关系得
故选:B
17.(25-26高一上·江苏泰州中学·)以下说法正确的有( )
A.化成角度为
B.化成的形式是
C.将表的分针拨慢分钟,则分针转过的角的弧度是
D.在半径为的圆中,圆心角为的弧长为
【答案】AD
【分析】利用角度与弧度的互化可判断AB选项;利用弧度的定义可判断C选项;利用扇形的弧长公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,,A对;
对于B选项,,B错;
对于C选项,将表的分针拨慢分钟,则分针转过的角的弧度是,C错;
对于D选项,在半径为的圆中,圆心角为的弧长为,D对.
故选:AD.
18.(24-25高一上·云南昭通延津县第二中学·月考)下列转化结果正确的是( )
A.化成弧度是 B.化成弧度是
C.化成角度是 D.化成角度是
【答案】ABD
【分析】根据弧度制和角度制的转化公式求得正确答案.
【详解】对于A:,所以化成弧度是,故A正确.
对于B,,化成弧度是,故B正确.
对于C, 化成角度是,故C错误.
对于D,,化成角度是,故D正确.
故选:ABD.
19.(23-24高一上·福建龙岩第九中学·月考)将下列角度与弧度进行互化正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】利用角度与弧度的换算公式计算即可一一判断.
【详解】对于A,因,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
20.(23-24高一下·陕西渭南富平县蓝光中学·期中)下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据弧度制与角度值不能混用即可排除AB,根据角度制与弧度制的互化以及终边相同角的概念即可判断CD.
【详解】对A,B在同一个表达式中,角度制与弧度制不能混用,所以A,B错误.
对C,,则与终边相同,而与终边相同,
且化为角度制即为,则与的终边相同,
则是与的终边相同的角的表达式,故C正确;
对D,由C得与终边相同,
则与终边相同的角可以写成的形式,则D正确.
故选:CD.
考点03 扇形弧长与面积计算
21.(25-26高一上·湖北武汉外国语学校·期末)一个扇形的弧长和面积的数值都是2,则这个扇形圆心角的弧度数为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】D
【分析】由扇形面积公式与弧长公式直接计算即可.
【详解】由题意得,解得,则,
故选:D.
22.(25-26高一·安徽铜陵·期末)已知圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据弧长、半径和圆心角的关系,可求得扇形半径,代入面积公式,即可得答案.
【详解】设扇形的半径为r,由题意圆心角为,
所以弧长,解得,
则该扇形的面积.
故选:B
23.(25-26高一·江苏锡山高级中学·期末)某机器上有相互啮合的大小两个齿轮(如图所示),大轮有20个齿,小轮有12个齿,大轮每分钟转6圈,若小轮的半径为4cm,则小轮每秒转过的弧长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出小轮每分钟转的圈数,进而求得小轮每秒钟转的弧度数,从而求出小轮每秒转过的弧长.
【详解】由大轮有20个齿,小轮有12个齿,大轮每分钟转6圈,
得小轮每分钟转的圈数为,因此小轮每秒钟转的弧度数为,
所以小轮每秒转过的弧长是.
故选:B.
24.扇形圆心角为,则扇形内切圆的圆面积与扇形面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用内切圆半径表示扇形半径,再利用圆面积公式及扇形面积公式求解即可.
【详解】设扇形的半径为,扇形内切圆半径为,则,
因此内切圆面积,扇形面积,
所以.
故选:B
25.(25-26高一上·江苏南通海安·期末)若面积为的扇形与面积为的正方形的周长相等,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先表示扇形的周长,正方形的周长,利用,得,再表示扇形面积,正方形的面积,计算即可.
【详解】设扇形的半径为,弧长为,正方形的边长为,
则扇形的周长,正方形的周长,
扇形周长和正方形周长相等,
,即,
,
,
,
即,
.
故选:D
26.(25-26高一上·江西科技学院附属中学·期末)已知扇形的半径为,弧长为,若其周长为4,则下列说法正确的是( )
A.若该扇形的半径为1,则其面积为2
B.该扇形面积的最大值为1
C.当该扇形面积最大时,其圆心角弧度数的绝对值为2
D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】由题意可知,,,直接利用公式可判断选项A,将扇形的面积表示为再利用二次函数的性质可判断选项BC,应用基本不等式计算判断选项D.
【详解】由题意知:,,,
对于选项A:当时,,可得,故选项A不正确;
对于选项B、C:,当时取等,该扇形面积的最大值为1,此时,,故选项B、C正确;
对于选项D:
当且仅当时,取最小值为,故选项D正确.
故选:BCD
27.在半径为r的圆中,扇形的弧长,面积为,圆心角,弦,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.的面积为
【答案】BC
【分析】设扇形半径为,根据弧长公式,扇形面积公式,逐一分析每个选项进行求解.
【详解】
设扇形半径为,作,
在直角中,,A选项错误,
结合弧长公式,B选项正确;
根据扇形的面积公式,,C选项正确 ;
,D选项错误.
故选:BC
28.(24-25高一上·广东肇庆·期末)在半径是2的圆形金属板上截取一块扇形板,使其半径等于圆形金属板半径,已知该扇形的圆心角为,则下列说法正确的是( )
A.该扇形的弧长为
B.该扇形的周长为
C.该扇形的面积为
D.该圆形金属板的周长为
【答案】BC
【分析】根据弧长公式和扇形的面积公式逐项判断即可.
【详解】选项A:该扇形的弧长,故A说法错误;
选项B:该扇形的周长,故B说法正确;
选项C:该扇形的面积,故C说法正确;
选项D:该圆形金属板的周长,故D说法错误;
故选:BC
29.(25-26高一上·安徽芜湖普通高中·月考)一个扇形的周长为8cm,面积为,则该扇形的圆心角的弧度数为__________.
【答案】6或
【分析】设出扇形的半径与圆心角,根据周长与面积公式,可得答案.
【详解】设该扇形的半径为,圆心角为.由题可知,
由①可得,代入②可得,
即,解得或3,则或.
故答案为:6或
30.(25-26高一上·河北邢台·月考)如图所示,这是两个齿轮旋转的示意图,被动轮随着主动轮的旋转而旋转.已知主动轮的半径为2,被动轮的半径为3,若主动轮旋转一周,则被动轮旋转的弧度数为______.
【答案】
【分析】由主动轮和被动轮转过的弧长相等即可得结果.
【详解】根据题意可设被动轮旋转的弧度数为,
由于主动轮和被动轮转过的弧长相等,即,即,
故答案为:.
考点04 扇形中的最值问题
31.(24-25高一上·湖北武汉江岸区、江汉区·期末)已知扇形的面积是,当扇形周长最小时,扇形的圆心角的大小为(单位:rad)( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】先表示出扇形的面积得到圆心角与半径的关系,再利用基本不等式求出周长的最小值,进而求出圆心角的度数.
【详解】设扇形的圆心角为,半径为,
则由题意可得,
∴ ,
当且仅当时 , 即时取等号,
∴当扇形的圆心角为2时 , 扇形的周长取得最小值8.
故选:D.
32.(21-22高一下·陕西咸阳实验中学·)已知扇形的周长是,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( )
A.2 B.1 C. D.3
【答案】A
【分析】根据二次函数的性质求得正确答案.
【详解】设扇形的圆心角为,弧长为,半径为,
则周长,面积,
所以当时面积取得最大值为,
此时,对应.
故选:A
33.(22-23高一上·广东深圳光明区深圳外国语学校博雅高中·期末)若扇形周长为10,当其面积最大时,其内切圆的半径r为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设出扇形半径和圆心角,根据周长得到方程,并表示出扇形面积,利用基本不等式求出最值,得到扇形的半径和圆心角,从而结合三角函数得到,求出答案.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,则弧长,
故,则,
故扇形面积为,
由基本不等式得,当且仅当,即时,等号成立,
故,
此时,
由对称性可知,
设内切圆的圆心为,因为,故,
过点作⊥于点,
则,在中,,即,
解得.
故选:B
34.(24-25高一上·江苏梅村高级中学·)体育老师为了方便学生练习掷铅球,在操场上画了一块扇环形区域(图中阴影部分),其中和均以为圆心,.若,,且(表示弧长),则这块扇环形区域的面积最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合扇形的弧长公式可得,再结合扇形面积公式及二次函数性质可得最值.
【详解】由扇形弧长公式可得,
即,
又,
所以
,
所以当时,最大为,
故选:C.
35.(23-24高一上·浙江浙南名校联盟·)如图是杭州2023年第19届亚运会会徽,名为“潮涌”,形象象征着新时代中国特色社会主义大潮的涌动和发展.如图是会徽的几何图形.设弧的长度是,弧的长度是,几何图形面积为,扇形面积为,扇形周长为定值,圆心角为,若,则当取得最大值时,圆心角为的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先利用扇形的周长得到推得,再利用扇形的面积公式将问题转化为二次函数的最值问题,从而得解.
【详解】依题意,知,则,,
因为,所以,不妨设,则,
因为扇形周长为定值,所以,则,
因为,
扇形的面积为,
则,
对于,其开口向下,对称轴为,
故当,即时,取得最大值,即取得最大值,
此时,.
故选:B.
36.(22-23高一下·河北张家口·期中)如图,已知扇形的周长为6,当该扇形的面积取最大值时,弦长( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设扇形的圆心角为,半径为,弧长为,可得出,利用基本不等式可求得扇形面积的最大值及其对应的的值,进而可求出,,然后线段的中点,可得出,进而可求得线段的长.
【详解】设扇形的圆心角为,半径为,弧长为,可得出,
由可得,
所以,扇形的面积为,
当且仅当,即时,扇形的面积最大,此时.
因为,则扇形的圆心角,
取线段的中点,由垂径定理可知,
因为,则,
所以,.
故选:A.
37.(25-26高一上·山东枣庄第三中学·)已知扇形的周长为,则扇形面积取到最大值时圆心角的弧度数是___.
【答案】
【分析】根据扇形周长公式得出弧长与半径的关系,再结合扇形面积公式,利用二次函数的性质求出面积最大时半径的值,进而求出圆心角的弧度数.
【详解】设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,
已知扇形的周长,由扇形周长公式,
可得,移项可得,
又扇形面积,
将代入面积公式可得,
根据二次函数的图像性质,可得当时,面积取得最大值,
当时,可得,
所以圆心角.
故答案为:
38.(25-26高一上·河南安阳天一大联考·期中)用一根长度为的绳子围成一个扇形,则该扇形面积的最大值为___________.
【答案】
【分析】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,利用扇形的面积公式与基本不等式可求得该扇形面积的最大值.
【详解】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,
故该扇形的面积为,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故该扇形面积的最大值为.
故答案为:.
39.(24-25高一下·上海华东政法大学附属中学·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为__________.
【答案】
【分析】先求出扇形和其中弓形的面积,则阴影部分面积由和弓形面积组成,面积最大即点到的距离最大,
此时高最大为半径加上等腰直角底边上的高,由此可求得阴影区域的面积的最大值.
【详解】
,
所以在扇形中,弓形面积为,
在等腰直角中,,到最大距离为半径加上等腰直角底边上的高,即为,
所以
所以阴影面积.
故答案为:.
40.(24-25高一下·河北张家口尚义县第一中学等校·)周长为cm的扇形取得面积最大值时的半径为__________.
【答案】1
【分析】利用扇形周长公式和面积公式,由二次函数性质可得当时,面积最大.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,
因此,即,
扇形面积为,
可知当时,面积最大为.
故答案为:1
考点05 引导公式化简求值
41.(25-26高一下·浙江四校(含精诚联盟)·)已知是角终边上的一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据任意角三角函数的定义及诱导公式求解即可.
【详解】点到原点的距离为,所以.
则.
42.已知,且角是第四象限角,则( )
A.-4 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简即可得答案.
【详解】依题意,,则,
当时,
.
故选:A
43.(25-26高一上·浙江金华部分示范高中·)已知,则的值是( )
A.k B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意结合诱导公式运算求解即可.
【详解】因为,即,
所以.
故选:A.
44.(25-26高一上·江苏启东中学·)已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用诱导公式和同角三角函数基本关系化简表达式,再根据任意角三角函数的定义求值.
【详解】因为,
又点在角的终边上,则,
所以的值为.
故选 :A.
45.(25-26高二上·广东中山三鑫学校·月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据正弦函数的性质,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】因为,
所以,或,
解得:,或,
所以推不出,
当,即时,,
又,所以,
所以推出,
因此”是“”的必要不充分条件,
故选:B
46.(25-26高一上·贵州铜仁·月考)已知,下列式子中不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据函数的解析式,利用诱导公式化简即得.
【详解】由已知得:
,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
故选:ABD.
47.(24-25高一下·河南环际大联考“逐梦计划”·)已知角和的终边关于x轴对称,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据题意,由条件可得,然后结合诱导公式逐一判断,即可得到结果.
【详解】因为角和的终边关于x轴对称,可得,.
对于A,由,A错误;
对于B,由,B正确;
对于C,由,C正确;
对于D,由,D错误.
故选:AC.
48.(24-25高一下·广西南宁琼林高级中学·月考)对于,下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由诱导公式逐一判断即可.
【详解】,所以选项正确.
,选项正确.
,选项错误.
,选项正确.
故选:ABD.
49.(25-26高一上·浙江强基联盟·)已知,则___________
【答案】/
【分析】由诱导公式化简即可求解.
【详解】,
故答案为:.
50.(25-26高一上·天津宁河区芦台第一中学·月考)_____.
【答案】/
【分析】应用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可.
【详解】
故答案为:.
考点06 诱导公式整体代换
51.(25-26高一·安徽六安独山中学·月考)已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则.
因为,所以,
所以.
52.(25-26高一上·北京第十二中学·)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简求值.
【详解】,
故选:A.
53.(24-25高一下·广东湛江廉江第二中学·月考)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】借助诱导公式计算即得.
【详解】.
故选:D.
54.(25-26高一上·广东广州番禺区·期末)已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用诱导公式求解即可.
【详解】.
故选:B.
55.(25-26高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角函数的诱导公式进行计算.
【详解】.
故选:B
56.(24-25高二上·浙江杭州西湖区绿城育华·期末)若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据范围计算范围,再结合的正负性,得出,则可计算,最后利用诱导公式化简即可.
【详解】,则,
又,则,
故,
.
故选:A
57.(25-26高一上·福建莆田第二中学·月考)已知,且,则的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】应用诱导公式及同角三角函数的基本关系计算求解.
【详解】因为,
所以,
又,所以,所以,
由同角三角函数的基本关系知,
则 .
故选:D.
58.(24-25高三上·重庆第八中学校·)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用二倍角公式结合已知角与未知角的关系、诱导公式计算即可.
【详解】已知,
则.
故选:D.
59.(24-25高一下·上海张堰中学·期中)已知,则__________.
【答案】
【分析】根据诱导公式求解.
【详解】由,得,
.
故答案为:.
60.(25-26高二上·上海格致中学·期中)已知,则______.
【答案】/
【分析】利用诱导公式化简求解即可.
【详解】.
故答案为:.
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专题01 任意角、弧度制与诱导公式
考点01 象限角及其表示
考点02 角度与弧度互化
考点03 扇形弧长与面积计算
考点04 扇形中的最值问题
考点05 诱导公式化简求值
考点06 诱导公式整体代换
考点01 象限角及其表示
1.(23-24高一上·山西吕梁孝义部分学校·月考)角的终边在( )
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】找到给定角终边相同的最小正角,即可判断所在象限.
【详解】由,又的终边在第三象限,
所以角的终边在第三象限.
故选:C
2.(24-25高一下·辽宁大连第八中学·月考)的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据终边相同的角判断即可.
【详解】且角是第二象限角,
角的终边在第二象限.
故选:B
3.(22-23高一下·广西钦州第四中学·月考)已知集合第一象限的角,锐角,小于的角,下列四个命题:
①;②;③;④ 其中正确命题的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】判断出集合、、的包含关系,可得出合适的选项.
【详解】因为集合第一象限的角,锐角,小于的角,
则,,但、无包含关系,故①②③④均错.
故选:A.
4.(25-26高一上·内蒙古赤峰全优质高中联盟·月考)是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】A
【分析】根据象限角的定义求解即可.
【详解】因为,
所以与终边相同,是第一象限角,
故选:A
5.(25-26高一上·天津新华中学·)已知为第三象限角,那么不可能是( )
A.第四象限角 B.第三象限角 C.第二象限角 D.第一象限角
【答案】C
【分析】由题意可得,可得,讨论的取值,即可确定答案.
【详解】由题意是第三象限角,即,
故,
当时,,是第一象限角;
当时,,是第三象限角;
当时,,是第四象限角;
故不可能是第二象限角.
故选:C
6.(25-26高一上·安徽A10联盟·)下列说法正确的是( )
A.第三象限的角一定大于第二象限的角
B.终边在轴负半轴上的角的集合为
C.若是第三象限角,则是第二或第四象限角
D.函数的零点是
【答案】BC
【分析】利用赋值法可判断A;根据角的终边可直接得到角的集合,判断B选项;根据象限角的范围求得的范围,结合象限角的范围判断C选项;求得函数的零点判断D选项.
【详解】对于A,是第三象限角,是第二象限角,但,故A错误;
对于B,终边在轴负半轴上的角的集合为,故B正确;
对于C,若是第三象限角,则,则,
当时,,所以是第四象限角,
当时,,所以是第二象限角,故C选项正确;
对于D,令,得,解得,
所以函数的零点是.故D选项错误.
故选:BC.
7.(23-24高一下·安徽淮北国泰中学·月考)角的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】AC
【分析】分为奇数、偶数两种情况讨论,分别判断角所在的象限.
【详解】当时,,故为第三象限角;
当时,,故为第一象限角.
故角的终边落在第一或第三象限.
故选:AC
8.(24-25高一下·安徽蚌埠固镇县私立行知高级中学·月考)已知角的终边在图中阴影部分内,试指出角的取值范围_____________.
【答案】
【分析】根据题意先求解终边在角的终边所在直线上的角的集合,再结合图形即可求解.
【详解】终边在角的终边所在直线上的角的集合,
终边在角的终边所在直线上的角的集合,
因此,终边在图中阴影部分内的角的取值范围为.
故答案为:.
9.(24-25高一上·海南海口某校·月考)在的范围内,与终边相同的角是______.
【答案】
【分析】利用终边相同的角的定义求解即可.
【详解】由,
可得在的范围内,与终边相同的角是.
故答案为:.
10.(24-25高一上·湖南长沙望城区第一中学·月考)已知为第二象限角,那么是第_________象限角.
【答案】一、二、四
【分析】结合第二象限角的表示可得,讨论确定其所在选项.
【详解】∵为第二象限角,
∴,
∴,
当时,,属于第一象限,
当时,,属于第二象限,
当时,,属于第四象限,
∴是第一、二或第四象限角.
故答案:一、二、四
考点02 角度与弧度互化
11.(25-26高一上·天津河西区·期末)将化成弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用角度和弧度的互化公式化简可得结果.
【详解】.
故选:C.
12.(25-26高一下·广西钦州文实中学·月考) 对应的角度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】.
13.(25-26高一上·陕西咸阳实验中学·)时钟的分针在8点10分到8点20分这段时间里转过的弧度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据任意角的概念和角度与弧度制的转换即可得到答案.
【详解】时钟的分针从8点10分到8点20分顺时针转动了,
所以转过的弧度数为.
故选:B.
14.(25-26高一上·云南昆明外国语学校禄劝分校(禄劝民族中学)·月考)弧度化成角度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用弧度制与角度制的互化关系进行互化.
【详解】根据角度制与弧度制的互化关系,得.
故选:A
15.(24-25高一上·北京大学附属中学元培学院·期中)角对应的弧度制大小和终边所在象限分别是( )
A.,第一象限 B.,第一象限
C.,第二象限 D.,第二象限
【答案】D
【分析】利用角度与弧度的互化以及象限角的定义判断即可.
【详解】因为,且,
因为为第二象限角,故为第二象限角,
故选:D.
16.(24-25高一下·黑龙江齐齐哈尔第六中学校·月考)弧度对应角化成角度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据角度制与弧度制的互化公式直接求解即可.
【详解】解:根据角度制与弧度制的互化关系得
故选:B
17.(25-26高一上·江苏泰州中学·)以下说法正确的有( )
A.化成角度为
B.化成的形式是
C.将表的分针拨慢分钟,则分针转过的角的弧度是
D.在半径为的圆中,圆心角为的弧长为
【答案】AD
【分析】利用角度与弧度的互化可判断AB选项;利用弧度的定义可判断C选项;利用扇形的弧长公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,,A对;
对于B选项,,B错;
对于C选项,将表的分针拨慢分钟,则分针转过的角的弧度是,C错;
对于D选项,在半径为的圆中,圆心角为的弧长为,D对.
故选:AD.
18.(24-25高一上·云南昭通延津县第二中学·月考)下列转化结果正确的是( )
A.化成弧度是 B.化成弧度是
C.化成角度是 D.化成角度是
【答案】ABD
【分析】根据弧度制和角度制的转化公式求得正确答案.
【详解】对于A:,所以化成弧度是,故A正确.
对于B,,化成弧度是,故B正确.
对于C, 化成角度是,故C错误.
对于D,,化成角度是,故D正确.
故选:ABD.
19.(23-24高一上·福建龙岩第九中学·月考)将下列角度与弧度进行互化正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】利用角度与弧度的换算公式计算即可一一判断.
【详解】对于A,因,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
20.(23-24高一下·陕西渭南富平县蓝光中学·期中)下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据弧度制与角度值不能混用即可排除AB,根据角度制与弧度制的互化以及终边相同角的概念即可判断CD.
【详解】对A,B在同一个表达式中,角度制与弧度制不能混用,所以A,B错误.
对C,,则与终边相同,而与终边相同,
且化为角度制即为,则与的终边相同,
则是与的终边相同的角的表达式,故C正确;
对D,由C得与终边相同,
则与终边相同的角可以写成的形式,则D正确.
故选:CD.
考点03 扇形弧长与面积计算
21.(25-26高一上·湖北武汉外国语学校·期末)一个扇形的弧长和面积的数值都是2,则这个扇形圆心角的弧度数为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】D
【分析】由扇形面积公式与弧长公式直接计算即可.
【详解】由题意得,解得,则,
故选:D.
22.(25-26高一·安徽铜陵·期末)已知圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据弧长、半径和圆心角的关系,可求得扇形半径,代入面积公式,即可得答案.
【详解】设扇形的半径为r,由题意圆心角为,
所以弧长,解得,
则该扇形的面积.
故选:B
23.(25-26高一·江苏锡山高级中学·期末)某机器上有相互啮合的大小两个齿轮(如图所示),大轮有20个齿,小轮有12个齿,大轮每分钟转6圈,若小轮的半径为4cm,则小轮每秒转过的弧长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出小轮每分钟转的圈数,进而求得小轮每秒钟转的弧度数,从而求出小轮每秒转过的弧长.
【详解】由大轮有20个齿,小轮有12个齿,大轮每分钟转6圈,
得小轮每分钟转的圈数为,因此小轮每秒钟转的弧度数为,
所以小轮每秒转过的弧长是.
故选:B.
24.扇形圆心角为,则扇形内切圆的圆面积与扇形面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用内切圆半径表示扇形半径,再利用圆面积公式及扇形面积公式求解即可.
【详解】设扇形的半径为,扇形内切圆半径为,则,
因此内切圆面积,扇形面积,
所以.
故选:B
25.(25-26高一上·江苏南通海安·期末)若面积为的扇形与面积为的正方形的周长相等,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先表示扇形的周长,正方形的周长,利用,得,再表示扇形面积,正方形的面积,计算即可.
【详解】设扇形的半径为,弧长为,正方形的边长为,
则扇形的周长,正方形的周长,
扇形周长和正方形周长相等,
,即,
,
,
,
即,
.
故选:D
26.(25-26高一上·江西科技学院附属中学·期末)已知扇形的半径为,弧长为,若其周长为4,则下列说法正确的是( )
A.若该扇形的半径为1,则其面积为2
B.该扇形面积的最大值为1
C.当该扇形面积最大时,其圆心角弧度数的绝对值为2
D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】由题意可知,,,直接利用公式可判断选项A,将扇形的面积表示为再利用二次函数的性质可判断选项BC,应用基本不等式计算判断选项D.
【详解】由题意知:,,,
对于选项A:当时,,可得,故选项A不正确;
对于选项B、C:,当时取等,该扇形面积的最大值为1,此时,,故选项B、C正确;
对于选项D:
当且仅当时,取最小值为,故选项D正确.
故选:BCD
27.在半径为r的圆中,扇形的弧长,面积为,圆心角,弦,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.的面积为
【答案】BC
【分析】设扇形半径为,根据弧长公式,扇形面积公式,逐一分析每个选项进行求解.
【详解】
设扇形半径为,作,
在直角中,,A选项错误,
结合弧长公式,B选项正确;
根据扇形的面积公式,,C选项正确 ;
,D选项错误.
故选:BC
28.(24-25高一上·广东肇庆·期末)在半径是2的圆形金属板上截取一块扇形板,使其半径等于圆形金属板半径,已知该扇形的圆心角为,则下列说法正确的是( )
A.该扇形的弧长为
B.该扇形的周长为
C.该扇形的面积为
D.该圆形金属板的周长为
【答案】BC
【分析】根据弧长公式和扇形的面积公式逐项判断即可.
【详解】选项A:该扇形的弧长,故A说法错误;
选项B:该扇形的周长,故B说法正确;
选项C:该扇形的面积,故C说法正确;
选项D:该圆形金属板的周长,故D说法错误;
故选:BC
29.(25-26高一上·安徽芜湖普通高中·月考)一个扇形的周长为8cm,面积为,则该扇形的圆心角的弧度数为__________.
【答案】6或
【分析】设出扇形的半径与圆心角,根据周长与面积公式,可得答案.
【详解】设该扇形的半径为,圆心角为.由题可知,
由①可得,代入②可得,
即,解得或3,则或.
故答案为:6或
30.(25-26高一上·河北邢台·月考)如图所示,这是两个齿轮旋转的示意图,被动轮随着主动轮的旋转而旋转.已知主动轮的半径为2,被动轮的半径为3,若主动轮旋转一周,则被动轮旋转的弧度数为______.
【答案】
【分析】由主动轮和被动轮转过的弧长相等即可得结果.
【详解】根据题意可设被动轮旋转的弧度数为,
由于主动轮和被动轮转过的弧长相等,即,即,
故答案为:.
考点04 扇形中的最值问题
31.(24-25高一上·湖北武汉江岸区、江汉区·期末)已知扇形的面积是,当扇形周长最小时,扇形的圆心角的大小为(单位:rad)( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】先表示出扇形的面积得到圆心角与半径的关系,再利用基本不等式求出周长的最小值,进而求出圆心角的度数.
【详解】设扇形的圆心角为,半径为,
则由题意可得,
∴ ,
当且仅当时 , 即时取等号,
∴当扇形的圆心角为2时 , 扇形的周长取得最小值8.
故选:D.
32.(21-22高一下·陕西咸阳实验中学·)已知扇形的周长是,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( )
A.2 B.1 C. D.3
【答案】A
【分析】根据二次函数的性质求得正确答案.
【详解】设扇形的圆心角为,弧长为,半径为,
则周长,面积,
所以当时面积取得最大值为,
此时,对应.
故选:A
33.(22-23高一上·广东深圳光明区深圳外国语学校博雅高中·期末)若扇形周长为10,当其面积最大时,其内切圆的半径r为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设出扇形半径和圆心角,根据周长得到方程,并表示出扇形面积,利用基本不等式求出最值,得到扇形的半径和圆心角,从而结合三角函数得到,求出答案.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,则弧长,
故,则,
故扇形面积为,
由基本不等式得,当且仅当,即时,等号成立,
故,
此时,
由对称性可知,
设内切圆的圆心为,因为,故,
过点作⊥于点,
则,在中,,即,
解得.
故选:B
34.(24-25高一上·江苏梅村高级中学·)体育老师为了方便学生练习掷铅球,在操场上画了一块扇环形区域(图中阴影部分),其中和均以为圆心,.若,,且(表示弧长),则这块扇环形区域的面积最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合扇形的弧长公式可得,再结合扇形面积公式及二次函数性质可得最值.
【详解】由扇形弧长公式可得,
即,
又,
所以
,
所以当时,最大为,
故选:C.
35.(23-24高一上·浙江浙南名校联盟·)如图是杭州2023年第19届亚运会会徽,名为“潮涌”,形象象征着新时代中国特色社会主义大潮的涌动和发展.如图是会徽的几何图形.设弧的长度是,弧的长度是,几何图形面积为,扇形面积为,扇形周长为定值,圆心角为,若,则当取得最大值时,圆心角为的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先利用扇形的周长得到推得,再利用扇形的面积公式将问题转化为二次函数的最值问题,从而得解.
【详解】依题意,知,则,,
因为,所以,不妨设,则,
因为扇形周长为定值,所以,则,
因为,
扇形的面积为,
则,
对于,其开口向下,对称轴为,
故当,即时,取得最大值,即取得最大值,
此时,.
故选:B.
36.(22-23高一下·河北张家口·期中)如图,已知扇形的周长为6,当该扇形的面积取最大值时,弦长( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设扇形的圆心角为,半径为,弧长为,可得出,利用基本不等式可求得扇形面积的最大值及其对应的的值,进而可求出,,然后线段的中点,可得出,进而可求得线段的长.
【详解】设扇形的圆心角为,半径为,弧长为,可得出,
由可得,
所以,扇形的面积为,
当且仅当,即时,扇形的面积最大,此时.
因为,则扇形的圆心角,
取线段的中点,由垂径定理可知,
因为,则,
所以,.
故选:A.
37.(25-26高一上·山东枣庄第三中学·)已知扇形的周长为,则扇形面积取到最大值时圆心角的弧度数是___.
【答案】
【分析】根据扇形周长公式得出弧长与半径的关系,再结合扇形面积公式,利用二次函数的性质求出面积最大时半径的值,进而求出圆心角的弧度数.
【详解】设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,
已知扇形的周长,由扇形周长公式,
可得,移项可得,
又扇形面积,
将代入面积公式可得,
根据二次函数的图像性质,可得当时,面积取得最大值,
当时,可得,
所以圆心角.
故答案为:
38.(25-26高一上·河南安阳天一大联考·期中)用一根长度为的绳子围成一个扇形,则该扇形面积的最大值为___________.
【答案】
【分析】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,利用扇形的面积公式与基本不等式可求得该扇形面积的最大值.
【详解】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,
故该扇形的面积为,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故该扇形面积的最大值为.
故答案为:.
39.(24-25高一下·上海华东政法大学附属中学·期中)如图,是半径为2的圆周上的定点,为圆周上的动点,.图中阴影区域的面积的最大值为__________.
【答案】
【分析】先求出扇形和其中弓形的面积,则阴影部分面积由和弓形面积组成,面积最大即点到的距离最大,
此时高最大为半径加上等腰直角底边上的高,由此可求得阴影区域的面积的最大值.
【详解】
,
所以在扇形中,弓形面积为,
在等腰直角中,,到最大距离为半径加上等腰直角底边上的高,即为,
所以
所以阴影面积.
故答案为:.
40.(24-25高一下·河北张家口尚义县第一中学等校·)周长为cm的扇形取得面积最大值时的半径为__________.
【答案】1
【分析】利用扇形周长公式和面积公式,由二次函数性质可得当时,面积最大.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,
因此,即,
扇形面积为,
可知当时,面积最大为.
故答案为:1
考点05 引导公式化简求值
41.(25-26高一下·浙江四校(含精诚联盟)·)已知是角终边上的一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据任意角三角函数的定义及诱导公式求解即可.
【详解】点到原点的距离为,所以.
则.
42.已知,且角是第四象限角,则( )
A.-4 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简即可得答案.
【详解】依题意,,则,
当时,
.
故选:A
43.(25-26高一上·浙江金华部分示范高中·)已知,则的值是( )
A.k B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意结合诱导公式运算求解即可.
【详解】因为,即,
所以.
故选:A.
44.(25-26高一上·江苏启东中学·)已知角的终边过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用诱导公式和同角三角函数基本关系化简表达式,再根据任意角三角函数的定义求值.
【详解】因为,
又点在角的终边上,则,
所以的值为.
故选 :A.
45.(25-26高二上·广东中山三鑫学校·月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据正弦函数的性质,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】因为,
所以,或,
解得:,或,
所以推不出,
当,即时,,
又,所以,
所以推出,
因此”是“”的必要不充分条件,
故选:B
46.(25-26高一上·贵州铜仁·月考)已知,下列式子中不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据函数的解析式,利用诱导公式化简即得.
【详解】由已知得:
,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
故选:ABD.
47.(24-25高一下·河南环际大联考“逐梦计划”·)已知角和的终边关于x轴对称,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据题意,由条件可得,然后结合诱导公式逐一判断,即可得到结果.
【详解】因为角和的终边关于x轴对称,可得,.
对于A,由,A错误;
对于B,由,B正确;
对于C,由,C正确;
对于D,由,D错误.
故选:AC.
48.(24-25高一下·广西南宁琼林高级中学·月考)对于,下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由诱导公式逐一判断即可.
【详解】,所以选项正确.
,选项正确.
,选项错误.
,选项正确.
故选:ABD.
49.(25-26高一上·浙江强基联盟·)已知,则___________
【答案】/
【分析】由诱导公式化简即可求解.
【详解】,
故答案为:.
50.(25-26高一上·天津宁河区芦台第一中学·月考)_____.
【答案】/
【分析】应用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可.
【详解】
故答案为:.
考点06 诱导公式整体代换
51.(25-26高一·安徽六安独山中学·月考)已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则.
因为,所以,
所以.
52.(25-26高一上·北京第十二中学·)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简求值.
【详解】,
故选:A.
53.(24-25高一下·广东湛江廉江第二中学·月考)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】借助诱导公式计算即得.
【详解】.
故选:D.
54.(25-26高一上·广东广州番禺区·期末)已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用诱导公式求解即可.
【详解】.
故选:B.
55.(25-26高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角函数的诱导公式进行计算.
【详解】.
故选:B
56.(24-25高二上·浙江杭州西湖区绿城育华·期末)若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据范围计算范围,再结合的正负性,得出,则可计算,最后利用诱导公式化简即可.
【详解】,则,
又,则,
故,
.
故选:A
57.(25-26高一上·福建莆田第二中学·月考)已知,且,则的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】应用诱导公式及同角三角函数的基本关系计算求解.
【详解】因为,
所以,
又,所以,所以,
由同角三角函数的基本关系知,
则 .
故选:D.
58.(24-25高三上·重庆第八中学校·)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用二倍角公式结合已知角与未知角的关系、诱导公式计算即可.
【详解】已知,
则.
故选:D.
59.(24-25高一下·上海张堰中学·期中)已知,则__________.
【答案】
【分析】根据诱导公式求解.
【详解】由,得,
.
故答案为:.
60.(25-26高二上·上海格致中学·期中)已知,则______.
【答案】/
【分析】利用诱导公式化简求解即可.
【详解】.
故答案为:.
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