内容正文:
课时1任意角、弧度制
的三角函数
及任意角
一、课标要求
1.了解任意角的概念和弧度制,能
的必要性!
2.借助单位圆理解任意角的三角函
进行弧度与角度的互化,体会引入弧度
数(正弦、余弦、正切)的定义.
二、知识梳理
1.任意角
(1)角的概念:角可以看成平面内一条射线绕着其端点从一个位置旋转到另
一个位置所成的图形.
(2)角的分类:正角、负角和零角:一条射线绕端点按逆时针方向旋转所形成
的角叫作正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫作负角;如果射线没有做任何
旋转,那么也把它看成一个角,叫作零角,
象限角:以角的顶点为坐标原点,角的始边为x轴的非负半轴,建立平面直角坐
标系,这样,角的终边在第几象限,我们就说这个角是第几象限的角.终边落在
坐标轴上的角(轴线角)不属于任何象限.
(3)与角的终边相同的角的取值集合为{
2.弧度制的定义和公式
()定义:把长度等于半径长
的圆弧所对的圆心角叫作1弧度的角,弧度记
作rad
(2)公式
角c的弧度数公式
4
(弧长用1表示)
①1=
rad≈0.01745rad;
180
角度与弧度的换算
②lrad=
0≈57.30°
弧长公式
1-da
扇形面积公式
多中
3.设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点
cOS =x
_tan a-y
X
Pc,),则
sin a=
y
【拓展知识】
1.关于终边相同的角的三个常见结论:
(1)终边相同的角相差360°的整数倍:
(2)终边在同一直线上的角相差180°的整数倍;
(3)终边在相互垂直的两直线上的角相差90°的整数倍.
2.象限角的取值集合
第一象限角的取值集合:
第二象限角的取值集合:
第三象限角的取值集合:
第四象限角的取值集合:
a字a
{A登s
{a经a
{交设s
3.轴线角的取值集合
终边落在x轴上的角的取值集合:{g手
终边落在y轴上的角的取值集合:
终边落在坐标轴上的角的取值集合:
4.对于已知角,判断的相应三角函数值的符号问题,
或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理,
常依据三角函数的定义,
5.三角函数定义的推广:当P(x,y)是单位圆上的点时,有sina=y,cos=x,
1au士,们若个是单位圆时,如圆的半径为r(喜则sma=卡coa=
6.当o(o时,①sinatand:②sinx+cos>1.
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打√”,错误的打×)
(1)第二象限角大于第一象限角.(
X
(2)终边相同的两个角的正弦、余弦、
正切值分别相等.
(V)
(3)角的三角函数值与其终边上点P
的位置有关.
(×)
(4)若cos0心>0,则a是第一象限或第四象限角.(×)
2、
若一个扇形的面积为3π
3元
3元
A.
B.
2
4
B【解析设扇形的圆心角为oa
所以u=3
故选B
半径为1,则该扇形的圆心角为(
C.
3元
3元
D.
8
16
因为扇形的面积为3沉,半径为1,所以
a12,
8
8
2
3、(多选题)在平面直角坐标系中,
A.小于的角定是锐角
B.钝角一定是第二象限的角
C.终边不重合的角一定不相等
D.第二象限角大于第一象限角:
下列命题正确的有()
BC【解析】因为锐角Q习,所以小于的角不一定是锐角,故A不成立:
因为钝角(),第二象限角考支,k之,所以钝角一定是第二
象限角,故B成立;
若两个角的终边不重合,则这两个角一定不相等,故C成立;
例如,B3,但+,故D不成立.故选BC.
4、已知角0的终边过点P(-12,5),则sin0+cos0=
-7
【解析】Op=V1s=13,所以sin0=
13
3’
COs 0=-12
所以sin0
13
+cos0=-7
13
四、考点扫描
考点一任意角及其表示
例1(1)己知u是锐角,那么2a是(
A.第一象限角
C.小于180的正角
C【解析】因为a是锐角,即0-o<
2
选C.
B.第二象限角
D.不大于直角的正角
所以是小于18的正角.故
(2)若角的顶点为坐标原点,始边在
则角a的取值集合是(
A.
a之
C.1
x轴的非负半轴上,终边在直线上,
B.
aa
D.
七野2
D【解析】根据题意,角α的终边在直线3上,a为第一象限角时,
号车为养三限时,去亭综上,先a的散值统合
akD
是
(3)如图所示,终边落在阴影部分的角的取值集合为
B
75
30°
{360°+30°≤u<k360°+105°,k∈Z}【解析】终边落在射线OA上的角的取值
集合是{B=k360°+30°,k∈Z,终边落在射线OB上的角的取值集合是{y=
k360°十105°,k∈Z},所以终边落在阴影部分(含射线OA,不含射线OB)的角的
取值集合是{k360°+30°≤a<k360°+105°,k∈Z}.
规律方法:
(1)利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角
的终边相同的所有角的集合,然后通过集合中的参数(k∈Z)赋值来求得所需的
角.
(2)表示终边落在某区域的角的集合时,要注意从小到大按照逆时针扫过该区域.
对点训练(1)(多选题)下列说法正确的有(
A.-3π是第象限角
B.
4机是第三象限角
C.-400°是第四象限角
D.-315°是第一象限角
BCD【解析
】-3沉是第三象限角,A错误;
4=元十元,从而4机是第三象限角,B
4
3
3
正确;
三,从而C正确;
B≥,D正确.故选BCD
(2)如图,终边落在阴影部分(包括边界
A.
t☒台
B.
套w
C.
年a
D.
{吾a通a
的角的集合是()
y
5π
6
-4-20
4
6
B【解析】终边落在阴影部分的角为5
,k2,
即终边落在阴影
部分(包括边界)的角的集合是
a牛6
故选B.
2k元
(3)(2025·湖北黄冈市期中)若角x满足a=
3
()
A.第一象限或第二象限或第三象限
B.第一象限或第二象限或第四象限
C.第一象限或第二象限或x轴非正半轴上
D.第一象限或第二象限或y轴非正半轴上
kZ),则a的终边定在
π
D【解析】当C时,
6
3π
X三
第二象限;当时,
2
终边位于第一象限综上可知,
正半轴上.故选D.
5元
OX三
终边位于第一象限;当时,
6,终边位于
终边位于轴的非正半箱上:当太=训,2x名
则的终边一定在第一象限或第二象限或y轴的非
考点二弧度制、扇形的弧长及面积公式
例2(1)(2025·四川广安市模拟)中国传统折扇文化有着极其深厚的底蕴.一般情
况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成的,设扇形(如图)的面积
为S1,圆心角为1,圆面中剩余部分的面积为S2,圆心角为2,当S1与S2的比
值为5-10.618(黄金分制比)时,折扇看上去较为关观则下列结论不正确的是
2
()
A.01十02=2元
B.a1=(V5+1)元
C.02=(5-1)元
D.
1V5-1
02
2
B【解析】设扇形的半径为R,由
易知1十2=2元,A正确;
所以5-1
u2+2=2元,解得u2=(5
2
所以w=2元-(5-1)元=(3-V5)元,
aR
2
=5-1
故D正确;
02
2
2
一1)m,故C正确;
故B错误.故选B.
(2)(2025·淅江湖州市检测)我国北宋时期科技史上的杰作《梦溪笔淡》收录了
计惊扇形死长的近似计算公式:。号年谷公式中玄是指筒形中圆扳所对
弦的长,“矢”是指圆弧所在圆的半径与圆心到弦的距离之差,“径”是指扇形所在
园的直径.如图,已知扇形40B的面积为,扇形所在园0的半径为2,利用
上述公式,计算该扇形弧长的近似值为()
A.V3+2
B.
3W3+2
2
C.4W3+1
D.23H
2
12x
2元
Q=
C【解析】设扇形的圆心角为α,由扇形面积公式可知
3,
所以
3
如图,取AB的中点C,连接OC,交AB于点D,则☑.易知
6,
91=
则
6,所以
ASasT
2A正,所以扇形
弧长的近似值为
故选C
D
规律方法:
应用孤度制解决问题时应注意
()利用扇形的孤长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是孤度.
(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.
(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.
对点训练(1)勒洛三角形是一种特殊三角形,指分别以等边三角形的三个顶点
为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形如图,勒洛
三角形ABC的周长为π,侧该勒洛三角形ABC的面积为()
万
2-V3
A.
B.
4
2元
C.
D
7-
兀元
C【解析】因为勒洛三角形ABC的周长为π,所以每段圆弧长为
3
3,
解得
】,即等边三角形的边长为1.由题意,
得
故选C
(2)砖雕是我国古建筑雕刻中很重要的一种艺术形式,传统砖墙精致细腻、气
韵生动、极富书卷气.如图是一扇环形砖雕,可视为扇形OCD截去同心扇形OAB
所得部分,已知是,弧B,弧2多,
则此扇环形砖雕的面积为
m2.
【解析】设圆心角为,则
以纽,
所以此扇环形砖雕的面积为
2元
兀
3
3
以2A+1
QA,解得4]m,所
考点三三角函数的定义
例3(1)(2025·北京房山区模拟)已知角
点O按逆时针方向旋转,得到角B的终边,
4
4
A.
B.
C.
5
5
的终边过点④,把角的终边绕原
则s()
3
3
D
5
5
D【解析】因为角α的终边经过点3少
T
终边绕原点O逆时针旋转!
得到
故选D.
3
所以
3a三,
因为把角的
角B的终边,
所以L
2,所以
(2)已知点P(sina,cosa)在第三象限,则角oa的终边在()
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
C【解析】因为点Psn化,os④在第三象限,所以十&所以为第三象限介.
故选C
规律方法:
利用三角函数的定义,
已知角的三角函数值,
已知角终边上一点P的坐标,
也可以求出点P的坐标.
可以求出α的三角函数值;
对点训练(1)己知角a的终边过点P(-8m,一6sin30),
值为(
A.-1
B.-
D
2
2
2
2
C【解析】由题意,得点P(-8m,-3),r=64m2+9,
4
所以m>0,解得m=
故选C.
2
且C0S0=
5'
则m的
-8m
所以cosa=
二
64m2+9
(2)(2025·湖南长沙市长郡中学期末)
是(
A.第一象限角
C.第三象限角
已知sin Ocos00,且cos0=cos0,则角0
B.第二象限角
D.第四象限角
D【解析】因为sin Ocos0,所以sin
又cos=cos0,所以cos0≥0
综上有sin0,cos>0,
即0为第四象限角.故选D
0,cos0是一正一负,