内容正文:
2026年湖南省普通高中学业水平复习
数 学
第6讲 三角函数(一)
必修第一册
目录
1.考情分析
2.知识梳理
3.考点探究
4.达标训练
考情分析
考情动态
核心知识 评价要求
了解 理解 掌握
任意角的三角函数 √
角度制与弧度制 √
三角函数的化简与求值 √
正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 √
正弦函数、余弦函数、正切函数的性质 √
知识梳理
知识梳理
1.任意角的三角函数
纵坐标y
sin α
横坐标x
cos α
tan α(x≠0)
2π
360°
π
180°
αR
平方和
1
1
tan α
正切
(0,0)
(π,0)
(2π,0)
图象
2π
奇函数
偶函数
考点探究
探究点一:角的概念的推广
C
【变式题】
C
探究点二:扇形的弧长、面积
【变式题】
B
探究点三:三角函数的概念
C
【变式题】
C
B
探究点四:三角函数的化简与求值
A
3
4
【变式题】
D
C
A
探究点五:三角函数的图象与性质
C
D
【变式题】
A
C
巩固练习
一、选择题
B
B
D
B
A
D
C
A
D
A
C
D
2
二、填空题
4
二
三、解答题
本课结束!
条件
如图,设α是一个任意角,α∈R,它的终边OP与单位圆交于点P(x,y)
定义
正弦
点P的①____________叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=②____________
余弦
点P的③_____________叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=④____________
正切
点P的纵坐标与横坐标的比值eq \f(y,x)叫做α的正切,记作tan α,即eq \f(y,x)=⑤____________
三角函数
正弦函数y=sin x,x∈R;余弦函数y=cos x,x∈R;正切函数y=tan x,x≠eq \f(π,2)+kπ,k∈Z
2.角度与弧度的互化
角度化弧度
弧度化角度
360°=⑥ rad
2π rad=⑦
180°=⑧ rad
π rad=⑨
1°=eq \f(π,180) rad≈0.01745 rad
1 rad=(eq \f(180,π))°≈57.30°
度数×eq \f(π,180)=弧度数
弧度数×(eq \f(180,π))°=度数
设扇形的半径为R,弧长为l,α(0<α<2π)为其圆心角,则
(1)弧长公式:l=⑩ .
(2)扇形面积公式:S=eq \f(1,2)lR=eq \f(1,2)αR2.
3.同角三角函数的基本关系
关系式
文字表述
平方关系
sin2α+cos2α=⑪
同一个角α的正弦、余弦的⑫ 等于⑬
商数关系
eq \f(sin α,cos α)=⑭
(α≠eq \f(π,2)+kπ,k∈Z)
同一个角α的正弦、余弦的商等于角α的⑮
4.诱导公式
公式一:sin (α+k·2π)=sin α,cos (α+k·2π)=cos α,
tan (α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.
公式二:sin (π+α)=-sin α,cos (π+α)=-cos α,
tan (π+α)=tan α.
公式三:sin (-α)=-sin α,cos (-α)=cos α,tan (-α)=-tan α.
公式四:sin (π-α)=sin α,cos (π-α)=-cos α,tan (π-α)=-tan α.
公式五:sin ( eq \f(π,2)-α)=cos α,cos ( eq \f(π,2)-α)=sin α.
公式六:sin ( eq \f(π,2)+α)=cos α,cos ( eq \f(π,2)+α)=-sin α.
5.正弦函数、余弦函数的图象
函数
y=sin x
y=cos x
图象
图象画法
五点法
五点法
关键五点
⑯_______,(eq \f(π,2),1),⑰_______,(eq \f(3π,2),-1),⑱____________
(0,1),(eq \f(π,2),0),(π,-1),(eq \f(3π,2),0),(2π,1)
正(余)弦曲线
正(余)弦函数的⑲________叫做正(余)弦曲线
6.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
函数
y=sin x
y=cos x
图象
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
周期
2kπ(k∈Z且k≠0)
2kπ(k∈Z且k≠0)
最小正周期
2π
⑳
奇偶性
eq \o(○,\s\up1(21))
eq \o(○,\s\up1(22))
函数
y=sin x
y=cos x
单调性
在[2kπ- eq \f(π,2),2kπ+ eq \f(π,2)](k∈Z)上是增函数,在[2kπ+ eq \f(π,2),2kπ+ eq \f(3π,2)](k∈Z)上是减函数
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是减函数
对称性
对称中心(kπ,0)(k∈Z),
对称轴x=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z)
对称中心(kπ+ eq \f(π,2),0)(k∈Z),
对称轴x=kπ(k∈Z)
7.正切函数的图象与性质
解析式
y=tan x
图象
定义域
{x|x≠eq \f(π,2)+kπ,k∈Z}
值域
R
最小正周期
π
奇偶性
奇函数
单调性
在每一个区间(-eq \f(π,2)+kπ,eq \f(π,2)+kπ)(k∈Z)上都单调递增
对称性
对称中心(eq \f(kπ,2),0)(k∈Z)
【例1】 (2024·湖南省学考模拟)200°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
【解析】 因为180°<200°<270°,故200°为第三象限角.故选C.
若角α的终边在直线y=x上,则角α的取值集合为( )
A.{α|α=k·360°+45°,k∈Z}
B.{α|α=k·360°+135°,k∈Z}
C.{α|α=k·180°-135°,k∈Z}
D.{α|α=k·180°-45°,k∈Z}
【解析】 由题意知角α的终边在直线y=x上,故α=k·360°+45°,k∈Z或α=k·360°+225°,k∈Z,即α=(2k+1)·180°-135°,k∈Z或α=(2k+2)·180°-135°,k∈Z,
故角α的取值集合为{α|α=k·180°-135°,k∈Z}.故选C.
【例2】 已知某扇形的半径为π,圆心角为2,则该扇形的弧长为 ,该扇形的面积为 .
【解析】 扇形的半径r=π,圆心角为α=2,
则该扇形的弧长l=αr=2π,
该扇形的面积S= eq \f(1,2)lr= eq \f(1,2)×2π2=π2.
【答案】 2π π2
若一个扇形的半径变为原来的2倍,而弧长也变为原来的2倍,则( )
A.扇形的面积不变
B.扇形的圆心角不变
C.扇形的面积增大到原来的2倍
D.扇形的圆心角增大到原来的2倍
【解析】 设扇形的圆心角为α,半径为r,弧长为l,
则由计算公式α= eq \f(l,r)及S= eq \f(1,2)lr可知,
此时扇形的圆心角不变,面积增大到原来的4倍,
故选B.
【答案】 B
【例3】 (2023·湖南省学考)设角α的终边与单位圆的交点坐标为( eq \f(1,2), eq \f(\r(3),2)),则sin α=( )
A. eq \f(1,2) B. eq \f(\r(2),2)
C. eq \f(\r(3),2)
D.1
【解析】 因为x= eq \f(1,2),y= eq \f(\r(3),2),r=1,由任意角的三角函数的定义知,sin α= eq \f(y,r)= eq \f(\r(3),2),故选C.
【答案】 C
(1)已知角α的终边经过点P(2,-1),则cos α=( )
A. eq \f(\r(5),5) B.- eq \f(\r(5),5) C. eq \f(2\r(5),5) D.- eq \f(2\r(5),5)
【答案】 C
【解析】 因为角α的终边经过点P(2,-1),则r= eq \r(22+(-1)2)= eq \r(5),所以cos α= eq \f(2,r)= eq \f(2,\r(5))= eq \f(2\r(5),5).故选C.
(2)(2024·福建省学考)若sin θ>0,tan θ<0,则θ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】 B
【解析】 由正弦大于0,得到θ为第一、第二象限角或终边在y轴正半轴上,由正切小于0,得到θ为第二、第四象限角,故θ为第二象限角.
【例4】 (1)(2023·吉林省学考)sin 150°=( )
A. eq \f(1,2) B.- eq \f(1,2)
C. eq \f(\r(3),2) D.- eq \f(\r(3),2)
【解析】 sin 150°=sin (180°-30°)=sin 30°= eq \f(1,2).故选A.
【答案】 A
(2)(2024·湖南省学考)若sin α=3cos α,则tan α的值为 .
【解析】 因为sin α=3cos α,所以tan α=3.
【答案】 3
(3)已知tan α=2,则 eq \f(sin α+2cos α,sin α-cos α)= .
【解析】 eq \f(sin α+2cos α,sin α-cos α)= eq \f(tan α+2,tan α-1)= eq \f(2+2,2-1)=4.
【答案】 4
(1)cos eq \f(5π,3)=( )
A.- eq \f(\r(3),2) B. eq \f(\r(3),2) C.- eq \f(1,2) D. eq \f(1,2)
【解析】 由诱导公式可得cos eq \f(5π,3)=cos (2π- eq \f(π,3))=cos eq \f(π,3)= eq \f(1,2),故选D.
【答案】 D
(2)(2025·陕西省学考模拟)已知sin α=- eq \f(4,5),且α为第三象限角,则tan α的值等于( )
A.- eq \f(4,3) B.- eq \f(3,4) C. eq \f(4,3) D. eq \f(3,4)
【解析】 因为sin α=- eq \f(4,5),且α为第三象限角,
所以cos α=- eq \r(1-sin2α)=- eq \f(3,5),
所以tanα= eq \f(sin α,cos α)= eq \f(4,3).故选C.
【答案】 C
(3)(2025·辽宁省学考) 已知sin 2α= eq \f(1,3),则(sin α+cos α)2的值是( )
A. eq \f(4,3) B. eq \f(5,3) C. eq \f(7,3) D. eq \f(8,3)
【解析】 (sin α+cos α)2=sin2α+2sin αcos α+cos2α=1+sin 2α=1+ eq \f(1,3)= eq \f(4,3).故选A.
【答案】 A
【例5】 (1)已知函数y=cos x的部分图象如图所示,那么它的一条对称轴方程可以是( )
A.x=1 B.x= eq \f(π,2)
C.x=π D.x= eq \f(3π,2)
【解析】 由图易知x=π为y=cos x的一条对称轴.故选C.
(2)下列函数中,周期为π的是( )
A.f(x)=sin |x|
B.f(x)=2cos x
C.f(x)=cos eq \f(x,2)
D.f(x)=|tan x|
【解析】 根据三角函数的性质可得f(x)=sin|x|为偶函数,不具有周期性;
f(x)=2cos x的周期为2π;
f(x)=cos eq \f(x,2)的周期为 eq \f(2π,\f(1,2))=4π;
f(x)=|tan x|的周期为π.
故选D.
【答案】 D
(1)(2023·湖南省学考)函数y=tan x在一个周期内的大致图象是( )
【解析】 由正切函数的图象与性质可知y=tan x在
(- eq \f(π,2), eq \f(π,2))上单调递增,图象为A,故选A.
【答案】 A
【解析】 由图可知,函数y=2sin ωx(ω>0)的周期为π,所以 eq \f(2π,ω)=π,解得ω=2,故选C.
【答案】 C
(2)已知函数y=2sin ωx(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=( )
A. eq \f(1,2) B.1 C.2 D.4
1.下列命题为真命题的是( )
A.小于90°的角都是锐角
B.钝角一定是第二象限角
C.第二象限角大于第一象限角
D.若cos θ<0,则θ是第二或第三象限角
2.(2025·黑龙江省学考) 已知sin α= eq \f(1,2),cos α= eq \f(\r(3),2),则tan α=( )
A.0
B. eq \f(\r(3),3)
C.1
D. eq \r(6)
3.(2024·安徽省学考模拟)与30°角终边相同的角是( )
A.-390°
B.120°
D. eq \f(π,3)
D.- eq \f(11π,6)
4.(2024·云南省学考)已知sin α= eq \f(\r(3),4),则sin (π+α)=( )
A.- eq \f(1,4)
B.- eq \f(\r(3),4)
C. eq \f(1,4)
D. eq \f(\r(3),4)
5.若角α的终边落在射线y=2x(x>0)上,则cos α的值为( )
A. eq \f(\r(5),5)
B. eq \f(2\r(5),5)
C. eq \f(1,2)
D.- eq \f(1,2)
6.(2023·湖南省学考)下列函数中,最小正周期为π的偶函数是( )
A.y=sin x B.y=sin 2x
C.y=cos x D.y=cos 2x
【解析】 y=sin x,y=sin 2x为奇函数,排除A,B;y=cos x,y=cos 2x为偶函数,而y=cos x的最小正周期为2π,y=cos 2x的最小正周期为π,排除C,故选D.
7.已知扇形的半径为3,面积为 eq \f(3π,2),则该扇形的圆心角的大小为( )
A. eq \f(π,6) B. eq \f(π,4) C. eq \f(π,3) D. eq \f(3π,4)
【解析】 扇形的半径为3,面积为 eq \f(3π,2),由扇形的面积公式S= eq \f(1,2)αr2得α=2S÷r2= eq \f(π,3).故选C.
8.(2025·湖南省学考)“A= eq \f(π,3)”是“sin A= eq \f(\r(3),2)”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
9.cos eq \f(19π,6)=( )
A. eq \f(1,2) B. eq \f(\r(3),2) C.- eq \f(1,2) D.- eq \f(\r(3),2)
【解析】 cos eq \f(19π,6)=cos (2π+ eq \f(7π,6))=cos eq \f(7π,6)=cos (π+ eq \f(π,6))=-cos eq \f(π,6)=- eq \f(\r(3),2),故选D.
10.在[0,2π]上满足cos x≤ eq \f(1,2)的x的取值范围是( )
A.[0, eq \f(π,3)]
B.[ eq \f(π,3), eq \f(5π,3)]
C.[ eq \f(π,6), eq \f(11π,6)]
D.[ eq \f(5π,3),2π]
11.下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(0, eq \f(π,2))上为增函数的是( )
A.y=sin x
B.y=cos 2x
C.y=tan x
D.y=sin eq \f(x,2)
【解析】 对于A,y=sin x的周期为2π,故A不符合题意;
对于B,在区间(0, eq \f(π,2))上,2x∈(0,π),y=cos 2x单调递减,故B不符合题意;
对于C,在区间(0, eq \f(π,2))上,y=tan x单调递增,且其最小正周期为π,故C符合题意;
对于D,y=sin eq \f(x,2)的周期为 eq \f(2π,\f(1,2))=4π,故D不符合题意.故选C.
12.下列不等式成立的是( )
A.sin 60°<sin 50°<sin 40°
B.tan 60°<tan 50°<tan 40°
C.cos 60°>cos 50°>cos 40°
D.cos 80°<sin 80°<tan 80°
【解析】 对于A,因为y=sin x在(0, eq \f(π,2))上单调递增,且60°>50°>40°,
所以有sin 60°>sin 50°>sin 40°,故A错误;
对于B,因为y=tan x在(0, eq \f(π,2))上单调递增,且60°>50°>40°,
所以有tan 60°>tan 50°>tan 40°,故B错误;
对于C,因为y=cos x在(0, eq \f(π,2))上单调递减,且60°>50°>40°,
所以有cos 60°<cos 50°<cos 40°,故C错误;
对于D,因为y=sin x在(0, eq \f(π,2))上单调递增,且80°>10°,
所以1=sin 90°>sin 80°>sin 10°=cos 80°,
由y=tan x在(0, eq \f(π,2))上单调递增,且80°>45°,
所以tan 80°>tan 45°=1,
所以cos 80°<sin 80°<tan 80°,故D正确.
故选D.
13.(2025·湖南省学考)函数y=2cos x的最大值为 .
14.已知函数f(x)=cos ωx,x∈R(其中ω>0)的最小正周期为 eq \f(π,2),则ω= .
15.已知θ是第四象限角,则点P(sin θ,cos θ)在第
象限.
【解析】 由于θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,所以P(sin θ,cos θ)在第二象限.
16.已知 eq \f(3sin α+cos α,2cos α-sin α)=2,则tan α= .
【解析】 依题意有2= eq \f(3sin α+cos α,2cos α-sin α)= eq \f(3tan α+1,2-tan α),解得tan α= eq \f(3,5).
eq \f(3,5)
17.在平面直角坐标系中,若角α的始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(-1,2).
(1)求sin α和tan α的值;
(2)若f(α)= eq \f(sin (\f(π,2)+α)tan (π+α)+2cos (π-α),sin α+cos (-α)),化简并求值.
【解析】 (1)因为OP= eq \r(5),
由三角函数的定义得sin α= eq \f(2\r(5),5),tan α=-2.
(2)因为f(α)= eq \f(sin (\f(π,2)+α)tan (π+α)+2cos (π-α),sin α+cos (-α))
= eq \f(cos α·\f(sin α,cos α)-2cos α,sin α+cos α)= eq \f(sin α-2cos α,sin α+cos α),
所以f(α)= eq \f(tan α-2,tan α+1)= eq \f(-2-2,-2+1)=4.
18.已知- eq \f(π,2)<x<0,sin x+cos x= eq \f(1,5).
(1)求sin x cos x的值;
(2)求sin x-cos x的值;
(3)求 eq \f(1,cos2x-sin2x)的值.
【解析】 (1)将sinx+cos x= eq \f(1,5),两边平方得(sin x+cos x)2=1+2sin x cos x= eq \f(1,25),故可得sin x cos x=- eq \f(12,25).
(2)因为- eq \f(π,2)<x<0,可得sin x<0,cos x>0,sin x-cos x<0,
又因为(sin x-cos x)2=1-2sin x cos x=1-(- eq \f(24,25))= eq \f(49,25),
所以sin x-cos x=- eq \f(7,5).
(3) eq \f(1,cos2x-sin2x)= eq \f(1,(cosx-sin x)(cos x+sin x))= eq \f(1,\f(7,5)×\f(1,5))= eq \f(25,7).
19.解不等式组 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(sin x≥0,,2cos x-1>0.))
【解析】 由 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(sin x≥0,,2cos x-1>0,))得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(sin x≥0,,cos x>\f(1,2).))
在直角坐标系中作单位圆,如图所示,
由三角函数的性质可得:
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z,,2kπ-\f(π,3)<x<2kπ+\f(π,3),k∈Z,))
解集恰好为图中阴影重叠的部分,
故原不等式组的解集为{x|2kπ≤x<2kπ+ eq \f(π,3),k∈Z}.
$