第五章 三角函数(6考点+18易错+易错训练)(知识清单)高一数学人教A版必修第一册
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精品
内容正文:
第五章 三角函数
知识点一 任意角与弧度制
1.角的定义:一条射线绕着它的端点旋转所成的图形.
2.角的分类:
项目
分类
定义
图示
任
意
角
正角
一条射线绕其端点按逆时针方向旋转形成的角
负角
一条射线绕其端点按顺时针方向旋转形成的角
零角
一条射线没有做任何旋转形成的角
3. 与角终边相同的角的集合: .
4.把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
5.弧度与角度的换算
(1)180°=π rad,1°=rad≈0.017 45 rad;
(2)π rad=180°,1rad=()°≈57.30°=57°18'.
6.弧长公式:.
7.扇形面积公式:.
知识点二 三角函数概念
1. 设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,那么:
2.设点为角终边上任意一点,那么:(设)
,,,
3. 平方关系:.
4.商数关系:.
知识点三 三角函数的诱导公式
(概括为“奇变偶不变,符号看象限”)
1 / 3
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1. 诱导公式一:
(其中:)
3.诱导公式三:
2. 诱导公式二:
4.诱导公式四:
5.诱导公式五:
6.诱导公式六:
知识点四 三角函数的图象和性质
图象
定义域
值域
[-1,1]
[-1,1]
最值
无
周期性
奇偶性
奇
偶
奇
单调性
在上单调递增
在上单调递减
在上单调递增
在上单调递减
在上单调递增
对称性
对称轴方程:
对称中心
对称轴方程:
对称中心
无对称轴
对称中心
知识点五 三角恒等变换
1.记住15°的三角函数值:
2.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
.
.
3.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1), 变形: .
(2). 变形如下:
(3) 升幂公式: 降幂公式:
(4)
(5)
4.简单的三角恒等变换
(1)半角公式
正弦
sin=±
余弦
cos=±
正切
tan=±
(2)半角的有理公式:tan ==,
(3)积化和差公式
sin αcos β=[sin(α+β)+sin(α-β)];
cos αsin β=[sin(α+β)-sin(α-β)];
cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)];
sin αsin β=-[cos(α+β)-cos(α-β)].
(4)和差化积公式
sin θ+sin φ=2sincos;
sin θ-sin φ=2cossin;
cos θ+cos φ=2coscos;
cos θ-cos φ=-2sinsin.
(5)
辅助角公式: (其中辅助角所在象限由点的象限决定, ).
知识点六 函数的图象
1.对于函数有:振幅A,周期,初相,相位,频率.
2.能够讲出函数的图象与的图象之间的平移伸缩变换关系.
1 先平移后伸缩:
平移个单位
(左加右减)
横坐标不变
纵坐标变为原来的A倍
纵坐标不变
横坐标变为原来的倍
平移个单位
(上加下减)
2 先伸缩后平移:
横坐标不变
纵坐标变为原来的A倍
纵坐标不变
横坐标变为原来的倍
平移个单位
(左加右减)
平移个单位
(上加下减)
3.三角函数的周期,对称轴和对称中心
(1)函数,x∈R及函数,x∈R(A,,为常数,且A≠0)的周期;(2)函数,(A,ω,为常数,且A≠0)的周期.
(3)对于和来说,对称中心与零点相联系,对称轴与最值点联系.
求函数图像的对称轴与对称中心,只需令与
解出即可.余弦函数可与正弦函数类比可得.
4.由图像确定三角函数的解析式
利用图像特征:,.要根据周期来求,要用图像的关键点来求.
易错点1 区域角的书写易错写
易错提醒
1. 易漏加,导致不是区域角通式。
2. 端点开闭混淆,没看清是否包含边界。
3. 角度制弧度制混用,书写不统一。
4. 找起始范围出错,旋转方向判断失误。
5. 合并区域角时,范围写重或漏区间。
6. 未检验 k 取整,出现范围表示无效。
【对点训练1】 (26-27高一上·全国·课后作业)写出角在下列位置时的集合.
(1)角的终边在如图(1)所示的阴影中(包括边界);
(2)角的终边在如图(2)所示的阴影中(包括边界).
【详解】(1)角的终边在如图(1)所示的阴影中(包括边界),角的集合为:或
;
(2)角的终边在如图(2)所示的阴影中(包括边界).
角的集合为.
易错点2 角的范围具体界限不清晰
易错提醒
1. 误把 0°~90° 都当成第一象限角,0°、90° 不是象限角。
2. 错认为钝角就是大于 90° 的角,钝角要大于 90° 且小于 180°。
3. 混淆小于 90° 的角,包含负角,不只是锐角。
4. 概念辨析易忽略角的推广定义,仍局限初中认知。
【对点训练2】(25-26高一下·全国·阶段检测)(多选)下列说法中,错误的是( )
A.的角是第一象限角
B.第二象限角大于第一象限角
C.钝角都是第二象限角
D.小于的角都是锐角
【答案】ABD
【详解】A.的角是指范围内的角,不属于任何象限,所以A不正确.
B.是第二象限角,是第一象限角,显然,所以B不正确.
C.钝角的范围是,显然是第二象限角,所以C正确.
D.锐角的范围是,小于的角也可以是零角或负角,所以D不正确.
故选:ABD
易错点3 n倍角、n分角所在具体范围不清晰
易错提醒
1. 求 n 分角范围,直接除以 n,忽略 k 的整数分类讨论。
2. 漏掉 ,不是通解形式。
3. n 倍角扩大范围时,不等关系处理出错。
4. 判断所在象限,凭主观,不代 k 检验。
5. 角度弧度混用,书写不规范。
【对点训练3】(2026高一·全国·专题练习)已知为第一象限角,试确定,,分别是第几象限角.
【详解】∵是第一象限角,
∴,,
∴,.
∴是第一象限角或第二象限角或终边在y轴非负半轴上的角.
对于及,有如下两种方法.
方法一:,.
①当,时,,,∴为第一象限角;
②当,时,,,∴为第三象限角.
综上可知,为第一象限角或第三象限角.
同理,,.
①当,时,,,∴为第一象限角;
②当,时,,,∴为第二象限角;
③当,时,,,∴为第三象限角.
综上可知,为第一象限角或第二象限角或第三象限角.
方法二:分别将各个象限二等分、三等分,从x轴的非负半轴起,按逆时针方向依次循环标上数字1,2,3,4,如图①②所示.
∵为第一象限角,
∴根据图①中数字1所在的位置,确定出为第一象限角或第三象限角;
根据图②中数字1所在的位置,确定出为第一象限角或第二象限角或第三象限角.
易错点4 角度与弧度概念易混淆
易错提醒
1. 混淆角度、弧度,计算时单位不统一直接代值运算出错。
2. 误把 π 当成 3.14,忽略 π 是 180° 的弧度含义。
3. 写角的集合混用°与 rad,格式不规范丢分。
4. 转化换算记错公式,角度弧度互化比例弄反。
5. 判断象限角时,看到 π 不会快速对应度数。
【对点训练4】(25-26高一下·全国·阶段检测)(多选)下列命题中,正确的是( )
A. “角度制”和“弧度制”是度量角的两种不同的度量制度
B.1rad的角等于1度的角
B.
的角是周角的,1rad的角是周角的
D.180°的角一定等于的角
【答案】ACD
【详解】对于A,“角度制”和“弧度制”是度量角的两种不同制度,其定义和单位均不相同,
1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角的大小,弧度是角的度量单位,而不是长度的度量单位,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,用角度制时,周角是,因此的角是周角的;
根据弧度数的计算公式可知周角的弧度数为,因此的角是周角的,故C正确;
对于D,的角即平角,弧度数为,故D正确.
故选:ACD.
易错点5 用扇形弧长公式与面积公式求最值易用错
易错提醒
1. 记错弧长、扇形面积公式,混淆两种面积表达式。
2. 未统一用弧度制,直接用角度代公式计算失误。
3. 忽略实际定义域,求最值不检验自变量范围。
4. 审题分不清是扇形周长还是弧长,条件看错。
5. 配方求最值时,计算变形粗心出错。
【对点训练5】 (26-27高三上·陕西咸阳·阶段检测)已知一扇形的圆心角为,弧长为,周长为,面积为,半径为.
(1)若,,求扇形的弧长;
(2)若,求的最大值及此时扇形的半径和圆心角.
【详解】(1)由扇形的弧长计算公式
(2)方法一:,其中为弧度制.
,
其中,结合,解得.
当时,有最大值.
所以的最大值是,此时,.
方法二:,
当且仅当,即时,的最大值是.
此时扇形的圆心角.
易错点6 由终边或终边上的点求三角函数值易讨论不全面
易错提醒
1. 忽略点含参数时要分类讨论,不判断符号直接代入。
2. 求 r 计算失误,忘记 r>0。
3. 记错三角函数定义,分子分母弄反。
4. 未考虑角终边落在坐标轴特殊情况,造成漏解。
5. 计算符号出错,混淆各象限三角函数符号规律。
【对点训练6】(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)在平面直角坐标系中,角的顶点与原点O重合,始边与x轴的正半轴重合.
(1)若终边上有一点,求;
(2)若角的终边上一点()求及;
(3)点在角的终边上,且,求t的值.
【详解】(1)由终边上有一点,得.
(2)由角的终边上一点,得;
当时,,;
当时,,.
(3)由点在角的终边上,得,,
而,则,
整理得且,所以.
易错点7 同角三角函数基本关系“弦化切”易出错
易错提醒
1. 弦切互化直接默认,不检验定义域,容易增根漏根。
2. 混淆齐次式判断,非齐次强行弦切互化,方法误用。
3. 符号忽略,开方不讨论角象限,结果符号出错。
4. 分式变形随便约式,不考虑式子能否为零,丢情况。
5. 计算转化时公式记错,弦切关系式弄反。
【对点训练7】(25-26高三上·江苏宿迁·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆交于点,其中,则( )
A.
B.11 C. D.
【答案】B
【详解】点在单位圆上且,则.
由三角函数定义得.
将原式分子分母同除以,
得.
易错点8 sinα±cosα和sinα·cosα的关系的化简中角的范围易讨论错
易错提醒
1. 忽视角范围,开方直接取正,正负判断出错。
2. 平方变形产生增根,最后不检验舍去。
3. 角之间隐藏关系挖掘不足,无法配凑化简。
4. 变形时忽略角本身取值限制,扩大范围。
【对点训练8】(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知角满足,则___________;若是第四象限角,则__________.
【答案】 或 /
【详解】① 由,得 ,
化简得 , 解得.
又(,若则,不满足已知等式),
即 ,整理得,解得.
② 因为是第四象限角,故,,因此.
由,
所以.
易错点9 同角三角函数基本关系中因忽略角的范围而错
易错提醒
1. 开方求三角函数值,不结合角范围直接取正值,符号出错。
2. 平方恒等变形后,未利用角范围检验,出现增根。
3. 判断角所在象限时,忽略题干隐含限制,范围扩大。
4. 由三角函数值推角,不缩小角范围,解不唯一致错。
5. 齐次式求值,忽略角限制,产生不符合条件的解。
【对点训练9】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,,求的值( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,,,
则,
可得,所以.
易错点10 诱导公式混乱而致错
易错提醒
1. 记错“奇变偶不变,符号看象限”,分不清变不变函数名。
2. 符号判断凭直觉,没有把角默认看成锐角检验。
3. 混淆正负角、大角转化方法,乱套诱导公式。
4. 特殊角三角函数值记混,化简最后一步出错。
5. 角度弧度混在一起套用诱导公式,运算失误。
【对点训练10】(2027高三·全国·专题练习)已知是方程的根,是第三象限角,则______.
【答案】
【详解】方程的根为或2,
又是第三象限角,则,从而,
得,又,
,,.
则原式.
易错点11 五点法作图具体点不清楚而出错
易错提醒
1. 列表求五点时,容易算错相位,忽略 ω、φ 的影响。
2. 描点作图混淆横坐标,直接把 x 替换成相位,造成错误。
3. 画图忘记定义域、周期性,只画一段遗漏延伸。
4. 平移伸缩顺序搞错,五点法变换混淆。
5. 忽略最值点、零点准确性,图像草图失真。
【对点训练11】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,用“五点法”作出在上简图.
【详解】∵,∴,列表如下:
0
0
2
0
描点,连线,在上的图象如下:
易错点12 三角函数取值边界不清晰而致错
易错提醒
1. 容易混淆零点是包含还是排除边界,不等号写反出错。
2. 对参数取边界值时,不代入验证零点是否刚好满足题意。
3. 整体换元后,对新角范围端点处理随意,漏掉临界情况。
4. 计数零点时,多算或少算端点零点,范围偏大偏小。
5. 忽略三角函数周期性带来的临界,直接凭不等式下结论。
【对点训练12】(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知函数 ()在区间 内恰有 个零点,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、正弦函数图象的应用
【分析】由题可得,据此可判断选项正误.
【详解】时,,令,的解为,其中大于的前3个取值为,
则,
所以 的取值范围为
易错点13 单调区间不清楚而致错
易错提醒
1. 混淆三角函数单调区间是子集关系,误当成完全相等求 ω。
2. 忽略 ω 的正负,直接套用单调区间公式,产生错解。
3. 端点不等式处理不当,不等号随意,临界值未检验。
4. 换元后没理清内层函数增减,复合单调性判断失误。
5. 漏掉题干定义域限制,求出参数范围扩大。
【对点训练13】(2026·广东广州·模拟预测)已知,函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、求sinx型三角函数的单调性
【分析】应用整体法及正弦函数的单调性列不等式求参数范围.
【详解】当时,则,
要使在该区间上单调递增,则区间内的必须包含在正弦函数的某个单调递增区间内,
因为区间的中心为,所以只能对应正弦函数在上的单调递增区间,
因此需满足且,得,又,
所以,即的取值范围是.
易错点14 函数对称关系混淆而致错
易错提醒
1. 混淆对称轴与对称中心公式,记错正弦、余弦、正切结论。
2. 分不清对称轴是最值点,对称中心是零点(特殊除外)。
3. 带 ω,φ 时,整体代换出错,直接套原函数结论。
4. 忽略正切对称中心不只是零点,容易漏情况。
5. 记错性质,把对称与周期性混在一起,推理失误。
【对点训练14】(25-26高一下·上海·期中)若直线是函数的一条对称轴,则__________.
【答案】
【详解】对于正弦型函数,其值域为,即最大值为,最小值为.
由正弦型函数的图象性质可知,函数图象的对称轴对应函数的最值点,
已知是的一条对称轴,因此在处取得最值,即.
易错点15 图象变换时忽略函数图象是对x而言致错
易错提醒
1. 伸缩平移变换容易直接对整体操作,忘记仅针对自变量 x。
2. 顺序混淆,先平移再伸缩与先伸缩再平移处理方式分不清。
3. 参数提取失误,不提取 x 系数,平移量算错,图像变换跑偏。
4. 审题分不清是图像本身平移,还是解析式直接变形。
【对点训练15】(2026·吉林·一模)(多选)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向右平行移动个单位长度
B.向左平行移动个单位长度
C.向右平行移动个单位长度
D.向左平行移动个单位长度
【答案】BC
【详解】对于A:函数的图象上所有的点向右平行移动个单位长度,
得到,A错误;
对于B:函数的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,
得到,B正确;
对于C:函数的图象上所有的点向右平行移动个单位长度,
得到,C正确;
对于D:函数的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,
得到,D错误.
易错点16 和角差角公式混淆致错
易错提醒
1. 和差角公式混淆正弦、余弦展开式,符号容易记反。
2. 倍角公式记错,平方关系乱用,二倍余弦多种形式分不清。
3. 公式变形记错,辅助角公式系数处理失误。
4. 分不清是和角还是差角,代公式张冠李戴。
5. 逆用公式不熟练,看不出结构,化简方向出错。
【对点训练16】(2026·湖南·一模)已知,都是锐角,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,
因为,都是锐角,所以,则,;
所以
.
易错点17 辅助角公式、倍角公式记忆不清致错
易错提醒
1. 倍角公式记错,余弦的三种表达式混淆,平方转换出错。
2. 辅助角公式中,a,b 与容易代错。
3. 忽略辅助角的取值范围,求相位时判断失误。
4. 公式逆用识别不出结构,不能快速配凑。
5. 化简时系数漏乘,直接套用公式造成结果偏差。
【对点训练17】25-26高二上·河北唐山·阶段检测)已知,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,
所以,所以.
易错点18 忽略三角形中角的范围致错
易错提醒
1. 开方求三角函数值,不结合角范围,符号判断错误。
2. 平方恒等变形后,不利用角范围检验,产生增根。
3. 缩小角范围意识不足,无法锁定唯一三角函数值。
4. 做和差倍角求值,忽略角隐含限制,多解错解。
5. 求相位、参数时漏掉角范围,所求结果不符合题意。
【对点训练18】(2026·陕西·三模)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知,且,因此是第四象限角,即,
得,该区间是第二象限,因此.
由同角三角函数基本关系,代入,
所以,
结合是第四象限角,,得.
由半角公式得,
因此.
一、单选题
1.(26-27高三·全国·一轮复习)把角化为的形式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为与的终边相同,
所以把角化为的形式为.
2.(2026·湖北·模拟预测)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】;;;
因此,又,故.
3.(浙江杭州2026-2027年质量检测)已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知函数为奇函数,则
4.(25-26高三·全国·一轮复习)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形挖去扇形后构成的).已知,,线段,与,的长度之和为30,圆心角为弧度.则铭牌的截面面积最大值为( )
A. B. C.75 D.
【答案】A
【详解】根据题意,可算得弧,弧.
所以,所以.
依据题意,可知截面面积,
化简得:.
所以当,.
即当米时铭牌的面积最大,且最大面积为平方米.
5.(26-27高三上·江苏·学业考试真题)已知函数(,)的图象过三点,,,且的最小值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】 将,代入函数解析式,得,即,
由,可得,
点为函数零点,对应相位满足;
点为函数最大值点,对应相位满足,
两式作差得:,
所以,
又,代入得,解得,
所以 函数解析式为,
故.
6.(26-27高一上·江苏淮安·阶段检测)在中,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,
因为,所以,
又,故,即,
因此.
7.(25-26高一下·河南信阳·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以.
令,则.由二倍角正切公式得.
将其代入已知条件,得.
因为.所以,即,整理得,解得或.
又因为,所以,即.
因为,且,
所以.
8.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】D
【详解】由图象可知,函数的最大值为3,最小值为−1,所以,选项A错误;
因为函数图象过点,所以,解得,又,所以,
所以.
令,得,函数的图象关于点对称,选项B错误;
令,即,等价于,或,解得或者,
因为,所以或或或,所有实数根之和为,选项C错误;
将函数的图象向右平移个单位长度,得到,选项D正确.
二、多选题
9.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)(多选)下面说法正确的是( )
A.角 与角 终边相同
B.终边在直线 上的角 的取值集合可表示为
C.若 是第二象限角,则 是钝角
D.若 为第二象限角,则 为第一象限角或第三象限角
【答案】AD
【详解】选项A:终边相同的角相差,又,是的整数倍,因此两角终边相同,A正确.
选项B:终边在直线上的角包含第二、四象限两部分,取值集合为,B错误.
选项C:第二象限角是终边落在第二象限的角,可表示为,
钝角仅指范围内的正角,如是第二象限角但不是钝角,C错误.
选项D:若为第二象限角,则,
则,为第一象限角或第三象限角,D正确.
10.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于点对称
C.在上的最大值为
D.将的图象向左平移个单位长度,得到的图象
【答案】ACD
【详解】,
选项A:的最小正周期为,A正确;
选项B:若函数关于点对称,则,
代入得,B错误;
选项C:当时, ,最大值为1,
对应最大值为,且取最大值时,C正确;
选项D:将向左平移个单位,即将替换为,得:
,D正确.
11.(26-27高三上·湖北荆州·阶段检测)(多选)若函数,的部分图象如图中实线所示,记其与x轴在原点右侧的第一个交点为C,图中圆C与的图象交于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是π
B.函数在上单调递减
C.函数的图象向左平移个单位后关于对称
D.若圆C的半径为,则
【答案】ACD
【分析】对于A选项,由图象可得,进而得到的最小正周期;对于B选项,求出,,从而得到,判断出函数不单调;对于C选项,求出平移后的解析式,得到当时,,从而可得对称性;对于D选项,由圆的半径求出,进而代入解析式,求出,得到答案.
【详解】对于A选项,由图象可知,关于点中心对称,
故,设的最小正周期为,则,
解得,故A正确;
对于B选项,因为,所以,
故,将代入解析式得,,
因为,所以,
故,解得,故,
当时,,
因为在上不单调,
故在上不单调,故B错误;
对于C选项,函数的图象向左平移个单位后,
得到,
当时,,故关于对称,故C正确;
对于D选项,圆C的半径为,由勾股定理得,
故,将其代入中,得,
解得,故,故D正确.
三、填空题
12.(2026高一·全国·专题练习)已知角的终边在如图阴影表示的范围内(不包含边界),那么角的集合是________.
【答案】
【详解】观察图形可知,终边落在边界上的角分别是,
所以角的集合是.
13.(26-27高三上·甘肃·阶段检测)已知 ,则 ______.
【答案】
【详解】由 有意义知 ,,.
所以 ,
所以.
又,
.
所以 ,
即 ,所以 .
14.(26-27高三上·天津宁河·阶段检测)设函数,则下列结论
①
②的图象可由图象向左平移个单位得到
③函数的单调递增区间为
④若在上恰有3个最值点和4个零点,则
其中正确的个数为________.
【答案】3
【详解】对于①,
,故①错误;
对于②,向左平移个单位得到:
,
且,②正确;
对于③,,
,解得,函数的单调递增区间为,③正确;
对于④,,
令,则,
恰有3个最值点:正弦函数最值点对应,要求第3个最值点落在区间内、第4个最值点不落在区间内,即;
恰有4个零点:正弦函数零点对应,要求第4个零点落在区间内、第5个零点不落在区间内,即;
联立两个不等式解得,④正确.
四、解答题
15.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,两锐角的始边都为轴非负半轴,终边分别与单位圆O交于两点,若点A的横坐标为,点B的纵坐标为.
(1)分别求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)由题意得,,,
因为均为锐角,所以,,则;
(2);
(3)因为,
,
所以,
因为,为锐角,所以,
因为,为锐角,所以,
所以,则.
16.(25-26高一下·上海长宁·期末)已知是以为圆心,20米为半径的扇形舞台,且;现对舞台进行改造,要在扇形内做一个矩形可升降舞台,现有两种改造方案;
方案1:点,在线段上,点在弧上,点在线段上;
方案2:点,分别在线段,上,点,在弧上;
(1)若,采用方案1,设,求可升降舞台面积的最大值以及此时的大小;
(2)若采用方案2,当升降舞台面积最大时,求的面积以及的长度;(用表示);
【答案】(1), (2), .
【详解】(1)因为扇形半径,圆心角,
,所以,,
,
所以,
设矩形的面积为S,
因为,所以,所以,
当,即时,面积有最大值;
(2)由对称性可知,矩形面积最大时关于角平分线对称,
设,所以,
设,所以,
因为,所以,即,
所以矩形面积
所以,当,
即时,面积有最大值,,
此时
米.
17.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求在上的值域;
(3)求函数在上的单调递增区间.
【答案】(1)最小正周期为;
(2)值域为;
(3)单调递增区间为和.
【详解】(1)由二倍角公式与辅助角公式可得,
,
所以函数的最小正周期为.
(2)因为,所以,
所以,所以.
(3)在上的单调增区间满足
,
解得,
所以函数在上的单调递增区间为和.
18.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在.
(ⅰ)求,的值.
(ⅱ)若在区间上有且只有两个零点,求m的取值范围.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选条件②:,;
选条件③:,.
【详解】(1),
若,所以,即,
则,即.
因为,所以令,即;
(2)若选条件①:
已知条件为在区间上单调递增,,.
因为,在区间上单调递增,
所以,显然,不能同时成立,
故不存在函数,不能选择该条件;
若选条件②:已知条件为在区间上单调递增,,.
因为,在区间上单调递增,
所以有,显然,同时能成立,
(ⅰ)由可知该函数的最小值为,
于是有,解得,即.
又因为,
所以,即,则.
因为,所以令,即.
所以可以选择本条件,此时;
(ⅱ),令,即,则.
当时,;当时,;当时,;当时,.
若在区间上有且只有两个零点,则.
即m的取值范围为.
若选条件③:已知条件为在区间上单调递增,,在区间上单调递减.
因为在区间上单调递增,上单调递减.
所以函数.
所以有,显然,在区间上单调递减,同时能成立,
(ⅰ)由的最小值为,
于是有,解得,即.
又因为,
所以,即,则.
因为,所以令,即.
所以可以选择本条件,此时.
(ⅱ),令,即,则.
当时,;当时,;当时,;当时,.
若在区间上有且只有两个零点,则.
即m的取值范围为.
19.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知函数
(1)求函数的对称中心;
(2)若方程在上有两个解,求的范围;
(3)将函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若,,不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2)
(3).
【详解】(1)因为,所以,
令,,解得,,所以对称中心为,.
(2)因为,所以,因为,
当,即时,单调递增,
当,即,单调递减,
当或时,,
当时,,
所以方程在上有两个解,所以.
(3)因为函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,所以,
因为,,不等式成立,所以,
因为,所以,
当,即时,,
当时,令,
所以,即,即,
所以实数的取值范围.
$第五章 三角函数
知识点一 任意角与弧度制
1.角的定义:一条射线绕着它的端点旋转所成的图形.
2.角的分类:
项目
分类
定义
图示
任
意
角
正角
一条射线绕其端点按 旋转形成的角
负角
一条射线绕其端点按 旋转形成的角
零角
一条射线 旋转形成的角
3. 与角终边相同的角的集合: .
4.把长度等于 的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
5.弧度与角度的换算
(1)180°=π rad,1°=rad≈0.017 45 rad;
(2)π rad=180°,1rad=()°≈57.30°=57°18'.
6.弧长公式:.
7.扇形面积公式:.
知识点二 三角函数概念
1. 设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,那么:
2.设点为角终边上任意一点,那么:(设)
,,,
3. 平方关系:.
4.商数关系:.
知识点三 三角函数的诱导公式
(概括为“奇变偶不变,符号看象限”)
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1. 诱导公式一:
(其中:)
3.诱导公式三:
2. 诱导公式二:
4.诱导公式四:
5.诱导公式五:
6.诱导公式六:
知识点四 三角函数的图象和性质
图象
定义域
值域
[-1,1]
[-1,1]
最值
无
周期性
奇偶性
奇
偶
奇
单调性
在 上单调递增
在 上单调递减
在 上单调递增
在 上单调递减
在 上单调递增
对称性
对称轴方程:
对称中心
对称轴方程:
对称中心
无对称轴
对称中心
知识点五 三角恒等变换
1.记住15°的三角函数值:
2.两角和与差的正弦、余弦、正切公式
.
.
3.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1), 变形: .
(2). 变形如下:
(3) 升幂公式: 降幂公式:
(4)
(5)
4.简单的三角恒等变换
(1)半角公式
正弦
sin=
余弦
cos=
正切
tan=
(2)半角的有理公式:tan ==,
(3)积化和差公式
sin αcos β=[sin(α+β)+sin(α-β)];
cos αsin β=[sin(α+β)-sin(α-β)];
cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)];
sin αsin β=-[cos(α+β)-cos(α-β)].
(4)和差化积公式
sin θ+sin φ=2sincos;
sin θ-sin φ=2cossin;
cos θ+cos φ=2coscos;
cos θ-cos φ=-2sinsin.
(5)
辅助角公式: (其中辅助角所在象限由点的象限决定, ).
知识点六 函数的图象
1.对于函数有:振幅 ,周期,初相,相位 ,频率.
2.能够讲出函数的图象与的图象之间的平移伸缩变换关系.
1 先平移后伸缩:
平移个单位
(左加右减)
横坐标不变
纵坐标变为原来的A倍
纵坐标不变
横坐标变为原来的倍
平移个单位
(上加下减)
2 先伸缩后平移:
横坐标不变
纵坐标变为原来的A倍
纵坐标不变
横坐标变为原来的倍
平移个单位
(左加右减)
平移个单位
(上加下减)
3.三角函数的周期,对称轴和对称中心
(1)函数,x∈R及函数,x∈R(A,,为常数,且A≠0)的周期
(2)函数,(A,ω,为常数,且A≠0)的周期 .
(3)对于和来说,对称中心与零点相联系,对称轴与最值点联系.
求函数图像的对称轴与对称中心,只需令与
解出即可.余弦函数可与正弦函数类比可得.
4.由图像确定三角函数的解析式
利用图像特征:,.要根据周期来求,要用图像的关键点来求.
易错点1 区域角的书写易错写
易错提醒
1. 易漏加,导致不是区域角通式。
2. 端点开闭混淆,没看清是否包含边界。
3. 角度制弧度制混用,书写不统一。
4. 找起始范围出错,旋转方向判断失误。
5. 合并区域角时,范围写重或漏区间。
6. 未检验 k 取整,出现范围表示无效。
【对点训练1】 (26-27高一上·全国·课后作业)写出角在下列位置时的集合.
(1)角的终边在如图(1)所示的阴影中(包括边界);
(2)角的终边在如图(2)所示的阴影中(包括边界).
易错点2 角的范围具体界限不清晰
易错提醒
1. 误把 0°~90° 都当成第一象限角,0°、90° 不是象限角。
2. 错认为钝角就是大于 90° 的角,钝角要大于 90° 且小于 180°。
3. 混淆小于 90° 的角,包含负角,不只是锐角。
4. 概念辨析易忽略角的推广定义,仍局限初中认知。
【对点训练2】(25-26高一下·全国·阶段检测)(多选)下列说法中,错误的是( )
A.的角是第一象限角
B.第二象限角大于第一象限角
C.钝角都是第二象限角
D.小于的角都是锐角
易错点3 n倍角、n分角所在具体范围不清晰
易错提醒
1. 求 n 分角范围,直接除以 n,忽略 k 的整数分类讨论。
2. 漏掉 ,不是通解形式。
3. n 倍角扩大范围时,不等关系处理出错。
4. 判断所在象限,凭主观,不代 k 检验。
5. 角度弧度混用,书写不规范。
【对点训练3】(2026高一·全国·专题练习)已知为第一象限角,试确定,,分别是第几象限角.
易错点4 角度与弧度概念易混淆
易错提醒
1. 混淆角度、弧度,计算时单位不统一直接代值运算出错。
2. 误把 π 当成 3.14,忽略 π 是 180° 的弧度含义。
3. 写角的集合混用°与 rad,格式不规范丢分。
4. 转化换算记错公式,角度弧度互化比例弄反。
5. 判断象限角时,看到 π 不会快速对应度数。
【对点训练4】(25-26高一下·全国·阶段检测)(多选)下列命题中,正确的是( )
A. “角度制”和“弧度制”是度量角的两种不同的度量制度
B.1rad的角等于1度的角
B.
的角是周角的,1rad的角是周角的
D.180°的角一定等于的角
易错点5 用扇形弧长公式与面积公式求最值易用错
易错提醒
1. 记错弧长、扇形面积公式,混淆两种面积表达式。
2. 未统一用弧度制,直接用角度代公式计算失误。
3. 忽略实际定义域,求最值不检验自变量范围。
4. 审题分不清是扇形周长还是弧长,条件看错。
5. 配方求最值时,计算变形粗心出错。
【对点训练5】 (26-27高三上·陕西咸阳·阶段检测)已知一扇形的圆心角为,弧长为,周长为,面积为,半径为.
(1)若,,求扇形的弧长;
(2)若,求的最大值及此时扇形的半径和圆心角.
易错点6 由终边或终边上的点求三角函数值易讨论不全面
易错提醒
1. 忽略点含参数时要分类讨论,不判断符号直接代入。
2. 求 r 计算失误,忘记 r>0。
3. 记错三角函数定义,分子分母弄反。
4. 未考虑角终边落在坐标轴特殊情况,造成漏解。
5. 计算符号出错,混淆各象限三角函数符号规律。
【对点训练6】(25-26高一下·贵州遵义·阶段检测)在平面直角坐标系中,角的顶点与原点O重合,始边与x轴的正半轴重合.
(1)若终边上有一点,求;
(2)若角的终边上一点()求及;
(3)点在角的终边上,且,求t的值.
易错点7 同角三角函数基本关系“弦化切”易出错
易错提醒
1. 弦切互化直接默认,不检验定义域,容易增根漏根。
2. 混淆齐次式判断,非齐次强行弦切互化,方法误用。
3. 符号忽略,开方不讨论角象限,结果符号出错。
4. 分式变形随便约式,不考虑式子能否为零,丢情况。
5. 计算转化时公式记错,弦切关系式弄反。
【对点训练7】(25-26高三上·江苏宿迁·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆交于点,其中,则( )
A.
B.11 C. D.
易错点8 sinα±cosα和sinα·cosα的关系的化简中角的范围易讨论错
易错提醒
1. 忽视角范围,开方直接取正,正负判断出错。
2. 平方变形产生增根,最后不检验舍去。
3. 角之间隐藏关系挖掘不足,无法配凑化简。
4. 变形时忽略角本身取值限制,扩大范围。
【对点训练8】(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知角满足,则___________;若是第四象限角,则__________.
易错点9 同角三角函数基本关系中因忽略角的范围而错
易错提醒
1. 开方求三角函数值,不结合角范围直接取正值,符号出错。
2. 平方恒等变形后,未利用角范围检验,出现增根。
3. 判断角所在象限时,忽略题干隐含限制,范围扩大。
4. 由三角函数值推角,不缩小角范围,解不唯一致错。
5. 齐次式求值,忽略角限制,产生不符合条件的解。
【对点训练9】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,,求的值( )
A. B.
C. D.
易错点10 诱导公式混乱而致错
易错提醒
1. 记错“奇变偶不变,符号看象限”,分不清变不变函数名。
2. 符号判断凭直觉,没有把角默认看成锐角检验。
3. 混淆正负角、大角转化方法,乱套诱导公式。
4. 特殊角三角函数值记混,化简最后一步出错。
5. 角度弧度混在一起套用诱导公式,运算失误。
【对点训练10】(2027高三·全国·专题练习)已知是方程的根,是第三象限角,则______.
易错点11 五点法作图具体点不清楚而出错
易错提醒
1. 列表求五点时,容易算错相位,忽略 ω、φ 的影响。
2. 描点作图混淆横坐标,直接把 x 替换成相位,造成错误。
3. 画图忘记定义域、周期性,只画一段遗漏延伸。
4. 平移伸缩顺序搞错,五点法变换混淆。
5. 忽略最值点、零点准确性,图像草图失真。
【对点训练11】(26-27高一上·全国·课堂例题)已知,用“五点法”作出在上简图.
易错点12 三角函数取值边界不清晰而致错
易错提醒
1. 容易混淆零点是包含还是排除边界,不等号写反出错。
2. 对参数取边界值时,不代入验证零点是否刚好满足题意。
3. 整体换元后,对新角范围端点处理随意,漏掉临界情况。
4. 计数零点时,多算或少算端点零点,范围偏大偏小。
5. 忽略三角函数周期性带来的临界,直接凭不等式下结论。
【对点训练12】(26-27高三上·江苏无锡·阶段检测)已知函数 ()在区间 内恰有 个零点,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
易错点13 单调区间不清楚而致错
易错提醒
1. 混淆三角函数单调区间是子集关系,误当成完全相等求 ω。
2. 忽略 ω 的正负,直接套用单调区间公式,产生错解。
3. 端点不等式处理不当,不等号随意,临界值未检验。
4. 换元后没理清内层函数增减,复合单调性判断失误。
5. 漏掉题干定义域限制,求出参数范围扩大。
【对点训练13】(2026·广东广州·模拟预测)已知,函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
易错点14 函数对称关系混淆而致错
易错提醒
1. 混淆对称轴与对称中心公式,记错正弦、余弦、正切结论。
2. 分不清对称轴是最值点,对称中心是零点(特殊除外)。
3. 带 ω,φ 时,整体代换出错,直接套原函数结论。
4. 忽略正切对称中心不只是零点,容易漏情况。
5. 记错性质,把对称与周期性混在一起,推理失误。
【对点训练14】(25-26高一下·上海·期中)若直线是函数的一条对称轴,则__________.
易错点15 图象变换时忽略函数图象是对x而言致错
易错提醒
1. 伸缩平移变换容易直接对整体操作,忘记仅针对自变量 x。
2. 顺序混淆,先平移再伸缩与先伸缩再平移处理方式分不清。
3. 参数提取失误,不提取 x 系数,平移量算错,图像变换跑偏。
4. 审题分不清是图像本身平移,还是解析式直接变形。
【对点训练15】(2026·吉林·一模)(多选)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向右平行移动个单位长度
B.向左平行移动个单位长度
C.向右平行移动个单位长度
D.向左平行移动个单位长度
易错点16 和角差角公式混淆致错
易错提醒
1. 和差角公式混淆正弦、余弦展开式,符号容易记反。
2. 倍角公式记错,平方关系乱用,二倍余弦多种形式分不清。
3. 公式变形记错,辅助角公式系数处理失误。
4. 分不清是和角还是差角,代公式张冠李戴。
5. 逆用公式不熟练,看不出结构,化简方向出错。
【对点训练16】(2026·湖南·一模)已知,都是锐角,,,则( )
A. B. C. D.
易错点17 辅助角公式、倍角公式记忆不清致错
易错提醒
1. 倍角公式记错,余弦的三种表达式混淆,平方转换出错。
2. 辅助角公式中,a,b 与容易代错。
3. 忽略辅助角的取值范围,求相位时判断失误。
4. 公式逆用识别不出结构,不能快速配凑。
5. 化简时系数漏乘,直接套用公式造成结果偏差。
【对点训练17】25-26高二上·河北唐山·阶段检测)已知,则=( )
A. B. C. D.
易错点18 忽略三角形中角的范围致错
易错提醒
1. 开方求三角函数值,不结合角范围,符号判断错误。
2. 平方恒等变形后,不利用角范围检验,产生增根。
3. 缩小角范围意识不足,无法锁定唯一三角函数值。
4. 做和差倍角求值,忽略角隐含限制,多解错解。
5. 求相位、参数时漏掉角范围,所求结果不符合题意。
【对点训练18】(2026·陕西·三模)已知,且,则( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(26-27高三·全国·一轮复习)把角化为的形式为( )
A. B.
C. D.
2.(2026·湖北·模拟预测)已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3.(浙江杭州2026-2027年质量检测)已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三·全国·一轮复习)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形挖去扇形后构成的).已知,,线段,与,的长度之和为30,圆心角为弧度.则铭牌的截面面积最大值为( )
A. B. C.75 D.
5.(26-27高三上·江苏·学业考试真题)已知函数(,)的图象过三点,,,且的最小值为,则( )
A. B. C. D.
6.(26-27高一上·江苏淮安·阶段检测)在中,若,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一下·河南信阳·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
二、多选题
9.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)(多选)下面说法正确的是( )
A.角 与角 终边相同
B.终边在直线 上的角 的取值集合可表示为
C.若 是第二象限角,则 是钝角
D.若 为第二象限角,则 为第一象限角或第三象限角
10.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于点对称
C.在上的最大值为
D.将的图象向左平移个单位长度,得到的图象
11.(26-27高三上·湖北荆州·阶段检测)(多选)若函数,的部分图象如图中实线所示,记其与x轴在原点右侧的第一个交点为C,图中圆C与的图象交于M,N两点,且M在y轴上,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是π
B.函数在上单调递减
C.函数的图象向左平移个单位后关于对称
D.若圆C的半径为,则
三、填空题
12.(2026高一·全国·专题练习)已知角的终边在如图阴影表示的范围内(不包含边界),那么角的集合是________.
13.(26-27高三上·甘肃·阶段检测)已知 ,则 ______.
14.(26-27高三上·天津宁河·阶段检测)设函数,则下列结论
①
②的图象可由图象向左平移个单位得到
③函数的单调递增区间为
④若在上恰有3个最值点和4个零点,则
其中正确的个数为________.
四、解答题
15.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,两锐角的始边都为轴非负半轴,终边分别与单位圆O交于两点,若点A的横坐标为,点B的纵坐标为.
(1)分别求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
16.(25-26高一下·上海长宁·期末)已知是以为圆心,20米为半径的扇形舞台,且;现对舞台进行改造,要在扇形内做一个矩形可升降舞台,现有两种改造方案;
方案1:点,在线段上,点在弧上,点在线段上;
方案2:点,分别在线段,上,点,在弧上;
(1)若,采用方案1,设,求可升降舞台面积的最大值以及此时的大小;
(2)若采用方案2,当升降舞台面积最大时,求的面积以及的长度;(用表示);
17.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求在上的值域;
(3)求函数在上的单调递增区间.
18.(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在.
(ⅰ)求,的值.
(ⅱ)若在区间上有且只有两个零点,求m的取值范围.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
19.(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知函数
(1)求函数的对称中心;
(2)若方程在上有两个解,求的范围;
(3)将函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若,,不等式成立,求实数的取值范围.
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