《2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí) 第17講 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)練習(xí) 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí) 第17講 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)練習(xí) 新人教A版(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí) 第17講 任意角、弧度制及任意角的三角函數(shù)練習(xí) 新人教A版
[考情展望] 1.利用三角函數(shù)的定義求三角函數(shù)值.2.考查三角函數(shù)值符號(hào)的確定.
一、角的有關(guān)概念
1.從運(yùn)動(dòng)的角度看,角可分為正角、負(fù)角和零角.
2.從終邊位置來(lái)看,可分為象限角與軸線角.
3.若β與α是終邊相同的角,則β用α表示為β=2kπ+α(k∈Z).
二、弧度與角度的互化
1.1弧度的角
長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角.
2.角α的弧度數(shù)
如果半徑為r的圓的圓心角α所對(duì)弧的長(zhǎng)為l,那么,角α的弧度數(shù)的絕對(duì)值是|α|=.
3.角度與弧度的換算①1°=rad;②
2、1 rad=°.
4.弧長(zhǎng)、扇形面積的公式
設(shè)扇形的弧長(zhǎng)為l,圓心角大小為α(rad),半徑為r,則l=rα,扇形的面積為S=lr=r2α.
角度制與弧度制不可混用
角度制與弧度制可利用180°=π rad進(jìn)行互化,在同一個(gè)式子中,采用的度量制度必須一致,不可混用.
三、任意角的三角函數(shù)
1定義:設(shè)α是一個(gè)任意角,它的終邊與單位圓交于點(diǎn)P(x,y),那么sin α=y(tǒng),cos α=x,tan α=.
2.幾何表示:三角函數(shù)線可以看作是三角函數(shù)的幾何表示,正弦線的起點(diǎn)都在x軸上,余弦線的起點(diǎn)都是原點(diǎn),正切線的起點(diǎn)都是(1,0).
三角函數(shù)值符號(hào)記憶口訣
記憶技巧:一全正
3、、二正弦、三正切、四余弦(為正).即第一象限全為正,第二象限正弦為正,第三象限正切為正,第四象限余弦為正.
1.給出下列四個(gè)命題:
①-是第二象限角;②是第三象限角;③-400°是第四象限角;④-315°是第一象限角.其中正確的命題有( )
A.1個(gè) B.2個(gè)
C.3個(gè) D.4個(gè)
【解析】 ①中-是第三象限角,故①錯(cuò)誤.②中,=π+,從而是第三象限角正確.③中-400°=-360°-40°,從而③正確.④中-315°=-360°+45°,從而④正確.
【答案】 C
2.已知角α的終邊過(guò)點(diǎn)P(-1,2),則sin α=( )
A. B.
C.-
4、 D.-
【解析】 由三角函數(shù)的定義可知,sin α==.
【答案】 B
3.若sin α<0且tan α>0,則α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】 由sin α<0,得α在第三、四象限或y軸非正半軸上,又tan α>0,∴α在第三象限.
【答案】 C
4.弧長(zhǎng)為3π,圓心角為135°的扇形半徑為_(kāi)_______,面積為_(kāi)_______.
【解析】 ∵l=3π,α=135°=,
∴r==4,S=lr=×3π×4=6π.
【答案】 4 6π
5.(xx·江西高考)下列函數(shù)中,與函數(shù)y=定義域相同的函數(shù)為(
5、 )
A.y= B.y=
C.y=xex D.y=
【解析】 函數(shù)y=的定義域?yàn)閧x|x≠0},選項(xiàng)A中由sin x≠0?x≠kπ,k∈Z,故A不對(duì);選項(xiàng)B中x>0,故B不對(duì);選項(xiàng)C中,x∈R,故C不對(duì);選項(xiàng)D中由正弦函數(shù)及分式型函數(shù)的定義域確定方法可知定義域?yàn)閧x|x≠0},故選D.
【答案】 D
6.(2011·江西高考)已知角θ的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊為x軸的正半軸.若P(4,y)是角θ終邊上一點(diǎn),且sin θ=-,則y=________.
【解析】 由三角函數(shù)的定義,sin θ=,
又sin θ=-<0,
∴y<0且=-,
解之得y=-8.
【答案】?。?
6、
考向一 [047] 角的集合表示及象限角的判定
(1)寫(xiě)出終邊在直線y=x上的角的集合;
(2)已知α是第三象限角,求所在的象限.
【思路點(diǎn)撥】 (1)角的終邊是射線,應(yīng)分兩種情況求解.
(2)把α寫(xiě)成集合的形式,從而的集合形式也確定.
【嘗試解答】 (1)當(dāng)角的終邊在第一象限時(shí),角的集合為,當(dāng)角的終邊在第三象限時(shí),角的集合為,故所求角的集合為∪
=.
(2)∵2kπ+π<α<2kπ+π(k∈Z),
∴kπ+<<kπ+π(k∈Z).
當(dāng)k=2n(n∈Z)時(shí),2nπ+<<2nπ+π,是第二象限角,
當(dāng)k=2n+1(n∈Z)時(shí),2nπ+<<2nπ+π,是第四象限角,
7、綜上知,當(dāng)α是第三象限角時(shí),是第二或第四象限角.
規(guī)律方法1 1.若要確定一個(gè)絕對(duì)值較大的角所在的象限,一般是先將角化為2kπ+α(0≤α<2π)(k∈Z)的形式,然后再根據(jù)α所在的象限予以判斷.
2.利用終邊相同的角的集合可以求適合某些條件的角,方法是先寫(xiě)出這個(gè)角的終邊相同的所有角的集合,然后通過(guò)對(duì)集合中的參數(shù)k賦值來(lái)求得所需角.
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 若α=k·180°+45°(k∈Z),則α在( )
A.第一或第三象限 B.第一或第二象限
C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
【解析】 當(dāng)k=2n(n∈Z)時(shí),α=n·360°+45°,
所以α在第一象限.
當(dāng)k=2n+
8、1(n∈Z)時(shí),α=n·360°+225°,
所以α在第三象限.
綜上可知,α在第一或第三象限.
【答案】 A
考向二 [048] 扇形的弧長(zhǎng)及面積公式
已知扇形的圓心角是α,半徑為R,弧長(zhǎng)為l.
(1)若α=60°,R=10 cm,求扇形的弧長(zhǎng)l.
(2)若扇形的周長(zhǎng)為20 cm,當(dāng)扇形的圓心角α為多少弧度時(shí),這個(gè)扇形的面積最大?
(3)若α=,R=2 cm,求扇形的弧所在的弓形的面積.
【思路點(diǎn)撥】 (1)可直接用弧長(zhǎng)公式,但要注意用弧度制;
(2)可用弧長(zhǎng)或半徑表示出扇形面積,然后確定其最大值時(shí)的半徑和弧長(zhǎng),進(jìn)而求出圓心角α;
(3)利用S弓=S扇-S△,這樣就需
9、要求扇形的面積和三角形的面積.
【嘗試解答】 (1)l=10×=(cm).
(2)由已知得:l+2R=20,
所以S=lR=(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25,所以R=5時(shí),S取得最大值25,此時(shí)l=10,α=2 rad.
(3)設(shè)弓形面積為S弓.
由題知l=cm,
S弓=S扇-S△=××2-×22×sin =(cm2).
規(guī)律方法2 1.利用扇形的弧長(zhǎng)和面積公式解題時(shí),要注意角的單位必須是弧度.
2.本題把求扇形面積最大值的問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的最值問(wèn)題,利用配方法使問(wèn)題得到解決,這是解決此類(lèi)問(wèn)題的常用方法.
3.在解決弧長(zhǎng)問(wèn)題和扇形面積問(wèn)題時(shí),要注意合理
10、地利用圓心角所在的三角形.
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 已知半徑為10的圓O中,弦AB的長(zhǎng)為10,
(1)求弦AB所對(duì)的圓心角α的大??;
(2)求α所在的扇形弧長(zhǎng)l及弧所在的弓形的面積S.
【解】 (1)在△AOB中,AB=OA=OB=10,
∴△AOB為等邊三角形.
因此弦AB所對(duì)的圓心角α=.
(2)由扇形的弧長(zhǎng)與扇形面積公式,得
l=α·R=×10=π,
S扇形=R·l=α·R2=.
又S△AOB=·OA·OB·sin =25.
∴弓形的面積S=S扇形-S△AOB=50.
考向三 [049] 三角函數(shù)的定義
(1)已知角α的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(m,-3),且cos α=-,則m等于(
11、 )
A.- B. C.-4 D.4
(2)已知角α的終邊在直線3x+4y=0上,求sin α,cos α,tan α的值.
【思路點(diǎn)撥】 (1)求出點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離,根據(jù)三角函數(shù)的定義求解.
(2)在直線上設(shè)一點(diǎn)P(4t,-3t),求出點(diǎn)P到原點(diǎn)O的距離,根據(jù)三角函數(shù)的定義求解,由于點(diǎn)P可在不同的象限內(nèi),所以需分類(lèi)討論.
【嘗試解答】 (1)點(diǎn)P到原點(diǎn)O距離|OP|=,
∴cos α==-,
∴,∴m=-4.
【答案】 C
(2)在直線3x+4y=0上任取一點(diǎn)P(4t,-3t)(t≠0),
則x=4t,y=-3t,
∴r=|PO|===5|t|,
12、
當(dāng)t>0時(shí),r=5t,
sin α===-,
cos α===,
tan α===-;
當(dāng)t<0時(shí),r=-5t,sin α===,
cos α===-,
tan α===-.
綜上可知,當(dāng)t>0時(shí),sin α=-,cos α=,tan α=-.
當(dāng)t<0時(shí),sin α=,cos α=-,tan α=-.
規(guī)律方法3 定義法求三角函數(shù)值的兩種情況
(1)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),則可先求出點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r,然后利用三角函數(shù)的定義求解.
(2)已知角α的終邊所在的直線方程,則可先設(shè)出終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo),求出此點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,然后利用三角函數(shù)的定義求解相關(guān)的問(wèn)題.若直線的傾
13、斜角為特殊角,也可直接寫(xiě)出角α的三角函數(shù)值.
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 設(shè)90°<α<180°,角α的終邊上一點(diǎn)為P(x,),且cos α=x,求4sin α-3tan α的值.
【解】 ∵r=,∴cos α=,
從而x=,
解得x=0或x=±.
∵90°<α<180°,
∴x<0,因此x=-.則r=2,
∴sin α==,tan α==-.
故4sin α-3tan α=+.
易錯(cuò)易誤之六 |a|≠a——三角函數(shù)定義求值中引發(fā)的分類(lèi)討論
———— [1個(gè)示范例] ———— [1個(gè)防錯(cuò)練] ————
(xx·臨沂模擬)已知角θ的終邊上一點(diǎn)p(3a,4a)(a≠0),則sin
14、θ=________.
【解析】 ∵x=3a,y=4a,
∴r==5|a|.
此處在求解時(shí),常犯r=5a的錯(cuò)誤,出錯(cuò)的原因在于去絕對(duì)值時(shí),沒(méi)有對(duì)a進(jìn)行討論.
(1)當(dāng)a>0時(shí),r=5a,∴sin θ==.
(2)當(dāng)a<0時(shí),r=-5a,∴sin θ==-
∴sin θ=±.
【防范措施】 1.對(duì)于=|a|,在去掉絕對(duì)值號(hào)后,應(yīng)分a≥0和a<0兩種情況討論.
2.已知角α終邊上任意一點(diǎn)p(x,y),求三角函數(shù)值時(shí),應(yīng)用sin α=,cos α=,tan α=求解.
已知角α的終邊落在直線y=2x上,則sin α+cos α=________.
【解析】 在角α的終邊上任取一點(diǎn)P(t,2t)(t≠0),則
r=|OP|==|t|
(1)若t>0,則sin α==,
cos α==,sin α+cos α=.
(2)若t<0,則sin α=-=-,
cos α=-=-,sin α+cos α=-.
綜上所述,sin α+cos α=±.
【答案】 ±