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1、 第五課
考點(diǎn)突破·素養(yǎng)提升
素養(yǎng)一 數(shù)學(xué)運(yùn)算
角度1 任意角、弧度制與三角函數(shù)的定義
【典例1】(1)已知α∈(π,2π)且5α與α終邊相同,則α= ( )
A.π B.π C.π D.π
(2)α是第四象限角,P(,x)為其終邊上一點(diǎn),且sin α=x,則cos α的值為
( )
A. B. C. D.-
【解析】(1)選C.因?yàn)?α與α終邊相同,
所以5α=α+k·2π,k∈Z,
所以4α=k·2π,k∈Z,α=k·,k∈Z.
(2)選A.由定義可得sin α==x,x<0,
解得x=-,所以cos α==.
【類題·通】
2、
1.終邊相同角的問題
(1)靈活應(yīng)用角度制或弧度制表示角.
(2)注意同一表達(dá)式中角度與弧度不能混用.
2.已知角α終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)求三角函數(shù)值的方法:
(1)先利用直線與單位圓相交,求出交點(diǎn)坐標(biāo),然后再利用正、余弦函數(shù)的定義求出相應(yīng)的三角函數(shù)值.
(2)在α的終邊上任選一點(diǎn)P(x,y),設(shè)P到原點(diǎn)的距離為r(r>0),則sin α=,
cos α=.當(dāng)已知α的終邊上一點(diǎn)求α的三角函數(shù)值時(shí),用該方法更方便.
【加練·固】
1.在-360°~360°的范圍內(nèi),與-510°終邊相同的角是 ( )
A.330° B.210° C.-150° D.30°
【解析】選B、C
3、.因?yàn)?510°=-360°×2+210°,-510°=-360°-150°,
因此與-510°終邊相同的角是210°,-150°.
2.已知一扇形的圓心角是α,所在圓的半徑是R.
(1)若α=60°,R=10 cm,求扇形的弧長及該弧所在的弓形面積.
(2)若扇形的周長是30,當(dāng)α為多少弧度時(shí),該扇形有最大面積?
【解析】(1)設(shè)弧長為l,弓形面積為S弓,
因?yàn)棣?60°=,R=10(cm),
所以l=αR=(cm).
S弓=S扇-S△=××10-2××10×
sin ×10×cos =50(cm2).
(2)因?yàn)閘+2R=30,所以l=30-2R,
從而S=·l·R=
4、(30-2R)·R=-R2+15R=-+,所以當(dāng)半徑R= cm時(shí),
l=30-2×=15(cm),扇形面積的最大值是 cm2,這時(shí)α==2(rad).所以當(dāng)扇形的圓心角為2 rad,半徑為 cm時(shí),面積最大,為 cm2.
角度2 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式
【典例2】(1)已知sin α=,≤α≤π則tan α=________.?
(2)已知角α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,它的終邊過點(diǎn)P,則sin(α+π)=________.?
【解析】(1)由sin α=,且sin2α+cos2α=1得cos α=±,因?yàn)椤堞痢堞?可得cos α=-,所以tan α==-
5、2.
答案:-2
(2)由角α的終邊過點(diǎn)P,得sin α=-,
所以sin(α+π)=-sin α=.
答案:
【類題·通】
1.已知某角的弦函數(shù)值求其他三角函數(shù)值時(shí),先利用平方關(guān)系求另一弦函數(shù)值,再求切函數(shù)值,需要注意的是利用平方關(guān)系時(shí),若沒有角度的限制,要注意分類討論.
2.已知角終邊上的點(diǎn)求角的三角函數(shù)值時(shí),先根據(jù)條件求出定點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,再根據(jù)三角函數(shù)的定義求三角函數(shù)值;利用誘導(dǎo)公式化簡三角函數(shù)時(shí),關(guān)鍵注意兩點(diǎn):函數(shù)名和函數(shù)的符號(hào).
【加練·固】
1.化簡得 ( )
A.sin 2+cos 2 B.cos 2-sin 2
C.sin 2-cos 2
6、 D.±cos 2-sin 2
【解析】選C.
==,
因?yàn)?2<π,所以sin 2-cos 2>0,
所以原式=sin 2-cos 2.
2.已知=-1,求下列各式的值:
(1).(2)sin2α+sin αcos α+2.
【解析】由=-1,得tan α=.
(1)===-.
(2)sin2α+sin αcos α+2=sin2α+sin αcos α+2(cos2α+sin2α)
==
==.
素養(yǎng)二 邏輯推理
角度1 任意角、弧度制與三角函數(shù)的定義
【典例3】(1)如圖,△ABC是正三角形,曲線CDEF叫做正三角形的漸開線,其中弧、弧、弧的圓心依次是A,B
7、,C,如果AB=1,那么曲線CDEF的長是________,曲線CDEF圍成圖形的面積是________.?
(2)若-<α<0,則點(diǎn)P(tan α,cos α)位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】(1)因?yàn)椤螪AC=∠DBE=∠ECF=120°=,
所以弧的長是×1=,S扇形ACD=××1=,弧的長是×2=,
S扇形BDE=××2=,
弧的長是×3=2π,
S扇形CEF=×2π×3=3π,
則曲線CDEF的長是++2π=4π;面積為:++3π=π.
答案:4π π
(2)選B.因?yàn)?<α<0,所以t
8、an α<0,cos α>0,
所以點(diǎn)P(tan α,cos α)位于第二象限.
【類題·通】
1.涉及扇形的周長、弧長、圓心角、面積等的計(jì)算,關(guān)鍵是先分析題目已知哪些量、求哪些量,然后靈活運(yùn)用弧長公式、扇形面積公式直接求解或列方程組求解.
2.角的三角函數(shù)值的符號(hào)由角的終邊所在位置確定,解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確確定角的終邊所在的象限,同時(shí)牢記各三角函數(shù)值在各象限的符號(hào),記憶口訣:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
【加練·固】
1.如果點(diǎn)P(sin θ·cos θ,2cos θ)位于第三象限,則角θ位于第________象限. ?
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)P(sin θ·cos θ,2cos θ)
9、位于第三象限,所以sin θ·cos θ<0,2cos θ<0,即所以角θ在第二象限.
答案:二
2.已知☉O的一條弧的長等于該圓內(nèi)接正三角形的邊長,則從OA順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到OE所形成的角α的弧度數(shù)是________.?
【解析】設(shè)☉O的半徑為r,其內(nèi)接正三角形為△ABC.如圖所示,
D為AB邊中點(diǎn),AO=r,∠OAD=30°,
AD=r·cos 30°=r,所以邊長AB=2AD=r,
所以的弧長l=AB=r.
又因?yàn)棣潦秦?fù)角,所以α=-=-=-.
答案:-
角度2 同角三角函數(shù)的基本關(guān)系與誘導(dǎo)公式
【典例4】(1)化簡+,θ∈.
(2)求證:=-tan α.
【解析】
10、(1)因?yàn)棣取?所以原式=
+
=+
=+==.
(2)左邊=
=
===-
=-tan α=右邊,即原等式成立.
【類題·通】
利用同角三角函數(shù)化簡時(shí)的注意點(diǎn)
(1)同角三角函數(shù)的關(guān)系式的前提是“同角”,因此sin2α+cos2β≠1,tan α≠.
(2)利用平方關(guān)系時(shí),往往要開方,因此要先根據(jù)角所在象限確定符號(hào),即要就角所在象限進(jìn)行分類討論.
【加練·固】
1.求證:
(1)=1.
(2)=.
【證明】(1)左邊=
==1=右邊.
所以原等式成立.
(2)方法一:因?yàn)橛疫?
=
=
===左邊,
所以原等式成立.
方法二:因?yàn)樽筮?=,右邊===
==,
所以左邊=右邊,原等式成立.
2.已知=2.
(1)求tan α.
(2)求cos·cos(-π+α)的值.
【解析】(1)由=2,得=2,
解得tan α=3.
(2)cos·cos(-π+α)=sin α·(-cos α)
====-.
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