《2020-2021學(xué)年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題4-1 任意角和弧度制及任意角的三角函數(shù)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020-2021學(xué)年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)題4-1 任意角和弧度制及任意角的三角函數(shù)(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題4.1 任意角和弧度制及任意角的三角函數(shù)
【考情分析】
1.了解任意角的概念;了解弧度制的概念.
2.能進(jìn)行弧度與角度的互化.
3.理解任意角的三角函數(shù)(正弦、余弦、正切)的定義.
【重點(diǎn)知識(shí)梳理】
知識(shí)點(diǎn)一 角的概念
1.角的定義
角可以看成平面內(nèi)一條射線繞著端點(diǎn)從一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)位置所形成的圖形.
2.角的分類(lèi)
角的分類(lèi)
3.終邊相同的角
所有與角α終邊相同的角,連同角α在內(nèi),可構(gòu)成一個(gè)集合:S={β|β=α+k360,k∈Z}或{β|β=α+2kπ,k∈Z}.
知識(shí)點(diǎn)二 弧度制及應(yīng)用
1.弧度制的定義
把長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓
2、心角叫做1弧度的角,弧度記作rad.
2.弧度制下的有關(guān)公式
角α的弧度數(shù)公式
|α|=(弧長(zhǎng)用l表示)
角度與弧度的換算
①1= rad;②1 rad=
弧長(zhǎng)公式
弧長(zhǎng)l=|α|r
扇形面積公式
S=lr=|α|r2
知識(shí)點(diǎn)三 任意角的三角函數(shù)
三角函數(shù)
正弦
余弦
正切
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
叫做α的正弦,記作sin α
叫做α的余弦,記作cos α
叫做α的正切,記作tan α
各象限符號(hào)
Ⅰ
+
+
+
Ⅱ
+
-
-
Ⅲ
-
-
+
Ⅳ
-
+
-
三角函數(shù)線
3、
有向線段MP為正弦線
有向線段OM為余弦線
有向線段AT為正切線
【典型題分析】
高頻考點(diǎn)一 象限角的判斷
【例1】(2020新課標(biāo)Ⅱ)若α為第四象限角,則( )
A. cos2α>0 B. cos2α<0 C. sin2α>0 D. sin2α<0
【答案】D
【解析】當(dāng)時(shí),,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由α在第四象限可得:,則,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;
【方法技巧】象限角的兩種判斷方法
①圖象法:在平面直角坐標(biāo)系中,作出已知角并根據(jù)象限角的定義直接判斷已知角是第幾象限角;
②轉(zhuǎn)化法:先將已知角化為k360+α(0≤α<360,k∈Z)的形式,
4、即找出與已知角終邊相同的角α,再由角α終邊所在的象限判斷已知角是第幾象限角.
【變式探究】(2020吉林省遼源市實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)設(shè)θ是第三象限角,且=-cos ,則是( )
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】∵θ是第三象限角,
∴π+2kπ<θ<+2kπ,k∈Z,
∴+kπ<<+kπ,k∈Z,
∴的終邊落在第二、四象限,
又=-cos ,∴cos <0,
∴是第二象限角.
高頻考點(diǎn)二 扇形的弧長(zhǎng)及面積公式的應(yīng)用
【例2】(2020北京101中學(xué)模擬)已知一扇形的圓心角為α,半徑為R,弧長(zhǎng)為l.
(1)若α=6
5、0,R=10 cm,求扇形的弧長(zhǎng)l;
(2)已知扇形的周長(zhǎng)為10 cm,面積是4 cm2,求扇形的圓心角;
(3)若扇形周長(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?
【解析】(1)α=60=rad,
所以l=αR=10=(cm).
(2)由題意得?(舍去)或
故扇形圓心角為rad.
(3)由已知得l+2R=20,
所以S=lR=(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25,
所以當(dāng)R=5 cm時(shí),S取得最大值25 cm2,
此時(shí)l=10 cm,α=2 rad.
【方法技巧】
(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.
6、
(2)求扇形面積的最大值時(shí),常轉(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.
(3)在解決弧長(zhǎng)問(wèn)題和扇形面積問(wèn)題時(shí),要合理地利用圓心角所在的三角形.
【變式探究】(2020 湖南衡陽(yáng)八中模擬)已知扇形弧長(zhǎng)為20 cm,圓心角為100,則該扇形的面積
為 cm2.
【答案】
【解析】由弧長(zhǎng)公式l=|α|r,
得r==,
所以S扇形=lr=20=.
高頻考點(diǎn)三 三角函數(shù)的概念
【例3】(2018浙江卷)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(guò)點(diǎn)P.
(1)求sin(α+π)的值;
(2)若角β滿(mǎn)足sin(α+β)=,求co
7、s β的值。
【解析】(1)由角α的終邊過(guò)點(diǎn)P,
得sin α=-.
所以sin(α+π)=-sin α=.
(2)由角α的終邊過(guò)點(diǎn)P,
得cos α=-.
由sin(α+β)=,得cos(α+β)=.
由β=(α+β)-α,
得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,
所以cos β=-或cos β=.
【方法技巧】三角函數(shù)定義解題的技巧
(1)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo),可求角α的三角函數(shù)值.先求點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離,再用三角函數(shù)的定義求解.
(2)已知角α的某三角函數(shù)值,可求角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo)中的參數(shù)值,根據(jù)定義中的兩個(gè)量列方程求參數(shù)
8、值.
(3)已知角α的終邊所在的直線方程或角α的大小,根據(jù)三角函數(shù)的定義可求角α終邊上某特定點(diǎn)的坐標(biāo).
(4)已知一角的三角函數(shù)值(sin α,cos α,tan α)中任意兩個(gè)的符號(hào),可分別確定出角終邊所在的可能位置,二者的交集即為該角的終邊位置.注意終邊在坐標(biāo)軸上的特殊情況.
【變式探究】(2017北京卷)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α與角β均以O(shè)x為始邊,它們的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).若sin α=,則sin β=__________。
【解析】 (1)方法一 當(dāng)角α的終邊在第一象限時(shí),取角α終邊上一點(diǎn)P1(2,1),其關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)(-2,1)在角β的終邊上,此時(shí)sin β=;當(dāng)角
9、α的終邊在第二象限時(shí),取角α終邊上一點(diǎn)P2(-2,1),其關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)(2,1)在角β的終邊上,此時(shí)sin β=.綜合可得sin β=.
方法二 令角α與角β均在區(qū)間(0,π)內(nèi),故角α與角β互補(bǔ),得sin β=sin α=.
【答案】
高頻考點(diǎn)四 三角函數(shù)線的應(yīng)用
【例4】(2018北京卷)在平面坐標(biāo)系中,,,,是圓x2+y2=1上的四段弧(如圖),點(diǎn)P在其中一段上,角α以O(shè)x為始邊,OP為終邊,若tan α<cos α<sin α,則P所在的圓弧是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】當(dāng)點(diǎn)P在或上時(shí),由三角函數(shù)線易知,sin α<ta
10、n α,不符合題意;當(dāng)點(diǎn)P在上時(shí),tan α>0,sin α<0,不符合題意;進(jìn)一步可驗(yàn)證,只有點(diǎn)P在上時(shí)才滿(mǎn)足條件。
【方法技巧】利用三角函數(shù)線求解三角不等式的方法
對(duì)于較為簡(jiǎn)單的三角不等式,在單位圓中,利用三角函數(shù)線先作出使其相等的角(稱(chēng)為臨界狀態(tài),注意實(shí)線與虛線),再通過(guò)大小找到其所滿(mǎn)足的角的區(qū)域,由此寫(xiě)出不等式的解集.
【變式探究】(2020江蘇省啟東中學(xué)模擬)若-<α<-,從單位圓中的三角函數(shù)線觀察sin α,cos α,tan α的大小是( )
A.sin α<tan α<cos α B.cos α<sin α<tan α
C.sin α<cos α<tan α D.tan α<sin α<cos α
【答案】C
【解析】如圖,作出角α的正弦線MP,
余弦線OM,正切線AT,
觀察可知sin α<cos α<tan α.]