任意角的三角函数练习题及答案
任意角和弧度制、任意角的三角函数专题及答案

任意角和弧度制、任意角的三角函数专题一、基础小题1.已知角α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,35,则tan α=( )A .-43B .-45C .-35D .-342.sin2cos3tan4的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在 3.已知扇形的半径为12 cm ,弧长为18 cm ,则扇形圆心角的弧度数是( )A .23B .32C .23πD .32π4.如图所示,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是( )A .(cos θ,sin θ)B .(-cos θ,sin θ)C .(sin θ,cos θ)D .(-sin θ,cos θ) 5.已知α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则x =( ) A . 3 B .±3 C .-2 D .- 36.已知角α=2k π-π5(k ∈Z),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3 7.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( )A .2B .4C .6D .8 8.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=( )A .-32 B .32 C .-12 D .129.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关;④若sin α=sin β,则α与β的终边相同; ⑤若cos θ<0,则θ是第二或第三象限的角. 其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .410.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动π3弧长到达Q 点,则Q 的坐标为________.11.已知角α的终边上有一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,若α∈(-2π,2π),则所有的α组成的集合为________.12.已知角α的终边上的点P 和点A (a ,b )关于x 轴对称(a ≠b ),角β的终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,则sin αcos β+tan αtan β+1cos α·sin β=________. 二、高考小题13.如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为( )14.若tan α>0,则( )A .sin α>0B .cos α>0C .sin2α>0D .cos2α>0 15.设a =sin33°,b =cos55°,c =tan35°,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b 16.设函数f (x )(x ∈R)满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=( )A .12B .32C .0D .-12三、模拟小题17.集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪ k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z中的角所表示的范围(阴影部分)是( )18.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B .12C .-32D .3219.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3] 20.已知角x 的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6,cos 5π6,则角x 的最小正值为( )A .5π6 B .5π3 C .11π6 D .2π321.已知A (x A ,y A )是单位圆上(圆心在坐标原点O )任意一点,且射线OA 绕O 点逆时针旋转30°到OB 交单位圆于B (x B ,y B ),则x A -y B 的最大值为( )A . 2B .32C .1D .1222.已知扇形的周长是4 cm ,则扇形面积最大时,扇形的圆心角的弧度数是( )A .2B .1C .12D .323.如图,设点A 是单位圆上的一定点,动点P 从A 出发在圆上按逆时针方向转一周,点P 所旋转过的弧AP ︵的长为l ,弦AP 的长为d ,则函数d =f (l )的图象大致为( )24.已知角θ的终边经过点P (-4cos α,3cos α),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则sin θ+cos θ=________.模拟大题1.已知角α终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x .求sin α+1tan α的值.2.如图所示,动点P ,Q 从点A (4,0)出发沿圆周运动,点P 按逆时针方向每秒钟转π3弧度,点Q 按顺时针方向每秒钟转π6弧度,求点P ,点Q 第一次相遇时所用的时间、相遇点的坐标及P ,Q 点各自走过的弧长.3.设函数f (x )=-x 2+2x +a (0≤x ≤3)的最大值为m ,最小值为n ,其中a ≠0,a ∈R.(1)求m ,n 的值(用a 表示);(2)已知角β的顶点与平面直角坐标系xOy 中的原点O 重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点A (m -1,n +3),求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6的值.4.在平面直角坐标系xOy 中,角α的顶点是坐标原点,始边为x 轴的正半轴,终边与单位圆O 交于点A (x 1,y 1),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.将角α终边绕原点按逆时针方向旋转π4,交单位圆于点B (x 2,y 2).(1)若x 1=35,求x 2;(2)过A ,B 作x 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,记△AOC 及△BOD 的面积分别为S 1,S 2,且S 1=43S 2,求tan α的值.任意角和弧度制、任意角的三角函数专题及答案一、基础小题1.已知角α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,35,则tan α=( )A .-43B .-45C .-35D .-34答案 D解析 根据三角函数的定义,tan α=y x =35-45=-34,故选D. 2.sin2cos3tan4的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在 答案 A解析 ∵sin2>0,cos3<0,tan4>0,∴sin2cos3tan4<0.3.已知扇形的半径为12 cm ,弧长为18 cm ,则扇形圆心角的弧度数是( )A .23B .32C .23πD .32π答案 B解析 由题意知l =|α|r ,∴|α|=l r =1812=32.4.如图所示,在直角坐标系xOy 中,射线OP 交单位圆O 于点P ,若∠AOP =θ,则点P 的坐标是()A .(cos θ,sin θ)B .(-cos θ,sin θ)C .(sin θ,cos θ)D .(-sin θ,cos θ) 答案 A解析 由三角函数的定义知,选A.5.已知α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则x =( ) A . 3 B .±3 C .-2 D .- 3答案 D解析 依题意得cos α=x x 2+5=24x <0,由此解得x =-3,故选D. 6.已知角α=2k π-π5(k ∈Z),若角θ与角α的终边相同,则y =sin θ|sin θ|+cos θ|cos θ|+tan θ|tan θ|的值为( )A .1B .-1C .3D .-3 答案 B解析 由α=2k π-π5(k ∈Z)及终边相同的概念知,角α的终边在第四象限,又角θ与角α的终边相同,所以角θ是第四象限角,所以sin θ<0,cos θ>0,tan θ<0,所以y =-1+1-1=-1.7.已知扇形的面积为2,扇形圆心角的弧度数是4,则扇形的周长为( )A .2B .4C .6D .8 答案 C解析 设扇形的半径为R ,则12R 2|α|=2,∴R 2=1,∴R =1,∴扇形的周长为2R +|α|·R =2+4=6,故选C.8.已知角α和角β的终边关于直线y =x 对称,且β=-π3,则sin α=( )A .-32 B .32 C .-12 D .12答案 D解析 因为角α和角β的终边关于直线y =x 对称,所以α+β=2k π+π2(k ∈Z),又β=-π3,所以α=2k π+5π6(k ∈Z),即得sin α=12.9.给出下列命题:①第二象限角大于第一象限角;②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;③不论是用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形的半径的大小无关; ④若sin α=sin β,则α与β的终边相同; ⑤若cos θ<0,则θ是第二或第三象限的角. 其中正确命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4 答案 A解析 由于第一象限角370°不小于第二象限角100°,故①错;当三角形的内角为90°时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故②错;③正确;由于sin π6=sin 5π6,但π6与5π6的终边不相同,故④错;当cos θ=-1,θ=π时既不是第二象限角,又不是第三象限角,故⑤错.综上可知只有③正确.10.点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动π3弧长到达Q 点,则Q 的坐标为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32解析 根据题意得Q (cos π3,sin π3),即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.11.已知角α的终边上有一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,若α∈(-2π,2π),则所有的α组成的集合为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π3,5π3解析 因为角α的终边上有一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,所以角α为第四象限角,且tan α=-3,即α=-π3+2k π,k ∈Z ,因此落在(-2π,2π)内的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π3,5π3.12.已知角α的终边上的点P 和点A (a ,b )关于x 轴对称(a ≠b ),角β的终边上的点Q 与A 关于直线y =x 对称,则sin αcos β+tan αtan β+1cos α·sin β=________. 答案 0解析 由题意得P (a ,-b ),Q (b ,a ),∴tan α=-b a ,tan β=a b (a ,b ≠0),∴sin αcos β+tan αtan β+1cos α·sin β=-b a 2+b 2b a 2+b 2+-ba ab +1a a 2+b 2·a a 2+b 2=-1-b 2a 2+a 2+b2a 2=0.二、高考小题13.如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]的图象大致为( )答案 C解析 由题意|OM |=|cos x |,f (x )=|OM ||sin x |=|sin x cos x |= 12|sin2x |,由此可知C 正确. 14.若tan α>0,则( )A .sin α>0B .cos α>0C .sin2α>0D .cos2α>0 答案 C解析 由tan α>0,可得α的终边在第一象限或第三象限,此时sin α与cos α同号, 故sin2α=2sin αcos α>0,故选C.15.设a =sin33°,b =cos55°,c =tan35°,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b 答案 C解析 ∵a =sin33°,b =cos55°=sin35°,c =tan35°=sin35°cos35°,∴sin35°cos35°>sin35°>sin33°.∴c >b >a ,选C.16.设函数f (x )(x ∈R)满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=( )A .12B .32C .0D .-12答案 A解析 由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17π6+sin 17π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π6+sin 11π6+sin 17π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+sin 5π6+sin11π6+sin 17π6=0+12-12+12=12.三、模拟小题17.集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪ k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z中的角所表示的范围(阴影部分)是( )答案 C解析 当k =2n 时,2n π+π4≤α≤2n π+π2,此时α的终边和π4≤α≤π2的终边一样.当k =2n +1时,2n π+π+π4≤α≤2n π+π+π2,此时α的终边和π+π4≤α≤π+π2的终边一样.18.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B .12C .-32D .32答案 B解析 r =64m 2+9,∴cos α=-8m 64m 2+9=-45,∴m >0,∴4m 264m 2+9=125,∴m =±12,∴m =12.19.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3] 答案 A解析 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎨⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3. 20.已知角x 的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6,cos 5π6,则角x 的最小正值为( )A .5π6 B .5π3 C .11π6 D .2π3答案 B解析 ∵sin 5π6=12,cos 5π6=-32,∴角x 的终边经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32,tan x =-3,∴x =2k π+53π,k ∈Z ,∴角x 的最小正值为5π3.(也可用同角基本关系式tan x =sin xcos x得出.) 21.已知A (x A ,y A )是单位圆上(圆心在坐标原点O )任意一点,且射线OA 绕O 点逆时针旋转30°到OB 交单位圆于B (x B ,y B ),则x A -y B 的最大值为( )A . 2B .32C .1D .12答案 C解析 如图,由三角函数的定义,设x A =cos α,则y B =sin(α+30°),∴x A -y B =cos α-sin(α+30°)=12cos α-32sin α=cos(α+60°)≤1.22.已知扇形的周长是4 cm ,则扇形面积最大时,扇形的圆心角的弧度数是( )A .2B .1C .12 D .3答案 A解析 设此扇形的半径为r ,弧长为l ,则2r +l =4,面积S =12rl =12r (4-2r )=-r 2+2r =-(r -1)2+1,故当r =1时S 最大,这时l =4-2r =2.从而α=l r =21=2.23.如图,设点A 是单位圆上的一定点,动点P 从A 出发在圆上按逆时针方向转一周,点P 所旋转过的弧AP ︵的长为l ,弦AP 的长为d ,则函数d =f (l )的图象大致为( )答案 C解析 如图,取AP 的中点为D ,设∠DOA =θ,则d =2r sin θ=2sin θ,l =2θr =2θ, ∴d =2sin l2,故选C.24.已知角θ的终边经过点P (-4cos α,3cos α),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则sin θ+cos θ=________.答案 15解析 因为π<α<3π2时,cos α<0,所以r =-5cos α,故sin θ=-35,cos θ=45,则sin θ+cos θ=15.模拟大题1.已知角α终边经过点P (x ,-2)(x ≠0),且cos α=36x .求sin α+1tan α的值. 解 ∵P (x ,-2)(x ≠0), ∴点P 到原点的距离r =x 2+2. 又cos α=36x ,∴cos α=x x 2+2=36x . ∵x ≠0,∴x =±10,∴r =2 3.当x =10时,P 点坐标为(10,-2),由三角函数的定义,有sin α=-66,1tan α=-5,∴sin α+1tan α=-66-5=-65+66; 当x =-10时,同样可求得sin α+1tan α=65-66.2.如图所示,动点P ,Q 从点A (4,0)出发沿圆周运动,点P 按逆时针方向每秒钟转π3弧度,点Q 按顺时针方向每秒钟转π6弧度,求点P ,点Q 第一次相遇时所用的时间、相遇点的坐标及P ,Q 点各自走过的弧长.解 设P ,Q 第一次相遇时所用的时间是t , 则t ·π3+t ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪-π6=2π. 所以t =4(秒),即第一次相遇的时间为4秒.设第一次相遇点为C ,第一次相遇时P 点已运动到终边在π3·4=4π3的位置,则x C =-cos π3·4=-2,y C =-sin π3·4=-2 3.所以C 点的坐标为(-2,-23). P 点走过的弧长为43π·4=163π,Q 点走过的弧长为23π·4=83π.3.设函数f (x )=-x 2+2x +a (0≤x ≤3)的最大值为m ,最小值为n ,其中a ≠0,a ∈R.(1)求m ,n 的值(用a 表示);(2)已知角β的顶点与平面直角坐标系xOy 中的原点O 重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点A (m -1,n +3),求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6的值.解 (1)由题意可得f (x )=-(x -1)2+1+a ,而0≤x ≤3,所以m =f (1)=1+a ,n =f (3)=a -3.(2)由题意知,角β终边经过点A (a ,a ), 当a >0时,r =a 2+a 2=2a , 则sin β=a 2a =22,cos β=a 2a =22. 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6=sin β·cos π6+cos β·sin π6=2+64.当a <0时,r =a 2+a 2=-2a , 则sin β=a -2a=-22,cos β=a -2a=-22. 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6=sin β·cos π6+cos β·sin π6=-2+64.综上所述,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6=-2+64或2+64.4.在平面直角坐标系xOy 中,角α的顶点是坐标原点,始边为x 轴的正半轴,终边与单位圆O 交于点A (x 1,y 1),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.将角α终边绕原点按逆时针方向旋转π4,交单位圆于点B (x 2,y 2).(1)若x 1=35,求x 2;(2)过A ,B 作x 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,记△AOC 及△BOD 的面积分别为S 1,S 2,且S 1=43S 2,求tan α的值.解 (1)因为x 1=35,y 1>0,所以y 1=1-x 21=45,所以sin α=45,cos α=35,所以x 2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=cos αcos π4-sin αsin π4=-210.(2)S 1=12sin αcos α=14sin2α.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,所以α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以S 2=-12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-14sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=-14cos2α.因为S 1=43S 2,所以sin2α=-43cos2α,即tan2α=-43,所以2tan α1-tan 2α=-43,解得tan α=2或tan α=-12.因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,所以tan α=2.。
高一数学必修4同步练习:1-2-0-1任意角的三角函数的定义

1-2-0-1任意角的三角函数的定义一、选择题1.若sin α<0且tan α>0,则α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限[答案] C[解析] 由于sin α<0,则α的终边在第三或四象限,又tan α>0,则α的终边在第一或三象限,所以α的终边在第三象限.2.若角α的终边过点(-3,-2),则( ) A .sin αtan α>0 B .cos αtan α>0 C .sin αcos α>0 D .sin αcos α<0 [答案] C[解析] ∵角α的终边过点(-3,-2), ∴sin α<0,cos α<0,tan α>0, ∴sin αcos α>0,故选C. 3.cos1110°的值为( ) A.12 B.32C .-12D .-32[答案] B[解析] cos1110°=cos(3×360°+30°)=cos30°=32. 4.已知P (2,-3)是角θ终边上一点,则tan(2π+θ)等于( ) A.32B.23C .-32D .-23[答案] C[解析] tan(2π+θ)=tan θ=-32=-32.5.cos 2201.2°可化为( ) A .cos201.2° B .-cos201.2° C .sin201.2° D .tan201.2°[答案] B[解析] ∵201.2°是第三象限角,∴cos201.2°<0, ∴cos 2201.2°=|cos201.2°|=-cos201.2°.6.已知角α的终边经过点P (m ,-3),且cos α=-45,则m 等于( )A .-114B.114C .-4 D .4[答案] C[解析] 由题意得cos α=mm 2+9=-45,解得m =±4.又cos α=-45<0,则α的终边在第二或三象限,则点P 在第二或三象限,所以m <0,则m =-4.7.如果点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,那么角θ所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] C[解析] 由于点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,则⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ<0,sin θcos θ>0,所以有sin θ<0,cos θ<0,所以θ是第三象限角. 8.α是第二象限角,P (x ,5)为其终边上一点,且cos α=24x ,则sin α的值为( )A.104B.64C.24 D .-104[答案] A[解析] ∵|OP |=x 2+5,∴cos α=xx 2+5=24x 又因为α是第二象限角,∴x <0,得x =- 3 ∴sin α=5x 2+5=104,故选A.9.如果α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α的值等于( )A.12 B .-12C .-32D .-33[答案] C[解析] ∵P (1,-3),∴r =12+(-3)2=2, ∴sin α=-32. 10.函数y =|sin x |sin x +cos x |cos x |+|tan x |tan x 的值域是( )A .{-1,1,3}B .{1,3}C .{-1,3}D .R[答案] C[解析] ∵该函数的定义域是{x |x ∈R 且x ≠k π2,k ∈Z },∴当x 是第一象限角时,y =3;当x 是第二象限角时,y =1-1-1=-1; 当x 是第三象限角时,y =-1-1+1=-1; 当x 是第四象限角时,y =-1+1-1=-1. 综上,函数的值域是{-1,3}. 二、填空题11.使得lg(cos θ·tan θ)有意义的角θ是第________象限角. [答案] 一或二[解析] 要使原式有意义,必须cos θ·tan θ>0,即需cos θ、tan θ同号,∴θ是第一或第二象限角.12.已知角θ的终边经过点(-32,12),那么tan θ的值是________.[答案] -3313.已知角α的终边在直线y =x 上,则sin α+cos α的值为_____. [答案] ±2[解析] 在角α终边上任取一点P (x ,y ),则y =x , 当x >0时,r =x 2+y 2=2x , sin α+cos α=y r +x r =22+22=2,当x <0时,r =x 2+y 2=-2x , sin α+cos α=y r +x r =-22-22=- 2.14.判断符号,填“>”或“<”: sin3·cos4·tan5________0. [答案] >[解析] π2<3<π,π<4<3π2,3π2<5<2π,∴sin3>0,cos4<0,tan5<0,∴sin3cos4tan5>0.三、解答题15.已知角α的终边过点(3a -9,a +2)且cos α≤0,sin α>0,求实数a 的取值范围.[解析] ∵cos α≤0,sin α>0,∴角α的终边在第二象限或y 轴非负半轴上, ∵α终边过(3a -9,a +2),∴⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0a +2>0,∴-2<a ≤3. 16.求下列各式的值: (1)sin25π3+tan(-23π4); (2)sin 1170°+cos360°-tan 125°.[分析] 此类问题的解答应先将角改写成2k π+α或k ·360°+α(k ∈Z )的形式,再运用诱导公式(一)求值.[解析] (1)sin 25π3+tan(-23π4)=sin(8π+π3)+tan(-6π+π4)=sinπ3+tan π4=32+1=3+22.(2)sin1170°+cos360°-tan1125°=sin(3×360°+90°)+cos(0°+360°)-tan(3×360°+45°) =sin90°+cos0°-tan45°=1+1-1=1.17.已知1|sin α|=-1sin α,且lgcos α有意义.(1)试判断角α所在的象限;(2)若角α的终边上一点是M (35,m ),且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.[解析] (1)由1|sin α|=-1sin α可知sin α<0,∴α是第三或第四象限角或终边在y 轴的负半轴上的角. 由lgcos α有意义可知cos α>0,∴α是第一或第四象限角或终边在x 轴的正半轴上的角. 综上可知角α是第四象限的角. (2)∵|OM |=1,∴(35)2+m 2=1,解得m =±45. 又α是第四象限角,故m <0, 从而m =-45.由正弦函数的定义可知 sin α=y r =m |OM |=-451=-45.18.(2011~2012·黑龙江五校联考)已知角θ的终边上有一点P (-3,m ),且sin θ=24m ,求cos θ与tan θ的值. [分析] 此类问题的解答一般根据三角函数的定义求解.对于本题可由定义求出m 的值,再求cos θ与tan θ的值.[解析] (1)当m =0时,cos θ=-1,tan θ=0;(2)当m=5时,cosθ=-64,tanθ=-153;(3)当m=-5时,cosθ=-64,tanθ=153.。
高一数学测试题—任意角的三角函数(1)

高中学生学科素质训练高一数学测试题—任意角的三角函数(1)一、选择题: 1、如果sin θ= m,|m|>1,180°<θ<270°,那么tan θ等于 ()A .213m m -- B .-21m m- C .±21m m- D .-m m 21-2、若sin θ=53+-m m , cos θ=524+-m m,其中θ为第二象限的角,则m 的取值范围是()A .m = 8B .3<m<9C .m=0或m=8D .-5<m < 93、函数y=)2cot()2cos()tan()sin(a ++-++-παπαπαπ (α≠ 2πk )的函数值为()A .恒为负值B .恒为正值C .可能为0D .随α的不同可取正值或负值 4、P={y|y=sin3xπ ,x ∈N* },则P 为()A .{-23, 23} B .{-23,0, 23 } C .{y|-1≤y ≤1} D .{-1,-23 ,0, 23,1}5、己知θ是第二象限的角,则必有()A .tan2θ>cot 2θ B .tan 2θ <cot 2θ C .sin 2θ >cos 2θ D .sin 2θ <cos 2θ 6、α、β、γ均为锐角,若sin α=31 , tg β=2,cos γ=43,则α、β、γ的大小顺序是()A .γβα<<B .βγα<<C .αβγ<<D .αγβ<<7、在ΔABC 中,A >B ,下列四个不等式中不正确的是() A .sinA >sinB B .cosA <cosB C .sin2A >sin2B D .cos2A <cos2B 8、y=tan|tan ||cos |cos sin |sin |x x x x x ++的值域是() A .{1,-1} B . {-1,1,3}C . {-1,3}D .{1,3}二、选择题:9、己知α是第二象限的角,且|cos2α |=-cos 2α,则 是第_____ 象限的角. 10、已知tan α+ cot α=-2,则tan nα+cot nα=______ .11、已知α是第一象限的角,且sin α=2sin β,tan α=3tan β,则cos α的值为___ .12、已知log (tan θ+cot θ) sin θ=-43,则log tan θcos θ=_______ . 三、计算题13、设sin θ和cos θ是方程2x 2-(3 +1)x+m=0的两个根,求m 及θθθθtan 1cos cot 1sin -+- 的值.14、已知θθθθsin 3cos 5cos 2sin 4+-=116,求证:θ22sec lg )5353(log =--++lg 2.15、己知sin θ+cos θ=-510,求①sec θ +csc θ的值 ②tan θ的值16、设f(x)=⎩⎨⎧≥+-<);0(1)1()0(sin x x f x x π;g(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥+-<)21(1)1()21(cos x x g x x π,求g( 41)+f( 31)+g( 65)+f( 43)的值.高一数学测试题—参考答案同角三角函数的关系一、BABBA BCC 二、(9)二 (10)±2 (11)46(12)21三、(13)由已知θθθθθθθθcos sin 21)cos (sin ,2cos sin ,213cos sin 2+=+=+=+考虑m.213cos sin cos sin cos sin sin cos cos cos sin sin tan 1cos cot 1sin .23,1)213(:22222+=+=--=-+-=-+-=+=+θθθθθθθθθθθθθθθθm m 解得可得(14)12log )5353(log )5353(log 12lg sec lg 5sec ,2tan ,116tan 352tan 4116sin 3cos 5cos 2sin 4222222==--+=--+=+∴==∴=+-⇒=+-而由θθθθθθθθθ31tan 3tan ,03tan 10tan 3,310tan 1tan ,310cos sin cos sin .1032cos sin cos sin sin 1cos 1csc sec ,103cos sin 52cos sin 21,510cos sin )15(2222-=-=∴=++-=+∴-=+=+=+=+∴-==+∴-=+θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ或即即 .31221231)23(221)4sin(1)41()43(1)32sin(1)32()31(:2311)6cos(1)61(1)165()65(,2165,224cos )41(,2141)16(=+-+++-+=∴+-=+-=+-=+-=+=+-=+-=+-=∴>==∴<原式同理πππππf f f f g g g g②。
备考高考数学一轮复习:16 任意角、弧度制及任意角的三角函数(解析版)

2020年高考数学一轮复习:16 任意角、弧度制及任意角的三角函数一、单选题1.已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非法半轴重合,终边经过点,则()A. B. C. D.2.与角终边相同的角是()A. B. C. D.3.若角a=-4,则a的终边在()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限4.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,若p(-,m)是角θ终边上的一点,且sinθ=,则m的值为()A. B. 6 C. -或 D. -6或65.已知是角的终边上的点,则()A. B. C. D.6.已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,若角终边过点,则的值为()A. B. C. D.7.设函数,若角的终边经过,则的值为()A. B. 1 C. 2 D. 48.已知角的终边经过点,则A. B. C. D.9.已知角的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边上一点,则等于A. B. C. D.10.在直角坐标系中,若角α的终边经过点P(sin,cos),则cos(+α)=()A. B. ﹣ C. D. ﹣11.已知角终边上一点,则()A. B. C. D.12.在等差数列中,角顶点在坐标原点,始边与x轴正半轴重合,终边经过点,则()A. 5B. 4C. 3D. 2二、填空题13.角的终边经过点,则________.14.已知角的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边过点,则________.15.已知角终边上有一点,且,则________16.若角的顶点在坐标原点,始边为轴的正半轴,其终边经过点,________.17.在平面直角坐标系中,角的顶点在原点,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则________.三、解答题18.若点在角的终边上,求的值.19.已知角终边经过点,且,求,,.20.已知角的终边过点,且,求和的值.21.已知角θ的终边经过点P(-3a,4a).(a≠0)(1)当a=1时,求sinθ-2cosθ的值:(2)若sinθ<0,求3tanθ+5cosθ的值22.在平面直角坐标系中,点是角终边上的一点.(1)求、;(2)求.答案解析部分一、单选题1. D解析:角的终边与单位圆的交点为,所以,,于是.故答案为:D.【分析】由已知利用任意角的三角函数定义,得到与的值代入,即可得结果.2. D解析:任一与终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和,可得与角终边相同的角是,当时,,故答案为:D。
1.2.1 任意角的三角函数重难点题型(举一反三)(解析版)

1.2.1任意角的三角函数重难点题型【举一反三系列】【知识点1 三角函数的定义】1.任意角的三角函数定义2.三角函数的定义域:【知识点2 三角函数值的符号】第一象限角的各三角函数值都为正;第二象限角的正弦值为正,其余均为负;第三象限角的正切值为正,其余均为负;第四象限角的余弦值为正,其余均为负.注:一全正,二正弦,三正切,四余弦.【知识点3 诱导公式一】由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等,由此得到诱导公式一:【知识点4 单位圆的三角函数线定义】如图(1)PM表示α角的正弦值,叫做正弦线.OM表示α角的余弦值,叫做余弦线.如图(2)AT表示α角的正切值,叫做正切线.注:线段长度表示三角函数值大小,线段方向表示三角函数值正负.【考点1 三角函数的定义】【分析】根据三角函数的定义,列方程求出m的值.【答案】解:角α的终边上一点(1,)P m,所以0m>,故选:B.【点睛】本题考查了三角函数的定义与应用问题,是基础题.A .4B .4±C .3D .3±【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得m 的值.故选:D .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.)【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,求得tan α的值.【答案】解:角故选:C .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.【变式1-3】(2019春•牡丹江期末)角α的终边上一点(P a ,2)(0)a a ≠,则2sin cos (αα-= )【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义,分类讨论求得结果. 【答案】解:α的终边上一点(P a ,2)(0)a a ≠, 555a a =,22555a a =,555a a=-,2555a a=-故选:D .【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题. 【考点2 利用象限角判断三角函数的符号】【例2】(2019春•湖北期中)下列命题成立的是( ) A .若θ是第二象限角,则cos tan 0θθ< B .若θ是第三象限角,则cos tan 0θθ> C .若θ是第四象限角,则sin tan 0θθ< D .若θ是第三象限角,则sin cos 0θθ>【分析】根据角所在的象限判断三角函数值的符号进行判断即可.【答案】解:若θ是第二象限角,则cos 0θ<,tan 0θ<,则cos tan 0θθ>,故A 错误, 若θ是第三象限角,则cos 0θ<,tan 0θ>,则cos tan 0θθ<,故B 错误, 若θ是第四象限角,则sin 0θ<,tan 0θ<,则sin tan 0θθ>,故C 错误, 若θ是第三象限角,则sin 0θ<,cos 0θ<,则sin cos 0θθ>,故D 正确, 故选:D .【点睛】本题主要考查三角函数值符号的判断,结合角的象限与三角函数值符号的关系是解决本题的关键. 【变式2-1】(2019春•珠海期末)已知点(sin ,tan )M θθ在第三象限,则角θ在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【分析】由题意可得sin 0θ<且tan 0θ<,分别求得θ的范围,取交集得答案. 【答案】解:由题意,00sin tan θθ<⎧⎨<⎩①②,由①知,θ为第三、第四或y 轴负半轴上的角; 由②知,θ为第二或第四象限角. 则角θ在第四象限. 故选:D .【点睛】本题考查三角函数的象限符号,是基础题.【变式2-2】(2019春•玉山县校级月考)若sin cos 0θθ<,则θ在( ) A .第一、二象限B .第一、三象限C .第一、四象限D .第二、四象限【分析】判断三角函数的符号,然后判断角所在象限即可.【答案】解:sin cos 0θθ<,可知sin θ与cos θ异号,说明θ在第或第四象限. 故选:D .【点睛】本题考查三角函数的符号的判断,角所在象限,是基本知识的考查. 【变式2-3】(2018秋•安庆期末)式子sin1cos2tan4的符号为( )A.正B.负C.零D.不能确定【分析】由1,2,4分别表示第一、二、三象限的角,由此可得答案.【答案】解:1,2,4分别表示第一、二、三象限的角,<,tan40>.∴>,cos20sin10故选:B.【点睛】本题考查三角函数值的符号,是基础题.【考点3 利用诱导公式一判断三角函数的符号】【例3】(2019秋•武邑县校级期中)下列三角函数值的符号判断正确的是()【分析】根据角所在的象限、诱导公式、三角函数值的符号逐项判断即可.【答案】解:A、因为156︒在第二象限,所以sin1560︒>,故A错误;︒=︒+︒=︒,且196︒在第三象限,D、因为tan556tan(360196)tan196所以tan5560︒>,故D错误;故选:C.【点睛】本题考查了三角函数的诱导公式,及三角函数在各象限的符号的应用,属于基础题.【变式3-1】(2019秋•西陵区校级期末)下列三角函数值的符号判断错误的是() A.sin1650︒<︒>D.tan3100︒>B.cos2800︒>C.tan1700【分析】直接利用诱导公式化简,判断符号即可.【答案】解:sin1650︒=︒>,正确;︒>,正确;cos280cos800tan1700︒=-︒<,正确;︒>,错误;tan310tan500故选:C.【点睛】本题考查诱导公式的应用,三角函数值的符号的判断,是基础题.【变式3-2】(2019春•武功县期中)下列值①sin(1000)-︒;④sin2是负值-︒;②cos(2200)-︒;③tan(10)的为()A.①B.②C.③D.④【分析】根据终边相同的角的三角函数值相同,利用三角函数符号判断方法,即可得出结论.【答案】解:①sin(1000)sin1000sin 2800-︒=-︒=-︒>; ②cos(2200)cos2200cos400-︒=︒=︒>; ③tan(10)tan100-︒=-︒<;综上,是负值的序号为③. 故选:C .【点睛】本题考查了终边相同的角与三角函数符号判断问题,是基础题.【变式3-3】(2019秋•夷陵区校级月考)给出下列各函数值:①sin(1- 000)︒;②cos(2- 200)︒;③tan(10)-;A .①④B .②③C .③⑤D .④⑤【分析】利用诱导公式分别对五个选项进行化简整理,进而根据三角函数的性质判断正负. 【答案】解:①,sin(1000)sin(2360280)sin 280cos100-︒=-⨯︒-︒=-︒=︒>; ②,cos(2200)cos(636040)cos400-︒=-⨯︒-︒=︒>; ③,tan(10)tan(30.58)tan(0.58)0π-=-+=-<;,πsin2cos3tan40∴<.∴其中符号为负的是:③⑤.故选:C .【点睛】本题主要考查了运用诱导公式化简求值,解题时应正确把握好函数值正负号的判定,是基础题. 【考点4 三角函数定义域】【分析】列出使函数有意义的不等式组,即由被开方数不小于零,得三角不等式组,分别利用正弦函数和余弦函数图象解三角不等式组即可【答案】解:要使函数有意义,需解得: (k ∈Z )即2k π+≤x ≤2k π+π (k ∈Z )故答案为Z )【点睛】本题考查了函数定义域的求法,三角函数的图象和性质,解简单的三角不等式的方法 可.【答案】解:函数【点睛】本题考查了函数的概念,三角函数的定义域,解三角函数的不等式,属于中档题. 【分析】由绝对值的特点得到sin α-和0的关系,由正弦曲线和角的正弦值可以得到角的范围,写出角的范围后注意加上k 的取值. 【答案】解:|sin |sin αα=-,sin 0α∴-, sin 0α∴,由正弦曲线可以得到[2k αππ∈-,2]k π,k Z ∈, 故答案为:[2k ππ-,2]k π,k Z ∈【点睛】本题主要考查三角函数不等式,解题时最关键的是要掌握三角函数的图象,通过数形结合得到要求的角的范围,这个知识点应用非常广泛,可以和其他知识结合来考查.【变式4-3】求下列函数的定义域:(2)(2sin1)=-;y lg x【分析】利用函数的定义域以及三角函数线化简求解即可.【答案】解:(1)要使y=有意义,可得cos x≥0,解得{x|﹣,k∈Z};(2)要使y=lg(2sin x﹣1)有意义,可得2sin x﹣1>0,即:sin x,解得{x|,k∈Z};(3)要使y=有意义,可得sin x≠﹣1.所以函数的定义域为:{x|x=﹣+2kπ,k∈Z}.【点睛】本题考查三角函数的定义域的求法,三角函数线的应用,考查计算能力.【考点5 利用诱导公式一化简求值】【例5】(2019春•娄星区期中)求下列各式的值:(2)sin1170cos1440tan1845︒+︒-︒【分析】(1)利用诱导公式进行恒等变形,再利用特殊角的三角函数值计算即可求出值;(1)利用诱导公式进行恒等变形,再利用特殊角的三角函数值计算即可求出值;【答案】(本题满分10分)(2)sin1170cos1440tan1845︒+︒-︒sin(336090)cos(43600)tan(536045)=⨯︒+︒+⨯︒+︒-⨯︒+︒ sin90cos0tan45=︒+︒-︒1=.【点睛】此题考查了运用诱导公式化简求值,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键.【变式5-1】求下列各式的值(2)9cos2708cos03tan011sin180︒+︒+︒+︒.【分析】由特殊角的三角函数值即可计算得解.1(1)(1)=+-+-1=-.(2)9cos2708cos03tan011sin180︒+︒+︒+︒ 08100=+⨯++ 8=.【点睛】本题主要考查了特殊角的三角函数值在三角函数化简求值中的应用,属于基础题. 【变式5-2】(2019春•船营区校级月考)计算下列各式的值: (1)sin(1395)cos1140cos(1020)sin750-︒︒+-︒︒; tan 4ππ; 【分析】(1)原式中的角度变形后,利用诱导公式化简,再利用特殊角的三角函数值计算即可得到结果. (2)利用诱导公式即可计算得解.【答案】解:(1)原式sin(144045)cos(108060)cos(108060)sin(72030)=-︒+︒︒+︒+-︒+︒︒+︒ sin45cos60cos60sin30=︒︒+︒︒tan 4ππ )0【点睛】此题考查了运用诱导公式化简求值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键,属于基础题. 【变式5-3】(2019春•平罗县校级期中)求下列各式的值 )cos(570)cos(1140)tan(210)sin(690)︒-︒-︒-︒-︒【分析】(1)利用诱导公式以及特殊角的三角函数化简求值即可. (2)利用诱导公式以及特殊角的三角函数化简求值即可. )cos(570)cos(1140)tan(210)sin(690)-︒-︒=-︒-︒25)sin cos tan 463πππ=+-【点睛】本题考查诱导公式的应用,三角函数化简求值,考查计算能力. 【考点6 利用三角函数线解不等式】【例6】(2019春•泗县校级月考)利用单位圆,求适合下列条件的角的集合:【分析】在单位圆中画出三角函数线. (1)由[0,2π)内,,结合正弦线得的解集;(2)由[0,2π)内,,结合余弦线得的解集.【答案】解:在单位圆内作三角函数线如图:(1)∵在[0,2π)内,,OA,OB分别为的终边,由正弦线可知,满足的角的终边在劣弧AB内,∴的解集为{α|};(2))∵在[0,2π)内,,OC,OD分别为的终边,由余弦线可知,满足的终边在劣弧CD内,∴的解集为{α|}.【点睛】本题考查了三角函数线,考查了三角不等式的解法,训练了数形结合的解题思想方法,是中低档题.【变式6-1】求下列不等式的解集:【分析】作出单元圆,利用三角函数线进行求解即可.【答案】解:(1)正弦线大于0的角为x轴的上方,对应的角为2kπ<x<2kπ+π,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ,2kπ+π),k∈Z.(2)余弦线小于0的角为y轴的左侧,对应的角为2kπ+<x<2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ+,2kπ+),k∈Z.(3)sin x>对应的区域在阴影部分,对应角的范围为2kπ+<x<2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为(2kπ+,2kπ+),k∈Z.(4)cos x≤﹣对应的区域在阴影部分,对应角的范围为2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,则不等式的解集为[2kπ+,2kπ+],k∈Z.【点睛】本题主要考查三角不等式的求解,利用三角函数的三角函数线是解决本题的关键.【变式6-2】利用三角函数线,写出满足下列条件的角x的集合:(2)tan x≥﹣1.【分析】根据三角函数线分别进行求解即可.【答案】解:(1)作出y=﹣,交单位圆于B,C,则sin x>﹣对应的区域为阴影部分,作出x=,交单位圆于E,D,则cos x>对应的区域为阴影部分OD,OE之间,则sin x>﹣且cos x>对应的区域为OC到OE之间,其中OC对应的角为﹣,OE对应的角为,则阴影部分对应的范围是2kπ﹣<x<2kπ+,k∈Z,即sin x>﹣且cos x>对应的范围是{x|2kπ﹣<x<2kπ+,k∈Z}(2)作出正切函数线AT=﹣1,则tan x≥﹣1对应的区域为阴影部分,OT对应的角为﹣,则阴影部分对应的角的范围是kπ﹣≤x<kπ+,即不等式的解集为{x|kπ﹣≤x<kπ+,k∈Z}【点睛】本题主要考查三角函数对应不等式的求解,利用三角函数线是解决本题的关键.【变式6-3】利用三角函数线,写出满足下列条件的角x的集合.(3)tan x≥﹣1;【分析】作出单位圆,由三角函数值先求出角在[0,2π]内的取值范围,再由终边相同的角的概念加上周期,由此能求出满足条件的角x的集合.【答案】解:(1)由sin x,作出单位圆,如下图,∵sin x,∴,∴满足sin x≥的角x的集合为{x|2kπ+,k∈Z}.(2)由cos x≤,作出单位圆,如下图,∵cos x≤,∴,∴满足cos x≤的角x的集合为{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}.(3)由tan x≥﹣1,作出单位圆,如下图,∵tan x ≥﹣1,∴﹣≤x <, ∴满足tan x ≥﹣1的角x 的集合为{x |k π﹣,k ∈Z }. (4)由sin x >且cos x >,作出单位圆,如下图,∵sin x >且cos x >,∴,∴满足sin x >且cos x >x 的集合为{x |2k π+,k ∈Z }. 【点睛】本题考查角的取值范围的求法,是基础题,解题时要注意单位圆和三角函数线的合理运用.【考点7 利用三角函数线比较大小】【例7】比较下列各组数的大小:【分析】(1)根据余弦函数单调性的大小进行比较(2)利用三角函数的诱导公式以及作差法进行比较即可.704π<-cos(π∴-02πα<<则0sin(cos <cos(sin )α222ππ-<【点睛】本题主要考查三角函数值的大小比较,结合三角函数的诱导公式以及三角函数的单调性是解决本题的关键.【变式7-1】利用三角函数线比较下列各组三角函数值的大小:【分析】根据题意,依次作出各个角的三角函数值对应的三角函数线,进而比较大小即可得答案.【点睛】本题考查的知识点是三角函数线,三角函数值的大小比较,关键是掌握三角函数线的定义.【变式7-2】比较大小:可知:21AT AT >,可知:BD BC >,【点睛】本题考察了诱导公式的化简运用,正切线的画法,属于三角函数线的基础题目.【变式7-3】比较下列各组数的大小:【分析】根据三角函数线进行比较即可.)5 cos7π=在单位圆中作出对应的三角函数线如图,则余弦线为OM,正弦线为MP,(2)在单位圆中作出对应的三角函数线如图,则正切线为AT,正弦线为MP,则AT MP>,【点睛】本题主要考查三角函数值的大小比较,根据三角函数线是解决本题的关键.。
必修四任意角的三角函数(附规范标准答案)

任意角的三角函数(一)[学习目标] 1.借助单位圆理解任意角的三角函数定义.2.掌握正弦、余弦、正切函数在各象限内的符号.3.通过对任意角的三角函数的定义理解终边相同角的同一三角函数值相等.知识点一 三角函数的概念1.利用单位圆定义任意角的三角函数如图,在平面直角坐标系中,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么:(1)y 叫做α的正弦,记作sin α, 即sin α=y ;(2)x 叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x ; (3)y x叫做α的正切,记作tan α,即tan α=y x(x ≠0).对于确定的角α,上述三个值都是唯一确定的.故正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,统称为三角函数.2.一般地,设角α终边上任意一点的坐标为(x ,y ),它与原点的距离为r ,则sin α=y r,cosα=x r ,tan α=yx.思考 角α三角函数值的大小与角α终边上的点P 离原点距离的远近有关吗?答案 角α的三角函数值是比值,是一个实数,这个实数的大小与点P (x ,y )在终边上的位置无关,只由角α的终边位置决定,即三角函数值的大小只与角有关. 知识点二 正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号口诀概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦(如图).思考三角函数在各象限的符号由什么决定?答案三角函数值的符号是根据三角函数定义和各象限内坐标符号推导出的.从原点到角的终边上任意一点的距离r总是正值.因此,三角函数在各象限的符号由角α的终边所在象限决定.知识点三诱导公式一终边相同的角的同一三角函数的值相等,即:sin(α+k·2π)=sin α,cos(α+k·2π)=cos α,tan(α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.题型一三角函数定义的应用例1 已知θ终边上一点P(x,3)(x≠0),且cos θ=1010x,求sin θ,tan θ.解由题意知r=|OP|=x2+9,由三角函数定义得cos θ=xr=xx2+9.又∵cos θ=1010x,∴xx2+9=1010x.∵x≠0,∴x=±1.当x=1时,P(1,3),此时sin θ=312+32=31010,tan θ=31=3.当x=-1时,P(-1,3),此时sin θ=3-12+32=31010,tan θ=3-1=-3.跟踪训练1 (1)已知角α的终边经过点P (-4a,3a )(a ≠0),求sin α,cos α,tan α的值; (2)已知角α的终边在直线y =3x 上,求sin α,cos α,tan α的值.解 (1)r =-4a2+3a2=5|a |.若a >0,则r =5a ,α是第二象限角,则 sin α=y r =3a 5a =35,cos α=x r =-4a5a =-45,tan α=y x =3a-4a =-34,若a <0,则r =-5a ,α是第四象限角,则 sin α=-35,cos α=45,tan α=-34.(2)因为角α的终边在直线y =3x 上,所以可设P (a ,3a )(a ≠0)为角α终边上任意一点. 则r =a 2+3a2=2|a |(a ≠0).若a >0,则α为第一象限角,r =2a , 所以sin α=3a 2a =32,cos α=a2a =12,tan α=3a a=3.若a <0,则α为第三象限,r =-2a , 所以sin α=3a -2a =-32,cos α=-a 2a =-12,tan α=3a a=3.题型二 三角函数值符号的判断 例2 判断下列三角函数值的符号: (1)sin 3,cos 4,tan 5; (2)sin(cos θ)(θ为第二象限角). 解 (1)∵π2<3<π<4<3π2<5<2π,∴3,4,5分别在第二、三、四象限, ∴sin 3>0,cos 4<0,tan 5<0. (2)∵θ是第二象限角, ∴-π2<-1<cos θ<0,∴sin(cos θ)<0.跟踪训练2 若sin θ<0且tan θ<0,则θ是第 象限的角. 答案 四解析 ∵sin θ<0,∴θ是第三或第四象限或终边在y 轴的非正半轴上的角,又tan θ<0,∴θ是第四象限的角.题型三 诱导公式一的应用 例3 求下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. 解 (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30°=22×32+12×12=64+14=1+64.(2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.跟踪训练3 求下列各式的值:(1)cos 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4; (2)sin 810°+tan 765°-cos 360°.解 (1)原式=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝⎛⎭⎪⎫-4π+π4=cos π3+tan π4=12+1=32;(2)原式=sin(90°+2×360°)+tan(45°+2×360°)-cos 360°=sin 90°+tan 45°-1=1+1-1=1.利用任意角的三角函数的定义求值,忽略对参数的讨论而致错例4 已知角α的终边上有一点P (24k,7k ),k ≠0,求sin α,cos α,tan α的值. 错解 令x =24k ,y =7k ,则有r =24k 2+7k 2=25k ,∴sin α=y r =725,cos α=x r =2425,tan α=y x =724.错因分析 点P (24k,7k )中参数k 只告诉了k ≠0,而没有告诉k 的符号,需分k >0与k <0讨论,而上述解法错在默认为k >0. 正解 当k >0时,令x =24k ,y =7k , 则有r =24k2+7k 2=25k ,∴sin α=y r =725,cos α=x r =2425,tan α=y x =724. 当k <0时,令x =24k ,y =7k ,则有r =-25k , ∴sin α=y r =-725,cos α=xr =-2425,tan α=y x =724.1.cos(-11π6)等于( )A.12 B .-12 C.32 D .-32 2.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是( )A .1B .0C .2D .-2 3.如果角α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),则cos α的值等于( ) A.12 B .-12 C .-32 D.324.若点P (3,y )是角α终边上的一点,且满足y <0,cos α=35,则tan α= .5.已知角α的终边经过点P (2,-3),求α的三个函数值.一、选择题1.若sin θcos θ>0,则θ在( ) A .第一、二象限 B .第一、三象限 C .第一、四象限D .第二、四象限2.sin(-1 380°)的值为( )A .-12 B.12 C .-32 D.323.设角α终边上一点P (-4a,3a )(a <0),则2sin α+cos α的值为( ) A.25 B.25或-25 C .-25D .与a 有关 4.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限5.已知角α的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π3,cos 2π3,则角α的最小正值为( ) A.5π6 B.2π3 C.5π6 D.11π6 6.角α的终边经过点P (-b,4)且cos α=-35,则b 的值为( )A .3B .-3C .±3D .5 二、填空题7.使得lg(cos αtan α)有意义的角α是第 象限角.8.已知α终边经过点(3a -9,a +2),且sin α>0,cos α≤0,则a 的取值范围为 . 9.若角α的终边与直线y =3x 重合且sin α<0,又P (m ,n )是α终边上一点,且|OP |=10,则m -n = .10.函数y =|sin x |sin x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x 的值域是 .三、解答题11.已知角α的终边落在直线y =2x 上,求sin α,cos α,tan α的值.12.求下列各式的值.(1)a 2sin(-1 350°)+b 2tan 405°-2ab cos(-1 080°); (2)tan 405°-sin 450°+cos 750°.当堂检测答案1.答案 C解析 cos(-116π)=cos(-2π+π6)=cos π6=32.2.答案 C解析 ∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0, ∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α-cos α-cos α=2. 3.答案 A解析 ∵2sin 30°=1,-2cos 30°=-3,∴r =2,∴cos α=12.4.答案 -43解析 ∵cos α=332+y 2=35,∴32+y 2=5,∴y 2=16,∵y <0,∴y =-4,∴tan α=-43. 5.解 因为x =2,y =-3, 所以r =22+-32=13.于是sin α=y r=-313=-31313,cos α=x r=213=21313,tan α=y x =-32.课时精练答案一、选择题 1.答案 B 2.答案 D解析 sin(-1 380°)=sin(-360°×4+60°)=sin 60°=32.3.答案 C 解析 ∵a <0,∴r =-4a2+3a 2=5|a |=-5a ,∴cos α=x r =45,sin α=yr =-35,∴2sin α+cos α=-25.4.答案 D解析 ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限, 又sin x -cos x <0,∴角x 的终边在第四象限.故选D. 5.答案 D解析 ∵sin 2π3=32,cos 2π3=-12.∴角α的终边在第四象限,且tan α=cos 2π3sin 2π3=-33, ∴角α的最小正角为2π-π6=11π6. 6.答案 A解析 ∵r =b 2+16,cos α=-b r =-b b 2+16=-35. ∴b =3.二、填空题7.答案 一或二解析 要使原式有意义,必须cos αtan α>0,即需cos α,tan α同号,所以α是第一或第二象限角.8.答案 -2<a ≤3解析 ∵sin α>0,cos α≤0,∴α位于第二象限或y 轴正半轴上,∴3a -9≤0,a +2>0,∴-2<a ≤3.9.答案 2解析 ∵y =3x ,sin α<0,∴点P (m ,n )位于y =3x 在第三象限的图象上,且m <0,n <0,n =3m .∵|OP |=m 2+n 2=10|m |=-10m =10.∴m =-1,n =-3,∴m -n =2.10.答案 {-4,0,2}解析 由sin x ≠0,cos x ≠0知x 的终边不能落在坐标轴上,当x 为第一象限角时,sin x >0,cos x >0,sin x cos x >0,y =0;当x 为第二象限角时,sin x >0,cos x <0,sin x cos x <0,y =2;当x 为第三象限角时,sin x <0,cos x <0, sin x cos x >0,y =-4;当x 为第四象限角时,sin x <0,cos x >0,sin x cos x <0,y =2,故函数y =|sin x |cos x +|cos x |cos x -2|sin x cos x |sin x cos x的值域为{-4,0,2}. 三、解答题11.解 当角α的终边在第一象限时,在角α的终边上取点P (1,2),由r =|OP |=12+22=5, 得sin α=25=255,cos α=15=55,tan α=2; 当角α的终边在第三象限时,在角α的终边上取点Q (-1,-2),由r =|OQ |=-12+-22=5, 得sin α=-25=-255, cos α=-15=-55, tan α=2.12.解 (1)原式=a 2sin(-4×360°+90°)+b 2tan(360°+45°)-2ab cos(-3×360°)=a 2sin 90°+b 2tan 45°-2ab cos 0°=a 2+b 2-2ab =(a -b )2.(2)tan 405°-sin 450°+cos 750°=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(720°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32.。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.如果角的终边经过点,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】直接利用三角函数的定义,求出.因为角θ的终边经过点,由三角函数的定义可知,,故选A.【考点】任意角的三角函数的定义.2.已知扇形半径为8, 弧长为12, 则中心角为弧度, 扇形面积是【答案】.【解析】圆心角;由扇形的面积公式得.【考点】扇形的面积公式及圆心角的计算.3.若点P位于第三象限,则角是第象限的角.【答案】二【解析】点P位于第三象限,则即,所以角是第二象限的角,答案为二.【考点】三角函数的符号4.半径为,中心角为所对的弧长是().A.B.C.D.【答案】D.【解析】弧长cm,故选D.【考点】弧长公式:(其中的单位是弧度).5.已知cosθ•tanθ<0,那么角θ是().A.第一或第二象限角B.第二或第三象限角C.第三或第四象限角D.第一或第四象限角【答案】B【解析】,,是第二象限角或第三象限角.【考点】象限角的符号.6.已知,则的集合为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由知,在第一或第三象限,因为,所以.【考点】简单三角方程7.与角-终边相同的角是()A.B.C.D.【答案】C【解析】与−终边相同的角为2kπ−,k∈z,当 k=-1时,此角等于,故选:C.【考点】终边相同的角的定义和表示方法.8.如图,长为4米的直竹竿AB两端分别在水平地面和墙上(地面与墙面垂直),T为AB中点,,当竹竿滑动到A1B1位置时,,竹竿在滑动时中点T也沿着某种轨迹运动到T1点,则T运动的路程是_________米.【答案】.【解析】如图可知,点运动的轨迹为一段圆弧,由题意已知:,,∴,∴点运动的路程为.【考点】弧度制有关公式的运用.9.已知角的终边上有一点(1,2),则的值为( ).A.B.C.D.–2【答案】A【解析】角的终边过,,.【考点】任意角三角函数的定义.10.若角的终边上有一点,则的值是()A.B.C.D.【答案】B.【解析】先利用诱导公式化简,根据三角函数的定义知,即,故选B.【考点】运用诱导公式化简求值;任意角的三角函数的定义.11. 60°=_________.(化成弧度)【答案】【解析】根据,可得.【考点】角度与弧度的互化.12.与终边相同的最小正角是.【答案】【解析】因为与终边相同的角是所以当时,与终边相同的最小正角是【考点】与终边相同的角13.比较的大小 .【答案】【解析】,在上为增函数,可知,,可得.【考点】正弦函数的性质,特殊角的三角函数.14.已知扇形的周长为30,当它的半径R和圆心角各取何值时,扇形的面积S最大?并求出扇形面积的最大值.【答案】当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.【解析】根据条件扇形的周长为30可以得到l+2R=30,从而扇形的面积S=lR=(30-2R)R=,即把S表示为R的二次函数,根据二次函数求最值的方法,可以进一步变形为S=-(R-)2+,从而得到当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.∵扇形的周长为30,∴l+2R=30,l=30-2R,∴S=lR=(30-2R)R==-(R-)2+.....5分∴当R=时,扇形有最大面积,此时l=30-2R=15,==2........8分答:当扇形半径为,圆心角为2时,扇形有最大面积.....10分.【考点】1、弧度制下扇形相关公式;2、二次函数求最值.15.若点P(Cos,Sin)在直线y=-2x上,则=( )A.B.C.D.【答案】B【解析】因为点在直线上,所以,则.【考点】任意角的三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系.16.已知是第一象限的角,那么是()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第二象限角D.第一或第三象限角【答案】D【解析】∵α的取值范围(k∈Z)∴的取值范围是(k∈Z),分类讨论①当k="2n+1" (其中n∈Z)时的取值范围是即属于第三象限角.②当k=2n(其中n∈Z)时的取值范围是即属于第一象限角.故答案为:D.【考点】象限角、轴线角.17.设,,,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以<;因为,所以>,<,,所以b<a<c.故答案为:D.【考点】三角函数值.18.扇形的半径是,圆心角是60°,则该扇形的面积为 .【答案】π【解析】扇形的面积公式为.【考点】扇形的弧度制面积公式.19.的值()A.小于B.大于C.等于D.不存在【答案】A【解析】因为,所以,从而,选A.【考点】任意角的三角函数.20.计算:= ;【答案】1【解析】原式=【考点】三角函数值的计算21.已知扇形的圆心角为2rad,扇形的周长为8cm,则扇形的面积为___________cm2。
2021上海沪教新版高一数学下学期同步练习6.1.3任意角的三角函数详解版(01)
6.1.3任意角的三角函数(作业)一、单选题1.(2020·上海静安区·高一期末)设3sin 5α=-,4cos 5α=,那么下列的点在角α的终边上的是( ) A .()3,4-B .()4,3-C .()4,3-D .()3,4-2.(2020·上海高一课时练习)若角α的终边经过点(5,12)P -,则sin tan αα+的值为( )A .125-B .513C .9665-D .1213-3.(2020·上海高一课时练习)若点(1,)P y 是角α终边上一点,且cos α=y 的值为( )AB .C .D .无法确定4.(2020·上海高一课时练习)若点(5,0)P -为角α终边上一点,则下列三角比不存在的是( ) A .sin αB .cos αC .sec αD .cot α5.(2019·上海市文来中学高一期末)“tan 3x =-”是“56x π=”的( )A .充分非必要条件.B .必要非充分条件.C .充要条件.D .既非充分也非必要条件.6.(2017·上海市七宝中学高一期中)角α终边上一点()(2sin5,2cos5),0,2P απ-∈,则α=( ) A .52π-B .35π-C .5D .52π+7.(2016·上海虹口区·上外附中高一期中)锐角α终边上一点A 的坐标为()2sin3,2cos3-,则角α的弧度数为( ) A .3π-B .3π-C .32π-D .32二、填空题8.(2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末)若角α的终边经过点P (3m ,-4m )(m <0),则sin α+cos α=_____.9.(2017·上海市金山中学高一期中)已知角α的终边经过点(),3P m -,且,则m 等于__________.4cos 5α=-10.(2016·上海普陀区·曹杨二中高一期末)已知角α的终边上一点()P m ,且sin 4m α=,则tan α的值为________. 11.(2020·上海市进才中学高一期中)求值:πarccos sin 3⎛⎫= ⎪⎝⎭__________. 三、解答题12.(2020·上海高一课时练习)已知3x π=是方程()2cos 1x α+=的解,其中()0,2απ∈,求α的值.13.(2020·上海高一课时练习)已知角θ终边上一点P (异于原点)与x 轴的距离和与y 轴的距离之比为4∶3,且cos 0θ<,求sin ,tan θθ的值.14.(2020·上海高一课时练习)解方程:()2sin 5150︒-=x (x 为锐角).15.(2020·上海高一课时练习)已知cos 0α>且tan 0α<. (1)求角α的集合; (2)若cos02α<,求角2α终边所在象限; (3)判断tan,sincos222ααα的符号.16.(2020·上海高一课时练习)已知角α的终边与直线3y x =-重合,求角α的正弦、余弦和正切值.17.(2018·上海市北虹高级中学高一期中)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点()3,4,0P t t t ->,求sin cos αα+的值.6.1.3任意角的三角函数(作业)一、单选题1.(2020·上海静安区·高一期末)设3sin 5α=-,4cos 5α=,那么下列的点在角α的终边上的是( ) A .()3,4- B .()4,3-C .()4,3-D .()3,4-【答案】B【分析】利用任意角的三角函数的定义逐个分析判断即可 【详解】解:对于A ,若点()3,4-在角α的终边上,则43sin ,cos 55y x r r αα====-,所以A 错误;对于B ,若点()4,3-在角α的终边上,则3sin 5α=-,4cos 5α=,所以B 正确; 对于C ,若点()4,3-在角α的终边上,则3sin 5α=,4cos 5α=-,所以C 错误;对于D ,若点()3,4-在角α的终边上,则4sin 5α=-,3cos 5α=,所以D 错误,故选:B【点睛】此题考查任意角的三角函数的定义的应用,属于基础题2.(2020·上海高一课时练习)若角α的终边经过点(5,12)P -,则sin tan αα+的值为( )A .125-B .513C .9665-D .1213-【答案】C【分析】利用三角函数的定义求出sin α、tan α即可求解. 【详解】由角α的终边经过点(5,12)P -, 则12sin 13α==,1212tan 55α==--, 所以121296sin tan 13565αα+=-=-.故选:C 【点睛】本题考查了三角函数的定义,掌握三角函数的定义是解题的关键,考查了基本运算能力,属于基础题.3.(2020·上海高一课时练习)若点(1,)P y 是角α终边上一点,且cos α=y 的值为( )A B .C .D .无法确定【答案】B【分析】根据三角函数的定义,建立关于y 的方程,解得y 的值即可.【详解】∵点(1,)P y 是角α终边上一点,且cos α=,∴cos α==,化简得:2112y +=,解之得:y =.故选:B .【点睛】本题考查任意角的三角函数的定义的应用,侧重考查学生对基础知识的理解和掌握,属于基础题.4.(2020·上海高一课时练习)若点(5,0)P -为角α终边上一点,则下列三角比不存在的是( ) A .sin α B .cos αC .sec αD .cot α【答案】D【分析】根据三角比的概念对选项进行逐一判断,即可得到答案. 【详解】由题意点(5,0)P -为角α终边上一点,则5r OP ==.所以0sin 05y r α===,-5cos 15x r α===-,5sec 1-5r x α===- 由cot xyα=,因为0y =,所以cot α不存在.故选:D 【点睛】本题考查三角函数的定义的应用,利用定义求对应的三角比,属于基础题.5.(2019·上海市文来中学高一期末)“tan x =”是“56x π=”的( )A .充分非必要条件.B .必要非充分条件.C .充要条件.D .既非充分也非必要条件.【答案】B【分析】根据充分条件、必要条件的定义,即可判断.【详解】由56x π=,可推出tan 3x =-,而由tan x =()56x k k Z ππ=+∈,有多个解,即不能推出56x π=,故“tan x =56x π=”的必要非充分条件.故选:B【点睛】本题考查了充分条件、必要条件的定义以及三角函数值与角的关系,属于基础题. 6.(2017·上海市七宝中学高一期中)角α终边上一点()(2sin5,2cos5),0,2P απ-∈,则α=( ) A .52π-B .35π-C .5D .52π+【答案】A【分析】根据任意角三角函数的定义,分别计算sin α与cos α,再根据诱导公式求解角α,即可.【详解】3522ππ<<,sin50∴<,cos50>令2r ====则2cos5sin cos502y r α-===-<,2sin 5cos sin 502x r α===< 所以角α在第三象限,即32ππα<<,由诱导公式可知,52πα=- 故选:A【点睛】本题考查任意角三角函数的定义,以及诱导公式,属于中档题.7.(2016·上海虹口区·上外附中高一期中)锐角α终边上一点A 的坐标为()2sin3,2cos3-,则角α的弧度数为( ) A .3π-B .3π-C .32π-D .32【答案】C【分析】利用终边上的点确定正切值,结合终边所在的象限,从而得到角α的弧度数. 【详解】因为锐角α终边上一点A 的坐标为()2sin3,2cos3-,所以sin(3)2cos32tan(3)tan(3)2sin 322cos t )a 32n (ππαππ---===--=--, 因为3(0,)22ππ-∈,所以32πα=-.故选:C【点睛】本题考查三角函数的定义、诱导公式,考查逻辑推理能力和运算求解能力. 二、填空题8.(2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末)若角α的终边经过点P (3m ,-4m )(m <0),则sin α+cos α=_____.【答案】15【分析】利用任意角三角函数的定义求解即可. 【详解】由题意得:55r OP m m ====-则44sin 55y m r m α-===-,33cos 55x m r m α===-- 故431sin cos 555αα+=-=,故答案为:159.(2017·上海市金山中学高一期中)已知角α的终边经过点(),3P m -,且,则m 等于__________.4cos 5α=-【答案】-4【解析】由题意,4cos 5α==-,解得4m =-,故答案为4-.10.(2016·上海普陀区·曹杨二中高一期末)已知角α的终边上一点()P m ,且sin 4m α=,则tan α的值为________.【答案】3±或0 【分析】利用正弦函数的定义求出m ,利用正切函数的定义求出tan α的值.【详解】角α的终边上一点()P m根据正弦函数的定义得:sin 4m α==解得0m =或m =当0m =时,tan 0α=;当m =, tan 3α=-当m =, tan 3α=则tan α的值为:或0故答案为: 或0. 【点睛】本题考查三角函数的定义,掌握三角函数的定义是解本题关键,考查学生的计算能力,是基础题.11.(2020·上海市进才中学高一期中)求值:πarccos sin 3⎛⎫= ⎪⎝⎭__________.【答案】π6【分析】先求sin 32π=,再结合余弦函数的值,求arccos 2即可得解.【详解】sin 32π=,cos 62π=,πarccos sin 36π⎛⎫∴== ⎪⎝⎭.故答案为:π6 【点睛】本题考查了反余弦函数,重点考查了反余弦函数求值问题,属基础题.三、解答题 12.(2020·上海高一课时练习)已知3x π=是方程()2cos 1x α+=的解,其中()0,2απ∈,求α的值.【答案】43πα= 【分析】由已知条件得出1cos 32πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,求出角3πα+的取值范围,可得出角3πα+的值,进而可求得角α的值. 【详解】由题意可得2cos 13πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则1cos 32πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 02απ<<,7333πππα∴<+<,则533ππα+=,解得43πα=. 【点睛】本题考查余弦方程的求解,考查计算能力,属于基础题.13.(2020·上海高一课时练习)已知角θ终边上一点P (异于原点)与x 轴的距离和与y 轴的距离之比为4∶3,且cos 0θ<,求sin ,tan θθ的值. 【答案】当θ在第二象限时,44sin ,tan 53==-θθ;当θ在第三象限时,44sin ,tan 53=-=θθ. 【分析】根据cos 0θ<确定θ在第二象限或第三象限,讨论两种情况,结合距离之比为4∶3解得答案.【详解】cos 0θ<,故θ在第二象限或第三象限,当θ在第二象限时,()3,4P m m -,0m >, 故4sin 5θ==,44tan 33m m θ==--; 当θ在第三象限时,()3,4P m m --,0m >, 故4sin 5θ==-,44tan 33m m θ-==-. 综上所述:当θ在第二象限时,44sin ,tan 53==-θθ;当θ在第三象限时,44sin ,tan 53=-=θθ. 【点睛】本题考查了根据三角函数定义求三角函数值,意在考查学生的计算能力和应用能力,漏解是容易发生的错误.14.(2020·上海高一课时练习)解方程:()2sin 5150︒-=x (x 为锐角). 【答案】{}15,27,87︒︒︒【分析】由题意可得()5151,5435x ︒︒︒-∈-,转化条件为()sin 515x ︒-=,求得515x ︒-的值后,即可得解. 【详解】 x 为锐角,∴(),090x ︒︒∈,()5151,5435x ︒︒︒-∈-,又()2sin 5150︒-=x ,∴()sin 5152x ︒-=, ∴65015x ︒︒=-或120515x ︒︒=-或420515x ︒︒=-,∴15x ︒=或27x ︒=或87x ︒=,∴原方程的解集为{}15,27,87︒︒︒.【点睛】本题考查了特殊角三角函数值的应用,考查了运算求解能力,准确识记特殊角的三角函数值是解题关键,属于基础题.15.(2020·上海高一课时练习)已知cos 0α>且tan 0α<.(1)求角α的集合;(2)若cos 02α<,求角2α终边所在象限; (3)判断tan ,sin cos 222ααα的符号.【答案】(1)22,2k k k Z παπαπ⎧⎫-<<∈⎨⎬⎩⎭;(2)2α终边在第二象限;(3)tan 0,sin cos 0222<⋅<ααα.【分析】(1)由三角函数值的符号可得α角的集合;(2)由(1)由不等式的性质可得2α的范围,可得所在象限; (3)由2α的象限可得三角函数值的符号,可得乘积的符号. 【详解】解:(1)cos 0α>,tan 0α<,所以α位于第四象限, α角的集合为22,2k k k Z παπαπ⎧⎫-<<∈⎨⎬⎩⎭; (2)由(1)可得22,2k k k Z παπαπ⎧⎫-<<∈⎨⎬⎩⎭;所以,242k k k Z απαππ⎧⎫-<<∈⎨⎬⎩⎭; ∴2α终边在第二、四象限,又cos 02α<,所以2α终边在第二象限; (3)由(2)知2α终边在第二、四象限, 当2α终边在第二象限时tan 02α<,sin 02α>,cos 02α<,所以sin cos 022αα< 当2α终边在第四象限时tan 02α<,sin 02α<,cos 02α>,所以sin cos 022αα<综上可得tan 02α<,sin cos 022αα<【点睛】本题考查三角函数值的符号及象限角,属于基础题.16.(2020·上海高一课时练习)已知角α的终边与直线3y x =-重合,求角α的正弦、余弦和正切值.【答案】当α的终边在第二象限时,sin tan 310==-=-ααα;当α的终边在第四象限时,sin tan 310===-ααα【分析】在角α的终边上取一点(,3)(0)A a a a -≠,则|||r OA a ==,分0a >,0a <两种情况,结合三角函数的定义即可解决.【详解】在角α的终边上取一点(,3)(0)A a a a -≠,则||||r OA a ===,当0a >时,此时角α的终边在第四象限,r =,所以cos10x r α===,sin10y r α-===,tan 3y x α==-;当0a <时,此时角α的终边在第二象限,r =,所以cos10x r α===-,sin 10y r α===,tan 3y x α==-. 【点睛】本题主要考查已知终边的位置求三角函数值,涉及到三角函数的定义,考查学生的数学运算能力,是一道容易题.17.(2018·上海市北虹高级中学高一期中)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的正半轴重合,终边经过点()3,4,0P t t t ->,求sin cos αα+的值. 【答案】15【分析】由()3,4,0P t t t ->,所以5OP t ==,再结合三角函数的定义运算即可得解.【详解】解:因为()3,4,0P t t t ->,所以5OP t ==, 由三角函数的定义可得:44sin 55t t α==,33cos 55t t -α==-, 即431sin cos ()555αα=+-=+. 【点睛】本题考查了三角函数的定义,重点考查了t 符号问题,属基础题.。
人教版高中数学必修四第一章三角函数1.2任意角的三角函数(教师版)【个性化辅导含答案】
任意角的三角函数__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1.能根据三角函数的定义导出同角三角函数的基本关系式及它们之间的联系; 2.熟练掌握已知一个角的三角函数值求其它三角函数值的方法。
3.牢固掌握同角三角函数的两个关系式,并能灵活运用于解题. (一)任意角的三角函数: 任意点到原点的距离公式:22y x r +=1.三角函数定义:在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P (除了原点)的坐标为(,)x y ,它与原点的距离为(0)r r ==>,那么(1)比值y r 叫做α的正弦,记作sin α,即sin y r α=; (2)比值x r 叫做α的余弦,记作cos α,即cos xr α=;(3)比值y x 叫做α的正切,记作tan α,即tan yxα=;(4)比值x y 叫做α的余切,记作cot α,即cot x yα=; 2.说明:(1)α的始边与x 轴的非负半轴重合,α的终边没有表明α一定是正角或负角,以及α的大小,只表明与α的终边相同的角所在的位置;(2)根据相似三角形的知识,对于确定的角α,四个比值不以点(,)P x y 在α的终边上的位置的改变而改变大小; (3)当()2k k Z παπ=+∈时,α的终边在y 轴上,终边上任意一点的横坐标x 都等于0,所以tan yxα=无意义;同理当()k k Z απ=∈时,y x =αcot 无意义;(4)除以上两种情况外,对于确定的值α,比值y r 、x r 、yx、x y 分别是一个确定的实数。
正弦、余弦、正切、余切是以角为自变量,比值为函数值的函数,以上四种函数统称为三角函数。
高一数学-教材习题解析(任意角的三角函数) 精品
[教材习题解析]练习(第19页)1.sin α=-1010,cos α=-10103,tan α=31,cot α=3,sec α=-310,csc α=-10.3.cos α,tan α可能取负值.4.(1)正;(2)负;(3)正;(4)负;(5)正;(6)正. 解析:(1)因为156°是第二象限角,所以sin156°>0; (2)因为cos 516π=cos (56π+2π)=cos 56π,而56π是第三象限角,所以cos56π<0; (3)因为-80°是第四象限角,所以cos (-80°)>0;(4)因为tan (-817π)=tan (-81π-2π)=tan (-81π),而-81π是第四象限角,所以tan (-817π)<0;(5)因为sin (-3π4)=sin (3π2-2π)=sin 3π2,而3π2是第二象限角,所以sin (-3π4)>0;(6)因为tan556°=tan (196°+360°)=tan196°,而196°是第三象限角,所以tan556°>0.5.证明:(1)充分性:因为sin θ<0,所以θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能位于y 轴的非正半轴上;又因为cos θ>0,所以θ的终边可能位于第一或第四象限,也可能位于x 轴的非负半轴上.综上,可知θ角的终边只能位于第四象限.必要性:因为θ为第四象限角,不妨在其终边上任取一个异于原点的点P (x ,y )(r =22y x +>0),则⎩⎨⎧<>0,0,y x 所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><,0,0rx r y 即⎩⎨⎧><.0cos ,0sin θθ故若θ为第四象限角,则sin θ<0且cos θ>0.方法点拨利用任意角的三角函数的定义求解.理清x 、y 、r 之间的关系,利用定义求三角函数值.三角形的内角α∈(0,π).如果角的终边所在的象限是明确的,可直接利用任意角的三角函数值的定义去判断;如果角的终边不明确,可先化成α=β+2k π,β∈(-2π,2π),k ∈Z 的形式,再判断符号.证明充要条件的关键是要分清命题的题设与结论.若原命题成立,则原命题的题设是结论成立的充分条件;若逆命题成立,则原命题的题设是结论成立的必要条件.(2)充分性:因为cos θ<0,所以θ的终边可能位于第二或第三象限,也可能位于x 轴的非正半轴上;又因为tan θ<0,所以θ角的终边可能位于第二或第四象限.因为以上两种情况都成立,所以θ角的终边只能位于第二象限角. 必要性:因为θ角是第二象限角,不妨在其终边上任取一个异于原点的点P (x ,y )(r =22y x +>0),则⎩⎨⎧><0,0,y x 所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<,0,0x y r x 即⎩⎨⎧<<.,0tan ,0cos θθ故若角θ是第二象限角,则cos θ<0且tan θ<0. (3)充分性:因为cos θ与tan θ同号,所以cos θ>0且tan θ>0或cos θ<0且tan θ<0.因为cos θ>0,所以θ角的终边可能位于第一或第四象限,也可能位于x 轴的非负半轴上;又tan θ>0,所以θ角的终边位于第一或第三象限.因为以上两种情况都成立,所以θ角的终边只能位于第一象限.同理可知cos θ<0且tan θ<0,θ角的终边位于第二象限. 必要性:若θ角位于第一象限,不妨在其终边上任取一个异于原点的点P (x ,y )(r =22y x +>0),则⎩⎨⎧>>0,0,y x 所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>>,0,0x y r x 即⎩⎨⎧>>.0tan ,0cos θθ 同理,若θ位于第二象限,可证得⎩⎨⎧<<,0tan ,0cos θθ 即若θ位于第一或第二象限,则cos θ与tan θ同号. (4)参照(3)证明. 6.(1)0.8746;(2)3;(3)21;(4)1.解析:(1)cos1109°=cos (29°+3×360°)=cos29°≈0.8746. (2)tan 3π19=tan (3π+6π)=tan 3π=3.(3)sin (-1050°)=sin (30°-3×360°)=sin30°=21.(4)tan (-4π31)=tan (4π-8π)=tan 4π=1.习题4.3(第19页) 1.(1)(B );(2)(A );(3)(D ). 2.4π充分性和必要性是相对的.若A 是条件,B 是结论,由A ⇒B ,则A 是B 的充分条件;反之若B 是条件,A 是结论,则A ⇒B ,则B 是A 的必要条件.由于角分象限角和非象限角,所以由三角函数值的正负判断角的终边位置时,除了考虑其所处的象限,还要考虑其所处的坐标轴位置.若化简后的角是特殊角可直接求值,非特殊角可通过计算器求值.作三角函数线的关键是画出角α的终边所在的射线.当角α的终边位于二、三象限时,设其反向延长线与过点A (1,0)的单位圆的切线相交于点T ,则AT 即为所求.正切线分别是MP 、 正切线分别是MP 、OM 、 OM 、AT . AT .-43OM 3.(1)sin α=-53,cos α=-54,tan α=43,cot α=34,sec α=-45,csc α=-35; (2)sin α=-21,cos α=23,tan α=-33,cot α=-3,sec α=332,csc α=-2.解析:(1)因为x =-8,y =-6,所以r =22)6()8(-+-=10.于是sin α=r y =-106=-53,cos α=r x =108-=-54,tan α=x y =86--=43,cot α=x y =68--=34,sec α=x r =810-=-45,csc α=y r =610-=-35.(2)因为x =3,y =-1,所以r =22)1()3(-+=2,于是sin α=r y =21-=21-,cos α=23=r x ,tan α=,33-=x y cos α=3-=y x ,sec α=332=x r ,csc α=y r =-2. 4.(1)-2;(2)8;(3)-1;(4)641. 解析:(1)原式=5×1+2×0-3×(-1)+10×(-1)=-2. (2)原式=7×0+12×0+2×0+8×1=8. (3)原式=21-1+43×(33)2-21+(23)2-1=-1. (4)原式=(22)4-02+6×13=641.已知角α终边上一点P 的坐标(x ,y ),求角α的六个三角函数值的关键是先由r =22y x +确定r 的值,然后紧扣任意角的三角函数的定义,写出角α的三角函数值.求值的关键是明确各个特殊角的三角函数值.5.(1)0;(2)(p -q )2;(3)(a -b )2;(4)0. 解析:(1)原式=a ·0+b ·0+c ·0=0.(2)原式=-p 2×(-1)+q 2-2p q ×1=(p -q )2.(3)原式=a 2×1-b 2×(-1)+ab ×(-1)-ab ×1=(a -b )2. (4)原式=m ·0+n ·0-p ·0-q ·0-r ·0=0. 6.(1)-2;(2)2. 解析:(1)当x =时,f (4π)=sin (4π+4π)+2sin (4π-4π)-4cos (2×4π)+3cos (4π+43π)=1+2×0-4×0+3×(-1)=1-3=-2. (2)当x =43π时,f (43π)=sin (43π+4π)+2sin (43π-4π)-4cos(2×43π)+3cos (43π+43π)=0+2×1-4×0+3×0=2.7.(1)负;(2)负;(3)负;(4)正;(5)负;(6)负. 解析:(1)因为186°是第三象限角,所以sin186°<0.(2)因为tan505°=tan (145°+360°)=tan145°,而145°是第二象限角,所以tan505°<0.(3)∵sin7.6π=sin (-52π+8π)=sin (-52π),而-52π是第四象限角,所以sin7.6π<0.(4)因为tan (-423π)=tan (4π-6π)=tan 4π=1,所以tan (-423π)>0. (5)因为cos940°=cos (220°+2×360°)=cos220°,而220°是第三象限角,所以cos940°<0.(6)因为cos (-1759π)=cos (179π-6π)=cos 179π,而179π是第二象限角,所以cos (-1759π)<0.8.(1)正;(2)负;(3)负;(4)正. 解析:(1)因为tan125°<0,sin273°<0,所以tan125°·sin273°>0.(2)因为tan108°<0,cos305°>0,所以0305cos 108tan <︒︒.(3)因为sin 45π<0,cos 54π<0,tan 611π<0,所以sin 45π·cos 54π·tan 611π<0.(4)因为cos 0,π32sin 0,π611tan 0,π65><<所以π3sin π611tan π65cos ⋅>0. 9.(1)略;(2)略. (3)提示:0tan sin >θθ等价于sin θ与tan θ同号; 化简含有特殊角的三角函数式.已知函数解析式y =f (x ),求f (a )的值,只需把x 换成a 代入化简即可.若已知角α所在的象限,可直接根据定义去判断;若角α所在的象限不明确,可先化简α,再判断它的符号.终边相同的角的同一三角函数值符号相同.先判断每一个因式的符号, 再运用符号的运算法则判断整个代数式的符号.(4)提示:sin θ·cos θ>0等价于sin θ与cos θ同号. 10.(1)0.9659;(2)1;(3)0.7857;(4)1.050.解析:(1)sin (-1267π)=sin (125π-6π)=sin 125π=sin75°≈0.9659.(2)tan (-415π)=tan (4π-4π)=tan 4π=1. (3)cos398°13′=cos (38°13′+360°)=cos38°13′≈0.7857. (4)tan766°15′=tan (46°15′+2×360°)=tan46°15′≈1.050.先利用终边相同的角的化简方法,把所求角的函数转化成与其终边相同的锐角的三角函数,再求值.。
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任意角的三角函数练习题及答案
一、选择题
1.若角α和β的终边关于x轴对称,则角α可以用角β表示为
A.2kπ+β (k∈Z) B.2kπ-β (k∈Z) C.kπ+β (k∈Z) D.kπ-β (k∈Z)
( B )
2.已知点P(tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第几象限
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
( B )
3.若扇形圆心角的弧度数为2,且扇形弧所对的弦长也是2,则这个扇形的面积为
A.1sin21 B.2sin22 C.1cos21 D.2cos22
( A )
4.已知角α的终边过点P(-8m,-6sin 30°),且cos α=-45,则m的值为
A.-12 B.12 C.-32 D.32
( B )
5.已知角α是第二象限角,且|cos α2|=-cos α2,则角α2是
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
( C )
6.已知α是第一象限角,tan α=34,则sin α等于
A.45 B.35 C.-45 D.-35
( B )
7. sin 585°的值为
A.-22 B.22 C.-32 D.32
( A )
8.若α、β终边关于y轴对称,则下列等式成立的是
A.sin α=sin β B.cos α=cos β C.tan α=tan β D.sin α=-sin β
( A )
9.下列关系式中正确的是
A.sin 11°
10.已知函数f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),且f(2 009)=3,则f(2 010)的值是
A.-1 B.-2 C.-3 D.1
( C )
11.已知sin(2π-α)=45,α∈3π2,2π,则sin α+cos αsin α-cos α等于
A.17 B.-17 C.-7 D.7
( A )
12.已知cos5π12+α=13,且-π<α<-π2,则cosπ12-α等于
A.233 B.13 C.-13 D.-223
( D )
二、填空题(每小题6分,共18分)
13.若点P(m,n) (n≠0)为角600°终边上一点,则mn=________.
14.若角α的终边落在直线y=-x上,则sin α1-sin2α+1-cos2αcos α的值等于________.
15. cos-35π3的值是________.
16.已知cos(π-α)=817,α∈π,3π2,则tan α=________.
答案:13. 33 14. 0 15. 12 16. 158
三、解答题(共40分)
17.已知sin α是方程5x2-7x-6=0的根,α是第三象限角,则
sin
-α-32πcos
3
2
π-α
cosπ2-αsin
π
2
+α
·tan
2
(π-α)=________.
解:方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-35,x2=2,
由α是第三象限角,∴sin α=-35,cos α=-45,
∴sin-α-32πcos32π-αcosπ2-αsinπ2+α·tan2(π-α) =sinπ2-α·cosπ2+αsin α·cos α·tan
2
α
=cos α·(-sin α)sin α·cos α·tan
2
α
=-tan2α=-sin2αcos2α=-916.
18.角α终边上的点P与A(a,2a)关于x轴对称(a≠0),角β终边上的点Q与A关于直线y=
x对称,求sin α·cos α+sin β·cos β+tan α·tan β的值. -1
解 由题意得,点P的坐标为(a,-2a), 点Q的坐标为(2a,a).
sin α=-2aa2+(-2a)2=-2a5a2, cos α=aa2+(-2a)2=a5a2,
tan α=-2aa=-2, sin β=a(2a)2+a2=a5a2,
cos β=2a(2a)2+a2=2a5a2, tan β=a2a=12,
故有sin α·cos α+sin β·cos β+tan α·tan β
=-2a5a2·a5a2+a5a2·2a5a2+(-2)×12=-1.
19.已知tan αtan α-1=-1,求下列各式的值:
(1)sin α-3cos αsin α+cos α; (2)sin
2
α+sin αcos α+2.
解 由已知得tan α=12.
(1)sin α-3cos αsin α+cos α=tan α-3tan α+1=12-312+1=-53.
(2)sin
2α+sin αcos α+2=sin2α+sin αcos α+2(cos2α+sin2
α)
=3sin2α+sin αcos α+2cos2αsin2α+cos2α=3tan2α+tan α+2tan2α+1
=3×(12)2+12+2(12)2+1=135.
20.已知sin(3π+θ)=13,求cos(π+θ)cos θ[cos(π-θ)-1]+cos(θ-2π)sinθ-3π2cos(θ-π)-sin3π2+θ 的值.
解 ∵sin(3π+θ)=-sin θ=13,∴sin θ=-13,
∴原式=-cos θcos θ(-cos θ-1)+cos(2π-θ)-sin3π2-θcos(π-θ)+cos θ
=11+cos θ+cos θ-cos2θ+cos θ=11+cos θ+11-cos θ
=21-cos2θ=2sin2θ=2-132=18.
21.已知sin(π-α)-cos(π+α)=23π2<α<π.求下列各式的值:
(1)sin α-cos α;
(2)sin3π2-α+cos3π2+α.
解 由sin(π-α)-cos(π+α)=23,得sin α+cos α=23.①
将①式两边平方,得1+2sin α·cos α=29,
故2sin α·cos α=-79,又π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0.∴sin α-cos α>0.
(1)(sin α-cos α)2=1-2sin α·cos α=1--79=169,∴sin α-cos α=43.
(2)sin3π2-α+cos3π2+α=cos
3α-sin3
α
=(cos α-sin α)(cos
2α+cos α·sin α+sin2
α)
22.是否存在角α,β,其中α∈(-π2,π2),β∈(0,π),使得等式sin(3π
-α)=2cos(π2-β),3cos(-α)=-2cos(π+β)同时成立.若存在,求出α,β的值;若
不存在,请说明理由.
解 假设满足题设要求的α,β存在,则α,β满足
sin α=2sin β ①
3cos α=2cos β ②
①2+②2,得sin
2α+3(1-sin2
α)=2,
即sin2α=12,sin α=±22.
∵-π2<α<π2,∴α=π4或α=-π4.
(1)当α=π4时,由②得cos β=32,
∵0<β<π,∴β=π6.
(2)当α=-π4时,由②得cos β=32,β=π6,但不适合①式,故舍去.
综上可知,存在α=π4,β=π6使两个等式同时成立.
=-43×1-718=-2227.