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高中数学
人教B版(2019)
必修 第三册
第七章 三角函数
本章复习与测试
新人教B版必修第三册高中数学第七章三角函数7.1-7.2 课时作业(含解析7份打包)
文档属性
名称
新人教B版必修第三册高中数学第七章三角函数7.1-7.2 课时作业(含解析7份打包)
格式
zip
文件大小
679.2KB
资源类型
教案
版本资源
人教B版(2019)
科目
数学
更新时间
2023-11-30 09:16:04
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文档简介
第2课时 诱导公式⑤⑥⑦⑧
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.已知sin θ=,则cos (450°+θ)的值是( )
A. B.-
C.- D.
2.已知sin (+α)=,α∈(-,0),则tan α的值为( )
A.-2 B.2
C.-D.
3.已知角α的终边经过点P(-5,-12),则sin (+α)的值等于( )
A.- B.-
C. D.
4.已知f(sin x)=cos 3x,则f(cos 10°)的值为( )
A.-B.
C.- D.
5.(多选)已知f(x)=sin x+cos x,则下列结论不正确的是( )
A.f(x+π)=sin x+cos x
B.f(π-x)=sin x+cos x
C.f(x+)=sin x+cos x
D.f(-x)=sin x+cos x
6.已知角α的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,终边经过点P(1,-m-1),且cos α=.
(1)求实数m的值;
(2)若m>0,求的值.
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.已知α是第四象限角,且3sin2α=8cosα,则cos (α+)=( )
A. B.-
C.- D.
8.(多选)已知α∈(0,),cos (+α)=,则tan (2 022π-α)的值可以为( )
A. B.-
C. D.-
9.(多选)已知x∈R,则下列等式恒成立的是( )
A.sin (3π-x)=sin x
B.sin =cos
C.tan (x-3π)=-tan x
D.cos (-x)=-cos x
10.(多选)已知sin (α+π)+2sin (α+)=0,则( )
A.tan α=-2 B.tan α=2
C.= D.=3
11.sin21°+sin22°+…+sin289°=________.
12.已知sin(-α)=,则cos (+α)=________.
13.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边在直线y=-x上.
(1)求sin α,tan α的值;
(2)求·sin (α-2π)·cos (π-α)的值.
14.(数学运算命题)已知f(α)=
.
(1)化简f(α);
(2)若f(α)·f(α+)=-,且≤α≤,求f(α)+f(α+)的值;
(3)若f(α+)=2f(α),求f(α)·f(α+)的值.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.已知A,B,C为△ABC的三个内角.
(1)求证:cos2+cos2=1;
(2)若cos(+A)sin (+B)tan (C-π)<0,求证:△ABC为钝角三角形.
第2课时 诱导公式⑤⑥⑦⑧
必备知识基础练
1.答案:B
解析:cos (450°+θ)=cos (360°+90°+θ)=cos (90°+θ)=-sinθ=-,故选B项.
2.答案:A
解析:由sin (+α)=,得cosα=sin (+α)=.又α∈(-,0),则sinα=-=-,tanα==×3=-2,故选A项.
3.答案:C
解析:∵角α的终边经过点P(-5,-12),∴sin (+α)=-cosα=-=,故选C.
4.答案:A
解析:f(cos10°)=f(sin80°)=cos240°=cos (180°+60°)=-cos60°=-,故选A项.
5.答案:ABC
解析:f(x+π)=sin (x+π)+cos (x+π)=-sinx-cosx,f(π-x)=sin (π-x)+cos (π-x)=sinx-cosx,f(x+)=sin (x+)+cos (x+)=cosx-sinx,f(-x)=sin (-x)+cos (-x)=cosx+sinx,故选ABC.
6.解析:(1)由题意可得x=1,y=-m-1,r=,
所以cosα==,整理得(m+1)2=4,
解得m=1或m=-3.
(2)因为m>0,所以由(1)可得m=1,
所以cosα=,sinα=-,
所以==-=.
关键能力综合练
7.答案:A
解析:∵3sin2α=8cosα,∴sin2α+=1,整理得9sin4α+64sin2α-64=0,解得sin2α=,sin2α=-8(舍去).∵α是第四象限角,∴sinα=-,∴cos (α+)=cos (α+1010π+)=cos (α+)=-sinα=,故选A项.
8.答案:CD
解析:由cos (+α)=,得sinα=.又α∈(0,),则α∈(0,π),cosα=±,tan (2022π-α)=-tanα=-=±,故选CD.
9.答案:AB
解析:sin (3π-x)=sin (π-x)=sinx,故A正确;sin (-)=cos,故B正确;tan (x-3π)=tan [-(3π-x)]=-tan (3π-x)=-tan (π-x)=tanx,故C错误;cos (-x)=cosx,故D错误,故选AB.
10.答案:BD
解析:由题意可得sinα=2cosα,则tanα=2,故A错误,B正确,所以==3,则C错误,D正确.故选BD.
11.答案:
解析:原式=(sin21°+sin289°)+(sin22°+sin288°)+…+(sin244°+sin246°)+sin245°=(sin21°+cos21°)+(sin22°+cos22°)+…+(sin244°+cos244°)+sin245°=44+=.
12.答案:
解析:∵(-α)+(+α)=,∴cos(+α)=sin (-α)=.
13.解析:(1)当角α的终边在第二象限时,设P(-m,m)(m>0)是直线y=-x上一点,
因此有:sinα===,tanα==-1;
当角α的终边在第四象限时,设Q(n,-n)(n>0)是直线y=-x上一点,
因此有:sinα===-,tanα==-1.
(2)·sin (α-2π)·cos (π-α)=·sinα·(-cosα)=-sin2α=-(±)2=-.
14.解析:(1)f(α)==-cosα.
(2)∵f(α)·f(α+)=-,
∴(-cosα)·[-cos (α+)]=-,
∴sinα·cosα=,(sinα-cosα)2=1-2×=.
∵≤α≤,∴0>cosα>sinα,
∴f(α)+f(α+)=sinα-cosα=-.
(3)∵f(α+)=2f(α),∴-cos (+α)=-2cosα,
∴sinα=-2cosα.
又sin2α+cos2α=1,
∴(-2cosα)2+cos2α=1,解得cos2α=,
∴f(α)·f(α+)=-sinαcosα=2cos2α=.
核心素养升级练
15.证明:(1)在△ABC中,A+B=π-C,
所以=-,所以cos=cos (-)=sin,
所以cos2+cos2=sin2+cos2=1.
(2)因为cos(+A)sin (+B)tan (C-π)<0,
所以(-sinA)(-cosB)tanC<0,即sinAcosBtanC<0,
又因为sinA>0,所以或
所以B为钝角或C为钝角,所以△ABC为钝角三角形.第1课时 诱导公式①②③④
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.sin120°=( )
A.- B.
C.- D.
2.sin 600°+tan (-300°)的值是( )
A.-B.
C.-+ D.+
3.sin +2sin +3sin 的值是( )
A.1 B.
C.0 D.-1
4.若sin (π-α)>0,tan (π+α)<0,则角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
5.设f(α)=,则f(-π)的值为( )
A. B.-
C. D.-
6.已知tan(-α)=,则tan (+α)=( )
A.B.-
C. D.-
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.已知角θ的终边过点A(4,a),且sin (θ-π)=,则tan θ=( )
A.- B.
C.- D.
8.如图所示,角α的终边与单位圆在第一象限交于点P,且点P的横坐标为,若角β的终边与角α的终边关于y轴对称,则( )
A.sin β= B.sin β=-
C.sin β= D.sin β=-
9.(多选)定义:角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=π,则称θ与φ“广义互补”.已知sin (π+α)=-,下列角β中,可能与角α“广义互补”的是( )
A.sin β=
B.cos (π+β)=
C.tan β=
D.cos (2π-β)=-
10.已知cos (π-α)=(<α<π),则tan (π+α)=( )
A. B.
C.- D.-
11.(多选)化简的结果是( )
A.sin 2-cos 2
B.|cos 2-sin 2|
C.±(cos 2-sin 2)
D.cos 2-sin 2
12.已知f(α)=.
(1)求f的值;
(2)若α∈(0,π),且f(α)+f(-α)=-,求sin2α-cosα的值.
13.已知f(n)=sin (n∈Z),求f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 021)的值.
14.已知sin (α+π)=,且sin αcos α<0,求的值.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.已知tan α,是关于x的方程3x2-3kx+3k2-13=0的两实根,且3π<α<,求cos (3π+α)+sin (π+α)的值.
第1课时 诱导公式①②③④
必备知识基础练
1.答案:D
解析:因为sin120°=sin (180°-60°)=sin60°=.故选D.
2.答案:B
解析:原式=sin (720°-120°)+tan (-360°+60°)=sin (-120°)+tan60°=-sin120°+=-sin60°+=-+=,故选B项.
3.答案:C
解析:原式=sin+2sin (π+)+3sin (π-)=-sin-2sin+3sin=0,故选C.
4.答案:B
解析:由题设,sinα>0,tanα<0,所以角α的终边在第二象限.故选B.
5.答案:D
解析:∵f(α)===-,∴f=-=-=-,故选D项.
6.答案:B
解析:tan (+α)=tan (π-+α)=tan (α-)=-tan (-α)=-,故选B项.
关键能力综合练
7.答案:C
解析:因为sin (θ-π)=-sinθ= sinθ=-,由已知角θ的终边过点A(4,a)可得=- a2=9.
∵=-<0,∴a<0,解得a=-3所以tanθ==-.故选C.
8.答案:C
解析:显然cosα=,sinα==,β的终边与角α的终边关于y轴对称,故β=2kπ+π-α,k∈Z,所以sinβ=sin (2kπ+π-α)=sinα=,所以C正确.故选C.
9.答案:ABD
解析:∵sin (π+α)=-sinα=-,∴sinα=,若α+β=π,则β=π-α.A中,sinβ=sin (π-α)=sinα=,故A符合条件;B中,cos (π+β)=cos (2π-α)=cosα=±,故B符合条件;C中,tanβ=,即sinβ=cosβ,又sin2β+cos2β=1,故sinβ=±,即C不符合条件;D中,cos (2π-β)=cos [2π-(π-α)]=cos (π+α)=-cosα=±,故D符合条件.故选ABD.
10.答案:D
解析:解法一:∵cos (π-α)=-cosα=,∴cosα=-.∵<α<π,∴sinα>0.∴sinα===,∴tan (π+α)=tanα==-.
解法二:由cosα=-,<α<π,得α=,∴tanα=-,∴tan (π+α)=tanα=-.
11.答案:AB
解析:原式=|sin (π-2)+cos (π-2)|=|sin2-cos2|=sin2-cos2.
12.解析:(1)f(α)==-cosα,
故f=-cos=-.
(2)∵α∈(0,π),且f(α)+f(-α)=-,
∴-cosα-cos (-α)=-,∴cosα=.
∵α∈(0,π),且cosα>0,∴α∈(0,),sinα=.
则sin2α-cosα=-=.
13.解析:∵f(1)=sin=,f(2)=sin=,
f(3)=sinπ=0,f(4)=sin=-,
f(5)=sin=-,f(6)=sin2π=0,
∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)=0,
f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2021)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+336×0=0.
14.解析:因为sin (α+π)=,所以sinα=-,
又因为sinαcosα<0,
所以cosα>0,cosα==,
所以tanα=-.
所以原式====-.
核心素养升级练
15.解析:因为tanα,是关于x的方程3x2-3kx+3k2-13=0的两实根,
所以1=tanα·=(3k2-13),
所以k2=,此时,Δ=9k2-4×3(3k2-13)>0.
因为3π<α<,所以tanα>0,sinα<0,cosα<0.
又tanα+=-=k,
所以k>0,故取k=.
于是tanα+=+==,
即sinαcosα=.
所以(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=.
因为sinα+cosα<0,
所以sinα+cosα=-.
所以cos (3π+α)+sin (π+α)=cos (π+α)+sin (π+α)=-(cosα+sinα)=.7.2.3 同角三角函数的基本关系式
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.己知α是第二象限角,sin α=,则cos α=( )
A.- B.-
C. D.
2.已知角α的终边上有一点P的坐标是(3t,4t),其中t≠0,则=( )
A.-2 B.
C.2 D.10
3.化简(+)(1-cos α)的结果是( )
A.sin α B.cos α
C.1+sin α D.1+cos α
4.已知tan α=-,α∈(,π),则sin α-2cos α=________.
5.已知sin α=,cos α=-,且α为第二象限角,则m的值为________.
6.已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(-,).
(1)求tan θ;
(2)求的值.
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.(多选)下列计算或化简结果正确的是( )
A.=2
B.若sin θcos θ=,则tan θ+=2
C.若tan x=,则=1
D.若α为第一象限角,则+=2
8.(多选)已知θ∈(0,π),sinθ+cos θ=,则下列结论正确的是( )
A.sin θ-cos θ=- B.cos θ=-
C.tan θ=- D.θ∈(,π)
9.(多选)若=1,则角θ的取值范围可能为( )
A.(,) B.(,π)
C.(-,-) D.(-,0)
10.若tan α+=3,则sin αcos α=________,tan2α+=________.
11.若3sinα+cos α=0,则cos2α+2sinα·cos α的值为________.
12.若sin A=,则的值为________.
13.已知α为第二象限角,则cos α+sinα·=________.
14.已知sinθ-cos θ=,求sin3θ-cos3θ的值.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.是否存在一个实数k,使方程8x2+6kx+2k+1=0的两个根是一个直角三角形两个锐角的正弦?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.
7.2.3 同角三角函数的基本关系式
必备知识基础练
1.答案:B
解析:因为α是第二象限角,sinα=,且sin2α+cos2α=1,所以cosα=-=-=-.故选B.
2.答案:D
解析:由三角函数的定义可得tanα==,因此,===10.故选D.
3.答案:A
解析:原式=(+)(1-cosα)===sinα,故选A项.
4.答案:
解析:因为tanα=-=,由,解得,所以sinα-2cosα=-2×=.
5.答案:4
解析:由sin2α+cos2α=1得,()2+(-)2=1,∴m=4或,又∵α为第二象限角,∴sinα>0,cosα<0,把m的值代入检验得m=4.
6.解析:(1)∵角θ的终边经过点P(-,),
由三角函数的定义知,tanθ==-.
(2)∵cosθ≠0,∴==.
关键能力综合练
7.答案:ABD
解析:A正确,=·=2;B正确,tanθ+=+==2;C不正确,===2;D正确,∵α为第一象限角,∴原式=+=2.综上,A、B、D正确,故选ABD.
8.答案:BD
解析:因为θ∈(0,π),则sinθ>0,所以,,解得,所以,sinθ-cosθ=,tanθ==-,θ∈(,π).故选BD.
9.答案:BD
解析:依题意,
==
=,则=1,由给定选项知,角θ终边不在坐标轴上,θ为第二象限角或第四象限角,从而有cosθ与sinθ异号,若θ为第二象限角,则=,cosθ+sinθ<0,θ∈(,π),若θ为第四象限角,则=,cosθ+sinθ>0,θ∈(-,0).故选BD.
10.答案: 7
解析:因为tanα+==3,所以sinαcosα=.又tan2α+=(tanα+)2-2=9-2=7,所以tan2α+=7.
11.答案:
解析:由3sinα+cosα=0,得cosα≠0,tanα=-.所以cos2α+2sinα·cosα=====.
12.答案:6或-
解析:因为sinA=>0,所以角A是第一或第二象限角.
当A是第一象限角时,cosA==,
所以==6;
当A是第二象限角时,cosA=-=-,
所以==-.
13.答案:0
解析:原式=cosα+sinα·=cosα·+sinα·.因为α是第二象限角,所以sinα>0,cosα<0,所以cosα·+sinα·=-1+1=0,即原式=0.
14.解析:由sinθ-cosθ=,得(sinθ-cosθ)2=,
即1-2sinθcosθ=,
所以sinθcosθ=,sin3θ-cos3θ=(sinθ-cosθ)·(sin2θ+sinθcosθ+cos2θ)=×(1+)=.
核心素养升级练
15.解析:设这两个锐角为A,B,∵A+B=90°,∴sinB=cosA,
所以sinA,cosA为8x2+6kx+2k+1=0的两个根,
所以
将②代入①2,整理得9k2-8k-20=0,
解得k1=2,k2=-.
当k=2时,原方程变为8x2+12x+5=0,因为Δ<0,所以方程无解;当k=-时,sinAcosA=-<0,所以A是钝角,与已知直角三角形矛盾,所以不存在满足条件的实数k.7.2.2 单位圆与三角函数线
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.设和分别是角的正弦线和余弦线,则以下不等式正确的是( )
A.sin
B.cos <0
C.cos
D.sin <0
2.若角α的正切线位于第一象限,则角α是( )
A.第一象限角 B.第一或第二象限角
C.第三象限角 D.第一或第三象限角
3.利用余弦线比较cos ,cos ,cos 的大小关系是( )
A.cos >cos >cos
B.cos >cos >cos
C.cos >cos >cos
D.cos >cos >cos
4.利用正弦线比较sin 1,sin 1.2,sin 1.5的大小关系,下列排序正确的是( )
A.sin 1>sin 1.2>sin 1.5
B.sin 1>sin 1.5>sin 1.2
C.sin 1.5>sin 1.2>sin 1
D.sin 1.2>sin 1>sin 1.5
5.已知角α的正切线的长度为单位长度,那么角α的终边在( )
A.直线y=x上
B.直线y=-x上
C.直线y=x或直线y=-x上
D.x轴上或y轴上
6.不等式cos α≤的解集为______________.
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.在(0,2π)内,使sin α>cos α成立的α的取值范围为( )
A.(,)∪(π,)
B.(,π)
C.(,)
D.(,π)∪(,)
8.设a=sin (-1),b=cos (-1),c=tan (-1),则有( )
A.a
C.c
9.使不等式-2sin x≥0成立的x的取值集合是( )
A.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
C.{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z}
D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
10.(多选)给出以下四个选项,其中正确的选项是( )
A.若0<α<,则sin α+cos α>1
B.若<α<π,则-1
C.若<α<2π,则-1
D.若π<α<,则sin α+cos α<-1
11.若θ∈[0,2π),求使tan θ≤1成立的角θ的取值范围.
12.若sin θ≥0,求θ的取值范围.
13.求函数y=的定义域.
14.把sin ,sin ,cos ,tan 由小到大排列.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.利用三角函数线证明:若0<α<β<,则β-α>sin β-sin α.
7.2.2 单位圆与三角函数线
必备知识基础练
1.答案:B
解析:
分别作角的正弦线、余弦线,如图.∵sin=||>0,cos=-||<0,∴cos<0
2.答案:D
解析:由正切线的定义知,当角α是第一或第三象限角时,正切线都在第一象限,故选D项.
3.答案:C
解析:作出单位圆及,,弧度角的余弦线如图所示,结合图形易知选项C正确.
4.答案:C
解析:∵1,1.2,1.5均在(0,)内,正弦线的长在(0,)内随α的增大而逐渐增大,∴sin1.5>sin1.2>sin1,故选C项.
5.答案:C
解析:由角α的正切线的长度为单位长度,得tanα=±1,故角α的终边在直线y=x或直线y=-x上,故选C项.
6.答案:{α|+2kπ≤α≤+2kπ,k∈Z}
解析:画出单位圆,然后画出直线x=,从图形(图略)中可以看出.
关键能力综合练
7.答案:C
解析:
在直角坐标系中作单位圆,如右图,是角α的正弦线,是角α的余弦线,由此可以看出,当α∈(,)时,恒有sinα>cosα,而当α∈(0,)∪(,2π)时,则sinα
8.答案:C
解析:
如图,作α=-1的正弦线、余弦线、正切线,可知b=||>0,a=-||<0,c=-||<0,且-||>-||.∴c
9.答案:C
解析:由-2sinx≥0,得sinx≤,利用单位圆与三角函数线可得2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z,故选C项.
10.答案:ABCD
解析:
如图所示,角α的正弦线为,余弦线为.若0<α<,此时角α的终边在第一象限,则sinα+cosα=||+||>1,故A项正确;若<α<π,此时角α的终边在第二象限,则sinα+cosα=-||+||,-1<-||+||<1,-1
11.解析:由0≤θ<2π,且tanθ≤1,利用三角函数线可得θ的取值范围是[0,]∪(,]∪(,2π).
12.解析:利用三角函数线可得sinθ≥0时,2kπ≤θ≤2kπ+π,k∈Z.
13.
解析:利用三角函数线,画出满足条件的终边的范围(如图阴影部分所示).因此所求定义域为{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}.
14.解析:由图可知,的正弦线为M1P1,的正弦线为M2P2,的余弦线为OM3,的正切线为.
∴cos<0
∴cos
核心素养升级练
15.证明:
如图所示,单位圆O与x轴正半轴交于点A,与角β,α的终边分别交于点P,Q,过点P,Q分别作OA的垂线,垂足分别是M,N,则sinα=||,sinβ=||.
过点Q作QH⊥MP于H,则||=||-||=sinβ-sinα.
连接PQ,由图可知||<=-=β-α,即β-α>sinβ-sinα.7.2.1 三角函数的定义
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.若角α终边经过点P(-3,4),则sin α+tan α的值是( )
A.- B.-
C.- D.
2.设α=-,则sin α,tan α的值分别为( )
A.-1,不存在 B.1,不存在
C.-1,0 D.1,0
3.下列各式为正值的是( )
A.cos 2-sin 2 B.cos 2·sin 2
C.tan 2·cos 2 D.sin 2·tan 2
4.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点M(-2,7),则cos α=( )
A.- B.-
C. D.-
5.已知点P(tan θ,sin θ)是第三象限的点,则θ的终边位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
6.判断下列各式的符号:
(1)sin 105°cos 230°;
(2)sin tan ;
(3)cos 6tan 6.
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.若45°角的终边上有一点P(4-a,1+a),则a=( )
A.3 B.-
C.1 D.
8.若点P的坐标为(cos 2 022°,sin 2 022°),则点P在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
9.(多选)下列说法错误的是( )
A.终边相同的角的同名三角函数的值相等
B.终边不同的角的同名三角函数的值不相等
C.若sin α>0,则α是第一或第二象限角
D.若α是第二象限角,且P(x,y)是其终边上一点,则cos α=-
10.(多选)若sin α·cos α<0,则α终边可能在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
11.(多选)下列各三角函数值符号为负的是( )
A.sin (-100°) B.cos (-220°)
C.tan 10 D.cos π
12.已知角α的终边经过点(3a-9,a+2),且cos α≤0,sin α>0,则α的取值范围是________.
13.(数学运算命题)已知角θ的终边上有一点P(-,m),且sin θ=m,求cos θ与tan θ的值.
14.已知角α的终边在直线y=-x上,求sin α,cos α,tan α的值.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.
如图所示,在平面直角坐标系xOy中,角α的始边与x轴的正半轴重合且与以O为圆心,半径为1的圆相交于A点,它的终边与圆O相交于x轴上方一点B,始边不动,终边在运动.
(1)若点B的横坐标为-,求tan α的值;
(2)若△AOB为等边三角形,写出与角α终边相同的角β的集合;
(3)若α∈(0,π),写出弓形AB的面积S与α的函数关系式.
7.2.1 三角函数的定义
必备知识基础练
1.答案:C
解析:∵角α的终边经过点P(-3,4),∴sinα==,tanα=-,则sinα+tanα=-=-.
2.答案:A
解析:∵α=-=--2π,∴-的终边在y轴的负半轴上,∴sinα=-1,tanα不存在,故选A项.
3.答案:C
解析:∵<2<π,∴2为第二象限角,∴cos2<0,sin2>0,tan2<0,∴cos2-sin2<0,cos2·sin2<0,tan2·cos2>0,sin2·tan2<0,故选C项.
4.答案:D
解析:依题意,cosα===-,故选D.
5.答案:D
解析:因为点P(tanθ,sinθ)是第三象限的点,所以,故θ的终边位于第四象限.故选D.
6.解析:(1)∵105°,230°分别为第二、第三象限角,
∴sin105°>0,cos230°<0.∴sin105°cos230°<0.
(2)∵<<π,∴是第二象限角.
∴sin>0,tan<0.∴sintan<0.
(3)∵<6<2π,∴6弧度的角是第四象限角.
∴cos6>0,tan6<0.∴cos6tan6<0.
关键能力综合练
7.答案:D
解析:由题意,得=tan45°=1,即1+a=4-a,解得a=,故选D项.
8.答案:C
解析:∵2022°=222°+5×360°,∴2022°的终边在第三象限,∴cos2022°<0,sin2022°<0,∴点P在第三象限,故选C项.
9.答案:BCD
解析:易知A正确;B项,若α=30°,β=150°,则sinα=sinβ=,故B不正确;C项,若α=90°,则sinα=1>0,但α不是第一象限角且不是第二象限角,故C不正确;D项,由三角函数的定义知cosα=,故D不正确.
10.答案:BD
解析:因为sinα·cosα<0,若sinα>0,cosα<0,则α终边在第二象限;若sinα<0,cosα>0,则α终边在第四象限;故选BD.
11.答案:ABD
解析:因为-100°角是第三象限角,所以sin (-100°)<0;因为-220°角是第二象限角,所以cos (-220°)<0;因为10∈(3π,),所以角10是第三象限角,所以tan10>0;cosπ=-1<0.故选ABD.
12.答案:(-2,3]
解析:由题意,得解得-2
13.解析:由已知,得m=,解得m=0或m=±.
当m=0时,cosθ=-1,tanθ=0;
当m=时,cosθ=-,tanθ=-;
当m=-时,cosθ=-,tanθ=.
14.解析:由题意可得,角α的终边在第二象限或第四象限.
①当角α的终边在第二象限时,在终边上任取一点P(x,y),设x=-3,y=4,
则r===5.
则sinα==,cosα==-,tanα==-.
②当角α的终边在第四象限时,在终边上任取一点Q(x,y),设x=3,y=-4,
则r===5,
则sinα==-,cosα==,tanα==-.
核心素养升级练
15.解析:(1)由题意可得B(-,),
根据三角函数的定义得tanα==-.
(2)若△AOB为等边三角形,则∠AOB=,
故与角α终边相同的角β的集合为{β|β=+2kπ,k∈Z}.
(3)若α∈(0,π],则S扇形=αr2=α,
而S△AOB=×1×1×sinα=sinα,
故弓形AB的面积S=S扇形-S△AOB=α-sinα,α∈(0,π].7.1.2 弧度制及其与角度制的换算
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.300°化为弧度制是( )
A. B. C. D.
2.下列各对角中,终边相同的是( )
A.π和2kπ-π,k∈Z
B.-和π
C.-π和π
D.π和π
3.一个扇形的弧长和面积的数值都是2,则这个扇形的中心角的弧度数为( )
A. B.1 C. D.2
4.如果一扇形的圆心角为60°,半径等于3 cm,则该扇形的弧长为________ cm,面积为________ cm2.
5.已知角α=-920°.
(1)把角α写成2kπ+β(0≤β<2π,k∈Z)的形式,并确定角α所在的象限;
(2)若角γ与α的终边相同,且γ∈(-4π,-3π),求角γ.
6.用弧度制表示顶点在原点,始边位于x轴的正半轴,终边落在如图阴影部分(不包括边界)内的角的集合.
关键能力综合练 进阶训练第二层
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.2 B.4
C.6 D.8
8.
如图所示的时钟显示的时刻为4:30,此时时针与分针的夹角为α(0<α≤π).若一个半径为1的扇形的圆心角为α,则该扇形的面积为( )
A. B.
C. D.
9.(多选)下列转化结果正确的是( )
A.67°30′化成弧度是
B.-化成角度是-600°
C.-150°化成弧度是-
D.化成角度是15°
10.一条弦长等于半径,则此弦所对圆心角的弧度数为( )
A. B.
C. D.
11.时钟的分针在从1时到3时20分这段时间里转过的弧度数为( )
A.π B.-π
C.π D.-π
12.集合{α|kπ+≤α≤kπ+,k∈Z}中角α表示的范围(阴影部分)是( )
13.已知扇形的面积为3π,圆心角为,则该扇形的弧长为________.
14.已知扇形的周长为30.
(1)若该扇形的半径为10,求该扇形的圆心角α,弧长l及面积S;
(2)求该扇形面积S的最大值及此时扇形的半径.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.
数学中处处存在着美,机械学家莱洛发现的莱洛三角形就给人以对称的美感.莱洛三角形的画法:先画等边三角形ABC,再分别以点A,B,C为圆心,线段AB长为半径画圆弧,便得到莱洛三角形.若线段AB长为2,则莱洛三角形的面积是________.
7.1.2 弧度制及其与角度制的换算
必备知识基础练
1.答案:B
解析:根据180°=πrad,得300°=π(rad)=(rad).故选B.
2.答案:C
解析:在弧度制下,终边相同的角相差2π的整数倍,π-=2π,故选C项.
3.答案:B
解析:设扇形的中心角的弧度数为α,半径为r,则,解得α=1,r=2,故选B.
4.答案:π π
解析:圆心角为60°,即等于,由弧长公式可得l=αr=×3=π,由扇形面积公式可得S=lr=×π×3=.
5.解析:(1)因为α=-920°=-3×360°+160°,160°=,
所以α=-920°=(-3)×2π+.
所以角α与的终边相同.
所以角α是第二象限角.
(2)因为角γ与α的终边相同,所以设γ=2kπ+(k∈Z).
因为γ∈(-4π,-3π),
由-4π<2kπ+<-3π,k∈Z,
可得-
所以γ=-4π+=-.
6.解析:(1)如题图1,以射线OB为终边的一个角为330°,可看成-30°,化为弧度,即-,而75°=π,
∴终边落在阴影部分(不包括边界)内的角的集合为{α|2kπ-<α<2kπ+π,k∈Z}.
(2)如题图2,以射线OB为终边的一个角为225°,可看成是-135°,化为弧度,即-π,而135°=π,
∴终边落在阴影部分(不包括边界)内的角的集合为{β|2kπ-π<β<2kπ+π,k∈Z}.
(3)如题图3,∵30°=,210°=,
∴终边落在阴影部分(不包括边界)内的角的集合为{θ|2kπ+<θ<2kπ+,k∈Z}∪{θ|2kπ+<θ<2kπ+,k∈Z}={θ|2kπ+<θ<2kπ+,k∈Z}∪{θ|(2k+1)π+<θ<(2k+1)π+,k∈Z}={θ|nπ+<θ
关键能力综合练
7.答案:C
解析:设扇形所在圆的半径为R,则2=×4×R2,所以R2=1,所以R=1.所以扇形的弧长为4×1=4,扇形的周长为2+4=6.故选C.
8.答案:C
解析:由图可知,α=×2π=,所以该扇形的面积S=××12=.故选C.
9.答案:ABD
解析:对于A,67°30′=67.5×=,故A正确;对于B,因为-×°=-600°,所以-=-600°,故B正确;对于C,-150°=-150×=-,故C错误;对于D,因为×°=15°,所以=15°,故D正确.故选ABD.
10.答案:B
解析:因为弦长等于半径,所以弦和两半径构成等边三角形,所以弦所对圆心角为60°,即为rad.
11.答案:B
解析:显然分针在从1时到3时20分这段时间里,顺时针转过了周,故转过的弧度数为×2π=-π.
12.答案:C
解析:kπ+(k∈Z)的终边为第一、三象限的角平分线,kπ+(k∈Z)的终边为y轴所在直线,故选C项.
13.答案:2π
解析:设扇形的半径为r,则S=αr2=××r2=3π r=3,所以该扇形的弧长为l=αr=×3=2π.
14.解析:(1)由题知扇形的半径r=10,扇形的周长为30,
∴l+2r=l+20=30,
∴l=10,α===1,S=lr=×10×10=50.
(2)设扇形的圆心角α,弧长l,半径为r,则l+2r=30,
∴l=30-2r,
∴S=lr=(30-2r)r=(15-r)r≤=,
当且仅当15-r=r,即r=取等号,
所以该扇形面积S的最大值为,此时扇形的半径为.
核心素养升级练
15.答案:2π-2
解析:由已知得===,则AB=BC=AC=2,故扇形的面积为,由已知可得,莱洛三角形的面积是扇形面积的3倍减去三角形面积的2倍,∴所求面积为3×-2××22=2π-2.7.1.1 角的推广
必备知识基础练 进阶训练第一层
1.-2 022°角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
2.(社会情境命题)某学校举行期末考试,从上午9:00开始考数学,考试时间为2小时,则从考试开始到考试结束,分针转过的角为( )
A.360° B.720°
C.-360° D.-720°
3.将930°表示成α+k·360°(k∈Z)的形式,则|α|的最小值为( )
A.150° B.120°
C.60° D.30°
4.若α是第四象限角,则180°+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
5.终边在第四象限的角的集合是( )
A.{α|-90°<α<0°}
B.{α|270°+k·360°<α
C.{α|k·360°-90°<α
D.{α|k·180°-90°<α
6.如图所示.
(1)分别写出终边落在OA,OB位置上的角的集合;
(2)写出终边落在阴影部分的角的集合.
关键能力综合练 进阶训练第二层
7.已知角α与角β的终边关于y轴对称,则α与β的关系为( )
A.α+β=k·360°,k∈Z
B.α+β=k·360°+180°,k∈Z
C.α-β=k·360°+180°,k∈Z
D.α-β=k·360°,k∈Z
8.(多选)下列各对角中,终边相同的是( )
A.270°和k·360°-270°(k∈Z)
B.72°和792°
C.-140°和220°
D.1 200°和2 440°
9.(多选)下列四个角为第二象限角的是( )
A.-200° B.100°
C.220° D.420°
10.如果角α的终边与65°角的终边相同,角β的终边与-115°角的终边相同,那么α与β之间的关系是( )
A.α+β=-50°
B.α-β=180°
C.α+β=k·360°+180°(k∈Z)
D.α-β=k·360°+180°(k∈Z)
11.(多选)已知角α的终边与120°角的终边关于x轴对称,则可能是( )
A.第一象限角
B.第二象限角
C.第三象限角
D.第四象限角
12.集合A={α|α=k·90°-36°,k∈Z},B={β|-180°<β<180°},则A∩B=____________.
13.集合{α|k·180°+45°≤α≤k·180°+90°,k∈Z}中的角α的终边在圆中的位置(阴影部分)是( )
14.已知α是第一象限角,说明下列各角是第几象限角:
(1)-α是第________象限角;
(2)90°+α是第________象限角;
(3)α-180°是第________象限角.
核心素养升级练 进阶训练第三层
15.如图,一只红蚂蚁与一只黑蚂蚁在一个半径为1的圆上爬动,若两只蚂蚁同时从点A(1,0)按逆时针匀速爬动,红蚂蚁每秒爬过α角,黑蚂蚁每秒爬过β角(其中0°<α<β<180°),如果两只蚂蚁都在第14秒回到A点,并且在第2秒时均位于第二象限,求α,β的值.
7.1.1 角的推广
必备知识基础练
1.答案:B
解析:因为-2022°=-6×360°+138°,所以角-2022°和角138°是终边相同的角,因为138°角是第二象限角,所以-2022°角是第二象限角.故选B.
2.答案:D
解析:∵分针转一圈(1小时)是-360°,∴从考试开始到考试结束,分针转过的角为-720°,故选D项.
3.答案:A
解析:∵930°=210°+2×360°=-150°+3×360°,∴|α|的最小值为150°,故选A项.
4.答案:B
解析:可以给α赋一特殊值-60°,则180°+α=120°,故180°+α是第二象限角.
5.答案:C
解析:终边在第四象限的角的集合是{α|k·360°-90°<α
6.解析:(1)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=30°+k·360°,k∈Z},
终边落在OB位置上的角的集合为{α|α=105°+k·360°,k∈Z}.
(2)由(1)及图知,阴影部分的角的集合为{θ|30°+k·360°≤θ<105°+k·360°,k∈Z}.
关键能力综合练
7.答案:B
解析:解法一(特值法):令α=30°,β=150°,则α+β=180°.
解法二(直接法):因为角α与角β的终边关于y轴对称,所以β=180°-α+k·360°,k∈Z,即α+β=k·360°+180°,k∈Z.
8.答案:BC
解析:若两角的终边相同,则两角需相差k·360°(k∈Z),经验证,792°=2×360°+72°,220°=360°+(-140°).故选BC.
9.答案:AB
解析:对于A选项,-200°=160°-360°,故-200°为第二象限角;对于B选项,100°是第二象限角;对于C选项,220°是第三象限角;对于D选项,420°=60°+360°,故420°为第一象限角.故选AB.
10.答案:D
解析:α=k1·360°+65°(k1∈Z),β=k2·360°-115°(k2∈Z),则α-β=(k1-k2)·360°+180°=k·360°+180°(其中k=k1-k2),α+β=(k1+k2)·360°-50°=k·360°-50°,故选D项.
11.答案:BD
解析:∵角α的终边与120°角的终边关于x轴对称,∴角α的终边与-120°角的终边相同,∴α=-120°+k·360°(k∈Z),∴=-60°+k·180°(k∈Z),当k=2n(n∈Z)时,=-60°+n·360°(n∈Z),此时为第四象限角;当k=2n+1(n∈Z)时,=120°+n·360°(n∈Z),此时为第二象限角.综上,是第二或第四象限角,故选BD.
12.答案:{-126°,-36°,54°,144°}
解析:当k=-1时,α=-126°;当k=0时,α=-36°;当k=1时,α=54°;当k=2时,α=144°,所以A∩B={-126°,-36°,54°,144°}.
13.答案:C
解析:当k=2n,n∈Z时,n·360°+45°≤α≤n·360°+90°,n∈Z;当k=2n+1,n∈Z时,n·360°+225°≤α≤n·360°+270°,n∈Z.故选C.
14.答案:(1)四 (2)二 (3)三
解析:(1)因为α与-α旋转方向相反,旋转的绝对量相同,所以由α是第一象限角,可得-α为第四象限角.
(2)因为将α的终边逆时针旋转90°可得90°+α的终边,所以90°+α为第二象限角.
(3)因为将α的终边顺时针旋转180°可得α-180°的终边,所以α-180°为第三象限角.
核心素养升级练
15.解析:根据题意可知14α,14β均为360°的整数倍,
故可设14α=m·360°,m∈Z,14β=n·360°,n∈Z,
则α=·180°,m∈Z,β=·180°,n∈Z.
又由0°<α<β<180°,知0°<2α<2β<360°.
由两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,可知2α,2β都是钝角,
即90°<2α<2β<180°,即45°<α<β<90°,
∴45°<·180°<90°,45°<·180°<90°,
∴
∵α<β,∴m
∴m=2,n=3,∴α=°,β=°.
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同课章节目录
第七章 三角函数
7.1 任意角的概念与弧度制
7.2 任意角的三角函数
7.3 三角函数的性质与图像
7.4 数学建模活动:周期现象的描述
第八章 向量的数量积与三角恒等变换
8.1 向量的数量积
8.2 三角恒等变换
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