2021_2022学年新教材高中数学第7章三角函数7.1-7.2课后素养落实含解析(4份打包)苏教版必修第一册

文档属性

名称 2021_2022学年新教材高中数学第7章三角函数7.1-7.2课后素养落实含解析(4份打包)苏教版必修第一册
格式 zip
文件大小 739.5KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-05-28 09:35:26

文档简介

课后素养落实(二十九) 任意角
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.(多选题)下列命题中错误的是(  )
A.三角形的内角必是第一、二象限角
B.始边相同而终边不同的角一定不相等
C.第四象限角一定是负角
D.钝角比第三象限角小
ACD [只有B正确.对于A,如90°角不在任何象限;对于C,如330°角在第四象限但不是负角;对于D,钝角不一定比第三象限角小.]
2.(多选题)下列角中与80°终边相同的是(  )
A.800°
B.1
160°
C.1
200°
D.1
280°
AB [与80°终边相同的角的集合为{α|α=80°+k·360°,k∈Z}.取k=2,得α=800°.取k=3得α=1
160°.]
3.在0°~360°范围内,与角-120°终边相同的角是(  )
A.120°
B.60°
C.180°
D.240°
D [与-120°终边相同角的集合为{α|α=-120°+k·360°,k∈Z}.取k=1,可得在0°到360°范围内,与-120°终边相同的角是240°.]
4.若α是第四象限角,则180°-α所在象限是(  )
A.第四象限
B.第三象限
C.第二象限
D.第一象限
B [如图所示,∵α是第四象限角,则-α是第一象限角,∴180°-α是第三象限角.
]
5.若角α的终边与240°角的终边相同,则的终边所在象限是(  )
A.第二或第四象限
B.第二或第三象限
C.第一或第四象限
D.第三或第四象限
A [角α满足的集合为{α|α=k·360°+240°,k∈Z},故有,
∴终边落在第二象限或第四象限.]
二、填空题
6.已知角α的终边与-100°角的终边关于y轴对称,则α的取值集合为________.
{α|α=k·360°-80°,k∈Z} [如图,-80°角与-100°角的终边关于y轴对称,因此α的取值集合为{α|α=k·360°-80°,k∈Z}.]
7.α满足180°<α<360°,5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,那么α=________.
270° [5α=α+k·360°,k∈Z,∴α=k·90°,k∈Z.
又∵180°<α<360°,∴α=270°.]
8.若角α=2
021°,则与角α具有相同终边的最小正角为________,最大负角为________.
221° -139° [∵2
021°=5×360°+221°,∴与角α终边相同的角的集合为{α|α=221°+k·360°,k∈Z},∴最小正角为221°,最大负角为-139°.]
三、解答题
9.写出终边在如图所示直线上的角的集合.
[解] (1)在0°~360°范围内,终边在x轴上的角有两个,即0°和180°,因此所有与0°角的终边相同的角构成集合S1={β|β=0°+k·360°,k∈Z},而所有与180°角的终边相同的角构成集合S2={β|β=180°+k·360°,k∈Z}.于是,终边落在x轴上的角的集合S=S1∪S2={β|β=k·180°,k∈Z}.
(2)在0°~360°范围内,终边在直线y=-x上的角有两个,即135°和315°.因此,终边在直线y=-x上的角的集合S={β|β=135°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=315°+k·360°,k∈Z}={β|β=135°+k·180°,k∈Z}.
(3)终边在直线y=x上的角的集合为{β|β=45°+k·180°,k∈Z},结合(2)知,所求角的集合S={β|β=45°+k·180°,k∈Z}∪{β|β=135°+k·180°,k∈Z}={β|β=45°+2k·90°,k∈Z}∪{β|β=45°+(2k+1)·90°,k∈Z}={β|β=45°+k·90°,k∈Z}.
10.已知角x的终边落在如图阴影部分区域(包括边界),写出角x组成的集合.
[解] (1){x|k·360°-135°≤x≤k·360°+135°,k∈Z}.
(2){x|k·360°+30°≤x≤k·360°+60°,k∈Z}∪{x|k·360°+210°≤x≤k·360°+240°,k∈Z}={x|2k·180°+30°≤x≤2k·180°+60°,或(2k+1)·180°+30°≤x≤(2k+1)·180°+60°,k∈Z}={x|n·180°+30°≤x≤n·180°+60°,n∈Z}.
1.(多选题)角α=-60°+k·180°(k∈Z)的终边可能落在(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
BD [令k=0,α=-60°,在第四象限,再令k=1,α=-60°+180°=120°,在第二象限.]
2.设集合M={α|α=45°+k·90°,k∈Z},N={α|α=90°+k·45°,k∈Z},则集合M与N的关系是(  )
A.M∩N=?
B.M?N
C.M?N
D.M=N
B [对于集合M,α=45°+k·90°=45°+2k·45°=(2k+1)·45°,即M={α|α=(2k+1)·45°,k∈Z};对于集合N,α=90°+k·45°=2×45°+k·45°=(k+2)·45°,即N={α|α=(k+2)·45°,k∈Z}={α|α=n·45°,n∈Z}.∵2k+1表示所有的奇数,而n表示所有的整数,∴M?N,故选B.]
3.终边落在直线y=x上的角的集合为________.
{α|α=60°+n·180°,n∈Z} [如图所示终边落在射线y=x(x≥0)上的角的集合是S1={α|α=60°+k·360°,k∈Z},终边落在射线y=x(x≤0)上的角的集合是S2={α|α=240°+k·360°,k∈Z}.于是终边落在直线y=x上的角的集合是S={α|α=60°+k·360°,k∈Z}∪{α|α=240°+k·360°,k∈Z}={α|α=60°+2k·180°,k∈Z}∪{α|α=60°+(2k+1)·180°,k∈Z}={α|α=60°+n·180°,n∈Z}.]
4.如图,半径为1的圆的圆心位于坐标原点,点P从点A出发,依逆时针方向等速沿单位圆周旋转.已知P在1秒钟内转过的角度为θ(0°<θ<180°),经过2秒钟到达第三象限,经过14秒后又恰好回到出发点A.则θ的值为________,θ在第________象限.
或 一或二 [根据题意知,14秒后,点P在角14θ+45°的终边上,
∴45°+k·360°=14θ+45°,k∈Z,
即θ=,k∈Z.
又180°<2θ+45°<270°,
即67.5°<θ<112.5°,
∴67.5°<<112.5°,k∈Z,
∴k=3或k=4,
∴所求θ的值为或.
∵0°<<90°,90°<<180°,
∴θ在第一象限或第二象限.]
若α是第一象限角,问-α,2α,是第几象限角?
[解] ∵α是第一象限角,∴k·360°<α<k·360°+90°(k∈Z).
(1)-k·360°-90°<-α<-k·360°(k∈Z),
∴-α所在区域与(-90°,0°)范围相同,故-α是第四象限角.
(2)2k·360°<2α<2k·360°+180°(k∈Z),
∴2α所在区域与(0°,180°)范围相同,故2α是第一、二象限角或终边在y轴的非负半轴上.
(3)k·120°<<k·120°+30°(k∈Z).
法一:(分类讨论)当k=3n(n∈Z)时,
n·360°<<n·360°+30°(n∈Z),
∴是第一象限角;
当k=3n+1(n∈Z)时,n·360°+120°<<n·360°+150°(n∈Z),
∴是第二象限角;
当k=3n+2(n∈Z)时,n·360°+240°<<n·360°+270°(n∈Z),
∴是第三象限角.
综上可知:是第一、二或第三象限角.
法二:(几何法)如图,先将各象限分成3等份,再从x轴的非负半轴的上方起,依次将各区域标上1,2,3,4,则标有1的区域即为终边所在的区域,故为第一、二或第三象限角.课后素养落实(三十) 弧度制
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.1
920°转化为弧度数为(  )
A.
B.
C.
D.
D [1
920°=5×360°+120°=
rad=
rad.]
2.下列各角中与-终边相同的是(  )
A.-
B.
C.
D.
C [∵-=-6π+.∴-与终边相同.]
3.已知扇形的弧长是4
cm,面积是2
cm2,则扇形的圆心角的弧度数是(  )
A.1
B.2
C.4
D.1或4
C [因为扇形的弧长为4,面积为2,
所以扇形的面积为×4×r=2,解得r=1,
则扇形的圆心角的弧度数为=4.故选C.]
4.集合中的角所表示的范围(阴影部分)是
(  )
A    
B  
  C    D
C [当k=2n(n∈Z)时,2nπ+≤α≤2nπ+,此时α表示的范围与≤α≤表示的范围一样;当k=2n+1
(n∈Z)时,2nπ+π+≤α≤2nπ+π+,此时α表示的范围与π+≤α≤π+表示的范围一样,故选C.]
5.(多选题)下列表示中正确的是(  )
A.终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z}
B.终边在y轴上角的集合是
C.终边在坐标轴上角的集合是
D.终边在直线y=x上角的集合是
ABC [对于A,终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z},故A正确;
对于B,终边在y轴上的角的集合是,故B正确;
对于C,终边在x轴上的角的集合为,终边在y轴上的角的集合为,
故合在一起即为∪=,故C正确;对于D,终边在直线y=x上的角的集合是,故D不正确.]
二、填空题
6.已知角α的终边与的终边相同,在[0,2π)内终边与角角的终边相同的角为________.
,π,π [由题意得α=2kπ+(k∈Z),
故=+(k∈Z),
又∵0≤<2π,所以当k=0,1,2时,
有=,π,π满足题意.]
7.已知角2α的终边在第一象限,则角α的取值集合用弧度制表示为________.
 [因为角2α的终边在第一象限,
所以2kπ<2α<2kπ+,k∈Z,
所以kπ<α所以.]
8.已知扇形OAB的圆心角为π,周长为5π+14,则扇形OAB的面积为________.
 [设扇形的半径为r,圆心角为π,
∴弧长l=πr,
∵扇形的周长为5π+14,∴πr+2r=5π+14,
解得r=7,由扇形的面积公式得扇形OAB的面积=×π×r2=×π×49=.]
三、解答题
9.已知角α=2
010°.
(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;
(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
[解] (1)2
010°=2
010×==5×2π+,
又π<<,∴α与终边相同,是第三象限的角.
(2)与α终边相同的角可以写成γ=+2kπ(k∈Z),
又-5π≤γ<0,
∴当k=-3时,γ=-π;
当k=-2时,γ=-π;
当k=-1时,γ=-π.
故在[-5π,0]内与α终边相同的角有-,-,-.
10.如图所示,用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分的角的集合.
[解] (1)将阴影部分看成是由OA逆时针转到OB所形成.故满足条件的角的集合为.
(2)若将终边为OA的一个角改写为-,此时阴影部分可以看成是OA逆时针旋转到OB所形成,故满足条件的角的集合为.
(3)将图中x轴下方的阴影部分看成是由x轴上方的阴影部分旋转π
rad而得到,所以满足条件的角的集合为.
(4)与第(3)小题的解法类似,将第二象限阴影部分旋转π
rad后可得到第四象限的阴影部分,所以满足条件的角的集合为.
1.已知某机械采用齿轮传动,由主动轮M带着从动轮N转动(如图所示),设主动轮M的直径为150
mm,从动轮N的直径为300
mm,若主动轮M顺时针旋转,则从动轮N逆时针旋转(  )
A. 
B.   
C. 
D.π
B [设从动轮N逆时针旋转θ,由题意,知主动轮M与从动轮N转动的弧长相等,所以×=×θ,解得θ=,故选B.]
2.如图,点A,B,C是圆O上的点,且AB=4,∠ACB=,则劣弧的长为(  )
A.
B.π
C.
D.
A [如图,连接AO,OB.
因为∠ACB=,所以∠AOB=,△AOB为等边三角形,故圆O的半径r=AB=4,劣弧的长为·r=.]
3.中国扇文化有着深厚的文化底蕴,文人雅士喜在扇面上写字作画.如图,是书画家唐寅(1470~1523)的一幅书法扇面,其尺寸如图所示,则该扇面的面积为________cm2.
704 [如图,设∠AOB=θ,OA=OB=r,由题意可得:解得:r=,
所以,S=S扇形OCD-S扇形OAB=×64×-×24×=704
cm2.]
4.已知一扇形的圆心角为
rad,半径为R,则该扇形的内切圆面积与扇形面积之比为________.
2∶3 [设扇形内切圆的半径为r,
∵扇形的圆心角为,半径为R,
∴S扇形=×R2=R2.
∵扇形内切圆的圆心在圆心角的角平分线上,
∴R=r+2r=3r,∴r=.
∵S内切圆=πr2=R2,
∴S内切圆∶S扇形=R2∶R2=2∶3.]
如图所示,已知一长为
dm,宽为1
dm的长方体木块在桌上做无滑动的翻滚,翻滚到第四次时被一小木板挡住,使木块底面与桌面成30°的角.求点A走过的路径长及走过的弧所在扇形的总面积.
[解] 
所在的圆半径是2
dm,圆心角为;所在的圆半径是1
dm,圆心角为;所在的圆半径是
dm,圆心角为,所以点A走过的路径长是三段圆弧之和,即2×+1×+×=(dm).
三段圆弧所在扇形的总面积是×π×2+××1+××=(dm2).课后素养落实(三十一) 任意角的三角函数
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.若角α的终边落在y=-x上,则tan
α的值可能为(  )
A.-1
B.1
C.2
D.-2
A [设P(a,-a)是角α上任意一点,
若a>0,P点在第四象限,tan
α==-1,
若a<0,P点在第二象限,tan
α==-1.]
2.已知角α的终边经过点(-,m)(m≠0)且sin
α=m,则cos
α的值为(  )
A.-
B.-
C.-
D.±
C [r==,所以sin
α==,
∴m2=,∴cos
α==-.]
3.已知点P(tan
α,cos
α)在第三象限,则角α的终边所在象限为(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
B [由P(tan
α,cos
α)在第三象限可知tan
α<0,cos
α<0.
由tan
α<0得,角α的终边在第二或第四象限,
由cos
α<0得,角α的终边在第二或第三象限或x轴的负半轴.
故角α的终边在第二象限.]
4.sin
1·cos
2·tan
3的值是(  )
A.正数
B.负数
C.0
D.不存在
A [∵0<1<,<2<π,<3<π,∴sin
1>0,cos
2<0,tan
3<0.∴sin
1·cos
2·tan
3>0.]
5.点P(sin
3-cos
3,sin
3+cos
3)所在的象限为(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
D [∵π<3<π,作出单位圆如图所示.
设MP,OM分别为a,b.
sin
3=a>0,cos
3=b<0,
所以sin
3-cos
3>0.
因为|MP|<|OM|,即|a|<|b|,
所以sin
3+cos
3=a+b<0.
故点P(sin
3-cos
3,sin
3+cos
3)在第四象限.]
二、填空题
6.在平面直角坐标系中,以x轴的非负半轴为角的始边,若角α、β的终边分别与单位圆交于点和,那么sinα·tan
β=________.
- [由三角函数的定义知sin
α=,tan
β==-.
所以sin
α·tan
β=×=-.]
7.sin
,cos
,tan
按从小到大的顺序排列是________.
cos
 [由图可知:
cos
<0,tan
>0,
sin
>0.
∵MP.
故cos
.]
8.若角α终边经过点P(-,y),且sin
α=y(y≠0).则cos
α=________,tan
α=________.
- -或 [∵角α过点P(-,y),∴sin
α==y,又y≠0∴=.∴|OP|====r
∴cosα===-.
由=得y=±,当y=时,tan
α=-,当y=-时,tan
α=.]
三、解答题
9.判断下列各式的符号.
(1)sin
α·cos
α(其中α是第二象限角).
(2)sin
285°
cos(-105°).
(3)sin
3·cos
4·tan.
[解] (1)因为α是第二象限角.
所以sin
α>0,cos
α<0,所以sin
α·cos
α<0.
(2)因为285°是第四象限角,所以sin285°<0,因为-105°是第三象限角,所以cos(-105°)<0,
所以sin
285°cos(-105°)>0.
(3)因为<3<π,π<4<,
所以sin
3>0,cos
4<0.
因为-=-6π+,所以tan>0,
所以sin
3·cos
4·tan<0.
10.已知=-,且lg
cos
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M,且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin
α的值.
[解] (1)由=-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lg
cos
α有意义可知cos
α>0,
∴α是第一或第四象限角或终边在x轴的非负半轴上的角.
综上可知角α是第四象限的角.
(2)∵|OM|=1,∴2+m2=1,解得m=±.
又α是第四象限角,故m<0,从而m=-.
由正弦函数的定义可知sin
α====-.
1.(多选题)已知cos
α>cos
β,那么下列结论不成立的是(  )
A.若α,β是第一象限角,则sin
α>sin
β
B.若α,β是第二象限角,则tan
α>tan
β
C.若α,β是第三象限角,则sin
α>sin
β
D.若α,β是第四象限角,则tan
α>tan
β
ABC [由图(1)可知,cos
α>cos
β时,sin
α<sin
β,A错误;由图(2)可知,cos
α>cos
β时,tan
α<tan
β,B错误;由图(3)可知,cos
α>cos
β时,sin
α<sin
β,C错误;由图(4)可知,cos
α>cos
β时,tan
α>tan
β,D正确.
]
2.若α为第四象限角,则下列函数值一定是负值的是(  )
A.sin
B.cos
C.tan
D.cos

C [由α为第四象限角,得2kπ+<α<2kπ+2π(k∈Z),故kπ+<<kπ+π(k∈Z).
当k=2n(n∈Z)时,∈,
此时,是第二象限角;
当k=2n+1(n∈Z)时,∈,此时,是第四象限角.
故无论终边落在第二还是第四象限,tan
<0恒成立.
又4kπ+3π<2α<4kπ+4π(k∈Z).
故cos
2α有可能为正也有可能为负.]
3.已知点P在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.
 [因为点P在第四象限,所以根据三角函数的定义可知tan
θ==-,
又θ∈,所以θ=.]
4.若0<α<2π,且sin
α<,cos
α>.利用三角函数线,得到α的取值范围是________.
∪ [利用三角函数线得α的终边落在如图所示∠AOB区域内,所以α的取值范围是∪.
]
已知sin
θ<0,tan
θ>0.
(1)求角θ的集合;
(2)求的终边所在的象限;
(3)试判断sincostan的符号.
[解] (1)因为sin
θ<0,所以θ为第三、四象限角或在y轴的负半轴上,因为tan
θ>0,所以θ为第一、三象限角,
所以θ为第三象限角,θ角的集合为
.
(2)由(1)可得,kπ+<当k是偶数时,终边在第二象限;
当k是奇数时,终边在第四象限.
(3)由(2)可得
当k是偶数时,sin>0,cos<0,tan
<0,
所以sin
cos
tan
>0;
当k是奇数时,sin
<0,cos
>0,
tan
<0,所以sin
cos
tan
>0.
综上知,sin
cos
tan
>0.课后素养落实(三十二) 同角三角函数关系
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.若sin
θ=-,tan
θ<0,则cos
θ=(  )
A. 
B.   
C.- 
D.或-
B [∵sin
θ=-<0,tan
θ<0.
∴θ为第四象限角,
∴cos
θ==.]
2.已知tan
α=-,则=(  )
A.
B.-
C.-
D.
D [===.]
3.已知sin
α=,则sin4α-cos4α=(  )
A.
B.-
C.
D.-
D [∵sin
α=,
∴sin4α-cos4α=(sin2α-cos2α)(sin2α+cos2α)
=sin2α-cos2α=2sin2α-1
=2×2-1
=-.]
4.已知α是第二象限角,tan
α=-,则cos
α=(  )
A.-
B.-
C.-
D.-
C [∵tan
α==-,∴cos
α=-2sin
α.
又sin2α+cos2α=1,∴cos2α=1,
又α为第二象限角,∴cos
α<0,
∴cos
α=-.]
5.已知=5,则sin2α-sin
αcos
α=(  )
A.
B.-
C.
D.-
A [由题意知cos
α≠0,则由=5,得=5,即tan
α=2.所以sin2α-sin
αcos
α===.]
二、填空题
6.已知0<α<π,sin
αcos
α=-,则sin
α-cos
α的值等于________.
 [∵sin
αcos
α<0,0<α<π,
∴sin
α>0,cos
α<0,∴sin
α-cos
α>0,
∵(sin
α-cos
α)2=1-2sin
αcos
α=,
∴sin
α-cos
α=.]
7.若sin
α+cos
α=,则tan
α+的值为________.
2 [tan
α+=+=.
又sin
α+cos
α=,
∴sin
αcos
α=,
∴tan
α+=2.]
8.已知α是第三象限角,化简:

=________.
-2tan
α [原式=-


=-.
∵α是第三象限角,∴cos
α<0.
∴原式=-=-2tan
α.]
三、解答题
9.已知tan
α=,求下列各式的值:
(1)+;
(2);
(3)sin2
α-2sin
αcos
α+4cos2
α.
[解] (1)+=+=+=.
(2)===.
(3)sin2
α-2sin
αcos
α+4cos2
α====.
10.化简下列各式:
(1)-;
(2)(1-cos
α).
[解] (1)原式====-2tan2
α.
(2)原式=(1-cos
α)
=(1-cos
α)==sin
α.
1.若sin
θ=,cos
θ=,θ是第四象限的角,则m的值为(  )
A.0
      
B.8
C.0或8
 
D.3A [由sin2θ+cos2θ=1,得+=1,解得m=0或m=8.当m=0时,sin
θ=-,cos
θ=,此时θ是第四象限的角;当m=8时,sin
θ=,cos
θ=-,此时θ是第二象限的角,不符合题意,故选A.]
2.已知sin
α,cos
α是方程3x2-2x+a=0的两根,则实数a的值为(  )
A.
B.
C.-
D.-
C [由Δ≥0知,a≤.

由①式两边平方得:sin
αcos
α=-,
所以=-,所以a=-.]
3.若角α的终边在直线x+my=0(m>0)上,则+=________.
0 [∵+=+.
又角α的终边落在x+my=0(m>0)上,故角α的终边在第二、四象限.
当α在第二象限时,sin
α>0,
cos
α<0,原式=+=0;
当α在第四象限时,sin
α<0,
cos
α>0,原式=+=0.]
4.若tan
α+=3,则sin
αcos
α=________,tan2
α+=________.
 7 [∵tan
α+==3,
∴sin
αcos
α=,
又tan2
α+=2-2=9-2=7,
∴tan2
α+=7.]
已知关于x的方程2x2-(+1)x+2m=0的两根为sin
θ和cos
θ(θ∈(0,π)),求:
(1)m的值;
(2)+的值;
(3)方程的两根及此时θ的值.
[解] (1)由根与系数的关系可知,
sin
θ+cos
θ=,

sin
θ·cos
θ=m.

将①式平方得1+2sin
θcos
θ=,
所以sin
θcos
θ=,代入②得m=.
(2)+=+==sin
θ+cos
θ=.
(3)因为已求得m=,所以原方程化为2x2-(+1)x+=0,解得x1=,x2=.
所以或
又因为θ∈(0,π),所以θ=或θ=.