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文档介绍
2019届二轮复习任意角的三角比学案(全国通用)
角的概念的推广 任意角的三角比 弧度制与扇形公式 任意角的三角比 一、角的概念的推广 (一)知识精讲 (1)正角、负角、零角: 正角:一条射线绕端点按逆时针方向旋转所形成的角为正角; 负角:一条射线绕端点按顺时针方向旋转所形成的角为负角; 零角:当一条射线没有旋转时,叫做零角. 注:用旋转的观点定义角,并规定了旋转的正方向,就出现了正角,负角和零角,这样角的大小就不再限于00到3600的范围. (2)象限角和轴线角: 在直角坐标系中,把角的顶点置于坐标原点,角的始边与轴的非负半轴重合,此时角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角,当角的终边与坐标轴重合,就认为这个角不属于任一象限,这时也称该角为轴线角. (3)终边相同的角: 具有共同的始边和终边的角叫终边相同的角,所有与角终边相同的角(包含角在内)的集合为. 注:①终边在轴的正半轴上的角的集合为; ②终边在轴的负半轴上的角的集合为; ③终边在轴上的角的集合为; ④终边在轴上的角的集合为; ⑤终边在坐标轴上的角的集合为; ⑥第二象限角的集合为. (二)典型例题 【例1】求经过下列时间,时钟的分针所转过的角度:(1)15分钟;(2)1小时20分钟. 【难度】★★ 【答案】, 【解析】(1)分针所转过的角度; (2) 分针所转过的角度. 【例2】分别写出下列角的集合: (1)第一象限的角;(2)第四象限的角; (3)终边在上半平面(不含轴)的角; (4)终边在左半平面(不含轴)的角; (5)终边在第二象限或第四象限的角. 【难度】★ 【答案】(1); (2); (3); (4); (5) 或. 【解析】第(2)题角的集合也可以写成. 第(5)题角的集合也可以写成. 【例3】找出与下列各角终边相同的角的一般形式,指出它们是哪个象限的角,并找出终边相同的角中绝对值最小的角: (1); (2); (3). 【难度】★★ 【答案】(1)∵,∴终边相同的角为. 它们是第四象限角,其中绝对值最小的角为(当). (2)∵∴终边相同的角为. 它们是第一象限角,其中绝对值最小的角为(当). (3)∵,∴终边相同的角是. 它们是第二象限角,其中绝对值最小的角为(当). 【解析】判断一个角是第几象限角,常把它写成的形式,其中.有时也可以写成的形式,其中. 【例4】已知是第二象限角,判断下列各角是第几象限角: (1); (2). 【难度】★★ 【答案】(1)∵是第二象限角,∴. . ∴角是第三象限角,或是第四象限角,或是终边在轴非正半轴上的轴线角. (2)由(1)得,. 当,, ∴是第一象限角. 当, , ∴是第二象限角. 当,, ∴是第四象限角. 【例5】下列命题正确的是: ( ) (A)终边相同的角一定相等。 (B)第一象限的角都是锐角。 (C)锐角都是第一象限的角。 (D)小于的角都是锐角。 【难度】★ 【答案】C 【例6】设 , , ,则相等的角集合为_ _. 【难度】★ 【答案】B=D,C=E 【例7】使角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的正半轴重合,则角与角()的终边的关系是 ( ) (A)关于x轴对称 (B)关于y轴对称 (C)关于原点成中心对称 (D)随α变化有不同的对称性 【难度】★ 【答案】C 【巩固训练】 1.求下列各角的集合: (1)终边在轴的非正半轴上; (2)终边在轴上; (3)终边在坐标轴上; (4)终边在第二象限的角平线上. 【难度】★ 【答案】(1); (2); (3); (4). 2.写出下列终边位置特殊关系的角: (1)终边与角的终边互为反向延长线的角的集合; (2)终边与角的终边关于x轴对称的角的集合是; (3)终边与角的终边关于y轴对称的角的集合是; (4)终边与角的终边互相垂直的角的集合是. 【难度】★★ 【答案】(1) (2) (3) (4) 3.在“①160°②480°③-960°④-1600°”这四个角中,属于第二象限的角是( ) A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 【难度】★★ 【答案】C 4.若α是第四象限角,则180°+α一定是( ) Α.第一象限角 B. 第二象限角 C.第三象限角 D. 第四象限角 【难度】★★ 【答案】B 5.已知A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},那么A、B、C关系是( ) A.B=A∩C B.B∪C=C C.AC D.A=B=C 【难度】★★ 【答案】B 6.下列命题中的真命题是 ( ) A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角 B.第一象限的角是锐角 C.第二象限的角比第一象限的角大 D.= 【难度】★★ 【答案】D 二、弧度制 (一)知识精讲 (1)角度制与弧度制. 用一个周角的(度的角)作为度量单位来度量角的制度叫角度制. 把长度等于半径长的弧所对圆心角叫弧度的角,以弧度的角作为度量单位来度量角的制度叫弧度制. 弧度制的定义: 对于角,以顶点为圆心,分别以为半径画弧,截得两弧和,它们的长分别为 和,则,因此一个角的弧度数仅与角的大小有关,而与所 取弧的半径无关.所以。这样规定1弧度的角是合理的。 (2)建立了弧度制后,每一个角都对应于唯一一个实数(这个角的弧度数), 反之每一个实数也对应于唯一一个角(即弧度数等于这个实数的角),因此在实数 集合与角的集合之间建立起一种一一对应的关系. (3)角度与弧度的换算.只要记住,就可以方便地进行换算. 由,. 由,. (4)应熟记一些特殊角的度数和弧度数. 角度数 弧度数 (5) 象限角的表示: 第一象限的角的集合:; 第二象限的角的集合: 第三象限的角的集合: 第四象限的角的集合: 注:在书写时注意不要同时混用角度制和弧度制,如:“”和“”的写法都是不妥当的. (6)弧长公式和扇形面积公式. 由定义,在弧度制中,半径为,弧度数为的弧长. 在角度制中,半径为、圆心角为的弧长. 在弧度制中,半径为,弧度数为的扇形面积. 在角度制中,半径为,圆心角为的扇形面积. (二)典型例题 1、角度值与弧度制的互化 【例8】把角化为弧度。 【难度】★ 【答案】. 【例9】把角化为角度。 【难度】★ 【答案】。 【例10】 指出下列各角所在的象限: (1); (2). 【难度】★★ 【答案】三,一 【解析】 解:(1)=2π+. ∵π<,∴是第三象限角. (2).∵,∴是第一象限角. 【例11】在内与终边重合的角是___________。 【难度】★ 【答案】 【例12】设,且的终边与角的终边相同,则=____。 【难度】★★ 【答案】 提示: 与角终边相同的角的集合是 【例13】若两个角的和是1弧度,此两角的差是,试求这两个角。 【难度】★★ 【答案】设这两个角为弧度,则 解得, 2、之间的区别 【例14】如果α与角具有同一条终边,角β与角具有同一条终边,那么α与β之间的关系是 ( ) (A) (B) (C) (D) 【难度】★★ 【答案】D 【例15】,之间的关系 。 【难度】★★ 【答案】 【例16】若,那么( ) (A)MN=M (B)MN=φ (C)M=N (D)MN=N 【难度】★★ 【答案】B 3、扇形弧长公式与面积公式 【例17】圆心角为弧度,半径为6的扇形面积是 。 【难度】★★ 【答案】12π 【例18】知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是( ) A.2 B. C. D. 【难度】★ 【答案】B 【例19】已知扇形的周长为定值100,问扇形的半径和圆心角分别为多少时扇形面积最大?最大值是多少? 【难度】★★ 【答案】设扇形半径为,扇形弧长为,扇形的圆心角为,则. 扇形面积 ∴当时,扇形面积最大,最大值为625. 【例20】圆的弧长等于该圆内接正三角形的边长,则该弧所对的圆心角的弧度数是___________. 【难度】★ 【答案 【例21】在扇形中,,弧长为,则此扇形内切圆的面积是___________. 【难度】★★ 【答案】 【巩固训练】 1.与角的终边相同,且绝对值最小的角的度数是___________,合___________弧度。 【难度】★ 【答案】; 2. 已知(),且,问是第几象限角? 【难度】★★ 【答案】解 . 当, ∴ 是第二象限角. 当 , ∵ ∴ 是第四象限角. ∴ 是第二象限角或是第四象限角. 3.设集合M={α|α=,k∈Z},N={α|-π<α<π,则M∩N等于( ) A.{-} B.{-} C.{-} D.{ } 【难度】★ 【答案】C 4.的终边与的终边关于直线对称,则=____________. 【难度】★ 【答案】 5.设集合M={α|α=kπ±,k∈Z},N={α|α=kπ+(-1)k,k∈Z}那么下列结论中正确的是( ) A.M=N B.MN C.NM D.MN且NM 【难度】★ 【答案】C 6.如图,质点M从圆周上点A的位置开始,依逆时针方向作匀速圆周运动,已知质点M一分钟转过θ角(0≤θ≤π),2分钟到达第三象限,14分钟到达原来的位置,求θ. 【难度】★★ 【答案】由题意: 7.个扇形的面积是,它的周长是,则圆心角为 弧度;弧长为 cm. 【难度】★★ 【答案】2,2 【解析】假设圆心角为,弧长为,则半径。则由题意,得 故 扇形的圆心角为2弧度,弧长为2厘米 8.一钟表的分针长10 cm,经过35分钟,分针的端点所转过的长为:( ) A.70 cm B. cm C.()cm D. cm 【难度】★★ 【答案】D 9.如果弓形的弧所对的圆心角为,弓形的弦长为4 cm,则弓形的面积是:( ) A.() cm2 B.( )cm2 C.()cm2 D.() cm2 【难度】★ 【答案】C 三、任意角的三角比 (一)知识精讲 (1)把锐角置于平面直角坐标系xOy中,锐角的顶点与原点O重合,始边与x轴的正半轴重合,那么它的终边在第一象限. 在角的终边上任取一点P(x,y)(除原点外),则P与原点的距 过P作x轴的垂线垂足为M,则线段OM的长度为x,线段MP的长度为y 由初中的锐角三角比定义 : 用同样的方法定义任意角的三角比 : 在角的终边上任取一点P(x,y)(除原点外),则P与原点的距离 注: 三角比在各象限的符号,如下图(一全二正弦,三切四余弦) , , , 注:特殊角的三角函数值表: 弧度 函数 函数值 0° 30° 45° 60° 90° 180° 270° 360° (2)单位圆与三角函数线 (1)正弦线: 无论α是第几象限角,过α的终边与单位圆的交点P作x轴的垂线,交x轴于M,有向线段MP的符号与点P的纵坐标y的符号一致,长度等于|y|.所以有=y=sinα. 我们把有向线段叫做角α的正弦线,正弦线是角α的正弦值的几何形式. (2)余弦线: 有向线段叫做α的余弦线。 (3)正切线:过A(1,0)点作单位圆的切线(x轴的垂线),设α的终边或其反向延长线与这条切线交于T点,那么有向线段叫做角α的正切线。 单位圆r=1 注:三角函数线是三角比值得几何形式,要重点掌握,应用三角函数线可以得到下列结论: (1) sin2 + cos2 = 1; (2)│sin│ + │cos │≥1; (3) -1≤sin≤1, -1≤cos≤1, tan∈R; (4) 若两角终边互为反向延长线,则两角的正切值相等,正弦、余弦值互为相反数; (5) 当角的终边在第一象限逆时针旋转时,正弦、正切值逐渐增大,余弦值逐渐减小; (6) 当角的终边在直线的右下方时, sin<cos ;当角的终边在直线的左上方时, sin>cos 。 (3)终边相同角的三角函数值 公式一: 注:这组公式可将任意角的三角比化为 (二)典型例题 1、由三角比定义求值 【例22】已知角的终边经过点,求的六个三角函数值. 【难度】★★ 【答案】 【例23】已知角的终边上有一点,求的各三角函数值. 【难度】★ 【答案】由已知,,. ∵,∴. ∴,,, ,,. 【例24】= . 【难度】★★ 【答案】 【例25】已知角终边上一点,且,则 . 【难度】★★ 【答案】 2、三角比的符号 【例26】 已知,,判断的符号. 【难度】★★ 【答案】∵,, ∴是第二象限角,. ∴. 当,, 是第一象限角,. 当,, 是第三象限角,. ∴必为正数. 【例27】如果在第二象限,那么的值是什么符号? 【难度】★★ 【答案】∵在第二象限,∴, ∴,∴ . 【例28】已知集合,用列举法表示A= 。 【难度】★★ 【答案】 【例29】根据任意角的三角比的定义证明. 【难度】★★ 【答案】依三角比的定义,有 【例30】若θ为锐角,则的值为 . 【难度】★★ 【答案】 【例31】用三角函数线解下列不等式: (1) (2) (3) 【难度】★★ 【答案】(1) (2) (3) 【例32】求下列函数的定义域: (1)y=;(2)y=lg(3-4sin2x). 【难度】★ 【答案】(1)∵2cosx-1≥0,∴cosx≥. 由三角函数线画出x满足条件的终边范围(如图阴影所示). ∴x∈(k∈Z). (2)∵3-4sin2x>0,∴sin2x<,∴-<sinx<. 利用三角函数线画出x满足条件的终边范围(如右图阴影), ∴x(k-,k+)(kZ). 【例33】若,且有,则的取值范围是__________________. 【难度】★★ 【答案】 【例34】 若,利用三角函数线证明: (1); (2). 【难度】★★★ 【答案】 (1)如图,在平面直角坐标系中作出角,角的正弦 线和余弦线. 由,为直角三角形,且, ,. 在中, ,∴. (2)如图,,分别为角的正弦线和正切线.连结. 由,显然有. , , , ∴. . 【巩固训练】 1.如果角θ的终边经过,那么下列各式中不存在的是 ( ) (A)sinθ (B)cosθ (C)tanθ (D)catθ 【难度】★ 【答案】C 2. 已知角的终边经过点,求的值. 【难度】★ 【答案】若,,,点在第四象限. . ,. ∴. 若,,,点在第二象限. . ,. ∴. 【解析】 因的符号不确定,所以要对字母进行讨论.当,点在第四象限,当,点在第二象限. 3.已知,则________. 【难度】★ 【答案】 —2 4.如果=,且是第四象限的角,那么= . 【难度】★ 【答案】 5.已知点在角的终边上,且,则= . 【难度】★ 【答案】 6.的 ( ) (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件 【难度】★ 【答案】A 7.若的值是 ( ) (A)1 (B)-1 (C)3 (D)-3 【难度】★★ 【答案】C 8.若α为第三象限的角,且满足,则是 ( ) (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 【难度】★★ 【答案】D 9.设.(用区间形式表示,并在数轴上标出集合) 【难度】★★ 【答案】 x 10.已知,化简. 【难度】★★ 【答案】 11.如果MP和OM分别是的正弦线和余弦线,那么( ) (A) (B) (C) (D) 【难度】★★ 【答案】D 12.下列命题中正确的是 ( ) (A)存在一个角α,使 (B)存在一个角α,使 (C)存在一个锐角α,使 (D)存在一个角α,使 【难度】★★ 【答案】D 13.如果是第一象限角,那么①,②,③,④中恒成立的有_____个. 【难度】★★ 【答案】1 提示:利用三角函数线知②总成立. 14.利用三角函数线,写出满足下列条件的角x的集合. ⑴ sinx ≥;⑵ cosx ≤ ;⑶ tanx≥-1 ;(4)且. 【难度】★★ 【答案】(1);(2); (3);(4)。 15.若,利用三角函数线证明:,且. 【难度】★★★ 【答案】 在单位圆中作出角及角的正弦线,余弦线和正切线. 在中, ∵,, ∴,∴,即. 在中, ∵,, ∴,,即. 【解析】 1、角的概念的推广 (1) 用旋转的观点定义角,并规定了旋转的正方向,就出现了正角,负角和零角,这样角的大小就不再限于00到3600的范围. (2)终边相同的角. 具有共同的绐边和终边的角叫终边相同的角,所有与角终边相同的角(包含角在内)的集合为. 2、弧度制 (1) 弧度制的定义: (2)角度与弧度的换算.只要记住,就可以方便地进行换算. 由,. 由,. (3)弧长公式和扇形面积公式. 弧长. 扇形面积. 3、 三角比定义:设是一个任意角,在的终边上任取(异于原点的)一点P(x,y)P与原点的距离为r,则 ; ; ; ; ;. . 4、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦) 5、单位圆与三角函数线及几个重要结论 单位圆r=1 1.终边为第一象限和第三象限的平分线的角的集合是 ( ) A. B. C. D. 【难度】★ 【答案】B 2.下列两组角的终边不相同的是 ( ) A. B. C. D. 【难度】★ 【答案】D 3.当角与的终边互为反问延长线,则角与的关系一定是 ( ) A. B. C. D. 【难度】★ 【答案】C 4.一个圆心角为的扇形,它的弧长是,则扇形的内切圆(与扇形的弧和半径的相切)的半径等于 ( ) A.2 B.4 C. D. 【难度】★★ 【答案】B 【解析】设扇形内切圆的半径为,则由图可见扇形半径为 .由弧长公式,扇形弧长 5.若角的终边与射线重合,则______________. 【难度】★ 【答案】 6.若为的内角,且,则是_________三角形.(填 “锐角”、“直角”或“钝角”) 【难度】★ 【答案】锐角 7.用单位圆及正弦线,可以得到满足不等式在上的的集合为____________. 【难度】★★ 【答案】 【解析】如图可得所求集合为 8.确定下列三角比值符号: (1) ;(2);(3) 【难度】★ 【答案】(1)负;(2)负;(3)负. 9.求值: (1); (2). 【难度】★★ 【答案】(1);(2) 【解析】(1)原式 (2)原式 10.已知,并且是第二象限的角,那么的值等于( ) A. B. C. D. 【难度】★ 【答案】A 11.已知角的终边经过点P,试判断角所在的象限,并求 的值. 【难度】★ 【答案】由题意,得 故角是第二或第三象限角. 当,点P的坐标为, 当,点P的坐标为, 12.扇形OAB的面积是1cm2,它的周长是4cm,求中心角的弧度数和弦长AB. 【难度】★ 【答案】设扇形的半径为r,弧长为l,中心角的弧度数为α 则有 ∴ 由|α|=得α=2 ∴|AB|=2·sin 1( cm ) 13.若一个扇形的周长与面积的数值相等,则该扇形所在圆的半径不可能等于( ) A.5 B.2 C.3 D.4 【难度】★ 【答案】B 14. 如图,已知单位圆O与y轴相交于A、B两点.角θ的顶点为原点,始边在x轴的非负半轴上,终边在射线OC上.过点A作直线AC垂直于y轴且与角θ的终边交于点C,则有向线段AC的函数值是( ) A.sinθ B.cosθ C.tanθ D.cotθ 【难度】★ 【答案】D 15.作出下列各角的正弦线、余弦线和正切线 (1) (2) 【难度】★★ 【答案】如图,正弦线、余弦线、正切线分别为.查看更多