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1、
專題12 任意角和弧度制及任意角的三角函數(shù)
1.了解任意角的概念
2.了解弧度制的概念,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
熱點(diǎn)題型一 象限角與終邊相同的角
例1、 (1)終邊在直線y=x上,且在[-2π,2π)內(nèi)的角α的集合為________。
(2)如果α是第三象限的角,試確定-α,2α的終邊所在位置。
【答案】(1)
(2)見解析
即+2kπ<-α<π+2kπ(k∈Z),
所以角-α的終邊在第二象限。
由π+2kπ<α<+2kπ(k∈Z),
得2π+4kπ<2α<3π+4kπ(k∈Z)。
所
2、以角2α的終邊在第一、二象限及y軸的非負(fù)半軸。
【提分秘籍】
1.終邊在某直線上角的求法步驟
(1)數(shù)形結(jié)合,在平面直角坐標(biāo)系中畫出該直線。
(2)按逆時(shí)針方向?qū)懗鯷0,2π)內(nèi)的角。
(3)再由終邊相同角的表示方法寫出滿足條件角的集合。
(4)求并集化簡(jiǎn)集合。
2.確定kα,(k∈N*)的終邊位置的方法
先用終邊相同角的形式表示出角α的范圍,再寫出kα或的范圍,然后根據(jù)k的可能取值討論確定kα或的終邊所在位置。
【舉一反三】
設(shè)角α是第二象限的角,且=-cos,則角屬于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
熱點(diǎn)題型
3、二 扇形的弧長(zhǎng)及面積公式
例2、 (1)已知扇形周長(zhǎng)為10,面積是4,求扇形的圓心角。
(2)已知扇形周長(zhǎng)為40,當(dāng)它的半徑和圓心角取何值時(shí),才使扇形面積最大?
【解析】(1)設(shè)圓心角是θ,半徑是r,
【提分秘籍】 弧度制應(yīng)用的關(guān)注點(diǎn)
1.弧度制下l=|α|·r,S=lr,此時(shí)α為弧度。在角度制下,弧長(zhǎng)l=,扇形面積S=,此時(shí)n為角度,它們之間有著必然的聯(lián)系。
2.在解決弧長(zhǎng)、面積及弓形面積時(shí)要注意合理應(yīng)用圓心角所在的三角形。
【舉一反三】
已知扇形的圓心角是α=120°,弦長(zhǎng)AB=12 cm,求弧長(zhǎng)l。
【解析】設(shè)扇形的半徑為r cm,如圖。
由sin60
4、°=,
得r=4(cm),
∴l(xiāng)=|α|·r=×4=π(cm)。
熱點(diǎn)題型三 三角函數(shù)的定義及其應(yīng)用
例3. (1)若角θ的終邊經(jīng)過點(diǎn)P(-,m)(m≠0)且sinθ=m,則cosθ的值為________。
(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),始邊在x軸的正半軸上的角α,β的終邊與圓心在原點(diǎn)的單位圓交于A,B兩點(diǎn),若α=30°,β=60°,則弦AB的長(zhǎng)為________。
【答案】(1)- (2)
【提分秘籍】三角函數(shù)定義的應(yīng)用方法
(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)
5、P的坐標(biāo)中的參數(shù)值,可根據(jù)定義中的兩個(gè)量列方程求參數(shù)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)。
【舉一反三】
已知角α的終邊與單位圓的交點(diǎn)P,則sinα·tanα=( )
A.- B.± C.- D.±
【答案】C
【解析】由|OP|2=+y2=1,得y2=,y=±。
得y=時(shí),sinα=,tanα=-,此時(shí),sinα·tanα=-。
當(dāng)y=-時(shí),sinα=-,tanα=,
此時(shí),sinα·tanα=-,故選C。
1.【2017北京】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
6、的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱.若,=___________.
【答案】
【解析】因?yàn)楹完P(guān)于軸對(duì)稱,所以,那么, (或),
所以.
1.【2016高考新課標(biāo)3理數(shù)】在中,,邊上的高等于,則( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】C
2.【2016高考新課標(biāo)2理數(shù)】若,則( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】D
【解析】 ,
且,故選D.
【2015高考新課標(biāo)1,理2】 =( )
(A) (B)
7、(C) (D)
【答案】D
【解析】原式= ==,故選D.
(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ] 如圖1-1,圓O的半徑為1,A是圓上的定點(diǎn),P是圓上的動(dòng)點(diǎn),角x的始邊為射線OA,終邊為射線OP,過點(diǎn)P作直線OA的垂線,垂足為M,將點(diǎn)M到直線OP的距離表示成x的函數(shù)f(x),則y=f(x)在[0,π]上的圖像大致為( )
圖1-1
A B
C D
【答案】C
1.sin(-270°)= ( )
A.-1 B.0 C. D.1
【解析】選D. 因?yàn)?270°角的終邊位于y軸的非負(fù)半軸上,在
8、其上任取一點(diǎn)(0,y),則r=y,所以sin(-270°)= ==1.
2.已知α是第四象限角,則π-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
【解析】選C. 因?yàn)棣?,?α的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱,所以由題意得π-α是第三象限角.
3.小明出國(guó)旅游,當(dāng)?shù)貢r(shí)間比中國(guó)時(shí)間晚一個(gè)小時(shí),他需要將表的時(shí)針旋轉(zhuǎn),則轉(zhuǎn)過的角的弧度數(shù)是 ( )
A. B. C.- D.-
【解析】選B. 由題意小明需要把表調(diào)慢一個(gè)小時(shí),逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)針弧度.
4.已知角α的終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo)為,則角α的終邊在第 象限( )
A.一 B.二
9、 C.三 D.四
【解析】選D. 因?yàn)?,所以α在第四象限.
5.下列命題中正確的是 ( )
A.若兩扇形面積的比是1∶4,則它們弧長(zhǎng)的比是1∶2
B.若扇形的弧長(zhǎng)一定,則面積存在最大值
C.若扇形的面積一定,則弧長(zhǎng)存在最小值
D.任意角的集合可與實(shí)數(shù)集R之間建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系
6.若tanα<0,且sinα>cosα,則α在 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限[]
【解析】選B. 因?yàn)閠anα<0,所以α在第二或第四象限,又sinα>cosα,所以α在第二象限.
7.對(duì)于第四象限角的集合,下列四種表示中錯(cuò)誤的是 (
10、 )
A.
B.
C.
D.
【解析】選C. 先選定一周,A:270°到360°再加360°的整數(shù)倍,B:-90°到0°再加360°的整數(shù)倍,D:630°到720°再加360°的整數(shù)倍,故A,B,D都正確,只有C錯(cuò)誤.
8.已知角α的始邊與x軸的正半軸重合,頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),角α終邊上的一點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離為,若α=,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為 ( )
A.(1,) B.(,1)
C.() D.(1,1)
【解析】選D.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則由三角函數(shù)的定義得
即
故點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,1).
9.下列終邊相同的角是 ( )
A.kπ+與,k∈Z
B.kπ±與
11、,k∈Z
C.kπ+與2kπ±,k∈Z
D.(2k+1)π與(4k±1)π,k∈Z
10.如圖,設(shè)點(diǎn)A是單位圓上的一定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P從A出發(fā)在圓上按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)一周,點(diǎn)P所旋轉(zhuǎn)過的弧AP的長(zhǎng)為l,弦AP的長(zhǎng)為d,則函數(shù)d=f(l)的圖象大致為 ( )
【解析】選C.如圖,取AP的中點(diǎn)為D,設(shè)∠DOA=θ,
則d=2sinθ,l=2θR=2θ,
所以d=2sin.
11.已知α(0<α<2π)的正弦線和余弦線長(zhǎng)度相等,且符號(hào)相同,那么α的值為 .
【答案】或
【解析】根據(jù)正弦線和余弦線的定義知,
當(dāng)α=和時(shí),其正弦線和余弦線長(zhǎng)度相等,且符號(hào)相同.
12.若
12、sinθ·cosθ<0,=cosθ,則點(diǎn)P在 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
13.已知角α的終邊經(jīng)過點(diǎn)P(3a-9,a+2),且cosα≤0,sinα>0,則a的取值范圍是 .
【答案】(-2,3]
【解析】由得
所以-2
13、半軸上的角α,β的終邊與圓心在原點(diǎn)的單位圓交于A,B兩點(diǎn),若α=30°,β=60°,則弦AB的長(zhǎng)為 .
【答案】
【解析】由三角函數(shù)的定義得A(cos30°,sin30°),B(cos60°,sin60°),
即A,B.
所以|AB|=
==.
16.寫出下面各圖中終邊在陰影內(nèi)的角的集合(包括邊界).[]
(1) .
(2) .
14、【答案】
(1)
(2)
17.若角θ的終邊過點(diǎn)P(-4a,3a)(a≠0),
(1)求sinθ+cosθ的值.
(2)試判斷cos(sinθ)·sin(cosθ)的符號(hào).
【解析】(1)因?yàn)榻铅鹊慕K邊過點(diǎn)P(-4a,3a)(a≠0),[]
所以x=-4a,y=3a,r=5|a|,
當(dāng)a>0時(shí),r=5a,sinθ+cosθ=-.[
18.已知|cosθ|=-cosθ,且tanθ<0,試判斷的符號(hào).
【解析】由|cosθ|=-cosθ可得cosθ≤0,所以角θ的終邊在第二、三象限或y軸上或x軸的負(fù)半軸上;又tanθ<0,所以角θ的終邊在第二、四象限,從而可知角θ的終邊在第二象限.易知-10,sin(cosθ)<0,故<0,即符號(hào)為負(fù).
19.如圖,動(dòng)點(diǎn)P,Q從點(diǎn)A(4,0)出發(fā)沿圓周運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P按逆時(shí)針方向每秒鐘轉(zhuǎn)弧度,點(diǎn)Q按順時(shí)針方向每秒鐘轉(zhuǎn)弧度,求P,Q第一次相遇時(shí)所用的時(shí)間、相遇點(diǎn)的坐標(biāo)及點(diǎn)P,Q各自走過的弧長(zhǎng).
【解析】設(shè)P,Q第一次相遇時(shí)所用的時(shí)間是t,
則t·+t·=2π,所以t=4(秒),即P,Q第一次相遇時(shí)所用的時(shí)間為4秒.
設(shè)第一次相遇點(diǎn)的坐標(biāo)為C(xC,yC),
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