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文档简介

专题4.1任意角和弧度制、三角函数的概念【五大题型】

【新高考专用】

►热点题型归纳

【题型1终边相同的角】...........................................................................4

【题型2象限角].................................................................................5

【题型3弧度制及其应用】........................................................................6

【题型4任意角的三角函数的定义及应用】.........................................................9

【题型5三角函数值符号的判定】.................................................................10

►考情分析

1、任意角和弧度制、三角函数的概念

考点要求真题统计考情分析

(1)了解任意角的概念和

弧度制任意角和弧度制、三角函数的概念

⑵能进行弧度与角度的2023年北京卷:第13题,5是三角函数的基础,是高考数学的必考

互化,体会引入弧度制的分内容之一.从近几年的高考情况来看,主

必要性2024年北京卷:第12题,5要考察任意角的概念、三角函数的概念,

(3)借助单位圆理解三角分一般以选择题、填空题的形式出现,试

函数(正弦、余弦、正切)题比较简单.

的定义

►知识梳理

【知识点1三角函数的基本概念】

1.任意角

(1)角的概念

角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所成的图形.

(2)角的表示

如图:

①始边:射线的起始位置04;

②终边:射线的终止位置。3;

③顶点:射线的端点。;

④记法:图中的角可记为“角a”或“.a”或“.AOB".

2.象限角与终边相同的角

(1)终边相同的角

若角a终边相同,则它们的关系为:将角a的终边旋转(逆时针或顺时针)网左eZ)周即得角B.

一般地,我们有:所有与角a终边相同的角,连同角a在内,可构成一个集合

S={夕/=a+上.360。,左GZ},即任一与角a终边相同的角,都可以表示成角a与整数个周角的和.

(2)象限角、轴线角

①象限角、轴线角的概念

在平面直角坐标系中,如果角的顶点与原点重合,角的始边与无轴的非负半轴重合.那么,角的终边在

第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,那么就认为这个角不属于任何一个象限,

称这个角为轴线角.

②象限角的集合表示

象限角角的集合表示

第一象限角{a\k-3600<a<k-360°+90°,左eZ}

第二象限角{a\k-360°+90°<ct<A;-360°+180°,无GZ}

第三象限角{a\k-360°+180°<a<k-3600+270。斥Z}

第四象限角{a\k-360°+270°<a<k-3600+360。,左GZ}

3.角度制、弧度制的概念

(1)角度制

角可以用度为单位来进行度量,1度的角等于周角的高.这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角

度制.

(2)弧度制的相关概念

①1弧度的角:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角.

②弧度制:定义:以弧度作为单位来度量角的单位制.

记法:弧度单位用符号rad表示,读作弧度.

4.任意角的三角函数

(1)利用单位圆定义任意角的三角函数

设a是一个任意角,aGR,它的终边。尸与单位圆相交于点P(x,y).

①把点P的纵坐标y叫做a的正弦函数,记作sina,即产sina;

②把点尸的横坐标x叫做a的余弦函数,记作cosa,即x=cosa;

③把点尸的纵坐标与横坐标的比值训做a的正切,记作tana,即「ana(#0).

我们将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:

正弦函数y=sinx,xGR

余弦函数y=cosx,x£R

TT

正切函数y=tanx,xW,+Ax(z左£Z)

(2)用角的终边上的点的坐标表示三角函数

如图,设a是一个任意角,它的终边上任意一点P(不与原点。重合)的坐标为(x,y),点P与原点的距离

为r.则sina=L,cosot=—,tana=—.

rrx

【知识点2任意角和弧度制的解题策略】

1.终边相同的角的集合

利用终边相同的角的集合可以求适合某些条件的角,方法是先写出与这个角的终边相同的所有角的集

合,然后通过集合中的参数版上GZ)赋值来求得所需的角.

2.确定ka,三依GN*)的终边位置的方法

先写出妹或假的范围,然后根据后的可能取值确定桁或得的终边所在的位置.

3.应用弧度制解决问题的几大要点

应用弧度制解决问题时应注意:

(1)利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度.

(2)求扇形面积最大值的问题时,常转化为二次函数的最值问题.

(3)在解决弧长问题和扇形面积问题时,要合理地利用圆心角所在的三角形.

【知识点3三角函数的定义及应用的解题策略】

1.三角函数定义的应用

(1)直接利用三角函数的定义,找到给定角的终边上一个点的坐标,及这点到原点的距离,确定这个角

的三角函数值.

(2)已知角的某一个三角函数值,可以通过三角函数的定义列出含参数的方程,求参数的值.

2.判定三角函数值的符号的解题策略

要判定三角函数值的符号,关键是要搞清三角函数中的角是第几象限角,再根据正、余弦函数值在各

象限的符号确定值的符号.如果不能确定角所在象限,那就要进行分类讨论求解.

►举一反三

【题型1终边相同的角】

【例1】(2024•全国•模拟预测)下列与?的终边相同的角的表达式中,正确的是()

A.2kn+手(kGZ)B.2kn+?(k&Z)

C.ku-*keZ)D.fcn+Y(fceZ)

【解题思路】利用终边相同角的定义即可求得与?的终边相同的角.

【解答过程】与牛的终边相同的角为2加+?(kez).

故选:B.

【变式1-1](23-24高一上•内蒙古•期末)若角a与角-金的终边相同,则a可能是()

12TT_10K22n_22n

A.—B.—―C.—D.——

【解题思路】根据a=-g+2kiT,keZ观察选项得答案.

【解答过程】由已知a=-冷+2kn,keZ

观察选项可得只有一等=-?-4冗,所以a可能是一等.

故选:D.

【变式1-2](23-24高一下•河南驻马店•阶段练习)若角a的终边在直线y=x上,则角a的取值集合为

()

A.{a|a=k-360°+45°,kEZ)B.[a|a=fc-360°+135°,kEz}

C.[a|a=fc-180°-135°,k&z}D.{a|a=fc-180°-45°,kez]

【解题思路】根据角a的终边在直线y=x上,利用终边相同的角的写法,考虑角的终边的位置的两种情况,

即可求出角a的集合.

【解答过程】由题意知角a的终边在直线y=x上,

故a=k•360°+45°,fceZ或a=k-360°+225°,fc6Z,

即a=(2k+1)-180°-135°,fcGZ或a=(2fc+2)-180°-135°,kEZ,

故角a的取值集合为{ala=k-180°-135°,fceZ).

故选:C.

【变式1-3](23-24高一下•安徽蚌埠•阶段练习)将角a的终边绕坐标原点。逆时针旋转60。后与130。角的

终边重合,则与角a终边相同的角的集合为()

A.{0|£=kx180。+90。加62}B.{/?|^=fcx360O+90°,fcGZ}

C.{)?|/?=fcx180°+150°,/ceZ}D.[^|)S=/cx360o+70o,/ceZ}

【解题思路】根据题意设。+60。=360。卜+130。/62,解出即可;

【解答过程】设a+60°=360°k+13(T,keZ,

解得&=360。卜+70。流€2,

所以与角a终边相同的角的集合为{0/=kx360°+70°,fcGZ},

故选:B.

【题型2象限角】

【例2】(2024•全国•模拟预测)若a是第一象限角,则下列各角是第三象限角的是()

A.90°—ccB.180°-ccC.270°—ccD.—cc

【解题思路】根据象限角的概念判断即可.

【解答过程】若a是第一象限角,则M360°<a<90°+k-360°,kCZ,

—90°—k-360°<—a<-k,360°,fc6Z,则—a是第四象限角,故D错误;

-k-360°<90°-a<90°-fc-360°,fceZ,贝的0。一戊是第一象限角,故A错误;

90°-/c-360°<180°-a<180°-fc-360°,fceZ,则180。一。是第二象限角,故B错误;

180°-k-360°<270°-a<270°-fc-360°,fcGZ,则270°-a是第三象限角,故C错误.

故选:C.

【变式2-1](23-24高一上•河北唐山•期末)己知a=944。,贝布是()

A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角

【解题思路】&=944。=224。+2x360。,再根据终边相同的角的集合,判断224。是第几象限角,即可求

出结果.

【解答过程】因为戊=944。=224。+2x360。,又224。是第三象限角,

所以a是第三象限角,

故选:C.

【变式2-2](23-24高一下•河南•阶段练习)已知角a以x轴正半轴为始边,终边经过点P(sing,cos亨),

贝lj3n+a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

【解题思路】先确定点P在第四象限,即角a的终边在第四象限,3TT+a的终边为角a终边的反向延长线,

即可得出答案.

【解答过程】sin与=冬cos^=-i即P伴,_£),

故点尸在第四象限,即角a的终边在第四象限,

3TT+a的终边为角a终边的反向延长线,那么3Tt+a的终边在第二象限.

故选:B.

【变式2-3](2024•贵州•模拟预测)“a是第四象限角”是吗是第二或第四象限角”的()

A.充分不必要条件B.必要不充分条件

C.充要条件D.既不充分也不必要条件

【解题思路】由象限角的知识结合充分和必要条件的定义作出判断.

【解答过程】当a是第四象限角时,~+2kn<a<2n+2kn,kEZ,则?+/ot<慨<兀+eZ,即,是第

二或第四象限角.当f=?为第二象限角,但戊=与不是第四象限角,故"a是第四象限角”是吗是第二或第四象

限角”的充分不必要条件.

故选:A.

【题型3弧度制及其应用】

【例3】(2024・湖南•一模)出土于鲁国故城遗址的“出廓双龙勾玉纹黄玉璜”(图1)的璜身满刻勾云纹,

体扁平,呈扇面状,黄身外楼空雕饰“S”型双龙,造型精美.现要计算璜身面积(厚度忽略不计),测得各

项数据(图2):AB«8cmfAD«2cm,AO«5cm,若sin37°右.豆、3.14,则璜身(即曲边四边形4BCD)面

积近似为()

A.6.8cm2B.9.8cm2C.14.8cm2D.22.4cm2

【解题思路】根据给定图形求出圆心角再利用扇形面积公式计算即得.

【解答过程】显然△AOB为等腰三角形,。4=。8=5/8=8,

则COSNC4B=^=:sin"*,又疝3T

所以乙。48a37°,于是N40B=180°-2x37°=106°=黄,

所以璜身的面积近似为YaOB,(O42_o£)2)=gx票X(52-32)~14.8(cm2).

故选:C.

【变式3-1](2024•新疆克拉玛依•三模)掷铁饼是一项体育竞技活动.如图是一位掷铁饼运动员在准备掷

出铁饼的瞬间,张开的双臂及肩部近似看成一张拉满的“弓”.经测量此时两手掌心之间的弧长是等,“弓”所

在圆的半径为1.25米,这位掷铁饼运动员两手掌心之间的距离为()米.

A.挈

【解题思路】由已知结合弧长公式可求an,进而可得答案.

【解答过程】根据题意作出下图,弧"的长为“℃=皋=今

所以4B=2AD=2x1.25-sing=2.

故选:C.

【变式3-2】(2024•贵州贵阳•三模)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,其中《方田》章

给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=,(弦x矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所

围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现已知弧田面积为4遮+2,且

弦是矢的2百倍,按照上述经验公式计算所得弧田的弧长是()

【解题思路】根据弧田面积可求得CD,利用勾股定理可构造方程求得半径r,并根据长度关系得到圆心角弧

度数,利用扇形弧长公式可求得结果.

【解答过程】如图,

由题意得:AB=2^CD,

弧田面积=9乂(26(?。・。。+。。2)=48+2,解得:CD=2.

设圆半径为r,则有4。2=4。2+002,即尹=(2百)+(r—2产,解得:r=4,

0D=2,贝悔Rt2\4。。中,/.A0D=1,:­/.AOB=y,

•・•所求弧长为4x与=岑.

故选:D.

【变式3-3](2023•浙江嘉兴•二模)相传早在公元前3世纪,古希腊天文学家厄拉多塞内斯就首次测出了

地球半径.厄拉多塞内斯选择在夏至这一天利用同一子午线(经线)的两个城市(赛伊城和亚历山大城)进

行观测,当太阳光直射塞伊城某水井S时,亚历山大城某处4的太阳光线与地面成角8=82.8。,又知某商队

旅行时测得4与S的距离即劣弧席的长为5000古希腊里,若圆周率取3.125,则可估计地球半径约为()

A.35000古希腊里B.40000古希腊里

C.45000古希腊里D.50000古希腊里

【解题思路】利用1°圆心角所对应的弧长是仁辞即可求解.

【解答过程】设圆周长为C,半径长为R,两地间的弧长为I,对应的圆心角为n°,

360。的圆心角所对应的弧长就是圆周长C=2TTR,

••.1°的圆心角所对应的弧长是1=鬻,即芸,

□OUlow

于是在半径为R的圆中,71°的圆心角所对的弧长[为:/=粤,

n180/

•••R=--.

nn

当(为5000古希腊里,72=90°—仇即72=7.2°时,

180x5000

R=—=40000古希腊里.

nn3.125x7.2

故选:B.

【题型4任意角的三角函数的定义及应用】

【例4】(2023•福建福州•模拟预测)已知角a的顶点在坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,cosa=£,P(m,2)

为其终边上一点,则()

A.-4B.4C.-1D.1

【解题思路】根据已知条件,结合任意角的三角函数的定义,即可求解.

【解答过程】始边与%轴非负半轴重合,cosa=^,P(zn,2)为其终边上一点,

则;^^=弓,且小>0,解得爪=1.

故选:D.

【变式4-1](2024•江西•二模)已知角a的终边经过点贝!Jcosa=()

A.当B.苧C.V2D.孝

【解题思路】根据三角函数的定义求解.

【解答过程】根据题意r=\0M\=J(V2)2+12=V3,

由三角函数的定义得cosa=?=噜=乎.

'V33

故选:A.

【变式4-2](2023,河南开封三模)设a是第二象限角,尸(x,1)为其终边上一点,且cosa=(x,贝i]tana=

()

A.--B.--C.*D.空

2424

【解题思路】利用三角函数的定义先解得X,再求正切值即可.

【解答过程】由三角函数定义可知:©(^。二彳喜二卜今万二士?血,又a是第二象限角,

故x=-2&,所以tana=?=-¥.

故选:B.

【变式4-3](2023・湖南岳阳•模拟预测)已知角a的顶点位于平面直角坐标系xOy的原点,始边在x轴的非

负半轴上,终边与单位圆相交于点(-容冬),贝Usinacosa=()

A.B.--C.1D.孝

【解题思路】根据终边所在的象限,可以分别求出正弦函数和余弦函数的值,代入即可.

【解答过程】因为终边与单位圆交于点(-苧,孝),则终边落在第二象限,

所以sina=¥,cosa=一孝,sinacosa=­

故选:A.

【题型5三角函数值符号的判定】

【例5】(2024•河南•模拟预测)已知a是第二象限角,则点(cos(sina),sin(cosa))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

【解题思路】根据三角函数确定横坐标和纵坐标的正负,即可求解.

【解答过程】因为a是第二象限角,所以0<sinaVl,-1<cosa<0,

进而石甬定cos(sina)>0,sin(cosa)<0.

所以点(cos(sina),sin(cosa))在第四象限.

故选:D.

【变式5-1](2023・四川宜宾・三模)已知角a的终边上一点的坐标(a,2),其中。是非零实数,则下列三角

函数值恒为正的是()

A.cosatanaB.sinacosaC.sinatanaD.tana

【解题思路】先根据定义求出sina,cosa,tana,然后逐一对各个选项分析判断即可得出结果.

【解答过程】因为角a的终边上一点的坐标(a,2)且。是非零实数,所以根据三角函数的定义知,sina=

2a2

而,cosa=^=,tana=1

2

选项A,cosatana=——>0,故选项A正确;

Va2+4

选项B,sinacosa=裳下因为a的正负不知,故选项B错误;

4_

选项C,sincrtana=-—,因为a的正负不知,故选项C错误;

aVra2+4

7

选项D,tana=1因为a的正负不知,故选项D错误;

故选:A.

【变式5-2](2023•河南•模拟预测)已知a是第二象限角,则点(cos(-a),sin(—a))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

【解题思路】利用诱导公式化简再确定象限.

【解答过程】由题意知:cosa<0,sina>0,进而得到cos(-a)=cosaV0,sin(-a)=-sincr<0,

所以点(cos(-a),sin(-a))位于第三象限.

故选:C.

【变式5-3](2024•北京海淀•一模)在平面直角坐标系%Oy中,角a以。%为始边,终边在第三象限.则()

A.sina—cosa<tanaB.sina—cosa>tana

C.sina•cosa<tanaD.sina-cosa>tana

【解题思路】对A、B:举出反例即可得;对C、D:借助三角函数的商数关系及其值域计算即可得.

【解答过程】由题意可得sina<0、cosa<0,tana>0,

对A:当sina—。一时,COSQT—1,贝!Jsina-cosa71,tanat0,

此时sina-cosa>tana,故A错误;

对B:当口=半时,sina—cosa=sin孚—cos孚=0Vtan孚=1,故B错误;

4444

t.nsinaQ[ac

对C、D:sincr-coscr=coszcr------=coszcr-tancr,由一1<cosaVO,

cosa

故cos2ae(0,1),则cos2a•tana<tana,即sina-cosa<tana,

故C正确,D错误.

故选:C.

►过关测试

一、单选题

1.⑵-24高三下•甘肃•阶段练习)集合4={a|a=-2024°+k-180°,fcGZ}中的最大负角a为()

A.-2024°B.-224°C.-44°D.-24°

【解题思路】利用任意角的定义与集合力所表示的角即可得解.

【解答过程】因为一2024°=-44°-11x180°,

所以集合4={a|a=-2024°+k-180°,/ceZ}中的最大负角a为一44。.

故选:C.

2.(2024•河北衡水•模拟预测)“角a,£的终边在同一条直线上”是“sin(a—£)=0”的()

A.充分不必要条件B.必要不充分条件

C.充要条件D.既不充分也不必要条件

【解题思路】借助a-£的值,直接分别判断充分性和必要性.

【解答过程】由角a,S的终边在同一条直线上,彳导a=B+kgk€Z,

即a—0=kti,kEZ,所以sin(a_0)=sin/cit=0,kGZ.

反之,由sin(a-0)=0,得a-夕=nnvneZ,

当山为偶数时,角a,0的终边在同一条射线上;

当山为奇数时,角a,£的终边在同一条直线上.

综上,“角a-的终边在同一条直线上”是“sin(a-0)=0”的充要条件.

故选:C.

3.(23-24高一下•河南•阶段练习)如图,终边落在阴影部分(包括边界)的角a的集合是()

A.^a|+2kit<a<(2k+l)ir,/c6zjB.^a\^-+kit<a<(k+1)TT,/Cezj

C.{a|—g+2/CTTWa<(2k—l)n,k€z}D.^a|—+2kn<a<2ku,kezj

【解题思路】根据任意角的概念以及角的终边所在位置,即可确定角a的集合.

【解答过程】终边落在阴影部分的角为|+MrWaW(k+l)n,fceZ,

即终边落在阴影部分(包括边界)的角a的集合是{a|*+kTTWaW(k+l)TT,kez}.

故选:B.

4.(2024•山东•模拟预测)已知角a的顶点与坐标原点重合,始边与%轴的非负半轴重合,终边经过点尸

(sin^cos^,则cos(a+》=()

A.0B.1C.YD.空

【解题思路】由三角函数的定义即可求得a,从而得到结果.

【解答过程】由题意可得P停,乡,则tana=^=浮所以a=3+2Mt,keZ,

所以cos(a+]=cosg+2kn+-)=cos^=

故选:B.

5.(2024•全国•模拟预测)石雕、木雕、砖雕被称为建筑三雕.源远流长的砖雕,由东周瓦当、汉代画像

砖等发展而来,明清时代进入巅峰,形成北京、天津、山西、徽州、广东、临夏以及苏派砖雕七大主要流

派.苏派砖雕被称为“南方之秀”,是南方地区砖雕艺术的典型代表,被广泛运用到墙壁、门窗、檐廊、栏槛

等建筑中.图(1)是一个梅花砖雕,其正面是一个扇环4BCD,如图(2),砖雕厚度为6cm,AD=80

cm,CD=3AB,而所对的圆心角为直角,则该梅花砖雕的表面积为(单位:cm?)()

图⑴图⑵

A.3200-nB.480Tt+960C.6880n+960D.3680TT+960

【解题思路】先求出而=60ncm,AB=207tcm,进而求得梅花砖雕的侧面积及扇环ABC。的面积可得该梅

花砖雕的表面积.

【解答过程】

延长ZL4与CB交于点0.由而=3而,AD=80cm,得。4=40cm,OD=120cm.

因为丽所对的圆心角为直角,所以而=6(hTcm,AB=20ncm.

所以该梅花砖雕的侧面积5侧=6(CO+AB+AD+BC)=480Tt+960(cm2),

扇环4BCD的面积为x1202-TTX402)=3200TT(cm2),

则该梅花成雕的表面积S表面积=4801T+960+2X3200TT=6880TT+960(cm2).

故选:C.

6.(2024・四川成都•模拟预测)在平面直角坐标系中,角a的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,

sina+2cosa

终边经过点P(3,4),则)

cosa—sina

A.11B.-10C.10D.-11

【解题思路】由题意利用任意角的三角函数定义,可求得sina,cosa的值,代入计算即可.

【解答过程】因为角a的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,

且角的终边经过点P(3,4),

所以sina=W,cosa=^=3,

sina+2cosa

所以

cosa—sintz

故选:B.

7.(2024•浙江•二模)古人把正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数、余割函数、正矢函

数、余矢函数这八种三角函数的函数线合称为八线.其中余切函数cot。=上,正割函数sec8=吃,余割函

Lantzcost/

数esc。=—,正矢函数uersin。=1-cos。,余矢函数uercos。=l-sin。.如图角。始边为久轴的非负半轴,其

Sint?

终边与单位圆交点P,4B分别是单位圆与无轴和y轴正半轴的交点,过点P作PM垂直x轴,作PN垂直y轴,

垂足分别为“、N,过点4作x轴的垂线,过点B作y轴的垂线分别交。的终边于T、S,其中4M、PS、BS、NB

为有向线段,下列表示正确的是()

A.versinO=AMB.cscd=PS

C.cotO=BSD.secO=NB

【解题思路】利用单位圆以及三角函数的定义可知sin。=MP,cos®=OM,tan0^AT,然后结合新定义简

单计算可判断各个选项.

【解答过程】根据题意,易得乙OMP〜△OATSBOPNO,

对于A,因为1—cos。=1—0M=M4,即versing=AM,故A错误;

对于B,根据三角函数定义结合相似三角形相似比可得,csc8=二=2=^=端=0S,故B错误;

11

对于C,8修=,故正确;

tanz.OSB=BS,C

11nAr)T

对于D,根据三角函数定义结合相似三角形相似比可得sec8=2=I=^=累=。7,故D错误.

故选:C.

8.(2024•山东青岛•一模)2024年2月4日,“龙行中华——甲辰龙年生肖文物大联展”在山东孔子博物馆

举行,展览的多件文物都有“龙”的元素或图案.出土于鲁国故城遗址的“出廓双龙勾玉纹黄玉璜”(图1)就

是这样一件珍宝.玉璜璜身满刻勾云纹,体扁平,呈扇面状,璜身外镂空雕饰“S,型双龙,造型精美.现要

计算璜身面积(厚度忽略不计),测得各项数据(图2):AB«8cm,AD«2cm,AO«5cm,若sin37°=

Q

f,n«3.14,则璜身(即曲边四边形/BCD)面积近似为(

D.22.4cm2

【解题思路】根据给定图形求出圆心角N40B,再利用扇形面积公式计算即得.

【解答过程】显然△力。B为等腰三角形,。八。8=5/8=8,则cos皿八陪.sin皿8/

即NtMB=37°,于是乙40B=106°=黄,

所以璜身的面积近似为14。〃(。42_0£)2)="等x(52-32)x14.8(cm2).

故选:C.

二、多选题

9.(2023・贵州遵义•模拟预测)下列说法正确的是()

A.若sina=sin0,贝!]a与0是终边相同的角

B.若角a的终边过点P(3k,4k)(k力0),贝i]sina=2

C.若扇形的周长为3,半径为1,则其圆心角的大小为1弧度

D.若sina•cosa>0,则角a的终边在第一象限或第三象限

【解题思路】举反例a+£=兀判断A;由三角函数的定义判断B;由弧长公式判断C;由sina与cosa同号判

断D.

【解答过程】对于A:当a+/?=7T时,sina=sin£,但终边不同,故A错误;

对于B:r=V(3/c)2+(4fc)2=5|/c|,当k<0时,sina=故B错误;

对于C:由2r+Z=3,r=l,得2=l,a=:=l,故C正确;

对于D:sina-cosa〉0,即sina与cosa同号,则角a的终边在第一象限或第三象限,故D正确;

故选:CD.

10.(2023•河北石家庄•一模)在平面直角坐标系中,角a的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重

合,终边经过点「律,»且sina=|无,贝卜的值可以是()

A.±V2B.±1C.0D.±2

【解题思路】根据三角函数的定义及已知列方程求参数x即可.

X2

【解答过程】由题设sina=而=|工,故泉=备,整理得好=%4,

所以汽=。或%=±1.

故选:BC.

11.(2023・吉林・二模)如图,A,5是在单位圆上运动的两个质点.初始时刻,质点4在(1,0)处,质点

3在第一象限,且乙4。8=y.质点4以轴d/s的角速度按顺时针方向运动,质点5同时以"rad/s的角速度按

逆时针方向运动,则()

A.经过Is后,扇形的面积为工

B.经过2s后,劣弧痛的长为与

C.经过6s后,质点8的坐标为(—§3)

D.经过年s后,质点/,8在单位圆上第一次相遇

【解题思路】根据任意角的概念和题意逐项进行分析即可求解.

【解答过程】对于A,由题意可知:经过1s后,乙40B=?—(—>+"=居,

所以此时扇形AOB的面积为1-r2=|x§xl2=g,故选项A错误;

对于B,经过2s后,乙4。8=,—2x(―勺+2x己=竽,

所以此时劣弧丽的长为ar=g,故选项B正确;

对于C,经过6s后,质点B转过的角度为6x^=1,结合题意,此时质点B为角,+5=与的终边与单位圆的

交点,所以质点2的坐标为(-今乎),故选项C错误;

对于D,经过左后,质点B转过的角度为弓><工=岩,质点4转过的角度为年x(—>=—耳,因为君—(—等

)+5=2TT,所以经过等s后,质点4B在单位圆上第一次相遇,故选项D正确,

故选:BD.

三、填空题

12.(2024・宁夏•二模)最美数学老师手表上的时针长度是1厘米,则时针4h(时)转出的扇形面积是

_|_平方厘米.

【解题思路】根据任意角的概念及角度制与弧度制的转化关系化为弧度制,再由扇形面积公式计算可得.

【解答过程】时针长度是1厘米,则时针4h(时)转出的扇形面积S=:x与X12=与(平方厘米).

故答案为:

13.(2024•全国•模拟预测)已知角8的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴.若P(m,2)是角。终边上一

点,且cos。=一¥1^,则爪=-6.

【解题思路】根据三角函数定义式列方程,解方程即可.

【解答过程】由题设知cose=^M=-噜,

Ym”十410

BPlOm2=9(m2+4),且zn<0,

即血2=36,且m<0,

解得m=-6,

故答案为:-6.

14.(2023•广东佛山•一模)若点/(8$。》也6)关于原点对称点为8((:059-。)凤11(巳-。)),写出。的一个取

值为靠(答案不唯一,且=|f±kjL^_keZ均可以).

【解题思路】根据a、B关于原点对称,所以两角的终边在一条直线上,得:e=/e+(2k+i)mfcez.M

令k随意取值,可得结论.

【解答过程】••,4(<:0545比6)和8((:05(2-。)⑼119-8))关于原点对称.

与£—9的终边在一条直线上.即:9=6+(2k+l)ir,fc6Z.

.*.0=y^+/cir,fceZ.

令左=0得9=工.

故答案为:(满足。="+而,kez即可).

四、解答题

15.(2024高一下•全国・专题练习)已知角a的终边在第四象限,确定下列各角终边所在的象限:

a

(1)5;

a

(2序

【解题思路】⑴由。为第四象限角可知苧+2而<。<271+2加上62,根据不等式的性质可得角|终边所

在区域,分类讨论可得角终边所在的位置;

(2)由a为第四象限角可知三+2/cnVaV27r+2Mr,k€Z,根据不等式的性质可得角争冬边所在区域,分类

讨论可得角终边所在的位置.

【解答过程】(1)由于仇为第四象限角可知与+2所1V/<271+2的11€2,.

所以乎+kn<]<11+kji,kEZ

当/c=2?i时,+2nn<|<ir+2mi,nEZ,终边在第二象限,

当々二2九+1时,4+2nn<74<2n+2nn,nGZ,终边在第四象限,

(V

所以5的终边在第二或第四象限;

(2)由(1)得5+w-<§<w+w-,/cCZ,

当k=3几时,5+27171<三〈亨+27171,71CZ,终边在第二象限,

当k=3?i+l时,=+2zmV?<¥+2九71,71€Z,终边在第三象限,

当k=3几+2时,¥+2?rn:<§V2ir+27171,71WZ,终边在第四象限,

6J

(Y

所以与的终边在第二、第三或第四象限.

16.(23-24高一•全国•随堂练习)写出与下列各角终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-720。W0<

360。的元素。写出来:

(1)60°;

(2)-45°;

(3)1303°18,;

(4)-225°.

【解题思路】(1)(2)(3)(4)根据终边相同角的定义可写出满足条件的角的集合,然后解不等式-720。

</?<360°,求出满足条件的整数k的值,即可得出满足条件的元素/?.

【解答过程】(1)解:与60。终边相同的角的集合为{/?|0=6(r+h36(r,keZ},

由一720°<60°+k-360°<360°,可得一5<fc<1,

当k=-2时,/?=60°-2x360°=-660°,

当k=-l时,£=60°-360°=-300°,

当k=0时,0=60。,

所以,适合不等式一720°W/?<360°的元素0为一660°、―300°、60°.

(2)解:因为一45°=315°-360°,

所以,与-45。终边相同的角的集合为{/?|£=315°+k-360。#GZ),

由可得一月

—720°<315°+k-360°<360°,O<k<~O,

当卜=-2时,S=315°—2x360°=—405°,

当卜=一1时,£=315。-360°=—45。,

当k=0时,£=315°,

所以,适合不等式—720°360°的元素£为一405°、-45°、315°.

(3)解:因为1303°18'=223°18'+3*360°,

所以,与1303。1&终边相同的角的集合为{/?/=223。18,+k-360°,fcGZ},

由—720°W223.3°+h360°<360°(keZ),可得k=-2、-1、0,

当k=-2时,6=223°18'-2X360°=一496°42',

当k=-l时,0=223°18'—360°=—136°42,,

当k=0时,0=223。18,

所以,适合不等式一720°<£<360°的元素£为一496°42\-136°42\223°18;

(4)解:因为一225°=135°-360°,

所以,与一225。终边相同的角的集合为{/?|0=135°+k-360°,kGZ},

1QC

由—720。<135°+k-360°<360°,可得一4<k<^,

oo

当k=-2时,S=135。-2乂360。=-585。,

当k=-l时,£=135°-360°=-225°,

当k=0时,0=135°.

所以,适合不等式一

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