《2020年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 三角函數(shù)、三角形、平面向量 專題01 任意角的三角函數(shù)和弧度制 文(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 三角函數(shù)、三角形、平面向量 專題01 任意角的三角函數(shù)和弧度制 文(含解析)(14頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題01 任意角的三角函數(shù)和弧度制
一、本專題要特別小心:
1.角的范圍問題
2.誘導(dǎo)公式的符號(hào)問題
3.象限角
4.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式
5.“1”的妙用
6.三角函數(shù)線的應(yīng)用
7.角的一致性
8.三角化簡形式、名稱、角的一致原則
二.方法總結(jié):
1.化簡過程中,利用同角三角函數(shù)的關(guān)系可將不同名的三角函數(shù)化成同名三角函數(shù).
2.運(yùn)用誘導(dǎo)公式,可將任意角的求值問題轉(zhuǎn)化成銳角的求值問題.
3.注意“1”的靈活運(yùn)用,如1=sin2θ+cos2θ等.
4.化簡三角函數(shù)式時(shí),要注意觀察式子的特征,如關(guān)于sin θ,cos θ的齊次式可轉(zhuǎn)化為tan θ的式子,注意弦切互化
2、.
5.解題時(shí)要充分挖掘題目條件中隱含的條件,盡可能縮小角的范圍.
三.【題型方法規(guī)律總結(jié)】
(一)弧長公式的應(yīng)用
例1.如圖是一個(gè)半徑為R的扇形,它的周長為4R,則這個(gè)扇形所含弓形(陰影區(qū)域)的面積是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
S弓形=S扇形﹣S三角形=R2﹣sin1?cos1?R2
故選:D.
練習(xí)1. 下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A.終邊經(jīng)過點(diǎn)的角的集合是
B.將表的分針撥慢10分鐘,則分針轉(zhuǎn)過的角的弧度數(shù)是
C.若是第三象限角,則是第二象限角,為第一或第二象限角
D.,,則
【答案】C
【解析】
3、因?yàn)棣翞榈谌笙藿?,即k∈Z,
所以, k∈Z當(dāng)k為奇數(shù)時(shí)它是第四象限,當(dāng)k為偶數(shù)時(shí)它是第二象限的角.4,k∈Z.所以2α的終邊的位置是第一或第二象限,y的非正半軸.故答案為:C
練習(xí)2. 已知圓與直線相切于點(diǎn),點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),沿著直線向右、沿著圓周按逆時(shí)針以相同的速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),點(diǎn)也停止運(yùn)動(dòng),連接,(如圖),則陰影部分面積,的大小關(guān)系是( )
A. B.
C. D.先,再,最后
【答案】A
【解析】如圖所示,因?yàn)橹本€與圓相切,所以,
所以扇形的面積為,,
因?yàn)?,所以扇形AOQ的面積,
即,
所以,
練習(xí)3.鐘撥慢5分鐘,則分針轉(zhuǎn)了________弧
4、度,時(shí)針轉(zhuǎn)了________度.
【答案】 2.5
【解析】將時(shí)鐘撥慢5分鐘,分針、時(shí)針都是按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)過的角都是正角,這時(shí),分針轉(zhuǎn)過的角度是,即(弧度),時(shí)針轉(zhuǎn)過的角度是.
故答案為,2.5.
練習(xí)4. 如圖,單位圓Q的圓心初始位置在點(diǎn)(0,1),圓上一點(diǎn)P的初始位置在原點(diǎn),圓沿x軸正方向滾動(dòng).當(dāng)點(diǎn)P第一次滾動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為______;當(dāng)圓心Q位于點(diǎn)(3,1)時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為______.
【答案】
【解析】由題意,作輔助圖形,如圖所示,
當(dāng)點(diǎn)P第一次滾動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),點(diǎn)P向右滾動(dòng)了圓的半個(gè)周長,因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
當(dāng)圓心Q
5、位于(3,1)時(shí),此時(shí)圓心角為3,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為,
縱坐標(biāo)為,所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
故答案為:,.
(二)象限角
例2. 已知是第二象限角,則( )
A.是第一象限角 B.
C. D.是第三或第四象限角
【答案】D
【解析】對(duì)于A,∵是第二象限角,
∴,,
∴,,∴是第一象限或第三象限角,故錯(cuò)誤;
對(duì)于B,由可知是第一象限或第三象限角,故錯(cuò)誤;對(duì)于C,∵是第二象限角,
∴,,∴是第三象限或第四象限角,,故錯(cuò)誤;
對(duì)于D,∵是第二象限角,∴,,∴,,
∴是第三象限或第四象限角,故正確;故選:D.
練習(xí)1. 已知A={第一象限角},B={銳角},C={小于9
6、0°的角},那么A,B,C的關(guān)系是( )
A. B.
C.ABC D.
【答案】B
【解析】∵A={第一象限角}=;B={銳角}=;C={小于90°的角}=.
∴B∪C={小于90°的角}=C,即B?C,且B?A,
則B不一定等于A∩C,A不一定是C的子集,三集合不一定相等,
由集合間的關(guān)系可得.
故選B.
練習(xí)2. 若=,則的取值范圍是( )
A. B.
C. D. (以上)
【答案】D
【解析】∵sin2x+cos2x=1,即cos2x=1﹣sin2x=(1+sinx)(1﹣sinx),
∴,
∵,
∴cosx<0,
∴x的范圍為2k
7、π<x2kπ(k∈Z).
故選:D.
(三)三角函數(shù)的符號(hào)問題
例3. 若α是第四象限角,則a=的值為( )
A.0 B.2
C.-2 D.2或-2
【答案】A
【解析】∵α是第四象限角,∴+2kπ<α<2π+2kπ,k∈Z,
∴+kπ<<π+kπ,k∈Z,∴是第二或第四象限角,
當(dāng)是第二象限角時(shí),a==0. 當(dāng)是第四象限角時(shí),a=-=0.
故選A.
練習(xí)1. 在中,若,那么是 ( )
A.銳角三角形 B.鈍角三角形 C.直角三角形 D.不能確定
【答案】A
【解析】∵
8、在中,,∴,∴為銳角.
又,∴,∴,
∴為銳角,∴為銳角三角形.
故選A.
練習(xí)2. 化簡等于( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】原式,
因?yàn)? 所以. 所以.故選A.
練習(xí)3.化簡( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
又,所以sin4<0,cos4<0,
則,
故選:D
練習(xí)4.化簡的結(jié)果為( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】A
【解析】
因?yàn)樗栽?
故選:A.
(四)三角函數(shù)中的數(shù)學(xué)文化
例4. 《九章算術(shù)》是我國古代數(shù)學(xué)成就的杰出代表作,其中《方田》章給出計(jì)
9、算弧田面積所用的經(jīng)驗(yàn)方式為:弧田面積=(弦×矢+矢2),弧田(如圖)由圓弧和其所對(duì)弦所圍成,公式中“弦”指圓弧所對(duì)弦長,“矢”等于半徑長與圓心到弦的距離之差,現(xiàn)有圓心角為,半徑等于米的弧田,按照上述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得弧田面積約是
A.平方米 B.平方米 C.平方米 D.平方米
【答案】B
【解析】如圖,由題意可得:∠AOB=,OA=4,
在Rt△AOD中,可得:∠AOD=,∠DAO=,OD=AO=,
可得:矢=4﹣2=2,由AD=AO?sin=4×=2,
可得:弦=2AD=2×2=4,所以:弧田面積=(弦×矢+矢2)=(4×2+22)=4≈9平方米.
10、故答案為:B.
練習(xí)1,。王小二一道題:的值是多少?王小二微笑著告訴王小一:就等于的值,你認(rèn)為王小二說得對(duì)嗎?________(對(duì)或不對(duì))
【答案】對(duì).
【解析】
.
所以說得對(duì)。
(五)三角函數(shù)定義的應(yīng)用
例5. 已知為銳角,角的終邊過點(diǎn),,則( )
A. B.或 C. D.
【答案】D
【解析】由角的終邊過點(diǎn),得,,
.又,所以,,
故選:.
練習(xí)1. 若點(diǎn)在第一象限, 則在內(nèi)的取值范圍是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】點(diǎn)在第一象限,,如下圖所示:
在內(nèi)的取值范圍是,本題選A.
練習(xí)2.,,,則的大小關(guān)
11、系為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵tan1>1>sin1>cos1>0,
a=logsin1cos1,b=logsin1tan1,c=logcos1sin1,d=logcos1tan1,
∴a=logsin1cos1>logsin1sin1=1,0
12、數(shù)
例6. 設(shè)函數(shù),若角的終邊經(jīng)過,則的值為( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解析】因?yàn)榻堑慕K邊經(jīng)過,所以,所以,則,故選C
練習(xí)1. .,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根據(jù)題意,,且,
則.
故選:C.
(七)解三角不等式
例7. 使不等式-2sinx≥0成立的x的取值集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】2sinx≥0 解得:sinx
進(jìn)一步利用單位圓解得:(k∈Z)
故選:C.
練習(xí)1.四個(gè)命題:①集合若則的取值范圍為;②函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn);③函數(shù)的周期為;④角的終邊
13、經(jīng)過點(diǎn),若則.這四個(gè)命題中,正確的命題有( )個(gè).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】對(duì)于①,A=?時(shí),即2m﹣1
14、義和弧度制的綜合
例8. 28.某公司擬設(shè)計(jì)一個(gè)扇環(huán)形狀的花壇(如圖所示),該扇環(huán)是由以點(diǎn)O為圓心的兩個(gè)同心圓弧和延長后通過點(diǎn)O的兩條線段圍成.設(shè)圓弧、所在圓的半徑分別為r1、r2米,圓心角為(弧度).
(1)若,r1=3,r2=6,求花壇的面積;
(2)根據(jù)公司要求扇環(huán)形狀的花壇面積為32平方米,已知扇環(huán)花壇的直線部分的裝飾費(fèi)用為45元/米,弧線部分的裝飾費(fèi)用為90元/米,求當(dāng)裝飾費(fèi)用最低時(shí)線段AD的長.
【答案】(1)9;(2)8.
【解析】(1)設(shè)花壇的面積為S,則S=r22θ﹣r12θ=×36×﹣×9×=9π
所以花壇的面積為9π(m2)
(2)的長為r1θ米,的長為
15、r2θ米,線段AD的長為(r2﹣r1)米
由題意知S=r22θ﹣r12θ=(r1θ+r2θ)(r2﹣r1)=32,
則r1θ+r2θ=,
記r2﹣r1=x,則x>0,裝飾總費(fèi)用為y,
則y=45×2(r2﹣r1)+90(r1θ+r2θ)=90(x+)
根據(jù)均值不等式得到當(dāng)x=8時(shí),y有最小值為1440,
故當(dāng)線段AD的長為8米時(shí),花壇的裝飾費(fèi)用最?。?
練習(xí)1.某小區(qū)規(guī)劃時(shí),計(jì)劃在周邊建造一片扇形綠地,如圖所示已知扇形綠地的半徑為50米,圓心角從綠地的圓弧邊界上不同于A,B的一點(diǎn)P處出發(fā)鋪設(shè)兩條道路PO與均為直線段,其中PC平行于綠地的邊界記其中
當(dāng)時(shí),求所需鋪設(shè)的道路長:
16、
若規(guī)劃中,綠地邊界的OC段也需鋪設(shè)道路,且道路的鋪設(shè)費(fèi)用均為每米100元,當(dāng)變化時(shí),求鋪路所需費(fèi)用的最大值精確到1元.
【答案】(1); (2)元.
【解析】在中,,,
則,
由正弦定理可得,可得,
所需鋪設(shè)的道路長為.
在中,可得
,,
可得,,
則鋪路所需費(fèi)用為
,
當(dāng),,取得最大值1,
則鋪路所需費(fèi)用的最大值為元.
練習(xí)2.如圖所示,有一塊扇形鐵皮,要剪下來一個(gè)扇環(huán),作圓臺(tái)形容器的側(cè)面,并且在余下的扇形內(nèi)剪下一塊與其相切的圓形使它恰好作圓臺(tái)形容器的下底面(大底面).試求:
(1)的長;
(2)容器的容積.
參考公式:圓臺(tái)的體積公式: 分別是上、下底面面積,為臺(tái)體的高)
【答案】(1);(2).
【解析】(1)如圖1,設(shè)與圓相切與,
設(shè)圓臺(tái)上、下底面圓的半徑分別為、,
∵,∴
在中,,,∴
∴().
(2)∵,∴
圓臺(tái)的軸截面為圖2,圓臺(tái)的高
∴
即容器的容積為.
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