【高一数学暑假培优】第22讲 三角函数的概念(原卷+解析卷)-人教A版2019必修第一册

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【高一数学暑假培优】第22讲 三角函数的概念(原卷+解析卷)-人教A版2019必修第一册

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第22讲 三角函数的概念
1.借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的含义;
2.掌握任意角的三角函数值在各象限的符号;
3.会利用角的终边上的点的坐标求角的正弦、余弦和正切;
4.掌握公式一并会应用
一、三角函数的定义
1、定义:设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,则:
叫做的正弦函数,记作.即;
叫做的余弦函数,记作.即;
叫做的正切函数,记作.即。
2、三角函数定义域
正弦函数、余弦函数、和正切函数统称为三角函数,通常记为:
正弦函数:
余弦函数:
正切函数:
3、三角函数另一种情况
若已知角终边上一点(不与原点重合)不是以坐标原点为圆心的单位圆上的点,
先求,则,,.
三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P的位置无关。
二、三角函数的符号
【口诀记忆】“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.
其含义是:第一象限中各三角函数值全是正数,第二象限中只有正弦值为正数,第三象限中只有正切值为正,第四象限中只有余弦值为正.
三、诱导公式一
由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等,由此得到诱导公式一:
其中
注意:(1)利用诱导公式一,可以把求任意角的三角函数值,转化为求0~2π(或0°~360°)范围内角的三角函数值.
(2)上面三个公式也可以统一写成:f(k·2π+α)=f(α)(k∈Z),或f(k·360°+α)=f(α)(k∈Z).
四、特殊角的三角函数值
0° 30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270°
0
0 1 0 -1
1 0 - - - -1 0
0 1 -1 0
五、三角函数的定义中常见的三种题型及解决方法
1、已知角的终边上一点的坐标,求角的三角函数值
方法:先求出点到原点的距离,再利用三角函数的定义求解;
2、已知角的一个三角函数值和终边上的点P的横坐标或纵坐标,求与角有关的三角函数值
方法:先求出点到原点的距离(带参数),根据已知三角函数值及三角函数的定义建立方程,求出未知数,从而求解问题;
3、已知角的终边所在的直线方程(,),求角的三角函数值
方法:先设出终边上的一点,求出点到原点的距离,再利用三角函数的定义求解(注意的符号,对分类讨论)
考点一:由终边或终边上的点求三角函数
例1.若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为角的终边上有一点,所以,故选:A
【变式训练】已知角以坐标系中为始边,终边与单位圆交于点,则下列各式正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为角以坐标系中为始边,终边与单位圆交于点,
所以,所以,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.故选:C.
考点二:由三角函数值求终边上点的参数
例2.角的终边经过点且,则b的值为( )
A.3 B. C. D.5
【答案】B
【解析】根据三角函数定义可得,且,
即,解得.故选:B.
【变式训练】若是第二象限角,为其终边上一点,,则值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由三角函数的定义,可得,解得,即,
则,所以.故选:C.
考点三:三角函数的符号判断
例3.已知且,则的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【解析】∵已知,∴的终边在第一或第三象限.
若的终边在第一象限,则,故,满足题意,
若的终边在第三象限,则,故,不满足题意,
∴的终边在第一象限.故选:A.
【变式训练】确定下列各式的符号(1)); (2).
【答案】(1)负号;(2)负号
【解析】(1)因为是第二象限角,所以,
因为是第三象限角,所以,
所以,即的符号为负号.
(2)因为,所以5是第四象限角,所以,
又因为,所以,所以,
所以的符号为负号.
考点四:圆上的动点与旋转点
例4.点在圆上沿逆时针方向匀速旋转每秒旋转弧度,已知1秒时,点A的坐标为,则3秒时,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由1秒到3秒,点A旋转的角度为,
又,所以点A的坐标为.故选:A.
【变式训练】质点P和Q在以坐标原点O为圆心,半径为1的圆周上顺时针作匀速圆周运动,同时出发.P的角速度为3rad/s,起点为射线与圆的交点;Q的角速度为5rad/s,起点为圆与x轴正半轴交点,则当质点Q与P第二次相遇时,Q的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设当质点Q与P第二次相遇时,用了时间,
依题意有,解得,
此时质点Q转过角度为,
因为是顺时针作匀速圆周运动,质点Q转在角的终边上,
圆的半径为1,Q的坐标为.故选:C
考点五:诱导公式一的应用
例5.( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.故选:A.
【变式训练】计算的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.故选:B.
1.已知角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为角的终边经过点,则,
因此,所以.故选:B
2.已知角的终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,解得,所以点,
所以.故选:D
3.已知角的终边与单位圆的交于点,则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由三角函数的定义可得.故选:A.
4.已知第二象限角的终边经过点,则( )
A.2 B. C. D.6
【答案】B
【解析】的终边经过点,则,解得或,
在第二象限,故,故.故选:B
5.的值为( )
A.负数 B.正数 C.0 D.不存在
【答案】A
【解析】因为,
所以,,,
所以,故选:A
6.已知角A,B是三角形的两个内角,则点( )
A.不可能在第一象限 B.不可能在第二象限
C.不可能在第三象限 D.不可能在第四象限
【答案】C
【解析】A选项,当角A,B均为锐角时,.
即此时点P在第一象限,故A错误;
B选项,当角A为钝角,B为锐角时,.
即此时点P在第二象限,故B错误;
C选项,因三角形最多有一个钝角,故与不可能同时小于0,
即点P不可能在第三象限,故C正确;
D选项,当角A为锐角,B为钝角时,.
即此时点P在第四象限,故D错误.故选:C
7.( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】.故选:C.
8.点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【解析】,

所以点位于第三象限.故选:C
9.下列函数值:①;②;③;④,其结果为负值的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】对于①:,
对于②:,
对于③:,
因为,所以,即,
对于④:因为,所以.故选:C
10.在平面直角坐标系xOy中,单位圆上一点P从点(0,1)出发,逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q的坐标为( )
A. B.() C.(,) D.(-,)
【答案】A
【解析】设与轴正半轴的夹角为,
则点P逆时针方向运动弧长到达Q点后与轴正半轴的夹角为,
此时,则
,,
故此时点Q的坐标为.故选:A
1.在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】因为角的终边经过点,所以;故选:D
2.已知角的终边与直线重合且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设为直线上的点,则,
则,得,,
.故选:B
3.已知角的终边过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】角的终边过点,
故可得,解得.
故.故选:D.
4.已知,则点在第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】D
【解析】因为,所以为第四象限角,
所以,,
所以点位于第四象限;故选:D
5.已知角的终边位于第二象限,则点位于( )
A.第二象限 B.第三象限 C.第四象限 D.第一象限
【答案】C
【解析】因为角的终边在第二象限,则,,
所以点P在第四象限.故选:C.
6.在直角坐标系中,若点从点出发,沿圆心在原点,半径为3的圆按逆时针方向运动到达点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知,作出图示如下:
根据题意可得,,作轴且垂足为;
利用三角函数定义可得,

又点在第四象限,所以点的坐标为.故选:C
7.若角的终边经过点,其中,那么________.
【答案】1
【解析】因为,所以,
所以,,
所以.
故答案为:.
8.已知点是角的终边上的一点,且,则__________.
【答案】
【解析】由题意可得:,
所以,解得:.故答案为:.
9.计算______.
【答案】
【解析】因为,

所以.
故答案为:
10.已知角,则的值为______.
【答案】
【解析】由题意得:,
故角是第三象限角,则,
故,故答案为:
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第22讲 三角函数的概念
1.借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的含义;
2.掌握任意角的三角函数值在各象限的符号;
3.会利用角的终边上的点的坐标求角的正弦、余弦和正切;
4.掌握公式一并会应用
一、三角函数的定义
1、定义:设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,则:
叫做的正弦函数,记作.即;
叫做的余弦函数,记作.即;
叫做的正切函数,记作.即。
2、三角函数定义域
正弦函数、余弦函数、和正切函数统称为三角函数,通常记为:
正弦函数:
余弦函数:
正切函数:
3、三角函数另一种情况
若已知角终边上一点(不与原点重合)不是以坐标原点为圆心的单位圆上的点,
先求,则,,.
三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P的位置无关。
二、三角函数的符号
【口诀记忆】“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.
其含义是:第一象限中各三角函数值全是正数,第二象限中只有正弦值为正数,第三象限中只有正切值为正,第四象限中只有余弦值为正.
三、诱导公式一
由三角函数的定义,可以知道:终边相同的角的同一三角函数的值相等,由此得到诱导公式一:
其中
注意:(1)利用诱导公式一,可以把求任意角的三角函数值,转化为求0~2π(或0°~360°)范围内角的三角函数值.
(2)上面三个公式也可以统一写成:f(k·2π+α)=f(α)(k∈Z),或f(k·360°+α)=f(α)(k∈Z).
四、特殊角的三角函数值
0° 30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270°
0
0 1 0 -1
1 0 - - - -1 0
0 1 -1 0
五、三角函数的定义中常见的三种题型及解决方法
1、已知角的终边上一点的坐标,求角的三角函数值
方法:先求出点到原点的距离,再利用三角函数的定义求解;
2、已知角的一个三角函数值和终边上的点P的横坐标或纵坐标,求与角有关的三角函数值
方法:先求出点到原点的距离(带参数),根据已知三角函数值及三角函数的定义建立方程,求出未知数,从而求解问题;
3、已知角的终边所在的直线方程(,),求角的三角函数值
方法:先设出终边上的一点,求出点到原点的距离,再利用三角函数的定义求解(注意的符号,对分类讨论)
考点一:由终边或终边上的点求三角函数
例1.若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式训练】已知角以坐标系中为始边,终边与单位圆交于点,则下列各式正确的有( )
A. B. C. D.
考点二:由三角函数值求终边上点的参数
例2.角的终边经过点且,则b的值为( )
A.3 B. C. D.5
【变式训练】若是第二象限角,为其终边上一点,,则值为( )
A. B. C. D.
考点三:三角函数的符号判断
例3.已知且,则的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【变式训练】确定下列各式的符号(1)); (2).
考点四:圆上的动点与旋转点
例4.点在圆上沿逆时针方向匀速旋转每秒旋转弧度,已知1秒时,点A的坐标为,则3秒时,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练】质点P和Q在以坐标原点O为圆心,半径为1的圆周上顺时针作匀速圆周运动,同时出发.P的角速度为3rad/s,起点为射线与圆的交点;Q的角速度为5rad/s,起点为圆与x轴正半轴交点,则当质点Q与P第二次相遇时,Q的坐标为( )
A. B. C. D.
考点五:诱导公式一的应用
例5.( )
A. B. C. D.
【变式训练】计算的值是( )
A. B. C. D.
1.已知角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知角的终边经过点,且,则( )
A. B. C. D.
3.已知角的终边与单位圆的交于点,则为( )
A. B. C. D.
4.已知第二象限角的终边经过点,则( )
A.2 B. C. D.6
5.的值为( )
A.负数 B.正数 C.0 D.不存在
6.已知角A,B是三角形的两个内角,则点( )
A.不可能在第一象限 B.不可能在第二象限
C.不可能在第三象限 D.不可能在第四象限
7.( )
A. B. C. D.
8.点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.下列函数值:①;②;③;④,其结果为负值的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.在平面直角坐标系xOy中,单位圆上一点P从点(0,1)出发,逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q的坐标为( )
A. B.() C.(,) D.(-,)
1.在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则( )
A.2 B. C. D.
2.已知角的终边与直线重合且,则的值为( )
A. B. C. D.
3.已知角的终边过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
4.已知,则点在第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
5.已知角的终边位于第二象限,则点位于( )
A.第二象限 B.第三象限 C.第四象限 D.第一象限
6.在直角坐标系中,若点从点出发,沿圆心在原点,半径为3的圆按逆时针方向运动到达点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
7.若角的终边经过点,其中,那么________.
8.已知点是角的终边上的一点,且,则__________.
9.计算______.
10.已知角,则的值为______.
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