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考點(diǎn)測(cè)試18 任意角和弧度制、任意角的三角函數(shù)
高考概
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考綱研讀
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
一、基礎(chǔ)小題
1.已知角α的終邊與單位圓交于點(diǎn),則tanα=( )
A.- B.- C.- D.-
答案 D
解析 根據(jù)三角函數(shù)的定義,tanα===-,故選D.
2.若sinα<0且tanα<0,則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
答案 D
解析 由sinα<0,得α的終邊在第三或第四象限或在y軸非正半軸上;由tanα<0,得α在第二或第四象限,故α是第四象限角.故選D.
3.sin2cos3tan4的值( )
A.小于0 B.大于0 C.等于0 D.不存在
答案 A
解析 ∵sin2>0,cos3<0,tan4>0,∴sin2cos3tan4<0.故選A.
4.已知扇形的半徑為12 cm,弧長為18 cm,則扇形圓心角的弧度數(shù)是( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 由題意知l=|α|r,∴|α|===.故選B.
5.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α的終邊與單位圓交于點(diǎn)A,點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為,則cosα的值為( )
A. B.-
C. D.-
答案 D
解析 因?yàn)辄c(diǎn)A的縱坐標(biāo)yA=,且點(diǎn)A在第二象限,又因?yàn)閳AO為單位圓,所以A點(diǎn)橫坐標(biāo)xA=-,由三角函數(shù)的定義可得cosα=-.故選D.
6.已知α是第二象限角,P(x,)為其終邊上一點(diǎn),且cosα=x,則x=( )
A. B. C.- D.-
答案 D
解析 依題意得cosα==x<0,由此解得x=-,故選D.
7.已知角θ的終邊過點(diǎn)P(-4k,3k)(k<0),則2sinθ+cosθ的值是( )
A.
B.-
C.或-
D.隨著k的取值不同而不同
答案 B
解析 因?yàn)榻铅鹊慕K邊過點(diǎn)P(-4k,3k)(k<0),所以點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離為=-5k,所以sinθ==-,cosθ==,2sinθ+cosθ=2-+=-,故選B.
8.若α是第二象限角,則一定不是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
答案 C
解析 ∵+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z,
∴+<<+,k∈Z.
若k=3n(n∈Z),是第一象限角;
若k=3n+1(n∈Z),是第二象限角;
若k=3n+2(n∈Z),是第四象限角.故選C.
9.給出下列命題:
①第二象限角大于第一象限角;
②三角形的內(nèi)角是第一象限角或第二象限角;
③不論是用角度制還是用弧度制度量一個(gè)角,它們與扇形半徑的大小無關(guān);
④若sinα=sinβ,則α與β的終邊相同;
⑤若cosθ<0,則θ是第二或第三象限的角.
其中正確命題的個(gè)數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析?、僦?,第二象限角可能大于第一象限角,也可能小于第一象限角,比如120是第二象限角,370是第一象限角,故①錯(cuò)誤;
②中,三角形的內(nèi)角是第一象限角或第二象限角或直角,故②錯(cuò)誤;
③中,角度大小與半徑無關(guān),故③正確;
④中,α與β的終邊也可以關(guān)于y軸對(duì)稱,故④錯(cuò)誤;
⑤中,θ是第二或第三象限的角或(2k+1)π(k∈Z),故⑤錯(cuò)誤.
故本題正確答案為A.
10.設(shè)角α是第三象限角,且sin=-sin,則角是第________象限角.
答案 四
解析 由角α是第三象限角,知2kπ+π<α<2kπ+(k∈Z),則kπ+<
0,則( )
A.sinα>0 B.cosα>0
C.sin2α>0 D.cos2α>0
答案 C
解析 由tanα>0,可得α的終邊在第一象限或第三象限,此時(shí)sinα與cosα同號(hào),故sin2α=2sinαcosα>0,故選C.
14.(2018全國卷Ⅰ)已知角α的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊上有兩點(diǎn)A(1,a),B(2,b),且cos2α=,則|a-b|=( )
A. B. C. D.1
答案 B
解析 根據(jù)題給條件,可知O,A,B三點(diǎn)共線,從而得到b=2a,因?yàn)閏os2α=2cos2α-1=22-1=,解得a2=,即|a|=,所以|a-b|=|a-2a|=.故選B.
15.(2014安徽高考)設(shè)函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(x+π)=f(x)+sinx.當(dāng)0≤x<π時(shí),f(x)=0,則f=( )
A. B. C.0 D.-
答案 A
解析 由題意得f=f+sin=f+sin+sin=f+sin+sin+sin=0+-+=.故選A.
16.(2017北京高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α與角β均以O(shè)x為始邊,它們的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱.若sinα=,則sinβ=________.
答案
解析 由角α與角β的終邊關(guān)于y軸對(duì)稱,可得β=(2k+1)π-α,k∈Z,∵sinα=,∴sinβ=sin[(2k+1)π-α]=sinα=.
三、模擬小題
17.(2018大同調(diào)研)已知角θ的始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊過點(diǎn)M(-3,4),則cos2θ-sin2θ+tanθ的值為( )
A.- B. C.- D.
答案 A
解析 由已知得|OM|=5,因而cosθ=-,sinθ=,tanθ=-,則cos2θ-sin2θ+tanθ=--=-.故選A.
18.(2018濟(jì)南模擬)已知sinθ-cosθ>1,則角θ的終邊在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 B
解析 由已知得(sinθ-cosθ)2>1,即1-2sinθcosθ>1,sinθcosθ<0,又sinθ>cosθ,所以sinθ>0>cosθ,所以角θ的終邊在第二象限.故選B.
19.(2018南昌二中模擬)已知角α終邊上一點(diǎn)P的坐標(biāo)是(2sin2,-2cos2),則sinα=( )
A.sin2 B.-sin2 C.cos2 D.-cos2
答案 D
解析 因?yàn)閞==2,由任意三角函數(shù)的定義,得sinα==-cos2.故選D.
20.(2018湖北三校聯(lián)考)已知角x的終邊上一點(diǎn)的坐標(biāo)為,則角x的最小正值為( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 ∵sin=,cos=-,∴角x的終邊經(jīng)過點(diǎn),tanx=-,∴x=2kπ+,k∈Z,∴角x的最小正值為.(也可用同角基本關(guān)系式tanx=得出.)故選B.
21.(2018唐山模擬)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)M(3,m)在角α的終邊上,點(diǎn)N(2m,4)在角α+的終邊上,則m=( )
A.-6或1 B.-1或6
C.6 D.1
答案 A
解析 由題意得,tanα=,tanα+==,
∴=,∴m=-6或1,故選A.
22.(2018福州一模)已知A(xA,yA)是單位圓(圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O)上任意一點(diǎn),將射線OA繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30,交單位圓于點(diǎn)B(xB,yB),則xA-yB的取值范圍是( )
A.[-2,2] B.[-,]
C.[-1,1] D.-,
答案 C
解析 設(shè)x軸正方向逆時(shí)針到射線OA的角為α,根據(jù)三角函數(shù)的定義得xA=cosα,yB=sin(α+30),所以xA-yB=cosα-sin(α+30)=-sinα+cosα=sin(α+150)∈[-1,1].故選C.
23.(2018江西鷹潭期中)將表的分針撥慢10分鐘,則分針轉(zhuǎn)過的角的弧度數(shù)是________.
答案
解析 一個(gè)周角是2π,因此分針10分鐘轉(zhuǎn)過的角的弧度數(shù)為2π=.
24.(2018山東泰安月考)若一圓弧長等于其所在圓的內(nèi)接正三角形的邊長,則其圓心角α(0<α<π)的弧度數(shù)為________.
答案
解析 設(shè)圓半徑為r,則其內(nèi)接正三角形的邊長為r,所以r=αr,所以α=.
一、高考大題
1.(2018浙江高考)已知角α的頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,它的終邊過點(diǎn)P-,-.
(1)求sin(α+π)的值;
(2)若角β滿足sin(α+β)=,求cosβ的值.
解 (1)由角α的終邊過點(diǎn)P-,-得
sinα=-,所以sin(α+π)=-sinα=.
(2)由角α的終邊過點(diǎn)P-,-,得cosα=-,
由sin(α+β)=得cos(α+β)=.
由β=(α+β)-α得
cosβ=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα,
所以cosβ=-或cosβ=.
二、模擬大題
2.(2018福建龍巖月考)已知角α終邊經(jīng)過點(diǎn)P(x,-)(x≠0),且cosα=x.求sinα+的值.
解 ∵P(x,-)(x≠0),
∴點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離r=.
又cosα=x,∴cosα==x.
∵x≠0,∴x=,∴r=2.
當(dāng)x=時(shí),P點(diǎn)坐標(biāo)為(,-),
由三角函數(shù)的定義,有sinα=-,=-,
∴sinα+=--=-;
當(dāng)x=-時(shí),同樣可求得sinα+=.
3.(2018安徽蕪湖月考)如圖所示,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,求點(diǎn)P,點(diǎn)Q第一次相遇時(shí)所用的時(shí)間、相遇點(diǎn)的坐標(biāo)及P,Q點(diǎn)各自走過的弧長.
解 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),即第一次相遇的時(shí)間為4秒.
設(shè)第一次相遇點(diǎn)為C,第一次相遇時(shí)P點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)到終邊在4=的位置,
則xC=-cos4=-2,yC=-sin4=-2.
所以C點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2,-2).
P點(diǎn)走過的弧長為4=,
Q點(diǎn)走過的弧長為4=.
4.(2018河北冀州調(diào)研)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α的頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),始邊為x軸的正半軸,終邊與單位圓O交于點(diǎn)A(x1,y1),α∈.將角α終邊繞原點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),交單位圓于點(diǎn)B(x2,y2).
(1)若x1=,求x2;
(2)過A,B作x軸的垂線,垂足分別為C,D,記△AOC及△BOD的面積分別為S1,S2,且S1=S2,求tanα的值.
解 (1)因?yàn)閤1=,y1>0,所以y1==,
所以sinα=,cosα=,
所以x2=cos=cosαcos-sinαsin=-.
(2)S1=sinαcosα=sin2α.因?yàn)棣痢剩?
所以α+∈,
所以S2=-sincos
=-sin=-cos2α.
因?yàn)镾1=S2,
所以sin2α=-cos2α,即tan2α=-,
所以=-,解得tanα=2或tanα=-.
因?yàn)棣痢剩詔anα=2.
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