第1节 任意角、弧度制和三角函数的概念(2026版创新设计高考数学总复习配套word文档学生版) 人教版
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文件简介::
课标要求1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.
3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
【知识梳理】
1.角的概念的推广
(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的______旋转所形成的图形.
(2)分类
(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合
S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度制的定义和公式
(1)定义:长度等于________的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1rad.
(2)公式
角α的弧度数公式
|α|=(弧长用l表示)
角度与弧度的换算
1°=rad;1rad=________
弧长公式
弧长l=________
扇形面积公式
S=________=________
3.任意角的三角函数
(1)定义
前提
如图,设α是一个任意角,它的终边与________交于点P(x,y)
定义
正弦
______叫做α的正弦函数,记作sinα,即sinα=______
余弦
______叫做α的余弦函数,记作cosα,即cosα=______
正切
______叫做α的正切函数,记作tanα,
即tanα=______(x≠0)
三角
函数
正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数
(2)定义的推广
设P(x,y)是角α终边上异于原点的任一点,它到原点的距离为r(r>0),那么sinα=______;cosα=______,tanα=______(x≠0).
[常用结论与微点提醒]
1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
2.象限角
3.轴线角
4.若角α∈,则sinα1.()
2.(苏教必修一P170例2改编)已知α是第一象限角,那么是()
A.第一象限角B.第二象限角
C.第一或二象限角D.第一或三象限角
3.(人教A必修一P180T3改编)已知角θ的终边经过点P(-12,5),则sinθ+cosθ=________.
4.(北师大必修二P12B组T2)在半径为R的圆中,120°的圆心角所对的弧长为________,面积为2R2的扇形的圆心角等于________弧度.
考点一 象限角及终边相同的角
例1(1)(多选)下列命题正确的是()
A.终边落在x轴的非负半轴的角的集合为{α|α=2kπ,k∈Z}
B.终边落在y轴上的角的集合为{α|α=90°+kπ,k∈Z}
C.第三象限角的集合为
D.在-720°~0°范围内所有与45°角终边相同的角为-675°和-315°
(2)若α是第二象限角,则()
A.-α是第一象限角
B.是第三象限角
C.+α是第二象限角
D.2α是第三或第四象限角或终边在y轴非正半轴上的角
思维建模1.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k(k∈Z)赋值来求得所需的角.
2.确定kα,(k∈N*)的终边位置的方法
先写出kα或的范围,然后根据k的可能取值确定kα或的终边所在的位置;对于终边所在位置可以采用如下方法:若θ分别为第一、二、三、四象限角,则的终边分别落在区域一、二、三、四内,如图所示.
训练1(1)集合{α|kπ+≤α≤kπ+,k∈Z}中的角所表示的范围(阴影部分)是()
(2)终边在直线y=x上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________________.
考点二 弧度制及其应用
例2已知一扇形的圆心角为α,半径为R,弧长为l(α>0).
(1)已知扇形的周长为10cm,面积是4cm2,求扇形的圆心角;
(2)若扇形的周长为20cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?
思维建模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.
训练2(2025·沈阳调研)成都大运会官方体育图标——“十八墨宝”以大熊猫“奇一”为原型,将中国体育与中国书画、中国国宝的融合做到了极致.如图1所示,射箭的“水墨熊猫”以真实的射箭运动为原型,生动形象.在如图2所示的弓形中,弧中点到弦中点的距离为2cm,弦长为8cm,则弓形的面积约为(参考数据:
sin74°≈0.96,π≈3.14)()
A.8.2cm2B.9.1cm2
C.11.1cm2D.4.1cm2
考点三 三角函数的定义及应用
角度1 三角函数的定义
例3(1)(2025·河南五市联考)以坐标原点为顶点,x轴非负半轴为始边的角α,其终边落在直线y=x上,则有()
A.sinα=-B.cosα=
C.sinα+cosα=±D.tanα=±1
(2)已知角α的终边过点P(-8m,-6sin30°),且cosα=-,则m的值为()
A.-B.-
C.D.
角度2 三角函数值符号的判定
例4(2025·华东师大附中模拟)如果θ是第三象限角,则()
A.sin2θ>0且tan2θ>0B.sin>0且tan2θ>0
C.sin2θ>0且tan0且tan>0
思维建模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.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.
训练3(1)(多选)(2024·湖北部分学校联考)若角α的顶点在坐标原点,始边为x轴的非负半轴且sinα·sin>0,则α的终边可能在()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
(2)(2025·乌鲁木齐...
3.理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.
【知识梳理】
1.角的概念的推广
(1)定义:角可以看成一条射线绕着它的______旋转所形成的图形.
(2)分类
(3)终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合
S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度制的定义和公式
(1)定义:长度等于________的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1rad.
(2)公式
角α的弧度数公式
|α|=(弧长用l表示)
角度与弧度的换算
1°=rad;1rad=________
弧长公式
弧长l=________
扇形面积公式
S=________=________
3.任意角的三角函数
(1)定义
前提
如图,设α是一个任意角,它的终边与________交于点P(x,y)
定义
正弦
______叫做α的正弦函数,记作sinα,即sinα=______
余弦
______叫做α的余弦函数,记作cosα,即cosα=______
正切
______叫做α的正切函数,记作tanα,
即tanα=______(x≠0)
三角
函数
正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数
(2)定义的推广
设P(x,y)是角α终边上异于原点的任一点,它到原点的距离为r(r>0),那么sinα=______;cosα=______,tanα=______(x≠0).
[常用结论与微点提醒]
1.三角函数值在各象限的符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
2.象限角
3.轴线角
4.若角α∈,则sinα1.()
2.(苏教必修一P170例2改编)已知α是第一象限角,那么是()
A.第一象限角B.第二象限角
C.第一或二象限角D.第一或三象限角
3.(人教A必修一P180T3改编)已知角θ的终边经过点P(-12,5),则sinθ+cosθ=________.
4.(北师大必修二P12B组T2)在半径为R的圆中,120°的圆心角所对的弧长为________,面积为2R2的扇形的圆心角等于________弧度.
考点一 象限角及终边相同的角
例1(1)(多选)下列命题正确的是()
A.终边落在x轴的非负半轴的角的集合为{α|α=2kπ,k∈Z}
B.终边落在y轴上的角的集合为{α|α=90°+kπ,k∈Z}
C.第三象限角的集合为
D.在-720°~0°范围内所有与45°角终边相同的角为-675°和-315°
(2)若α是第二象限角,则()
A.-α是第一象限角
B.是第三象限角
C.+α是第二象限角
D.2α是第三或第四象限角或终边在y轴非正半轴上的角
思维建模1.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k(k∈Z)赋值来求得所需的角.
2.确定kα,(k∈N*)的终边位置的方法
先写出kα或的范围,然后根据k的可能取值确定kα或的终边所在的位置;对于终边所在位置可以采用如下方法:若θ分别为第一、二、三、四象限角,则的终边分别落在区域一、二、三、四内,如图所示.
训练1(1)集合{α|kπ+≤α≤kπ+,k∈Z}中的角所表示的范围(阴影部分)是()
(2)终边在直线y=x上,且在[-2π,2π)内的角α的集合为________________.
考点二 弧度制及其应用
例2已知一扇形的圆心角为α,半径为R,弧长为l(α>0).
(1)已知扇形的周长为10cm,面积是4cm2,求扇形的圆心角;
(2)若扇形的周长为20cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?
思维建模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.
训练2(2025·沈阳调研)成都大运会官方体育图标——“十八墨宝”以大熊猫“奇一”为原型,将中国体育与中国书画、中国国宝的融合做到了极致.如图1所示,射箭的“水墨熊猫”以真实的射箭运动为原型,生动形象.在如图2所示的弓形中,弧中点到弦中点的距离为2cm,弦长为8cm,则弓形的面积约为(参考数据:
sin74°≈0.96,π≈3.14)()
A.8.2cm2B.9.1cm2
C.11.1cm2D.4.1cm2
考点三 三角函数的定义及应用
角度1 三角函数的定义
例3(1)(2025·河南五市联考)以坐标原点为顶点,x轴非负半轴为始边的角α,其终边落在直线y=x上,则有()
A.sinα=-B.cosα=
C.sinα+cosα=±D.tanα=±1
(2)已知角α的终边过点P(-8m,-6sin30°),且cosα=-,则m的值为()
A.-B.-
C.D.
角度2 三角函数值符号的判定
例4(2025·华东师大附中模拟)如果θ是第三象限角,则()
A.sin2θ>0且tan2θ>0B.sin>0且tan2θ>0
C.sin2θ>0且tan0且tan>0
思维建模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.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.
训练3(1)(多选)(2024·湖北部分学校联考)若角α的顶点在坐标原点,始边为x轴的非负半轴且sinα·sin>0,则α的终边可能在()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
(2)(2025·乌鲁木齐...