
一、知識梳理
1.角的概念的推廣
(1)定義:一條射線繞其端點旋轉到另一條射線所形成的圖形稱為角,這兩條射線分別稱為角的始邊和終邊.
(2)分類eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按旋轉方向不同分為正角、負角、零角.,按終邊位置不同分為象限角和軸線角.))
(3)終邊相同的角:所有與角α終邊相同的角,可構成一個集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.
2.弧度制的定義和公式
(1)定義:長度等于半徑長的圓弧所對的圓心角為1弧度的角,記作1 rad.
(2)公式
3.任意角的三角函數
定義:設α是一個任意角,P(x,y)是α終邊上的任一點,對于任意角α來說,設P(x,y)是α終邊上異于原點的任意一點,r=eq \r(x2+y2),則sin α=eq \f(y,r),cs α=eq \f(x,r),tan α=eq \f(y,x)(x≠0).
4.三角函數線
(1)正弦線與余弦線
如圖所
示,如果過角α終邊與單位圓的交點P作x軸的垂線,垂足為M,eq \(OM,\s\up6(→))為角α的余弦線.類似地,eq \(MP,\s\up6(→))稱為角α的正弦線.
(2)正切線
如圖所示,設角α的終邊或終邊的反向延長線與直線x=1交于點T,則eq \(AT,\s\up6(→))可以直觀地表示tan α,因此eq \(AT,\s\up6(→))稱為角α的正切線.
5.同角三角函數的基本關系
(1)平方關系:sin2α+cs2α=1.
(2)商數關系:eq \f(sin α,cs α)=tan αeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α≠\f(π,2)+kπ,k∈Z)).
6.三角函數的誘導公式
7.兩角和與差的正弦、余弦和正切公式
(1)sin(α±β)=sin αcs β±cs αsin β.
(2)cs(α?β)=cs αcs β±sin αsin β.
(3)tan(α±β)=eq \f(tan α±tan β,1?tan αtan β).
8.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2α=2sin αcs α.
(2)cs 2α=cs2α-sin2α=2cs2α-1=1-2sin2α.
(3)tan 2α=eq \f(2tan α,1-tan2α).
9.函數f(x)=asin x+bcs x(a,b為常數),可以化為f(x)=eq \r(a2+b2)sin(x+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(其中tan φ=\f(b,a)))或f(x)=eq \r(a2+b2)·cs(x-φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(其中tan φ=\f(a,b))).
10.半角公式
(1)Seq \f(α,2):sineq \f(α,2)=±eq \r(\f(1-cs α,2)),sin2eq \f(α,2)=eq \f(1-cs α,2);
(2)Ceq \f(α,2):cseq \f(α,2)=±eq \r(\f(1+cs α,2)),cs2eq \f(α,2)=eq \f(1+cs α,2);
(3)Teq \f(α,2):taneq \f(α,2)=±eq \r(\f(1-cs α,1+cs α))(無理形式),tan2eq \f(α,2)=eq \f(1-cs α,1+cs α);taneq \f(α,2)=eq \f(sin α,1+cs α)=eq \f(1-cs α,sin α)(有理形式).
考點和典型例題
1、三角函數的概念
【典例1-1】(2022·湖北·房縣第一中學模擬預測)已知圓臺形的花盆的上、下底面的直徑分別為8和6,該花盆的側面展開圖的扇環(huán)所對的圓心角為 SKIPIF 1 < 0 ,則母線長為( )
A.4B.8C.10D.16
【答案】A
【詳解】
如圖, SKIPIF 1 < 0 弧長為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 弧長為 SKIPIF 1 < 0 ,因為圓心角為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則母線 SKIPIF 1 < 0 .
故選:A.
【典例1-2】(2022·河北·模擬預測)已知圓錐的母線長為2,其側面展開圖是圓心角等于 SKIPIF 1 < 0 的扇形,則該圓錐的體積為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【詳解】
設圓錐的底面半徑為 SKIPIF 1 < 0 ,高為 SKIPIF 1 < 0 ,則由題意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以圓錐的體積為
SKIPIF 1 < 0 ,
故選:C
【典例1-3】(2022·山東濟南·二模)濟南市洪家樓天主教堂于2006年5月被國務院列為全國重點文物保護單位.它是典型的哥特式建筑.哥特式建筑的特點之一就是窗門處使用尖拱造型,其結構是由兩段不同圓心的圓弧組成的對稱圖形.如圖2, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 所在圓的圓心都在線段AB上,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的長度為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【詳解】
過 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 ,設圓弧AC的圓心為O,半徑為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以在直角三角形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故選:A.
【典例1-4】(2022·北京房山·二模)已知 SKIPIF 1 < 0 是第一象限角,且角 SKIPIF 1 < 0 的終邊關于y軸對稱,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【詳解】
∵ SKIPIF 1 < 0 是第一象限角,∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∵角 SKIPIF 1 < 0 的終邊關于y軸對稱,∴ SKIPIF 1 < 0 .
故選:D.
【典例1-5】(2022·寧夏·石嘴山市第一中學三模(理))已知角 SKIPIF 1 < 0 的終邊上有一點 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 D.不確定
【答案】B
【詳解】
角 SKIPIF 1 < 0 的終邊上點 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
于是得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
故選:B
2、同角關系式和誘導公式
【典例2-1】(2022·湖北武漢·模擬預測)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【詳解】
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故選:C
【典例2-2】(2022·遼寧葫蘆島·二模)若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.-3D.3
【答案】C
【詳解】
SKIPIF 1 < 0 ,
分子分母同除以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0
故選:C
【典例2-3】(2022·安徽·安慶一中高三階段練習(文))已知 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【詳解】
SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
故選:B.
【典例2-4】(2022·安徽·安慶一中高三階段練習(理))已知 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【詳解】
因為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故選:B.
【典例2-5】(2022·全國·模擬預測)若 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【詳解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
故選:A
3、三角恒等變換的綜合應用
【典例3-1】(2022·河北衡水·高三階段練習)已知角 SKIPIF 1 < 0 的終邊經過點 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【詳解】
依題意,由三角函數的定義可知 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故選:D.
【典例3-2】(2022·湖北·模擬預測)已知 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【詳解】
因為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
故選:D
【典例3-3】(2022·全國·模擬預測)已知角 SKIPIF 1 < 0 的頂點與原點重合,始邊與 SKIPIF 1 < 0 軸的非負半軸重合, SKIPIF 1 < 0 為角 SKIPIF 1 < 0 終邊上的一點,將角 SKIPIF 1 < 0 終邊逆時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 得到角 SKIPIF 1 < 0 的終邊,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【詳解】
由題可知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故選:A.
【典例3-4】(2022·廣東·模擬預測)已知 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【詳解】
因為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故選:B.
【典例3-5】(2022·廣東汕頭·三模)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【詳解】
因為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故選:A
角α的弧度數公式
α=eq \f(l,r)(弧長用l表示)
角度與弧度的換算
180°=π rad;eq \f(n,180)=eq \f(α,π)(n為角度數,α為弧度數)
弧長公式
弧長l=αr
扇形面積公式
S=eq \f(1,2)lr=eq \f(1,2)αr2
公式
一
二
三
四
五
六
七
八
角
2kπ+α(k∈Z)
-α
π-α
π+α
eq \f(π,2)-α
eq \f(π,2)+α
eq \f(3π,2)+α
eq \f(3π,2)-α
正弦
sin α
-sin α
sin α
-sin α
cs α
cs α
-cs α
-cs α
余弦
cs α
cs α
-cs α
-cs α
sin α
-sin α
sin α
-sin α
正切
tan α
-tan α
-tan α
tan α
口訣
函數名不變,符號看象限
函數名改變,符號看象限
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