文档文本内容
第01 讲 任意角和弧度制及三角函数的概念
目录
第一部分:基础知识..........................................................................................................................................1
第二部分:高频考点一遍过...............................................................................................................................4
高频考点一:确定已知角所在象限............................................................................................................4
高频考点二:由已知角所在的象限确定某角的范围..................................................................................5
高频考点三:确定
倍角(分角)所在象限.............................................................................................7
高频考点四:区域角..................................................................................................................................9
高频考点五:终边相同的角..................................................................................................................... 12
高频考点六:角度制与弧制度的相互转化...............................................................................................14
高频考点七:弧长公式有关的计算..........................................................................................................15
高频考点八:扇形面积有关计算..............................................................................................................17
高频考点九:单位圆法与三角函数..........................................................................................................20
高频考点十:终边上任意点法与三角函数...............................................................................................22
高频考点十一:三角函数线..................................................................................................................... 24
高频考点十二:解三角不等式..................................................................................................................28
第三部分:典型易错题型.................................................................................................................................32
第一部分:基础知识
1、角的概念的推广
①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.
②按终边位置不同分为象限角和轴线角.
③终边相同的角:
终边与角
相同的角可写成
.
2、弧度制的定义和公式
①1 弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1 弧度的角.
②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,
,是以角
作为圆心
角时所对圆弧的长,
为半径.
③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值
与所取的
的大小无关,仅与角的大小有关.
④弧度与角度的换算:
;
.
若一个角的弧度数为
,角度数为
,则
,
.
3、任意角的三角函数
3.1.单位圆定义法:
任意角的三角函数定义:设
是一个任意角,角α 的终边与单位圆交于点
,那么
(1)点
的纵坐标叫角α 的正弦函数,记作
;
(2)点
的横坐标叫角α 的余弦函数,记作
;
(3)点
的纵坐标与横坐标之比叫角α 的正切函数,记作
(
).它们都是以角为自变
量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数.
3.2.终边上任意点法:
设
是角
终边上异于原点的任意一点,它到原点的距离为
(
)那么:
;
;
(
)
角
不存在
4、扇形的弧长及面积公式
(1)弧长公式
在半径为
的圆中,弧长为的弧所对的圆心角大小为
,则
变形可得
,此公式称为弧长
公式,其中
的单位是弧度.
(2)扇形面积公式
5、三角函数线
三角函数线
正弦线:
余弦线:
正切线:
6、常用结论
(1)三角函数在各象限内的符号口诀是:一全正、二正弦、三正切、四余弦.
(2)角度制与弧度制可利用
进行相互转化,在同一个式子中,采用的度量方式必须统一,
不可混淆.
角度制
弧度制
(3)象限角:
象限角
集合
区间
第一象限角
第二象限角
第三象限角
第四象限角
(4)轴线角
角
终边所在位置
角度制
弧度制
角
终边在
轴非负半轴
角
终边在
轴非正半轴
角
终边在
轴非负半轴
角
终边在
轴非正半轴
角
终边在
轴上
角
终边在
轴上
角
终边在坐标轴上
第二部分:高频考点一遍过
高频考点一:确定已知角所在象限
典型例题
例题1.若角
顶点在原点,始边在
的正半轴上,终边上一点
的坐标为
,则角
为
( )角
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象眼
【答案】C
【分析】通过诱导公式化简即可
【详解】由诱导公式得:
所以
在第三象限,所以角
为第三象限角.
故选:C.
例题2.
的终边在第 象限.
【答案】三
【分析】由终边相同的角的概念求出
的终边相同的角为
,判断其所在的象限即可.
【详解】因为
,所以
与
终边相同,
故
的终边在第三象限.
故答案为:三
精练高频考点
1.
角的终边在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】C
【分析】把
变成0 到360 度内的角即可判断.
【详解】因为
,所以
角的终边在第三象限.
故选:C.
2.
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】D
【分析】确定
的范围,进而求出终边所在象限.
【详解】
,所以
的终边在第四象限.
故选:D
3.(多选)若
,则角
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】BD
【分析】对
分奇数、偶数两种情况讨论,结合象限角的定义可得结果.
【详解】当
为偶数时,设
,则
,
此时
与
角终边相同,为第二象限角;
当
为奇数时,设
,则
,
时,
与
角终边相同,为第四象限角.
故选:BD.
高频考点二:由已知角所在的象限确定某角的范围
典型例题
例题1.已知
为第二象限角,则
为( )
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】根据
的范围,求得
的范围,即可得答案.
【详解】因为
为第二象限角,所以
,
所以
,
所以
为第三象限角.
故选:C
例题2.已知角
为第一象限角,则角
所在的象限为( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】C
【分析】根据角
的范围,求得
的范围,即可求得答案.
【详解】由题意得
,
所以
,
所以
所在的象限为第三象限.
故选:C.
精练高频考点
1.若
是第二象限角,则
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
【分析】根据象限角的定义及其范围,进行计算即可.
【详解】因为
是第二象限角,
所以
,
所以
从而
,
所以
是第四象限角.
故选:D.
2.若
是第四象限角,则
是第( )象限角
A.一
B.二
C.三
D.四
【答案】B
【分析】由题可得
,
,即得答案.
【详解】
是第四象限角,则
,
,
则
,
,在第二象限.
故选:B.
3.已知
为第四象限角,则
为( )
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】A
【分析】根据任意角的定义,进行逆时针旋转即可得解.
【详解】
表示将角α 的终边逆时针旋转
弧度后所得的角,
因为α 为第四象限角,
所以
为第一象限角.
故选:A
高频考点三:确定倍角(分角)所在象限
典型例题
例题1.(24-25 高一上·宁夏固原·期末)若
是第三象限角,则
是( )
A.第一或第二象限角
B.第一或第三象限角
C.第二或第四象限角
D.第三或第四象限角
【答案】C
【分析】首先利用不等式写出
的范围,即可求解.
【详解】由题意可知
,
所以
,
所以
是第二或第四象限角.
故选:C.
例题2.(多选)(24-25 高一下·陕西渭南·期中)已知角
的终边在第四象限,则
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
【答案】BCD
【分析】根据角
的终边在第四象限,得
,即
,然后分类讨论,再结合象限角定义可判断.
【详解】由
为第四象限角,得
,
得
,
令
,
时,
,
,得
的终边在第四象限;
令
,
时,
,
,得
的终边在第二象限,
令
,
时,
,
,得
的终边在第三象限,
故选:BCD.
精练高频考点
1.(2025 高二下·湖南郴州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.第一象限角一定是锐角
B.若
是钝角,则
是第一象限角
C.大于
的角一定是钝角
D.若
是锐角,则
是第二象限角
【答案】B
【分析】对于ACD:举反例说明即可;对于B:根据可得
的取值范围,即可分析判断.
【详解】对于选项A:例如
为第一象限角,但不是锐角,故A 错误;
对于选项B:若
是钝角,则
,
可得
,所以
是第一象限角,故B 正确;
对于选项C:例如
,但
不是钝角,故C 错误;
对于选项D:例如
为锐角,则
不是第二象限角,故D 错误;
故选:B.
2.(多选)(24-25 高三下·全国·单元测试)已知
是第三象限角,则
不可能是第几象限角( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】CD
【分析】根据给定条件,由
的范围,求出
的范围作答.
【详解】因为
是第三象限角,则
,
于是
,显然
终边在x 轴上方,
所以
不可能是第三象限角,不可能是第四象限角.
故选:CD
3.(2025 高三下·全国·专题练习)如果
是第三象限的角,角
终边所在的位置是 .
【答案】第一、三、四象限
【分析】根据象限角定义结合
分类讨论求解即可.
【详解】因为
,所以
.
当
时,
;
当
时,
;
当
时,
.
综上,
的终边在第一、三,四象限.
故答案为:第一、三、四象限
高频考点四:区域角
典型例题
例题1.(25-26 高一上·全国·课后作业)已知角
的终边在图中阴影部分内,则角
的取值范围是( )
A.
或
B.
或
C.
D.
【答案】D
【详解】终边在
角的终边所在直线上的角的集合为
,终边在
角的终边所在直线上的角的集合为
,因此,终边在图中阴
影部分内的角
的取值范围是
.
例题2.(24-25 高三下·全国·阶段练习)如图,分别用弧度制写出适合下列条件的角的集合.
(1)终边落在射线
上;
(2)终边落在直线
上;
(3)终边落在阴影区域内(含边界).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)可得出终边落在射线
上的一个角为
,利用终边相同的角的集合可得出终边落在射线
上的角的集合;
(2)可得出终边落在射线
上的一个角为
,利用终边相同的角的集合可得出终边落在射线
上的角
的集合;
(3)分别写出第一象限和第三象限中阴影部分区域所表示的角的集合,然后将两个集合取并集可得出结
果.
【详解】(1)终边落在射线
上的一个角为
,则终边落在射线
上的角的集合为
;
(2)终边落在射线
上的一个角为
,则终边落在直线
上的角的集合为
;
(3)终边落在第一象限中的阴影部分区域的角的集合为
,
终边落在第三象限中的阴影部分区域的角的集合为
,
因此,终边落在阴影区域内的角的集合为
.
精练高频考点
1.(25-26 高一上·全国·课后作业)如图所示,终边在阴影部分(含边界)的角的集合为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】阴影部分在第一象限的角的集合为
;阴影部分在第三象限的角的
集合为
.所以所求角的集合为
.
2.(25-26 高三上·全国·阶段练习)如图所示,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】略
3.(24-25 高三上·海南海口·阶段练习)若角
的终边落在如图所示的阴影部分内(含边界),则角
的
取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据任意角的概念及终边相同角的表示求解.
【详解】依题意,在
内阴影部分的边界射线对应的角分别为
,终边在阴影内部分对应角的范
围是
,
所以角
的取值范围是
.
故选:D.
高频考点五:终边相同的角
典型例题
例题1.(24-25 高一下·广西钦州·期末)下列与
角终边相同的角为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据终边相同的角的集合即可求解.
【详解】与
角终边相同的角的集合为
,
取
,
,其他均不符合,
故选:B
例题2.(多选)(24-25 高三下·全国·周测)下列各式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】弧度与角度之间的互化是
,利用公式分别计算A、B、C、D 四个选项可得答案.
【详解】对于A,
,正确;
对于B,
,正确;
对于C,
,错误;
对于D,
,正确;
故选:ABD.
精练高频考点
1.(25-26 高一上·全国·课后作业)下列与
角终边相同的角是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】与
角终边相同的角的集合为
,令
.
2.(24-25 高一下·海南海口·期中)下列各角中,与2025°角终边相同的是( )
A.225°
B.
C.45°
D.
【答案】A
【分析】根据终边相同的角的判断方法逐一判断即得.
【详解】因
,即
与
的终边相同.
对于A,由上分析可得,故A 正确;
对于B,因
不是
的整倍数,故B 错误;
对于C,因
不是
的整倍数,故C 错误;
对于D,因
不是
的整倍数,故D 错误.
故选:A.
3.(多选)(24-25 高一下·湖南长沙·期末)与405°角终边相同的角是( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【分析】根据终边相同的角定义判断.
【详解】由于
,
故与405°终边相同的角应为
或
.
故选:BC
高频考点六:角度制与弧制度的相互转化
典型例题
例题1.(多选)(25-26 高一上·全国·课后作业)下列转化结果正确的是( )
A.
化成弧度是
B.
化成角度是
C.
化成弧度是
D.
化成角度是
【答案】AB
【详解】
,故A 正确;
,故B 正确;
,故C 错误;
,故D 错误.
例题2.(2025 高三·全国·专题练习)将下列各弧度化成角度.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【答案】(1)
;
(2)135°;
(3)210°.
【分析】根据弧度制的定义,可得答案.
【详解】(1)
(2)
(3)
精练高频考点
1.(25-26 高一上·全国·课后作业)把
化成角度是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
.
2.(多选)(24-25 高三上·云南昭通·阶段练习)下列转化结果正确的是( )
A.
化成弧度是
B.
化成弧度是
C.
化成角度是
D.
化成角度是
【答案】ABD
【分析】根据弧度制和角度制的转化公式求得正确答案.
【详解】对于A:
,所以
化成弧度是
,故A 正确.
对于B,
,
化成弧度是
,故B 正确.
对于C,
化成角度是
,故C 错误.
对于C,
,
化成角度是
,故D 正确.
故选:ABD.
3.(24-25 高三下·全国·周测)若角
的终边在直线
上,则角
用弧度制可表示为 .
【答案】
【分析】根据终边相同的角求解.
【详解】
角
的终边在直线
上,
∴角
的终边在一、三象限的角平分线上,依题意得,
,
.
故答案为:
,
.
高频考点七:弧长公式有关的计算
典型例题
例题1.(24-25 高一下·辽宁抚顺·期中)已知扇形的半径为6,圆心角为20°,则该扇形的弧长为( )
A.
B.
C.60
D.120
【答案】B
【分析】先将圆心角转化为弧度制,然后根据扇形的弧长公式计算即可.
【详解】圆心角为20°,即圆心角为
,又扇形的半径为6,
由弧长公式得,该扇形的弧长为
,
故选:B
例题2.(24-25 高一下·上海宝山·期中)已知圆心角为
的扇形面积等于
,则该扇形的弧长为 .
【答案】
【分析】设扇形的半径为,由扇形的面积公式求出,再由弧长公式计算可得.
【详解】设扇形的半径为,因为圆心角
,
所以扇形面积
,解得
(负值已舍去),
所以该扇形的弧长
.
故答案为:
精练高频考点
1.(24-25 高三下·四川雅安·阶段练习)已知甲同学手表的分针长2cm,把快了12 分钟的该手表校准后,
该手表的分针尖端所走过的弧长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据扇形的弧长公式求值.
【详解】手表分针转动的弧度数为:
,
又分针长2cm,所以分针尖端所走过的弧长为:
.
故选:B
2.(24-25 高一下·上海嘉定·期末)已知扇形的弧所对的圆心角为
,且半径为
,则该扇形的弧长为
.
【答案】
cm
【分析】利用弧长公式求解.
【详解】
,
故答案为:
3.(25-26 高一上·全国·课后作业)已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48 齿,小轮有20 齿.当大轮转动一
周时,小轮转动的角度是 弧度;若大轮的转速为
(转/分),小轮的半径为
,
则小轮圆周上一点第
转过的弧长是
.
【答案】
【详解】当大轮转动一周时,小轮转动的角度为
;由于大齿轮的转速为
,所以小齿轮
圆周上一点第
转过的弧长
.
高频考点八:扇形面积有关计算
典型例题
例题1.(2026 高三·全国·专题练习)一扇形周长为
,则当扇形的圆心角
为多少弧度时,这个扇形
的面积最大?
【答案】
【分析】设扇形弧长为
,扇形半径为
,依题意可得
,再由扇形面积公式及
二次函数的性质计算可得.
【详解】由已知设扇形弧长为
,扇形半径为
,则
,
所以
.
所以
,
所以当
时,取得最大值
,
此时
,
.
例题2.(24-25 高三上·河北保定·阶段练习)(1)已知扇形的圆心角所对的弦长为2,圆心角为
.求这个
圆心角所对的弧长及扇形的面积.
(2)已知扇形的周长为40
,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多
少?
【答案】(1)
;
;(2)答案见解析
【分析】(1)先求出半径,再由扇形弧长与面积公式可得;
(2)建立面积函数关系,求二次函数最值即可.
【详解】(1)因为扇形的圆心角所对的弦长为2,圆心角
,所以半径
,
所以这个圆心角所对的弧长
;
扇形的面积
.
故这个圆心角所对的弧长为
;扇形的面积为
.
(2)设扇形的圆心角为
,半径为,弧长为,面积为,
则
,所以
,
所以
,
所以当半径
时,扇形的面积最大,这时
rad.
故当扇形的半径为
,圆心角为
时,扇形的面积最大,最大值为
.
精练高频考点
1.(24-25 高三上·安徽合肥·阶段练习)已知扇形的圆心角为
,所在圆的半径为
(1)若
,
,求扇形的弧长
(2)若扇形的周长为
,当
为多少弧度时,该扇形面积最大并求出最大面积.
【答案】(1)
(2)当
时,扇形的面积最大,最大面积是
.
【分析】(1)首先将角度转化为弧度,然后根据扇形的弧长公式即可得到答案;
(2)设扇形的弧长为,则
,扇形的面积为
,由二次函数性质即可得到面
积的最大值.
【详解】(1)设扇形的弧长为.
,即
,
.
(2)由题设条件知,
,
因此扇形的面积
当
时,有最大值
,此时
,
当
时,扇形的面积最大,最大面积是
.
2.(2024 高三·全国·专题练习)已知扇形的圆心角是
,半径是,弧长为.
(1)若
,求扇形的面积;
(2)若扇形的周长为
,求扇形面积的最大值,并求此时扇形圆心角的弧度数.
【答案】(1)
(2)最大值为25;
【分析】(1)先把角度化为弧度,再利用扇形面积公式求解即可;
(2)由题意可知扇形的面积为
,利用二次函数的性质,结合弧度的
定义即可求解
【详解】(1)因为
,
所以扇形的面积为
;
(2)由题意可知:
,即
,
所以扇形的面积为
,
当
时,扇形面积的最大值为
,
此时
,
3.(24-25 高一下·河南南阳·期中)已知某扇形的周长是8.
(1)当该扇形的面积最大时,求其圆心角
的大小;
(2)在(1)的条件下,求该扇形中所含弓形的面积.(注:弓形是指在圆中由弦及其所对的弧组成的图
形.)
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)设该扇形的半径为,弧长为,可得
,利用基本不等式可求扇形的面积的最大
值;进而可求圆心角的大小;
(2)由(1)知
,
.求得三角形的面积,进而可求弓形的面积.
【详解】(1)设该扇形的半径为,弧长为,
则
,
当且仅当
时,等号成立,
此时该扇形的面积
,
,
其圆心角
,
故所求圆心角
.
(2)由(1)知
,
.
又因为两半径与圆心角所对弦构成的三角形面积
,
所以所求弓形的面积
,
故所求弓形的面积是
.
高频考点九:单位圆法与三角函数
典型例题
例题1.(23-24 高三·全国·阶段练习)设
,角
的终边与圆
的交点为
,那么
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据点在单位圆上求出
,再由三角函数的定义求解即可.
【详解】画图,角
的终边与圆
的交点为
,
设
,则
,
,代入得
,
解得
,
∵
,
∴
,
∴
,
又∵在单位圆中,
,
,
∴
,
,
∴
,
故选:D
例题2.(24-25 高一上·广东广州·期末)已知角
的终边与单位圆的交点为
,则
.
【答案】
【分析】根据任意角三角函数值的定义可得
,再利用诱导公式运算求解.
【详解】因为角
的终边与单位圆的交点为
,则
,
所以
.
故答案为:
.
精练高频考点
1.(24-25 高三上·福建龙岩·阶段练习)已知角
顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单
位圆交于点
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由三角函数定义求出
,相减即得.
【详解】角
终边与单位圆交于点
,则
,
.
.
故选:A.
2.(23-24 高三上·安徽·期中)已知
是角
的终边上一点,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由三角函数的定义可得
,进而由商数关系可求
.
【详解】因为
是角
的终边上一点,
所以
,
则
,
故选:B.
高频考点十:终边上任意点法与三角函数
典型例题
例题1.(多选)(24-25 高二下·江苏常州·期末)已知点
在角
的终边上,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】根据三角函数的定义及诱导公式逐一分析即可.
【详解】对于
:
,所以
,
平方得
,解得
,故
错误;
对于
:
,故
正确;
对于
:
,故
正确;
对于
:
,故
正确.
故选:
.
例题2.(2025·甘肃白银·二模)已知角
的顶点与坐标原点重合,始边与
轴非负半轴重合,终边经过点
,则
.
【答案】
【分析】根据三角函数定义计算角
的正切值,再用诱导公式求解即可.
【详解】由正切函数的定义可知
,
再利用诱导公式知
.
故答案为:
精练高频考点
1.(24-25 高二上·云南保山·期末)已知角
的终边落在射线
上,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】方法1:根据三角函数的定义求解;方法2:三角函数的定义和弦化切计算.
【详解】方法1:由题角
的终边过点
,则
(
为坐标原点),
从而,
.
方法2:由题易知
故选:B.
2.(2025 高二·全国·专题练习)已知角
的终边经过点
,则
的值为
.
【答案】
或
【分析】运用三角函数定义计算即可.
【详解】∵
,∴
.
①当
时,
,则
,
则
.
②当
时,
,
,
则
.
故答案为:
或
.
3.(2025·河北保定·一模)设
是第二象限角,
为其终边上一点,且
,则
.
【答案】
【分析】根据余弦函数的定义列方程解出
,再利用正切函数的定义求解即可.
【详解】由题:
,
又
是第二象限角,所以
,
所以
,
故答案为:
.
高频考点十一:三角函数线
典型例题
例题1.(2025 高三·全国·专题练习)设
,
,
,比较
,
,的大小.
【答案】
【分析】设扇形
的面积为
,由三角函数线结合
得到
,即可得解.
【详解】画出
的三角函数线,如下:
则
,
,
,
设扇形
的面积为
,则
,
,
又
,故
,
所以
,
,
因为
,根据不等式
(
),
所以
,即
.
例题2.(24-25 高三下·全国·课堂例题)利用三角函数线比较:
,
,
的大
小.
【答案】
【分析】作出三角函数线,根据图形可得.
【详解】如图,在单位圆O 中分别作出角
的正弦线
和
的余弦线
,正切线
.
由
知
,又
,易知
,故
.
精练高频考点
1.(24-25 高一上·江苏·期末)已知
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】求证
,结合作商法和倍角公式即可求解判断
的大小;
【详解】如图,设圆为单位圆,
,
,
点B 在x 轴上的射影点为T,过点A 作x 轴的垂线角射影
于点P,
则
,
由图知
,故
,
所以
,
所以
,即
,
,即
,
所以
.
故选:A.
【点睛】方法点睛:
是比较三角函数值大小的一个有力工具.
2.(2025 高三·全国·专题练习)利用单位圆中的三角函数线写出符合下列条件的角
的取值集合.
(1)
;
(2)
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分别作出单位圆与直线
,求出交点坐标,根据三角函数的定义得出
内满足
的角,进而根据终边相同角的集合,即可写出答案;
(2)分别作出单位圆与直线
,求出交点坐标,根据三角函数的定义得出
内满足
的角,进而根据终边相同角的集合,即可写出答案;
【详解】(1)如下图所示,
、
为直线
与单位圆的两个交点,
可知
、
.
设
的终边落在射线
上,
的终边落在射线
上,
、
,
根据三角函数的定义可知,
,
,
,
所以,
,
.
又当
的终边落在射线
或
上时,有
,
所以,满足条件的
的集合为
.
(2)如下图所示,
、
为直线
与单位圆的两个交点,
可知
、
.
设
的终边落在射线
上,
的终边落在射线
上,
、
,
根据三角函数的定义可知,
,
,
,
所以
,
.
又当
的终边落在射线
或
上时,有
,
所以,满足条件的
的集合为
.
3.(24-25 高三下·全国·课堂例题)作出
的正弦线、余弦线和正切线.
【答案】答案见解析
【分析】借助单位圆,运用三角函数线画法画图即可.
【详解】如图所示,
的正弦线为
,余弦线为
,正切线为
.
高频考点十二:解三角不等式
典型例题
例题1.(24-25 高三下·陕西榆林·阶段练习)在
内,则满足不等式
的
取值集合是
.
【答案】
或
【分析】作出图形,根据三角函数线找出使得
对应的角
的集合.
【详解】作出单位圆如下图所示:
满足不等式
的角
的区域如图中的阴影部分所示(位于直线
的下方),
故在
内,则满足不等式
的
取值集合是
或
.
故答案为:
或
.
例题2.(23-24 高三·全国·随堂练习)利用单位圆,求适合下列条件的角α 的集合.
(1)
;
(2)
.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作出单位圆与直线
,求出交点坐标,根据三角函数的定义得出
内满足
的角,进而根据终边相同角的集合,即可写出答案;
(2)作出单位圆与直线
,求出交点坐标,根据三角函数的定义结合图象得出
内满足
的角,进而根据终边相同角的集合,即可写出答案.
【详解】(1)
如图1,
为直线
与单位圆的两个交点,可知
,
.
设
的终边落在射线
上,
的终边落在射线
上,
,
根据三角函数的定义可知,
,
,
,
所以,
,
.
又当
的终边落在射线
或
上时,有
,
所以,满足条件的
的集合为
.
(2)
如图2,
为直线
与单位圆的两个交点,可知
,
.
设
的终边落在射线
上,
的终边落在射线
上,
,
根据三角函数的定义可知,
,
,
,
所以,
,
.
根据图2 可知,当
,且
时,有
.
所以,当
时,由
可得,
.
精练高频考点
1.(2025 高三·全国·专题练习)求函数
的定义域.
【答案】
,
【分析】根据对数函数的定义及三角函数线可得结果.
【详解】易知
,
,且
.
构造三角函数线,如图20,图21.可知满足
的
的终边在图20 中“横线”区域内且不含边界;
满足
且
的
的终边在图21 中的“竖线”区域内且不含边界及
轴.
故满足条件的
,其中
.
2.(24-25 高三·全国·阶段练习)解不等式
.
【答案】
【分析】作单位圆及直线
,设
,由图可知当
时,满足
.即
解得.
【详解】解:如图所示,作单位圆及直线
,圆与直线相交于
、
两点,作射线
、
,则
为角
的终边,
为角
的终边.
设
,当
时,满足
.
所以
,
即
,
解得
,
即不等式的解集为
.
【点睛】本题考查三角函数线的应用,利用三角函数线解三角不等式,属于基础题.
3.(23-24 高三上·全国·阶段练习)求
的角
的取值范围.
【答案】
【分析】利用三角函数线,结合单位圆的图形进行求解即可.
【详解】因为tan
和tan
都等于
,
利用三角函数的正切线(如图)可知,
角
的终边在图中阴影部分(不包含y 轴),
将终边所在的所有区域合并得,
,
即满足
的角
的取值范围为
第三部分:典型易错题型
易错点一:忽略了角的旋转方向导致角的正负出错
1.(24-25 高一下·天津·期中)将表的分针拨慢20 分钟,则分针转过的角的弧度是 .
【答案】
【分析】由角的概念即可求解.
【详解】一个周角是
,因此分针拨慢20 分钟,
也即逆时针旋转
.
故答案为:
2.(24-25 高一下·上海·期中)当手表的分针转过10 分钟时,转过的弧度数是 .
【答案】
/
【分析】根据弧度制和角度制的互化求值即可.
【详解】由题意,手表的分针转过10 分钟,即顺时针旋转
,即顺时针旋转
弧度,
因此,分针转过的弧度数是
.
故答案为:
.
3.(24-25 高三下·上海·阶段练习)亲爱的考生,本场考试需要
小时,则在本场考试中,钟表的时针转
过的弧度数为 .
【答案】
/
【分析】根据时针旋转一周为
小时,转过的角度为
计算可得.
【详解】因为时针旋转一周为
小时,转过的角度为
,按顺时针转所形成的角为负角,
所以经过
小时,时针所转过的弧度数为
.
故答案为:
.