打包下载高中数学全一册课时作业共28套新人教A版必修4Word版含答案Word文件下载.docx
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D.α+β=(2k+1)180°
α与β的终边关于y轴对称,则α与180°
-β终边相同,故α=180°
-β+360°
·
k,即α+β=(2k+1)·
180°
,k∈Z.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.若角α的终边与75°
角的终边关于直线y=0对称,且0°
,则角α的值为________.
如图,设75°
角的终边为射线OA,射线OA关于直线y=0对称的射线为OB,则以射线OB为终边的一个角为-75°
,所以以射线OB为终边的角的集合为{α|α=k·
-75°
,k∈Z}.又0°
,令k=1,得α=285°
.
285°
7.已知角α与2α的终边相同,且α∈[0°
,360°
),则角α=________.
由条件知,2α=α+k·
,
所以α=k·
(k∈Z),
因为α∈[0°
),所以α=0°
8.如图,终边在阴影部分内的角的集合为________.
先写出边界角,再按逆时针顺序写出区域角,则得{α|30°
+k·
≤α≤150°
,k∈Z}.
{α|30°
,k∈Z}
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.在0°
~360°
范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是第几象限角:
(1)549°
;
(2)-60°
(3)-503°
36′.
=189°
+360°
,而180°
189°
270°
,因此,549°
角为第三象限角,且在0°
范围内,与189°
角有相同的终边.
=300°
-360°
,而270°
300°
,因此,-60°
角为第四象限角,且在0°
范围内,与300°
36′=216°
24′-2×
216°
24′<
.因此,-503°
36′角是第三象限角,且在0°
范围内,与216°
24′角有相同的终边.
10.如图所示,分别写出适合下列条件的角的集合:
(1)终边落在射线OM上;
(2)终边落在直线OM上;
(3)终边落在阴影区域内(含边界).
(1)终边落在射线OM上的角的集合为A={α|α=45°
(2)由
(1)得终边落在射线OM上的角的集合为A={α|α=45°
,k∈Z},终边落在射线OM反向延长线上的角的集合为B={α|α=225°
,k∈Z},
则终边落在直线OM上的角的集合为
A∪B={α|α=45°
,k∈Z}∪{α|α=225°
={α|α=45°
+2k·
,k∈Z}∪{α|α=45°
+(2k+1)·
,k∈Z}={α|α=45°
+n·
,n∈Z}.
(3)终边落在直线ON上的角的集合为
C={β|β=60°
,n∈Z},
则终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为S={α|45°
≤α≤60°
|能力提升|(20分钟,40分)
11.若角α与65°
角的终边相同,角β与-115°
角的终边相同,那么α与β之间的关系是( )
A.α+β=-50°
B.α-β=180°
+180°
D.α-β=k·
由题意可知,α=k1·
+65°
(k1∈Z),β=k2·
-115°
(k2∈Z),所以α-β=(k1-k2)·
,记k=k1-k2∈Z,故α-β=k·
(k∈Z).
12.如图所示,终边落在直线y=x上的角的集合为________.
终边落在射线y=x(x>
0)上的角的集合是S1={α|α=60°
,k∈Z},终边落在射线y=x(x≤0)上的角的集合是S2={α|α=240°
,k∈Z},于是终边落在直线y=x上的角的集合是S={α|α=60°
,k∈Z}∪{α|α=240°
,k∈Z}={α|α=60°
,k∈Z}∪{α|α=60°
{α|α=60°
,n∈Z}
13.已知α=-1910°
(1)把α写成β+k·
(k∈Z,0°
≤β<
)的形式;
(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°
≤θ<
(1)因为-1910°
÷
=-6余250°
所以-1910°
=-6×
+250°
(2)令θ=250°
因为-720°
所以-720°
≤250°
即-≤k<
-,
因为k∈Z,所以k=-1或-2.
即250°
+(-1)·
=-110°
,250°
+(-2)·
=-470°
14.已知α是第四象限角,则2α,各是第几象限角?
由题意知k·
+270°
k·
因此2k·
+540°
2α<
2k·
+720°
即(2k+1)360°
(2k+1)360°
故2α是第三象限角或第四象限角或终边在y轴非正半轴上的角.
又k·
+135°
当k为偶数时,令k=2n(n∈Z),则n·
n·
(n∈Z),此时,是第二象限角;
当k为奇数时,令k=2n+1(n∈Z),则n·
+315°
(n∈Z),此时,是第四象限角.
因此是第二象限角或第四象限角.
课时作业2 弧度制
1.1920°
的角化为弧度数为( )
A. B.
C.πD.π
∵1°
=rad,
∴1920°
=1920×
rad=πrad.
2.一个扇形的弧长与面积的数值都是6,则这个扇形的圆心角是( )
A.1B.2
C.3D.4
设扇形的圆心角的弧度数为θ,半径为R,由题意,得,解得θ=3,故选C.
3.角α的终边落在区间内,则角α所在的象限是( )
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
-3π的终边在x轴的非正半轴上,-π的终边在y轴的非正半轴上,故角α为第三象限角.
4.下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是( )
A.2kπ+45°
B.k·
+(k∈Z)
C.k·
-315°
D.kπ+(k∈Z)
A,B中弧度与角度混用,不正确.
π=2π+,所以π与终边相同.
=-360°
+45°
,所以-315°
也与45°
终边相同.故选C.
5.圆弧长度等于其所在圆内接正三角形的边长,则该圆弧所对圆心角的弧度数为( )
A.B.
C.D.2
如右图,设圆的半径为R,则圆的内接正三角形的边长为R,所以圆弧长度为R的圆心角的弧度数α==.
6.下列四个角:
1,60°
,,-由大到小的排列为________.
只需把60°
化成弧度数,因为60°
=60×
=,所以四个角为1,,,-.所以60°
=>
1>
-.
60°
-
7.若三角形三内角之比为345,则三内角的弧度数分别是________.
设三角形三内角弧度数分别为3k,4k,5k,则由3k+4k+5k=π,得k=,所以3k=,4k=,5k=.
,,
8.弧长为3π,圆心角为135°
的扇形的半径为________,面积为________.
135°
==,所以扇形的半径为=4,
面积为×
3π×
4=6π.
4 6π
9.将下列角度与弧度进行互化:
(1)20°
(2)-15°
(3);
(4)-.
=π=.
=-π=-.
(3)=(×
)°
=(×
180)°
=105°
(4)-=(-×
=(-×
=-396°
10.如图,扇形AOB所在圆的半径为10,AB=10.求:
(1)圆心角α的大小;
(2)扇形AOB的周长.
(1)由半径r=10,AB=10,知△AOB为等边三角形,
所以α=∠AOB=60°
=.
(2)由
(1)知弧长l=αr=×
10=,
所以扇形AOB的周长为2r+l=20+.
11.集合中的角所表示的范围(如图中阴影部分所示)是( )
当k=2m,m∈Z时,2mπ+≤α≤2mπ+,m∈Z;
当k=2m+1,m∈Z时,2mπ+≤α≤2mπ+,m∈Z,故选C.
12.如果一扇形的弧长变为原来的倍,半径变为原来的一半,则该扇形的面积为原扇形面积的________.
由于S=lR,若l′=l,R′=R,
则S′=l′R′=×
l×
R=S.
13.已知α=-800°
(1)把α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<
2π)的形式,并指出α的终边在第几象限;
(2)求γ角,使γ与α的终边相同,且γ∈.
(1)∵-800°
=-3×
+280°
,又280°
=,∴α=+(-3)×
2π,∴α与的终边相同,∴角α的终边在第四象限.
(2)∵与α角终边相同的角可以表示为2kπ+α,k∈Z,又α与的终边相同,
∴γ∈.
又∵γ∈,∴-<
2kπ+<
,易知当且仅当k=-1时,不等式成立,∴γ=-2π+=-.
14.已知一扇形的圆心角为α(α>
0),所在圆的半径为R.
(1)若α=60°
,R=10cm,求扇形的弧长及该弧所在的弓形的面积;
(2)若扇形的周长为20cm,当扇形的圆心角α等于多少弧度时,这个扇形的面积最大?
(1)设弧长为l,弓形面积为S,则α=60°
=,
R=10cm,l=×
10=(cm),
S=S扇-S△=×
×
10-×
102=cm2.
(2)设扇形的弧长为l,
则l+2R=20,即l=20-2R(0<
R<
10),
∴扇形的面积S=lR=(20-2R)R=-R2+10R=-(R-5)2+25.
∴当R=5cm时,S有最大值25cm2,
此时l=10cm,α==2rad.
因此,当α=2rad时,这个扇形的面积最大.
课时作业3 任意角的三角函数
(一)
1.如果角θ的终边在第二象限,那么点P(sinθ,cosθ)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
∵角θ的终边在第二象限,
∴sinθ>
0,cosθ<
0,
∴点P(sinθ,cosθ)位于第四象限.
2.若cosα=-,且角α的终边经过点P(x,2),则P点的横坐标x是( )
A.2B.±
2
C.-2D.-2
r=,由题意得=-,∴x=-2.故选D.
3.sin(-140°
)cos740°
的值( )
A.大于0B.小于0
C.等于0D.不确定
因为-140°
为第三象限角,
故sin(-140°
)<
0.
因为740°
=2×
+20°
所以740°
为第一象限角,
故cos740°
>
所以sin(-140°
0.故选B.
B
4.如果角α的终边经过点P(sin780°
,cos(-330°
)),则sinα=( )
C.D.1
sin780°
=sin(2×
+60°
)=sin60°
=,cos(-330°
)=cos(-360°
+30°
)=cos30°
=.所以P,所以r=|OP|=.由三角函数的定义,得sinα===.
5.设a<
0,角α的终边经过点P(-3a,4a),则sinα+2cosα=( )
A.B.-
C.D.-
∵a<
0,角α的终边经过点P(-3a,4a),∴点P与原点的距离r=-5a,sinα=-,cosα=,∴sinα+2cosα=.选A.
A
6.若sinθ<
cosθ,且sinθ·
cosθ<
0,则角θ的终边位于第________象限.
由条件可知cosθ>
0,sinθ<
0,则θ为第四象限角.
四
7.sin+cos-tan的值为________.
原式=sin+cos-tan=sin+cos-tan=+-1=0.
8.已知角α的终边经过点P(3,4t),且sin(2kπ+α)=-(k∈Z),则t=________.
sin(2kπ+α)=sinα=-<
0,则α的终边在第三或第四象限.又点P的横坐标是正数,所以α是第四象限角,所以t<
0,又sinα=,所以=-,所以t=-.
9.已知角α的终边过点(a,2a)(a≠0),求角α的正弦、余弦和正切值.
因为角α的终边过点(a,2a)(a≠0),
所以r=|a|,x=a,y=2a.
当a>
0时,sinα===,cosα===,tanα===2;
当a<
0时sinα===-,cosα===-,tanα===2.
10.判断下列各式的符号:
(1)α是第四象限角,sinα·
tanα;
(2)sin3·
cos4·
tan.
(1)因为α是第四象限角,
所以sinα<
0,tanα<
所以sinα·
tanα>
(2)因为<
3<
π,π<
4<
所以sin3>
0,cos4<
因为-=-6π+,
所以tan=tan>
所以sin3·
tan<
11.若sinαtanα<
0,且<
0,则角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
由sinαtanα<
0可知sinα,tanα异号,从而α是第二或第三象限角.
由<
0可知cosα,tanα异号,从而α是第三或第四象限角.
综上可知,α是第三象限角.
12.若角α的终边与直线y=3x重合且sinα<
0,又P(m,n)是α终边上一点,且|OP|=,则m-n=________.
∵y=3x,sinα<
0,∴点P(m,n)位于y=3x在第三象限的图象上,
且m<
0,n<
0,n=3m.
∴|OP|==|m|=-m=.
∴m=-1,n=-3,∴m-n=2.
13.计算:
(1)sin390°
+cos(-660°
)+3tan405°
-cos540°
(2)sin+tanπ-2cos0+tan-sin.
(1)原式=sin(360°
)+cos(-2×
)+3tan(360°
)-cos(360°
)=sin30°
+cos60°
+3tan45°
-cos180°
=++3×
1-(-1)=5.
(2)原式=sin+tanπ-2cos0+
tan-sin=sin+tanπ-2cos0+tan-sin=1+0-2+1-=-.
14.已知角θ的终边不在坐标轴上,且|sinθcosθ|+sinθcosθ=0,试判断+tanθ的符号.
由|sinθcosθ|+sinθcosθ=0,得|sinθcosθ|=-sinθcosθ.
因为角θ的终边不在坐标轴上,所以sinθcosθ<
所以tanθ<
所以+tanθ<
课时作业4 任意角的三角函数
(二)
1.对三角函数线,下列说法正确的是( )
A.对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线
B.有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在
C.任意角的正弦线、正切线总是存在的,但余弦线不一定存在
D.任意角的正弦线、余弦线总是存在的,但正切线不一定存在
终边在y轴上的角的正切线不存在,故A,C错,对任意角都能作正弦线、余弦线,故B错,因此选D.
2.如果MP和OM分别是角α=的正弦线和余弦线,那么下列结论正确的是( )
A.MP<
OM<
0 B.OM>
0>
MP
C.OM<
MP<
0D.MP>
OM
因为π是第二象限角,
所以sinπ>
0,cosπ<
所以MP>
0,OM<
OM.
3.有三个命题:
①和的正弦线长度相等;
②和的正切线相同;
③和的余弦线长度相等.
其中正确说法的个数为( )
A.1 B.2
C.3D.0
和的正弦线关于y轴对称,长度相等;
和两角的正切线相同;
和的余弦线长度相等.故①②③都正确.故选C.
4.使sinx≤cosx成立的x的一个区间是( )
C.D.
如图,画出三角函数线sinx=MP,cosx=OM,由于sin=cos,sin=cos,为使sinx≤cosx成立,由图可得在[-π,π)范围内,-≤x≤.
5.如果<
θ<
,那么下列各式中正确的是( )
A.cosθ<
tanθ<
sinθB.sinθ<
tanθ
C.tanθ<
sinθ<
cosθD.cosθ<
如图所示,作出角θ的正弦线MP,余弦线OM,正切线AT,由图可知AT>
MP>
OM,即tanθ>
sinθ>
cosθ,故选D.
6.比较大小:
sin1________sin(填“>
”或“<
”).
因为0<
1<
,结合单位圆中的三角函数线,知sin1<
sin.
7.不等式tanα+>
0的解集是________.
不等式的解集如图所示(阴影部分),
∴.
8.若cosθ>
sin,利用三角函数线得角θ的取值范围是________.
因为cosθ>
sin,所以cosθ>
sin=sin=,易知角θ的取值范围是
9.做出下列各角的正弦线、余弦线、正切线.
(1);
(2)-.
(1)因为∈,所以做出角的终边如图
(1)所示,交单位圆于点P作PM⊥x轴于点M,则有向线段MP=sin,有向线段OM=cos,设过A(1,0)垂直于x轴的直线交OP的反向延长线于T,则有向线段AT=tan.综上所述,图
(1)中的有向线段MP,OM,AT分别为角的正弦线、余弦线、正切线.
(2)因为-∈,所以在第三象限内做出-角的终边如图
(2)所示,交单位圆于点P′用类似
(1)的方法作图,可得图
(2)中的有向线段M′P′、OM′、A′T′分别为-角的正弦线、余弦线、正切线.
10.利用三角函数线,求满足下列条件的角α的集合:
(1)tanα=-1;
(2)sinα≤-.
(1)如图①所示,过点(1,-1)和原点作直线交单位圆于点P和P′,则OP和OP′就是角α的终边,所以∠xOP==π-,∠xOP′=-,
所以满足条件的所有角α的集合是
②
(2)如图②所示,过作与x轴平行线,交单位圆于点P和P′,则sin∠xOP=sin∠xOP′=-,
∴∠xOP=π,∠xOP′=π,
∴满足条件所有角α的集合为
11.已知角α的正弦线和余弦线的方向相反、长度相等,则α的终边在( )
A.第一象限的角平分线上
B.第四象限的角平分线上
C.第二、第四象限的角平分线上
D.第一、第三象限的角平分线上
作图(图略)可知角α的终边在直线y=-x上,∴α的终边在第二、第四象限的角平分线上,故选C.
12.若θ∈,则sinθ的取值范围是________.
由图可知sin=,
sin=-1,>
-1,
即sinθ∈.
13.在单位圆中画出适合下列条件的角α终边.
(1)sinα=;
(2)cosα=-.
(1)作直线y=交单位圆于P,Q两点,则OP,OQ为角α的终边,如图甲.
(2)作直线x=-交单位圆于M,N两点,则OM,ON为角α的终边,如图乙.
14.求下列函数的定义域.
(1)y=;
(2)y=lg(sinx-)+.
(1)自变量x应满足2sinx-≥0,即sinx≥.图中阴影部分就是满足条件的角x的范围,即.
(2)由题意,自变量x应满足不等式组即
则不等式组的解的集合如图(阴影部分)所示,
课时作业5 同角三角函数的基本关系
1.已知α是第二象限角,且cosα=-,则tanα的值是( )
A. B.-
∵α为第二象限角,∴sinα===,∴tanα===-.
2.下列结论中成立的是( )
A.sinα=且cosα=
B.tanα=2且=
C.tanα=1且cosα=±
D.sinα=1且tanα·
cosα=1
A中,sin2α+cos2α=≠1,故不成立;
B中,=,即tanα=3,与tanα=2矛盾,故不成立;
D中,sinα=1时,角α的终边落在y轴的非负半轴上,此时tanα无意义,故不成立.
3.已知tanα=2,则=