2023届高考数学小题狂刷卷: 三角函数线的含义与运用
一、选择题(共19小题)
1. 若 和 分别是 的正弦线和余弦线,那么下列结论中正确的是
A. B. C. D.
2. 若 ,则下列角中符合条件的是
A. B. C. D.
3. 已知角 的余弦线是单位长度的有向线段,那么角 的终边
A. 在 轴上 B. 在直线 上
C. 在 轴上 D. 在直线 或 上
4. 若 ,则下式中正确的是
A. B.
C. D.
5. 已知角 是第四象限角,则
A. 大于 B. 大于或等于 C. 小于 D. 小于或等于
6. 若 ,则 ,, 的大小关系为
A. B.
C. D.
7. 对于下列四个命题:① ;② ;③ ;④ .其中正确命题的序号是
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
8. 不论角 的终边位置如何,在单位圆中作三角函数线时,下列说法正确的是
A. 总能分别作出正弦线、余弦线、正切线
B. 总能分别作出正弦线、余弦线、正切线,但可能不只一条
C. 正弦线、余弦线、正切线都可能不存在
D. 正弦线、余弦线总存在,但正切线不一定存在
9. 如果 ,那么下列不等式成立的是
A. B.
C. D.
10. 若 是第一象限角,则 的值与 的大小关系是
A. B. C. D. 不能确定
11. 已知 是第二象限角,下列四个不等式可能成立的是
① ;
② ;
③ ;
④ .
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
12. 若点 在第一象限,则在 内 的取值范围是
A. B.
C. D.
13. 满足 的角 的一个取值区间是
A. B. C. D.
14. 如图,已知单位圆 与 轴相交于 、 两点,角 的顶点为坐标原点,始边在 轴的正半轴上,终边在射线 上.过点 作直线 垂直于 轴且与角 的终边 交于点 ,则有向线段 表示的函数值是
A. B. C. D.
15. 设 是第二象限的角,则必有
A. B. C. D.
16. 如果 、 都是第二象限角,且 ,那么
A. B. C. D. 不能确定
17. 满足下列关系式的 的是
A. 且 B. 且
C. 且 D. 且
18. 给出下列命题:
①第二象限角大于第一象限角;
②三角形的内角是第一象限角或第二象限角;
③不论用角度制还是用弧度制度量一个角,它们与扇形所对半径的大小无关;
④若 ,则 与 的终边相同;
⑤若 ,则 是第二或第三象限的角.
其中正确命题的个数是
A. B. C. D.
19. ,, 的大小关系是
A. B. C. D.
二、填空题(共10小题)
20. 三角函数线
如图,设角 的终边与单位圆交于点 ,过 作 轴,垂足为 ,过 作单位圆的切线与 的终边或终边的反向延长线相交于点 .
21. 若 , ,则 .
22. 已知 , 均为第二象限角,若 ,则 与 的大小关系是 .(填“”“”或“”)
23. 如图,点 从 出发,沿单位圆按顺时针方向运动 弧长到达 点,则 点的坐标为 .
24. ,, 的大小顺序为 .(按从大到小的顺序排列)
25. 若 ,则角 的范围是 .
26. 已知点 在第一象限,则在 内, 的取值范围为 .
27. ,, 从小到大的顺序是 .
28. 若等腰三角形的周长 为常数,底边长为 ,腰长为 ,则函数 的定义域为 .
29. 设 ,,若对任意实数 都有 ,则满足条件的有序实数对 的对数为 .
三、解答题(共9小题)
30. 在单位圆中画出满足 的角 的范围,并由此写出角 的集合.
31. 已知 ,利用正弦线和余弦线比较 和 的大小.
32. 以 为单位长度作单位圈,分别作出 ,,,, 角的正弦线、余弦线和正切线,量出它们的长度,写出这些角的正弦、余弦和正切的近似值,再使用科学计算器求这些角的正弦、余弦和正切,并进行比较.
33. 已知 ,试利用三角函数线讨论 值的变化规律.
34. 若 , 是关于 的二次方程 的两个根,且 ,求 的取值范围.
35. 已知 ,试利用三角函数线讨论 值的变化规律.
36. 已知 ,求证:.
37. 已知 ,,求证:.
38. (1)在 到 内,求使 的角 的取值范围;
(2)在任意角范围内,求使 的角 的取值范围.
答案
1. C
2. A
3. A
4. A
【解析】
由图可知,,所以 .
5. C
【解析】因为角 为第四象限角,所以 ,
令 ,则 ,
所以角 为第四象限角,
所以 .
6. A
7. B
8. D
9. A
【解析】如图所示,在单位圆中分别作出 的正弦线 、余弦线 、正切线 ,很容易地观察出 ,即 .
10. A
【解析】设 终边与单位圆交于点 ,过 作 垂直 轴于点 ,则 ,,则 ,即 .
11. B
12. B
13. D
【解析】提示:将原不等式转化成 ,解得 或 ,此时
14. D
15. A
【解析】提示: 是第二象限的角,则 在图中阴影区域,利用三角函数线判断.
16. D
17. B
18. A
【解析】由于第一象限角 不小于第二象限角 ,故 ① 错;当三角形的内角为 时,其既不是第一象限角,也不是第二象限角,故 ② 错;③ 正确;由于 ,但 与 的终边不相同,故 ④ 错;当 , 时既不是第二象限角,又不是第三象限角,故 ⑤ 错.综上可知只有 ③ 正确.
19. C
【解析】,可利用单位圆上的三角函数线比较.
20. ,,
21.
22.
【解析】作出符合题意的正弦线后,再作出 , 的正切线得 .
23.
24.
25.
26. 或
【解析】由题意知
如图所示,
由三角函数线可得
所以 或 .
27.
【解析】,.因为 时,,所以 ,所以 .
28.
29.
【解析】若 ,则 ,得 ,,
又 ,得 ;
若 ,则 ,得 ,即 ,,
又 ,得 .
综上,满足条件的有序实数对 为 与 ,共有 对.
30. 在单位圆中作出满足 与 的角的终边,然后根据已知条件确定角 的范围.
作直线 , 交单位圆于 、 、 、 四点,连接 、 、 、 ,则 、 、 、 围成的区域(如图所示阴影部分)即为角 的范围,
故满足条件的角 的集合为 .
31. .
32. ,,;
,,;
,,;
,,;
,,.
学生可自己作图得到近似值,与以上数据(近似到小数点后两位)进行比较.
33. 当 时,; 时,;
当 时,; 时,;
当 时,.
34. 由题意,,且 ,解得 的取值范围为 .
35. 当 时,;
当 时,;
当 时,;
当 时,;
当 时,.
36. 如图所示,设角 的终边与单位圆交于点 ,过 作 、 , 、 分别为垂足.
所以 ,,
在 中,,
所以 .
因为 ,
,
,
又因为 ,
所以 ,
即 ,
所以 .
37. 如图,在单位圆中,过 作单位圆的切线 ,
在 上取 , 两点,使 ,.
设 为 的平分线,则 .
取 的中点 不妨设 .
由 及 ,,得 ,,,.
由 为 的平分线,根据三角形内角平分线的性质,得 ,
可知 ,即 ,可得
故 点在 点和 点之间,所以 .
而 ,
所以
即 .
38. (1) 如图所示,作 与以原点为圆心的单位圆交于 ,.
在 到 内,, 分别是 , 的终边,
当角 的终边 由 逆时针旋转至 时恒有 ;
当 由 逆时针旋转到 时,
恒有 ,
所以在 到 范围内使 的角 的取值范围是 .
(2) 把(1)中情形推广到任意角范围,可得使 的角 的取值范围是 .
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