人教专题4.1 任意角和弧度制及三角函数的概念-重难点题型精讲（举一反三）（新高考地区专用）（解析版）.docx

专题4.1 任意角和弧度制及三角函数的概念-重难点题型精讲
1．任意角
(1)角的概念
角可以看成一条射线绕着它的端点旋转所成的图形.
(2)角的表示
如图：
①始边：射线的起始位置OA；
②终边：射线的终止位置OB；
③顶点：射线的端点O；
④记法：图中的角可记为“角”或“”或“AOB”.
2．象限角与终边相同的角
(1)终边相同的角
若角,终边相同，则它们的关系为：将角的终边旋转(逆时针或顺时针)k(k∈Z)周即得角.
一般地，我们有：所有与角终边相同的角，连同角在内，可构成一个集合
，即任一与角终边相同的角，都可以表示成角与整数个周角的和.
(2)象限角、轴线角
①象限角、轴线角的概念
在平面直角坐标系中，如果角的顶点与原点重合，角的始边与x轴的非负半轴重合.那么，角的终边在
第几象限，就说这个角是第几象限角；如果角的终边在坐标轴上，那么就认为这个角不属于任何一个象限，称这个角为轴线角.
②象限角的集合表示
③轴线角的集合表示

3．角度制、弧度制的概念
(1)角度制
角可以用度为单位来进行度量，1度的角等于周角的.这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角
度制.
(2)弧度制的相关概念
①1弧度的角：长度等于半径长的圆弧所对的圆心角.
②弧度制：定义：以弧度作为单位来度量角的单位制.
记法：弧度单位用符号rad表示，读作弧度.
(3)弧度数
在半径为r的圆中，弧长为l的弧所对的圆心角为rad，那么.其中，的正负由角的终边的旋
转方向决定，即逆时针旋转为正，顺时针旋转为负.一般地，正角的弧度数是一个正数，负角的弧度数是一个负数，零角的弧度数是0.
4．角度与弧度的换算
(1)弧度与角度的换算公式
(2)用弧度表示终边相同的角
用弧度表示与角终边相同的角的一般形式为，这些角所组成的集合为
.
5．弧长公式、扇形面积公式
设扇形的半径为R，弧长为l，圆心角为.
(1)弧长公式
由公式，可得.
(2)扇形面积公式
.
(3)弧长公式及扇形面积公式的两种表示
6．任意角的三角函数
(1)利用单位圆定义任意角的三角函数
设是一个任意角，∈R，它的终边OP与单位圆相交于点P(x,y).
①把点P的纵坐标y叫做的正弦函数，记作，即y=；
②把点P的横坐标x叫做的余弦函数，记作，即x=；
③把点P的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切，记作，即= (x≠0).
我们将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数，通常将它们记为：
(2)用角的终边上的点的坐标表示三角函数
如图，设是一个任意角，它的终边上任意一点P(不与原点O重合)的坐标为(x,y)，点P与原点的距离
为r.则=，=，=.

7．三角函数的定义域和函数值的符号
(1)三角函数的定义域
(2)三角函数值在各象限的符号
由于角的终边上任意一点P(x,y)到原点的距离r是正值，根据三角函数的定义，知
①正弦函数值的符号取决于纵坐标y的符号；
②余弦函数值的符号取决于横坐标x的符号；
③正切函数值的符号是由x,y的符号共同决定的，即x,y同号为正，异号为负.
因此，正弦函数()、余弦函数()、正切函数()的值在各个象限内的符号如图所示.
【题型1 象限角及终边相同的角】
【方法点拨】
(1)象限角的判定：判断角是第几象限角的常用方法为将写成（其中，在范围内）的形式，观察角的终边所在的象限即可.
(2)终边相同的角的表示：根据与角终边相同的角的集合为，进行求解即可．
【例1】（2021秋•惠农区校级期末）集合{α|k•180°+45°≤α≤k•180°+90°，k∈Z}中的角α的终边在图中的位置（阴影部分）是（　　）
A． B．
C． D．
【解题思路】先看当k取偶数时，角的终边所在的象限，再看当k取奇数时，角的终边所在的象限，把二者的范围取并集．
【解答过程】解：当k取偶数时，比如k＝0时，45°≤α≤90°，故角的终边在第一象限．
当k取奇数时，比如k＝1时，225°≤α≤270°，故角的终边在第三象限．
故选：C．
【变式1-1】（2022春•莲湖区期末）若角2α与240°角的终边相同，则α等于（　　）
A．120°+k•180°，k∈Z B．120°+k•360°，k∈Z
C．240°+k•360°，k∈Z D．240°+k•180°，k∈Z
【解题思路】根据终边相同的角的集合表示方法，即可得解．
【解答过程】解：因为角2α与240°角的终边相同，
所以2