12.(1)设α∈(0,),试证明:sin α<α<tan α;
(2)若0<α<β<,试比较β-sin β与α-sin α的大小.
[解析] (1)如右图,在平面直角坐标系中作单位圆,设角α以x轴正半轴为始边,终边与单位圆交于P点.
∵S△OPA<S扇形OPA<S△OAT,
∴|MP|<α<|AT|,
∴sin α<α<tan α.
(2)方法一:如右图所示,在平面直角坐标系中作单位圆,设α,β都以x轴正半轴为始边,终边与单位圆分别交于P,Q点,
则sin α=MP,sin β=NQ,
=α,=β,∴=β-α.
过P作PR⊥NQ于R,则MP=NR,
∴RQ=sin β-sin α<PQ<=β-α,
∴β-sin β>α-sin α.
方法二:设f(x)=x-sin x,x∈(0,),则f′(x)=1-cos x>0,
即f(x)在(0,)上为增函数.
又0<α<β<,∴f(α)<f(β),即β-sin β>α-sin α.
11.已知角α的终边上一点P(-,m),且sin α=,求cos α,tan α的值.
[解析] 由题设知x=-,y=m,所以r2=|OP|2=(-)2+m2,得r=,从而sin α===,解得m=0或m=±.
当m=0时,r=,x=-,cos α==-1,tan α==0;
当m=时,r=2,x=-,cos α==-,tan α==-;
当m=-时,r=2,x=-,cos α==-,tan α==.
10.一扇形周长为20 cm,问扇形的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形面积最大?
[解析] 设扇形圆心角为θ,半径为r,则2r+θr=20,θ=,
S扇形=θr2=··r2
=(10-r)·r=10r-r2,
当r=-=5时,S扇形的最大值为25 cm2,此时θ=2 rad.
9.某时钟的秒针端点A到中心点O的距离为5 cm,秒针均匀地绕点O旋转,当时间t=0时,点A与钟面上标12的点B重合,将点A走过的路程d(cm)表示成t(s)的函数,则d=________,其中t∈[0,60].
[解析] ∠AOB=×2π=,d=×5=t.
[答案] t
8.已知角α的终边落在直线y=-3x(x<0)上,则-=________.
[解析] ∵角α的终边落在直线y=-3x(x<0)上,
在角α的终边上取一点P(x0,-3x0)(x0<0),
∴-3x0>0,
∴P在第二象限,
∴-=-=1+1=2.
[答案] 2
7.(2009年常州模拟)若点P(m,n)(n≠0)为角600°终边上一点,则等于________.
[解析] 由三角函数的定义知
=tan 600°=tan(360°+240°)=tan 240°=tan 60°=,
∴==.
[答案]
6.设0≤θ<2π,如果sin θ<0且cos 2θ<0,则θ的取值范围是( )
A.π<θ< B.<θ<2π
C.<θ< D.<θ<
[解析] ∵0≤θ<2π,且sin θ<0,∴π<θ<2π.又由cos 2θ<0,得2kπ+<2θ<2kπ+,即kπ+<θ<kπ+(k∈Z).∵π<θ<2π,∴k=1,即θ的取值范围是<θ<,选D.
[答案] D
5.在△ABC中,sin Acos C<0,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不能确定
[解析] 由△ABC的内角的范围得三角函数值的符号,可得sin A>0,cos C<0,从而角C为钝角,△ABC是钝角三角形.
[答案] C
4.如果点P在角的终边上,且OP=2,那么点P的坐标是( )
A.(1,) B.(-1,)
C.(,1) D.(-1,-)
[解析] 设P(x,y),则由三角函数的定义知x=|OP|cos=2·=-1,y=|OP|sin=2·=,故P(-1,).
[答案] B
3.已知角α是第二象限角,且|cos |=-cos ,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
[解析] 由α是第二象限角知,是第一或第三象限角.
又∵|cos |=-cos ,∴cos <0,
∴是第三象限角.
[答案] C
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