格物学 第五章 三角函数5.2 三角函数的概念

三角函数值在各象限的符号-5.2 三角函数的概念知识点考前基础选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-06-23
三角函数值在各象限的符号-5.2 三角函数的概念知识点考前基础选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率60.0%
1、['三角函数值在各象限的符号', '同角三角函数的平方关系', '利用sinθ±cosθ与sinθcosθ之间的关系求值']

正确率60.0%已知$$\theta\in(-\frac{\pi} {2}, \frac{\pi} {2} )$$,且$$\operatorname{s i n} \theta+\operatorname{c o s} \theta=\frac{2} {3}$$,则$$\operatorname{s i n} \theta-\operatorname{c o s} \theta=$$(

A

A.$$- \frac{\sqrt{1 4}} {3}$$

B.$$\frac{\sqrt{1 4}} {3}$$

C.$$- \frac{\sqrt{1 0}} {3}$$

D.$$\frac{\sqrt{1 0}} {3}$$

2、['三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%已知点$$P ( \mathrm{t a n} \alpha, ~ \mathrm{c o s c}$$在第三象限,则角$${{α}}$$为(​)

B

A.第一象限角

B.第二象限角

C.第三象限角

D.第四象限角

3、['三角函数值在各象限的符号', '同角三角函数的平方关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%$$\sqrt{2-\operatorname{s i n}^{2} 2+\mathrm{c o s 4}}$$的值是(

D

A.$${{s}{i}{n}{2}}$$

B.$${{−}{{c}{o}{s}}{2}}$$

C.$$\sqrt3 \mathrm{c o s} 2$$

D.$${{−}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}{2}}$$

4、['象限角', '三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%若$$\operatorname{s i n} \! \alpha\! < \! \mathbf{0},$$且$$\operatorname{t a n} \! \alpha\! > \! \mathbf{0},$$则$${{α}}$$是(

C

A.第一象限角

B.第二象限角

C.第三象限角

D.第四象限角

5、['三角函数值在各象限的符号']

正确率80.0%已知$$\operatorname{s i n} \theta> 0, ~ \operatorname{t a n} \theta< 0,$$则$${{θ}}$$是(

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

6、['象限角', '三角函数值在各象限的符号']

正确率40.0%设$$\operatorname{s i n} \theta=\frac{3} {5}, ~ ~ \operatorname{c o s} \theta=-\frac{4} {5},$$则$${{2}{θ}}$$的终边所在的象限是   (

D

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

7、['利用诱导公式化简', '三角函数值在各象限的符号', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%已知$${{θ}}$$为锐角,则$$\sqrt{1+2 \operatorname{s i n} ( \pi-\theta) \operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {2}-\theta)}=~ ($$

D

A.$$\operatorname{c o s} \theta-\operatorname{s i n} \theta$$

B.$$\operatorname{s i n} \theta-\operatorname{c o s} \theta$$

C.

D.$$\operatorname{s i n} \theta+\operatorname{c o s} \theta$$

8、['复平面内的点、复数及平面向量', '复数的代数形式与三角形式的互化', '三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%$${{1}{7}{4}{8}}$$年,瑞士著名数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写出以下公式$$e^{i x}=\operatorname{c o s} x+i \operatorname{s i n} x$$,这个公式在复变论中占有非常重要的地位,被誉为$${{“}}$$数学中的天桥$${{”}}$$,根据此公式可知,$$e^{2 i}$$表示的复数所对应的点在复平面中位于(

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

9、['三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%点$$P ( \mathrm{t a n} \alpha, \mathrm{c o s} \alpha)$$在第三象限,则$${{α}}$$在第()象限。

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

10、['三角函数值在各象限的符号', '同角三角函数基本关系的综合应用']

正确率60.0%若$$\frac{\pi} {2} < \alpha< \pi,$$化简$$\sqrt{\frac{1+\operatorname{s i n} \alpha} {1-\operatorname{s i n} \alpha}}-\sqrt{\frac{1-\operatorname{s i n} \alpha} {1+\operatorname{s i n} \alpha}}$$的结果是(

A

A.$${{−}{2}{{t}{a}{n}}{α}}$$

B.$${{2}{{t}{a}{n}}{α}}$$

C.$$\frac{2 \operatorname{c o s} \alpha} {\operatorname{s i n} \alpha}$$​

D.$$- \frac{2 \operatorname{c o s} \alpha} {\operatorname{s i n} \alpha}$$​

1. 已知 $$\theta\in(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$$,且 $$\sin \theta + \cos \theta = \frac{2}{3}$$,求 $$\sin \theta - \cos \theta$$。

解析:

设 $$\sin \theta + \cos \theta = a = \frac{2}{3}$$,$$\sin \theta - \cos \theta = b$$。

平方两边:

$$(\sin \theta + \cos \theta)^2 = a^2 = \frac{4}{9}$$

展开得:

$$\sin^2 \theta + 2 \sin \theta \cos \theta + \cos^2 \theta = \frac{4}{9}$$

利用 $$\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$$,化简为:

$$1 + 2 \sin \theta \cos \theta = \frac{4}{9}$$

解得:

$$\sin \theta \cos \theta = -\frac{5}{18}$$

同理,$$(\sin \theta - \cos \theta)^2 = \sin^2 \theta - 2 \sin \theta \cos \theta + \cos^2 \theta = 1 - 2 \sin \theta \cos \theta$$

代入 $$\sin \theta \cos \theta = -\frac{5}{18}$$:

$$b^2 = 1 - 2 \times (-\frac{5}{18}) = 1 + \frac{5}{9} = \frac{14}{9}$$

因此:

$$b = \pm \frac{\sqrt{14}}{3}$$

由于 $$\theta \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$$,且 $$\sin \theta + \cos \theta = \frac{2}{3} > 0$$,说明 $$\theta$$ 在第一象限或第四象限。

若 $$\theta$$ 在第一象限,$$\sin \theta > \cos \theta$$,则 $$b > 0$$。

若 $$\theta$$ 在第四象限,$$\sin \theta < \cos \theta$$,则 $$b < 0$$。

但 $$\sin \theta \cos \theta = -\frac{5}{18} < 0$$,说明 $$\sin \theta$$ 和 $$\cos \theta$$ 异号,即 $$\theta$$ 在第四象限,因此 $$b < 0$$。

最终答案为:

$$\sin \theta - \cos \theta = -\frac{\sqrt{14}}{3}$$

选项 A 正确。

2. 已知点 $$P(\tan \alpha, \cos \alpha)$$ 在第三象限,判断角 $$\alpha$$ 的象限。

解析:

点 $$P$$ 在第三象限,说明:

$$\tan \alpha < 0$$ 且 $$\cos \alpha < 0$$。

由 $$\tan \alpha < 0$$,$$\alpha$$ 在第二或第四象限。

由 $$\cos \alpha < 0$$,$$\alpha$$ 在第二或第三象限。

综上,$$\alpha$$ 在第二象限。

选项 B 正确。

3. 化简 $$\sqrt{2 - \sin^2 2 + \cos 4}$$。

解析:

利用 $$\cos 4 = 1 - 2 \sin^2 2$$,代入得:

$$\sqrt{2 - \sin^2 2 + (1 - 2 \sin^2 2)} = \sqrt{3 - 3 \sin^2 2} = \sqrt{3(1 - \sin^2 2)} = \sqrt{3 \cos^2 2}$$

由于 $$\cos 2$$ 的值可能为正或负,但平方根结果非负,因此:

$$\sqrt{3 \cos^2 2} = \sqrt{3} |\cos 2|$$

题目选项中有 $$\sqrt{3} \cos 2$$ 和 $$-\sqrt{3} \cos 2$$,需要进一步判断 $$\cos 2$$ 的符号。

由于 $$2$$ 弧度位于第二象限($$\pi/2 < 2 < \pi$$),$$\cos 2 < 0$$,因此:

$$\sqrt{3} |\cos 2| = -\sqrt{3} \cos 2$$

选项 D 正确。

4. 若 $$\sin \alpha < 0$$ 且 $$\tan \alpha > 0$$,判断 $$\alpha$$ 的象限。

解析:

$$\sin \alpha < 0$$ 说明 $$\alpha$$ 在第三或第四象限。

$$\tan \alpha > 0$$ 说明 $$\alpha$$ 在第一或第三象限。

综上,$$\alpha$$ 在第三象限。

选项 C 正确。

5. 已知 $$\sin \theta > 0$$ 且 $$\tan \theta < 0$$,判断 $$\theta$$ 的象限。

解析:

$$\sin \theta > 0$$ 说明 $$\theta$$ 在第一或第二象限。

$$\tan \theta < 0$$ 说明 $$\theta$$ 在第二或第四象限。

综上,$$\theta$$ 在第二象限。

选项 B 正确。

6. 设 $$\sin \theta = \frac{3}{5}$$,$$\cos \theta = -\frac{4}{5}$$,判断 $$2\theta$$ 的终边所在象限。

解析:

由 $$\sin \theta = \frac{3}{5}$$ 和 $$\cos \theta = -\frac{4}{5}$$,可知 $$\theta$$ 在第二象限。

计算 $$\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta = 2 \times \frac{3}{5} \times (-\frac{4}{5}) = -\frac{24}{25} < 0$$。

计算 $$\cos 2\theta = \cos^2 \theta - \sin^2 \theta = \left(-\frac{4}{5}\right)^2 - \left(\frac{3}{5}\right)^2 = \frac{16}{25} - \frac{9}{25} = \frac{7}{25} > 0$$。

由于 $$\sin 2\theta < 0$$ 且 $$\cos 2\theta > 0$$,$$2\theta$$ 在第四象限。

选项 D 正确。

7. 已知 $$\theta$$ 为锐角,化简 $$\sqrt{1 + 2 \sin(\pi - \theta) \sin\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right)}$$。

解析:

利用诱导公式:

$$\sin(\pi - \theta) = \sin \theta$$

$$\sin\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \cos \theta$$

因此,表达式为:

$$\sqrt{1 + 2 \sin \theta \cos \theta} = \sqrt{\sin^2 \theta + \cos^2 \theta + 2 \sin \theta \cos \theta} = \sqrt{(\sin \theta + \cos \theta)^2} = \sin \theta + \cos \theta$$

由于 $$\theta$$ 为锐角,$$\sin \theta + \cos \theta > 0$$,无需取绝对值。

选项 D 正确。

8. 欧拉公式 $$e^{ix} = \cos x + i \sin x$$,判断 $$e^{2i}$$ 对应的复数在复平面中的位置。

解析:

$$e^{2i} = \cos 2 + i \sin 2$$

$$2$$ 弧度位于第二象限($$\pi/2 < 2 < \pi$$),因此:

$$\cos 2 < 0$$,$$\sin 2 > 0$$。

复数 $$\cos 2 + i \sin 2$$ 的实部为负,虚部为正,位于第二象限。

选项 B 正确。

9. 点 $$P(\tan \alpha, \cos \alpha)$$ 在第三象限,判断 $$\alpha$$ 的象限。

解析:

与第 2 题相同,$$\alpha$$ 在第二象限。

选项 B 正确。

10. 若 $$\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$$,化简 $$\sqrt{\frac{1 + \sin \alpha}{1 - \sin \alpha}} - \sqrt{\frac{1 - \sin \alpha}{1 + \sin \alpha}}$$。

解析:

设 $$A = \sqrt{\frac{1 + \sin \alpha}{1 - \sin \alpha}}$$,$$B = \sqrt{\frac{1 - \sin \alpha}{1 + \sin \alpha}}$$。

注意到 $$A \times B = 1$$。

将 $$A - B$$ 有理化:

$$A - B = \frac{A^2 - B^2}{A + B} = \frac{\frac{1 + \sin \alpha}{1 - \sin \alpha} - \frac{1 - \sin \alpha}{1 + \sin \alpha}}{A + B}$$

通分后:

$$A - B = \frac{(1 + \sin \alpha)^2 - (1 - \sin \alpha)^2}{(1 - \sin \alpha)(1 + \sin \alpha)(A + B)} = \frac{4 \sin \alpha}{\cos^2 \alpha (A + B)}$$

由于 $$\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$$,$$\cos \alpha < 0$$,且 $$\sin \alpha > 0$$。

直接计算 $$A - B$$:

$$A - B = \frac{1 + \sin \alpha}{|\cos \alpha|} - \frac{1 - \sin \alpha}{|\cos \alpha|} = \frac{2 \sin \alpha}{- \cos \alpha} = -2 \tan \alpha$$

选项 A 正确。

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