人教A版 (2019)必修 第一册5.1 任意角和弧度制课后复习题
展开课时分层作业(三十六) 弧度制
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.1 920°转化为弧度数为( )
A.eq \f(16,3) B.eq \f(32,3)
C.eq \f(16π,3) D.eq \f(32π,3)
D [1 920°=5×360°+120°=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5×2π+\f(2π,3))) rad=eq \f(32π,3) rad.]
2.在0到2π范围内,与角-eq \f(4π,3)终边相同的角是( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,3)
C.eq \f(2π,3) D.eq \f(4π,3)
C [与角-eq \f(4π,3)终边相同的角是2kπ+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4π,3))),k∈Z,令k=1,可得与角-eq \f(4π,3)终边相同的角是eq \f(2π,3),故选C.]
3.下列表示中不正确的是( )
A.终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z}
B.终边在y轴上角的集合是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=\f(π,2)+kπ,k∈Z))))
C.终边在坐标轴上角的集合是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=k·\f(π,2),k∈Z))))
D.终边在直线y=x上角的集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(α=\f(π,4)))+2kπ,k∈Z))
D [对于A,终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z},故A正确;
对于B,终边在y轴上的角的集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(α=\f(π,2)))+kπ,k∈Z)),故B正确;
对于C,终边在x轴上的角的集合为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=kπ,k∈Z)))),终边在y轴上的角的集合为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=\f(π,2)+kπ,k∈Z)))),
故合在一起即为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=kπ,k∈Z))))∪eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(α=\f(π,2)))+kπ,k∈Z))=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(α=\f(kπ,2),k∈Z)))),故C正确;对于D,终边在直线y=x上的角的集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(α\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(α=\f(π,4)))+kπ,k∈Z)),故D不正确.]
4.若θ=-5,则角θ的终边所在的象限是( )
A.第四象限 B.第三象限
C.第二象限 D.第一象限
D [因为-2π<-5<-eq \f(3π,2),所以α是第一象限角.]
5.已知扇形的弧长是4 cm,面积是2 cm2,则扇形的圆心角的弧度数是( )
A.1 B.2
C.4 D.1或4
C [因为扇形的弧长为4,面积为2,
所以扇形的面积为eq \f(1,2)×4×r=2,解得r=1,
则扇形的圆心角的弧度数为eq \f(4,1)=4.故选C.]
二、填空题
6.在△ABC中,若A∶B∶C=3∶5∶7,则角A,B,C的弧度数分别为______________.
A=eq \f(π,5),B=eq \f(π,3),C=eq \f(7π,15) [因为A+B+C=π,
又A∶B∶C=3∶5∶7,
所以A=eq \f(3π,3+5+7)=eq \f(π,5),B=eq \f(5π,3+5+7)=eq \f(π,3),C=eq \f(7π,15).]
7.用弧度表示终边落在y轴右侧的角的集合为________.
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(θ\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+2kπ<θ<\f(π,2)+2kπ,k∈Z)))) [y轴对应的角可用-eq \f(π,2),eq \f(π,2)表示,所以y轴右侧角的集合为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(θ\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+2kπ<θ<\f(π,2)+2kπ,k∈Z)))).]
8.已知扇形OAB的圆心角为eq \f(5,7)π,周长为5π+14,则扇形OAB的面积为________.
eq \f(35π,2) [设扇形的半径为r,圆心角为eq \f(5,7)π,
∴弧长l=eq \f(5,7)πr,
∵扇形的周长为5π+14,∴eq \f(5,7)πr+2r=5π+14,
解得r=7,由扇形的面积公式得=eq \f(1,2)×eq \f(5,7)π×r2=eq \f(1,2)×eq \f(5,7)π×49=eq \f(35π,2).]
三、解答题
9.已知角α=2 010°.
(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;
(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
[解] (1)2 010°=2 010×eq \f(π,180)=eq \f(67π,6)=5×2π+eq \f(7π,6),
又π<eq \f(7π,6)<eq \f(3π,2),
∴α与eq \f(7π,6)终边相同,是第三象限的角.
(2)与α终边相同的角可以写成γ=eq \f(7π,6)+2kπ(k∈Z),
又-5π≤γ<0,
∴当k=-3时,γ=-eq \f(29,6)π;
当k=-2时,γ=-eq \f(17,6)π;
当k=-1时,γ=-eq \f(5,6)π.
10.已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10.
(1)求弦AB所对的圆心角α的大小;
(2)求α所在的扇形的弧长l及弧所在的弓形的面积S.
[解] (1)由⊙O的半径r=10=AB,
知△AOB是等边三角形,
∴α=∠AOB=60°=eq \f(π,3) rad.
(2)由(1)可知α=eq \f(π,3) rad,r=10,
∴弧长l=α·r=eq \f(π,3)×10=eq \f(10π,3),
∴S扇形=eq \f(1,2)lr=eq \f(1,2)×eq \f(10π,3)×10=eq \f(50π,3),
而S△AOB=eq \f(1,2)·AB·5eq \r(3)=eq \f(1,2)×10×5eq \r(3)=25eq \r(3),
∴S=S扇形-S△AOB=25eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)-\r(3))).
11.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是( )
A.2 B.sin 2
C.2sin 1 D.eq \f(2,sin 1)
D [设圆的半径为R,则sin 1=eq \f(1,R),∴R=eq \f(1,sin 1),故所求弧长为l=α·R=2·eq \f(1,sin 1)=eq \f(2,sin 1).]
12.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=eq \f(1,2)(弦×矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为eq \f(2π,3),半径等于4米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是(eq \r(3)≈1.73)( )
A.6平方米 B.9平方米
C.12平方米 D.15平方米
B [如图,由题意可得:∠AOB=eq \f(2π,3),OA=4,在Rt△AOD中,可得∠AOD=eq \f(π,3),∠DAO=eq \f(π,6),OD=eq \f(1,2)AO=eq \f(1,2)×4=2,可得,矢=4-2=2,由AD=AO·sineq \f(π,3)=4×eq \f(\r(3),2)=2eq \r(3),可得:弦=2AD=2×2eq \r(3)=4eq \r(3),所以,弧田面积=eq \f(1,2)(弦×矢+矢2)=eq \f(1,2)(4eq \r(3)×2+22)=4eq \r(3)+2≈9(平方米).]
13.已知集合A={x|2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z},集合B={x|-4≤x≤4},则A∩B=________.
[-4,-π]∪[0,π] [如图所示,
∴A∩B=[-4,-π]∪[0,π].]
14.若角α与角eq \f(8π,5)终边相同,则在[0,2π]内终边与eq \f(α,4)终边相同的角是________.
eq \f(2π,5),eq \f(9π,10),eq \f(7π,5),eq \f(19π,10) [由题意得α=eq \f(8π,5)+2kπ(k∈Z),eq \f(α,4)=eq \f(2π,5)+eq \f(kπ,2)(k∈Z),又eq \f(α,4)∈[0,2π],所以k=0,1,2,3,
此时eq \f(α,4)=eq \f(2π,5),eq \f(9π,10),eq \f(7π,5),eq \f(19π,10).]
15.如图所示,已知一长为eq \r(3) dm,宽为1 dm的长方体木块在桌面上做无滑动的翻滚,翻滚到第四次时被一小木板挡住,使木块底面与桌面成30°的角.求点A走过的路径长及走过的弧所在扇形的总面积.
[解] eq \(AA1,\s\up10(︵))所在的圆半径是2 dm,圆心角为eq \f(π,2);eq \(A1A2,\s\up10(︵))所在的圆半径是1 dm,圆心角为eq \f(π,2);A2A3所在的圆半径是eq \r(3) dm,圆心角为eq \f(π,3),所以点A走过的路径长是三段圆弧之和,即2×eq \f(π,2)+1×eq \f(π,2)+eq \r(3)×eq \f(π,3)=eq \f(9+2\r(3)π,6)(dm).
三段圆弧所在扇形的总面积是eq \f(1,2)×π×2+eq \f(1,2)×eq \f(π,2)×1+eq \f(1,2)×eq \f(\r(3)π,3)×eq \r(3)=eq \f(7π,4)(dm2).
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