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训练二 弧度制及其与角度制的换算
[对应素能提升训练第2页]
1.(2022·十堰高一期末)如图,被称为“天津之眼”的天津永乐桥摩天轮,是一座跨河建造、桥轮合一的摩天轮.假设“天津之眼”旋转一周需30分钟,且是匀速转动的,则经过5分钟,点B转过的角的弧度是 ( )
A.
B.
C.
D.
解析 由题意可知,点B转过的角的弧度是×2π=.
答案 B
2.(2022·宿州高一期中)将-1 845°改写成2kπ+α(0≤α<2π,k∈Z)的形式是 ( )
A.-10π+
B.-10π-
C.-12π+
D.-12π+
解析 因为-1 845°=-2 160°+315°,所以-1 845°转化弧度为-12π+.
答案 C
3.把-表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是 ( )
A.-
B.-
C.
D.
解析 和-终边相同的角的表示为2kπ-,k∈Z,即2kπ-,或2kπ+,k∈Z;要使|θ|最小,所以θ=-.
答案 A
4.(多选)下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是 ( )
A.2kπ+45°(k∈Z)
B.k·360°+(k∈Z)
C.k·360°-315°(k∈Z)
D.2kπ+(k∈Z)
解析 A,B中弧度与角度混用,不正确;=2π+,所以与终边相同.-315°=-360°+45°,所以-315°也与45°终边相同,即与终边相同.
答案 CD
5.如图,一把折扇完全打开后,扇面的两条弧,的弧长分别是10π和,且AD=10,则图中阴影部分的面积是 ( )
A.
B.100π
C.
D.
解析 设OA=R,OD=r,圆心角是θ.则rθ=,Rθ=10π,R-r=10,解得R=15,r=5,θ=,所以阴影部分的面积为=.
答案 A
6.(2022·靖安高一月考)已知α=,β=,γ=1,θ=55°,则α,β,γ,θ按从小到大排列为 .
解析 ∵θ=55°=55×=,∴β=<θ=<α=<γ=1.
答案 β<θ<α<γ
7.用弧度表示终边落在y轴右侧的角的集合为 .
解析 y轴对应的角可用-,表示,所以y轴右侧角的集合为{θ︱-+2kπ<θ<+2kπ,k∈Z}.
答案 {θ︱-+2kπ<θ<+2kπ,k∈Z}
8.已知弧度数为的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长是 .
解析 若圆的半径为r,则sin ==,可得r=2,
∴圆心角所对的弧长l=θr=×2=.
答案
9.已知一扇形的圆心角为α,半径为R,弧长为l,若α=,R=10 cm,求:
(1)扇形的面积;
(2)扇形的弧长及该弧所在弓形的面积.
解 (1)由扇形面积公式知,S=αR2=××102= cm2.
(2)由扇形弧长公式知,l=αR=×10= cm,
该弧所在弓形的面积S1=S-R2sin α=-×102×=cm2.
10.达·芬奇的经典之作《蒙娜丽莎》举世闻名,画中女子神秘的微笑,数百年来让无数观赏者入迷,现将画中女子的嘴唇近似的看作一个圆弧,设嘴角 A,B间的圆弧长为l,嘴角间的距离为d,圆弧所对的圆心角为θ(θ为弧度角),则l,d和θ所满足的恒等关系为 ( )
A.=
B.=
C.=
D.=
解析 设该圆弧所对应的圆的半径为r,则2rsin=d,θ·r=l,两式相除得=.
答案 B
11.(多选)若2π<α<4π且α与-角的终边垂直,则α是 ( )
A.π
B.π
C.3π
D.π
解析 由题意,易知β=-π+2kπ,k∈Z,∵α与-角的终边垂直,∴α=β±,即α=-π+2kπ,k∈Z或α=-π+2kπ,k∈Z,对于A,=-π+2kπ,k=2∈Z,故A正确;对于B,=-π+2kπ,可知,k=∉Z;=-π+2kπ,可知,k=∉Z,故B错误;对于C,3π=-π+2kπ,可知,k=∉Z;3π=-π+2kπ,可知,k=∉Z,故C错误;对于D,=-π+2kπ,可知,k=2∈Z,故D正确.
答案 AD
12.(多选)若角α满足α=+(k∈Z),则α的终边可能在 ( )
A.第一象限
B.第二象限
C.x轴非负半轴上
D.y轴非正半轴上
解析 当k=0时,α=,此时α的终边在第一象限,故A正确;当k=1时,α=,此时α的终边在第二象限,故B正确;若α的终边在x轴非负半轴上,则+=2k0π(k0∈Z),即k=3k0-∉Z,故C错;若α的终边在y轴非正半轴上,则+=2k0π-(k0∈Z),即k=3k0-1∈Z,故D正确.
答案 ABD
13.已知一扇形的圆心角是α,所在圆的半径是R.
(1)若α=45°,R=10,求扇形的弧长l及面积S;
(2)若扇形的周长是一定值C(C>0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?并求最大面积;
(3)若扇形的面积是一定值S(S>0),当α为多少弧度时,该扇形