内容正文:
7.1.2 弧度制及其与角度制的换算
选题明细表
知识点、方法
题号
弧度制的概念
1
角度与弧度的互化
2,3,5
弧度制表示角的应用
6,9,11
扇形的弧长、面积问题
4,7,8,10,12
基础巩固
1.(多选题)下列说法正确的是( ABC )
A.半圆所对的圆心角是π rad
B.周角的大小等于2π
C.1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径
D.长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是 1弧度
解析:根据弧度的定义及角度与弧度的换算知A,B,C均正确,D中应为“长度等于半径长的圆弧,而不是弦”.故D错误,选ABC.
2.120°化成弧度制为( C )
A. B. C. D.
解析:因为1°=,
所以120°=120×=.故选C.
3.等于( D )
A.70° B.75° C.80° D.105°
解析:π=×180°=105°.故选D.
4.已知扇形的周长为12 cm,圆心角为4 rad,则此扇形的面积为( C )
A.4 cm2 B.6 cm2 C.8 cm2 D.10 cm2
解析:设扇形的半径为r(cm),
则弧长为l=αr=4r,
周长为C=l+2r=4r+2r=6r=12 cm,
解得r=2 cm,
则此扇形的面积为S=lr=×4×2×2=8(cm2).故选C.
5.-135°化为弧度为 ,化为角度为 .
解析:-135°=-135×=-,
=×180°=660°.
答案:-π 660°
6.若2π<α<4π,且α与-角的终边垂直,则 α= .
解析:α=--+2kπ=2kπ-,k∈Z,
因为2π<α<4π,所以k=2,α=;
或α=-π++2kπ=2kπ-,k∈Z,
因为2π<α<4π,所以k=2,α=.
综上,α=或.
答案:或
能力提升
7.如果一个圆的半径变为原来的一半,而弧长变为原来的,则该弧所对的圆心角是原来的( D )
A. B.2倍 C. D.3倍
解析:设圆的半径为r,弧长为l,圆心角的弧度数为,将半径变为原来的一半,弧长变为原来的,则弧度数变为=3·,即弧度数变为原来的3倍.故选D.
8.圆弧长度等于其所在圆内接正三角形的边长,则该圆弧所对圆心角的弧度数为( C )
A. B. C. D.2
解析:设圆的半径为R,则圆的内接正三角形的边长为 R,所以圆弧长度为R的圆心角的弧度数α==.故选C.
9.若α是第三象限角,则π-是( B )
A.第一或第二象限角
B.第一或第三象限角
C.第二或第三象限角
D.第二或第四象限角
解析:因为α为第三象限角,
所以有2kπ+π<α<2kπ+,k∈Z,
kπ+<<kπ+,k∈Z,
-kπ-<-<-kπ-,k∈Z,
故-kπ+<π-<-kπ+,k∈Z,
当k为偶数时,π-在第一象限;
当k为奇数时,π-在第三象限.故选B.
10.一个半径为2的扇形,如果它的周长等于它所在的半圆的弧长,那么扇形的圆心角是 弧度,扇形面积是 .
解析:由题意知r=2,l+2r=πr,
所以l=(π-2)r,
所以圆心角α===(π-2)(rad),扇形面积S=lr=×(π-2)·
r·r=2(π-2).
答案:π-2 2(π-2)
11.已知角α的终边与-的终边关于x轴对称,求角在(-π,π)内的值.
解:因为与-的终边关于x轴对称,且 =8π+,所以角α与的终边相同.
所以α=2kπ+(k∈Z),=+(k∈Z).
因为-π<<π,所以-π<+<π,k∈Z,
所以-<k<,k∈Z,所以k=-1或0或1.
当k=-1时,=-∈(-π,π);
当k=0时,=∈(-π,π);
当k=1时,=∈(-π,π);
所以在(-π,π)内的值有三个,
它们分别是-,和.
应用创新
12.将一条绳索绕在半径为40 cm的轮圈上,绳索的下端处悬挂着物体B,如果轮子按逆时针方向每分钟旋转6圈,现将物体B的位置向上提升 100 cm,那么需要多长时间才能完成?
解:如图,设将物体向上提升100 cm,需要的时间为t s.
当BB′=100 cm时,的长是100 cm,
所对的圆心角∠AOA′==(rad).
因为轮子每分钟匀速旋转6圈,
所以每秒匀速转过=(rad).
于是t s转过t rad,
所以t=,
得t=≈4(s).
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