内容正文:
课时作业(三) 弧度制
[基础达标练]
1.-300°化为弧度是( )
A.-π B.-π
C.-π D.-π
解析:选B -300°=-300×=-π.
2.若一个扇形的半径变为原来的2倍,而弧长也变为原来的2倍,则( )
A.扇形的面积不变
B.扇形的圆心角不变
C.扇形的面积增大到原来的2倍
D.扇形的圆心角增大到原来的2倍
解析:选B ∵l=αR,∴α=.
当R,l均变为原来的2倍时,α不变.
而S=αR2中,
∵α不变,∴S变为原来的4倍.
3.集合中角所表示的范围(阴影部分)是( )
解析:选C k为偶数时,集合对应的区域为第一象限内直线y=x左上部分(包含边界),k为奇数时集合对应的区域为第三象限内直线y=x的右下部分(包含边界).
4.若θ=-5,则角θ的终边在( )
A.第四象限 B.第三象限
C.第二象限 D.第一象限
解析:选D ∵-2π<-5<-,∴θ是第一象限角.故选D.
5.已知4π<α<6π,且角α与角-的终边相同,则α=________.
解析:α=2kπ-,k∈Z.
又∵α∈(4π,6π),
∴k=3,α=6π-=.
答案:
6.若扇形OAB的面积是1 cm2,它的周长是4 cm,则该扇形圆心角的弧度数是________.
解析:设该扇形圆心角的弧度数是α,半径为r,
根据题意,有解得
所以扇形圆心角的弧度数是2.
答案:2
7.已知α=-800°.
(1)把α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限角;
(2)求γ,使γ与α的终边相同,且γ∈.
解:(1)∵-800°=-3×360°+280°,280°=π,
∴α=-800°=+(-3)×2π.
∵α与角终边相同,∴α是第四象限角.
(2)∵与α终边相同的角可写为2kπ+,k∈Z的形式,而γ与α的终边相同,∴γ=2kπ+,k∈Z.
又γ∈,∴-<2kπ+<,k∈Z,
解得k=-1,
∴γ=-2π+=-.
8.已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10 cm.
(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 cm=AB,
知△AOB是等边三角形,
∴α=∠AOB=60°=.
(2)由(1)可知α=,r=10 cm,
∴弧长l=α·r=×10=(cm),
∴S扇形=lr=××10=(cm2),
而S△AOB=·AB·AB
=×10×5=25(cm2),
∴S=S扇形-S△AOB=25(cm2).
[能力提升练]
9.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为( )
A.π B.-π
C.π D.-π
解析:选B 显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了周,转过的弧度为-×2π=-π.
10.若角α与角x+有相同的终边,角β与角x-有相同的终边,那么α与β间的关系为( )
A.α+β=0
B.α-β=0
C.α+β=2kπ(k∈Z)
D.α-β=2kπ+(k∈Z)
解析:选D 因为α=x++2k1π(k1∈Z),
β=x-+2k2π(k2∈Z),
所以α-β=+2(k1-k2)π(k1∈Z,k2∈Z).
因为k1∈Z,k2∈Z,
所以k1-k2∈Z.
所以α-β=+2kπ(k∈Z).
11.若角α的终边与角π的终边相同,则在[0,2π]上,则终边与角的终边相同的角是____________________.
解析:由题意,得α=π+2kπ,k∈Z,
所以=π+,k∈Z.
令k=0,1,2,3,
得=π,π,π,π.
答案:π,π,π,π
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=(弦×矢+矢2).弧田(如图)由圆弧和其所对弦围成,公式中“弦”指圆弧所对的弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为,半径为4 m的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是________ m2(精确到1 m2).
解析:=120°,根据题意,得
弦=2×4sin =4(m),
矢=4-2=2(m),
因此弧田面积=×(弦×矢+矢2)=×(4×2+22)=4+2≈9(m2).
答案:9
13.用弧度制表示终边在图中阴影区域内角的集合(含)边界,并判断2 020°是不是这个集合的元素.
解析:因为150°=π,所以终边落在阴影区域内角的集合为
S=.
因为2 020°=220°+5×360°=π+10π.
又π<<,所以2 020°=+10π∈S.
∴2 020°是这个集合的元素.
[素养拓展练]
14.如图,动点P,Q从点A(4,0)出发,沿圆周运动,点P按逆时针方向每秒钟转弧度,点Q按顺时针方向每秒钟转弧度,求P,Q第一次相遇时所用的时间及各自走过的弧长.
解析:设P,Q第一次相遇时所用的时间是t,
则t·+t·=2π.解得t=4,
所以第一次相遇时所用的时间是4秒,
第一次相遇时点P已经运动到角·4=π的终边与圆交点的位置,点Q已经运动到角-的终边与圆交点的位置,
所以点P走过的弧长为π×4=π,
点Q走过的弧长为×4=π×4=π.
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