内容正文:
§3 弧度制
3.1 弧度概念
3.2 弧度与角度的换算
1.C 由于1°= rad,所以-120°=-120×=-,故选C.
2.A =2π+,是第一象限角,故是第一象限角.
3.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).故选C.
4.C 设所对的圆心角为α.则由题意,得αR=,所以α=,所以AB=2Rsin=2Rsin =2R×=R,故选C.
5.CD 弧度和角度不能在同一个表达式中,A、B错误;与终边相同的角的集合是{α|α=2kπ+,k∈Z}={α|α=m·360°+45°,m∈Z},经验证,C、D正确.
6.AC 与角-π的终边垂直的角可分为两类:一类是与角的终边相同,其表示形式为+2kπ(k∈Z);另一类是与角的终边相同,其表示形式为+2kπ(k∈Z).故当α∈(2π,4π)时,满足条件的角α可以是π或π,故选A、C.
7.-π 660° 解析:-105°=-105×=-π,π=π×=660°.
8.3 解析:设圆的半径为r,弧长为l,其弧度数为.将半径变为原来的一半,弧长变为原来的倍,则弧度数变为=3·,即弧度数变为原来的3倍.
9.[-4,-π]∪[0,π] 解析:当k=0时,A={x|0≤x≤π},此时A∩B={x|0≤x≤π};当k=-1时,A={x|-2π≤x≤-π},此时A∩B={x|-4≤x≤-π};当k≤-2或k≥1时,A∩B=∅.综上可得A∩B={x|-4≤x≤-π}∪{x|0≤x≤π}.
10.解:(1)因为α=-920°=-3×360°+160°,160°=,所以α=-920°=(-3)×2π+.
因为角α与终边相同,所以角α的终边在第二象限.
(2)因为角γ与α的终边相同,
所以设γ=2kπ+(k∈Z).
因为γ∈(-4π,-3π),
由-4π<2kπ+<-3π,可得-<k<-.
又因为k∈Z,所以k=-2.
所以γ=-4π+=-.
11.B 由题意可得OB=OC=1,由弧长与半径的比值等于圆心角,可得当∠BOC所对的的长为时,∠BOC=,所以由勾股定理可得BC=,即当∠BOC所对的的长为时,∠BOC的“古典正弦”为,故选B.
12.BC 1 s时,点A按逆时针方向运动1 rad,点B按逆时针方向运动2 rad,此时∠BOA的弧度数为-1,A不正确; s时,∠BOA的弧度数为+-2×=,故扇形AOB的弧长为×1=,B正确; s时,∠BOA的弧度数为+-2×=,故扇形AOB的面积为S=××12=,C正确;设t s时,点A、点B在单位圆上第一次重合,则t+=2t,解得t=,D不正确.
13.2∶3 解析:如图,设内切圆半径为r,则r=,所以S圆=π·=,S扇=a2·=,所以=.
14.解:(1)∵△OAB是顶角为,腰长为2的等腰三角形,
∴A=B=,OM=ON=1.
方案一中扇形的周长L1=2+2+2×=4+,
方案二中扇形的周长L2=1+1+1×=2+,
∴两种方案中扇形的周长之差的绝对值为=2-.
(2)方案一中扇形的面积S1=××22=,
方案二中扇形的面积S2=××12=,
∴S1=S2,即两种方案中扇形的面积相等.
15.= 解析:不妨设AB=-1,则BC=2,所以l==×(-1),ED=2-(-1)=3-,所以m==×(3-),CG=-1-(3-)=2-4,所以n==×(2-4)=(-2)π,所以m+n=×(3-)+×(2-4)=×(-1)=l.
16.解:(1)依题意,如图所示,其中CD=2,∠AOB=,
令圆弧的半径为R,
所以OD=Rcos=,即CD=OC-OD=R-=2,解得R=4,
所以“弧田”面积S=S扇形OACB-S△AOB=πR2-·OD·AB.
又AB=2Rsin=R,所以S=-4.
(2)由题意知弧长ACB为αr,即该扇形周长为αr+2r=c,
扇形面积S=r2,
所以S==≤=,当且仅当α=,即α=2时,等号成立,故当α为2弧度时,该扇形面积最大.
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3.1 弧度概念 3.2 弧度与角度的换算
1.-120°化为弧度为( )
A.-π B.- C.-π D.-π
2.角终边所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.集合中角所表示的范围(阴影部分)是( )
4.如图,曲线段AB是一段半径为R的圆弧,若圆弧的长度为,则A,B两点间的距离为( )
A.R B.R
C.R D.2R
5.〔多选〕与终边相同的角的表达式中,正确的是( )
A.45°+2kπ,k∈Z B.k·360°+,k∈Z
C.k·360°+45°,k∈Z D.2kπ-π,k∈Z
6.〔多选〕若2π<α<4π,且角α的终边与角-π的终边垂直,则α=( )
A.π B.π
C.π D.π
7.-105°化为弧度为 ,化为角度为 .
8.如果一个圆的半径变为原来的一半,而弧长变为原来的倍,则该弧所对的圆心角是原来的 倍.
9.已知集合A={x|2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z},B={x|-4≤x≤4},则A∩B= .
10.已知角α=-920°.
(1)把角α写成2kπ+β(0≤β<2π,k∈Z)的形式,并确定角α的终边所在的象限;
(2)若角γ与α的终边相同,且γ∈(-4π,-3π),求角γ.
11.在如图所示的单位圆O中,当∠BOC的取值范围为(0,π)时,∠BOC的“古典正弦”为弦BC的长.根据以上信息,当∠BOC所对的的长为时,∠BOC的“古典正弦”为( )
A.2 B.
C.2sin D.sin 2
12.〔多选〕如图,A,B是单位圆上的两个点,点B的坐标为(1,0),∠xOA=,点A以1 rad/s的角速度、点B以2 rad/s的角速度均按逆时针方向开始在单位圆上运动,则( )
A.1 s时,∠BOA的弧度数为+3
B. s时,扇形AOB的弧长为
C. s时,扇形AOB的面积为
D. s时,点A、点B在单位圆上第一次重合
13.扇形圆心角为,半径为a,则扇形内切圆的面积与扇形面积之比为 .
14.在一块顶角为,腰长为2的等腰三角形钢板废料OAB中裁剪扇形,现有如图所示的两种方案.
(1)求两种方案中扇形的周长之差的绝对值;
(2)比较两种方案中扇形面积的大小.
15.斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD(=)中作正方形ABFE,以F为圆心,AB长为半径作;然后在矩形CDEF中作正方形DEHG,以H为圆心,DE长为半径作;…;如此继续下去,这些圆弧就连成了斐波那契螺线.记,,的长度分别为l,m,n,则l m+n(填“>”“<”或“=”).
16.《九章算术》是我国古代的数学巨著,其中《方田》章给出了“弧田”“弦”和“矢”的定义,“弧田”(如图阴影部分所示)是由圆弧和弦围成,“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.
(1)当圆心角的弧度数为,矢为2时,求“弧田”(如图阴影部分所示)的面积;
(2)已知该扇形圆心角的弧度数是α,半径为r,扇形周长是一定值c(c>0),当α为多少弧度时,该扇形面积最大?
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