人教A版必修4 1.1.2弧度制 作业
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1.1.2 弧度制自主学习知识梳理 1.角的单位制(1)角度制:规定周角的________为1度的角,用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制.(2)弧度制:把长度等于__________的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作________. (3)角的弧度数求法:如果半径为r 的圆的圆心角α所对的弧长为l ,那么l ,α,r 之间存在的关系是:__________;这里α的正负由角α的____________________决定.正角的弧度数是一个________,负角的弧度数是一个________,零角的弧度数是______.23.我们已经学习过角度制下的弧长公式和扇形面积公式,请根据“一周角(即360°)的弧度数为2π”这一事实化简上述公式.(设半径为r ,圆心角弧度数为α).对点讲练知识点一 角度制与弧度制的换算例1 (1)把112°30′化成弧度;(2)把-7π12化成角度.回顾归纳 将角度转化为弧度时,要把带有分、秒的部分化为度之后,牢记π rad =180°即可解.把弧度转化为角度时,直接用弧度数乘以180°π即可.变式训练1 将下列角按要求转化: (1)300°=________rad ;(2)-22°30′=________rad ; (3)8π5=________度.知识点二 利用弧度制表示终边相同的角例2 把下列各角化成2k π+α (0≤α<2π,k ∈Z )的形式,并指出是第几象限角:(1)-1 500°; (2)23π6; (3)-4.回顾归纳 在同一问题中,单位制度要统一.角度制与弧度制不能混用. 变式训练2 将-1 485°化为2k π+α (0≤α<2π,k ∈Z )的形式是________.知识点三 弧长、扇形面积的有关问题例3 已知一扇形的周长为40 cm ,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?回顾归纳 灵活运用扇形弧长公式、面积公式列方程组求解是解决此类问题的关键,有时运用函数思想、转化思想解决扇形中的有关最值问题,将扇形面积表示为半径的函数,转化为r 的二次函数的最值问题.变式训练3 一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数.1.角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R 之间建立起一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.2.解答角度与弧度的互化问题的关键在于充分利用“180°=π rad ”这一关系式.易知:度数×π180rad =弧度数,弧度数×⎝⎛⎭⎫180π°=度数. 3.在弧度制下,扇形的弧长公式及面积公式都得到了简化,具体应用时,要注意角的单位取弧度.课时作业一、选择题 1.与30°角终边相同的角的集合是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k ·360°+π6,k ∈Z B .{α|α=2k π+30°,k ∈Z } C .{α|α=2k ·360°+30°,k ∈Z }D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=2k π+π6,k ∈Z 2.集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α=k π+π2,k ∈Z 与集合B ={α|α=2k π±π2,k ∈Z }的关系是( )A .A =B B .A ⊆BC .B ⊆AD .以上都不对3.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是( )A .2B .sin 2C.2sin 1D .2sin 1 4.已知集合A ={α|2k π≤α≤(2k +1)π,k ∈Z },B ={α|-4≤α≤4},则A ∩B 等于( ) A .∅B .{α|-4≤α≤π}C .{α|0≤α≤π}D .{α|-4≤α≤-π,或0≤α≤π}5.扇形圆心角为π3,半径长为a ,则扇形内切圆的圆面积与扇形面积之比为( )A .1∶3B .2∶3C .4∶3D .4∶9二、填空题6.若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________.7.若2π<α<4π,且α与-7π6角的终边垂直,则α=________.8.若角α的终边与角π6的终边关于直线y =x 对称,且α∈(-4π,4π),则α=____________.三、解答题9.用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x 轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(包括边界,如图所示).10. 如右图,已知扇形OAB 的中心角为4,其面积为2 cm 2,求扇形的周长和弦AB 的长.1.1.2 弧度制答案知识梳理1.(1)1360 (2)半径长 1 rad(3)|α|=lr终边的旋转方向 正数 负数 0解 半径为r ,圆心角n °的扇形弧长公式为l =n πr180,扇形面积公式为S 扇=n πr2360.∵l 2πr =|α|2π,∴l =|α|r . ∵S 扇S 圆=S 扇πr 2=|α|2π,∴S 扇=12|α|r 2.∴S 扇=12|α|r 2=12lr .对点讲练例1 解 (1)∵112°30′=112.5°=⎝⎛⎭⎫2252° =2252×π180=5π8. (2)-7π12=-7π12×⎝⎛⎭⎫180π°=-105°.变式训练1 (1)5π3 (2)-π8(3)288例2 解 (1)∵-1 500°=-1 800°+300° =-5×360°+300°.∴-1 500°可化成-10π+5π3,是第四象限角.(2)∵23π6=2π+11π6,∴23π6与11π6终边相同,是第四象限角.(3)∵-4=-2π+(2π-4),∴-4与2π-4终边相同,是第二象限角.变式训练2 -10π+7π4解析 ∵-1 485°=-5×360°+315°,∴-1 485°可以表示为-10π+7π4.例3 解 设扇形的圆心角为θ,半径为r ,弧长为l ,面积为S , 则l +2r =40,∴l =40-2r .∴S =12lr =12×(40-2r )r =20r -r 2=-(r -10)2+100.∴当半径r =10 cm 时,扇形的面积最大,最大值为100 cm 2,此时θ=l r =40-2×1010rad =2 rad.所以当扇形的圆心角为2 rad ,半径为10 cm 时,扇形的面积最大为100 cm 2. 变式训练3 解 设扇形的半径为R ,弧长为l ,则2R +l =4,∴l =4-2R ,根据扇形面积公式S =12lR ,得1=12(4-2R )·R ,∴R =1,∴l =2,∴α=l R =21=2,即扇形的圆心角为2 rad. 课时作业 1.D 2.A3.C [r =1sin 1,∴l =|α|r =2sin 1.]4.D [集合A 限制了角α终边只能落在x 轴上方或x 轴上.]5.B [设扇形的半径为R ,扇形内切圆半径为r ,则R =r +rsinπ6=r +2r =3r .∴S 内切=πr 2.S 扇形=12αR 2=12×π3×R 2=12×π3×9r 2=32πr 2.∴S 内切∶S 扇形=2∶3.] 6.25解析 216°=216×π180=6π5,l =30π=α·r =6π5r ,∴r =25.7.7π3或10π3解析 -7π6+7π2=14π6=7π3,-7π6+9π2=20π6=10π3. 8.-11π3,-5π3,π3,7π3解析 由题意,角α与π3终边相同,则π3+2π=7π3, π3-2π=-5π3,π3-4π=-11π3. 9.解 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|2k π-π6≤α≤2k π+5π12,k ∈Z .(2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|2k π-34π≤α≤2k π+3π4,k ∈Z .(3)⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π+π6≤α≤k π+π2,k ∈Z .10.解 设AB 的长为l ,半径OA =r ,则S 扇形=12lr =2,∴lr =4, ①设扇形的中心角∠AOB 的弧度数为α,则|α|=lr =4,∴l =4r , ② 由①、②解得r =1,l =4.∴扇形的周长为l +2r =6 (cm), 如图作OH ⊥AB 于H ,则AB =2AH =2r sin 2π-42=2r sin(π-2)=2r sin 2(cm).。
必修4目录第一章:三角函数1.1任意角和弧度制1.1.1任意角(1课时)1.1.2弧度制(1课时)1.2任意角的三角函数1.2.1任意角的三角函数(2课时)1.2.2同角三角函数的基本关系(1课时)1.3三角函数的诱导公式1.3三角函数的诱导公式(2课时)1.4三角函数的图象与性质1.4.1正弦函数、余弦函数的图象(1课时)1.4.2正弦函数、余弦函数的性质(2课时)1.4.3正切函数的性质与图象(1课时)1.5函数y=Asin(ωx+φ) 的图象1.5函数y=Asin(ωx+ϕ)的图象(2课时)1.6三角函数模型的简单应用1.6三角函数模型的简单应用(2课时)第二章:平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念2.1.1向量的物理背景与概念 2.1.2向量的几何表示(1课时)2.1.3相等向量与共线向量(1课时)2.2平面向量的线性运算2.2.1向量加法运算及其几何意义2.2.2向量减法运算及其几何意义(1课时) 2.2.3向量数乘运算及其几何意义(1课时)2.3平面向量的基本定理及坐标表示2.3.1平面向量基本定理 2.3.2平面向量的正交分解及坐标表示(1课时) 2.3.3平面向量的坐标表示 2.3.4平面向量共线是坐标表示(1课时)2.4平面向量的数量积2.4.1平面向量数量积的物理背景及含义(1课时)2.4.2平面向量数量积的坐标表示、模、夹角(1课时)2.5平面向量应用举例2.5.1平面几何中的向量方法(1课时)2.5.2向量在物理中的应用举例(1课时)第三章:三角恒等变换3.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式3.1.1两角差的余弦公式(1课时)3.1.2两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1课时)3.1.3二倍角的正弦、余弦、正切公式(1课时)3.2简单的三角恒等变换3.2简单的三角恒等变换(3课时)。
必修四§1.1任意角和弧度制第一课时:§1.1.1任意角1. 下列命题中正确的是( )A .终边在y 轴非负半轴上的角是直角B .第二象限角一定是钝角C .第四象限角一定是负角 D.若β=α+k·360°(k∈Z),则α与β终边相同2.将-885化为360k α+⋅ (0360α≤<k ,∈Z )的形式是 ( ) A.-165(2)360+-⨯ B.195(3)360+-⨯ C.195(2)360+-⨯ D.165(3)360+-⨯3.在[360°,1440°]中与-21°16′终边相同的角有( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.终边落在X 轴上的角的集合是( )A.{ α|α=k ·360°,K ∈Z }B.{ α|α=(2k+1)·180°,K ∈Z }C.{ α|α=k ·180°,K ∈Z }D.{ α|α=k ·180°+90°,K ∈Z }5.角α=45°+k·180°,k∈Z的终边落在 ( )A .第一或第三象限B .第一或第二象限C .第二或第四象限D .第三或第四象限6.设,,,,那么( ) A .B C A B .B A C C .D (A ∩C) D .C ∩D=B7.下列各组角中终边相同的是( )A. +90与Z B.与ZC. +30与+30Z D.与+60Z 8.若角和的终边关于y 轴对称,则有 ( ) A. B.Z C.Z D.Zo {90A =小于的角}{B =锐角}{C =第一象限的角}00{900}D =小于而不小于的角180k ⋅90k ⋅k ,∈(21)180k +⋅(41)180k ±⋅k ,∈180k ⋅360k ⋅k ,∈60k ⋅180k ⋅k ,∈αβ90αβ+=90αβ+=360k +⋅k ,∈360k αβ+=⋅k ,∈180αβ+=360k +⋅k ,∈9.若β是第四象限角,则180β-是第 象限角。
第一章 1.1 1.1.2
【基础练习】
1.将1 920°转化为弧度数为( ) A .16
3
B .32
3
C .16π3
D .32π3
【答案】D
【解析】1 920°=5×360°+120°=5×2π+2π3=32π
3
.故选D .
2.已知扇形的周长为12 cm ,面积为8 cm 2,则扇形圆心角的弧度数为( ) A .1 B .4 C .1或4 D .2或4
【答案】C
【解析】设扇形的弧长为l ,半径为r ,则2r +l =12,S
扇形=
1
2
lr =8,解得r =4,l =4或者r =2,l =8.∴扇形的圆心角的弧度数是44=1或8
2
=4.故选C .
3.半径为3 cm 的圆中,π
7的圆心角所对的弧长为( )
A .3π7 cm
B .π
21 cm
C .37 cm
D .9π7
cm
【答案】A
【解析】由题意可得圆心角α=π7,半径r =3,∴弧长l =αr =π7×3=3π
7.故选A .
4.下列转化结果错误的是( ) A .67°30′化成弧度是3π
8 rad
B .-10
3π化成度是-600°
C .-150°化成弧度是7π
6 rad
D .π
12化成度是15°
【答案】C 【解析】1°=
π180,对于A,67°30′=67°30′×π180=3π8,A 正确;对于B ,-103π=-10
3
π×⎝⎛⎭⎫180π°=-600°,B 正确;对于C ,-150°=-π180×150°=-56π≠76π,C 错误;对于D ,π12=π12×⎝⎛⎭
⎫180π°=15°,D 正确.故选C . 5.已知两角和为1弧度且两角差为1°,则这两个角的弧度数分别是________. 【答案】12+π360,12-π360
【解析】设两个角的弧度分别为x ,y ,因为1°=π
180
rad ,所以有⎩
⎪⎨⎪⎧
x +y =1,x -y =π180,解得
⎩⎨⎧
x =12+π
360,
y =12-π360.
即所求两角的弧度数分别为12+π360,12-π
360
.
6.如图所示,图中公路弯道处的弧长l =________.(精确到1 m)
【答案】47 m
【解析】根据弧长公式,l =αr =π
3
×45≈47(m).
7.(1)已知扇形的周长为20 cm ,面积为9 cm 2,求扇形圆心角的弧度数; (2)已知某扇形的圆心角为75°,半径为15 cm ,求扇形的面积.
【解析】(1)如图所示,设扇形的半径为r cm ,弧长为l cm ,圆心角为θ(0<θ<2π), 由l +2r =20,得l =20-2r , 由12lr =9,得1
2(20-2r )r =9, ∴r 2-10r +9=0,解得r 1=1,r 2=9.
当r 1=1 cm 时,l =18 cm ,θ=l r =18
1
=18>2π(舍去).
当r 2=9 cm 时,l =2 cm ,θ=l r =2
9.
∴扇形的圆心角的弧度数为2
9
.
(2)扇形的圆心角为75×π180=5π12,扇形半径为15 cm ,扇形面积S =12|α|r 2=12×5π
12×152
=375
8
π(cm 2). 8.(1)把310°化成弧度; (2)把
5π
12
rad 化成角度; (3)已知α=15°,β=π10,γ=1,θ=105°,φ=7π
12,试比较α,β,γ,θ,φ的大小.
【解析】(1)310°=
π180 rad ×310=31π
18
rad. (2)5π12 rad =5π12×⎝⎛⎭⎫
180π°=75°. (3)方法一(化为弧度):
α=15°=15×π180=π12,θ=105°=105×π180=7π12.
显然π12<π10<1<7π
12,故α<β<γ<θ=φ.
方法二(化为角度):
β=π10=π10×⎝⎛⎭⎫180π°=18°,γ=1≈57.30°, φ=7π12×⎝⎛⎭
⎫180π°=105°.
显然,15°<18°<57.30°<105°,故α<β<γ<θ=φ.
9.已知扇形的周长为30,当它的半径R 和圆心角α各取何值时,扇形的面积S 最大?试求出扇形面积的最大值.
【解析】设扇形的弧长为l ,∵l +2R =30, ∴S =12lR =1
2(30-2R )R
=-R 2+15R =-⎝⎛⎭⎫R -1522+2254
.
∴当R =152时,扇形有最大面积225
4,
此时l =30-2R =15,α=l
R
=2,
故当扇形半径为152,圆心角为2时,扇形有最大面积225
4
.
【能力提升】
10.若α3=2k π+π3(k ∈Z ),则α
2的终边在( )
A .第一象限
B .第四象限
C .x 轴上
D .y 轴上
【答案】D
【解析】∵α3=2k π+π3(k ∈Z ),∴α=6k π+π(k ∈Z ),∴α2=3k π+π2(k ∈Z ).当k 为奇数时,α
2的
终边在y 轴的非正半轴上;当k 为偶数时,α2的终边在y 轴的非负半轴上.综上,α
2终边在y
轴上,故选D .
11.(2018年福建福州期中)把-2 016π
5表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,使|θ|最小的θ的值
是( )
A .-6π
5
B .-π5
C .4π
5
D .-4π5
【答案】C
【解析】-2 016π5=-404π+4π5=-402π-6π5,⎪⎪⎪⎪-6π5>⎪⎪⎪⎪4π5,故|θ|的最小值为4π5,此时θ=4π
5
.故选C .
12.已知扇形的周长为20,当扇形的圆心角为________弧度时,它有最大的面积. 【答案】2
【解析】∵扇形的周长为20,∴l +2r =20,即l =20-2r ,∴扇形的面积S =12lr =1
2(20-
2r )·r =-r 2+10r =-(r -5)2+25.∴当半径r =5时,扇形的面积最大为25,此时,α=l
r =
20-2×5
5
=2(rad). 13.如图所示,用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x 轴的非负半轴,终边落在阴影
部分的角的集合.
【解析】(1)将阴影部分看成是由OA 逆时针转到OB 所形成.故满足条件的角的集合为
⎩⎨⎧⎭
⎬⎫α⎪⎪
3π4+2k π<α<4π3+2k π,k ∈Z
. (2)若将终边为OA 的一个角改写为-π
6
,此时阴影部分可以看成是OA 逆时针旋转到OB
所形成,故满足条件的角的集合为⎩
⎨⎧⎭
⎬⎫α⎪⎪
-π6
+2k π<α≤5π
12+2k π,k ∈Z . (3)将第二象限阴影部分旋转π rad 后可得到第四象限的阴影部分.所以满足条件的角的集合为
⎩⎨⎧⎭⎬⎫α⎪⎪
2π3
+k π<α<
5π
6+k π,k ∈Z .。