新教材高中数学第五章三角函数5.1.1任意角应用案巩固提升新人教A版必修第一册11
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新教材高中数学第五章三角函数5.1.1任意角应用案巩固提升新人教A版必修第一册11
[A 基础达标]
1.下列角的终边位于第二象限的是( )
A.420°B.860°
C.1 060°D.1 260°
解析:选B.420°=360°+60°,终边位于第一象限;
860°=2×360°+140°,终边位于第二象限;
1 060°=2×360°+340°,终边位于第四象限;
1 260°=3×360°+180°,终边位于x轴非正半轴.故选B.
2.与1 303°终边相同的角是( )
A.763°B.493°
C.-137°D.-47°
解析:选C.因为1 303°=4×360°-137°,
所以与1 303°终边相同的角是-137°.
3.集合A={α|α=k·90°-36°,k∈Z},B={β|-180°<β<180°},则A∩B=( )
A.{-36°,54°} B.{-126°,144°}
C.{-126°,-36°,54°,144°} D.{-126°,54°}
解析:选C.令k=-1,0,1,2,则A,B的公共元素有-126°,-36°,54°,144°.
4.集合{α|k·180°+45°≤α≤k·180°+90°,k∈Z}中的角α的终边在单位圆中的位置(阴影部分)是( )
解析:选C.当k=2n,n∈Z时,n·360°+45°≤α≤n·360°+90°,n∈Z;当k=2n+1,n∈Z时,n·360°+225°≤α≤n·360°+270°,n∈Z.故选C.
5.若角α,β的终边相同,则α-β的终边落在( )
A.x轴的非负半轴上B.x轴的非正半轴上
C.x轴上D.y轴的非负半轴上
解析:选A.因为角α,β的终边相同,故α-β=k·360°,k∈Z.所以α-β的终边落在x轴的非负半轴上.
6.在0°~360°范围内,与-120°终边相同的角是________.
解析:与-120°终边相同的角为α=-120°+k ·360°(k ∈Z ),由0°≤-120°+
k ·360°<360°,k ∈Z ,得1
3≤k <43
,
又k ∈Z ,
所以k =1,此时α=-120°+360°=240°. 答案:240°
7.50°角的始边与x 轴的非负半轴重合,把其终边按顺时针方向旋转3周,所得的角是________.
解析:顺时针方向旋转3周转了-(3×360°)=-1 080°,又50°+(-1 080°)=-1 030°,故所得的角为-1 030°.
答案:-1 030°
8.终边在第一或第三象限的角的集合是________.
解析:因为终边在第一象限的角的集合为{α|k ·360°<α<90°+k ·360°,k ∈Z },终边在第三象限的角的集合为{α|180°+k ·360°<α<270°+k ·360°,k ∈Z },故终边在第一或第三象限的角的集合为{α|k ·180°<α<90°+k ·180°,k ∈Z }.
答案:{α|k ·180°<α<90°+k ·180°,k ∈Z }
9.已知角的集合M ={α|α=30°+k ·90°,k ∈Z },回答下列问题: (1)集合M 有几类终边不相同的角?
(2)集合M 中大于-360°且小于360°的角是哪几个? (3)写出集合M 中的第二象限角β的一般表达式.
解:(1)集合M 的角可以分成四类,即终边分别与-150°角,-60°角,30°角,120°角的终边相同的角.
(2)令-360°<30°+k ·90°<360°,k ∈Z , 则-133<k <11
3
,k ∈Z ,
所以k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,
所以集合M 中大于-360°且小于360°的角共有8个,
分别是-330°,-240°,-150°,-60°,30°,120°,210°,300°. (3)集合M 中的第二象限角与120°角的终边相同, 所以β=120°+k ·360°,k ∈Z .
10.已知角β为以O 为顶点,x 轴为始边,逆时针旋转60°所成的角. (1)写出角β的集合S ;
(2)写出S 中适合不等式-360°<β<720°的元素.
解:(1)由题可知,角β的集合S ={β|β=60°+k ·180°,k ∈Z }.
(2)在S ={β|β=60°+k ·180°,k ∈Z }中, 取k =-2,得β=-300°, 取k =-1,得β=-120°, 取k =0,得β=60°, 取k =1,得β=240°, 取k =2,得β=420°, 取k =3,得β=600°.
所以S 中适合不等式-360°<β<720°的元素分别是-300°,-120°,60°,240°,420°,600°.
[B 能力提升]
11.若α是第二象限角,那么α
2和2α都不是( )
A .第一象限角
B .第二象限角
C .第三象限角
D .第四象限角
解析:选B.由α是第二象限角可知α
2是第一或第三象限角,2α是第三或第四象限角,
所以α
2
和2α都不是第二象限角.
12.角α满足180°<α<360°,角5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,则角
α=________.
解析:因为5α与α的始边和终边相同,所以这两个角的差应是360°的整数倍,即5α-α=k ·360°,α=k ·90°.
又180°<α<360°,令k =3,得α=270°. 答案:270°
13.已知α,β都是锐角,且α+β的终边与-280°角的终边相同,α-β的终边与670°角的终边相同,求角α,β的大小.
解:由题意可知,α+β=-280°+k ·360°,k ∈Z , 因为α,β都是锐角,所以0°<α+β<180°. 取k =1,得α+β=80°.①
因为α-β=670°+k ·360°,k ∈Z .因为α,β都是锐角, 所以-90°<α-β<90°.取k =-2,得α-β=-50°.② 由①②,得α=15°,β=65°.
[C 拓展探究]
14.如图,一只红蚂蚁与一只黑蚂蚁在一个半径为1的圆上爬动,若两只蚂蚁同时从点A (1,0)按逆时针匀速爬动,红蚂蚁每秒爬过α
角,黑蚂蚁每秒爬过β角(其中0°<α<β<180°),如果两只蚂蚁都在第14秒回到A 点,并且在第2秒时均位于第二象限,求α,β的值.
解:根据题意可知14α,14β均为360°的整数倍,故可设14α=m ·360°,m ∈Z ,14β=n ·360°,n ∈Z .
由于两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,又由0°<α<β<180°,知0°<2α<2β<360°,
进而知2α,2β都是钝角, 即90°<2α<2β<180°, 即45°<α<β<90°,
所以45°<α=m 7·180°<90°,45°<β=n
7·180°<90°,
所以74<m <72,74<n <7
2.
因为α<β,
所以m <n ,又m ,n ∈Z , 所以m =2,n =3, 所以α=⎝
⎛⎭
⎪⎫3607°,
β=⎝
⎛⎭
⎪⎫5407°.。