人教A版必修四高一数学《11任意角和弧度制》练习题
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1.1.2 弧度制 课时目标 1.理解角度制与弧度制的概念,掌握角的不同度量制度,能对弧度和角度进行正确的变换.2.掌握并会应用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式.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.扇形的面积 S =________一、选择题 1.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2.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 2 C.2sin 1D .2sin 1 3.扇形周长为6 cm ,面积为2 cm 2,则其中心角的弧度数是( )A .1或4B .1或2C .2或4D .1或54.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.把-114π表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,使|θ|最小的θ值是( ) A.π4 B .-π4 C.34π D .-34π 6.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∶3 B .2∶3 C .4∶3 D .4∶9二、填空题7.将-1 485°化为2k π+α (0≤α<2π,k ∈Z )的形式是________.8.若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为____.9.若2π<α<4π,且α与-7π6角的终边垂直,则α=______. 10.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11.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)236π;(3)-4.12.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?能力提升13.已知一圆弧长等于其所在圆的内接正方形的周长,那么其圆心角的弧度数的绝对值为________.14.已知一扇形的中心角是α,所在圆的半径是R .(1)若α=60°,R =10 cm ,求扇形的弧长及该弧所在的弓形面积;(2)若扇形的周长是一定值c (c >0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?1.1.2 弧度制答案知识梳理1.(1)1360 (2)半径长 1 rad (3)|α|=l r终边的旋转方向 正数 负数 0 2.2π 360° π 180° π180 ⎝⎛⎭⎫180π° 3.απR 180 αR απR 2360 12αR 2 12lR 作业设计1.A2.C [r =1sin 1,∴l =|α|r =2sin 1.] 3.A [设扇形半径为r ,圆心角为α,则⎩⎪⎨⎪⎧2r +αr =612αr 2=2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =1α=4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2α=1.] 4.C [集合A 限制了角α终边只能落在x 轴上方或x 轴上.] 5.D [∵-114π=-2π+⎝⎛⎭⎫-34π,∴θ=-34π.] 6.B [设扇形内切圆半径为r , 则r +r sin π6=r +2r =a .∴a =3r ,∴S 内切=πr 2. S 扇形=12αr 2=12×π3×a 2=12×π3×9r 2=32πr 2. ∴S 内切∶S 扇形=2∶3.]7.-10π+74π 解析 ∵-1 485°=-5×360°+315°,∴-1 485°可以表示为-10π+74π. 8.25解析 216°=216×π180=6π5,l =α·r =6π5r =30π,∴r =25. 9.73π或103π 解析 -76π+72π=146π=73π,-76π+92π=206π=103π. 10.-11π3,-5π3,π3,7π3解析 由题意,角α与π3终边相同,则π3+2π=73π, π3-2π=-53π,π3-4π=-113π. 11.解 (1)-1 500°=-1 800°+300°=-10π+5π3, ∴-1 500°与53π终边相同,是第四象限角. (2)236π=2π+116π,∴236π与116π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.12.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 =40-2×1010=2 rad. 13.4 2解析 设圆半径为r ,则内接正方形的边长为2r ,圆弧长为42r .∴圆弧所对圆心角|θ|=42r r=4 2. 14.解 (1)设弧长为l ,弓形面积为S 弓,∵α=60°=π3,R =10,∴l =αR =10π3(cm). S 弓=S 扇-S △=12×10π3×10-12×102×sin 60°=50⎝⎛⎭⎫π3-32 (cm 2). (2)扇形周长c =2R +l =2R +αR ,∴α=c -2R R , ∴S 扇=12αR 2=12·c -2R R ·R 2=12(c -2R )R =-R 2+12cR =-(R -c 4)2+c 216. 当且仅当R =c 4,即α=2时,扇形面积最大,且最大面积是c 216.。
数学必修(4)同步练习参考答案§1.1任意角和弧度制一、CDDCBA二、7.{x|x=k•3600+1800, k∈Z}, {x|x=k•1800+450,k∈Z} ; 8.-345°; 9. ;10.第二或第四象限, 第一或第二象限或终边在y轴的正半轴上三、11.{ α|α=k•3600+1200或α=k•3600+3000, k∈Z } -60° 120°12.由7θ=θ+k•360°,得θ=k•60°(k∈Z)∴θ=60°,120°,180°,240°,300°13.∵l=20-2r,∴S= lr= (20-2r)•r=-r2+10r=-(r-5)2+25∴当半径r=5 cm时,扇形的面积最大为25 cm2,此时,α= = =2(rad)14.A点2分钟转过2θ,且π<2θ<π,14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,θ= ,且 <θ< π,∴θ= π或π§1.2.1 任意角的三角函数一、CCDBCD二、7.一、三; 8. 0 ; 9. 或π; 10.二、四三、11.[2kπ, 2kπ,+ ( k∈Z)12.13.∵sinθ= - ,∴角θ终边与单位圆的交点(cosθ,sinθ)=( ,- )又∵P(-2, y)是角θ终边上一点, ∴cosθ<0,∴cosθ= - .14.略.§1.2.2同角三角函数的基本关系式一、BCDBBA二、7. ; 8.0; 9. ; 10.三、11.12.原式= - ==sinx+cosx13.左边=tan2θ-sin2θ= -sin2θ=sin2θ• =sin2θ• =sin2θ•tan2θ=右边14.(1)当m=0时, α=kπ, k∈Z ,cosα=±1, tanα=0(2)当|m|=1时, α=kπ+ , k∈Z ,cosα=0, tanα=0不存在(3)当0<|m|<1时,若α在第一或第四象限,则cosα= tanα= ;若α在第二或第三象限,则cosα=- tanα=- .§1.3 三角函数的诱导公式一、BBCCBC二、7. ; 8.1 ; 9.1 ; 10.三、11. 112. f(θ)= = =cosθ-1∴f( )=cos -1=-13.∵cos(α+β)=1, ∴α+β=2kπ, k∈Z. ∴cos(2α+β)= cos(α+α+β)= cos(π+α)=- cosα= - .14. 由已知条件得:sinα= sinβ①, cos α=- cosβ②,两式推出sinα= ,因为α∈(- , ),所以α= 或- ;回代②,注意到β∈(0,π),均解出β= ,于是存在α= ,β= 或α=- ,β= ,使两等式同时成立。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题1.化为弧度是( )A.B.C.D.【答案】B【解析】本题角度化为弧度,变换规则是度数乘以,,故选B.【考点】弧度与角度的互化.2.是第( )象限角.A.一B.二C.三D.四【答案】C【解析】本题主要考查三角函数终边相同的角.由得出终边在第三象限,故选C.【考点】终边相同的角的表示.3.已知角的终边过点(-5,12),则=________.【答案】【解析】.【考点】任意角的三角函数的定义.4.与终边相同的最小正角是.【答案】【解析】因为与终边相同的角是所以当时,与终边相同的最小正角是【考点】与终边相同的角5.与60°角终边相同的角的集合可以表示为( )A.{|=k·360°+,k Z}B.{|=2k+60°,k Z}C.{|=k·180°+60°,k Z}D.{|=2k+,k Z}【答案】D【解析】A,B把弧度制与角度制混在了一起,不规范,而C,应为=k·360°+60°,D正确.【考点】终边相同的角的集合.6.已知是第一象限的角,那么是()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第二象限角D.第一或第三象限角【答案】D【解析】∵α的取值范围(k∈Z)∴的取值范围是(k∈Z),分类讨论①当k="2n+1" (其中n∈Z)时的取值范围是即属于第三象限角.②当k=2n(其中n∈Z)时的取值范围是即属于第一象限角.故答案为:D.【考点】象限角、轴线角.7.设,,,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以<;因为,所以>,<,,所以b<a<c.故答案为:D.【考点】三角函数值.8.计算:= ;【答案】1【解析】原式=【考点】三角函数值的计算9.一个扇形的周长是6,该扇形的中心角是1弧度,该扇形的面积是_______.【答案】【解析】设该扇形的半径、弧长分别为,则依题意有,从中解得,从而.【考点】1.扇形的弧长公式;2.扇形的面积公式.10.已知角的顶点在坐标原点,始边在轴的正半轴,终边经过点,则【答案】-.【解析】由题意可得 x=-1,y=,r2=x2+y2=4,r=2,故cosa==-.【考点】任意角的三角函数的定义.11.已知圆中一段弧长正好等于该圆的外切正三角形的边长,那么这段弧所对的圆心角的弧度数为 ( )A.B.C.D.2【答案】D【解析】根据题意,由于设圆的半径为r,则可知,圆中一段弧长正好等于该圆的外切正三角形的边长,可知圆心到三角形不边长的距离为r,利用30得三角函数知可知,正三角形得边长得的长度为2r,那么利用弧长公式可知,弧度数等于弧长除以半径即为2,故选D.【考点】弧度数的问题点评:解决的关键是根据弧长公式,利用圆的半径来得到弧度数,属于基础题。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题1.已知角的终边经过点,则.【答案】【解析】由题意可得:,所以.【考点】任意角三角函数的定义.2.半径为1m的圆中,60°的圆心角所对的弧的长度为()m.A.B.C.60D.1【答案】B【解析】因为60°=又根据弧长计算公式L=故选B.【考点】扇形的弧长计算公式.3.下列命题正确的是 ( )A.小于的角一定是锐角B.终边相同的角一定相等C.终边落在直线上的角可以表示为,D.若,则角的正切值等于角的正切值【答案】D【解析】小于的角可以是锐角、零角及负角,故错;终边相同的角相差的整数倍,故错;终边落在直线上的角可以表示为,故错;正确.故选D.【考点】三角函数的概念的应用.4.一个半径大于2的扇形,其周长,面积,求这个扇形的半径和圆心角的弧度数.【答案】,【解析】由题设条件给出周长,面积,因为扇形周长由两半径和弧长组成,故可列出方程,再结合扇形面积公式:,可解得半径,从而求得圆心角试题解析:由得:将上式代入得(舍去)【考点】扇形的面积公式和弧长公式.5. sin480°等于().A.B.C.D.【答案】D.【解析】因为,所以选D.【考点】诱导公式,特殊角的三角函数值.6.一扇形的中心角为2,对应的弧长为4,则此扇形的面积为().A.1B.2C.4D.8【答案】C【解析】,,则扇形的面积.【考点】扇形的弧长与面积公式.7.半径为3,中心角为120o的扇形面积为().A.B.C.D.【答案】B【解析】,.【考点】扇形面积公式.8.如图,在直角坐标系中,射线OP交单位圆O于点P,若∠XOP =θ,则点P的坐标是().A.(cosθ,sinθ)B.(-cosθ,sinθ)C.(sinθ,cosθ)D.(-sinθ,cosθ)【答案】A【解析】设,则,由任意角的三角函数定义得:,即.【考点】任意角的三角函数定义.9.如果有意义,那么的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵,∴,即,∴.【考点】三角函数的取值范围.10. 2400化成弧度制是()A.B.C.D.【答案】C【解析】本题考查度与弧度的互化,利用公式弧度,可得.【考点】度与弧度的互化.11.设,,,则( )A.B.C.D.【答案】D【解析】因为,所以<;因为,所以>,<,,所以b<a<c.故答案为:D.【考点】三角函数值.12.已知点是角终边上一点,且,则的值为()A.5B.C.4D.【答案】D【解析】由两点间距离公式知点P到原点的距离=,有三角函数定义知==<0,故<0,平方解得=4(舍)或=4.由题知=,∴==<0,∴<0,解得=-4,故选D.【考点】任意角的三角函数定义13.设角的终边上有一点,则的值是( )A.B.C.或D.1【答案】A【解析】由三角函数的定义可知,所以,选A.【考点】任意角的三角函数.14.已知角是第二象限角,角的终边经过点,且,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】由角的终边经过点与,可得,解得或,而是第二象限角,所以,故,所以,故选答案D.【考点】任意角的三角函数.15.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【答案】C【解析】因为第一象限角的范围为;第二象限角的范围为;第三象限角的范围为;第四象限角的范围为;是第三象限角,故选C.【考点】象限角的概念.16.比较大小:(用“”,“”或“”连接).【答案】>.【解析】在单位圆中,做出锐角1的正切线、正弦线、余弦线,观察他们的长度,发现正切线最长,余弦线最短,故有 tan1>sin1>cos1>0.【考点】三角函数线.17.已知角的终边过,则= .【答案】【解析】根据题意,由于角的终边过,那么可知,该点的,则可知该点的正切值为,结合角的范围可知,的值为,故答案为。
高一数学任意角和弧度制和任意角的三角函数试题答案及解析1.若为第三象限,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为为第三象限,所以.因此,故选择B.【考点】同角三角函数基本关系及三角函数符号.2.下列各式中,值为的是A.B.C.D.【答案】D【解析】;;;.【考点】二倍角的正弦、余弦、正切公式.3.已知扇形半径为8, 弧长为12, 则中心角为弧度, 扇形面积是【答案】.【解析】圆心角;由扇形的面积公式得.【考点】扇形的面积公式及圆心角的计算.4.是第( )象限角.A.一B.二C.三D.四【答案】C【解析】本题主要考查三角函数终边相同的角.由得出终边在第三象限,故选C.【考点】终边相同的角的表示.5.已知角的终边上有一点(1,2),则的值为( ).A.B.C.D.–2【答案】A【解析】角的终边过,,.【考点】任意角三角函数的定义.6.已知点P()在第三象限,则角在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【解析】由已知得,即,则角在第二象限。
【考点】(1)三角函数值符号的判断;(2)象限角的判断。
7. 2400化成弧度制是()A.B.C.D.【答案】C【解析】本题考查度与弧度的互化,利用公式弧度,可得.【考点】度与弧度的互化.8.的值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】.任意角的三角函数值可利用诱导公将角化为锐角的三角函数值求得.【考点】诱导公式,特殊角的三角函数值.9.若,且,则角的终边所在的象限是().A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】因为,又因为,所以,所以角的终边所在象限是第四象限,故选D.【考点】1、三角函数值的符号;2、二倍角的正弦.10.设为第四象限角,其终边上的一个点是,且,求和.【答案】;.【解析】利用余弦函数的定义求得,再利用正弦函数的定义即可求得的值与的值.∵为第四象限角,∴,∴,∴,∴,∴=,∴,.【考点】任意角的三角函数的定义.11.将120o化为弧度为()A.B.C.D.【答案】B【解析】,故.【考点】弧度制与角度的相互转化.12.下列角中终边与330°相同的角是()A.30°B.-30°C.630°D.-630°【答案】B【解析】与330°终边相同的角可写为,当时,可得-30°.【考点】终边相同的角之间的关系.13.的值()A.小于B.大于C.等于D.不存在【答案】A【解析】因为,所以,从而,选A.【考点】任意角的三角函数.14.圆心角为弧度,半径为6的扇形的面积为 .【答案】【解析】扇形面积公式,即(必须为弧度制).【考点】扇形面积公式.15.比较大小:(用“”,“”或“”连接).【答案】>.【解析】在单位圆中,做出锐角1的正切线、正弦线、余弦线,观察他们的长度,发现正切线最长,余弦线最短,故有 tan1>sin1>cos1>0.【考点】三角函数线.16.已知【答案】【解析】由已知得,又因为,所以,而,故答案为.【考点】1.诱导函数;2.特殊角的三角函数值.17.一钟表的分针长5 cm,经过40分钟后,分针外端点转过的弧长是________cm【答案】【解析】分针每60分钟转一周,故每分钟转过的弧度数是,分针经40分钟,分针的端点所转过的角的弧度数为2π×=,代入弧长公式l=αr,得出分针的端点所转过的长为×5=(cm).故答案为:。
§1.1 任意角和弧度制班级 姓名 学号 得分一、选择题1.若α是第一象限角,则下列各角中一定为第四象限角的是 ( )(A) 90°-α (B) 90°+α (C)360°-α (D)180°+α2.终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( )(A){α|α=k ·360°,k ∈Z} (B){α|α=k ·180°+90°,k ∈Z}(C){α|α=k ·180°,k ∈Z}(D){α|α=k ·90°,k ∈Z} 3.若角α、β的终边关于y 轴对称,则α、β的关系一定是(其中k ∈Z ) ( )(A) α+β=π (B) α-β=2π (C) α-β=(2k +1)π (D) α+β=(2k +1)π 4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为 ( ) (A)3π (B)32π (C)3 (D)25.将分针拨快10分钟,则分针转过的弧度数是 ( ) (A)3π (B)-3π (C)6π (D)-6π *6.已知集合A ={第一象限角},B ={锐角},C ={小于90°的角},下列四个命题:①A =B =C ②A ⊂C ③C ⊂A ④A ∩C =B ,其中正确的命题个数为 ( )(A)0个 (B)2个 (C)3个 (D)4个二.填空题7.终边落在x 轴负半轴的角α的集合为 ,终边在一、三象限的角平分线上的角β的集合是 .8. -1223πrad 化为角度应为 . 9.圆的半径变为原来的3倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角的 倍.*10.若角α是第三象限角,则2α角的终边在 ,2α角的终边在 .三.解答题11.试写出所有终边在直线x y 3-=上的角的集合,并指出上述集合中介于-1800和1800之间的角.12.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.13.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?*14.如下图,圆周上点A 依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A 点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.参考答案 §1.1任意角和弧度制一、CDDCBA二、7.{x |x =k ·3600+1800, k ∈Z }, {x |x =k ·1800+450,k ∈Z } ; 8.-345°; 9. 31; 10.第二或第四象限, 第一或第二象限或终边在y 轴的正半轴上三、11.{ α|α=k ·3600+1200或α=k ·3600+3000, k ∈Z } -60° 120°12.由7θ=θ+k ·360°,得θ=k ·60°(k ∈Z )∴θ=60°,120°,180°,240°,300°13.∵l =20-2r ,∴S =21lr =21(20-2r )·r =-r 2+10r =-(r -5)2+25∴当半径r =5 cm 时,扇形的面积最大为25 cm 2,此时,α=r l =55220⨯-=2(rad) 14.A 点2分钟转过2θ,且π<2θ<23π,14分钟后回到原位,∴14θ=2k π,θ=72πk ,且2π<θ<43π,∴ θ=74π或75π。
高中数学总复习练习题专题47 任意角和弧度制一、选择题1.(2019·广西高一期末(文))150o 化成弧度制为( ) A.56πB.4π C.23π D.3π 【答案】A【解析】由题意可得51501501806ππ=⨯=o,故选:A. 2.把85π-化为角度是( ) A.96-o B.144-oC.288-oD.576-o【答案】C【解析】由题意,根据角度制和弧度制的互化,可得8818028855π-=-⨯=-o o . 故选:C.3.下列角的终边与37o 角的终边在同一直线上的是( ) A.37-o B.143oC.379oD.143-o【答案】D【解析】与37o 角的终边在同一直线上的角可表示为37180k +⋅o o ,k Z ∈,当1k =-时,37180143-=-o o o ,所以,143-o 角的终边与37o 角的终边在同一直线上. 故选:D .4.与468-o 角的终边相同的角的集合是( )A.{}360456,k k Z αα=⋅+∈ooB.{}360252,k k Z αα=⋅+∈ooC.{}36096,k k Z αα=⋅+∈ooD.{}360252,k k Z αα=⋅-∈oo【答案】B【解析】因为4682360252-=-⨯+o o o ,所以252o 角与468-o 角的终边相同,所以与468-o 角的终边相同的角的集合为{}360252,k k Z αα=⋅+∈o o. 故选:B .5.如果角α的终边上有一点()0,3P -,那么α( )A.是第三象限角B.是第四象限角C.是第三或第四象限角D.不是象限角【答案】D【解析】因为点P 在y 轴的负半轴上,即角α的终边落在y 轴的非正半轴上,所以α不是象限角. 故选:D.6.已知角α的终边落在x 轴的非负半轴上,则角2α的终边落在( ) A.x 轴的非负半轴上 B.x 轴上 C.y 轴的非负半轴上 D.y 轴上【答案】B【解析】由题意,知()360k k Z α=⋅∈o,则()1802k k Z α=⋅∈o .当k 为偶数时,设()2k n n Z =∈,则3602n α=⋅o ,此时,角2α的终边在x 轴的非负半轴上; 当k 为奇函数时,设()21k n n Z =+∈,则()()211801803602n n n Z α=+⋅=+⋅∈o o o ,此时,角2α的终边在x 轴的非正半轴上. 综上所述,角2α的终边在x 轴上.故选:B .7.(2019·河南高一期末)已知一个扇形的圆心角为56π,半径为3.则它的弧长为( ) A.53πB.23π C.52πD.2π 【答案】C【解析】由扇形弧长公式得:55362L r ππα==⨯= 本题正确选项:C8.(2019·山东高一期末)下列各角中,与角6π终边相同的角是( ) A.136π-B.116π-C.116πD.196π【答案】B 【解析】角6π终边相同的角可以表示为2,()6a k k Z ππ=+∈,当1k =-时,6a 11π=-,所以答案选择B 9.若角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,则集合{}1804518090,k k k Z αα⋅+≤≤⋅+∈oooo中的角α的终边在图中的位置(阴影部分)是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】当k 为偶数时,设()2k n n Z =∈,则有3604536090n n α⋅+≤≤⋅+o o o o ,角α的终边在介于4590o o :角终边所在的区域;当k 为奇数时,设()21k n n Z =+∈,则有360225360270n n α⋅+≤≤⋅+o o o o ,角α的终边在介于225270o o :角终边所在的区域.故选:C.10.若2弧度的圆心角所对的弧长为4,则这个圆心角所在的扇形的面积为( ) A .4 B .2C .4πD .2π【答案】A【解析】由已知得,=24l θ=,,又因为弧长l R θ=,所以扇形的半径=2R ,所以面积11=42=422S lR =⋅⋅.选A .11.(2019·安徽高三月考(文))已知某扇形的面积为22.5cm ,若该扇形的半径r ,弧长l 满足27cm r l +=,则该扇形圆心角大小的弧度数是( )A.45B.5C.12D.45或5 【答案】D【解析】据题意,得27,1 2.5,2l r lr +=⎧⎪⎨=⎪⎩解得5,22r l ⎧=⎪⎨⎪=⎩或1,5,r l =⎧⎨=⎩所以45l r =或5.故选D . 12.(2019·湖北高三月考(文))《九章算术》是我国古代的数学巨著,其中《方田》章给出了计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积12=⨯(弦×矢+矢2),弧田(如图阴影部分所示)是由圆弧和弦围成,公式中的“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23π,矢为2的弧田,按照上述方法计算出其面积是( )A.2+43B.13+2C.2+83D.4+83【答案】A 【解析】如图,由题意可得23AOB π∠=, 在Rt AOD ∆中,,36AOD DAO ππ∠=∠=,所以2OB OD =,结合题意可知矢2OB OD OD =-==,半径4OB =, 弦2216443AB AD ==-= 所以弧田面积12=(弦⨯矢+矢2)21(4322)4322=+=, 故选A. 二、填空题13.(2019·上海交大附中高一开学考试)2018°是第________象限角. 【答案】三【解析】20185360218=⨯+o o o Q ,又218o 是第三象限角,所以2018o 也是第三象限角. 故答案为:三.14.(2019·上海市吴淞中学高一期末)圆心角为60︒的扇形,它的弧长为2π,则该扇形所在圆的半径为______. 【答案】6 【解析】263l r r r παπ===∴=故答案为:615.(2018·江西高一期末)扇形的半径为1cm ,圆心角为30°,则该扇形的弧长为________cm 【答案】6π【解析】圆弧所对的圆心角为30°即为6π弧度,半径为1cm 弧长为l =|α|•r 6π=⨯16π=(cm ).故答案为:6π. 16.(2019·上海市复兴高级中学高一月考)若角α与角3-2π终边相同(始边相同且为x 轴正半轴),且302πα≤<,则=α______. 【答案】2π 【解析】因为角α与角32π-终边相同(始边相同且为x 轴正半轴), 所以322k παπ=-,k ∈Z , 又因302πα≤<, 所以当1k =时,2πα=.故答案为:2π 三、解答题17.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.【答案】(1) {α|+2k π<α<+2k π,k ∈Z};(2) {α|-+2k π<α≤+2k π,k ∈Z};(3){α|k π≤α≤+k π,k ∈Z};(4) {α|+k π<α<+k π,k ∈Z}. 【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|+2kπ<α<+2kπ,k∈Z}.(2)若将终边为OA 的一个角改写为-,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|-+2kπ<α≤+2kπ,k∈Z}.(3)将图中x 轴下方的阴影部分看成是由x 轴上方的阴影部分旋转πrad 而得到,所以满足条件的角的集合为{α|kπ≤α≤+kπ,k∈Z}.(4)与第(3)小题的解法类似,将第二象限阴影部分旋转πrad 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|+kπ<α<+kπ,k∈Z}.18.已知1570α=-o ,2750α=o,135βπ=,23βπ=-. (1)将12,αα用弧度制表示出来,并指出它们各自的终边所在的象限;(2)将12,ββ用角度制表示出来,并在720,180⎡⎤--⎣⎦o o内找出与它们终边相同的所有角.【答案】(1)1196πα=-终边位于第二象限,2256πα=终边位于第一象限; (2)12108,60ββ==-o o,与1β终边相同的角为252-o 和612-o ,与2β终边相同的角为420-o .【解析】(1)由题意,根据角度制与弧度制的互化公式,可得:1195705701806ππα=-=-⨯=-o oo, 2257507501806ππα==⨯=o o o, 又由1195466ππαπ=-=-+,所以1α与角56π的终边相同,所以1α终边位于第二象限;225466ππαπ==+,所以2α与角6π的终边相同,所以2α终边位于第第一象限.(2)根据角度制与弧度制的互化公式,可得131085βπ==o ,2603βπ=-=-o , 根据终边相同角的表示,可得与1β终边相同的角为1360108,k k Z θ=⨯+∈o o,当1k =-时,1360108252θ=-+=-o o o ;当2k =-时,12360108612θ=-⨯+=-o o o. 与2β终边相同的角为236060,k k Z θ=⨯-∈o o ,当1k =-时,136060420θ=--=-o o o.19.在角的集合{}|9045,k k αα︒︒=+∈Z g, (1)有几种终边不同的角?(2)写出区间(180,180)︒︒-内的角? (3)写出第二象限的角的一般表示法.【答案】(1) 4种.(2) 135,45,45,135︒︒︒︒--.(3) 360135,k k ︒︒+∈Z g .【解析】(1)由题知9045,k k α︒︒=+∈Z g ,令0,1,2,3k =,则45,135,225,315α︒︒︒︒=, ∴在给定的角的集各中,终边不同的角共有4种. (2)由1809045180,k k ︒︒︒︒-<+<∈Z g ,得53,22k k -<<∈Z ,∴2,1,0,1k =--, ∴在区间(180,180)︒︒-内的角有135,45,45,135︒︒︒︒--. (3)由(1)知,第二象限的角可表示为360135,k k ︒︒+∈Z g .20.已知扇形面积为225cm ,当扇形的圆心角为多大时,扇形的周长取得最小值? 【答案】当扇形的圆心角为2时,扇形的周长取得最小值.【解析】设扇形的半径为R ,弧长为l ,扇形的周长为y ,则2y l R =+. 由题意,得1252lR =,则50l R =,故502522(0)y R R R R R ⎛⎫=+=+> ⎪⎝⎭. 利用函数单调性的定义,可得当05R <…时,函数502y R R=+是减函数; 当5R >时,函数502y R R=+是增函数. 所以当5R =时,y 取得最小值20,此时10l =,2lRα==, 即当扇形的圆心角为2时,扇形的周长取得最小值.21.(2019·宁夏银川一中高一期中)已知在半径为的圆中,弦的长为.(1)求弦所对的圆心角的大小;(2)求圆心角所在的扇形弧长及弧所在的弓形的面积. 【答案】(1)(2)【解析】(1)由于圆的半径为,弦的长为,所以为等边三角形,所以.(2)因为,所以.,又,所以.22.已知一扇形的中心角为α,所在圆的半径为R .(1)若,6cm 3R απ== ,求该扇形的弧长l . (2)若扇形的周长为12cm ,问当α多大时,该扇形有最大面积?并求出这个最大面积.【答案】(1)2π; (2)2α=,扇形的最大面积为29cm . 【解析】(1)由扇形的弧长公式,可得该扇形的弧长为623l R παπ==⨯=;(2)由题意,扇形的周长为12cm ,所以212R l +=,可得122l R =-, 又由扇形的面积公式,可得2211(122)6(3)922S lR R R R R R ==-=-+=--+, 当3R =时,扇形的面积取得最大值,此时最大面积为29S cm =, 此时1226l R =-=,即36R αα=⨯=,解得2α=.。
第一章 三角函数 §1.1 任意角和弧度制1.1.1 任意角 课时目标 1.了解任意角的概念,能正确区分正角、负角与零角.2.理解象限角与终边相同的角的定义.掌握终边相同的角的表示方法,并会判断角所在的象限.1.角(1)角的概念:角可以看成平面内______________绕着____________从一个位置________到另一个位置所成的图形.(2)2.角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是______________.如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=________________},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与______________的和.一、选择题1.与405°角终边相同的角是( )A .k ·360°-45°,k ∈ZB .k ·180°-45°,k ∈ZC .k ·360°+45°,k ∈ZD .k ·180°+45°,k ∈Z2.若α=45°+k ·180° (k ∈Z ),则α的终边在( )A .第一或第三象限B .第二或第三象限C .第二或第四象限D .第三或第四象限3.设A ={θ|θ为锐角},B ={θ|θ为小于90°的角},C ={θ|θ为第一象限的角},D ={θ|θ为小于90°的正角},则下列等式中成立的是( )A .A =B B .B =CC .A =CD .A =D4.若α是第四象限角,则180°-α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5.集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°2±45°,k ∈Z , P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°4±90°,k ∈Z ,则M 、P 之间的关系为( ) A .M =PB .M PC .M PD .M ∩P =∅6.已知α为第三象限角,则α2所在的象限是( )A.第一或第二象限B.第二或第三象限C.第一或第三象限D.第二或第四象限二、填空题7.若角α与β的终边相同,则α-β的终边落在________.8.经过10分钟,分针转了________度.9.如图所示,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是______________________________.10.若α=1 690°,角θ与α终边相同,且-360°<θ<360°,则θ=________.三、解答题11.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.(1)-150°;(2)650°;(3)-950°15′.12.如图所示,写出终边落在阴影部分的角的集合.能力提升13.如图所示,写出终边落在直线y=3x上的角的集合(用0°到360°间的角表示).14.设α是第二象限角,问α3是第几象限角?1.对角的理解,初中阶段是以“静止”的眼光看,高中阶段应用“运动”的观点下定义,理解这一概念时,要注意“旋转方向”决定角的“正负”,“旋转幅度”决定角的“绝对值大小”.2.关于终边相同角的认识一般地,所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.注意:(1)α为任意角.(2)k·360°与α之间是“+”号,k·360°-α可理解为k·360°+(-α).(3)相等的角,终边一定相同;终边相同的角不一定相等,终边相同的角有无数多个,它们相差360°的整数倍.(4)k∈Z这一条件不能少.第一章三角函数§1.1任意角和弧度制1.1.1 任意角答案知识梳理1.(1)一条射线端点旋转(2)逆时针方向旋转顺时针方向旋转没有作任何旋转2.第几象限角 3.α+k·360°,k∈Z整数个周角作业设计1.C 2.A3.D[锐角θ满足0°<θ<90°;而B中θ<90°,可以为负角;C中θ满足k·360°<θ<k·360°+90°,k∈Z;D中满足0°<θ<90°,故A=D.]4.C[特殊值法,给α赋一特殊值-60°,则180°-α=240°,故180°-α在第三象限.]5.B[对集合M来说,x=(2k±1)45°,即45°的奇数倍;对集合P来说,x=(k±2)45°,即45°的倍数.]6.D[由k·360°+180°<α<k·360°+270°,k∈Z,得k2·360°+90°<α2<k2·360°+135°,k∈Z.当k 为偶数时,α2为第二象限角; 当k 为奇数时,α2为第四象限角.] 7.x 轴的正半轴8.-609.{α|k ·360°-45°≤α≤k ·360°+120°,k ∈Z }10.-110°或250°解析 ∵α=1 690°=4×360°+250°,∴θ=k ·360°+250°,k ∈Z .∵-360°<θ<360°, ∴k =-1或0.∴θ=-110°或250°.11.解 (1)因为-150°=-360°+210°,所以在0°~360°范围内,与-150°角终边相同的角是210°角,它是第三象限角.(2)因为650°=360°+290°,所以在0°~360°范围内,与650°角终边相同的角是290°角,它是第四象限角.(3)因为-950°15′=-3×360°+129°45′,所以在0°~360°范围内,与-950°15′角终边相同的角是129°45′角,它是第二象限角.12.解 设终边落在阴影部分的角为α,角α的集合由两部分组成.①{α|k ·360°+30°≤α<k ·360°+105°,k ∈Z }.②{α|k ·360°+210°≤α<k ·360°+285°,k ∈Z }.∴角α的集合应当是集合①与②的并集:{α|k ·360°+30°≤α<k ·360°+105°,k ∈Z }∪{α|k ·360°+210°≤α<k ·360°+285°,k ∈Z }={α|2k ·180°+30°≤α<2k ·180°+105°,k ∈Z } ∪{α|(2k +1)180°+30°≤α<(2k +1)180°+105°,k ∈Z }={α|2k ·180°+30°≤α<2k ·180°+105°或(2k +1)·180°+30°≤α<(2k +1)180°+105°,k ∈Z } ={α|k ·180°+30°≤α<k ·180°+105°,k ∈Z }.13.解 终边落在y =3x (x ≥0)上的角的集合是S 1={α|α=60°+k ·360°,k ∈Z },终边落在 y =3x (x ≤0) 上的角的集合是S 2={α|α=240°+k ·360°,k ∈Z },于是终边在y =3x 上角的集合是S ={α|α=60°+k ·360°,k ∈Z }∪{α|α=240°+k ·360°,k ∈Z }={α|α=60°+2k ·180°, k ∈Z }∪{α|α=60°+(2k +1)·180°,k ∈Z }={α|α=60°+n ·180°,n ∈Z }.14.解 当α为第二象限角时,90°+k ·360°<α<180°+k ·360°,k ∈Z ,∴30°+k 3·360°<α3<60°+k 3·360°,k ∈Z . 当k =3n 时,30°+n ·360°<α3<60°+n ·360°,此时α3为第一象限角; 当k =3n +1时,150°+n ·360°<α3<180°+n ·360°,此时α3为第二象限角; 当k =3n +2时,270°+n ·360°<α3<300°+n ·360°,此时α3为第四象限角.综上可知α3是第一、二、四象限角.。
任意角和弧度制班级 姓名 学号 得分一、选择题1.若α是第一象限角,则下列各角中一定为第四象限角的是 ( )(A) 90°-α (B) 90°+α (C)360°-α (D)180°+α2.终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( )(A){α|α=k ·360°,k ∈Z} (B){α|α=k ·180°+90°,k ∈Z}(C){α|α=k ·180°,k ∈Z}(D){α|α=k ·90°,k ∈Z} 3.若角α、β的终边关于y 轴对称,则α、β的关系一定是(其中k ∈Z ) ( )(A) α+β=π (B) α-β=2π (C) α-β=(2k +1)π (D) α+β=(2k +1)π 4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为 ( ) (A)3π (B)32π (C)3 (D)25.将分针拨快10分钟,则分针转过的弧度数是 ( ) (A)3π (B)-3π (C)6π (D)-6π *6.已知集合A ={第一象限角},B ={锐角},C ={小于90°的角},下列四个命题:①A =B =C ②A ⊂C ③C ⊂A ④A ∩C =B ,其中正确的命题个数为 ( )(A)0个 (B)2个 (C)3个 (D)4个二.填空题7.终边落在x 轴负半轴的角α的集合为 ,终边在一、三象限的角平分线上的角β的集合是 .8. -1223πrad 化为角度应为 . 9.圆的半径变为原来的3倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角的 倍. *10.若角α是第三象限角,则2α角的终边在 ,2α角的终边在 . 三.解答题11.试写出所有终边在直线x y 3-=上的角的集合,并指出上述集合中介于-1800和1800之间的角.12.已知0°<θ<360°,且θ角的7倍角的终边和θ角终边重合,求θ.13.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?*14.如下图,圆周上点A 依逆时针方向做匀速圆周运动.已知A 点1分钟转过θ(0<θ<π)角,2分钟到达第三象限,14分钟后回到原来的位置,求θ.§1.1任意角和弧度制一、CDDCBA二、7.{x |x =k ·3600+1800, k ∈Z }, {x |x =k ·1800+450,k ∈Z } ;10.第二或第四象限, 第一或第二象限或终边在y 三、11.{ α|α=k ·3600+1200或α=k ·3600+3000, k ∈Z } -60° 120°12.由7θ=θ+k ·360°,得θ=k ·60°(k ∈Z )∴θ=60°,120°,180°,240°,300°13.∵l =20-2r ,∴S =21lr =21(20-2r )·r =-r 2+10r =-(r -5)2+25∴当半径r =5 cm 时,扇形的面积最大为25 cm 2,此时,α=r l =55220⨯-=2(rad) 14.A 点2分钟转过2θ,且π<2θ<23π,14分钟后回到原位,∴14θ=2k π,θ=72πk ,且2π<θ<43π,∴ θ=74π或75π。
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。
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第一章 三角函数
§1.1 任意角和弧度制
班级 姓名 学号 得分
一、选择题
1.下列各角中与︒240角终边相同的角为 ( )
A .π32
B .π65-
C .π32-
D .π6
7 2.若α是第一象限角,则下列各角中一定为第四象限角的是 ( )
A .α-︒90
B .α+︒90
C .α-︒360
D .α+︒180
3.若角βα,的终边关于y 轴对称,则βα,的关系一定是(其中Z k ∈) ( )
A .πβα=+
B .πβα=-
C .πβα)12(+=-k
D .πβα)12(+=+k
4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为
( )
A .3
π B .π32 C .3 D .2 5.下列说法:(1)终边相同的角一定相等;(2)不相等的角的终边不重合;(3)角α 与角α-的终边关于y 轴对称;(4)小于︒180的角是锐角,钝角或直角.其中错误的个数 ( )
A .4
B .3
C .2
D .1
二、填空题
6. 已知角)40(πα,∈,且角α与角π5
2-的终边相同,则角=α . 7.终边落在x 轴负半轴的角α的集合为 ,终边在一、三象限的角平分线上的角β的集合是 .
8.圆的半径变为原来的2
1倍,而所对弧长不变,则该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角的 倍.
*9.若角α是第三象限角,则2
α角的终边在第 象限,2α角的终边落在 .
三.解答题
10.已知角α的终边与
π125的终边关于x 轴对称,且]5,3[ππα∈,求α的值.
11.如图,βα,分别为终边落在OM,ON 位置上的两个角,且︒=︒=300,30βα,
(1) 求终边落在阴影部分(含边界)时所有角的集合;
(2) 终边落在阴影部分,且在区间]360,0[︒︒内所有角的集合.
12.已知扇形的周长为20 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的
面积最大?最大面积是多少?
(第11题)
§1.1 任意角和弧度制
参考答案:
一、选择题:
1、C .
2、C .
3、D.
4、C.
5、A.
二、填空题:
6、ππ51858或.
7、{}⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+=∈+=Z k k Z k k ,4|;,2|ππββππαα. 8、2.
9、提示:先将第三象限角α用不等式表示出来,即
Z k k k ∈+<<+,2232ππαππ,再求出αα2,2
,从而再去判断终边位置。
二、四; 第一、二象限或y 轴的正半轴.
三、解答题:
10、本题主要考查终边相同角的集合表示法这一知识点,以及推理和运算能力.
解:角α的所有值组成的集合为⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+-=Z k k ,2125|ππαα 又]5,3[ππα∈
πα12
43,2==∴时当k . 11、本题主要考查终边落在某区域内角的集合的表示法这一知识点。
解:(1){}Z k k k ∈︒⋅+︒≤≤︒⋅+︒-,3603036060|γγ
或者{}Z k k k ∈︒⋅+︒≤≤︒⋅+︒,360390360300|γγ
(2) {}︒≤≤︒︒≤≤︒360300300|γγγ或
12、本题主要考查弧度制下的扇形面积公式等基础知识以及用函数思想解决最值问题的能力。
解:设扇形的半径为r ,圆心角为α,所对弧长为l ,面积为S ,则
202=+l r ,于是有r l 220-=
r r r r lr S 10)220(2
1212+-=⨯-⨯== 由⎩⎨⎧>->0
2200r r 得,100<<r
225,,5cm S cm r 最大值为有最大值时当=∴ 此时,rad 255220=⨯-=α.。