2019-2020学年新教材高中数学 课时跟踪检测(三十二)弧度制 新人教A版必修第一册

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课时跟踪检测(三十二) 弧 度 制

A级——学考水平达标练

1.下列命题中,正确的是( )

A.1弧度是1度的圆心角所对的弧

B.1弧度是长度为半径长的弧

C.1弧度是1度的弧与1度的角之和

D.1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角

解析:选D 根据1弧度的定义可知D正确.

2.半径为1,圆心角为2π3的扇形的面积为( )

A.π3 B.2π3

C.π D.4π3

解析:选A 由扇形面积公式得:S=12×r2×|α|=12×12×2π3=π3,故选A.

3.(2018·湖南师大附中高一期中)在区间(0,2π)内与-34π5终边相同的角是( )

A.π5 B.2π5

C.4π5 D.6π5

解析:选D 因为-34π5=-8π+6π5,所以-34π5与6π5终边相同,选D.

4.自行车的大链轮有88齿,小链轮有20齿,当大链轮逆时针转过一周时,小链轮转过的弧度数是( )

A.5π11 B.44π5

C.5π22 D.22π5

解析:选B 由题意,当大链轮逆时针转过一周时,小链轮逆时针转过8820周,小链轮转过的弧度是8820×2π=44π5.

5.时钟的分针在从1时到3时20分这段时间里转过的弧度为( )

A.143π B.-143π C.718π

D.-718π

解析:选B

显然分针在从1时到3时20分这段时间里,顺时针转过了73周,转过的弧度为-73×2π=-143π.

6.若角α的终边与π6角的终边关于直线y=x对称,且α∈()-4π,4π,则α=________.

解析:由题意知,角α与π3角的终边相同,则π3+2π=73π,π3-2π=-53π,π3-4π=-113π.

答案:-11π3,-5π3,π3,7π3

7.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.

解析:设原来圆的半径为r,弧长为l,弧所对的圆心角为α(0<α<2π),则现在的圆的半径为3r,弧长为l,设弧所对的圆心角为β(0<β<2π),于是l=αr=β·3r,∴β=13α.

答案:13

8.地球赤道的半径约是6 370 km,赤道上1′所对的弧长为1海里,则1海里大约是________km(精确到0.01 km).

解析:因为1′=160°=160×π180,所以l=α·R=160×π180×6 370≈1.85(km).

答案:1.85

9.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:(1)将阴影部分看成是由射线OA逆时针转到OB所形成的图形,

故满足条件的角的集合为 α3π4+2kπ<α<4π3+2kπ,k∈Z. (2)若将终边为OA的一个角改写为-π6,此时阴影部分可以看成是由OA逆时针旋转到OB所形成的图形,故满足条件的角的集合为

α-π6+2kπ<α<5π12+2kπ,k∈Z.

10.一个扇形OAB的面积是1 cm2,它的周长是4 cm,求圆心角的弧度数和弦长AB.

解:设扇形的半径为r cm,弧长为l cm,圆心角为α(0<α<2π),

则 12lr=1,l+2r=4.解得 r=1,l=2,

∴圆心角α=lr=2 rad.

如图,过点O作OH⊥AB于点H,则∠AOH=1 rad.

∴AH=1·sin 1=sin 1(cm),

∴AB=2sin 1(cm).

B级——高考水平高分练

1.集合 αkπ+π4≤α≤kπ+π2,k∈Z中角的终边所在的范围(阴影部分)是( )

解析:选C 当k=2m,m∈Z时,2mπ+π4≤α≤2mπ+π2,m∈Z;当k=2m+1,m∈Z时,2mπ+5π4≤α≤2mπ+3π2,m∈Z,故选C.

2.《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=12(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2π3,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.

解析:2π3=120°,根据题设,弦=2×4sin 120°2=43(m),矢=4-2=2(m), 因此弧田面积=12×(弦×矢+矢2)=12×(43×2+22)=43+2≈9(m2).

答案:9

3.已知α=1 690°.

(1)把α写成2kπ+β(k∈Z,β∈[0,2π))的形式;

(2)求θ,使θ与α终边相同,且θ∈(-4π,4π).

解:(1)1 690°=4×360°+250°=4×2π+2518π.

(2)∵θ与α终边相同,

∴θ=2kπ+2518π(k∈Z),

又θ∈(-4π,4π),∴-4π<2kπ+2518π<4π(k∈Z).

解得-9736<k<4736(k∈Z),

∴k=-2,-1,0,1.

∴θ的值是-4718π,-1118π,2518π,6118π.

4.已知扇形的面积为25,当扇形的圆心角为多大时,扇形的周长取得最小值?

解:设扇形的半径为r,弧长为l,周长为y,则y=l+2r.

由题意知12lr=25,则l=50r,

∴y=50r+2r(r>0).

利用函数单调性的定义可以证明:

当0

当r>5时,函数y=50r+2r是增函数.

∴当r=5时,y取得最小值20,

此时l=10,圆心角α=lr=2.

即当扇形的圆心角为2时,扇形的周长取得最小值.

5.如图所示,已知一长为3 dm,宽为1 dm的长方形木块在桌面上做无滑动的翻滚,翻滚到第四次时被一小木板挡住,使木块底面与桌面成30°的角,求点A走过的路程及走过的弧所对应的扇形的总面积.

解:¼1AA所在的圆的半径是2 dm,所对的圆心角为π2,¼12AA所在的圆的半径是1 dm,所对的圆心角为π2,¼23AA所在的圆的半径是3 dm,所对的圆心角是π3.点A走过的路程是3段圆弧长之和,

即2×π2+1×π2+3×π3=9+236π(dm);

3段弧所对应的扇形总面积为

12×2×π+12×1×π2+12×3×3π3=7π4(dm2).