(新)高中数学第1章三角函数1_1_2弧度制优化训练苏教版必修4
高中数学 第1章 三角函数 1.2.2 同角三角函数关系优化
1.2.2 同角三角函数关系5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.以下各式中能成立的是( ) A.sin α=cos α=21B.cos α=31且tan α=2C.sin α=21且tan α=33 D.sin α=-21且cos α=-21思路解析:若sin α=21,则α=2k π+6π或α=2k π+65π.不妨取α=6π,显然cos 6π≠21,∴A 不正确. 又cos α=31时,则sin α=±911-=±322.此时tan α=±22≠2,∴B 不正确.显然D 中sin 2α+cos 2α=41≠1,不正确. 答案:C2.如果角x 的终边位于第二象限,则化简函数y=xxx 22sin 1cos cos 1sin -+-的值为( )A.1B.2C.0D.-1思路解析:利用同角基本关系式sin 2x+cos 2x=1以及x 属于第二象限,有y=|sin |sin x x +xxx x x x cos cos sin sin |cos |cos -+==1-1=0.答案:C3.化简三角函数式y=cos 4x+sin 2x+cos 2xsin 2x 的结果为( ) A.0 B.21C.1D.23思路解析:利用cos 2x+sin 2x=1,有y=cos 2x (1-sin 2x )+sin 2x+cos 2xsin 2x=cos 2x+sin 2x=1.答案:C4.已知cos θ=-54且90°<θ<180°,则sin θ=_______________,tan θ=_______________.思路解析:利用同角基本关系式且θ∈(90°,180°),易得sin θ=θ2cos 1-=53. ∴tan θ=θθcos sin =-43. 答案:53 -4310分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.如果sin α+cos α=1,则sin n α+cos nα(n ∈Z )的值为( )A.-1B.1C.1或-1D.不确定思路解析:由sin α+cos α=1,则(sin α+cos α)2=1,故sin αcos α=0.若sin α=0,则cos α=1.这时sin n α+cos n α=1;若cos α=0,则有sin α=1,这时也有sin n α+cos nα=1. 答案:B2.已知θ是第三象限的角且sin 4θ+cos 4θ=95,那么sin θ·cos θ等于( ) A.32 B.-32 C.32 D.-32思路解析:由于sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=1-2sin 2θ·cos 2θ, ∴sin 2θ·cos 2θ=92. 又θ是第三象限角,∴sin θ·cos θ>0. ∴sin θ·cos θ=32. 答案:A3.若角α的终边经过点P (-3,-2),则①sin α·tan α>0,②cos α·tan α>0,③sin α·cos α>0,④sin α·tan α<0中成立的有_______________. 思路解析:由于α的终边过点P (-3,-2),∴α的终边落在第三象限.由此可判断③④成立. 答案:③④4.若sinx-cosx=21,则sin 3x-cos 3x=_______________. 思路解析:由条件,知(sinx-cosx )2=41.又sin 2x+cos 2x=1,∴sinxcosx=83.而sin 3x-cos 3x=(sinx-cosx )(sin 2x+sinxcosx+cos 2x )=21(1+83)=1611.答案:16115.已知2sin α-cos α=3sin α,那么cos α=_______________.思路解析:由2sin α-cos α=3sin α,得(2-3)sin α=cos α,sin α=(2+3)cosα.由sin 2α+cos 2α=1,得(2+3)2cos 2α+cos 2α=1.解之得cos α=±426-. 答案:±426- 6.已知asin (π-θ)+cos (2π-θ)=1,bsin (θ+π)-cos (3π-θ)=-1,则a ·b 的值为_______________.思路解析:由已知得asin θ+cos θ=1,bsin θ-cos θ=1,故a=θθsin cos 1-,b=θθsin cos 1+.所以a ·b=θθsin cos 1-·θθsin cos 1+=θθ22sin cos 1-=1.答案:17.已知tan α=2,求ααααsin cos 3sin 5cos +-的值.思路解析:考虑到所求式分子、分母均为sin α、cos α的一次式且cos α≠0,∴可将分子、分母同除以cos α化为含有tan α的代数式. 解:ααααsin cos 3sin 5cos +-=ααtan 3tan 51+-=23251+-=721613-.志鸿教育乐园作文小美在作文课果写上长大后的愿望:一、我希望能有一个可爱的孩子。
高中数学第1章三角函数1_1_2弧度制优化训练苏教版必修4
1.1.2 弧度制5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做_______________的角,以弧度为单位来度量角的制度叫_______________. 答案:1弧度 弧度制2.把-38π化成度是( ) A.-960° B.-480° C.-120° D.-60° 思路解析:-38π=-38×180°=-480°. 答案:B3.在半径为2 cm 的圆中,有一条弧长为3πcm ,它所对的圆心角为( ) A.6π B.3πC.2πD.32π思路解析:设圆心角为θ,则θ=23π=6π.答案:A 4.已知α=-689π,则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 思路解析:-689π=-16π+67π,故-689π与67π终边相同.答案:C10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.下列各角中与127π终边相同的角为( ) A.435° B.465° C.225° D.-435° 思路解析:127π=7×15°=105°. 435°=360°+75°,465°=360°+105°,225°=360°-135°,-435°=-360°+(-75°). 答案:B2.直径为4 cm 的圆中,36°圆心角所对的弧长是( )A.54πcm B.52πcm C.3πcm D.2πcm思路解析:l=r ·α,α=36°=5π,r=2 cm ,代入计算可得l=r ·α=2·5π=52πcm.答案:B3.终边在第三象限的角的集合为_______________.思路解析:在0°—360°间,终边在第三象限的角θ满足180°<θ<270°.由终边相同角的意义,知第三象限角α的范围可表示为k ·360°+180°<α<k ·360°+270°,k ∈Z 或2k π+π<α<2k π+23π,k ∈Z . 答案:{α|k ·360°+180°<α<k ·360°+270°,k ∈Z ==}}}或{α|(2k+1)π<α<2k π+23π,k ∈Z 4.一时钟分针长3 cm ,经过20 min ,分针外端点转过的弧长为_______________. 思路解析:分针转过的圆心角为α=6020·2π=32π,所以分针转过的弧长为l=α·r=32π·3=2π(cm ). 答案:2π cm5.已知(4k+1)π<α<(4k+1)π+3π,k ∈Z ,试问4α是第几象限角?解:∵(4k+1)π<α<(4k+1)π+3π,k ∈Z ,则k π+4π<4α<k π+3π,k ∈Z .当k 为偶数,即k=2n ,n ∈Z 时,2n π+4π<4α<2n π+3π,故4α为第一象限角;当k 为奇数,即k=2n+1,n ∈Z 时,2n π+45π<4α<2n π+34π,故4α为第三象限角.综上,4α为第一象限或第三象限角.6.已知扇形周长是6 cm ,面积为2 cm 2,则扇形圆心角的弧度数是多少?解:设扇形半径为r ,弧长为l ,由⎪⎩⎪⎨⎧=••=+,221,62r l r l 解得⎩⎨⎧==4,1l r 或⎩⎨⎧==.2,2l r又由α=rl,所以α=4或1. 7.如图1-1-1,弓形弦长AB=3 cm ,它所对应的圆周角为3π,则此弓形的面积是多少? 图1-1-1解:作OH ⊥AB 于点H.由∠ACB=3π,则∠AOB=32π,AH=23,OH=23tan 6π=23×33=23.故S △AOB =21 AB ·OH=433.OA=2·OH=3,α=2π-32π=34π,故S 扇形ACB =21·α·OA 2=21×34π×3=2π.所以弓形面积S=S △AOB +S 扇形ACB =433+2π(cm 2).8.已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿.(1)当大轮转一周时小轮转动的角是多少度?是多少弧度? (2)如果大轮的转速为180 r/min ,小轮的半径为10.5 cm ,那么小轮周上一点每秒转过的弧长是多少?解:(1)当大轮转一周时,小轮转2048=2.4周,即小轮转2.4×360°=864°,合524πrad. (2)大轮转速为180 r/min ,则小轮转速为每分180×512=432 r ,每秒转角为432×602π=572π. 故小轮周上一点每秒转过的弧长为572π×10.5=151.2π cm.志鸿教育乐园同理可证 爸爸:“小明,考你一道题,树上有两只鸟,打死一只,还有几只?” 小明:“一只.” 爸爸:“笨蛋,那只鸟还不被吓跑了!再问你一道简单的问题,如果答不对,小心屁股!听着,屋里只有你一个人,现在爸爸进来了,一共有几个人?” 小明:“一个。
江苏省徐州市高中数学第1章三角函数1.1.2弧度制教案苏教版必修4(new)
1.1。
2弧度制
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高中数学 第1章 三角函数 1.1.2 弧度制教学设计 苏教版必修4(2021年整理)
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1.1.2 弧度制错误!教学分析在物理学和日常生活中,一个量常常需要用不同的方法进行度量,不同的度量方法可以满足我们不同的需要.现实生活中有许多计量单位,如度量长度可以用米、厘米、尺、码等不同的单位制,度量重量可以用千克、斤、吨、磅等不同的单位制,度量角的大小可以用度为单位,并且一度的角等于周角的错误!,记作1°.通过类比引出弧度制,给出1弧度的定义,然后通过探究得到弧度数的绝对值公式,并得出角度和弧度的换算方法.在此基础上,通过具体的例子,巩固所学概念和公式,进一步认识引入弧度制的必要性.这样可以尽量自然地引入弧度制,并让学生在探究过程中,更好地形成弧度的概念,建立角的集合与实数集的一一对应,为学习任意角的三角函数奠定基础.通过探究讨论,关键是弄清1弧度角的定义,使学生建立弧度的概念,理解弧度制的定义,达到突破难点之目的.通过电教手段的直观性,使学生进一步理解弧度作为角的度量单位的可靠性、可行性.通过周角的两种单位制的度量,得到角度与弧度的换算公式.使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度.三维目标1.通过类比长度、重量的不同度量制,使学生体会一个量可以用不同的单位制来度量,从而引出弧度制.2.通过探究使学生认识到角度制和弧度制都是度量角的制度,二者虽单位不同,但是相互联系、辩证统一的.使学生通过总结引入弧度制的好处,学会归纳整理并认识到任何新知识的学习,都会为解决实际问题带来方便,从而激发学生的学习兴趣.重点难点教学重点:理解弧度制的意义,并能进行角度和弧度的换算.教学难点:弧度的概念及其与角度的关系.课时安排1课时错误!导入新课思路1。
高中数学 第一章 三角函数 1.1.2 弧度制学案 苏教版必
1.1.2 弧度制[学习目标] 1.理解角度制与弧度制的概念,能对弧度和角度进行正确的转换.2.体会引入弧度制的必要性,建立角的集合与实数集一一对应关系.3.掌握并能应用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式.[知识链接]1.初中几何研究过角的度量,当时是用度来作为单位度量角的.那么1°的角是如何定义的?它的大小与它所在圆的大小是否有关?答规定周角的1360作为1°的角;它的大小与它所在圆的大小无关.2.用度作为单位来度量角的制度叫做角度制,在初中有了它就可以计算扇形弧长和面积,其公式是什么?答l=nπr180,S=nπr2360.[预习导引]1.弧度制(1)弧度制的定义长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1_rad.用弧度作为角的单位来度量角的单位制称为弧度制.(2)任意角的弧度数与实数的对应关系正角的弧度数是正数;负角的弧度数是负数;零角的弧度数是0.(3)角的弧度数的计算如果半径为r的圆的圆心角α所对弧的长为l,那么,角α的弧度数的绝对值是|α|=lr. 2.角度制与弧度制的换算(1)角度化弧度弧度化角度360°=2π rad2π rad=360°180°=π radπ rad=180°1°=π180rad≈0.017 45rad1 rad=⎝⎛⎭⎪⎫180π°≈57.30°(2)度 0° 1°30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270° 360° 弧度 0π180π6π4π3π22π334π 5π6π3π22π设扇形的半径为r ,弧长为l ,α(α≤2π)为其圆心角,则度量单位类别 α为角度制 α为弧度制 扇形的弧长 l =απr 180l =|α|·r扇形的面积S =απr 2360S =12l ·r =12|α|·r 2要点一 角度制与弧度制的换算 例1 将下列角度与弧度进行互化. (1)20°;(2)-15°;(3)7π12;(4)-11π5.解 (1)20°=20π180=π9.(2)-15°=-15180π=-π12.(3)7π12=712×180°=105°.(4)-11π5=-115×180°=-396°.规律方法 (1)进行角度与弧度换算时,要抓住关系式:π rad=180°.(2)熟记特殊角的度数与弧度数的对应值.跟踪演练1 (1)把112°30′化成弧度; (2)把-5π12化成度.解 (1)112°30′=⎝⎛⎭⎪⎫2252°=2252×π180=5π8.(2)-5π12=-5π12×⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°=-75°.要点二 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.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),π2<2π-4<π.∴-4与2π-4终边相同,是第二象限角.规律方法 用弧度制表示终边相同的角2k π+α(k ∈Z )时,其中2k π是π的偶数倍,而不是整数倍,还要注意角度制与弧度制不能混用.跟踪演练2 设α1=-570°,α2=750°,β1=3π5,β2=-π3.(1)将α1,α2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β1,β2用角度制表示出来,并在[-720°,0°)范围内找出与它们终边相同的所有角. 解 (1)∵180°=π rad,∴α1=-570°=-570π180=-19π6=-2×2π+5π6,α2=750°=750π180=25π6=2×2π+π6. ∴α1的终边在第二象限,α2的终边在第一象限. (2)β1=3π5=3π5×180°π=108°,设θ=108°+k ·360°(k ∈Z ),则由-720°≤θ<0°,即-720°≤108°+k ·360°<0°, 得k =-2,或k =-1.故在[-720°,0°)范围内,与β1终边相同的角是-612°和-252°.β2=-π3=-60°,设γ=-60°+k ·360°(k ∈Z ),则由-720°≤-60°+k ·360°<0°,得k =-1,或k =0. 故在[-720°,0°)范围内,与β2终边相同的角是-420°. 要点三 扇形的弧长及面积公式的应用例3 已知一个扇形的周长为a ,求当扇形的圆心角多大时,扇形的面积最大,并求这个最大值.解 设扇形的弧长为l ,半径为r ,圆心角为α,面积为S .由已知,2r +l =a ,即l =a -2r . ∴S =12l ·r =12(a -2r )·r =-r 2+a 2r=-⎝ ⎛⎭⎪⎫r -a 42+a 216.∵r >0,l =a -2r >0,∴0<r <a2,∴当r =a 4时,S max =a 216.此时,l =a -2·a 4=a2,∴α=l r =2.故当扇形的圆心角为2 rad 时,扇形的面积最大,最大为a 216.规律方法 (1)联系半径、弧长和圆心角的有两个公式:一是S =12lr =12|α|r 2,二是l =|α|r ,如果已知其中两个,就可以求出另一个.(2)当扇形周长一定时,其面积有最大值,最大值的求法是把面积S 转化为r 的函数. 跟踪演练3 一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数. 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.1.若α=-3,则角α的终边在第________象限. 答案 三解析 ∵α=-3 rad =-3×57.30°=-171.90°,而-171.90°为第三象限角, ∴α=-3为第三象限角.2.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是________. 答案 1或4解析 设扇形半径为r ,圆心角弧度数为α,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2r +αr =6,12αr 2=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧r =1,α=4或⎩⎪⎨⎪⎧r =2,α=1.3.已知两角的和是1弧度,两角的差是1°,则这两个角为________. 答案 12+π360,12-π360解析 设这两个角为α,β弧度,不妨设α>β,则⎩⎪⎨⎪⎧α+β=1,α-β=π180,解得α=12+π360,β=12-π360.4.把-114π表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,使|θ|最小的θ值是________.答案 -34π解析 ∵-114π=-2π+⎝ ⎛⎭⎪⎫-34π =2×(-1)π+⎝ ⎛⎭⎪⎫-34π,∴θ=-34π.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. 度数与弧度数的换算借助“度数×π180 rad =弧度数,弧度数×(180π)°=度数”进行,一些特殊角的度数与弧度数的对应值必须记牢.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.一、基础达标1.-300°化为弧度是________.答案 -53π2.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________. 答案2sin 1解析 ∵r =1sin 1,∴l =|α|r =2sin 1.3.若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________________________________________________________________________. 答案 25解析 ∵216°=216×π180=6π5,l =30π=α·r =6π5r ,∴r =25.4.下列命题中,是假命题的序号为________. ①“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位; ②1°的角是周角的1360,1 rad 的角是周角的12π;③1 rad 的角比1°的角要大;④用角度制和弧度制度量角,都与圆的半径有关. 答案 ④5.已知α是第二象限角,且|α+2|≤4,则α的集合是______. 答案 (-1.5π,-π)∪(0.5π,2] 解析 ∵α是第二象限角, ∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z , ∵|α+2|≤4,∴-6≤α≤2, 当k =-1时,-1.5π<α<-π, 当k =0时,0.5π<α≤2,当k 为其他整数时,满足条件的角α不存在.6.如果一扇形的弧长变为原来的32倍,半径变为原来的一半,则该扇形的面积为原扇形面积的________. 答案 34解析 由于S =12lr ,若l ′=32l ,r ′=12r ,则S ′=12l ′r ′=12×32l ×12r =34S .7.用弧度表示终边落在如图所示的阴影部分内(不包括边界)的角的集合.解 (1)阴影部分内(不包括边界)的角的集合为{θ|2k π-3π4<θ<2k π+π3,k ∈Z }.(2)阴影部分内(不包括边界)的角的集合{θ|k π+π6<θ<k π+π2,k ∈Z }.二、能力提升8.扇形圆心角为π3,则扇形内切圆的面积与扇形面积之比为________.答案 2∶3解析 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 内切圆=πr 2.S 扇形=12αR 2=12×π3×R 2=12×π3×9r 2=32πr 2.∴S 内切圆∶S 扇形=2∶3.9.下列表示中不正确的是________.①终边在x 轴上的角的集合是{α|α=k π,k ∈Z }; ②终边在y 轴上的角的集合是{α|α=π2+k π,k ∈Z };③终边在坐标轴上的角的集合是{α|α=k ·π2,k ∈Z };④终边在直线y =x 上的角的集合是{α|α=π4+2k π,k ∈Z }.答案 ④解析 终边在直线y =x 上的角的集合应是{α|α=π4+k π,k ∈Z }.10.已知集合A ={x |2k π≤x ≤2k π+π,k ∈Z }, 集合B ={x |-4≤x ≤4},则A ∩B =________. 答案 [-4,-π]∪[0,π] 解析 如图所示,∴A ∩B =[-4,-π]∪[0,π].11.用30 cm 长的铁丝围成一个扇形,应怎样设计才能使扇形的面积最大?最大面积是多少? 解 设扇形的圆心角为α,半径为r ,面积为S ,弧长为l ,则有l +2r =30,∴l =30-2r , 从而S =12·l ·r =12(30-2r )·r=-r 2+15r =-⎝⎛⎭⎪⎫r -1522+2254.又∵r >0,且l =30-2r >0,∴0<r <15,∴当半径r =152 cm 时,l =30-2×152=15(cm),扇形面积的最大值是2254 cm 2,这时α=lr=2 rad.∴当扇形的圆心角为2 rad ,半径为152cm 时,面积最大,最大面积为2254cm 2.12.如图所示,半径为1的圆的圆心位于坐标原点,点P 从点A (1,0)出发,依逆时针方向等速沿单位圆周旋转,已知P 点在1 s 内转过的角度为θ (0<θ<π),经过2 s 达到第三象限,经过14 s 后又回到了出发点A 处,求θ.解 因为0<θ<π,且2k π+π<2θ<2k π+3π2(k ∈Z ),则必有k =0,于是π2<θ<3π4,又14θ=2n π(n ∈Z ),所以θ=n π7,从而π2<n π7<3π4,即72<n <214,所以n =4或5,故θ=4π7或5π7.三、探究与创新13.(1)一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,求扇形的弧长以及扇形的面积; (2)已知扇形的周长为10 cm ,面积为4 cm 2,求扇形的圆心角弧度数(只计算0~2π之间的角).解 (1)设圆心角为α,则弧长公式:l =|α|r ,扇形面积公式:S =12lr .∵α=72°=72×π180=2π5(rad),∴扇形弧长l =|α|r =2π5×20=8π(cm ),扇形面积S=12lr =12×8π×20=80π(cm 2). (2)设扇形弧长为l ,半径为r .由题意知⎩⎪⎨⎪⎧l +2r =10,12lr =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧ r =1,l =8或⎩⎪⎨⎪⎧r =4,l =2.若⎩⎪⎨⎪⎧ r =1,l =8,则扇形圆心角α=lr=8(rad)>2π(rad)(舍去);若⎩⎪⎨⎪⎧r =4,l =2,则扇形圆心角α=l r =24=12(rad).故扇形圆心角弧度数为12rad.。
苏教版高中数学必修四:第1章-三角函数1.1.2课时作业(含答案)
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 =________ S =________一、填空题1.把-114π表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,使|θ|最小的θ值是________. 2.若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________.3.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________. 4.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________.5.扇形周长为6 cm ,面积为2 cm 2,则其圆心角的弧度数是________.6.已知集合A ={α|2k π≤α≤(2k +1)π,k ∈Z },B ={α|-4≤α≤4},则A ∩B =________.7.若角α,β终边关于原点对称,且α=-π3,则β角的集合是________. 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),则角α的集合为________________.9.若2π<α<4π,且α与-7π6角的终边垂直,则α=________. 10.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________. 二、解答题11.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?12.如图,动点P ,Q 从点A (4,0)同时出发沿圆周运动,点P 按逆时针方向每秒转π3弧度,点Q 按顺时针方向每秒转π6弧度,求P ,Q 第一次相遇时所用的时间及P ,Q 点各自走过的弧度数.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.已知一扇形的圆心角是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 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.-34π 解析 ∵-114π=-2π+⎝⎛⎭⎫-34π,∴θ=-34π. 2.25解析 216°=216×π180=6π5, l =α·r =6π5r =30π,∴r =25. 3.A =B4.2sin 1解析 r =1sin 1,∴l =|α|r =2sin 1. 5.1或4解析 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. 6.{α|0≤α≤π}解析 集合A 限制了角α终边只能落在x 轴上方或x 轴上.7.{β|β=2k π+2π3,k ∈Z } 解析 由对称性知,β角的终边与2π3的终边相同, ∴β角的集合是{β|β=2k π+2π3,k ∈Z } 8.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-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. 9.73π或103π 解析 -76π+72π=146π=73π, -76π+92π=206π=103π. 10.2∶3解析 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∶3.11.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. 12.解 设第一次相遇所用的时间为t 秒.∵圆的半径为R =4,∴4(π3t +π6t )=2π×4, 解得t =4,故P 点走过4π3 rad ,Q 点走过-2π3rad. 答 P ,Q 第一次相遇时所用的时间为4秒,P ,Q 点各自走过的弧度分别为4π3rad ,-2π3rad. 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.。
高中数学 第1章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数温故知新 苏教版必修4(2021年整理)
高中数学第1章三角函数1.2.1 任意角的三角函数温故知新苏教版必修4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第1章三角函数1.2.1 任意角的三角函数温故知新苏教版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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1。
2.1 任意角的三角函数温故知新新知预习1.三角函数的定义设点P 是α终边上任意一点,坐标为P (x ,y ),|OP |=22y x =r ,则(1)比值_____________叫做角α的正弦,记作sinα,即sinα=_____________。
(2)比值_____________叫做角α的余弦,记作cosα,即cosα=_____________。
(3)比值_____________叫做角α的正切,记作tanα,即tanα=_____________.(4)比值_____________叫做角α的正割,记作secα,即secα=_____________。
(5)比值_____________叫做角α的余割,记作cscα,即cscα=_____________。
(6)比值_____________叫做角α的余切,记作cotα,即cotα=_____________.2。
三角函数在各象限的符号 sinα=ry ,当α是__________象限时,sinα>0;当α是__________象限时,sinα<0。
cosα=rx ,当α是__________象限时,cosα>0;当α是__________象限时,cosα<0。
高中数学 第1章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数优化训练 苏教版必修4(2021年整理)
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1。
2 任意角的三角函数 1。
2。
1 任意角的三角函数5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.任意角α,以角α的顶点为坐标原点,以角α的始边方向为x 轴正方向建立直角坐标系xOy,P (x ,y)为角α终边上不同于O 的任一点,r=22y x +,则sin α=_____________________,cos α=____________________________,tan α=_______________, cot α=_______________,sec α=_______________,csc α=_______________。
答案:r y r x xyy x x y y r2.sin α的定义域为_________________,cos α的定义域为_________________,tan α的定义域为_______________. 答案:R R {α|α≠k π+2π,k ∈Z } 3。
已知点P (4,-3)是角α终边上一点,则下列三角函数值中正确的是( )A.tan α=-34 B 。
cot α=—34C.sin α=—54 D 。
cos α=53思路解析:由三角函数的定义,知x=4,y=—3,r=5,cot α=y x =-34,A 、C 、D 均错。
数学苏教版必修4 第1章1.1.2弧度制 作业
[学业水平训练] 1.将5 rad 化为角度是________.解析:∵1 rad =(180π)°, ∴5 rad =5·(180π)°=(900π)°≈286°. ★答案★:286°2.α=-2 rad ,则α的终边在第________象限.解析:-2 rad =-2×(180π)°≈-57.30°×2=-114.60°, ∴α为第三象限角.★答案★:三3.用弧度制表示终边落在第三象限的角的集合为________.解析:若角α终边落在第三象限,则{α|2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z }. ★答案★:{α|2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z } 4.设集合M ={α|α=k π2-π3,k ∈Z },N ={α|-π<α<π},则M ∩N =________. 解析:分别取k =-1,0,1,2,得α=-5π6,-π3,π6,2π3. ★答案★:{-5π6,-π3,π6,2π3} 5.下列结论不正确的是________.(只填序号)①π3 rad =60°;②10°=π18 rad ;③5π8rad =115°. 解析:5π8 rad =5π8×(180π)°=112.5°,所以③错. ★答案★:③6.火车站钟楼上有座大钟,这座大钟的分针20 min 所走的圆弧长是π3m ,则这座大钟分针的长度为________ m.解析:因为分针20 min 转过的角为2π3,所以由l =αr , 得r =l α=π32π3=0.5(m),即这座大钟分针的长度为0.5 m. ★答案★:0.57.(2014·济南高一质检)一个半径为r 的扇形,若它的周长等于弧所在的半圆的弧长,那么扇形的圆心角是多少弧度?扇形面积是多少?解:设弧长为l ,所对圆心角为α,则l +2r =πr ,即l =(π-2)r .∵|α|=l r=π-2,∴α的弧度数是π-2, 从而S 扇形=12lr =12(π-2)r 2. 8.设集合A ={x |k π-π4≤x ≤k π+π4,k ∈Z },B ={x |x 2≤36},试求集合A ∩B .解:由集合A ={x |k π-π4≤x ≤k π+π4,k ∈Z },可知A =…∪[-9π4,-7π4]∪[-5π4,-3π4]∪[-π4,π4]∪[3π4,5π4] ∪[7π4,9π4]∪….由B ={x |x 2≤36},可得B ={x |-6≤x ≤6},在数轴上将两个集合分别作出,如下图.可得集合A ∩B =[-6,-7π4]∪[-5π4,-3π4]∪[-π4,π4]∪[3π4,5π4]∪[7π4,6]. [高考水平训练]1.在(-4π,4π)内与-58π7角的终边相同的角是________. 解析:首先写出与-587π角的终边相同的角的集合{α|α=2k π-587π,k ∈Z }.然后再写出(-4π,4π)内的角α.★答案★:-16π7,-2π7,12π7,26π72.已知圆上的一段弧长等于该圆的内接正方形的边长,则这段弧所对的圆心角的弧度数为________.解析:设圆的半径为r ,这段弧所对的圆心角为α,则正方形边长为2r ,则2r =r ·α,即α= 2.★答案★: 23.已知扇形AOB 的圆心角为120°,半径长为6,求(1)AB ︵的长;(2)扇形所含弓形的面积.解:(1)∵120°=120180π=23π, ∴l =|α|·r =6×23π=4π,∴AB ︵的长为4π. (2)∵S 扇形OAB =12lr =12×4π×6=12π, 如图所示有S △OAB =12×AB ×OD (D 为AB 中点) =12×2×6cos 30°×3=9 3. ∴弓形的面积为S 扇形OAB -S △OAB =12π-9 3.∴弓形的面积是12π-9 3.4.将一条绳索绕在半径为40 cm 的轮圈上,绳索的下端处悬挂着物体B ,如果轮子按逆时针方向每分钟旋转6圈,现将物体B 的位置向上提升100 cm ,那么需要多长时间才能完成?解:如图,设将物体向上提升100 cm ,需要的时间为t s.当BB ′=100 cm 时,AA ′︵的长是100 cm ,AA ′︵所对的圆心角∠AOA ′=10040=52(rad). 因为轮子每分钟匀速旋转6圈,所以每秒匀速转过6×2π60=π5(rad).于是t s 转过π5t rad ,所以π5t =52,得t =252π≈4(s).。
高中数学 第1章 三角函数 1.11.1.2 弧度制练习 苏教版
1.1.2 弧度制A 级 基础巩固一、选择题1.α=-5 rad ,则α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:-5=-2π+(2π-5), 因为0<2π-5<π2,所以α=-5在第一象限. 答案:A2.下列说法中,错误的是( ) A .半圆所对的圆心角是π rad B .周角的大小等于2πC .1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径D .长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度解析:根据弧度的定义及角度与弧度的换算知A 、B 、C 均正确,D 错误. 答案:D3.一条弦长等于圆的半径,则这条弦所对的圆心角的弧度数是( ) A .1 B.π6 C.π3D .π解析:因为弦长等于圆的半径,如图所示,则△ABC 为正三角形,所以弦所对的圆心角为π3.答案:C4.在半径为10的圆中,240°的圆心角所对弧长为( ) A.403π B.203π C.2003π D.4003π 解析:240°=240180π=43π,所以弧长l =|α|·r =43π·10=403π.答案:A5.把-11π4表示成θ+2k π(k ∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是( )A .-3π4B .-π4 C.π4 D.3π4解析:令-11π4=θ+2k π(k ∈Z),则θ=-11π4-2k π(k ∈Z),取k ≤0的值,k =-1时,θ=-3π4,|θ|=3π4;k =-2时,θ=5π4,|θ|=5π4>3π4; k =0时,θ=-11π4,|θ|=11π4>3π4. 答案:A6.若有一角和π3rad 角终边相同,则此角的集合可以表示为______________________________.答案:⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=k ·2π+π3,k ∈Z7.π12rad =________度,________rad =-300°. 解析:π12=180°12=15°,-300°=-300×π180=-5π3.答案:15 -5π38.已知扇形的圆心角为60°,半径为3,则扇形的面积是________. 解析:因为60°=π3rad ,则扇形的面积S =12×π3·32=32π.答案:32π9.(1)1°的圆心角所对弧长为1米,则此圆半径为______米; (2)1 rad 的圆心角所对弧长为1米,则此圆半径为______米.解析:(1)因为|α|=1°=π180,l=1,所以r =l|α|=1π180=180π.(2)因为l=1,|α|=1,所以r =l|α|=1.答案:(1)180π(2)110.已知扇形的圆心角所对的弦长为2,圆心角为2弧度.(1)求这个圆心角所对的弧长;(2)求这个扇形的面积.解:(1)如图所示,过O作OD⊥AB于点D,则D为AB的中点,所以AD=12AB=1,∠AOD=12∠AOB=1 rad,所以扇形的半径OA=1sin 1.由弧长公式l=|α|r,得l=2×1sin 1=2sin 1.(2)由扇形面积公式S=12lr,得S=12×2sin 1·1sin 1=1sin21.B级能力提升11.集合M=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x=kπ+π4,k∈Z,N=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x⎪⎪⎪x=kπ2+π4,k∈Z,则有( ) A.M=N B.M NC.M N D.M∩N=∅解析:因为集合M是表示终边在第一、第三象限的角平分线上的角的集合.集合N是表示终边在第一、第三象限或第二、第四象限的角平分线上的角的集合,所以M N.答案:C12.在直径为10 cm 的轮上有一长为6 cm 的弦,P 为弦的中点,轮子以每秒5弧度的角速度旋转,则经过5秒钟后P 转过的弧长为________.解析:P 到圆心O 的距离OP =52-32=4(cm),又点P 转过的角的弧度数α=5×5=25(rad).所以弧长为α·OP =25×4=100(cm). 答案:100 cm13.已知α=2 000°.(1)把α写成2k π+β(k ∈Z,β∈[0,2π))的形式; (2)求θ,使得θ与α的终边相同,且θ∈(4π,6π). 解:(1)α=2 000°=5×360°+200°=10π+109π.(2)θ与α的终边相同,故θ=2k π+109π,k ∈Z ,又θ∈(4π,6π),所以k =2时,θ=4π+109π=46π9.14.已知扇形的周长为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?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. 所以l =40-2r .所以S =12lr =12×(40-2r )r =20r -r 2=-(r -10)2+100.所以当半径r =10 cm 时,扇形的面积最大,这个最大值为100 cm 2,这时θ=lr=40-2×1010=2 rad. 15.已知半径为10的圆O 中,弦AB 的长为10.求α(∠AOB )所在的扇形的弧长l 及弧所在的弓形的面积S .解:由⊙O 的半径r =10=AB , 知△AOB 是等边三角形, 所以α=∠AOB =60°=π3.所以弧长l =a ·r =π3·10=10π3.所以S 扇形=12lr =12×10π3·10=50π3.而S △AOB =12×AB ·53=12×10×53=5032,所以S =S 扇形-S △AOB =50⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-32.。
高中数学 第1部分 第1章 1.1 1.1.2 弧度制应用创新演练 苏教版必修4
【三维设计】高中数学 第1部分 第1章 1.1 1.1.2 弧度制应用创新演练 苏教版必修4一、填空题1.下列命题中,正确的序号是________.①1弧度是长度为半径的弧②大圆中1弧度角比小圆中1弧度的角大③1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角④圆心角为1弧度的扇形的弧长都相等⑤长度等于半径的弦所对的圆心角是1弧度解析:由弧度的概念知,①⑤错误,③正确;角的大小与圆的半径无关,∴②不正确; ∵弧长l =α·r ,∴当α=1时,l 扇= r (半径).∴④不正确.答案:③2.若α=-4,则α是第________象限角. 解析:∵-4×(180π)°≈-229°∴在第二象限. 答案:二3.半径为12 cm ,弧长为8π cm 的弧所对的圆心角为α,则与α终边相同的角的集合为________.解析:圆心角α=l r =8π12=2π3, ∴与α终边相同的角的集合为{β|β=2k π+2π3,k ∈Z}. 答案:{β|β=2k π+2π3,k ∈Z} 4.设0≤α<2π,将-1 485°表示成2k π+α,k ∈Z 的形式是________. 解析:∵-1485°=-5×360°+315°而315°=7π4, ∴-1485°=2×(-5)π+7π4. 答案:2×(-5)π+74π 5.已知集合A ={x |2k π≤x ≤2k π+π,k ∈Z},集合B ={x |-4≤x ≤4},则A ∩B =________.解析:如图所示,∴A ∩B =[-4,-π]∪[0,π].答案:[-4,-π]∪[0,π]二、解答题6.设角α=-570°,β=3π5. (1)将α用弧度制表示出来,并指出它所在的象限;(2)将β用角度制表示出来,并在-720°~0°之间找出与它有相同终边的所有角. 解:(1)∵180°=π rad,∴-570°=-570×π180=-19π6. ∴α=-19π6=-2×2π+5π6. ∴α在第二象限.(2)∵β=3π5=3π5×180°π=108°, 设θ=k ·360°+β(k ∈Z).由-720°≤θ<0°,∴-720°≤k ·360°+108°<0°.∴k =-2或k =-1.∴在-720°~0°间与β有相同终边的角是-612°和-252°. 7.用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x 轴的非负半轴,终边落在如图所示的阴影部分内的角的集合(不包括边界).解:(1)如图(1)所示,以OB 为终边的角为330°,可看作-30°,∵-30°=-π6,75°=5π12∴{θ|-π6+2k π<θ<5π12+2k π,k ∈Z}. (1)如图(2)所示,以OB 为终边的角为225°,可看作-135°,∵-135°=-3π4,135°=3π4, ∴{θ|-3π4+2k π<θ<3π4+2k π,k ∈Z}. (3)如图(3)所示,∵30°=π6,210°=7π6, ∴{θ|π6+2k π<θ<π2+2k π,k ∈Z}∪{θ|7π6+2k π<θ<3π2+2k π,k ∈Z}={θ|π6+2k π<θ<π2+2k π,k ∈Z}∪ {θ|π6+(2k +1)π<θ<π2+(2k +1)π,k ∈Z} ={θ|π6+k π<θ<π2+k π,k ∈Z}. ∴{θ|π6+k π<θ<π2+k π,k ∈Z}即为所求. 8.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?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,这个最大值为100 cm 2,这时θ=l r =40-2×1010=2(rad).。
高中数学 第一章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数(1)课时训练(含解析)苏教版必修4(20
高中数学第一章三角函数1.2.1 任意角的三角函数(1)课时训练(含解析)苏教版必修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第一章三角函数1.2.1 任意角的三角函数(1)课时训练(含解析)苏教版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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1.2。
1 任意角的三角函数(一)课时目标1.借助单位圆理解任意角的三角函数(正弦、余弦、正切)定义.2。
熟记正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号.1.任意角三角函数的定义设角α终边上任意一点的坐标为(x,y),它与原点的距离为r,则sin α=________,cos α=________,tan α=________。
2.正弦、余弦、正切函数值在各象限的符号一、填空题1.若角α的终边过点P(5,-12),则sin α+cos α=________.2.点A(x,y)是300°角终边上异于原点的一点,则错误!的值为________.3.若sin α〈0且tan α〉0,则α是第____象限角.4.角α的终边经过点P(-b,4)且cos α=-错误!,则b的值为________.5.已知x为终边不在坐标轴上的角,则函数f(x)=错误!+错误!+错误!的值域是________.6.α是第一象限角,P(x,错误!)为其终边上一点且cos α=错误!x,则x=________。
7.已知α终边经过点(3a-9,a+2),且sin α〉0,cos α≤0,则a的取值范围为________.8.代数式:sin 2cos 3tan 4的符号是________.9.已知点P错误!落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为________.10.若角α的终边与直线y=3x重合且sin α〈0,又P(m,n)是α终边上一点,且OP =错误!,则m-n=________.二、解答题11.确定下列各式的符号:(1)tan 120°·sin 273°;(2)错误!;(3)sin 错误!·cos 错误!·tan 错误!π。
高中数学 第一章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数(2)课时训练(含解析)苏教版必修4(20
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1.2。
1 任意角的三角函数(二)课时目标1.掌握正弦、余弦、正切函数的定义域.2.了解三角函数线的意义,能用三角函数线表示一个角的正弦、余弦和正切.3.会用三角函数线比较三角函数值的大小.1.三角函数的定义域正弦函数y=sin x的定义域是________;余弦函数y=cos x的定义域是________;正切函数y=tan x的定义域是________________.2.三角函数线如图,设单位圆与x轴的正半轴交于点A,与角α的终边交于P点.过点P作x轴的垂线PM,垂足为M,过A作单位圆的切线交OP的延长线(或反向延长线)于T点.单位圆中的有向线段________、________、________分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线.记作:sin α=________,cos α=________,tan α=________.一、填空题1。
如图在单位圆中角α的正弦线、正切线完全正确的是________.①正弦线PM,正切线A′T′;②正弦线MP,正切线A′T′;③正弦线MP,正切线AT;④正弦线PM,正切线AT.2.角α(0〈α<2π)的正、余弦线的长度相等,且正、余弦符号相异,那么α的值为________.3.在[0,2π]上满足sin x≥错误!的x的取值范围为______.4.利用正弦线比较sin 1,sin 1.2,sin 1.5的大小关系是________(用“>”连接).5.集合A=[0,2π],B={α|sin α〈cos α},则A∩B=________________。
高中数学 第一章 三角函数 1.1 弧度制(2)学案(无答案)苏教版必修4(2021年整理)
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弧度制02使用时间:【课前检测】1、特殊角的度数与弧度数的对应。
度数弧度数2、若角3=α,则角α的终边在第____象限;若6-=α,则角α的终边在第___象限.【新课学习】 一、学习目标1. 掌握弧度制下的弧长公式和扇形的面积公式,会利用弧度制解决某些简单的实际问题 2. 了解角的集合与实数集之间可以建立起一一对应的关系二、知识点归纳1.角的概念推广后,在弧度制下, ________________与______________之间建立起一一对应的关系:每个角都有唯一的一个实数(即_______________)与它对应;反过来,每一个实数也都有________________(即_______________)与它对应。
2.弧度制下的弧长公式和扇形面积公式:角α的弧度数的绝对值||α=______________ (l 为弧长,r 为半径) 弧长公式:____________________________ 扇形面积公式:____________________________ 三、典型例题例1.(1)已知扇形的周长为cm 8,圆心角为rad 2,求该扇形的面积。
(2)已知扇形周长为cm 4,求扇形面积的最大值,并求此时圆心角的弧度数。
高中数学 第一章 三角函数 1.1 弧度制(2)课时作业(无答案)苏教版必修4(2021年整理)
江苏省淮安市高中数学第一章三角函数1.1 弧度制(2)课时作业(无答案)苏教版必修4
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弧度制02 班级 姓名 成绩 1.若将时钟拨慢5分钟,则分针转了_________度,时针转了_________度.
2.圆的半径变为原来的12
,而弧长不变,则该弧所对的圆心角是原来的 倍.
3。
12π= , 330-= .
4.在[)0,2π上与116
π-
终边相同的角是 . 5.若角5α=,则α是第 象限角.
6.在以原点为圆心,半径为1的单位圆中,一条弦AB 的长度为3,AB 所对的圆心角α的弧度数为 .
7。
在直径为20cm 的圆中,求下列各圆心角所对的弧长:
(1)
23
π; (2)135.
8.若2弧度的圆心角所对的弧长为4cm ,求这个圆心角所夹的扇形的面积.。
高中数学 第1章 三角函数 1.2.1 任意角的三角函数课后导练 苏教版必修4(2021年整理)
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修4基础达标1。
若sinα>0,且tanα<0,则角α是( )A 。
第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角解析:sinα>0,则α在一、二象限,而tanα<0,α在二、四象限,所以角α在第二象限. 答案:B2.设角α的终边过点P (—6a ,-8a )(a≠0),则sinα—cosα的值是( )A 。
51B 。
—51C 。
—51或57- D.-51或51 解析:由三角函数定义sinα—c osα=51||102)8()6(6822±=-=-+-+-a a a a a a . 答案:D 3.已知角α的终边经过点P (-3,2),则角α的正弦、正切值分别是( )A 。
32,13132-- B.13133,—23 C.13132,32- D.13132,32 解析:x=-3,y=2,∴r=13, ∴sinα=13132132==r y , tanα=32-=x y . 答案:C4。
若sinθ·cosθ>0,则θ在( )A 。
第一、二象限B 。
第一、三象限C 。
第一、四象限D 。
第二、四象限 解析:∵sinθ·cosθ>0,∴⎩⎨⎧>>0cos ,0sin θθ或⎩⎨⎧<<.0cos ,0sin θθ∴θ在第一象限或第三象限,∴应选B.答案:B5.若θ是第三象限角且3cos 3cos 2θθ-=,则3θ角所在象限是( ) A 。
高中数学第1章三角函数1_1_2弧度制课后导练苏教版必修4
高中数学 第1章 三角函数 1.1.2 弧度制课后导练 苏教版必修4 基础达标 1.58π弧度化为角度是( ) A.278° B.280° C.288° D.318° 解析:58π×π︒180=288°. 答案:C2.若α=6弧度,则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 解析:∵6×π︒180=343.8°, ∴23π<6<2π. 答案:D3.半径为3 m 的圆中,有一条弧的长度是2πm ,此弧所对的圆周角是( ) A.30° B.15° C.40° D.120°解析:∵r=3,l=2π,|α|=r l =6π. ∴圆周角21|α|=12π. 即12π×π︒180=15°. 答案:B4.若α是第四象限角,则π-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 解析:∵α是第四象限角.∴2kπ-2π<α<2kπ,k∈Z . ∴-2kπ<-α<-2kπ+2π,k∈Z . ∴-2kπ+π<π-α<-2kπ+23π,k∈Z . ∴π-α是第三象限角.答案:C5.将-1 485°化成α+2kπ(0≤α<2π,k∈Z )的形式是( ) A.4π-8π B.47π-8π C.-4π-10π D.47π-10π 解析:-1 485°=-1 440°-45°=-8π-4π =-10π+(2π-4π)=-10π+47π.故选D.答案:D6.半径为2的圆中,3π弧度圆周角所对的弧长是_____________,长为2的弧所对的圆心角的弧度是__________________.解析:由l=dr 计算得出结果. 答案:34π 1 7.若三角形三内角之比为3∶5∶7,则三内角的弧度数分别是______________.解析:由平面几何知识知道三内角和为π,设为3x 、5x 、7x ,则3x+5x+7x=π,其余略. 答案:5π;3π;π157 8.所有与1273π终边相同的角的集合是什么?求不等式0<1273π+kπ<2π的整数解,并在0—2π范围内求出与1273π终边相同的角. 解析:与1273π终边相同角的集合{α|α=1273π+2kπ,k∈Z }, 0<1273π+kπ<2π的整数解为k=-6,-5. 由α=1273π+2kπ,k∈Z 知, 当k=-3时,α=12π,在0—2π范围内. 答案:{α|α=1273π+2kπ,k∈Z };-6,-5; 12π. 9.已知两角的和为1弧度,此两角的差为1°,求此两角各是多少弧度?解:设两角分别是α弧度、β弧度. 由题知⎪⎩⎪⎨⎧︒⨯︒=-=+)2(1801)1(1πβαβα 即⎪⎩⎪⎨⎧=-=+.180,1πβαβα 联立求解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=.)36021(,)36021(弧度弧度πβπα 10.已知扇形的周长为10 cm,面积为4 cm 2,求扇形圆心角的弧度数.解:设扇形圆心角的弧度数为θ(0<θ<2π),弧长为l,半径为r.依题意有⎪⎩⎪⎨⎧==+)2(421)1(102lr r l ①代入②得r 2-5r+4=0,解之得r 1=1,r 2=4.当r=1时,l=8(cm),此时,θ=8 rad>2π rad 舍去.当r=4时,l=2(cm),此时,θ=2142=rad. 综合运用 11.集合A={α|α=3πk ,k∈Z },B={α|-π≤α<π},则A∩B 等于( ) A.{0,3π,32π,π,34π,35π} B.{3π,32π,π,34π} C.{-π,-32π,-3π,0,3π,32π} D.{-32π,-3π,0,3π,32π} 解析:在A 中分别取k=-3,-2,-1,0,1,2即可.答案:C12.圆弧长等于其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.2 解析:作图,易知△ABC 为⊙O 内接正三角形,∠ABC=∠DOC=60°.设r=2, ∴DC=3,则边长为AC=23. ∴|α|=rl ,|α|=3. 答案:C13.在直径为10 cm 的轮上有一长6 cm 的弦,P 是弦的中点,轮子以每秒5弧度的角速度旋转,则经过5 秒钟后,点P 转过的弧长是_______________.解析:设圆心为O ,弦AB 中点为P ,则AB=6 cm,OA=OB=5 cm ,∵OP⊥AB, ∴OP=222235)2(-=-AB OB =4 cm. 5秒钟后P 点转过的弧度α=5×5=25 弧度.∴经过5秒钟,P 点经过的弧长是l=α·|OP|=100 cm.答案:100 cm14.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形所含弓形的面积为_________________. 解析:由条件求出扇形的面积与对应的三角形面积,两者相减得到弓形的面积. 答案:12π-9315.(1)在已知圆内,∠AOB=1弧度,它所对的弦长为2,则∠AOB 所对弧长为多少?(2)扇形OAB 的面积是1 cm 2,它的周长是4 cm ,求它的圆心角和弦AB 的长.解:(1)如图所示,由圆心O 向弦AB 作垂线,垂足为C ,则C 为AB 的中点,∠AOB=1弧度,AB=2. ∴R=弧长, ∠AOC=21,AC=1, 在Rt△AOC 中,sinAOC=OA CA ,即 OA==21sin 1弧长.∴弧长为21sin 1.(2)令的长度为l.则l=4-2r.∵S 扇形=21lr , ∴21(4-2r )r=1. ∴r=1,l=2.设∠AOB=α弧度, 则α=r l =2弧度.过O 作O H⊥AB 于H , 则AB=2AH=2rsin1=2sin1(cm).∴扇形OAB 的圆心角为2弧度,弦AB 的长为2sin1 cm.拓展探究 16.已知集合M={x|x=2πk +4π,k∈Z },P={x|x=4πk +2π,k∈Z },判断集合M 、P 之间关系. 解:对于集合M={x|x=2πk +4π,k∈Z }. ∴x=2πk ,k∈Z 表示终边落在坐标轴上的角. ∴角x=2πk +4π,k∈Z 表示终边落在直线y=±x 上的角. 对于集合P={x|x=4πk +2π,k∈Z }. ①当k=4n(n∈Z )时, x=4πk +2π=44πn +2π=nπ+2π,表示终边落在y 轴上的角. ②当k=4n+1(n∈Z )时, x=4πk +2π=4)14(π++2π=nπ+43π,表示终边落在直线y=-x 上的角. ③当k=4n+2(n∈Z )时, x=4πk +2π=24)24(ππ++n =nπ+π,表示终边落在x 轴上的角. ④当k=4n+3(n∈Z )时x=4πk +2π=24)34(4)34(πππ++++n n =nπ+45π,表示终边落在直线y=x 上的角,综合以上可知,MP.。
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1.1.2 弧度制5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做_______________的角,以弧度为单位来度量角的制度叫_______________. 答案:1弧度 弧度制2.把-38π化成度是( ) A.-960° B.-480° C.-120° D.-60° 思路解析:-38π=-38×180°=-480°. 答案:B3.在半径为2 cm 的圆中,有一条弧长为3πcm ,它所对的圆心角为( ) A.6π B.3πC.2πD.32π思路解析:设圆心角为θ,则θ=23π=6π.答案:A 4.已知α=-689π,则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 思路解析:-689π=-16π+67π,故-689π与67π终边相同.答案:C10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.下列各角中与127π终边相同的角为( ) A.435° B.465° C.225° D.-435° 思路解析:127π=7×15°=105°. 435°=360°+75°,465°=360°+105°,225°=360°-135°,-435°=-360°+(-75°). 答案:B2.直径为4 cm 的圆中,36°圆心角所对的弧长是( )A.54πcm B.52πcm C.3πcm D.2πcm思路解析:l=r ·α,α=36°=5π,r=2 cm ,代入计算可得l=r ·α=2·5π=52πcm.答案:B3.终边在第三象限的角的集合为_______________.思路解析:在0°—360°间,终边在第三象限的角θ满足180°<θ<270°.由终边相同角的意义,知第三象限角α的范围可表示为k ·360°+180°<α<k ·360°+270°,k ∈Z 或2k π+π<α<2k π+23π,k ∈Z . 答案:{α|k ·360°+180°<α<k ·360°+270°,k ∈Z ==}}}或{α|(2k+1)π<α<2k π+23π,k ∈Z 4.一时钟分针长3 cm ,经过20 min ,分针外端点转过的弧长为_______________. 思路解析:分针转过的圆心角为α=6020·2π=32π,所以分针转过的弧长为l=α·r=32π·3=2π(cm ). 答案:2π cm5.已知(4k+1)π<α<(4k+1)π+3π,k ∈Z ,试问4α是第几象限角? 解:∵(4k+1)π<α<(4k+1)π+3π,k ∈Z ,则k π+4π<4α<k π+3π,k ∈Z .当k 为偶数,即k=2n ,n ∈Z 时,2n π+4π<4α<2n π+3π,故4α为第一象限角;当k 为奇数,即k=2n+1,n ∈Z 时,2n π+45π<4α<2n π+34π,故4α为第三象限角.综上,4α为第一象限或第三象限角.6.已知扇形周长是6 cm ,面积为2 cm 2,则扇形圆心角的弧度数是多少?解:设扇形半径为r ,弧长为l ,由⎪⎩⎪⎨⎧=••=+,221,62r l r l 解得⎩⎨⎧==4,1l r 或⎩⎨⎧==.2,2l r又由α=rl,所以α=4或1. 7.如图1-1-1,弓形弦长AB=3 cm ,它所对应的圆周角为3π,则此弓形的面积是多少?图1-1-1解:作OH ⊥AB 于点H.由∠ACB=3π,则∠AOB=32π,AH=23,OH=23tan 6π=23×33=23.故S △AOB =21 AB ·OH=433.OA=2·OH=3,α=2π-32π=34π,故S 扇形ACB =21·α·OA 2=21×34π×3=2π.所以弓形面积S=S △AOB +S 扇形ACB =433+2π(cm 2).8.已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿.(1)当大轮转一周时小轮转动的角是多少度?是多少弧度? (2)如果大轮的转速为180 r/min ,小轮的半径为10.5 cm ,那么小轮周上一点每秒转过的弧长是多少?解:(1)当大轮转一周时,小轮转2048=2.4周,即小轮转2.4×360°=864°,合524πrad. (2)大轮转速为180 r/min ,则小轮转速为每分180×512=432 r ,每秒转角为432×602π=572π. 故小轮周上一点每秒转过的弧长为572π×10.5=151.2π cm.志鸿教育乐园同理可证 爸爸:“小明,考你一道题,树上有两只鸟,打死一只,还有几只?” 小明:“一只.” 爸爸:“笨蛋,那只鸟还不被吓跑了!再问你一道简单的问题,如果答不对,小心屁股!听着,屋里只有你一个人,现在爸爸进来了,一共有几个人?” 小明:“一个。
” 爸爸:“怎么还是一个?” 小明:“我被吓跑了!”30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)1.已知α=9 rad ,β=10 rad ,下面关于α和β的说法中正确的是( ) A.都是第一象限角 B.都是第二象限角C.分别是第二象限和第三象限角D.分别是第三象限和第四象限角 思路解析:由1 rad ≈57°18′,故57°<1 rad <58°.所以513°<9 rad <522°,即360°+153°<9 rad <360°+162°,因此9 rad 是第二象限角.同理,570°<10 rad <580°,360°+210°<10 rad <360°+220°.因此10 rad 是第三象限角. 答案:C2.集合A={α|α=k π+(-1)k3π,k ∈Z },B={α|α=k π±3π,k ∈Z },则A 与B 的关系是( ) A.A=B B.AB C.A B D.A ≠B思路解析:A={α|α=k π+(-1)k·3π,k ∈Z }={α|α=2n π+3π,n ∈Z }∪{α|α=2n π+32π,n ∈Z },B={α|α=k π±3π,k ∈Z }={α|α=2n π+3π,n ∈Z }∪{α|α=2n π-3π,n ∈Z }∪{α|α=2n π+34π,n ∈Z }∪{α|α=2n π+32π,n ∈Z }.故A B. 答案:B3.一条弦的长度等于半径r ,则这条弦所对的圆心角及劣弧长为( )A.1,rB.3π,3πr C.2π,2πr D.6π,6πr 思路解析:弦AB=r ,圆心为O ,△AOB 为正三角形,∠AOB=60°=3π,故劣弧长为3πr. 答案:B 4.已知2k π+32π<α<2k π+65π(k ∈Z`),则2α为( )A.第一或第二象限角B.第一或第三象限角C.第二或第三象限角D.第三或第四象限角思路解析:由2k π+32π<α<2k π+65π,得k π+3π<2α<k π+125π(k ∈Z ).当k 为偶数时,设k=2n (n ∈Z ),2n π+3π<2α<2n π+125π,2α为第一象限角;当k 为奇数时,设k=2n+1(n ∈Z ),2n π+34π<2α<2n π+π+125π,2α为第三象限角.可画图表示.答案:B5.已知角α的终边经过点P (-1,-1),则角α为( )A.α=k π+45π(k ∈Z ) B.α=2k π+43π(k ∈Z ) C.α=k π+4π(k ∈Z ) D.α=2k π-43π(k ∈Z ) 思路解析:由终边过点P(-1,-1),知α为第三象限角,且在(-2π,0)上,α=-43π。
故由终边相同的角,得α=2k π-43π(k ∈Z ).选D. 答案:B6.若角α是钝角,x ∈{θ|θ=k ·180°+α,k ∈Z },则x 是( ) A.第二象限角 B.第三象限角C.第二象限角或第三象限角D.第二象限角或第四象限角思路解析:x ∈{θ|θ=k ·180°+α,k ∈Z },当k 为偶数时,设k=2n ,n ∈Z ,则x=n ·360°+α,90°<α<180°;当k 为奇数时,设k=2n+1,n ∈Z ,则x=n ·360°+(180°+α),270°<α+180°<360°.所以x 为第二象限或第四象限角. 答案:D7.如果α是第三象限角,β是第四象限角,则2βα-是_______________象限角.思路解析:α是第三象限角,故2k π+π<α<2k π+23π,k ∈Z .β是第四象限角,故2n π+23π<β<2n π+2π,n ∈Z ,-2n π-2π<-β<-2n π-23π. 所以(k-n )π-2π<2βα-<(k-n )π.令k-n=m ,即m π-2π<2βα-<m π,把整数m 分奇偶进行讨论即得.答案:第二或第四 8.已知集合A={α|α=43πk ,k ∈Z },B={α=65πk ,k ∈Z 且|k|≤10},求与集合A ∩B 中终边相同的角的集合.解:设α∈A ∩B ,则α∈A 且α∈B ,即存在k 1∈Z ,k 2∈Z 且|k 2|≤10,使得α=431πk 且α=652πk .由431πk =652πk ,即9k 1π=10k 2π,得k 1=910k 2.所以⎩⎨⎧==0,021k k 或⎩⎨⎧-=-=9,1021k k 或⎩⎨⎧==.9,1021k k因此α=0,-215π,215π, 即A ∩B={0,-215π,215π}.所求与A ∩B 中终边相同的角的集合为{α|α=2k π,k ∈Z }∪{α|α=2k π-215π,k ∈Z }∪{α|α=2k π+215π,k ∈Z }. 9.如图1-1-2,扇形周长为a ,试问当扇形中心角α和半径各取何值时,扇形面积最大?图1-1-2解:设扇形弧长为l,半径为r,则扇形面积S=21l·r.又l+2r=a ,S=21(a-2r)·r=-r2+21ar=-(r-41a)2+162a.故当r=4a时,扇形面积有最大值,S max=162a.由l=a-2r=2a及α=rl,得此时扇形中心角α=42aa=2(rad).10.已知集合A={α|2kπ+4π≤α≤2kπ+π,k∈Z},B={α|2kπ-4π<α<2kπ+2π},求A ∩B和A∪B.解:利用图形,在坐标系中画出集合A和B,则A∩B={α|2kπ+4π≤α<2kπ+2π,k∈Z=,A∪B={α|2kπ-4π<α≤2kπ+π,k∈Z=.11.用弧度制表示,并分别写出:(1)终边在x轴上的角的集合;(2)终边在y轴上的角的集合.解:(1)终边在x轴上的角的集合为{α|α=2kπ,k∈Z}∪{α|α=2kπ+π,k∈Z}={α|α=kπ,k∈Z}.(2)终边在y轴上的角的集合为{α|α=2kπ+2π,k∈Z}∪{α|α=2kπ+23π,k∈Z}={α|α=kπ+2π,k∈Z}.12.已知α、β满足3π≤α+β≤34π,-32π≤α-β≤-3π,求2α-β的范围.解:由2α-β=21(α+β)+23(α-β),而6π≤21(α+β)≤32π,-π≤23(α-β)≤-2π,以上两式相加即得-65π≤2α-β≤6π.13.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? 解:(1)设弧长为l ,弓形面积为S 弓, ∵α=60°=3π,r=10, ∴l=310π(cm ),S 弓=S 扇-S △=21·310π·10-21·102·sin60°=50(3π-23)cm 2. (2)∵扇形周长C=2r+l=2r+αr , ∴r=α+2C. ∴S 扇=21α·r 2=21α(α+2C )2=22C α·2441αα++=22C ·αα441++=22C ·2)2(1αα+≤162C . ∴当且仅当α=α2,即α=2时,扇形面积有最大值162C .。