2021-2022学年苏教版(2019)高中数学必修第一册第七章第一节第2课时《弧度制》讲义(学生版 教师版)

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2021-2022学年苏教版(2019)高中数学必修第一册第七章第一节第2课时《弧度制》讲义(学生版 教师版)

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编号:039 课题:§7.1.2 弧度制
目标要求
1.理解弧度制的概念;
2.掌握角度制与弧度制的换算;
3.会利用弧度制表示角;
4.会利用扇形的弧长公式及面积公式解决实际问题.
重点难点
重点:弧度制表示角;
难点:扇形的弧长公式及面积公式.
学科素养目标
三角函数的基础是几何中的相似形和圆,而研究方法又主要是代数的,因此三角函数集中地体现了形数结合的思想,在代数和几何之间建立了初步的联系.在本章中,充分渗透了数形结合的思想.一方面是以形助数,突出了几何直观对理解抽象数学概念的作用.如在三角函数及其性质的学习中,注意充分发挥单位圆的直观作用,借助单位圆认识任意角、任意角的三角函数,理解三角函数的周期性、诱导公式、同角三角函数关系式以及三角函数的图象;通过角终边之间的对称关系来研究诱导公式;借助三角函数的图象理解三角函数在一个周期上的单调性、最大和最小值、图象与轴的交点等性质;另一方面以数助形.特别值得一提的是诱导公式的推导.首先提出问题:“由三角函数的定义可以知道:终边相同的角的同一三角函数值相等.
教学过程
基础知识点
1.弧度制
(1)弧度制
①1弧度的角:长度等于______________的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
②表示方法:1弧度记作1 rad.
③角的弧度数由角的大小唯一确定,而与其为圆心角所在圆的大小(半径)无关.
④用弧度作为角的单位来度量角的单位制称为弧度制.
(2)角的弧度数的计算
在半径为r的圆中,弧长为l的弧所对的圆心角为α rad,那么,|α|=________.
(3)本质:角的两种不同的度量模式,适用情况不同,而且弧度是表示角的默认单
位.
(4)应用:角度制更容易理解和运算,与小学、初中知识更容易衔接;弧度制表示
角应用更广泛,与实数一一对应.
【思考】
初中学习的角度制是怎样定义的 1°角是多少
2.角度制与弧度制的换算
角度化弧度 弧度化角度
360°=______ rad 2π rad=_________
180°=_______ rad π rad= _________
1°= rad≈0.017 45 rad 1 rad= ≈57.30°
度数×=弧度数 弧度数×=度数
【思考】
角度制、弧度制都是角的度量制,那么它们之间换算的关键是什么
3.轴线角的弧度制表示
(1)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:___________________________;
(2)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:___________________________;
(3)终边落在轴非正半轴上的角的集合表示:___________________________;
(4)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:___________________________;
(5)终边落在轴上的角的集合表示:___________________________;
(6)终边落在轴上的角的集合表示:___________________________;
(7)终边落在坐标轴上的角的集合表示:___________________________.
4.象限角的弧度制表示
(1)终边落在第一象限的角的集合表示:
①_________________________________________________,
②_________________________________________________;
(2)终边落在第二象限的角的集合表示:
①_________________________________________________,
②_________________________________________________;
(3)终边落在第三象限的角的集合表示:
①_________________________________________________,
②_________________________________________________;
(4)终边落在第四象限的角的集合表示:
①_________________________________________________,
②_________________________________________________.
5.扇形的弧长和面积公式
设扇形的半径为R,弧长为l,为其圆心角,则
(1)弧长公式:l=__________.
(2)扇形面积公式:S=__________=__________.
【思考】
初中学过的半径为r,圆心角为n°的扇形弧长、面积公式分别是什么
【课前基础演练】
题1.下列说法中,错误的是 (   )
A.半圆弧所对的圆心角是π rad B.周角的大小等于2π
C.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
题2.-320°化为弧度是 (   )
A.-   B.-   C.-   D.-
题3.下列各对角中,终边相同的是 (   )
A.和2kπ-(k∈Z)    B.-和
C.-和    D.和
题4.若某扇形的弧长为,圆心角为,则该扇形的半径是 (   )
A.     B.     C.1     D.2
题5.(1)化为角度是________. (2)105°的弧度数是________rad.
题6.某扇形的半径为1 cm,它的周长为4 cm,那么该扇形的圆心角为________.
题7.用弧度表示终边落在阴影部分内(不包括边界)的角的集合.
【课堂检测达标】
题8. 2 145°转化为弧度数为 (   )
A. B. C. D.
题2.下列各式不正确的是 (   )
A.-210°=- B.405°= C.335°= D.705°=
题3.角-π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
题4.把-765°化成2kπ+α(0≤α<2π),k∈Z的形式是 (   )
A.-4π-  B.-4π+ C.-6π- D.-6π+
题5.终边经过点(a,a)(a≠0)的角α的集合是 (   )
A. B. C. D.
题6.已知某中学上午第一节课的上课时间是8点,那么,当第一节课上课铃声响起时,时钟的时针、分针把整个时钟圆弧分成的劣弧所对的圆心角是 (   )
A.   B. C.  D.
题7.(多选)下列角中与-终边不相同的是 (   )
A.-   B. C.    D.
题8.(多选)已知扇形的周长为12 cm,面积为8 cm2,则扇形圆心角的弧度数可以为 (   )
A.1  B.4 C.6  D.8
二、填空题
题9.扇形的半径是,圆心角是60°,则该扇形的面积为________.
题10.一条铁路在转弯处成圆弧形,圆弧的半径为2 km,一列火车用30 km每小时的速度通过,10 s间转过________弧度.
三、解答题
题11.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).
题12.已知扇形中60°的圆心角所对的弦长是2,求这个圆心角所对的弓形面积.
【综合突破拔高】
题13.下列转化结果错误的是 (   )
A.30°化成弧度是 B.-化成度是-600°
C.67°30′化成弧度是 D.化成度是288°
题14.集合中,角的终边所在的范围(阴影部分)是 (   )
题15.《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=(弦+矢)×矢,弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为,半径等于20米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是 (   )
(参考数据:π≈3.14,≈1.73)
A.220平方米 B.246平方米 C.223平方米 D.250平方米
二、填空题
题16.在△ABC中,若A∶B∶C=3∶5∶7,则角A,B,C的弧度数分别为______.
题17.中国扇有着深厚的文化底蕴,文人雅士喜在扇面上写字作画.如图,是书画家唐寅的一幅书法扇面,其尺寸如图所示,则该扇面的面积为________.
三、解答题
题18.已知扇形AOB的圆心角为120°,半径为6,求:
(1) 的长; (2)扇形所含弓形的面积(即阴影面积).
【素养培优训练】
题19. 把-1 485°化成α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是 (   )
A.315°-5×360° B.45°-4×360°
C.-315°-4×360° D.-45°-10×180°
题20.中国传统扇文化有着极其深厚的底蕴.一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形的面积为S1 ,圆面中剩余部分的面积为S2,当S1与S2的比值为 时,扇面看上去形状较为美观,那么此时扇形的圆心角的弧度数为 (   )
A.(3-)π B.(-1)π C.(+1)π D.(-2)π
题21.把-π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是 (   )
A.-  B.- C.   D.
题22.已知集合A={α|2kπ≤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}
题23.若=2kπ+(k∈Z),则的终边在 (   )
A.第一象限  B.第四象限 C.x轴上   D.y轴上 
题24. (练情景)苹果手机上的商标图案(如图所示)是在一个苹果图案中,以曲线段AB为分界线,裁去一部分图形制作而成的.如果该分界线是一段半径为R的圆弧,且A,B两点间的距离为R,那么分界线的长度应为 (   )
A.  B.  C.  D.πR
题25.(多选)若角α与角终边相同,则在[0,2π]内终边与终边相同的角有 (   )
A. B. C. D.
题26.(多选)与角π终边不相同的角是 (   )
A.π B.2kπ-π(k∈Z)
C.2kπ-π(k∈Z) D.(2k+1)π+π(k∈Z)
题27.(多选)若角α为第二象限角,则的终边可能在 (   )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
二、填空题(每小题5分,共15分)
题28.已知角2α的终边在x轴的上方,那么α是第______象限角.
题29.在直径为10 cm的轮子上有一条长为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 s后P转过的弧长为________cm.
题30.在半径为6的圆中,某扇形的弧所对的圆心角为,则该扇形的周长是________,该扇形的面积是________.
三、解答题(每小题10分,共40分)
题31.写出下列说法所表示的角.
(1)顺时针拧螺丝2圈;
(2)将时钟拨慢2小时30分,分针转过的角.
题32.已知扇形的圆心角是α(α>0),半径为R.
(1)若α=60°,R=10 cm求扇形的弧长l.
(2)若扇形的周长为20 cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?最大面积是多少?
题33.如图是一个半径为R的扇形,它的周长为4R,求这个扇形所含弓形(阴影区域)的面积.
题34.如图,动点P,Q从点A(4,0)出发,沿圆周运动,点P按逆时针方向每秒钟转弧度,点Q按顺时针方向每秒钟转弧度,求P,Q第一次相遇时所用的时间及P,Q点各自走过的弧长.
编号:039 课题:§7.1.2 弧度制
目标要求
1.理解弧度制的概念;
2.掌握角度制与弧度制的换算;
3.会利用弧度制表示角;
4.会利用扇形的弧长公式及面积公式解决实际问题.
重点难点
重点:弧度制表示角;
难点:扇形的弧长公式及面积公式.
学科素养目标
三角函数的基础是几何中的相似形和圆,而研究方法又主要是代数的,因此三角函数集中地体现了形数结合的思想,在代数和几何之间建立了初步的联系.在本章中,充分渗透了数形结合的思想.一方面是以形助数,突出了几何直观对理解抽象数学概念的作用.如在三角函数及其性质的学习中,注意充分发挥单位圆的直观作用,借助单位圆认识任意角、任意角的三角函数,理解三角函数的周期性、诱导公式、同角三角函数关系式以及三角函数的图象;通过角终边之间的对称关系来研究诱导公式;借助三角函数的图象理解三角函数在一个周期上的单调性、最大和最小值、图象与轴的交点等性质;另一方面以数助形.特别值得一提的是诱导公式的推导.首先提出问题:“由三角函数的定义可以知道:终边相同的角的同一三角函数值相等.
教学过程
基础知识点
1.弧度制
(1)弧度制
①1弧度的角:长度等于___半径长____的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
②表示方法:1弧度记作1 rad.
③角的弧度数由角的大小唯一确定,而与其为圆心角所在圆的大小(半径)无关.
④用弧度作为角的单位来度量角的单位制称为弧度制.
(2)角的弧度数的计算
在半径为r的圆中,弧长为l的弧所对的圆心角为α rad,那么,|α|=___.
(3)本质:角的两种不同的度量模式,适用情况不同,而且弧度是表示角的默认单
位.
(4)应用:角度制更容易理解和运算,与小学、初中知识更容易衔接;弧度制表示
角应用更广泛,与实数一一对应.
【思考】
初中学习的角度制是怎样定义的 1°角是多少
提示:定义:用度为单位来度量角的单位制;1度的角:周角的为1度角,记作1°.
2.角度制与弧度制的换算
角度化弧度 弧度化角度
360°=__2π__ rad 2π rad=___360°___
180°=__π_ rad π rad= ___180°___
1°= rad≈0.017 45 rad 1 rad= ≈57.30°
度数×=弧度数 弧度数×=度数
【思考】
角度制、弧度制都是角的度量制,那么它们之间换算的关键是什么
提示:计算时,我们要特别注意π rad=180°,用这个公式进行互化即可.
3.轴线角的弧度制表示
(1)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:_____;
(2)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:_____;
(3)终边落在轴非正半轴上的角的集合表示:_____;
(4)终边落在轴非负半轴上的角的集合表示:_____;
(5)终边落在轴上的角的集合表示:_____;
(6)终边落在轴上的角的集合表示:_____;
(7)终边落在坐标轴上的角的集合表示:_____.
4.象限角的弧度制表示
(1)终边落在第一象限的角的集合表示:
①_____,
②_____;
(2)终边落在第二象限的角的集合表示:
①_____,
②_____;
(3)终边落在第三象限的角的集合表示:
①_____,
②_____;
(4)终边落在第四象限的角的集合表示:
①_____,
②_____.
5.扇形的弧长和面积公式
设扇形的半径为R,弧长为l,为其圆心角,则
(1)弧长公式:l=____.
(2)扇形面积公式:S=_____=______.
【思考】
初中学过的半径为r,圆心角为n°的扇形弧长、面积公式分别是什么
提示:半径为r,圆心角为n°的扇形弧长公式为,扇形面积公式为.
【课前基础演练】
题1.下列说法中,错误的是 (   )
A.半圆弧所对的圆心角是π rad B.周角的大小等于2π
C.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】选D.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.
题2.-320°化为弧度是 (   )
A.-   B.-   C.-   D.-
【解析】选B.-320°化为弧度是-320°×=-.
题3.下列各对角中,终边相同的是 (   )
A.和2kπ-(k∈Z)    B.-和
C.-和    D.和
【解析】选C.在弧度制下,终边相同的角相差2π的整数倍.故选C.
题4.若某扇形的弧长为,圆心角为,则该扇形的半径是 (   )
A.     B.     C.1     D.2
【解析】选D.设扇形的半径为r,因为扇形的弧长为,圆心角为,所以由扇形的弧长公式可得:=×r,解得r=2.
题5.(1)化为角度是________. (2)105°的弧度数是________rad.
【解析】(1)=°=252°; (2)105°=105× rad= rad.
答案:(1)252° (2)
题6.某扇形的半径为1 cm,它的周长为4 cm,那么该扇形的圆心角为________.
【解析】由题意可得扇形的弧长为4-2×1=2(cm),则扇形的圆心角为=2.
答案:2
题7.用弧度表示终边落在阴影部分内(不包括边界)的角的集合.
【解析】330°角的终边与-30°角的终边相同,将-30°化为弧度,即-,而75°=75×=,所以终边落在阴影部分内(不包括边界)的角的集合为
.
【课堂检测达标】
题8. 2 145°转化为弧度数为 (   )
A. B. C. D.
【解析】选D.2 145°=2 145× rad= rad.
题2.下列各式不正确的是 (   )
A.-210°=- B.405°= C.335°= D.705°=
【解析】选C.对于A,-210°=-210×=-,正确;
对于B,405°=405×=,正确;
对于C,335°=335×=,错误;
对于D,705°=705×=,正确.
题3.角-π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
【解析】选D.-π=-4π+π,因为π的终边在第四象限,所以-π的终边在第四象限.
题4.把-765°化成2kπ+α(0≤α<2π),k∈Z的形式是 (   )
A.-4π-  B.-4π+ C.-6π- D.-6π+
【解析】选D.-765°=-720°-45°=-1 080°+315°=-6π+.
题5.终边经过点(a,a)(a≠0)的角α的集合是 (   )
A. B. C. D.
【解析】选D.因为角α的终边经过点(a,a)(a≠0),所以角α的终边落在直线y=x上,
所以角α的集合是.
题6.已知某中学上午第一节课的上课时间是8点,那么,当第一节课上课铃声响起时,时钟的时针、分针把整个时钟圆弧分成的劣弧所对的圆心角是 (   )
A.   B. C.  D.
【解析】选C.8点时,时钟的时针正好指向8,分针正好指向12,由于时钟的每两个数字之间的圆心角是30°,即,故此时时针、分针把整个时钟圆弧分成的劣弧所对的圆心角是×4=.
题7.(多选)下列角中与-终边不相同的是 (   )
A.-   B. C.    D.
【解析】选ACD.-+2π=,只有B选项与角-π终边相同.
题8.(多选)已知扇形的周长为12 cm,面积为8 cm2,则扇形圆心角的弧度数可以为 (   )
A.1  B.4 C.6  D.8
【解析】选AB.设扇形的弧长为l cm,半径为r cm,因为扇形的周长为12 cm,面积为8 cm2,
所以解得或所以α=1或4.
二、填空题
题9.扇形的半径是,圆心角是60°,则该扇形的面积为________.
【解析】60°=,扇形的面积为S扇形=αR2=××()2=π.
答案:π
题10.一条铁路在转弯处成圆弧形,圆弧的半径为2 km,一列火车用30 km每小时的速度通过,10 s间转过________弧度.
【解析】10 s间列车转过的弧长为×30=(km),转过的角α==(弧度).
答案:
三、解答题
题11.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).
【解析】(1)1 690°=1 440°+250°=4×360°+250°=4×2π+π.
(2)因为θ与α终边相同,所以θ=2kπ+π(k∈Z).
又θ∈(-4π,4π),所以-4π<2kπ+π<4π,所以-所以k=-2,-1,0,1.所以θ的值是-π,-π,π,π.
题12.已知扇形中60°的圆心角所对的弦长是2,求这个圆心角所对的弓形面积.
【解析】如图所示,
扇形中60°的圆心角所对的弦长是2,所以△AOB为等边三角形,
其面积为×2×2×sin 60°=;又扇形的面积为×π×22=,所以弓形面积为-.
【综合突破拔高】
题13.下列转化结果错误的是 (   )
A.30°化成弧度是 B.-化成度是-600°
C.67°30′化成弧度是 D.化成度是288°
【解析】选C.30°化成弧度是,A正确;-化成度是-600°,B正确;67°30′是67.5°=67.5×=,C错误;化成度是288°,D正确.
题14.集合中,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+≤α≤2mπ+,m∈Z;
当k=2m+1,m∈Z时,2mπ+≤α≤2mπ+,m∈Z.
题15.《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=(弦+矢)×矢,弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为,半径等于20米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是 (   )
(参考数据:π≈3.14,≈1.73)
A.220平方米 B.246平方米 C.223平方米 D.250平方米
【解析】选C.由题意可得∠AOB=,|OA|=20(米),
在Rt△AOD中,可得∠AOD=,∠DAO=,|OD|=|AO|=×20=10(米),
可得:矢=20-10=10(米),由|AD|=|AO|·sin=20×=10(米),
可得:弦=2|AD|=2×10=20(米),
所以弧田面积=(弦+矢)×矢=(20+10)×10≈223(平方米).
二、填空题
题16.在△ABC中,若A∶B∶C=3∶5∶7,则角A,B,C的弧度数分别为______.
【解析】A∶B∶C=3∶5∶7,则A占总度数的=;B占总度数的=;
C占总度数的=.又三角形的内角和为π,则A为,B为,C为.
答案:,,
题17.中国扇有着深厚的文化底蕴,文人雅士喜在扇面上写字作画.如图,是书画家唐寅的一幅书法扇面,其尺寸如图所示,则该扇面的面积为________.
【解析】如图,设∠AOB=θ,OA=OB=r,由弧长公式可得:解得:r=,
所以,S扇面=S扇形OCD-S扇形OAB=×64×-×24×=704cm2.
答案:704 cm2
三、解答题
题18.已知扇形AOB的圆心角为120°,半径为6,求:
(1) 的长;
(2)扇形所含弓形的面积(即阴影面积).
【解析】(1)因为120°=,所以的长l=×6=4π.
(2)S扇形AOB=r=×4π×6=12π.
如图所示,过点O作OD⊥AB,交AB于D点,S△OAB=AB·OD=×2×3×3=9,
所以弓形的面积为S扇形AOB-S△AOB=12π-9.
【素养培优训练】
题19. 把-1 485°化成α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是 (   )
A.315°-5×360° B.45°-4×360°
C.-315°-4×360° D.-45°-10×180°
【解析】选A.因为0°≤α<360°,所以排除C,D.经计算可知A正确.
题20.中国传统扇文化有着极其深厚的底蕴.一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形的面积为S1 ,圆面中剩余部分的面积为S2,当S1与S2的比值为 时,扇面看上去形状较为美观,那么此时扇形的圆心角的弧度数为 (   )
A.(3-)π B.(-1)π C.(+1)π D.(-2)π
【解析】选A.S1与S2所在扇形圆心角的比即为它们的面积比,设S1与S2所在扇形圆心角分别为α,β,则=,又α+β=2π,解得α=(3-)π.
题21.把-π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是 (   )
A.-  B.- C.   D.
【解析】选A.因为-=-2π-,所以-与-是终边相同的角,且此时=是最小的.
题22.已知集合A={α|2kπ≤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}
【解析】选D.集合A限制了角α终边只能落在x轴上方或x轴上.而集合A中满足集合B范围的只有k=0或k=-1的一部分,即只有D选项满足.
题23.若=2kπ+(k∈Z),则的终边在 (   )
A.第一象限  B.第四象限 C.x轴上   D.y轴上 
【解析】选D.因为=2kπ+(k∈Z),所以α=6kπ+π(k∈Z),所以=3kπ+(k∈Z).
当k为奇数时,的终边在y轴的非正半轴上;
当k为偶数时,的终边在y轴的非负半轴上.综上,的终边在y轴上.
题24. (练情景)苹果手机上的商标图案(如图所示)是在一个苹果图案中,以曲线段AB为分界线,裁去一部分图形制作而成的.如果该分界线是一段半径为R的圆弧,且A,B两点间的距离为R,那么分界线的长度应为 (   )
A.  B.  C.  D.πR
【解析】选C.设圆心为O,因为分界线是一段半径为R的圆弧,且A,B两点间的距离为R,
所以∠AOB=90°,所以分界线的长度为×2πR=.
题25.(多选)若角α与角终边相同,则在[0,2π]内终边与终边相同的角有 (   )
A. B. C. D.
【解析】选ABCD.由题意得α=+2kπ(k∈Z),=+(k∈Z),又∈[0,2π],
所以k=0,1,2,3,此时=,,,.
题26.(多选)与角π终边不相同的角是 (   )
A.π B.2kπ-π(k∈Z)
C.2kπ-π(k∈Z) D.(2k+1)π+π(k∈Z)
【解析】选ACD.A中,=2π+π,与角π终边不同;B中,2kπ-π,k∈Z,当k=2时,得[0,2π)上的角为π,与角π有相同的终边;C中,2kπ-π,k∈Z,当k=1时,得[0,2π)上的角为π,与角π终边不同;D中,(2k+1)π+π,k∈Z,当k=0时,得[0,2π)上的角为π,与角π终边不同.
题27.(多选)若角α为第二象限角,则的终边可能在 (   )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解析】选ABD.因为角α为第二象限角,
所以90°+k·360°<α<180°+k·360°,k∈Z,所以30°+k·120°<<60°+k·120°,k∈Z.对k进行讨论,当k=3n,k=3n+1,k=3n+2(n∈Z)时,的取值范围分别为(30°+n·360°,60°+n·360°),(150°+n·360°,180°+n·360°),(270°+n·360°,300°+n·360°),n∈Z,所以的终边落在第一或二或四象限.
二、填空题(每小题5分,共15分)
题28.已知角2α的终边在x轴的上方,那么α是第______象限角.
【解析】由题意知k·360°<2α<180°+k·360°(k∈Z),故k·180°<α<90°+k·180°(k∈Z),按照k的奇偶性进行讨论.当k=2n(n∈Z)时,n·360°<α<90°+n·360°(n∈Z),所以α在第一象限;当k=2n+1(n∈Z)时,180°+n·360°<α<270°+n·360°(n∈Z),所以α在第三象限.故α是第一或第三象限角.
答案:一或三
题29.在直径为10 cm的轮子上有一条长为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 s后P转过的弧长为________cm.
【解析】P到圆心O的距离OP==4(cm),又P点转过的角的弧度数α=5×5=25(rad),所以所求弧长为α·OP=25×4=100(cm).
答案:100
题30.在半径为6的圆中,某扇形的弧所对的圆心角为,则该扇形的周长是________,该扇形的面积是________.
【解析】因为扇形弧长:l1=θr=×6=,则周长l=l1+2r=+2×6=+12,
扇形面积:S=θr2=××62=.
答案: 
三、解答题(每小题10分,共40分)
题31.写出下列说法所表示的角.
(1)顺时针拧螺丝2圈;
(2)将时钟拨慢2小时30分,分针转过的角.
【解析】
(1)顺时针拧螺丝2圈,即旋转了2×360°=720°,顺时针旋转得到的角为负角,故转过的角是-720°;
(2)拨慢时钟需将分针按逆时针方向旋转,时针拨慢2小时30分,是2.5周角,角度数是2.5×360°=900°;又分针是逆时针旋转,转过的角是900°.
题32.已知扇形的圆心角是α(α>0),半径为R.
(1)若α=60°,R=10 cm求扇形的弧长l.
(2)若扇形的周长为20 cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?最大面积是多少?
【解析】(1)α=60°= rad,所以l=α·R=×10=(cm).
(2)由已知得,l+2R=20,所以S=lR=(20-2R)R=10R-R2=-(R-5)2+25,
所以当R=5时,S取得最大值25,此时l=10,α=2.
题33.如图是一个半径为R的扇形,它的周长为4R,求这个扇形所含弓形(阴影区域)的面积.
【解析】因为弧长l=4R-2R=2R,所以圆心角α==2,所以S弓形=S扇形-S三角形
=αR2-·=×2×R2-R2sin 1·cos 1=R2(1-sin 1cos 1).
题34.如图,动点P,Q从点A(4,0)出发,沿圆周运动,点P按逆时针方向每秒钟转弧度,点Q按顺时针方向每秒钟转弧度,求P,Q第一次相遇时所用的时间及P,Q点各自走过的弧长.
【解析】设P,Q第一次相遇时所用的时间是t,则t·+t·=2π.解得t=4.
所以第一次相遇时所用的时间是4秒.第一次相遇时点P已经运动到角·4=的终边与圆交点的位置,点Q已经运动到角-的终边与圆交点的位置,所以点P走过的弧长为×4=,
点Q走过的弧长为×4=×4=.
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