5.1.2 弧度制 专项练习题(Word版含解析)

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5.1.2 弧度制 专项练习题(Word版含解析)

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弧度制专项练习题解析
一、选择题
1、已知α=-3,则角α 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:1rad=()°,则α=-3rad=-()°≈-171.9°,∴α是第三象限角.故选 C
2、已知集合A={α|2kπ≤α≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},则A∩B=(  )
A. B.{α|0≤α≤π|C.{α|-4≤α≤4|D.{α|-4≤α≤-π或0≤α≤π}
解:k≤-2或k≥1时A∩B= ;k=-1时A∩B=[-4,-π];k=0时,A∩B=[0,π];故A∩B=[-4,-π]∪[0,π].故选D.
3、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:∵=2kπ+(k∈Z),∴α=6kπ+π(k∈Z),∴=3kπ+(k∈Z).当k为奇数量,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,终边在y轴上,故选D.
4、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:集合A限制了角α终边只能落在x轴上方或x轴上.故选A
5、若角α与角x+有相同的终边,角β与角x-有相同的终边,那么α与β间的关系为(  )
A.α+β=0 B.α-β=0 C.α+β=2kπ(k∈Z) D.α-β=2kπ+(k∈Z)
解:因为α=x++2k1π(k1∈Z),β=x-+2k2π(k2∈Z),所以α-β=+2(k1-k2)π(k1∈Z,k2∈Z).
因为k1∈Z,k2∈Z,所以k1-k2∈Z.所以α-β=+2kπ(k∈Z).故选 D
6、 (多选)下列表示中正确的是(  )
A.终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z}
B.终边在第二象限角的集合为
C.终边在坐标轴上角的集合是
D.终边在直线y=x上角的集合是
解: A,B显然正确.对于C,终边在x轴上的角的集合为{α|α=kπ,k∈Z},终边在y轴上的角的集合为,其并集为,故C正确;
对于D,终边在y=x上的角的集合为或,其并集为,故D不正确.故选ABC
7、若α=-3,则角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:因为-π<-3<-,所以α=-3的终边在第三象限.故选C
8、把-π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是(  )
A. B.- C.π D.-π
解:∵-π=-2π+,∴θ=-π.。故选D
9、(多选)下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是(  )
A.2kπ+45°(k∈Z) B.k·360°+(k∈Z) C.k·360°-315°(k∈Z) D.2kπ+(k∈Z)
解:A,B中弧度与角度混用,不正确;=2π+,所以与终边相同.
-315°=-360°+45°,所以-315°也与45°终边相同,即与终边相同.故选CD
10、圆的一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为(  )
A.1 B. C.或 D.或
解:设该弦所对的圆周角为α,则其圆心角为2α或2π-2α,由于弦长等于半径,所以可得2α=或2π-2α=,解得α=或α=.故选:C
11、圆弧长度等于其内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为(  )
A. B.π C. D.2答案:C
解:设圆半径为r,则其内接正三角形的边长为r,∴θ==.故选C
12、(多选)圆的一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为(  )
A. B. C. D.
解:设该弦所对的圆周角为α,则其圆心角为2α或2π-2α,由于弦长等于半径,
所以可得2α=或2π-2α=,解得α=或α=.故选 AD
13、时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为(  )
A.π  B.-π C. π D.-π
解:显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了周,转过的弧度为-×2π=-π.故选B
14、时针经过一小时,转过了(  )
A. rad B.- radC. rad D.- rad
解:时针经过一小时,转过-30°,又-30°=- rad. 故选 B
15、集合中角所表示的范围(阴影部分)是(  )
解:k为偶数时,集合对应的区域为第一象限内直线y=x左上部分(包含边界),k为奇数时集合对应的区域为第三象限内直线y=x的右下部分(包含边界).故选 C
二、填空题
16、用弧度表示终边落在y轴右侧的角的集合为________.
解: y轴对应的角可用-,表示,所以y轴右侧角的集合为{θ|-+2kπ<θ<+2kπ,k∈Z}.
17、已知θ∈{α|α=kπ+(-1)k·,k∈Z},则θ的终边所在的象限是__ _.
解:当k为偶数时,α=2mπ+(m∈Z),当k为奇数时,α=(2m-1)π-=2mπ-(m∈Z),
∴θ的终边在第一或第二象限.
18、若2π<α<4π,且α与-角的终边垂直,则α=______.
解:-π+π=π=π,-π+π=π=π.
19、若角α的终边与角的终边关于直线y=x对称,且α∈(-4π,4π),则α=______.
解:由题意,角α与终边相同,则+2π=π,-2π=-π,-4π=-π.
20、把-1125°化为2kπ+α(k∈Z,0≤α<2π)的形式是________
解:-8π+
21、若两个角的差是1°,它们的和是1弧度,则这两个角的弧度数分别是__________.
解:设两角为α、β则,∴α=、β=.
22、正n边形的一个内角的弧度数等于__________.
解:∵正n边形的内角和为(n-2)π,∴一个内角的弧度数是.
23、将-1 485°化为2kπ+α (0≤α<2π,k∈Z)的形式是________.
解 ∵-1 485°=-5×360°+315°,∴-1 485°可以表示为-10π+π.
24、半径为4 cm的扇形,若它的周长等于弧所在的半圆周的长,则这个扇形的面积是______cm2.
解:设扇形的圆心角的弧度数为α.∵R=4,扇形周长等于弧所在的半圆周的长.∴2×4+4α=4π,∴α=π-2.
∴S扇形=|α|R2=(π-2)×42=8π-16(cm2)
25、半径为12 cm的圆中,弧长为8π cm的弧,其所对的圆心角为α,则与α终边相同的角的集合为___________.
解:圆心角α==,所以α=2kπ+,k∈Z.答案:
26、设扇形的周长为4 cm,面积为1 cm2,则扇形的圆心角的弧度数是___________
解:设扇形的半径和弧长分别为r,l,由题设可得 则扇形圆心角所对的弧度数是α==2.
27、(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:(1)因为|α|=1°=,l=1,所以r===.(2)因为l=1,|α|=1,所以r==1.答案:(1) (2)1
28、钟表的时间经过了一小时,则时针转过了________rad.
解:钟表的时针是按顺时针的方向旋转的,经过12小时,时针转过-2π rad,所以经过一小时,时针转过- rad.
29、若角α的终边在如图所示的阴影部分,则角α的取值范围是________.
解:该阴影部分在(0,2π)内对应的取值范围为[π,π],所以该阴影部分的取值范围是{α|2kπ+π≤α≤2kπ+,k∈Z}.
三、解答题
30、已知角α=2010°.(1)将α改写成θ+2kπ(k∈Z,0≤θ<2π)的形式,并指出α是第几象限角;(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
解:(1)2010°=2010×==5×2π+.又π<<,角α与角的终边相同,故α是第三象限角.
(2)与α终边相同的角可以写为r=+2kπ(k∈Z).又-5π≤r<0,∴k=-3,-2,-1.当k=-3时,r=-;当k=-2时,r=-;当k=-1时,r=-.
31、将-1 125°写成α+2kπ(k∈Z)的形式,其中0≤α<2π.并判断它是第几象限角?
解:-1 125°=-1 125×=-=-8π+.其中<<2π,因为是第四象限角,
所以-1 125°是第四象限角.
32、已知角α=1 200°.(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;
(2)在区间[-4π,0]上找出与α终边相同的角.
解 (1)因为α=1 200°=1 200×==3×2π+,所以角α与的终边相同,
又<<π,所以角α是第二象限的角.
(2)因为与角α终边相同的角(含角α在内)为2kπ+,k∈Z,所以由-4π≤2kπ+≤0,得-≤k≤-.
因为k∈Z,所以k=-2或k=-1.故在区间[-4π,0]上与角α终边相同的角是-,-.
33、已知一个扇形的周长为12 cm.(1)若扇形的圆心角θ=3,求该扇形的半径;(2)当扇形的半径为何值时,这个扇形的面积最大 并求出此时的圆心角.
解:(1)设扇形的半径为r cm,则扇形的弧长为l=rθ=3r,根据题意,得扇形的周长2r+l=12,即5r=12,解得r=.
(2)设扇形的半径为r cm,则扇形的弧长为l=rθ,根据题意,得扇形的周长2r+l=12,解得l=12-2r,所以扇形的面积S=lr=(12-2r)×r=-r2+6r=-(r-3)2+9.故当r=3时,S取得最大值,此时l=12-2×3=6,扇形的圆心角θ===2.
34、(1)已知扇形的周长是6cm,面积为2cm,求其圆心角 (2)一扇形的周长为8cm,求这个扇形的面积取得最大值时,圆心角的大小。
解:(1)设扇形的弧长为,半径为,依题意得解得或
当时,圆心角=4;当时,圆心角=1
(2)设扇形半径为,弧长为,面积为,依题意得,,则
当时,扇形面积最大,此时圆心角=2
35、已知扇形面积为25 cm2,当扇形的圆心角为多大时,扇形的周长取最小值?
解:设扇形的半径是R,弧长是l,扇形的周长为y,则y=l+2R.
由题意,得lR=25,则l=,故y=+2R(R>0).利用函数单调性的定义,可以证明:
当0<R≤5时,函数y=+2R是减函数;当R>5时,函数y=+2R是增函数.
所以当R=5时,y取最小值20,此时l=10,α==2,即当扇形的圆心角为2时,扇形的周长取最小值.
36、一个半径为r的扇形,如果它的周长等于弧所在圆的周长的一半,那么这个扇形的圆心角是多少弧度?是多少度?扇形的面积是多少?
解:设扇形的圆心角为θ,则弧长l=rθ,∴2r+rθ=πr,∴θ=π-2=(π-2)·()°=(180-)°,扇形的面积S=lr=r2(π-2).
37、已知一扇形的圆心角是72°,半径等于20 cm,求扇形的面积.
解:设扇形弧长为l,∵72°=72×= (rad),∴l=|α|r=×20=8π(cm).∴S=lr=×8π×20=80π(cm2).
38、已知一扇形的圆心角是72°,半径为20,求扇形的面积.
解 设扇形弧长为l,因为圆心角72°=72×= rad,
所以扇形弧长l=|α|·r=×20=8π,于是,扇形的面积S=l·r=×8π×20=80π.
39、已知扇形的周长为10 cm,面积为4 cm2,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 cm,半径为R cm,
依题意有
①代入②得R2-5R+4=0,解得R1=1,R2=4.当R=1时,l=8,此时,θ=8 rad>2π rad舍去.
当R=4时,l=2,此时,θ==(rad).综上可知,扇形圆心角的弧度数为 rad.
40、已知一扇形的周长为4,当它的半径与圆心角取何值时,扇形的面积最大?最大值是多少?
解 设扇形圆心角的弧度数为θ(0<θ<2π),弧长为l,半径为r,面积为S,
则l+2r=4,所以l=4-2r,所以S=l·r=×(4-2r)×r=
-r2+2r=-(r-1)2+1,所以当r=1时,S最大,且Smax=1,因此,θ===2(rad).
41、已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10.(1)求弦AB所对的圆心角α的大小;
(2)求α所在的扇形的弧长l及弧所在的弓形的面积S.
解 (1)由⊙O的半径r=10=AB,知△AOB是等边三角形,∴α=∠AOB=60°=.
(2)由(1)可知α=,r=10,∴弧长l=α·r=×10=,∴S扇形=lr=××10=,
而S△AOB=·AB·AB=×10×5=25,∴S=S扇形-S△AOB=25.
42、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:如图,设P,Q第一次相遇时所用的时间是t 秒,
则t·+t·=2π,所以t=4,即P,Q第一次相遇时所用的时间为4秒.
P点走过的弧长为×4=,Q点走过的弧长为×4=.
43、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π rad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π rad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}.
44、用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内的角θ的集合.
解:终边落在射线OA上的角为θ=135°+k·360°,k∈Z,即θ=+2kπ,k∈Z.
终边落在射线OB上的角为θ=-30°+k·360°,k∈Z,即θ=-+2kπ,k∈Z,
故终边落在阴影部分的角θ的集合为.弧度制专项练习题
一、选择题
1、已知α=-3,则角α 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
2、已知集合A={α|2kπ≤α≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},则A∩B=(  )
A. B.{α|0≤α≤π|C.{α|-4≤α≤4|D.{α|-4≤α≤-π或0≤α≤π}
3、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
4、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}
5、若角α与角x+有相同的终边,角β与角x-有相同的终边,那么α与β间的关系为(  )
A.α+β=0 B.α-β=0 C.α+β=2kπ(k∈Z) D.α-β=2kπ+(k∈Z)
6、 (多选)下列表示中正确的是(  )
A.终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z}
B.终边在第二象限角的集合为
C.终边在坐标轴上角的集合是
D.终边在直线y=x上角的集合是
7、若α=-3,则角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
8、把-π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是(  )
A. B.- C.π D.-π
9、(多选)下列与的终边相同的角的表达式中,正确的是(  )
A.2kπ+45°(k∈Z) B.k·360°+(k∈Z) C.k·360°-315°(k∈Z) D.2kπ+(k∈Z)
10、圆的一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为(  )
A.1 B. C.或 D.或
11、圆弧长度等于其内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为(  )
A. B.π C. D.2答案:C
12、(多选)圆的一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为(  )
A. B. C. D.
13、时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为(  )
A.π  B.-π C. π D.-π
14、时针经过一小时,转过了(  )
A. rad B.- radC. rad D.- rad
15、集合中角所表示的范围(阴影部分)是(  )
二、填空题
16、用弧度表示终边落在y轴右侧的角的集合为________.
17、已知θ∈{α|α=kπ+(-1)k·,k∈Z},则θ的终边所在的象限是__ _.
18、若2π<α<4π,且α与-角的终边垂直,则α=______.
19、若角α的终边与角的终边关于直线y=x对称,且α∈(-4π,4π),则α=______.
20、把-1125°化为2kπ+α(k∈Z,0≤α<2π)的形式是________
21、若两个角的差是1°,它们的和是1弧度,则这两个角的弧度数分别是__________.
22、正n边形的一个内角的弧度数等于__________.
23、将-1 485°化为2kπ+α (0≤α<2π,k∈Z)的形式是________.
24、半径为4 cm的扇形,若它的周长等于弧所在的半圆周的长,则这个扇形的面积是______cm2.
25、半径为12 cm的圆中,弧长为8π cm的弧,其所对的圆心角为α,则与α终边相同的角的集合为___________.
26、设扇形的周长为4 cm,面积为1 cm2,则扇形的圆心角的弧度数是___________
27、(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.
28、钟表的时间经过了一小时,则时针转过了________rad.
29、若角α的终边在如图所示的阴影部分,则角α的取值范围是________.
三、解答题
30、已知角α=2010°.(1)将α改写成θ+2kπ(k∈Z,0≤θ<2π)的形式,并指出α是第几象限角;(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
31、将-1 125°写成α+2kπ(k∈Z)的形式,其中0≤α<2π.并判断它是第几象限角?
32、已知角α=1 200°.(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;
(2)在区间[-4π,0]上找出与α终边相同的角.
33、已知一个扇形的周长为12 cm.(1)若扇形的圆心角θ=3,求该扇形的半径;(2)当扇形的半径为何值时,这个扇形的面积最大 并求出此时的圆心角.
34、(1)已知扇形的周长是6cm,面积为2cm,求其圆心角 (2)一扇形的周长为8cm,求这个扇形的面积取得最大值时,圆心角的大小。
35、已知扇形面积为25 cm2,当扇形的圆心角为多大时,扇形的周长取最小值?
36、一个半径为r的扇形,如果它的周长等于弧所在圆的周长的一半,那么这个扇形的圆心角是多少弧度?是多少度?扇形的面积是多少?
37、已知一扇形的圆心角是72°,半径等于20 cm,求扇形的面积.
38、已知一扇形的圆心角是72°,半径为20,求扇形的面积.
39、已知扇形的周长为10 cm,面积为4 cm2,求扇形圆心角的弧度数.
40、已知一扇形的周长为4,当它的半径与圆心角取何值时,扇形的面积最大?最大值是多少?
41、已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10.(1)求弦AB所对的圆心角α的大小;
(2)求α所在的扇形的弧长l及弧所在的弓形的面积S.
42、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.
43、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.
44、用弧度制表示终边落在如图所示阴影部分内的角θ的集合.

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