书城教材教辅新课程师资培训教程-高中数学优秀课例
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第4章 弧度制(2)

例3计算:

(1)sinπ4;(2)tan1.5。

解:(1)∵π4=45°

∴sinπ4=sin45°=22

(2)∵57.30°×1.5=85.95°=85°57′∴tan1.5≈tan85°57′=14.12

【参考答案】

1(1)16π3=4π+4π3

a=4π3k=2

(2)-315°=-360°+45°=-2π+π4

a=π4k=-1

(3)-11π7=-2π+3π7

a=3π7k=-1

2∵60°=π3

∴l=|a|R

l=π3×45≈3.14×15≈47(m)

答:弯道处AB的长约为47m。

练习反馈

(1)若三角形的三个内角之比是2∶3∶4,求其三个内角的弧度数。

(2)已知扇形的周长为8cm,面积为4cm2,求扇形的中心角的弧度数。

(3)下列终边相同的是。

A.kπ+π4与2kπ±π4,k∈Z

B.2kπ-2π3与π+π3,k∈Z

C.kπ2与kπ+π2,k∈Z

D.(2k+1)π与3kπ,k∈Z

【参考答案】

(1)2π9、π3、4π9;

(2)2

(3)B

【总结提炼】

(1)180°=π弧度;

(2)“角化弧”时,将n乘以π180;“弧化角”时,将a乘以180π(3)弧长公式:l=a·r扇形面积公式:S=12lr=12r2a。(其中l为圆心角a所对的弧长,a为圆心角的弧度数,r为圆半径。)

课时作业

1角集合A=x|x=kπ+π2,k∈Z与B=x|x=2kπ±π2,k∈Z之间的关系为A.ABB.ABC.A=BD.不确定2若角a和β的终边互为反向延长线,则有A.a=-βB.a=2kπ+β

C.a=π+βD.a=(2k+1)π+β(k∈Z)

3中心角为60°的扇形,它的弧长为2π,则该扇形所在圆的半径为。

4若2π<a<4π,且a与-7π6的角的终边垂直,则a=。

5已知直径为10cm的滑轮上有一条长为6cm的弦,P是此弦的中点,若滑轮以每秒5弧度的角速度旋转,则经过5秒钟后点P转过的弧长等于多少?

6已知一个扇形周长为C(C>0),当扇形的中心角为多大时,它有最大面积。

【参考答案】

1C2D36;47π3或103π;5100cm;6中心角θ=2rad时,Smax=C216。

【习题精选】

一、选择题

1sin34π的值是。

A.-22

B.22

C.-12D.12

2一条弦长等于半径的12,则此弦所对圆心角。

A.等于π6弧度B.等于π3弧度

C.等于12弧度D.以上都不对

3把-1485°化为2kπ+a(k∈Z,0≤a<2π)的形式是。

A.-8π+π4

B.-8π-74π

C.-10π-π4D.-10π+74π

4扇形的周期是16,圆心角是2弧度,则扇形面积是。

A.16πB.32πC.16D.32

二、填空题

1π5度=弧度。

2半径为2的圆中,长为2的弧所对的圆周角的弧度数为,度数为。

33弧度的角的终边在第象限,7弧度的角的终边在第象限。

4扇形的圆心角为75°,半径为R,则弧长为。

5若1°的圆心角所对的弧长为1m,则此圆的半径为。

三、解答题

1在半径为r的圆中,扇形的周长等于半圆的长,那么扇形的圆心角是多少度?扇形的面积是多少?

2在直径为10cm的滑轮上有一条弦,其长为6cm,且P为弦的中点,滑轮以每秒5弧度的角速度旋转,则经过5S后,P点转过的弧长是多少?

进阶演练

3扇形AOB的面积为1cm2,它的周长为4cm,求扇形圆心角的弧度数及弦长AB。

4一扇形周长是32cm,扇形的圆心角为多少弧度时,这个扇形的面积最大?最大面积是多少?

【参考答案】

一、选择题

1B2D3D4C

二、填空题

136212,90π

3二、一

45π12

5180πm

三、解答题

1180°-360°π,π-22r2

2100cm

3∠AOB=2,AB=2sin1cm

4圆心角为2弧度时,Smax最大值为64cm2。

【典型例题】

例1将下列各角化成2kπ+α(k∈Z),且0≤α<2π的形式,并指出它们是第几象限角:(1)-1725°;(2)643π。

分析:先把-1725°化成k·360°+α(k∈Z)的形式,再用弧度制表示。

(1)∵-1725°=-5×360°+75°=-10π+5π12,∴-1725°与5π12角的终边相同,又∵5π12是第一象限角,∴-1725°是第一象限角。

(2)∵64π3=20π+4π3,

∴64π3与4π3角的终边相同。

又∵4π3是第三象限角,∴64π3是第三象限角。

说明:用弧度制表示终边相同角2kπ+a(k∈Z)时,2kπ是π的偶数倍,而不是整数倍。同时,a为弧度,不能写成2kπ+°的形式。

例2若弧度为2的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所夹扇形的面积是A.ctg1B.1sin1C.1sin21D.1cos1

分析:由扇形的面积公式S=12|a|·r2知,要求扇形的面积,只需求出扇形的半径r即可。

解:如图,过点O作OC⊥AB于C,延长OC,交AB于D,则AD=DB=1rad,且AC=12AB=1。

在Rt△AOC中,OA=1sin∠AOC=1sin1。

∴扇形的面积S=12|a|·OA2=12×2×1sin21=1sin21。

故选C。

例3集合M=x|x=kπ2+π4,k∈Z,N=

x|x=kπ4+π2,k∈Z则有。

A.M=NB.MNC.MND.M∩N=分析:对集合M中的整数k依次取0,1,2,3,得角π4,π2,3π4,π,5π4,3π2,7π4角的终边相同。故选C。

例4如图,用弧度制表示下列终边落在阴影部分的角的集合(不包括边界)。

解(1)按逆时针方向,在区间(-π,π)上与角43π终边相同的角为-23π,故所求集合为:S=a|2kπ-23π<a<2kπ+16π,k∈Z。

(2)图中第三象限部分可看成是由第一象限的阴影部分绕原点旋转π弧度而成的,故所求集合可表示为:S=a|kπ+π4<a<kπ+π2,k∈Z。

说明:当两区域的边界互为反向延长线时,只用一个式“kπ+a<x<kπ+β”就可以表示。

(3)所求集合为:

S=a|2kπ<a<2kπ+π3或2kπ-23π<a<2kπ,k∈Z。

例5已知两角的和为1弧度,且两角的差为1°,求这两个角各是多少弧度。

分析:设两角的弧度数分别是x、y,通过列方程组,就可以求出x、y,但要注意单位的统一。

解:设两角的弧度数分别是x、y,因为1°=π180rad,则依题意,得x+y=1x-y=π180,解之得x=12+π360

y=12-π360

即所求两角的弧度数分别为12+π360,12-π360。