课时作业2弧度制和弧度制与角度制的换算时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题6分,共计36分)1.与-13π3终边相同的角的集合是()A.{π3}B.{5π3}C.{α|α=2kπ+π3,k∈Z}D.{α|α=2kπ+53π,k∈Z}解析:与-133π终边相同的角α=2kπ-133π,k∈Z,∴α=(2k-6)π+6π-133π=2(k-3)π+53π(k∈Z).答案:D2.终边经过点(a,a)(a≠0)的角α的集合是()A.{π4}B.{π4,5π4}C.{α|α=π4+2kπ,k∈Z}D.{α|α=π4+kπ,k∈Z}解析:分a0和a0两种情形讨论分析.当a0时,点(a,a)在第一象限,此类角可记作{α|α=2kπ+π4,k∈Z};当a0时,点(a,a)在第三象限,此类角可记作{α|α=2kπ+54π,k∈Z},∴角α的集合为{α|α=kπ+π4,k∈Z}.答案:D3.在直径为4cm的圆中,36°的圆心角所对的弧长是()A.4π5cmB.2π5cmC.π3cmD.π2cm解析:利用弧长公式l=αr,α=36°=36×π180=π5,r=2cm,∴l=π5×2=2π5(cm).答案:B4.若集合A={x|x=kπ2+π4,k∈Z},B={x|-2≤x≤1},则A∩B=()A.{-3π4,-π4,π4}B.{-π4,π4}C.{-5π4,-3π4,-π4}D.{-π4,π4,3π4}解析:集合A中的元素为:…-54π,-34π,-π4,π4,34π……,且-34π-2,34π1,故应选B.答案:B5.一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为()A.1B.12C.π6或5π6D.π3或5π3解析:将该弦记为弦AB,设该弦所对的圆周角为α,则其圆心角∠AOB=2α或2π-2α,由于弦AB等于半径,所以∠AOB=π3,可得2α=π3或2π-2α=π3,解得α=π6或α=5π6.答案:C6.蒸汽机飞轮的半径为1.2米,以300周/分钟的速度按照逆时针方向旋转,则飞轮每秒转过的弧度数和轮沿上任一点每秒所转过的弧长分别是()A.5πrad和10π米B.10πrad和10π米C.10πrad和12π米D.5πrad和12π米解析:由题意知飞轮每分转300周,则每秒转5周,所以飞轮每秒转过2π×5=10π(rad).由飞轮半径为1.2米,得轮沿上任一点每秒转过的弧长l=10π×1.2=12π(米).故选C.答案:C二、填空题(每小题8分,共计24分)7.已知角α的终边与π3的终边相同,在[0,2π)内终边与α3角的终边相同的角为______________.解析:由题意得α=2kπ+π3,(k∈Z),故α3=2kπ3+π9(k∈Z),又∵0≤α32π,所以当k=0、1、2时有α3=π9,79π,139π满足.答案:π9,79π,139π8.圆的半径变为原来的3倍,而所对的弧长不变,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R,弧长为l,圆心角为θ,变化后圆的半径为3R,圆心角为θ′,则θ′=l3R=13θ,∴该弧所对圆心角是原来圆弧所对圆心角的13.答案:139.已知扇形的周长是6cm,面积为2cm2,则扇形的圆心角的弧度数是________.解析:设圆心角为α,半径为r,弧长为l,则l+2r=6,12lr=2,解得r=1,l=4或r=2,l=2,∴α=lr=1或4.答案:1或4三、解答题(共计40分,其中10题10分,11、12题各15分)10.已知α=15°,β=π10,γ=1,θ=105°,φ=7π12,试比较α,β,γ,θ,φ的大小.解:α=15°=15×π180=π12,θ=105°=105×π180=7π12.显然π12π1017π12,故αβγθ=φ.11.已知扇形周长为20,当扇形的圆心角为多大时它有最大面积?解:设扇形的圆心角为α,半径为r,弧长为l,则由扇形的周长为20得l=20-2r.所以S扇=12lr=12(20-2r)·r=(10-r)·r=-(r-5)2+25.由l0知0r10,所以r=5时,面积S取最大值.此时,α=lr=105=2(弧度).∴当扇形的圆心角为2弧度时,扇形面积最大.12.如图,用弧度表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(不包括边界).解:(1)如图①中以OB为终边的角330°,可看成-30°,化为弧度,即-π6,而75°=75×π180=5π12,∴{θ|2kπ-π6θ2kπ+5π12,k∈Z}.(2)如图②,∵30°=π6,210°=7π6,∴{θ|2kπ+π6θ2kπ+π2,k∈Z}∪{θ|2kπ+7π6θ2kπ+3π2,k∈Z}={θ|2kπ+π6θ2kπ+π2,k∈Z}∪{θ|(2k+1)π+π6θ(2k+1)π+π2,k∈Z}={θ|kπ+π6θkπ+π2,k∈Z}.