【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学第1章三角函数3弧度制学业分层测评北师大版必修4(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.在半径为10的圆中,的圆心角所对的弧长为()A.πB.πC.πD.π【解析】l=|α|r=×10=.【答案】A2.(2016·华阴高一检测)自行车的大链轮有88齿,小链轮有20齿,当大链轮转过一周时,小链轮转过()A.radB.radC.radD.rad【解析】由题意,当大链轮转过一周时,小链轮转过周,×2π=.【答案】B3.与30°角终边相同的角的集合是()A.B.{α|α=2kπ+30°,k∈Z}C.{α|α=2k·360°+30°,k∈Z}D.【解析】与30°角终边相同的角α=k·360°+30°,k∈Z化为弧度制为α=2kπ+,k∈Z.【答案】D4.(2016·宜川高一检测)终边经过点(a,a)(a≠0)的角α的集合是()A.B.C.D.【解析】终边经过点(a,a)(a≠0)的角,即角的终边落在了直线y=x上,即此角的终边为第一、三象限角的平分线,故角α的集合为.【答案】D5.若2弧度的圆心角所对的弧长为4cm,则这个圆心角所对的扇形面积是()A.4cm2B.2cm2C.4πcm2D.2πcm2【解析】设扇形的半径为r,则由l=|α|r,得r==2(cm),∴S=|α|r2=×2×22=4(cm2),故选A.【答案】A二、填空题6.(2016·榆林高一检测)若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________.【导学号:66470005】【解析】216°=216×=,l=α·r=·r=30π,所以r=25.【答案】257.用弧度表示终边落在y轴右侧的集合为________.【解析】y轴对应的角可用-,表示,所以y轴右侧角的集合为.【答案】8.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度数为________.【解析】显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了两周又一周的,用弧度制表示就是-4π-×2π=-π.【答案】-三、解答题9.已知扇形AOB的圆心角为120°,半径长为6,求:(1)的长;(2)扇形所含弓形的面积.【解】(1)∵120°=π=π,∴l=|α|·r=6×π=4π,∴的长为4π.(2)∵S扇形OAB=lr=×4π×6=12π,如图所示,过点O作OD⊥AB,交AB于D点,于是有S△OAB=×AB×OD=×2×6×cos30°×3=9.∴弓形的面积为S弓=S扇形OAB-S△OAB=12π-9,∴弓形的面积是12π-9.10.已知α=-800°.(1)把α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限角;(2)求角γ,使γ与角α的终边相同,且γ∈.【解】(1)∵-800°=-3×360°+280°,280°=π.∴α=-800°=π+(-3)×2π.∵角α与π终边相同,∴角α是第四象限角.(2)∵与角α终边相同的角可写为2kπ+π,k∈Z的形式,由γ与α终边相同,∴γ=2kπ+,k∈Z.又∵γ∈,∴-<2kπ+<,k∈Z,解得k=-1,∴γ=-2π+=-.[能力提升]1.设集合A=,B=,则集合A与B之间的关系为()A.ABB.ABC.A=BD.A∩B=∅【解析】分别取k=0,1,2,3知A中元素为0,,,B中元素为,,π,π,显然AB.【答案】A2.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2B.sin2C.2sin1D.【解析】设圆的半径为R,则sin1=,∴R=.故所求弧长为l=α·R=2·=.【答案】D3.已知∠AOB=1rad,点A1,A2,…在OA上,B1,B2,…在OB上,其中的每一个实线段和虚线段长均为1个单位,一个动点M从O点出发,沿着实线段和以O为圆心的圆弧匀速运动,速度为1单位/秒,则质点M到达A10点处所需要的时间为________秒.图1-3-4【解析】=10.直线段共走10段.所以总路程为1+2+3+…+10+10=65.所以所需时间为65秒.【答案】654.如图1-3-5,圆心在原点,半径为R的圆交x轴正半轴于A点,P,Q是圆上的两个动点,它们同时从点A出发沿圆周做匀速运动.OP逆时针方向每秒转,OQ顺时针方向每秒转.试求P,Q出发后每五次相遇时各自转过的弧度数及各自走过的弧长.图1-3-5【解】易知,动点P,Q由第k次相遇到第k+1次相遇所走过的弧长之和恰好等于圆的一个周长2πR,因此当它们第五次相遇时走过的弧长之和为10πR.设动点P,Q自A点出发到第五次相遇走过的时间为t秒,走过的弧长分别为l1,l2,则l1=tR,l2=·tR=tR.因此l1+l2=tR+tR=10πR,所以t==20(秒),l1=πR,l2=πR.由此可知,P转过的弧度数为,Q转过的弧度数为,P,Q走过的弧长分别为R和R.