内容正文:
5.1 任意角和弧度制
考点讲解
考点1:任意角的概念
【例1】 下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角 B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.在90°≤β<180°范围内的角β不一定是钝角 D.小于90°的角是锐角
【答案】C
【解析】终边与始边重合的角还可能是360°,720°,…,故A错;终边和始边都相同的两个角可能相差360°的整数倍,如30°与-330°,故B错;由于在90°≤β<180°范围内的角β包含90°角,所以不一定是钝角,C正确;小于90°的角可以是0°,也可以是负角,故D错误.
【方法技巧】
理解与角的概念有关问题的关键
关键在于正确理解象限角与锐角、直角、钝角、平角、周角等的概念,弄清角的始边与终边及旋转方向与大小.另外需要掌握判断结论正确与否的技巧:判断结论正确需要证明,而判断结论不正确只需举一个反例即可.
【针对训练】
1.若将钟表拨慢10分钟,则时针转了______度,分针转了________度.
【答案】 5° 60°
【解析】 由题意可知,时针按逆时针方向转了10×=5°,分针按逆时针方向转了10×=60°.
考点2:终边相同的角的表示
【例2】 已知角α=2020°.
(1)把α改写成k·360°+β(k∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是第几象限角;
(2)求θ,使θ与α终边相同,且-360°≤θ<720°.
【解析】(1)由2020°除以360°,得商为5,余数为220°.
∴取k=5,β=220°,α=5×360°+220°.
又β=220°是第三象限角,∴α为第三象限角.
(2)与2020°终边相同的角为
k·360°+2020°(k∈Z).
令-360°≤k·360°+2020°<720°(k∈Z),
解得-6≤k<-3(k∈Z).
所以k=-6,-5,-4.
将k的值代入k·360°+2020°中,得角θ的值为-140°,220°,580°.
【方法技巧】
(1)求适合某种条件且与已知角终边相同的角的方法
先求出与已知角终边相同的角的一般形式,再依条件构建不等式求出k的值.
(2)求终边落在直线上的角的集合的步骤
①写出在0°~360°范围内相应的角;
②由终边相同的角的表示方法写出角的集合;
③根据条件能合并的一定要合并,使结果简洁.
【针对训练】
2.如图所示,求终边落在直线y=x上的角的集合.
【解析】 终边落在射线y=x(x>0)上的角的集合是S1={α|α=60°+k·360°,k∈Z},终边落在射线y=x(x≤0)上的角的集合是S2={α|α=240°+k·360°,k∈Z},于是终边落在直线y=x上的角的集合是S={α|α=60°+k·360°,k∈Z}∪{α|α=240°+k·360°,k∈Z}={α|α=60°+2k·180°,k∈Z}∪{α|α=60°+(2k+1)·180°,k∈Z}={α|α=60°+n·180°,n∈Z}.
考点3:象限角的判断
【例3】 已知角的顶点与坐标原点重合,始边落在x轴的非负半轴上,作出下列各角,并指出它们是第几象限角.
(1)-75°;(2)855°;(3)-510°.
【解析】作出各角,其对应的终边如图所示.
(1)由图①可知-75°是第四象限角.
(2)由图②可知855°是第二象限角.
(3)由图③可知-510°是第三象限角.
【方法技巧】
象限角的判断方法
(1)根据图形判定,在直角坐标系中作出角,角的终边落在第几象限,此角就是第几象限角;
(2)根据终边相同的角的概念把角转化到0°~360°范围内,转化后的角在第几象限,此角就是第几象限角.
【针对训练】
3.已知α是第二象限的角,则180°-α是第________象限的角.
【解析】 由α是第二象限的角可得90°+k·360°<α<180°+k·360°(k∈Z),则180°-(180°+k·360°)<180°-α<180°-(90°+k·360°)(k∈Z),即-k·360°<180°-α<90°-k·360°(k∈Z),所以180°-α是第一象限的角.
考点4:角度与弧度的互化
【例4】 将下列角度与弧度进行互化.
(1)20°;(2)-15°;(3);(4)-.
【解析】(1)20°==.
(2)-15°=-=-.
(3)=×180°=105°.
(4)-=-×180°=-396°.
【方法技巧】
角度制与弧度制互化的原则
牢记180°=π rad,充分利用1°= rad和1 rad=°进行换算.
【针对训练】
4.-630°化为弧度为________.
【解析】 -630°=-630×=-π.
5.α=-3 rad,它是第________象限角.
【解析】 根据角度制与弧度制的