内容正文:
1.1.2 弧度制
学 习 目 标
核 心 素 养
1.了解弧度制下,角的集合与实数集之间的一一对应关系.
2.理解“弧度的角”的定义,能进行弧度与角度的换算、掌握弧长公式和扇形面积公式,熟悉特殊角的弧度数.(重点、难点)
3.了解“角度制”与“弧度制”的区别与联系.(易错点)
1.通过本节课的学习,了解引入弧度制的必要性,提升学生数学抽象素养.
2.在类比和数学运用过程中,培养学生数学建模和数学运算素养.
1.度量角的两种单位制
(1)角度制
①定义:用度作为单位来度量角的单位制.
②1度的角:周角的.
(2)弧度制
①定义:以弧度作为单位来度量角的单位制.
②1弧度的角:长度等于半径长的弧所对的圆心角.
2.弧度数的计算
思考:比值与所取的圆的半径大小是否有关?
提示:一定大小的圆心角α所对应的弧长与半径的比值是唯一确定的,与半径大小无关.
3.角度制与弧度制的换算
4.一些特殊角与弧度数的对应关系
度
0°
30°
45°
60°
90°
120°
135°
150°
180°
270°
360°
弧
度
0
π
2π
5.扇形的弧长和面积公式
设扇形的半径为R,弧长为l,α(0<α<2π)为其圆心角,则:
(1)弧长公式:l=αR.
(2)扇形面积公式:S=lR=αR2.
1.下列说法中错误的是( )
A.1弧度的角是周角的
B.弧度制是十进制,而角度制是六十进制
C.1弧度的角大于1度的角
D.根据弧度的定义,180°一定等于π弧度
A [A错误,1弧度的角是周角的.B、C、D都正确.]
2.(1)化为角度是________.
(2)105°的弧度数是________.
(1)252° (2) [(1)=°=252°;
(2)105°=105× rad= rad.]
3.半径为2,圆心角为的扇形的面积是________.
[由已知得S扇=××22=.]
4.-π是第________象限的角.
三 [-π=-8π+,∵是第三象限角,
∴-π也是第三象限角.]
角度与弧度的互化与应用
【例1】 把下列角度化成弧度或弧度化成角度:
(1)72°;(2)-300°;(3)2;(4)-.
[解] (1)72°=72×=;
(2)-300°=-300×=-;
(3)2=2×=;
(4)-=-=-40°.
角度制与弧度制互化的关键与方法
1关键:抓住互化公式π rad=180°是关键;
2方法:度数×=弧度数;弧度数×=度数;
3角度化弧度时,应先将分、秒化成度,再化成弧度.
1.(1)将-157°30′化成弧度为________;
(2)将-化为度是________.
(1)-π rad (2)-396° [(1)-157°30′=-157.5°=-× rad=-π rad.
(2)-=°=-396°.]
2.在[2π,4π]中,与72°角终边相同的角是________.(用弧度表示)
π [因为终边与72°角相同的角为θ=72°+k·360°(k∈Z).
当k=1时,θ=432°=π,
所以在[2π,4π]中与72°角终边相同的角是π.]
用弧度制表示角
【例2】 (1)把-1 480°写成2kπ+α(k∈Z)的形式,其中0≤α<2π,并判断它是第几象限角?
(2)用弧度表示终边落在如图所示阴影部分内(不包括边界)的角θ的集合.
思路点拨:(1)→
→
(2)→→
[解] (1)-1 480°=-1 480×=-=-10π+,其中0≤<2π,因为是第四象限角,
所以-1 480°是第四象限角.
(2)因为30°= rad,210°= rad,
这两个角的终边所在的直线相同,因为终边在直线AB上的角为α=kπ+,k∈Z,而终边在y轴上的角为β=kπ+,k∈Z,从而终边落在阴影部分内的角的集合为.
1.弧度制下与角α终边相同的角的表示.
在弧度制下,与角α的终边相同的角可以表示为{β|β=2kπ+α,k∈Z},即与角α终边相同的角可以表示成α加上2π的整数倍.
2.根据已知图形写出区域角的集合的步骤.
(1)仔细观察图形.
(2)写出区域边界作为终边时角的表示.
(3)用不等式表示区域范围内的角.
提醒:角度制与弧度制不能混用.
3.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.kπ+(k∈Z)
C [A,B中弧度与角度混用,不正确.
π=2π+,所以π与终边相同.-315°=-360°+45°,所以-315°也与45°终边相同.故选C.]
4.用弧度写出终边落在如图阴影部分(不包括边界)内的角的集合.
[解] 30°=,150