内容正文:
2022-2023学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册)
第 6 章 三角
6.1任意角及其度量
(第1课时)
1
在平面几何中我们已经知道 , 在一个三角形中 , 大角对大边 , 但这只是一个关于边与角之间关系的定性性质 . 为了定量地刻画三角形的边与角之间的关系 , 为测量 、 航海及天文等方面的实际应用提供依据 , 需要引入一个角的正弦 、 余弦 、 正切 、 余切等概念 , 建立三角学的基本理论 . 在初中 , 当一个角为锐角时 , 已经对有关的概念及结论做了初步的讨论 , 并介绍了求解直角三角形的方法及其应用 . 本章将拓展角的概念 , 并对一个任意给定的角给出其相应的正弦 、 余弦 、 正切 、 余切的定义 , 学习使用三角恒等变换化简三角表达式 , 进一步探讨三角形中边与角之间的定量关系 , 从而有效地解决有关的实际问题 , 并为下章学习三角函数的性质以及学习解析几何 、 立体几何等后续章节奠定基础 .
1.通过实例,理解角的概念推广的 必要性
2.理解任意角的概念,根据角的终边旋转方向,能判定正角、负角和零角
学习目标
3.学会建立直角坐标系来讨论任意角,能够根据终边判断象限角,掌握终边相同角的表示方法。体会数形结合的思想
1.锐角的正弦、 余弦、 正切、 余切
由简单的比值关系以及勾股定理 , 还有如下结论 :
我们还知道如下一些特殊角的正弦 、 余弦 、 正切 、 余切值( 表 6-1 ):
2.任意角及其度量
在小学和初中我们已经知道 , 角是具有公共端点的两条射线所组成的图形 , 角还可以看作是平面上由一条射线绕着其端点从初始位置 ( 始边 ) 旋转到终止位置 ( 终边 ) 所形成的图形 ( 图 6-1-2 ) .我们以前学习过的锐角 、 直角 、 钝角 、 平角和周角 , 其大小都在0° 到 360° 间 . 不过在体操 、 跳水等体育运动中 , 会听到转体720° 、 转体 1080° 等术语 ; 当手表比标准时间慢或者快 10 分钟的时候 , 只需要将分针旋转 60° 就可以调节准确 , 但也有按顺时针和逆时针方向旋转的差异 . 因此 , 要准确地刻画这些现象 , 对于角而言 , 不但要考察旋转量 , 而且要考察旋转方向 , 这就需要适当推广角的概念
习惯上规定 : 一条射线绕端点按逆时针方向旋转所形成的角为 正角 , 其度量值是正的 ; 按顺时针方向旋转所形成的角为 负角 , 其度量值是负的 ( 图 6-1-2 )
特别地 , 当一条射线没有旋转时 , 我们也认为形成了一个
角 , 称为 零角 . 零角的始边与终边重合 .
这样 , 我们可将角的概念推广到任意角 , 包括正角 、 负角与零角 , 也包括超过 360° 的角 .
为了便于研究角及与其相关的问题 , 可将角置于平面直角坐标系中 , 使得角的顶点与坐标原点重合 , 角的始边与 x 轴的正半轴重合 . 此时角的终边在第几象限 , 就说这个角是第几象限的角 , 或者说这个角属于第几象限 . 如图 6-1-3 , 60° 和 420° 都是第一象限的角 , 135° 和 -225° 都是第二象限的角 . 当角的终边在坐标轴上时 , 就不说这些角属于哪一象限 .
例如 , 若角 α 是第一象限的角 , 将其终边绕原点逆时针旋转90° 后 , 所得的角 α +90° 是第二象限的角 ; 将其终边绕原点逆时针旋转 180° 后 , 所得的角 α +180° 是第三象限的角 ; 而将其终边绕原点顺时针旋转 90° 后 , 所得的角 α -90° 则是第四象限的角 .
从角的形成过程中可以看到 , 与某一个角 α 的始边相同且终边重合的角有无数个 , 它们的大小与角 α 都相差 360° 的整数倍 .在图 613 中 , 60° 的角和 420° 的角的终边重合 , 前者与后者之差为 -360° ; 135° 的角和 -225° 的角的终边重合 , 前者与后者之差为 360°. 进一步 , 我们可以把所有与角 α 的终边重合的角 ( 包括角 α 本身 ) 的集合表示为
例1.判断下列各角分别属于哪个象限 :
( 1 ) -240° ; ( 2 ) 2100°.
解 ( 1 ) 因为 -240°=-360°+120° ,
而 120° 的角属于第二象限 ,
所以 -240° 的角属于第二象限 .
( 2 ) 因为 2100°=5×360°+300° ,
而 300° 的角属于第四象限 ,
所以 2100° 的角属于第四象限 .
典例1
【练习1】在 00~3600 范围内,找出与下面各角终边相同的角,并判定它是第几象限角
(1)6600 (2) -9500
解: