内容正文:
7.1 任意角的概念与弧度制
7.1.1 角的推广
学习目标
1.了解任意角的概念,能区分各类角的概念.
2.掌握象限角的概念,并会用集合表示象限角.
3.理解终边相同的角的含义及其表示,并能解决有关问题.
1.角的概念
(1)角的概念:一条射线绕其端点旋转到另一条射线所形成的图形称为角,这两条射线分别称为角的始边和终边.
(2)角的分类:按旋转方向可将角分为如下三类:
名称
定义
图形
正角
按照逆时针方向旋转而成的角
负角
按照顺时针方向旋转而成的角
零角
射线没有旋转时形成的角
这样定义的角,由于是旋转生成的,所以也常称为转角.
(3)任意角:任意角包括正角、负角和零角.
思考1:如果一个角的终边与其始边重合,这个角一定是零角吗?
答案:不一定,零角的终边与始边重合,但终边与始边重合的角不一定是零角,如360°,-360°等.
[做一做] 将35°角的终边按顺时针方向旋转60°所得的角度数为 ,将35°角的终边按逆时针方向旋转一周后的角度数为 .
答案:-25° 395°
2.象限角
角的顶点与坐标原点重合,角的始边落在x轴的正半轴上.这时,角的终边在第几象限,就把这个角称为第几象限角.如果终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限.
思考2:锐角属于第几象限角?钝角又属于第几象限角?
答案:锐角属于第一象限角,钝角属于第二象限角.
3.终边相同的角
所有与角α终边相同的角组成一个集合,这个集合记为S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.即集合S的每一个元素的终边都与α的终边相同,当k=0时对应元素为α.
[做一做] 与600°角终边相同的角可表示为 .
答案:240°+k·360°(k∈Z)
(1)对角的概念的认识关键是抓住“旋转得角”四个字.
①从哪儿开始转——始边.
②以什么方向转——正负角.
③转了多少——角度.
④转到哪个位置——终边.
(2)对终边相同的角的理解.
①终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同.
②k∈Z,即k为整数这一条件不可缺少.
③终边相同的角的表示不唯一.
角的概念
[例1] (多选题)下列命题不正确的是( )
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
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°的角可能是零角,也可能是负角,故D错误.故选ABD.
理解与角的概念有关问题的关键
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] 写出图(1)(2)中的角α,β,γ的度数.
解:图(1)中,α=360°-30°=330°;
图(2)中,β=-360°+60°+150°=-150°,γ=360°+60°+150°=570°.
[备用例1] (1)经过2个小时,钟表上的时针旋转了( )
A.60° B.-60° C.30° D.-30°
(2)如图所示,射线OA绕端点O顺时针旋转90°到OB位置,接着逆时针旋转100°到OC位置,然后再顺时针旋转240°到OD位置,求∠AOD的大小.
(1)解析:钟表的时针旋转一周是-360°,其中每小时旋转=-30°,所以经过2个小时应旋转-60°.故选B.
(2)解:∠AOB=90°,∠BOC=100°,∠COD=360°-240°=120°,∠AOD=∠BOC-∠AOB+∠COD=100°-90°+120°=130°.
终边相同的角和区域角的表示
[例2] (1)写出与α=-1 910°终边相同的角的集合,并把集合中满足不等式-720°≤β<360°的元素β写出来;
(2)写出终边落在图中阴影部分(包括边界)的角的集合.
解:(1)与角α=-1 910°终边相同的角的集合为
{β|β=-1 910°+k·360°,k∈Z}.
因为-720°≤β<360°,
所以-720°≤-1 910°+k·360°<360°,
所以3≤k<6.
又k∈Z,故k=4,5,6,
当k=4时,β=-1 910°+4×360°=-470°.
当k=5时,β=-1 910°+5×360°=-110°.
当k=6时,β=-1 910°+6×360°=250°.
(2)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°