内容正文:
7.1.1 角的推广
第七章 三角函数
学习目标
1.理解任意角的概念.
2.知道象限角.
3.会用集合表示终边相同的角.
新知引入
1.在初中角是如何定义的?角的范围是怎样的?
定义:有公共端点的两条射线组成的几何图形叫做角.
大小一般不超过一个周角(360°)的大小.
2. 举例实际生活中是否有些角度超出初中所学的范围?
新知引入
生活中很多实例会不在 [0° ,360°] 这个范围内.如: 体操运动员转体720°,跳水运动员向内、向外转体1080°.因此,仅有0°~360°范围内的角是不够的,我们必须将角的概念进行推广.
探究问题(一):角的概念的推广
新知探索
如图7-1-2所示,当摩天轮在持续不断的转动时,
(1)摩天轮所转过的角度大小是否会超过360°?
(2)如果甲、乙两人分别站在摩天轮的两侧观察,那么他们所看到的摩天轮旋转方向相同吗?如果不同,你能用合适的数学符号表示这种不同吗?
从这个实例出发,你能将以前所学的角进行推广吗?
显然,上述情境中,只要时间足够长,摩天轮所经过的角的大小会超过360°,而且,甲、乙两人所观察到的摩天轮旋转方向相反;如果其中一人观察到的是逆时针旋转,则另一人观察到的是顺时针旋转。由于相反意义的量可以用正负数表示,因此不难想到这种不同可以用正负号区分.
图7-1-2
按逆时针方向旋转形成的角叫做正角.
按顺时针方向旋转形成的角叫做负角.
如果一条射线没有作任何旋转,则称它形成了一个零角.即零角的
始边和终边重合.
任意角:包含任意大小的正角,负角,零角.
新知探索
概念
O
A(B)
角的概念推广之后,你能利用转角给出60°+90°与60°-90°的几何意义吗?
O
A
B
O
A
B
探究问题(二):象限角
新知探索
思考1:为了进一步研究角的需要,我们常在直角坐标系内讨论角,并使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的正半轴重合,那么对一个任意的角,角的终边可能落在哪些位置?
x
o
y
定义:
(1)角的终边在第几象 限,我们就说这个角是第几象限角;
(2)如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何象限,或称这个角为轴线角.
新知探索
探究问题(三):终边相同的角
思考 1:390 ,330,30 是第几象限的角?这些角的终边有什么关系?
x
y
o
390°
-330°
它们都是第一象限的角角的终边相同.
30°
新知探索
探究问题(三):终边相同的角
思考2:除了这些角之外还有哪些角与30°角终边相同?它们构成一个集合S,你能用描述法表示集合S吗?
390°=30°+1×360°
-330°=30°+(-1)×360°
1470°=30°+4×360°
-1770°=30°+(-5)×360°
2×360o+30o -2×360o+30o
3×360o+30o -3×360o+30o
4×360o+30o -4×360o+30o
……, ……,
相差360o的整数倍
S={β|β= 30° +k·360°, k∈Z}.
新知探索
探究问题(三):终边相同的角
S={β|β=α+k·360°,k∈Z}
注意:
⑴ k∈Z;
⑵ α是任意角;
⑶ 终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同.终边相同的
角有无限个,它们相差360°的整数倍.
典例精析
例1 如图7-1-6所示,已知角α的终边为射线OA,分别作出角α+90°, α-90°,α+180°的终边.
解 由角的定义可知,把角α的终边OA逆时针方向旋转90°可得α+90°的终边OB,把角α的终边OA顺时针方向旋转90°可得角 α-90°的终边OC,把角α的终边OA逆时针方向旋转______ 可 得角α+180°的终边OD,如图7-1-6.
A
B
C
D
α
-90°
90°
180°
O
图7-1-6
典例精析
例2 分别写出与下列各角终边相同的角的集合S,并把S中满足不等式
的元素β写出来.
(1)60° ; (2)-21°.
解 (1)S={=60°+k·360°,k∈Z},
解不等式
得
,所以
可取-1,0或1.因此S中满足 的元素是
典例精析
(2)
所以k
可取_________.
0或1或2
因此S中满足 的元素是
解不等式
典例精析
例3 写出终边在第一象限内的角的集合.
解 因为大于0°且小于90°的角的终边一定在第一象限,而且如果一个角的终边在第一象限,那么这个角的终边一