内容正文:
数学 必修·第一册[RJA]
5.1.2 弧度制
(教师独具内容)
课程标准:1.了解弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.体会引入弧度制的必要性.
教学重点:1.弧度制的意义.2.角度与弧度的互化.3.弧度制下,弧长和扇形面积公式的运用.
教学难点:角度与弧度的互化及扇形面积公式的运用.
核心素养:1.通过弧度制概念的学习,培养数学抽象素养.2.借助弧度制与角度制的互化,提升数学运算素养.
知识点一 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:周角的为1度的角,记作1°.
(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:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
③表示方法:1弧度记作1__rad.
知识点二 弧度数的计算与互化
(1)弧度数的计算
(2)弧度与角度的互化
(3)一些特殊角的度数与弧度数的对应表
度
0°
30°
45°
60°
90°
120°
135°
150°
180°
弧度
0
π
知识点三 扇形的弧长及面积公式
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)无论是以“度”还是以“弧度”为单位,角的大小都是一个与“半径”大小无关的值.
(2)用弧度为单位表示角的大小时,“弧度”两字可以省略不写,如sin2是指sin(2弧度),π=180°是指π弧度=180°;但如果以度为单位表示角时,度就不能省去.
(3)如无特殊要求,不必把π写成小数,如45°=弧度,不必写成45°≈0.785弧度.
(4)角度制和弧度制表示角时不能混用.如α=2kπ+30°,k∈Z;β=k·90°+,k∈Z,都不正确.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1弧度就是1°的圆心角所对的弧.( )
(2)“1弧度的角”的大小和所在圆的半径大小无关.( )
(3)160°化为弧度制是.( )
(4)用弧度表示的都是正角.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.做一做
(1)化为角度是________.
(2)75°化为弧度是________.
(3)半径为3,圆心角为60°的扇形的面积为________.
(4)若圆的半径为r,则该圆上长为2r的弧所对的圆心角为________.
答案 (1)252° (2) (3) (4)2
题型一 角度与弧度的互化
例1 (1)将下列角度与弧度进行互化:
①20°=________;②-15°=________;
③=________;④-=________.
[解析] ①20°=20×=.②-15°=-15×=-.③=×()°=105°.④-=-×()°=-396°.
[答案] ① ②- ③105° ④-396°
(2)把-157°30′化成弧度为________.
[解析] -157°30′=-157.5°=-×=-.
[答案] -
弧度与角度的互化
在进行弧度与角度的互化时,要牢记π rad=180°.将角度转化为弧度时,要先把带有分、秒的部分化为度,然后用度数乘以即可.把弧度转化为角度时,直接用弧度数乘以()°即可.
[跟踪训练1] (2023·湖南长沙一中高一上月考)将下列各角度与弧度互化:
(1)67.5°;(2)112°30′;(3);(4)3.
解 (1)67.5°=67.5×=.
(2)112°30′=112.5°=112.5×=.
(3)=×()°=405°.
(4)3=3×()°≈3×57.30°=171.90°.
题型二 利用弧度制表示角
例2 (1)在[0,4π]中,与72°角终边相同的角有________(用弧度表示).
[解析] 因为终边与72°角相同的角为θ=72°+k·360°(k∈Z), 当k=0时,θ=72°=;当k=1时,θ=432°=,所以在[0,4π]中与72°角终边相同的角有,.
[答案] ,
(2)用弧度表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(不包括边界,如下图).
[解] ①以OA为终边的角为+2kπ(k∈Z),以OB为终边的角为-+2kπ(k∈Z).
∴终边落在阴影部分内的角的集合为{α|-+2kπ<α<+2kπ,k∈Z}.
②以OA为终边的角为+2kπ(k∈Z),以OB为终边的角为+2kπ(k∈Z).不妨设终边落在右边阴影部分内的角的集合为M1,终边落在左边阴影部分内的角的集合为M2,
则M1={α|2kπ<α<+2kπ,k∈Z},
M2={α|+2kπ<α<π+2kπ,k∈Z}.
∴终边落在阴影部分内的角的集合为M1∪M2={α|2kπ<α<+2kπ