内容正文:
5.1.2 弧度制
高中数学必修第一册
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同学们,本节课题目中有弧度二字,大家想到了什么?是否想到了足球射门的弧度、篮球投篮的弧度?我们认知的弧度是非常简单的形状,也正是因为有了弧度才完美,比如:海浪因弧度而活跃;嘴角因弧度而美丽;月有阴晴圆缺,正因有弧度而富有神韵.而在我们数学中,正是因为弧度的引入,给数学学科带来了巨大的改变.
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问题探究
探究:1.在初中学过哪些度量角的单位?
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问题探究
探究:2.在初中学过的角度中,1度的角是如何规定的?
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问题探究
探究:3.在给定半径的圆中,当弧长一定时,圆心角确定吗?
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问题探究
探究:4.射线OA绕端点O旋转到OB形成角,在旋转过程中,射线OA上的点P,Q(不同于点O)的轨迹是圆弧,圆弧对应于圆心角.设,,,点P所形成的圆弧的长为,点Q所形成的圆弧的长为,则弧长与半径的比值和弧长与半径的比值有何关系?
一定大小的圆心角所对应的弧长和半径的比值是唯一确定的,与半径大小无关.
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问题探究
1.弧度制
我们规定:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号rad表示,读作弧度.
用弧度制表示角时,“弧度”二字或“rad”通常略去不写,而只写该角所对应的弧度数.
知识小结
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2.弧度制的计算
在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为,那么.
3.一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.
任意角的弧度数与实数是一一对应的关系.
知识小结
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探究:4.根据公式,你能得出圆周角的弧度数吗?
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问题探究
4.角度与弧度的互化
2π
360°
π
180°
知识小结
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5.一些特殊角的度数与弧度数的对应关系
60°
180°
2π
在同一个题目中,弧度与角度不能混用.
知识小结
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探究:5.我们初中所学扇形的弧长和面积公式是什么?
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问题探究
6.弧度制下的弧长公式和扇形面积公式
设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,则
(1)弧长公式:;
(2)扇形面积公式:.
知识小结
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例1 下列各命题中,真命题是( )
A.1弧度就是1°的圆心角所对的弧
B.1弧度是长度等于半径的弧
C.1弧度是1°的弧与1°的角之和
D.1弧度是长度等于半径的圆弧所对的圆心角的大小
D
典例精析
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变式1 下列说法正确的是( )
A.1弧度的圆心角所对的弧长等于半径
B.大圆中1弧度的圆心角比小圆中1弧度的圆心角大
C.所有圆心角为1弧度的角所对的弧长都相等
D.用弧度表示的角都是正角
A
典例精析
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例2 (1)将112°30′化为弧度为________;
(2)将化为角度为________.
﹣75°
典例精析
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变式2 (1)把下列角度化成弧度:
①22°30′;
②-210°;
③1200°.
典例精析
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变式2 (2)把下列弧度化成角度:
①;
②;
③.
15°
-240°
54°
典例精析
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例3 将写成的形式,其中,并判断它是第几象限角?
典例精析
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变式3 用弧度表示:
(1)终边在轴上的角的集合;
(2)终边在轴上的角的集合.
典例精析
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分别用角度和弧度写出第一、二、三、四象限角的集合.
知识小结
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例4 (1)用弧度制下的弧长公式,计算半径为的圆中,的圆心角所对的弧的长度.
典例精析
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例4 (2)已知扇形的周长为的圆中,面积为4,求扇形圆心角的弧度数.
典例精析
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变式4 (1)已知半径为的圆上,有一条弧的长是,求该弧所对的圆心角(正角)的弧度数.
典例精析
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变式4 (2)已知弧长为的弧所对的圆心角为200°,求这条弧所在的圆的半径.
典例精析
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角度化弧度
弧度化角度
360°= rad
2π rad=______
180°= rad
π rad=_______
1°= rad≈0.017 45 rad
1 rad=°≈57.30°=57°18′
度数×=弧度数
弧度数×=度数
度
0°
30°
45°
90°
120°
135°
150°
270°
360°
弧度
0
π
$$