内容正文:
5.1.2弧度制
O
A
C
l=2r
2rad
O
A
B
1rad
l=r
度量身高的单位是什么?
度量城市距离的单位是什么?
度量星系之间距离的单位是什么?
同样是度量距离,我们为什么要采用不同的单位制来度量呢?
课题引入
1.长度单位
在角度制下,当把两个带着度、分、秒各单位的角相加、相减时,由于运算进率非十进制,总给我们带来不少困难.那么我们能否重新选择角单位,使在该单位制下两角的加、减运算与常规的十进制加减法一样去做呢?
2.角度制
角度制的定义
规定周角的 为1度的角,这种用度做单位来度量角的制度叫角度制。
1°
n°
r
l
回想:在半径为r的圆中,圆心角n0所对的圆弧长如何计算?扇形面积公式是什么?
我们把用度做单位来度量角的制度叫做角度制,在数学和其他许多科学研究中还要经常用到一种度量角的制度—弧度制,它是如何定义呢?
1弧度的定义:
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.
O
A
B
1rad
l=r
新课学习
演示课件
若弧是一个半圆,则其圆心角的弧度数是多少?
若弧是一个整圆呢?
为什么可以用弧长与其半径的比值来度量角的大小呢?即这个比值是否与所取的圆的半径大小无关呢?
演示课件
探究
半径为r的圆的圆心与原点重合,角α的始边与x轴的非负半轴重合,交圆于点A,终边与圆交于点B.请在下表格中填空,并思考:如果一个半径为r的圆的圆心角α所对的弧长为l,那么α 的弧度数是多少?
y
x
o
A
B
α
OB旋转的方向 ∠AOB的弧度数 ∠AOB的度数
πr 逆时针方向
2πr 逆时针方向
r 1
2r -2
0
180°
360°
的长
逆时针方向
顺时针方向
顺时针方向
πr
0
逆时针方向
πr
逆时针方向
2πr
弧度制的性质
(1)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.
探究结论
(2)角α的弧度数的绝对值是
用“弧度”与“度”去度量每一个角时,除了零角以外,所得到的量数都是不同的,但它们既然是度量同一个角的结果,二者就可以相互换算.
若弧是一个整圆,它的圆心角是周角,其弧度数是2π,而在角度制里它是360°.
因此 360°=2π rad
180°=π rad
角度制与弧度制的换算
例1. 完成下列角度与弧度的互化:
点评:实行角度与弧度的互化时,抓住
一个关键: 180°=π rad
知识应用
(1)
(2)67°30′
(3)
练习(P175)
1.把下列角度化为弧度。
2.把下列弧度化为角度。
角度
角度
弧度
弧度
0
30
45
60
90
120
135
150
180
210
225
240
270
300
315
330
360
0
熟记下列特殊角的度数与弧度数的对应表:
1.用弧度为单位表示角的大小时, “弧度”二字通常省略不写,但用“度”(°)为单位不能省。不能“混和”用
2.用弧度为单位表示角时,通常写 成“多少π”的形式。如无特别要求,不用将π化成小数。
注意:
3.用弧度表示:
(1)终边在X轴上的角的集合。
(2)终边在Y轴上的角的集合。
练习(P175)
正角的弧度数
正数
负角的弧度数
负数
零角的弧度数
零
正角
负角
零角
正数
负数
0
任意角的集合
实数集R
思考:在弧度制下,
,这个对应关系是如何理解的?
角的集合与实数集R之间可以建立一个一一对应关系
对应角的弧度数
弧度制的意义
例2.利用弧度制证明下列关于扇形公式:
证明:(1)由公式 得l=αR
圆心角为n°的扇形的弧长公式和面积公式分别是
n°转换为弧度
α rad
r
l
其中R是半径,l是弧长,α(0<α<2π)为圆心角,S是扇形面积.
弧度制下扇形的弧长公式,面积公式得到了大大简化。
例3.
1.下列命题不正确的是( )
A.半圆所对的圆心角是πrad
B.周角的大小是2π
C.1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径
D.长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是
1弧度
D
2.一条弦的长度等于圆的半径,则这条弦所对
的圆心角的弧度数是( )
A
课堂练习
3.圆的半径变为原来的2倍,而弧长也增大到
原来的2倍,则( )
A.扇形的面积不变 B.扇形的圆心角不变
C.扇形的面积增大到原来的2倍
D.扇形的圆心角增大到原来的2