内容正文:
5.1.2 弧度制
数学
核心知识目标 核心素养目标
1.理解角度制与弧度制的概念,能对弧度和角度进行正确的转换.
2.体会引入弧度制的必要性,建立角的集合与实数集的一一对应关系.
3.掌握并能应用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式. 1.借助单位圆建立弧度制的概念,体会引入弧度制的必要性,重点提升学生的数学抽象的核心素养.
2.应用弧度制下的弧长公式和扇形面积公式解决相关问题,重点增强数学运算的核心素养.
数学
知识探究·素养启迪
课堂探究·素养培育
数学
知识探究·素养启迪
1.角的单位制
(1)角度制
把周角分成360等份,每一份叫作1度的角,这种用 作为单位来度量角的单位制叫作角度制.
(2)弧度制
长度等于 的圆弧所对的 叫作1弧度的角.以 作为单位来度量角的单位制,叫作弧度制,它的单位符号是rad,读作 .
知识探究
度
半径长
圆心角
弧度
弧度
数学
(3)角的弧度数的求法
在半径为r的圆中,弧长为l的弧所对的圆心角为α rad,那么|α|= .
一般地,正角的弧度数是一个 ,负角的弧度数是一个 ,零角的弧度数是 .
正数
负数
0
2.角度与弧度的换算
2π rad
π rad
180°
数学
3.一些特殊角与弧度数的对应关系
60°
180°
0
2π
4.弧长与扇形面积公式
α·r
数学
小试身手
B
1.120°化为弧度制是( )
数学
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
C
数学
数学
4.若扇形的弧长为2,面积为4,则扇形的圆心角为 弧度.
数学
课堂探究·素养培育
[例1] 将下列角度与弧度进行互化.
探究点一
角度与弧度的换算
(1)20°;
(2)-800°;
数学
[例1] 将下列角度与弧度进行互化.
数学
[即时训练1-1] 将下列角度与弧度进行互化.
数学
[即时训练1-1] 将下列角度与弧度进行互化.
(3)10°;
(4)-855°.
数学
方法总结
数学
易错警示
用弧度表示角,涉及π时,直接保留π,不要将π写成小数.
数学
探究点二
角度与弧度综合应用
(1)若α,β的终边关于x轴对称;
数学
(2)若α,β的终边关于y轴对称;
(3)若α,β的终边关于原点对称.
数学
[即时训练2-1] 用弧度制表示终边在图中阴影区域内角的集合(含边界),并判断2 014°是不是这个集合的元素.
数学
方法总结
(1)用弧度制表示终边相同的角2kπ+α(k∈Z)时,其中2kπ是π的偶数
倍,而不是整数倍.
(2)在同一个式子中,角度与弧度不能混合用,必须保持单位统一,如α=
2kπ+30°,k∈Z是不正确的写法.
数学
[例3] 扇形AOB的面积是4 cm2,它的周长是10 cm,求扇形的圆心角α的弧度数及弦AB的长.
探究点三
扇形的弧长、面积公式的应用
数学
[即时训练3-1] 已知扇形AOB的周长为10 cm,求该扇形的面积的最大值及取得最大值时圆心角的大小及弧长.
数学
方法总结
扇形弧长公式及面积公式的应用类问题的解决方法
首先,将角度转化为弧度表示,弧度制的引入使相关的弧长公式、扇形面积公式均得到了简化,所以解决这类问题时通常采用弧度制.一般地,在几何图形中研究的角,其范围是(0,2π);其次,利用α,l,R,S四个量“知二求二”代入公式.在求解的过程中要注意:
(1)看清角的度量制,选用相应的公式.
(2)扇形的周长等于弧长加两个半径长,对于扇形周长或面积的最值问题,通常转化为某个函数的最值问题.
数学
备用例题
[例1] (1)将下列各角度化为弧度:①112°30′;
②-315°.
数学
(2)将下列各弧度化为角度:
数学
[例2] 已知角α=2 010°.
(1)将α改写成θ+2kπ(k∈Z,0≤θ<2π)的形式,并指出α是第几象限角;
数学
[例2] 已知角α=2 010°.
(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角;
数学
[例2] 已知角α=2 010°.
(3)在区间[0,5π)上找出与α终边相同的角.
数学
(1)这个圆心角所对的弧长;
数学
(2)这个扇形的面积.
数学
课堂达标
C
1.已知α=-2 rad,则角α的终边在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
数学
D
2.设终边在y轴的非正半轴上的角的集合为M,则( )
数学
数学
4.在直径为20 cm的圆中,圆心角为150°时所对的弧长为 cm,面积为 cm2.
数学
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数学
角度化弧度
弧度化角度
360°=