内容正文:
5.1任意角和弧度制
第2课时 弧度制
第五章 三角函数
探究一:弧度制与角度制
生活中在度量时,会用到不同的单位制.比如,度量长度可以用米、英尺、码等不同的单位制;度量质量可以用千克、磅等不同的单位制.
问题1:角的度量单位是什么?换算的进制是多少?它是否也能用不同的单位制呢?是否可以用十进制的实数来度量角的大小?
情境设置
角度制:度、分、秒
六十进制:1度=60分 1分=60秒
角度(°)
实数
换算?
2
探究一:弧度制与角度制
问题2:角射线𝑂𝐴绕端点𝑂旋转到𝑂𝐵形成角𝛼,在旋转过程中,射线𝑂𝐴上的一点 𝑃(不同于点𝑂)的轨迹是一条圆弧,这条圆弧对应于圆心角𝛼.设, ,点 𝑃所形成的圆弧的长为,求弧长𝑙与半径的比值.
情境设置
【解析】:因为所以.
3
探究一:弧度制与角度制
问题3:上述问题2中,射线𝑂𝐴上的一点𝑄(不同于点𝑂),𝑂𝑄= ,在旋转过程中,点𝑄所形成的圆弧的长为,求弧长 与半径 的比值,其与问题2中的比值有何关系?
情境设置
【解析】:因为<m></m>,所以<</m>.
故<m></m>.
结论:可以发现,圆心角所对的弧长与半径的比值只与的大小有关.也就是说,这个比值随的确定而唯一确定.
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新知生成
知识点一 角度值与弧度制
1.角度值
用度作为单位来度量角的单位制叫作角度制,规定1度的角等于周角的 .
且
2.弧度制
规定:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫作1弧度的角,弧度单位用符号 rad表示,读作弧度.把半径为1的圆叫作单位圆.如图,在单位圆𝑂中,
</m>的长度等于1,则就是1弧度的角.根据上述规定,在半径
为𝑟的圆中,弧长为𝑙的弧所对的圆心角为𝛼rad,那么 .
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新知生成
知识点一 角度值与弧度制
3.角度与弧度的互化
一般地,只需根据
就可以进行弧度和角度的换算了.
4.一些特殊角与弧度数的对应关系
度
弧度 0 2
6
小试牛刀
1.与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
2. 的角度为( )
A. B. C. D.
3.的弧度为( )
A. B. C. D.
C
B
A
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一、弧度制的概念
例题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1弧度的圆心角所对的弧长都相等
D.用弧度表示的角都是正角
A
【解析】:对于A,根据弧度的定义知,1弧度的圆心角所对的弧长等于半径,故A正确;对于B,大圆中1弧度的圆心角与小圆中1弧度的圆心角相等,故B错误;对于C,不在同圆或等圆中,1弧度的圆心角所对的弧长是不相等的,故C错误;对于D,用弧度表示的角也可以不是正角,故D错误.
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新知运用
跟踪训练1 下列说法中,错误的是( ).
A.“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位
B. 1 弧度的角是长度等于半径长的弧所对的圆心角
C.根据弧度的定义, 一定等于 π 弧度
D.不论用角度制还是用弧度制度量角,它们均与圆的半径长短有关
【解析】:根据角度和弧度的定义,可知无论是角度制还是弧度制,角的大小和圆的半径长短无关,而是与弧长和半径的比值有关,所以D错误, A , B , C 正确.
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二、角度制与弧度制的互化
例题2 把下列角度化成弧度或弧度化成角度:
(1) ;(2) ;(3);(4) .
【解析】:(1) .
(.
(.
(4) .
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反思感悟
方法总结
角度与弧度的互化技巧:
在进行角度与弧度的换算时,抓住关系式是关键,由它可以得到
(1)度数 弧度数;
(2)弧度数度数.
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二、角度制与弧度制的互化
跟踪训练2 将下列角度与弧度进行互化:
(1) ;(2);(3);(4).
【解析】(1) .
(.
(3) .
(4) .
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探究二:扇形的弧长及面积公式
如图所示,设公路弯道处弧的长为.(图中长度单位:)
情境设置
问题1:弧 的长是多少?求扇形的面积 ?
【解析】:
.
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新知生成
知识点二 扇形的弧长及面积公式
设扇形的半径为,弧长为,为其圆心角,为圆心角的角度数,