内容正文:
第一章 三角函数
第3节 弧度制
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引入
在角的度量中,我们选取一个周角,把他360等分而得到角的度量单位(单位角度),以它为单位去度量其他角的大小.
显然,角的度量单位(单位角度),与单位线段无关.
即在几何图形的各种度量中,除了角度之外,其他的度量(长度、面积、体积等)都是以单位线段为基础的.
单位制,角的度量除了角度制之外,是否也有其他的的单位制呢?——有不同的单位制,即弧度制.
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能否用线段的单位长度来建立角的度量单位,从而把几何度量都建立在一个共同的基础长度的度量上呢?
能,在初中,我们就学过弧长公式,这个公式直接把长度(弧长)和角度()联系了起来.
我们规定,以角的顶点为圆心画单位圆(半径为单位长度1的圆),
用这个角在此圆上所对应的弧的长度来度量这个角.
探究新知
3
角度制:
(1)定义:用 作为单位来度量角的单位制.
(2)1度的角:周角的 .
弧度制:
(1)定义:在以单位长为半径的圆中,单位长度的弧所对的圆心角为1弧度的角,它的单位符号是rad,读作 .
(2)1弧度的角:长度等于 的圆弧所对的圆心角.
度
弧度
半径长
弧度制的概念
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弧度数与实数一一对应
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
弧度数
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 .
角的正负由角的终边的旋转方向决定
弧度数的计算
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在半径为r的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为α rad,那么 .
注意:一定大小的圆心角α所对应的弧长与半径的比值是唯一确定的,与半径大小无关.
思考:角可以分别用角度和弧度度量,角度和弧度之间有什么关系呢?
如图,以角的顶点为圆心画单位圆(半径为单位长度1的圆),则角
(设)与其对应的弧长有什么关系?,
①当时,,
即在单位圆中,1个圆周所对应的弧长是,
②当时,,
即在单位圆中,的角所对应的弧长是,
③当时,,
即在单位圆中,长度为1的弧所对应的圆心角是(度).
O
B
r =1
l=1
A
弧度数的计算
6
弧度与角度的换算公式
;
.
弧度制的应用
①根据需要,可以用以上公式进行弧度与角度换算.
②对于任意角,每一个角都可以表示成:
角度制,
弧度制.
弧度数的计算
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一些特殊角的度数与弧度数对应表
0
2π
60°
180°
注意:对于之外的特殊角,不难得到它们的弧度数.
.
弧度数的计算
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例1 (多选题)下列说法中正确的是( )
A.弧度角与实数之间建立了一一对应的关系
C.根据弧度的定义,180°一定等于π弧度
D.无论是用角度制还是用弧度制度量角,角的大小均与圆的半径的大小有关
答案 ABC
解析 无论是用角度制还是用弧度制度量角,角的大小均与圆的半径的大小无关,而是与弧长和半径的比值有关,故D项错误.
对应练习
例2 (1)把45°化成弧度; (2)把600°化成弧度.
解:
(1);
(2).
例3 (1)把化成度; (2)把化成度.
解:
(1);
(2).
对应练习
10
0 20 18 30 15 20 25 30 15 12 10 21 28 30 28 35 25 10 5 15 40 20 30 35 0 25 30 35 40 42 35 32
例3 (多选题)下列说法中正确的是( )
A.弧度角与实数之间建立了一一对应的关系
C.根据弧度的定义,180°一定等于π弧度
D.无论是用角度制还是用弧度制度量角,角的大小均与圆的半径的大小有关
答案 ABC
解析 无论是用角度制还是用弧度制度量角,角的大小均与圆的半径的大小无关,而是与弧长和半径的比值有关,故D项错误.
对应练习
例4 用弧度表示终边落在图中所示阴影部分内(不包括边界)的角的集合.
对应练习
练习1 把下列各角的角度化成弧度.
(1)135°; (2)90°; (3)60°; (4)420°.
解:(1)135°=135;(2)90°=90;
(3)60°=60;(4).
练习2 把下列各角的弧度化成度.
(1); (2); (3); (4).
解:(1)=; (2)=;
(3)=; (4)=.
对应练习
练习3 用弧度制表示终边在x轴上的角的集合.
解:终边在轴上的角的集合.
练习4 把下列各角化成a十2kπ(0≤)的形式,并指出它们是哪个象限的角.
(1); (2); (3) ; (4)755°.
解:
(1),∴是第四象限角;
(2),∴是第二象