内容正文:
§2.任意角
课程标准 素养解读
1.了解角的概念
2.掌握正角、负角和零角的概念,理解任意角的意义
3.熟练掌握象限角、终边相同的角的概念,会用集合符号表
示这些角
1.根据角的概念培养数学直观和逻辑
推理素养
2.通过学习终边相同的角、象限角提
升数学建模素养
[情境引入]
1.当钟表慢了(或快了)一点时,我们会将分针按
某个方向转动,把时间调整准确,在调整的过
程中,分针转动的方向是否相同?
2.在跳水比赛中,运动员会做出“转体两周”“向
前翻转两周半”等动作,做上述动作时,运动员
转体多少度? 转过的度数还能用0°到360°的
角表示吗?
[知识梳理]
[知识点一] 任意角的概念
1.角的概念
角可以看成平面内 绕着它的
旋转所成的图形.
2.角的表示
如图,①始边:射线的 位
置OA;
②终 边:射 线 的 位
置OB;
③顶点:射线的端点O;
④记法:图中的角α可记为“角α”或“∠α”或
“∠AOB”.
3.角的分类
名称 定义 图形
正角
一条射线绕其端点
按 方向旋转
形成的角
负角
一条射线绕其端点
按 方向旋转
形成的角
零角
一 条 射 线 没 有 作
旋转形成的角
1.当角的始边和终边确定后,这个角就
被确定了吗?
2.你能说出角的三要素吗?
3.正角、负角、零角是根据什么区分的?
4.如果一个角的终边与其始边重合,这个角一
定是零角吗?
[知识点二] 平面直角坐标系中的任意角
1.象限角
在平面直角坐标系中,若角的顶点与 重
合,角的始边与 轴的非负半轴重合,
那么,角的 在第几象限,就说这个角是第几
;如果角的终边在 ,这个角不
属于任何一个象限.
2.各象限角的集合
象限角 象限角α的集合表示
第一象限角 {α|k360°<α<k360°+90°,k∈Z}
第二象限角 {α|k360°+90°<α<k360°+180°,k∈Z}
第三象限角 {α|k360°+180°<α<k360°+270°,k∈Z}
第四象限角 {α|k360°+270°<α<k360°+360°,k∈Z}
3
第一章 三角函数
3.终边落在坐标轴上的角
终边落在x轴
的非负半轴上
的角的集合
{α|α=k360°,k∈Z}
终边落在x轴
的非正半轴上
的角的集合
{α|α=k360°+180°,k∈Z}
终边落在x轴
上的角的集合
{α|α=k180°,k∈Z}
终边落在y轴
的非负半轴上
的角的集合
{α|α=k360°+90°,k∈Z}
终边落在y轴
的非正半轴上
的角的集合
{α|α=k360°+270°.k∈Z}
终边落在y轴
上的角的集合
{α|α=k180°+90°,k∈Z}
终边落在坐标
轴 上 的 角 的
集合
{α|α=k90°,k∈Z}
4.终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可
构成一个集合S= ,
即任何一个与角α终边相同的角,都可以表示
成角α与 的和.
5.对终边相同的角的理解
(1)终边相同的角的前提条件是:角的顶点与原
点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合.
(2)α是任意角且k为整数.
(3)k360°与α之间用“+”号连接.
(4)终边相同的角的表示形式不唯一,如
{x|x=k360°-90°,k∈Z}与{x|x=k
360°+270°,k∈Z)均表示终边在y轴的非正
半轴上的角的集合.
5.相等的角终边一定相同吗? 不相
等的角终边一定不同吗?
6.角β=α+k720°,k∈Z,β与α 终边相
同吗?
7.把一个角放在平面直角坐标系中时,这个
角是否一定就是某一个象限的角?
8.若角α,β满足S={β|β=α+k360°,k∈
Z)时,角α,β是否是终边相同的角?
[预习自测]
1.下列各命题正确的是 ( )
A.终边相同的角一定相等
B.第一象限角都是锐角
C.锐角都是第一象限角
D.小于90°的角都是锐角
2.-1060°的终边落在 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.在(-360°,0°)内与角1250°终边相同的角是
.
任意角的概念
[例1](1)下列结论:
①三角形的内角必是第一、二象限角;
②始边相同而终边不同的角一定不相等;
③小于90°的角是第一象限角;
④钝角比第三象限角小;
⑤小于180°的角是钝角、直角或锐角.
其中正确的结论为 (填序号).
[思路点拨] 利用任意角的概念判断.
(2)若钟表的时针走过了2小时40分,则分针
转过的角度为 ( )
A.80° B.-80°
C.960° D.-960°
[尝试解答] (1)
(2)
理解与角的概念有关问题的关键
关键在于正确理解象限角与锐角、直角、钝
角、平角、周角等概念,弄清角的始边与终
边及旋转方向与大小.另外需要掌握判断
结论正确与否的技巧,判断结论正确需要
证明,而判断结论不正确只需要举一个反
例即可.
4
数学(BS)必修第二册
[变式训练]
1.给出下列四个结论:①-15°是第四象限角;
②185°是第三象限角;③475°是第二象限角;
④-350°是第一象限角.其中正确的个数为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
终边相同的角
[例2]已知α=-1910°.
(1)把α写成β+k360°(k∈Z,0°≤β<360°)
的形式,指出它是第几象限角;
(2)求θ,使θ与α 的终边相同,且-720°≤θ
<0°.
[思路点拨] 解答本题(1)用α除以360°,
使余数为正,且使余数在[0°,360°)即可;
(2)根据终边相同角的定义,用公式α+k
360°列不等式求解.
1.终边落在直线上的角的集合的步骤
(1)写出在0°~360°范围内相应的角.
(2)由终边相同的角的表示方法写出角的
集合.
(3)根 据 条 件 能 合 并 一 定 合 并,使 结 果
简洁.
2.终边相同角常用的三个结论
(1)终边相同的角之间相差360°的整数倍.
(2)终边在同一直线上的角之间相差180°
的整数倍.
(3)终边在相互垂直的两直线上的角之间
相差90°的整数倍.
[变式训练]
2.已知α=-2020°.
(1)写出与角α终边相同的角的集合S,并指
出角α是第几象限的角;
(2)写出S 中适合不等式-720°≤β<0°的
角β.
区间角
[例3]设A={α|90°+k360°≤α≤
180°+k360°,k∈Z},B为终边在
如图所示阴影部分中的角的集合,
求A∩B.
[思路点拨] 先写出集合B,再求
A∩B.
区间角是指终边落在坐标系的某个区域内
的角.其写法可分为三步:
(1)先按逆时针的方向找到区域的起始和
终止边界;
(2)按由小到大分别标出起始和终止边界
对应的-360°到360°范围内的角α和
β,写出最简区间{x|α<x<β},注意,若
含边界,则不等式中应带“=”;
(3)起始、终止边界对应角α、β再加上360°
的整数倍,即得区间角集合.
[变式训练]
3.如图,角α终边在图中阴影部
分,试指出角α的范围.
象限角的判断
[例4]已知α为第二象限角,问2α,α2
分别是第
几象限角?
[思路点拨] 由角α为第二象限角,可以写
出α的范围:90°+k360°<α<180°+k
360°,k∈Z,在此基础上可以写出2α,α2
的范
围,进而可以判断出它们所在的象限.
5
第一章 三角函数
(1)解决此类问题,要先确定α的范围,进
一步确定出nα或αn
的范围,再根据k
与n的关系进行讨论.
(2)一般地,要确定αn
所在的象限,可以作
出n等分各个象限的从原
点出发的射线,它们与坐
标轴把周角等分成4n个
区域,从x轴的正半轴起,
按逆时针方向把这4n个
区域依次循环标上号码1、2、3、4,则标
号是几的区域,就是α为第几象限角
时,α
n
终边可能落在的区域,α
n
所在的
象限就可直观地看出.例如,已知角α
所在的象限,可用如图求角α
2
所在的象
限,也可以用下表来表示:
α所在的象限 一 二 三 四
α
2
所在的象限 一、三 一、三 二、四 二、四
(3)这类问题也可采用特值法判断角的终
边位置,如本例中α
2
,45°+k180°<α2
<90°+k180°,k∈Z,令k=1,2,3,4
分别得α
2
的终边位于第三、一、三、一象
限,如此循环往复,从而可断定α
2
是第
一或第三象限角.
[变式训练]
4.若α是第二象限角,则α3
是 ( )
A.第一象限角
B.第二象限角
C.第四象限角
D.第一象限或第二象限或第四象限角
1.下列命题中正确的是 ( )
A.终边在y轴的非负半轴上的角一定是直角
B.第二象限角一定是钝角
C.第四象限角一定是负角
D.始边相同而终边不同的角一定不相等
2.与600°终边相同的角表示为(k∈Z) ( )
A.k360°+220° B.k360°+240°
C.k360°+60° D.k360°+260°
3.已知-990°<α<-630°,且α与120°角的终边
相同,则α= .
4.集合{α|k180°≤α≤k180°+45°,k∈Z}中
角 表 示 的 范 围 (用 阴 影 表 示)是 图 中 的
(填序号).
5.已知角的集合M={α|α=30°+k90°,k∈Z},回
答下列问题:
(1)集合M 中大于-360°且小于360°的角是哪
几个?
(2)写出集合 M 中的第二象限角β 的一般
表达式.
学习至此,请完成配套训练
6
数学(BS)必修第二册
参 考 答 案
第一章 三角函数
§1.周期变化
课前预习学案 知识梳理 知识点一
1.间隔 2.重复出现
[思考]
1.提示:2022年7月4日是星期一,由200=28×7+4知自
2022年7月4日再过200天是星期五.
知识点二
1.x+T∈D f(x)
[思考]
2.提示:不是,例如函数f(x)=x-[x]的周期就不止一个.若
T 是周期,则nT(n∈N∗ )一定是周期.
3.提示:不能,因为周期函数的定义是对定义域中的每一个x
值来说.
预习自测
1.C 2.C 3.2
课堂互动学案
[例1] [解析] AD [对于 A,太阳东升西落是周期现象;
对于B,李明每天上午上学的时间会有差别,不是周期现象;
对于 C,高速公路每天通过的车辆数一般不相同且随机变
化,不是周期现象;对于 D,天干地支表示年份的次序,周而
复始,是周期现象.故选 AD.]
变式训练
1.解:根据题意,钟表的分针每小时转一圈,即钟表的分针每小
时转一圈,分针会重复出现在同一位置,具有“周而复始”的
变化规律,符合周期变化的定义,其变化是周期变化.
[例2] [解析] B [由题图可以看出该造父变星的亮度每
经过7天等级相同,所以此变星亮度变化的周期是7天.]
变式训练
2.D [从0开始,每四个数一个周期,2021÷4=5051,故
选 D.]
[例3] [证明] 因为f(x+1)=-f(x),
所以f(x+2)=-f(x+1)=-[-f(x)]=f(x),
所以f(x)是周期函数,所以f(x)的一个周期是2.
变式训练
3.证明:因为定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x)
(a是不为零的常数),
所以f(x+2a)=-f(x+a)=f(x),
所以2a是函数y=f(x)的一个周期.
随堂步步夯实
1.A 2.C
3.解析:函数f(x)是以2为周期的函数,且f(2)=3,则f(6)
=f(2+4)=f(4)=f(2+2)=f(2)=3.
答案:3
4.解析:∵T=8,
∴f(25)=f(3×8+1)=f(1)=f(-1)=-1+1=0.
答案:0
5.解:因为f(x+6)=(x+6)2=f(x)不恒成立,所以f(x)不
是以6为周期的周期函数.
§2.任意角
课前预习学案 情境引入
1.提示:不同,当钟表慢了,要顺时针转动分针,当钟表快了,要
逆时针转动分针.
2.提示:因为运动员转体方向有顺时针、逆时针的不同,因此运
动员“转体两周”的度数可以是顺时针旋转720°或逆时针旋
转720°,“向前翻转两周半”可以是顺时针旋转900°或逆时
针旋转900°.显然这些角都不在0°~360°,不能用0°到360°
的角表示.
知识梳理 知识点一
1.一条射线 端点
2.起始 终止
3.逆时针 顺时针 任何
[思考]
1.提示:不是的.虽然始、终边确定了,但旋转的方向和旋转量
的大小(旋转圈数)并没有确定,所以角也就不能确定.
2.提示:角的三要素是顶点、始边、终边.
3.提示:根据组成角的射线的旋转方向.
4.提示:不一定,零角的终边与始边重合,但终边与始边重合的
角不一定是零角,如360°,-360°等,角的大小不是根据始
边、终边的位置,而是根据射线的旋转.
知识点二
1.原点 x 终边 象限角 坐标轴上
4.{β|β=α+k360°,k∈Z} 周角的整数倍
[思考]
5.提示:相等的角终边一定相同;不相等的角终边可能相同,也
可能不同.
6.提示:β=α+2k360°,故β与α 终边相同.
7.提示:不一定.因为象限角是指的当角的始边与x轴的非负
半轴重合时,终边在哪个象限,我们就说这个角是第几象限
角.如果一个角的终边在坐标轴上时,我们认为这个角不在
任何象限内,又叫轴线角.
8.提示:当角α,β满足S={β|β=α+k360°,k∈Z}时,表示角
α与β相隔整数个周角,即角α,β终边相同.
预习自测
1.C 2.A 3.-190°
课堂互动学案
[例1] (1)[解析] ①90°的角既不是第一象限角,也不是第
二象限角,故①不正确;
②始边相同而终边不同的角一定不相等,故②正确;
③小于90°的角可以是0°角,也可以是负角,故③不正确;
④钝角大 于-100°,而 -100°的 角 是 第 三 象 限 角,故 ④ 不
正确;
⑤0°角小于180°,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,故⑤
不正确.
[答案] ②
(2)[解析] D [∵40÷60= 23
,∴360°× 23 =240°.∵
分
针是顺时针旋转,∴时针走过2小时40分,分针转过的角的
度数为-2×360°-240°=-960°,故选 D.]
变式训练
1.D [①-15°在第四象限;
②180°<185°<270°在第三象限;
③475°=360°+115°,而90°<115°<180°,所以475°在第二
象限;
④-350°=-360°+10°是第一象限角.
所以四个结论都是正确的.]
[例2] [解] (1)∵-1910°÷360°=-6余250°,
∴-1910°=-6×360°+250°,
∴β=250°,从而α=-6×360°+250°是第三象限角.
(2)令θ=250°+k360°(k∈Z),
∵-720°≤θ<0°,
∴-720°≤250°+k360°<0°,
即-9736≤k<-
25
36.
∵k∈Z,∴k=-1或-2.
即250°+(-1)360°=-110°,
250°+(-2)360°=-470°.
∴θ=-110°或θ=-470°.
变式训练
2.解:(1)S={β|β=-2020°+k×360°,k∈Z},
∵140°=-2020°+6×360°,∴140°与-2020°的终边相同.
∵140°是第二象限的角,∴-2020°是第二象限的角.
(2)S由-720°≤-2020°+k×360°<0°
解得31118≤k<5
11
18.
012
数学(BS)必修第二册
∵k∈Z,∴k=4或5,
即S中适合-720°≤β<0°的元素有
-2020°+4×360°=-580°,
-2020°+5×360°=-220°.
[例3] [解] 图中的阴影部分表示终边由-45°逆时针旋转
到120°的所有角,故B={α|-45°+k360°<α<120°+k
360°,k∈Z}(注 意 不 含 边 界),
又∵A={α|90°+k360°≤α≤180°+k360°,k∈Z},
∴A∩B={α|90°+k360°≤α<120°+k360°,k∈Z}.
变式训练
3.解:与30°角的终边在一条直线上的角的集合为S1={α|α=
30°+k180°,k∈Z},与180°-75°=105°角的终边在一条直
线上的角的集合为S2={α|α=105°+k180°,k∈Z},因此,
在图中阴影部分的角α的范围为{α|30°+k180°≤α<105°
+k180°,k∈Z}.
[例4] [解] ∵90°+k360°<α<180°+k360°,k∈Z,
∴180°+2k360°<2α<360°+2k360°,k∈Z,
∴2α是第三或第四象限角,或是终边落在y轴的非正半轴
上的角.
同理45°+k2
360°<α2<90°+
k
2
360°.
当k为偶数时,不妨令k=2n,n∈Z,则45°+n360°<α2<
90°+n360°,此时,α2
为第一象限角;
当k为奇数时,令k=2n+1,n∈Z,则225°+n360°<α2<
270°+n360°,此时,α2
为第三象限角.
∴α2
为第一或第三象限角.
变式训练
4.D [∵90°+k360°<α<180°+360°k,k∈Z,
∴30°+120°k<α3<60°+120°
k,k∈Z,
当k=0时,30°<α3<60°
,α
3
是第一象限角;
当k=1时,150°<α3<180°
,α
3
是第二象限角;
当k=2时,270°<α3<300°
,α
3
是第四象限角.]
随堂步步夯实
1.D [A 中的角应与直角终边相同,B中如480°不是钝角,C
中如300°不是负角,只有 D正确.]
2.B [∵600°=240°+360°,
∴600°与240°终边相同.
∴与600°终边相同的角即为与240°终边相同.
∴选B.]
3.解析:因为α与120°角的终边相同,
故有α=k360°+120°,k∈Z.
又因为-990°<α<-630°,
所以-990°<k360°+120°<-630°,
即-1110°<k360°<-750°.
当k=-3时,α=(-3)×360°+120°=-960°.
答案:-960°
4.解析:集合{α|k180°≤α≤k180°+45°,x∈Z}中,当k为
偶数时,此集合与{α|0°≤α≤45°}表示终边相同的角,位于
第一象限;当k为奇数时,此集合与{α|180°≤α≤225°}表示
终边相同的角,位于第三象限.所以集合{α|k180°≤α≤k
180°+45°,k∈Z}中角表示的范围为图②所示.
答案:②
5.解:(1)令-360°<30°+k90°<360°,得-133 <k<
11
3
,又
∵k∈Z,∴k=-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,∴集合 M 中大于
-360°且 小 于 360°的 角 共 有 8个,分 别 是-330°,-240°,
-150°,-60°,30°,120°,210°,300°.
(2)∵集合 M 中的第二象限角与120°角的终边相同,
∴β=120°+k360°,k∈Z.
§3.弧度制
课前预习学案 情境引入
1.提示:周角的 1360
等于1度.
2.提示:有不同的单位制,即弧度制.
知识梳理 知识点一
1.1360
2.(1)1 (2)1 1弧度 (3)正数 负数 0
[思考]
1.提示: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,所以1弧度的角的大小与圆的半径无关.
知识点二
1.2π 360° 180° π180 0.01745
180
π( )° 57°18′
[思考]
2.提示:计算时,我们要特别注意πrad=180°,用这个公式进
行互化即可.
3.提示:-π6 120°.
知识点三
|n|πr180 |α|r
|n|πr2
360
1
2lR
1
2|α|r
2
[思考]
4.提示:知二求二.
5.提示:与半径大小无关,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.
预习自测
1.D 2.C 3.2π3
2π
3
课堂互动学案
[例1] [解] (1)202°30′=202.5°= 4052( )×
π
180=
9
8π.
(2)-512π=-
5
12π×
180
π( )°=-75°.
(3)α=15°=15× π180=
π
12
,
θ=105°=105× π180=
7π
12.
显然 π
12<
π
10<1<
7π
12.
故α<β<γ<θ=φ.
变式训练
1.解:(1)5116π=
511
6 ×180°=15330°.
(2)-7π12=-
7
12×180°=-105°.
(3)10°=10× π180=
π
18.
(4)-855°=-855× π180=-
19π
4 .
[例 2] [解] 角 的 终 边 在 x 轴 上 的 角 的 集 合 为
α|α=kπ,k∈Z{ },角 的 终 边 在 y 轴 上 的 角 的 集 合
为 α|α=π2+kπ
,k∈Z{ },
∴角的终边在坐标轴上的角的集合为
{α|α=kπ,k∈Z}∪ α|α=π2+kπ
,k∈Z{ }=
α|α=2kπ2
,k∈Z{ }∪ α|α=(2k+1)π2,k∈Z{ }
= α|α=kπ2
,k∈Z{ }.
变式训练
2.解:(1)α1=-570°=-
570π
180=-
19π
6 =-2×2π+
5π
6
,α2=
750°=750π180=
25π
6 =2×2π+
π
6.
112
参考答案