内容正文:
第7章 三角函数
1
7.1 角与弧度
7.1.2 弧度制
2
弧度是非常简单的形状,也正是因为有了弧度,世界才完美,比如:
海浪因弧度而活跃;嘴角因弧度而美丽;月有阴晴圆缺,正因有弧度而富
有神韵……而在我们数学中,正是因为弧度的引入,给数学学科带来了巨
大的改变.
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新课导入
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1.理解弧度制的概念,掌握角度与弧度之间的互化.
2.能用弧度制表示终边相同的角.
3.掌握弧度制下扇形的弧长与面积公式.
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学习目标
4
1
新知学习 探究
2
课堂巩固 自测
5
PART
01
新知学习 探究
6
一 弧度制
思考1 在初中学过的角度中,1度的角是如何规定的?
提示 1度的角等于周角的 .
思考2 射线绕端点旋转到形成角 ,在旋转过程中,
射线上的两点,(不同于点 )形成的轨迹的长度为
,,其中,,在旋转过程中,弧长 与半
径的比值和弧长与半径 的比值有何关系?
提示 相等.设 ,因为,所以.同理,故 .
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7
[知识梳理]
1.度量角的两种制度
角度制 定义 用度作为单位来度量角的单位制
1度的角 周角的①_ ___为1度的角,记作
弧度制 定义 用弧度作为角的单位来度量角的单位制
1弧度的角 长度等于②________的弧所对的圆心角叫作1弧度
的角,记作( 可省略不写)
半径长
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8
2.弧度数的计算
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9
3.角度与弧度的互化
角度化弧度 弧度化角度
③____ ④______
⑤___ ⑥______
度
度数 弧度数 弧度数 度数
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[例1] (1)下列说法中不正确的是( )
A.度与弧度是度量角的两种不同的度量单位
B. 的角是周角的,的角是周角的
C.根据弧度的定义, 一定等于 弧度
D.不论是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:选D.根据角度制和弧度制的定义,可知无论是角度制还是弧度制,角
的大小与圆的半径长短无关,只与弧长与半径的比值有关,故D不正确.
√
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(2)(对接教材例3、例4)将下列角度与弧度进行互化:
① ;
【解】 .
② ;
解: .
③ ;
解: .
④ .
解: .
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(1)圆心角 所对的弧长与半径的比值与圆的半径无关,只与角 的大小
有关,可用这个比值来度量圆心角.
(2)角度制与弧度制的互化原则和方法
原则:牢记,充分利用和 进行换算.
方法:设一个角的弧度数为 ,角度数为,则 ;
.
注意 在表示角的时候,角的单位要统一,角度制与弧度制不能混用.
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[跟踪训练1] (1)在大小不同的圆中, 的圆心角所对的( )
A.弦长相等 B.弧长相等
C.弦长等于所在圆的半径 D.弧长等于所在圆的半径
解析:选D.由弧度制的定义,1弧度的角就是所对弧长与半径之比等于1的角,
所以 的圆心角所对的弧长等于所在圆的半径.故选D.
√
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(2)已知 ,,, ,,则 , , ,
, 的大小关系依次为___________________.
解析:方法一(角度化为弧度) ,
,因为 ,所以
.
方法二(弧度化为角度) , ,
,因为 ,所以
.
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二 用弧度制表示角
[例2] 用弧度制写出终边在阴影部分的角的集合:
(1)
【解】边界对应射线所在终边的角分别为,, ,
所以终边在阴影部分的角的集合为
.
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解:边界对应射线所在终边的角分别为 ,, ,
, ,所以终边在阴影部分的角的集合为
.
(2)
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根据已知图形写出区域角的集合的步骤:
(1)仔细观察图形;
(2)写出区域边界作为终边时角的表示;
(3)用不等式表示区域范围内的角;
(4)按逆时针方向书写.
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[跟踪训练2] (1)用弧度制表示与 角终边相同的角 的集合为
( )
A. B.
C. D.
解析:选D.,故与 角终边相同的角 的集合为
.
√
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19
(2)用弧度表示顶点在原点,始边与 轴正半轴重合,
终边在图中阴影部分(包括边界)的角 的集合为
_ _____________________________________.
,
解析: 化成弧度为, 化成弧度为 ,所
以终边落在阴影部分(包括边界)的角 的集合为
, .
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三 扇形的弧长与面积公式
[知识梳理]
(是扇形所在圆的半径, 为扇形的圆心角)
公式
度量制 弧长公式 扇形面积公式
角度制
弧度制 ①_____
②_ ____ ③_______
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[例3] 已知一扇形的圆心角为 ,半径为,弧长为 .
(1)若 ,,求扇形的弧长 ;
【解】由题意知,所以弧长 .
(2)已知扇形的周长为,面积是 ,求扇形的圆心角.
解:由题意得解得 (舍去)或 故扇形的圆
心角为 .
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母题探究 若扇形的周长为,当扇形的圆心角 为多少弧度时,这
个扇形的面积最大?
解:由题意知 ,
所以 ,
所以当时,取得最大值,最大值为,此时 ,
.
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扇形的弧长和面积的求解策略
(1)记公式:弧度制下扇形的面积公式是<m></m>(其中<m></m>是扇
形的弧长,<m></m>是扇形的半径,<m></m> 是扇形圆心角的弧度数,<m></m>).
(2)找关键:涉及扇形的半径、周长、弧长、圆心角、面积等的计算问
题,关键是分析题目中已知哪些量、求哪些量,然后灵活运用扇形的弧长公
式、面积公式直接求解或列方程(组)求解.
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[跟踪训练3 ] 已知扇形的圆心角为,半径为 .
(1)若, ,求扇形的周长和面积;
解:由题意可得扇形的周长 ,面积
.
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(2)若扇形的面积是定值,求扇形的周长最小时,圆心角 的
值.
解:由题意可得,则 ,则扇形周长为
,
当且仅当,即 时等号成立,
此时 .
即扇形的周长取最小值时, .
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26
PART
02
课堂巩固 自测
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1.与 终边相同的角可表示为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.选项A,B中角的表示混合用到了角度制和弧度制,不符合要求;
选项C错误,故选D.
√
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28
2.(多选)下列转化结果正确的是( )
A. 化成弧度是 B.化成角度是
C. 化成弧度是 D.化成角度是
解析:选. 化成弧度是 ,A选项正确;
化成角度是 ,B选项错误;
化成弧度是 ,C选项正确;
化成角度是 ,D选项正确.故选 .
√
√
√
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3.用弧度制表示终边落在轴上方的角 的集合为_____________________
________.
解析:若角 的终边落在轴上方,则 .
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4.(2025·常州期末)工艺扇面是中国书画的一种常见表现形式.如图所示,
已知扇面展开后形成一个中心角为 的扇环,其中扇环的外圆半径为
,内圆半径为 ,某同学准备用布料制作这样一个扇面,若不
计损耗,则需要布料______ .
解析:由题意可知,扇环的面积为
.
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1.已学习:(1)弧度制的概念.(2)弧度与角度的相互转化.(3)扇形的
弧长与面积的计算.
2.须贯通:能灵活进行角度与弧度的互化,使用弧度制表示角与角的集合.
3.应注意:(1)弧度与角度不能混用.
(2)弧长和扇形面积公式使用的前提条件是在弧度制下.
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