内容正文:
01
02
必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
5.1 任意角和弧度制
5.1.1 任意角
内容概览
【学习目标】
1.了解任意角的概念,区分正角、负角与零角.(数学抽象)
2.了解象限角的概念.(数学抽象)
3.理解并掌握终边相同的角的概念,会表示终边相同的角.(数学抽象、数学运算)
01
必备知识•自主导学
一、任意角
1.角的旋转定义:角可以看成一条射线绕着它的_____旋转所成的图形.
2.角的分类:
分类 定义 图示
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_____做任何旋转形成的角
端点
逆时针
顺时针
没有
二、角的加、减法
1.若两角的旋转方向相同且旋转量相等,那么就称____.
2.设α,β是任意两个角,把角α的终边旋转角β,这时终边所对应的角是____.
3.相反角:把射线OA绕端点O按不同方向旋转_________所成的两个角叫做
互为相反角,角α的相反角记为___,α-β=α+____.
α=β
α+β
相同的量
-α
(-β)
三、象限角和终边相同的角
1.象限角
条件:在平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,角的始边与__轴的非负半
轴重合;
结论:角的_____在第几象限,这个角就是第几象限角.角的终边在_________,
就认为这个角_______任何一个象限.
终边
坐标轴上
不属于
x
【点拨】
2.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=___________________,
即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.
象限角 象限角α的集合表示
第一象限角 {α|k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z}
第二象限角 {α|k·360°+90°<α<k·360°+180°,k∈Z}
第三象限角 {α|k·360°+180°<α<k·360°+270°,k∈Z}
第四象限角 {α|k·360°+270°<α<k·360°+360°,k∈Z}
{β|β=α+k·360°,k∈Z}
【思考】
你能说说在直角坐标系内讨论角的好处吗?
提示:在同一“参照系”下,可以使角的讨论得到简化,由此还能有效地表现出角的终边位置“周而复始”的变化规律,从而利用任意角、直角坐标系刻画周期性的变化现象.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)第一象限角都是锐角.( )
提示:第一象限角不一定是锐角,如390°.
(2)相等的角的终边相同,终边相同的角相等.( )
提示:相等的角的终边相同,终边相同的角不一定相等,可能相差360°.
(3)第二象限角一定大于第一象限角.( )
提示:第二象限角不一定大于第一象限角,如第二象限角120°,第一象限角390°.
(4)第二象限角是钝角.( )
提示:460°是第二象限角,但不是钝角,故错误.
×
×
×
×
02
关键能力•师生共研
类型1任意角与终边相同的角(数学抽象)
【典例1】(1)已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},则下
面关系正确的是( )
A.A=B=C B.A⊆C C.A∩C=B D.B∪C⊆C
【解析】选D.第一象限角可表示为k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z;锐角可表示
为0°<β<90°,小于90°的角可表示为γ<90°;由三者之间的关系可知,D正确.
(2)下面与-850°12'终边相同的角是( )
A.230°12' B.229°48' C.129°48' D.130°12'
【解析】选B.与-850°12'终边相同的角可表示为α=-850°12'+k·360°(k∈Z),
当k=3时,α=-850°12'+1 080°=229°48'.
【总结升华】
1.判断角的概念问题的关键与技巧
(1)关键:正确理解象限角与锐角、直角、钝角、平角、周角等概念.
(2)技巧:判断命题为真需要证明,而判断命题为假只要举出反例即可.
2.终边相同的角的表示
(1)与角α终边相同的角都可以表示成α+k·360°(k∈Z)的形式;
(2)终边相同的角的差是360°的整数倍.
【即学即练】
已知角α=2 025°.
(1)把α改写成k·360°+β(k∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是第几象限角;
(2)求θ,使θ与α终边相同,且-360°≤θ<360°;
(3)求与α终边相同的最大负角与最小正角.
【解析】(1)由2 025°除以360°,得商为5,余数为225°,所以取k=5,β=225°,
则α=5×360°+225°.
又β=225°是第三象限角,所以α为第三象限角.
(2)与角2 025°终边相同的角为k·360°+2 025°,k∈Z.令-360°≤k·360°+2 025°<360°,k∈Z,
所以k可取-6,-5,得角θ为-135°,225°.
(3)由(2)知,与α终边相同的最大负角是-135°,最小正角是225°.
类型2终边在一条直线上的角(数学抽象、数学运算)
【典例2】写出终边在直线y=-x上的角的集合.
【解析】设终边在直线y=-x上的角的集合为S,
则S={α|α=k1·360°-60°,k1∈Z}∪{α|α=k2·360°+120°,k2∈Z}
={α|α=k1·360°-60°,k1∈Z}∪{α|α=k2·360°+180°-60°}
={α|α=2k1·180°-60°,k1∈Z}∪{α|α=(2k2+1)·180°-60°}
={α|α=n·180°-60°,n∈Z}.
【总结升华】
表示终边在一条直线上的角的方法
(1)终边在一条直线上的角的集合是由终边分别在以原点为端点,构成直线的两条射线上的角的集合的并集;
(2)终边在一条直线上的角的差为k·180°,k∈Z,一般是选取终边在这条直线上的一个锐角,再加上k·180°,k∈Z即可.
【即学即练】
写出终边在如图所示直线上的角的集合.
【解析】(1)由题图易知,在0°~360°内,终边在直线y=-x上的角有两个,
即135°和315°,因此,终边在直线y=-x上的角的集合为
S={β|β=135°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=315°+k·360°,k∈Z}
={β|β=-45°+(2k+1)·180°,k∈Z}∪{β|β=-45°+2(k+1)·180°,k∈Z}
={β|β=-45°+n·180°,n∈Z}.
(2)同理可得终边在直线y=x上的角的集合为
{β|β=45°+k·180°,k∈Z}={β|β=45°+2k·90°,k∈Z},
终边在直线y=-x上的角的集合为S={β|β=-45°+n·180°,n∈Z}
={β|β=-45°+2k·90°,k∈Z}={β|β=45°+(2k-1)·90°,k∈Z},
所以终边在直线y=x上和在直线y=-x上的角的集合为
S1={β|β=45°+2k·90°,k∈Z}∪{β|β=45°+(2k-1)·90°,k∈Z}
={β|β=45°+n·90°,n∈Z}.
类型3象限角与区域角(数学抽象、数学运算)
角度1 象限角
【典例3】(易错·对对碰)
若α=k·360°+24°,k∈Z.
(1)则2α是第 象限角;
(2)则是第 象限角.
【解析】(1)由α=k·360°+24°得:2α=2k·360°+48°(k∈Z),所以2α为第一象限角.
(2)由α=k·360°+24°得:=+12°(k∈Z),
当k=2n(n∈Z)时,=n·360°+12°(n∈Z),
则为第一象限角;
当k=2n+1(n∈Z)时,=n·360°+192°(n∈Z),
则为第三象限角.
答案:(1)一 (2)一或三
角度2 区域角的表示
【典例4】(1)如图终边落在阴影部分(不包括边界)的角的集合是( )
A.{α|k·360°+30°<α<k·360°+45°,k∈Z}
B.{α|k·180°+150°<α<k·180°+225°,k∈Z}
C.{α|k·360°+150°<α<k·360°+225°,k∈Z}
D.{α|k·360°+30°<α<k·180°+45°,k∈Z}
【解析】选C.在0°~360°内落在阴影部分角的范围为大于150°而小于225°,
所以终边落在阴影部分(不包括边界)的角的集合为
{α|k·360°+150°<α<k·360°+225°,k∈Z}.
(2)已知角β的终边在如图所示的阴影部分内,试指出角β的取值范围.
【解析】阴影在x轴上方部分的角的集合为:
A={β|k·360°+60°≤β≤k·360°+105°,k∈Z}.
阴影在x轴下方部分的角的集合为:
B={β|k·360°+240°≤β≤k·360°+285°,k∈Z}.
所以阴影部分角β的取值范围是A∪B,
即{β|k·360°+60°≤β≤k·360°+105°,k∈Z}∪{β|k·360°+240°≤β≤k·360°+285°,k∈Z),
其中B可以化为:{β|k·360°+180°+60°≤β≤k·360°+180°+105°,k∈Z}.
即{β|(2k+1)×180°+60°≤β≤(2k+1)×180°+105°,k∈Z}.
集合A可以化为{β|2k×180°+60°≤β≤2k×180°+105°,k∈Z}.
故A∪B可化为{β|n·180°+60°≤β≤n·180°+105°,n∈Z}.
【总结升华】
1.表示区间角的三个步骤
第一步:先按逆时针的方向找到区域的起始和终止边界;
第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的-360°~360°范围内的角α和β,写出最简区间{x|α<x<β},其中β-α<360°;
第三步: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.
2.分角所在象限的判断
不等式法判断的象限:列出关于角的不等式,然后分类讨论每种可能出现的情况即可.
【即学即练】
1.(多选)(2024·抚州高一检测)已知角α的终边在第一象限,那么角的终边可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解析】选AC.因为角α的终边在第一象限,
所以k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z,
所以k·180°<<k·180°+45°,k∈Z.
当k=0时,0°<<45°,则终边在第一象限;
当k=1时,180°<<225°,则终边在第三象限.
所以角的终边可能在第一象限或第三象限.
2.(2025·扬州高一检测)如图所示,终边落在阴影部分(包括边界)的角α的集合
是 .
【解析】因为终边落在y轴上的角为90°+n·180°,n∈Z,
终边落在图中直线上的角为120°+k·360°=120°+2k·180°,k∈Z;
300°+k·360°=120°+180°+2k·180°
=120°+(2k+1)·180°,k∈Z,
即终边在直线上的角为120°+n·180°,n∈Z,
所以终边落在阴影部分的角为90°+n·180°≤α≤120°+n·180°,n∈Z.
答案:{α|90°+n·180°≤α≤120°+n·180°,n∈Z}
$