内容正文:
2.1 角的概念推广
2.2 象限角及其表示
1
1.了解任意角的概念,区分正角、负角与零角(数学抽象).
2.理解并掌握终边相同的角的概念,能写出终边相同的角所组成的集合(数学抽象).
3.掌握象限角的概念,并会用集合表示象限角(数学抽象).
课标要求
基础落实
01
典例研析
02
目录
课时作业
03
3
01
PART
基础落实
目 录
奥运会赛场上,跳水运动员的优美动作引来阵阵喝彩声.跳水(Diving)是一项优美的水上运动,它是从高处通过空中转体,并以特定动作入水的运动.
【问题】 如果跳水运动员在空中顺时针连续转体一周半,那么运动员转
过的角度是多少?
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知识点一 角的概念的推广
1. 角的概念:
平面内一条 OA绕着它的端点O按箭头所示方向旋转到终止位置
OB,形成角α.其中点O是角α的顶点, 是角α的始边,
是角α的终边.
射线
射线OA
射线
OB
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2. 角的分类
名称 定义 图形
正角 按 方向旋转形成的角
负角 按 方向旋转形成的角
零角 一条射线没有作 旋转形成的角
提醒:(1)在不引起混淆的前提下,“角α”或“∠α”可以简记成
“α”;(2)角的范围由0°~360°推广到任意角后,角的加减运算就类
似于实数的加减运算.
逆时针
顺时针
任何
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【想一想】
1. 当角的始边和终边确定后,这个角就被确定了吗?
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. 你能说出角的三要素吗?
提示:角的三要素是顶点、始边、终边.
3. 正角、负角、零角是根据什么区分的?
提示:根据射线是否旋转及旋转方向区分.
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知识点二 象限角及其表示
1. 象限角:在平面直角坐标系中,若角的顶点在坐标原点,始边在
轴的非负半轴,那么,角的 在第几象限,就说这个角是第几
;如果角的终边在 ,这个角就不属于任何象限.
2. 终边相同的角:一般地,给定一个角α,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 .
x
终边
象
限角
坐标轴上
{β|β=α+k·360°,k∈Z}
周角的整数倍的和
提醒:对集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}的再理解:①角α为任
意角,“k∈Z”不能省略;②k·360°与α中间要用“+”连接,k·360°
-α可理解成k·360°+(-α);③相等的角的终边一定相同,而终边相
同的角不一定相等;终边相同的角有无数个,它们相差360°的整数倍.
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1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)小于90°的角都是锐角. ( × )
(2)终边与始边重合的角为零角. ( × )
(3)第二象限角是钝角. ( × )
(4)225°角是第三象限角. ( √ )
2. 与 610°角终边相同的角表示为(其中k∈Z)( )
A. k·360°+230° B. k·360°+250°
C. k·360°+70° D. k·180°+270°
×
×
×
√
√
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3. 图中从OA旋转到OB,OB1,OB2时所成的角度分别
是 、 、 .
390°
-150°
60°
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02
PART
典例研析
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题型一|任意角的概念
【例1】 〔多选〕下列说法正确的是( )
A. 锐角都是第一象限角
B. 第一象限角一定不是负角
C. 小于180°的角是钝角、直角或锐角
D. 在90°≤β<180°范围内的角β不一定是钝角
√
√
解析:锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,是第一象限角,所以A正确;-350°角是第一象限角,但它是负角,所以B错误;0°角是小于180°的角,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,所以C错误:由于在90°≤β<180°范围内的角β包含90°角,所以不一定是钝角,所以D正确.
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通性通法
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.
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【跟踪训练】
1. 射线OA绕端点O逆时针旋转120°到达OB位置,由OB位置顺时针旋
转270°到达OC位置,则∠AOC=( )
A. 150° B. -150°
C. 390° D. -390°
解析: 各角和的旋转量等于各角旋转量的和.所以120°+(-270°)
=-150°,故选B.
√
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2. 经过2个小时,钟表的时针和分针转过的角度分别是 .
解析:钟表的时针和分针都是顺时针旋转的,因此转过的角度都是负的,
而 ×360°=60°,2×360°=720°,故钟表的时针和分针转过的角度
分别是-60°,-720°.
-60°,-720°
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题型二|终边相同的角的表示
【例2】 已知α=-1 910°.
(1)把α写成β+k·360°(k∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是
第几象限角;
解:设α=β+k·360°(k∈Z),
则β=-1 910°-k·360°(k∈Z).
令-1 910°-k·360°≥0,
解得k≤- =-5 .
k的最大整数解为k=-6,求出相应的β=250°,
于是α=250°+(-6)×360°,它是第三象限角.
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(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°≤θ<0°.
解:令θ=250°+n·360°(n∈Z),
取n=-1,-2就得到符合-720°≤θ<0°的角.
250°-360°=-110°,250°-720°=-470°.
故θ=-110°或θ=-470°.
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通性通法
终边相同的角的表示
(1)终边相同的角都可以表示成α+k·360°(k∈Z)的形式;
(2)终边相同的角相差360°的整数倍;
(3)终边在同一直线上的角之间相差180°的整数倍.
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【跟踪训练】
1. 下列各角中与60°角的终边相同的是( )
A. -300° B. -240°
C. 120° D. 390°
解析: ∵-300°=60°-360°,-240°=60°-300°,120°=
60°+60°,390°=60°+330°,∴只有A选项中的角与60°角的终边
相同.故选A.
√
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2. 在直角坐标系中写出下列角的集合:
(1)终边在x轴的非负半轴上;
解:在0°~360°范围内,终边在x轴的非负半轴上的角有一个0°.故终边落在x轴的非负半轴上的角的集合为{α|α=k·360°,k∈Z}.
(2)终边在y=x(x≥0)上.
解:在0°~360°范围内,终边在y=x(x≥0)上的角有一个45°.故终边在y=x(x≥0)上的角的集合为{α|α=k·360°+45°,k∈Z}.
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题型三|象限角和区间(域)角
【例3】 (1)〔多选〕在①160°;②480°;③-960°;④1 530°这
四个角中,是第二象限角的是( ABC )
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
解析:第二象限角α需满足k·360°+90°<α<k·360°+180°,k∈Z,
分析可知:①是第二象限角;②是第二象限角;③是第二象限角;④不是
第二象限角.故选A、B、C.
ABC
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(2)已知α是第二象限角,则角 所在的象限为( A )
A. 第一或第三象限 B. 第一或第二象限
C. 第二或第四象限 D. 第三或第四象限
A
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解析:∵α是第二象限角,∴k·360°+90°<α<k·360°+180°
(k∈Z).∴ ·360°+45°< < ·360°+90°(k∈Z).当k为偶数
时,令k=2n(n∈Z),得n·360°+45°< <n·360°+90°,这表
明 是第一象限角;当k为奇数时,令k=2n+1(n∈Z),得n·360°+
225°< <n·360°+270°,这表明 是第三象限角.∴ 为第一或第三象
限角.
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【母题探究】
(变设问)在本例(2)的条件下,求角2α的终边的位置.
解:∵α是第二象限角,
∴k·360°+90°<α<k·360°+180°(k∈Z).
∴k·720°+180°<2α<k·720°+360°(k∈Z).
∴角2α的终边在第三或第四象限或在y轴的非正半轴上.
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通性通法
1. nα或 所在象限的判断方法
(1)用不等式表示出角nα或 的范围;
(2)用旋转的观点确定角nα或 所在象限.
2. 终边在直线上的角的集合的写法
终边在过原点的直线上的角的集合可以分为两步:先分别写出终边在两条
射线上的角的集合,然后取两个集合的并集可得终边在过原点的直线上的
角的集合.
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3. 表示区间(区域)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:按由小到大的顺序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
的集合.
提醒:写区域角时,要注意角的集合的左边值,必须小于右边值,并且一
定要写上k∈Z.
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【跟踪训练】
1. -1 060°角的终边落在( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
解析: 因为-1 060°=-3×360°+20°,所以-1 060°角的终边落
在第一象限.
√
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2. 已知角α的终边在如图阴影表示的范围内(不包含边界),那么角α的集
合是 .
解析:观察图形可知,角α的集合是{α|k·360°+45°<α<k·360°+
150°,k∈Z}.
{α|k·360°+45°<α<k·360°+150°,k∈Z}
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1. 期中考试,数学科目从上午8时30分开始,考了2小时.从考试开始到考
试结束分针转过了( )
A. 360° B. 720°
C. -360° D. -720°
解析: 因为分针转一圈(即1小时)是-360°,所以从考试开始到考
试结束分针转过了-720°.故选D.
√
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2. -215°角是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
解析: 因为-215°=-360°+145°,而145°角是第二角限角,所
以-215°角是第二象限角,故选B.
√
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3. 已知750°<α<800°,那么 是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
解析: 因为750°<α<800°,所以375°< <400°,所以角 终边
位于第一象限,故选A.
√
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4. 已知角α在平面直角坐标系中如图所示,其中射线OA与y轴正半轴的夹
角为30°,则α= .
解析:由角α按逆时针方向旋转,可知α为正角.又旋转量为480°,∴α=
480°.
480°
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课时作业
03
PART
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1. 下面各组角中,终边相同的是( )
A. 390°,690° B. -330°,750°
C. 480°,-420° D. 3 000°,-840°
解析: 因为-330°=-360°+30°,750°=720°+30°,所以-
330°与750°终边相同.
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2. 若α是第四象限角,则180°-α是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
解析: 可以给α赋一特殊值-60°,则180°-α=240°,故180°-α
是第三象限角.
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3. 已知集合{α|k·360°+45°≤α≤k·360°+90°,k∈Z},则角α的终
边落在阴影部分的区域是( )
解析: 当α=k·360°+45°,k∈Z时,角α的终边落在第一象限的角
平分线上,当α=k·360°+90°,k∈Z时,角α的终边落在y轴的非负半
轴上,按照逆时针旋转的方向确定范围可得集合表示的区域如选项B所示.
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4. 〔多选〕下列说法不正确的是( )
A. 终边在x轴非负半轴上的角是零角
B. 钝角一定大于第一象限的角
C. 第二象限的角不一定大于第一象限的角
D. 第四象限角一定是负角
解析:A错,终边在x轴非负半轴上的角为k·360°,k∈Z,显然不只是零角;B错,390°是第一象限的角,大于任一钝角;C对,第二象限角中的-210°小于第一象限角中的30°;D错,285°为第四象限角,但不是负角.
√
√
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5. 〔多选〕给出的下列四个命题中正确的有( )
A. 75°角是第一象限角 B. 225°角是第三象限角
C. 475°角是第二象限角 D. -315°角是第四象限角
解析:0°<75°<90°,180°<225°<270°,360°+90°<475°<360°+180°,-360°<-315°<-270°,故A、B、C均正确.
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6. 与-2 024°角终边相同的最小正角是 .
解析:因为-2 024°=-6×360°+136°,所以所求角为136°.
136°
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7. 在0°~360°范围内,与-60°角的终边在同一条直线上的角
为 .
解析:根据终边相同的角的定义知,与-60°终边相同的角可表示为β=
-60°+k·360°(k∈Z),当k=1时β=300°与-60°终边相同,终边
在其反向延长线上且在0°~360°范围内的角为120°.
120°,300°
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8. 已知角α,β的终边关于直线y=-x对称,且α=-60°,则β=
.
解析:在-90°到0°的范围内,-60°角的终边关于直线y=-x对称的
射线的对应角为-45°+15°=-30°,所以β=-30°+k·360°,
k∈Z.
-
30°+k·360°,k∈Z
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9. (1)若角α与135°角的终边关于x轴对称,且-360°<α<360°,则
α= ;
解析:由题意得α=-135°+k·360°,k∈Z. 由-360°<-135°+k·360°<360°,得- <k< ,又k∈Z,所以k=0或1,所以α=-
135°或225°.
(2)若锐角α与角9α的终边关于y轴对称,则α= ;
-135°或225°
解析:由题意得9α+k·360°=180°-α,且0°<α<90°,k∈Z,所以α=18°-k·36°.当k=0时,α=18°;当k=-1时,α=54°.所以α=18°或54°.
18°或54°
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(3)若角α为正角,角β为负角,且α与β的终边关于原点对称,则α-β
= .
解析:因为α与β的终边关于原点对称,所以α-β=(2k+1)·180°,k∈Z. 又角α为正角,角β为负角,所以α-β=(2k+1)·180°,k∈N.
(2k+1)·180°,k∈N
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10. 若α=k·180°+45°(k∈Z),则α的终边在( )
A. 第一或第三象限 B. 第一或第二象限
C. 第二或第四象限 D. 第三或第四象限
解析:当k=2m+1(m∈Z)时,α=2m·180°+225°=m·360°+225°,故α为第三象限角;当k=2m(m∈Z)时,α=m·360°+45°,
故α为第一象限角.故α的终边在第一或第三象限.
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11. 〔多选〕若α是第二象限角,则( )
A. -α是第一象限角
B. 是第一或第三象限角
C. 270°+α是第二象限角
D. 2α是第三或第四象限角或终边落在y轴非正半轴上的角
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解析:90°+k·360°<α<180°+k·360°,k∈Z. -180°-k·360°<-α<-90°-k·360°,k∈Z,所以-α是第三象限角,A错误;45°+k·180°< <90°+k·180°,k∈Z. 当k为偶数时, 是第一象限角;当k为奇数时, 是第三象限角,B正确;(k+1)·360°<270°+α<90°+(k+1)·360°,k∈Z,所以270°+α是第一象限角,C错误;180°+2k·360°<2α<360°+2k·360°,k∈Z,所以2α是第三或第四象限角或终边落在y轴非正半轴上的角,D正确.
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12. 〔多选〕如果角α与角γ+60°的终边相同,角β与角γ-60°的终边
相同,那么α-β值的可能为( )
A. 120° B. 360°
C. 1 200° D. 3 600°
解析:由角α与γ+60°终边相同,得α=m·360°+γ+60°,m∈Z,由角β与γ-60°终边相同,得β=n·360°+γ-60°,n∈Z,则α-β=(m-n)·360°+120°,m,n∈Z. 1 200°=3×360°+120°,选项A、C符合题意,故选A、C.
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13. 若角α满足180°<α<360°,角5α与α有相同的始边与终边,则角α
= .
解析:∵角5α与α具有相同的始边与终边,∴5α=k·360°+α,k∈Z,得
4α=k·360°,k∈Z,∴α=k·90°,k∈Z,又180°<α<360°,∴当k
=3时,α=270°.
270°
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14. 如图,点A在半径为1且圆心在原点的圆上,且∠AOx=45°,点P从
点A处出发,以逆时针方向沿圆周匀速旋转.已知点P在1秒内转过的角度
为θ(0°<θ<180°),经过2秒钟到达第三象限,经过14秒钟又回到
出发点A,求θ,并判断θ所在的象限.
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解:根据题意知,14秒钟后,点P在角14θ+45°的终边上,∴45°+
k·360°=14θ+45°,k∈Z.
又180°<2θ+45°<270°,即67.5°<θ<112.5°,
∴67.5°< <112.5°.
又k∈Z,∴k=3或4,∴所求的θ的值为 或 .
∵0°< <90°,90°< <180°,
∴θ在第一象限或第二象限.
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数学·必修第二册(BSD)
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