内容正文:
5.1.1 任意角
现实生活中随处可见超出0°~360°范围的角.例如,体操中有 “前空翻转体 540 度”“后空翻转体 720 度” 这样的动作名称,这里不仅有超出0°~360°范围的角,而且旋转的方向也不相同;又如,下图是两个齿轮旋转的示意图,被动轮随着主动轮的旋转而旋转,而且被动轮与主动轮有相反的旋转方向.这样,OA绕点O旋转所成的角与O'B绕点O'旋转所成的角就会有不同的方向.因此,要准确地描述这些现象,不仅要知道旋转的度数,还要知道旋转的方向,这就需要对角的概念进行推广.
情境导入
我们规定,一条射线绕其端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角,按顺时针方向旋转形成的角叫做负角.如果一条射线没有做任何旋转,就称它形成了一个零角.
这样,零角的始边与终边重合. 如果 是零角,那么 .图 (1) 中的角是一个正角,它等于750°;图 (2) 中,正角 ,负角 , . 正常情况下,如果以零时为起始位置,那么钟表的时针或分针在旋转时所形成的角总是负角.
任意角
这样,我们就把角的概念推广到了任意角,包括正角、负角和零角.
类似于实数a的相反数是-a,我们引入任意角 的相反角的概念.如图 ,我们把射线OA绕端点O按不同方向旋转相同的量所成的两个角叫做互为相反角.
相反角
设 是任意两个角.我们规定,把角 的终边旋转角 ,这时终边所对应的角是 .
像实数减法的 “减去一个数等于加上这个数的相反数” 一样,我们有
这样,角的减法可以转化为角的加法.
角的加、减法
我们通常在直角坐标系内讨论角.为了方便,使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合.那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角.例如,图中的30°角、-120°角分别是第一象限角和第三象限角.
如果角的终边在坐标轴上,那么就认为这个角不属于任何一个象限,就说这个角是轴线角.
象限角、轴线角
探究将角按照上述方法放在直角坐标系中后,给定一个角,就有唯一的一条终边与之对应.反之,对于直角坐标系内任意一条射线OB,以它为终边的角是否唯一?如果不唯一,那么终边相同的角有什么关系?
终边相同的角
所有与终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合
S={ β | β=α+k·360º, k∈Z }
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.
在直角坐标系中,角的终边绕原点旋转360°后回到原来的位置。因此,在直角坐标系中讨论角可以很好地表现角的“周而复始”的变化规律.
例1、锐角是第几象限角?第一象限角一定是锐角吗?再分别就直角、钝角来回答
这两个问题.
第一象限
第二象限
第三象限
第四象限
例2、四个象限角如何用集合的形式表示?
终边在x轴正半轴、负半轴,y轴正半轴、负半轴上的角分别如何表示? x轴、y轴上的角呢?
x轴正半轴
x轴负半轴
y轴正半轴
y轴负半轴
x轴
y轴
例3、
例4、已知角的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,作出下列各
角,并指出它们是第几象限角:(1)420°; (2)-75°; (3)855°; (4)-510°
例5、在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是第几象限角:
例6、写出与下列各角终边相同的角的集合,并找出集合中适合不等式
的元素
1.了解任意角的概念.
2.理解象限角的概念及终边相同的角的含义.
3.掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法.
课堂小结
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