内容正文:
第五章
三角函数
5.1 任意角和弧度制
课时2 弧度制
1
现实生活中有些几何量可以用不同的单位制进行表示
导入
问题1:度量角用什么作单位?
度/分/秒的换算:六十进制 1度=60分 1分=60秒
追问:能否用十进制的实数来度量角?
角度(°)
实数
探究:角度与弧长的关系
如图,射线绕端点旋转到形成角在旋转过程中,射线上的一点(不同于点)的轨迹是一条圆弧,这条圆弧对应于圆心角
设点所形成的圆弧的长为由初中所学知识可知
于是
.
探究:角度与弧长的关系
活动1:如图,在射线上任取一点(不同于点),.在旋转过程中,点所形成的圆弧的长为与的比值是多少?你能得出什么结论?
∵,∴
.
可以发现,圆心角所对的弧长与半径的比值,只与的大小有关。
.
新知1:弧度制的定义
规定:长度等于半径的圆弧长所对的圆心角叫做1弧度的角, 弧度单位用符号表示,读作弧度。
即:对于圆心角α,若l=r,则|α|=l/r=1 rad.
l=3r
|α|=l/r=3 rad
l=2πr
|α|=l/r=2π rad
我们把半径为1的圆叫做单位圆.如图,在单位圆中,的长等于1,就是1弧度的角.记作1 rad表示,读作1弧度。
正角的弧度数是正数
负角的弧度数是负数
零角的弧度数是0
②今后用弧度制表示角时,“弧度”或“rad”可略去不写
如:α=1,β=2π
用弧度表示角
任意角的集合
实数集R
思考1:角度制、弧度制都是角的度量制,它们之间应该可以换算.如何换算呢?
因为周角的弧度数是,而在角度制下的度数是360,所以:
反过来有,
3.角度与弧度的互化
注:1.弧度单位可省略,角度单位不能省略。
2.弧度与角度不能混用.
常用特殊角的度数与弧度数的对应表
角度(°)
弧度
(rad) 0
背!
一、弧度制的概念
例1 下列说法正确的是( ) .
A
A.1弧度的圆心角所对的弧长等于半径
B.大圆中1弧度的圆心角比小圆中1弧度的圆心角大
C.所有1弧度的圆心角所对的弧长都相等
D.用弧度表示的角都是正角
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巩固训练1 下列说法中,错误的是( ) .
D
A.“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位
B.每个弧度制的角都有唯一的角度制的角与之对应
C.根据弧度的定义, 一定等于 弧度
D.3弧度的角的终边在第三象限
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二、角度制与弧度制的互化
例2 把下列角度化成弧度或弧度化成角度:
(1) ;(2) ;(3)2;(4) .
[解析] (1) .
(2).
(3) .
(4) .
12
巩固训练2 将下列角度与弧度进行互化:
(1);(2);(3) ;(4) .
[解析] (1) .
(2) .
(3) .
(4) .
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(3)与α终边相同的角的集合
(4)终边在直线y=x上的角的集合
注:角度和弧度不能混用
三、用弧度制表示角的集合
例3 用弧度表示顶点在原点,始边与 轴的非负半轴重合,终边落在阴影部分
(不包括边界,如图)的角的集合.
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[解析] (1)因为以为终边的角为 ,,以 为终边的角为
, ,所以阴影部分(不包括边界)的角的集合为
, .
(2)因为以为终边的角为 ,,以为终边的角为 , ,所
以终边落在阴影部分(不含边界)的角的集合为 , .
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方法总结
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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巩固训练3 集合 中的角所表示的范围(阴影部分)是
( ) .
C
A. B. C. D.
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探究2 扇形的弧长及面积公式
如图所示,设公路弯道处弧的长为.(图中长度单位:
问题1: 图中的 是多少弧度?
问题2: 弧的长 是多少?
问题3: 求扇形的面积 .
[答案] .
[答案] .
[答案] .
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5、角度制
弧度制
VS
题型三、用弧度制求扇形的面积和弧长
r
O
A
B
(1)弧长公式:
(2)扇形面积公式:
1.与角 终边相同的角是( ) .
C
A. B. C. D.
[解析] 与角终边相同的角为,,当时,此角等于 .故选C.
2.已知扇形的半径,圆心角 ,则该扇形的弧长等于____,面积等于_____,周长
等于________.
[解析] 弧长 ,面积 ,周长为
.
21
1.下列说法中,错误的是( ) .
D
A.半圆所对的圆心角是
B.周角的大小等于
C.在半径为6的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为
D.长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度
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2.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为( ) .
B
A. B. C. D.
3.若,且 与角终边相同,则 __.
4.周长为9,圆心角为 的扇形面积为__.
23
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