学年新教材高中数学第5章三角函数51任意角和弧度制511任意角教学案新人教A版必修第一册Word文件下载.docx
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坐标轴上,则认为这个角不属于任何一个象限.
四 终边相同的角
设α表示任意角,所有与角α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为{β|β=
α+k·
360°
,k∈Z}.
【新知拓展】
对终边相同的角的理解
(1)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同;
(2)k∈Z,即k为整数,这一条件不可少;
(3)终边相同的角的表示不唯一.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)研究终边相同的角的前提条件是角的顶点在坐标原点.( )
(2)锐角是第一象限的角,但第一象限的角不一定是锐角.( )
(3)象限角与终边落在坐标轴上的角表示形式是唯一的.( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
2.做一做
(1)与600°
角终边相同的角可表示为( )
A.k·
+220°
(k∈Z)
B.k·
+240°
C.k·
+60°
D.k·
+260°
(2)若角α与角β终边相同,则α-β=________.
答案
(1)B
(2)k·
,k∈Z
题型一正确理解角的概念
例1 下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.在90°
≤β<
180°
范围内的角β不一定是钝角
D.小于90°
的角是锐角
[解析] 终边与始边重合的角还可能是360°
,720°
,…,A错误;
终边和始边都相同的两个角可能相差360°
的整数倍,如30°
与-330°
,B错误;
由于在90°
范围内的角β包含90°
角,所以不一定是钝角,C正确;
小于90°
的角可以是0°
,也可以是负角,D错误.故选C.
[答案] C
金版点睛
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、周角等的概念,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举一个反例即可.
(1)经过2个小时,钟表上的时针旋转了( )
A.60°
B.-60°
C.30°
D.-30°
(2)射线OA绕端点O顺时针旋转90°
到OB位置,接着逆时针旋转100°
到OC位置,然后再顺时针旋转240°
到OD位置,求∠AOD的大小.
答案
(1)B
(2)见解析
解析
(1)钟表的时针旋转一周是-360°
,其中每小时旋转-
=-30°
,所以经过2个小时应旋转-60°
.故选B.
(2)如图,∠AOB=90°
,∠BOC=100°
,∠COD=360°
-240°
=120°
,∠AOD=∠BOC-∠AOB+∠COD=100°
-90°
+120°
=130°
.
题型二终边相同的角的表示
例2
(1)写出与α=-1910°
终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-720°
的元素β写出来;
(2)分别写出终边在下列各图所示的直线上的角的集合.
[解]
(1)与角α=-1910°
终边相同的角的集合为{β|β=-1910°
+k·
∵-720°
,
∴-720°
≤-1910°
<
,3
≤k<
6
故k=4,5,6,
k=4时,β=-1910°
+4×
=-470°
k=5时,β=-1910°
+5×
=-110°
k=6时,β=-1910°
+6×
=250°
(2)①{β|β=k·
②{β|β=135°
[变式探究] 在与角1030°
终边相同的角中,求满足下列条件的角.
(1)最小的正角;
(2)最大的负角.
解 1030°
÷
=2……310°
所以1030°
=2×
+310°
所以与角1030°
终边相同的角的集合为{α|α=k·
(1)所求的最小正角为310°
(2)取k=-1得所求的最大负角为-50°
在0°
~360°
范围内找与给定角终边相同的角的方法
(1)把任意角化为α+k·
(k∈Z且0°
≤α<
)的形式,关键是确定k.可以用观察法(α的绝对值较小),也可用除法.
(2)要求适合某种条件且与已知角终边相同的角,其方法是先求出与已知角终边相同的角的一般形式,再依条件构建不等式求出k的值.
已知-990°
α<
-630°
,且α与120°
角的终边相同,则α=________.
答案 -960°
解析 ∵α与120°
角终边相同,故有α=k·
,k∈Z.又∵-990°
k·
,即-1110°
-750°
,解得-3
k<
-2
,又k∈Z,故k=-3,α=(-3)·
=-960°
题型三象限角的判定
例3
(1)已知角的顶点与坐标原点重合,始边落在x轴的非负半轴上,作出下列各角,并指出它们是第几象限角.
①-75°
;
②855°
③-510°
(2)若α是第二象限角,则2α,
分别是第几象限的角?
[解]
(1)作出各角,其对应的终边如图所示:
①由图a可知:
-75°
是第四象限角.
②由图b可知:
855°
是第二象限角.
③由图c可知:
-510°
是第三象限角.
(2)①∵α是第二象限角,
∴90°
(k∈Z),
∴180°
720°
2α<
∴2α是第三或第四象限的角,或角的终边在y轴的非正半轴上.
②∵α是第二象限角,
∴45°
90°
(k∈Z).
解法一:
A.当k=2n(n∈Z)时,
45°
+n·
(n∈Z),即
是第一象限角;
b.当k=2n+1(n∈Z)时,
225°
270°
(n∈Z),
即
是第三象限角.故
是第一或第三象限角.
解法二:
∵45°
表示终边为一、三象限角平分线的角,90°
(k∈Z)表示终边为y轴的角,
(k∈Z)表示如图中阴影部分图形.即
象限角的判定方法
(1)根据图象判定.依据是终边相同的角的概念,因为0°
之间的角的终边与坐标系中过原点的射线可建立一一对应的关系.
(2)将角转化到0°
范围内.在直角坐标平面内,在0°
范围内没有两个角终边是相同的.
(3)nα所在象限的判断方法
确定nα终边所在的象限,先求出nα的范围,再直接转化为终边相同的角即可.
(4)
所在象限的判断方法
已知角α所在象限,要确定角
所在象限,有两种方法:
①用不等式表示出角
的范围,然后对k的取值分情况讨论:
被n整除;
被n除余1;
被n除余2;
…;
被n除余n-1.从而得出结论.
②作出各个象限的从原点出发的n等分射线,它们与坐标轴把周角分成4n个区域.从x轴非负半轴起,按逆时针方向把这4n个区域依次循环标上1,2,3,4.α的终边在第几象限,则标号为几的区域,就是
的终边所落在的区域.如此,
所在的象限就可以由标号区域所在的象限直观地看出.
(1)若α为第三象限角,试判断90°
-α的终边所在的象限;
(2)若α为第四象限角,试判断
的终边所在的象限.
解
(1)因为α为第三象限角,
所以180°
,k∈Z,
则-180°
-k·
-α<
所以90°
-α的终边在第三象限.
(2)由于α为第四象限角,
即α∈(k·
,k·
)(k∈Z),
所以
∈(k·
-45°
)(k∈Z).
当k=2n,n∈Z时,
∈(n·
,n·
)(n∈Z),
是第四象限角;
当k=2n+1,n∈Z时,
+135°
+180°
综上,可知
的终边所在的象限是第二或第四象限.
题型四区域角的表示
例4 写出终边落在阴影部分的角的集合.
[解] 设终边落在阴影部分的角为α,角α的集合由两部分组成.
①{α|k·
+30°
+105°
②{α|k·
+210°
+285°
∴角α的集合应当是集合①与②的并集:
{α|k·
,k∈Z}∪{α|k·
,k∈Z}={α|2k·
2k·
,k∈Z}∪{α|(2k+1)·
(2k+1)·
或(2k+1)·
,k∈Z}={α|k·
[条件探究] 将本例改为下图,写出角的终边在图中阴影区域的角的集合(包括边界).
解
(1){α|45°
≤α≤90°
,k∈Z}∪{α|225°
≤α≤270°
,k∈Z}={α|45°
(2)先写出边界角,再按逆时针顺序写出区域角,得{α|-150°
≤α≤150°
区域角的写法可分三步
(1)按逆时针方向找到区域的起始和终止边界;
(2)由小到大分别标出起始、终止边界对应的一个角α,β,写出所有与α,β终边相同的角;
(3)用不等式表示区域内的角,组成集合.
写出终边落在图中阴影区域内(不包括边界)的角的集合.
解
(1)先写出边界角,再按逆时针顺序写出区域角,得{α|k·
360°
+300°
(2){α|k·
-60°
+45°
+225°