5.1弧度制(3)教案.doc
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5.1课题:
弧度制(3)教案
教学目的:
1、能推导弧度制下的弧长公式及扇形的面积公式,并能运用公式解决一些实际问题。
2、通过对弧度制与角度制下弧长公式、扇形面积公式的对比,让学生感受弧长及扇形面积公式在弧度制下的简洁美。
教学重点:
弧度的概念和弧长公式及扇形的面积公式的推导与证明。
教学过程:
(一)、引入
一、复习弧度制:
弧度制是怎样定义的?
答:
我们规定,长度等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角;用弧度来度量角的单位制叫做弧度制。
。
(二)、新课
一、由弧度制的定义,我们可以获得哪些性质呢?
答:
①半圆所对的圆心角为。
②整圆所对的圆心角为。
③正角的弧度数是一个正数。
④负角的弧度数是一个负数。
⑤零角的弧度数是零。
⑥角α的弧度数的绝对值||=。
二、扇形的弧长公式和面积公式:
1、弧长公式:
弧长等于弧所对应的圆心角(的弧度数)的绝对值与半径的积。
2、面积公式:
S=•=R。
三、典型例题(3个,基础的或中等难度)
例1、利用弧度制证明扇形面积公式S=R,其中是扇形弧长,R是圆的半径。
证法一:
∵圆的面积为π,∴圆心角为1弧度的扇形面积为,
又扇形弧长为,半径为R,∴扇形的圆心角大小为弧度,
∴扇形面积S=•=R。
证法二:
设圆心角的度数为n,则在角度制下的扇形面积公式为S=,
又此时弧长=,∴S=••R=R。
可看出弧度制与角度制下的扇形面积公式可以互化,而弧度制下的扇形面积公式显然要简洁得多。
扇形面积公式:
S=R=||。
例2、求图中公路弯道处弧AB的长l(精确到1m.图中长度单位:
m).
60°
45
B
A
解:
因为60°=,所以=||R=×45≈47(m)
R
答:
公路转弯处AB的长l约为47m.
四、课堂练习(2个,基础的或中等难度)
1、已知一扇形的圆心角是72°,半径等于20厘米,求扇形的面积。
解:
72°=,∴S=××20=4π。
2、已知扇形的周长为10厘米,面积为4平方厘米,求扇形圆心角的弧度数。
解:
∵2r+=10,S=r=4,∴或,故=8或=。
3、直径为20cm的轮子,每秒钟旋转45弧度,轮周上一点经过3秒钟所转过的弧长
等于_________cm。
解:
=45×3×10=1350cm。
五、拓展探究(2个)
1、设一个扇形的周长是16,其面积是12,求它的圆心角的大小。
解:
∵2R+=16,且R=12,∴(8-R)R=12,∴R=2或R=6
即或,∴圆心角为6弧度或弧度。
2、一个扇形的周长是20cm,求它的半径r多大时,扇形面积最大?
解:
设扇形的中心角为,面积为S
据题意R+R+R=20,∴R=
∴S===
==25
当且仅当=,即=2时,=25。
(三)、小结
1、弧度制扇形的弧长公式;
2、弧度制扇形的面积公式;
(四)、作业
课外作业:
(6+2填空,3+1选择,3+1解答,其中+后面的题目可以难些用“*”注明)
一、填空题
1、中心角为60°的扇形,它的弧长为2π,则该扇形所在圆的半径为________。
2、若1°的圆心角所对的弧长为1m,则此圆的半径为________m。
3、地球赤道的半径是6370km,所以赤道上1´的弧长是_________。
(精确到0.01km)
4、一条长度等于半径的倍的弦所对的圆心角是________弧度。
5、已知扇形周长为6cm,面积为2,则扇形的圆心角的弧度数是__________。
6、半径为1的圆上,长度为2的弧所对的圆心角的弧度是________。
7*、已知扇形的圆心角为2弧度,扇形的周长为8cm,则扇形的面积为____________。
8*、扇形的圆心角为,它所对的弦长是20cm,则扇形的弧长是___________。
二、选择题
1、设3弧度的圆心角所对弧长12cm,则此圆心角所夹的扇形面积为()
、18、12、24、36
2、一条弦长等于半径的,则此弦所对的圆心角等于()
、、、、以上答案都不正确
3、扇形的周长是16,圆心角是2弧度,则扇形的面积是()
、16π、32π、16、32
4*、已知某圆中,1弧度的圆心角所对的弦长为2,则该圆心角所对的弧长为()
、sin、、、2sin
三、解答题
1、已知半径为1的圆内,求1弧度的圆心角所对的弦长和弧长。
2、已知一个扇形的面积为1,周长为4,求中心角的弧度数是多少?
3、一个扇形0AB的中心角为120°,面积为,求AB弧的长和以AB为弦的弓形面积。
4*、
已知一扇形的周长l厘米,当它的圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?
最大面积是多少?
四、双基铺垫
1、初中是怎样定义锐角三角比的?
2、它们的定义是:
弧度制(3)课外作业答案
一、填空题
1、6;2、;3、1.85km;4、;5、1弧度或4弧度;6、2;
7、答案:
4。
设半径为r,则弧长=8-2r,∴8-2r=2r,即r=2,=4
∴扇形面积S=×2×4=4。
8、答案:
由题意得:
sin=,∴r=20,∴=×20=。
二、选择题
1、C;2、D;3、C;4、C;
三、解答题
1、弧长=1×1=1;设弦长为2x,则sin=,∴弦长=2sin。
2、S=R=1,∴R=2,又C=2R+=4,∴=4-2R,∴R(4-2R)=2
∴R=1,=2,则==2弧度。
3、AB弧=,弓形S=。
4、设扇形的中心角为,面积为S,据题意R+R+R=1,∴R=
∴S===
==
当且仅当=2,即=2时,=。
四、双基铺垫
1、初中是怎样定义锐角三角比的?
答:
在三角形中定义的
2、它们是怎样定义的?
答:
sinA=,cosA=,tanA=,cotA=
A∈(0,),sinA,cosA,tanA,cotA均为正。
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