【答案】 一、三
8.在四个角-20°,-400°,-2000°,600°中,第四象限的角的个数是________.
【解析】 -20°是第四象限的角;-400°=-360°-40°,也是第四象限的角;-2000°=(-6)×360°+160°,是第二象限的角;600°=360°+240°,是第三象限的角.所以第四象限的角的个数是2个.
【答案】 2个
三、解答题
9.(2014·兰州高一检测)若角θ的终边与168°角的终边相同,求在0°~360°上终边与角的终边相同的角.
【解】 由于θ=k·360°+168°,k∈Z,故=k·120°+56°,k∈Z.
依题意得0°≤k·120°+56°<360°,当k=0,1,2时,k·120°+56°在[0°~360°)上,
所以在0°~360°上与角的终边相同的角有56°,176°,296°.
10.在与530°终边相同的角中,求满足下列条件的角.
(1)最大的负角;
(2)最小的正角;(3)-720°到-360°的角.
【解】 与530°终边相同的角为k·360°+530°,k∈Z.
(1)由-360°<k·360°+530°<0°,且k∈Z可得k=-2,故所求的最大负角为-190°.
(2)由0°<k·360°+530°<360°且k∈Z可得k=-1,
故所求的最小正角为170°.
(3)由-720°≤k·360°+530°≤-360°且k∈Z得k=-3,故所求的角为-550°.
11.如图1-1-5所示.
图1-1-5
(1)分别写出终边落在OA,OB位置上的角的集合;
(2)写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.
【解】
(1)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z}.
终边落在OB位置上的角的集合为
{β|β=-30°+k·360°,k∈Z}.
(2)由题图可知,终边落在阴影部分(包括边界)角的集合是由大于或等于-30°而小于或等于135°范围内的所有与之终边相同的角组成的集合,故终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合为{γ|-30°+k·360°≤γ≤135°+k·360°,k∈Z}.
备选例题:
已知α是第一象限角,求2α,,所在的象限.
【思路探究】 先写出终边落在第一象限的角,再表示出2α,,,根据k的取值得到结论.
【自主解答】 ∵α是第一象限角,∴k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z.
①2k·360°<2α<2k·360°+180°,k∈Z,则2α是第一或第二象限角,或是终边在y轴非负半轴上的角.
②k·180°<<k·180°+45°,k∈Z.当k为偶数时,为第一象限角,当k为奇数时,为第三象限角,
∴为第一或第三象限角.
③k·120°<<k·120°+30°,k∈Z.
当k=3n(n∈Z)时,n·360°<<n·360°+30°,n∈Z,∴是第一象限角;
当k=3n+1(n∈Z)时,n·360°+120°<<n·360°+150°,n∈Z,∴是第二象限角;
当k=3n+2(n∈Z)时,n·360°+240°<<n·360°+270°,n∈Z,∴是第三象限角;
∴为第一或第二或第三象限角.
规律方法:
1.解决此类问题,要先确定α的范围,进一步确定出nα或的范围,再根据k与n的关系进行讨论.
2.一般地,要确定所在的象限,可以作出n等分各个象限的从原点出发的射线,它们与坐标轴把圆周等分成4n个区域,从x轴的正半轴起,按逆时针方向把4n个区域依次标上号码1、2、3、4,则标号是n的区域就是α为第几象限时,的终边也可能落的区域.
备选变式:
若α是第三象限角,则180°-α是第几象限角?
【解】 ∵α是第三象限角,
∴180°+k·360°<α<270°+k·360°,k∈Z,
-270°-k·360°<-α<-180°-k·360°,k∈Z,
-90°-k·360°<180°-α<-k·360°,k∈Z.
∴180°-α是第四象限角.
1.1.2 弧度制和弧度制与角度制的换算
●三维目标
1.知识与技能
(1)理解弧度的意义.
(2)了解角的集合与实数集R之间可建立起一一对应的关系.(3)熟记特殊角的弧度数.
2.过程与方法
能正确地进行弧度与角度之间的换算,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.
3.情感、态度与价值观
(1)通过新的度量角的单位制(弧度制)的引进,培养学生求异创新的精神.
(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.
●重点、难点
重点:
弧度的概念.弧长公式及扇形的面积公式的推导与证明.
难点:
“角度制”与“弧度制”的区别与联系.
课前自主导学:
课标解读
1.了解弧度制,能熟练地进行弧度制与角度制之间的换算.
2.掌握弧度制中扇形的弧长公式和面积公式.(重点)
度量角的两种单位制
【问题导思】
1.在初中学过的角度制中,把圆周角等分成360份,其中的一份是多少度?
【提示】 1度.
2.在给定半径的圆中,弧长一定时,圆心角确定吗?
【提示】 确定.
(1)角度制:
用度作单位来度量角的制度叫做角度制,规定周角的为1度的角.
(2)弧度制:
长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1rad.以弧度为单位来度量角的制度叫做弧度制.
角度制与弧度制的换算
【问题导思】
角度制和弧度制都是度量角的单位制,它们之间如何进行换算呢?
【提示】 利用1弧度角的定义进行换算.
(1)角度制与弧度制的换算
(2)特殊角的弧度数
角度
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
120°
135°
150°
弧度
0
π
π
π
角度
180°
210°
225°
240°
270°
300°
315°
330°
360°
弧度
π
π
π
π
2π
弧度制下的扇形的弧长及面积公式
(1)弧度数公式:
α=;
(2)弧长公式:
l=αr;
(3)扇形面积公式:
S=lr=αr2.
课堂互动探究:
角度制与弧度制的互化
例1:
将下列各角度与弧度互化.
(1)67.5°
(2)112°30′(3)π(4)3
【思路探究】 依据换算关系πrad=180°,逐个角进行转化.
【自主解答】
(1)67.5°=rad×67.5=rad.
(2)112°30′=112.5°=rad×112.5=rad.
(3)πrad=×180°=405°.(4)3rad=3×°=57.30°×3=171.90°.
规律方法:
角度制与弧度制换算时应注意的三个问题
(1)用弧度为单位表示角的大小时,“弧度(rad)”可以省略不写;如果以度(°)为单位表示角的大小时,度(°)不能省略.
(2)度化为弧度时,应先将分、秒化为度,再化为弧度.
(3)有些角的弧度数是π的整数倍时,如无特别要求,不必把π化成小数.
变式训练:
将下列各角度与弧度互化:
(1)π
(2)-π(3)-157°30′
【解】
(1)πrad=×180°=75°;
(2)-πrad=-×180°=-210°;
(3)-157°30′=-157.5°=-157.5×rad=-πrad.
用弧度表示终边相同的角
例2:
已知角α=2010°.
(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;
(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
【思路探究】
(1)可将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,根据β与α终边相同判断.
(2)关键在于由-5π≤β+2kπ<0求出k的取值.
【自主解答】
(1)2010°=2010×==5×2π+,
又π<<,所以α与终边相同,是第三象限的角.
(2)与α终边相同的角可以写为γ=+2kπ(k∈Z),
又-5π≤γ<0,∴当k=-3时,γ=-π;当k=-2时,γ=-π;当k=-1时,γ=-π.
规律方法:
用弧度来表示终边相同的角:
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的集合用弧度可表示为{β|β=2kπ+α,k∈Z},这里α应为弧度数.
变式训练:
(1)(2014·长沙高一检测)把-1125°化为2kπ+α(k∈Z,0≤α<2π)的形式是( )
A.-6π- B.-6π+C.-8π-D.-8π+
【解析】 -1125°=-π=-8π+.
【答案】 D
(2)已知α=1690°.
①把α写成2kπ+β(k∈Z,β∈[0,2π))的形式;
②求θ,使θ与α终边相同,且θ∈(-4π,4π).
【解】
(2)①1690°=1440°+250°=4×360°+250°=4×2π+π.
②∵θ与α终边相同,∴θ=2kπ+π(k∈Z).又θ∈(-4π,4π),
∴-4π<2kπ+π<4π,∴-<k<(k∈Z).
∴k=-2,-1,0,1.∴θ的值是-π,-π,π,π.
扇形的弧长、面积公式的应用
例3:
已知扇形的周长为20cm,当它的半径和圆心角各取什