课标解读 课标要求 素养要求
1.了解任意角的概念,区分正角、负角与零角. 2.了解象限角的概念. 3.理解并掌握终边相同的角的概念,能写出终边相同的角所组成的集合. 1.数学抽象——会根据任意角的概念判断角的位置. 2.逻辑推理——能用任意角的概念求解相关问题.
自主学习·必备知识
课前预习
知识点一 正角、负角和零角
一条射线绕其端点按逆时针方向旋转形成的角叫做① 正角 ,按顺时针方向旋转形成的角叫做② 负角 .如果一条射线没有做任何旋转,就称它形成了一个③ 零角 .
知识点二 任意角
任意角包括;正角,负角和零角.
设α、β是任意两个角.我们规定,把角α的终边旋转角β,这时终边所对应的角是④ α+β .
知识点三 象限角
为了方便,使角的顶点与原点重合.角的始边与x轴的⑤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.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.
知识点四 所有与角α终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|⑥β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角 终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和
自主思考
1.当钟表慢了(或快了) ,我们会将分针按某个方向转动,把时间调整准确.在调整的过程中,分针转动的角是正角还是负角
答案:提示当钟表慢了,将分针顺时针转动,此时分针转动的角为负角;当钟表快了,将分针逆时针转动,此时分针转动的角为正角.
2.“锐角”“第一象限角”“小于90°的角”三者有何不同
答案:提示锐角是第一象限角,也是小于90°的角;第一象限角可以是锐角,也可以是大于90°的角,还可以是负角;小于90°的角可以是锐角,也可以是零角或负角.
3.若角α与β的终边相同,则角α与β有何关系
答案:提示①三重合:α与β的顶点重合,始边重合.终边重合.
②大小关系:β-α=k·360°,k∈Z.
③以周角为周期:与角 终边相同的角只能表示为α+k·360°,k∈Z,尽管α+k·720°,k∈Z与角 终边也相同,但不能表示与角 终边相同的所有角.
名师点睛
1.任意角的概念
(1)用旋转的观点来定义角,就可以把角的概念推广到任意角,包括任意大小的正角、负角和零角.
(2)对任意角的概念的认识关键是抓住“旋转”二字,①要明确旋转的方向;②要明确旋转角度的大小;③要明确射线未作任何旋转时的位置.
2.象限角的表示
象限角 角的集合表示
第一象限角
第二象限角
第三象限角
第四象限角
互动探究·关键能力
探究点一 任意角与象限角的概念
精讲精练
例 (1)给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③小于180°的角是钝角、直角或锐角;④始边和终边重合的角是零角.其中正确的说法有 (把说法正确的序号都写上).
(2)经过2个小时,钟表的时针和分针转过的角度分别是 .
答案:(1)①(2)-60°,-720°
解析:(1)锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,是第一象限角,所以①中说法正确;
-350°角是第一象限角,但它是负角,所以②中说法错误;
0°角是小于180°的角,但它既不是钝角,也不是直角或锐角,所以③中说法错误;
360°角的始边与终边重合,但它不是零角,所以④中说法错误.
(2)钟表的时针和分针都是顺时针旋转的,因此转过的角度都是负的,而 故钟表的时针和分针转过的角度分别是-60°,-720° .
解题感悟
1.解与角的概念有关的问题的关键
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.
2.象限角的判断方法
(1)根据图形判定,在平面直角坐标系中作出角,角的终边落在第几象限,此角就是第几象限角.
(2)根据终边相同的角的概念,把角转化到0°-360°范围内,转化后的角的终边落在第几象限,此角就是第几象限角.
迁移应用
1.已知角的顶点与平面直角坐标系的原点重合,始边落在 轴的非负半轴上.请指出下列各角是第几象限角.
(1)-75°;(2)855°;(3)-510°
答案:(1)
由图①可知,-75°角是第四象限角.
(2)
由图②可知,855°角是第二象限角.
(3)
由图③可知510°角是第三象限角.
探究点二 终边相同的角
精讲精练
例 已知-1845°在与 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;
(3)-360°~720°之间的角.
答案:(1)因为-1845°=-45°+(-5)×360°,所以-1845°角与-45°角的终边相同,
所以与角 终边相同的角的集合是 .
最小的正角为315°.
(2)最大的负角为-45° .
(3)-360°~720°之间的角分别是-45°,315°,675°
解题感悟
(1)终边相同的角都可以表示成α+k·360°(k∈Z)的形式.
(2)终边相同的角相差360°的整数倍.
(3)终边在同一直线上的角之间相差180°的整数倍.
(4)终边在相互垂直的两直线上的角之间相差90°的整数倍.
迁移应用
1.写出与角终边相同的角的集合,并把集合中满足不等式 的元素 写出来.
答案: 与角 终边相同的角的集合为 .
因为
所以 .
所以 .
故 ,
时, .
时, .
时, .
探究点三 区域角的表示
精讲精练
例1 (易错题)已知角 的终边落在如图所示的阴影范围内(包括边界),求角 的集合.
答案: 当终边落在 轴上方的阴影区域内(包括边界)时,
角 的集合为
当终边落在 轴下方的阴影区域内(包括边界)时,
角 的集合为
所以终边落在阴影区域内(包括边界)的角 的集合为
易错警示 常因忽视角的终边是射线而忘记对角的位置进行讨论出错,另外,求并集没有化简也容易造成失分.
例2 写出 的图象所夹区域内(不包括边界)的角的集合.
答案: 当 的终边落在直线 上时,角的集合为 ;当 的终边落在直线 上时,角的集合为 ,
所以 的图象所夹区域内(不包括边界)的角的集合为 .
解题感悟
表示区域角的三个步骤
第一步:先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界.第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的 范围内的角 和 ,所以 其中 第三步:起始、终止边界对应有 再加上 的整数倍,即得区域角的集合.
迁移应用
1.写出终边落在如图所示的阴影部分内(包括边界)的角 的集合.
(1)
(2)
答案:(1)先写出边界角,再按逆时针顺序写出区域角,则 .
(2) .
课堂检测
1.下列说法正确的是( )
A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角
B.第四象限角一定是负角
C. 角与 角是终边相同的角
D.将表的分针拨慢10分钟,则分针转过的角为
答案:
解析:A错误, 角既不是第一象限角,也不是第二象限角;
B错误, 角是第四象限角,但它不是负角;
C错误, 不是 的整数倍,故 角与 角不是终边相同的角;
D正确,分针转一周为60分钟,转过的角度为 ,将分针拨慢是逆时针旋转,拨慢10分钟转过的角为 .故选D.
2.下列与 角终边相同的角是( )
A. 角B. 角
C. 角D. 角
答案:
解析:与 角终边相同的角可表示为
当 时, .
故选B.
3.给出下列四个命题:① 是第四象限角;② 是第三象限角;③ 是第二象限角;④ 是第一象限角.其中正确的命题有( )
A.1个B.2个
C.3个D.4个
答案:
解析:
所以四个命题都是正确的.故选D.
4.若手表时针走过4小时,则分针转过的角度为 .
答案:
解析: 由于分针是顺时针旋转的,故分针转过的角为负角,即 .
5.已知角 的终边在图中阴影表示的范围内(不包含边界),那么角 的集合是 .
答案:
解析: 观察题图可知,角 的集合是
素养演练
逻辑推理——分类讨论思想解决象限角问题
1.(2020山东枣庄高一期末)如果 是第二象限角,那么 和 都不是( )
A.第一象限角B.第二象限角
C.第三象限角D.第四象限角
答案:
解析:审:由 是第二象限角,确定 的取值范围,再确定 和 的取值范围.
联:根据终边相同的角的表示方法,对 进行奇偶数讨论,结合角的终边的对称性确定角的终边的位置.
解:因为 是第二象限角,
所以 ,
所以 .
当 时, 是第①一象限角;
当 时, 是第②三象限角,
所以 是第一或第三象限角.
因为 是第二象限角,
所以 是第三象限角,
所以 是第③四象限角,
所以 和 都不是第二象限角.故选B.
思:1.本题由第二象限角确定角的取值范围,经过运算求得半角的取值范围,通过分类讨论和严密推理,考查逻辑推理的核心素养.
2. 所在象限的判断方法:
确定 终边所在的象限,先求出 的取值范围,再直接转化为终边相同的角即可.
3. 所在象限的判断方法:
已知角 所在的象限,要确定角 所在的象限,有两种方法:
(1)由 的范围求出 的范围,再通过分类讨论把 的范围写成 的形式,然后判断 的终边所在象限.
(2)作出各个象限的从原点出发的 等分射线,它们与坐标轴把周角分成 个区域.从 轴非负半轴起,按逆时针方向把这 个区域依次循环标上1,2,3,4,标号与角 终边所在的象限一致的区域即为 的终边所在的区域.因此, 所在的象限就可以由标号区域所在的象限直观地看出.
迁移应用
1.已知角 为第一象限角.
(1)求角 是第几象限角;
(2)求角 是第几象限角;
(3)求角 是第几象限角.
答案:(1) 是第一象限角,
.
故 是第一或第二象限角或终边在 轴的非负半轴上的角.
(2)由 得 .
①当 为偶数时,令 ,
得 ,则 是第一象限角.
②当 为奇数时,令 ,
得 ,则 是第三象限角.
综合①②知, 是第一或第三象限角.
(3)如图,将各象限分成3等份,再从 轴正方向的上方起,按逆时针方向依次在各区域内标上Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,标有Ⅰ的区域(阴影部分)即 的终边所在的区域,故 是第一或第二或第三象限角.
基础达标练
1.已知集合 是大于 的角,那么 , , 的关系是( )
A. B.
C. D.
答案:
2.(2021山西永济高一期中)与 角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
答案:
解析:与 角终边相同的角的集合为 .当 时, .故选C.
3.(多选)下列选项中是第二象限角的是( )
A. B. C. D.
答案: ; ;
4.(2021陕西西安中学高一期中)下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边与始边都相同的两个角一定相等
C.小于 的角是锐角
D.若 ,则 是第三象限角
答案:
5.如图,终边在阴影部分(含边界)的角的集合是( )
A.
B.
C.
D.
答案:
6.(2021河北石家庄第二中学高一期末)在 范围内,与角 终边相同的角 ( )
A. B.
C. D.
答案:
解析:与 终边相同的角为 令 可得 .
7.角 的终边关于 轴对称,若 ,则 .
答案:
解析: 因为 与 的终边关于 轴对称,所以与 角终边相同的角 .
8.若角 的终边与 角的终边相同,则与角 的终边相同的钝角为 .
答案:
解析: 依题意知 ,所以 ,
令 且 ,解得
所以与角 的终边相同的钝角为 .
9.在 到 范围内,找出与下列角终边相同的角,并判断它们是第几象限的角.
(1) (2)
答案:(1)与 角终边相同的角的集合为 .
当 时,
所以在 到 范围内,与 角终边相同的角是 ,它是第三象限的角.
(2)与 角终边相同的角的集合为 .
所以在 到 范围内,与 角终边相同的角为 它是第四象限的角.
素养提升练
10.(2021广东云浮高一期末)设终边在 轴的负半轴上的角的集合为 ,则( )
A.
B.
C.
D.
答案:
11.角 的终边落在( )
A.第一象限B.第一、三象限
C.第三象限D.第二、四象限
答案:
解析:当 时, ,故 为第三象限角;当 时, ,故 为第一象限角.
综上 的终边在第一、三象限.
12.在 范围内,与 角的终边在同一条直线上的角为 .
答案:
解析: 与 角的终边在同一条直线上的角可表示为 .
因为所求角在 范围内,
所以 解得
所以 或 .当 时, 当 时, .
13.已知角 的终边在如图所示的阴影区域内,则角 的取值范围是 .
答案:
解析: 终边在 角的终边所在直线上的角的集合为 ,终边在 角的终边所在直线上的角的集合为 ,因此终边在题图中的阴影区域的角 的取值范围是 ,所以角 的取值范围是 .
创新拓展练
14.已知 都是锐角,且 的终边与 角的终边相同, 的终边与 角的终边相同,求角 的大小.
答案: 由题意可知, .
因为 都是锐角,所以 .
取 得
.
因为 都是锐角,所以 .
取 ,得
由①②,得 .课标解读 课标要求 素养要求
1.了解任意角的概念,区分正角、负角与零角. 2.了解象限角的概念. 3.理解并掌握终边相同的角的概念,能写出终边相同的角所组成的集合. 1.数学抽象——会根据任意角的概念判断角的位置. 2.逻辑推理——能用任意角的概念求解相关问题.
自主学习·必备知识
课前预习
知识点一 正角、负角和零角
一条射线绕其端点按逆时针方向旋转形成的角叫做① ,按顺时针方向旋转形成的角叫做② .如果一条射线没有做任何旋转,就称它形成了一个③ .
知识点二 任意角
任意角包括;正角,负角和零角.
设α、β是任意两个角.我们规定,把角α的终边旋转角β,这时终边所对应的角是④ .
知识点三 象限角
为了方便,使角的顶点与原点重合.角的始边与x轴的⑤ 重合.那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角.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.
知识点四 所有与角α终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|⑥ },即任一与角 终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和
自主思考
1.当钟表慢了(或快了) ,我们会将分针按某个方向转动,把时间调整准确.在调整的过程中,分针转动的角是正角还是负角
2.“锐角”“第一象限角”“小于90°的角”三者有何不同
3.若角α与β的终边相同,则角α与β有何关系
名师点睛
1.任意角的概念
(1)用旋转的观点来定义角,就可以把角的概念推广到任意角,包括任意大小的正角、负角和零角.
(2)对任意角的概念的认识关键是抓住“旋转”二字,①要明确旋转的方向;②要明确旋转角度的大小;③要明确射线未作任何旋转时的位置.
2.象限角的表示
象限角 角的集合表示
第一象限角
第二象限角
第三象限角
第四象限角
互动探究·关键能力
探究点一 任意角与象限角的概念
精讲精练
例 (1)给出下列说法:①锐角都是第一象限角;②第一象限角一定不是负角;③小于180°的角是钝角、直角或锐角;④始边和终边重合的角是零角.其中正确的说法有 (把说法正确的序号都写上).
(2)经过2个小时,钟表的时针和分针转过的角度分别是 .
解题感悟
1.解与角的概念有关的问题的关键
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.
2.象限角的判断方法
(1)根据图形判定,在平面直角坐标系中作出角,角的终边落在第几象限,此角就是第几象限角.
(2)根据终边相同的角的概念,把角转化到0°-360°范围内,转化后的角的终边落在第几象限,此角就是第几象限角.
迁移应用
1.已知角的顶点与平面直角坐标系的原点重合,始边落在 轴的非负半轴上.请指出下列各角是第几象限角.
(1)-75°;(2)855°;(3)-510°
探究点二 终边相同的角
精讲精练
例 已知-1845°在与 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;
(3)-360°~720°之间的角.
解题感悟
(1)终边相同的角都可以表示成α+k·360°(k∈Z)的形式.
(2)终边相同的角相差360°的整数倍.
(3)终边在同一直线上的角之间相差180°的整数倍.
(4)终边在相互垂直的两直线上的角之间相差90°的整数倍.
迁移应用
1.写出与角终边相同的角的集合,并把集合中满足不等式 的元素 写出来.
探究点三 区域角的表示
精讲精练
例1 (易错题)已知角 的终边落在如图所示的阴影范围内(包括边界),求角 的集合.
易错警示 常因忽视角的终边是射线而忘记对角的位置进行讨论出错,另外,求并集没有化简也容易造成失分.
例2 写出 的图象所夹区域内(不包括边界)的角的集合.
答案: 当 的终边落在直线 上时,角的集合为 ;当 的终边落在直线 上时,角的集合为 ,
所以 的图象所夹区域内(不包括边界)的角的集合为 .
解题感悟
表示区域角的三个步骤
第一步:先按逆时针方向找到区域的起始和终止边界.第二步:按由小到大分别标出起始和终止边界对应的 范围内的角 和 ,所以 其中 第三步:起始、终止边界对应有 再加上 的整数倍,即得区域角的集合.
迁移应用
1.写出终边落在如图所示的阴影部分内(包括边界)的角 的集合.
(1)
(2)
.
课堂检测
1.下列说法正确的是( )
A.三角形的内角是第一象限角或第二象限角
B.第四象限角一定是负角
C. 角与 角是终边相同的角
D.将表的分针拨慢10分钟,则分针转过的角为
2.下列与 角终边相同的角是( )
A. 角B. 角
C. 角D. 角
3.给出下列四个命题:① 是第四象限角;② 是第三象限角;③ 是第二象限角;④ 是第一象限角.其中正确的命题有( )
A.1个B.2个
C.3个D.4个
4.若手表时针走过4小时,则分针转过的角度为 .
5.已知角 的终边在图中阴影表示的范围内(不包含边界),那么角 的集合是 .
素养演练
逻辑推理——分类讨论思想解决象限角问题
1.(2020山东枣庄高一期末)如果 是第二象限角,那么 和 都不是( )
A.第一象限角B.第二象限角
C.第三象限角D.第四象限角
思:1.本题由第二象限角确定角的取值范围,经过运算求得半角的取值范围,通过分类讨论和严密推理,考查逻辑推理的核心素养.
2. 所在象限的判断方法:
确定 终边所在的象限,先求出 的取值范围,再直接转化为终边相同的角即可.
3. 所在象限的判断方法:
已知角 所在的象限,要确定角 所在的象限,有两种方法:
(1)由 的范围求出 的范围,再通过分类讨论把 的范围写成 的形式,然后判断 的终边所在象限.
(2)作出各个象限的从原点出发的 等分射线,它们与坐标轴把周角分成 个区域.从 轴非负半轴起,按逆时针方向把这 个区域依次循环标上1,2,3,4,标号与角 终边所在的象限一致的区域即为 的终边所在的区域.因此, 所在的象限就可以由标号区域所在的象限直观地看出.
迁移应用
1.已知角 为第一象限角.
(1)求角 是第几象限角;
(2)求角 是第几象限角;
(3)求角 是第几象限角.
基础达标练
1.已知集合 是大于 的角,那么 , , 的关系是( )
A. B.
C. D.
2.(2021山西永济高一期中)与 角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
解析:与 角终边相同的角的集合为 .当 时, .故选C.
3.(多选)下列选项中是第二象限角的是( )
A. B. C. D.
4.(2021陕西西安中学高一期中)下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边与始边都相同的两个角一定相等
C.小于 的角是锐角
D.若 ,则 是第三象限角
5.如图,终边在阴影部分(含边界)的角的集合是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021河北石家庄第二中学高一期末)在 范围内,与角 终边相同的角 ( )
A. B.
C. D.
7.角 的终边关于 轴对称,若 ,则 .
8.若角 的终边与 角的终边相同,则与角 的终边相同的钝角为 .
.
9.在 到 范围内,找出与下列角终边相同的角,并判断它们是第几象限的角.
(1) (2)
素养提升练
10.(2021广东云浮高一期末)设终边在 轴的负半轴上的角的集合为 ,则( )
A.
B.
C.
D.
11.角 的终边落在( )
A.第一象限B.第一、三象限
C.第三象限D.第二、四象限
12.在 范围内,与 角的终边在同一条直线上的角为 .
13.已知角 的终边在如图所示的阴影区域内,则角 的取值范围是 .
创新拓展练
14.已知 都是锐角,且 的终边与 角的终边相同, 的终边与 角的终边相同,求角 的大小.