(共20张PPT)
1.1.2
弧度制
●情境引入
有人问:聊城到济南有多远时,有人回答约120公里,但也有人回答约75英里,请问那一种回答是正确的?(已知1英里
1.6公里)
◆知识回顾
同学们还记得我们在初中是如何定义“1度的角”吗?
0
0°
无旋转
负数
正数
0
旋转方向
180°=π
rad
1°=
rad≈0.01
745rad
1
rad=
°
≈57.30°
●思考
角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立起一一对应的关系,这样的关系有什么作用呢?
正角
零角
负角
正实数
0
负实数
任意角的集合
实数集R
1、为后面定义三角函数做铺垫
2、简化了一些复杂的公式
B
C
莱昂哈德·欧拉(Leonhard?Euler,1707年4月15日-1783年9月18日),瑞士数学家和物理学家,近代数学先驱之一。1707年欧拉生于瑞士的巴塞尔,13岁时入读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获硕士学位。平均每年写出八百多页的论文,还写了大量的力学、分析学、几何学等课本,《无穷小分析引论》、《微分学原理》、《积分学原理》等都成为数学中的经典著作。欧拉对数学的研究如此广泛,因此在许多数学的分支中也可经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。
欧拉早在1748年提出了弧度制的思想,从而大大简化了三角公式及其计算!
◆作业布置
习题1.1A组4、5、6题
预习1.2.1学案1.1.2弧度制
一、教学目标:
1、知识与技能
(1)理解并掌握弧度制的定义;(2)领会弧度制定义的合理性;(3)掌握并运用弧度制表示的弧长公式、扇形面积公式;(4)熟练地进行角度制与弧度制的换算;(5)角的集合与实数集之间建立的一一对应关系.(6)
使学生通过弧度制的学习,理解并认识到角度制与弧度制都是对角度量的方法,二者是辨证统一的,而不是孤立、割裂的关系.
2、过程与方法
创设情境,引入弧度制度量角的大小,通过探究理解并掌握弧度制的定义,领会定义的合理性.根据弧度制的定义推导并运用弧长公式和扇形面积公式.以具体的实例学习角度制与弧度制的互化,能正确使用计算器.
3、情态与价值
通过本节的学习,使同学们掌握另一种度量角的单位制---弧度制,理解并认识到角度制与弧度制都是对角度量的方法,二者是辨证统一的,而不是孤立、割裂的关系.角的概念推广以后,在弧度制下,角的集合与实数集之间建立了一一对应关系:即每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应,为下一节学习三角函数做好准备.
二、教学重、难点
重点:
理解并掌握弧度制定义;熟练地进行角度制与弧度制地互化换算;弧度制的运用.
难点:
理解弧度制定义,弧度制的运用.
三、学法与教学用具
在我们所掌握的知识中,知道角的度量是用角度制,但是为了以后的学习,我们引入了弧度制的概念,我们一定要准确理解弧度制的定义,在理解定义的基础上熟练掌握角度制与弧度制的互化.
教学用具:计算器、投影机、三角板
四、教学设想
【创设情境】
有人问:聊城到济南有多远时,有人回答约120公里,但也有人回答约75英里,请问那一种回答是正确的?(已知1英里=1.6公里)
显然,两种回答都是正确的,但为什么会有不同的数值呢?那是因为所采用的度量制不同,一个是公里制,一个是英里制.他们的长度单位是不同的,但是,他们之间可以换算:1英里=1.6公里.
在角度的度量里面,也有类似的情况,一个是角度制,我们已经不再陌生,另外一个就是我们这节课要研究的角的另外一种度量制---弧度制.
【探究新知】
1.角度制规定:将一个圆周分成360份,每一份叫做1度,故一周等于360度,平角等于180度,直角等于90度等等.
弧度制是什么呢?1弧度是什么意思?一周是多少弧度?半周呢?直角等于多少弧度?弧度制与角度制之间如何换算?请看课本,自行解决上述问题.
2.弧度制的定义
[展示投影]长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1,或1弧度,或1(单位可以省略不写).
3.探究:如图,半径为的圆的圆心与原点重合,角的终边与轴的正半轴重合,交圆于点,终边与圆交于点.请完成表格.
弧的长
旋转的方向
的弧度数
的度数
逆时针方向
逆时针方向
我们知道,角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分,如-π,-2π等等,一般地,
正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0,角的正负主要由角的旋转方向来决定.
4.思考:如果一个半径为的圆的圆心角所对的弧长是,那么的弧度数是多少?
角的弧度数的绝对值是:,其中,l是圆心角所对的弧长,是半径.
5.根据探究中填空:
,度
显然,我们可以由此角度与弧度的换算了.
6.例题讲解
例1.
(1)
把112°30′化成弧度;
(2)
把-化成角度.
注意:角度制与弧度制的换算主要抓住,另外注意计算器计算非特殊角的方法.
7.
填写特殊角的度数与弧度数的对应表:
度
弧度
角的概念推广以后,在弧度制下,角的集合与实数集之间建立了一一对应关系:即每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.
8.例题讲评
例2.利用弧度制证明下列关于扇形的公式:
(1);
(2);
(3).
其中是半径,是弧长,为圆心角,是扇形的面积.
9.练习
(1).经过一小时,时针转过了
( )
A.
rad
B.-
rad
C.
rad
D.-
rad
(2).若α=-3,则角α的终边在
( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
10.学习小结
(1).角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立起一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.
(2).解答角度与弧度的互化问题的关键在于充分利用“180°=π
rad”这一关系式.
易知:度数×
rad=弧度数,弧度数×°=度数.
(3).在弧度制下,扇形的弧长公式及面积公式都得到了简化,具体应用时,要注意角的单位取弧度.
五、评价设计
?
1.习题1.1A组4、5、6题
?
预习1.2.1学案1.1.2 弧度制评测练习
一、基础过关
1.
-300°化为弧度是
( )
A.-π
B.-π
C.-π
D.-π
2.
集合A=与集合B=的关系是(
)
A.A=B
B.A?B
C.B?A
D.以上都不对
3.
已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长是
( )
A.2
B.sin
2
C.
D.2sin
1
4.
已知集合A={α|2kπ≤α≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},则A∩B等于
( )
A.?
B.{α|-4≤α≤π}
C.{α|0≤α≤π}
D.{α|-4≤α≤-π,或0≤α≤π}
5.
若扇形圆心角为216°,弧长为30π,则扇形半径为________.
6.
若2π<α<4π,且α与-角的终边垂直,则α=______.
7.
用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(包括边界,如图所示).
8.
用30
cm长的铁丝围成一个扇形,应怎样设计才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
二、能力提升
9.
扇形圆心角为,则扇形内切圆的圆面积与扇形面积之比为
( )
A.1∶3
B.2∶3
C.4∶3
D.4∶9
10.已知α为第二象限的角,则π-所在的象限是
( )
A.第一或第二象限
B.第二或第三象限
C.第一或第三象限
D.第二或第四象限
11.若角α的终边与角的终边关于直线y=x对称,且α∈(-4π,4π),则α=____________.
12.
如图所示,半径为1的圆的圆心位于坐标原点,点P从点A(1,0)出发,
依逆时针方向等速沿单位圆周旋转,已知P点在1
s内转过的角度为θ
(0<θ<π),经过2
s达到第三象限,经过14
s后又回到了出发点A处,
求θ.
三、探究与拓展
13.已知一扇形的中心角是α,所在圆的半径是R.
(1)若α=60°,R=10
cm,求扇形的弧长及该弧所在的弓形面积;
(2)若扇形的周长是一定值c
(c>0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?
答案
1.B 2.A 3.C 4.D 5.25 6.或
7.(1)
(2)
8.
当扇形的圆心角为2
rad,半径为
cm时,面积最大,为
cm2
9.B
10.D 11.-,-,,
12.解 因为0<θ<π,
且2kπ+π<2θ<2kπ+(k∈Z),
则必有k=0,于是<θ<,
又14θ=2nπ(n∈Z),所以θ=,
从而<<,即所以n=4或5,故θ=或.
13.解 (1)设弧长为l,弓形面积为S弓,
∵α=60°=,R=10,
∴l=αR=
(cm).
S弓=S扇-S△=××10-×2×10×sin
×10×cos
=50
(cm2).
(2)扇形周长c=2R+l=2R+αR,
∴α=,
∴S扇=αR2=··R2=(c-2R)R
=-R2+cR=-2+.
当且仅当R=,即α=2时,扇形面积最大,且最大面积是.