5.1任意角与弧度制
第五章 三角函数
5.1.1任意角
学习目标:
通过实例展示,理解角的概念推广的必要性,理解并掌握正角、负角、零角、象限角、终边相同角的概念及表示,
树立运动变化的观点,并由此深刻理解推广之后的角的概念,提升学生数学抽象和直观想象素养,达到水平一的要求.
学习重点:
将0°到360°范围的角推广到任意角,终边相同的角的集合表示.
新课导入
思考:
(1)假如你的手表慢了5分钟,你是怎样校准的?当时间校准后,分针旋转了多少度?
(2)假如你的手表快了 1.25 小时,你应该如何将它校准?当时间校准后,分钟旋转了多少度?
探究一:角的概念的推广
.
问题(1):
过去我们是如何定义一个角的?
角的范围是什么?
射线OA绕端点O按逆时针方向旋转一周回到起始位置,在这个过程中可以得到0°- 360°范围内的角.
问题(2):
举出不在0°- 360°的角的实例,并加以说明.
例:前空翻转体540°,后空翻转体720°.
例子中的角在0°- 360°范围内吗?
大家从旋转量和旋转方向两个方面考虑.
角的概念:
我们规定,一条射线绕着它的端点按逆时针方向旋转形成的角叫做正角,
按顺时针方向旋转形成的角叫做负角,
如果一条射线没有做任何旋转,就称它形成了一个零角,
这样,零角的始边和终边重合.如果 是零角,那么 =0°.
特别说明
(1)钟表的时针和分针在旋转过程中所形成的角总是负角;(思考原因)
(2)为了简单起见,在不引起混淆的前提下,“角 ”或“∠ ”可以简记作“ ”.
(3)设 ,β是任意两个角,我们规定,把角
的终边旋转角β,这时终边所对应的角是 +β.
(4)我们把射线OA绕端点O按不同方向旋转相同的量所成的两个角叫做互为相反角.
角 的相反角记为- .则角的减法可以转化为角的加法,即 -β= +(-β).
探究二:象限角的概念
大家先以同一射线为始边作出角:210°,-150°,-660°,
然后思考:如果把角放在直角坐标系中,那么怎么放比较方便、合理?
O
210°
-150°
-660°
分析总结
我们通常在直角坐标系中研究和讨论角,为了讨论问题的方便,使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合.
那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角.
注意:(1)角与直角坐标系的关系--角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合;
(2)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.
思考:(1)锐角是第几象限角?
(2)钝角是第几象限角?
(3)直角是第几象限角?
解:
(1)第一象限角;
(2)第二象限角;
(3)非象限角.
提问:以上问题如果反过来还成立吗?
探究三:终边相同的角的概念
提问:(1)在直角坐标系中标出210°,-150°角的终边,你有什么发现?
它们有怎样的数量关系?
328°,-32°,-392°角的终边及数量关系是怎样的?
它们的终边都相同
所有与角 终边相同的角,连同角 在内,怎样用一个式子表示出来?
终边相同的角的概念:
一般地,我们有:所有与角 终边相同的角,连同角 在内,可构成一个集合S={β|β= +k·360°,k∈Z},即任一与角 终边相同的角,都可以表示成角 与整数个周角的和.
练一练
例1.在0°到360°范围内,找出与-950°12′角终边相同的角,并判定它是第几象限角?
解:-950°12′=129°48′-3×360°,
所以在0°到360°范围内,与-950°12′角终边相同的角是129°48′,它是第二象限角.
例2.写出终边在y轴上的角的集合?
提问:在0°-- 360°范围内,找出y轴上的角.
90°,270°
这两个角之间有什么关系?
相差180°.
你能用一个式子表示出答案吗?
解:
所有与90°角终边相同的角构成集合S1={ β | β=90°+ k·360°,k∈Z},
而所有与270°角终边相同的角构成集合S2={ β | β=270°+ k·360°,k∈Z},
于是,终边在y轴上的角的集合S= S1∪S2
={ β | β=90°+ 2k·180°,k∈Z}∪{ β | β=90°+180°+ 2k·180°,k∈Z}
={ β | β=90°+ 2k·180°,k∈Z}∪{ β | β=90°+ (2k+1)·180°,k∈Z}=
{ β | β=90°+ n·180°,n∈Z};
注意答案表示方式不唯一,但是要采用简洁的形式.
课堂小结
——你学到了那些新知识呢?
1.角的概念的推广;
2. 象限角;
3.终边相同的角:所有与 终边相同的角,连同角 在内,可以构成一个集合S={ β | β=
+ k·360°,k∈Z}.
Thankes