1、11.2弧度制预习课本P710,思考并完成下列问题1如何用角度制、弧度制来分别度量角?2如何将角从弧度化为角度,从角度化为弧度? 3在弧度制下,扇形的弧长公式和面积公式分别是什么?1角的单位制(1)角度制:规定周角的为1度的角,用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制(2)弧度制:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角以弧度作为单位来度量角的单位制,叫做弧度制,它的单位符号是rad,读作弧度,通常略去不写(3)角的弧度数的求法: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.如果半径为r的圆的圆心角所对弧的长为l,那么角的弧度数的绝对值|.点睛(1)用弧度为单位表示角的
2、大小时,“弧度”两个字可以省略不写(2)不能忽略角的正、负2角度与弧度的换算(1)换算公式角度化弧度弧度化角度度数弧度数弧度数度数3602_rad 2 rad360180_rad rad1801 rad0.017 45 rad1 rad57.30(2)一些特殊角的度数与弧度的换算度0130456090120135150180270360弧度023扇形的弧长与面积公式公式度量制弧长公式扇形面积公式角度制lS弧度制lr(02)Slrr2(02)点睛(1)由扇形的弧长及面积公式可知,对于,r,l,S可以“知二求二”(2)弧度制下的弧长公式和扇形面积公式有很多优越性,但要注意角必须化为弧度后再计算1弧
3、度和角度互化:(1)_;(2)270_.答案:(1)120(2)2半径为1 cm,圆心角为的弧长为_ cm.答案:3若4,则所在的象限为_答案:第二象限4把角690化为2k(02,kZ)的形式为_答案:4角度与弧度的互化典例把下列角度化成弧度或弧度化成角度:(1)72;(2)300;(3)2;(4).解(1)7272 rad rad.(2)300300 rad rad.(3)2 rad2114.59.(4) rad40.(1)关系式180是关键,角度数乘以即为弧度数,弧度数乘以即为角度数(2)角的正、负不随互化而改变活学活用把下列弧度化成角度或角度化成弧度:(1)450;(2);(3);(4)
4、11230.解:(1)450450 rad rad.(2) rad18.(3) rad240.(4)11230112.5112.5 rad rad.用弧度制表示角的集合典例(1)把1 480写成2k(kZ)的形式,其中02;(2)若4,0,且与(1)中终边相同,求.解(1)1 480 rad rad10.1 48010.(2)由(1)可知.与终边相同,2k,kZ.又4,0,42k0,kZ,即k,kZ,故k1或k2,当k1时,;当k2时,的值是,.(1)表示角的集合,要注意统一单位,不能既含有角度又含有弧度;(2)用弧度制表示与角终边相同的角记为2k(kZ)时,其中2k是的偶数倍,而不是整数倍,
5、条件kZ不能少活学活用如图,用弧度表示顶点在原点,始边重合于x轴的正半轴,终边落在阴影部分内的角的集合(不包括边界)解:(1)如题图,以OA为终边的角为2k(kZ);以OB为终边的角为2k(kZ)所以阴影部分内的角的集合为.(2)如题图,以OA为终边的角为2k(kZ);以OB为终边的角为2k(kZ)不妨设右边阴影部分所表示的集合为M1,左边阴影部分所表示的集合为M2,则M1,M2.所以阴影部分内的角的集合为M1M2.扇形的弧长公式及面积公式题点一:利用公式求弧长和面积1已知扇形的半径为2 cm,圆心角为80,求扇形的弧长和面积解:已知扇形的圆心角80,半径r2 cm,则弧长lr2(cm),所以
6、面积Slr2(cm2)题点二:利用公式求半径和弧度数2扇形OAB的面积是1 cm2,它的周长是4 cm,求扇形的半径和圆心角解:设扇形圆心角的弧度数为(02),弧长为l cm,半径为r cm,依题意有由,得r1,l42r2,2.故所求扇形的半径为1 cm、圆心角为2 rad.题点三:利用公式求扇形面积的最值3已知扇形的周长是30 cm,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?解:设扇形的圆心角为(02),半径为r,面积为S,弧长为l,则l2r30,故l302r,从而Slr(302r)rr215r2,所以,当r cm时,2,扇形面积最大,最大面积为 cm2.(1)使
7、用面积公式或弧长公式,首先应尽可能将角化为弧度(2)涉及扇形的周长、弧长、圆心角、面积等的计算,往往需要通过列方程(组)求解 层级一学业水平达标1将化为角度是_解析:75.答案:752是第_象限角解析:504,故与是终边相同的角,即是第一象限角答案:一3330化为2k(02,kZ)的形式,则_.解析:3303302,故.答案:4半径为 cm,圆心角为120的弧长为_ cm.解析:弧长l cm.答案:5把表示成2k(kZ)的形式,使|最小的值是_解析:因为2,所以.答案:6用弧度制表示终边落在x轴上方的角的集合为_解析:若角的终边落在x轴上方,则2k2k(kZ)答案:|2k2k,kZ7已知集合M
8、,N,则M,N之间的关系为_解析:因为k(2k1)是的奇数倍,所以NM.答案:NM8下列命题中,正确的序号是_1弧度是长度为半径的弧;大圆中1弧度角比小圆中1弧度的角大;1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角;圆心角为1弧度的扇形的弧长都相等 ;长度等于半径的弦所对的圆心角是1弧度解析:由弧度的概念知,错误,正确;角的大小与圆的半径无关,所以不正确;因为弧长lr,所以当1时,lr(半径)所以不正确答案:9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)解:(1)如题图,以OA为终边的角为2k,kZ,以OB为终边的角为2k,kZ,所以阴影部分的
9、角的集合为.(2)如题图,以OA为终边的角为2k,kZ,以OB为终边的角为2k,kZ,故阴影部分的角的集合为.10已知是第三象限的角,指出所在的象限;若同时满足条件|2|4,求的取值区间解:依题意,2k2k(kZ),kk(kZ),若k为偶数,则是第二象限的角;若k为奇数,则是第四象限的角因为|2|4,所以62,即6,2,结合数轴不难知道,.层级二应试能力达标1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_解析:由题意r,故l2.答案:2已知集合Ax|2kx2k,kZ,集合Bx|4x4,则AB_.解析:如图所示,AB4,0,答案:4,0,3若角的终边与角的终边关于直线yx对称,且
10、(4,4),则_.解析:与终边相同的角的集合为.(4,4),42k4(kZ),化简得:k(kZ)kZ,k2,1,0,1,.答案:,4扇形圆心角为,则扇形内切圆的面积与扇形面积之比为_解析:如图,设扇形内切圆的半径为r,由扇形的圆心角为,知扇形的半径为3r,故内切圆的面积与扇形面积之比为r2:9r223.答案:235一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆周角的弧度数为_解析:由题意,这条弦所对的圆心角为,故圆周角为.答案:6.如图所示,已知扇形AOB的圆心角AOB为120,半径长为6,则阴影部分的面积是_解析:因为120,所以S扇形OAB6212,如图所示,过点O作ODAB,交AB于D点,于是有S
11、OABABOD(26cos 30)39.所以S阴影S扇形OABSOAB129.答案:1297若角的终边与角的终边相同,求在0,2)内终边与角的终边相同的角解:因为2k(kZ),所以(kZ)依题意02(kZ),解得k(kZ),所以k0,1,2,即在0,2)内终边与相同的角为,.8.如图,P,Q是以O为圆心,4为半径长的圆周上的动点,现点P,Q从点A(4,0)出发沿圆周运动,点P按逆时针方向每秒转弧度,点Q按顺时针方向每秒转弧度,(1)求P,Q第一次相遇时所用的时间;(2)求P,Q第一次相遇时各自走过的弧长解:(1)设点P与Q第一次相遇时所用的时间是t s,则tt2,解得t4.所以P,Q第一次相遇时所用的时间为4 s.(2)点P走过的弧长为44,点Q走过的弧长为44.