1、典题精讲例1走路时,我们的手臂自然地随步伐周期性摆动,那么,手臂的周期摆动满足什么规律呢?思路分析:由于每隔一定时间,手臂来回摆动,此现象是周期现象.答案:如图1-(1,2)-1,以ON代表手臂的垂直位置,当手臂摆动到OP位置,设=PON为摆动的幅角,而y为P点离开直线ON的水平距离,r为手臂的长度,根据初中平面几何知识可知y=rsin.图1-(1,2)-1绿色通道:如果一个现象每隔相同的一段,总是来回重复出现,那么这个现象是周期现象,就可以用周期函数来刻画.变式训练“春去春又回”是周期现象吗?若是,请说出其周期.思路分析:每隔一年,春天就重复一次,因此“春去春又回”是周期现象.设春天是否到来
2、为变量y,时间为t,则y是t的周期函数,一年是一个周期,也是最小正周期.答案:“春去春又回”是周期现象,周期为一年.例2在0360之间,求出与下列各角终边相同的角,并判定下列各角是哪个象限的角.(1)90828;(2)-734.思路分析:将题中角化成+k360(kZ),0,360)的形式即可.解:(1)90828=18828+2360,则18828即为所求的角,因为它是第三象限角,从而90828也是第三象限角.(2)-734=346-3360,则346即为所求的角,因为它是第四象限角,从而-734也是第四象限角.绿色通道:一般地,化角为+k360(kZ)时,可由除以360来确定k及的值,对不合
3、要求的可以通过修正k来进一步求解.变式训练在-720720之间,写出与60角终边相同的角的集合S.思路分析:先写出所有与60角终边相同的角,然后确定在-720720之间的角.解:与60终边相同的角的集合为|=60+k360,kZ,令-72060+k360720,得k-2,-1,0,1.相应的角为-660,-300,60,420,从而S=-660,-300,60,420.例3在角的集合|=k90+45,kZ中,(1)有几类终边不相同的角?(2)有几个属于区间(-360,360)内的角?思路分析:从代数角度看,取k=,-2,-1,0,1,2,可以得为,-135,-45,45,135,225,从图形
4、角度可以看成是以45角为基础,依次加上90的整数倍,即依次按顺时针方向或逆时针方向旋转90,如图1-(1,2)-2所示.图1-(1,2)-2解:(1)在给定的角的集合中终边不相同的角共有四类.(2)由-360k90+45360,得k,又kZ,故k-4,-3,-2,-1,0,1,2,3.所以在给定的角的集合中属于区间(-360,360)的角共有8个.绿色通道:把代数计算与对图形的认识结合起来,会使这类问题处理起来更容易些,在数学学习中,数形结合是解决问题的最重要的方法之一,做题时要注意自觉地应用.变式训练求终边在直线y=-x上的角的集合.思路分析:先写出0360范围内终边在直线y=-x上的角,再
5、根据终边相同的角写出集合.解:在0360范围内满足条件的角为135和315,终边在直线y=-x上的角的集合为|=k30+135,kZ|=k360+315,kZ=|=2k180+135,kZ|=(2k+1)180+135,kZ=|=n180+135,nZ.问题探究问题1 根据的象限,思考所在的象限(n1,nN*).导思:解决这类问题有两种办法:不等式法和八卦图法.探究:方法一(不等式法):下面以为第一象限的角,确定所在的象限为例.是第一象限角,可以表示为k360k360+90,kZ.k180k180+45.当为偶数时,是第一象限角;当k为奇数时,是第三象限角.即当是第一象限角时,是第一象限角或第
6、三象限角;同理可得当为其他象限角时,的终边所在的象限:当是第二象限角时,是第一象限角或第三象限角;当是第三象限角时,是第二象限角或第四象限角;当是第四象限角时,是第二象限角或第四象限角.方法二(八卦图法):以确定所在的象限为例.如图1-(1,2)-3所示,作出各个象限的平分线,它们与坐标轴把周角等分成8个区域,从x轴的正半轴起,按逆时针方向把这8个区域依次循环标上号码1、2、3、4,则标号是几的两个区域,就说明第几象限角时,终边落在的区域,于是所在象限可以直观看出来,这种方法称为八卦图法,它的优点是直观形象,特别是它还能清晰地显现的更具体范围.由图1-(1,2)-3可得图1-(1,2)-3当是
7、第一象限角时,是第一象限角或第三象限角;当是第二象限角时,是第一象限角或第三象限角;当是第三象限角时,是第二象限角或第四象限角;当是第四象限角时,是第二象限角或第四象限角. 图1-(1,2)-4 图1-(1,2)-5以上两种方法还适用于确定、的终边所在象限,如图1-(1,2)-4是用八卦图法确定的终边所在象限.作出三等分各个象限的从原点出发的射线,它们与坐标轴把周角等分成12个区域.从x轴的非负半轴起,按逆时针方向把这12个区域依次循环标上号码1、2、3、4,则标号是几的区域,就是为第几象限角时,终边落在的区域,而所在的象限就可根据图形直观地看出来了.一般地,要确定所在的象限,就需要n等分每个
8、象限.对于,还有如下的简便作法:首先在直角坐标系中画出的终边,然后将其与x轴正半轴所成的两个角分别平分,平分线所在象限即的终边所在象限.如图1-(1,2)-5所示,是第二象限角,则的终边在第一、三象限.这种方法称为直接平分法.问题2、的终边关于坐标轴、原点对称,、的大小有何关系?导思:这类题目的解决策略是由特殊到一般,先将、的范围限制在0,360)内,再推广到任意角.探究:在平面直角坐标系中,画出终边关于y轴对称的、,以终边所代表的最小正角为例,可得+=180或+=360+180,推广到任意角有+=k360+180,即终边关于y轴对称的、的大小关系为+=k360+180,kZ.同理可得:当、的终边关于x轴对称时,则+=k360,kZ;当、的终边关于坐标原点对称时,则-=k360+180,kZ;当、的终边互相垂直时,则-=k36090,kZ.