1、第五章 三 角 函 数 51 任意角和弧度制 51.1 任 意 角 基础预习初探问题1.当钟表慢了(或快了)一点时,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,分针转动的方向是否相同?提示:不同,当钟表慢了,要顺时针转动分针,当钟表快了,要逆时针转动分针问题2.在跳水比赛中,运动员会做出“转体两周”“向前翻转两周半”等动作,做上述动作时,运动员转体多少度?转过的度数还能用0到360的角表示吗?提示:因为运动员转体方向有顺时针、逆时针的不同,因此运动员“转体两周”的度数可以是顺时针旋转720或逆时针旋转720,“向前翻转两周半”可以是顺时针旋转900或逆时针旋转900.显然这些角
2、都不在0360,不能用0到360的角表示【概念生成】1角的概念(1)角的形成:角可以看成是_绕着它的_旋转所成的图形(2)角的分类:按旋转方向可将角分为如下三类:正角:按照_而成的角;负角:按照_而成的角;零角:当射线没有做_时,我们也把它看成一个角,叫做零角一条射线 逆时针方向旋转顺时针方向旋转任何旋转端点2角的加减法运算(1)射线OA绕端点O旋转到OB位置所成的角,记作AOB,其中_叫做AOB的始边,_叫做AOB的_(2)引入正角、负角的概念以后,角的减法运算可以转化为角的加法运算,即可以转化为_这就是说,各角和的旋转量等于各角旋转量的和3终边相同的角 设表示任意角,所有与角终边相同的角,
3、连同在内,可构成一个集合,这个 集合可记为|_,kZ 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 OAOB终边()k360核心互动探究探究点一 任意角的概念【典例1】(1)已知集合A第一象限角,B锐角,C小于90的角,则下面关系正确的是()AABC BACCACB DBCC(2)经过5小时25分钟,时钟的分针和时针各转多少度?【思维导引】(1)正确理解第一象限角、锐角、小于90的角的概念(2)明确时钟的分针和时针的旋转方向及运行特点是解题的关键【解析】(1)选D.第一象限角可表示为k360k36090,kZ;锐角可表示为090;小于90的角可表示为90;由三者之间的关系可知D选项正
4、确(2)时针走一周用12小时,即12小时转360,那么时针每小时应转30,而5小时25分钟为5512小时,而分针每小时转360,所以时针转过的角度为 5 51230162.5,分针转过的角度为5 5123601 950.【类题通法】1判断角的概念问题的关键与技巧(1)关键:正确理解有关角的概念(2)技巧:通过特值或反例进行判断2处理任意角问题的两个关键点(1)定方向:明确该角是由顺时针方向还是逆时针方向旋转形成的,由逆时针方向旋转形成的角为正角,否则为负角(2)定大小:根据旋转角度的绝对值确定角的大小【定向训练】写出下列说法中所表示的角:(1)顺时针拧螺丝2圈(2)将时钟拨慢2小时30分钟,分
5、针转过的角(3)向右转体3周【解析】(1)顺时针拧螺丝2圈,螺丝顺时针旋转了2周,因此表示的角为720.(2)拨慢时钟需将分针按逆时针方向旋转,因此将时钟拨慢2小时30分钟,分针转过的角为900.(3)向右转体即按顺时针方向旋转,因此向右转体3周,表示的角为1 080.【跟踪训练】写出图(1)、(2)中的角,的度数【解析】题干图(1)中,36030330;题干图(2)中,36060150150;36060()36060150570.探究点二 终边相同的角【典例2】(1)写出与1 910终边相同的角的集合,并把集合中符合不等式720360的元素写出来(2)写出终边落在图中阴影部分(包括边界)的角
6、的集合【思维导引】(1)先用含k的式子写出与1 910终边相同的角,再解关于k的不等式,最后求出相应的角(2)先写出终边落在OA,OB上的角,然后结合图形将所求范围内的角写出【解析】(1)与1 910终边相同的角的集合为|1 910k360,kZ因为720360,所以7201 910k360360,31136 k61136.故k4,5,6,k4时,1 9104360470.k5时,1 9105360110.k6时,1 9106360250.(2)若角的终边落在OA上,则30360k,kZ.若角的终边落在OB上,则135360k,kZ.所以,角的终边在图中阴影区域内时,30360k135360k
7、,kZ.故角的取值集合为|30360k135360k,kZ【延伸探究】1若本例(2)条件不变,试判断角1 310的终边是否落在阴影区域内?【解析】由1 3104360130,所以角1 310与角130的终边相同,又30130135,所以角1 310的终边落在阴影区域内2若将本例(2)中阴影部分改为如图所示,则角的集合如何表示?【解析】因为阴影部分含x轴非负半轴,故终边为OA的角30k360,kZ,终边为OB的角135k360,kZ,所以终边落在阴影部分的角的集合为|30k360135k360,kZ【类题通法】关于终边相同的角的认识一般地,所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合S|k3
8、60,kZ,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【注意】(1)为任意角(2)k360与之间是“”号,k360可理解为k360().(3)相等的角终边一定相同;终边相同的角不一定相等,终边相同的角有无数多个,它们相差360的整数倍(4)kZ这一条件不能少【定向训练】下列各角中,与30终边相同的角为()A210 B390 C390 D30【解析】选B.与30终边相同的角的集合为|30k360,kZ取k1,得390.【跟踪训练】在平面直角坐标系中,画出下列集合所表示的角的终边所在区域(用阴影表示).(1)|k360135k360,kZ;(2)|k180135k180,kZ【解析】探
9、究点三 象限角的判定【典例3】(1)若是第四象限角,则180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(2)已知为第二象限角,则2,2 分别是第几象限角?【思维导引】(1)可通过写出的取值范围,逐步求得180的范围来求解(2)可由的范围写出2,2 的范围后,直接求得2的范围,然后分k为奇数或偶数两种情况确定2 的位置【解析】(1)选C.因为是第四象限角,则角应满足:k36090k360,kZ,所以k360k36090,则k360180180k36090180,kZ,当k0时,180180270,故180为第三象限角(2)因为是第二象限角,所以90k360180k360,所以18
10、02k36023602k360,kZ,所以2是第三或第四象限角,或是终边落在y轴的非正半轴上的角同理45k2 3602 90k2 360.当k为偶数时不妨令k2n,nZ,则45n3602 90n360,此时2 为第一象限角;当k为奇数时,令k2n1,nZ,则225n3602 270n360,此时,2 为第三象限角,所以2 为第一或第三象限角【类题通法】象限角的判定有两种方法:一是根据图象,二是利用终边相同的角将角转化成0360范围内,利用图象实际操作时,依据的还是终边相同的角的思想【知识延拓】1各象限角的表示第一象限角:S|k36090k360,kZ;第二象限角:S|90k360180k360
11、,kZ;第三象限角:S|180k360270k360,kZ;第四象限角:S|270k360360k360,kZ.2轴线角的表示角的终边所在的坐标轴集合表示x轴的非负半轴|k360,kZx轴的非正半轴|180k360,kZy轴的非负半轴|90k360,kZy轴的非正半轴|270k360,kZx轴|k180,kZy轴|90k180,kZ坐标轴|k90,kZ【定向训练】已知角的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,作出下列各角,并指出它们是哪个象限的角(1)420;(2)75;(3)855;(4)510【解析】作出各角的终边如图所示:由图可知(1)420是第一象限角;(2)75是第四象限角;
12、(3)855是第二象限角;(4)510是第三象限角【课堂小结】课堂素养达标1钟表的分针在一个半小时转了()A180 B180 C540 D540【解析】选D.分针旋转的角为负角,其值为(360180)540.2与600角终边相同的角可表示为()Ak360220(kZ)Bk360240(kZ)Ck36060(kZ)Dk360260(kZ)【解析】选B.与600终边相同的角n360600n360360240(n1)360240k360240,nZ,kZ.3与角1 825的终边相同,且绝对值最小的角的度数是_【解析】因为1 825536025,所以绝对值最小的角的度数是25.答案:254若,两角的终边互为反向延长线,且120,则_.【解析】先求出的一个角,18060.再由终边相同角的概念知k36060,kZ.答案:k36060,kZ