数学北师大版高中必修4高中数学必修四1.1.1 任意角

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高中数学 1.1.1任意角 新人教A版必修4(2)

高中数学 1.1.1任意角 新人教A版必修4(2)

【解】 终边在30°角的终边所在直线上的角的集合为 S1={α|α=30°+k·180°,k∈Z},终边在180°-75°=105°角 的终边所在直线上的角的集合为S2={α|α=105°+k·180°,k ∈Z},因此,终边在图中阴影部分内的角α的取值范围为 {α|α=30°+k·180°≤α<105°+k·180°,k∈Z}.
终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一 个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边 相同的角,都可以表示成角α与 整数个周角 的和.
5.终边相同的角相等吗?相等的角终边相同吗? 答:终边相同的角不一定相等,它们相差360°的整数 倍;相等的角,终边相同.
1.解读任意角的概念 (1)用运动的观点来定义角,就可以把角的概念推广到 任意角,包括任意大小的正角、负角和零角. (2)对角的概念的认识关键是抓住“旋转”二字. ①要明确旋转的方向; ②要明确旋转的大小; ③要明确射线未作任何旋转时的位置.
2.终边相同的角的关注点 所有与角α终边相同的角,连同角α在内可以用式子 k·360°+α,k∈Z表示,在运用时需注意以下四点: (1)k是整数,这个条件不能漏掉. (2)α是任意角. (3)k·360°与α之间用“+”连接,如k·360°-30°应看成 k·360°+(-30°),k∈Z. (4)终边相同的角不一定相等,终边相同的角有无数 个,它们相差周角的整数倍.相等的角终边一定相同.
课堂篇02
合作探究
终边相同的角及象限角
【例1】 将下列各角表示为k·360°+α(k∈ Z,0°≤α<360°)的形式,并指出是第几象限角.
(1)420°;(2)-510°;(3)1 020°.
【解】 (1)420°=360°+60°, 而60°角是第一象限角,故420°是第一象限角. (2)-510°=-2×360°+210°, 而210°是第三象限角,故-510°是第三象限角. (3)用1 020°除以360°的商为2,余数为300°, 即1 020°=2×360°+300°, 而300°是第四象限角,故1 020°是第四象限角.

人教A版课标版高中数学必修4第一章1.1.1 任意角(共17张PPT)

人教A版课标版高中数学必修4第一章1.1.1 任意角(共17张PPT)

例1.在0º~ 360º范围内,找出与下列各角
终边相同的角,并判断它是哪个象限的角.
(1) -120º;
(2) 3410º
例2.写出与下列各角终边相同的角的集合 S,并把 S 中在-360º~720º间的角写出 来:
(1) 60º;
(2) -21º
课堂小结
1.角的概念推广后,角的大小可以任意取值. 把角放在直角坐标系中进行研究,对于一个 给定的角,都有唯一的一条终边与之对应, 并使得角具有代数和几何双重意义. 2.终边相同的角有无数个,在0°~360°范 围内与已知角β 终边相同的角有且只有一个.
作业 :
1、课本第5页练习:第2、3题 2、课本第9页习题1.1:第1、2、3题
顺时针旋转 30
0
30
0
(2)家中的钟表快了1小时5分钟,如何 校准?校准后分针旋转了多少度?
逆时针旋转 3900
390
0
两个形 状大小相同 的齿轮,互 相咬合。当 黄色齿轮按 逆时针方向 旋转整2周时 尝试分别写 出两个齿轮 此时旋转的 角度。
作终边
α
O 顶点
始边 A
(一)角的概念的推广
正角: 按逆时针方向旋转形成的角.
负角: 按顺时针方向旋转形成的角.
零角: 一条射线没有作任何旋转,称形成零角.
① 角有正负之分;
② 角可以任意大;
③ 还有零角。
问题回顾(请用任意角的概念回答)
(1)家中的钟表慢了5分钟,如何校准? 校准后分针旋转了多少度?
0 0
0
(二)象限角
象限角:在直角坐标系内,角的顶点与原点重 合,始边与x轴的非负半轴重合,那么角的终边 在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.

高中数学北师大版必修四课件:第一章 4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数的定义-4.2 单位圆与周期性

高中数学北师大版必修四课件:第一章 4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数的定义-4.2 单位圆与周期性

C.第三象限
D.第四象限
解析 ∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0, ∴点P在第四象限,故选D.
解析 答案
(2)判断下列各式的符号. ①sin 145°cos(-210°); 解 ∵145°是第二象限角,∴sin 145°>0, ∵-210°=-360°+150°, ∴-210°是第二象限角, ∴cos (-210°)<0,∴sin 145°cos(-210°)<0.
跟踪训练1 已知角α的终边过点P(-3a, 4a)(a≠0),求2sin α+cos α的值.
解 r= -3a2+4a2=5|a|.
①若a>0,则r=5a,角α在第二象限,
sin α=yr=54aa=45,cos α=xr=-53aa=-35, ∴2sin α+cos α=85-35=1.
②若a<0,则r=-5a,角α在第四象限, sin α=-45aa=-45,cos α=- -35aa=35,
∴2sin α+cos α=-85+35=-1.
解答
命题角度2 已知角α终边所在直线求三角函数值 3
例2 已知角α的终边在直线y=-3x上,求10sin α+cos α 的值.
解答
反思与感悟
在解决有关角的终边在直线上的问题时,应注意到角的终边为射线,所
以应分两种情况处理,取射线上异于原点的任意一点的坐标的(a,b),则
所以 sin α= 23aa= 23, cos α=2aa=12.
若a<0,则α为第三象限角,r=-2a,
Байду номын сангаас
所以 sin α=-32aa=- 23,cos α=-2aa=-12.
解答
类型二 正弦、余弦函数值符号的判断

北师大版高中数学必修四学任意角的正弦函数、余弦函数的定义课后训练

北师大版高中数学必修四学任意角的正弦函数、余弦函数的定义课后训练

"【志鸿全优设计】2013-2014学年高中数学 1.4.1 任意角的正弦函数、余弦函数的定义课后训练北师大版必修4 "1.点P(sin θ,cos θ)位于第二象限,则角θ所在的象限是().A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.设a>0,角α的终边经过点P(-3a,4a),那么sin α+2cosα的值等于().A.25B.25-C.15D.15-3.角α的终边经过点P(-b,4),且cos α=35-,则b的值为().A.3 B.-3 C.±3 D.54.sin 2cos 3的值为().A.负数B.正数C.0 D.不存在5.若三角形的两内角α,β满足sin α·cos β<0,则此三角形必为().A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.以上三种情况都可能6.点P从(1,0)出发,沿单位圆x2+y2=1按逆时针方向运动23π弧长到达Q点,则Q的坐标为().A.12⎛-⎝B.12⎛⎫-⎪⎪⎝⎭C.1,2⎛-⎝D.12⎛⎫⎪⎪⎝⎭7.设α为第二象限角,其终边上一点为P(m),且cos α,则sinα的值为__________.8.函数y=__________.9.已知角α的终边经过点(3m-9,m+2),且cos α≤0,sin α>0,求m的取值范围.10.设θ为第三象限角,试判断sin2cos2θθ的符号.参考答案1答案:D 2答案:B 3答案:A 4答案:A 5答案:B 6答案:A 78答案:2,23k k πππ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦,k ∈Z 9答案:(-2,3] 10答案:sin2cos 2θθ<0。

高中数学1.1.1任意角讲义苏教版必修4

高中数学1.1.1任意角讲义苏教版必修4

1.1.1 任意角一、任意角的概念1.角的概念:一个角可以看做平面内一条射线绕着它的端点从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形.2.角的分类:按旋转方向可将角分为如下三类:[提示]不一定,若角的终边未作旋转,则这个角是零角.若角的终边作了旋转,则这个角就不是零角.二、象限角与轴线角1.象限角:以角的顶点为坐标原点,角的始边为x轴正半轴建立平面直角坐标系.这样,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角.2.轴线角:终边在坐标轴上的角.三、终边相同的角与角α终边相同的角的集合为{β|β=k·360°+α,k∈Z}.思考2:终边相同的角一定相等吗?其表示法唯一吗?[提示]终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同.终边相同的角的表示方法不唯一.1.思考辨析(1)180°是第二象限角.( )(2)-30°是第四象限角.( )(3)第一象限内的角都小于第二象限内的角.( )[解析](1)×.180°是轴线角.(2)√.(3)×.如375°>120°,而375°和120°分别是第一、二象限内的角.[答案](1)×(2)√(3)×2.如图,则α=________,β=________.240°-120°[α是按逆时针方向旋转的,为240°,β是按顺时针方向旋转的,为-120°.]3.与-215°角终边相同的角的集合可表示为________.{β|β=k·360°-215°,k∈Z}[由终边相同角的表示可知与-215°角终边相同的角的集合是{β|β=k·360°-215°,k∈Z}.]4.将-885°化成k·360°+α(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是________.(-3)×360°+195°[设-885°=k·360°+α,易得-885°=(-3)×360°+195°.]角的概念辨析【例1】(1)下列结论:①第一象限角是锐角;②锐角是第一象限角;③始边和终边重合的角是零角;④钝角是第二象限角;⑤小于90°的角是锐角;⑥第一象限角一定不是负角.其中正确的结论是________(填序号).(2)将35°角的终边按顺时针方向旋转60°所得的角度数为________,将35°角的终边按逆时针方向旋转一周后的角度数为________.思路点拨:(1)根据任意角、象限角的概念进行判断,正确区分第一象限角、锐角和小于90°的角.(2)由正负角的概念可得角的大小.(1)②④(2)-25°395°[(1)①400°角是第一象限角,但不是锐角,故①不正确;②锐角是大于0°且小于90°的角,终边落在第一象限,故是第一象限角,②正确;③不正确,因为360°角的始边和终边也重合;④钝角是大于90°且小于180°的角,终边落在第二象限,故是第二象限角,④正确;⑤0°角是小于90°的角,但不是锐角,故⑤不正确;⑥-300°角是第一象限角,但-300°角是负角,故⑥不正确.(2)由角的定义可知,将35°角的终边按顺时针方向旋转60°所得的角度数为35°-60°=-25°,将35°角的终边按逆时针方向旋转一周后的角度数为35°+360°=395°.]1.解决此类问题的关键在于正确理解象限角与锐角、直角、钝角、平角、周角等概念,严格辨析它们之间的联系与区别.2.判断结论正确与否时,若结论正确,需要严格的推理论证,若要说明结论错误,只需举出反例即可.1.时钟走了3小时20分,则时针所转过的角的度数为________,分针转过的角的度数为________.-100° -1 200° [时针每小时转30°,分针每小时转360°,由于旋转方向均为顺时针方向,故转过的角度均为负值,又3小时20分等于313小时,故时针转过的角度为-313×30°=-100°;分针转过的角度为-313×360°=-1 200°.]终边相同的角与象限角【例2】 已知α=-1 910°.(1)把α写成β+k ·360°(k ∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是第几象限的角;(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°≤θ<0°.思路点拨:(1)把α写成β+k ·360°(k ∈Z,0°≤β<360°)的形式后,判断β所在的象限即可.(2)将θ写成θ=β+k ·360°(k ∈Z,0°≤β<360°)的形式,用观察法验证k 的不同取值即可.[解] (1)法一:∵-1 910°=-6×360°+250°,∴-1 910°角与250°角终边相同,∴α=-6×360°+250°,它是第三象限的角.法二:设α=β+k ·360°(k ∈Z ),则β=-1 910°-k ·360°(k ∈Z ).令-1 910°-k ·360°≥0,解得k ≤-1 910360=-51136. k 的最大整数解为k =-6,相应的β=250°,于是α=250°-6×360°,它是第三象限的角.(2)由(1)知令θ=250°+k ·360°(k ∈Z ),取k =-1,-2就得到符合-720°≤θ<0°的角:250°-360°=-110°,250°-720°=-470°.故θ=-110°或-470°.1.把任意角化为k·360°+α(k∈Z且0°≤α<360°)的形式,关键是确定k,可以用观察法(α的绝对值较小),也可用除法.2.要求适合某种条件且与已知角终边相同的角时,其方法是先求出与已知角终边相同的角的一般形式,再依条件构建不等式求出k的值.3.终边相同的角常用的三个结论:(1)终边相同的角之间相差360°的整数倍.(2)终边在同一直线上的角之间相差180°的整数倍.(3)终边在相互垂直的两直线上的角之间相差90°的整数倍.提醒:k∈Z,即k为整数这一条件不可少.2.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.(1)-150°;(2)650°;(3)-950°15′.[解](1)因为-150°=-360°+210°,所以在0°~360°范围内,与-150°角终边相同的角是210°角,它是第三象限角.(2)因为650°=360°+290°,所以在0°~360°范围内,与650°角终边相同的角是290°角,它是第四象限角.(3)因为-950°15′=-3×360°+129°45′,所以在0°~360°范围内,与-950°15′角终边相同的角是129°45′角,它是第二象限角.区域角的表示[探究问题]1.第一象限内的角的集合能否用{α|0°<α<90°}表示?为什么?提示:不能,第一象限内的角未必是(0°,90°)的角,也可能是负角,也可能是大于360°的角,其表示为{α|k·360°<α<90°+k·360°,k∈Z}.2.终边落在x轴上的角如何表示?提示:{α|α=k·180°,k∈Z}.3.若角α,β满足β=α+k·180°,k∈Z,则角α,β的终边存在怎样的关系?提示:角α,β的终边落在同一条直线上.【例3】写出终边落在如图所示阴影部分的角的集合.思路点拨:法一:先写出与30°及105°终边相同角的集合,再写出其对称区域内角的集合,最后合并便可.法二:分别写出与30°及105°的终边在同一直线上的角的集合,合并求解便可.[解]法一:设终边落在阴影部分的角为α,角α的集合由两部分组成:①{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}.②{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z},∴角α的集合应当是集合①与②的并集:{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}∪{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°,k∈Z}∪{α|(2k+1)180°+30°≤α<(2k+1)180°+105°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°或(2k+1)·180°+30°≤α<(2k+1)·180°+105°,k∈Z}={α|n·180°+30°≤α<n·180°+105°,n∈Z}.法二:与30°角终边在同一条直线上的角的集合为{α|α=k·180°+30°,k∈Z}.与180°-75°=105°角终边在同一条直线上的角的集合为{α|α=k·180°+105°,k∈Z},结合图形可知,阴影部分的角的集合为{α|k·180°+30°≤α<k·180°+105°,k∈Z}.解答此类题目应先在0°~360°上写出角的集合,再利用终边相同的角写出符合条件的所有角的集合,如果集合能化简的还要化成最简形式.提醒:求解这类问题要注意实线边界与虚线边界的差异.教师独具1.本节课的重点是象限角的判断、终边相同角及区域角的表示,难点是n α及αn所在象限的判定.2.本节课要重点掌握以下规律方法(1)求终边相同的角及区域角的表示.(2)象限角及n α、αn所在象限的判断. 3.本节课的易错点有以下几点(1)对于角的理解,要明确该角是按顺时针方向还是逆时针方向旋转形成的,按逆时针方向旋转形成的角为正角,按顺时针方向旋转形成的角为负角.(2)把任意角化为α+k ·360°(k ∈Z ,且0°≤α<360°)的形式,关键是确定k ,可以用观察法(α的绝对值较小),也可以用除法.(3)已知角的终边范围,求角的集合时,先写出边界对应的角,再写出0°~360°内符合条件的角的范围,最后都加上k ·360°,得到所求.1.-210°角的终边所在象限为( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限B [-210°=(-1)×360°+150°,∵150°是第二象限角,∴-210°也是第二象限角.]2.已知-990°<α<-630°,且角α与120°角的终边相同,则α=________. -960° [∵角α与120°角的终边相同,∴α=k ·360°+120°,k ∈Z .又∵-990°<α<-630°,∴-990°<k ·360°+120°<-630°,k ∈Z ,即-1110°<k ·360°<-750°,k ∈Z ,∴k =-3.当k =-3时,α=(-3)×360°+120°=-960°.]3.如图,射线OA 先绕端点O 逆时针方向旋转60°到OB 处,再按顺时针方向旋转820°至OC 处,则β=________.-40° [∠AOC =60°+(-820°)=-760°,β=-(760°-720°)=-40°.]4.已知角β的终边在直线3x -y =0上.(1)写出角β的集合S ;(2)写出S 中适合不等式-360°≤β<720°的元素.[解] (1)如图,直线3x -y =0过原点,倾斜角为60°,在0°~360°范围内,终边落在射线OA 上的角是60°,终边落在射线OB 上的角是240°,所以以射线OA ,OB 为终边的角的集合为:S 1={β|β=k ·360°+60°,k ∈Z },S 2={β|β=k ·360°+240°,k ∈Z },所以,角β的集合S =S 1∪S 2={β|β=k ·360°+60°,k ∈Z }∪{β|β=60°+180°+k ·360°,k ∈Z }={β|β=2k ·180°+60°,k ∈Z }∪{β|β=(2k +1)·180°+60°,k ∈Z }={β|β=n ·180°+60°,n ∈Z }.(2)由于-360°≤β<720°,即-360°≤60°+n ·180°<720°,n ∈Z ,解得-73≤n <113,n ∈Z , 所以n =-2,-1,0,1,2,3.所以S 中适合不等式-360°≤β<720°的元素为:-2×180°+60°=-300°;-1×180°+60°=-120°;0×180°+60°=60°;1×180°+60°=240°;2×180°+60°=420°;3×180°+60°=600°.。

【北师大版】高中数学必修四全册学案(全册共340页 附答案)

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【北师大版】高中数学必修四全册学案(全册共340页附答案)目录§1周期现象§2角的概念的推广§3弧度制4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数的定义4.2 单位圆与周期性4.3 单位圆与正弦函数、余弦函数的基本性质4.4 单位圆的对称性与诱导公式(一)4.4 单位圆的对称性与诱导公式(二)5.1 正弦函数的图像5.2 正弦函数的性质§6余弦函数的图像与性质7.1 正切函数的定义7.2 正切函数的图像与性质7.3 正切函数的诱导公式§8函数y=A sin(ωx+φ)的图像与性质(一)§8函数y=A sin(ωx+φ)的图像与性质(二)§9三角函数的简单应用章末复习课第二章平面向量§1从位移、速度、力到向量2.1 向量的加法2.2 向量的减法3.1 数乘向量3.2 平面向量基本定理§4平面向量的坐标§5从力做的功到向量的数量积§1周期现象内容要求 1.了解周期现象,能判断简单的实际问题中的周期(重点).2.初步了解周期函数的概念,能判断简单的函数的周期性(难点).知识点周期现象(1)概念:相同间隔重复出现的现象.(2)特点:①有一定的规律;②不断重复出现.【预习评价】1.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)地球上一年春、夏、秋、冬四季的变化是周期现象.(√)(2)钟表的分针每小时转一圈,它的运行是周期现象.(√)2.观察“2,0,1,7,2,0,1,7,2,0,1,7,…”寻找规律,则第25个数字是________.解析观察可知2,0,1,7每隔四个数字重复出现一次,具有周期性,故第25个数字为2. 答案 2题型一周期现象的判断【例1】判断下列现象是否为周期现象,并说明理由.(1)地球的自转;(2)连续抛掷一枚骰子,朝上一面的点数;(3)钟表的秒针的转动;(4)某段高速公路每天通过的车辆数.解(1)地球每天自转一圈,并且每一天内的任何时段总会重复前一天内相同时段的动作,因此是周期现象.(2)连续抛掷一枚骰子,朝上一面的点数有可能为1,2,…,6,并且前一次出现的点数,下一次可能出现,也可能不出现,故出现的点数是随机的,因此不是周期现象.(3)钟表的秒针的转动,每一分钟转一圈,并且每分钟总是重复前一分钟的动作,因此是周期现象.(4)某段高速公路每天通过的车辆数,会因时间、天气、交通状况等因素而发生变化,没有一个确定的规律,因此不是周期现象.规律方法周期现象的判断关键:首先要认真审题,明确题目的实际背景,然后应牢牢抓住“间隔相同,现象(或值)重复出现”这一重要特征进行判断.【训练1】判断下列现象是否为周期现象:(1)每届奥运会的举办时间;(2)北京天安门广场的国旗,日出时升旗,日落时降旗,则其每天的升旗时间;(3)中央电视台每晚7:00的新闻联播.解(1)奥运会每4年一届,所以其举办时间呈周期现象.(2)北京每天的日出、日落随节气变化,并非恒定,相邻两天的升旗时间间隔是变化的,不是常数,所以不是周期现象.(3)每24小时,新闻联播重复一次,所以是周期现象.题型二周期现象的应用【例2】一个地区不同日子里白昼的时长是不同的,所给表是某地一年中10天测量的白昼时间统计表(时间近似到0.1小时):坐标系中画出这些数据的散点图,并估计该地区一年中大约有多少天白昼时间大于15.9小时.(2)白昼时间的变化是否具有周期现象?你估计该地区来年6月21日的白昼时间是多少?解(1)散点图如图所示,因为从4月27日至8月13日的白昼时间均超过15.9小时,所以该地区一年白昼时间超过15.9小时的大约有3+31+30+31+12=107(天).(2)由散点图可知,白昼时间的变化是周期现象,该地区来年6月21日的白昼时间为19.4小时.规律方法收集数据、画散点图,分析、研究数据特点从而得出结论是用数学方法研究现实问题的常用方法.【训练2】受日月的引力,海水会发生涨落,这种现象叫做潮汐.已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下表是某日各时的浪高数据:几次?时间最长的一次是什么时候?有多长时间?解由题中表可知,一天内能开放三次,时间最长的一次是上午9时至下午3时,共6个小时.【例3】2017年5月1日是星期一,问2017年10月1日是星期几?解按照公历记法,2017年5、7、8这三个月份都是31天,6、9月份各30天.从2017年5月1日到2017年10月1日共有153天,因为每星期有7天,故由153=22×7-1知,从2017年5月1日再过154天恰好与5月1日相同都是星期一,这一天是公历2017年10月2日,故2017年10月1日是星期日.【迁移1】试确定自2017年5月1日再过200天是星期几?解由200=28×7+4知自2017年5月1日再过200天是星期五.【迁移2】从2017年5月1日到2017年10月1日经过了几个星期五?几个星期一?解因为从2017年5月1日到2017年10月1日的153天中有21个完整的周期零6天,在每个周期中有且仅有一个星期五和一个星期一,故共经过了22个星期五,21个星期一.【迁移3】试确定自2017年5月1日再过7k+3(k∈Z)天后那一天是星期几?解每隔七天,周一至周日依次循环,故7k天后为周一,7k+3天后为星期四.规律方法应用周期性解决实际问题的两个要点特别提醒计算两个日期的间隔时间时要注意有的月份30天,有的月份31天,二月份有28天(或29天).课堂达标1.下列自然现象:月亮东升西落,气候的冷暖,昼夜变化,火山爆发.其中是周期现象的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析月亮东升西落及昼夜变化为周期现象;气候的冷暖与火山爆发不是周期现象,故选B.答案 B2.如果今天是星期五,则58天后的那一天是星期( )A.五B.六C.日D.一解析每隔七天循环一次,58=7×8+2,故58天后为周日.答案 C3.共有50架飞机组成编队,按侦察机、直升机、轰炸机、歼击机的顺序轮换编队,则最后一架飞机是________飞机.解析周期为4,50=12×4+2,所以最后一架是直升机.答案直升机4.某物体作周期运动,如果一个周期为0.4秒,那么运动4秒,该物体经过了________个周期.解析4÷0.4=10,所以经过了10个周期.答案105.某班有48名学生,每天安排4名同学进行卫生值日,按一周上五天课,一学期二十周计算,该班每位同学一学期要值日几次?解共有48名学生,每天安排4名,则12个上课日就轮完一遍.一学期有5×20=100(个)上课日,而12×8=96(个)上课日,所以一个学期内该班每位同学至少值日8次,有部分同学要值日9次.课堂小结1.对于某些具有重复现象的事件,研究其规律,可预测未来在一定时间该现象发生的可能性及发生规律,具有一定的研究价值.2.利用散点图可以较直观地分析两变量之间的某种关系,然后再利用这种关系选择一种合适的函数去拟合这些散点,从而可以避免因盲目选择函数模型而造成的不必要的失误.基础过关1.下列是周期现象的为( ) ①闰年每四年一次;②某交通路口的红绿灯每30秒转换一次; ③某超市每天的营业额; ④某地每年6月份的平均降雨量. A .①②④B .②④C .①②D .①②③解析 ①②是周期现象;③中每天的营业额是随机的,不是周期现象;④中每年6月份的降雨量也是随机的,不是周期现象. 答案 C2.把17化成小数,小数点后第20位是( )A .1B .2C .4D .8解析 17=0.1·42857·,小数点后“142857”呈周期性变化,且周期为 6.∵20=3×6+2,∴第20位为4. 答案 C3.按照规定,奥运会每4年举行一次.2016的夏季奥运会在巴西举办,那么下列年份中不举办夏季奥运会的应该是( ) A .2020 B .2024 C .2026D .2028解析 C 中2026不是4的倍数,选C. 答案 C4.把一批小球按2个红色,5个白色的顺序排列,第30个小球是________色. 解析 周期为7,30=4×7+2,所以第30个小球与第2个小球颜色相同,为红色. 答案 红5.如图所示,变量y与时间t(s)的图像如图所示,则时间t至少隔________ s时y=1会重复出现1次.答案 26.若今天是星期一,则第7天后的那一天是星期几?第120天后的那一天是星期几?(注:今天是第一天)解每星期有7天,从星期一到星期日,呈周期性变化,其周期为7.∴第7天后的那一天是星期一.∵120=17×7+1,∴第120天后的那一天是星期二.7.水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,假设水车5分钟转一圈,计算1小时内最多盛水多少升?解因为1小时=60分钟=12×5分钟,且水车5分钟转一圈,所以1小时内水车转12圈.又因为水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,所以每转一圈,最多盛水16×10=160(升,)所以水车1小时内最多盛水160×12=1 920(升).能力提升8.钟表分针的运动是一个周期现象,其周期为60分钟,现在分针恰好指在2点处,则100分钟后分针指在( )A.8点处B.10点处C.11点处D.12点处解析由于100=1×60+40,所以100分钟后分针所指位置与40分钟后分针所指位置相同,现在分针恰好指在2点处,经过40分钟分针应指在10点处,故选B.答案 B9.设钟摆每经过1.8秒回到原来的位置.在图中钟摆达到最高位置A点时开始计时,经过1分钟后,钟摆的大致位置是( )A.点A处B.点B处C.O、A之间D.O、B之间解析 钟摆的周期T =1.8 秒,1分钟=(33×1.8+0.6)秒,又T 4<0.6<T2,所以经过1分钟后,钟摆在O 、B 之间. 答案 D10.今天是星期六,再过100天后是星期________. 解析 100=14×7+2,∴再过100天是星期一. 答案 一11.一个质点,在平衡位置O 点附近振动,如果不考虑阻力,可将此振动看作周期运动,从O 点开始计时,质点向左运动第一次到达M 点用了0.3 s ,又经过0.2 s 第二次通过M 点,则质点第三次通过M 点,还要经过的时间可能是________ s.解析 质点从O 点向左运动,O →M 用了0.3 s ,M →A →M 用了0.2 s ,由于M →O 与O →M 用时相同,因此质点运动半周期T2=0.2+0.3×2=0.8(s),从而当质点第三次经过M 时用时应为M →O →B →O →M ,所用时间为0.3×2+0.8=1.4(s). 答案 1.412.游乐场中的摩天轮匀速旋转,每转一圈需要12分钟,其中心O 距离地面40.5米,半径40米.如果你从最低处登上摩天轮,那么你与地面的距离将随时间的变化而变化,以你登上摩天轮的时刻开始计时,请解答下列问题:(1)你与地面的距离随时间的变化而变化,这个现象是周期现象吗? (2)转四圈需要多少时间?(3)你第四次距地面最高需要多少时间? (4)转60分钟时,你距离地面是多少? 解 (1)是周期现象,周期12分钟/圈. (2)转四圈需要时间为4×12=48(分钟).(3)第1次距离地面最高需122=6(分钟),而周期是12分钟,所以第四次距地面最高需12×3+6=42(分钟).(4)∵60÷12=5,∴转60分钟时你距离地面与开始时刻距离地面相同,即40.5-40=0.5(米).13.(选做题)下面是一个古希腊的哲学家、数学家、天文学家毕达哥拉斯的故事:有一次毕达哥拉斯处罚学生,让他来回数在黛安娜神庙的七根柱子(这七根柱子的标号分别为A,B,C,…,G),如图所示,一直到指出第1 999个数的柱子的标号是哪一个才能够停止.你能帮助这名学生尽快结束这个处罚吗?解通过观察可发现规律:数“2,3,4,…,1 997,1 998,1 999”按标号为“B,C,D,E,F,G,F,E,D,C,B,A”这12个字母循环出现,因此周期是12.先把1去掉,(1 999-1)÷12=166……6,因此第1 999个数的柱子的标号与第167个周期的第6个数的标号相同,故数到第1 999个数的柱子的标号是G.§2角的概念的推广内容要求 1.理解正角、负角、零角与象限角的概念(知识点1 角的概念(1)角的概念:角可以看成平面内一条射线绕着端点O从一个位置OA旋转到另一个位置OB 所形成的图形.点O是角的顶点,射线OA,OB分别是角α的始边和终边.(2)按照角的旋转方向,分为如下三类:(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)按逆时针方向旋转所成的角是正角(√)(2)按顺时针方向旋转所成的角是负角(√)(3)没有作任何旋转就没有角对应(×)(4)终边和始边重合的角是零角(×)(5)经过1小时时针转过30°(×)知识点2 象限角如果角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角.如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.【预习评价】1.锐角属于第几象限角?钝角又属于第几象限角?提示锐角属于第一象限角,钝角属于第二象限角.2.第二象限的角比第一象限的角大吗?提示不一定.如120° 是第二象限的角,390°是第一象限的角,但120°<390°.知识点3 终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任何一个与角α终边相同的角,都可以表示成角α与周角的整数倍的和.【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)终边相同的角一定相等(×)(2)相等的角终边一定相同(√)(3)终边相同的角有无数多个(√)(4)终边相同的角它们相差180°的整数倍(×)题型一角的概念的推广【例1】写出下图中的角α,β,γ的度数.解要正确识图,确定好旋转的方向和旋转的大小,由角的概念可知α=330°,β=-150°,γ=570°.规律方法 1.理解角的概念的三个“明确”2.表示角时的两个注意点(1)字母表示时:可以用希腊字母α,β等表示,“角α”或“∠α”可以简化为“α”.(2)用图示表示角时:箭头不可以丢掉,因为箭头代表了旋转的方向,也即箭头代表着角的正负.【训练1】(1)图中角α=________,β=________;(2)经过10 min,分针转了________.解析(1)α=-(180°-30°)=-150°β=30°+180°=210°.(2)分针按顺时针过了周角的16,即-60°.答案(1)-150°210°(2)-60°题型二终边相同的角【例2】已知α=-1 910°.(1)把α写成β+k×360°(k∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是第几象限角;(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°≤θ<0°.解(1)-1 910°=250°-6×360°,其中β=250°,从而α=250°+(-6)×360°,它是第三象限角.(2)令θ=250°+k×360°(k∈Z),取k=-1,-2就得到满足-720°≤θ<0°的角,即250°-360°=-110°,250°-720°=-470°.所以θ为-110°,-470°.规律方法将任意角化为α+k·360°(k∈Z,且0°≤α<360°)的形式,关键是确定k.可用观察法(α的绝对值较小时适用),也可用除以360°的方法.要注意:正角除以360°,按通常的除法进行,负角除以360°,商是负数,且余数为正值.【训练2】写出终边在阴影区域内(含边界)的角的集合.解 终边在直线OM 上的角的集合为M ={α|α=45°+k ·360°,k ∈Z }∪{α|α=225°+k ·360°,k ∈Z }={α|α=45°+2k ·180°,k ∈Z }∪{α|α=45°+(2k +1)·180°,k ∈Z } ={α|α=45°+n ·180°,n ∈Z }.同理可得终边在直线ON 上的角的集合为{α|α=60°+n ·180°,n ∈Z }, 所以终边在阴影区域内(含边界)的角的集合为 {α|45°+n ·180°≤α≤60°+n ·180°,n ∈Z }.【探究1】 在四个角-20°,-400°,-2 000°,1 600°中,第四象限角的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析 -20°是第四象限角,-400°=-360°-40°与-40°终边相同,是第四象限角,-2 000°=-6×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,1 600°=4×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,故第四象限角有2个. 答案 C【探究2】 写出终边落在第一象限和第二象限内的角的集合.解 根据终边相同的角一定是同一象限的角,又可以先写出第一象限锐角范围和第二象限钝角的范围,再加上360°的整数倍即可. 所以表示为:第一象限角的集合:S ={β|β=k ·360°+α,0°<α<90°,k ∈Z },或S ={β|k ·360°<β<k ·360°+90°,k ∈Z }.第二象限角的集合:S ={β|β=k ·360°+α,90°<α<180°,k ∈Z },或S ={β|k ·360°+90°<β<k ·360°+180°,k ∈Z }.【探究3】 已知α为第二象限角,那么2α,α2分别是第几象限角?解 ∵α是第二象限角,∴90+k ×360°<α<180°+k ×360°,180°+2k ×360°<2α<360°+2k ×360°,k ∈Z .∴2α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45°+k 2×360°<α2<90°+k2×360°,k ∈Z .当k 为偶数时,不妨令k =2n ,n ∈Z ,则45°+n ×360°<α2<90°+n ×360°,此时,α2为第一象限角;当k 为奇数时,令k =2n +1,n ∈Z ,则225°+n ×360°<α2<270°+n ×360°,此时,α2为第三象限角.∴α2为第一或第三象限角. 【探究4】 已知α为第一象限角,求180°-α2是第几象限角.解 ∵α为第一象限角,∴k ·360°<α<k ·360°+90°,k ∈Z , ∴k ·180°<α2<k ·180°+45°,k ∈Z , ∴-45°-k ·180°<-α2<-k ·180°,k ∈Z ,∴135°-k ·180°<180°-α2<180°-k ·180°,k ∈Z .当k =2n (n ∈Z )时,135°-n ·360°<180°-α2<180°-n ·360°,为第二象限角;当k =2n +1(n ∈Z )时,-45°-n ·360°<180°-α2<-n ·360°,为第四象限角.∴180°-α2是第二或第四象限角.规律方法 1.象限角的判定方法(1)根据图像判定.利用图像实际操作时,依据是终边相同的角的概念,因为0°~360°之间的角与坐标系中的射线可建立一一对应的关系.(2)将角转化到0°~360°范围内,在直角坐标平面内,0°~360°范围内没有两个角终边是相同的.2.α,2α,α2等角的终边位置的确定方法不等式法:(1)利用象限角的概念或已知条件,写出角α的范围. (2)利用不等式的性质,求出2α,α2等角的范围.(3)利用“旋转”的观点,确定角终边的位置.例如,如果得到k ×120°<α3<k ×120°+30°,k ∈Z ,可画出0°<α3<30°所表示的区域,再将此区域依次逆时针或顺时针转动120°(如图所示).易错警示 由α的范围确定2α的范围时易忽视终边在坐标轴上的情况.课堂达标1.-361°的终边落在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析 因为-361°的终边和-1°的终边相同,所以它的终边落在第四象限,故选D. 答案 D2.设A ={θ|θ为锐角},B ={θ|θ为小于90°的角},C ={θ|θ为第一象限的角},D ={θ|θ为小于90°的正角},则下列等式中成立的是( ) A .A =B B .B =C C .A =CD .A =D解析 直接根据角的分类进行求解,容易得到答案. 答案 D3.将-885°化为α+k ·360°(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式是________________. 答案 195°+(-3)×360°4.与-1 692°终边相同的最大负角是________. 解析 ∵-1 692°=-5×360°+108°, ∴与108°终边相同的最大负角为-252°. 答案 -252°5.如图所示,写出终边落在阴影部分的角的集合.解设终边落在阴影部分的角为α,角α的集合由两部分组成.①{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}.②{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z}.∴角α的集合应当是集合①与②的并集:{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}∪{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°,k∈Z}∪{α|(2k+1)180°+30°≤α<(2k+1)180°+105°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°,或(2k+1)·180°+30°≤α<(2k+1)180°+105°,k∈Z}={α|n·180°+30°≤α<n·180°+105°,n∈Z}.课堂小结1.对角的理解,初中阶段是以“静止”的眼光看,高中阶段应用“运动”的观点下定义,理解这一概念时,要注意“旋转方向”决定角的“正负”,“旋转量”决定角的“绝对值大小”.2.区域角的表示形式并不唯一,如第二象限角的集合,可以表示为{α|90°+k×360°<α<180°+k×360°,k∈Z},也可以表示为{α|-270°+k×360°<α<-180°+k×360°,k∈Z}.基础过关1.下列各组角中,终边相同的是( )A.495°和-495°B.1 350°和90°C.-220°和140°D.540°和-810°解析-220°=-360°+140°,∴-220°与140°终边相同.答案 C2.设A={小于90°的角},B={锐角},C={第一象限角},D={小于90°而不小于0°的角},那么有( )A.B C A B.B A CC.D A∩C) D.C∩D=B解析锐角、0°~90°的角、小于90°的角及第一象限角的范围,如下表所示.答案 D3.若α是第四象限角,则180°-α是( )A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角解析可以给α赋一特殊值-60°,则180°-α=240°,故180°-α是第三象限角.答案 C4.已知角α=-3 000°,则与角α终边相同的最小正角是______.解析∵-3 000°=-9×360°+240°,∴与-3 000°角终边相同的最小正角为240°.答案240°5.在-180°~360°范围内,与2 000°角终边相同的角是______.解析因为2 000°=200°+5×360°,2 000°=-160°+6×360°,所以在-180°~360°范围内与2 000°角终边相同的角有-160°,200°两个.答案-160°,200°6.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.(1)-150°;(2)650°;(3)-950°15′.解(1)因为-150°=-360°+210°,所以在0°~360°范围内,与-150°角终边相同的角是210°角,它是第三象限角.(2)因为650°=360°+290°,所以在0°~360°范围内,与650°角终边相同的角是290°角,它是第四象限角.(3)因为-950°15′=-3×360°+129°45′,所以在0°~360°范围内,与-950°15′角终边相同的角是129°45′角,它是第二象限角.7.写出与25°角终边相同的角的集合,并求出该集合中满足不等式-1 080°≤β<-360°的角β.解与25°角终边相同的角的集合为S={β|β=k·360°+25°,k∈Z}.令k=-3,则有β=-3×360°+25°=-1 055°,符合条件;令k=-2,则有β=-2×360°+25°=-695°,符合条件;令k =-1,则有β=-1×360°+25°=-335°,不符合条件. 故符合条件的角有-1 055°,-695°.能力提升8.以下命题正确的是( ) A .第二象限角比第一象限角大B .A ={α|α=k ·180°,k ∈Z },B ={β|β=k ·90°,k ∈Z },则ABC .若k ·360°<α<k ·360°+180°(k ∈Z ),则α为第一或第二象限角D .终边在x 轴上的角可表示为k ·360°(k ∈Z ) 解析 A 不正确,如-210°<30°.在B 中,当k =2n ,k ∈Z 时,β=n ·180°,n ∈Z . ∴AB ,∴B 正确.又C 中,α为第一或第二象限角或在y 轴的非负半轴上, ∴C 不正确.显然D 不正确. 答案 B9.集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°2±45°,k ∈Z ,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°4±90°,k ∈Z ,则M 、P之间的关系为( ) A .M =P B .M P C .M PD .M ∩P =∅解析 对集合M 来说,x =(2k ±1)·45°,即45°的奇数倍;对集合P 来说,x =(k ±2)·45°,即45°的倍数. 答案 B10.已知角α、β的终边相同,那么α-β的终边在________. 解析 ∵α、β终边相同, ∴α=k ·360°+β(k ∈Z ).∴α-β=k ·360°,故α-β终边会落在x 轴非负半轴上. 答案 x 轴的非负半轴上11.若α为第一象限角,则k ·180°+α(k ∈Z )的终边所在的象限是第________象限. 解析 ∵α是第一象限角,∴k 为偶数时,k ·180°+α终边在第一象限;k 为奇数时,k ·180°+α终边在第三象限. 答案 一或三12.求终边在直线y =x 上的角的集合S .解 因为直线y =x 是第一、三象限的角平分线,在0°~360°之间所对应的两个角分别是45°和225°,所以S ={α|α=k ·360°+45°,k ∈Z }∪{α|α=k ·360°+225°,k∈Z }={α|α=2k ·180°+45°,k ∈Z }∪{α|α=(2k +1)·180°+45°,k ∈Z }={α|α=n ·180°+45°,n ∈Z }.13.(选做题)已知角α、β的终边有下列关系,分别求α、β间的关系式: (1)α、β的终边关于原点对称; (2)α、β的终边关于y 轴对称.解 (1)由于α、β的终边互为反向延长线,故α、β相差180°的奇数倍(如图1),于是α-β=(2k -1)·180°(k ∈Z ).(2)在0°~360°内,设α的终边所表示的角为90°-θ,由于α、β关于y 轴对称(如图2),则β的终边所表示的角为90°+θ.于是α=90°-θ+k 1·360°(k 1∈Z ),β=90°+θ+k 2·360°(k 2∈Z ).两式相加得α+β=(2k +1)·180°(k ∈Z ).§3 弧度制内容要求 1.了解弧度制的意义,能正确地进行弧度与角度的换算,熟记特殊角的弧度数(重点).2.掌握弧度制下的弧长公式,会用弧度解决一些实际问题(难点).知识点1 弧度制 (1)角度制与弧度制的定义(2)如果半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,那么角α的弧度数的绝对值是|α|=lr. 【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位(√) (2)1°的角是周角的1360,1 rad 的角是周角的12π(√)(3)1°的角比1 rad 的角要大(×)(4)1 rad 的角的大小和所在圆的半径的大小有关(×) 知识点2 角度制与弧度制的换算 常见角度与弧度互化公式如下:请填充完整下表,一些特殊角的角度数与弧度数的对应关系有:设扇形的半径为R ,弧长为l ,α(0<α<2π)为其圆心角,则1.一个扇形的半径为2 cm ,圆心角为π6,则该扇形所对的弧长l =________cm.答案π32.一个扇形的半径为2 cm ,其对应的弧长为2.则该扇形的面积为________cm 2. 答案 2知识点4 利用弧度制表示终边相同的角在弧度制下,与α终边相同的角连同α在内可以表示为2k π+α(k ∈Z ),其中α的单位必须是弧度. 【预习评价】1.与30°终边相同的角为( ) A .2k π+π3(k ∈Z )B .2k π+π6(k ∈Z )C .360°k +π3(k ∈Z )D .2k π+30°(k ∈Z )答案 B2.终边在x 轴上的角的集合用弧度制表示为________. 答案 {α|α=k π,k ∈Z }题型一 角度与弧度的互化【例1】 将下列角度与弧度进行互化: (1)20°;(2)-15°;(3)7π12;(4)-115π.解 (1)20°=20×π180 rad =π9 rad.(2)-15°=-15×π180 rad =-π12 rad.(3)712π rad =712×180°=105°. (4)-115π rad =-115×180°=-396°.规律方法 角度制与弧度制互化的原则、方法以及注意点(1)原则:牢记180°=π rad ,充分利用1°=π180rad 和1 rad =⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°进行换算.(2)方法:设一个角的弧度数为α,角度数为n ,则α rad =α·180°;n °=n ·π180rad.(3)注意点:①用“弧度”为单位度量角时,“弧度”二字或“rad”可以省略不写;②用“弧度”为单位度量角时,“常常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数;③度化弧度时,应先将分、秒化成度,再化成弧度. 【训练1】 将下列各角度与弧度互化: (1)512π;(2)-76π;(3)-157°30′. 解 (1)512π=512×180°=75°;(2)-76π=-76×180°=-210°;(3)-157°30′=-157.5°=-157.5×π180rad=-78π rad.题型二 用弧度制表示终边相同的角【例2】 (1)把-1 480°写成α+2k π(k ∈Z )的形式,其中0≤α<2π; (2)若β∈[-4π,0),且β与(1)中α终边相同,求β. 解 (1)∵-1 480°=-74π9=-10π+16π9,0≤16π9<2π,∴-1 480°=16π9-2×5π=16π9+2×(-5)π.(2)∵β与α终边相同,∴β=2k π+16π9,k ∈Z .又∵β∈[-4π,0),∴β1=-2π9,β2=-209π.【训练2】 用弧度制表示终边在图中阴影区域内角的集合(包括边界)并判断 2 015°是不是这个集合的元素.解 因为150°=5π6.所以终边在阴影区域内角的集合为S =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫β⎪⎪⎪5π6+2k π≤β≤3π2+2k π,k ∈Z . 因为2 015°=215°+5×360°=43π36+10π,又5π6<43π36<3π2.所以2 015°=43π36∈S ,即2 015°是这个集合的元素.方向1 求弧长【例3-1】 已知扇形OAB 的圆心角α为120°,半径长为6.求的长;解 ∵α=120°=23π,r =6,∴的长l =23π×6=4π.方向2 求圆心角【例3-2】 已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角. 解 设圆心角是θ,半径是r , 则⎩⎪⎨⎪⎧2r +r θ=10,12θ·r 2=4⇒⎩⎪⎨⎪⎧r =4,θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,θ=8(舍).故扇形圆心角为12.方向3 求面积的最值【例3-3】 已知一扇形的周长为40 cm ,当它的半径和圆心角取什么值时,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θ,半径为r ,弧长为l ,面积为S , 则l +2r =40,∴l =40-2r . ∴S =12lr =12×(40-2r )r =20r -r 2=-(r -10)2+100.∴当半径r =10 cm 时,扇形的面积最大,最大值为100 cm 2,此时θ=l r =40-2×1010rad =2 rad.∴当扇形的圆心角为2 rad ,半径为10 cm 时,扇形的面积最大为100 cm 2.规律方法 灵活运用扇形弧长公式、面积公式列方程组求解是解决此类问题的关键,有时运用函数思想、转化思想解决扇形中的有关最值问题,将扇形面积表示为半径的函数,转化为r 的二次函数的最值问题.课堂达标1.与120°角终边相同的角为( ) A .2k π-2π3(k ∈Z )B.11π3C .2k π-10π3(k ∈Z )D .(2k +1)π+2π3(k ∈Z )解析 120°=2π3且2k π-10π3=(2k -4)π+2π3(k ∈Z ),∴120°与2k π-10π3(k ∈Z ),终边相同.答案 C2.-23π12化为角度应为( )A .-345°B .-15°C .-315°D .-375°解析 -23π12=-2312×180°=-345°.答案 A3.已知扇形的半径为12,弧长为18,则扇形圆心角为________.解析 由弧长公式l =αR 得α=l R =1812=32.答案 324.下列结论不正确的是________(只填序号).①π3 rad =60°;②10°=π18 rad ;③36°=π5 rad ;④5π8 rad =115°. 解析5π8 rad =58×180°=112.5°,∴④错. 答案 ④5.一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数. 解 设扇形的半径为R ,弧长为l ,则2R +l =4, ∴l =4-2R ,根据扇形面积公式S =12lR ,得1=12(4-2R )·R ,∴R =1,∴l =2,∴α=l R =21=2,即扇形的圆心角为2 rad.课堂小结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. 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.基础过关1.在半径为10的圆中,240°的圆心角所对弧长为( )A.403πB.203π C.2003π D.4003π 解析 240°=240×π180 rad =43π rad ,∴弧长l =|α|·r =43π×10=403π,故选A.答案 A2.下列与9π4的终边相同的角的表达式中,正确的是( )A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+9π4(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )答案 C3.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 .第四象限解析 ∵-π<-3<-π2,∴-3是第三象限角.答案 C4.若三角形三内角之比为4∶5∶6,则最大内角的弧度数是____________. 答案 25π5.如果一扇形的弧长变为原来的32倍,半径变为原来的一半,则该扇形的面积为原扇形面积的________.解析 由于S =12lR ,若l ′=32l ,R ′=12R ,则S ′=12l ′R ′=12×32l ×12R =34S .答案 346.把下列各角化为2k π+α(0≤α<2π,k ∈Z ) 的形式且指出它是第几象限角,并写出与它终边相同的角的集合.(1)-46π3;(2)-1 485°;(3)-20.解 (1)-46π3=-8×2π+2π3,它是第二象限角,终边相同的角的集合为。

2020年高中数学人教A版 必修4 导学案《任意角》(含答案)

2020年高中数学人教A版 必修4 导学案《任意角》(含答案)

1.1.1 任意角[新知初探]1.任意角(1)角的概念:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的表示:如图,OA是角α的始边,OB是角α的终边,O是角的顶点.角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”.(3)角的分类:名称定义图示正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线没有作任何旋转形成的角[点睛] 对角的概念的理解的关键是抓住“旋转”二字:①要明确旋转的方向;②要明确旋转量的大小;③要明确射线未作任何旋转时的位置.2.象限角把角放在平面直角坐标系中,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;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.[点睛] 象限角的条件是:角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.[点睛] 对终边相同的角的理解(1)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同;(2)k∈Z,即k为整数这一条件不可少;(3)终边相同的角的表示不唯一.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)-30°是第四象限角.( )(2)钝角是第二象限的角.( )(3)终边相同的角一定相等.( )2.与45°角终边相同的角是( )A.-45° B.225° C.395° D.-315°3.下列说法正确的是( )A.锐角是第一象限角B.第二象限角是钝角C.第一象限角是锐角D.第四象限角是负角4.将35°角的终边按顺时针方向旋转60°所得的角度数为________,将35°角的终边按逆时针方向旋转一周后的角度数________.任意角的概念[典例]A.终边与始边重合的角是零角B.终边和始边都相同的两个角一定相等C.在90°≤β<180°范围内的角β不一定是钝角D.小于90°的角是锐角理解与角的概念有关问题的关键关键在于正确理解象限角与锐角、直角、钝角、平角、周角等的概念,弄清角的始边与终边及旋转方向与大小.另外需要掌握判断结论正确与否的技巧,判断结论正确需要证明,而判断结论不正确只需举一个反例即可.如图,射线OA绕端点O旋转90°到射线OB的位置,接着再旋转-30°到OC的位置,则∠AOC的度数为________.终边相同角的表示[典例] 写出与080°范围内与75°角终边相同的角.1.终边落在直线上的角的集合的步骤(1)写出在0°~360°范围内相应的角;(2)由终边相同的角的表示方法写出角的集合;(3)根据条件能合并一定合并,使结果简洁.2.终边相同角常用的三个结论(1)终边相同的角之间相差360°的整数倍.(2)终边在同一直线上的角之间相差180°的整数倍.(3)终边在相互垂直的两直线上的角之间相差90°的整数倍.[活学活用]分别写出终边在下列各图所示的直线上的角的集合.象限角的判断[典例]作出下列各角,并指出它们是第几象限角.(1)-75°;(2)855°;(3)-510°.象限角的判定方法(1)根据图象判定.依据是终边相同的角的概念,因为0°~360°之间的角的终边与坐标系中过原点的射线可建立一一对应的关系.(2)将角转化到0°~360°范围内.在直角坐标平面内,在0°~360°范围内没有两个角终边是相同的.[活学活用]若α是第四象限角,则180°-α一定在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限角αn,nα(n∈N *)所在象限的确定 [典例] 已知α是第二象限角,求角2所在的象限.[一题多变]1.[变设问]在本例条件下,求角2α的终边的位置.2.[变条件]若角α变为第三象限角,则角α2是第几象限角?倍角、分角所在象限的判定思路(1)已知角α终边所在的象限,确定nα终边所在的象限,可依据角α的范围求出nα的范围,再直接转化为终边相同的角即可.注意不要漏掉nα的终边在坐标轴上的情况. (2)已知角α终边所在的象限,确定αn 终边所在的象限,分类讨论法要对k 的取值分以下几种情况进行讨论:k 被n 整除;k 被n 除余1;k 被n 除余2,…,k 被n 除余n -1.然后方可下结论.几何法依据数形结合思想,简单直观.层级一学业水平达标1.-215°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.下面各组角中,终边相同的是( )A.390°,690° B.-330°,750°C.480°,-420° D.3 000°,-840°3.若α=k·180°+45°,k∈Z,则α所在的象限是( )A.第一、三象限B.第一、二象限C.第二、四象限D.第三、四象限4.终边在第二象限的角的集合可以表示为( )A.{α|90°<α<180°}B.{α|90°+k·180°<α<180°+k·180°,k∈Z}C.{α|-270°+k·180°<α<-180°+k·180°,k∈Z}D.{α|-270°+k·360°<α<-180°+k·360°,k∈Z}5.将-885°化为α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是( )A.-165°+(-2)×360° B.195°+(-3)×360°C.195°+(-2)×360° D.165°+(-3)×360°6.在下列说法中:①时钟经过两个小时,时针转过的角是60°;②钝角一定大于锐角;③射线OA绕端点O按逆时针旋转一周所成的角是0°;④-2 000°是第二象限角.其中错误说法的序号为______(错误说法的序号都写上).7.α满足180°<α<360°,5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,那么α=________. 8.若角α=2 016°,则与角α具有相同终边的最小正角为________,最大负角为________.9.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是第几象限角:(1)549°;(2)-60°;(3)-503°36′.10.已知角的集合M={α|α=30°+k·90°,k∈Z},回答下列问题:(1)集合M中大于-360°且小于360°的角是哪几个?(2)写出集合M中的第二象限角β的一般表达式.层级二应试能力达标1.给出下列四个结论:①-15°是第四象限角;②185°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-350°是第一象限角.其中正确的个数为( )A.1 B.2C.3 D.42.若角2α与240°角的终边相同,则α=( )A.120°+k·360°,k∈ZB.120°+k·180°,k∈ZC.240°+k·360°,k∈ZD.240°+k·180°,k∈Z3.若α与β终边相同,则α-β的终边落在( )A.x轴的非负半轴上B.x轴的非正半轴上C.y轴的非负半轴上D.y轴的非正半轴上4.设集合M={α|α=45°+k·90°,k∈Z},N={α|α=90°+k·45°,k∈Z},则集合M与N的关系是( )A.M∩N=∅ B.M N C.N M D.M=N5.从13:00到14:00,时针转过的角为________,分针转过的角为________.6.已知角2α的终边在x轴的上方,那么α是第______象限角.7.试写出终边在直线y=-3x上的角的集合S,并把S中适合不等式-180°≤α<180°的元素α写出来.8.如图,分别写出适合下列条件的角的集合:(1)终边落在射线OB上;(2)终边落在直线OA上;(3)终边落在阴影区域内(含边界).参考答案[小试身手]1.答案:(1)√ (2)√ (3)× 2.答案:D 3.答案:A4.答案:-25° 395°[典例][解析] 终边与始边重合的角还可能是360°,720°,…,故A 错;终边和始边都相同的两个角可能相差360°的整数倍,如30°与-330°,故B 错;由于在90°≤β<180°范围内的角β包含90°角,所以不一定是钝角,C 正确;小于90°的角可以是0°,也可以是负角,故D 错误. [答案] C [活学活用]解析:∠AOC =∠AOB +∠BOC =90°+(-30°)=60°. 答案:60° [典例][解] 与75°角终边相同的角的集合为 S ={β|β=k·360°+75°,k ∈Z}.当360°≤β<1 080°时,即360°≤k·360°+75°<1 080°, 解得1924≤k<21924.又k ∈Z ,所以k =1或k =2.当k =1时,β=435°;当k =2时,β=795°.综上所述,与75°角终边相同且在360°≤β<1 080°范围内的角为435°角和795°角. [活学活用]解:(1)在0°~360°范围内,终边在直线y =0上的角有两个,即0°和180°,因此,所有与0°角终边相同的角构成集合S 1={β|β=0°+k·360°,k ∈Z},而所有与180°角终边相同的角构成集合S 2={β|β=180°+k·360°,k ∈Z},于是,终边在直线y =0上的角的集合为S =S 1∪S 2={β|β=k·180°,k ∈Z}.(2)由图形易知,在0°~360°范围内,终边在直线y =-x 上的角有两个,即135°和315°,因此,终边在直线y =-x 上的角的集合为S ={β|β=135°+k·360°,k ∈Z}∪{β|β=315°+k·360,k ∈Z}={β|β=135°+k·180°,k ∈Z}. [典例][解] 作出各角,其对应的终边如图所示:(1)由图①可知:-75°是第四象限角. (2)由图②可知:855°是第二象限角. (3)由图③可知:-510°是第三象限角. [活学活用]解析:选C ∵α与-α的终边关于x 轴对称,且α是第四象限角,∴-α是第一象限角. 而180°-α可看成-α按逆时针旋转180°得到, ∴180°-α是第三象限角.[典例][解] 法一:∵α是第二象限角, ∴k·360°+90°<α<k·360°+180°(k∈Z). ∴k 2·360°+45°<α2<k2·360°+90°(k∈Z). 当k 为偶数时,令k =2n(n ∈Z),得n·360°+45°<α2<n·360°+90°,这表明α2是第一象限角;当k 为奇数时,令k =2n +1(n ∈Z),得n·360°+225°<α2<n·360°+270°,这表明α2是第三象限角.∴α2为第一或第三象限角. [一题多变]1.解:∵α是第二象限角,∴k·360°+90°<α<k·360°+180°(k∈Z). ∴k·720°+180°<2α<k·720°+360°(k∈Z). ∴角2α的终边在第三或第四象限或在y 轴的非正半轴上.2.解:如图所示,先将各象限分成2等份,再从x 轴正半轴的上方起,按逆时针方向,依次将各区域标上一、二、三、四,则标有三的区域即为角α2的终边所在的区域,故角α2为第二或第四象限角.层级一 学业水平达标1.解析:选B 由于-215°=-360°+145°,而145°是第二象限角,则-215°也是第二象限角.2.解析:选B ∵-330°=-360°+30°,750°=720°+30°, ∴-330°与750°终边相同.3.解析:选A 由题意知α=k·180°+45°,k ∈Z ,当k =2n +1,n ∈Z ,α=2n·180°+180°+45°=n·360°+225°,在第三象限, 当k =2n ,n ∈Z ,α=2n·180°+45°=n·360°+45°,在第一象限. ∴α是第一或第三象限的角.4.解析:选 D 终边在第二象限的角的集合可表示为{α|90°+k·360°<α<180°+k·360°,k ∈Z},而选项D 是从顺时针方向来看的,故选项D 正确. 5.解析:选B -885°=195°+(-3)×360°,0°≤195°<360°,故选B.6.解析:①时钟经过两个小时,时针按顺时针方向旋转60°,因而转过的角为-60°,所以①不正确.②钝角α的取值范围为90°<α<180°,锐角θ的取值范围为0°<θ<90°,因此钝角一定大于锐角,所以②正确.③射线OA 按逆时针旋转一周所成的角是360°,所以③不正确.④-2 000°=-6×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,所以④正确. 答案:①③7.解析:5α=α+k·360°,k ∈Z ,∴α=k·90°,k ∈Z.又∵180°<α<360°,∴α=270°. 答案:270°8.解析:∵2 016°=5×360°+216°,∴与角α终边相同的角的集合为{α|α=216°+k·360°,k ∈Z},∴最小正角是216°,最大负角是-144°.答案:216° -144° 9.解:(1)549°=189°+360°,而180°<189°<270°,因此,549°角为第三象限角,且在0°~360°范围内,与189°角有相同的终边.(2)-60°=300°-360°,而270°<300°<360°,因此,-60°角为第四象限角,且在0°~360°范围内,与300°角有相同的终边.(3)-503°36′=216°24′-2×360°,而180°<216°24′<270°,因此,-503°36′角是第三象限角,且在0°~360°范围内,与216°24′角有相同的终边.10.解:(1)令-360°<30°+k·90°<360°,则-133<k<113,又∵k ∈Z ,∴k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,∴集合M 中大于-360°且小于360°的角共有8个,分别是-330°,-240°,-150°,-60°,30°,120°,210°,300°. (2)集合M 中的第二象限角与120°角的终边相同, ∴β=120°+k·360°,k ∈Z.层级二 应试能力达标1.解析:选D ①-15°是第四象限角;②180°<185°<270°是第三象限角;③475°=360°+115°,而90°<115°<180°,所以475°是第二象限角;④-350°=-360°+10°是第一象限角,所以四个结论都是正确的.2.解析:选B 角2α与240°角的终边相同,则2α=240°+k·360°,k∈Z,则α=120°+k·180°,k∈Z.选B.3.解析:选A ∵α=β+k·360°,k∈Z,∴α-β=k·360°,k∈Z,∴其终边在x轴的非负半轴上.4.解析:选C 对于集合M,α=45°+k·90°=45°+2k·45°=(2k+1)·45°,即M={α|α=(2k+1)·45°,k∈Z};对于集合N,α=90°+k·45°=2×45°+k·45°=(k+2)·45°,即N={α|α=(k+2)·45°,k∈Z}={α|α=n·45°,n∈Z}.∵2k+1表示所有的奇数,而n表示所有的整数,∴N M,故选C.5.解析:经过一小时,时针顺时针旋转30°,分针顺时针旋转360°,结合负角的定义可知时针转过的角为-30°,分针转过的角为-360°.答案:-30°-360°6.解析:由题意知k·360°<2α<180°+k·360°(k∈Z),故k·180°<α<90°+k·180°(k∈Z),按照k的奇偶性进行讨论.当k=2n(n∈Z)时,n·360°<α<90°+n·360°(n∈Z),∴α在第一象限;当k=2n+1(n∈Z)时,180°+n·360°<α<270°+n·360°(n∈Z),∴α在第三象限.故α是第一或第三象限角.答案:一或三7.解:终边在直线y=-3x上的角的集合S={α|α=k·360°+120°,k∈Z}∪{α|α=k·360°+300°,k∈Z}={α|α=k·180°+120°,k∈Z},其中适合不等式-180°≤α<180°的元素α为-60°,120°.8.解:(1)终边落在射线OB上的角的集合为S1={α|α=60°+k·360°,k∈Z}.(2)终边落在直线OA上的角的集合为S2={α|α=30°+k·180°,k∈Z}.(3)终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为S3={α|30°+k·180°≤α≤60°+k·180°,k∈Z}.。

北师大版必修4高中数学第1章三角函数44.1单位圆与任意角的正弦函数余弦函数的定义4.2单位圆与周期

北师大版必修4高中数学第1章三角函数44.1单位圆与任意角的正弦函数余弦函数的定义4.2单位圆与周期

3.已知 sin θ·cos θ<0,那么角
D [ ∵ sin θ·cos θ<0 , ∴
θ 是( ) A.第一或第二象限角 B.第一或第三象限角 C.第三或第四象限角
sin θ>0,
或sin θ<0,
cos θ<0 cos θ>0.
∴θ 在第二象限或第四象
限.]
D.第二或第四象限角
4.若函数 f(x)是以2π为周期的周期函数,且 fπ3=1,则 f176π的值 是( )
(2)一般地,对于函数 f(x),如果存在_非__零__实__数__T_,对定义域内的 __任__意__一__个__x 值,都有_f_(_x_+__T_)=__f_(_x)_,则称 f(x)为周期函数,_T__称为 这个函数的周期.
(3)特别地,正弦函数、余弦函数是周期函数,称2_k_π_(_k_∈__Z_,__k_≠__0_) 是正弦函数、余弦函数的周期,其中 2π 是正弦函数、余弦函数正周 期中_最__小__的一个,称为__最__小__正__周__期__.
2.已知角 α 的终边上一点的坐标为sin
23π,cos
23π,则角
α的
最小正值为( )


A. 6
B. 3

11π
C. 3
D. 6
D
[由题意知,角
α
的终边上一点的坐标为
23,-12.
∴cos α=
3
2

232+-122
3 2.
又 α 的终边在第四象限.
∴α 的最小正值为116π.]
思考 2:由 sin(x+k·2π)=sin x(k∈Z)可知函数值随着角的变化呈 周期性变化,你能说一下函数的变化周期吗?
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1.1.1 任意角
教学目标
(一) 知识与技能目标

理解任意角的概念(包括正角、负角、零角) 与区间角的概念.
(二) 过程与能力目标
会建立直角坐标系讨论任意角,能判断象限角,会书写终边相同角的集合;掌握区间角
的集合的书写.
(三) 情感与态度目标
1. 提高学生的推理能力; 2.培养学生应用意识.
教学重点
任意角概念的理解;区间角的集合的书写.
教学难点
终边相同角的集合的表示;区间角的集合的书写.
教学过程
一、引入:

1.回顾角的定义
①角的第一种定义是有公共端点的两条射线组成的图形叫做角.
②角的第二种定义是角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所
形成的图形.
二、新课:

1.角的有关概念:
①角的定义:
角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形.
②角的名称:

③角的分类:

④注意:
⑴在不引起混淆的情况下,“角α ”或“∠α ”可以简化成“α ”;
⑵零角的终边与始边重合,如果α是零角α =0°;
⑶角的概念经过推广后,已包括正角、负角和零角.
⑤练习:请说出角α、β、γ各是多少度?
2.象限角的概念:
①定义:若将角顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么角的终边(端点除
外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.
例1.如图⑴⑵中的角分别属于第几象限角?

正角:按逆时针方向旋转形成的角
零角:射线没有任何旋转形成的角

负角:按顺时针方向旋转形成的角

始边
终边
顶点
A

O

B
例2.在直角坐标系中,作出下列各角,并指出它们是第几象限的角.
⑴ 60°; ⑵ 120°; ⑶ 240°; ⑷ 300°; ⑸ 420°; ⑹ 480°;
答:分别为1、2、3、4、1、2象限角.
3.探究:教材P3面
终边相同的角的表示:
所有与角α终边相同的角,连同α在内,可构成一个集合S={ β | β = α +
k·360 ° ,
k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整个周角的和.
注意:
⑴ k∈Z
⑵ α是任一角;
⑶ 终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同.终边相同的角有无限个,它们
相差

360°的整数倍;
⑷ 角α + k·720 °与角α终边相同,但不能表示与角α终边相同的所有角.
例3.在0°到360°范围内,找出与下列各角终边相等的角,并判断它们是第几象限角.
⑴-120°;⑵640 °;⑶-950°12'.
答:⑴240°,第三象限角;⑵280°,第四象限角;⑶129°48',第二象限角;

例4.写出终边在y轴上的角的集合(用0°到360°的角表示) .
解:{α | α = 90°+ n·180°,n∈Z}.
例5.写出终边在xy上的角的集合S,并把S中适合不等式-360°≤β<720°的元素
β写出来.
4.课堂小结
①角的定义;
②角的分类:

③象限角;
④终边相同的角的表示法.

5.课后作业:
①阅读教材P2-P5; ②教材P5练习第1-5题; ③教材P.9习题1.1第1、2、3题

思考题:已知α角是第三象限角,则2α,2各是第几象限角?
解:角属于第三象限,

正角:按逆时针方向旋转形成的角
零角:射线没有任何旋转形成的角


B1
y

O
x
45°

B2
O
x
B3

y
30°
60o

负角:按顺时针方向旋转形成的角

k·360°+180°<α<k·360°+270°(k∈Z)

因此,2k·360°+360°<2α<2k·360°+540°(k∈Z)
即(2k +1)360°<2α<(2k +1)360°+180°(k∈Z)
故2α是第一、二象限或终边在y轴的非负半轴上的角.

又k·180°+90°<2<k·180°+135°(k∈Z) .

当k为偶数时,令k=2n(n∈Z),则n·360°+90°<2<n·360°+135°(n∈Z) ,
此时,2属于第二象限角
当k为奇数时,令k=2n+1 (n∈Z),则n·360°+270°<2<n·360°+315°(n∈Z) ,
此时,2属于第四象限角
因此2属于第二或第四象限角.

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