高一数学弧度制2
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高一数学高效课堂资料学案二 弧度制和弧度制与角度制的换算【课标要求】了解弧度制,能进行弧度与角度的互化,体会引入弧度制的必要性。
【学习目标】1.了解弧度制的概念.2.能进行弧度和角度的互化.3.会计算弧长和扇形面积.【学习过程】[课前预习]一、自主学习1.弧度制的概念(1)弧度制的定义我们规定:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫1弧度的角;它的单位符号是rad ,读作弧度.以_____为单位来度量角的制度,叫做_______.(2)任意角的弧度数与实数的对应关系任一个_____的弧度数都是一个_____;任一个_____的弧度数都是一个_____;零角的弧度数是__.2.角度制与弧度制的互化(1)角度制与弧度制的互化(2)一些特殊角的度数与弧度数的对应表:3.弧度制下的弧长与扇形面积公式(1)弧长公式设r 是圆的半径,l 是圆心角α所对的弧长,由弧度的定义可知,角α的弧度数满足:α=___,即l=____.(2)扇形的面积公式()21S r _____02.2=α=απ<<二、预习自测:判断正误(1)用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但数量相同(都(2)1弧度指的是1度的角. ( )(3)周角的大小是2π. ( )(4)弧长为π,半径为2的扇形的圆心角是直角. ( )[课内探究]探究一 、弧度制的概念观察如图所示的1弧度角的几何表示,并结合公式,思考下面问题:1.根据圆心角为n °时,所对的弧长为180r n l π=, 若n=30,请完成下表:2.结合上表,思考扇形的圆心角的弧度数随弧长和半径的改变而变化吗?[特别提醒]弧度制的两个关注点(1)弧度制下,角的集合与实数集之间建立了一一对应的关系.(2)用弧度与度去度量每一个角时,除了零角以外,所得到的量是不同的.例1(1)下列说法正确的是( )(A)1弧度是1度的圆心角所对的弧(B)1弧度是长度为半径的弧1801 rad ()57.30.=︒≈︒π(C)1弧度是1度的弧和1度的角之和(D)1弧度是长度等于半径的弧所对的圆心角,它是角的一种度量单位2.下列说法不正确的是( )(A)度与弧度是度量角的两种不同的度量单位(B)1度的角是周角的3601所对的圆心角,1弧度的角是周角的π21所对的圆心角 (C)根据弧度的定义知,180°一定等于π rad(D)不论是用角度制还是用弧度制度量角,它们都与圆的半径长短有关练习 :关于弧度制有下列说法:①大圆中1弧度的角小于小圆中1弧度的角;②大圆中1弧度的角大于小圆中1弧度的角;③大圆中1弧度的角等于小圆中1弧度的角.其中说法正确的个数是( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3[规律小结]关于角度和弧度概念题的解题思路(1)熟练掌握角度和弧度的有关概念,紧扣概念的本质及概念中的易错、易混的字眼,同时一定要区分好相近概念的异同点.(2)熟记一些特殊圆心角的弧度数,如半圆的圆心角是π,一圆周的弧度数是2π等.探究二 、 角度制与弧度制的互化根据角度与弧度的互化公式:180 rad 1 rad 0.017 45 rad 180π︒=π︒=≈;;思考下面问题:1.在进行角度制和弧度制的换算时,应注意什么?2.小明在做题时得到角α=30°+2k π(k ∈Z)的结果,你觉得这种表示是否正确?为什么?[特别提醒]角度与弧度互化的四个关注点(1)在表达式中,要注意保持单位一致;(2)用弧度度量角时,通常把一个角写成π的倍数形式,无特别要求π不必化成小数形式.(3)角度制是60进制,而弧度制是10进制.(4)角度制与弧度制是两种不同的度量单位,在表示角时两者不能混用.[知识拓展]象限角和轴线角的弧度表示第一象限角集合________________第二象限角集合_________________第三象限角集合__________________第四象限角集合__________________终边落在x 轴上的角的集合_____________________终边落在y 轴上的角的集合_____________________终边落在坐标轴上的角的集合____________________练习:1.把-1 125°化成α+2k π(0≤α<2π,k ∈Z)的形式是( )7(A)6 (B)6447(C)8 (D)844ππ--π-πππ--π-π 2.将下列弧度转化为角度,角度转化为弧度:()()131______2______126ππ=︒=︒;;[规律小结]角度制与弧度制互化的技巧(1)在进行角度制与弧度制互化时,①抓关系:抓住关系式π rad=180°是关键.②巧转换:由它可以得到:度数×180π=弧度数;弧度数×(π180)°=度数. (2)对于一些特殊角的弧度数与度数对应的值在以后解决问题时经常用到,要熟记.探究三 、弧长公式与扇形面积公式 观察弧长、扇形面积公式,思考下列问题:1r S r.2=α=,l l1.上述弧长、扇形面积公式中的角α是否可以是角度制?2.如何理解公式rl =α的角α呢? [特别提醒]弧长、扇形面积公式的三个关注点(1)明确各量:l 是扇形弧长,α是扇形圆心角.(2)单位:弧长、扇形面积公式中的角α的单位不同,所用公式也不同,用时要分清.(3)类比:扇形的面积公式与三角形的面积公式非常相似,因而扇形也可以理解为三角形的特例.例3.(1)若扇形的弧长变为原来的2倍,半径也变为原来的2倍,则该扇形的______不变.(2)已知扇形AOB 的圆心角为120°,半径长为6,则①弧AB 的长为_______;②扇形AOB 的面积为________.(3)已知扇形的周长为8 cm ,则该扇形的面积S 的最大值为_______.[互动探究]在本题(2)中,条件不变,若将“弧AB 的长”改为“扇形AOB 的周长”,则结论如何?[规律小结]1.解扇形问题方法揭秘(1)充分利用弧长l=αr 、面积 lr r s 21212==α的公式,是解决有关弧长、面积问题的关键.(2)注意公式中的圆心角α的单位是弧度.(3)涉及扇形的周长、弧长、圆心角、面积等的计算,关键是先分析题目已知哪些量求哪些量,然后灵活运用弧长公式、扇形面积公式直接求解或列方程(组)求解.2.扇形中的最值问题求解方法(1)当扇形的周长一定时,要求面积S 的最大值,常利用函数的思想,把S 转化为变量r 的二次函数,进而利用函数的性质求最值.(2)利用上述方法也可以求当扇形的面积一定时其周长的最小值问题.【课后巩固】1.-120°的弧度数是_____________2.圆的半径是6 cm ,则圆心角为15°的扇形面积是____________3.圆的半径变为原来的21而弧长不变,该弧所对的圆心角是原来的_______倍. 4.若α=3 rad ,则角α的终边在第______象限,与角α终边相同的角的集合可表示为_______.5.若θ角的终边与3π的终边相同,在[0,2π]内哪些角的终边与3θ角的终边相同?。