部编版2020学年高中数学第一章三角函数1.1.2蝗制学案含解析新人教A版必修 下载本文

1.1.2 弧 度 制

角度制与弧度制 [提出问题]

问题1:在角度制中,把圆周等分成360份,其中的一份是多少度? 提示:1°.

问题2:半径为1的圆的周长是2π,即周长为2π时,对应的圆心角是360°,那么弧长为π时,对应的圆心角是多少?

提示:180°.

问题3:在给定半径的圆中,弧长一定时,圆心角确定吗? 提示:确定. [导入新知] 1.角度制与弧度制 (1)角度制

①定义:用度作为单位来度量角的单位制. ②1度的角:周角的(2)弧度制

①定义:以弧度作为单位来度量角的单位制. ②1弧度的角:长度等于半径长的弧所对的圆心角. 2.任意角的弧度数与实数的对应关系

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. 3.角的弧度数的计算

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|=. [化解疑难]

角度制和弧度制的比较

(1)弧度制与角度制是以不同单位来度量角的单位制. (2)1弧度的角与1度的角所指含义不同,大小更不同.

(3)无论是以“弧度”还是以“度”为单位来度量角,角的大小都是一个与“半径”大小无关的值.

(4)用“度”作为单位度量角时,“度”(即“°”)不能省略,而用“弧度”作为单位度

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1

作为一个单位. 360

lr量角时,“弧度”二字或“rad”通常省略不写.

角度与弧度的换算 [提出问题]

问题1:周角是多少度?是多少弧度? 提示:360°,2π.

问题2:半圆所对的圆心角是多少度?是多少弧度? 提示:180°,π.

问题3:既然角度与弧度都是角的度量单位制,那么它们之间如何换算? 提示:π=180°. [导入新知]

1.弧度与角度的换算

角度化弧度 360°=2π rad 180°=π rad π1°= rad≈0.017 45 rad 180 2.一些特殊角的度数与弧度数的对应表 度 弧度 [化解疑难]

角度与弧度互化的原则和方法 (1)原则:牢记180°=π rad, π

充分利用1°= rad,

1801 rad=?

0° 0 30° π 645° π 460° π 390° π 2120° 2π 3135° 3π 4150° 5π 6180° π 弧度化角度 2π rad=360° π rad=180° 1 rad=??180?°≈57.30° ??π??180?°进行换算.

??π?

(2)方法:

设一个角的弧度数为α,角度数为n, 180?π?则α rad=?α·?°;n°=n· rad. π?180?

弧度制下的扇形的弧长及面积公式 [导入新知] 扇形的弧长及面积公式

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设扇形的半径为R,弧长为l,α(0<α<2π)为其圆心角,则

扇形的弧长 扇形的面积 [化解疑难] α为度数 l=παR 1802α为弧度数 l=αR S=lR=αR2 1212παRS= 360扇形的弧长及面积公式的记忆

(1)扇形的弧长公式的实质是角的弧度数的计算公式的变形:|α|=?l=r|α|. 1

(2)扇形的面积公式S=lR与三角形的面积公式极为相似(把弧长看作底,把半径看作

2高),可以类比记忆.

lr

角度与弧度的换算 [例1] 把下列角度化成弧度或弧度化成角度: 2π

(1)72°;(2)-300°;(3)2;(4)-. 9π2π

[解] (1)72°=72×=;

1805π5π

(2)-300°=-300×=-;

1803(3)2=2×?

?180?°=?360?°;

??π??π???

2π?2π180?(4)-=-?×?°=-40°.

π?9?9[类题通法] 角度与弧度互化技巧

π

在进行角度与弧度的换算时,抓住关系式π rad=180°是关键,由它可以得到:度数×

180180

=弧度数,弧度数×=度数.

π

[活学活用]

π7π

已知α=15°,β=,γ=1,θ=105°,φ=,试比较α,β,γ,θ,φ的

1012大小.

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答案:α<β<γ<θ=φ

扇形的弧长公式及面积公式的应用 [例2] (1)已知扇形的周长为8 cm,圆心角为2,则扇形的面积为________ cm. (2)已知一半径为R的扇形,它的周长等于所在圆的周长,那么扇形的圆心角是多少弧度?面积是多少?

[解] (1)4

(2)设扇形的弧长为l,由题意得2πR=2R+l,所以l=2(π-1)R,所以扇形的圆心角是=2(π-1),

12扇形的面积是Rl=(π-1)R.

2[类题通法]

弧度制下涉及扇形问题的攻略

112

(1)明确弧度制下扇形的面积公式是S=lr=|α|r(其中l是扇形的弧长,r是扇形的

22半径,α是扇形的圆心角).

(2)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.

注意:运用弧度制下的弧长公式及扇形面积公式的前提是α为弧度. [活学活用]

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?

152252

答案:r= cm时,α=2,扇形面积最大,最大面积为 cm.

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用弧度制表示角的集合 [例3] 用弧度表示终边落在下列各图所示阴影部分内(不包括边界)的角的集合.

2

lR

[解] (1)如题图①,∵330°角的终边与-30°角的终边相同,将-30°化为弧度,即π-, 6

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