1、5.1 任意角及其度量1、 角:平面内由一条射线绕着其端点从初始位置(始边)旋转到终止位置(终边)所形成的图形。2、 正角、负角与零角:一条射线绕着其端点按逆时针旋转所形成的角为正角,其度量值为正的,按顺时针旋转所形成的角为负角,其度量值为负的;特别的,当一条射线没有旋转时形成了零角(0 0) (始边与终边重合) 。注意:角的大小是由旋转方向与旋转量决定的。 思考:经过 10 分钟,分针所转过的角度是多少?秒针呢?(60 0,3600 0) 3、 象限角:在平面直角坐标系中,角的顶点为原点,始边与 x 轴正半轴重合,此时角的终边在第几象限,即为第几象限角;当终边在坐标轴上时,即不属于任何象限,
2、称为轴角。思考:若角 为锐角,角 是第几象限角?第一象限角都是锐角吗?为什么?4、 终边相同的角:所有与角 终边重合的角(包括角 ) 的集合表示为,360Zkk举例:(1) 与 600 终边重合的角的集合: ,603Zkk(2) 与300 0 终边重合的角的集合: 写成 可以吗?,603Zk是否存在最大的负角和最小的正角?300 0 和 600与300 0 终边重合的负角的集合 0,36kZk若 与300 0 终边重合,且 ,满足条件的 的集合 72解: 401,36 、得、取Zkk注意:(1)kZ;(2) 可以是任意大小的角;(3) 终边重合的角有无数个,它们相差 3600 的整数倍。例 1
3、 你能否判断下列角分别属于哪个象限? 108)3(20)(10)(解 : (1) ,则 为第一象限角;36(2) , 则 为第二象限角;2(3) ,则 不是象限角。818解题规律:利用终边重合的角的表示方法,寻找 00360 0 之间的角,比较容易判断象限。 例 2 若角 是第一象限角,判断下列各角的终边所在的象限位置。(1) 360 0:第一象限角; (2) 360 0:第一象限角; (3) :第四象限角; (4) 3600:第四象限角;(5) 180 0:第三象限角; (6) 180 0:第三象限角;(7) 1800:第二象限角; (8) 900:第一象限角;解题规律:先确定 或 的终边,
4、在360 0、180 0 等。思考:若 是第二象限角呢?例 3 写出下列角的集合。(1) 终边为 x 轴正半轴的角的集合: ,360Zk(2) 终边为 x 轴负半轴的角的集合: ,18(3) 终边在 x 轴上的角的集合: ,k(4) 终边在 y 轴上的角的集合: 90k(5) 终边在坐标轴上的角的集合: ,Z(6) 终边在一、三象限角平分线上的角的集合: ,4518Zk(7) 第一象限角的集合: ,9036360kk解题规律:先确定 或 的终边,在360 0、180 0 等。例 4 若角 是第二象限角,问 是第几象限角?2分析:若角 是第二象限角,即 k360090 0k360 0180 0,
5、kZ得 k180045 0 k180 090 0,kZ 可取 k0、1 等数值进行研究 k 为偶数时, 是第一象限角; k 为奇数时, 是第三象限角。22则 是第一或第三象限角。2思考:(1) 是第几象限角? (2) 若 是第三象限角呢?3思考:若 ,且 角的 7 倍角的终边与 角的终边重合,求 角。60解: ZkZkk,60,7得 0 2418、1、 角度制:将圆周 360 等份,每一份叫作 1 度的角。2、 弧度制:把弧长等于半径的弧所对的圆心角叫作 1 弧度的角,用符号 rad 表示,读作弧度。 ( ,l 与 r 的比值只与角度有关)rl180x公式: 180n【例 1】求经过 40 分
6、钟时钟的秒针、分针和时针各转过的角度数和弧度数。解:角度数分别为 ;204,0和弧度数分别为 91-38和【例 2】设扇形的圆心角为 ,半径为 ,弧长为 ,面积为 ,求证:rlS(1) ; (2) ; (3)rl21rSlrS21证明:因为角 的弧度数的绝对值是 ,所以当 取正值时, = ,即l r圆心角为 的扇形面积与所在圆的面积之比为 ,因此212rS用 代入上式得 rllr1【例 3】一个扇形的周长是 20 厘米,求它的半径 多大时,此扇形的面积最大?解:设扇形的半径为 ,则弧长为 )10(20由 )1()20(1rrS由基本不等式 可得ba25)10(rr所以,当半径 厘米时,此扇形的面积最大值 25 平方厘米.5【例 4】已知 是第三象限的角,试讨论 的终边位置。3,解:(1) ZkkZkk ,22,232 在第四象限;(2) ,44的终边在第一、第二象限或 轴的正半轴上;y(3) Zkk,23当 时, ,Zm, Zm,23所以,此时 的终边在第一象限; 时, ,k,13,672所以,此时 的终边在第三象限; 时,Zmk, Zm,1235所以,此时 的终边在第四象限;3综上所述, 在第一、三或四象限【备用例 1】自行车大链轮有 48 齿,小链轮有 20 齿,当大连轮转过一圈时。小链轮转过的角度是多少?合多少弧度?解: 弧 度 )(52486302360