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1、1.1 1.1 任意角和弧度制任意角和弧度制 1.1.1 1.1.1 任意角任意角第一章第一章 三角函数三角函数 高中新课程数学必修高中新课程数学必修第一课时第一课时问题提出问题提出1.1.角是平面几何中的一个基本图形，角角是平面几何中的一个基本图形，角是可以度量其大小的是可以度量其大小的.在平面几何中，角在平面几何中，角的取值范围如何？的取值范围如何？2.2.体操是力与美的结合，也充满了角的体操是力与美的结合，也充满了角的概念概念20022002年年1111月月2222日，在匈牙利德布日，在匈牙利德布勒森举行的第勒森举行的第3636届世界体操锦标赛中，届世界体操锦标赛中，“李小鹏跳李小鹏跳”
2、“”“踺子后手翻转体踺子后手翻转体180180度接直体前空翻转体度接直体前空翻转体900900度度”，震惊四座，震惊四座，这里的转体这里的转体180180度、度、转体转体900900度就是一个度就是一个角的概念角的概念.3.3.过去我们学习了过去我们学习了00360360范围的角，范围的角，但在实际问题中还会遇到其他角如在但在实际问题中还会遇到其他角如在体操、花样滑冰、跳台跳水等比赛中，体操、花样滑冰、跳台跳水等比赛中，常常听到常常听到“转体转体108010800 0”、“转体转体126012600 0”这样的解说再如钟表的指针、拧动螺这样的解说再如钟表的指针、拧动螺丝的扳手、机器上的轮盘等，
3、它们按照丝的扳手、机器上的轮盘等，它们按照不同方向旋转所成的角，不全是不同方向旋转所成的角，不全是003603600 0范围内的角范围内的角.因此，仅有因此，仅有00360360范围内的角是不够的，我们必须将角的范围内的角是不够的，我们必须将角的概念进行推广概念进行推广.知识探究（一）：角的概念的推广知识探究（一）：角的概念的推广 思考思考1 1：对于角的图形特点有如下两种认对于角的图形特点有如下两种认识：识：角是由平面内一点引出的两条射角是由平面内一点引出的两条射线所组成的图形（如图线所组成的图形（如图1 1）；）；角是由平角是由平面内一条射线绕其端点从一个位置旋转面内一条射线绕其端点从一个
4、位置旋转到另一个位置所组成的图形（如图到另一个位置所组成的图形（如图2 2）.你认为哪种认识更科学、合理？你认为哪种认识更科学、合理？图图2 2图图1 1思考思考2 2：如图，一条射线的端点是如图，一条射线的端点是O O，它，它从起始位置从起始位置OAOA旋转到终止位置旋转到终止位置OBOB，形成，形成了一个角了一个角，其中点，其中点O O，射线，射线OAOA、OBOB分别分别叫什么名称？叫什么名称？A AOB B始边始边终边终边顶点顶点思考思考3 3：在齿轮传动中，被动轮与主动轮在齿轮传动中，被动轮与主动轮是按相反方向旋转的是按相反方向旋转的.一般地，一条射线一般地，一条射线绕其端点旋转，既
5、可以按逆时针方向旋绕其端点旋转，既可以按逆时针方向旋转，也可以按顺时针方向旋转转，也可以按顺时针方向旋转.你认为将你认为将一条射线绕其端点按逆时针方向旋转一条射线绕其端点按逆时针方向旋转60600 0所形成的角，与按顺时针方向旋转所形成的角，与按顺时针方向旋转60600 0所所形成的角是否相等？形成的角是否相等？思考思考4 4：为了区分形成角的两种不同的旋为了区分形成角的两种不同的旋转方向，可以作怎样的规定？如果一条转方向，可以作怎样的规定？如果一条射线没有作任何旋转，它还形成一个角射线没有作任何旋转，它还形成一个角吗？吗？规定：规定：按按逆时针逆时针方向旋转形成的角叫做方向旋转形成的角叫做正
6、角正角，按按顺时针顺时针方向旋转形成的角叫做方向旋转形成的角叫做负角负角如果一条射线没有作任何旋转，则称它如果一条射线没有作任何旋转，则称它形成了一个形成了一个零角零角.画图表示一个大小一定的角，画图表示一个大小一定的角，先画一条射线作为角的始边，先画一条射线作为角的始边，再由角的正负确定角的旋转再由角的正负确定角的旋转方向，再由角的绝对值大小方向，再由角的绝对值大小确定角的旋转量，画出角的确定角的旋转量，画出角的终边，并用带箭头的螺旋线终边，并用带箭头的螺旋线加以标注加以标注.B B2 2A AB B1 1O O思考思考5 5：度量一个角的大小，既要考虑旋转方度量一个角的大小，既要考虑旋转方
7、向，又要考虑旋转量，通过上述规定，角的向，又要考虑旋转量，通过上述规定，角的范围就扩展到了任意大小范围就扩展到了任意大小.对于对于210210，150150，660660，你能用图形表示这，你能用图形表示这些角吗？你能总结一下作图的要点吗？些角吗？你能总结一下作图的要点吗？思考思考6 6：如果你的手表慢了如果你的手表慢了2020分钟，或快分钟，或快了了1.251.25小时，你应该将分钟分别旋转多小时，你应该将分钟分别旋转多少度才能将时间校准？少度才能将时间校准？120120，450.450.思考思考7 7：任意两个角的数量大小可以相加、任意两个角的数量大小可以相加、相减，如相减，如 50 50
8、80=13080=130，50 5080=80=3030，你能解释一下这两个式，你能解释一下这两个式子的几何意义吗？子的几何意义吗？以以5050角角的的终终边边为为始始边边，逆逆时时针针（或或顺顺时针）旋转时针）旋转8080所成的角所成的角.思考思考8 8：一个角的始边与终边可以重合吗一个角的始边与终边可以重合吗？如果可以，这样的角的大小有什么特？如果可以，这样的角的大小有什么特点？点？k360k360（kZkZ）知识探究（二）：知识探究（二）：象限角象限角 思考思考1 1：为了进一步研究角的需要，我们为了进一步研究角的需要，我们常在直角坐标系内讨论角，并使角的顶常在直角坐标系内讨论角，并使角
9、的顶点与原点重合点与原点重合,角的始边与角的始边与x x轴的非负半轴的非负半轴重合，那么对一个任意角，角的终边轴重合，那么对一个任意角，角的终边可能落在哪些位置？可能落在哪些位置？xoy思考思考2 2：如果角的终边在第几象限，我们如果角的终边在第几象限，我们就说这个角是就说这个角是第几象限的角第几象限的角；如果角的；如果角的终边在坐标轴上，就认为这个角不属于终边在坐标轴上，就认为这个角不属于如何象限，或称这个角为如何象限，或称这个角为轴线角轴线角.那么下那么下列各角：列各角：-50-50，405405，210,210,-200-200，450450分别是第几象限的角？分别是第几象限的角？50
10、xyoxyo210450 xyo405xyo200 xyo思考思考3 3：锐角与第一象限的角是什么逻辑锐角与第一象限的角是什么逻辑关系？钝角与第二象限的角是什么逻辑关系？钝角与第二象限的角是什么逻辑关系？直角与轴线角是什么逻辑关系？关系？直角与轴线角是什么逻辑关系？思考思考4 4：第二象限的角一定比第一象限的第二象限的角一定比第一象限的角大吗？角大吗？象限角只能反映角的终边所在象限，不象限角只能反映角的终边所在象限，不能反映角的大小能反映角的大小.思考思考5 5：在直角坐标系中，在直角坐标系中，135135角的终角的终边在什么位置？终边在该位置的角一定边在什么位置？终边在该位置的角一定是是13
11、5135吗？吗？xyo知识探究（三）：知识探究（三）：终边相同的角终边相同的角 思考思考1 1：3232，328328，392392是第几是第几象限的角？这些角有什么内在联系？象限的角？这些角有什么内在联系？32392xyo o328思考思考2 2：与与3232角终边相同的角有多少个角终边相同的角有多少个？这些角与？这些角与3232角在数量上相差多少？角在数量上相差多少？思考思考3 3：所有与所有与3232角终边相同的角，角终边相同的角，连同连同3232角在内，可构成一个集合角在内，可构成一个集合S S，你能用描述法表示集合你能用描述法表示集合S S吗？吗？S=|=S=|=k360k360，k
12、ZkZ，即任，即任一与一与终边相同的角，都可以表示成角终边相同的角，都可以表示成角与整数个周角的和与整数个周角的和.思考思考4 4：一般地，所有与角一般地，所有与角终边相同的终边相同的角，连同角角，连同角在内所构成的集合在内所构成的集合S S可以怎可以怎样表示？样表示？知识拓展知识拓展 思考思考1 1：终边在终边在x x轴正半轴、负半轴，轴正半轴、负半轴，y y轴轴正半轴、负半轴上的角分别如何表示？正半轴、负半轴上的角分别如何表示？x x轴正半轴：轴正半轴：=k360;=k360;x x轴负半轴：轴负半轴：=180=180k360;k360;y y轴正半轴：轴正半轴：=90=90k360;k3
13、60;y y轴负半轴：轴负半轴：=270=270k360.k360.其中其中kZkZ .思考思考2 2：终边在终边在x x轴、轴、y y轴上的角的集合分轴上的角的集合分别如何表示？别如何表示？终边在终边在x x轴上：轴上：S=|=k180S=|=k180，kZ.kZ.终边在终边在y y轴上：轴上：S=|=90S=|=90k180,kZ.k180,kZ.思考思考3 3：第一、二、三、四象限的角的集第一、二、三、四象限的角的集合分别如何表示？合分别如何表示？第一象限：第一象限：S=|k360S=|k3600 090900 0k360k3600 0,kZ,kZ；第二象限：第二象限：S=|90S=|9
14、00 0k360k3600 01801800 0+k360+k3600 0,kZ,kZ；第三象限：第三象限：S=|180S=|1800 0k360k3600 02702700 0+k360+k3600 0,kZ,kZ；第四象限：第四象限：S=|S=|90900 0k360k3600 0k360k3600 0，kZ.kZ.理论迁移理论迁移 例例1 1 在在00360360范围内，找出范围内，找出与与9501295012角终边相同的角，并判角终边相同的角，并判定它是第几象限角定它是第几象限角.12948 12948，第二象限角，第二象限角.例例2 2 求与求与39003900终边相同的最小终边相同
15、的最小正角和最大负角正角和最大负角.300 300，-60-60.S=|=45S=|=45k180k180，kZ.kZ.例例3 3 写出终边在直线写出终边在直线y=xy=x上的角的集上的角的集合合S S，并把，并把S S中适合不等式中适合不等式-360 -360 720720的元素写出来的元素写出来.315315，-135-135，4545，225225，405405，585.585.110110，230 230，350.350.例例4 4 已知角已知角的终边与的终边与3030角的角的终边关于终边关于x x轴对称，试在轴对称，试在00360360范范围内，找出与围内，找出与 终边相同的角终边相
16、同的角.例例5 5 如果如果是第二象限的角，那么是第二象限的角，那么22、/2/2分别是第几象限的角？分别是第几象限的角？9090k360180k360180k360k3604545k180/290k180/290k180k180180180k7202360k7202360k720k720小结作业小结作业1.1.角的概念推广后，角的大小可以任意取值角的概念推广后，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，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并使得角具有代数和几何双重意义.2.2.终边相同的角有无数个，在终边相同的角有无数个，在00360360范范围内与已知角围内与已知角终边相同的角有且只有一个终边相同的角有且只有一个.用用除以除以360360，若所得的商为，若所得的商为k k，余数为，余数为（必须是正数），则必须是正数），则即为所找的角即为所找的角.练习：练习：P5 P5：3 3，4 4，5.5.作业：作业：P9 P9 习题习题1.1 A1.1 A组：组：1 1，2,3.2,3.