免费下载高中必修4数学人教版教学《1.1.1任意角》课件ppt
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初中是如何定义角的?
从一个点出发引出的两条射线构成的几何图形。
O
初中角概念的优点是形象、直观、容易理解,但它是从图形形状来定义角,因此角的范围是[0º, 360º) 这种定义称为静态定义,其弊端在于“狭隘”.而且,生活中很多实例会不在该范围内。
例如:
体操运动员转体720º,跳水运动员向内、向外转体1080º;
经过1小时,时针、分针、秒针各转了多少度?
……
这些例子不仅不在范围[0º, 360º) ,而且方向不同。
所以,就有必要将角的概念推广到任意角,同学们想想用什么办法才能推广到任意角?
关键是用运动的观点来看待角的变化。
1.1.1 任意角
掌握用“旋转”定义角的概念,理解任意角的概念,学会在平面内建立适当的坐标系来讨论角;并进而理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义。
1、充分结合角和单位圆来了解任意角及弧度的概念。
2、掌握用数形结合的思想方法来认识问题。
能够在已有的经验(生活经验,数学学习经验)的基础上,更好的学习任意角、象限角、终边相同的角等概念。
理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义。
“旋转”定义角。
1、“旋转”形成角
一条射线由原来的位置OA,绕着它的端点O按逆时针方向旋转到另一位置OB,就形成角α。
旋转开始时的射线OA叫做角α的始边,旋转终止的射线OB叫做角α的终边,射线的端点O叫做角α的顶点。
角的概念的推广
2、“正角”与“负角”、“0º角”
我们把按逆时针方向旋转所形成的角叫做正角,把按顺时针方向旋转所形成的角叫做负角,如图,以OA为始边的角α=210°,β=-150°,γ=660°。
特别地,当一条射线没有作任何旋转时,我们也认为这时形成了一个角,并把这个角叫做零度角(0º).
角的记法:角α或可以简记成∠α。
3、角的概念扩展的意义:
用“旋转”定义角之后,角的范围大大地扩大了。
(1)角有正负之分;
如:=210, = 150, =660.
(2)角可以任意大;
实例:体操动作:旋转2周(360×2=720) 3周(360×3=1080)
(3)还有零角,一条射线,没有旋转。
角的概念推广以后,它包括任意大小的正角、负角和零角。
要注意,正角和负角是表示具有相反意义的旋转量,它的正负规定纯属于习惯,就好象与正数、负数的规定一样,零角无正负,就好象数零无正负一样。
(2)旋转方向:旋转变换的方向分为逆时针和顺时针两种,这是一对意义相反的量,根据以往的经验,我们可以把一对意义相反的量用正负数来表示,那么许多问题就可以解决了;
(1)旋转中心:作为角的顶点;
用旋转来描述角,需要注意三个要素(旋转中心、旋转方向和旋转量).
(3)旋转量:当旋转超过一周时,旋转量即超过360º,角度的绝对值可大于360º .于是就会出现720º , - 540º等角度。
为了研究方便,我们往往在平面直角坐标系中来讨论角。
角的顶点重合于坐标原点,角的始边重合于x轴的正半轴,这样一来,角的终边落在第几象限,我们就说这个角是第几象限的角(角的终边落在坐标轴上,则此角不属于任何一个象限)。
象限角
例如:
30、390、330是第Ⅰ象限角,
300、 60是第Ⅳ象限角,
585、1300是第Ⅲ象限角,
135 、2000是第Ⅱ象限角等。
1、角的顶点与原点重合。
2、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,我们就说这个角是第几象限角。
3、终边在坐标轴的角不属于任何象限。
知识要点
例1:在0º到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) 640º;(3) -950º12′.
⑶ ∵-950º12′=-3×360º+129º48′,
∴129º48′的角与-950º12′的角终边相同,它是第二象限角。
解:⑴∵-120º=-360º+240º,
∴240º的角与-120º的角终边相同,
它是第三象限角。
⑵ ∵640º=360º+280º,
∴280º的角与640º的角终边相同,
它是第四象限角。
例2:在0°~360°的范围内,找出与-950°12′角终边相同的角,并判断它是第几象限角。
解: ∵-950°12′ =129°48′-3×360°,
∴在0°~360°范围内,与-950°12′角终边相同的角是129°48′。
它是第二象限角。
1、观察:390,330角,它们的终边都与30角的终边相同.
2、探究:终边相同的角都可以表示成一个0到360的角与k(k∈Z)个周角的和:
390=30+360(k=1), 330=30360 (k=-1)
30=30+0×360 (k=0), 1470=30+4×360(k=4)
1770=305×360 (k=-5)
终边相同的角
390°=30°+360°
-330°=30°-360°
30°=30°+0×360°
与α终边相同的角的一般形式为
α+k360°,k ∈ Z
……
3、结论:
所有与终边相同的角连同在内可以构成一个集合:{β| β=α+k·360º}(k∈Z)
即:任何一个与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和。
4、注意以下四点:
① k∈Z;
② 是任意角;
③ k·360º与之间是“+”号,如k·360º-30º,应看成k·360º+(-30º);
④ 终边相同的角不一定相等,但相等的角,终边一定相同,终边相同的角有无数多个,它们相差360º的整数倍。
S={β|β=α+k360°,k∈ Z}.
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合
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。
知识要点
例3: 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;(3) 363º14′。
解:(1) S={β| β=k·360º+60º (k∈Z) },
S中在-360º~720º间的角是
-1×360º+60º=-280º;
0×360º+60º=60º;
1×360º+60º=420º。
(2) S={β| β=k·360º-21º (k∈Z) }
S中在-360º~720º间的角是
0×360º-21º=-21º;
1×360º-21º=339º;
2×360º-21º=699º。
(3) β| β=k·360º+ 363º14’ (k∈Z) }
S中在-360º~720º间的角是
-2×360º+363º14’=-356º46’;
-1×360º+363º14’=3º14’;
0×360º+363º14’=363º14’。
180°+ k360°
分析:终边落在坐标轴上的情形
0°+k360°
90°+ k360°
270°+ k360°
或360°+ k360°
例4:写出终边落在y轴上的角的集合。
解:终边落在y轴正半轴上的角的集合为
S1={β|β=90°+k∙360°,k∈Z}
={β| β=90°+2k·180° ,k∈Z}
终边落在y轴负半轴上的角的集合为
S2={β| β=270°+k∙360°,k∈Z}
={β| β=90°+(2k+1) ·180° ,k∈Z}
∴终边落在y轴上的角的集合为
S=S1∪S2
={β| β=90°+n∙180° ,n∈Z}
例5:写出终边落在x轴上的角的集合。
分析:终边落在坐标轴上的情形
S1={β| β= 90°+K∙360°,K∈Z}
={β| β=90°+2K∙180°,K∈Z}
={β| β=90°+180° 的偶数倍}
解:终边落在x轴正半轴上的角的集合为
终边落在x轴负半轴上的角的集合为
S2={β| β=270°+K∙360°,K∈Z}
={β| β= 90°+ 180°+ 2K∙180°,K∈Z}
={β| β= 90°+(2K+1)180° ,K∈Z}
={β| β=90° +180 ° 的奇数倍}
{偶数}∪{奇数} ={整数}
S=S1∪S2
∴ 终边落在X轴上的角的集合为
={β| β=180° 的偶数倍}
∪{β| β=180° 的奇数倍}
={β| β=180° 的整数倍}
={β| β=K∙180° ,K∈Z}
锐角是第几象限角,第一象限角一定是锐角吗?
锐角是第一象限角.
第一象限角不一定是锐角。
试想:都有哪些角的终边与30°角的终边相同?
探究
390°
750°
1110°
30°+2×360°
30°+3×360 °
30°+(-2×360° )
30°+(-3×360° )
-330°
-690°
-1150°
30°+360°
30°+(-360° )
1、任意角的概念
正角:射线按逆时针方向旋转形成的角。
负角:射线按顺时针方向旋转形成的角。
零角:射线不作旋转形成的角。
⑴ 置角的顶点于原点;
⑵ 始边重合于X轴的正半轴。
2、象限角
终边落在第几象限就是第几象限角。
3、终边与角a相同的角
a+K×360°,K∈Z。
1、下列命题正确的是 ( )
A.终边相同的角一定相等
B.第一象限角都是锐角
C.锐角都是第一象限角
D.小于90°的角都是锐角
C
2、A={小于90°的角},B={第一象限角},则A∩B=( )
A.{锐角}
B.{小于90°的角}
C.{第一象限角}
D.以上都不对
A
3、已知角α是第三象限角,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
C
4、将-885°化为α+k· 360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是( )
A
A.-165°+(-2)×360°
B.195°+(-3) ×360°
C.195°+(-2) ×360°
D.165°+(-3) ×360°
5、与120°终边相同的角是( )
C
A.-600°+k· 360°(k∈Z)
B.-120°+k· 360°(k∈Z)
C.120°+(2k+1)· 180°(k∈Z)
D.660°+k· 360°(k∈Z)
6、写出与370°23 ′ 终边相同角的集合S,并把S中在-720°~360°间的角写出来。
解:
∵370°23′=10°23′+360°
∴与370°23′终边相同角的集合为
S={α|α= 10°23′+k·360°,k∈Z}
在-720°~360°之间的角分别是
10°23′,10°23′-360°,10°23′-720°
即:10°23′,-349°37′ ,-709°37′。
7、
判断角所在象限。
当 时,
在第一象限;
解:∵
∴可设
当 时,
在第二象限.
∴角在第一或第二象限。
1、锐角是第一象限角,第一象限角不一定是锐角;直角不属于任何一个象限,不属于任何一个象限的角不一定是直角;钝角是第二象限角,第二象限角不一定是钝角。
2、三,三,五。
3、(1)第一象限角;
(2)第四象限角;
(3)第二象限角;
(4)第三象限角。
4、(1)305°42′,第四象限角;
(2)35°8′,第一象限角;
(3)249°30′,第三象限角。
5、(1){β│β=1303°18′+k·360°,k∈Z},
-469°42′,-136°42′,223°18′;
(2){β│β=-225°+k 360°,k∈Z},
-585°,-225°,135°。