2020_2021学年新教材高中数学第5章三角函数5.1任意角和蝗制5.1.2蝗制学案含解析新人教A版必修第一册20200917240.doc
2020_2021学年新教材高中数学全一册学案含解析打包57套新人教A版必修第一册
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5.1.2弧度制学 习 目 标核 心 素 养1.了解弧度制下，角的集合与实数集之间的一一对应关系2理解“弧度的角”的定义，掌握弧度与角度的换算、弧长公式和扇形面积公式，熟悉特殊角的弧度数(重点、难点)3了解“角度制”与“弧度制”的区别与联系(易错点)1.通过对弧度制概念的学习，培养学生的数学抽象素养2借助弧度制与角度制的换算，提升学生的数学运算素养.“在一个标准大气压下，把冰水混合物的温度定为零度，把沸水的温度定为100度，它们之间分成100等份，每一等份是摄氏度的一个单位，叫做1摄氏度”摄氏度的发明者是安德斯摄尔修斯(anders celsius 17011744)，其结冰点是0 ，沸点为100 .1714年德国人法勒海特(fahrenheit)以水银为测温介质，制成玻璃水银温度计，选取氯化铵和冰水的混合物的温度为温度计的零度人体温度为温度计的100度，把水银温度计从0度到100度按水银的体积膨胀距离分成100份，每一份为1华氏度，记作“1”按照华氏温标，则水的冰点为32 ，沸点为212“华氏温标”是经验温标之一在美国的日常生活中，多采用这种温标规定在一大气压下水的冰点为32度，沸点为212度，两个标准点之间分为180等份，每等份代表1度华氏温度用字母“f”表示摄氏温度()和华氏温度()之间的换算关系为：华氏度与摄氏度的进率：华氏度()32摄氏度()1.8，摄氏度()(华氏度()32)1.8.问题：温度可以用摄氏温度与华氏温度来表示，测量角除了角度外，是否还有其他单位？它是怎样定义的？提示：弧度，弧长等于半径的弧所对的圆心角即为1弧度的角1度量角的两种单位制(1)角度制：定义：用度作为单位来度量角的单位制1度的角：周角的.(2)弧度制：定义：以弧度作为单位来度量角的单位制1弧度的角：长度等于半径长的圆弧所对的圆心角2弧度数的计算思考：比值与所取的圆的半径大小是否有关？提示：一定大小的圆心角所对应的弧长与半径的比值是唯一确定的，与半径大小无关3角度制与弧度制的换算4一些特殊角与弧度数的对应关系度030456090120135150180270360弧度025.扇形的弧长和面积公式设扇形的半径为r，弧长为l，(02)为其圆心角，则(1)弧长公式：lr.(2)扇形面积公式：slrr2.1思考辨析(正确的画“”，错误的画“”)(1)1弧度的角是周角的.()(2)1弧度的角大于1度的角()提示(1)错误，1弧度的角是周角的.(2)正确答案(1)(2)2.是()a第一象限角b第二象限角c第三象限角 d第四象限角b4.是第二象限角，是第二象限角3(1) rad化为角度是_(2)105的弧度数是_(1)252(2)(1) rad252；(2)105105 rad rad.4半径为2，圆心角为的扇形的面积是_由已知得s扇22.角度与弧度的互化与应用【例1】(1)将11230化为弧度为_将rad化为角度为_(2)已知15， rad，1 rad，105， rad，试比较，的大小(1)rad75(1)因为1rad，所以11230112.5 radrad.因为1 rad，所以rad75.(2)法一(化为弧度)：1515 rad rad，105105 rad rad.显然1.故.法二(化为角度)： rad18，1 rad57.30，105.显然，151857.30105.故.角度制与弧度制互化的关键与方法(1)关键：抓住互化公式 rad180是关键；(2)方法：度数弧度数；弧度数度数；(3)角度化弧度时，应先将分、秒化成度，再化成弧度.1(1)将15730化成弧度为_(2)将 rad化为度是_(1) rad(2)396(1)15730157.5 rad rad.(2) rad396.2在0,4中，与72角终边相同的角有_(用弧度表示)，因为终边与72角相同的角为72k360(kz)当k0时，72 rad；当k1时，432 rad，所以在0,4中与72终边相同的角有，.用弧度数表示角【例2】(1)终边经过点(a，a)(a0)的角的集合是()a.bc. d(2)用弧度表示终边落在如图所示阴影部分内(不包括边界)的角的集合思路点拨(1) (2)(1)d因为角的终边经过点(a，a)(a0)，所以角的终边落在直线yx上，所以角的集合是.(2)解因为30 rad,210 rad，这两个角的终边所在的直线相同，因为终边在直线ab上的角为k，kz，而终边在y轴上的角为k，kz，从而终边落在阴影部分内的角的集合为.1弧度制下与角终边相同的角的表示在弧度制下，与角的终边相同的角可以表示为|2k，kz，即与角终边相同的角可以表示成加上2的整数倍2根据已知图形写出区域角的集合的步骤(1)仔细观察图形(2)写出区域边界作为终边时角的表示(3)用不等式表示区域范围内的角提醒：角度制与弧度制不能混用. 3下列与的终边相同的角的表达式中，正确的是()a2k45(kz)bk360(kz)ck360315(kz)dk(kz)ca，b中弧度与角度混用，不正确2，所以与终边相同31536045，所以315也与45终边相同故选c.4用弧度写出终边落在如图阴影部分(不包括边界)内的角的集合解30 rad,150 rad.终边落在题干图中阴影区域内角的集合(不包括边界)是.弧长公式与扇形面积公式的应用探究问题1用公式|求圆心角时，应注意什么问题？提示：应注意结果是圆心角的绝对值，具体应用时既要注意其大小，又要注意其正负2在使用弧度制下的弧长公式及面积公式时，若已知的角是以“度”为单位，需注意什么问题？提示：若已知的角是以“度”为单位，则必须先把它化成弧度后再计算，否则结果易出错【例3】(1)如图所示，以正方形abcd中的点a为圆心，边长ab为半径作扇形eab，若图中两块阴影部分的面积相等，则ead的弧度数大小为_(2)已知扇形oab的周长是60 cm，面积是20 cm2，求扇形oab的圆心角的弧度数思路点拨(1)先根据两块阴影部分的面积相等列方程再解方程求ead的弧度数(2)先根据题意，列关于弧长和半径的方程组，再解方程组求弧长和半径，最后用弧度数公式求圆心角的弧度数(1)2设ab1，ead，s扇形ades阴影bcd，由题意可得1212，解得2.(2)设扇形的弧长为l，半径为r，则或扇形的圆心角的弧度数为433或433.1(变条件)将本例(2)中的条件“60”改为“10”，“20”改为“4”，其他条件不变，求扇形圆心角的弧度数解设扇形圆心角的弧度数为(02)，弧长为l，半径为r，依题意有由得l102r，代入得r25r40，解得r11，r24.当r1时，l8(cm)，此时，8 rad2 rad舍去当r4时，l2(cm)，此时， rad.2(变结论)将本例(2)中的条件“面积是20 cm2”删掉，求扇形oab的最大面积及此时弧长ab.解设弧长为l，半径为r，由已知l2r60，所以l602r，|，从而s|r2r2r230r(r15)2225，当r15时，s取最大值为225，这时圆心角2 rad，可得弧长abr21530 (cm)弧度制下解决扇形相关问题的步骤(1)明确弧长公式和扇形的面积公式：l|r，sr2和slr.(这里必须是弧度制下的角)(2)分析题目的已知量和待求量，灵活选择公式(3)根据条件列方程(组)或建立目标函数求解提醒：看清角的度量制，恰当选用公式1掌握3个知识点(1)弧度制的概念(2)弧度与角度的相互转化(3)扇形的弧长与面积的计算2规避 2个易错点(1)用弧度制表示角时，不能与角度制混用(2)弧度制下弧长和扇形面积公式的应用，要注意使用的前提条件是弧度制下1下列转化结果错误的是()a60化成弧度是 radb rad化成度是600c150化成弧度是 radd. rad化成度是15c对于a,6060 rad rad；对于b， rad180600；对于c，150150 rad rad；对于d，
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