资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台5.1任意角和弧度制5.1.2弧度制课标解读课标要求素养要求1.了解在弧度制下,角的集合与实数集之间的一一对应关系.2.理解“1弧度的角”的定义,掌握弧度与角度的换算、扇形的弧长公式和面积公式,熟悉特殊角的弧度数.1.数学运算——会进行弧度制与角度制的转换.会求扇形的弧长和扇形的面积.2.直观想象——会根据题意作出扇形.自主学习·必备知识要点一角度制角可以用度为单位进行度量,1度的角等于周角的.这种用度作为单位来度量角的单位制叫做①角度制.要点二弧度制规定;长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号表示,读作弧度,即在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为,那么,其中,的正负由角的终边的旋转方向决定,即逆时针旋转为正,顺时针旋转为负.一般地,正角的弧度数是一个②正数,负角的弧度数是一个③负数,零角的弧度数是0要点三弧度与角度的换算用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度制度量任―非零角,单位不同,量数也不同.因为周角的弧度数是,而在角度制下的度数是360,所以,④,,反过来有⑤要点四特殊角的度数与弧度数度度弧度0⑥⑦⑧要点五角度制与弧度制下的扇形的弧长公式与面积公式半径为.圆心角为的扇形的弧长公式和面积公式分别是⑨,⑩,将转换为弧度,得,于是,?,将代人上式,即得.自主思考1.1弧度的角=1度的角,这种说法正确吗?答案:提示错误.1弧度的角与1度的角所指的含义不同,大小也不同.2.角的大小与圆的半径有关吗?答案:提示无关.3.“度”与“弧度"都是角的度量单位,能省略吗?答案:提示用“度”"作为角的度量单位时,“度”(即“”)不能省略,而用“弧度”作为角的度量单位时,“弧度”二字或“”通常省略不写.名师点睛1.以“弧度”为单位表示角的大小时,“弧度”两字可以省略不写,如,就是说是2弧度,以“度”为单位表示角的大小时,“度”不能省略.2.在应用扇形面积公式时,要注意的单位是“弧度”.3.由中任意的两个量可以求出另外的两个量.互动探究·关键能力探究点一角度与弧度的换算精讲精练例已知试比较的大小.答案:因为1弧度所以因为所以.解题感悟角度与弧度互化技巧在进行角度与弧度的换算时,抓住关系式是关键,由它可以得到:度数弧度数,弧度数度数.迁移应用1.把下列角度化成弧度或弧度化成角度.(1)(2)(3)2;(4).答案:(1).(2).(3).(4).探究点二用弧度制表示角精讲精练例(1)用弧度制表示与角终边相同的角的集合为()A.B.C.D.(2)用弧度制表示终边落在如图所示的阴影部分内(包括边界)的角的集合为.答案:(1)(2)解析:(1),故与角终边相同的角的集合为.故选D.(2)终边落在射线上的角为即.终边落在射线上的角为即,故终边落在阴影部分内(包括边界)的角的集合为.解题感悟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即与角终边相同的角可以表示成加上的整数倍.迁移应用1.用弧度制表示终边落在下列如图所示的阴影部分内(不包括边界)的角的集合.(1)(2)答案:(1)角的终边与角的终边相同,将化为弧度,即,因为,所以终边落在阴影部分内(不包括边界)的角的集合为.(2)因为,这两个角的终边所在的直线相同,所以终边在直线上的角为,又终边在轴上的角为,所以终边落在阴影部分内(不包括边界)的角的集合为.探究点三扇形的弧长和面积问题精讲精练例(易错题)已知扇形的半径为rcm,面积为,扇形的周长为.(1)求函数的解析式与定义域;(2)求的最大值以及对应的圆心角的绝对值.答案:(1)设扇形的弧长为l,依题意,得,即,所以.设扇形的圆心角为,显然,由,得,所以由,解得,所以函数的定义域为.(2)由(1)得,当且仅当时,.此时,对应的圆心角的绝对值易错警示在求关于扇形面积的函数的定义域时,常因忽视圆心角的取值范围,将半径的取值范围扩大为而出现错误.解题感悟弧度制下的扇形问题(1)弧度制下扇形的面积公式是(其中是扇形的弧长,是扇形的半径,是扇形的圆心角的弧度数).(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,然后灵活运用扇形的弧长公式、面积公式直接求解或列方程(组)求解.注意:运用弧度制下的扇形的弧长公式及面积公式的前提是为弧度.迁移应用1.已知扇形的周长为,圆心角为,则扇形的面积为.答案:解析:设扇形的半径为,弧长为,由圆心角为,依据弧长公式可得,从而扇形的周长为,解得,则,故扇形的面积.2.已知一半径为的扇形,它的周长等于所在圆的周长,那么该扇形的圆心角是多少弧度?面积是多少?答案:设扇形的弧长为l,由题意得,所以,所以扇形的圆心角是,扇形的面积是评价检测·素养提升课堂检测1.下列命题中正确的是()A.“度”与“弧度”是度量角的相同的度量单位B.的角是周角的的角是周角的C.的角比的角要大D.用弧度制度量角时,角的大小与圆的半径有关答案:2.若,则是()A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角答案:3.时针经过一小时,转过的角为()A.B.C.D.答案:4.化为弧度为,化为角度为.答案:;解析:.5.一个扇形的面积为,周长为,求圆心角的弧度数.答案:设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,则.根据扇形的面积公式,得.联立得解得,所以.素养演练数学运算——图形的识别、解读和计算1.(2020山东济南高一期末)《九章算术》是体现我国古代数学成就的著作,其中《方田》章给出的计算弧田面积的经验公式:弧田的面积(弦×矢+矢弧田(如图中的阴影部分)由圆弧及其所对的弦围成,公式中的“弦”指圆弧所对弦的长,“矢”为半径与圆心到弦的距离之差,现有弧长为米,半径为2米的弧田,则按照上述经验公式计算得到的弧田的面积是平方米,这个值与真实值的差是平方米.答案:;解析:审:利用《方田》章给出的计算弧田面积的经验公式及已知条件求出弧田的面积并计算出其与利用扇形的面积公式计算出的真实值的差.体联:先由求的值,再由经验公式计算弧田的面积,然后由扇形的面积减去三角形的面积求弧田(即弓形)面积的真实值,最后计算差值.解:如图,设扇形的弧长为,半径为,由弧长为米,半径为2米,得圆心角的弧度数的绝对值在中,可得,米,米,矢=②2-1=1(米),弧田的面积(弦×矢+矢(平方米),弧田(即弓形)面积的真实值(平方米),(平方米).思:解答本类题必须结合扇形的概念和几何性质,应用隐含条件解题,过程中体现了数学运算的核心素养.迁移应用1.(2020山东枣庄高一模块检测)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年.某地广场成了鲜花的海洋,其中有一个用鲜花摆成的扇形图案,如图,圆分别与扇形的半径和弧相切,圆内为红花,其余区域为黄花.已知扇形的圆心角为,半径米,则黄花所在区域的面积为平方米.答案:解析:设圆的圆心为,圆与扇形的半径的切点分别为,圆与扇形的弧的切点为,连接,如图.设圆的半径为米,则在中,所以,所以,解得.所以圆的面积(平方米),又扇形的面积(平方米),所以黄花所在区域的面积等于(平方米).课时评价作业基础达标练1.(2021山东济宁高一检测)若,则的终边所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:2.下列说法中错误的是()A.半圆所对的圆心角是B.周角的大小等于C.1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径D.长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度答案:3.角是内的角,则角所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:4.(多选)下列与的终边相同的角的表达式中正确的是()A.B.C.D.答案:;5.(2021山东临沂高一检测)集合中角的终边所在的范围(图中阴影区域)是()A.B.C.D.答案:解析:当为偶数时,集合对应的区域为第一象限内直线的左上部分(包含边界);当为奇数时,集合对应的区域为第三象限内直线的右下部分(包含边界).故选C.6.(2021山东梁山一中、嘉祥一中高一期末)已知扇形的周长为,圆心角为2弧度,则该扇形的面积为()A.B.C.D.答案:7.用弧度制表示终边落在轴上方的角的集合为.答案:8.线段的长度为3,将绕点顺时针旋转得到扇形的圆心角的弧度数为,扇形的面积为.答案:;解析:由题意得扇形的圆心角,故扇形的面积.9.若角的终边与角的终边关于直线对称,且,则的取值集合为.答案:解析:与终边相同的角的集合为.因为,所以,化简得.因为,所以,所以,所以的取值集合为.10.已知.(1)把改写成的形式,并指出是第几象限角;(2)若与的终边相同,且,求的值.答案:(1)因为且所以.因为与角的终边相同,所以是第四象限角.(2)由(1)知与终边相同的角可表示为,因为与的终边相同,所以.又,所以,解得,所以.素养提升练11.(多选)下列表示中正确的是()A.终边在轴上的角的集合是B.终边在第二象限的角的集合为C.终边在坐标轴上的角的集合是D.终边在直线上的角的集合是答案:;;解析:,B中表示显然正确;对于,终边在轴上的角的集合为,终边在轴上的角的集合为,其并集为,故C中表示正确;对于,终边在直线上的角的集合为,其并集为,故D中表示不正确.12.已知集合,则等于()A.B.C.D.答案:13.如果一个扇形的半径变为原来的一半,弧长变为原来的倍,那么该弧所对的圆心角是原来的倍.答案:3解析:设扇形的半径为,弧长为,则圆心角的弧度数为.将半径变为原来的一半,弧长变为原来的倍,则圆心角的弧度数变为,即圆心角变为原来的3倍.14.工艺扇面是中国书画的一种常见的表现形式.某班级想用布料制作一面如图所示的扇面.已知扇面的圆心角为,外圆半径为,内圆半径为,则制作这样一面扇面需要的布料为.(仅考虑正面,用数字作答,)答案:2198解析:因为,所以大扇形的面积,小扇形的面积,所以扇面的面积.创新拓展练15.如图所示,已知长为,宽为的长方形木板在桌面上做无滑动翻滚,翻滚到第四次时被一个小木块挡住,使木板一边与桌面成角.求点走过的路径长及走过的弧所在扇形的总面积.答案:解析:命题分析本题以“长方形木板在桌面上做无滑动翻滚”为背景考查扇形的相关知识,考查运算求解的能力,考查直观想象与数学运算的核心素养.答题要领先根据题意求点A走过的路径长(三段圆弧之和),再用扇形的面积公式求三段圆弧所在扇形的总面积.详细解析所在的圆的半径是,圆心角为;所在的圆的半径是,圆心角为,所在的圆的半径是;圆心角为,所以点走过的路径长是三段圆弧之和,即.三段圆弧所在扇形的总面积是.方法感悟本题涉及三个扇形,其半径与圆心角互不相等,需要仔细分析题意.21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共20张PPT)人教A版(2019)必修第一册5.1任意角和弧度制5.1.2弧度制学习目标1.了解弧度制,体会引入弧度制的必要性.2.理解1弧度的角及弧度的定义.3.掌握角度与弧度的换算公式,能进行角度与弧度的换算,并熟记几个特殊角的弧度数.4.掌握弧度制中扇形的弧长公式和面积公式.核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学运算新知学习角度制、弧度制的概念【探究】度量长度可以用米、英尺、码等单位制,度量质量可以用千克、磅等不同的单位制.不同的单位制能给解决问题带来方便.角的度量是否也能用不同的单位制呢?能否像度量长度那样,用十进制的实数来度量角的大小呢?【导入】我们知道,角可以用度为单位进行度量,1度的角等于周角的.这种用度作单位来度量角的单位制叫做角度制.???????【定义】如图,射线OA绕着端点O旋转到OB形成角α.在旋转过程中,射线OA上的一点P(不同于点O)的轨迹是一条圆弧,这条圆弧对应于圆心角α.设α=n°,OP=r,点P形成的圆弧PP1的长为,由初中所学知识可知:(???角度制、弧度制的概念【探究】如图,在射线OA上任取一点Q(不同于点O),OQ=r,在旋转过程中,点Q所形成的圆弧QQ1的长为,与r的比值是多少?我们能得出什么结论?【结论】可以发现,圆心角α所对的弧长与半径的比值,只与α的大小有关.也就是说,这个比值随α的确定而唯一确定.这就启发我们,可以利用圆的弧长与半径的关系度量圆心角.??????(??QQ1????我们规定:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度,记作1rad,读作1弧度.我们把半径为1的圆叫做单位圆,如图,在单位元O中,AB的长度等于1,∠AOB就是1弧度的角.角度制、弧度制的概念????根据上述规定:在半径为r的圆中,弧长为的的弧所对的圆心角为αrad,那么有:??对这个式子进行变形,可以得到如下结论:??其中,α的正负由角α的终边的旋转方向决定,即逆时针旋转为正,顺时针旋转为负.当角的终边旋转一周后继续旋转,就可以得到弧度数大于2π或者小于-2π的角.这样就可以得到弧度为任意大小的角.一般地,正角的弧度数是正数,负角的弧度数是复数,零角的弧度数是0.角度制、弧度制的概念????不管以弧度还是以角度为单位的角的大小,都是一个与半径的大小无关的定值,比如图中,半径为任意值,只要∠AOB所对弧的长等于半径,∠AOB就是1弧度的角.用角度作为单位来度量角的制度用弧度作为单位来度量角的制度角的大小与半径无关单位“°”不能省略单位“rad”不能省略【问题】不管以角度制和弧度制之间怎么换算呢?【答】用角度制解弧度制俩度量零角,单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,数量也不同.因为周角的弧度制是2π,而在角度制下的度数是360,所以有:360°=2πrad,180°=πrad,??角度与弧度的换算一般地,只需根据???两边同除以180两边同除以π就可以进行角度和弧度的换算了.弧度数=角度数×角度数=弧度数×??【1】把67°30′化成弧度.【解】因为67°30′=,所以??【2】把1.5π化成角度.【解】1.5π=?67°30′=【注意】角度中含有分(‘)秒(‘’)时,化成弧度制之前,要先化成度(°).即时巩固角度与弧度的换算常见特殊角的角度与弧度对应表:????????????角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立了一一对应的关系:每个角都有唯一的实数(等于这个叫的弧度);同样地,每个实数也都有唯一一个对应的角(弧度数等于这个实数).弧长公式与扇形面积公式【1】若用R表示圆的半径,α(0<α<2π)为圆心角,是扇形弧长,S是扇形面积.则有:????显然,弧度制下的弧长公式和扇形面积公式简单了.在今后的学习中,我们还将进一步看到弧度制带来的便利.????【1】把下列角度化成弧度.【解】(1)22°30′=(1)22°30′(2)-210°(3)1200°?(2)-210°=?(3)1200°=?即时巩固【2】把下列弧度化成角度.【解】????即时巩固【3】用弧度表示:(1)终边在轴上的角的集合(2)终边在轴上的角的集合【解】????即时巩固随堂小测1.下列说法正确的是A.1弧度就是1度的圆心角所对的弧B.1弧度是长度为半径的弧C.1弧度是1度的弧与1度的角之和D.1弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角的大小解析 由弧度的定义可知D正确.2.把化为角度是A.270°B.280°C.288°D.318°3.若θ=-5,则角θ的终边在A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限解析 2π-5与-5的终边相同,∴2π-5是第一象限角,则-5也是第一象限角.4.(2021·浙江省91联盟联考)如图,以正方形ABCD的顶点A为圆心,边AB的长为半径作扇形EAB,若图中两块阴影部分的面积相等,则∠EAD的弧度数大小为________.解析 设正方形的边长为a,∠EAD=α,课堂小结1.角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立起一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.2.解答角度与弧度的互化问题的关键在于充分利用“180°=πrad”这一关系式.3.在弧度制下,扇形的弧长公式及面积公式都得到了简化,在具体应用时,要注意角的单位取弧度.https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台5.1任意角和弧度制5.1.2弧度制课标解读课标要求素养要求1.了解在弧度制下,角的集合与实数集之间的一一对应关系.2.理解“1弧度的角”的定义,掌握弧度与角度的换算、扇形的弧长公式和面积公式,熟悉特殊角的弧度数.1.数学运算——会进行弧度制与角度制的转换.会求扇形的弧长和扇形的面积.2.直观想象——会根据题意作出扇形.自主学习·必备知识要点一角度制角可以用度为单位进行度量,1度的角等于周角的.这种用度作为单位来度量角的单位制叫做①制.要点二弧度制规定;长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位用符号表示,读作弧度,即在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为,那么,其中,的正负由角的终边的旋转方向决定,即逆时针旋转为正,顺时针旋转为负.一般地,正角的弧度数是一个②,负角的弧度数是一个③,零角的弧度数是0要点三弧度与角度的换算用角度制和弧度制来度量零角,单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度制度量任―非零角,单位不同,量数也不同.因为周角的弧度数是,而在角度制下的度数是360,所以,④,,反过来有⑤要点四特殊角的度数与弧度数度度弧度0⑥⑦⑧要点五角度制与弧度制下的扇形的弧长公式与面积公式半径为.圆心角为的扇形的弧长公式和面积公式分别是⑨,⑩,将转换为弧度,得,于是,?,将代人上式,即得.自主思考1.1弧度的角=1度的角,这种说法正确吗?2.角的大小与圆的半径有关吗?3.“度”与“弧度"都是角的度量单位,能省略吗?名师点睛1.以“弧度”为单位表示角的大小时,“弧度”两字可以省略不写,如,就是说是2弧度,以“度”为单位表示角的大小时,“度”不能省略.2.在应用扇形面积公式时,要注意的单位是“弧度”.3.由中任意的两个量可以求出另外的两个量.互动探究·关键能力探究点一角度与弧度的换算精讲精练例已知试比较的大小.解题感悟角度与弧度互化技巧在进行角度与弧度的换算时,抓住关系式是关键,由它可以得到:度数弧度数,弧度数度数.迁移应用1.把下列角度化成弧度或弧度化成角度.(1)(2)(3)2;(4).探究点二用弧度制表示角精讲精练例(1)用弧度制表示与角终边相同的角的集合为()A.B.C.D.(2)用弧度制表示终边落在如图所示的阴影部分内(包括边界)的角的集合为.解题感悟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即与角终边相同的角可以表示成加上的整数倍.迁移应用1.用弧度制表示终边落在下列如图所示的阴影部分内(不包括边界)的角的集合.(1)(2)探究点三扇形的弧长和面积问题精讲精练例(易错题)已知扇形的半径为rcm,面积为,扇形的周长为.(1)求函数的解析式与定义域;(2)求的最大值以及对应的圆心角的绝对值.易错警示在求关于扇形面积的函数的定义域时,常因忽视圆心角的取值范围,将半径的取值范围扩大为而出现错误.解题感悟弧度制下的扇形问题(1)弧度制下扇形的面积公式是(其中是扇形的弧长,是扇形的半径,是扇形的圆心角的弧度数).(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,然后灵活运用扇形的弧长公式、面积公式直接求解或列方程(组)求解.注意:运用弧度制下的扇形的弧长公式及面积公式的前提是为弧度.迁移应用1.已知扇形的周长为,圆心角为,则扇形的面积为.2.已知一半径为的扇形,它的周长等于所在圆的周长,那么该扇形的圆心角是多少弧度?面积是多少?评价检测·素养提升1.下列命题中正确的是()A.“度”与“弧度”是度量角的相同的度量单位B.的角是周角的的角是周角的C.的角比的角要大D.用弧度制度量角时,角的大小与圆的半径有关2.若,则是()A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角3.时针经过一小时,转过的角为()A.B.C.D.4.化为弧度为,化为角度为.5.一个扇形的面积为,周长为,求圆心角的弧度数.素养演练数学运算——图形的识别、解读和计算1.(2020山东济南高一期末)《九章算术》是体现我国古代数学成就的著作,其中《方田》章给出的计算弧田面积的经验公式:弧田的面积(弦×矢+矢弧田(如图中的阴影部分)由圆弧及其所对的弦围成,公式中的“弦”指圆弧所对弦的长,“矢”为半径与圆心到弦的距离之差,现有弧长为米,半径为2米的弧田,则按照上述经验公式计算得到的弧田的面积是平方米,这个值与真实值的差是平方米.1.(2020山东枣庄高一模块检测)2019年10月1日,中华人民共和国成立70周年.某地广场成了鲜花的海洋,其中有一个用鲜花摆成的扇形图案,如图,圆分别与扇形的半径和弧相切,圆内为红花,其余区域为黄花.已知扇形的圆心角为,半径米,则黄花所在区域的面积为平方米.课时评价作业基础达标练1.(2021山东济宁高一检测)若,则的终边所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.下列说法中错误的是()A.半圆所对的圆心角是B.周角的大小等于C.1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径D.长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度3.角是内的角,则角所在的象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限4.(多选)下列与的终边相同的角的表达式中正确的是()A.B.C.D.5.(2021)集合中角的终边所在的范围(图中阴影区域)是()A.B.C.D.6.(2021山东梁山一中高一期末)已知扇形的周长为,圆心角为2弧度,则该扇形的面积为()A.B.C.D.答案:7.用弧度制表示终边落在轴上方的角的集合为.8.线段的长度为3,将绕点顺时针旋转得到扇形的圆心角的弧度数为,扇形的面积为.9.若角的终边与角的终边关于直线对称,且,则的取值集合为.10.已知.(1)把改写成的形式,并指出是第几象限角;(2)若与的终边相同,且,求的值.素养提升练11.(多选)下列表示中正确的是()A.终边在轴上的角的集合是B.终边在第二象限的角的集合为C.终边在坐标轴上的角的集合是D.终边在直线上的角的集合是12.已知集合,则等于()A.B.C.D.13.如果一个扇形的半径变为原来的一半,弧长变为原来的倍,那么该弧所对的圆心角是原来的倍.14.工艺扇面是中国书画的一种常见的表现形式.某班级想用布料制作一面如图所示的扇面.已知扇面的圆心角为,外圆半径为,内圆半径为,则制作这样一面扇面需要的布料为.(仅考虑正面,用数字作答,)创新拓展练15.如图所示,已知长为,宽为的长方形木板在桌面上做无滑动翻滚,翻滚到第四次时被一个小木块挡住,使木板一边与桌面成角.求点走过的路径长及走过的弧所在扇形的总面积.方法感悟本题涉及三个扇形,其半径与圆心角互不相等,需要仔细分析题意.21世纪教育网(www.21cnjy.com) 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