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1、
人教版高中數(shù)學(xué)必修精品教學(xué)資料
1.1.2 弧度制
課時(shí)目標(biāo) 1.理解角度制與弧度制的概念,掌握角的不同度量制度,能對(duì)弧度和角度進(jìn)行正確的變換.2.掌握并會(huì)應(yīng)用弧度制下的弧長(zhǎng)公式和扇形面積公式.
1.角的單位制
(1)角度制:規(guī)定周角的________為1度的角,用度作為單位來(lái)度量角的單位制叫做角度制.
(2)弧度制:把長(zhǎng)度等于________的弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角,記作________.
(3)角的弧度數(shù)求法:如果半徑為r的圓的圓心角α所對(duì)的弧長(zhǎng)為l,那么l,α,r之間存在的關(guān)系是:____________;這里α的正負(fù)由角α的______________
2、__決定.正角的弧度數(shù)是一個(gè)________,負(fù)角的弧度數(shù)是一個(gè)________,零角的弧度數(shù)是________.
2.角度制與弧度制的換算
角度化弧度
弧度化角度
360=________ rad
2π rad=________
180=______ rad
π rad=________
1=______rad≈
0.017 45 rad
1 rad=______≈5718′
3.扇形的弧長(zhǎng)及面積公式
設(shè)扇形的半徑為R,弧長(zhǎng)為l,α (0<α<2π)為其圓心角,則
度量單位
類(lèi)別
α為角度制
α為弧度制
扇形的弧長(zhǎng)
l=________
l
3、=______
扇形的面積
S=________
S=______=______
一、選擇題
1.集合A=與集合B=的關(guān)系是( )
A.A=B B.A?B
C.B?A D.以上都不對(duì)
2.已知2弧度的圓心角所對(duì)的弦長(zhǎng)為2,那么這個(gè)圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)是( )
A.2 B.sin 2 C. D.2sin 1
3.扇形周長(zhǎng)為6 cm,面積為2 cm2,則其中心角的弧度數(shù)是( )
A.1或4 B.1或2 C.2或4 D.1或5
4.已知集合A={α|2kπ≤α
4、≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},則A∩B等于( )
A.?
B.{α|-4≤α≤π}
C.{α|0≤α≤π}
D.{α|-4≤α≤-π,或0≤α≤π}
5.把-π表示成θ+2kπ(k∈Z)的形式,使|θ|最小的θ值是( )
A. B.- C.π D.-π
6.扇形圓心角為,半徑長(zhǎng)為a,則扇形內(nèi)切圓的圓面積與扇形面積之比為( )
A.1∶3 B.2∶3 C.4∶3 D.4∶9
二、填空題
7.將-1 485化為2kπ+α (0≤α<2π,k∈Z)的形式是____
5、____.
8.若扇形圓心角為216,弧長(zhǎng)為30π,則扇形半徑為_(kāi)___.
9.若2π<α<4π,且α與-角的終邊垂直,則α=______.
10.若角α的終邊與角的終邊關(guān)于直線y=x對(duì)稱(chēng),且α∈(-4π,4π),則α=________________.
三、解答題
11.把下列各角化成2kπ+α (0≤α<2π,k∈Z)的形式,并指出是第幾象限角:
(1)-1 500;(2)π;(3)-4.
12.已知一扇形的周長(zhǎng)為40 cm,當(dāng)它的半徑和圓心角取什么值時(shí),才能使扇形的面積最大?最大面積是多少?
能力提升
6、13.已知一圓弧長(zhǎng)等于其所在圓的內(nèi)接正方形的周長(zhǎng),那么其圓心角的弧度數(shù)的絕對(duì)值為_(kāi)_______.
14.已知一扇形的中心角是α,所在圓的半徑是R.
(1)若α=60,R=10 cm,求扇形的弧長(zhǎng)及該弧所在的弓形面積;
(2)若扇形的周長(zhǎng)是一定值c (c>0),當(dāng)α為多少弧度時(shí),該扇形有最大面積?
1.角的概念推廣后,在弧度制下,角的集合與實(shí)數(shù)集R之間建立起一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系:每一個(gè)角都有唯一的一個(gè)實(shí)數(shù)(即這個(gè)角的弧度數(shù))與它對(duì)應(yīng);反過(guò)來(lái),每一個(gè)實(shí)數(shù)也都有唯一的一個(gè)角(即弧度數(shù)等于這個(gè)實(shí)數(shù)的角)與它對(duì)應(yīng).
2.解
7、答角度與弧度的互化問(wèn)題的關(guān)鍵在于充分利用“180=π”這一關(guān)系式.易知:度數(shù)=弧度數(shù),弧度數(shù)=度數(shù).
3.在弧度制下,扇形的弧長(zhǎng)公式及面積公式都得到了簡(jiǎn)化,具體應(yīng)用時(shí),要注意角的單位取弧度.
1.1.2 弧度制
答案
知識(shí)梳理
1.(1) (2)半徑長(zhǎng) 1 rad (3)|α|= 終邊的旋轉(zhuǎn)方向 正數(shù) 負(fù)數(shù) 0
2.2π 360 π 180
3. αR αR2 lR
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.A
2.C [r=,∴l(xiāng)=|α|r=.]
3.A [設(shè)扇形半徑為r,圓心角為α,
則,
解得或.]
4.C [集合A限制了角α終邊只能落在x軸上方或x軸上.]
5.
8、D [∵-π=-2π+,∴θ=-π.]
6.B [設(shè)扇形內(nèi)切圓半徑為r,
則r+=r+2r=a.∴a=3r,∴S內(nèi)切=πr2.
S扇形=αr2=a2=9r2=πr2.
∴S內(nèi)切∶S扇形=2∶3.]
7.-10π+π
解析 ∵-1 485=-5360+315,
∴-1 485可以表示為-10π+π.
8.25
解析 216=216=,l=αr=r=30π,∴r=25.
9.π或π
解析 -π+π=π=π,-π+π=π=π.
10.-,-,,
解析 由題意,角α與終邊相同,則+2π=π,
-2π=-π,-4π=-π.
11.解 (1)-1 500=-1 800+300
9、=-10π+,
∴-1 500與π終邊相同,是第四象限角.
(2)π=2π+π,∴π與π終邊相同,是第四象限角.
(3)-4=-2π+(2π-4),
∴-4與2π-4終邊相同,是第二象限角.
12.解 設(shè)扇形的圓心角為θ,半徑為r,弧長(zhǎng)為l,面積為S,
則l+2r=40,∴l(xiāng)=40-2r.
∴S=lr=(40-2r)r=20r-r2=-(r-10)2+100.
∴當(dāng)半徑r=10 cm時(shí),扇形的面積最大,最大值為100 cm2,
此時(shí)θ===2 rad.
13.4
解析 設(shè)圓半徑為r,則內(nèi)接正方形的邊長(zhǎng)為r,圓弧長(zhǎng)為4r.
∴圓弧所對(duì)圓心角|θ|==4.
14.解 (1)設(shè)弧長(zhǎng)為l,弓形面積為S弓,
∵α=60=,R=10,∴l(xiāng)=αR= (cm).
S弓=S扇-S△=10-102sin 60=50 (cm2).
(2)扇形周長(zhǎng)c=2R+l=2R+αR,∴α=,
∴S扇=αR2=R2=(c-2R)R=-R2+cR=-(R-)2+.
當(dāng)且僅當(dāng)R=,即α=2時(shí),扇形面積最大,且最大面積是.