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第五章三角函数
5.1任意角和弧度制
5.1.2弧度制
一、教学目标
1、了解弧度制,掌握弧度与角度的互化;
2、体会引入弧度制的必要性;
3、掌握弧度中扇形的弧长和面积公式,及公式的简单应用;
4、培养数学运算的核心素养.
二、教学重点、难点
重点:掌握弧度与角度的互化
难点:掌握弧度中扇形的弧长和面积公式,及公式的简单应用.
三、学法与教学用具
1、学法:学生在老师的引导下,通过阅读教材,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而完成本节课的教学目标.
2、教学用具:多媒体设备等
四、教学过程
(一)复习回顾,创设情景,揭示课题
【问题1】(1)周角=________度,平角=_______度.【答案】360,180
(2)计算:_______【答案】
(3)若,则__________,_________,________
【答案】不需要计算,太烦(太繁)啦!
【问题2】在航海方位确定,炮兵测算,工程测量等遇见关于角的运算以及角的三角函数值的运算,有没有简单的处理方法?上述的练习(3)为什么不易计算?
【答案】角度制的进位是两种规则:度与度之间是十进制,而分与分、秒与秒是六十进制!
【问题3】有效的解决方法是什么?你掌握人民币与其它货币的换算方法吗?
(二)阅读精要,研讨新知,典型示例
【曾经的角度制】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角度制.
【全新的弧度制】如图5.1-9,射线绕端点旋转到形成角,在旋转过程中,射线上的一点?(不同于点)的轨迹是一条圆弧,这条圆弧对应于圆心角.
设,点所形成的圆弧的长为,则,于是
【问题】如图5.1-10,在射线上任取一点(不同于点),,在旋转过程中,点所形成的圆弧的长为,与的比值是多少?你能得出什么结论?
【结论】圆心角所对的弧长与半径的比值,只与的大小有关,且这个比值随的确定而唯一确定.
【思维联想】可以利用圆的弧长与半径的关系度量圆心角.
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(radian)的角,弧度单位用符号rad表示,读作弧度.
我们把半径为1的圆叫做单位圆,如图5.1-11,?在单位圆中,,就是1弧度的角.
根据上述规定,在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为rad,那么.
【概念认知】其中,的正负由角的终边的旋转方向决定,与前面的规定相同.超出一周的旋转产生终边相同的角.角依然可以放在直角坐标系中进行研究.诸如象限角、轴线角等的说法一致.
【概念新说】一般地,正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.
【问题】既然角度制、弧度制都是角的度量制,它们之间应该可以换算,如何换算呢?
【角度制与弧度制的换算】利用圆周获得关系:rad,rad
方向一:rad
方向二:rad
【例题研讨】阅读领悟课本例4、例5(用时约为1-3分钟,教师作出准确的评析.)
例4按照下列要求,把化成弧度:
(1)精确值(2)精确到0.001的近似值
解:(1)rad
(2)利用计算器有
局限性:没有计算器可用!以后免谈!
例5将3.14rad换算成角度(用度数表示,精确到0.001)
解:利用计算器有
局限性:没有计算器可用!以后免谈!
【发现】在手边没有计算工具的时候,往往只考虑特殊角的情况,以便研究和学习.
【约定】今后用弧度制表示角时,“弧度”或者“rad”通常可以略去不写.
【需要熟悉熟记常用的特殊角的度数与幅度数】
度
弧度
象限
轴
=1\*ROMANI
=1\*ROMANI
=1\*ROMANI
轴
=2\*ROMANII
=2\*ROMANII
=2\*ROMANII
轴
轴
轴
【疑问】上表缺第三象限、第四象限的特殊角,下表补全:
度
弧度
象限
=1\*ROMANI
=1\*ROMANI
=1\*ROMANI
=2\*ROMANII
=2\*ROMANII
=2\*ROMANII
=3\*ROMANIII
=3\*ROMANIII
=3\*ROMANIII
=4\*ROMANIV
=4\*ROMANIV
=4\*ROMANIV
【图形认知】在下图中找出每一个角,标识出对应角的度数和弧度,看看能不能发现角的规律.
【弧度制的目的】在角的概念推广后,弧度制下能够实现角的集合与实数集的一一对应关系,并且弧度的运算是在十进制下进行的.
【例题研讨】阅读领悟课本例6(用时约为3分钟,教师作出准确的评析.)
例6利用弧度制证明下列关于扇形的公