三角函数任意角.doc

第一章 三角函数
1.1.1任意角（1）
学习目标：要求学生掌握用“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.
学习重点：理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义
学习难点：“旋转”定义角
课堂探究：
一、引入
同学们在初中时，曾初步接触过三角函数，那时的运用仅限于计算一些特殊的三角函数值、研究一些三角形中简单的边角关系等.三角函数也是高中数学的一个重要内容，在今后的学习中大家会发现三角学有着极其丰富的内容，它能够简单地解决许多数学问题，在中学数学中有着非常广泛的应用.
二、新课
1．回忆：初中是任何定义角的？
初中时，我们已学习了0○～360○角的概念，它是如何定义的呢？
答：角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.
B

α
O A
图1
如图1，一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终止位置OB，就形成角α.旋转开始时的射线OA叫做角的始边，OB叫终边，射线的端点O叫做叫α的顶点.

在体操比赛中我们经常听到这样的术语：“转体720o” （即转体2周），“转体1080o”（即转体3周）;再如时钟快了5分钟，现要校正,需将分针怎样旋转？如果慢了5分钟,又该如何正？
答：逆时针旋转300；顺时针旋转300.
（1）用扳手拧螺母；（2）跳水运动员身体旋转．说明旋转第二周、第三周……，则形成了更大范围内的角，这些角显然超出了我们已有的认识范围.本节课将在已掌握 ～ 角的范围基础上，重新给出角的定义，并研究这些角的分类及记法．
2.角的概念的推广：
(1)定义：一条射线OA由原来的位置OA，绕着它的端点O按一定方向旋转到另一位置OB，就形成了角α.其中射线OA叫角α的始边，射线OB叫角α的终边，O叫角α的顶点.
3．正角、负角、零角概念
为了区别起见，我们把按逆时针方向旋转所形成的角叫正角，如图2中的角为正角，它等于300与7500；我们把按逆时针方向旋转所形成的角叫正角，那么同学们猜猜看，负角怎么规定呢？零角呢？
答：按顺时针方向旋转所形成的角叫负角，如果一条射线没有作任何旋转，我们称它形成了一个零角.
如图3，以OA为始边的角α=-1500，β=-6600.特别地，当一条射线没有作任何旋转时，我们也认为这是形成了一个角，并把这个角称为零角.角的概念经过这样的推广之后，就应该包括正角、负角、零角.这里还有一点要说明：为了简单起见，在不引起混淆的前提下，“角α”或“∠α”可简记为α.
4.象限角
在今后的学习中，我们常在直角坐标系内讨论角，为此我们必须了解象限角这个概念.同学们已经经过预习，请一位同学回答什么叫：象限角？
答：角的顶点与原点重合，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.
请大家将书上象限角的定义划好，同时思考这么三个问题：
1.定义中说：角的始边与x轴的非负半轴重合，如果改为与x轴的正半轴重合行不行，为什么？
2.定义中有个小括号，内容是：除端点外，请问课本为什么要加这四个字？
3.是不是任意角都可以归结为是象限角，为什么？
处理：学生思考片刻后回答，教师适时予以纠正.
答：1.不行，始边包括端点（原点 2．端点在原点上；
3．不是，一些特殊角终边可能落在坐标轴上；如果角的终边落在坐标轴上，就认为这个角不属于任一象限.
按照象限角定义，图中的300，3900，-3300角，都是第一象限角；3000，-600角，都是第四象限角；5850角是第三象限角.
（1）锐角是第一象限角吗？第一象限角是锐角吗？为什么？
（2）锐角就是小于900的角吗？
（3）锐角就是00～900的角吗？
答：锐角是第一象限角，第一象限角不一定是锐角；小于900的角可能是零角或负角，故它不一定是锐角；锐角：{θ|00<θ<900}；00～900的角：{θ|00≤θ<900}.
练习 :
已知角的顶点与坐标系原点重合，始边落在x轴的非负半轴上，作出下列各角，并指出它们是哪个象限的角？
（1）4200； （2）-750； （3）8550； （4）-5100.
答：（1）第一象限角；（2）第四象限角；（3）第二象限角；（4）第三象限角.
5.终边相同的角的表示法
观察下列角你有什么发现? 390° -330° 30° 1470° -1770°
请同学们思考为什么？能否再举三个与300角同终边的角？
答:终边重合.图中发现3900，-3300与300相差3600的整数倍，例如，3900=3600+300，-3300=-3600+300；与300角同终边的角还有7500，-6900等.
结论：终边相同的角相差3600的整数倍.例如：7500=2×3600+300；-6900=-2×3600+300.那么除了这些角之外，与300角终边相同的角还有：
3×3600+300 -3×3600+300
4×3600+300 -4×3600+300
……， ……，
由此，我们可以用S={β|β=k×3600+300，k∈Z}来表示所有与300角终边相同的角的集合.
对于任意一个角α，与它终边相同的角的集合应如何表示？
答：S={β|β=α+k×3600，k∈Z}，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.
6.例题讲评
例1  设， ，那么有（ D   ）．
　　A．　　　B．　　C．（ ）　　D．
例2用集合表示：
　 （1）各象限的角组成的集合．　　（2）终边落在 轴右侧的角的集合．
解:( 1) 第一象限角：｛α|k360oπ＜α＜k360o+90o,k∈Z｝
第二象限角：｛α|k360o+90o＜α＜k360o+180o,k∈Z｝
第三象限角：｛α|k360o+180o＜α＜k360o+270o,k∈Z｝
第四象限角：{α|k360o+270o＜α＜k360o+360o ,k∈Z｝
（2）在 ～ 中， 轴右侧的角可记为 ，同样把该范围“旋转” 后，得 ， ，故 轴右侧角的集合为 ．
说明：一个角按顺、逆时针旋转 （ ）后与原来角终边重合，同样一个“区间”内的角，按顺逆时针旋转 （ ）角后，所得“区间”仍与原区间重叠．
例3  （1）如图，终边落在 位置时的角的集合是__{α|α＝k360o+120o ,k∈Z }；终边落在 位置，且在 内的角的集合是_{－45o,225o}_ ；终边落在阴影部分（含边界）的角的集合
是_{α|k360o－45o＜α＜k360o+120o ,k∈Z}．
练习：
（1）请用集合表示下列各角．
　　① ～ 间的角　 ②第一象限角　 ③锐角　 ④小于 角．
解:（1）① ；　　　　② ；
　　　　③ ；　　　④
（2）分别写出：
　　①终边落在 轴负半轴上的角的集合；　　②终边落在 轴上的角的集合；
　　③终边落在第一、三象限角平分线上的角的集合；
　　④终边落在四象限角平分线上的角的集合．
　解:（2）① ；　② ；
　　　　③ ；　　　　④ ．
　　说明：第一象限角未必是锐角，小于 的角不一定是锐角， ～ 间的角，根据课本约定它包括 ，但不包含 ．
例4 在～ 间，找出与下列各角终边相同的角，并判定它们是第几象限角
（1） ；（2） ；（3） ．
解：（1）∵
　　　　∴与 角终边相同的角是 角，它是第三象限的角；
　　（2）∵

　　　　∴与 终边相同的角是 ，它是第四象限的角；
　　（3）
　　所以与 角终边相同的角是 ，它是第二象限角．

　　总结：草式写在草稿纸上，正的角度除以 ，按通常除去进行；负的角度除以 ，商是负数，它的绝对值应比被除数为其相反数时相应的商大1，以使余数为正值．
练习：
（1）一角为 ，其终边按逆时针方向旋转三周后的角度数为__．
（2）集合M＝{α=k，k∈Z}中，各角的终边都在（C   ）
　　A．轴正半轴上，　　　　　B．轴正半轴上，
　　C． 轴或 轴上，　　　　　D． 轴正半轴或 轴正半轴上
（3）设 ，　　　　　
　　　　C＝{α|α= k180o+45o ,k∈Z} ，　　　　　

则相等的角集合为_B＝D，C＝E__．
三.本课小结
本节课我们学习正角、负角和零角的概念，象限角的概念，要注意如果角的终边在坐标轴上，就认为这个角不属于任何象限，本节课的重点是学习终边相同的角的表示法.
判断一个角 是第几象限角，只要把 改写成 ， ，那么 在第几象限， 就是第几象限角，若角 与角 适合关系： ， ，则 、 终边相同；若角 与 适合关系： ， ，则 、 终边互为反向延长线．判断一个角所有象限或不同角之间的终边关系，可首先把它们化为： ， 这种模式（ ），然后只要考查 的相关问题即可．另外，数形结合思想、运动变化观点都是学习本课内容的重要思想方法．
四.作业:
习题1.1A组第1,2题

5