任意角(1)
教学目标: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。
教学重点:理解“正角”“负角”“象限角”“终边相同的角”的含义
教学难点:“旋转”定义角
课标要求:了解任意角的概念
教学过程:
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?
(从一个点出发引出的两条射线构成的几何图形)这种概念的优点是形象、直观、容易理解,但它的弊端在于“狭隘”
师:初中时,我们已学习了0○~360○角的概念,它是如何定义的呢?
生: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。
师: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。
师: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,又该如何校正?
生:逆时针旋转300;顺时针旋转300.
师:(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
师: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?
生: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。
师: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。
师:好,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
师: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?
生: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。
师:很好,从刚才这位同学的回答可以知道,她已经基本理解了“象限角”的概念了。下面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。
师:同学们一定要学会看数学书,特别是一些重要的概念、定理、性质要斟字酌句,每个字都要弄清楚,这样的预习才是有效果的。
师生讨论:好,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。
师:很好,不过老师还有几事不明,要请教大家:(1)锐角是第一象限角吗?第一象限角是锐角吗?为什么?
生:锐角是第一象限角,第一象限角不一定是锐角;
师:(2)锐角就是小于900的角吗?
生:小于900的角可能是零角或负角,故它不一定是锐角;
师:(3)锐角就是00~900的角吗?
生:锐角:{θ|00θ900};00~900的角:{θ|00≤θ900}.
学生练习(口答)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
师:观察下列角你有什么发现?3903303014701770
生:终边重合.
师:请同学们思考为什么?能否再举三个与300角同终边的角?
生: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。
师:好!这位同学发现了两个同终边角的特征,即: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。
师:那好,对于任意一个角α,与它终边相同的角的集合应如何表示?
生: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.
解答(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.
解答(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
本节课我们学习了正角、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
高二数学下册《三角恒等变换》知识点
知识结构:
1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
重点:通过探索和讨论交流,导出两角差与和的三角函数的十一个公式,并了解它们的内在联系。
难点:两角差的余弦公式的探索和证明。
2.简单的三角恒等变换
重点:掌握三角变换的内容、思路和方法,体会三角变换的特点
难点:公式的灵活应用
三角函数几点说明:
1.对弧长公式只要求了解,会进行简单应用,不必在应用方面加深.
2.用同角三角函数基本关系证明三角恒等式和求值计算,熟练配角和sin和cos的计算.
3.已知三角函数值求角问题,达到课本要求即可,不必拓展.
4.熟练掌握函数y=Asin(wx+j)图象、单调区间、对称轴、对称点、特殊点和最值.
5.积化和差、和差化积、半角公式只作为练习,不要求记忆.
6.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
练习题:
1.已知sin2α=-2425,α∈-π4,0,则sinα+cosα=()
A.-15
B.15
C.-75
D.75
解析∵α∈-π4,0,∴cosα0sinα且cosα|sinα|,则sinα+cosα=1+sin2α=1-2425=15.
答案B
2.若sinπ4+α=13,则cosπ2-2α等于()
A.429
B.-429
C.79
D.-79
解析据已知可得cosπ2-2α=sin2α
=-cos2π4+α=-1-2sin2π4+α=-79.
答案D
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4-1.2.1任意角的三角函数(2)
教学目的:
知识目标:1.复习三角函数的定义、定义域与值域、符号、及诱导公式;
2.利用三角函数线表示正弦、余弦、正切的三角函数值;
3.利用三角函数线比较两个同名三角函数值的大小及表示角的范围。
能力目标:掌握用单位圆中的线段表示三角函数值,从而使学生对三角函数的定义域、值域有更深的理解。
德育目标:学习转化的思想,培养学生严谨治学、一丝不苟的科学精神;
教学重点:正弦、余弦、正切线的概念。
教学难点:正弦、余弦、正切线的利用。
授课类型:新授课
教学模式:讲练结合
教具:多媒体、实物投影仪
教学过程:
一、复习引入:
1.三角函数的定义及定义域、值域:
练习1:已知角的终边上一点,且,求的值。
解:由题设知,,所以,得,
从而,解得或.
当时,,
;
当时,,
;
当时,,
.
2.三角函数的符号:
练习2:已知且,
(1)求角的集合;(2)求角终边所在的象限;(3)试判断的符号。
3.诱导公式:
练习3:求下列三角函数的值:
(1),(2),(3).
二、讲解新课:
当角的终边上一点的坐标满足时,有三角函数正弦、余弦、正切值的几何表示——三角函数线。
1.单位圆:圆心在圆点,半径等于单位长的圆叫做单位圆。
2.有向线段:
坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向。
规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负。
3.三角函数线的定义:
设任意角的顶点在原点,始边与轴非负半轴重合,终边与单位圆相交与点,
过作轴的垂线,垂足为;过点作单位圆的切线,它与角的终边或其反向延
长线交与点.
由四个图看出:
当角的终边不在坐标轴上时,有向线段,于是有
,,
.
我们就分别称有向线段为正弦线、余弦线、正切线。
说明:
①三条有向线段的位置:正弦线为的终边与单位圆的交点到轴的垂直线段;余弦
线在轴上;正切线在过单位圆与轴正方向的交点的切线上,三条有向线段中两条在单位
圆内,一条在单位圆外。
②三条有向线段的方向:正弦线由垂足指向的终边与单位圆的交点;余弦线由原点指向垂
足;正切线由切点指向与的终边的交点。
③三条有向线段的正负:三条有向线段凡与轴或轴同向的为正值,与轴或轴反向的
为负值。
④三条有向线段的书写:有向线段的起点字母在前,终点字母在后面。
4.例题分析:
例1.作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线。
(1);(2);(3);(4).
解:图略。
例2.利用三角函数线比较下列各组数的大小:
1与2tan与tan3cot与cot
解:如图可知:
tantan
cotcot
例3.利用单位圆寻找适合下列条件的0到360的角
1sin≥2tan
解:12
30≤≤1503090或210270
例4.利用单位圆写出符合下列条件的角的范围。
(1);(2);
(3)且;
(4);(5)且.
答案:(1);(2);
(3);(4);
(5).
三、巩固与练习
四、小结:本节课学习了以下内容:
1.三角函数线的定义;
2.会画任意角的三角函数线;
3.利用单位圆比较三角函数值的大小,求角的范围。
五、课后作业:
补充:1.利用余弦线比较的大小;
2.若,则比较、、的大小;
3.分别根据下列条件,写出角的取值范围:
(1);(2);(3).
六、板书设计
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为满足您的需求,小编特地编辑了“高二数学任意角的三角函数30”,但愿对您的学习工作带来帮助。
4-1.2.1任意角的三角函数(3)文章来源:http://m.jab88.com/j/38316.html
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