角的概念的推广
【教学目标】
1.理解并掌握正角、负角、零角的定义;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;2.能在0°和360°范围内,找出与此范围外每一个已知角终边相同的角,并判断其为第几象限角;能写出与任一已知角终边相同的角的集合;3.能树立运动变化的观点,深刻理解推广后的角的概念;4.从“射线绕着其端点旋转而形成角”的过程,培养学生用运动变化的观点审视事物,用对立统一规律提示生活中的空间形式和数量关系。
【教学建议】
一、关于角的概念的推广的重点、难点分析
本节的重点是任意角的概念和象限角的概念;难点是把终边相同的角用集合和符号语言正确地表示出来。
建立直角平面坐标系的前提是:角的顶点和坐标原点重合,角的始边与轴的正半轴重合。在这个前提下角的终边落在第几象限就称为第几象限的角,若终边落在坐标轴上,称为坐标轴上的角。
二、关于角的概念的推广的教法建议
(1)建议通过实例帮助建立任意角的概念,如用扳手拧螺母;车轮转动辐条形成的角,特别是钟表的指针转动,因为正角、负角是依据逆时针和顺时针来定义的。也就是用运动的观点来讲述角的概念的推广实际意义。
(2)正角与负角的规定是出于习惯,就和正数、负数规定一样。建议讲正角和负角的教学时对比正数、负数进行教学。
(3)角的概念推广后,建议引导学生辨别“锐角”、“0°~90°的角”、“小于90°的角”、“第一象限角”这些容易混淆的概念。
【教学设计示例】
角的概念的推广
教学目标
1理解引入大于360°角和负角的意义。
2理解并掌握正、负、零角的定义。
3掌握终边相同角的表示法。
4理解象限角的概念、意义及其表示方法。
重点难点
1理解并掌握正、负、零角的定义。
2掌握终边相同角的表示法。
教学过程
设置情境
设置实例(1)用扳手拧螺母(课件);(2)跳水运动员身体旋转(视频)。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0°~360°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。
探索研究
(一)正角、负角、零角概念
1一条射线由原来位置OA,绕着它的端点O,按逆时针方向旋转转到OB形成的角规定为正角,如图中角a;把按顺时针方向旋转所形成的角规定为负角,如图中的β;射线没作任何旋转时,我们认为它这时也形成了一个角,并把这个角规定为零角,与初中所学角概念一样,OA、OB,点O分别叫该角的始边、终边、角顶点。
2如果把角顶点与直角坐标系原点重合,角的始边在x轴的正半轴上,这时,角的终边落在第几象限,就称这个角是第几象限角,特别地,如果角的终边落在坐标轴上,就说该角不属于任何象限,习惯上称其为轴上角。
3我们作出390°,-330°,及30°三个角,易知,它们的终边相同。还可以看出,β=30°+k·360°,k∈Z的终边也是与30°角终边重合的,而且可以理解,与30°角终边相同的角,连同30°在内,可以构成一个集合,记作S=β|β=30°+k·360°,k∈Z。一般地,我们把所有与角a终边相同的角,连同角a在内的一切角,记成β=a+k·360°,k∈Z或写成集合S=β|β=a+k·360°,k∈Z形式。
(二)例题分析
例1在0°~360°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)-120°;(2)660°;(3)-950°08′。
解:(1)∵-120°=240°-360°∴与-120°角终边相同的角是240°角,它是第三象限的角;(2)∵660°=300°+360°∴与660°终边相同的角是300°,它是第四象限的角;(3)-950°08′=129°52′-3×360°所以与-950°08′角终边相同的角是129°52′,它是第二象限角。
总结:草式写在草稿纸上,正的角度除以360°,按通常除去进行;负的角度除以360°,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。
例2写出与下列各角终边相同的角的集合S,并把S中适合不等式-360°≤β<720°的元素β写出来:(1)70°;(2)-21°;(3)463°14′。
解:(1)S=β|β=70°+k·360°,k∈ZS中适合-360°≤β<720°的元素是70°-1×360°=-290°70°+0×360°=70°……70°+1×360°=430°(2)S=β|β=-21°+k·360°,k∈Z满足条件的元素是-21°+1×360°=339°-21°+2×360°=600°(3)S=β|β=463°14′+k·360°,k∈ZS中适合元素是463°14′-2×360°=-256°46′463°14′-1×360°=103°14′463°14′-0×360°=463°14′说明:与角a终边相同的角,连同a在内可记为β=a+k·360°,k∈Z这里(1)k∈Z;(2)a是任意角;(3)k·360°与a之间是“+”连接,如k·360°-30°应看做(-30)+k·360°;(4)终边相同角不一定相等,但相等的角终边必相同,终边相同的角有无数个,它们彼此相差360°的整数倍;(5)检查两角a1,a2终边是否相同,只要看a1-a2360是否为整数。
例3用集合表示:
(1)第三象限角的集合。
(2)终边落在y轴右侧的角的集合。
解:(1)在0°~360°中,第三象限角范围为180°<a<270°,而与每个a角终边相同的角可记为a+k·360°,k∈Z,故该范围中每个角适合k·360°+180°<a<k·360°+270°,k∈Z,故第三象限角集合为a|k·360°+180°<a<k·360°+270°,k∈Z。
(2)在-180°~180°中,y轴右侧的角可记为-90°<a<90°,同样把该范围“旋转”k·360°后,得-90°+k·360°<a<90°+k·360°,k∈Z,故y轴右侧角的集合为a|k·360°-90°<a<k·360°+90°,k∈Z。
说明:一个角按顺、逆时针旋转k·360°(k∈Z)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k·360°(k∈Z)角后,所得“区间”仍与原区间重叠。
【总结提炼】
判断一个角a是第几象限角,只要把a改写成a′+k·360°,k∈Z 0°≤a′<360°,那么a′在第几象限,a就是第几象限角,若角a与角β适合关系:a-β=(2k)·180°,k∈Z,则a、β终边相同;若角a与β适合关系:a-β=(2k+1)·180°,k∈Z,则a、β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:a′+k·360°,k∈Z这种模式(0°≤a′<360°),然后只要考查a′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。
课时作业
1在0°到360°范围内,找出与下列各角终边相同角,并指出它们是哪个象限角(1)-265°(2)1185°14′(3)-843°10′(4)2903°15′2写出终边在x轴上的角的集合(用0°~360°的角表示)
3写出与-1050°终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-360°≤y<360°的元素y写出来。
4时针走过3小时20分,则分钟所转过的角的度数为,时针所转过的角的度数为。
5写出终边在直线y=x上的角的集合,并给出集合中介于-180°和180°之间的角。
6角a是180°~360°中的一个角,若角5a与a角有相同始边,且又有相同终边,则角a=。
【参考答案】
1(1)95°(2)105°14′(3)236°50′(4)23°15′2a|a=k·180°,k∈Z3a|a=-1050°+k·360°,k∈Z30°或-330°4-1200°,-100°5a|a=45°+k·180°,k∈Z,45°或-135°6270°【习题精选】
一、填空题