“角的概念的推广”典型例题分析
例1 在 ~
间,找出与下列各角终边相同的角,并指出它是哪个象限的角。
(1) (2)
(3)
解:(1)∵
∴ 的角与
的角的终边相同,它是第一象限的角。
(2)∵
∴ 的角与
的角的终边相同,它是第四象限的角。
(3)∵ ,
∴ 的角与
的角终边相同,它是第二象限的角。
例2 写出与下列各角终边相同的角的集合T,并把T中在 ~
间的角写出来:
(1) ;
(2)-
;
(3)
解:(1)
T中在 ~
间的角是:
,
(2)
T在 ~
间的角是:
(3)
T在 ~
间的角是:
,
,
例3 写出终边落在直线 上的角的集合。
分析指导 从 ~
间满足条件的角入手。
解: 在 ~
间,满足条件的角是
和
,所以,终边落在
上的角的集合为
说明 本题易错解为 这是思维不周密的具体表现。
例4 如果角 与角
具有同一条终边,角
与角
具有同一条终边,那么
与
间的关系是( )
A.
B.
C. D.
分析指导 利用终边相同角的表示,分别建立 与
,
与
的关系式,由此寻找
与
间的关系,对照选择。
解: 依题意, (
),
(
),那么
∵ 、
是整数,
也是整数,用
表示,
∴
故选D。
说明 此题易错选B。误认为 ,
,故
例5(1)设 是第二象限角,那么
是第几象限角?
(2)设 是第一象限角,那么
是第几象限角?
解:(1)∵ 是第二象限角,
∴
,
∴
当 是偶数(例如
)时,
是第一象限角;当
是奇数(例如
,1,-1)时,
是第三象限角。见图1中的阴影部分。
(2)∵ 是第一象限角,
∴ ,
∴
当 时,
,
当 时,
,
当 时,
。
上述三种情况见图2中的阴影部分, 分别在第一、第二、第三象限。
不难得知,对于任何整数 ,
也在上述三个象限中。
点拨:请同学们思考:图1与图2中, 与
所在象限有何特点?你是否可以找出某种规律来。
“弧度制”典型例题分析
例1 若 是第四象限角,则
是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
分析指导 从象限角的表示入手。
解: 若 是第四象限角,则
,于是
,从而有
,
所以, 在第三象限,故选C。
说明 考虑到选择题的特点,可赋特值检验,如取 ,则
在第三象限。
例2 若集合 ,
,求
分析指导 从集合交集的定义出发,可得关于 的不等式,由
,确定
的整数解,从而确定交集的元素即可.
解: 由交集定义,知
,即
,
∴
由 ,知
当 时,
故
说明 要逐步习惯在弧度制下进行运算。
例3 某种蒸汽机上的飞轮的半径为 ,每分钟按逆时针方向旋转250圈,求:
(1)飞轮每秒钟转过的弧度数;
(2)轮周上的一点每秒钟经过的弧长。
解:(1)飞轮每秒钟转过的弧度数是
(2)轮周上的一点每秒钟经过的弧长为
(或
)
例4 在半径等于12 的圆中,一扇形的弧含有
角,求这个扇形的周长和面积(
取
,计算结果保留小数点后两位)。
解: 的角的弧度数是
,因此扇形弧长为
,
∴扇形周长为
扇形面积为:
例5 已知扇形的周长为30 ,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形面积最大?最大面积是多少?
分析指导 根据题设,利用扇形的面积公式,建立面积关于半径的函数关系,即可转化为函数的最值问题处理。
解: 设扇形的圆心角为 ,半径为
,面积为S,弧长为
,则有
,即
。
从而
,
所以当 时,
,此时
说明 本题即为弧度制的一个应用,它充分体现了弧度制下公式的特点,运算简捷明快。