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《高中数学 第一章 三角函数 1.1 周期现象 1.2 角的概念的推广例题与探究(含解析)北师大版必修4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.1周期现象1.2角的概念的推广典题精讲例1走路时,我们的手臂自然地随步伐周期性摆动,那么,手臂的周期摆动满足什么规律呢?思路分析:由于每隔一定时间,手臂来回摆动,此现象是周期现象.答案:如图1-(1,2)-1,以ON代表手臂的垂直位置,当手臂摆动到OP位置,设θ=∠PON为摆动的幅角,而y为P点离开直线ON的水平距离,r为手臂的长度,根据初中平面几何知识可知y=rsinθ.图1-(1,2)-1绿色通道:如果一个现象每隔相同的一段,总是来回重复出现,那么这个现象是周期现象,就可以用周期函数来刻画.变式训练
2、“春去春又回”是周期现象吗?若是,请说出其周期.思路分析:每隔一年,春天就重复一次,因此“春去春又回”是周期现象.设春天是否到来为变量y,时间为t,则y是t的周期函数,一年是一个周期,也是最小正周期.答案:“春去春又回”是周期现象,周期为一年.例2在0°—360°之间,求出与下列各角终边相同的角,并判定下列各角是哪个象限的角.(1)908°28′;(2)-734°.思路分析:将题中角化成α+k·360°(k∈Z),α∈[0°,360°)的形式即可.解:(1)908°28′=188°28′+2×360°,则1
3、88°28′即为所求的角,因为它是第三象限角,从而908°28′也是第三象限角.(2)-734°=346°-3×360°,则346°即为所求的角,因为它是第四象限角,从而-734°也是第四象限角.绿色通道:一般地,化角β为α+k·360°(k∈Z)时,可由β除以360°来确定k及α的值,对不合要求的α可以通过修正k来进一步求解.变式训练在-720°—720°之间,写出与60°角终边相同的角的集合S.思路分析:先写出所有与60°角终边相同的角,然后确定在-720°—720°之间的角.解:与60°终边相同的角的
4、集合为{α
5、α=60°+k·360°,k∈Z},令-720°≤60°+k·360°≤720°,得k=-2,-1,0,1.相应的角为-660°,-300°,60°,420°,从而S={-660°,-300°,60°,420°}.例3在角的集合{α
6、α=k·90°+45°,k∈Z}中,(1)有几类终边不相同的角?(2)有几个属于区间(-360°,360°)内的角?思路分析:从代数角度看,取k=…,-2,-1,0,1,2,…,可以得α为…,-135°,-45°,45°,135°,225°,…,从图形角度可以看成是
7、以45°角为基础,依次加上90°的整数倍,即依次按顺时针方向或逆时针方向旋转90°,如图1-(1,2)-2所示.图1-(1,2)-2解:(1)在给定的角的集合中终边不相同的角共有四类.(2)由-360°<k·90°+45°<360°,得<k<,又k∈Z,故k=-4,-3,-2,-1,0,1,2,3.所以在给定的角的集合中属于区间(-360°,360°)的角共有8个.绿色通道:把代数计算与对图形的认识结合起来,会使这类问题处理起来更容易些,在数学学习中,数形结合是解决问题的最重要的方法之一,做题时要注意自觉地
8、应用.变式训练求终边在直线y=-x上的角的集合.思路分析:先写出0°—360°范围内终边在直线y=-x上的角,再根据终边相同的角写出集合.解:在0°—360°范围内满足条件的角为135°和315°,∴终边在直线y=-x上的角的集合为{α
9、α=k·360°+135°,k∈Z}∪{α
10、α=k·360°+315°,k∈Z}={α
11、α=2k·180°+135°,k∈Z}∪{α
12、α=(2k+1)·180°+135°,k∈Z}={α
13、α=n·180°+135°,n∈Z}.问题探究问题1根据α的象限,思考所在的象限(n>
14、1,n∈N*).导思:解决这类问题有两种办法:不等式法和八卦图法.探究:方法一(不等式法):下面以α为第一象限的角,确定所在的象限为例.∵α是第一象限角,∴α可以表示为k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z.∴k·180°<<k·180°+45°.当α为偶数时,是第一象限角;当k为奇数时,是第三象限角.即当α是第一象限角时,是第一象限角或第三象限角;同理可得当α为其他象限角时,的终边所在的象限:当α是第二象限角时,是第一象限角或第三象限角;当α是第三象限角时,是第二象限角或第四象限角;当α是第四象限
15、角时,是第二象限角或第四象限角.方法二(八卦图法):以确定所在的象限为例.如图1-(1,2)-3所示,作出各个象限的平分线,它们与坐标轴把周角等分成8个区域,从x轴的正半轴起,按逆时针方向把这8个区域依次循环标上号码1、2、3、4,则标号是几的两个区域,就说明α第几象限角时,终边落在的区域,于是所在象限可以直观看出来,这种方法称为八卦图法,它的优点是直观形象,特别是它还能清晰地显现的更具体范围.由图1-(1,2)