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- 2021-06-24 发布
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7.2.3 三角函数的诱导公式
第1课时 三角函数的诱导公式(一~四)
学 习 目 标
核 心 素 养
1.能借助单位圆中的三角函数定义推导出诱导公式一~四.(难点)
2.掌握诱导公式一~四,会运用诱导公式化简、求值与证明.(重点)
通过学习本节内容,提升学生的数学运算核心素养.
结合单位圆,思考:与角α终边相同的角的表示形式是什么?它们的三角函数值之间具有怎样的关系?与角α的终边关于x轴对称的角表示形式是什么?它们的三角函数值之间具有怎样的关系?
1.诱导公式(一)
终边相同的角的诱导公式(公式一):
sin(α+2kπ)=sin α(k∈Z);
cos(α+2kπ)=cos α(k∈Z);
tan(α+2kπ)=tan α(k∈Z).
思考1:终边相同的角的同一三角函数值之间有什么关系?
[提示] 相等.
2.诱导公式(二)
终边关于x轴对称的角的诱导公式(公式二):
sin(-α)=-sin α;
cos(-α)=cos α;
tan(-α)=-tan α.
思考2:角-α的终边与单位圆的交点与角α的终边与单位圆的交点有何关系?
[提示] 关于x轴对称.
3.诱导公式(三)
终边关于y轴对称的角的诱导公式(公式三):
sin(π-α)=sin α;
cos(π-α)=-cos α;
- 8 -
tan(π-α)=-tan α.
4.诱导公式(四)
终边关于原点对称的角的诱导公式(公式四):
sin(π+α)=-sin α;
cos(π+α)=-cos α;
tan(π+α)=tan α.
1.(1)sin = ;(2)cos= ;
(3)tan= .
(1) (2) (3)1 [(1)sin=sin
=sin=.
(2)cos=cos=cos=.
(3)tan=tan=tan=1.]
2.(1)sin= ;(2)cos 330°= ;
(3)tan 690°= .
(1)- (2) (3)- [(1)sin=-sin=-.
(2)cos 330°=cos(360°-30°)=cos(-30°)=cos 30°=.
(3)tan 690°=tan[2×360°+(-30°)]
=tan(-30°)
=-tan 30°
=-.]
3.(1)sin= ;(2)cosπ= ;
(3)tan 1 560°= .
(1) (2)- (3)- [(1)sin=sin=sin=.
(2)cos=cos=-cos=-.
- 8 -
(3)tan 1 560°=tan(4×360°+120°)=tan 120°=tan(180°-60°)=-tan 60°=-.]
4.(1)sin 225°= ;(2)cos= ;
(3)tan = .
(1)- (2)- (3) [(1)sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45°=-.
(2)cos=cos=-cos=-.
(3)tan=tan
=tan=tan=.]
给角求值
【例1】 求下列各三角函数式的值:
(1)sin(-660°);(2)cos ;(3)2cos 660°+sin 630°;
(4)tan ·sin.
[思路点拨] 利用诱导公式先把任意角的三角函数化为三角函数,再求值.
[解] (1)因为-660°=-2×360°+60°,
所以sin(-660°)=sin 60°=.
(2)因为=6π+,所以cos =cos =-.
(3)原式=2cos(720°-60°)+sin(720°-90°)
=2cos 60°-sin 90°=2×-1=0.
(4)tan ·sin
=tan·sin
- 8 -
=tan ·sin =×=.
利用诱导公式求任意角的三角函数值的步骤
1.求下列各三角函数式的值:
(1)sin 1 320°;(2)cos;(3)tan(-945°).
[解] (1)sin 1 320°=sin(4×360°-120°)
=sin(-120°)=-sin(180°-60°)
=-sin 60°=-.
(2)cos=cos=cos
=-cos=-.
(3)tan(-945°)=-tan 945°
=-tan(225°+2×360°)=-tan 225°
=-tan(180°+45°)=-tan 45°=-1.
化简求值
【例2】 化简:(1);
(2).
[思路点拨] 利用诱导公式一,二,三,四将函数值化为角α的三角函数值或锐角的三角函数值,再约分化简.
[解] (1)====1.
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(2)原式=
===-1.
三角函数式的化简方法
(1)利用诱导公式,将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数.
(2)常用“切化弦”法,即表达式中的切函数通常化为弦函数.
(3)注意“1”的变式应用:如1=sin2α+cos2α=tan .
2.(k∈Z).
[解] 当k=2n(n∈Z)时,
原式=
=
==-1;
当k=2n+1(n∈Z)时,
原式=
==
=-1.
综上,原式=-1.
给值求值问题
[探究问题]
1.“α-15°”与“165°+α”间存在怎样的关系?你能用“α-15°”表示“165°+α”吗?
[提示] 由165°+α-(α-15°)=180°可知165°+α=180°+(α-15°).
2.若tan(α-15°)=-1,则tan(165°+α)等于多少?
[提示] 由探究1可知tan(165°+α)=tan[180°+(α-15°)]=tan(α-15°)=-1.
【例3】 求值.
- 8 -
(1)已知sin=-,求sin的值;
(2)已知cos=,求cos的值.
[思路点拨] (1)-=2π;
(2)-=π.
[解] (1)∵-=2π,
∴sin=sin
=sin=-.
(2)∵-=π,
∴cos=cos
=-cos=-.
1.(变条件)本例(1)条件变为“已知sin=”,求sin的值.
[解] ∵-=6π,
∴sin=sin
=sin=.
2.(变结论)本例(2)已知条件不变,求cos的值.
[解] ∵-=-π,
∴cos=cos
=cos
=-cos=-.
- 8 -
对于给值求值问题,要注意观察题目条件中的角与所求问题中的角之间的联系,然后选择恰当的诱导公式进行转化,一般采用代入法求值.
提醒:设法消除已知式与所求式之间的种种差异是解决问题的关键.
3.已知sin(α-360°)-cos(180°-α)=m,则sin(180°+α)·cos(180°-α)等于( )
A. B.
C. D.-
A [∵sin(α-360°)-cos(180°-α)=sin α+cos α=m,
∴sin(180°+α)cos(180°-α)=sin αcos α==.故选A.]
4.已知cos(α-75°)=-,且α为第四象限角,求sin(105°+α)的值.
[解] ∵cos(α-75°)=-<0,且α为第四象限角,
∴sin(α-75°)=-=-=-,
∴sin(105°+α)=sin[180°+(α-75°)]=-sin(α-75°)=.
1.明确各诱导公式的作用
诱导公式
作用
公式一
将角转化为0~2π之间的角求值
公式二
将负角转化为正角求值
公式三
将角转化为0~之间的角求值
公式四
将角转化为0~之间的角求值
2.诱导公式的记忆
- 8 -
这四组诱导公式的记忆口诀是“函数名不变,符号看象限”.其含义是诱导公式两边的函数名称一致,符号则是将α看成锐角时原角所在象限的三角函数值的符号.α看成锐角,只是公式记忆的方便,实际上α可以是任意角.
1.已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则角θ的终边落在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三角限 D.第四象限
B [由sin(θ+π)=-sin θ<0⇒sin θ>0,cos(θ-π)=-cos θ>0⇒cos θ<0,由可知θ是第二象限角.]
2.tan 255°=( )
A.-2- B.-2+
C.2- D.2+
[答案] D
3.代数式sin 120°cos 210°的值为 .
- [由诱导公式可得,sin 120°cos 210°=sin 60°×(-cos 30°)=×=-.]
4.已知sin(π+α)=,且α是第四象限角,求cos(α-2π)的值.
[解] ∵sin(π+α)=,∴sin α=-,
又α是第四象限角,
∴cos α===,
∴cos(α-2π)=cos α=.
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