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- 2021-06-30 发布
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第 2 讲 同角三角函数的基本关系与诱导公式
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.
(2)商数关系:tan α=sin α
cos α.
[基本关系式变形]
sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α,sin α=tan αcos α,
cos α=sin α
tan α,(sin α±cos α)2=1±2 sin αcos α.
2.六组诱导公式
组数 一 二 三 四 五 六
角
α+2kπ
(k∈Z)
π+α -α π-α
π
2 -α
π
2 +α
正弦 sin α -sin__α -sin α sin α cos__α cos α
余弦 cos α -cos α cos__α -cos α sin α -sin__α
正切 tan α tan α -tan α -tan__α
口诀
函数名不变
符号看象限
函数名改变
符号看象限
简记口诀:把角统一表示为
kπ
2 ±α(k∈Z)的形式,奇变偶不变,符号看象限.
[疑误辨析]
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对任意的角 α,β,都有 sin2α+cos2β=1.( )
(2)若 α∈R,则 tan α=
sin α
cos α恒成立.( )
(3)sin(π+α)=-sin α成立的条件是 α 为锐角.( )
(4)若 cos(nπ-θ)=
1
3(n∈Z),则 cos θ=
1
3.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
[教材衍化]
1.(必修 4P19 例 6 改编)若 sin α=
5
5 ,
π
2 <α<π,则 tan α=________.
解析:因为
π
2 <α<π,所以 cos α=- 1-sin2α=-
2 5
5 ,
所以 tan α=
sin α
cos α=-
1
2.
答案:-
1
2
2.(必修 4P22B 组 T3 改编)已知 tan α=2,则
sin α+cos α
sin α-cos α 的值为________.
解析:原式=
tan α+1
tan α-1=
2+1
2-1=3.
答案:3
3 . ( 必 修 4P28 练 习 T7 改 编 ) 化 简
cos(α-π
2 )
sin(5
2π+α)
· sin(α - π )·cos(2 π - α) 的 结 果 为
________.
解析:原式=
sin α
cos α·(-sin α)·cos α=-sin2α.
答案:-sin2α
[易错纠偏]
(1)不会运用消元的思想;
(2)π±α的形式没有把 k 按奇数和偶数进行分类讨论导致出错.
1.已知 tan x=2,则 1+sin2x 的值为________.
解析:1+sin2x=cos2x+2sin2x
=
cos2x+2sin2x
sin2x+cos2x =
1+2tan2x
1+tan2x
=
9
5.
答案:
9
5
2 . 已 知 A =
sin(kπ+α)
sin α +
cos(kπ+α)
cos α (k∈Z) , 则 A 的 值 构 成 的 集 合 是
________.
解析:k=2n(n∈Z)时,
A=
sin(2nπ+α)
sin α +
cos(2nπ+α)
cos α
=
sin α
sin α+
cos α
cos α=2.
当 k=2n+1(n∈Z)时,
A=
sin(π+α)
sin α +
cos(π+α)
cos α
=
-sin α
sin α +
-cos α
cos α
=-1+(-1)=-2.
答案:{2,-2}
同角三角函数的基本关系式(高频考点)
同角三角函数的基本关系式的应用很广泛,也比较灵活.高考中常以选择题、填空题的
形式出现.主要命题角度有:
(1)知弦求弦;
(2)知弦求切;
(3)知切求弦.
角度一 知弦求弦
(2020·丽水模拟)已知 sin θ+cos θ=
4
3,θ∈(0,
π
4 ),则 sin θ-cos θ的值为
( )
A.
2
3 B.
1
3 C.-
2
3 D.-
1
3
【解析】 (sin θ+cos θ)2=
16
9 ,所以 1+2sin θcos θ=
16
9 ,所以 2sin θcos θ=
7
9,由(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=1-
7
9=
2
9,可得 sin θ-cos θ=±
2
3 .又因为
θ∈(0,
π
4 ),sin θ0.
又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×
1
8=
3
4,
所以 cos α-sin α=
3
2 .
3.sin
4
3π·cos
5
6π·tan (-4
3π)的值是________.
解析:原式=sin(π+π
3 )·cos(π-π
6 )·tan(-π-π
3 )
=(-sin
π
3 )·(-cos
π
6 )·(-tan
π
3 )
=(- 3
2 )×(- 3
2 )×(- 3)=-
3 3
4 .
答案:-
3 3
4
4.若 sin α=2sin β,tan α=3tan β,则 cos α=________.
解析:因为 sin α=2sin β,①
tan α=3tan β,
tan2α=9tan2β.②
由①2÷②得:9cos2α=4cos2β.③
由①2+③得 sin2α+9cos2α=4.
又 sin2α+cos2α=1,
所以 cos2α=
3
8,
所以 cos α=±
6
4 .
答案:±
6
4
5.已知 f(x)=
cos2(nπ+x)·sin2(nπ-x)
cos2[(2n+1)π-x] (n∈Z).
(1)化简 f(x)的表达式;
(2)求 f(π
12 )+f ( 5
12π )的值.
解:(1)当 n 为偶数,即 n=2k(k∈Z)时,
f(x)=
cos2(2kπ+x)·sin2(2kπ-x)
cos2[(2 × 2k+1)π-x]
=
cos2x·sin2(-x)
cos2(π-x)
=
cos2x·(-sin x)2
(-cos x)2
=sin2x(n=2k,k∈Z);
当 n 为奇数,即 n=2k+1(k∈Z)时,
f(x)=
cos2[(2k+1)π+x]·sin2[(2k+1)π-x]
cos2{[2 × (2k+1)+1]π-x}
=
cos2[2kπ+(π+x)]·sin2[2kπ+(π-x)]
cos2[2 × (2k+1)π+(π-x)]
=
cos2(π+x)·sin2(π-x)
cos2(π-x)
=
(-cos x)2sin2x
(-cos x)2
=sin2x(n=2k+1,k∈Z).
综上得 f(x)=sin2x.
(2)由(1)得
f(π
12 )+f( 5
12π )=sin2
π
12+sin2
5π
12
=sin2
π
12+sin2(π
2 -π
12)
=sin2
π
12+cos2
π
12=1.