《(浙江專用版)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.3 三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式(一)學(xué)案 新人教A版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用版)2018-2019學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.3 三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式(一)學(xué)案 新人教A版必修2(15頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
§1.3 三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式(一)
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式的意義和作用.2.理解誘導(dǎo)公式的推導(dǎo)過程.3.能運用有關(guān)誘導(dǎo)公式解決一些三角函數(shù)的求值、化簡和證明問題.
設(shè)角α的終邊與單位圓的交點為P,由三角函數(shù)定義知P點坐標(biāo)為(cos α,sin α).
知識點一 誘導(dǎo)公式二
思考 角π+α的終邊與角α的終邊有什么關(guān)系?角π+α的終邊與單位圓的交點P1(cos(π+α),sin(π+α))與點P(cos α,sin α)呢?它們的三角函數(shù)之間有什么關(guān)系?
答案 角π+α的終邊與角α的終邊關(guān)于原點對稱,P1與P也關(guān)于原點對稱,它們的三角函數(shù)關(guān)系如下:
誘導(dǎo)公式二
2、
sin(π+α)=-sin α,
cos(π+α)=-cos α,
tan(π+α)=tan α.
知識點二 誘導(dǎo)公式三
思考 角-α的終邊與角α的終邊有什么關(guān)系?角-α的終邊與單位圓的交點P2(cos(-α),sin(-α))與點P(cos α,sin α)有怎樣的關(guān)系?它們的三角函數(shù)之間有什么關(guān)系?
答案 角-α的終邊與角α的終邊關(guān)于x軸對稱,P2與P也關(guān)于x軸對稱,它們的三角函數(shù)關(guān)系如下:
誘導(dǎo)公式三
sin(-α)=-sin α,
cos(-α)=cos α,
tan(-α)=-tan α.
知識點三 誘導(dǎo)公式四
思考 角π-α的終邊與角α的終邊有
3、什么關(guān)系?角π-α的終邊與單位圓的交點P3(cos(π-α),sin(π-α))與點P(cos α,sin α)有怎樣的關(guān)系?它們的三角函數(shù)之間有什么關(guān)系?
答案 角π-α的終邊與角α的終邊關(guān)于y軸對稱,P3與P也關(guān)于y軸對稱,它們的三角函數(shù)關(guān)系如下:
誘導(dǎo)公式四
sin(π-α)=sin α,
cos(π-α)=-cos α,
tan(π-α)=-tan α.
梳理 公式一~四都叫做誘導(dǎo)公式,它們分別反映了2kπ+α(k∈Z),π+α,-α,π-α的三角函數(shù)值與α的三角函數(shù)之間的關(guān)系,這四組公式的共同特點是:
2kπ+α(k∈Z),π+α,-α,π-α的三角函數(shù)值等
4、于α的同名函數(shù)值,前面加上一個把α看成銳角時原函數(shù)值的符號.簡記為“函數(shù)名不變,符號看象限”.
1.誘導(dǎo)公式中角α是任意角.( × )
提示 正弦、余弦函數(shù)的誘導(dǎo)公式中,α為任意角,但是正切函數(shù)的誘導(dǎo)公式中,α的取值必須使公式中角的正切值有意義.
2.sin(α-π)=sin α.( × )
提示 sin(α-π)=sin[-(π-α)]=-sin(π-α)=-sin α.
3.cos π=-.( √ )
提示 cos =cos=-cos =-.
4.誘導(dǎo)公式對弧度制適用,對角度制不適用.( × )
提示 在角度制和弧度制下,公式都成立.
類型一 利用誘導(dǎo)公式求值
5、命題角度1 給角求值問題
例1 求下列各三角函數(shù)式的值:
(1)cos 210°;(2)sin ;(3)sin;(4)cos(-1 920°).
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)cos 210°=cos(180°+30°)
=-cos 30°=-.
(2)sin=sin
=sin=sin
=sin=.
(3)sin=-sin
=-sin=-sin=sin=.
(4)cos(-1 920°)=cos 1 920°
=cos(5×360°+120°)
=cos 120°=cos(180°-60°)=-co
6、s 60°=-.
反思與感悟 利用誘導(dǎo)公式求任意角三角函數(shù)值的步驟
(1)“負化正”:用公式一或三來轉(zhuǎn)化.
(2)“大化小”:用公式一將角化為0°到360°間的角.
(3)“角化銳”:用公式二或四將大于90°的角轉(zhuǎn)化為銳角.
(4)“銳求值”:得到銳角的三角函數(shù)后求值.
跟蹤訓(xùn)練1 求下列各三角函數(shù)式的值:
(1)sin 1 320°;(2)cos;(3)tan(-945°).
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)方法一 sin 1 320°=sin(3×360°+240°)
=sin 240°=sin(180
7、°+60°)=-sin 60°=-.
方法二 sin 1 320°=sin(4×360°-120°)=sin(-120°)
=-sin(180°-60°)=-sin 60°=-.
(2)方法一 cos=cos=cos
=cos=-cos =-.
方法二 cos=cos
=cos=-cos=-.
(3)tan(-945°)=-tan 945°=-tan(225°+2×360°)
=-tan 225°=-tan(180°+45°)=-tan 45°=-1.
命題角度2 給值求值或給值求角問題
例2 (1)已知sin(π+θ)=-cos(2π-θ),|θ|<,則θ等于( )
8、A.- B.- C. D.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 D
解析 由sin(π+θ)=-cos(2π-θ),|θ|<,
可得-sin θ=-cos θ,|θ|<,
即tan θ=,|θ|<,∴θ=.
(2)已知cos=,求cos-sin2的值.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 因為cos=cos
=-cos=-,
sin2=sin2=1-cos2
=1-2=,
所以cos-sin2=--=-.
反思與感悟 (1)解決條件求值問題的策略
9、
①解決條件求值問題,首先要仔細觀察條件與所求式之間的角、函數(shù)名稱及有關(guān)運算之間的差異及聯(lián)系.
②可以將已知式進行變形向所求式轉(zhuǎn)化,或?qū)⑺笫竭M行變形向已知式轉(zhuǎn)化.
(2)對于給值求角問題,先通過化簡已給的式子得出某個角的某種三角函數(shù)值,再結(jié)合特殊角的三角函數(shù)值逆向求角.
跟蹤訓(xùn)練2 (2017·大同檢測)已知sin β=,cos(α+β)=-1,則sin(α+2β)的值為( )
A.1 B.-1 C. D.-
考點 誘導(dǎo)公式二、三、四
題點 誘導(dǎo)公式二
答案 D
解析 由cos(α+β)=-1,得α+β=2kπ+π(k∈Z),
則α+2β=(α+β)+β=2kπ+
10、π+β(k∈Z),
sin(α+2β)=sin(2kπ+π+β)=sin(π+β)
=-sin β=-.
類型二 利用誘導(dǎo)公式化簡
例3 化簡下列各式:
(1);
(2).
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)原式=
==-=-tan α.
(2)原式=
==
==-1.
引申探究
若本例(1)改為:(n∈Z),請化簡.
解 當(dāng)n=2k時,
原式==-tan α;
當(dāng)n=2k+1時,
原式==-tan α.
反思與感悟 三角函數(shù)式的化簡方法
(1)利用誘導(dǎo)公式,將任意角的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為銳
11、角的三角函數(shù).
(2)常用“切化弦”法,即表達式中的切函數(shù)通?;癁橄液瘮?shù).
(3)注意“1”的變式應(yīng)用:如1=sin2α+cos2α=tan .
跟蹤訓(xùn)練3 化簡下列各式:
(1);
(2).
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)原式=
==1.
(2)原式=
=
==.
1.已知tan α=4,則tan(π-α)等于( )
A.π-4 B.4 C.-4 D.4-π
考點 公式二、三、四
題點 公式四
答案 C
解析 tan(π-α)=-tan α=-4.
2.sin 585°的
12、值為( )
A.- B. C.- D.
考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案 A
解析 sin 585°=sin(360°+225°)=sin(180°+45°)
=-sin 45°=-.
3.(2018·牌頭中學(xué)月考)利用誘導(dǎo)公式化簡:
sin(π-x)=________,sin(π+x)=________.
考點 公式二、三、四
題點 公式四
答案 sin x?。璼in x
4.已知600°角的終邊上有一點P(a,-3),則a的值為______.
考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案?。?
解析 tan 600°=tan(360°+240°)
13、=tan(180°+60°)
=tan 60°=-=,即a=-.
5.化簡:·sin(α-2π)·cos(2π-α).
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 原式=·[-sin(2π-α)]·cos(2π-α)
=·sin α·cos α=cos2α.
1.明確各誘導(dǎo)公式的作用
誘導(dǎo)公式
作用
公式一
將角轉(zhuǎn)化為0~2π之間的角求值
公式二
將0~2π內(nèi)的角轉(zhuǎn)化為0~π之間的角求值
公式三
將負角轉(zhuǎn)化為正角求值
公式四
將角轉(zhuǎn)化為0~之間的角求值
2.誘導(dǎo)公式的記憶
這四組誘導(dǎo)公式的記憶口訣是“
14、函數(shù)名不變,符號看象限”.其含義是誘導(dǎo)公式兩邊的函數(shù)名稱一致,符號則是將α看成銳角時原角所在象限的三角函數(shù)值的符號,α看成銳角,只是公式記憶的方便,實際上α可以是任意角.
3.已知角求值問題,一般要利用誘導(dǎo)公式三和公式一,將負角化為正角,將大角化為0~2π之間的角,然后利用特殊角的三角函數(shù)求解.必須對一些特殊角的三角函數(shù)值熟記,做到“見角知值,見值知角”.
一、選擇題
1.(2017·紹興期末)cos(π+x)等于( )
A.cos x B.-cos x
C.sin x D.-sin x
考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案 B
解析 由誘導(dǎo)公式得cos(π
15、+x)=-cos x.
2.(2017·綿陽檢測)已知sin=,則sin的值為( )
A. B.- C. D.-
考點 公式二、三、四
題點 公式四
答案 C
解析 sin=sin
=sin=.
3.已知sin(π+α)=,且α是第四象限角,則cos(α-2π)的值是( )
A.- B. C.- D.
考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案 B
解析 因為sin(π+α)=,且sin(π+α)=-sin α,
所以sin α=-,
又因為α是第四象限角,
所以cos(α-2π)=cos α=
==.
4.(2017·天津一中期末)化簡sin
16、2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1的值為( )
A.1 B.2sin2α C.0 D.2
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 D
解析 原式=(-sin α)2-(-cos α)·cos α+1=sin2α+cos2α+1=2.
5.記cos(-80°)=k,那么tan 100°等于( )
A. B.-
C. D.-
考點 公式二、三、四
題點 公式三
答案 B
解析 ∵cos(-80°)=k,∴cos 80°=k,
∴sin 80°=,則tan 80°=.
∴tan 100
17、°=-tan 80°=-.
6.已知n為整數(shù),化簡所得的結(jié)果是( )
A.tan nα B.-tan nα
C.tan α D.-tan α
考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案 C
解析 當(dāng)n=2k,k∈Z時,=
==tan α;
當(dāng)n=2k+1,k∈Z時,=
===tan α.故選C.
7.若sin(π-α)=log8,且α∈,則cos(π+α)的值為( )
A. B.-
C.± D.以上都不對
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 B
解析 ∵sin(π-α)=sin α=2
18、-2=-,
α∈,
∴cos(π+α)=-cos α=-
=- =-.
二、填空題
8.化簡=________.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 1
解析?。?
===1.
9.的值是________.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 ?。?
解析 原式=
=
=
===-2.
10.設(shè)f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),其中a,b,α,β為非零常數(shù),若f(2 017)=-1,則f(2 018)=________.
19、考點 公式二、三、四
題點 公式二
答案 1
解析 ∵f(2 018)=asin(2 018π+α)+bcos(2 018π+β)
=asin(π+2 017π+α)+bcos(π+2 017π+β)
=-asin(2 017π+α)-bcos(2 017π+β)
=-f(2 017),
又f(2 017)=-1,∴f(2 018)=1.
11.已知a=tan,b=cos ,c=sin,則a,b,c的大小關(guān)系是________.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案 b>a>c
解析 ∵a=-tan=-tan =-
20、,
b=cos=cos =,
c=-sin=-sin=-,
∴b>a>c.
三、解答題
12.已知角α的終邊經(jīng)過單位圓上的點P.
(1)求sin α的值;
(2)求·的值.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)∵點P在單位圓上,
∴由正弦的定義得sin α=-.
(2)原式=·==,
由余弦的定義得cos α=,故原式=.
四、探究與拓展
13.已知f(x)=則f+f的值為________.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
答案?。?
解析
21、 因為f=sin
=sin=sin=;
f=f-1=f-2
=sin-2=--2=-,
所以f+f=-2.
14.已知f(α)=.
(1)化簡f(α);
(2)若α是第三象限角,且sin(α-π)=,求f(α)的值;
(3)若α=-,求f(α)的值.
考點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
題點 同名誘導(dǎo)公式(二、三、四)的綜合應(yīng)用
解 (1)f(α)==-cos α.
(2)∵sin(α-π)=-sin α=,
∴sin α=-.又α是第三象限角,
∴cos α=-.∴f(α)=.
(3)∵-=-6×2π+,
∴f=-cos
=-cos =-cos =-.
15