5.3 诱导公式 第一课时 公式二、三、四-学案
课标要求 素养要求
1.了解三角函数的诱导公式的意义与作用. 2.理解诱导公式的推导过程. 3.能运用有关诱导公式解决一些三角函数的求值、化简和证明问题. 借助单位圆的对称性,利用定义推导诱导公式,重点提升学生的逻辑推理、数学运算素养.
自主梳理
1.诱导公式二
终边关系 图示
角π+α与角α的终边关于原点对称
公式 sin(π+α)=-sin__α,cos(π+α)=-cos__α,tan(π+α)=tan__α
2.诱导公式三
终边关系 图示
角-α与角α的终边关于x轴对称
公式 sin(-α)=-sin__α,cos(-α)=cos__α,tan(-α)=-tan α
3.诱导公式四
终边关系 图示
角π-α与角α的终边关于y轴对称
公式 sin(π-α)=sin__α,cos(π-α)=-cos__α,tan(π-α)=-tan__α
诱导公式一~四的记忆规律
(1)口诀:函数名不变,符号看象限;
(2)说明:诱导公式一~四左右两边的函数名是相同的,判断等号右边的符号时,将α看成锐角,观察π+α的终边所在的象限,并判断函数值的符号.
自主检验
1.思考辨析,判断正误
(1)诱导公式中角α是任意角.(×)
提示 正、余弦函数的诱导公式中,α为任意角,但是正切函数的诱导公式中,α的取值必须使公式中角的正切值有意义.
(2)sin(α-π)=sin α.(×)
提示 sin(α-π)=sin[-(π-α)]
=-sin(π-α)=-sin α.
(3)cosπ=-.(√)
(4)sin(180°-200°)=-sin 200°.(×)
提示 sin(180°-200°)=sin 200°.
(5)若α,β满足α+β=π,则sin α=sin β.(√)
2.(多选题)下列式子中正确的是( )
A.sin(π-α)=-sin α B.cos(π+α)=-cos α
C.sin(π+α)=sin α D.sin(2π+α)=sin α
答案 BD
解析 A中sin(π-α)=sin α,C中sin(π+α)=-sin α,B,D正确.
3.计算:sin 210°=( )
A. B.-
C. D.-
答案 D
解析 sin 210°=sin(180°+30°)=-sin 30°=-,故选D.
4.将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上.
(1)sin (1+π)=________.
(2)cos 210°=________.
(3)tan =________.
答案 (1)-sin 1 (2)-cos 30° (3)-tan
解析 (1)sin(1+π)=-sin 1.
(2)cos 210°=cos (180°+30°)=-cos 30°.
(3)tan =tan
=tan =tan =-tan .
题型一 给角求值问题
【例1】 (1)sin 750°=________;cos(-2 040°)=________;
(2)计算:sin-cos=________.
答案 (1) - (2)1
解析 (1)sin 750°=sin(2×360°+30°)=sin 30°=;
cos(-2 040°)=cos 2 040°
=cos(5×360°+240°)
=cos 240°=cos(180°+60°)
=-cos 60°=-.
(2)原式=-sin-cos=-sin-cos
=sin+cos=+=1.
思维升华 利用诱导公式求任意角三角函数值的步骤
(1)“负化正”:用公式一或三来转化.
(2)“大化小”:用公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”:用公式二或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”:得到锐角的三角函数后求值.
【训练1】 求下列各三角函数式的值:
(1)sin 1 320°;(2)cos;(3)tan(-945°).
解 (1)法一 sin 1 320°=sin(3×360°+240°)
=sin 240°=sin(180°+60°)=-sin 60°=-.
法二 sin 1 320°=sin(4×360°-120°)=sin(-120°)
=-sin(180°-60°)=-sin 60°=-.
(2)法一 cos=cos=cos
=cos=-cos=-.
法二 cos=cos
=cos=-cos=-.
(3)tan(-945°)=-tan 945°=-tan(225°+2×360°)
=-tan 225°=-tan(180°+45°)
=-tan 45°=-1.
题型二 化简求值问题
【例2】 (1)计算:cos+cos+cos+cos+cos+cos=________.
答案 0
解析 原式=cos+cos+cos+cos+cos+cos=cos+cos+cos-cos-cos-cos=0.
(2)化简:.
解 原式==·=1.
思维升华 三角函数式化简的常用方法
(1)合理转化:①将角化成2kπ±α,π±α,k∈Z的形式.
②依据所给式子合理选用诱导公式将所给角的三角函数转化为角α的三角函数.
(2)切化弦:一般需将表达式中的切函数转化为弦函数.
【训练2】 化简下列各式:
(1);
(2).
解 (1)原式=
==-=-tan α.
(2)原式=
==
==-1.
题型三 给值(或式)求值问题
【例3】 已知cos=,求cos-sin2的值.
解 因为cos=cos
=-cos=-,
sin2=sin2=sin2
=1-cos2=1-=,
所以cos-sin2=--=-.
【迁移1】 将例3题中的“-”改为“+”,“+”改为“-”,其他不变,应如何解答?
解 由题意知cos=,求cos+sin2的值.
因为cos=cos=-cos=-,
sin2=1-cos2=1-=,
所以cos+sin2=-+=.
【迁移2】 例3题中的条件不变,求cos-sin2的值.
解 cos-sin2
=cos-sin2
=-cos-sin2=--=-.
思维升华 解决条件求值问题的策略
(1)解决条件求值问题,首先要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名称及有关运算之间的差异及联系.
(2)可以将已知式进行变形向所求式转化,或将所求式进行变形向已知式转化.
【训练3】 已知=3,求tan (5π-α)的值.
解 ∵
=
==3,∴sin α=-.
∵tan (5π-α)=tan (π-α)=-tan α.
∴当α为第三象限角时,cos α=-,tan α=,
tan(5π-α)=-;
当α为第四象限角时,cos α=,tan α=-,
tan(5π-α)=.
1.利用诱导公式化简(计算)的步骤:
负化正―→大化小―→化成锐角再查表
2.诱导公式的记忆
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.