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第五章 三角函数
5.3.1诱导公式(二~四)
课程标准
能够借助单位圆的对称性,利用定义推导出诱导公式(的正弦、余弦、正切)
复习回顾
回顾1 三角函数的概念是什么?
借助单位圆,我们推导出了三角函数的定义:
正弦函数:;(把点P的纵坐标y叫做∠α的正弦函数)
余弦函数:;(把点P的横坐标x叫做∠α的余弦函数)
正切函数:.
(把点P的纵坐标和横坐标的比值叫做∠α的正切函数)
复习回顾
回顾2 根据三角函数定义,公式(一)及同角三角函数的基本关系 是如何表示的?
公式一
其中
平方关系:
商的关系:
我们是如何研究出这些公式的呢?
单位圆
角的数量关系→坐标间的关系→三角函数函数值的关系
新课导入
我们知道,圆的最重要的性质是对称性,而对称性(如奇偶性)也是函数的重要性质.
由此想到,可以利用圆的对称性,研究三角函数的对称性.
利用公式一,可把求任意角的三角函数值,转化为求的三角函数值.
如果,我要把这个范围在进行缩小:从非锐角转化为转化为锐角。
一
二
三
教学目标
推导诱导公式(二~四)
借助公式进行运算
通过公式的变形进行化简和证明
教学目标
难点
重点
易错点
新知探究
探究一 三角函数的诱导公式(二~四)
新知讲解
下面,借助单位圆的对称性进行探究
合作探究如图,在直角坐标系内,设任意角的终边与单位圆交于点.
(1)分别在单位圆中做出点关于原点对称点、关于轴对称点、关于轴对称点的点的位置并写出对应点的坐标;
(2)根据三角函数的定义,分别写出,,,的三角函数值;
(3)观察的三角函数值分别与三角函数值有什么关系?
新知讲解
借助单位圆的对称性进行探究(原点对称)
如图,以为终边的角都是与角终边相同的角,即
设,.
因为是点关于原点的对称点
所以,
根据三角函数的定义,得:
公式二:(关于原点对称)
新知讲解
借助单位圆的对称性进行探究(轴对称)
,
根据三角函数的定义,得:
公式三:(关于x轴对称)
新知讲解
借助单位圆的对称性进行探究(轴对称)
,
根据三角函数的定义,得:
公式四:(关于y轴对称)
概念生成
公式一:(终边相同;其中)
公式二:(原点对称)
公式三:(x轴对称)
公式四:(y轴对称)
追问 这四个诱导公式有什么规律?
新知讲解
问题 这四个诱导公式有什么规律?
结为一句话:函数名不变,符号看象限。
的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号.
新知探究
探究二 诱导公式的应用
例题讲解
例1.利用公式求下列三角函数值:
(1);(2)(3)(4)
解:(1)
(2)
(3)
(4)
追问由例1,你对公式一公式四的作用有什么进一步的认识?你能自己归纳一下任意角的三角函数转化为锐角三角函数的步骤吗?(小组之间可以相互探讨)
新知讲解
任意负角的三角函数
任意正角的三角函数
锐角的三角函数
的角的三角函数
用公式
三或一
用公式
二或四
用公式一
数学史上,求三角函数值曾经是一个重要而困难的问题.数学家制作了锐角三角函数表,并通过公式一~公式四,按上述步骤解决了问题.现在,我们可以利用计算工具方便地求任意角的三角函数值,所以这些公式的“求值”作用已经不重要了,但它们所体现的三角函数的对称性,在解决三角函数的各种问题中却依然有重要的作用.
例题讲解
例2.化简
解:
所以,原式
牢记公式
认真运算
小结
公式一:(终边相同;其中)
公式二:(原点对称)
公式三:(x轴对称)
公式四:(y轴对称)
结为一句话:函数名不变,符号看象限。
第五章 三角函数
5.3.1诱导公式(五、六)
一
二
三
教学目标
推导诱导公式(五、六)
借助公式进行运算
通过公式的变形进行化简和证明
教学目标
难点
重点
易错点
新知讲解
上节课,我们根据圆的对称性,从圆出发很多三角函数中的问题得以解决.
利用圆的对称性,我们通过在单位圆内取点,并作出它关于原点、关于轴、轴的对称点的方式,再根据三角函数的定义,得到了三组诱导公式.
我们在上节课的基础上,继续进行探究.(对称性)
新知讲解
合作探究如图,在直角坐标系内,设任意角的终边与单位圆交于点.
(1)分别在单位圆中做出点关于对称点、关于对称点的点的位置并写出对应点的坐标;
(2)根据三角函数的定义,分别写出,,的三角函数值;
我们还是借助单位圆的对称性进行探究!
(3)观察的三角函数值分别与三角函数值有什么关系?
新知讲解
如图,以为终边的角都是与角终边相同的角,即
因此,只要探究角与的三角函数值之间的关系即可.
设,.由于是点关于直线的对称点,
根据三角函数的定义,得
可以利用全等三角形进行证明
新知讲解
公式五:(y=x对称)
新知讲解
如图,以为终边的角都是与角终边相同的角,即
因此,只要探究角与的三角函数值之间的关系即可.
设.
由于是点关于y轴的对称点
新知讲解
根据三角函数的定义:
由公式四、五可得:
公式六:(y=-x对称)
概念生成
公式五:(y=x对称)
公式六:(y=-x对称)
问题1 你能概括一下公式五、六的共同特点和规律吗?
的正弦(余弦)函数值,分别等于α的余弦(正弦)函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号.
(函数名改变,符号看象限)
利用公式五或公式六,可以实现正弦函数与余弦函数的相互转化.
新知讲解
公式一公式六都叫做诱导公式
问题2
(1)请大家花3分钟的时间将公式一~公式六默写下来;
(2)诱导公式可统一什么形式的角(几何形式)的三角函数与的三角函数之间的关系?
(3)你有什么办法记住这些公式?
口诀:奇变偶不变,符号看象限
注:的三角函数值
(1)为偶数时,函数名不变,符号看象限;
(2)为奇数时,函数名改变,符号看象限。
新知探究
探究 诱导公式的应用
例题讲解
例3.证明:
(1);(2).
证明:(1)
(2).
例题讲解
例4.化简
解:原式
=
例题讲解
例5.已知且
求的值.
解:因为+所以由诱导公式五,得:
因为,所以.
由得:
所以
所以.
公式记忆!
练习小结
1.求值问题中角的转化方法:
任意负角的三角函数
任意正角的三角函数
0的角的三角函数
锐角的三角函数
公式
一或三
公式
一
公式二或
五或六
2.用诱导公式进行化简的要求:
(1)化简后项数尽可能的少.
(2)函数的种类尽可能的少.
(3)分母不含三角函数的符号.
(4)能求值的一定要求值.
(5)含有较高次数的三角函数式,多用因式分解、约分等.
(1)化大为小
(2)化繁为简
(3)公式牢记
(4)计算准确
小结
(1)诱导公式六及其推导;
(2)对称点的坐标;
(3)诱导公式的应用
诱导公式综合应用要“三看”
一看角:①化大为小;②看角与角间的联系,可通过相加、相减分析两角的关系.
二看函数名称:一般是弦切互化.
三看式子结构:通过分析式子,选择合适的方法,如分式可对分子、分母同乘一个式子变形.