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诱导公式(1)
高一必修第三册
1.了解三角函数的诱导公式的意义和作用.
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.
本节目标
课前预习
(1)π±α,-α的终边与α的终边有怎样的对称关系?
(2)诱导公式的内容是什么?
(3)诱导公式一~四有哪些结构特征?
预习课本,思考并完成以下问题
课前小测
1.如果α,β满足α+β=π,那么下列式子中正确的个数是( )
①sin α=sin β;②sin α=-sin β;③cos α=-cos β;
④cos α=cos β;⑤tan α=-tan β.
A.1 B.2 C.3 D.4
C
√
×
√
×
√
2.tan 等于( )
A.- B.
C.- D.
tan =tan =tan
=tan =-tan =-
C
3.已知tan α=3,则tan(π+α)=________.
tan(π+α)=tan α=3
3
4.求值:
(1)sin =________.
(2)cos =________.
sin =sin
= sin
=
cos = cos
=c
=c
=
新知探究
1.公式二
(1)角π+α与角α的终边关于______对称.如图所示.
原点
sin(π+α)=________,
cos(π+α)=________,
tan(π+α)=________.
-sinα
-cosα
tanα
(2)公式
2.公式三
(1)角-α与角α的终边关于____轴对称.如图所示.
x
sin(-α)=________,
cos(-α)=________,
tan(-α)=_________.
(2)公式
-sinα
cosα
-tanα
3.公式四
(1)角π-α与角α的终边关于____轴对称.如图所示.
y
sin(π-α)=________,
cos(π-α)=________,
tan(π-α)=_________.
(2)公式
sinα
-cosα
-tanα
(1)诱导公式中角α只能是锐角吗?
(2)诱导公式一~四改变函数的名称吗?
提示
(1)诱导公式中角α可以是任意角,要注意正切函数中要求α≠kπ+,k∈Z.
(2)诱导公式一~四都不改变函数名称.
思考
题型突破
典例深度剖析 重点多维探究
题型一 给角求值问题
[例1] 求下列各三角函数值
(1)sin 1320°; (2)cos ; (3)tan(-945°).
[例1] 求下列各三角函数值
(1) sin 1320°
法一:sin 1320°=sin(3×360°+240°)=sin 240°=sin(180°+60°)=-sin60°=-.
法二:sin1320°=sin(4×360°-120°)=sin(-120°)=-sin(180°-60°)=-sin 60°=-.
[例1] 求下列各三角函数值
(2) cos
cos =cos =cos =cos =-cos =-
法一
cos =cos=cos =-cos =-
法二
[例1] 求下列各三角函数值
(3) tan(-945°)
tan(-945°)=-tan945°
=-tan(225°+2×360°)
=-tan 225°
=-tan(180°+45°)
=-tan 45°=-1.
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.
利用诱导公式求任意角三角函数值的步骤
方法总结
跟踪训练
1.计算:(1) cos+cos+cos +cos;
原式= (cos)+(coscos)
= [cos + [cos
= (cos)+ (cos)
=0
跟踪训练
1.计算: (2)tan10°+tan170°+sin1866°-sin(-606°).
原式=tan10°+tan(180°-10°)+sin(5×360°+66°)-sin[(-2)×360°+114°]
=tan 10°-tan 10°+sin 66°-sin(180°-66°)
=sin 66°-sin 66°
=0
题型二 给值(式)求值问题
[例2] (1)已知sin(α-360°)-cos(180°-α)=m,则sin(180°+α)·cos(180°-α)等于( )
A. B.
C. D.-
sin(180°+α)cos(180°-α)=sin αcos α= =
sin(α-360°)-cos(180°-α)=sin α+cos α=m
A
(2)已知cos(α-75°)=-,且α为第四象限角,求sin(105°+α)的值.
∵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°)= .
多维探究
变式1 已知cos(α-75°)=-,且α为第四象限角,求cos(255°-α)的值.
cos(255°-α) = cos[180° -(α-75°)]
= -cos (α-75°)
=
变式2 已知tan(α-75°)=-,且α为第四象限角,求sin(105°+α)的值.
由
因为tan(α-75°)=-5<0,且α为第四象限角,
所以α-75°是第四象限角.
=
=
解得
=
=
或
(舍)
所以sin(105°+α)=sin[180°+(α-75°)]=-sin(α-75°)= .
2 转化: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.
解决条件求值问题的两技巧
1 寻找差异: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、函数名及有关运算之间的差异及联系.
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.
方法总结
题型三 利用诱导公式化简问题
1.利用诱导公式化简sin(kπ+α)(其中k∈Z)时,化简结果与k是否有关?
[探究问题]
提示:有关.因为k是奇数还是偶数不确定.
当k是奇数时,即k=2n+1(n∈Z),sin(kπ+α)=sin(π+α)=-sin α;
当k是偶数时,即k=2n(n∈Z),sin(kπ+α)=sin α.
2.利用诱导公式化简tan(kπ+α)(其中k∈Z)时,化简结果与k是否有关?
提示:无关.根据公式tan(π+α)=tan α可知tan(kπ+α)=tan α.(其中k∈Z)
[探究问题]
[例3] 设k为整数,化简: .
当k为偶数时,设k=2m(m∈Z),则
原式= =
= =-1;
法一:(分类讨论)
当k为奇数时,设k=2m+1(m∈Z),同理可得原式=-1.
[例3] 设k为整数,化简: .
由于kπ-α+kπ+α=2kπ,(k+1)π+α+(k-1)π-α=2kπ,故cos[(k-1)π-α]=cos[(k+1)π+α]=-cos(kπ+α),sin[(k+1)π+α]=-sin(kπ+α),
sin(kπ-α)=-sin(kπ+α).
所以原式= =-1.
法二:(配角法)
1 合理转化:
①将角化成2kπ±α,kπ±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.
三角函数式化简的常用方法
2 切化弦:一般需将表达式中的切函数转化为弦函数.
提醒:注意分类讨论思想的应用.
方法总结
跟踪训练
2.化简:(1);
原式=
=
=-tan α
跟踪训练
2.化简:(2) .
原式=
=
=
= 1
随堂检测
1.思考辨析
(1)公式二~四对任意角α都成立.( )
(2)由公式三知cos[-(α-β)]=-cos(α-β).( )
(3)在△ABC中,sin(A+B)=sin C.( )
×
×
√
2.已知sin(π+α)= ,且α是第四象限角,那么cos(α-π)的值是( )
A. B.- C.± D.
cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-
B
sin(π+α)=-sin α=
sin α=-
α是第四象限角
cos α=
3. 的值等于________.
原式=
=
=
=
4.化简
(2) .
(1) ;
原式=
=
=-cos2α
原式=
=
诱导公式一~四可简要概括为“α+k·2π(k∈Z),-α,π±α的三角函数值,等于α的同名函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号”.或者简述为“函数同名,象限定号”.
本课小结
利用公式一~四可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面步骤进行:
任意负角的三角函数
任意正角的三角函数
0-2π角的三角函数
锐角的三角函数
用公式三或一
用公式一
用公式二或四
通过本节课,你学会了什么?