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第五章
三角函数
-sin α
-cos α
tan α
原点
x轴
-sin α
cos α
-tan α
y轴
sin α
-cos α
-tan α
综合应用 素养提升
随堂演练 对点落实
课 时 作 业(四十四)
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“负化正”
用公式一或三来转化
“大化小”
用公式一将角化为0°到360°间的角
“小化锐”
用公式二或四将大于90°的角转化为锐角
“锐求值”
得到锐角的三角函数后求值5.3 诱导公式 第1课时 诱导公式二、三、四
知识点 诱导公式二、三、四
[问题导引] 如图,设角α,π+ α,- α,π- α的终边与单位圆O的交点分别为P,P1,P2,P3,则P与P1,P与P2,P与P3的坐标有怎样的关系?
提示: P与P1的纵坐标、横坐标都互为相反数,P与P2的横坐标相同,纵坐标互为相反数,P与P3的横坐标互为相反数,纵坐标相同.
诱导公式二、三、四
终边关系 图示 公式
公式二 角π+ α与角 α的终边关于原点对称 sin (π+ α)=-sin_α,cos (π+ α)=-cos_α,tan (π+ α)=tan_α
公式三 角- α与角 α的终边关于x轴对称 sin (- α)=-sin_α,cos (- α)=cos_α,tan (- α)=-tan_α
公式四 角π- α与角 α的终边关于y轴对称 sin (π- α)=sin_α,cos (π- α)=-cos_α,tan (π- α)=-tan_α
(链接教材P189例1)
求下列各三角函数值:
(1)cos ;(2)tan (-855°);(3)tan +sin .
解析: (1)cos =cos =cos
=cos =-cos =-.
(2)tan (-855°)=-tan 855°
=-tan (2×360°+135°)
=-tan 135°=-tan (180°-45°)
=tan 45°=1.
(3)原式=tan +sin
=-tan -sin
=-1-=-.
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
即时练1.计算:
(1)sin (-);
(2)sin (-60°)+cos 225°+tan 135°;
(3)sin ·cos ·tan .
解析: (1)原式=-sin =-sin (2π+)
=-sin =-.
(2)原式=-sin 60°+cos (180°+45°)+tan (180°-45°)
=--cos 45°-tan 45°=---1
=-.
(3)原式=sin (π+)cos (4π+)tan (π+)
=-sin cos tan
=-××1=-.
应用1 化简求值问题
(链接教材P190例2)
化简:
(1);
(2).
解析: (1)原式=
===1.
(2)原式=
===-1.
三角函数式化简常用的方法
(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.
即时练2.化简下列各式:
(1);
(2).
解析: (1)原式=
==1.
(2)原式=
==-=.
应用2 给值(式)求值问题
已知cos =,求
(1)cos 的值;
(2)sin2的值.
解析: (1)因为cos =cos [π-]=-cos =-.
所以cos =-.
(2)sin2=sin2
=sin2
=1-cos2
=1-=.
解决条件求值问题的技巧
即时练3.已知sin (π+ α)=,且 α是第四象限角,则cos ( α-2π)的值是( )
A.- B. C.- D.
B [∵sin (π+ α)=,且sin (π+ α)=-sin α,
∴sin α=-,又 α是第四象限角,
∴cos ( α-2π)=cos α=
==.]
即时练4.已知tan =,则tan 的值为________.
解析: tan =-tan
=-tan =-.
答案: -
1.cos 150°等于( )
A. B. C.- D.-
D [由诱导公式可得cos 150°=cos (180°-30°)=-cos 30°=-.故选D.]
2.已知角 α和β的终边关于x轴对称,则下列各式中正确的是( )
A.sin α=sin β B.sin ( α-2π)=sin β
C.cos α=cos β D.cos (2π- α)=-cos β
C [由角 α和β的终边关于x轴对称,可知β=- α+2kπ(k∈Z),故cos α=cos β.]
3.化简:sin (- α)cos (π+ α)tan (2π+ α)=________.
解析: 原式=(-sin α)(-cos α)tan α
=sin αcos α=sin2α.
答案: sin2α
4.求下列各三角函数式的值.
(1)tan ;
(2)sin 555°+cos (-435°).
解析: (1)tan =tan (2π+)
=tan =tan (π-)
=-tan =-.
(2)因为sin 555°=sin (360°+180°+15°)
=sin (180°+15°)=-sin 15°,
cos (-435°)=cos 435°
=cos (360°+75°)=cos 75°
=cos (90°-15°)
=sin 15°,所以原式=-sin 15°+sin 15°=0.
课时作业(四十四) 诱导公式二、三、四
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.sin 的值是( )
A. B.- C. D.-
D [由题意可得sin =-sin =-.故选D.]
2.sin 315°+sin (-480°)+cos (-330°)的值为( )
A. B.- C.- D.
C [原式=sin (360°-45°)+sin (-360°-120°)+cos (-360°+30°)
=sin (-45°)+sin (-120°)+cos 30°
=-sin 45°+sin (-180°+60°)+cos 30°
=-sin 45°-sin 60°+cos 30°
=--+
=-.
故选C.]
3.已知sin (+ α)=,则sin (- α)的值为( )
A. B.- C. D.-
C [由- α=π-知sin =sin [π-(+ α)]=sin (+ α)=.故选C.]
4.已知 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,则sin α的值是( )
A. B. C. D.
C [由 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,可得2tan α-3sin β-5=0 ①.由tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,可得tan α-6sin β-1=0②.①×2-②得3tan α-9=0,∴tan α=3,即=3.
∵sin2α+cos2α=1.∴sin2α=.又α为锐角,
∴sin α>0,∴sin α=.故选C.]
5.(多选)下列化简正确的是( )
A.tan (π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
AB [A正确;B正确,==cos α;
C错,==-tan α;
D错,
==-1.]
6.tan 690°=________.
解析: tan 690°=tan (2×360°-30°)
=tan (-30°)=-tan 30°=-.
答案: -
7.如图所示,角 θ的终边与单位圆交于点P(-,),则cos (π- θ)的值为________.
解析: 由三角函数定义知,cos θ=-,所以cos (π- θ)=-cos θ=.
答案:
8.化简:·tan (2π- α)=________.
解析: 原式=·tan (- α)=·(-tan α)=-·tan α=-1.
答案: -1
9.化简下列各式:
(1)sin cos π;
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°).
解析: (1)sin cos π
=-sin cos
=sin cos =.
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°)
=-sin (180°+60°+2×360°)cos (30°+4×360°)+cos (180°+60°)sin (180°+30°)=sin 60°cos 30°+cos 60°sin 30°=1.
10.已知=2,求的值.
解析: ∵=2,
∴tan (3π- α)=2,∴tan α=-2.
又
===,
把tan α=-2代入,得原式=.
[能力提升]
11.下列三角函数式:
①sin ;②cos ;
③sin ;④cos ;
⑤sin .其中n∈Z,则函数值与sin 的值相同的是( )
A.①② B.①③④ C.②③⑤ D.①③⑤
C [①中,sin =sin ≠sin ;
②中,cos =cos =sin ;
③中,sin =sin ;
④中,cos =cos =-cos ≠sin ;
⑤中,sin =sin =-sin (π+)=sin .]
12.(多选)定义:角 θ与φ都是任意角,若满足 θ+φ=π,则 θ与φ“广义互补”.已知sin (π+ α)=-,下列角β中,可能与角 α“广义互补”的是( )
A.sin β= B.cos (π+β)=
C.tan β= D.cos (2π-β)=-
ABD [∵sin (π+ α)=-sin α=-,
∴sin α=,若 α+β=π,则β=π- α.
A中,sin β=sin (π- α)=sin α=.故A符合条件;
B中,cos (π+β)=cos (2π- α)=cos α=±,故B符合条件;
C中,tan β=,即sin β=cos β,又sin2β+cos2β=1,故sinβ=±,即C不符合条件;
D中,cos (2π-β)=cos [2π-(π- α)]=cos (π+ α)=-cos α=±,故D符合条件.故选ABD.]
13.cos +cos +cos +cos 的值为________.
解析: 原式=cos +cos +cos (π-)+cos (π-)=cos +cos +(-cos )+(-cos )=0.
答案: 0
14.已知f(x)=则f=________,f+f=________.
解析: ∵f=sin =sin =,
f=f-1=f-2
=sin -2=-,∴f+f=-=-2.
答案: -2
15.已知sin (α+β)=1,试求tan (2α+β)+tan β的值.
解析: 因为sin (α+β)=1,所以 α+β=2kπ+(k∈Z),所以 α=2kπ+-β(k∈Z).
故tan (2α+β)+tan β=tan +tan β
=tan (4kπ+π-2β+β)+tan β=tan (4kπ+π-β)+tan β=tan (π-β)+tan β=-tan β+tan β=0.
16.化简下面各式.
(1)(k∈Z);
(2).
解析: (1)当k=2n(n∈Z)时,
原式==
==-1;
当k=2n+1(n∈Z)时,
原式
=
===-1.
综上所述,原式=-1.
(2)原式=
=
=
==-1.5.3 诱导公式 第1课时 诱导公式二、三、四
知识点 诱导公式二、三、四
[问题导引] 如图,设角α,π+ α,- α,π- α的终边与单位圆O的交点分别为P,P1,P2,P3,则P与P1,P与P2,P与P3的坐标有怎样的关系?
提示: P与P1的纵坐标、横坐标都互为相反数,P与P2的横坐标相同,纵坐标互为相反数,P与P3的横坐标互为相反数,纵坐标相同.
诱导公式二、三、四
终边关系 图示 公式
公式二 角π+ α与角 α的终边关于原点对称 sin (π+ α)=-sin_α,cos (π+ α)=-cos_α,tan (π+ α)=tan_α
公式三 角- α与角 α的终边关于x轴对称 sin (- α)=-sin_α,cos (- α)=cos_α,tan (- α)=-tan_α
公式四 角π- α与角 α的终边关于y轴对称 sin (π- α)=sin_α,cos (π- α)=-cos_α,tan (π- α)=-tan_α
(链接教材P189例1)
求下列各三角函数值:
(1)cos ;(2)tan (-855°);(3)tan +sin .
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
即时练1.计算:
(1)sin (-);
(2)sin (-60°)+cos 225°+tan 135°;
(3)sin ·cos ·tan .
应用1 化简求值问题
(链接教材P190例2)
化简:
(1);
(2).
三角函数式化简常用的方法
(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.
即时练2.化简下列各式:
(1);
(2).
应用2 给值(式)求值问题
已知cos =,求
(1)cos 的值;
(2)sin2的值.
解决条件求值问题的技巧
即时练3.已知sin (π+ α)=,且 α是第四象限角,则cos ( α-2π)的值是( )
A.- B. C.- D.
即时练4.已知tan =,则tan 的值为________.
1.cos 150°等于( )
A. B. C.- D.-
2.已知角 α和β的终边关于x轴对称,则下列各式中正确的是( )
A.sin α=sin β B.sin ( α-2π)=sin β
C.cos α=cos β D.cos (2π- α)=-cos β
3.化简:sin (- α)cos (π+ α)tan (2π+ α)=________.
4.求下列各三角函数式的值.
(1)tan ;
(2)sin 555°+cos (-435°).
课时作业(四十四) 诱导公式二、三、四
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.sin 的值是( )
A. B.- C. D.-
2.sin 315°+sin (-480°)+cos (-330°)的值为( )
A. B.- C.- D.
3.已知sin (+ α)=,则sin (- α)的值为( )
A. B.- C. D.-
4.已知 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,则sin α的值是( )
A. B. C. D.
5.(多选)下列化简正确的是( )
A.tan (π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
6.tan 690°=________.
7.如图所示,角 θ的终边与单位圆交于点P(-,),则cos (π- θ)的值为________.
8.化简:·tan (2π- α)=________.
9.化简下列各式:
(1)sin cos π;
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°).
10.已知=2,求的值.
11.下列三角函数式:
①sin ;②cos ;
③sin ;④cos ;
⑤sin .其中n∈Z,则函数值与sin 的值相同的是( )
A.①② B.①③④ C.②③⑤ D.①③⑤
12.(多选)定义:角 θ与φ都是任意角,若满足 θ+φ=π,则 θ与φ“广义互补”.已知sin (π+ α)=-,下列角β中,可能与角 α“广义互补”的是( )
A.sin β= B.cos (π+β)=
C.tan β= D.cos (2π-β)=-
13.cos +cos +cos +cos 的值为________.
14.已知f(x)=则f=________,f+f=________.
15.已知sin (α+β)=1,试求tan (2α+β)+tan β的值.
16.化简下面各式.
(1)(k∈Z);
(2).课时作业(四十四) 诱导公式二、三、四
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.sin 的值是( )
A. B.- C. D.-
D [由题意可得sin =-sin =-.故选D.]
2.sin 315°+sin (-480°)+cos (-330°)的值为( )
A. B.- C.- D.
C [原式=sin (360°-45°)+sin (-360°-120°)+cos (-360°+30°)
=sin (-45°)+sin (-120°)+cos 30°
=-sin 45°+sin (-180°+60°)+cos 30°
=-sin 45°-sin 60°+cos 30°
=--+
=-.
故选C.]
3.已知sin (+ α)=,则sin (- α)的值为( )
A. B.- C. D.-
C [由- α=π-知sin =sin [π-(+ α)]=sin (+ α)=.故选C.]
4.已知 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,则sin α的值是( )
A. B. C. D.
C [由 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,可得2tan α-3sin β-5=0 ①.由tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,可得tan α-6sin β-1=0②.①×2-②得3tan α-9=0,∴tan α=3,即=3.
∵sin2α+cos2α=1.∴sin2α=.又α为锐角,
∴sin α>0,∴sin α=.故选C.]
5.(多选)下列化简正确的是( )
A.tan (π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
AB [A正确;B正确,==cos α;
C错,==-tan α;
D错,
==-1.]
6.tan 690°=________.
解析: tan 690°=tan (2×360°-30°)
=tan (-30°)=-tan 30°=-.
答案: -
7.如图所示,角 θ的终边与单位圆交于点P(-,),则cos (π- θ)的值为________.
解析: 由三角函数定义知,cos θ=-,所以cos (π- θ)=-cos θ=.
答案:
8.化简:·tan (2π- α)=________.
解析: 原式=·tan (- α)=·(-tan α)=-·tan α=-1.
答案: -1
9.化简下列各式:
(1)sin cos π;
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°).
解析: (1)sin cos π
=-sin cos
=sin cos =.
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°)
=-sin (180°+60°+2×360°)cos (30°+4×360°)+cos (180°+60°)sin (180°+30°)=sin 60°cos 30°+cos 60°sin 30°=1.
10.已知=2,求的值.
解析: ∵=2,
∴tan (3π- α)=2,∴tan α=-2.
又
===,
把tan α=-2代入,得原式=.
[能力提升]
11.下列三角函数式:
①sin ;②cos ;
③sin ;④cos ;
⑤sin .其中n∈Z,则函数值与sin 的值相同的是( )
A.①② B.①③④ C.②③⑤ D.①③⑤
C [①中,sin =sin ≠sin ;
②中,cos =cos =sin ;
③中,sin =sin ;
④中,cos =cos =-cos ≠sin ;
⑤中,sin =sin =-sin (π+)=sin .]
12.(多选)定义:角 θ与φ都是任意角,若满足 θ+φ=π,则 θ与φ“广义互补”.已知sin (π+ α)=-,下列角β中,可能与角 α“广义互补”的是( )
A.sin β= B.cos (π+β)=
C.tan β= D.cos (2π-β)=-
ABD [∵sin (π+ α)=-sin α=-,
∴sin α=,若 α+β=π,则β=π- α.
A中,sin β=sin (π- α)=sin α=.故A符合条件;
B中,cos (π+β)=cos (2π- α)=cos α=±,故B符合条件;
C中,tan β=,即sin β=cos β,又sin2β+cos2β=1,故sinβ=±,即C不符合条件;
D中,cos (2π-β)=cos [2π-(π- α)]=cos (π+ α)=-cos α=±,故D符合条件.故选ABD.]
13.cos +cos +cos +cos 的值为________.
解析: 原式=cos +cos +cos (π-)+cos (π-)=cos +cos +(-cos )+(-cos )=0.
答案: 0
14.已知f(x)=则f=________,f+f=________.
解析: ∵f=sin =sin =,
f=f-1=f-2
=sin -2=-,∴f+f=-=-2.
答案: -2
15.已知sin (α+β)=1,试求tan (2α+β)+tan β的值.
解析: 因为sin (α+β)=1,所以 α+β=2kπ+(k∈Z),所以 α=2kπ+-β(k∈Z).
故tan (2α+β)+tan β=tan +tan β
=tan (4kπ+π-2β+β)+tan β=tan (4kπ+π-β)+tan β=tan (π-β)+tan β=-tan β+tan β=0.
16.化简下面各式.
(1)(k∈Z);
(2).
解析: (1)当k=2n(n∈Z)时,
原式==
==-1;
当k=2n+1(n∈Z)时,
原式
=
===-1.
综上所述,原式=-1.
(2)原式=
=
=
==-1.课时作业(四十四) 诱导公式二、三、四
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.sin 的值是( )
A. B.- C. D.-
2.sin 315°+sin (-480°)+cos (-330°)的值为( )
A. B.- C.- D.
3.已知sin (+ α)=,则sin (- α)的值为( )
A. B.- C. D.-
4.已知 α为锐角,且2tan (π- α)-3sin (-β)+5=0,tan (π+ α)+6sin (π+β)-1=0,则sin α的值是( )
A. B. C. D.
5.(多选)下列化简正确的是( )
A.tan (π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
6.tan 690°=________.
7.如图所示,角 θ的终边与单位圆交于点P(-,),则cos (π- θ)的值为________.
8.化简:·tan (2π- α)=________.
9.化简下列各式:
(1)sin cos π;
(2)sin (-960°)cos 1 470°-cos (-240°)sin (-210°).
10.已知=2,求的值.
11.下列三角函数式:
①sin ;②cos ;
③sin ;④cos ;
⑤sin .其中n∈Z,则函数值与sin 的值相同的是( )
A.①② B.①③④ C.②③⑤ D.①③⑤
12.(多选)定义:角 θ与φ都是任意角,若满足 θ+φ=π,则 θ与φ“广义互补”.已知sin (π+ α)=-,下列角β中,可能与角 α“广义互补”的是( )
A.sin β= B.cos (π+β)=
C.tan β= D.cos (2π-β)=-
13.cos +cos +cos +cos 的值为________.
14.已知f(x)=则f=________,f+f=________.
15.已知sin (α+β)=1,试求tan (2α+β)+tan β的值.
16.化简下面各式.
(1)(k∈Z);
(2).