课时作业(六) 诱导公式一、二、三、四
(分值:80分)
一、选择题(单选每小题5分,多选每小题6分,共22分)
1.sin 600°=( )
A. B.- C. D.-
解析:sin 600°=sin =sin =-sin 120°=-sin 60°=-.
答案:B
2.已知cos ,则cos =( )
A.- B. C. D.-
解析:因为--α=π,
所以-α=π-,
所以cos =cos
答案:B
3.(多选)在△ABC中,给出下列四个选项中,结果为常数的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:
=
=
=
=
答案:BC
4.(多选)化简的结果是 ( )
A.B.
C.D.
解析:原式=
答案:AB
二、填空题(每小题5分,共15分)
5.的化简结果为________.
解析:原式=1.
答案:1
6.已知,若,则
解析:因为
所以
因为所以
所以
所以
答案:
7.已知f(x)=则f(-)=________,f()=________.
解析:因为f(-)=sin (-)=sin (-2π+)=sin =,f()=f()-1=f(-)-2=sin (-)-2=--2=-.
答案: -
三、解答题(共28分)
8.(13分)(1)计算:sin +cos +tan .
(2)化简:.
解析:(1)sin +cos +tan
=-sin +cos +tan
=-+1=0.
(2)原式==tan α.
9.(15分)已知f(α)=.
(1)化简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.
解析:(1)f(α)==-cos α.
(2)因为sin (α-π)=-sin α=,
所以sin α=-.又α是第三象限角,
所以cos α=-,所以f(α)=.
(3)因为-=-6×2π+,
所以f=-cos
=-cos =.
[尖子生题库]
10.(15分)设函数f(x)=a sin (πx+a)-b cos (πx-b)+c tan (πx+c),其中a,b,c∈R,且abc≠0,且有f(2 018)=-1,求f(2 020)的值.
解析:f(2 018)=a sin (2 018π+a)-b cos (2 018π-b)+c tan (2 018π+c)=a sin a-b cos b+c tan c,
而f(2 020)=a sin (2 020π+a)-b cos (2 020π-b)+c tan (2 020π+c)=a sin a-b cos b+c tan c,
所以f(2 020)=f(2 018)=-1.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)7.2.4 第1课时 诱导公式一、二、三、四
【课程标准】 借助单位圆的对称性,利用三角函数的定义推导出诱导公式(α+2kπ,π±α,-α的正弦、余弦、正切).
教 材 要 点
知识点一 诱导公式一
sin (α+k·2π)=____________;
cos (α+k·2π)=____________;
tan (α+k·2π)=____________.
【学霸笔记】 角α与α+k·2π(k∈Z)的三角函数值之间的关系
(1)语言表示:终边相同的角,同角三角函数值相等;
(2)式子表示:sin (α+k·2π)=sin α;cos (α+k·2π)=cos α;tan (α+k·2π)=tan α;
(3)角α的终边每绕原点旋转一周,函数值将重复出现.
知识点二 角的旋转、对称
如图,已知角α的终边为OA,将射线OA逆时针旋转θ到OB,顺时针旋转θ到OC,
则射线OB是______________,射线OC是______________,所以角α+θ的终边与角α-θ的终边关于角α的终边所在的直线________.
【学霸笔记】 角的正负与旋转方向之间的关系是什么?
[提示] 将射线逆时针方向旋转得到正角,顺时针方向旋转得到负角.
知识点三 诱导公式二
sin (-α)=____________;
cos (-α)=____________;
tan (-α)=____________.
【学霸笔记】角-α的终边与角α的终边有什么关系?角-α的终边与单位圆的交点P2(cos (-α),sin (-α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角-α的终边与角α的终边关于x轴对称,P2与P也关于x轴对称.
知识点四 诱导公式三
sin (π-α)=____________;
cos (π-α)=____________;
tan (π-α)=____________.
【学霸笔记】角π-α的终边与角α的终边有什么关系?角π-α的终边与单位圆的交点P3(cos (π-α),sin (π-α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角π-α的终边与角α的终边关于y轴对称,P3与P也关于y轴对称.
知识点五 诱导公式四
sin (π+α)=____________;
cos (π+α)=____________;
tan (π+α)=____________.
【学霸笔记】角π+α的终边与角α的终边有什么关系?角π+α的终边与单位圆的交点P4(cos (π+α),sin(π+α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角π+α的终边与角α的终边关于原点对称,P4与P也关于原点对称.
基 础 自 测
1.sin (-30°)=( )
A. B.-
C. D.-
2.计算sin2150°+sin2135°+2sin210°+cos2225°=( )
A. B.
C. D.
3.若sin(π-α)=log8,且α∈(-,0),则cos (π+α)=( )
A. B.-
C.± D.以上都不对
4.若tan (5π+α)=m,则=________.
5.已知cos (+θ)=,则cos (-θ)=________.
题型1利用诱导公式给角求值问题
例1计算:
(1)sin (-)tan -cos ·tan (-);
(2)sin (-)+cos ·tan 4π;
先化负角为正角,再将大于360°的角化为0°到360°内的角,进而利用诱导公式求得结果.
(3)cos +tan (-);
(4) sin ·cos ·tan .
(5)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称,若sin α=,则sin β=________.
方法归纳
利用诱导公式求任意角三角函数值的步骤
(1)“负化正”:用诱导公式一或二来转化.
(2)“大化小”:用诱导公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”:用诱导公式二或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”:得到锐角的三角函数后求值.
跟踪训练1 求下列各式的值:
(1)sin (-1 395°)cos 1 110°+cos (-1 020°)sin 750°;
(2)sin (-)·cos ·tan .
题型2利用诱导公式给值(式)求值问题[数学运算]
例2(1)已知cos (-70°)=k,那么tan 110°=( )
A. B.-
C.- D.
(2)已知sin (π+α)=,且α是第四象限角,则cos (α-2π)=( )
A.- B.
C.± D.
状元随笔 (1)110°=180°-70°,结合诱导公式求解.
(2)由sin (π+α)=求得sin α,又cos (α-2π)=cos α,结合α的范围求得结果.
方法归纳
解决给值求值问题的策略
(1)解决给值求值问题,首先要仔细观察条件式与所求式之间的角、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.
(3)经常出现α+或α-;α+或-α+等这样的角,通常是利用“整体思想”,一般把含有参变量的两个角相加或相减,寻找两个角之间的关系,如(α+)-(α-)=2π;(α+)+(-α+)=π,然后将所求用已知和π的形式表示出来并求解.
跟踪训练2 (1)已知cos (π+α)=-,π<α<2π,则sin (α-3π)+cos (α-π)=________.
(2)已知cos (-α)=,求cos (+α)-sin2(α-)的值.
题型3利用诱导公式化简求值
(1)化简:;
(2)计算:cos +cos +cos +cos +cos +cos =________;
(3)已知tan (π+α)=m,求值:
.
状元随笔 (1) 应用诱导公式尽可能将角统一,去根号时注意三角函数的正负.
(2) 观察与与与的关系,分别用诱导公式化简.
(3) 先利用诱导公式求出tan α,再将所要求的式子化简后代入求值.
方法归纳
三角函数式的化简方法
(1)利用诱导公式,将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数.
(2)常用“弦化切”法,即表达式中的弦函数通常化为切函数.
(3)注意“1”的变式应用:如sin2α+cos2α=1=tan.
跟踪训练3 (1).
(2)已知cos (π+α)=-,且α是第四象限角,计算:
①sin (2π-α);
②(n∈Z).
能 力 提 升 练
1.(多选)下列化简正确的是( )
A.tan (π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
2.已知sin (4π+α)=sin β,cos (6π+α)=cos (2π+β),且0<α<π,0<β<π,求α和β的值.
教材反思
(1)诱导公式的记忆
诱导公式一、二、三、四的记忆口诀是“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,实际上α可以是任意角.
(2)利用诱导公式一和二,还可以得出如下公式
sin (2π-α)=-sin α,
cos (2π-α)=cos α,
tan (2π-α)=-tan α.
7.2.4 第1课时 诱导公式一、二、三、四
新知初探·自主学习
[教材要点]
知识点一
sin α cos α tan α
知识点二
角α+θ的终边 角α-θ的终边 对称
知识点三
-sin α cos α -tan α
知识点四
sin α -cos α -tan α
知识点五
-sin α -cos α tan α
[基础自测]
1.解析:sin (-30°)=-sin 30°=-.
答案:B
2.解析:原式=sin230°+sin245°-2sin30°+cos 245°=-1+=.
答案:A
3.解析:因为sin (π-α)=sin α=-2=-,所以cos (π+α)=-cos α=-=-=-.
答案:B
4.解析:由tan (5π+α)=m,得tan α=m,
于是原式===.
答案:
5.解析:因为-θ++θ=π,所以-θ=π-(+θ),所以cos (-θ)=cos [π-(+θ)]=-cos (+θ)=-.
答案:-
课堂探究·素养提升
例1 【解析】
(1)原式=(-sin )·tan (2π+)-cos (2π+)·tan (-5×2π-)
=-sin (3×2π+)·tan -cos ·tan (-)
=-×(-1)=0.
(2)原式=-sin +cos ·tan 0
=-sin (2π+)+0=-sin =-.
(3)原式=cos (8π+)-tan
=cos -tan (4π+)
=-tan =-1=-.
(4)原式=sin ·cos (2π+)·tan (4π+)
=sin ·cos ·tan =sin (π+)·cos (π+)·tan (π+)
=(-sin )·(-cos )·tan =(-)×(-)×1=.
(5)因为角α与角β均以Ox为始边,
它们的终边关于y轴对称,
所以α+β=π+2kπ,k∈Z,所以β=π+2kπ-α,
sin β=sin (π+2kπ-α)=sin (π-α)=sin α=.
【答案】 (1)(2)(3)(4)见解析 (5)
跟踪训练1 解析:(1)原式=sin (-4×360°+45°)cos (3×360°+30°)+cos (-3×360°+60°)sin (2×360°+30°)
=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30°
===.
(2)原式=sin (-4π+)·cos (4π-)·tan (6π+)=sin ·cos (-)·tan
=sin (π+)·cos ·tan
=-sin ·cos ·tan
=-=-.
例2 【解析】 (1)因为cos (-70°)=k,
所以sin (-70°)=-=-,
所以tan(-70°)==,
所以tan 110°=tan (180°-70°)=tan (-70°)=.
(2)由sin (π+α)=,得sin α=-,
而cos (α-2π)=cos α,且α是第四象限角,
所以cos α==.
【答案】 (1)B (2)B
跟踪训练2 解析:(1)因为cos(π+α)=-cos α=-,
所以cos α=,
因为π<α<2π,所以<α<2π,
所以sin α=-,
所以sin (α-3π)+cos (α-π)=-sin (3π-α)+cos (π-α)=-sin (π-α)+(-cos α)=-sin α-cos α=-(sin α+cos α)=-(-)=.
(2)因为cos (+α)=cos [π-(-α)]=-cos (-α)=-,
sin2(α-)=sin2(-α)=1-cos2(-α)=1-()2=,
所以cos(+α)-sin2(α-)=-=-.
答案:(1) (2)见解析
例3 【解析】 (1)原式=
==
==-1.
(2)原式=cos +cos +cos +cos (π-)+cos (π-)+cos (π-)
=cos +cos +cos -cos -cos -cos =0.
(3)因为tan (π+α)=m,所以tan α=m,
原式=
==-
=-tan α=-m.
【答案】 (1)见解析 (2)0 (3)见解析
跟踪训练3 解析:(1)原式=
==
=
(2)①由cos (π+α)=-可得cos α=,
而sin (2π-α)=-sin α,因为α是第四象限角,
所以sin α=-,故sin (2π-α)=.
②原式==-=-4.
能力提升练
1.解析:利用诱导公式,及tan α=,
A选项,tan (π+1)=tan 1,故A正确;
B选项,===cos α,故B正确;
C选项,==-tan α,故C不正确;
D选项,==
-=-1,故D不正确.
答案:AB
2.解析:因为sin (4π+α)=sin β,
所以sin α=sin β,①
因为cos (6π+α)=cos (2π+β),
所以cos α=cos β,②
①2+②2,得sin2α+3cos2α=2(sin2β+cos2β)=2,
所以cos2α=,即cosα=±.
又0<α<π,所以α=或α=.
又0<β<π,当α=时,由②得β=;
当α=时,由②得β=,
所以α=,β=或α=,β=.
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7.2.4 第1课时 诱导公式一、二、三、四
【课程标准】 借助单位圆的对称性,利用三角函数的定义推导出诱导公式(α+2kπ,π±α,-α的正弦、余弦、正切).
教 材 要 点
知识点一 诱导公式一
sin (α+k·2π)=____________;
cos (α+k·2π)=____________;
tan (α+k·2π)=____________.
sin α
cos α
tan α
【学霸笔记】 角α与α+k·2π(k∈Z)的三角函数值之间的关系
(1)语言表示:终边相同的角,同角三角函数值相等;
(2)式子表示:sin (α+k·2π)=sin α;cos (α+k·2π)=cos α;tan (α+k·2π)=tan α;
(3)角α的终边每绕原点旋转一周,函数值将重复出现.
知识点二 角的旋转、对称
如图,已知角α的终边为OA,将射线OA逆时针旋转θ到OB,顺时针旋转θ到OC,
则射线OB是______________,射线OC是______________,所以角α+θ的终边与角α-θ的终边关于角α的终边所在的直线________.
角α+θ的终边
角α-θ的终边
对称
【学霸笔记】 角的正负与旋转方向之间的关系是什么?
[提示] 将射线逆时针方向旋转得到正角,顺时针方向旋转得到负角.
知识点三 诱导公式二
sin (-α)=____________;
cos (-α)=____________;
tan (-α)=____________.
-sin α
cos α
-tan α
【学霸笔记】角-α的终边与角α的终边有什么关系?角-α的终边与单位圆的交点P2(cos (-α),sin (-α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角-α的终边与角α的终边关于x轴对称,P2与P也关于x轴对称.
知识点四 诱导公式三
sin (π-α)=____________;
cos (π-α)=____________;
tan (π-α)=____________.
sin α
-cos α
-tan α
【学霸笔记】角π-α的终边与角α的终边有什么关系?角π-α的终边与单位圆的交点P3(cos (π-α),sin (π-α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角π-α的终边与角α的终边关于y轴对称,P3与P也关于y轴对称.
知识点五 诱导公式四
sin (π+α)=____________;
cos (π+α)=____________;
tan (π+α)=____________.
-sin α
-cos α
tan α
【学霸笔记】角π+α的终边与角α的终边有什么关系?角π+α的终边与单位圆的交点P4(cos (π+α),sin(π+α))与点P(cos α,sin α)有怎样的关系?
[提示] 角π+α的终边与角α的终边关于原点对称,P4与P也关于原点对称.
答案:B
答案:A
答案:B
方法归纳
利用诱导公式求任意角三角函数值的步骤
(1)“负化正”:用诱导公式一或二来转化.
(2)“大化小”:用诱导公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”:用诱导公式二或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”:得到锐角的三角函数后求值.
【答案】B
【答案】B
方法归纳
解决给值求值问题的策略
(1)解决给值求值问题,首先要仔细观察条件式与所求式之间的角、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.
0
答案:AB
教材反思
(1)诱导公式的记忆
诱导公式一、二、三、四的记忆口诀是“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,实际上α可以是任意角.
(2)利用诱导公式一和二,还可以得出如下公式
sin (2π-α)=-sin α,
cos (2π-α)=cos α,
tan (2π-α)=-tan α.
答案:B
答案:B
答案:BC
答案:AB
1
10.(15分)设函数f(x)=a sin (πx+a)-b cos (πx-b)+c tan (πx+c),其中a,b,c∈R,且abc≠0,且有f(2 018)=-1,求f(2 020)的值.
解析:f(2 018)=a sin (2 018π+a)-b cos (2 018π-b)+c tan (2 018π+c)=a sin a-b cos b+c tan c,
而f(2 020)=a sin (2 020π+a)-b cos (2 020π-b)+c tan (2 020π+c)=a sin a-b cos b+c tan c,
所以f(2 020)=f(2 018)=-1.