5.3 第1课时 诱导公式二、三、四(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 5.3 第1课时 诱导公式二、三、四(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
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文件大小 3.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-03 10:15:29

文档简介

5.3 诱导公式
新课程标准解读 核心素养
1.能借助单位圆的对称性,利用定义推导出三角函数的诱导公式 逻辑推理
2.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 数学运算、逻辑推理
第1课时 诱导公式二、三、四
  “南京眼”和辽宁的“生命之环”均利用完美的对称展现自己的和谐之美.而三角函数与圆(单位圆)是紧密联系的,它的基本性质是圆的几何性质的代数表示.圆有很好的对称性:圆既是以圆心为对称中心的中心对称图形,又是以任意直径所在直线为对称轴的轴对称图形.
【问题】 你能否利用这些对称性,借助单位圆,讨论任意角α的终边与π±α,-α有什么样的对称关系?
                       
                       
                       
知识点 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  对称 sin(π+α)=  , cos(π+α)=  , tan(π+α)= 
公式三 角-α与角α的终边关于  轴对称 sin(-α)=  , cos(-α)=  , tan(-α)= 
公式四 角π-α与角α的终边关于  轴对称 sin(π-α)=  , cos(π-α)=  , tan(π-α)= 
提醒 诱导公式的记忆方法与口诀:①记忆方法:2kπ+α,-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;②记忆口诀:“函数名不变,符号看象限”.“口诀”的正确理解:“函数名不变”是指等式两边的三角函数同名;“符号”是指等号右边是正号还是负号;“看象限”是指假设α是锐角,要看原函数值在本公式中角的终边所在象限是取正值还是负值.
1.若sin(3π+α)=,则sin α=(  )
A.   B.-  C.3   D.-3
2.若tan α=4,则tan(π-α)=(  )
A.π-4 B.4π C.-4 D.4-π
3.求值:(1)sin =   ;(2)cos=   .
题型一 给角求值问题
【例1】 求下列各三角函数值:
(1)cos;
(2)tan(-855°);
(3)tan+sin.
通性通法
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
【跟踪训练】
 计算:(1)sin;
(2)tan(-765°);
(3)sin·cos·tan.
题型二 给值(式)求值
【例2】 已知cos(-α)=,则cos(α+)=    .
【母题探究】
1.(变设问)若本例中条件不变,求cos(α-)的值.
2.(变设问)若本例中条件不变,求cos(+α)-sin2(α-)的值.
通性通法
解决条件求值问题的两个技巧
【跟踪训练】
1.已知sin(π+α)=,且α是第四象限角,那么cos(α-π)=(  )
A.           B.-
C.± D.
2.已知sin(θ-)=-,且θ∈(0,),则cos(+θ)=    .
题型三 化简求值
【例3】 化简:(1);
(2).
通性通法
利用诱导公式一~四化简应注意的问题
(1)利用诱导公式主要是进行角的转化,从而达到统一角的目的;
(2)化简时函数名没有改变,但一定要注意函数的符号有没有改变;
(3)同时有切(正切)与弦(正弦、余弦)的式子化简,一般采用切化弦,有时也将弦化切.
【跟踪训练】
 化简:(1);
(2)(n∈Z).
1.cos=(  )
A.-        B.-
C. D.
2.已知角α的终边过点(,-2),则sin(α-3π)=(  )
A.-   B.
C.-  D.
3.tan(5π+α)=m,则=(  )
A. B.
C.-1 D.1
4.化简:·tan(2π-α).
第1课时 诱导公式二、三、四
【基础知识·重落实】
知识点
原点 -sin α -cos α tan α x
-sin α cos α -tan α y sin α
-cos α -tan α
自我诊断
1.B sin(3π+α)=sin(π+α)=-sin α=,∴sin α=-.
2.C tan(π-α)=-tan α=-4.
3.(1) (2)- 解析:(1)sin =sin=sin =.
(2)cos=cos =cos(π+)=-cos =-.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(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(2π-)=-tan-sin=-1-=-.
跟踪训练
 解:(1)原式=-sin=-sin(2π+)=-sin=-.
(2)原式=-tan 765°=-tan(2×360°+45°)=-tan 45°=-1.
(3)原式=sincos·tan(π+)=-sincostan=-××1=-.
【例2】 - 解析:cos(α+)=cos[π-(-α)]=-cos(-α)=-.
母题探究
1.解:cos(α-)=cos(-α)=cos[2π+(-α)]=cos(-α)=.
2.解:因为cos(+α)=cos[π-(-α)]=-cos(-α)=-,
sin2(α-)=sin2[-(-α)]=1-cos2(-α)=1-()2=,
所以cos(+α)-sin2(α-)=--=-.
跟踪训练
1.B 因为sin(π+α)=-sin α=,所以sin α=-.又α是第四象限角,所以cos α=,所以cos(α-π)=cos(π-α)=-cos α=-.故选B.
2.- 解析:cos(+θ)=cos[(θ-)+π]=-cos(θ-),∵θ∈(0,),∴θ-∈(-,),∴cos(θ-)>0,即cos(θ-)==,∴cos(+θ)=-.
【例3】 解:(1)原式====1.
(2)原式=
===-1.
跟踪训练
 解:(1)原式=
==1.
(2)原式=

==-.
随堂检测
1.A 由诱导公式可知cos=cos=cos=cos(π+)=-cos=-,故选A.
2.D 由已知得sin α=-,则sin(α-3π)=-sin α=.故选D.
3.A 因为tan(5π+α)=tan α=m,所以原式=====.
4.解:原式=·tan(-α)=·=-1.
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5.3 诱导公式
新课程标准解读 核心素养
1.能借助单位圆的对称性,利用定义推导出三角
函数的诱导公式 逻辑推理
2.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 数学运算、
逻辑推理
第1课时 
诱导公式二、三、四
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  “南京眼”和辽宁的“生命之环”均利用完美的对称展现自己的
和谐之美.而三角函数与圆(单位圆)是紧密联系的,它的基本性质
是圆的几何性质的代数表示.圆有很好的对称性:圆既是以圆心为对
称中心的中心对称图形,又是以任意直径所在直线为对称轴的轴对称
图形.
【问题】 你能否利用这些对称性,借助单位圆,讨论任意角α的终
边与π±α,-α有什么样的对称关系?

知识点 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
对称 sin (π+α)= ,
cos (π+α)
= ,
tan(π+α)=

点 
- sin α 
- cos α 
tan α
终边关系 图示 公式
公式
三 角-α与角α的
终边关于
轴对称 sin (-α)= ,
cos (-α)= ,
tan(-α)=
公式
四 角π-α与角α
的终边关于 轴对称 sin (π-α) ,
cos (π-α) ,
tan(π-α)=
x  
- sin α
cos α  
y  
sin α 
- cos α 
- tan α
- tan α
提醒 诱导公式的记忆方法与口诀:①记忆方法:2 k π+α,-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;②记忆口诀:“函数名不变,符号看象
限”.“口诀”的正确理解:“函数名不变”是指等式两边的三角函
数同名;“符号”是指等号右边是正号还是负号;“看象限”是指假
设α是锐角,要看原函数值在本公式中角的终边所在象限是取正值还
是负值.
1. 若 sin (3π+α)= ,则 sin α=(  )
C. 3 D. -3
解析:   sin (3π+α)= sin (π+α)=- sin α= ,∴ sin
α=- .
2. 若tan α=4,则tan(π-α)=(  )
A. π-4 B. 4π
C. -4 D. 4-π
解析:  tan(π-α)=-tan α=-4.
3. 求值:(1) sin =    ;
解析: sin = sin = sin = .
(2) cos =  -  .
解析: cos = cos = cos =- cos =- .
 
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典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 给角求值问题
【例1】 求下列各三角函数值:
(1) cos ;
解: cos = cos = cos = cos =-
cos =- .
(2)tan(-855°);
解: tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+
135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=tan 45°=1.
(3)tan + sin .
解: 原式=tan + sin =-tan - sin =
-1- =- .
通性通法
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
【跟踪训练】
 计算:(1) sin ;
解: 原式=- sin =- sin =- sin =- .
(2)tan(-765°);
解: 原式=-tan 765°=-tan(2×360°+45°)=-
tan 45°=-1.
(3) sin · cos ·tan .
解: 原式= sin cos tan =- sin
cos tan =- × ×1=- .
题型二 给值(式)求值
【例2】 已知 cos ( -α)= ,则 cos (α+ )=  -  .
解析: cos (α+ )= cos [π-( -α)]=- cos ( -α)
=- .
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【母题探究】
1. (变设问)若本例中条件不变,求 cos (α- )的值.
解: cos (α- )= cos ( -α)= cos [2π+( -
α)]= cos ( -α)= .
解:因为 cos ( +α)= cos [π-( -α)]=- cos ( -
α)=- ,
sin 2(α- )= sin 2[-( -α)]=1- cos 2( -α)=1
-( )2= ,
所以 cos ( +α)- sin 2(α- )=- - =- .
2. (变设问)若本例中条件不变,求 cos ( +α)- sin 2(α-
)的值.
通性通法
解决条件求值问题的两个技巧
【跟踪训练】
1. 已知 sin (π+α)= ,且α是第四象限角,那么 cos (α-π)
=(  )
解析:  因为 sin (π+α)=- sin α= ,所以 sin α=- .又
α是第四象限角,所以 cos α= ,所以 cos (α-π)= cos (π
-α)=- cos α=- .故选B.
2. 已知 sin (θ- )=- ,且θ∈(0, ),则 cos ( +θ)
= .
解析: cos ( +θ)= cos [(θ- )+π]=- cos (θ-
),∵θ∈(0, ),∴θ- ∈(- , ),∴ cos (θ-
)>0,即 cos (θ- )= = ,∴ cos
( +θ)=- .
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题型三 化简求值
【例3】 化简:(1) ;
解: 原式= = = =1.
(2) .
解: 原式=
= = =-1.
通性通法
利用诱导公式一~四化简应注意的问题
(1)利用诱导公式主要是进行角的转化,从而达到统一角的目的;
(2)化简时函数名没有改变,但一定要注意函数的符号有没有改
变;
(3)同时有切(正切)与弦(正弦、余弦)的式子化简,一般采用
切化弦,有时也将弦化切.
【跟踪训练】
 化简:(1) ;
解: 原式=
= =1.
(2) ( n ∈Z).
解: 原式=

= =- .
1. cos =(  )
解析:  由诱导公式可知 cos = cos = cos
= cos =- cos =- ,故选A.
2. 已知角α的终边过点( ,-2),则 sin (α-3π)=(  )
解析: 由已知得 sin α=- ,则 sin (α-3π)=- sin α=
.故选D.
3. tan(5π+α)= m ,则 =(  )
C. -1 D. 1
解析: 因为tan(5π+α)=tan α= m ,所以原式=
= = = = .
4. 化简: ·tan(2π-α).
解:原式= ·tan(-α)= · =-1.
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 化简 sin 2(π+α)- cos (π+α)· cos (-α)+1的结果为
(  )
A. 1 B. 2 sin 2α
C. 0 D. 2
解析:  原式= sin 2α+ cos 2α+1=2.
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2. 若 cos (π-α)=- ,则 cos (-2π-α)=(  )
解析:  ∵ cos (π-α)=- cos α=- ,∴ cos α= ,
∴ cos (-2π-α)= cos (-α)= cos α= .
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3. 若 sin (π+α)+ sin (-α)=- m ,则 sin (3π+α)+2 sin
(2π-α)=(  )
解析:  因为 sin (π+α)+ sin (-α)=-2 sin α=- m ,
所以 sin α= ,则 sin (3π+α)+2 sin (2π-α)=- sin α
-2 sin α=-3 sin α=- m .故选B.
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4. sin 315°+ sin (-480°)+ cos (-330°)=(  )
解析:  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.
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5. (多选)已知△ ABC 的三个内角分别为 A , B , C ,则下列命题正
确的是(  )
A. sin ( B + C )= sin A
B. cos ( B + C )= cos A
C. tan( B + C )=tan A
D. cos (2 A + B + C )= cos ( B + C )
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解析:  依题意,在△ ABC 中, B + C =π- A , sin ( B + C )
= sin (π- A )= sin A ,A正确; cos ( B + C )= cos (π- A )
=- cos A ,B错误;tan( B + C )=tan(π- A )=-tan A ,C错
误;因为 cos (2 A + B + C )= cos [ A +( A + B + C )]= cos
(π+ A )=- cos A . 而 cos ( B + C )= cos (π- A )=- cos
A . 故D正确.
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6. (多选)下列化简正确的是(  )
A. tan(π+1)=tan 1
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解析:  A正确;B正确, = = cos α;C
错, = =-tan α;D错,
= =-1.
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7. tan 690°= .
解析:tan 690°=tan(2×360°-30°)=tan(-30°)=-tan
30°=- .
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8. 已知 sin (45°+α)= ,则 sin (225°+α)=  -  .
解析: sin (225°+α)= sin [(45°+α)+180°]=- sin
(45°+α)=- .
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9. 若 P (-4,3)是角α终边上一点,则
= .
解析:由题意知 sin α= ,原式= =- =-
=- .
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10. 化简与计算:
(1) ;
解: 原式= = =
tan θ.
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(2) sin 420° cos 330°+ sin (-690°) cos (-660°).
解: 原式= sin (360°+60°) cos (360°-
30°)+ sin (-2×360°+30°) cos (-2×360°
+60°)
= sin 60° cos 30°+ sin 30° cos 60°= × +
× =1.
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11. 已知α为锐角,且2tan(π-α)-3 sin (-β)+5=0,tan(π
+α)+6 sin (π+β)-1=0,则 sin α=(  )
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解析:  由α为锐角,且2tan(π-α)-3 sin (-β)+5
=0,可得2tan α-3 sin β-5=0 ①.由tan(π+α)+6
sin (π+β)-1=0,可得tan α-6 sin β-1=0 ②.①×2
-②得3tan α-9=0,∴tan α=3,即 =3.∵ sin 2α+
cos 2α=1,
∴ sin 2α= .又α为锐角,∴ sin α>0,∴ sin α= .
故选C.
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12. (多选)定义:角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=π,则称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(  )
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解析:  ∵ sin (π+α)=- sin α=- ,∴ sin α= ,
若α+β=π,则β=π-α.A中, sin β= sin = sin α=
,故A符合条件;B中, cos (π+β)= cos = cos α
=± ,故B符合条件;C中,tan β= ,即 sin β= cos
β,又 sin 2β+ cos 2β=1,故 sin β=± ,故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A、B、D.
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13. 化简: = .
解析:原式= = =| cos 6-
sin 6|.因为 <6<2π,所以 cos 6>0, sin 6<0,因此 cos 6-
sin 6>0,所以原式= cos 6- sin 6.
cos 6- sin 6 
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解:因为tan α, 是关于 x 的方程 x2- kx + k2-3=0的两个实
数根,
故由根与系数的关系有tan α· = k2-3=1,解得 k =±2.
又3π<α< ,所以tan α>0, >0,
所以tan α+ = k >0,于是 k =2.
14. 已知tan α, 是关于 x 的方程 x2- kx + k2-3=0的两个实数
根,且3π<α< ,求 cos (3π+α)- sin (π-α)的值.
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因此tan α= =1, sin α= cos α.
又 sin 2α+ cos 2α=1,解得 sin α= cos α=- ,
所以 cos (3π+α)- sin (π-α)=- cos α- sin α= .
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15. 已知α为第四象限角,化简 +
= .
 
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解析:因为α为第四象限角,所以 +
= + = +
= + = =
.
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16. 是否存在α∈ ,β∈(0,π),使等式 sin (3π-α)
= sin β, cos (-α)=- cos (π+β)同时成立?若
存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.
解:假设存在角α,β满足条件.
由已知条件可得
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由①2+②2,得 sin 2α+3 cos 2α=2.
∴ sin 2α= ,∴ sin α=± .
∵α∈ ,∴α=± .
当α= 时,由②式知 cos β= ,
又β∈(0,π),∴β= ,此时①式成立;
当α=- 时,由②式知 cos β= ,
又β∈(0,π),∴β= ,此时①式不成立,故舍去.
∴存在α= ,β= 满足条件.
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谢 谢 观 看!5.3 诱导公式
第1课时 诱导公式二、三、四
1.化简sin2(π+α)-cos(π+α)·cos(-α)+1的结果为(  )
A.1  B.2sin2α
C.0 D.2
2.若cos(π-α)=-,则cos(-2π-α)=(  )
A. B.±
C.- D.±
3.若sin(π+α)+sin(-α)=-m,则sin(3π+α)+2sin(2π-α)=(  )
A.-m B.-m
C.m D.m
4.sin 315°+sin(-480°)+cos(-330°)=(  )
A. B.-
C.- D.
5.(多选)已知△ABC的三个内角分别为A,B,C,则下列命题正确的是(  )
A.sin(B+C)=sin A
B.cos(B+C)=cos A
C.tan(B+C)=tan A
D.cos(2A+B+C)=cos(B+C)
6.(多选)下列化简正确的是(  )
A.tan(π+1)=tan 1
B.=cos α
C.=tan α
D.=1
7.tan 690°=    .
8.已知sin(45°+α)=,则sin(225°+α)=    .
9.若P(-4,3)是角α终边上一点,则=    .
10.化简与计算:
(1);
(2)sin 420°cos 330°+sin(-690°)cos(-660°).
11.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=(  )
A. B.
C. D.
12.(多选)定义:角θ与φ都是任意角,若满足θ+φ=π,则称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.化简:=    .
14.已知tan α,是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两个实数根,且3π<α<,求cos(3π+α)-sin(π-α)的值.
15.已知α为第四象限角,化简+=    .
16.是否存在α∈,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=sin β,cos(-α)=-cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.
第1课时 诱导公式二、三、四
1.D 原式=sin2α+cos2α+1=2.
2.A ∵cos(π-α)=-cos α=-,∴cos α=,∴cos(-2π-α)=cos(-α)=cos α=.
3.B 因为sin(π+α)+sin(-α)=-2sin α=-m,所以sin α=,则sin(3π+α)+2sin(2π-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=-m.故选B.
4.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.
5.AD 依题意,在△ABC中,B+C=π-A,sin(B+C)=sin(π-A)=sin A,A正确;cos(B+C)=cos(π-A)=-cos A,B错误;tan(B+C)=tan(π-A)=-tan A,C错误;因为cos(2A+B+C)=cos[A+(A+B+C)]=cos(π+A)=-cos A.而cos(B+C)=cos(π-A)=-cos A.故D正确.
6.AB A正确;B正确,==cos α;C错,==-tan α;D错,==-1.
7.- 解析:tan 690°=tan(2×360°-30°)=tan(-30°)=-tan 30°=-.
8.- 解析:sin(225°+α)=sin[(45°+α)+180°]=-sin(45°+α)=-.
9.- 解析:由题意知sin α=,原式==-=-=-.
10.解:(1)原式===tan θ.
(2)原式=sin(360°+60°)cos(360°-30°)+sin(-2×360°+30°)cos(-2×360°+60°)
=sin 60°cos 30°+sin 30°cos 60°=×+×=1.
11.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=0 ②.①×2-②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.
12.ABD ∵sin(π+α)=-sin α=-,∴sin α=,若α+β=π,则β=π-α.A中,sin β=sin=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sin β=±,故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A、B、D.
13.cos 6-sin 6 解析:原式===|cos 6-sin 6|.因为<6<2π,所以cos 6>0,sin 6<0,因此cos 6-sin 6>0,所以原式=cos 6-sin 6.
14.解:因为tan α,是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两个实数根,
故由根与系数的关系有tan α·=k2-3=1,解得k=±2.
又3π<α<,所以tan α>0,>0,
所以tan α+=k>0,于是k=2.
因此tan α==1,sin α=cos α.
又sin2α+cos2α=1,解得sin α=cos α=-,
所以cos(3π+α)-sin(π-α)=-cos α-sin α=.
15. 解析:因为α为第四象限角,所以+=+
=+
=+
==.
16.解:假设存在角α,β满足条件.
由已知条件可得
由①2+②2,得sin2α+3cos2α=2.
∴sin2α=,∴sin α=±.
∵α∈,∴α=±.
当α=时,由②式知cos β=,
又β∈(0,π),∴β=,此时①式成立;
当α=-时,由②式知cos β=,
又β∈(0,π),∴β=,此时①式不成立,故舍去.
∴存在α=,β=满足条件.
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