5.2.1第二课时 三角函数值的符号及诱导公式一

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名称 5.2.1第二课时 三角函数值的符号及诱导公式一
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文件大小 294.0KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2026-02-27 00:00:00

文档简介

第二课时 三角函数值的符号及诱导公式一
课标要求
1.会判断给定角的三角函数值的符号(逻辑推理).
2.掌握诱导公式一,并能运用公式解决相关问题(数学运算).
情境导入
  从三角函数的定义及实例可知,任意一个角的正弦、余弦与正切值可能为正数,也可能为负数,也可能为0,它们的符号与什么有关?你能总结出任意一个角三角值的符号的变化规律吗?
知识点一|三角函数值在各象限内的符号
问题1 根据三角函数的定义,你能判断α在不同象限时,sin α的符号特点吗?
提示:由sin α=y,则可知当α在第一或第二象限时,sin α>0;当α在第三或第四象限时,sin α<0.
【知识梳理】
如图所示:
正弦: 一、二 象限正, 三、四 象限负;
余弦: 一、四 象限正, 二、三 象限负;
正切: 一、三 象限正, 二、四 象限负.
  提醒:(1)简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦;(2)终边落在x轴上角的正弦值为0,正切值也为0;终边落在y轴上角的余弦值为0,正切值不存在.
【例1】 (1)已知点P(tan α,cos α)在第三象限,则角α在( B )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:因为点P(tan α,cos α)在第三象限,因此tan α<0,cos α<0,所以α在第二象限.
(2)sin 285°·cos(-105°)>.(填“<”或“>”)
解析:因为285°是第四象限角,所以sin 285°<0,因为-105°是第三象限角,所以cos(-105°)<0.所以sin 285°·cos(-105°)>0.
【规律方法】
1.正弦、余弦函数值的正负规律
2.正切函数值的符号取决于角α终边上点的横、纵坐标x,y的符号,即“同号为正,异号为负”.
训练1 (1)若-<α<0,则点P(tan α,cos α)位于( B )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:由-<α<0知α为第四象限角,则tan α<0,cos α>0,所以点P在第二象限.
(2)已知sin θcos θ<0,且|cos θ|=cos θ,则角θ是( D )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
解析:由|cos θ|=cos θ,可知cos θ≥0,结合sin θcos θ<0,得sin θ<0,cos θ>0,所以角θ是第四象限角,故选D.
知识点二|诱导公式一
问题2 终边相同的角的三角函数值有何关系?
提示:由三角函数的定义,可以知道,终边相同的角的同一三角函数的值相等.
【知识梳理】
终边相同的角的同一三角函数的值 相等 ,由此得到一组公式:
sin(α+k·2π)= sin α ,
cos(α+k·2π)= cos α ,
tan(α+k·2π)= tan α ,
其中k∈Z.
  提醒:诱导公式一的结构特点:①其结构特点是函数名相同,左边角为α+2kπ,右边角为α;②三角函数值有“周而复始”的变化规律,即角的终边每绕原点旋转一周,函数值将重复出现,说明三角函数中自变量α与函数值的对应关系为多对一的关系;③k∈Z即k可取正整数、负整数或0.
【例2】 计算下列各式的值:
(1)tan 405°-sin 450°+cos 750°;
解:tan 405°-sin 450°+cos 750°
=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)
=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+=.
(2)sin+tan(-).
解:sin+tan
=sin(+4×2π)+tan(-2×2π)
=sin+tan=+1.
【规律方法】
利用诱导公式求解任意角的三角函数值的步骤
训练2 计算下列各式的值:
(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)·sin 750°;
解: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)sin(-)+costan 4π.
解:原式=sin(-2π+)+cos(2π+)tan(4π+0)=sin+cos×0=.
知识点三|三角函数值符号与诱导公式一的综合应用
【例3】 确定下列三角函数值的符号:
(1)tan 505°;
解:tan 505°=tan(360°+145°)=tan 145°<0.
(2)tan(-);
解:tan(-)=tan(-8π+)=tan>0.
(3)cos 950°;
解:cos 950°=cos(230°+2×360°)=cos 230°<0.
(4)sin(-).
解:sin(-)=sin(-4π+)=sin>0.
【规律方法】
  对于绝对值较大的角先利用诱导公式一转化为[0,2π)范围内的角,然后再判断符号.
训练3 已知角θ满足sin(360°+θ)>0,tan(-360°+θ)<0,则θ位于第二象限.
解析:因为sin(360°+θ)>0,tan(-360°+θ)<0,所以sin θ>0,tan θ<0,故θ位于第二象限.
1.sin 390°的值为(  )
A.        B.
C. D.-
解析:C sin 390°=sin(360°+30°)=sin 30°=,故选C.
2.已知sin α>0,cos α>0,则α是(  )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
解析:A 由三角函数的定义可知,sin α>0 α为第一、二象限角或终边在y轴正半轴上;由cos α>0 α为第一、四象限角或终边在x轴的正半轴上,两个条件同时成立,则α为第一象限角,故选A.
3.下列三角函数值的符号为正的是(  )
A.sin(-100°) B.cos(-220°)
C.tan 10 D.cos π
解析:C 因为-100°角是第三象限角,所以sin(-100°)<0;因为-220°角是第二象限角,所以cos(-220°)<0;因为10∈(3π,),所以tan 10>0;cos π=-1<0.故选C.
4.求下列三角函数值:
(1)sin+cos;
(2)sin2+tan2(-)tan.
解:(1)sin+cos
=sin(4π+)+cos(6π+)
=sin+cos=+=1.
(2)原式=sin2(+4π)+tan2(-2π)·tan(+2π)
=sin2+tan2tan
=()2+()2×1=+=.
课堂小结
1.理清单 (1)三角函数值在各象限内的符号; (2)诱导公式一; (3)三角函数值符号与诱导公式一的综合应用. 2.应体会 转化与化归、分类讨论. 3.避易错 正切函数的定义域为{x|x≠+kπ,k∈Z}.
1.cos(-300°)=(  )
A.- B.-
C. D.
解析:D cos(-300°)=cos(-360°+60°)=cos 60°=,故选D.
2.(2025·宝鸡期中)当α为钝角时,-=(  )
A.1 B.0
C.2 D.-2
解析:C 因为α为钝角,所以sin α>0,cos α<0,故-=-=2,故选C.
3.已知点P(sin α,tan α)在第三象限,角α的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,则角α的终边在(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:D 因为点P(sin α,tan α)在第三象限,所以所以角α的终边在第四象限.故选D.
4.(2025·龙岩期末)在第24届冬季奥林匹克运动会自由式滑雪比赛中有个新的滑雪动作叫“空中逆时针”旋转1 620°,则cos 1 620°=(  )
A.1 B.-1
C. D.-
解析:B 1 620°=9π,所以cos 9π=cos π=-1.故选B.
5.〔多选〕下列函数值的符号为正的是(  )
A.sin 105° B.cos 325°
C.tan D.tan
解析:ABD ∵105°为第二象限角,∴sin 105°>0,符号为正;∵325°为第四象限角,∴cos 325°>0,符号为正;∵∈(,π),∴为第二象限角,∴tan<0,符号为负;∵∈(π,),∴为第三象限角,∴tan>0,符号为正.
6.〔多选〕(2025·南京期中)在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点在原点O,以x轴非负半轴为始边,终边经过点P(1,m)(m<0),则下列各式的值一定小于0的是(  )
A.sin α+cos α B.sin α-cos α
C.sin α·cos α D.
解析:BCD 由题意,角α的顶点在原点O,以x轴非负半轴为始边,终边经过点P(1,m)(m<0),可得sin α<0,cos α>0,故sin α+cos α符号不定,值可能大于0,A错误;sin α-cos α<0,B正确;sin αcos α<0,C正确;<0,D正确.故选B、C、D.
7.(2025·九江期末)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P(sin 420°,cos 45°),则tan(-2π+α)=.
解析:sin 420°=sin(360°+60°)=sin 60°=,cos 45°=,故P(,),tan(-2π+α)=tan α==.
8.已知sin=,cos=-,且∈[0,π],则α=πrad.
解析:∵sin=>0,cos=-<0,∴为第二象限角且∈[0,π],由特殊角的三角函数值可得=π,∴α=π.
9.(2025·临泉期末)已知角α的终边经过点P(3,4t),且sin(2kπ+α)=-(k∈Z),则t=-.
解析:sin(2kπ+α)=sin α=-<0,则α的终边在第三或第四象限.又点P的横坐标是正数,所以α是第四象限角,所以t<0,又sin α=,所以=-,所以t=-.
10.化简下列各式:
(1)sin+cos+cos(-5π)+tan;
(2)a2sin 810°-b2cos 900°+2abtan 1 125°.
解:(1)原式=sin+cos+cos π+1=-1+0-1+1=-1.
(2)原式=a2sin 90°-b2cos 180°+2abtan 45°=a2+b2+2ab=(a+b)2.
11.(2025·天津北辰期中)式子sin 1·cos 2·tan 4的符号为(  )
A.正 B.负
C.零 D.不能确定
解析:B ∵1,2,4分别为第一、二、三象限角,∴sin 1>0,cos 2<0,tan 4>0,∴sin 1·cos 2·tan 4<0,符号为负.
12.(2024·仙桃月考)“tan x<0,且sin x-cos x<0”是“角x的终边在第四象限”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:C 若tan x<0,则角x的终边在第二、四象限,因为sin x-cos x<0,所以角x的终边在第四象限,反之也成立.
13.(2025·潍坊期中)已知角α的终边经过点(3a-9,a+2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a的取值范围是(-2,3].
解析:法一 因为cos α≤0,所以角α的终边在第二或第三象限内,或y轴上,或x轴的非正半轴上.因为sin α>0,所以角α的终边在第一或第二象限内,或y轴的非负半轴上.综上,点P在第二象限内或y轴的非负半轴上,所以所以-2<a≤3,所以实数a的取值范围是(-2,3].
法二 由三角函数的定义可知,cos α=≤0,sin α=>0,所以所以-2<a≤3,所以实数a的取值范围是(-2,3].
14.(2025·南京期中)试确定下列式子的符号:
(1)tan 108°·cos 305°;
(2);
(3)tan 191°-cos 191°.
解:(1)因为108°是第二象限角,所以tan 108°<0.
又305°是第四象限角,所以cos 305°>0,从而tan 108°·cos 305°<0.
(2)因为是第二象限角,是第四象限角,是第二象限角,
所以cos<0,tan<0,sin>0,从而>0.
(3)因为191°是第三象限角,所以tan 191°>0,cos 191°<0,所以tan 191°-cos 191°>0.
15.已知角α的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,并满足:=,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α的终边在第几象限;
(2)若角α的终边上一点M(,m),且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
解:(1)由=-,得sin α<0,由lg(cos α)有意义,可知cos α>0,所以α是第四象限角.
(2)因为|OM|=1,所以()2+m2=1,
解得m=±,
又α为第四象限角,故m<0,从而m=-,
sin α====-.
1 / 2第二课时 三角函数值的符号及诱导公式一
1.cos(-300°)=(  )
A.- B.-
C. D.
2.(2025·宝鸡期中)当α为钝角时,-=(  )
A.1 B.0
C.2 D.-2
3.已知点P(sin α,tan α)在第三象限,角α的顶点为坐标原点,始边为x轴的非负半轴,则角α的终边在(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.(2025·龙岩期末)在第24届冬季奥林匹克运动会自由式滑雪比赛中有个新的滑雪动作叫“空中逆时针”旋转1 620°,则cos 1 620°=(  )
A.1 B.-1
C. D.-
5.〔多选〕下列函数值的符号为正的是(  )
A.sin 105° B.cos 325°
C.tan D.tan
6.〔多选〕(2025·南京期中)在平面直角坐标系xOy中,角α的顶点在原点O,以x轴非负半轴为始边,终边经过点P(1,m)(m<0),则下列各式的值一定小于0的是(  )
A.sin α+cos α B.sin α-cos α
C.sin α·cos α D.
7.(2025·九江期末)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P(sin 420°,cos 45°),则tan(-2π+α)=    .
8.已知sin=,cos=-,且∈[0,π],则α=    rad.
9.(2025·临泉期末)已知角α的终边经过点P(3,4t),且sin(2kπ+α)=-(k∈Z),则t=    .
10.化简下列各式:
(1)sin+cos+cos(-5π)+tan;
(2)a2sin 810°-b2cos 900°+2abtan 1 125°.
11.(2025·天津北辰期中)式子sin 1·cos 2·tan 4的符号为(  )
A.正 B.负
C.零 D.不能确定
12.(2024·仙桃月考)“tan x<0,且sin x-cos x<0”是“角x的终边在第四象限”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
13.(2025·潍坊期中)已知角α的终边经过点(3a-9,a+2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a的取值范围是    .
14.(2025·南京期中)试确定下列式子的符号:
(1)tan 108°·cos 305°;
(2);
(3)tan 191°-cos 191°.
15.已知角α的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,并满足:=,且lg(cos α)有意义.
(1)试判断角α的终边在第几象限;
(2)若角α的终边上一点M(,m),且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
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