第2课时 诱导公式五、六
[核心必知]
1.预习教材,问题导入
根据以下提纲,预习教材P26~P27的内容,回答下列问题.
如图所示,设α是任意角,其终边与单位圆交于点P1(x,y),与角α的终边关于直线y=x对称的角的终边与单位圆交于点P2.
(1)P2点的坐标是什么?
提示:P2(y,x).
(2)-α的终边与角α的终边关于直线y=x对称吗?它们的正弦、余弦值有何关系?
提示:对称.sin=cos α,cos=sin α.
2.归纳总结,核心必记
(1)诱导公式五和公式六
(2)诱导公式的记忆
诱导公式一~六可归纳为k·±α的形式,可概括为“奇变偶不变,符号看象限”:
①“变”与“不变”是针对互余关系的函数而言的.
②“奇”、“偶”是对诱导公式k·±α中的整数k来讲的.
③“象限”指k·±α中,将α看成锐角时,k·±α所在的象限,根据“一全正,二正弦、三正切,四余弦”的符号规律确定原函数值的符号.
[问题思考]
(1)诱导公式五、六中的α是任意角吗?
提示:是.
(2)在△ABC中,角与角的三角函数值满足哪些等量关系?
提示:∵A+B+C=π,∴=-,
∴sin=sin=cos,
cos=cos=sin.
[课前反思]
(1)诱导公式五: ;
(2)诱导公式六: .
知识点1
化简求值
?讲一讲
1.已知f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若α为第三象限角,且cos=,求f(α)的值;
(3)若α=-,求f(α)的值.
[尝试解答] (1)f(α)==-cos α.
(2)∵cos=-sin α=,∴sin α=-,
又∵α为第三象限角,∴cos α=-=-,
∴f(α)=.
(3)f=-cos=-cos
=-cos=-cos=-.
类题·通法
三角函数式化简的方法和技巧
(1)方法:三角函数式化简的关键是抓住函数名称之间的关系和角之间的关系,据此灵活应用相关的公式及变形,解决问题.
(2)技巧:①异名化同名;②异角化同角;③切化弦.
?练一练
1.已知f(x)=.
(1)化简f(x);
(2)当x=时,求f(x)的值;
(3)若f(x)=1,求的值.
解:(1)f(x)==tan x.
(2)当x=时,f(x)=tan =.
(3)若f(x)=1,则tan x=1,所以==-=-1.
知识点2
条件求值问题
?讲一讲
2.(1)已知cos 31°=m,则sin 239°tan 149°的值是( )
A. B. C.- D.-
(2)已知sin=,则cos的值为________.
[尝试解答] (1)sin 239°tan 149°=sin(180°+59°)·tan(180°-31°)
=-sin 59°(-tan 31°)=-sin(90°-31°)·(-tan 31°)
=-cos 31°·(-tan 31°)=sin 31°==.
(2)cos=cos=sin=.
答案:(1)B (2)
类题·通法
解决条件求值问题的策略
(1)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.
?练一练
2.已知cos(π+α)=-,求cos的值.
解:∵cos(π+α)=-cos α=-,∴cos α=,∴α为第一或第四象限角.
①若α为第一象限角,则cos=-sin α=-=-=-;
②若α为第四象限角,则cos=-sin α===.
知识点3
三角恒等式的证明
?讲一讲
3.求证:=.
[尝试解答] 左边=
==
===,
右边===,
∴左边=右边,原式得证.
类题·通法
三角恒等式的证明策略
对于恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右边或从右边推到左边,也可以用左右归一、变更论证的方法.常用定义法、化弦法,拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
?练一练
3.求证:=-tan θ.
证明:
=
=
=-tan θ.
[课堂归纳·感悟提升]
1.本节课的重点是诱导公式五、六及其应用,难点是利用诱导公式解决条件求值问题.
2.要掌握诱导公式的三个应用
(1)利用诱导公式解决化简求值问题,见讲1;
(2)利用诱导公式解决条件求值问题,见讲2;
(3)利用诱导公式解决三角恒等式的证明问题,见讲3.
3.本节课要掌握一些常见角的变换技巧
+α=-?+=,+α=-?+=,-=等.
课下能力提升(七)
[学业水平达标练]
题组1 化简求值
1.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是( )
A.cos(A+B)=cos C
B.sin(A+B)=-sin C
C.cos=sin B
D.sin =cos
解析:选D ∵A+B+C=π,∴A+B=π-C.∴cos(A+B)=-cos C,sin(A+B)=sin C.∴A,B都不正确.同理,B+C=π-A,∴sin =sin=cos .故选D.
2.化简:sin(-α-7π)·cos=________.
解析:原式=-sin(7π+α)·cos=-sin(π+α)·=sin α·(-sin α)=-sin2α.
答案:-sin2α
3.化简:+.
解:∵tan(-α)=-tan α,sin=cos α,
cos=cos=-sin α,
tan(π+α)=tan α,
∴原式=+=+==-=-1.
题组2 条件求值问题
4.已知tan θ=2,则等于( )
A.2 B.-2 C.0 D.
解析:选B 原式====-2.
5.已知sin(π+α)=,则cos的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选A 由sin(π+α)=得sin α=-,所以cos=cos=-sin α=,故选A.
6.已知sin=,则cos的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D ∵+α-=,∴cos=sin=sin=-sin=-.
7.已知α是第三象限角,且cos(85°+α)=,则sin(α-95°)=________.
解析:由α是第三象限角,cos(85°+α)=>0,
知85°+α是第四象限角,
∴sin(85°+α)=-,
sin(α-95°)=sin[(85°+α)-180°]=-sin[180°-(85°+α)]=-sin(85°+α)=.
答案:
8.已知sin α是方程3x2-10x-8=0的根,且α为第三象限角,求的值.
解:∵方程3x2-10x-8=0的两根为x1=4或x2=-,
又∵-1≤sin α≤1,∴sin α=-.
又∵α为第三象限角,∴cos α=-=-,tan α=.
∴原式==tan α=.
题组3 三角恒等式的证明
9.求证:=1.
证明:左边=
==1=右边.∴原式成立.
10.求证:+=.
证明:左边=+
=+=
===右边.∴原式成立.
[能力提升综合练]
1.如果cos(π+A)=-,那么sin等于( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B cos(π+A)=-cos A=-,∴cos A=,∴sin=cos A=.
2.计算sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=( )
A.89 B.90
C. D.45
解析:选C ∵sin21°+sin289°=sin21°+cos21°=1,sin22°+sin288°=sin22°+cos22°=1,…,∴sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin244°+sin245°+cos244°+cos243°+…+cos23°+cos22°+cos21°=44+=.
3.已知sin(75°+α)=,则cos(15°-α)的值为( )
A.- B. C.- D.
解析:选B ∵(75°+α)+(15°-α)=90°,
∴cos(15°-α)=cos[90°-(75°+α)]
=sin(75°+α)=.
4.在△ABC中,下列各表达式为常数的是( )
A.sin(A+B)+sin C
B.cos(B+C)-cos A
C.sin2+sin2
D.sinsin
解析:选C sin2+sin2=sin2+sin2=cos2+sin2=1.
5.已知函数f(x)=cos,若cos θ=,θ∈,则f=____________.
解析:f=cos=cosθ-=cos=sin θ.由已知可得θ为第四象限角,所以sin θ<0,故sin θ=-=-,f=sin θ=×=-.
答案:-
6.已知tan=2,则=________.
解析:由tan(3π+α)=2,得tan α=2,
则原式=
=
=
===2.
答案:2
7.已知sin α是方程5x2-7x-6=0的根,且α是第三象限角,求·tan2(π-α)的值.
解:原式=·tan2α
=·tan2α
=·tan2α=-tan2α.
方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,x2=2,
又α是第三象限角,∴sin α=-,cos α=-,∴tan α=,
故原式=-tan2α=-.
8.是否存在角α,β,α∈,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=cos,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,
则
由①2+②2得sin2α+3cos2α=2.
∴sin2α=,∴sin α=±.
∵α∈,∴α=±.
当α=时,cos β=,∵0<β<π,∴β=;
当α=-时,cos β=,∵0<β<π,∴β=,此时①式不成立,故舍去.
∴存在α=,β=满足条件.
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[学业水平达标练]
题组1 化简求值
1.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是( )
A.cos(A+B)=cos C
B.sin(A+B)=-sin C
C.cos=sin B
D.sin =cos
解析:选D ∵A+B+C=π,∴A+B=π-C.∴cos(A+B)=-cos C,sin(A+B)=sin C.∴A,B都不正确.同理,B+C=π-A,∴sin =sin=cos .故选D.
2.化简:sin(-α-7π)·cos=________.
解析:原式=-sin(7π+α)·cos=-sin(π+α)·=sin α·(-sin α)=-sin2α.
答案:-sin2α
3.化简:+.
解:∵tan(-α)=-tan α,sin=cos α,
cos=cos=-sin α,
tan(π+α)=tan α,
∴原式=+=+==-=-1.
题组2 条件求值问题
4.已知tan θ=2,则等于( )
A.2 B.-2 C.0 D.
解析:选B 原式====-2.
5.已知sin(π+α)=,则cos的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选A 由sin(π+α)=得sin α=-,所以cos=cos=-sin α=,故选A.
6.已知sin=,则cos的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D ∵+α-=,∴cos=sin=sin=-sin=-.
7.已知α是第三象限角,且cos(85°+α)=,则sin(α-95°)=________.
解析:由α是第三象限角,cos(85°+α)=>0,
知85°+α是第四象限角,
∴sin(85°+α)=-,
sin(α-95°)=sin[(85°+α)-180°]=-sin[180°-(85°+α)]=-sin(85°+α)=.
答案:
8.已知sin α是方程3x2-10x-8=0的根,且α为第三象限角,求的值.
解:∵方程3x2-10x-8=0的两根为x1=4或x2=-,
又∵-1≤sin α≤1,∴sin α=-.
又∵α为第三象限角,∴cos α=-=-,tan α=.
∴原式==tan α=.
题组3 三角恒等式的证明
9.求证:=1.
证明:左边=
==1=右边.∴原式成立.
10.求证:+=.
证明:左边=+
=+=
===右边.∴原式成立.
[能力提升综合练]
1.如果cos(π+A)=-,那么sin等于( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B cos(π+A)=-cos A=-,∴cos A=,∴sin=cos A=.
2.计算sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=( )
A.89 B.90
C. D.45
解析:选C ∵sin21°+sin289°=sin21°+cos21°=1,sin22°+sin288°=sin22°+cos22°=1,…,∴sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin244°+sin245°+cos244°+cos243°+…+cos23°+cos22°+cos21°=44+=.
3.已知sin(75°+α)=,则cos(15°-α)的值为( )
A.- B. C.- D.
解析:选B ∵(75°+α)+(15°-α)=90°,
∴cos(15°-α)=cos[90°-(75°+α)]
=sin(75°+α)=.
4.在△ABC中,下列各表达式为常数的是( )
A.sin(A+B)+sin C
B.cos(B+C)-cos A
C.sin2+sin2
D.sinsin
解析:选C sin2+sin2=sin2+sin2=cos2+sin2=1.
5.已知函数f(x)=cos,若cos θ=,θ∈,则f=____________.
解析:f=cos=cosθ-=cos=sin θ.由已知可得θ为第四象限角,所以sin θ<0,故sin θ=-=-,f=sin θ=×=-.
答案:-
6.已知tan=2,则=________.
解析:由tan(3π+α)=2,得tan α=2,
则原式=
=
=
===2.
答案:2
7.已知sin α是方程5x2-7x-6=0的根,且α是第三象限角,
求·tan2(π-α)的值.
解:原式=·tan2α
=·tan2α
=·tan2α=-tan2α.
方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,x2=2,
又α是第三象限角,∴sin α=-,cos α=-,∴tan α=,
故原式=-tan2α=-.
8.是否存在角α,β,α∈,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=cos,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,
则
由①2+②2得sin2α+3cos2α=2.
∴sin2α=,∴sin α=±.
∵α∈,∴α=±.
当α=时,cos β=,∵0<β<π,∴β=;
当α=-时,cos β=,∵0<β<π,∴β=,此时①式不成立,故舍去.
∴存在α=,β=满足条件.