内容正文:
7.2.4 诱导公式
第1课时 诱导公式①②③④
学 习 目 标
核 心 素 养
1.掌握诱导公式①②③④,并会用公式求任意角的三角函数值.(重点)
2.会用诱导公式①②③④,进行简单的三角求值、化简与恒等式的证明.(重点、难点)
1.通过诱导公式①②③④的推导,培养学生的逻辑推理核心素养.
2.借助诱导公式的应用,培养学生的数学运算和逻辑推理核心素养.
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(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,例如,同角三角函数的基本关系表明了圆中的某些线段之间的关系.圆有很好的对称性:以圆心为对称中心的中心对称图形;以任意直径所在直线为对称轴的轴对称图形.
南京眼的桥身的完美对称 辽宁生命之环的完美对称
问题 你能否利用这种对称性,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?
提示 π+α的终边与α的终边关于原点对称;π-α的终边与α的终边关于y轴对称;-α的终边与α的终边关于x轴对称.
1.诱导公式①
sin(α+k·2π)=sin_α(k∈Z),
cos(α+k·2π)=cos_α(k∈Z),
tan(α+k·2π)=tan_α(k∈Z).
思考:根据三角函数的诱导公式①,终边相同的角的同名三角函数值有何关系?
[提示] 终边相同的角,其同名三角函数的值相等.
因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.
2.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是角α+θ的终边,射线OC是角α-θ的终边,所以角α+θ的终边和角α-θ的终边关于角α的终边所在的直线对称.
思考:角的正负与旋转方向之间的关系?
[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.
3.诱导公式②
sin(-α)=-sin_α,
cos(-α)=cos_α,
tan(-α)=-tan_α.
思考: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.
4.诱导公式③
sin(π-α)=sin_α,
cos(π-α)=-cos_α,
tan(π-α)=-tan_α.
思考: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.
5.诱导公式④
sin(π+α)=-sin_α,
cos(π+α)=-cos_α,
tan(π+α)=tan_α.
思考: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)呢?
[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.
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)诱导公式中角α是任意角.
( )
(2)sin(α-π)=sin α.
( )
(3)cos .
( )
π=-
[提示] (1)×.正、余弦函数的诱导公式中,α为任意角,但是正切函数的诱导公式中,α的取值必须使公式中角的正切值有意义.
(2)×.sin(α-π)=sin[-(π-α)]=-sin(π-α)=-sin α.
(3)√.cos .=-=-cos =cos
[答案] (1)× (2)× (3)√
2.sin(-120°)的值是( )
A.
B.-
C.
D.-
D [sin(-120°)=-sin 120°=-sin 60°=-.]
3.cos=________.
-sin
-sin [cos
=cos +sinπ=cosπ+sin
=cos +sin
=.]=+
4.化简:=________.
1 [=
==1.]=
给角求值问题
【例1】 求下列各三角函数式的值.
(1)cos 210°;(2)sin π;
(3)sin;(4)cos(-1 920°).
[解] (1)cos 210°=cos(180°+30°)
=-cos 30°=-.
(2)sin =sin
=sin π=sin
=sin .=
(3)sin=-sin
=-sin .==sin =-sin
(4)cos(-1 920°)=cos 1 920°
=cos(5×360°+120°)
=cos 120°=cos(180°-60°)=-cos 60°
=-.
利用诱导公式求任意角三角函数值