内容正文:
第2节 同角三角函数的基本关系与诱导公式
考纲展示
1.理解同角三角函数的基本关系式:sin2α+cos2α=1,=tan α.
2.借助单位圆的对称性,能利用三角函数线推导出诱导公式(±α,π±α的正弦、余弦、正切).
1.同角三角函数的基本关系式
(1)平方关系
sin2α+cos2α=1.
(2)商数关系
=tan α.
2.诱导公式
组序
一
二
三
四
五
六
角
2kπ+α
(k∈Z)
π+α
-α
π-α
-α
+α
正弦
sin α
-sin α
-sin α
sin α
cos α
cos α
余弦
cos α
-cos α
cos α
-cos α
sin α
-sin α
正切
tan α
tan α
-tan α
-tan α
诱导公式可简记为奇变偶不变,符号看象限.“奇”与“偶”指的是诱导公式k·+α中的整数k是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k是奇数,则正、余弦互变;若k为偶数,则函数名称不变.“符号看象限”指的是在k·+α中,将α看成锐角时k·+α所在的象限.
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若α,β为锐角,则sin2α+cos2β=1.( )
(2)若α∈R,则tan α=恒成立.( )
(3)sin(π+α)=-sin α成立的条件是α为锐角.( )
(4)若sin(kπ-α)=(k∈Z),则sin α=.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.sin 2 025°的值为( A )
A.- B.-
C. D.
解析:sin 2 025°=sin(5×360°+225°)=sin 225°=sin(180°+45°)=-sin 45°=-.故选A.
3.已知sin αcos α=,且<α<,则cos α-sin α的值为( B )
A.- B.
C.- D.
解析:因为<α<,所以cos α<0,sin α<0,
且cos α>sin α,所以cos α-sin α>0.
又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×=,所以cos α-sin α=.故选B.
4.已知tan α=2,则的值为 .
解析:原式===3.
答案:3
5.化简·sin(α-π)·cos (2π-α)的结果为 .
解析:原式=·(-sin α)·cos α=-sin2α.
答案:-sin2α
考点一 同角三角函数基本关系式的应用
角度一 公式的直接应用
[例1] (1)已知cos α=k,k∈R,α∈(,π),则sin(π+α)等于( )
A.- B.
C.± D.-k
(2)已知α是第二象限角,且tan α=-,则sin α+cos α的值为 .
解析:(1)法一 (直接法)由cos α=k,α∈(,π)得sin α=,所以sin(π+α)=-sin α=-.故选A.
法二 (排除法)易知k<0,从而sin(π+α)=-sin α<0,排除选项B,C,D.故选A.
(2)由tan α=-,得sin α=-cos α,将其代入sin2α+cos2α=1,得cos2α=1,
所以cos2α=,由α为第二象限角,易知cos α<0,所以cos α=-,sin α=,
故sin α+cos α=-.
答案:(1)A (2)-
角度二 sin α,cos α的齐次式问题
[例2] 已知=-1,求下列各式的值:
(1);
(2)sin2α+sin αcos α+2.
解:由已知得tan α=.
(1)==-.
(2)sin2α+sin αcos α+2=+2=+2=.
角度三 “sin α±cos α,sin αcos α”之间的关系
[例3] 已知x∈(-π,0),sin x+cos x=.
(1)求sin x-cos x的值;
(2)求的值.
解:(1)由sin x+cos x=,
平方得sin2x+2sin xcos x+cos2x=,
整理得2sin xcos x=-.
所以(sin x-cos x)2=1-2sin xcos x=.
由x∈(-π,0),知sin x<0,又sin x+cos x>0,
所以cos x>0,则sin x-cos x<0,
故sin x-cos x=-.
(2)==
=
=-.
(1)利用sin2α+cos2α=1可实现正弦、余弦的互化,开方时要根据角α所在象限确定符号;利用=tan α可以实现角α的弦切互化.
(2)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个式子,利用(sin