内容正文:
7.2.4 诱导公式
第1课时 诱导公式(一)
学习目标
1.掌握π±α,-α的终边与角α的终边的对称性.
2.借助单位圆推导出诱导公式一~四.
3.理解诱导公式一~四的结构特征及记忆方法,并会用以上公式解决三角函数化简、求值、证明问题.
1.诱导公式一
sin(α+k·2π)=sin α,
cos(α+k·2π)=cos α,
tan(α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.
2.角的旋转对称
一般地,角α的终边和角β的终边关于角的终边所在的直线对称.
3.诱导公式二
(1)角-α与角α的终边关于 x轴对称.
如图所示.
(2)公式:sin(-α)=-sin α.
cos(-α)=cos α.
tan(-α)=-tan α.
4.诱导公式三
(1)角π-α与角α的终边关于 y轴对称.
如图所示.
(2)公式:sin(π-α)=sin α,
cos(π-α)=-cos α,
tan(π-α)=-tan α.
5.诱导公式四
(1)角π+α与角α的终边关于原点对称.
如图所示.
(2)公式:sin(π+α)=-sin α,
cos(π+α)=-cos α,
tan(π+α)=tan α.
思考:诱导公式中角α只能是锐角吗?
答案:诱导公式中角α可以是任意角,要注意正切函数中要求α≠kπ+,k∈Z.
(1)诱导公式的作用
公式一:把绝对值大于2π的任意角的三角函数值问题转化为0~2π角的同名三角函数值问题.
公式二:用正角的三角函数值表示负角的三角函数值.
公式三、四:把0~2π间角的三角函数值转化为0~间角的三角函数值.
(2)诱导公式记忆规律
公式一~四归纳:α+2kπ(k∈Z),-α,π±α的三角函数值等于角α的同名三角函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号,简记为“函数名不变,符号看象限”.
给角求值
[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(2π+)=sin =sin(π-)=sin =.
(3)sin(-)=-sin(6π+)=-sin =-sin(π+)=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的步骤
(1)“负化正”:用公式一或二来转化.
(2)“大化小”:用公式一将角化为0°到360°间的角.
(3)“小化锐”:用公式三或四将大于90°的角转化为锐角.
(4)“锐求值”:得到锐角的三角函数后求值.
[针对训练] 计算:(1)sin 750°= ,cos(-2 040°)= ;
(2)sin(-)-cos(-)= .
解析:(1)sin 750°=sin(2×360°+30°)=sin 30°=.
cos(-2 040°)=cos 2 040°=cos(5×360°+240°)=cos 240°=cos(180°+60°)=-cos 60°=-.
(2)原式=-sin -cos
=-sin(4π+π+)-cos(2π+π+)
=sin +cos=+=1.
答案:(1) - (2)1
[备用例1] 求下列各三角函数值.
(1)sin(-π);
(2)cos π;
(3)sin[(2n+1)π-π](n∈Z).
解:(1)sin(-π)=-sin π=-sin(2π+π)
=-sin π=-sin(π-)
=-sin =-.
(2)cosπ=cos(2π+π)
=cos(π+)=-cos=-.
(3)sin[(2n+1)π-π]=sin[2nπ+(π-π)]
=sin =.
化简求值
[例2] 化简:(1);
(2).
解:(1)原式=
===1.
(2)原式==
==-1.
利用诱导公式一~四化简时应注意的问题
(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.
[针对训练] 化简下列各式.
(1);
(2).
解:(1)原式=·==-=-tan α.
(2)原式=
=
==
=-1.
给值(或式)求值
[例3] (1)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于y轴对称.若 sin α=,则 sin β= ;
(2)已知cos(-α)=,求cos(+α)-sin2(α-)的值.
(1)解析:α与β的终边关于y轴