内容正文:
数学·必修·第一册(苏教)
第7章
三角函数
7.2.2 同角三角函数关系
预习教材新知,落实必备知识
高效导学第一步
sin2α+cos2α=1
课堂互动探究,培优关键能力
高效导学第二步
[课程标准] 理解同角三角函数的基本关系式sin2x+cos2x=1, eq \f(sinx,cos x) =tan x.
描述方式
基本关系
基本关系式
语言描述
平方关系
_______________________________
同一个角α的正弦、余弦的平方和等于1
商数关系
_______________________________
同一个角α的正弦、余弦的商等于角α的正切
tanα= eq \f(sin α,cos α) (α≠kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z)
记一记:同角三角函数关系的变形
(1)sin2α+cos2α=1的变形公式:sin2α=1-cos2α;cos2α=1-sin2α.
(2)tanα= eq \f(sin α,cos α) 的变形公式:sin α=cos αtan α;cos α= eq \f(sin α,tan α) .
【基点小试】
1.下列四个结论中可能成立的是( )
A.sin α= eq \f(1,2) 且cos α= eq \f(1,2)
B.sin α=0且cos α=-1
C.tan α=1且cos α=-1
D.α是第二象限角时,tan α=- eq \f(sin α,cos α)
解析:根据同角三角函数关系进行验证,因为当α=π时,sin α=0且cos α=-1,故B成立,而A,C,D都不成立.
答案:B
2.已知cos α= eq \f(4,5) ,且α是第四象限角,求sin α, tan α的值.
解:因为sin2α+cos2α=1,所以sin2α=1-cos2α=1- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5)))
eq \s\up12(2) = eq \f(9,25) .
又α是第四象限角,因此sinα<0,故sin α=- eq \f(3,5) , tan α= eq \f(sin α,cos α) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5))) × eq \f(5,4) =- eq \f(3,4) .
3.已知tan α=2,求sin α和cos α的值.
解:由 eq \f(sin α,cos α) =tan α=2,可得sin α=2cos α.
又sin2α+cos2α=1,故(2cosα)2+cos2α=1,解得cos2α= eq \f(1,5) .
又由tanα=2>0,知α是第一或第三象限角.
若α是第一象限角,则cos α= eq \f(\r(5),5) , sin α= eq \f(2\r(5),5) ;
若α是第三象限角,则cos α=- eq \f(\r(5),5) , sin α=- eq \f(2\r(5),5) .
题型一 利用同角关系求值
例1.(1)已知cos α=- eq \f(3,5) ,求sin α,tan α的值.
(2)已知tan α=2.
①求 eq \f(sin α-3cos α,sin α+cos α) 的值;
②求2sin2α-sinαcos α+cos2α的值.
解: (1)∵cos α=- eq \f(3,5) <0,∴α是第二或第三象限角.
当α是第二象限角时,sin α>0,tan α<0,∴sin α= eq \r(1-cos2α) = eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))\s\up12(2)) = eq \f(4,5) ,tan α= eq \f(sin α,cos α) =- eq \f(4,3) ;
当α是第三象限角时,sin α<0,tan α>0,∴sin α=- eq \r(1-cos2α) =- eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))\s\up12(2)) =- eq \f(4,5) ,tan α= eq \f(sin α,cos α) = eq \f(4,3) .
(2)①法一(代入法) ∵tan α=2,∴ eq \f(sin α,cos α) =2,∴sin α=2cos α.
∴ eq \f(sin α-3cos α,sin α+cos α) = eq \f(2cos α-3cos α,2cos α+cos α) =- eq \f(1,3) .
法二(弦化切) ∵tan α=2.
eq \f(sin α-3cos α,sin α+cos α) = eq \f(\