内容正文:
2022—2023学年上学期高一数学教案(1)
5.3 诱导公式(一)
一、教学目标
1.理解诱导公式的推导方法,掌握正弦、余弦、正切的诱导公式;
2.能正确运用诱导公式求任意角的正弦、余弦值,以及进行简单三角函数式的化简与恒等式证明;
3.通过对诱导公式的运用,提高三角恒等变形的能力和渗透化归数学思想,提高分析问题、解决问题的能力.
二、教学重、难点
1.利用圆的对称性探究诱导公式二、三、四的推导;
2.运用诱导公式二、三、四进行简单三角函数式的求值、化简与恒等式的证明.
三、教学过程
(一)创设情境
任意角的三角函数的定义是借助单位圆得出的,三角函数的性质是圆的几何性质的代数化.前面利用圆的几何性质,得到了同角三角函数之间的基本关系.对称性是圆的重要性质,用三角函数表示单位圆上点的坐标,就可将这些对称性表示为三角函数之间的关系.因此,可以利用单位圆关于原点、坐标轴、直线的对称性,研究三角函数的对称性.
(二)新知探究
1.诱导公式二:
如图,在直角坐标系内,设任意角的终边与单位圆交于点.作关于原点的对称点,以为终边的角记为.
思考1:(1)角与角有什么关系?
(2)角的三角函数值之间有什么关系?
通过图演示,可以得到:以为终边的角都是与角终边相同的角,
即.因此,只要探究角与的三角函数值之间的关系即可.
设,则,根据三角函数的定义,得
;
.从而得
诱导公式二:
说明:①公式二中的指任意角,但正切要使等式两边同时有意义;
②若是角度度制,即有,,;
③公式特点:的三角函数值,等于的同名三角函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数
值的符号(函数名不变,符号看象限).
2.诱导公式三:
如图,在直角坐标系内,设任意角的终边与单位圆交于点.作关于轴的对称点,以为终边的角记为.
思考2:(1)角与角有什么关系?
(2)角的三角函数值之间有什么关系?
对照诱导公式二的推导过程,由学生自己完成诱导公式三的推导,
诱导公式三:
说明:①公式三中的指任意角;
②在角度制和弧度制下,公式都成立;
③公式特点:函数名不变,符号看象限(交代清楚在什么情况下“名不变”,以及符号确定的具体方法).
3.诱导公式四:
对照诱导公式二、三的推导过程,由学生自己完成诱导公式四的推导,
诱导公式四:
4.把任意角的三角函数值转化为锐角三角函数的步骤:
第一步:利用诱导公式一:
可以把求任意角的三角函数值,转化为求(或)角的三角函数值.
第二步:对于任何一个内的角,以下四种情况有且只有一种成立(其中为锐角):
所以,我们可以利用诱导公式二到四,把的三角函数值转化为锐角的同名三角函数值,再求值.
(三)新知应用
例1 利用公式求下列三角函数值:
(1); (2); (3); (4).
解:(1);
(2);
(3);
(4).
总结:用诱导公式可将任意角的三角函数化为锐角的三角函数,其一般步骤是:
①化负角的三角函数为正角的三角函数;
②化为内的三角函数;
③化为锐角的三角函数.
可概括为:“负化正,大化小,化到锐角为终了”(有时也直接化到锐角求值).
例2 化简.
解:原式.
(四)课内练习
1.(教材第191页练习1)将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上:
(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;(5) ;(6) .
答案:(1);(2);(3);(4);(5);(6).
2.(教材第191页练习3)化简:
(1);
(2).
答案:(1);(2).
3.(教材第191页练习4)填表:
答案:
(五)课堂小结
(1)诱导公式二到四的推导和记忆:函数名不变,符号看象限;
(2)用诱导公式将任意角的三角函数化为锐角的三角函数:负化正,大化小,化到锐角为终了.
(六)课时作业
1.求下列各三角函数值:
(1); (2);