内容正文:
5.3 诱导公式
学习目标
1.借助单位圆的对称性,利用三角函数的定义推导诱导公式,提升逻辑推理、直观想象的核心素养.
2.通过诱导公式的应用,提升逻辑推理、数学运算的核心素养.
1.诱导公式二、三、四
(1)诱导公式二.
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.
(2)诱导公式三.
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.
(3)诱导公式四.
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.
2.诱导公式五、六
(1)诱导公式五.
①角-α与角α的终边关于直线y=x对称,如图所示.
②公式:sin(-α) =cos α,
cos(-α) =sin α.
(2)诱导公式六.
①公式五与公式六中角的联系为+α=π-(-α).
②公式:sin(+α)=cos α,
cos(+α)=-sin α.
利用诱导公式求值
角度1 给角求值
[例1] 求下列各三角函数式的值.
(1)cos 210°;
(2)sin;
(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°
=-.
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
针对训练1:求下列各三角函数式的值.
(1)tan ;
(2)cos(-);
(3)sin(-1 200°);
(4)sin 555°+cos(-435°).
解:(1)tan =tan(2π+)
=tan
=tan(π-)
=-tan =-.
(2)cos(-) =cos
=cos(2π+)
=cos
=.
(3)sin(-1 200°)=-sin 1 200°
=-sin(3×360°+120°)
=-sin 120°
=-sin(180°-60°)
=-sin 60°
=-.
(4)因为sin 555°=sin(360°+180°+15°)
=sin(180°+15°)
=-sin 15°,
cos(-435°)=cos 435°
=cos(360°+75°)
=cos 75°
=cos(90°-15°)
=sin 15°,
所以原式=-sin 15°+sin 15°=0.
角度2 给值求值
[例2] (1)已知cos(75°+α)=,求cos(105°-α)+sin(15°-α)的值;
(2)若sin(-α)=,求cos(-α)的值.
解:(1)因为(105°-α)+(75°+α)=180°,
(15°-α)+(α+75°)=90°,
所以cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)]=-cos(75°+α)=-,
sin(15°-α)=sin[90°-(α+75°)]=cos(75°+α)=,
所以cos(105°-α)+sin(15°-α)=-+=0.
(2)因为sin(-α)=,
所以cos(-α)=cos[+(-α)]=-sin(-α)=-.
诱导公式的应用中,利用互余(互补)关系求值问题是最重要的问题之一,也是高考考查的重点、热点,一般解题步骤为:
(1)定关系:确定已知角与所求角之间的关系,一般常见的互余关系有-α与+α,+α与-α,+α与-α等;常见的互补关系有+α与-α,+α与-α等;
(2)定公式:依据确定的关系,选择要使用的诱导公式;
(3)得结论:根据选择的诱导公式,将已知和未知联系起来,使用整体思想求解.
针对训练2:(1)已知sin(x+)=,求sin(+x)+cos2(-x+)的值;
(2)已知sin(-x)=-,且0<x<,求sin(+x),sin(+x)的值.
解:(1)因为sin(x+)=,
所以cos2(x+)=1-()2=,
所以sin(+x)+cos2(-x+)=sin(x++π)+cos2[2π-(x+)]=-sin(x+)+cos2(x+)=-+=.
(2)因为0<x<,
所以-<-x<,
所以cos(-x)==,
所以sin(+x)=sin[-(-x)]=cos(-x)=,
sin(+x)=sin[π-(