内容正文:
5.3 诱导公式(1)
第五章 三角函数
一
二
三
学习目标
推导诱导公式(二~四)
借助公式进行运算
通过公式的变形进行化简和证明
学习目标
复习回顾
1. 任意角三角函数的概念是什么?
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),那么:
P(x,y)
O
x
y
(1)正弦函数sinα=
(2)余弦函数cosα=
(3)正切函数tanα=
2. 根据三角函数定义,公式(一)是如何表示的?
复习回顾
公式一
用途:“大”角化“小”角
我们是如何研究出这些公式的呢?
单位圆
角的数量关系→坐标间的关系→三角函数函数值的关系
新课导入
前面利用圆的几何性质,还得到了同角三角函数之间的基本关系.我们知道,圆的最重要的性质是对称性,而对称性(如奇偶性)也是函数的重要性质.由此想到,可以利用圆的对称性,研究三角函数的对称性.
新知探究
P1(x1,y1)
O
x
α
y
(1)作P1关于原点的对称点P2,以OP2为终边的角β与角α有什么关系?角β,α的三角函数值之间有什么关系?
探究1
如图,在直角坐标系内,设任意角的终边与单位圆交于点.
P2(x2,y2)
(2)作P1关于x轴的对称点P3,有什么结论?
(3)作P1关于y轴的对称点P4,有什么结论?
P3(x3,y3)
P4(x4,y4)
下面,借助单位圆的对称性进行探究
新知探究
P1(x1,y1)
O
x
α
y
P2
问题1 角π+α的终边与角α的终边有什么关系?
终边关于原点对称
问题2 设角α的终边与单位圆交于点P1(x1,y1),则角π+α的终边与单位圆的交点坐标如何?
公式二
(-x1,-y1)
新知探究
P1(x1,y1)
O
x
α
y
P3
问题3 作P1关于x轴的对称点P3,以OP3为终边的角β与角α有什么关系?
问题4 角β,α的三角函数值之间有什么关系?
β
β=- α
(x1,-y1)
公式三
作用:把负角变成正角
新知探究
问题3 作P1关于y轴的对称点P4,以OP4为终边的角β与角α有什么关系?
问题4 角β,α的三角函数值之间有什么关系?
β
P1(x,y)
O
x
α
y
P4
β=π- α
(-x1,y1)
公式四
反思:你能用公式二和公式三来推公式四吗?
概念生成
公式一
公式二
公式三
公式四
公式一~四都叫做诱导公式,它们分别反映了2kπ+α(k∈Z),π+α,-α,π-α的三角函数与α的三角函数之间的关系。
例1 利用公式求下列三角函数值
①
②
④
①
④
③
①
③
④
典例解析
归纳小结
追问 由例1,你对公式一公式四的作用有什么进一步的认识?你能自己归纳一下任意角的三角函数转化为锐角三角函数的步骤吗?
利用诱导公式一~四,可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面的步骤进行:
任意负角的三角函数
任意正角的三角函数
锐角的三角函数
用公式
三或一
用公式
二或四
用公式一
0~2π的角
的三角函数
数学史上,求三角函数值曾经是一个重要而困难的问题.数学家制作了锐角三角函数表,并通过公式一~公式四,按上述步骤解决了问题.现在,我们可以利用计算工具方便地求任意角的三角函数值,所以这些公式的“求值”作用已经不重要了,但它们所体现的三角函数的对称性,在解决三角函数的各种问题中却依然有重要的作用.
例2 化简:
典例解析
巩固练习
课本P191
4.填表:
巩固练习
课本P191
课堂小结
本节课你学会了哪些主要内容?
公式一
公式二
公式三
公式四
大化小(0~2π)
负化正
大化小
(锐角)
负化正
大化小
(锐角)
$$