内容正文:
4.3 诱导公式与对称(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标 1.通过单位圆的对称性掌握角α与-α的正弦函数、余弦函数关系.
2.通过单位圆的对称性掌握角α与π±α的正弦函数、余弦函数关系.
3.能用诱导公式把任意角的正弦函数、余弦函数的化简、求值问题转化为锐角的三角函数的化简、求值问题.
1.sin α,cos α与sin(-α),cos(-α)的关系
终边关系
图示
点P与P′关于x轴对称
公式
sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α
性质
正弦函数v=sin α是奇函数,余弦函数u=cos α是偶函数
2.sin α,cos α与sin(α±π),cos(α±π)的关系
终边关系
图示
点P与P′关于原点对称
公式
sin(α+π)=-sin_α,cos(α+π)=-cos_α,
sin(α-π)=-sin_α,cos(α-π)=-cos_α
3.sin α,cos α与sin(π-α),cos(π-α)的关系
终边关系
图示
点P与P′关于y轴对称
公式
sin(π-α)=sin_α,cos(π-α)=-cos_α
微点助解
(1)诱导公式中α可以是任意角.
(2)诱导公式既可以用弧度制表示,也可以用角度制表示.
(3)公式的记忆口诀:“函数名不变,符号看象限”.
“函数名不变”是指等式两边的三角函数同名;
“符号看象限”是指把原角看成锐角时新角在原函数下的符号,由新角所在象限确定符号,如sin(α+π),若把α看成锐角,则α+π在第三象限,所以取负值,故sin(α+π)=-sin α.
[基点训练]
1.化简:cos(3π-α)=( )
A.cos α B.-cos α C.sin α D.-sin α
解析:选B cos(3π-α)=cos[2π+(π-α)]=cos(π-α)=-cos α.
2.计算:sin 210°=( )
A. B.- C. D.-
解析:选D sin 210°=sin(180°+30°)=-sin 30°=-,故选D.
3.角与角的终边关于________对称.
答案:原点
题型(一) 对称的理解
[典例1] 画出下列各角的终边与单位圆的交点,并说出它们的对称关系.
(1),; (2),-;
(3)-,; (4)-,.
[解] 如图:
(1)如图①,角与的终边与单位圆的交点关于y轴对称.
(2)如图②,角与-的终边与单位圆的交点关于x轴对称.
(3)如图③,角-与的终边与单位圆的交点重合.
(4)如图④,角-与的终边与单位圆的交点关于原点对称.
[方法技巧] 判断两角终边位置关系的步骤
建系
画单位圆,以原点为圆心作出单位圆
找角
利用终边相同的角的公式把角化大为小
判断
利用角的终边与单位圆交点的横、纵坐标间的关系判断两角终边间的位置关系
[针对训练]
1.角α的终边与单位圆的交点坐标为,试写出角π-α,α+π,-α,α-π的终边与单位圆交点的坐标.
解:由角α与π-α的终边与单位圆的交点关于y轴对称,得角π-α的终边与单位圆的交点坐标为;由角α与α+π的终边与单位圆的交点关于原点对称,得角α+π的终边与单位圆的交点坐标为;由角α与-α的终边与单位圆的交点关于x轴对称,得角-α的终边与单位圆的交点坐标为;由角α与α-π的终边与单位圆的交点关于原点对称,得角α-π的终边与单位圆的交点坐标为.
题型(二) 给角求值
[典例2] 计算下列各式的值.
(1)sin 750°.
(2)sin-cos.
(3)cos+cos+cos+cos+cos+cos.
[解] (1)sin 750°=sin(2×360°+30°)=sin 30°=.
(2)原式=-sin-cos=-sin-cos=sin+cos=+=1.
(3)原式=cos+cos+cos+cos+cos+cos=cos+cos+cos-cos-cos-cos=0.
[方法技巧] 利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
[针对训练]
2.计算下列各式的值.
(1)cos(-660°)+sin 390°;
(2)sin(-330°)-cos 960°-cos 1 035°;
(3)sin+cos+cos.
解:(1)cos(-660°)+sin 390°=cos(-720°+60°)+sin 30°=+=1.
(2)sin(-330°)-cos 960°-cos 1 035°
=sin(30°-360°)-cos(240°+720°)-cos(1 080°-45°)=sin 30°-cos 240°-cos(-45°)
=sin 30°+cos 60°-cos 45°=+-=1-.
(3)sin+cos+cos
=sin+cos+cos
=-sin