内容正文:
7.2.4 诱导公式
第1课时 诱导公式(一)
辽宁的生命之环利用完美的对称展现自己的和谐之美,而三角函数与(单位)圆是紧密联系的,它的基本性质是圆的几何性质的代数表示,例如,同角三角函数的基本关系表明了圆中的某些线段之间的关系。借助单位圆,讨论任意角α的终边分别与π±α,-α有什么对称关系。
借助单位圆中对称性,利用定义推导出诱导公式(π±α,-α的正弦、余弦、正切)。
稳健启程·新知初步构建
学生用书P016
知识点一、诱导公式①~④
1.角α与α+k·2π(k∈Z)的三角函数值之间的关系
诱导公式①。
sin(α+k·2π)=sin α;
cos(α+k·2π)=cos α;
tan(α+k·2π)=tan α。
2.角α与-α的三角函数值之间的关系
诱导公式②。
sin(-α)=-sin α;
cos(-α)=cos α;
tan(-α)=-tan α。
3.角α与π±α的三角函数值之间的关系
(1)诱导公式③。
sin(π-α)=sin α;
cos(π-α)=-cos α;
tan(π-α)=-tan α。
(2)诱导公式④。
sin(π+α)=-sin α;
cos(π+α)=-cos α;
tan(π+α)=tan α。
知识点二、角的旋转对称
一般地,角α的终边和角β的终边关于角的终边所在的直线对称。
微提醒
由公式①②③④可得:k·2π+α(k∈Z),-α,π-α,π+α的三角函数值,等于α的同名三角函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号,即“函数名不变,符号看象限”。
细研深究·萃取知识精华
学生用书P016
类型一
利用诱导公式求值
【例1】 求下列各值。
(1)cos 210°;(2)sinπ;
(3)sin-;(4)cos(-1 920°)。
解 (1)cos 210°=cos(180°+30°)=-cos 30°=-。
(2)sinπ=sin2π+=sinπ
=sinπ-=sin=。
(3)sin-=-sin6π+=
-sin=-sinπ+=sin=。
(4)cos(-1 920°)=cos 1 920°=cos(5×360°+120°)=cos 120°=cos(180°-60°)=-cos 60°=-。
对于负角的三角函数求值,可先利用诱导公式②,化为正角的三角函数,若转化之后的正角大于2π,再利用诱导公式①,化为0到2π间的角的同名三角函数
【变式训练】 求下列各值。
(1)sin;(2)tan。
解 (1)sin=-sin=-。
(2)tan=tan
=tan=-tan=-。
类型二
给值(式)求值
【例2】 已知cos(π-α)=,求cos(π+α)-sin2(α-π)的值。
解 因为cos(π-α)=-cos α=,所以cos α=-。
所以cos(π+α)-sin2(α-π)=-cos α-sin2α=-cos α-(1-cos2α)=-1+=-。
解给值(式)求值的基本思路
给值(式)求值,解决的基本思路是认真找出条件式与待求式之间的差异性,主要包括函数名称及角两个方面,然后巧妙地选用公式“化异为同”或代入条件式求解。有时还需对条件式或待求式作适当化简后再作处理
【变式训练】 已知cos(75°+α)=,且α为第三象限角,则sin(α-105°)= 。
解析 sin(α-105°)=sin(α+75°-180°)=-sin(α+75°)。因为cos(75°+α)=,且α为第三象限角,所以α+75°为第四象限角,所以sin(α+75°)=-=-。所以sin(α-105°)=。
答案
类型三
化简求值
【例3】 (1)计算:cos+cos+cos+cos+cos+cos= 。
解析 原式=cos+cos+cos+cosπ-+cosπ-+cosπ-=cos+cos+cos-cos-cos-cos=0。
答案 0
(2)化简:。
解 原式==·=1。
三角函数式化简的常用方法
(1)合理转化:①将角化成2kπ±α,π±α,k∈Z的形式。②依据所给式子合理选用诱导公式将所给角的三角函数转化为角α的三角函数。
(2)切化弦:一般需将表达式中的切函数转化为弦函数
【变式训练】 已知sin(-π+θ)+2cos(3π-θ)=0,则= ( )
A.3 B.-3 C. D.-
解析 因为sin(-π+θ)+2cos(3π-θ)=0,所以sin θ=-2cos θ,所以==。
答案 C
明易错·误区警示
在使用诱导公式时对“把α看作锐角”
理解不透彻而致误