内容正文:
第五章 三角函数
5.3 诱导公式
第2课时 诱导公式五、六
(教师独具内容)
课程标准:借助单位圆的对称性,利用定义推导出诱导公式.
教学重点:诱导公式五、六的推导过程及诱导公式一~六的综合应用.
教学难点:诱导公式五、六的推导过程及公式的灵活应用.
核心素养:1.通过诱导公式求值,提升数学运算素养.2.借助诱导公式进行化简和证明,培养逻辑推理素养.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
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核心概念掌握
cosα
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知识点 诱导公式五、六
cosα
-sinα
核心概念掌握
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核心概念掌握
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核心素养形成
题型一 利用诱导公式化简、求值
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题型二 利用诱导公式证明恒等式
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【感悟提升】三角恒等式的证明策略
对于三角恒等式的证明,应遵循化繁为简的原则,从左边推到右边或从右边推到左边,也可以用左右归一、变更论证的方法.常用定义法、化弦法、拆项拆角法、“1”的代换法、公式变形法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
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题型三 诱导公式在三角形中的应用
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题型四 诱导公式的综合应用
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【感悟提升】诱导公式综合应用要“三看”
一看角:①化大为小;②看角与角间的联系,可通过相加、相减分析两角的关系.
二看函数名称:一般是弦切互化.
三看式子结构:通过分析式子,选择合适的方法,如分式可对分子分母同乘一个式子变形.
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基础题(占比50%) 中档题(占比40%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★
对点 给值求值——公式六 给值求值——公式四、六;同角三角函数的基本关系 变换角求值——公式一、三、五 给值求值——公式一、二、五、六 弦切互化求值——公式二、四、五、六 同角三角函数的基本关系;公式二、五的应用 三角函数式的化简——公式二、六 给值求值——公式四、五
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题号 9 10 11 12 13 14 15
难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
对点 化简求值——公式二、四、六;三角函数的概念 诱导公式的应用——证明三角恒等式 三角函数求值——同角三角函数的基本关系、公式五 三角函数式的化简——公式一、二、四、五 诱导公式的应用——在平面几何图形中的应用 给值求值——公式五、同角三角函数的基本关系 诱导公式的综合应用
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解析:原式=(-sinα)sinα+cosα(-cosα)=-sin2α-cos2α=-1.
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R
[点拨] (1)诱导公式一~六中的角可归纳为k·eq \f(π,2)±α的形式,可概括为“奇变偶不变,符号看象限”.
①“变”与“不变”是指函数名.
②“奇”“偶”是对诱导公式k·eq \f(π,2)±α中的整数k来讲的.
③“象限”指k·eq \f(π,2)±α中,将α看成锐角时,k·eq \f(π,2)±α所在的象限,根据“一全正,二正弦,三正切,四余弦”的符号规律确定原函数值的符号.
(2)利用诱导公式五、六,结合诱导公式二,还可以推出如下公式:
sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))=-cosα,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))=-sinα,
sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))=-cosα,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))=sinα.
-eq \f(1,3)
eq \f(2,3)
1.(诱导公式二、五、六)下列各项与sinθ的值相等的是( )
A.sin(π+θ)
B.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))
C.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))
D.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))
2.(诱导公式六)已知sinθ=eq \f(1,3),则coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))=________.
3.(诱导公式一、二、五)若cos(α+π)=-eq \f(2,3),则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-α-\f(3π,2)))=________.
4.(诱导公式六、同角三角函数基本关系)sin2113°+sin223°=________.
eq \f(1,3)
\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α)) INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMAT
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(1)已知sin=eq \f(1,3),则coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=________.
解析 coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))=eq \f(1,3).
(2)化简:sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4k-1,4)π-α))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4k+1,4)π-α))(k∈Z).
解 当k为奇数时,
原式=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π-\f(π,4)-α))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+\f(π,4)-α))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))))-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=0;
当k为偶数时,
原式=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,4)-α))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+α))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=-sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-α))
=0.
综上,原式=0.
[条件探究] 本例(1)中条件变为“已知sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10π,3)-α))=eq \f(1,3)”,求coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))的值.
解:由sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10π,3)-α))=eq \f(1,3),
得sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)-α))=eq \f(1,3).
∵eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)-α))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=eq \f(3π,2),
∴coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)-α))))
=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)-α))=-eq \f(1,3).
【感悟提升】解决化简、求值问题的策略
(1)遵循诱导公式先行的原则,将三角函数式化简,达到角的统一,再进行切化弦,以保证三角函数名最少.
(2)将角看成整体,观察要求的角与已知角的和、差关系,是否具有互余、互补等特殊关系,再利用诱导公式转化求值.常见的互余的角:eq \f(π,3)-α与eq \f(π,6)+α,eq \f(π,4)-α与eq \f(π,4)+α等;常见的互补的角:eq \f(π,3)+α与eq \f(2π,3)-α,eq \f(π,4)+α与eq \f(3π,4)-α等.
【跟踪训练】
1.(1)(2024·湖北宜昌一中高一上期末)化简:eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))sin(π+α)tan(3π+α),cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))sin(-α))=________.
解析:原式=eq \f(cosα(-sinα)tanα,sinα(-sinα))=eq \f(cosαtanα,sinα)=eq \f(cosα·\f(sinα,cosα),sinα)=1.
(2)已知sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(3π,2)))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ))=eq \f(3,5),求sin3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-cos3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-θ))的值.
解:∵sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(3π,2)))+coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ))
=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-θ))-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))+sinθ=cosθ+sinθ=eq \f(3,5),
∴sinθcosθ=eq \f(1,2)[(sinθ+cosθ)2-1]
=eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,25)-1))=-eq \f(8,25).
∴sin3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-cos3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-θ))
=cos3θ+cos3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))=cos3θ+sin3θ
=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)
=eq \f(3,5)×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(8,25)))))=eq \f(99,125).
(tan(-α)\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α))))cos(-α),(-tanα)\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))))\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))))) INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMAT
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求证: =1.
证明 ∵左边=eq \f((-tanα)(-sinα)cosα,(-tanα)(-cosα)sinα)=1=右边,
∴原式成立.
【跟踪训练】
2.求证:eq \f(cos(π-θ),cosθ\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-θ))-1)))+eq \f(cos(2π-θ),cos(π+θ)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))-sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ)))=eq \f(2,sin2θ).
证明:∵左边=eq \f(-cosθ,cosθ(-cosθ-1))+eq \f(cosθ,-cosθcosθ+cosθ)
=eq \f(1,1+cosθ)+eq \f(1,1-cosθ)=eq \f(1-cosθ+1+cosθ,(1+cosθ)(1-cosθ))=eq \f(2,1-cos2θ)
=eq \f(2,sin2θ)=右边,
∴原等式成立.
(A+B-C,2) INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT
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在△ABC中,已知sin=sineq \f(A-B+C,2),试判断△ABC的形状.
解 ∵A+B+C=π,
∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
又sineq \f(A+B-C,2)=sineq \f(A-B+C,2),
∴sineq \f(π-2C,2)=sineq \f(π-2B,2),
∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-C))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-B)),
∴cosC=cosB,
又B,C为△ABC的内角,∴C=B,
∴△ABC为等腰三角形.
【感悟提升】诱导公式在三角形中的应用
(1)解决此类题目时注意隐含的条件,如在△ABC中,A+B+C=π,eq \f(A+B+C,2)=eq \f(π,2).
(2)在△ABC中,常用的结论有sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,tan(A+B)=-tanC,sineq \f(A+B,2)=coseq \f(C,2),coseq \f(A+B,2)=sineq \f(C,2).
【跟踪训练】
3.(多选)(2024·河南焦作第四中学高一下月考)在△ABC中,A=eq \f(π,2),cosB=eq \f(3,5),下列结论正确的是( )
A.sin(π-C)=eq \f(3,5)
B.cos(π+C)=-eq \f(4,5)
C.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+C))=-eq \f(3,5)
D.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-C))=-eq \f(4,5)
解析:在△ABC中,A=eq \f(π,2),cosB=eq \f(3,5),故B+C=eq \f(π,2),则sinC=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-B))=cosB=eq \f(3,5),cosC=eq \f(4,5),而sin(π-C)=sinC=eq \f(3,5),故A正确;因为cos(π+C)=-cosC=-eq \f(4,5),故B正确;因为sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+C))=cosC=eq \f(4,5),故C错误;因为coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-C))=-sinC=-eq \f(3,5),故D错误.故选AB.
(sin(π-α)cos(3π-α)cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α)),cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))sin(π+α)) INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例4灰.TIF" \* MERGEFORMAT
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(2024·广东湛江一中高一上期末)已知f(α)=.
(1)若α=-eq \f(13π,3),求f(α)的值;
(2)若α为第二象限角,且coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))=eq \f(3,5),求f(α)的值.
解 (1)∵f(α)=eq \f(sin(π-α)cos(3π-α)cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α)),cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))sin(π+α))
=eq \f(sinα(-cosα)(-sinα),(-sinα)(-sinα))=cosα,
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(13π,3)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(13π,3)))=coseq \f(π,3)=eq \f(1,2).
(2)∵coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))=eq \f(3,5),∴sinα=eq \f(3,5).
∵α为第二象限角,
∴f(α)=cosα=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(4,5).
【跟踪训练】
4.(2024·山东德州一中高一上期末)已知f(α)=eq \f(sin(2π-α)tan(π+α)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α)),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))tan(3π-α)).
(1)若α∈(0,2π),且f(α)=-eq \f(1,2),求α的值;
(2)若f(α)-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))=eq \f(1,5),且α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),求tanα的值.
解:(1)f(α)=eq \f(sin(2π-α)tan(π+α)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α)),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))tan(3π-α))
=eq \f(-sinαtanα(-cosα),-cosα(-tanα))=sinα.
因为α∈(0,2π),f(α)=sinα=-eq \f(1,2),
所以α=eq \f(7π,6)或α=eq \f(11π,6).
(2)由(1)知,f(α)=sinα,
所以f(α)-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))=sinα-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))
=sinα+cosα=eq \f(1,5),
即sinα+cosα=eq \f(1,5),所以sinα=eq \f(1,5)-cosα,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)-cosα))
eq \s\up12(2)+cos2α=1,
即(5cosα-4)(5cosα+3)=0,
可得cosα=eq \f(4,5)或cosα=-eq \f(3,5).
因为α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),则cosα=-eq \f(3,5),
所以sinα=eq \f(1,5)-cosα=eq \f(1,5)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))=eq \f(4,5).
所以tanα=eq \f(sinα,cosα)=eq \f(4,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5,3)))=-eq \f(4,3).
1.若sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))>0,且coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))<0,则θ是( )
A.第一象限角
B.第二象限角
C.第三象限角
D.第四象限角
解析:因为sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+θ))=cosθ>0,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))=sinθ<0,所以θ是第四象限角.故选D.
2.已知sinθ=eq \f(2,3),则cos(450°+θ)的值是( )
A.eq \f(2,3)
B.-eq \f(2,3)
C.-eq \f(\r(5),3)
D.eq \f(\r(5),3)
解析:cos(450°+θ)=cos(90°+θ)=-sinθ=-eq \f(2,3).
3.(2024·河北衡水中学高一上月考)化简:eq \f(sin(α-π)cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))tan(-α-π),sin(5π+α)tan2(-α-2π))=( )
A.sinα
B.cosα
C.-sinα
D.-cosα
解析:原式=eq \f(-sinαsinα(-tanα),-sinαtan2α)=-eq \f(sinα,tanα)=-eq \f(sinα,\f(sinα,cosα))=-cosα.故选D.
eq \f(2\r(6),5)
4.已知cosα=eq \f(1,5),且α为第四象限角,那么coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=________.
解析:因为cosα=eq \f(1,5),且α为第四象限角,所以sinα=-eq \r(1-cos2α)=-eq \f(2\r(6),5),所以coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=-sinα=eq \f(2\r(6),5).
-eq \f(4,3)
5.(2024·福建福州一中高一上期末)已知θ是第四象限角,且sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=eq \f(3,5),则taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,4)))=________.
解析:因为θ是第四象限角,且sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=eq \f(3,5),所以θ+eq \f(π,4)为第一象限角,所以coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=eq \f(4,5),所以coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=eq \f(3,5),sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4)))=eq \f(4,5),则taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,4)))=-taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ))=-eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ)),cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-θ)))=-eq \f(\f(4,5),\f(3,5))=-eq \f(4,3).
1.(2024·江苏南京航空航天大学附属中学高一上月考)若coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(5π,12)))=eq \f(\r(5),3),则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,12)))=( )
A.eq \f(\r(5),3)
B.-eq \f(2,3)
C.eq \f(2,3)
D.eq \f(\r(5),5)
解析:令θ=α-eq \f(5π,12),则α=θ+eq \f(5π,12),且cosθ=eq \f(\r(5),3),所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,12)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,2)))=cosθ=eq \f(\r(5),3).故选A.
2.若coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))=-eq \f(4,5),且α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),则tan(π-α)=( )
A.-eq \f(3,4)
B.eq \f(3,4)
C.-eq \f(4,3)
D.eq \f(4,3)
解析:∵coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))=-sinα=-eq \f(4,5),∴sinα=eq \f(4,5),∵α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),∴cosα=-eq \r(1-sin2α)=-eq \f(3,5),∴tan(π-α)=-tanα=-eq \f(sinα,cosα)=eq \f(4,3).
3.若f(sinx)=3-cos2x,则f(cosx)=( )
A.3-cos2x
B.3-sin2x
C.3+cos2x
D.3+sin2x
解析:f(cosx)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-x))))=3-cos(π-2x)=3+cos2x.故选C.
4.若sin(180°+α)+cos(90°+α)=-a,则cos(270°-α)+2sin(360°-α)的值是( )
A.-eq \f(2a,3)
B.-eq \f(3a,2)
C.eq \f(2a,3)
D.eq \f(3a,2)
解析:由sin(180°+α)+cos(90°+α)=-a,得-sinα-sinα=-a,即sinα=eq \f(a,2),所以cos(270°-α)+2sin(360°-α)=-sinα-2sinα=-3sinα=-eq \f(3a,2).
5.已知tanθ=4,则eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ))+2cos(π+θ),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))-sin(π-θ))=( )
A.-1
B.eq \f(3,2)
C.1
D.eq \f(2,3)
解析:∵tanθ=4,∴eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+θ))+2cos(π+θ),sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))-sin(π-θ))=eq \f(-cosθ-2cosθ,cosθ-sinθ)=eq \f(3cosθ,sinθ-cosθ)=eq \f(3,tanθ-1)=1.
6.(多选)(2024·河南郑州一中高一上月考)已知sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-α))=eq \r(1-sinαcos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-α))),则角α的终边可能在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.x轴的非正半轴上
解析:原等式可化为-cosα=eq \r(1-sin2α),∴-cosα=eq \r(cos2α),即-cosα=|cosα|,∴cosα≤0,∴角α的终边可能在第二或第三象限或x轴的非正半轴上.故选BCD.
7.化简sin(π+α)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))·cos(π+α)=________.
eq \f(5,9)
8.已知coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=eq \f(1,3),则coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6)-α))+cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))=________.
解析:原式=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))+1-sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))=-eq \f(1,3)+1-cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+α))=eq \f(5,9).
9.(2024·湖南岳阳一中高一上月考)如图,在平面直角坐标系中,锐角α和钝角β的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边分别与单位圆交于A,B两点,且OA⊥OB.
(1)求eq \f(sin(π+α)cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+β)),cos(π-β)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α)))的值;
(2)若点A的横坐标为eq \f(3,5),求2sinαcosβ的值.
解:(1)∵β=eq \f(π,2)+α,
∴sinβ=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))=cosα,cosβ=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))=-sinα,
∴eq \f(sin(π+α)cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+β)),cos(π-β)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α)))=eq \f(sinαsinβ,cosβcosα)
=-eq \f(sinαcosα,sinαcosα)=-1.
(2)∵点A的横坐标为eq \f(3,5),
∴cosα=eq \f(3,5),sinα=eq \f(4,5),
cosβ=-sinα=-eq \f(4,5),
∴2sinαcosβ=2×eq \f(4,5)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5)))=-eq \f(32,25).
10.求证:eq \f(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(3π,2)))cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,2)))-1,1-2sin2θ)=eq \f(tan(9π+θ)+1,tan(π+θ)-1).
证明:因为左边=eq \f(-2cosθsinθ-1,sin2θ+cos2θ-2sin2θ)
=eq \f(-(sinθ+cosθ)2,(cosθ+sinθ)(cosθ-sinθ))=eq \f(sinθ+cosθ,sinθ-cosθ),
右边=eq \f(tan(8π+π+θ)+1,tan(π+θ)-1)=eq \f(tan(π+θ)+1,tan(π+θ)-1)
=eq \f(tanθ+1,tanθ-1)=eq \f(\f(sinθ,cosθ)+1,\f(sinθ,cosθ)-1)=eq \f(sinθ+cosθ,sinθ-cosθ),
左边=右边,所以等式成立.
11.tan(45°+θ)tan(45°-θ)=( )
A.1
B.-1
C.eq \f(\r(2),2)
D.-eq \f(\r(2),2)
解析:原式=eq \f(sin(45°+θ),cos(45°+θ))·eq \f(sin(45°-θ),cos(45°-θ))
=eq \f(sin(45°+θ),cos(45°+θ))·eq \f(sin[90°-(45°+θ)],cos[90°-(45°+θ)])
=eq \f(sin(45°+θ),cos(45°+θ))·eq \f(cos(45°+θ),sin(45°+θ))=1.
12.(多选)(2024·江苏常州一中高一上质检)已知n∈Z,则下列三角函数中,与sineq \f(π,3)数值相同的是( )
A.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nπ+\f(4π,3)))
B.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2nπ+\f(π,6)))
C.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2nπ+\f(π,3)))
D.coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((2n+1)π-\f(π,6)))
解析:对于A,当n=2k,k∈Z时,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nπ+\f(4π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(4π,3)))=sineq \f(4π,3)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+\f(π,3)))=-sineq \f(π,3),所以A错误;对于B,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2nπ+\f(π,6)))=coseq \f(π,6)=sineq \f(π,3),所以B正确;对于C,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2nπ+\f(π,3)))=sineq \f(π,3),所以C正确;对于D,coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((2n+1)π-\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2nπ+π-\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π-\f(π,6)))=-coseq \f(π,6)=-sineq \f(π,3),所以D错误.故选BC.
13.(多选)已知A,B,C,D为圆内接四边形ABCD的四个内角,则下列结论一定正确的是( )
A.cos(A+C)=cos(B+D)
B.cos(A+B)=cos(C+D)
C.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)+D))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)-D))
D.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)+B))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)+D))
解析:在圆内接四边形ABCD中,A+B+C+D=2π,A+C=B+D=π.对于A,显然成立;对于B,∵A+B=2π-(C+D),∴cos(A+B)=cos[2π-(C+D)]=cos(C+D),B正确;对于C,∵A+C=π,∴eq \f(A,2)=eq \f(π,2)-eq \f(C,2),∴eq \f(A,2)+D=eq \f(π,2)-eq \f(C,2)+D=eq \f(π,2)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)-D)),∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)+D))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)-D))))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)-D)),C正确;对于D,令A=60°,B=90°,C=120°,D=90°,则sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)+B))=sin120°,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)+D))=sin150°,显然sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)+B))≠sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(C,2)+D)),D错误.故选ABC.
-eq \f(2\r(2),3)
14.已知cos(60°+α)=eq \f(1,3),且-180°<α<-90°,则cos(30°-α)的值为_______.
解析:由-180°<α<-90°,得-120°<60°+α<-30°,又cos(60°+α)=eq \f(1,3)>0,所以-90°<60°+α<-30°,则sin(60°+α)<0,所以cos(30°-α)=sin(60°+α)=-eq \r(1-cos2(60°+α))=-eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))\s\up12(2))=-eq \f(2\r(2),3).
15.已知函数
f(α)=eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α))tan(2π-α),tan(α+π)sin(α+π)).
(1)化简f(α);
(2)若f(α)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=-eq \f(1,8),且eq \f(5π,4)≤α≤eq \f(3π,2),求f(α)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))的值;
(3)若feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=2f(α),求f(α)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))的值.
解:(1)f(α)=eq \f(-cosαsinα(-tanα),tanα(-sinα))=-cosα.
(2)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=sinα,
因为f(α)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=-eq \f(1,8),所以cosαsinα=eq \f(1,8),
所以eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(f(α)+f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))))
eq \s\up12(2)=(sinα-cosα)2=eq \f(3,4),
又由eq \f(5π,4)≤α≤eq \f(3π,2),得cosα≥sinα,
所以f(α)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=sinα-cosα=-eq \f(\r(3),2).
(3)由(2)得feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=2f(α),
即sinα=-2cosα,与sin2α+cos2α=1联立,
解得cos2α=eq \f(1,5),
所以f(α)feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,2)))=-sinαcosα=2cos2α=eq \f(2,5).
$$