内容正文:
数学 必修 第一册(湘教)
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.
知识点一 公式五
sin=cosα,cos=sinα,
sin=cosα,cos=-sinα.
(1)公式五可概括为如下法则:±α的正弦(余弦)函数值,等于角α的余弦(正弦)函数值,前面添上一个把角α看成锐角时原函数值的符号.
(2)利用公式五,可以实现正弦函数与余弦函数的相互转化.
知识点二 公式六
当角α的终边不在坐标轴上时,可以得出以下公式:
tan===,
tan===-.
诱导公式在三角形中的几个结论
设A,B,C是△ABC的三个内角,则
sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,
cos(A+B)=cos(π-C)=-cosC,
tan(A+B)=tan(π-C)=-tanC,
sin=sin=cos,
cos=cos=sin,
tan=tan=.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若α为第二象限角,则sin=-cosα.( )
(2)cos=-sinα.( )
(3)tan(270°+100°)=.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)×
2.做一做
(1)已知sin=,那么cosα=( )
A.- B.-
C. D.
(2)已知角α的终边经过点P0(-3,-4),则cos的值为( )
A.- B.
C. D.-
(3)化简:sin=________.
(4)在△ABC中,已知sin=,则cos=________.
答案:(1)C (2)A (3)-cosα (4)
利用诱导公式化简三角函数式
化简:-
.
[解] ∵sin=cosα,
cos=sinα,
tan=,cos(3π+α)=-cosα,
sin(π-α)=sinα,cos=-sinα,
sin(π+α)=-sinα,tan=-,
∴原式=-
=-sinαtanα+sinαtanα=0.
【感悟提升】 用诱导公式化简求值的方法
(1)对于三角函数式的化简求值问题,一般遵循诱导公式先行的原则,即先用诱导公式化简变形,达到角的统一,再进行三角函数名称转化,以保证三角函数名称最少.
(2)对于kπ±α(k∈Z)和±α这两套诱导公式,切记运用前一套公式不变名,而后一套公式必须变名.
【跟踪训练】
1.化简:+.
解:因为tan(3π-α)=-tanα,
sin(π-α)=sinα,
sin=-cosα,sin(2π-α)=-sinα,
cos=cos=-sinα,
sin=-cosα,cos(2π+α)=cosα,
所以原式=+
=-===1.
利用诱导公式求值
已知cos=,求值:
+.
[解] 原式=+
=-sinα-sinα=-2sinα.
又cos=,所以-sinα=.
所以原式=-2sinα=.
【感悟提升】 诱导公式应用中需注意的问题
诱导公式的应用,就是化归思想的应用,求值过程就是由未知角的三角函数向已知角的三角函数的转化过程.解题时要密切注意角之间的关系,特别是互余、互补关系,为应用诱导公式创造条件.
【跟踪训练】
2.已知cos(π+α)=-,求cos和tan的值.
解:∵cos(π+α)=-cosα=-,
∴cosα=,∴α为第一或第四象限角.
①若α为第一象限角,则sinα==,
tanα==,故cos=-sinα=-,
tan==;
②若α为第四象限角,
则sinα=-=-,
tanα==-,
故cos=-sinα=,
tan==-.
诱导公式的综合应用
已知f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若角A是△ABC的内角,且f(A)=,求tanA-sinA的值.
[解] (1)f(α)==cosα.
(2)因为f(A)=cosA=,
又A为△ABC的内角,所以由平方关系,
得sinA==,
所以tanA==,所以tanA-sinA=-=.
【感悟提升】 诱导公式常与函数、方程(组)、三角形等知识综合,解决此类问题的关键是利用诱导公式对式子正确变形.本题利用诱导公式将三角函数的角度统一后,可借助同角三角函数的基本关系求解,这样可避免公式交错使用而导致混乱.
【跟踪训练】
3.是否存在角α,β,α∈,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=cos,cos(-α)=-cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.
解:假设存在角α,β满足条件,
则
由①2+②2得sin2α+3cos2α=2.
∴sin2α=,∴sinα=±.
∵α∈,∴α=±.
当α=时,由②,得cosβ=,
∵0<β<π,∴β=;
当α=-时,由②,得cosβ=,
∵0<β<π,∴β=,但不适合①式,故舍去.
∴存在α=,β=满足条件.
1.已知sin40°=a,则cos50°=( )
A.±a B.-a
C.a D.
答案:C
解析:cos50°=cos(90°-40°)=sin40°=a.
2.已知sin=,α∈,则tan的值为( )
A.-2 B.2
C.- D.
答案:C
解析:因为sin=cosα=.又α∈,所以sinα=-=-,则tanα=-2,故tan==-.
3.已知tan(3π+α)=2,则
=________.
答案:2
解析:由tan(3π+α)=2,得tanα=2,所以原式=====2.
4.若sin=,则cos2θ-sin2θ=________.
答案:-
解析:sin=cosθ=,从而sin2θ=1-cos2θ=,所以cos2θ-sin2θ=-.
5.已知sin=,求cossin的值.
解:cossin
=cossin
=sinsin=×=.
一、选择题
1.若tan<0,且cos>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
答案:A
解析:∵tan=-<0,∴tanθ>0,即θ是第一或第三象限角.∵cos=sinθ>0,∴θ是第一或第二象限角.综上,θ是第一象限角.
2.下列与sin的值相等的式子为( )
A.sin B.cos
C.cos D.sin
答案:D
解析:因为sin=-sin=-cosθ,对于A,sin=cosθ;对于B,cos=-sinθ;对于C,cos=-sinθ;对于D,sin=-cosθ.故选D.
3.若f(sinx)=3-cos2x,则f(cosx)=( )
A.3-cos2x B.3-sin2x
C.3+cos2x D.3+sin2x
答案:C
解析:f(cosx)=f=3-cos(π-2x)=3+cos2x,故选C.
4.若sin(π+α)+cos=-m,则cos+2sin(6π-α)的值为( )
A.-m B.-m
C.m D.m
答案:B
解析:∵sin(π+α)+cos=-m,即-sinα-sinα=-2sinα=-m,从而sinα=,∴cos+2sin(6π-α)=-sinα-2sinα=-3sinα=-m.
5.(多选)设A,B,C是△ABC的三个内角,则无论△ABC的形状如何变化,下列表达式一定是常数的是( )
A.sinC+sin(A+B)
B.cos(A+B)+cosC
C.tan·tan
D.
答案:BC
解析:由A+B+C=π得sinC+sin(A+B)=sinC+sin(π-C)=sinC+sinC=2sinC;cos(A+B)+cosC=cos(π-C)+cosC=-cosC+cosC=0;tan·tan=tan·tan=·tan=1;===tan.故选BC.
二、填空题
6.化简:sin(450°-α)-sin(180°-α)+cos(450°-α)+cos(180°-α)=________.
答案:0
解析:原式=sin(90°-α)-sinα+cos(90°-α)-cosα=cosα-sinα+sinα-cosα=0.
7.已知α是第三象限角,且cos(85°+α)=,则sin(α-95°)=________.
答案:
解析:∵α是第三象限角,cos(85°+α)=sin[90°-(85°+α)]=sin(5°-α)=>0,∴5°-α是第二象限角,∴cos(5°-α)=-,∴sin(α-95°)=-sin(95°-α)=-sin(90°+5°-α)=-cos(5°-α)=.
8.在△ABC中,sin=3sin(π-A),且cosA=-cos(π-B),则C=________.
答案:
解析:∵sin=3sin(π-A),∴cosA=3sinA,即tanA=,又0<A<π,∴A=.又cosA=-cos(π-B),∴cosA=cosB,即=cosB,∴cosB=,又0<B<π,∴B=,∴C=π--=.
三、解答题
9.求证:=1.
证明:左边=
==1=右边.
∴原式成立.
10.若sinα=,求
+的值.
解:+
=+
=+
=+=,
因为sinα=,所以=10,
即原式=10.
11.已知sinα是方程5x2-7x-6=0的根,且α是第三象限角,求·的值.
解:原式=·tan2α
=·tan2α=-tan2α.
方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,x2=2,
又α是第三象限角,
∴sinα=-,cosα=-,
∴tanα=,故原式=-tan2α=-.
12.已知A,B,C为△ABC的三个内角.
(1)求证:cos2+cos2=1;
(2)若cossintan(C-π)<0,求证:△ABC为钝角三角形.
证明:(1)在△ABC中,A+B=π-C,
所以=-,
所以cos=cos=sin,
所以cos2+cos2=sin2+cos2=1.
(2)因为cossintan(C-π)<0,
所以(-sinA)(-cosB)tanC<0,
即sinAcosBtanC<0,
又因为sinA>0,
所以或
所以B为钝角或C为钝角,
所以△ABC为钝角三角形.
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