内容正文:
7.1 正切函数的定义
7.2 正切函数的诱导公式
(教师独具内容)
课程标准:1.理解正切函数的定义.2.利用定义推导出诱导公式.
教学重点:1.正切函数的定义.2.利用诱导公式求三角函数值.3.利用诱导公式化简三角函数式.
教学难点:利用诱导公式解决问题.
知识点一 正切函数的定义
根据函数的定义,比值是x的函数,称为x的正切函数,记作y=tanx,其中定义域为.
知识点二 正切函数值的符号
符号正负:一三正,二四负.
知识点三 正切函数的诱导公式
1.tan(x+kπ)=tanx(k∈Z).
2.tan(-x)=-tanx.
3.tan(x+π)=tanx.
4.tan(π-x)=-tanx.
5.tan=-.
6.tan=.
[注意] (1)其中的x是使等式两边都有意义的任意实数.
(2)利用诱导公式,可以把任意实数x的正切函数值问题转化为上的正切函数值问题.当x表示角的大小时,可将任意角的正切函数值问题转化为锐角的正切函数值问题.
诱导公式的记忆口诀是:奇变偶不变,符号看象限.“奇变”指的是的奇数倍,正切变倒数;“偶不变”指的是的偶数倍,函数名不变;“符号看象限”指的是无论x为何角,都可以把它当成锐角,进一步确定±x,π±x,-x,±x,2π±x所在的象限,从而确定函数值的符号.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正切函数的定义域是R.( )
(2)若x是第二象限角,则tanx>0.( )
(3)诱导公式中的x是锐角.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.做一做
(1)若角α的终边过点P(1,-2),则tanα的值为( )
A.- B.
C.-2 D.2
(2)tan的值为________.
答案:(1)C (2)
题型一 正切函数定义的应用
已知角α的终边为射线y=-x(x≥0),求角α的正切值.
[解] 由得x2+x2=1,
即25x2=16,即x=或x=-.
∵x≥0,∴x=,从而y=-.
∴角α的终边与单位圆的交点坐标为.
∴sinα=y=-,cosα=x=,
由正切函数的定义知,tanα===-.
【感悟提升】 利用三角函数的定义求一个角的三角函数值有以下几种情况:
(1)若已知角α的大小,只需确定出角α的终边与以坐标原点为圆心的单位圆的交点坐标,即可求出角α的各三角函数值.
(2)若已知角α终边上一点P(x,y)(x≠0)是以坐标原点为圆心的单位圆上的点,则sinα=y,cosα=x,tanα=.
(3)若已知角α终边上一点P(x,y)(x≠0)不是以坐标原点为圆心的单位圆上的点,应先求r=,然后根据三角函数定义求角α的三角函数值,即sinα=,cosα=,tanα=.
(4)若角α终边上点的坐标含参数,则需进行分类讨论.
【跟踪训练】
1.已知角α的终边过点(a,2a)(a≠0),求角α的正弦、余弦和正切值.
解:因为角α的终边过点(a,2a)(a≠0),
所以r=|a|,x=a,y=2a.
当a>0时,sinα===,cosα===,tanα===2;
当a<0时,sinα===-,cosα===-,tanα===2.
题型二 给角求值问题
求下列各三角函数值:
(1)tan945°;(2)tan.
[解] (1)tan945°=tan(2×360°+225°)=tan225°=tan(180°+45°)=tan45°=1.
(2)tan=tan=tan=.
【感悟提升】 根据各个角的特征,选用适当的诱导公式进行求解,求解时,函数名可能没有改变,但一定要注意函数的符号有没有改变.
【跟踪训练】
2.求tan+tan+tan+tan+tan+tan+tanπ的值.
解:原式=tan+tan+tan+tan+tan+tan+0=tan+tan+tan-tan-tan-tan=0.
题型三 给值求值问题
已知cosα=,且-<α<0,求的值.
[解] 原式==-=-cosα=-.
【感悟提升】 本例属于给值求值型的问题,对于待求式子一般来说较为复杂,因此有必要利用诱导公式进行化简,在化简以后再根据目标的函数表示式,来确定相关的值.
【跟踪训练】
3.已知角α终边上的一点A(,-1),
求的值.
解:∵x=,y=-1,
∴r===2,∴sinα==-.
∴原式=
=-=-=-sinα=.
题型四 化简问题
f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若sin=,求f(α)的值.
[解] (1)由题知f(α)=
=
==-cosα.
(2)若sin=,则cosα=,
由(1)得f(α)=-cosα=-.
【感悟提升】 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式,达到角的统一,再进行计算,代入求值.
【跟踪训练】
4.化简.
解:原式===cosαtanα=sinα.
题型五 证明问题
求证:=-tanα.
[证明] 左边=
==-tanα=右边.
∴原式成立.
【感悟提升】 证明题遵循“化繁为简”的原则,最常用的方法是左⇒右或右⇒左.
【跟踪训练】
5.求证:=.
证明:左边=
===右边.
所以原等式成立.
1.tan(-1920°)等于( )
A. B.-
C. D.-
答案:A
解析:tan(-1920°)=tan(360°×6-1920°)=tan240°=tan(180°+60°)=tan60°=.
2.的值是( )
A. B.
C.-+1 D.1+
答案:A
解析:
=
===1+=.
3.设tan(5π+α)=m,则的值为( )
A. B.
C.-1 D.1
答案:A
解析:∵tan(5π+α)=m,∴tanα=m.原式=
==
==.故选A.
4.已知点P(tanα,cosα)在第二象限,则α的终边在第________象限.
答案:四
解析:由题意得解得2kπ-<α<2kπ,所以α的终边在第四象限.
5.已知sin(3π+α)=,求
.
解:∵sin(3π+α)=sin(π+α)=-sinα,
∴sinα=-.
∴原式==sinα=-.
课后课时精练
一、选择题
1.tan690°的值为( )
A.- B.
C.- D.
答案:A
解析:tan690°=tan(2×360°-30°)=tan(-30°)=-tan30°=-,故选A.
2.化简tan(27°-α)tan(49°-β)tan(63°+α)·tan(139°-β)的结果为( )
A.-1 B.1
C.2 D.-
答案:A
解析:∵tan(27°-α)=,tan(139°-β)=-,∴tan(27°-α)tan(63°+α)=1,tan(49°-β)·tan(139°-β)=-1,故选A.
3.已知cos(α+β)=-1,且tanα=2,则tanβ=( )
A.2 B.
C.-2 D.-
答案:C
解析:由cos(α+β)=-1,知α+β=2kπ+π(k∈Z),∴β=2kπ+π-α,k∈Z.∴tanβ=tan(2kπ+π-α)=tan(π-α)=-tanα=-2.
4.已知tan(π+α)+=2,则tan(π-α)=( )
A.2 B.-2
C.1 D.-1
答案:D
解析:tan(π+α)+=tanα+=2,即=0,解得tanα=1.所以tan(π-α)=-tanα=-1.
5.(多选)下列说法中正确的是( )
A.正角的正弦值是正的,负角的余弦值是负的,零角的正切值是零
B.若tanα≥0,则kπ≤α≤+kπ(k∈Z)
C.tan(-945°)=-1
D.对任意角α,都有=|tanα|+
答案:CD
解析:正角和负角的正弦值和余弦值都可正、可负,故A错误;若tanα≥0,则kπ≤α<+kπ(k∈Z),故B错误;tan(-945°)=-tan945°=-tan(225°+2×360°)=-tan225°=-tan(180°+45°)=-tan45°=-1,故C正确;因为tanα,的符号相同,所以=|tanα|+,故D正确.
二、填空题
6.化简的结果为________.
答案:-
解析:原式=
==-.
7.已知tan=,则tan=__________.
答案:-
解析:tan=tan=-tan=-.
8.已知tan15°=2-,则2tan1095°+tan975°+tan(-195°)=________.
答案:4
解析:∵tan1095°=tan(1080°+15°)=tan15°=2-,tan975°=tan(720°+255°)=tan(180°+75°)=tan75°===2+,tan(-195°)=-tan195°=-tan15°=-(2-),∴原式=2(2-)+2+-(2-)=4.
三、解答题
9.已知α是第三象限角,且f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若α=-1950°,求f(α).
解:(1)f(α)=
===cosα.
(2)f(-1950°)=cos(-1950°)=cos(-6×360°+210°)=cos210°=cos(180°+30°)
=-cos30°=-.
10.求sin(-1200°)cos1290°+cos(-1020°)·sin(-1050°)+tan585°的值.
解:原式=-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)-cos(2×360°+300°)sin(2×360°+330°)+tan(360°+225°)=-sin(180°-60°)cos(180°+30°)-cos(360°-60°)sin(360°-30°)+tan(180°+45°)=sin60°cos30°+cos60°sin30°+tan45°=×+×+1=2.
11.已知sin(α+β)=1,求证:tan(2α+β)+tanβ=0.
证明:∵sin(α+β)=1,∴α+β=2kπ+,k∈Z,∴α=2kπ+-β,k∈Z,∴tan(2α+β)+tanβ=tan+tanβ=tan(4kπ+π-2β+β)+tanβ=tan(-β)+tanβ=-tanβ+tanβ=0.
12.已知sinα是方程5x2-7x-6=0的根,α是第三象限角,求·tan2(π-α)的值.
解:方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,x2=2,
由α是第三象限角,得sinα=-,则cosα=-,
∴·tan2(π-α)
=·tan2α=-tan2α=-
=-.
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