内容正文:
4.3 诱导公式与对称
课程标准 素养解读
1.借助单位圆推导诱导公式(一)(二)(三)
2.了解诱导公式的意义和作用
3.能运用有关诱导公式解决一些三角函数的求值、化简和
证明问题
1.通过学习诱导公式的推导培养学生
数学直观和数学抽象素养
2.根据诱导公式的应用提升逻辑推理
和数学运算素养
[情境引入]
如图,作P1 关于原点
的对称点P2,以OP2 为终
边的角β与角α 有什么关
系? 角β,α的三角函数值
之间有什么关系?
[知识梳理]
[知识点] 诱导公式
(1)诱导公式
公式一 公式二 公式三
终
边
关
系
角-α与角α
的终边关于x
轴对称.
角α±π与角
α的终边关于
原点对称.
角π-α与角
α 的 终 边 关
于y轴对称.
图
形
公
式
sin(-α)=
,
cos(-α)=
.
sin(α+π)=
,cos(α
+π)=-cosα,
sin(α-π)=
-sinα,cos(α-
π)= .
sin(π-α)=
,
cos(π-α)=
.
(2)本质:单位圆中,终边关于原点、x轴、y轴对
称的角的三角函数之间的关系.
(3)作用:
公式一 将负角转化为正角求值.
公式二
将0~2π的 角 转 化 为0~π的 角
求值.
公式三
将π
2~π
的 角 转 化 为 0~π2
的 角
求值.
(4)应用:通过诱导公式,将任意角的三角函数转
化为锐角三角函数,广泛应用于计算、化简、证明
之中.
1.从函数名称和符号变化两个方面观
察公式一至公式三,你能发现什么规律?
2.诱导公式中角α不能是锐角吗?
[预习自测]
1.sin585°的值为 ( )
A.- 22 B.
2
2 C.-
3
2 D.
3
2
2.sin -2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.- 32 B.-
1
2 C.
3
2 D.
1
2
3.cos(-30°)= ,sin2π3= .
61
数学(BS)必修第二册
给角求值问题
[例1]求下列各三角函数值:
(1)cos17π6
;
(2)sin(-855°);
(3)cos3π4+sin
11π
6 .
[思路点拨] 注意不同角之间的关系.
(1)17π6 =2π+
5π
6
;
(2)-855°=-(2×360°+135°);
(3)3π4=π-
π
4
,11π
6 =2π-
π
6.
利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
[变式训练]
1.求下列各三角函数式的值:
(1)cos210°;
(2)sin11π4
;
(3)sin -43π6
æ
è
ç
ö
ø
÷;
(4)cos(-1920°).
给值(式)求值问题
[例2]已知cosπ6-α
æ
è
ç
ö
ø
÷=33
,求cos5π6+α
æ
è
ç
ö
ø
÷的值.
[思路点拨] 5π6+α=π-
π
6-α
æ
è
ç
ö
ø
÷,利用诱
导公式把要求角用已知角整体表示.
(1)解决条件求值问题时,首先要仔细观察
条件与所求式之间的角、函数名称及有
关运算之间的差异及联系.
(2)可以将已知式进行变形向所求式转化,
或将所求式进行变形向已知式转化.
[变式训练]
2.(1)已知A=sin
(kπ+α)
sinα +
cos(kπ+α)
cosα
(k∈Z),则
A构成的集合是 ( )
A.{-1,1,-2,2} B.{1,-1}
C.{2,-2} D.{-2,-1,0,1,2}
(2)已知cos(α-55°)=-13
,且α为第四象限
角,并且sin2α+cos2α=1,则sin(α+125°)=
.
化简求值问题
[例3]已知α是第四象限角,且
f(α)=sin
(π-α)cos(2π-α)sin(-α+2π)
cos(-α+π)sin(3π-α)
(其
中,sin2α+cos2α=1).
(1)化简f(α);
(2)若cosα=35
,求f(α);
(3)若α=-31π3
,求f(α).
[思路点拨] 利用诱导公式将任意角的三
角函数转化为锐角的三角函数.
71
第一章 三角函数
三角函数式的化简方法
(1)利用诱导公式将任意角的三角函数转
化为锐角三角函数.
(2)常用“切化弦”法,即通常将表达式中的
切函数化为弦函数.
(3)注意“1”的变形应用.
[变式训练]
3.化简:
(1)cos
(-α)sin(7π+α)
sin(π-α)cos(3π+α)
;
(2)sin
(1440°+α)cos(α-1080°)
cos(-180°-α)sin(-α-180°).
1.cos -17π4
æ
è
ç
ö
ø
÷的值为 ( )
A.- 22 B.-
3
3
C.22 D.
3
2
2.已知sin π3-α
æ
è
ç
ö
ø
÷=13
,则sin2π3+α
æ
è
ç
ö
ø
÷=( )
A.13 B.-
1
3
C.2 33 D.-
2 3
3
3.计算sin(-1560°)cos(-930°)-cos(-1380°)
sin1410°等于 .
4.已 知sin(45°+α)= 513
,则 sin(225°+α)
= .
5.已知f(α)=sin
(π+α)cos(2π-α)
sin(-π-α) .
(1)化简f(α);
(2)若α是第三象限角,且sin(α-π)=15
,求
f(α)的值(注:sin2α+cos2α=1);
(3)若α=-31π3
,求f(α)的值.
学习至此,请完成配套训练
4.4 诱导公式与旋转
课程标准 素养解读
1.掌握诱导公式的推导,并能应用于解决简单的求值、化简与证明问题
2.对诱导公式,能作综合归纳,体会出公式的共性与个性,培养由特殊到
一般的数学推理意识和能力
3.继续体会知识的“发生”“发现”过程,培养研究问题、发现问题、解决问
题的能力
通过诱导公式的应用提
升数学抽象和逻辑推理
素养
[情境引入]
留恋于湖光山色,观山赏水,看山在水中倒
映,山的巍峨、水的柔媚在那一刻融合如果
你的手中拿着一个度数为α的角的模型,你观察
一下湖中的这个角的模型与你手中的这个角的
模型有什么关系? 你当然会准确地回答出来:对
称! 角α关于水平面对称的角的度数是多少?
这两个角的三角函数值有什么关系呢?
81
数学(BS)必修第二册
变式训练
4.解:(1)因为120°角是第二象限角,
所以cos120°<0.
因为269°角在第三象限内,所以sin269°<0.
所以cos120°sin269°>0.
(2)因为π<4<3π2
,所以4弧度角是第三象限角,
所以cos4<0,因为-23π4 =-6π+
π
4
,
所以-23π4
是第一象限角,所以sin -23π4( ) >0,
所以cos4sin -23π4( ) <0.
随堂步步夯实
1.B [∵y=cosx的定义域为 R.
∴y=2+13cosx
的定义域为 R.]
2.B [f(x)=cosx-π6( ) 的最小正周期为2π.]
3.B [∵π2<α<π
,∴cosα<0,sinα>0.
∴点Q 在第二象限.]
4.解析:如图.
ymax=1.
ymin=-
1
2.
答案:1 -12
5.解:当x=-π6
时,ymax=1,
当x=π2
时,ymin=-2.
4.3 诱导公式与对称
课前预习学案 情境引入
提示 β=π+α,P1 与P2 横坐标,纵坐标都互为相反数.
知识梳理 知识点
(1)-sinα cosα -sinα -cosα sinα -cosα
[思考]
1.提示:函数的名称都没有变化,符号随角的象限而变化.简
记:函数名不变,符号看象限.
2.提示:诱导公式中角α可以是任意角.
预习自测
1.A 2.A 3.32
3
2
课堂互动学案
[例1] [解] (1)cos17π6 =cos 2π+
5π
6( )=cos
5π
6
=cos π-π6( )
=-cosπ6=-
3
2.
(2)sin(-855°)=-sin855°=-sin(2×360°+135°)
=-sin135°=-sin(180°-45°)=-sin45°=- 22.
(3)原式=cos π-π4( )+sin 2π-
π
6( )
=-cosπ4-sin
π
6=-
2
2-
1
2=-
2+1
2 .
变式训练
1.解:(1)cos210°=cos(180°+30°)=-cos30°=- 32.
(2)sin11π4 =sin 2π+
3π
4( )=sin
3π
4=
sin π-π4( )=sin
π
4=
2
2.
(3)sin -43π6( )=-sin 6π+
7π
6( )=-sin
7π
6
=-sin π+π6( )=sin
π
6=
1
2.
(4)cos(-1920°)=cos1920°=cos(5×360°+120°)=cos120°
=cos(180°-60°)=-cos60°=-12.
[例2] [解] cos 5π6+α( )=cos π-
π
6-α( )[ ]
=-cos π6-α( )=-
3
3.
变式训练
2.解析:(1)当k为偶数时,A=2;当k为奇数时,A=-2.故A
构成的集合为{-2,2}.
(2)因为cos(α-55°)=-13<0
,且α为第四象限角,所以α
-55°是第三象限角,
所以sin(α-55°)=- 1-cos2(α-55°)=-2 23
,
所以sin(α+125°)=sin[180°+(α-55°)]
=-sin(α-55°)=2 23 .
答案:(1)C (2)2 23
[例3] [解] (1)f(α)=-sinαcosαsinα-cosαsinα =sinα.
(2)因为cosα=35
,且α是第四象限角,
所以f(α)=sinα=- 1-cos2α=- 1-925=-
4
5.
(3)f -31π3( )=sin -
31π
3( )=sin -
π
3( )
=-sinπ3=-
3
2.
变式训练
3.解:(1)原式= cosαsin
(π+α)
sinαcos(π+α)
=cosα
(-sinα)
sinα(-cosα)=1.
(2)原式=sin
(4×360°+α)cos(3×360°-α)
cos(180°+α)[-sin(180°+α)]
=sinα
cos(-α)
(-cosα)sinα=
cosα
-cosα=-1.
随堂步步夯实
1.C [cos -17π4( ) =cos
17π
4 =cos 4π+
π
4( ) =cos
π
4 =
2
2
,
故选 C.]
2.A [sin 2π3+α( )=sin π-
π
3-α( )[ ]=sin
π
3-α( )=
1
3.
]
3.解析:sin(-1560°)cos(-930°)-cos(-1380°)sin1410°
=sin(-4×360°-120°)cos(-3×360°+150°)-cos(-4×
360°+60°)sin(4×360°-30°)
=sin(-120°)cos150°-cos60°sin(-30°)
=- 32× -
3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷+12×
1
2=
3
4+
1
4=1.
答案:1
4.解析:sin(225°+α)=sin[(45°+α)+180°]
=-sin(45°+α)=-513.
答案:-513
412
数学(BS)必修第二册
5.解:(1)f(α)=-sinαcosαsinα =-cosα.
(2)∵sin(α-π)=-sinα=15
,
∴sinα=-15.
又α是第三象限角,
∴cosα=-2 65 .∴f
(α)=2 65 .
(3)∵-31π3 =-6×2π+
5π
3
,
∴f -31π3( )=-cos -6×2π+
5π
3( )
=-cos5π3=-cos
π
3=-
1
2.
4.4 诱导公式与旋转
课前预习学案 知识梳理 [思考]
1.提示:
角 2kπ+α π-α π+α -α 2kπ-α
所在
象限
一 二 三 四 四
2.提示:不一定.诱导公式中角α不仅可以是锐角,还可以是任
意角.
预习自测
1.B 2.23 3.
2
3
课堂互动学案
[例1] [解] cos π6+α( ) sin
2π
3+α( )
=cos π2-
π
3-α( )[ ] sin π-
π
3-α( )[ ]
=sin π3-α( ) sin
π
3-α( )
=12×
1
2=
1
4.
变式训练
1.解析:(1)由cos π2+φ( )=-sinφ=
3
2
,
得sinφ=-
3
2.
(2)∵cos π12-θ( )=
1
3
,
∴sin 5π12+θ( )=sin
π
2-
π
12-θ( )[ ]
=cos π12-θ( )=
1
3
,故选 A.
答案:(1)A (2)A
[例2] [解] (1)原式=cos
[-(π-α)]
sinα
sin - π2-α( )[ ]
(-sinα)
=cos
(π-α)
sinα
-sin π2-α( )[ ](-sinα)
=-cosαsinα
(-cosα)(-sinα)
=-cos2α.
(2)原式=
sin(-α)sin(-α)sin π+ π2+α( )[ ]
cos(-α)sin[-(π-α)]cos π+ π2-α( )[ ]
=
-sinα(-sinα) -sin(π2+α
)[ ]
-cosαsin(π-α) -cos π2-α( )[ ]
= sinαsinα
(-cosα)
-cosαsinα(-sinα)
=-sinαsinαcosαcosαsinαsinα
=-1.
变式训练
2.解:原式-sinα
sinα
-sinαcosα=
sinα
cosα.
因为角α终边上一点P(-4,3),所以角α是第二象限角,所
以cosα=-45
,sinα=35
,所以原式=-34.
[例3] [证明] 右边=
-2sin 3π2-θ( ) (-sinθ)-1
1-2sin2θ
=
2sin π+ π2-θ( )[ ]sinθ-1
1-2sin2θ
=
-2sin π2-θ( )sinθ-1
1-2sin2θ
= -2cosθsinθ-1
cos2θ+sin2θ-2sin2θ
=
(sinθ+cosθ)2
sin2θ-cos2θ
=sinθ+cosθsinθ-cosθ
=左边,所以原等式成立.
变式训练
3.证明:左边= cosθsin
(-θ)
cos π2+θ( )sin
π
2+θ( )
=cosθ
(-sinθ)
-sinθcosθ =1=
右边.
所以原等式成立.
[例4] [解] 由已知得 sinA= 2sinB ①
,
3cosA= 2cosB ②,{
由①2+②2,得2cos2A=1,∴cosA=± 22.
当cosA= 22
时,cosB= 32.
又A,B 是三角形的内角,∴A=π4
,B=π6.
∴C=π-(A+B)=712π.
当cosA=- 22
时,cosB=- 32.
又A,B 是三角形的内角,∴A=34π
,B=56π.
∵A+B>π,
∴cosA=- 22
不符合题意,舍去.
综上可知,A=π4
,B=π6
,C=712π.
变式训练
4.解:(1)由题意得cosα=-35
,sinα=45
,
∴
3sin(π-α)+5sinα-11π2( )
2cos(-α)-cosα+7π2( )
=3sinα+5cosα2cosα-sinα
=
3×45+5× -
3
5( )
2× -35( )-
4
5
=310.
(2)由题得β=α-
π
2
,
∴sinβ=-cosα=
3
5
,cosβ=sinα=
4
5
,
∴2sinβcosβ-2cosβ=2×
3
5×
4
5-2×
4
5=-
16
25.
随堂步步夯实
1.A [∵ cos π12-θ( ) =
1
3
, ∴ sin 5π12+θ( ) =
sin π2-
π
12-θ( )[ ]=cos
π
12-θ( )=
1
3
,故选 A.]
512
参考答案