7.2.3 三角函数的诱导公式-【正禾一本通】2025-2026学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
2025-12-11
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学三角函数诱导公式(一至六)核心知识点,基于单位圆对称性及定义推导公式,梳理公式间逻辑联系,如公式四可通过公式二、三转化推导,构建知识支架。
资料通过微思考引导多角度推导、题型分类(给角求值等)及分层练习,培养数学眼光(观察对称)、思维(逻辑推理)与语言(规范表达),课中辅助教学,课后助学生查漏补缺,提升应用能力。
内容正文:
7.2.3 三角函数的诱导公式
[课程标准] 能借助单位圆的对称性,利用定义推导出三角函数的诱导公式.
第一课时 三角函数的诱导公式(一~四)
► 对应学生用书P136
1.诱导公式一:
sin (α+k·2π)=sin α,
cos (α+k·2π)=cos α,
tan (α+k·2π)=tan α,其中k∈Z.
2.诱导公式二:
sin (π+α)=-sin_α,
cos (π+α)=-cos_α,
tan (π+α)=tan_α.
3.诱导公式三:
sin (-α)=-sin_α,
cos (-α)=cos_α,
tan (-α)=-tan_α.
4.诱导公式四:
sin (π-α)=sin_α,
cos (π-α)=-cos_α,
tan (π-α)=-tan_α.
微思考:公式四除了利用π-α的终边与α的终边关于y轴对称推导外,还可以如何推导?
提示:借助公式二、三,如:sin (π-α)=sin [π+(-α)]=-sin (-α)=sin α.
【基点小试】
1.(2025·盐城五校联盟高一上期末)sin 240°的值是( )
A.- B.
C.- D.
解析:选A.sin 240°=sin (180°+60°)=-sin 60°=-.
2.化简cos (3π-α)=( )
A.cos α B.-cos α
C.sin α D.-sin α
解析:选B.cos (3π-α)=cos [2π+(π-α)]=cos (π-α)=-cos α.
3.(1)sin =________;
(2)tan =________.
解析:(1)sin π=sin =sin =.
(2)tan =tan =tan =1.
答案:(1) (2)1
4.将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上.
(1)sin (1-π)=________.
(2)cos 210°=__________.
(3)tan =___________.
解析:(1)sin (1-π)=-sin (π-1)=-sin 1.
(2)cos 210°=cos (180°+30°)=-cos 30°.
(3)tan =tan =tan =tan =-tan .
答案:(1)-sin 1 (2)-cos 30°
(3)-tan
题型一 给角求值问题
例1.(苏教版必修一P177例9改编)利用公式求下列三角函数值:
(1) sin ;
(2) cos ;
(3) tan (-1 590°).
解:(1) sin =sin =-sin =-;
(2) cos =cos =cos =cos =;
(3) tan (-1 590°)=-tan 1 590°=-tan (4×360°+150°)=-tan 150°=-tan (180°-30°)=tan 30°=.
[总结] 利用诱导公式解决给角求值问题的步骤
【练一练】
1.tan =( )
A.- B.
C.- D.
解析:选A.tan =tan =-tan =-,故选A.
2.求下列三角函数值.
(1)tan π+cos (-1 650°)+sin π;
(2)7cos 270°+3sin 270°+tan 765°;
(3)cos +cos π+cos π+cos π.
解:(1)原式=tan +cos 1 650°+sin
=-tan +cos (4×360°+210°)-sin
=-1+cos 210°-
=-1+cos (180°+30°)-
=--cos 30°=--.
(2)原式=7cos (180°+90°)+3sin (180°+90°)+tan (2×360°+45°)=-7cos 90°-3sin 90°+tan 45°=-2.
(3)原式=cos +cos π+cos +cos =cos +cos π-cos π-cos =0.
题型二 条件求值问题
例2.已知cos =,
求:(1)cos 的值;
(2)sin2的值.
解:(1)cos=cos =cos =.
(2)sin2=sin2=sin2
=1-cos2=1-()2=.
[总结] 解决条件求值问题的两技巧
(1)寻找差异:解决条件求值问题,首先要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名及有关运算之间的差异及联系.
(2)转化: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.
【练一练】
3.已知tan =,求tan 的值.
解:tan =-tan
=-tan =-.
题型三 化简求值问题
例3.化简:
.
解: 原式
=
==-1.
[总结] 解决条件求值问题的两技巧
【练一练】
4.(1)化简:;
(2)设k为整数,化简:.
解:(1)===-cos2α.
(2)当k为偶数时,设k=2m(m∈Z),
=
===-1.
当k为奇数时,设k=2m+1(m∈Z),
原式
=
===-1.
综上,原式=-1.
[课后分层练(三十八)] 三角函数的诱导公式(一~四)
(单选题、填空题每题5分,解答题每题15分)
【基础巩固题组】
1.sin 的值是( )
A. B. - C. D. -
解析:选A.sin =sin =sin =.
2.计算sin2150°+sin2135°+2sin210°+cos2225°的值是( )
A. B. C. D.
解析:选A.原式=sin230°+sin245°-2sin30°+cos245°=+()2-2×+()2=.
3.已知角α和β的终边关于x轴对称,则下列各式中正确的是( )
A.sinα=sin β
B.sin (α-2π)=sin β
C.cos α=cos β
D.cos (2π-α)=-cos β
解析:选C.由角α和β的终边关于x轴对称,可知β=-α+2kπ(k∈Z),故cos α=cos β.
4.已知cos (α-π)=-,且α是第四象限角,则sin (-2π+α)等于( )
A.- B.
C.± D.
解析:选A.由cos (α-π)=-,得cos α=.又α为第四象限角,所以sin (-2π+α)=sin α=-=-.
5.化简=________.
解析:=
===1.
答案:1
6.若sin (π-α)=log8,且α∈,则cos (2π-α)的值是________.
解析:因为sin (π-α)=sin α=log8=-,α∈,所以cos (2π-α)=cos α==.
答案:
7.已知sin(α+π)=,且sin αcos α<0,求的值.
解:因为sin (α+π)=,所以sin α=-,
又因为sin αcos α<0,
所以cos α>0,cos α==,
所以tanα=-.
所以原式=
==-.
【能力提升题组】
8.已知cos α=,则sin (3π+α)·cos (2π-α)·tan (π-α)等于( )
A.± B.±
C. D.
解析:选D.原式=sin (π+α)·cos (-α)·tan (π-α)=(-sin α)·cos α·(-tan α)=sin2α,由cosα=,得sin2α=1-cos2α=.
9.下列三角函数式:
①sin;
②cos ;
③sin ;
④cos ;
⑤sin [(2n-1)π-].其中n∈Z,则函数值与sin 的值相同的是( )
A.①② B.①③④
C.②③⑤ D.①③⑤
解析:选C.①中sin =sin ≠sin ;②中,cos =cos =sin ;③中,sin =sin ;④中,cos =cos =-cos ≠sin ;⑤中,sin =sin =-sin =sin .
10.(2025·南通如皋高一上期末)已知函数f(x)=则f[f(-1)]=( )
A. B.
C.- D.-
解析:选C.由分段函数的定义域可得f(-1)=2-(-1)=2,f(2)=cos =-,所以f[f(-1)]=-.
11.已知=3+2,求:[cos2(π-θ)+sin(π+θ)·cos (π-θ)+2sin2(θ-π)]·的值.
解:由=3+2,得(4+2)tan θ=2+2,所以tan θ==,
故[cos2(π-θ)+sin(π+θ)·cos (π-θ)+2sin2(θ-π)]·=(cos2θ+sinθcos θ+2sin2θ)·
=1+tanθ+2tan2θ=1++2×()2=2+.
12.已知f(x)=(n∈Z).
(1)化简f(x)的表达式;
(2)求f.
解:(1)当n为偶数,即n=2k(k∈Z)时,
f(x)=
===sin2x;
当n为奇数,即n=2k+1(k∈Z)时,
f(x)=
=
==sin2x,
综上得f(x)=sin2x.
(2)由(1)知f=sin2=sin2=sin2=sin2=sin2=.
第二课时 三角函数的诱导公式(五、六)
► 对应学生用书P138
[课程标准] 能借助单位圆的对称性,利用定义推导出三角函数的诱导公式.
1.诱导公式五:
sin =cos_α,
cos =sin_α.
2.诱导公式六:
sin =cos_α,
cos =-sin_α.
微点拨:1.公式五、六的记忆方法与口诀
(1)记忆方法:±α的正弦(余弦)函数值,分别等于α的余弦(正弦)函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号.
(2)记忆口诀:“函数名改变,符号看象限”或“正变余,余变正,符号象限定”.
2.诱导公式一~六的记忆口诀
口诀:奇变偶不变,符号看象限.口诀的意义:±α(k∈Z)的三角函数值.
(1)当k为偶数时,等于α的同名三角函数值,前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号;
(2)当k为奇数时,等于α的异名三角函数值,前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号.
【基点小试】
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)若α为第二象限角,则sin =-cos α.( )
(2)sin =cos α.( )
(3)cos (270°+100°)=sin 100°.( )
答案:(1)√ (2)× (3)√
2.化简的结果是_________.
解析:原式==cos α.
答案:cos α
题型一 利用诱导公式化简求值
例1.(苏教版必修一P181T14改编)(1)已知tan α=3,求的值;
(2)已知sin =,求cos ·sin 的值.
解:(1)
==
==2.
(2)cos ·sin
=cos ·sin
=sin ·sin
=×=.
[总结] 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,再进行切化弦,以保证三角函数名最少.
(2)解答此类问题要学会发现它们的互余、互补关系:如-α与+α,+α与-α,-α与+α等互余,+θ与-θ,+θ与-θ等互补,遇到此类问题,不妨考虑两个角的和,要善于利用角的变换来解决问题.
【练一练】
1.已知sin =,则cos 的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D.∵+α-=,
∴cos =sin =sin =-sin =-.
2.(2025·宿迁高一期末)已知cos (75°+α)=,且-180°<α<-90°,则cos (15°-α)的值为________.
解析:∵cos (75°+α)=且-180°<α<-90°,
∴-105°<α+75°<-15°,
∴sin (75°+α)=-,
则cos (15°-α)=cos [90°-(75°+α)]=sin (75°+α)=-.
答案:-
题型二 利用诱导公式证明恒等式
例2.求证:
=-tan θ.
证明:左边===-tan θ=右边,所以原等式成立.
[总结] 三角恒等式证明的策略
(1)遵循的原则:在证明时一般从左边到右边,或从右边到左边,或左右归一,总之,应遵循化繁为简的原则.
(2)常用的方法:定义法,化弦法,拆项拆角法,公式变形法,“1”的代换法,要熟练掌握基本公式,善于从中选择巧妙简捷的方法.
【练一练】
3.求证:
=.
证明:右边=
=
=
==
==左边.
题型三 诱导公式的综合应用
例3.已知sin α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cos α=-,
∴·tan2(π-α)
=·tan2α
=·tan2α=-tan2α
=-=-.
[总结] 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.
【练一练】
4.已知cos α=-,且α为第三象限角.
(1)求sin α的值;
(2)求f(α)=
的值.
解:(1)因为cos α=-,且α为第三象限角,
所以sin α=-=-=-.
(2)f(α)==tan αsin α
=·sin α=×=-.
[课后分层练(三十九)] 三角函数的诱导公式(五、六)
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固题组】
1. (2025·丹阳高一上期末)已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(-3,-4),则sin (θ+)=( )
A.- B.-
C. D.
解析:选B.因为角θ的终边经过点P(-3,-4),所以cos θ==-,
所以sin (θ+)=cos θ=-.
2.化简sin262°+tan54°·tan 45°·tan 36°+sin228°的结果是( )
A.1 B. 2 C. D. 3
解析:选B.原式=sin262°+tan54°·1·tan (90°-54°)+sin2(90°-62°)=sin262°+tan54°·+cos262°=1+1=2.
3.化简sin·cos ·tan 的结果是( )
A.1 B.sin2α
C.-cos2α D.-1
解析:选C.因为sin=cos α,cos =cos =-sin α,tan ==,所以原式=cos α(-sin α)=-cos2α,选C.
4.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是( )
A.cos(A+B)=cos C
B.sin (A+B)=-sin C
C.cos =sin B
D.sin =cos
解析:选D.∵A+B+C=π,∴A+B=π-C,
∴cos (A+B)=-cos C,sin (A+B)=sin C,故A、B错.
∵A+C=π-B,∴=,
∴cos =cos =sin ,故C错.
∵B+C=π-A,∴sin =sin =cos ,故D正确.
5.已知sin =,则cos 等于( )
A. B.
C.- D.-
解析:选B.因为sin =,
所以cos =sin =sin =.
6.sin 95°+cos 175°的值为________.
解析:sin 95°+cos 175°=sin (90°+5°)+cos (180°-5°)=cos 5°-cos 5°=0.
答案:0
7.化简·sin (α-π)·cos (2π-α)的结果为________.
解析:原式=·(-sin α)·cos (-α)=·(-sin α)·cos α=·(-sin α)·cos α=-sin2α.
答案:-sin2α
8.在△ABC中,sin=sin ,试判断△ABC的形状.
解:∵A+B+C=π,
∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
∵sin =sin ,
∴sin =sin ,
∴sin =sin ,
即cos C=cos B.
又∵B,C为△ABC的内角,∴C=B,
∴△ABC为等腰三角形.
【能力提升题组】
9.计算sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=( )
A.89 B.90
C. D.45
解析:选C.∵sin21°+sin289°=sin21°+cos21°=1,sin22°+sin288°=sin22°+cos22°=1,…,∴sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin244°+sin245°+cos244°+cos243°+…+cos23°+cos22°+cos21°=44+=.
10.(多选)在△ABC中,下列结论正确的是( )
A.sin(A+B)=sin C
B.sin =cos
C.tan (A+B)=-tan C
D.cos (A+B)=cos C
解析:选ABC.在△ABC中,有A+B+C=π,
则sin (A+B)=sin (π-C)=sin C,A正确.
sin =sin =cos ,B正确.
tan (A+B)=tan (π-C)=-tan C,C正确.
cos (A+B)=cos (π-C)=-cos C,D错误.故选ABC.
11.已知cos (60°+α)=,且-180°<α<-90°,则cos (30°-α)的值为( )
A.- B.
C.- D.
解析:选A.由-180°<α<-90°,得-120°<60°+α<-30°.又cos (60°+α)=>0,所以-90°<60°+α<-30°,即-150°<α<-90°,所以120°<30°-α<180°,cos (30°-α)<0,所以cos (30°-α)=sin (60°+α)=-=-=-.
12.已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x轴正半轴重合,终边在直线3x-y=0上,则=________.
解析:设θ的终边上一点为P(x,3x)(x≠0),
则tan θ===3.
因此
==
===.
答案:
13.(2025·盐城五校联盟高一上期末)在平面直角坐标系中,角α的顶点与坐标原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边过点P(1,2).
(1)求的值;
(2)求sin2α+2sinαcos α-cos2α的值.
解:(1)因为角α的终边过点P(1,2),所以tanα=2,
原式==-=.
(2)原式===.
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