内容正文:
01
02
必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
5.3 诱导公式(二)
内容概览
【学习目标】
1.在诱导公式二~四的基础上,掌握诱导公式五~六的推导过程.(直观想象、逻辑推理)
2.能够运用诱导公式一~六解决与三角函数有关的求值、化简、证明问题.(逻辑推理、数学运算)
01
必备知识•自主导学
诱导公式五~六
1.公式五
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (-α)=cos α 角-α与角α的终边关于直线
y=x对称.
cos (-α)=sin α
2.公式六
诱导公式 图形表示 终边关系
sin (+α)=cos α 角-α与角α的终边关于直线y=x
对称;+α与-α的终边关于y轴对称.
cos (+α)=-sin α
【思考】
借助单位圆,还可以建立角的终边之间的哪些特殊位置关系?由此还能得到三角函数值之间的哪些恒等关系?
提示:设角α和-α的终边与单位圆分别交于点P,Q,根据三角函数定义可知:
P(cos α,sin α),Q(cos(-α),sin(-α)),而射线OP,OQ关于直线y=-x对称,
因此有sin(-α) =-cos α,cos(-α) =-sin α成立.
【点拨】
1.公式五、六记忆口诀“函数名改变,符号看象限”.
2.对形如“k·±α”(k=0,1,2,3)的诱导公式,当k=0,2时函数名不变,当k=1,3时函数名改变;统一的记忆口诀“奇变偶不变,符号看象限”.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)诱导公式五、六中的角α只能是锐角.( )
提示:诱导公式五、六中的角α是任意角,故错误.
(2)sin (α-) =cos α.( )
提示:sin (α-) =-sin (-α) =-cos α,故错误.
(3)若α为第二象限角,则sin (+α) =cos α.( )
(4)对任意角α,sin (-α) =sin α都不成立.( )
提示:当α=时,sin (-α) =sin α成立,故错误.
×
×
√
×
02
关键能力•师生共研
类型1求值问题(数学运算)
【典例1】(1)若sin α=,则( )
A.cos (-α) = B.sin (-α) =
C.sin (π+α)= D.sin (π-α)=-
【解析】选A.因为sin α=,所以cos (-α) =sin α=,sin (-α) =cos α=±,
sin (π+α)=-sin α=-,sin (π-α)=sin α=.
(2)若sin (+α) =,则cos (-α) =( )
A.- B. C.- D.
【解析】选B.因为(+α) +(-α) =,
所以-α=-(+α),
所以cos (-α) =cos [-(+α)]
=sin (+α) =.
【总结升华】
利用诱导公式解决求值问题
(1)定关系:确定已知角与所求角之间的关系;
(2)定公式:选择相应的诱导公式;
(3)得结论:根据选择的诱导公式,将所求角的三角函数转化为已知角的三角函数值,从而得到结果.
【即学即练】
1.(2025·南京高一检测)已知cos α=-,<α<π,则cos(+α)的值为( )
A.- B.- C. D.
【解析】选D.由cos α=-,<α<π,得sin α>0,
所以cos(+α) =sin α==.
2.已知sin (+α) =,则cos (α-) =( )
A.- B.- C. D.±
【解析】选D.由题意得sin (+α) =cos α=,所以cos (α-) =sin α=±.
类型2证明恒等式(逻辑推理)
【典例2】设tan (α+) =m.
求证:=.
【证明】左边==
=,
把tan (α+) =m代入,得原式==右边,故原等式成立.
【总结升华】
利用诱导公式证明恒等式
(1)方法:从左向右推导或左右归一;
(2)注意:化简要遵循一定的原则,如先负化正,再大化小,先不变名称变形,再变名称变形等.
【即学即练】
求证:=-cos θ.
【证明】左边==
=-cos θ,
所以左边=右边,故原式成立.
类型3综合应用(逻辑推理、数学运算)
【典例3】(1)已知α是第三象限角,且sin α=-,求f(α)=的值;
(2)已知sin β+cos β=(0<β<π),求tan β的值.
【解析】(1)因为α是第三象限角,且sin α=-,
所以cos α=-=-=-,
又f(α)===cos α,所以f(α)=-.
(2)因为sin β+cos β=①,
所以(sin β+cos β)2=1+2sin βcos β=,
即2sin βcos β=-<0,
又0<β<π,所以<β<π,由(sin β-cos β)2=1-2sin βcos β=1+=,
得sin β-cos β=②,联立①②得sin β=,cos β=-,所以tan β==-.
【总结升华】
利用诱导公式解决综合类问题
(1)综合应用诱导公式一~六,结合同角三角函数的基本关系解题;
(2)解题的过程中注意运用弦切互化、“1”的代换、公式变形等方法解题.
【即学即练】
1.(2024·六盘水高一检测)设α∈(,),β∈(,),且sin (α+) =cos β,则( )
A.α+β= B.α-β=
C.α+β= D.α-β=
【解析】选D.依题意得cos β=sin (α+) =cos [-(α+)] =cos (-α) =cos (α-),
α∈(,),α-∈(0,),而β∈(,),
所以α-=β,α-β=.
2.(2025·佛山高一检测)
已知f(α)=.
(1)若f(α)=-,且α∈(0,π),求α的值;
(2)若f(α+) =,求sin2(-α) +sin (-α)的值.
【解析】(1)f(α)===cos α,
因为f(α)=-,所以cos α=-,又α∈(0,π),所以α=.
(2)由(1)知f(α+) =cos (α+),
因为f(α+) =,所以cos (α+) =,
令x=α+,则cos x=,α=x-,
所以sin2(-α) +sin (-α)
=sin2(π-x)+sin (-x)
=sin2x+cos x=1-cos2x+cos x=.
【教材深一度】
诱导公式在三角形中的应用
(1)sin=sin C,sin=sin B,sin(B+C)=sin A;
(2)cos=-cos C,cos=-cos B,cos(B+C)=-cos A;
(3)tan=-tan C,tan=-tan B,tan(B+C)=-tan A;
(4)sin=cos;sin=cos,sin=cos;
(5)cos=sin,cos=sin,cos=sin.
【典例4】已知A,B,C为△ABC的内角.
(1)求证:cos2+cos2=1;
(2)若cos(+A) sin(+B) tan(C-π)<0,
求证:△ABC为钝角三角形.
【证明】(1)因为在△ABC中,A+B=π-C,
所以=-,所以cos=cos(-) =sin,
所以cos2+cos2=sin2+cos2=1.
(2)因为cos(+A) sin(+B) tan(C-π)<0,
所以-sinA·(-cos B)·tan C<0,
即sin Acos Btan C<0.
又A,B,C∈(0,π),所以sin A>0,
所以cos Btan C<0,
即cos B<0,tan C>0或tan C<0,cos B>0,
所以B为钝角或C为钝角,
所以△ABC为钝角三角形.
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